Корице уџбеника

V.3. Симетрала дужи

Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

1. Конструишемо кружницу \( k(O, 3\text{ cm}) \). 2. На кружници означимо тачку \( T \). 3. Повучемо праву кроз тачке \( O \) и \( T \). 4. Забодемо шестар у тачку \( T \) и опишемо кружни лук који сече праву са обе стране тачке \( T \). 5. Из тих пресечних тачака, са истим отвором шестара, опишемо два кружна лука која се секу у тачки \( Q \). 6. Права која пролази кроз тачке \( T \) и \( Q \) је тражена тангента. Нацртана кружница са центром O и полупречником 3 cm. На кружници је означена тачка T. Кроз O и T пролази права. У тачки T је конструисана нормала на ту праву помоћу кружних лукова: један лук из T сече праву у две тачке, а затим лукови из тих пресечних тачака се секу ван праве у тачки Q. Повучена је права кроз T и Q која представља тангенту.

Детаљно решење

Корак 1: Цртање задате кружнице и избор тачке

Прво ћемо означити тачку \( O \) која ће бити центар наше кружнице. Затим ћемо помоћу лењира отворити шестар тако да му полупречник буде тачно \( 3\text{ cm} \). Са иглом шестара у тачки \( O \), нацртаћемо кружницу \( k(O, 3\text{ cm}) \). На самој линији кружнице ћемо изабрати једну произвољну тачку и обележити је словом \( T \).

Корак 2: Цртање праве кроз центар и тачку на кружници

Тангента на кружницу у датој тачки увек је нормална на полупречник који спаја центар кружнице са том тачком. Због тога ћемо лењиром повући једну праву линију која пролази и кроз центар \( O \) и кроз тачку \( T \).

Корак 3: Конструкција тангенте (нормале) у тачки T

Сада треба да конструишемо нормалу на ту праву у тачки \( T \). Забошћемо иглу шестара у тачку \( T \) и опишемо један кружни лук произвољног (мањег) полупречника тако да он пресече праву коју смо нацртали са обе стране тачке \( T \). Добићемо две пресечне тачке на правој.

Корак 4: Завршетак конструкције нормале

Из добијених пресечних тачака ћемо конструисати два нова кружна лука. Забошћемо шестар прво у једну, па у другу пресечну тачку, и са истим отвором шестара (који мора бити већи од половине растојања између њих) описати лукове тако да се они пресеку у једној тачки (нека се та тачка зове \( Q \)). На крају, лењиром ћемо повући праву која пролази кроз тачку \( T \) и пресечну тачку \( Q \). Ова права је нормална на полупречник кружнице, па самим тим представља тражену тангенту. Нацртана кружница са центром O и полупречником 3 cm. На кружници је означена тачка T. Кроз O и T пролази права. У тачки T је конструисана нормала на ту праву помоћу кружних лукова: један лук из T сече праву у две тачке, а затим лукови из тих пресечних тачака се секу ван праве у тачки Q. Повучена је права кроз T и Q која представља тангенту.

Најважније из лекције

Осна симетрија: Пресликавање где је тачка и њена слика подједнако удаљена од осе симетрије, а права која их спаја је нормална на ту осу. Ова трансформација чува дужине и углове.
Осносиметричне фигуре: Фигуре које се могу преклопити преко једне праве (осе) тако да им се половине поклопе (нпр. квадрат има 4 осе, кружница бесконачно много).
Симетрала дужи: Права која полови дуж под правим углом. Свака тачка на симетрали једнако је удаљена од крајева дужи. Ова особина је основа за конструисање нормала, паралелних правих и одређивање центра кружнице.
Осна симетрија је пресликавање тачака равни у односу на једну праву коју називамо оса симетрије (обично се обележава са \( s \)).
Тачка \( A_1 \) је осносиметрична тачки \( A \) у односу на праву \( s \) ако:
  • \( A_1 \) припада нормали из \( A \) на праву \( s \);
  • \( A \) и \( A_1 \) се налазе са различитих страна праве \( s \);
  • \( A \) и \( A_1 \) су једнако удаљене од праве \( s \).
Свака тачка која се налази на самој оси симетрије \( s \) пресликава се у саму себе.
Приказ праве s (оса симетрије) и две тачке A и A1 које су симетричне у односу на њу. Испрекиданом линијом је приказана нормала која спаја ове две тачке и сече осу под правим углом, уз ознаку да су растојања од осе до обе тачке једнака.
Осна симетрија је изометријска трансформација, што значи да чува растојање између тачака (дуж се пресликава у једнаку дуж). Такође чува распоред колинеарних тачака и углове (угао се пресликава у једнак угао).
Слика праве при осној симетрији је такође права. Зависно од њеног положаја према оси \( s \):
  • Ако права сече осу симетрије, њена слика такође пролази кроз ту тачку пресека.
  • Ако је права паралелна оси симетрије, њена слика је такође паралелна оси.
  • Ако је права нормална на осу симетрије, она се пресликава у саму себе.
Да бисмо конструисали слику дужи, пресликавамо само њене крајње тачке. Да бисмо пресликали троугао, пресликавамо његова темена. Да бисмо пресликали кружницу, пресликавамо њен центар, док полупречник остаје исти.
Фигура је осносиметрична ако постоји бар једна права (оса симетрије фигуре) по којој се фигура може "пресавити" тако да се њена два дела потпуно поклопе.
Број оса симетрије код неких познатих фигура:
  • Паралелограм: 0 оса симетрије.
  • Правоугаоник (који није квадрат): 2 осе симетрије.
  • Квадрат: 4 осе симетрије.
  • Кружница: бесконачно много оса симетрије (свака права која пролази кроз центар).
Симетрала дужи \( AB \) (ознака \( s_{AB} \)) је права која садржи средиште те дужи и нормална је на њу.
Ознака: \( s_{AB} \) чита се као "симетрала дужи AB".
Кључна особина: Свака тачка на симетрали дужи једнако је удаљена од крајева те дужи (Ако \( X \in s_{AB} \), онда је \( XA = XB \)). Важи и обрнуто: ако је тачка једнако удаљена од крајева дужи, она припада њеној симетрали.
Дуж AB и њена симетрала s_{AB} која пролази кроз средиште под правим углом. На симетрали је означена тачка X изнад дужи. Дужи XA и XB су повучене и означене као једнаке.
Да бисмо конструисали симетралу дужи \( AB \), шестаром описујемо два кружна лука истог полупречника (већег од половине дужи) из тачака \( A \) и \( B \). Права која пролази кроз њихове пресечне тачке је симетрала.
Помоћу лењира и шестара можемо извршити следеће конструкције користећи особине симетрале:
Нормала из тачке на праву: Из тачке \( P \) конструишемо кружницу која сече праву \( p \) у две тачке. Затим конструишемо симетралу дужи чији су крајеви те пресечне тачке. Та симетрала је тражена нормала.
Центар кружнице: Центар се налази у пресеку симетрала било које две тетиве те кружнице.
Паралелна права: Кроз тачку \( P \) прво конструишемо нормалу \( n \) на дату праву \( p \), а затим у тачки \( P \) конструишемо нормалу \( a \) на праву \( n \). Добијена права \( a \) је паралелна са \( p \).

Задаци за вежбање

Лак: Колико оса симетрије има дуж, а колико кружница?
Одговор: Дуж има две осе симетрије (права на којој се налази и њена симетрала). Кружница има бесконачно много оса симетрије (свака права која пролази кроз њен центар).
Средњи: Дата је дуж \( PQ \). Тачка \( M \) припада симетрали \( s_{PQ} \). Ако је растојање од тачке \( M \) до тачке \( P \) једнако \( 7 \text{ cm} \), колико износи растојање од тачке \( M \) до тачке \( Q \)?
На основу особине симетрале дужи, свака тачка на њој је једнако удаљена од крајева те дужи. Дакле, \( MP = MQ \).
Одговор: Растојање од тачке \( M \) до тачке \( Q \) је такође \( 7 \text{ cm} \).
Средњи: Нека је права \( a \) нормална на осу симетрије \( s \). У шта се пресликава права \( a \) при осној симетрији у односу на праву \( s \)?
Одговор: Права која је нормална на осу симетрије пресликава се сама у себе.
Тежак: Објасните како се лењиром и шестаром конструише права \( a \) која пролази кроз тачку \( P \) и паралелна је правој \( p \) (која не садржи \( P \)).
Одговор: Конструкција се своди на цртање две нормале. Прво се конструише права \( n \) која пролази кроз \( P \) и нормална је на праву \( p \). Затим се конструише права \( a \) која пролази кроз \( P \) и нормална је на праву \( n \). Како су \( p \) и \( a \) нормалне на исту праву \( n \), оне су међусобно паралелне.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: