Vzporedno, pravokotno

Vzporedno, pravokotno

Avtor: E-um (vsebinsko), Skupina NAUK (tehnično)

Uvod

Začnimo naše razmišljanje z Evklidovim aksiomom. Omenili smo že, da je aksiom temeljna resnica, ki je ne dokazujemo, ampak jo privzamemo kot veljavno hipotezo.

 
Skozi izbrano točko, ki ne leži na premici, lahko tej premici narišemo natanko eno vzporednico.
Kdo je Evklid?

Evklid je grški matematik, rojen približno pr. n.št, umrl je leta pr. n. št v Aleksandriji. Ukvarjal se je z geometrijo in teorijo števil. Napisal je knjigo Elementi, v kateri je povzel tedanje znanje o geometriji. V knjigi je tudi znani Pitagorov izrek. Knjiga je bila učbenik za geomtrijo skoraj let. Še danes se v srednji šoli učimo njegovo posodobljeno geometrijo v ravnini.

Vzporednica premici skozi točko

Evklidovo trditev si lahko predstaviš s pomočjo spodnje slike. Na njej imamo premico in točko , ki ne leži na premici. Skozi točko lahko premici narišemo natanko eno vzporednico. Vzporednica se bo izrisala, če boš vlekel točko na modrem drsniku.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Razmislimo o medsebojni legi dveh premic v ravnini. V kašnem medsebojnem odnosu sta lahko?

Imamo več možnosti:

  • premici nimata nobene skupne točke - tedaj sta vzporedni
  • premici imata eno skupno točko - tedaj se sekata v tej točki
  • premici imata dve skupni točki - tedaj premici nista več različni, ampak se prekrivata. Vemo, da lahko skozi dve točki potegnemo natanko eno premico. Če imata dve premici dve skupni točki, gre za identični premici.
Vzporednost je ekvivalenčna relacija

Vzporednost ima vse lastnosti ekvivalenčne relacije:

1. refleksivnost : Vsaka premica je vzporedna sama sebi ali .

2. simetričnost: Če je premica vzporedna premici , je tudi premica vzporedna premici je .

3. tranzitivnost: če je premica vzporedna premici , premica pa premici , potem je premica vzporedna premici ali: če je in , velja .

Koti z vzporednimi kraki

(Vzp.png)

Na sliki imamo vzporedni premici in in premico , ki seka obe premici. Vidimo tudi osem kotov. Razmislimo ali so koti medseboj kako povezani?

Opazuj sliko in dopolni

Kota in sta sokota podobna kota skladna kota sovršna kota . Kota in sta sokota podobna kota skladna kota sovršna kota .

Pomoč
Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Preberi si rešitev.
Kota in sta sovršna kota. Kota in sta sokota.

Kota in sta sosedna kota. Tu nas zanima pa kako rečemo sosednima kotoma, katerih vsota je iztegnjeni kot.

Koti z vzporednimi kraki

Lahko pa opazimo še naslednje:

1. pari kotov , , , imajo oba kraka vzporedna v isto smer

2. pari kotov , , , imajo oba kraka vzporedna v nasprotno smer

3. pari kotov , , , imajo en krak vzopreden v isto smer, drugega v nasprotno smer

Izrišimo si vse tri situacije:

(vzpk.png)

Kota z vzporednimi kraki v isto smer sta skladna.

(vzpk2.png)

Kota z vzporednimi kraki v nasprotno smer sta skladna.

(vzpk3.png)

Kota, ki imata en krak vzporeden v isto, en pa v nasprotno smer sta suplementarna.

 
Konveksna kota z vzporednimi kraki sta skladna ali suplementarna.

Preveri

Zgornjo trditev preveri s pomočjo slike. Premikaj točko na zelenem drsniku. Kot se popolnoma prekrije s kotom , torej sta skladna. Iz slike že lahko razbereš, da je kot suplementaren kotu . Če pa premikaš točko na modrem drsniku, lahko ugotoviš, da je kot suplementaren tudi kotu .

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Naloga

Na sliki sta dve vzporedni premici ( in ) in dve premici, ki ju sekata. Označeni sta velikosti dveh kotov. Izračunaj velikost kota .

(naloga1a.png)
Naloga o kotih z vzporednimi kraki

Velikost kota je:

Namig
Preveri

Pravilno

Bravo. Tvoj odgovor je pravilen.

Napačno

Tvoj odgovor je napačen. Poskusi še enkrat.

Najprej lahko določiš velikost kota , nato pa velikost kota .

Naloga

abcd
(kraki1.png) (krakin.png) (kraki3.png) (kraki5.png)

Na sliki so štirje pari kotov z vzporednimi kraki. Vsak par je označen s črko. Kateri pari predstavljajo skladne kote, kateri pa suplementarne?

Preveri

Pravilno

Bravo. Tvoj odgovor je pravilen.

Napačno

Tvoj odgovor je napačen. Poskusi še enkrat.

Naloga

Na sliki poteka animacija konstrukcije. V trikotniku smo narisali razpolovišče daljice . Nato smo skozi razpolovišče narisali vzporednico nosilki daljice in nosilki daljice .

Animacijo lahko ustaviš s klikom.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Opazuj in dopolni.

Kaj lahko povemo o trikotnikih in ? Kota in imata pravokotne vzporedne sekajoče se krake v nasprotni isti smeri, torej sta skladna. Kota in imata vzporedne krake v isti smeri, torej sta sovršna skladna sosedna . Ker je razpolovišče daljice , sta daljici in podobni skladni sosedni .

Odgovori

Kaj pa trikotnika in ?

Namig
Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Preberi si rešitev.
Rešitev:

Kota in imata vzporedne krake v isti smeri, torej sta skladna. Kota in imata vzporedne krake v isti smeri, torej sta skladna. Ker je razpolovišče daljice , sta daljici in skladni.

Trikotnika, ki imata skladno eno stranico in oba kota, ki ležita ob tej stranici sta skladna.

Pomisli na izreke o skladnosti trikotnikov in ponovno preberi odgovore na zgornja vprašanja.

Preizkusi

Na spodnji sliki je narisan podoben trikotnik kot pri prejšnjem primeru. Na novi sliki sta dodani razpolovišči stranic (označeno s ) in (označeno z ), nato pa so potegnjene skozi razpolovišča vzporednice nosilkam stranic. Ugotovil si, da sta trikotnika in skladna.

S premikanjem preskusnega trikotnika (na sliki je obarvan rjavo) preveri, da smo dobili štiri skladne trikotnike. Trikotnik premikaš tako, da vlečeš točki (na vodoravnem) in na navpišnem drsniku. Trikotnik lahko po potrebi tudi obrneš, s pomočjo premikanja točke na drsniku "obrat":

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka
 
Daljica, ki povezuje razpolovišči dveh stranic trikotnika je srednjica trikotnika.

Razmisli

Kaj lahko povemo o srednjici trikotnika?

Namig
Preveri

Pravilno

Bravo. Tvoj odgovor je pravilen.

Napačno

Tvoj odgovor je napačen. Poskusi še enkrat.

Ponovno poglej sliko skladnih trikotnikov in opazuj eno izmed srednjic (na primer daljico ).

Pravokotnost

 
Pravokotnica je premica, ki dano premico seka pod pravim kotom.

Imejmo v ravnini eno premico in točko, ki ne leži na dani premici. Koliko pravokotnic dani premici lahko narišemo skozi dano točko?

(prav1.png)
Pravokotnica na premico p skozi točko A
 
V ravnini je na dano premico skozi izbrano točko mogoče narisati samo eno pravokotnico.

Razmislimo zakaj to drži. Denimo, da bi premici skozi izbrano točko lahko narisali dve pravokotnici, poimenujmo ju in . Ker obe sekata premico pod pravim kotom, sta tudi sokota obeh kotov prava kota. Vendar leži poltrak premice v notranjosti sokota pravega kota. To je protislovje, saj sta oba kota prava in tako enaka. Ker smo prišli do protislovja, prvotna predpostavka ne drži.

Konstrukcija pravokotnice

Sedaj, ko vemo, da je v ravnini skozi izbrano točko mogoče narisati samo eno pravokotnico, jo lahko tudi konstruiramo z ravnilom in šestilom. Oglejmo si konstrukcijo skozi prekinitvene točke.

Najprej potegnemo krožni lok s središčem v točki , tako da seka premico . S tem določimo točki in . Nato narišemo še dva krožna loka, enega s središčem v , enega pa s središčem v . Kjer se sekata dobimo točko . Skozi točki in lahko potegnemo natanko eno premico.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Koti s pravokotnimi kraki

Prej smo pogledali v kakšni medsebojni povezavi sta kota, ki imata vzporedne krake.Ali lahko ugotovimo povezavo med koti s pravokotnimi kraki.

Opazuj sliko.

(Pravokotnikraki.png)

Dopolni

Preberi spodnje odstavke in jih dopolni.

Opazuj trikotnika in . Notranji kot trikotnika ob oglišču je iztegnjeni topi oster pravi kot, saj smo želeli imeti kota s pravokotnimi kraki. Tudi notranji kot trikotnika ob oglišču je iztegnjeni topi oster pravi , saj smo tako narisli kota. Oba notranja kota ob oglišču sta prav tako enaka, saj sta sokota sosedna sovršna . Ker imata trikotnika enaka dva kota, sta kota in tudi sokota podobna enaka . Kota s pravokotnimi kraki na naši sliki sta sokota podobna skladna .

Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Preberi si rešitev.
Rešitev:

Opazuj trikotnika in . Notranji kot trikotnika ob oglišču je pravi kot, saj smo želeli imeti kota s pravokotnimi kraki. Tudi notranji kot trikotnika ob oglišču je pravi, saj smo tako narisli kota. Oba notranja kota ob oglišču sta prav tako enaka, saj sta sovršna. Ker imata trikotnika enaka dva kota, sta kota in tudi enaka. Kota s pravokotnimi kraki na naši sliki sta skladna.

Koti s pravokotnimi kraki

Lahko pa imamo tudi drugačna kota s pravokotnimi kraki. Opazuj sliko.

(pravokotni2.png)

Iz velikosti kotov na sliki, lahko ugotoviš, da sta kota suplementarna.

 
Kota s pravokotnimi kraki sta skladna (če sta oba kota ostra ali oba topa) ali suplementarna (če je eden izmed kotov oster, drugi pa top).

Točko lahko pravokotno projiciramo na premico .

 
Rečemo, da je točka pravokotna projekcija točke na premico , če leži na presečiščiu premice in pravokotnice na premico skozi točko .

Razdalja točke od premice je dolžina daljice , kjer je pravokotna projekcija točke na premico .

Pravokotna projekcija daljice na premico je daljica , katere točke so pravokotne projekcije točk daljice .

Pravokotna projekcija daljice na premico

Na spodnji animaciji lahko pogledamo, kako narišemo pravokotno projekcijo daljice na premico.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka

Preizkusi se

Kakšna sta kota z vzporednimi kraki?

Kaj je srednjica trikotnika?

Kako izračunamo razdaljo točke od premice ?

Koliko pravokotnih projekcij daljice na premico obstaja?

Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Preberi si rešitev.

  • Kakšna sta kota z vzporednimi kraki?

Skladna ali suplementarna

  • Kaj je srednjica trikotnika?

Daljica, ki povezuje razpolovišči dveh stranic trikotnika.

  • Kako izračunamo razdaljo točke od premice ?

Narišemo pravokotno projekcijo točke na premico in jo označimo denimo z . Izmerimo dolžino daljice .

  • Koliko pravokotnih projekcij daljice na premico obstaja?

Natanko ena.

Naloga 1

Izračunaj kota in .

(slika1.png)
Grafična rešitev naloge

(slika3.png)

Naloga 2

Na sliki sta dva para vzporednih premic. Določi skladne kote kotu .

(slika2.png)
Ni skladen kotu .
Je skladen kotu .
Preveri

Pravilno

Pravilno si povezal izraze, ki so enaki.

Napačno

Mogoče je, da so nekateri izmed tvojih ujemanj pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Napačno

Mogoče je, da so nekateri izmed tvojih ujemanj pravilni, vendar ne vsi. Preberi si rešitev.

  • Rešitev: Skladni kotu so , , , , , in .

Naloga 3

Narišite premico, ki je enako oddajena od dveh izbranih točk in .

Grafična rešitev naloge

(slika4.png)
0%
0%