Корице уџбеника

V.1. Осна симетрија

Изабери решење задатка:

Задатак 11

Кратко решење

Нацртамо праве \( p \) и \( s \) такве да је \( p \cap s = \{P\} \). Оса симетрије је права \( s \). Пошто \( P \in s \), важи: \[ P_1 \equiv P \] Изаберемо произвољну тачку \( A \in p \) такву да \( A \neq P \). Конструишемо тачку \( A_1 \) симетричну тачки \( A \) у односу на \( s \): 1. \( AA_1 \perp s \) 2. Ако је \( \{M\} = AA_1 \cap s \), онда је \( AM = MA_1 \) Слика праве \( p \) је права \( p_1 \) која пролази кроз тачке \( P \) и \( A_1 \): \[ p_1 = p(P, A_1) \] На правој p означи тачку A. Конструиши нормалу из A на s. Пренеси растојање од A до s на другу страну и означи тачку A_1. Повуци праву кроз тачке P и A_1. Ову нову праву обележи са p_1.

Детаљно решење

Цртање праве \( p \), осе \( s \) и њихове пресечне тачке \( P \)

За почетак, нацртаћемо две праве \( p \) и \( s \) које се секу под неким углом. Тачку у којој се оне додирују обележићемо са \( P \). Права \( s \) ће бити наша оса симетрије.
Нацртајте вертикалну праву \( s \). Нацртајте косу праву \( p \) тако да сече праву \( s \) у централно позиционираној тачки \( P \). Уверите се да је права \( p \) нагнута и да не формира прав угао са правом \( s \). Праве \( s \) и \( p \) треба да се протежу довољно далеко од тачке пресека \( P \) у оба смера.

Анализа тачке пресека

Према особинама осне симетрије, свака тачка која се налази на оси симетрије пресликава се у саму себе. Пошто тачка \( P \) припада правој \( p \) и истовремено припада оси \( s \), њена слика \( P_1 \) ће бити иста та тачка. Дакле, \( P_1 \equiv P \). То значи да ће и слика праве \( p \) пролазити кроз тачку \( P \).

Избор помоћне тачке на правој \( p \)

Да бисмо одредили праву, потребне су нам две тачке. Једну већ имамо (тачка \( P \)). Сада ћемо на правој \( p \) изабрати још једну произвољну тачку и обележити је са \( A \) (тачка \( A \) не сме бити \( P \)).

Конструкција слике тачке \( A \)

Сада конструишемо тачку \( A_1 \) која је симетрична тачки \( A \) у односу на осу \( s \): 1. Из тачке \( A \) конструишемо нормалу на праву \( s \). Подножје те нормале на правој \( s \) обележимо са \( M \). 2. Шестаром измеримо растојање \( AM \) и пренесемо га на другу страну осе \( s \) дуж те исте нормале. 3. Тако добијамо тачку \( A_1 \) за коју важи да је \( s \) симетрала дужи \( AA_1 \).

Одређивање слике праве \( p \)

Права која пролази кроз тачке \( P \) и \( A_1 \) је тражена симетрична слика праве \( p \). Обележићемо је са \( p_1 \).
На правој p означи тачку A. Конструиши нормалу из A на s. Пренеси растојање од A до s на другу страну и означи тачку A_1. Повуци праву кроз тачке P и A_1. Ову нову праву обележи са p_1.

Кратак запис решења:

\( p \cap s = \{P\} \implies P \in s \implies P_1 \equiv P \) \( A \in p, A \notin s \implies A \xrightarrow{\sigma_s} A_1 \) (где је \( s \) симетрала \( AA_1 \)) Слика праве \( p \) је права \( p_1 = p(P, A_1) \).

Најважније из лекције

Осна симетрија: Геометријско пресликавање које сваку тачку \( A \) пресликава у тачку \( A_1 \) тако да је оса симетрије нормална на дуж \( AA_1 \) и полови је. Тачке на оси остају на свом месту.
Изометрија: Ово пресликавање чува растојања (дужине), мере углова и распоред тачака. Дуж се слика у једнаку дуж, а угао у једнак угао.
Пресликавање фигура: Фигуре пресликавамо тако што нађемо слике њихових карактеристичних тачака (темена многоугла, крајеве дужи, центар кружнице) спуштањем нормале на осу и преношењем растојања.
Тачка \( A_1 \) је осносиметрична (или симетрична) тачки \( A \) у односу на праву \( s \) уколико испуњава три услова:
  • \( A_1 \) припада нормали из тачке \( A \) на праву \( s \);
  • \( A_1 \) и \( A \) се налазе са различитих страна праве \( s \);
  • \( A_1 \) и \( A \) су једнако удаљене од праве \( s \).
Приказ праве s (оса симетрије) и две тачке A и A_1 са различитих страна праве. Дуж која спаја A и A_1 је нормална на s (означен прав угао), а растојања од праве s до тачака A и A_1 су означена као једнака.
Пресликавање при ком се свака тачка равни пресликава у своју осносиметричну тачку назива се осна симетрија. Права \( s \) се назива оса симетрије.
Свака тачка која припада оси симетрије \( s \) пресликава се у саму себе.
Растојање између две тачке једнако је растојању између слика тих тачака. Због тога је осна симетрија изометријска трансформација.
  • Колинеарне тачке се пресликавају у колинеарне тачке (права се пресликава у праву).
  • Осна симетрија чува распоред тачака (ако је \( A - B - C \), онда је и \( A_1 - B_1 - C_1 \)).
  • Дуж се пресликава у једнаку дуж.
  • Угао се пресликава у једнак угао.
Специфични положаји правих у односу на осу симетрије:
  • Ако права сече осу, тачка пресека припада и њеној слици.
  • Ако је права паралелна оси, и њена слика је паралелна оси.
  • Ако је права нормална на осу, она се пресликава у саму себе.
Да бисмо конструисали слику \( T_1 \) тачке \( T \) која није на оси \( s \):
1. Из тачке \( T \) конструишемо нормалу на осу \( s \).
2. Шестаром пренесемо растојање од пресека нормале и осе до тачке \( T \) на супротну страну осе.
Слику дужи добијамо тако што пресликамо њене крајње тачке. Слику многоугла (нпр. троугла) добијамо пресликавањем његових темена.
Кружница \( k(O, r) \) се пресликава тако што се преслика само њен центар \( O \) у тачку \( O_1 \). Полупречник \( r \) остаје непромењен, па је слика кружница \( k_1(O_1, r) \).

Задаци за вежбање

Лак: Дужина дужи \( AB \) износи \( 7 \text{ cm} \). Дуж \( AB \) је осном симетријом пресликана у дуж \( A_1B_1 \). Колика је дужина дужи \( A_1B_1 \)?
Осна симетрија је изометријска трансформација, што значи да чува дужине дужи.
Одговор: Дужина дужи \( A_1B_1 \) је такође \( 7 \text{ cm} \).
Средњи: Тачка \( P \) се налази на растојању од \( 4 \text{ cm} \) од осе симетрије \( s \). Колико износи најкраће растојање између тачке \( P \) и њене осносиметричне слике \( P_1 \)?
Тачка \( P_1 \) се налази са друге стране осе \( s \), на истом растојању од ње као и тачка \( P \). Права која их спаја нормална је на осу симетрије.
Растојање између \( P \) и \( P_1 \) једнако је збиру њихових растојања од осе: \( 4 \text{ cm} + 4 \text{ cm} = 8 \text{ cm} \).
Одговор: Растојање износи \( 8 \text{ cm} \).
Тежак: Нека се праве \( a \) и \( b \) секу у тачки \( M \), при чему права \( a \) није нормална на осу симетрије \( s \), а тачка \( M \) припада оси \( s \). Шта можеш закључити о тачки пресека слика ових правих (\( a_1 \) и \( b_1 \)) након осне симетрије у односу на праву \( s \)?
Свака тачка која припада оси симетрије пресликава се у саму себе. Пошто тачка пресека \( M \) припада оси \( s \), њена слика \( M_1 \) се поклапа са тачком \( M \).
Како се права пресликава у праву, слике правих \( a_1 \) и \( b_1 \) морају садржати слику пресечне тачке.
Одговор: Слике правих \( a_1 \) и \( b_1 \) се такође секу у тачки \( M \) на оси симетрије.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: