Корице уџбеника

II.8. Транслација

Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

Нацртај неколинеарне тачке A, B и C.

1)

\[ \overrightarrow{AA_1} = \overrightarrow{BC} \] \[ p(A, A_1) \parallel p(B, C) \] \[ AA_1 = BC \]

2)

\[ \overrightarrow{AA_2} = \overrightarrow{CB} \] \[ p(A, A_2) \parallel p(B, C) \] \[ AA_2 = CB \]

3)

\[ \overrightarrow{AA_3} = \overrightarrow{CA} \] \[ A_3 \in p(C, A) \] \[ C-A-A_3 \] \[ AA_3 = CA \]

Детаљно решење

Задатак захтева да нацртамо три тачке које не припадају истој правој (неколинеарне тачке) и да затим померимо (транслирамо) тачку \( A \) за три различита вектора. Нацртај три тачке A, B и C на папиру тако да не буду на истој правој (на пример, распореди их тако да чине темена једног троугла). Спој тачке лењиром како би боље уочио правце вектора транслације. Када транслирамо тачку \( A \) за неки вектор, тражимо нову тачку чији положај одређују три ствари: правац вектора, смер вектора и његов интензитет (дужина).

1) Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrow{BC} \)

Тражимо тачку \( A_1 \) тако да је усмерена дуж \( \overrightarrow{AA_1} \) једнака усмереној дужи \( \overrightarrow{BC} \).

Корак 1: Конструисање правца и смера

Помоћу два лењира (или лењира и троугаоника) конструиши полуправу из тачке \( A \) која је паралелна са правом која пролази кроз тачке \( B \) и \( C \). Ову полуправу усмери у истом смеру који показује вектор \( \overrightarrow{BC} \) – дакле, смер "од тачке \( B \) ка тачки \( C \)". Нека се та полуправа зове \( Aa_1 \).

Корак 2: Преношење дужине вектора

Отвором шестара измери дужину дужи \( BC \). Забоди иглу шестара у тачку \( A \) и тим отвором пресеци полуправу \( Aa_1 \) коју смо малопре нацртали. Пресечну тачку обележи са \( A_1 \). Добијена тачка \( A_1 \) је слика тачке \( A \) при транслацији за вектор \( \overrightarrow{BC} \).

2) Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrow{CB} \)

Сада тачку \( A \) померамо за вектор \( \overrightarrow{CB} \). Примети да овај вектор лежи на истој правој као и претходни, али има супротан смер.

Корак 1: Конструисање правца и смера

Из тачке \( A \) конструиши полуправу паралелну са правом \( p(B, C) \), али је сада усмери у смеру од \( C \) ка \( B \) (на супротну страну у односу на претходни корак). Нека се ова полуправа зове \( Aa_2 \).

Корак 2: Преношење дужине вектора

Дужина вектора \( \overrightarrow{CB} \) је иста као и дужина вектора \( \overrightarrow{BC} \). Забоди иглу шестара у тачку \( A \), узми отвор шестара једнак дужини \( CB \) и пресеци полуправу \( Aa_2 \). Пресечну тачку обележи са \( A_2 \). Ово је тражена слика тачке \( A \) при транслацији за вектор \( \overrightarrow{CB} \).

3) Транслација тачке \( A \) за вектор \( \overrightarrow{CA} \)

Овде тачку \( A \) померамо за вектор \( \overrightarrow{CA} \), чија се почетна тачка налази у \( C \), а завршна у \( A \).

Корак 1: Конструисање правца и смера

Права која одређује правац овог вектора већ пролази кроз тачку \( A \) (то је права одређена тачкама \( C \) и \( A \)). Зато не морамо да конструишемо паралелну праву, већ остајемо на истој правој. Смер вектора је од \( C \) ка \( A \). Зато из тачке \( A \) само нацртај полуправу која представља прави продужетак дужи \( CA \) (настави да црташ линију од \( C \) преко \( A \) даље). Нека се та полуправа зове \( Aa_3 \).

Корак 2: Преношење дужине вектора

Отвором шестара измери дужину дужи \( CA \). Забоди иглу шестара у тачку \( A \) и тим отвором пресеци полуправу \( Aa_3 \). Пресечну тачку обележи са \( A_3 \). Добијена тачка \( A_3 \) је слика тачке \( A \) при транслацији за вектор \( \overrightarrow{CA} \).

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: