Изабери решење задатка:

Задатак 16

Кратко решење

Нацртај нормале из темена A1, B1 и C1 на праву b. Помоћу шестара пренеси дужине до праве b на доњу страну и означи темена A2, B2 и C2. Спој их да добијеш троугао А2В2С2.\[ a \perp b, \quad a \cap b = \{O\} \]\[ I_{a}: \Delta ABC \to \Delta A_1B_1C_1 \]\[ I_{b}: \Delta A_1B_1C_1 \to \Delta A_2B_2C_2 \]\[ O \in AA_2, \quad AO = OA_2 \]\[ O \in BB_2, \quad BO = OB_2 \]\[ O \in CC_2, \quad CO = OC_2 \]\[ \angle AOA_2 = \angle BOB_2 = \angle COC_2 = 180^\circ \]\[ I_{O}: \Delta ABC \to \Delta A_2B_2C_2 \]Примећујемо да је троугао \( A_2B_2C_2 \) централносиметричан троуглу \( ABC \) у односу на пресечну тачку \( O \) правих \( a \) и \( b \).

Детаљно решење

Корак 1: Конструкција почетних правих и троугла

Нацртамо две међусобно нормалне праве \( a \) и \( b \) које се секу у тачки \( O \). У једној од четири добијене области правог угла нацртамо произвољан троугао \( ABC \).
Нацртај нормале из темена A1, B1 и C1 на праву b. Помоћу шестара пренеси дужине до праве b на доњу страну и означи темена A2, B2 и C2. Спој их да добијеш троугао А2В2С2.

Корак 2: Осна симетрија у односу на праву \( a \)

Свако теме троугла \( ABC \) пресликавамо осном симетријом у односу на праву \( a \): - Из сваког темена \( A, B, C \) повучемо нормалу на праву \( a \). - Шестаром пренесемо растојање од сваког темена до осе \( a \) на супротну страну од осе, чиме добијамо тачке \( A_1, B_1, C_1 \). - Спајањем тачака добијамо троугао \( A_1B_1C_1 \).

Корак 3: Осна симетрија у односу на праву \( b \)

Сада свако теме троугла \( A_1B_1C_1 \) пресликавамо осном симетријом у односу на другу праву, праву \( b \): - Из тачака \( A_1, B_1, C_1 \) повучемо нормале на праву \( b \). - Пренесемо једнака растојања на другу страну осе \( b \) и добијамо тачке \( A_2, B_2, C_2 \). - Спајањем ових тачака добијамо троугао \( A_2B_2C_2 \).

Корак 4: Анализа и закључак

Посматрајмо однос између почетног троугла \( ABC \) и крајњег троугла \( A_2B_2C_2 \): - Пресечна тачка нормалних оса \( O \) представља средиште дужи које спајају одговарајућа темена: \( O \) је средиште дужи \( AA_2 \), \( BB_2 \) и \( CC_2 \). - Тачке \( A, O, A_2 \), затим \( B, O, B_2 \), као и \( C, O, C_2 \) су колинеарне, а углови \( \angle AOA_2 \), \( \angle BOB_2 \) и \( \angle COC_2 \) су опружени углови од \( 180^\circ \). - Примећујемо да су троуглови \( ABC \) и \( A_2B_2C_2 \) подударни и централносиметрични у односу на пресечну тачку \( O \) правих \( a \) и \( b \).

Кратак запис решења:

\[ I_{a}(\Delta ABC) = \Delta A_1B_1C_1, \quad I_{b}(\Delta A_1B_1C_1) = \Delta A_2B_2C_2 \] \[ AO = A_2O, \quad BO = B_2O, \quad CO = C_2O \] \[ I_{O}(\Delta ABC) = \Delta A_2B_2C_2 \] Троугао \( A_2B_2C_2 \) је централносиметричан троуглу \( ABC \) у односу на тачку \( O = a \cap b \).

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: