Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

Нацртај три неколинеарне тачке \( A \), \( B \) и \( C \) које формирају троугао \( ABC \). Позиционирај тачку \( A \) у доњем левом углу цртежа (нпр. на координатама \( (0,0) \)), тачку \( B \) у доњем десном углу (нпр. на координатама \( (4,0) \)), а тачку \( C \) изнад њих, центрирано у горњем делу (нпр. на координатама \( (2,3) \)). Повежи тачке \( A, B, C \) дужима \( AB \), \( BC \) и \( CA \) да се јасно види троугао.

1.  <strong>Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrow{BC} \)</strong>: Из тачке \( A \), повуци полуправу \( r_1 \) која је паралелна са дужи \( BC \). Смер полуправе \( r_1 \) треба да буде исти као смер од \( B \) ка \( C \). На овој полуправој \( r_1 \), одреди тачку \( A_1 \) тако да је дужина дужи \( AA_1 \) једнака дужини дужи \( BC \). Означи усмерену дуж \( \overrightarrow{AA_1} \) стрелицом која полази из \( A \) и завршава се у \( A_1 \).

2.  <strong>Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrow{CB} \)</strong>: Из тачке \( A \), повуци полуправу \( r_2 \) која је паралелна са дужи \( BC \). Смер полуправе \( r_2 \) треба да буде исти као смер од \( C \) ка \( B \). На овој полуправој \( r_2 \), одреди тачку \( A_2 \) тако да је дужина дужи \( AA_2 \) једнака дужини дужи \( CB \). Означи усмерену дуж \( \overrightarrow{AA_2} \) стрелицом која полази из \( A \) и завршава се у \( A_2 \).

3.  <strong>Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrowCA \) </strong>: На продужетку дужи \( CA \) преко тачке \( A \), одреди тачку \( A_3 \) тако да је дужина дужи \( AA_3 \) једнака дужини дужи \( CA \). Тачка \( A \) мора бити тачно на средини дужи \( CA_3 \). Означи усмерену дуж \( \overrightarrow{AA_3} \) стрелицом која полази из \( A \) и завршава се у \( A_3 \).
1)
\[ Aa \parallel p(B, C), \text{ смер } B \to C \]\[ k(A, BC) \cap Aa = \{A_1\}, \quad \overrightarrow{AA_1} = \overrightarrow{BC} \]
2)
\[ Ab \parallel p(B, C), \text{ смер } C \to B \]\[ k(A, CB) \cap Ab = \{A_2\}, \quad \overrightarrow{AA_2} = \overrightarrow{CB} \]
3)
\[ \text{смер } C \to A, \text{ на продужетку дужи } CA \text{ преко } A \]\[ k(A, CA) \cap \text{продужетак} = \{A_3\}, \quad AA_3 = CA \]\[ C - A - A_3, \quad \overrightarrow{AA_3} = \overrightarrow{CA} \]

Детаљно решење

Корак 1: Цртамо дате тачке

Нацртамо три тачке \( A \), \( B \) и \( C \) које не леже на истој правој. Спојимо их дужима \( AB \), \( BC \) и \( CA \) да се види троугао. На цртежу су приказане и све три тражене слике тачке \( A \).
Нацртај три неколинеарне тачке \( A \), \( B \) и \( C \) које формирају троугао \( ABC \). Позиционирај тачку \( A \) у доњем левом углу цртежа (нпр. на координатама \( (0,0) \)), тачку \( B \) у доњем десном углу (нпр. на координатама \( (4,0) \)), а тачку \( C \) изнад њих, центрирано у горњем делу (нпр. на координатама \( (2,3) \)). Повежи тачке \( A, B, C \) дужима \( AB \), \( BC \) и \( CA \) да се јасно види троугао. 1. Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrow{BC} \): Из тачке \( A \), повуци полуправу \( r_1 \) која је паралелна са дужи \( BC \). Смер полуправе \( r_1 \) треба да буде исти као смер од \( B \) ка \( C \). На овој полуправој \( r_1 \), одреди тачку \( A_1 \) тако да је дужина дужи \( AA_1 \) једнака дужини дужи \( BC \). Означи усмерену дуж \( \overrightarrow{AA_1} \) стрелицом која полази из \( A \) и завршава се у \( A_1 \). 2. Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrow{CB} \): Из тачке \( A \), повуци полуправу \( r_2 \) која је паралелна са дужи \( BC \). Смер полуправе \( r_2 \) треба да буде исти као смер од \( C \) ка \( B \). На овој полуправој \( r_2 \), одреди тачку \( A_2 \) тако да је дужина дужи \( AA_2 \) једнака дужини дужи \( CB \). Означи усмерену дуж \( \overrightarrow{AA_2} \) стрелицом која полази из \( A \) и завршава се у \( A_2 \). 3. Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrowCA \) : На продужетку дужи \( CA \) преко тачке \( A \), одреди тачку \( A_3 \) тако да је дужина дужи \( AA_3 \) једнака дужини дужи \( CA \). Тачка \( A \) мора бити тачно на средини дужи \( CA_3 \). Означи усмерену дуж \( \overrightarrow{AA_3} \) стрелицом која полази из \( A \) и завршава се у \( A_3 \).

Корак 2: Правило транслације тачке

Слику \( A_1 \) тачке \( A \) при транслацији за вектор \( \vec{v} \) конструишемо у два дела: 1) Кроз тачку \( A \) конструишемо полуправу која има исти правац и смер као вектор \( \vec{v} \). 2) Отвором шестара, једнаким интензитету вектора, описујемо лук са центром у \( A \). Пресек лука и полуправе је тражена тачка.

1) Вектор \( \overrightarrow{BC} \)

Правац и смер

Кроз тачку \( A \) помоћу два лењира конструишемо полуправу \( Aa \) за коју важи \( Aa \parallel p(B, C) \). Усмеримо је у смеру од \( B \) ка \( C \).

Интензитет

Шестаром „узмемо” растојање \( BC \). Описујемо лук \( k(A, BC) \) и његов пресек са полуправом \( Aa \) обележимо са \( A_1 \): \[ k(A, BC) \cap Aa = \{A_1\} \] Тада је \( \overrightarrow{AA_1} = \overrightarrow{BC} \).

2) Вектор \( \overrightarrow{CB} \)

Правац и смер

Кроз тачку \( A \) конструишемо полуправу \( Ab \) за коју важи \( Ab \parallel p(B, C) \). Овог пута је усмеримо у смеру од \( C \) ка \( B \). То је супротан смер у односу на претходни случај.

Интензитет

Узмемо шестаром \( CB \) (то је иста дуж као \( BC \)) и описујемо лук \( k(A, CB) \). Пресек са полуправом \( Ab \) је тачка \( A_2 \): \[ k(A, CB) \cap Ab = \{A_2\} \] Тада је \( \overrightarrow{AA_2} = \overrightarrow{CB} \).

3) Вектор \( \overrightarrow{CA} \)

Правац и смер

Тачка \( A \) припада правој \( p(C, A) \), па се транслира дуж те праве. Смер је од \( C \) ка \( A \), па се крећемо од \( A \) даље, преко \( A \), по продужетку дужи \( CA \). То је полуправа са почетком у \( A \) која не садржи тачку \( C \).

Интензитет

Шестаром узмемо \( CA \) и описујемо лук \( k(A, CA) \). Његов пресек са поменутом полуправом је тачка \( A_3 \): \[ AA_3 = CA \] Тачка \( A \) је тада средиште дужи \( CA_3 \), јер је \( C - A - A_3 \) и \( CA = AA_3 \).

Кратак запис решења:

\[ Aa \parallel p(B, C),\ B \to C:\ k(A, BC) \cap Aa = \{A_1\} \] \[ Ab \parallel p(B, C),\ C \to B:\ k(A, CB) \cap Ab = \{A_2\} \] \[ C - A - A_3,\ AA_3 = CA:\ k(A, CA) \cap \text{продужетак} = \{A_3\} \]

Најважније из лекције

Вектор: Математички објекат одређен правцем, смером и интензитетом. Означавамо га усмереном дужи (нпр. \( \vec{AB} \) или \( \vec{v} \)).
Транслација: Пресликавање (померање) сваке тачке равни у истом правцу, истом смеру и за исто растојање задато вектором. Пишемо: \( \vec{TT_1} = \vec{v} \).
Својства: Транслација је изометрија (чува дужине). Праве се пресликавају у паралелне праве, а дужи у паралелне и једнаке дужи.
Конструкција: Фигуре пресликавамо тако што транслирамо њихове кључне тачке (крајеве дужи, темена многоуглова, центре кружница).
Усмерена дуж је дуж код које је једна крајња тачка проглашена почетном, а друга завршном тачком. Графички се приказује стрелицом.
Усмерена дуж са почетном тачком \( A \) и завршном тачком \( B \) означава се са \( \vec{AB} \).
Илустрација усмерене дужи AB: нацртана је дуж чија је почетна тачка означена словом A, завршна словом B, са стрелицом која показује смер од тачке A ка тачки B.
Свака усмерена дуж одређена је са три елемента:
  • Правац: одређује га права којој та дуж припада (као и све праве паралелне са њом).
  • Смер: одређује га полуправа од почетне ка завршној тачки (на сваком правцу постоје два супротна смера).
  • Интензитет: дужина саме дужи (растојање између почетне и завршне тачке).
Две усмерене дужи одређују исто кретање (једнаке су) ако имају исти правац (налазе се на паралелним правама), исти смер и исти интензитет (једнаке су дужине). Пишемо \( \vec{AB} = \vec{CD} \).
Вектор је опис праволинијског кретања које је у потпуности одређено правцем, смером и интензитетом.
Вектори се означавају малим латиничним словима са стрелицом изнад, нпр. \( \vec{a}, \vec{b}, \vec{v} \). Ако је вектор одређен усмереном дужи \( \vec{AB} \), пише се \( \vec{v} = \vec{AB} \).
Транслација за вектор \( \vec{v} \) је пресликавање којим се свакој тачки \( T \) у равни придружује јединствена тачка \( T_1 \) таква да је \( \vec{v} = \vec{TT_1} \). Тачка \( T_1 \) је слика тачке \( T \).
За конструисање слике \( T_1 \) тачке \( T \), прво конструишемо полуправу из тачке \( T \) која има исти правац и смер као вектор \( \vec{v} \).
Из тачке \( T \) опишемо лук кружнице чији је полупречник једнак интензитету вектора \( \vec{v} \). Пресек лука и полуправе је тачка \( T_1 \).
Транслација је изометријска трансформација, што значи да чува растојање између тачака (растојање између било које две тачке једнако је растојању између њихових слика).
Кључне особине при пресликавању:
  • Колинеарне тачке (тачке на истој правој) се сликају у колинеарне тачке.
  • Права се транслацијом за било који вектор пресликава у себи паралелну праву.
  • Дуж се пресликава у себи једнаку и паралелну дуж.
Слика целе фигуре при транслацији добија се транслирањем њених карактеристичних тачака.
  • Дуж: Транслирају се њене крајње тачке \( A \) и \( B \) у \( A_1 \) и \( B_1 \), а затим се споје.
  • Троугао (и други многоуглови): Транслирају се сва његова темена.
  • Права: Транслира се једна произвољна тачка те праве у своју слику, а затим се кроз слику повуче права паралелна почетној правој. (Алтернатива: транслирају се две произвољне тачке праве).
  • Кружница \( k(O, r) \): Транслира се само њен центар \( O \) у тачку \( O_1 \). Нова кружница се црта из центра \( O_1 \) са истим полупречником \( r \).
Права која је паралелна самом правцу вектора транслације пресликава се сама у себе.

Задаци за вежбање

Лак: Која три податка у потпуности одређују један вектор? Шта значи када запишемо да је \( \vec{AB} = \vec{CD} \)?
Вектор у потпуности одређују правац, смер и интензитет (дужина).
Запис \( \vec{AB} = \vec{CD} \) значи да усмерене дужи \( \vec{AB} \) и \( \vec{CD} \) одређују исто кретање, односно да се налазе на паралелним правама (исти правац), имају исти смер и једнаке су дужине (исти интензитет).
Средњи: Дати су кружница \( k \) са центром \( O \) и вектор \( \vec{v} \). Како ћеш транслирати ову кружницу за вектор \( \vec{v} \)? Који елемент кружнице се мења, а који остаје исти?
Потребно је транслирати само центар кружнице \( O \) за дати вектор \( \vec{v} \) да бисмо добили нови центар \( O_1 \).
Положај центра се мења (тачка \( O \) прелази у \( O_1 \)), али полупречник остаје потпуно исти, јер транслација чува растојања (изометрија). Из центра \( O_1 \) описује се кружница са оригиналним полупречником.
Тежак: Нека је дата права \( p \) и вектор \( \vec{u} \). Транслацијом за вектор \( \vec{u} \), права \( p \) се пресликава у праву \( p_1 \).
а) Какав је међусобни положај правих \( p \) и \( p_1 \)?
б) У ком специфичном случају ће се права \( p \) преклопити са својом сликом \( p_1 \)?
а) Права \( p \) и њена слика \( p_1 \) су паралелне (\( p \parallel p_1 \)).
б) Права \( p \) ће се преклопити са својом сликом \( p_1 \) (пресликаће се у саму себе) само уколико је правац праве \( p \) паралелан правцу вектора \( \vec{u} \). У том случају, све тачке праве се само "клизају" дуж исте те праве.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: