Nyní ještě určíme rovnice asociovaného zobrazení ϕ. Nechť vektor ⃗u ∈ V n se zobrazído vektoru ϕ(⃗u) ∈ V ′ m. Pro souřadnice vzoru ⃗u a obrazu ϕ(⃗u) platín∑⃗u = u j ⃗e j ; (19)ϕ(⃗u) =j=1m∑u ′ ⃗ id i (20)Na (19) aplikujeme zobrazení ϕ a upravíme dle (13). Dostanemen∑n∑ ∑ mϕ(⃗u) = u j ϕ(⃗e j )= a ijdi ⃗ .Po úpravěj=1ϕ(⃗u) =m∑(i=1i=1j=1u ji=1n∑a ij u j ) d ⃗ i . (21)Srovnáním (21) s (20) dostaneme hledané rovnice asociovaného zobrazení:n∑u ′ i = a ij u j , i =1, ..., m (22)Jinou formou zápisu (18) je soustava rovnicmaticový zápis soustavyjj=1x ′ 1 = a 11 x 1 + a 12 x 2 + ... + a 1n x n + b 1x ′ 2 = a 21 x 1 + a 22 x 2 + ... + a 2n x n + b 2.............x ′ n = a n1 x 1 + a n2 x 2 + ... + a nn x n + b n ,⎡⎢⎣x ′ 1x ′ 2...x ′ m⎤⎥⎦⎡=⎢⎣⎤a 11 a 12 ... a 1na 21 a 22 ... a 2n. . ... .. . ... .⎥. . ... . ⎦a m1 a m2 ... a mn⎡·⎢⎣⎤x 1x 2..⎥. ⎦x n⎡+⎢⎣⎤b 1b 2..⎥. ⎦b n,případně maticová rovniceX ′ = A · X + B.13
PŘÍKLAD 2.19. Rovnoběžné promítání prostoru A 3 do průmětny π ⊂ A 3 ,vzhledemk pevné lineární soustavě souřadnic prostoru A 3 , je-li dána průmětna π rovnicí2x 1 + x 2 − x 3 +2=0a směr promítání je určen vektorem ⃗s = (2; 1; 3).PŘÍKLAD 2.20. Určete rovnice afinního zobrazení f : A 3 → A 2 , které bodůmA =[1, 2, 3], B=[0, 1, 1], C=[1, −1, 2], D=[3, 0, 1] přiřazuje v daném pořadí bodyA ′ =[−1, 3], B=[0, 2], C=[0, 0], D=[3, 1].3 Skládání afinních zobrazeníNechť f 1 je afinní zobrazení prostoru A do A ′ ,f 2 afinní zobrazení prostoru A ′ do A ′′ .Jestliže každému bodu X ∈ A je v f 1 přiřazen bod f 1 (X) ∈ A ′ aboduf 1 (X) přiřazenbod f 2 [f 1 (X)] ∈ A ′′ , říkáme, že zobrazení f přiřazující bodu X bod f 2 [f 1 (X)] vzniklosložením zobrazení f 1 a f 2 . Zapisujeme f = f 2 · f 1 ,f= f 2 f 1 nebo f = f 2 (f 1 (X)).Věta 7. Složením dvou afinních zobrazení f 1 ,f 2 vznikne afinní zobrazení f. Zobrazeníϕ asociované k f vznikne složením zobrazení ϕ 1 ,ϕ 2 asociovaných po řadě kf 1 ,f 2 .PŘÍKLAD 3.1. VprostoruE 2 jsou dány dvě středové souměrnosti S a O. Určetezobrazení Z 1 = SO a Z 2 = OS.PŘÍKLAD 3.2. VprostoruE n je dáno posunutí T a středová souměrnost S. Určetezobrazení Z 1 = TS a Z 2 = ST.4 Afinní transformace prostoruVěta 8 (Inverzní zobrazení). Uvažujme afinní zobrazení f afinního prostoru A naafinní prostor A ′ . Nechť je toto zobrazení navíc prosté (prostory A, A ′ mají stejnoudimenzi). Pak k zobrazení f existuje zobrazení inverzní f −1 , které je rovněž afinnímzobrazením.Důkaz. Jsou-li B ′ ,C ′ ,D ′ tři kolineární body v prostoru A ′ a platí (B ′ ,C ′ ,D ′ )=λ,uvažujme vzory B,C bodů B ′ ,C ′ při zobrazení f a na jimi určené přímce BCzvolme bod D tak, že dělící poměr (B,C,D) =λ. Pak bod f(D) leží na přímceB ′ C ′ = f(B)f(C) a platí (B ′ ,C ′ ,f(D)) = λ. Protože také (B ′ ,C ′ ,D ′ ) = λ, jef(D) =D ′ a dělící poměr (B ′ ,C ′ ,D ′ )=(B,C,D).Dále budeme uvažovat speciální případ, kdy prostory A a A ′ splynou. To znamenávzájemně jednoznačné zobrazení prostoru A na sebe.14