|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 1.. Задача 2.Задача 1.
Построение: 1. строим точку симметричную точке относительно ;
3. ; 4. , т.е. - биссектриса . Доказательство. 1. по построению и симметричны относительно прямой ; 2. и симметричны относительно ; 3. - биссектриса. Исследование.
Задача 2. Анализ. Пусть – квадрат, удовлетворяющий условиям, а именно: вершина , вершина , вершины и лежат на прямой (см. а). Построим окружность . Так как диагональ квадрата является его осью симметрии, то вершина квадрата отобразится на вершину . Но вершина , и поэтому вершина .
Построение. Строим окружность , находим точку , которую отображаем на точку . На как на диаметре строим окружность и находим точку и . Доказательство. Так как , то при симметрии относительно прямая отображается на себя. Кроме того, окружность симметрична окружности . Тогда точка . Далее, отрезок – диаметр окружности , точка – центр окружности , поэтому . Так как далее , , то - квадрат. Итак, по построению , , а по доказанному и четырёхугольник - квадрат. Таким образом, четырёхугольник удовлетворяют всем поставленным условиям, т.е. является искомым квадратом. Исследование. При выбранном способе построения количество решений зависит от количества точек пересечения окружностей , и положения этих точек относительно . Возможны следующие случаи: 1) если окружности пересекаются, то задача либо имеет два решения (б), либо имеет одно решение (в), либо не имеет решений (г); 2) если окружности касаются, то либо имеется одно решение, либо решений нет; 3) если окружности не имеют общих точек, то решений нет; 4) если окружности совпадают, то решений бесконечное множество.
Задача 3. Анализ. Пусть – искомый ромб, . Замечаем, что задача о построении ромба сводится к построению одной какой-либо из его вершин, например вершины . По свойствам ромба точки симметричны относительно прямой . Поэтому при зеркальном отражении от прямой точка преобразуется в точку , а следовательно, прямая – в некоторую прямую , проходящую через точку . Таким образом, точка может быть построена как точка пересечения прямых и ; прямую ; точку ; точка и на прямой , отстоящие от точки на расстояние . – искомый ромб. Построение. 1. - образ прямой относительно ; 2. ; 3. строим симметричную точке относительно ; 4. ; 5. строим ; 6. - искомый ромб. Рис. 5
Доказательство. 1. по построению диагонали точкой пересечения делятся пополам; 2. диагонали пересекаются под прямым углом; 3. - ромб. Исследование. Возможны следующие случаи: 1) , решений нет; 2) , решений бесконечно много; 3) прямые пересекаются вне прямой , одно решение; 4) прямые пересекаются на прямой , решений нет. Сущность приёма, применённого в последнем примере, состоит в следующем: задача сводится к построению точки, причём эта точка оказывается общей точкой некоторой данной фигуры и фигуры, симметричной другой данной фигуре относительно некоторой оси. Аналогичный приём применяется также в задачах, решаемых при помощи других геометрических преобразований.
Задача 4.
2. прямая ;
4. ;
6. - искомый результат. Доказательство. По построению и - симметричны относительно , точки лежат на прямых и симметричных и на прямой . Отсюда следует, что точки симметричны относительно прямой . Отсюда . Исследование. 1. решение будет если и не параллельны; 2. если прямые и параллельны , но не симметричны ей, то решений не будет; 3. если прямые и симметричны , то решений бесконечно много; 4. в общем случае если и симметричны , то бесконечно много решений.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|