Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Властивості паралельного перенесення




Координатні формули паралельного перенесення дають можливість легко довести деякі теореми про паралельне перенесення.

Теорема 4.2. Образом прямої в паралельному перенесенні є пряма.

Доведення. Нехай р – деяка пряма, задана рівнянням (6)

Підставивши в це рівняння х' - х0 замість х і у' - у0 замість у, дістанемо , або . (7)

Звідси маємо, що множиною образів точок прямої р є також деяка пряма р'.

Наслідок 1. Відповідні в паралельному перенесенні прямі паралельні. Справді, у рівняннях (6) і (7) коефіцієнти змінних х, у і х', у' відповідно рівні, тому р║р'.

Теорема 4.3. Образом півпрямої в паралельному перенесенні є співнапрямлена з нею півпряма.

Доведення. Нехай паралельне перенесення, задане формулами (5), переводить точку А(х 1; у1) у точку А'(х1 + а; у1 + b),точку В(х2; у2) – у точку В'(х2 + а; у2+ b). Після виконання паралельного перенесення матимемо один із двох випадків: а) точка А' не лежить на прямій АВ;б) точка А' лежить на прямій АВ (мал. 4.1).

У першому випадку за попередньою теоремою чотирикутник АА'В'В – паралелограм, у якого вершини В і В' лежать по один бік від прямої АА'. У другому випадку з того, що точка А' лежить на прямій АВ, випливає, що й точка В' лежить на цій самій прямій, бо середина (її координати) відрізка АВ збігається з серединою (її координатами) відрізка А'В,яка лежить на прямій АВ. Отже, півпрямі збігаються. Зрозуміло, що коли дві півпрямі АВ і А'В' розміщені на площині паралельно одна одній і по один бік від прямої АА' або вони збігаються, то в кожному випадку буде таке паралельне перенесення, яке одну півпряму перетворює на іншу.

Теорема 4.4. Паралельне перенесення є рухом.

Доведення. Нехай у паралельному перенесенні 0, у0) точки А(х 1; у1), В(х2; у2) відображаються на точки А'(х1'; y1'), В'(х2'; y2'). Тоді ; ; ; . ; = = = .

Звідси АВ = А'В',отже, паралельне перенесення є рухом.

Наслідок 2. Образом будь-якої фігури F у паралельному перенесенні є фігура F', рівна фігурі F.

Таким чином, у паралельному перенесенні кожний відрізок відображається на паралельний і рівний йому відрізок, трикутник – на рівний йому трикутник, коло – на рівне йому коло, кут – на рівний йому кут і т.д.

Назвемо, крім того, ще деякі властивості паралельного перенесення.

1. На площині в паралельному перенесенні немає незмінних точок. Справді, образом кожної точки А площини є така точка А' цієї ж площини, що ,при А А'.

2. Незмінними прямими площини у паралельному перенесенні є всі прямі, паралельні вектору .

3. Якщо точка С лежить між точками А і В, то образ С' точки С лежить між образами А' і В' точок А і В у будь-якому паралельному перенесенні.

4. Упорядкованість точок прямої є інваріантом паралельного перенесення площини.

5. Відповідні фігури в паралельному перенесенні мають однакову орієнтацію.

Розглянуті теореми і властивості дають можливість спростити побудову образів фігур у паралельному перенесенні. Так, для побудови образу відрізка досить побудувати образи його кінців, для побудови образа променя – побудувати образ його початку і однієї довільної точки, для побудови образу трикутника будуємо образи його вершин, для побудови образа кола будуємо образ його центра і тим же радіусом описуємо коло і т.д.

Загальні властивості паралельного перенесення можна використати для знаходження інваріантів конкретних фігур у даному паралельному перенесенні. Наприклад, легко переконатися, що медіана, висота, бісектриса трикутника відображається відповідно на медіану, висоту, бісектрису образу трикутника; точка перетину медіан, висот, бісектрис переходить відповідно в точку перетину медіан, висот, бісектрис і т.п.

Розглянемо нескінченну множину Р = { , , ,... ,... ,... ,... } всіх паралельних перенесень площини, тобто множині Р належать усі можливі в площині вектори.

Крім названих вище властивостей, паралельні перенесення множини Р мають ще такі властивості:

1. Композиція двох будь-яких паралельних перенесень і множини Р є також паралельним перенесенням що належить множині Р. Справді, якщо Аі = (А) і Аj = i), то , і = , звідси . Отже, , де ,тобто композиція двох паралельних перенесень і множини Р – це також паралельне перенесення на вектор ,що є сумою векторів і . Вектор ,як і всі інші вектори площини, належить множині Р.

2. Композиція паралельних перенесень множини Р асоціативна.

Нехай маємо три паралельні перенесення А1 = (А), А2 = 1), А3 = 2). Тоді, виконуючи спочатку паралельні перенесення і , дістанемо А2 = , і після виконання А3 = = ,(8)

де . м Якщо ж виконати спочатку , а потім композицію , то матимемо А3 = = = , (9)

де .

З (8) і (9) маємо , тобто .

3. Паралельне перенесення на вектор залишає незмінними всі точки площини. Таке перетворення площини називається тотожним перетворенням. Отже, серед паралельних перенесень множини Р є тотожне перетворення, яке визначається нуль-вектором.

4. Перетворення, обернене до будь-якого паралельного перенесення з множини Р,є також паралельним перенесенням на вектор, протилежний вектору . Справді, нехай паралельне перенесення і А – довільна точка площини. Тоді А' = (А) і . Обернене до перетворення ставить у відповідність точці А' таку точку А,яка була її прообразом у перетворенні тобто – обернене перетворення до . Отже, .

Названі чотири властивості є груповими властивостями множини перетворень, вони мають місце в множині Р. Таким чином, теорему доведено.

Теорема 4.5. Множина Р всіх паралельних перенесень площини є групою.

Теорема 4.6. Композиція двох осьових симетрій з паралельними осями є паралельним перенесенням.

Теорема 4.7. Композиція повороту навколо точки і паралельного перенесення є поворотом навколо точки.

Теорема 5.8. Композиція двох поворотів навколо різних центрів є поворотом або паралельним перенесенням.

 

 

Гомотетія





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-10-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 3734 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наглость – это ругаться с преподавателем по поводу четверки, хотя перед экзаменом уверен, что не знаешь даже на два. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2662 - | 2230 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.