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输入计算

数学公式

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结果

旋转后的点
( 0, 1 )
after rotating 90°
新 X 坐标 (x') 0
新 Y 坐标 (y') 1

什么是点旋转计算器?

这款工具可以让二维平面上的某个点,围绕你指定的中心旋转一定的角度。旋转属于刚体变换——它只改变方向,而不会改变距离和形状。从平面几何、计算机图形学,到机器人控制、游戏开发和工程设计,凡是需要让物体或坐标绕着某个支点转动的场合,都离不开它。

使用方法

先输入要旋转的点的坐标(点 X、点 Y)。再设置旋转中心(中心 X、中心 Y)——若想绕原点旋转,保持 (0, 0) 即可。然后填入以度为单位的旋转角度:正角表示逆时针旋转,负角表示顺时针旋转。计算器会立即给出旋转后的新坐标 \((x', y')\)。

公式详解

绕原点逆时针旋转角度 \(\theta\) 时,点 \((x, y)\) 会被映射到:

$$x' = x\cos\theta - y\sin\theta,\qquad y' = x\sin\theta + y\cos\theta$$

如果要绕任意中心 \((cx, cy)\) 旋转,思路是:先把该点减去中心坐标,完成旋转,再把中心坐标加回去。这种"平移—旋转—平移"的三步法,正是计算器在内部所执行的运算。

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坐标平面上一个点绕中心旋转角度 θ
将一个点绕中心 c 旋转角度 θ 到达新位置。

实例演算

把点 \((1, 0)\) 绕原点旋转 90°。当 \(\theta = 90°\) 时,\(\cos\theta = 0\),\(\sin\theta = 1\)。于是 \(x' = 1\cdot 0 - 0\cdot 1 = 0\),\(y' = 1\cdot 1 + 0\cdot 0 = 1\)。新的点是 \((0, 1)\)——刚好逆时针转过四分之一圈,与预期完全一致。

演示一个点绕原点旋转 90 度的例题
绕原点旋转 90° 将该点映射到新的象限。

常见问题

角度是顺时针还是逆时针? 正角表示逆时针旋转(这是数学上的标准约定)。若想顺时针旋转,请输入负角。

可以绕原点以外的点旋转吗? 当然可以。把中心 X 和中心 Y 设为你的旋转支点即可,平移部分会由公式自动处理。

旋转会改变点到中心的距离吗? 不会。旋转保持距离不变,所以旋转后的点与中心的距离,和旋转前完全相同。

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