Файл: Основные теоретические сведения. Движением называется преобразование, при котором сохраняются расстояния между точками.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 45

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Практическое занятие. Движение в пространстве

Виды симметрий в пространстве. Симметрия многогранников.

Цель работы: Рассмотреть виды симметрий в пространстве и многогранников; выполнить задания практической работы.

Основные теоретические сведения.

Движением называется преобразование, при котором сохраняются расстояния между точками.

Под движением пространства понимается отображение пространства на себя, при котором любые две точки A и B переходят (отображаются) в некие точки A1 и B1 так, что|AB|=|A1B1|.

 При движении в пространстве

 - прямые переходят в прямые,

- полупрямые — в полупрямые,

- отрезки — в отрезки,

- сохраняются углы между прямыми.

Виды движения в пространстве

1. Центральная симметрия (симметрия относительно точки):




2. Осевая симметрия (симметрия относительно прямой):




3. Зеркальная симметрия (симметрия относительно плоскости):
 


4. Параллельный перенос (точки переносятся на данный вектор):
 







Пример 1.Если в этой координатной системе дана точка A(1;8;10), то в…

 

1. …центральной симметрии относительно начала координат точка A переходит в точку A0(−1;−8;−10).               

 2. …осевой симметрии относительно

 оси Ox точка A переходит  в точку Ax(1;−8;−10).                                      

 оси Oy точка A переходит  в точку Ay(−1;8;−10).                                   

 оси Oz точка A переходит  в точку Az(−1;−8;10).                                        

 3. …в зеркальной симметрии относительно

 координатной плоскости (xOy) точка A переходит  в точку Axoy(1;8;−10).                                  

 координатной плоскости (yOz) точка A переходит  в точку Ayoz(−1;8;10).                                 

 координатной плоскости (xOz) точка A переходит  в точку Axoz(1;−8;10).


Симметрия – это закономерная повторяемость элементов (или частей) фигуры или какого-либо тела, при которой фигура совмещается сама с собой при некоторых преобразованиях (вращение вокруг оси, отражение в плоскости).

Понятие симметрии включает в себя такие понятия, как: ось симметрии, центр симметрии и плоскость симметрии.

1) Ось симметрии - воображаемая ось, при повороте вокруг которой на некоторый угол, фигура совмещается сама с собой в пространстве (

2) Центр симметрии - это точка внутри многогранника, в которой пересекаются и делятся попо­лам прямые, соединяющие одинаковые элементы многогранника (грани, рёбра, углы) (С).

3) Плоскость симметрии делит многогранник на 2 зеркально равные части (Р).

Симметрия в кубе.


а) Центр симметрии (центр куба) - точка пресечения диагоналей куба.





б) Плоскости симметрии (9): 1) 3 плоскости симметрии, проходящие через середины парал­лельных ребер; 2) 6 плоскостей симметрии, проходящие через противолежащие ребра.




в) Оси симметрии (13): 1)3 оси, проходящие через центры противолежащих граней; 2) 4 оси сим­метрии, проходящие через противолежащие вершины; 3) 6 осей, проходящие через середины про­тиволежащих рёбер.



Симметрия в параллелепипеде.

а) Центр симметрии - точка пересечения диагоналей прямоугольного парал­лелепипеда.




б) Плоскость симметрии. 3 плоскости симметрии, проходящие через середины параллельных рё­бер.




в) Оси симметрии. 3 оси симметрии, проходящие через точки пересечения диагоналей противоле­жащих граней







Симметрия в призме


1) Симметрия прямой призмы. Одна плоскость симметрии, проходящая через середины боковых рёбер.




2) Симметрия правильной призмы.

а) Центр симметрии. При чётном числе сторон основания центр симметрии - это точка пересече­ния диагоналей правильной призмы.




б) Плоскости симметрии: 1) плоскость, проходящая через середины боковых рёбер; 2) при чётном числе сторон основания - плоскости, проходящие через противолежащие рёбра.




в) Ось симметрии: а) при чётном числе сторон основания - ось симметрии проходит через центры оснований; б) оси симметрии, проходящие через точки пресечения диагоналей противолежащих боковых граней.







Симметрия в пирамиде


а) Плоскости симметрии: при четном числе сторон основания — а) плоскости, проходя­щие через противолежащие боковые ребра, и б) плоскости, проходящие через медианы, проведенные к основанию противолежащих боковых граней.



б) Ось симметрии: при четном числе сторон основания — ось симметрии проходит через вершину правильной пирамиды и центр основания.






Задания для выполнения по вариантам

ВНИМАНИЕ. ТЕКСТ ЗАДАНИЯ И ПОДРОБНОЕ РЕШЕНИЕ ПИШЕМ В ТЕТРАДЬ

Вариант 1

Вариант 2

I.В координатной системе дана точка A(2;11;16).

Определи координаты точек, в которые переходит точка A в…

 

1. …центральной симметрии относительно начала координат:  ; ;

 

2. …осевой симметрии относительно

 

оси Ox ; ;

 

оси Oy ; ;

 

оси Oz ; ;

 

3 …в зеркальной симметрии относительно

 

координатной плоскости (xOy) ; ;

 

координатной плоскости (yOz) ; ;

 

координатной плоскости (xOz) ; ;


I.В координатной системе дана точка A(11;4;4).

Определи координаты точек, в которые переходит точка A в…

 

1. …центральной симметрии относительно начала координат:  ; ;

 

2. …осевой симметрии относительно

 

оси Ox ; ;

 

оси Oy ; ;

 

оси Oz ; ;

 

3 …в зеркальной симметрии относительно

 

координатной плоскости (xOy) ; ;

 

координатной плоскости (yOz) ; ;

 

координатной плоскости (xOz) ; ;


II.Дан куб ABCDA1B1C1D1.

 



 

1. С помощью каких движений вершиныB,B1,C1,C переходят соответственно в вершины A,A1,D1,D?

 

  • симметрия относительно оси

  • все названные движения

  • симметрия относительно точки

  • симметрия относительно плоскости

  • ни одно из названных движений

  • параллельный перенос

 

2. С помощью каких движений вершиныA1,B1,C1,D1  переходят соответственно в вершины C,D,A,B?

 

  • все названные движения

  • симметрия относительно оси

  • параллельный перенос

  • симметрия относительно точки

  • симметрия относительно плоскости

  • ни одно из названных движений

 

3. С помощью каких движений вершиныA,B,C,D переходят соответственно в вершины C,B,A,D?

 

  • ни одно из названных движений

  • симметрия относительно плоскости

  • параллельный перенос

  • симметрия относительно точки

  • симметрия относительно оси

  • все названные движения



II.Дан куб ABCDA1B1C1D1.

 



 

1. С помощью каких движений вершиныB,B1,C1,C переходят соответственно в вершины A,A1,D1,D?

 

  • симметрия относительно плоскости

  • все названные движения

  • симметрия относительно оси

  • параллельный перенос

  • ни одно из названных движений

  • симметрия относительно точки

 

2. С помощью каких движений вершиныA,A1,B1,B  переходят соответственно в вершины C1,C,D,D1?

 

  • симметрия относительно точки

  • симметрия относительно плоскости

  • ни одно из названных движений

  • все названные движения

  • параллельный перенос

  • симметрия относительно оси

 

3. С помощью каких движений вершиныD,D1,C1,C переходят соответственно в вершины C1,D1,D,C?

 

  • все названные движения

  • симметрия относительно плоскости

  • ни одно из названных движений

  • симметрия относительно оси

  • симметрия относительно точки

  • параллельный перенос




Начало формы

III.Дан правильный тетраэдр DABC.

 



 

1. С помощью каких движений вершины (ABD) переходят соответственно в вершины A,C,B,D?

 

  • все названные движения

  • симметрия относительно точки

  • симметрия относительно плоскости

  • ни одно из названных движений

  • параллельный перенос

  • симметрия относительно оси

 

2. С помощью каких движений все точки грани (ABD) переходят в точки этой же грани (грань отображается на себя)?

 

  • ни одно из названных движений

  • симметрия относительно плоскости

  • параллельный перенос

  • симметрия относительно точки

  • симметрия относительно оси

  • все названные движенияКонец формы

III.Дан правильный тетраэдр DABC.

 



 

1. С помощью каких движений вершины (ACD) переходят соответственно в вершины A,C,B,D?

 

  • ни одно из названных движений

  • параллельный перенос

  • симметрия относительно точки

  • симметрия относительно оси

  • все названные движения

  • симметрия относительно плоскости

 

2. С помощью каких движений все точки грани (ACD) переходят в точки этой же грани (грань отображается на себя)?

 

  • симметрия относительно точки

  • симметрия относительно оси

  • все названные движения

  • симметрия относительно плоскости

  • параллельный перенос

  • ни одно из названных движений




Начало формы

IV.Точка A(−3;−8;−8) в центральной симметрии относительно центра C переходит в точку B(1;4;1).

Определи координаты точки C .

 

Ответ: C( ; ; )Конец формы



IV.Точка A(−2;9;1) в центральной симметрии относительно центра C переходит в точку B(1;−3;−1).

Определи координаты точки C .

 

Ответ: C( ; ; )


2. Сколько плоскостей симметрии имеет октаэдр? 




2. Сколько плоскостей симметрии имеет правильная четырёхугольная призма? 




1. При каких движениях октаэдр отображается на себя (все точки многогранника переходят в точки этого же многогранника)?

 



 

  • симметрия относительно плоскости

  • симметрия относительно точки

  • это не возможно

  • параллельный перенос

  • симметрия относительно оси

  • при всех движениях

2. Сколько плоскостей симметрии имеет правильная четырёхугольная пирамида?