Геометрия. 7–9 классы · Атанасян, Бутузов и др. · § 128

Упражнение 1279 к § 128

§ 128. Практические приложения симметрий · тема: Симметрия фигур

Задача 1

Условие (кратко)

(Задание для решения с компьютером.) Постройте фигуру, обладающую переносной симметрией, составленную из равных прямоугольных треугольников.

Решение

Нужна фигура, которая переходит в себя при параллельном переносе на ненулевой вектор. Ограниченная фигура так не умеет, поэтому строим бесконечную ленту — бордюр.

  1. Проведите прямую \(a\). Постройте прямоугольный треугольник \(ABC\) с катетом \(AB\) на прямой \(a\), например \(AB = 3\) см, \(BC = 2\) см.
  2. Задайте вектор \(\vec{v} = \overrightarrow{AB}\) вдоль прямой \(a\).
  3. Выполните перенос треугольника на \(\vec{v}\), \(2\vec{v}\), \(3\vec{v}\), … вправо и на \(-\vec{v}\), \(-2\vec{v}\), … влево (в графическом редакторе — копирование со сдвигом).

Получится «пила» из треугольников вдоль прямой. Если считать ряд бесконечным в обе стороны, перенос на \(\vec{v}\) сдвигает каждый треугольник на место соседнего, и фигура совпадает сама с собой.

Ответ
Например, бесконечный ряд равных прямоугольных треугольников, полученный переносом одного из них на вектор, равный катету, вдоль прямой
Почему так

Бордюр получается многократным параллельным переносом одного элемента вдоль ленты.

Подробнее — в теме «Симметрия фигур».

Задача 2

Условие (кратко)

(Задание для решения с компьютером.) Постройте фигуру, обладающую переносной симметрией, составленную из равных ромбов.

Решение
  1. Постройте ромб \(ABCD\) так, чтобы диагональ \(AC\) лежала на прямой \(a\).
  2. Задайте вектор \(\vec{v} = \overrightarrow{AC}\).
  3. Перенесите ромб на \(\pm\vec{v}\), \(\pm 2\vec{v}\), … — ромбы встанут цепочкой, касаясь друг друга вершинами.

Бесконечная цепочка переходит в себя при переносе на \(\vec{v}\): каждый ромб занимает место соседнего. Можно взять и вектор \(\overrightarrow{AB}\) вдоль стороны — получится «косая» лента из ромбов, прилегающих сторонами.

Ответ
Например, бесконечная цепочка равных ромбов, полученная переносом ромба на вектор, равный его диагонали, вдоль прямой
Почему так

Фигура с переносной симметрией — бордюр, она получается переносом одного ромба на один и тот же вектор много раз.

Подробнее — в теме «Симметрия фигур».

Задача 3

Условие (кратко)

(Задание для решения с компьютером.) Постройте фигуру, обладающую переносной симметрией, составленную из равных равнобедренных трапеций.

Решение
  1. Постройте равнобедренную трапецию \(ABCD\) с большим основанием \(AD\) на прямой \(a\).
  2. Задайте вектор \(\vec{v} = \overrightarrow{AD}\).
  3. Перенесите трапецию на \(\pm\vec{v}\), \(\pm 2\vec{v}\), … — трапеции встанут в ряд, касаясь вершинами нижних оснований.

Вариант интереснее: рядом с трапецией поставьте её копию, повёрнутую вверх ногами (симметричную относительно середины боковой стороны), — получится параллелограмм из двух трапеций. Переносите эту пару на вектор, равный сумме оснований, — лента без просветов. В обоих случаях бесконечный ряд переходит в себя при переносе.

Ответ
Например, бесконечный ряд равных равнобедренных трапеций, полученный переносом одной трапеции вдоль прямой на вектор, равный её большему основанию
Почему так

Переносная симметрия — совмещение фигуры с собой параллельным переносом; так строятся бордюры.

Подробнее — в теме «Симметрия фигур».

Похожие задачи для тренировки

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.