Изабери решење задатка:

Задатак 14

Кратко решење

\( k(O, r = 3\text{ cm}) \) \( A \in k \) \( B \in k \cap k(A, 3\text{ cm}) \implies AB = 3\text{ cm} = r \) \( s = p(A, B) \) \( n \perp s, O \in n \) \( S = n \cap s \) \( O_1 \in n, S \in OO_1, SO_1 = OS \) \( k_1(O_1, 3\text{ cm}) \) 1. Нацртај тачку O као центар и кружницу k са полупречником r = 3 cm.
2. На кружници k, изабери тачку A. Користећи тачку A као центар и полупречник r = 3 cm, нацртај лук који пресеца кружницу k у тачки B. Ово формира тетиву AB која је једнака полупречнику кружнице (AB = r = 3 cm), чиме је троугао OAB једнакостраничан.
3. Повуци праву s која пролази кроз тачке A и B. Ова права s је сечица кружнице k.
4. Из центра O, конструиши нормалу на праву s. Означи пресечну тачку нормале и праве s као S. Тачка S је средиште дужи OO1, где је O1 тачка симетрична тачки O у односу на праву s. Постави тачку O1 тако да је дуж OO1 буде нормална на s, а дужине OS и SO1 буду једнаке (OS = SO1).
5. Нацртај кружницу k1 са центром у тачки O1 и истим полупречником r = 3 cm. Кружница k1 је осносиметрична слика кружнице k у односу на праву s.

Детаљно решење

Корак 1: Конструкција дате кружнице и њене сечице

Прво лењиром и шестаром одредимо центар \( O \) и конструишемо кружницу \( k(O, 3\text{ cm}) \). Да би тетива кружнице била једнака полупречнику (\( AB = r = 3\text{ cm} \)), на кружници одаберемо произвољну тачку \( A \). Са отвором шестара од \( 3\text{ cm} \) из тачке \( A \) пресечемо кружницу \( k \) у тачки \( B \). Права \( s = p(A, B) \) која пролази кроз тачке \( A \) и \( B \) представља тражену сечицу кружнице \( k \).
1. Нацртај тачку O као центар и кружницу k са полупречником r = 3 cm. 2. На кружници k, изабери тачку A. Користећи тачку A као центар и полупречник r = 3 cm, нацртај лук који пресеца кружницу k у тачки B. Ово формира тетиву AB која је једнака полупречнику кружнице (AB = r = 3 cm), чиме је троугао OAB једнакостраничан. 3. Повуци праву s која пролази кроз тачке A и B. Ова права s је сечица кружнице k. 4. Из центра O, конструиши нормалу на праву s. Означи пресечну тачку нормале и праве s као S. Тачка S је средиште дужи OO1, где је O1 тачка симетрична тачки O у односу на праву s. Постави тачку O1 тако да је дуж OO1 буде нормална на s, а дужине OS и SO1 буду једнаке (OS = SO1). 5. Нацртај кружницу k1 са центром у тачки O1 и истим полупречником r = 3 cm. Кружница k1 је осносиметрична слика кружнице k у односу на праву s.

Корак 2: Одређивање осносиметричне слике центра кружнице

Слика кружнице при осној симетрији је кружница истог полупречника, па је довољно одредити осносиметричну слику њеног центра \( O \) у односу на сечицу \( s \): 1. Из тачке \( O \) конструишемо нормалу на праву \( s \). 2. Пресечну тачку те нормале и праве \( s \) означимо са \( S \). 3. На нормали, са супротне стране праве \( s \) у односу на тачку \( O \), нанесемо тачку \( O_1 \) тако да важи: \[ SO_1 = OS \] Тачка \( O_1 \) је осносиметрична слика центра \( O \).

Корак 3: Конструкција осносиметричне кружнице

Конструишемо кружницу \( k_1 \) са центром у тачки \( O_1 \) и полупречником \( r = 3\text{ cm} \): \[ k_1(O_1, 3\text{ cm}) \] Кружница \( k_1 \) је осносиметрична слика кружнице \( k \) у односу на праву \( s \). Примећујемо да кружница \( k_1 \) такође садржи тачке \( A \) и \( B \), јер су оне на оси симетрије \( s \).

Кратак запис решења:

\( k(O, 3\text{ cm}) \) \( A \in k, B \in k, AB = 3\text{ cm} \) \( s = p(A, B) \) \( O_1 = I_s(O) \) \( k_1(O_1, 3\text{ cm}) = I_s(k) \)

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: