Что такое ось прямоугольника
Прямоугольник. Ось симметрии фигуры
Если в четырёхугольнике все углы прямые, то его называют прямоугольником.
На рисунке изображён прямоугольник ABCD.
Стороны AB и BC имеют общую вершину B. Их называют соседними сторонами прямоугольника ABCD. Также соседними являются, например, стороны CD и AD.
Соседние стороны прямоугольника называют его длиной и шириной.
Стороны AB и CD не имеют общих вершин. Их называют противолежащими сторонами прямоугольника ABCD. Также противолежащими являются стороны BC и AD.
Противолежащие стороны прямоугольника равны.
На рисунке AB=CD, BC=AD. Если длина прямоугольника равна a, а ширина – b, то его периметр вычисляют по уже знакомой нам формуле:
P=2a+2b
Прямоугольник, у которого все стороны равны, называют квадратом. Квадрат ещё называют правильным четырёхугольником.
Проведём прямую с, проходящую через середины двух противолежащих сторон прямоугольника. Если лист бумаги перегнуть по прямой с, то две части прямоугольника, лежащие по разные стороны от прямой с, совпадут.
Аналогичным свойством обладают фигуры, изображённые на рисунке. Такие фигуры называют симметричными относительно прямой. Прямую с называют осью симметрии фигуры.
Прямоугольник – это фигура, имеющая ось симметрии. Также ось симметрии имеет равнобедренный треугольник.
Фигура может иметь более одной оси симметрии. Например, прямоугольник, отличный от квадрата, имеет две оси симметрии, а квадрат – четыре оси симметрии. Равносторонний треугольник имеет три оси симметрии.
Изучая окружающий мир, мы часто встречаемся с симметрией. Объекты, имеющие ось симметрии, легко воспринимаются и приятны для глаз. Недаром в Древней Греции слово “симметрия” служило синонимом слов “гармония”, “красота”. Идея симметрии широко используется в изобразительном искусстве, архитектуре.
Поделиться ссылкой:
Добавить комментарий Отменить ответ
Рубрики
Свежие записи
Симметрия прямоугольника
Какова симметрия прямоугольника? Есть ли у прямоугольника ось симметрии и центр симметрии?
Прямоугольник имеет две оси симметрии.
Осями симметрии прямоугольника являются прямые, проходящие через точку пересечения диагоналей параллельно сторонам.
Пусть O — точка пересечения диагоналей прямоугольника ABCD, K и F — точки пересечения прямой, проходящей через точку O параллельно стороне AB, со сторонами AD и BC. Тогда
Прямоугольные треугольники AOK и DOK равны по катету и гипотенузе (OK- общий катет, OA=OD по свойству диагоналей параллелограмма). Следовательно, AK=DK, то есть прямая FK проходит через середину стороны AD.
Отметим на стороне AB произвольную точку X. Проведём прямую через точку X прямую, перпендикулярную прямой FK. Точки пересечения этой прямой с прямыми FK и CD обозначим через P и X1.
Четырёхугольники AXPK и KPX1D — прямоугольники (так как у них все углы прямые). Следовательно, XP=AK, PX1=KD. А так как AK=DK, то и XP=PX1. Значит, X1 — точка, симметричная точке X относительно прямой FK.
Имеем: точка, симметричная относительно прямой FK произвольной точке прямоугольника, также принадлежит прямоугольнику.
Точки F и K симметричны сами себе относительно прямой FK.
Таким образом, FK — ось симметрии прямоугольника.
Аналогично доказывается, что прямая, проходящая через точку O параллельно AD является осью симметрии ABCD.
Прямоугольник — центрально симметричная фигура.
Центром симметрии параллелограмма является точка пересечения его диагоналей.
Так как параллелограмм — центрально-симметричная фигура с центром симметрии в точке пересечения диагоналей, то это верно и для частного случая параллелограмма — прямоугольника.
Прямоугольник. Ось симметрии фигуры
Урок 15. Математика 5 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Прямоугольник. Ось симметрии фигуры»
Давайте представим себе такую историю.
– Саша, чем ты занимаешься? – поинтересовался у друга Паша.
– Папа научил меня делать самолётик оригами! – восхищался Саша. – Посмотри, как круто летает такой самолётик!
– Да… его полёт завораживает! – наблюдал за самолётиком Паша. – Только вот я бы уточнил, что искусство создания бумажных самолётиков называется аэрогами или бумажная авиация. Это одна из техник оригами, при которой необходимо не только сложить красивую фигурку, похожую на оригинал, но и предусмотреть её лётные характеристики. Самолёты из бумаги были известны более 2000 лет назад. Однако тогда это были не самолётики, а птички.
Датой создания бумажного самолётика считается 1909 год, но более популярной датой является 1930 год. Тогда основатель известной компании по аэродинамике Lockheed Corporation Джек Нортроп заинтересовался, как из бумаги сделать самолёт.
– А зачем этому человеку нужны были бумажные самолётики? – поинтересовался Паша.
– Изобретатель хотел протестировать на бумажных самолётах свои новые идеи, – продолжил Паша. – Использование бумажной подделки в воздухе помогало правильно подбирать форму для будущих летательных аппаратов.
– Как же это интересно! – с восторгом сказал Саша.
– И это ещё не всё! – продолжил Паша. – В наши дни бумажная авиация, или аэрогами, получила мировую известность. Каждый человек знает, как сложить элементарный самолётик и запустить его. Но на сегодняшний день это уже не просто забава, а серьёзное увлечение, по которому проводят соревнования по всему миру.
– Вот бы мне побывать на таких соревнованиях, – сказал Саша.
– Обязательно побываешь! – подбодрил друга Паша. – Главное верить в свою мечту! Ну и, конечно же, тебе ещё будет полезным познакомиться с условиями создания и схемами бумажных самолётиков. Одними из главных условий создания самолётика являются использование бумаги прямоугольной или квадратной формы и чёткое соблюдение симметрии.
– Ого! – задумался Саша. – Вот про прямоугольные и квадратные формы я всё знаю, а про симметрию совсем ничего, – расстроился он.
– А давай спросим у Электроши, – предложил Паша. – Он точно всё знает!
– Ребята, прежде чем я вам расскажу о прямоугольниках и симметрии, давайте немного разомнёмся и выполним устные задания, – предложил Электроша.
– Давайте сверимся! Посмотрите, что у вас должно было получиться!
– А теперь поговорим о прямоугольниках, – предложил Электроша. – И сразу начнём с вопроса: как вы понимаете, что такое прямоугольник?
– Прямоугольник – это четырёхугольник, у которого все углы прямые, – ответил Паша.
– Молодец! – похвалил Пашу Электроша. – Посмотрите: на листе изображён прямоугольник ABCD. Вы уже знакомы с элементами многоугольников. Назовите элементы нашего прямоугольника.
– Прямоугольник ABCD имеет 4 вершины: А, B, C и D, 4 одноимённых угла и 4 стороны: AB, BC, CD и DA – ответил Саша.
– Всё верно! – подтвердил Электроша. – Посмотрите: стороны AB и BC имеют общую вершину B. Такие стороны называют соседними сторонами прямоугольника ABCD. Также соседними сторонами будут стороны BC и CD с общей вершиной C, CD и DA с общей вершиной D, DA и AB с общей вершиной А.
Соседние стороны прямоугольника являются его измерениями, и их называют длиной и шириной.
– А что вы можете сказать о сторонах, например, AB и CD нашего прямоугольника ABCD? – спросил у ребят Электроша.
– Стороны AB и CD не имеют общих вершин, – ответили мальчишки.
– Молодцы! – похвалил ребят Электроша. – Такие стороны называют противолежащими сторонами прямоугольника ABCD. Также противолежащими будут стороны BC и AD. Запомните! Противолежащие стороны прямоугольника равны.
– А теперь посмотрите: на листке изображён прямоугольник ABCD, его противолежащие стороны равны. Если длину прямоугольника обозначить буквой а, а ширину – буквой b, то его периметр можно вычислить по формуле: P = 2a + 2b.
– Среди прямоугольников есть особые, – продолжил Электроша, – у которых все стороны имеют одну и ту же длину. Вы, конечно, помните, что такие прямоугольники называют квадратами. Если длину стороны квадрата обозначить буквой а, то его периметр можно вычислить по формуле: P = 4a.
– А теперь давайте проведём небольшой эксперимент. Возьмите лист бумаги прямоугольной формы и сложите его пополам так, чтобы противолежащие стороны совпали. Затем разверните этот лист. Что вы можете сказать о двух частях, получившихся в результате сгиба листа? – спросил у ребят Электроша.
– Видно, что две части нашего прямоугольного листа, лежащие по разные стороны от линии сгиба, совпадают.
– Молодцы! – похвалил ребят Электроша. – Прямую, которую мы получили в результате сгибания листа, называют осью симметрии.
Запомните! Ось симметрии – это прямая (или воображаемая линия), которая делит геометрическую фигуру на две зеркально одинаковые фигуры. Фигуру, которая имеет ось симметрии, называют симметричной относительно прямой.
– Скажите, сколько осей симметрии имеет прямоугольник? – спросил Электроша.
– Так как у прямоугольника 2 пары противолежащих сторон, то через их середины можно провести 2 оси симметрии, – сказал Паша.
– Правильно! А, может, вы ещё сможете привести примеры симметричных фигур в геометрии?
– Например, квадрат, – начал Саша. – У квадрата тоже 2 пары противолежащих сторон, значит, через их середины можно провести 2 оси симметрии.
– Саша, ты чуть-чуть не досчитался! – сказал Электроша. – Вы уже знакомы с таким понятием, как диагональ. Напомню, что диагональ – это отрезок, соединяющий любые две несоседние вершины.
Если лист квадратной формы сложить пополам по диагоналям, то заметим, что и эти пары частей совпадут относительно линий сгиба.
– Значит, у квадрата 4 оси симметрии? – уточнил Саша.
– Верно! – ответил Электроша – Квадрат имеет 4 оси симметрии: 2 оси симметрии проходят через середины противолежащих сторон и 2 – через диагонали квадрата.
Также осями симметрии обладают и некоторые треугольники. Так, например, в равнобедренном треугольнике можно провести 1 ось симметрии, а в равностороннем – 3.
– С симметрией вы очень часто встречаетесь и в жизни. Люди с давних времён используют симметрию в рисунках, орнаментах, предметах быта, архитектуре, искусстве.
Даже многие буквы нашего алфавита обладают симметрией.
Однако больше всего восхищает симметрия в природе, где не было вмешательства человеческой руки. Её можно наблюдать в форме листьев и цветов растений, окраске и расположении различных органов животных, в форме кристаллических тел.
В порхающей бабочке и сказочной зимней снежинке.
Объекты, которые обладают осью симметрии, всегда легко воспринимаются и приятны для глаза. Недаром в Древней Греции слово «симметрия» служило синонимом слов «гармония», «красота». Симметрия означает соразмерность, наличие определённого порядка в расположении частей.
– А теперь, ребята, давайте посмотрим, как вы всё поняли, и выполним несколько заданий.
Задание первое: боксёрский ринг – это площадка квадратной формы со стороной 7 м. Ринг огорожен тройным канатом. Сколько метров каната нужно для одного ринга?
Решение: чтобы узнать, сколько понадобится метров каната для ринга, нужно знать периметр ринга. Мы знаем, что ринг имеет форму квадрата со стороной 7 м. Применяя формулу для вычисления периметра квадрата, получаем, что наш ринг имеет периметр 28 м. Так как ринг огорожен тройным канатом, то для одного ринга понадобится 84 метра каната.
Следующее задание: сколько осей симметрии имеет шестиугольник с равными сторонами?
Решение: так как, по условию, шестиугольник имеет равные стороны, а их 6, значит, можно провести 3 оси симметрии через середины противолежащих сторон. Также можно провести ещё 3 оси симметрии через диагонали шестиугольника. Тогда всего получим 6 осей симметрии.
Ось симметрии – это прямая (или воображаемая линия), которая делит геометрическую фигуру на две зеркально одинаковые фигуры.
Фигуру, которая имеет ось симметрии, называют симметричной относительно прямой.
У прямоугольника 2 оси симметрии, у квадрата – 4, у равнобедренного треугольника – 1, а у равностороннего – 3.
Симметрия
Вам будет интересно: Как сдать физику и что нужно для этого сделать?
Некоторые фигуры не имеют симметрии, поэтому они и называются неправильными или же асимметричными. К таким относятся различные трапеции (кроме равнобедренной), треугольники (кроме равнобедренного и равностороннего) и другие.
Вам будет интересно: Гибкость: определение, средства и методы развития гибкости
Виды симметрии
Также обсудим некоторые виды симметрии, чтобы до конца изучить это понятие. Их разделяют так:
История симметрии
Само понятие симметрии часто бывает отправной точкой в теориях и гипотезах ученых древних времен, которые были уверены в математической гармонии мироздания, а также в проявлении божественного начала. Древние греки свято верили в то, что Вселенная симметрична, потому что симметрия великолепна. Человек очень давно использовал идею симметрии в своих познаниях картины мироздания.
В V веке до нашей эры Пифагор считал сферу самой совершенной формой и думал, что Земля имеет форму сферы и таким же образом движется. Также он полагал, что Земля движется по форме какого-то «центрального огня», вокруг которого должны были вращаться 6 планет (известные на то время), Луна, Солнце и все другие звезды.
А философ Платон считал многогранники олицетворением четырех природных стихий:
Из-за всех этих теорий правильные многогранники называют телами Платона.
Симметрией пользовались еще зодчие Древней Греции. Все их постройки были симметричны, об этом свидетельствуют изображения древнего храма Зевса в Олимпии.
Голландский художник М. К. Эшер также прибегал к симметрии в своих картинах. В частности, мозаика из двух птиц, летящих навстречу, стала основой картины «День и ночь».
Также и наши искусствоведы не пренебрегали правилами симметрии, что видно на примере картины Васнецова В. М. «Богатыри».
Симметрия геометрических фигур и тел
Рассмотрим внимательнее геометрические тела. Например, осью симметрии параболы является прямая, проходящая через ее вершину и рассекающая данное тело пополам. У этой фигуры имеется одна единственная ось.
Симметрия в природе
Природа поражает множеством примеров симметрии. Даже наше человеческое тело устроено симметрично. Два глаза, два уха, нос и рот расположены симметрично относительно центральной оси лица. Руки, ноги и все тело в общем устроено симметрично оси, проходящей через середину нашего тела.
Вывод
Осевая симметрия — виды, свойства и примеры фигур
Что такое осевая симметрия? Само слово «симметрия» имеет греческие корни и говорит о существующем определенном порядке расположения частей некого предмета, а также о его соразмерности.
Под симметрией понимается такое качество предметов, что их можно совместить друг с другом при некоторых преобразованиях.
Что такое симметрия
Наиболее часто это понятие встречается в геометрии. Объект считается симметричным, если после некоторых геометрических преобразований он смог сохранить свои первоначальные свойства.
В качестве примера стоит рассмотреть обычный круг. Если его вращать вокруг условного центра, он сохранит свою форму и первоначальные характеристики. Поэтому этот геометрический предмет смело можно назвать симметричным.
Виды симметрии определяются возможными преобразованиями для данного объекта и его свойствами, которые в результате проведенных манипуляций должны сохраниться. В случае, когда это условие не соблюдается, можно утверждать о наличии асимметрии.
Рис. 1 Фигуры, обладающие симметричностью
Центральная симметрия
Это явление относительно некой точки. Она представляет собой преобразование множества точек пространства или поверхности, во время которого ее центр всегда постоянен и не меняет своего положения.
Данный вид симметрии предполагает, что на равном расстоянии от ее центра располагаются два предмета, например, две точки. Если провести между ними условную прямую, они будут располагаться на ее противоположных концах, а середина этой прямой и будет являться осевым центром.
Если считать центр неподвижным и начать преобразовывать прямую (т. е. вращать ее относительно центральной точки), то точки на ее концах опишут две кривые. Все точки одной кривой будут иметь такие же симметричные точки на другой кривой.
Объекты, обладающие центром симметрии, представляют большой интерес для ученых. В геометрии насчитывается достаточно много таких объектов. К ним относятся прямые, отрезки, окружность, прямоугольник и др. Центрально симметричные объекты встречаются и в природе.
Рис. 2 Графическое представление центральной симметрии
Осевая симметрия
Это симметрия относительно прямой. В данном классе две точки симметричны относительно некой прямой, если она пересекает центр отрезка, соединяющего эти две точки и является перпендикуляром к нему. Любая точка прямой симметрична сама себе.
Рис. 3 Наглядное представление осевой симметрии
Объект симметричен относительно прямой, если все его точки имеют такие же симметричные аналоги относительно этой прямой. Она же — центр симметрии.
В качестве наглядно примера можно взять обычный бумажный лист, если его сложить пополам. Если через линию сгиба провести прямую – это и будет центром.
Определенная точка одной половины листы имеет такую же симметричную точку на другой его части, расположенную на перпендикуляре на таком же расстоянии от осевой линии. Одна часть листа тетради является по сути зеркальным отображением другой.
Рис. 4 Примеры осевой симметрии
Фигуры, имеющие несколько осей симметрии
Есть предметы и геометрические фигуры с некоторым числом осей. Для начала в качестве примера стоит рассмотреть прямоугольник и ромб, которые имеют две такие оси.
Две оси симметрии характерны для прямоугольника. Это прямые, которые проведены через точки, являющиеся серединами его противоположных сторон.
То же самое (наличие двух осей) присуще и ромбу. Оси являются прямыми, содержащими диагонали данной геометрической фигуры.
Интерес представляет и квадрат, у которого насчитывается четыре оси. Данная фигура является одновременно и ромбом, и прямоугольником. Остальные виды параллелограммов не имеют осей симметрии вообще.
Рис. 5 Оси симметрии ромба
Единственной фигурой, у которой есть три оси симметрии, является равносторонний треугольник. Они представляют собой не что иное, как его медианы, линии соединяющие середины его сторон. Медианы равностороннего треугольник – это его и биссектрисы, и высоты.
Рис. 6 Оси симметрии равностороннего треугольника
В обычной жизни многие даже не задумываются о том, как часто они сталкиваются с различными видами симметрии. Это понятие характерно не только для мира математики.
Симметрия встречается в мире природы, архитектуре, в мире искусства и композиции, а также в других сферах человеческой жизни.
Осознание данного факта прошло долгий путь во времени, над ним задумывались великие умы на протяжении многих столетий. С древних времен и до настоящего времени определение этого понятия прошло долгий путь развития.