Корице уџбеника

7.4. Конструкција Нормале

Изабери решење задатка:

Задатак 2

Кратко решење

\( A, B, C \) нису колинеарне тачке \( p = p(A, C) \Rightarrow B \notin p \) Нацртај тачке A, B и C које нису колинеарне. Повуци праву кроз A и C. Шестаром из тачке B пресеци праву AC у две тачке (M и N). Из тачака M и N конструиши пресек лукова истим отвором шестара (тачка D). Повуци праву n кроз тачке B и D. Поступак конструкције записан геометријским симболима: \( k(B, r), r > d(B, p) \) \( k \cap p = \{M, N\} \) \( k_1(M, r_1) \) \( k_2(N, r_1), r_1 > \frac{1}{2}MN \) \( k_1 \cap k_2 = \{D\} \) \( n = p(B, D) \) \( n \perp p \) \( B \in n \)

Детаљно решење

За решавање овог задатка користићемо геометријску конструкцију нормале из тачке која не припада правој, користећи лењир и шестар.

Корак 1: Цртање основне праве

Прво обележи тачке \( A \), \( B \) и \( C \) тако да не леже на истој правој. Користећи лењир, повуци праву која пролази кроз тачке \( A \) и \( C \). Ову праву можемо назвати \( p \). Тачка \( B \) не припада овој правој.

Корак 2: Одређивање помоћних тачака на правој

1. Убоди иглу шестара у тачку \( B \). 2. Отвори шестар тако да отвор буде већи од растојања тачке \( B \) од праве \( p \). 3. Нацртај кружни лук који сече праву \( p \) у двема тачкама. Обележи те пресечне тачке са \( M \) и \( N \). Тачка \( B \) је сада једнако удаљена од тачака \( M \) и \( N \).

Корак 3: Конструкција симетрале дужи \( MN \)

Сада треба да нађемо још једну тачку која је подједнако удаљена од \( M \) и \( N \): 1. Не мењајући отвор шестара (или користећи произвољан отвор већи од половине дужи \( MN \)), опиши лук из тачке \( M \) са супротне стране праве у односу на тачку \( B \). 2. Истим отвором шестара опиши лук из тачке \( N \) тако да пресече претходни лук. 3. Тачку пресека ова два лука обележи са \( D \).

Корак 4: Цртање тражене праве \( n \)

Користећи лењир, повуци праву која пролази кроз тачке \( B \) и \( D \). Ову праву обележи са \( n \). Права \( n \) је нормална на праву \( p \) (односно праву одређену тачкама \( A \) и \( C \)) и садржи тачку \( B \), што се записује као \( n \perp p \) и \( B \in n \). Нацртај три тачке A, B и C које не припадају истој правој. Повуци праву линију кроз A и C. Из тачке B опиши лук шестаром који сече праву AC у тачкама M и N. Затим из тачака M и N опиши лукове са доње стране праве који се секу у тачки D. На крају лењиром повуци праву кроз тачке B и D и обележи је са n.

Најважније из лекције

  • Нормала је права која сече другу праву под углом од \( 90^\circ \).
  • Конструкција се врши помоћу лењира и шестара.
  • Основна идеја конструкције јесте проналажење двеју тачака на датој правој које су подједнако удаљене од почетне тачке, а затим конструисање симетрале тако добијене дужи.
  • Пресечна тачка нормале и дате праве назива се подножје нормале.
Две праве су нормалне (управне) једна на другу ако се секу под правим углом.
Две међусобно нормалне праве, p и q, које се секу у централној тачки. Права p је хоризонтално оријентисана, а права q вертикално оријентисана. У њиховом пресеку, у квадранту формираном од позитивних смерова праве p и праве q (односно, у горњем десном квадранту), приказан је стандардни симбол за прав угао (мали квадрат).
Геометријска конструкција нормале на дату праву кроз дату тачку изводи се искључиво помоћу лењира и шестара.
Када се тачка \( A \) налази на правој \( p \), циљ је конструисати праву која пролази кроз \( A \) и нормална је на \( p \). Поступак се своди на конструисање симетрале дужи.
Постави иглу шестара у тачку \( A \). Не мењајући отвор шестара, конструиши два лука лево и десно од тачке \( A \) тако да секу праву \( p \). Те тачке пресека означи са \( B \) и \( C \). (Сада важи да је \( AB = AC \)).
Из тачака \( B \) и \( C \) конструиши лукове једнаких полупречника. Полупречник мора бити већи од половине дужи \( BC \). Тачку у којој се ови лукови секу (изнад или испод праве) означи словом \( D \).
Помоћу лењира нацртај праву која пролази кроз тачке \( A \) и \( D \). Та права је тражена нормала.
На хоризонталној правој p налазе се тачке B, A и C, распоређене тако да је тачка A средишња тачка дужи BC, што значи да је AB = AC. Изнад праве p, тачка D је формирана као пресек два кружна лука једнаких полупречника; један лук је центриран у тачки B, а други у тачки C, при чему је полупречник већи од половине дужи BC. Права која пролази кроз тачке D и A је вертикална, нормална на праву p, и њен прав угао у тачки A треба бити јасно обележен.
Када се тачка \( P \) налази ван праве \( p \), нормалу конструишемо спуштањем из те тачке на праву.
Подеси шестар тако да му отвор буде већи од најкраћег растојања тачке \( P \) до праве \( p \).
Забоди иглу шестара у тачку \( P \) и конструиши кружни лук који ће пресећи праву \( p \) у двема тачкама. Означи те тачке са \( B \) и \( C \).
Из тачака \( B \) и \( C \) конструиши лукове једнаких полупречника (дужих од половине дужи \( BC \)) тако да се секу. Тачку њиховог пресека означи словом \( D \). (Најпрактичније је да се тачка \( D \) налази са супротне стране праве у односу на тачку \( P \)).
Помоћу лењира нацртај праву \( n \) која пролази кроз тачке \( P \) и \( D \). То је тражена нормала.
Права p испод које се налази тачка D, а изнад ње тачка P. Из тачке P нацртан је велики лук који сече праву p у тачкама B и C. Права пролази кроз P и D и нормална је на p.
Подножје нормале: Тачка пресека конструисане нормалне праве и почетне праве. Обично се обележава словом \( N \).

Задаци за вежбање

Лак: Какав угао образују две праве ако кажемо да су оне међусобно нормалне? Како се тај угао обележава?
Две праве које су нормалне образују прав угао (угао од \( 90^\circ \)). Обично се у пресеку правих обележава малим квадратом са тачком у средини или само луком са тачком.
Средњи: Приликом конструисања нормале из тачке \( P \) која се налази ван праве \( p \), шта ће се догодити уколико је отвор шестара мањи од растојања тачке \( P \) до праве \( p \)?
Ако је отвор шестара премали (мањи од растојања до праве), кружни лук неће додирнути нити пресећи праву \( p \). Због тога нећемо моћи да одредимо помоћне тачке \( B \) и \( C \), па ће конструкција бити немогућа. Отвор шестара увек мора бити већи од тог растојања.
Тежак: Зашто је при одређивању тачке \( D \) (и када тачка припада правој и када не припада) неопходно да отвор шестара из тачака \( B \) и \( C \) буде строго већи од половине дужи \( BC \)?
Уколико би отвор шестара био мањи од половине дужи \( BC \), кружни лукови конструисани из тачака \( B \) и \( C \) се не би додирнули, односно не би имали пресечну тачку. Уколико би отвор био тачно једнак половини дужи \( BC \), лукови би се додирнули у само једној тачки (на самој правој \( p \)), па не бисмо добили нову тачку ван праве неопходну за повлачење нормале.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: