Корице уџбеника

V.3. Симетрала дужи

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

1. Нацртај хоризонталну дуж и означи њене крајеве са A и B. 2. Изнад и испод средине дужи нацртај пресеке кружних лукова из тачака A и B (отвор шестара већи од пола дужи). 3. Повуци вертикалну праву (симетралу s) кроз ове пресеке лукова. 4. Означи пресечну тачку симетрале s и дужи AB са S. 5. Понови исти поступак (лукови и симетрала) за тачке A и S. Означи нову симетралу са s1, а њен пресек са дужи AS са S1. 6. Понови исти поступак (лукови и симетрала) за тачке S и B. Означи ову симетралу са s2, а њен пресек са дужи SB са S2. 7. На дужи AB се сада редом налазе тачке A, S1, S, S2, B на једнаким међусобним растојањима. Конструкција симетрале дужи \( AB \) даје тачку \( S \): \[ AS = SB = \frac{AB}{2} \] Конструкција симетрале дужи \( AS \) даје тачку \( S_1 \): \[ AS_1 = S_1S = \frac{AS}{2} = \frac{AB}{4} \] Конструкција симетрале дужи \( SB \) даје тачку \( S_2 \): \[ SS_2 = S_2B = \frac{SB}{2} = \frac{AB}{4} \] Дуж \( AB \) је подељена на 4 једнака дела: \[ AS_1 = S_1S = SS_2 = S_2B \]

Детаљно решење

Корак 1: Конструкција симетрале дужи \( AB \)

Прво, нацртај једну дуж и означи њене крајеве са \( A \) и \( B \). Да бисмо дуж поделили на два једнака дела, потребно је да конструишемо њену симетралу. Узми шестар и отвори га тако да полупречник буде већи од половине дужи \( AB \). Постави иглу шестара у тачку \( A \) и опиши кружне лукове изнад и испод дужи. Затим, не мењајући отвор шестара, постави иглу у тачку \( B \) и пресеци претходно нацртане лукове. Кроз пресечне тачке лукова повуци праву уз помоћ лењира. Ова права је симетрала дужи \( AB \). Означи тачку у којој симетрала сече дуж \( AB \) словом \( S \). Тачка \( S \) је средиште дужи \( AB \), односно дели је на два једнака дела (\( AS = SB \)).

Корак 2: Конструкција симетрале дужи \( AS \)

Сада ћемо прву половину, односно дуж \( AS \), поделити на два једнака дела. Понови поступак конструкције симетрале, али овог пута за дуж \( AS \). Отвори шестар мало више од половине дужи \( AS \). Из тачке \( A \), а затим и из тачке \( S \), опиши лукове који се секу. Повуци нову симетралу кроз пресеке ових лукова и означи тачку у којој она сече дуж \( AS \) са \( S_1 \). Тачка \( S_1 \) дели дуж \( AS \) на два једнака дела (\( AS_1 = S_1S \)).

Корак 3: Конструкција симетрале дужи \( SB \)

Исти поступак примени и на другу половину, дуж \( SB \). Отвори шестар више од половине дужи \( SB \) и опиши лукове из тачака \( S \) и \( B \). Кроз њихове пресеке повуци симетралу и означи пресечну тачку на дужи \( SB \) са \( S_2 \). Тачка \( S_2 \) дели дуж \( SB \) на два једнака дела (\( SS_2 = S_2B \)).

Корак 4: Закључак

На овај начин, конструисањем три симетрале, тачке \( S_1 \), \( S \) и \( S_2 \) су поделиле почетну дуж \( AB \) на четири потпуно једнака дела, тако да важи: \[ AS_1 = S_1S = SS_2 = S_2B \] 1. Нацртај хоризонталну дуж и означи њене крајеве са A и B. 2. Изнад и испод средине дужи нацртај пресеке кружних лукова из тачака A и B (отвор шестара већи од пола дужи). 3. Повуци вертикалну праву (симетралу s) кроз ове пресеке лукова. 4. Означи пресечну тачку симетрале s и дужи AB са S. 5. Понови исти поступак (лукови и симетрала) за тачке A и S. Означи нову симетралу са s1, а њен пресек са дужи AS са S1. 6. Понови исти поступак (лукови и симетрала) за тачке S и B. Означи ову симетралу са s2, а њен пресек са дужи SB са S2. 7. На дужи AB се сада редом налазе тачке A, S1, S, S2, B на једнаким међусобним растојањима.

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: