Корице уџбеника

V.1. Осна симетрија

Изабери решење задатка:

Задатак 3

Кратко решење

1) Хоризонтална оса симетрије \( s \) испод слова

Осна симетрија у односу на хоризонталну осу пресликава тачке вертикално. Ако је \( d(A, s) \) удаљеност тачке \( A \) од осе \( s \): \( A \rightarrow A_1 \), тако да је \( A_1 \) на истој вертикали као \( A \) и \( d(A_1, s) = d(A, s) \) са супротне стране. Слова се пресликавају "наглавачке": Нацртај светлосиву мрежу квадратића која симулира свеску. На левој страни цртежа, унутар мреже, постави низ великих, блок слова 'TOP EKM' обојених црном бојом. Свако слово треба да буде приближно 3 јединице висине и 2-3 јединице ширине, са малим размаком између слова (нпр. 1 јединица).
Постави вертикалну праву \( s \) као осу симетрије, центрирану између оригиналних слова и простора за њихову слику. Права \( s \) треба да буде јасно видљива, нацртана дебљом линијом, и да се протеже изнад и испод висине слова.
Илуструј поступак осне симетрије користећи један репрезентативни врх са једног од слова, на пример, горњу леву тачку \( A \) са слова 'T'.
1. Из тачке \( A \), конструиши испрекидану линију нормалну на праву \( s \).
2. Означи тачку пресека ове нормале са правом \( s \) као \( P \). Прикажи симбол правог угла на тачки \( P \).
3. Продужи испрекидану линију преко праве \( s \) до тачке \( A_1 \) тако да је растојање од \( A \) до \( P \) једнако растојању од \( P \) до \( A_1 \). Означи ову једнакост растојања са две кратке паралелне цртице (tick marks) на дужима \( AP \) и \( PA_1 \).
4. Означи тачку \( A_1 \).
На десној страни праве \( s \), нацртај комплетан осносиметричан одраз свих слова 'TOP EKM', обојених плавом бојом. Сва оригинална слова (црна), права \( s \), тачка \( A \), тачка \( A_1 \), тачка \( P \) и сва пресликана слова (плава) треба да буду јасно обележени.

2) Вертикална оса симетрије \( s \) десно од слова

Осна симетрија у односу на вертикалну осу пресликава тачке хоризонтално. \( A(x, y) \rightarrow A_1(x', y) \), где је растојање до осе исто. Редослед слова са леве стране: Г, О, Р (први ред) и Е, К, М (други ред). Редослед слика са десне стране (гледано од осе ка десно): Р, О, Г и М, К, Е. Свако појединачно слово је окренуто "као у огледалу". Нацртајте слова Г, О, Р у првом реду, а Е, К, М у другом реду. Оса s је вертикална права, 2 квадратића десно од слова Р и М. Нацртајте симетричне слике са десне стране осе. Редослед слова ће се обрнути: најближе оси ће бити Р па О па Г (гледано слева надесно). Свако слово ће бити окренуто као у огледалу (нпр. Г ће гледати улево).

Детаљно решење

Корак 1: Разумевање захтева задатка

Задатак тражи да у свесци са квадратићима нацртамо слова "ГОРЕКМ" и осу симетрије \( s \), а затим да их пресликамо користећи особине осне симетрије. Имамо два подзадатка: 1) Оса \( s \) је хоризонтална и налази се испод слова. 2) Оса \( s \) је вертикална и пролази десно од првог реда слова ("ГОР"), а десно од другог реда ("ЕКМ").

Корак 2: Правила пресликавања на квадратној мрежи

Када користимо свеску са квадратићима, пресликавање је веома једноставно:
  • За сваку кључну тачку (теме) слова, измеримо колико је квадратића удаљена од осе \( s \).
  • Слика те тачке налазиће се на истој удаљености од осе, али са супротне стране.
  • За хоризонталну осу (случај 1), тачке преносимо вертикално (горе-доле).
  • За вертикалну осу (случај 2), тачке преносимо хоризонтално (лево-десно).

Корак 3: Решавање подзадатка 1)


Нацртај светлосиву мрежу квадратића која симулира свеску. На левој страни цртежа, унутар мреже, постави низ великих, блок слова "TOP EKM" обојених црном бојом. Свако слово треба да буде приближно 3 јединице висине и 2-3 јединице ширине, са малим размаком између слова (нпр. 1 јединица). Постави вертикалну праву \( s \) као осу симетрије, центрирану између оригиналних слова и простора за њихову слику. Права \( s \) треба да буде јасно видљива, нацртана дебљом линијом, и да се протеже изнад и испод висине слова. Илуструј поступак осне симетрије користећи један репрезентативни врх са једног од слова, на пример, горњу леву тачку \( A \) са слова "T". 1. Из тачке \( A \), конструиши испрекидану линију нормалну на праву \( s \). 2. Означи тачку пресека ове нормале са правом \( s \) као \( P \). Прикажи симбол правог угла на тачки \( P \). 3. Продужи испрекидану линију преко праве \( s \) до тачке \( A_1 \) тако да је растојање од \( A \) до \( P \) једнако растојању од \( P \) до \( A_1 \). Означи ову једнакост растојања са две кратке паралелне цртице (tick marks) на дужима \( AP \) и \( PA_1 \). 4. Означи тачку \( A_1 \). На десној страни праве \( s \), нацртај комплетан осносиметричан одраз свих слова "TOP EKM", обојених плавом бојом. Сва оригинална слова (црна), права \( s \), тачка \( A \), тачка \( A_1 \), тачка \( P \) и сва пресликана слова (плава) треба да буду јасно обележени.
У овом случају, свака тачка која је удаљена \( n \) квадратића изнад осе \( s \), пресликава се у тачку која је \( n \) квадратића испод осе \( s \). Редослед слова слева надесно остаје исти, али слова изгледају као одраз у води.

Корак 4: Решавање подзадатка 2)


Нацртајте слова Г, О, Р у првом реду, а Е, К, М у другом реду. Оса s је вертикална права, 2 квадратића десно од слова Р и М. Нацртајте симетричне слике са десне стране осе. Редослед слова ће се обрнути: најближе оси ће бити Р па О па Г (гледано слева надесно). Свако слово ће бити окренуто као у огледалу (нпр. Г ће гледати улево).
Овде меримо удаљеност од вертикалне осе. Тачка која је 2 квадратића лево од осе \( s \), прелази у тачку која је 2 квадратића десно од осе. - Слово Р је најближе оси, па ће његова слика бити прва са десне стране осе, окренута улево. - Слово О је следеће. - Слово Г је најдаље од осе, па ће његова слика бити најдаље са десне стране. Исто важи и за доњи ред са словима Е, К, М.

Кратак запис решења:

1) Хоризонтална оса

Тачке пресликавамо вертикално преко осе \( s \). Удаљеност тачке изнад осе = удаљеност слике испод осе. Резултат: Слова Г, О, Р, Е, К, М окренута наглавачке.

2) Вертикална оса

Тачке пресликавамо хоризонтално преко осе \( s \). Удаљеност тачке лево од осе = удаљеност слике десно од осе. Резултат: Редослед слова се мења (најближа оси су Р и М), а слова су окренута као у огледалу.

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: