Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др.

Задание 1286

Дополнительные задачи к главе XIV

Задача 1

Условие (кратко)

Найдите симметрии фигуры F — правильной пятиконечной звезды с центром O (рисунок 377).

Решение
Дано
  • правильная пятиконечная звезда \(F\) с центром \(O\)
Найти
  • все движения
  • отображающие \(F\) на себя
  1. Вершины звезды лежат на окружности с центром \(O\) и делят её на 5 равных дуг по \(360^\circ : 5 = 72^\circ\).

  2. Поворотные симметрии. Поворот вокруг \(O\) на \(72^\circ\) переводит каждую вершину в соседнюю, а каждый отрезок звезды — в соседний отрезок, поэтому звезда отображается на себя. То же для поворотов на \(144^\circ\), \(216^\circ\), \(288^\circ\) (в одну сторону). Поворот на \(360^\circ\) — тождественное преобразование, а оно симметрией не считается.

  3. Осевые симметрии. Прямая, проходящая через вершину звезды и центр \(O\), делит звезду на две зеркальные половины: при симметрии относительно неё вершины, лежащие по разные стороны от прямой, меняются местами попарно. Таких прямых пять — по одной через каждую вершину (каждая из них проходит и через середину противоположной «впадины» звезды).

  4. Центральной симметрии нет: точка, симметричная вершине относительно \(O\), лежит во «впадине» между двумя лучами и вершиной не является.

Итого: 4 поворота и 5 осевых симметрий — 9 симметрий (как у правильного пятиугольника, задача 1273).

Ответ
9 симметрий — повороты вокруг O на 72°, 144°, 216°, 288° и 5 осевых симметрий относительно прямых, проходящих через O и вершины; центральной симметрии нет
Почему так

Симметрия фигуры — движение, переводящее её в себя; у правильной звезды это повороты на углы, кратные 72° (кроме 360°), и отражения в пяти осях.

Подробнее — в теме «Симметрия фигур».

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Геометрия. 7–9 классы» (Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев, Э. Г. Позняк, И. И. Юдина; Просвещение, 2023, 2024).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.