平面直角坐标系中的伸缩变换
【例1】 在同一平面直角坐标系中,求一个伸缩变换,使得圆
x 2+y 2=1变换为椭圆x 29+y 24=1.
【解】 设伸缩变换为⎩⎪⎨⎪⎧
x ′=λx (λ>0),y ′=μy (μ>0), 由题知λ2x 29+μ2y 24=1,
即⎝ ⎛⎭⎪⎫λ32x 2+⎝ ⎛⎭
⎪⎫μ22y 2=1. 与x 2+y 2=1比较系数,
得⎩⎪⎨⎪⎧ ⎝ ⎛⎭⎪⎫λ32=1,⎝ ⎛⎭⎪⎫μ22=1,故⎩⎪⎨⎪⎧
λ=3,μ=2, 所以伸缩变换为⎩⎪⎨⎪⎧
x ′=3x ,y ′=2y ,即先使圆x 2+y 2=1上的点的纵坐标不变,将圆上的点的横坐标伸长到原来的3倍,得到椭圆x 29+y 2=1,
再将该椭圆的点的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的2倍,得到椭圆x 29+y 24=1.
若函数y =f (x )的图象在伸缩变换φ:⎩⎪⎨⎪⎧
x ′=2x ,y ′=3y 的作用下得到曲线的方程为y ′=3sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫x ′+π6,求函数y =f (x )的最小正周期. 解:由题意,把变换公式代入曲线y ′=3sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫x ′+π6得3y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,整理得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫2x +π6.所以y =f (x )的最小正周期为2π2=π.。