En matemáticas, una transformación geométrica es cualquier biyección de un conjunto a sí mismo (o a otro conjunto de este tipo) con algún sustento geométrico destacado. Más específicamente, es una función cuyo dominio y rango son conjuntos de puntos - más a menudo ambos o ambos - de tal manera que la función es inyectiva para que su inversa exista.Zalman Usiskin, Anthony L. Peressini, Elena Marchisotto - Mathematics for High School Teachers: Una perspectiva avanzada, página 84. El estudio de la geometría puede abordarse a través del estudio de estas transformaciones. Clasificaciones Las transformaciones geométricas pueden clasificarse por la dimensión de sus conjuntos de operandos (distinguiendo así entre, por ejemplo, las transformaciones planas y las transformaciones espaciales). También se pueden clasificar según las propiedades que preservan: Los desplazamientos preservan distancias y ángulos orientados (por ejemplo, traslación); Las isometrías conservan los ángulos y las distancias (por ejemplo, transformaciones euclídeas); semejanzas preservan los ángulos y las relaciones entre las distancias (por ejemplo, el cambio de tamaño); transformaciones afines preservan el paralelismo (por ejemplo, escalamiento, cizallamiento); Las homografías preservan la colinealidad;Leland Wilkinson, D. Wills, D. Rope, A. Norton, R. Dubbs -
Cada una de estas clases contiene a la anterior.
Transformación de Möbiuss que utilizan coordenadas complejas en el plano (así como la inversión del círculo) preservan el conjunto de todas las líneas y círculos, pero pueden intercambiar líneas y círculos.
Transformación conforme, preservan ángulos, y son, en primer orden, semejanzas. Transformaciones equiareales, preservan áreas en el caso plano o volúmenes en el caso tridimensional. Bruce E. Meserve - Conceptos fundamentales de geometría, página 191.] y son, en primer orden, transformaciones afines de determinante 1. Homeomorfismos (transformaciones bicontinuas) preservan las vecindades de los puntos. Difeomorfismos (transformaciones bidiferenciables) son las transformaciones que son afines en primer orden; contienen a las anteriores como casos especiales, y pueden refinarse aún más.
Las transformaciones del mismo tipo forman grupos que pueden ser subgrupos de otros grupos de transformación.
Acciones de grupos opuestos
Muchas transformaciones geométricas se expresan con álgebra lineal. Las transformaciones lineales biyectivas son elementos de un grupo lineal general. La transformación lineal A es no singular. Para un vector fila v, el producto matricial vA da otro vector fila w = vA.
La transpuesta de un vector fila v es un vector columna vT, y la transpuesta de la igualdad anterior es . Aquí AT proporciona una acción izquierda en los vectores de columna.
En geometría de transformación hay composiciones AB. Comenzando con un vector fila v, la acción correcta de la transformación compuesta esw = vAB. Después de la transposición,
Así, para AB la acción de grupo izquierda asociada es En el estudio de los grupos opuestos, se hace la distinción entre acciones de grupos opuestos, pues los únicos grupos para los cuales estos opuestos son iguales son los grupos conmutativos. Véase también [Sistema de coordenadas| Transformación de coordenadas] [Programa de Erlangen] [Reflexión (matemáticas)|Reflexión] [Rotación (matemáticas)|Rotación] [Topología] [Matriz de transformación]
Referencias
Bibliografía
Dienes, Z. P.; Golding, E. W. (1967) . Geometry Through Transformations (3 vols.): Geometry of Distortion, Geometry of Congruence, and Groups and Coordinates. New York: Herder and Herder. David Gans – Transformations and geometries.
John McCleary – Geometry from a Differentiable Viewpoint. Modenov, P. S.; Parkhomenko, A. S. (1965) . Geometric Transformations (2 vols.): Euclidean and Affine Transformations, and Projective Transformations. New York: Academic Press. A. N. Pressley – Elementary Differential Geometry. Yaglom, I. M. (1962, 1968, 1973, 2009) . Geometric Transformations (4 vols.). Random House (I, II & III), MAA (I, II, III & IV). Enlaces externos
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