Вопрос 1. Какое преобразование фигуры называется движением?
Ответ. Преобразование одной фигуры в другую называется движением, если оно сохраняет расстояние между точками, т.е. переводит любые две точки X и Y одной фигуры в точки X’ и Y’ другой фигуры так, что XY = X’Y’ (рис. 183).

Рис. 183

Вопрос 2. Докажите, что точки, лежащие на прямой, при движении переходят в точки, лежащие на прямой, и сохраняется порядок их взаимного расположения.
Ответ. Теорема 9.1. Точки, лежащие на прямой, при движении переходят в точки, лежащие на прямой, и сохраняется порядок их взаимного расположения.
Это значит, что если точки A,B,C, лежащие на прямой, переходят в точки A1,B1,C1,то эти точки также лежат на прямой; если точка B лежит между точками A и C, то точка B1 лежит между точками A1 и C1.
Доказательство. Пусть точка B прямой AC лежит между точками A и C. Докажем, что точки A1,B1,C1 лежат на одной прямой.
Если точки A1,B1,C1 не лежат на одной прямой, то они являются вершинами треугольника. Поэтому A1C1 < A1B1 + B1C1. По определению движения отсюда следует, что AC < AB + BC. Однако по свойству измерения отрезков AC = AB + BC.
Мы пришли к противоречию. Значит, точка B1 лежит на прямой A1C1. Первое утверждение теоремы доказано.
Покажем теперь, что точка B1 лежит между A1 и C1. Допустим, что точка A1 лежит между точками B1 и C1. Тогда A1B1 + A1C1 = B1C1, и, следовательно, AB + AC = BC. Но это противоречит равенству AB + BC = AC. Таким образом, точка A1 не может лежать между точками B1 и C1.
Аналогично доказывается, что точка C1 не может лежать между точками A1 и B1.
Так как из трёх точек A1,B1,C1 одна лежит между двумя другими, то этой точкой может быть только B1. Теорема доказана полностью.

Вопрос 3. Во что переходят прямые, полупрямые, отрезки при движении?
Ответ. Прямые переходят – в прямые, полупрямые – в полупрямые, отрезки – в отрезки (рис. 185).

Рис. 185

Вопрос 4. Докажите, что при движении сохраняются углы.
Ответ.Докажем, что при движении сохраняются углы между полупрямыми.

Рис. 186


Пусть AB и AC – две полупрямые, исходящие из точки A, не лежащие на одной прямой (рис. 186). При движении эти полупрямые переходят в некоторые полупрямые A1B1 и A1C1. Так как движение сохраняет расстояния, то треугольники ABC и A1B1C1 равны по третьему признаку равенства треугольников. Из равенства треугольников следует равенство углов BAC и B1A1C1, что и требовалось доказать.

Вопрос 5. Объясните, какие точки называются симметричными относительно данной точки?
Ответ. Пусть O - фиксированная точка и X - произвольная точка плоскости (рис. 187). Отложим на продолжении отрезка OX за точку O отрезок OX', равный OX. Точка X' называется симметричной точке X относительно точки O. Точка, симметричная точке O, есть сама точка O. Очевидно, что точка, симметричная точке X', есть точка X.

Рис. 187

Вопрос 6. Какое преобразование называется симметрией относительно данной точки?
Ответ. Преобразование фигуры F в фигуру F', при котором каждая еë точка X переходит в точку X', симметричную относительно данной точки O, называется преобразованием симметрии относительно точки O. При зтом фигуры F и F' называются симметричными относително точки O (рис. 188).

Рис. 188

Вопрос 7. Какая фигура называется центрально – симметричной?
Ответ. Если преобразование симметрии относительно точки O переводит фигуру F в себя, то она называется центрально-симметричной, а точка O называется центром симметрии.

Вопрос 8. Что такое центр симметрии фигуры? Приведите пример центрально – симметричной фигуры.
Ответ. Если преобразование симметрии относительно точки O переводит фигуру F в себя, то она называется центрально-симметричной, а точка O называется центром симметрии.
Например, параллелограмм является центрально-симметричной фигурой. Его центром симметрии является точка пересечения диагоналей (рис. 189).

Рис. 189

Вопрос 9. Докажите, что симметрия относительно точки есть движение.
Ответ. Теорема 9.2. Преобразование симметрии относительно точки является движением.
Доказательство. Пусть X и Y - две произвольные точки фигуры F (рис. 190). Преобразование симметрии относительно точки O переводит их в точки X' и Y'. Рассмотрим треугольники XOY и X'OY'. Эти треугольники равны по первому признаку равенства треугольников. У них углы при вершине O равны как вертикальные, а OX = OX', OY = OY' по определению симметрии относительно точки O. Из равенства треугольников следует равенство сторон: XY = X'Y'. А это значит, что симметрия относительно точки O есть движение. Теорема доказана.

Рис. 190

Вопрос 10. Какие точки называются симметричными относительно данной прямой?
Ответ. Пусть g - фиксированная прямая (рис. 191). Возьмëм произвольную точку X и опустим перпендикуляр AX на прямую g. На продолжении перпендикуляра за точку A отложим отрезок AX', равный отрезку AX. Точка X' называется симметричной точке X относительно прямой g. Если точка X лежит на прямой g, то симметричная ей точка есть сама точка X. Очевидно, что точка, симметричная точке X', есть точка X.

Рис. 191

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить