Рівнянням фігури на площині в декартових координатах називається рівняння з двома змінними x і y, яке задовольняють координати будь-якої точки фігури й тільки вони.
Рівняння кола
— рівняння кола з центром у точці і радіусом R.
Зверніть увагу:
рівняння ,
де , задає коло й може бути зведеним до стандартного виду.
Рівняння прямої
Будь-яка пряма в декартових координатах x, y має рівняння виду:
, де a, b, c — деякі числа.
Знаходження координат точки перетину прямих та випадки розміщення прямої відносно системи координат описано в розділі «Алгебра. 8 клас» («Лінійна функція»).
Рівняння прямої, яка перетинає осі координат в точках і , де , , можна записати у вигляді:
.
Кутовий коефіцієнт у рівнянні прямої
Якщо рівняння прямої можна записати у вигляді, то коефіцієнт k називається кутовим коефіцієнтом прямої.
1. Дві прямі паралельні тоді й тільки тоді, коли у них збігаються кутові коефіцієнти, а точки перетину з віссю ординат різні.
2. Кутовий коефіцієнт з точністю до знака дорівнює тангенсу гострого кута, утвореного прямою з віссю абсцис (або дорівнює тангенсу кута між прямою й додатним напрямком осі Ox).
3. Прямі, що задані рівняннями і, перпендикулярні тоді й тільки тоді, коли .
Означення синуса, косинуса, тангенса, котангенса для будьякого кута від 0° до 180°
Візьмемо коло на площині Oxy з центром у початку координат і радіусом R.
Відкладемо від додатної півосі Ox кут у верхню півплощину (див. рисунок нижче). Точку перетину сторони кута з колом назвемо . Вона має координати .
Тоді ; ; ; .
При такому означенні:
; ;
; ;
не існує; ;
; не існує.
;
;
.
Рух
Якщо кожну точку даної фігури змістити деяким чином, то дістанемо нову фігуру. Кажуть, що ця фігура утворюється перетворенням даної.
Перетворення однієї фігури в іншу називається рухом, якщо це перетворення зберігає відстань між точками.
Властивості руху
1. Два рухи, виконані послідовно, дають знову рух.
2. Перетворення, обернене до руху, є рух.
3. Під час руху точки, що лежать на прямій, переходять у точки, які лежать на прямій, і зберігається порядок їх взаємного розміщення.
4. Під час руху прямі переходять у прямі, півпрямі — у півпрямі, відрізки — у відрізки.
5. Під час руху зберігаються кути між півпрямими.
6. Під час руху паралельні прямі переходять у паралельні прямі.
Симетрія відносно точки
Нехай O — фіксована точка, X — довільна точка площини. Відкладемо на продовженні відрізка OX за точку O відрізок , що дорівнює OX.
Точка називається симетричною точці X відносно точки O(див. рисунок).
Очевидно, що точка, симетрична , є точка X.
Перетворення фігури F у фігуру , при якому кожна її точка X фігури F переходить у точку , симетричну відносно точки O, називається перетворенням симетрії відносно точкиO.
Фігури F і називаються симетричними відносно точкиO (див. рисунок).
Якщо перетворення симетрії відносно точки O переводить фігуру F у себе, то фігура F називається центрально-симетричною, а точка O — її центром симетрії. Наприклад, точка перетину діагоналей паралелограма є його центром симетрії (рисунок нижче зліва). Центр кола є його центром симетрії (рисунок справа).
Теорема. Перетворення симетрії відносно точки є рухом.
Симетрія відносно прямої
Нехай а — фіксована пряма. Візьмемо довільну точку Х і опустимо перпендикуляр AX на пряму а. На продовженні цього перпендикуляра за точку А відкладемо відрізок . Точка називається симетричною точці X відносно прямої а.
Якщо точка X лежить на прямій а, то вона симетрична сама собі відносно прямої а.
Очевидно, що точка, симетрична точці , є точка X.
Перетворення фігури F у фігуру , при якому кожна точка X фігури F переходить у точку , симетричну відносно даної прямої а, називається перетворенням симетрії відносно прямоїа. Отримані фігури називаються симетричними відносно прямоїа.
Якщо перетворення симетрії відносно прямої а переводить фігуру F у себе, то така фігура називається симетричною відносно прямоїа.
На рисунках наведені приклади осей симетрії фігур.
Теорема. Перетворення симетрії відносно прямої є рухом.
Поворот
Поворотом площини навколо даної точки називається такий рух, при якому кожний промінь, що виходить із даної точки, повертається на один і той самий кут в одному й тому самому напрямку (див. рисунок).
Паралельне перенесення та його властивості
Перетворення фігури F, при якому довільна її точка з координатами переходить у точку , де a і b — одні й ті самі для всіх точок, називається паралельним перенесенням.
Теорема. Паралельне перенесення є рухом.
При паралельному перенесенні пряма переходить у паралельну пряму (або в себе) (див. рисунок).
Існування та єдиність паралельного перенесення
Теорема. Які б не були дві точки А і , існує одне, й тільки одне, паралельне перенесення, при якому точка А переходить у точку .
|