Composizione di trasformazioni

Definizione Date due trasformazioni geometriche, t e t', la trasformazione che a ogni punto P del piano associa il punto P" tale che si abbia: t(P) = P' e t'(P')= P", si chiama trasformazione composta di t e t', nell'ordine, e si indica con t'[t(P)]. Valgono i seguenti risultati.

Teorema La composizione di trasformazioni non gode della proprietà commutativa.

Vedi esempio

Teorema La composizione di due isometrie è una isometria.

La dimostrazione è banale ed è una conseguenza della proprietà transitiva di cui gode la relazione di congruenza. Infatti se Una figura F si trasforma in una a essa isometrica F' e questa in un'altra F" isometrica a F', anche F e F" sono isometriche.

Teorema La composizione di due traslazioni è una traslazione.

Dimostrazione

Teorema La composizione di due simmetrie assiali i cui assi sono rette incidenti in un punto C, è una rotazione di centro C ed ampiezza doppia dell'angolo formato dai due assi. In particolare se gli assi sono perpendicolari è una simmetria di centro C.

Dimostrazione

Teorema La composizione di due simmetrie assiali i cui assi sono rette fra loro parallele, è una traslazione di vettore con direzione ortogonale agli assi ed ampiezza doppia della distanza fra i due assi.

Dimostrazione

Teorema La composizione di due simmetrie centrali è una traslazione, il cui vettore è parallelo al segmento che congiunge i due centri M ed N, ed ha ampiezza pari al doppio di tale segmento.

Dimostrazione

Teorema La composizione di due rotazioni di centri P e Q ed ampiezze a e b rispettivamente, è ancora una rotazione di ampiezza a + b, il cui centro O è il terzo vertice del triangolo i cui altri due vertici sono i centri delle due rotazioni, P e Q, in modo che gli angoli alla base PQ misurano la metà di a e b.

Dimostrazione


Abbiamo la seguente importante definizione.

Definizione Diciamo che un'isometria muta in sé un poligono P se ogni vertice di P è trasformato in un vertice di P.

Vedi esempio


Vale il seguente importante risultato.


Teorema Esistono esattamente 2n trasformazioni isometriche che mutano in sé un poligono regolare di n lati.

Dimostrazione


Vale infine il seguente risultato che permette di riferire ciascuna isometria a una sola di esse.



Teorema Ogni isometria si può ottenere come composizione al più di tre simmetrie assiali.

Dimostrazione



Definizioni

Traslazione

Simmetria centrale

Simmetria assiale

Rotazione

Composizione di trasformazioni

Trasformazioni inverse

Attività di esercitazione e verifica