Файл: Мазмны Кiрiспе 1 тарау. Геометриялы салулар теориясыны кейбiр мселелерi 1.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 219
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
с гипотенузасы, сүйір бұрышы
бойынша тікбұрышты үшбұрыш саламыз (60-сурет). Сонда бұрышына ірге-лес жатқан катет ізделінді х кесіндісі, ал қарсы жатқан катет у кесіндісі болады.
2-мысал: х = a cos3, y = a sin3 формулаларымен берілген х, у кесінділерін салыңыз, мұнда а – берілген кесінді, - берілген бұрыш.
Салу жоспары төмендегіше болады: (61-сурет)
1
) АОА1 = бұрышы, ОА = а гипотенуза –
сы бойынша АОА1 тікбұрышты үшбұрышы
2) А1С ОА түзуі
3) А1С ОА = А2 нүктесі
4) А2В АА1 (ВАА1) түзуі
5) А2А3 ОА1 (А3ОА1) түзуі
ОА3, АВ – ізделінді кесінділер, яғни
ОА3= a cos3, АВ = a sin3.
Ескерту1: х = a cosn, y = a sinn формулаларымен берілген кесінділерді жоғарда көрсетілген әдіс бойынша аналогиялық түрде салуға болады.
Ескерту2: х = a cos3, y = a sin3 (0 2) формулалары астроида деп аталатын қисық сызықты анықтайды. 2-ші мысалдағы салу жоспарын циркуль және сызғыштың көмегімен орындай отырып еш есептеусіз астроиданың кез-келген нүктелерін табуға болады.
3.4. Алгебралық әдіс арқылы шешілетін салу есептеріне мысалдар
Есеп 1: Үшбұрыш берілген. Оның ауданын тең екіге бөлетіндей етіп, табанына параллель түзу жүргізіңіз.
Шешуі:
Т
алдау: Айталық АВС–берілген үшбұрыш (62-сурет), АВ = с, ВС = a, AC = в және BD = h (BDC = 900) делік. АВС үшбұрышының АС табанына MN параллель түзуін оның ауданын тең екіге бөлетіндей етіп жүргізу үшін К нүк-тесін, яғни ВК = х кесіндісінің ұзындығын
табу керек, мұндағы К = MN BD.
АВС үшбұрышының ауданы , ал BMN
үшбұрышының ауданы болады.
Есеп шарты бойынша
= 2 (1)
Үшбұрыштың бір қабырғасына параллель жүргізілген түзу, сол үшбұрышқа ұқсас үшбұрыш қиятынын ескеріп, АВС BMN деп жаза аламыз. Бұдан
немесе ,
онда MN = (2)
(1) және (2) теңдіктерін теңестіріп, ізделінді кесіндіні аламыз:
х = (3)
Салу: х = кесіндісін салу: қабырғасы BD = h (берілген АВС үшбұрышының биіктігі) болатын квадраттың диагоналы MB = h (63 -
с
урет), онда оның жартысы ОВ = .
Осы табылған х = ОВ кесіндісін берілген
АВС үшбұрышының В төбесінен бастап,
h биіктігінің бойына өлшеп саламыз да,
АС қабырғасына параллель МК түзуін
жүргіземіз. МК – ізделінді түзу.
Дәлелдеу: Ізделінді К нүктесі арқылы жүргізілген МКАС түзуі берілген үшбұрыш ауданын тең екіге бөледі, онда
SBMN = SAMNC (4) теңдігін дәлелдейік. SBMN = MNx = x = ;
SAMNC = = = =
= = = .
Сонымен (4) теңдік орындалады, яғни К – ізделінді нүкте.
Зерттеу: х кесіндісінің шамасы (0, h) аралығында болады. Онда MN кесіндісінің ұзындығы АС-дан кіші. (3) өрнектегі h оң шама, сондықтан х те оң шама болады. Егер х
h болса, есеп шарты орындалмайды. Сонда х(0, h) болғанда, есептің жалғыз шешімі бар.
Есеп 2: шеңбері, К нүктесі және К нүктесі арқылы өтіп, шеңберін жанайтын m түзуі берілген. Берілген шеңбер мен берілген түзуді К нүктесінде жанайтын шеңбер салыңыз.
Шешуі:
Т
алдау: Есеп шешілді делік, (О, r) – берілген шеңбер, m – берілген түзу, К, К m – берілген нүкте (64-сурет). Ізделінді шеңбердің центрі m түзуіне К нүктесі арқылы жүргізілген n орта перпендикулярының бойында жатады және (О, r) шеңберінен R қашықтықта болады, мұндағы R – ізделінді шеңбердің радиусы. m түзуіне О нүктесі арқылы параллель түзу жүргізіп, оның n түзуімен қимасын N деп белгілесек, ON = MK,
OM = NK = r. Ізделінді шеңбердің центрі О1 болса,
О1К = O1L = R, ал O1N = r – R.
мұндағы L – шеңберлердің жанасу нүктесі. Соны -
Сонымен ОО1N үшбұрышынан Пифагор теоремасы
бойынша ON2+O1N2 = OO12 ON2 + (r–R)2 = (r–R)2
ON2 + r2 – 2rR + R2 = r2 + 2rR + R2
ON2 = 4rR R = .
R – дің мәні күрделі өрнек болып шықты. Бұл өрнекті алгебралық әдіспен салуға болады.
Салу: 1) у = 4r кесіндісі
2) (О, r) m = М нүктесі
3) z = МК кесіндісі
4) R = кесіндісі
5) (К, R) шеңбері
6) К нүктесі арқылы n m түзуі
7) n = О1 (О1 – m түзуінің шеңбері жатқан жағындағы нүкте)
8) (О1, R) шеңбері
- ізделінді шеңбер.
Дәлелдеу: 5) және 7) салу бойынша О1К = R. Ал О1 n, онда шеңбері мен m түзуі жанасады.
ОО1 = = = =
= = = r + R,
онда , шеңберлері жанасады.
Зерттеу: R =
. ON, r кесінділердің ұзындығы болғандықтан, оң шамалар болады. Онда R кесіндісі де табылады және бірмәнді. Олай болса, есептің жалғыз шешімі болады.
Есеп 3: Гипотенузасы және тік бұрышының биссектрисасы бойынша тікбұрышты үшбұрыш салыңыз.
Шешуі:
Талдау: Есеп шешілді делік, АВС – ізделінді үшбұрыш (65 – сурет). CD - берілген биссектриса, АВ– берілген гипотенуза. CD (О, ОВ) = Е деп белгі-лесек (О–сырттай сызылған шеңбердің центрі), ЕОАВ және CDDE = ADDB.
Б
ұдан lDE = (AO – OD)(OB + OD)
l DE = - (DE2 - )
l DE = - DE2
DE = .
Салу: 1) АВ = с кесіндісі
2) (О, ) шеңбері, мұнда О АВ және ОА = ОВ
3) ОК – АВ кесіндісінің орта перпендикуляры
4) Е = OK (О, ) нүктесі
5) р = кесіндісі (3.1., ІХ, ІІ және ІV салулар)
6) 1 (Е, р) шеңбері
7) D = АВ 1 нүктесі
8) ЕD түзуі
9) С = ED (О, ) нүктесі
10) СА, СВ кесінділері
АВС – ізделінді.
Зерттеу: Егер l болса, есептің екі шешімі бар; l = - бір шешімі бар; l - шешімі жоқ.
Есеп 4: Ұзындықтары а, в, с және d болатын кесінділер берілген. формуласымен өрнектелетін кесіндінің ұзындығын табыңыз.
Шешуі: Төрт кесіндінің көбейтінділерінен төртінші дәрежелі түбірді мына түрде жазуға болады:
=
Екі кесіндінің пропорционал ортасын салу белгілі болғандықтан (3.1., VІІІ салу), алдымен ұзындығы болатын х1 кесіндісін, содан соң ұзындығы болатын х2 кесіндісін салып аламыз. Сонда ізделінді кесіндінің ұзындығы болады.
Есеп 5: Ұзындықтары а, в, с болатын кесінділер берілген. Ұзындығы
= формуласымен өрнектелетін х кесіндісін салыңыз.
Шешуі: Алдымен ұзындығы
= (*)
формуласымен өрнектелетін у кесіндісін салып аламыз. Ол үшін (*) теңдігін
=
түріне келтіреміз, сонда у кесіндісі а + в, а, в кесінділеріне пропорционал төртінші кесінді болады (3.1., VІ салу). у кесіндісі салынған соң, х те дәл осылайша тұрғызылады.
=
Формуласы бойынша х кесіндісі у + с, у, с кесінділеріне пропорционал төртінші кесінді.
Есеп 6: h1, h2 биіктіктері және 2р периметрі бойынша параллелограмм салыңыз.
Шешуі:
Талдау: Есеп шешілді делік, АВСD – ізделінді
параллелограмм (66–сурет). АВ=х деп белгілеп
алайық, ВС = р – х.
S = h1 AB = h1 xжәне S = h 2 BС = h2 (
бойынша тікбұрышты үшбұрыш саламыз (60-сурет). Сонда бұрышына ірге-лес жатқан катет ізделінді х кесіндісі, ал қарсы жатқан катет у кесіндісі болады.
2-мысал: х = a cos3, y = a sin3 формулаларымен берілген х, у кесінділерін салыңыз, мұнда а – берілген кесінді, - берілген бұрыш.
Салу жоспары төмендегіше болады: (61-сурет)
1
) АОА1 = бұрышы, ОА = а гипотенуза –
сы бойынша АОА1 тікбұрышты үшбұрышы
2) А1С ОА түзуі
3) А1С ОА = А2 нүктесі
4) А2В АА1 (ВАА1) түзуі
5) А2А3 ОА1 (А3ОА1) түзуі
ОА3, АВ – ізделінді кесінділер, яғни
ОА3= a cos3, АВ = a sin3.
Ескерту1: х = a cosn, y = a sinn формулаларымен берілген кесінділерді жоғарда көрсетілген әдіс бойынша аналогиялық түрде салуға болады.
Ескерту2: х = a cos3, y = a sin3 (0 2) формулалары астроида деп аталатын қисық сызықты анықтайды. 2-ші мысалдағы салу жоспарын циркуль және сызғыштың көмегімен орындай отырып еш есептеусіз астроиданың кез-келген нүктелерін табуға болады.
3.4. Алгебралық әдіс арқылы шешілетін салу есептеріне мысалдар
Есеп 1: Үшбұрыш берілген. Оның ауданын тең екіге бөлетіндей етіп, табанына параллель түзу жүргізіңіз.
Шешуі:
Т
алдау: Айталық АВС–берілген үшбұрыш (62-сурет), АВ = с, ВС = a, AC = в және BD = h (BDC = 900) делік. АВС үшбұрышының АС табанына MN параллель түзуін оның ауданын тең екіге бөлетіндей етіп жүргізу үшін К нүк-тесін, яғни ВК = х кесіндісінің ұзындығын
табу керек, мұндағы К = MN BD.
АВС үшбұрышының ауданы , ал BMN
үшбұрышының ауданы болады.
Есеп шарты бойынша
= 2 (1)
Үшбұрыштың бір қабырғасына параллель жүргізілген түзу, сол үшбұрышқа ұқсас үшбұрыш қиятынын ескеріп, АВС BMN деп жаза аламыз. Бұдан
немесе ,
онда MN = (2)
(1) және (2) теңдіктерін теңестіріп, ізделінді кесіндіні аламыз:
х = (3)
Салу: х = кесіндісін салу: қабырғасы BD = h (берілген АВС үшбұрышының биіктігі) болатын квадраттың диагоналы MB = h (63 -
с
урет), онда оның жартысы ОВ = .
Осы табылған х = ОВ кесіндісін берілген
АВС үшбұрышының В төбесінен бастап,
h биіктігінің бойына өлшеп саламыз да,
АС қабырғасына параллель МК түзуін
жүргіземіз. МК – ізделінді түзу.
Дәлелдеу: Ізделінді К нүктесі арқылы жүргізілген МКАС түзуі берілген үшбұрыш ауданын тең екіге бөледі, онда
SBMN = SAMNC (4) теңдігін дәлелдейік. SBMN = MNx = x = ;
SAMNC = = = =
= = = .
Сонымен (4) теңдік орындалады, яғни К – ізделінді нүкте.
Зерттеу: х кесіндісінің шамасы (0, h) аралығында болады. Онда MN кесіндісінің ұзындығы АС-дан кіші. (3) өрнектегі h оң шама, сондықтан х те оң шама болады. Егер х
h болса, есеп шарты орындалмайды. Сонда х(0, h) болғанда, есептің жалғыз шешімі бар.
Есеп 2: шеңбері, К нүктесі және К нүктесі арқылы өтіп, шеңберін жанайтын m түзуі берілген. Берілген шеңбер мен берілген түзуді К нүктесінде жанайтын шеңбер салыңыз.
Шешуі:
Т
алдау: Есеп шешілді делік, (О, r) – берілген шеңбер, m – берілген түзу, К, К m – берілген нүкте (64-сурет). Ізделінді шеңбердің центрі m түзуіне К нүктесі арқылы жүргізілген n орта перпендикулярының бойында жатады және (О, r) шеңберінен R қашықтықта болады, мұндағы R – ізделінді шеңбердің радиусы. m түзуіне О нүктесі арқылы параллель түзу жүргізіп, оның n түзуімен қимасын N деп белгілесек, ON = MK,
OM = NK = r. Ізделінді шеңбердің центрі О1 болса,
О1К = O1L = R, ал O1N = r – R.
мұндағы L – шеңберлердің жанасу нүктесі. Соны -
Сонымен ОО1N үшбұрышынан Пифагор теоремасы
бойынша ON2+O1N2 = OO12 ON2 + (r–R)2 = (r–R)2
ON2 + r2 – 2rR + R2 = r2 + 2rR + R2
ON2 = 4rR R = .
R – дің мәні күрделі өрнек болып шықты. Бұл өрнекті алгебралық әдіспен салуға болады.
Салу: 1) у = 4r кесіндісі
2) (О, r) m = М нүктесі
3) z = МК кесіндісі
4) R = кесіндісі
5) (К, R) шеңбері
6) К нүктесі арқылы n m түзуі
7) n = О1 (О1 – m түзуінің шеңбері жатқан жағындағы нүкте)
8) (О1, R) шеңбері
- ізделінді шеңбер.
Дәлелдеу: 5) және 7) салу бойынша О1К = R. Ал О1 n, онда шеңбері мен m түзуі жанасады.
ОО1 = = = =
= = = r + R,
онда , шеңберлері жанасады.
Зерттеу: R =
. ON, r кесінділердің ұзындығы болғандықтан, оң шамалар болады. Онда R кесіндісі де табылады және бірмәнді. Олай болса, есептің жалғыз шешімі болады.
Есеп 3: Гипотенузасы және тік бұрышының биссектрисасы бойынша тікбұрышты үшбұрыш салыңыз.
Шешуі:
Талдау: Есеп шешілді делік, АВС – ізделінді үшбұрыш (65 – сурет). CD - берілген биссектриса, АВ– берілген гипотенуза. CD (О, ОВ) = Е деп белгі-лесек (О–сырттай сызылған шеңбердің центрі), ЕОАВ және CDDE = ADDB.
Б
ұдан lDE = (AO – OD)(OB + OD)
l DE = - (DE2 - )
l DE = - DE2
DE = .
Салу: 1) АВ = с кесіндісі
2) (О, ) шеңбері, мұнда О АВ және ОА = ОВ
3) ОК – АВ кесіндісінің орта перпендикуляры
4) Е = OK (О, ) нүктесі
5) р = кесіндісі (3.1., ІХ, ІІ және ІV салулар)
6) 1 (Е, р) шеңбері
7) D = АВ 1 нүктесі
8) ЕD түзуі
9) С = ED (О, ) нүктесі
10) СА, СВ кесінділері
АВС – ізделінді.
Зерттеу: Егер l болса, есептің екі шешімі бар; l = - бір шешімі бар; l - шешімі жоқ.
Есеп 4: Ұзындықтары а, в, с және d болатын кесінділер берілген. формуласымен өрнектелетін кесіндінің ұзындығын табыңыз.
Шешуі: Төрт кесіндінің көбейтінділерінен төртінші дәрежелі түбірді мына түрде жазуға болады:
=
Екі кесіндінің пропорционал ортасын салу белгілі болғандықтан (3.1., VІІІ салу), алдымен ұзындығы болатын х1 кесіндісін, содан соң ұзындығы болатын х2 кесіндісін салып аламыз. Сонда ізделінді кесіндінің ұзындығы болады.
Есеп 5: Ұзындықтары а, в, с болатын кесінділер берілген. Ұзындығы
= формуласымен өрнектелетін х кесіндісін салыңыз.
Шешуі: Алдымен ұзындығы
= (*)
формуласымен өрнектелетін у кесіндісін салып аламыз. Ол үшін (*) теңдігін
=
түріне келтіреміз, сонда у кесіндісі а + в, а, в кесінділеріне пропорционал төртінші кесінді болады (3.1., VІ салу). у кесіндісі салынған соң, х те дәл осылайша тұрғызылады.
=
Формуласы бойынша х кесіндісі у + с, у, с кесінділеріне пропорционал төртінші кесінді.
Есеп 6: h1, h2 биіктіктері және 2р периметрі бойынша параллелограмм салыңыз.
Шешуі:
Талдау: Есеп шешілді делік, АВСD – ізделінді
параллелограмм (66–сурет). АВ=х деп белгілеп
алайық, ВС = р – х.
S = h1 AB = h1 xжәне S = h 2 BС = h2 (