Изабери решење задатка:

Задатак 15

Кратко решење

1. Нацртај дуж \( OT \).
2. Одреди тачку \( O_1 \) на правој која пролази кроз \( O \) и \( T \), тако да тачка \( T \) буде средиште дужи \( OO_1 \). То значи да се тачка \( O_1 \) налази са супротне стране праве \( t \) у односу на тачку \( O \), при чему је растојање \( OT = O_1T \). Означи ову тачку са \( O_1 \).
3. Нацртај кружницу \( k_1 \) са центром у тачки \( O_1 \) и истим полупречником \( r \) као кружница \( k \).\[ k(O, OT) \]\[ t \perp OT, \quad T \in t \implies k \cap t = \{T\} \]\[ T \in t \implies T_1 = T \]\[ O_1 \in p(O, T), \quad O_1T = OT, \quad O_1T \perp t \]\[ k_1(O_1, O_1T) \]\[ k_1 \cap t = \{T\} \text{ и } O_1T \perp t \implies t \text{ је тангента кружнице } k_1 \]Права \( t \) је тангента добијене слике, јер са њом има тачно једну заједничку тачку \( T \) и нормална је на полупречник \( O_1T \) у тачки \( T \).

Детаљно решење

Корак 1: Конструкција дате кружнице, њене тангенте и осносиметричне слике


1. Нацртај дуж \( OT \). 2. Одреди тачку \( O_1 \) на правој која пролази кроз \( O \) и \( T \), тако да тачка \( T \) буде средиште дужи \( OO_1 \). То значи да се тачка \( O_1 \) налази са супротне стране праве \( t \) у односу на тачку \( O \), при чему је растојање \( OT = O_1T \). Означи ову тачку са \( O_1 \). 3. Нацртај кружницу \( k_1 \) са центром у тачки \( O_1 \) и истим полупречником \( r \) као кружница \( k \).
Пратимо следећи поступак: 1. Конструишемо кружницу \( k \) са центром у тачки \( O \) и полупречником \( r = OT \). 2. На кружници означимо тачку \( T \). 3. Повучемо полупречник \( OT \), а затим у тачки \( T \) конструишемо праву \( t \) која је нормална на полупречник \( OT \). Права \( t \) представља тангенту кружнице \( k \) у тачки \( T \). 4. Како се кружница осном симетријом у односу на праву \( t \) пресликава у кружницу истог полупречника, довољно је да пресликамо њен центар \( O \). 5. Дуж \( OT \) је нормална на осу \( t \), па слика центра \( O \), тачка \( O_1 \), лежи на продужетку полупречника \( OT \) преко тачке \( T \), при чему важи \( O_1T = OT \). 6. Опишемо кружницу \( k_1 \) са центром у тачки \( O_1 \) и полупречником \( r = O_1T \).

Корак 2: Анализа односа праве \( t \) и добијене кружнице \( k_1 \)

Права \( t \) је тангента и добијене слике (кружнице \( k_1 \)).

Корак 3: Образложење

Кружница \( k \) и права \( t \) имају тачно једну заједничку тачку, а то је додирна тачка \( T \): \[ k \cap t = \{T\} \] Пошто тачка \( T \) припада оси симетрије \( t \), она се пресликава у саму себе при осној симетрији: \[ T_1 = T \] Осна симетрија је изометрија, што значи да чува сва геометријска својства: - Чува се број заједничких тачака праве и кружнице, па кружница \( k_1 \) и права \( t \) имају такође тачно једну заједничку тачку, тачку \( T \): \[ k_1 \cap t = \{T\} \] - Поред тога, полупречник \( O_1T \) нове кружнице је нормалан на праву \( t \): \[ O_1T \perp t \] Права која са кружницом има тачно једну заједничку тачку (или је нормална на полупречник у његовој крајњој тачки на кружници) јесте тангента те кружнице. Дакле, права \( t \) је тангента и кружнице \( k_1 \).

Кратак запис решења:

\[ k \cap t = \{T\}, \quad T \in t \implies T_1 = T \] \[ O_1T = OT, \quad O_1T \perp t \implies k_1 \cap t = \{T\} \] Јесте, права \( t \) је тангента добијене слике јер је нормална на полупречник \( O_1T \) у тачки додира \( T \).

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: