对称的知识结构1、对称类型的理解:轴对称
(亦称双侧对称或反射对称);中心对称(亦称旋转对称);平移对称
(1)一般性解释轴对称图形——
如果沿某条直线L对折,对折的两部分是完全重合的,这样的图形称为轴对称图形
如果是两个图形有此性质,那么我们称这两个图形呈轴对称(或反射对称)中心对称——如果图形以某个中心点旋转一定角度后,形成一个和旋转前完全相同的图形,那么这样的图形称为中心对称图形(或旋转对称图形);平移对称——如果有一个图形依照一定的轨迹平移一段距离之后,与另外一个图形完全重合,那么这两个图形呈平移对称性
(2)数学化解释轴对称的解释:一个物体,即一个空间图形,如果在关于给定平面E的反射下变成其自身,我们就说它是关于E是对称的
取垂直于E的任意直线L以及L上的任意一点P,那么此时在L上(在E的另一侧)就存在一点P’(且只存在一点P’)与E有同样的距离
仅当P在E上,点P才与P’重合
中心对称的解释:首先定义映射:每当确立了一个规则,而由此规则每一点P都有一个像P’与之对应,这就定义了一个映射
那么,假如绕一垂直轴旋转某度角,这一旋转将空间中的每一个点P变为另一点P’,因此也就定义了一个映射
其次,对中心对称进行定义:如果图形在绕轴L的所有映射之下(不仅仅一次,包括无穷多次),仍能变为自身,那么我们就称该图形关于轴L有中心对称
(3)对数学化解释之再抽象——“群”的引出建立在前面的分析基础上,数学家逐渐抽取出对称的最本质操作(得到对称的过程,而不仅仅是对称本身),最终得到“群”的基本定义
从对称的一般性解释到对称的数学化解释,再到对数学化解释的再抽象,经历了一个对数学对象的不断抽象的过程
从本质上说,这是一个对象逐步获得统一的过程:一般性解释阶段(轴对称与中心对称尚属两个泾渭分明的概念)
数学化解释阶段(已看出用映射概念将两者统一的苗头)
“群”的提出阶段(