坐标系中某一个点(x1,y1)围绕某一点(Xr,Yr)旋转任意角度a后,得到一个新的坐标(x,y)

坐标系中某一个点(x1,y1)围绕某一点(Xr,Yr)旋转任意角度a后,得到一个新的坐标(x,y)求(x,y)的通用公式

【答案】逆时针旋转的公式为
x=Xr+(x1-Xr)cosa-(y1-Yr)sina
y=Yr+(x1-Xr)sina+(y1-Yr)cosa

(顺时针旋转,把a变成-a即可)
即为:
x=Xr+(x1-Xr)cosa+(y1-Yr)sina
y=Yr-(x1-Xr)sina+(y1-Yr)cosa

【解析】利用复数
设A(x1,y1),P(Xr,Yr),
旋转后的点为M(x,y)
向量PA=(x1-Xr)+i(y1-Yr)

向量PM=向量PA·(cosa+isina)
=[(x1-Xr)+i(y1-Yr)]·(cosa+isina)
=[(x1-Xr)cosa-(y1-Yr)sina]+i[(x1-Xr)sina
+(y1-Yr)cosa]

∵向量PM=(x-Xr)+i(y-Yr)

∴M的坐标为
x=Xr+(x1-Xr)cosa-(y1-Yr)sina
y=Yr+(x1-Xr)sina+(y1-Yr)cosa
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