反演

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一点的反演
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过O圆的反演
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圆的反演

反演是种几何变换[1][2]给定点<math>O</math>、常数<math>k</math>,点<math>P</math>的变换对应点就是在以<math>O</math>开始的射线<math>\overrightarrow{OP}</math>上的一点<math>P'</math>使得<math>\overline{OP} \cdot \overline{OP'} = k^2</math>。

反演的结果:

  • 过<math>O</math>的直线:直线
  • 过<math>O</math>的:不过<math>O</math>的直线
  • 不过<math>O</math>的圆:圆
  • 过<math>O</math>的球:不过<math>O</math>的平面

对于点<math>x = (x_1, x_2, \cdots, x_n)</math>,以原点为中心,在直角坐标系的反演变换可写成

<math>x_i \rightarrow \frac{k^2 x_i}{\sum_j x_j^2}</math>

以下都可视为反演:

  • 立体投影法:可以取球面上任意一点为中心,球的直径为<math>k</math>。
  • 共轴圆:在平面取一系列共心圆,取一系列经过共心圆圆心的线,任意取一点为中心进行反演。

阿波罗尼奥斯问题[编辑]

阿波罗尼奥斯圆是其中一个可用反演变换轻易解决的问题。在平面给定三个圆,求作出与三圆相切的第四个圆。

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Chapter 5 Inversion (PDF). (原始内容 (PDF)存档于2021-07-16). 
  2. ^ THE POINCARE DISK MODEL OF HYPERBOLIC GEOMETRY (PDF).