V PROGRAMU GEOGEBRA. Software dynamické geometrie GeoGebra [6] je v současné době mezi vyučujícími

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "V PROGRAMU GEOGEBRA. Software dynamické geometrie GeoGebra [6] je v současné době mezi vyučujícími"

Transkript

1 South Bohemia Mathematical Letters Volume 22, (2014), No. 1, SPECIÁLNÍ PŘÍPAD ROUTHOVY VĚTY A JEHO DŮKAZ V PROGRAMU GEOGEBRA IRENA ŠTRAUSOVÁ Abstrakt. Matematický program dynamické geometrie GeoGebra nám díky svým vzájemně propojeným prostředím pro provádění symbolických i numerických výpočtů, záznamu údajů do tabulky a znázornění rovinných i prostorových konstrukcí dovoluje nahlížet na rozličné matematické problémy z více stran a přirozeným způsobem tak využívat při jejich řešení vícenásobnou matematickou reprezentaci. V článku si ukážeme takovéto využití programu GeoGebra k důkazu jedné pozoruhodné geometrické vlastnosti a to tzv. Feynmanova trojúhelníku, který je speciálním případem Routhovy věty. Úvod Software dynamické geometrie GeoGebra [6] je v současné době mezi vyučujícími matematiky poměrně známý a využívaný. Důvodem není určitě jenom to, že je k dispozici zcela zdarma, ale mezi jeho přednosti patří také přehledné prostředí, intuitivní ovládání a široké spektrum funkcí. Ačkoliv je implementace GeoGebry do hodin matematiky spojována především s výukou planimetrie a funkcí, díky zmíněné rozmanitosti jsou možnosti jejího využití daleko širší. Jednou z oblastí matematiky, které by využití GeoGebry mohlo pomoci k její popularizaci a širšímu využití ve školské matematice, je dokazování matematických vět. Z mnoha nástrojů, které GeoGebra nabízí, můžeme využít například Vztah mezi objekty k verifikaci nějakého matematického tvrzení, které později dokážeme. Co se týče možností různých prostředí, které jsou v GeoGebře k dispozici, tak například prostředí CAS lze využít k počítačovému algebraickému důkazu a prostředí Nákresny k tvorbě dynamického vizuálního důkazu. Protože jsou všechna prostředí v GeoGebře vzájemně propojena, můžeme také algebraický důkaz z prostředí CAS propojit s Nákresnou a algebraické vyjádření reprezentovat i graficky. Konkrétní využití GeoGebry při dokazování si ukážeme na problému Routhovy věty a na tzv. Feynmanově trojúhelníku, který je jejím speciálním případem. 1. Routhova věta Routhovou větou [10] rozumíme následující tvrzení, které ve své knize Treatise on Analytical Statics with Numerous Examples [9] poprvé vydané v roce 1891 publikoval (na str. 82) anglický matematik Edward John Routh [8]. Received by the editors datum odevzdani redakci casopisu Mathematics Subject Classification. cislo nebo cisla systemu Mathematics Subject Classification. Key words and phrases. důkaz, vizuální dynamický důkaz, Feynmanův trojúhelník, Routhova věta, GeoGebra.

2 66 IRENA ŠTRAUSOVÁ Věta 1.1. Necht D, E, F jsou v uvedeném pořadí vnitřní body stran BC, CA a AB trojúhelníku ABC (viz obr. 1). Poměry jejich vzdáleností od krajních bodů příslušných stran nazvěme CD BD = x, AE CE = y, BF AF = z. Dále označíme P, Q, R průsečíky dvojic úseček AD, BE a CF (tzv. ceviány) takto: P AD CF, Q AD BE, R BE CF. Potom poměr obsahů trojúhelníků P QR a ABC je dán výrazem: (1.1) (xyz 1) 2 (xy + y + 1)(yz + z + 1)(zx + x + 1) Obrázek 1. Routhova věta Věta je v [9] uvedena bez důkazu. Vzhledem k jejímu atraktivnímu obsahu a speciálním případům (mimo tzv. Feynmanova trojúhelníku, kterému je věnována další kapitola, zmiňme ještě, že speciálním případem Routhovy věty je Cevova věta, která říká, že přímky AD, BE, CF (obr. 1) mají společný právě jeden bod, jestliže xyz = 1) jí však byla věnována další pozornost a do současnosti byla publikována řada jejích důkazů. Například Coxeter uvádí v [5] důkaz využívající barycentrické souřadnice nebo na stránce [10] je uveden důkaz využívající Menelaovu větu. Zde si uvedeme symbolický důkaz, k jehož realizaci výhodně využijeme prostředí CAS programu GeoGebra. Důkaz je svou podstatou založen na středoškolském učivu analytické geometrie, konkrétně využívá parametrické vyjádření a obecnou rovnici přímky dané dvěma body, výpočet průsečíku dvou přímek a výpočet obsahu trojúhelníku ze souřadnic jeho vrcholů. Samotné provedení důkazu je však pro středoškolského studenta neúměrně náročné. Také proto, že neovládá efektivní postupy realizace potřebných výpočtů, například využití determinantu. Ukážeme si, že program GeoGebra může být vhodným nástrojem, jehož použití tuto náročnost eliminuje a dovoluje studentům soustředit se na geometrickou podstatu důkazu. Důkaz provedeme pro trojúhelník ABC, který umístíme do soustavy souřadné tak jako na obrázku 2. Pak můžeme vyjádřit souřadnice jeho vrcholů A = [0, 0], B = [k, 0], C = [l, m], viz řádky 1 až 4 v zápisu kódu řešení v prostředí CAS programu GeoGebra na obr. 3.

3 DŮKAZ ROUTHOVY VĚTY V GEOGEBŘE 67 Obrázek 2. Obrázek k důkazu v prostředí CAS v GeoGebře Obrázek 3. Routhova věta - důkaz v CAS (1. část) Označíme-li BF CD CE = p, = q, = r (pro potřeby zpracování v programu AF BD AE GeoGebra jsme místo proměnných x, y a z z věty 1.1 použili proměnné p, q a r), můžeme body F, D, E zapsat s pomocí vrcholů trojúhelníku ABC a vektorů jeho stran F = A (B A), D = (B A)+ (C B), E = (C A)+ p + 1 q + 1 r + 1 (A C), viz řádky 5 až 7 v zápisu kódu řešení v prostředí CAS programu GeoGebra na obr. 4. Obrázek 4. Routhova věta - důkaz v CAS (2. část) V dalším kroku, jehož záznam vidíme na řádcích 8 až 10 na obr. 5, vypočítáme obecné rovnice přímek AD, BE a CF (vzhledem k jejich roli v Cevově větě se obvykle nazývají ceviány ). Využijeme při tom determinanty, tak, že například

4 68 IRENA ŠTRAUSOVÁ přímka AD, kde A = [a 1, a 2 ], D = [d 1, d 2 ], má obecnou rovnici x a 1 y a 2 d 1 a 1 d 2 a 2 = 0. Obrázek 5. Routhova věta - důkaz v CAS (3. část) Vrcholy P, Q a R vnitřního trojúhelníku (viz obr. 1) pak vypočítáme jako průsečíky těchto ceviánů. V prostředí CAS programu GeoGebra k tomu použijeme příkaz Vyresit. Abychom získali výsledky řešení příslušných soustav lineárních rovnic jako souřadnice bodů, musíme na výstup příkazu Vyresit aplikovat ještě příkaz Substituce, jak je provedeno na řádcích 11 až 13 kódu řešení na obr. 6. Obrázek 6. Routhova věta - důkaz v CAS (4. část) Nyní vyjádříme obsahy trojúhelníků ABC a P QR. Využijeme k tomu opět determinant. Tak, že například obsah trojúhelníku ABC, kde A = [a 1, a 2 ], B = [b 1, b 2 ] a C = [c 1, c 2 ], je dán hodnotou výrazu S ABC = b 1 a 1 b 2 a 2 c 1 a 1 c 2 a 2. V kódu řešení v GeoGebře nejprve definujeme příslušné matice ABC a PQR (viz řádky 14 až 15 na obr. 7), potom spočítáme jejich determinanty (viz řádky 16 až 17). Nakonec vypočítáme podíl obsahů trojúhelníků P QR a ABC. Po úpravě výsledku příkazem Rozklad dostáváme výraz (viz řádek 19 na obr. 8), který je (až na použité proměnné) identický s výrazem 1.1 v Routhově větě. Tím je tato věta dokázána. Když do výsledného výrazu dosadíme za p, q a r stejný parametr, například f, jak vidíme na řádku 20 na obr. 9, dostaneme zobecnění Feynmanova trojúhelníku, kterým se zabývá následující kapitola. Pro f = 2 pak dostáváme hodnotu 1 7, která odpovídá přímo tvrzení o Feynmanově trojúhelníku (viz řádek 21 na obr. 9).

5 DŮKAZ ROUTHOVY VĚTY V GEOGEBŘE 69 Obrázek 7. Routhova věta - důkaz v CAS (5. část) Obrázek 8. Routhova věta - důkaz v CAS (6. část) Obrázek 9. Routhova věta - důkaz v CAS (7. část) 2. Feynmanův trojúhelník Jak již bylo zmíněno, speciální případ Routhovy věty, který si vysloužil zvláštní pozornost, dostaneme, když do výrazu 1.1 za x, y i z dosadíme 2. Hodnota výrazu 1.1 je pak rovna 1 7. Routhovu větu pak můžeme přeformulovat následovně: Věta 2.1. Mějme libovolný trojúhelník v rovině. Jestliže každý jeho vrchol spojíme s bodem, který leží v jedné třetině protilehlé strany, pak trojúhelník tvořený těmito spojnicemi má obsah o velikosti jedné sedminy obsahu původního trojúhelníku (obrázek 10). Tuto větu lze nalézt v různých publikacích, například v [5, 11]. Nejvíce ji však asi proslavil držitel Nobelovy ceny za fyziku Richard Feynman, který se dle historky uvedené v [2] během jedné společenské večeře seznámil s tvrzením uvedeným ve větě 2.1 a pokoušel se jeho pravdivost celý večer vyvrátit. Místo toho se mu však podařilo dokázat jeho pravdivost pro rovnostranný trojúhelník. Avšak díky tomu, že každý obecný trojúhelník lze uvažovat jako afinní obraz nějakého rovnostranného trojúhelníku [14], už pak nebylo těžké větu dokázat pro trojúhelník obecný. Díky

6 70 IRENA ŠTRAUSOVÁ Obrázek 10. Feynmanův trojúhelník v obecném trojúhelníku této historce se pro příslušný vnitřní trojúhelník UV W z obrázku 10 ujalo označení Feynmanův trojúhelník. Důkaz. věty 2.1 (důkaz dle Feynmana [2]) Necht trojúhelník ABC je rovnostranný a platí, že AB = BC = AC = 3. Pak C B = 1 (obrázek 11). Dle kosinové věty platí CC 2 = cos 60 = 7. Trojúhelníky CBC a BUC jsou podobné dle věty uuu, protože mají jeden společný úhel ( UC B = BC C) a zároveň UBC = BCC. Pak tedy C U = 1 7, BU(= CV ) = 3 7 a také V U = = 3 7. Ze symetrie pak vyplývá, že UV W je také rovnostranný trojúhelník se stranami o délce 1 7 délky stran trojúhelníku ABC. Proto S UV W = 1 7 S ABC. Obrázek 11. Rovnostranný trojúhelník s Feynmanovým trojúhelníkem Tento Feymanův důkaz využívá pouze kosinové věty a podobnosti trojúhelníků, což jsou znalosti, které jsou běžně součástí středoškolského učiva. Proto by jistě bylo možné použít tento speciální případ věty 2.1 pro rovnostranný trojúhelník včetně jejího důkazu při výuce matematiky na střední škole a seznámit tak žáky s další zajímavou vlastností týkající se trojúhelníku. Navíc bychom této znalosti mohli využít při důkazu tvrzení, že těžnice se protínají právě v jednom společném bodě. V tom případě bychom postupovali deduktivně a odvodili, že jestliže body A, B, C leží ve středech stran trojúhelníku ABC, pak velikost obsahu trojúhelníku UV W je rovna nule. Několik důkazů věty 2.1 je uvedeno ve článku [2]. Jedním z nich je následující analytický důkaz, který je zajímavý tím, že zvolený trojúhelník není zasazen do

7 DŮKAZ ROUTHOVY VĚTY V GEOGEBŘE 71 soustavy souřadné, ale je zde využito vektorů a barycetrických souřadnic [1]. Barycentrické souřadnice bodu M vzhledem k bodům K, L jsou taková čísla α a β, že pro bod M, který leží na přímce KL platí, M = α K +β L a zároveň α+β = 1. To samé samozřejmě platí, když uvažujeme místo bodů K, L jejich polohové vektory k, l. Důkaz. věty 2.1 (analytický důkaz dle [2]) Uvažujme trojúhelník ABC z obrázku 10. Bod A leží na straně BC tak, že platí CA = 1 3 CB a podobně jsou definovány i body B, C. Body U, V, W jsou pak po řadě průsečíky úseček BB, CC a AA. Necht a je polohový vektor bodu A, b je polohový vektor bodu B a c je polohový vektor bodu C. Pak platí, že b = 1 3 c a a c = 1 3 a b. Protože U je průsečík BB a CC, tak platí, že u = λ b + (1 λ) b = 2 3 λ a + (1 λ) b λ c = µ c + (1 µ) c = 1 3 µ a µ b + (1 µ) c. Jelikož body A, B, C nejsou kolineární, platí, že µ = 2λ a 1 λ = 2 3 µ. Pak tedy λ = 3 7, µ = 6 7, u = 2 7 a+ 4 7 b+ 1 7 c. Podobně v = 1 7 a+ 2 7 b+ 4 7 c, takže u v = 1 7 a+ 2 7 b 3 7 c = 1 7 ( a b)+ 3 7 ( b c). Podobně v w = 3 7 a b c = 3 7 ( a b) 2 7 ( b c). UV W = 1 ( u v) ( v w) 2 = ( a b) ( b c) 9 49 ( b c) ( a b) = ( a b) ( b c) = 1 7 ABC Dále si ukážeme, jak lze do dokazování věty 2.1 zapojit software GeoGebra. V předchozí kapitole jsme využili prostředí CAS pro symbolický důkaz Routhovy věty. Protože tvrzení o Feynmanově trojúhelníku je speciálním případem Routhovy věty, vyplývá jeho pravdivost přímo z důkazu této věty, jak vidíme na obr. 9. Aplet s tímto důkazem je publikován na [15]. Nyní si ukážeme další vynikající vlastnost GeoGebry a to tu, že umožňuje propojit prostředí CAS s Nákresnou. Lze tedy tímto způsobem algebraické vyjádření zároveň reprezentovat i graficky. Konkrétně u prezentovaného příkladu můžeme parametry k, l, m, reprezentovat jako posuvníky, měnit tak jejich hodnoty a sledovat na nákresně, jak se příslušné geometrické objekty mění v závislosti na změnách těchto hodnot (viz obr. 12). Jistěže v tomto případě už nelze hovořit přímo o matematickém důkazu v pravém slova smyslu, jelikož zde parametry nabývají pouze určitých hodnot, ale hlavní přínos zde tkví právě v propojení algebraické a vizuální reprezentace matematického problému. Kromě prostředí CAS můžeme v GeoGebře využít k podpoře dokazování matematických vět i Nákresnu. Nejprve si ukážeme, jak lze verifikovat tvrzení o Feynmanově trojúhelníku. Sestrojíme v Nákresně dle věty 2.1 oba trojúhelníky a necháme GeoGebru (numericky) určit poměr jejich obsahů. V tomto případě jsou pak důležité dvě věci: vysvětlit studentům, že verifikace není to samé jako matematický důkaz. Dále pak je také dobré, aby si aplet s verifikací vytvořili sami, aby pochopili, na jakém principu je založen. Výhodou GeoGebry je, že jestliže vytvoříme trojúhelník (respektive jakýkoliv mnohoúhelník), automaticky je mu přiřazen název a hodnota udávající velikost

8 72 IRENA ŠTRAUSOVÁ Obrázek 12. Důkaz v CAS a v Nákresně [16] jeho obsahu. S tímto údajem můžeme dále pracovat jako s proměnnou. Jestliže si pojmenujeme trojúhelník ABC (obr. 13) názvem velky a trojúhelník U V W názvem maly a vytvoříme si pomocnou proměnnou pomer, které přiřadíme hodnotu maly/velky, pak text, který bude nad trojúhelníkem (viz žlutý rámeček na obrázku 13), zadáme do okna Úpravy, které se nám otevře při výběru nástroje Text, příkazem \frac{s {UVW}}{S {ABC}}=\frac{maly}{velky}=IracionalniText[pomer]. Obrázek 13. Verifikace Feynmanova trojúhelníku v GeoGebře [19]

9 DŮKAZ ROUTHOVY VĚTY V GEOGEBŘE 73 Jak již bylo zmíněno, verifikaci nelze považovat za důkaz, ale můžeme na jejím základě vyslovit domněnku, kterou následně dokážeme, či vyvrátíme. Poslední dva uvedené důkazy věty 2.1 jsou tzv. dynamické vizuální důkazy. Tyto dynamické figury [13] vycházejí z tzv. důkazů beze slov. Jejich dynamický charakter však pomáhá lépe pochopit tok myšlenek vedoucích k samotnému důkazu. Už samotný proces tvorby dynamických vizuálních důkazů v GeoGebře nabízí mnoho možností, jak využít jejích rozličných nástrojů a také jak uplatnit znalosti z oblasti planimetrie. Nebudeme zde podrobně rozebírat princip jejich tvorby, techniky, které se při jejich vytváření používají jsou popsány například v [12]. První zde uvedený dynamický vizuální důkaz Feynmanova trojúhelnkíku 14 je založen na důkazu beze slov, který je uveden na straně 17 v knize Rogera Nelsena Proofs without Words II: More Exercisesin Visual Thinking [7]. Zde je velice hezky vidět výhoda dynamického prostředí. To, co musí být ve statické podobě zachyceno několika obrázky (jak je vidět ve zmiňované knize [7] nebo i na obrázku 14) lze v softwaru dynamické geometrie zachytit v jediném apletu [17]. (a) (b) (c) (d) Obrázek 14. Dynamický vizuální důkaz Feynmanova trojúhelníku [17]. Druhý dynamický vizuální důkaz (obr. 17) je založen na zakreslení celého problému Feynmanova trojúhelníku do trojúhelníkové sítě (obr. 15). Základním stavebním kamenem této sítě je právě ten vnitřní (Feynmanův) trojúhelník, jehož velikost obsahu vzhledem k celému trojúhelníku chceme dokázat. Přímky tvořící tuto sít rozdělí trojúhelník na několik částí, které když vhodně přesuneme, tak jak je to naznačeno na obrázku 16 z knihy [11], dostaneme sedm trojúhelníků, které jsou shodné a mají stejnou velikost jako vnitřní (Feynmanův) trojúhelník. Tím je dokázáno, že jeho obsah je roven jedné sedmině obsahu původního trojúhelníku. Stejně tak jako u předchozího důkazu, i zde je vidět, jak dynamika pomáhá k lepšímu pochopení vizuálního důkazu. 3. Zobecnění Feynmanova trojúhelníku Problém Feynmanova trojúhelníku můžeme zobecnit, a to z více pohledů. Například když body A, B, C nebudou umístěny vždy v jedné třetině příslušné strany trojúhelníku ABC, ale obecně tak, že ji budou dělit na část 1 p a 1 1 p.

10 74 IRENA ŠTRAUSOVÁ Obrázek 15. Feynmanův trojúhelník v trojúhelníkové síti Obrázek 16. Vizuální důkaz Feynmanova trojúhelníku [11] (a) (b) (c) (d) (e) (f) Obrázek 17. Dynamický vizuální důkaz Feynmanova trojúhelníku [18]. Věta 3.1. Mějme libovolný trojúhelník v rovině. Jestliže každý jeho vrchol spojíme s bodem, který dělí protilehlou stranu na dvě části o velikostech 1 p a 1 1 p, (p > 2), pak

11 DŮKAZ ROUTHOVY VĚTY V GEOGEBŘE 75 trojúhelník tvořený těmito spojnicemi má obsah o velikosti (p 2)2 p 2 p+1 obsahu původního trojúhelníku. Důkaz. věty 3.1 [4] Uvažujme rovnostranný trojúhelník ABC, kde AB = BC = CA = p a tedy AC = BA = CB = 1. Pak podle kosinové věty platí, že AA 2 = p p cos 60 = p 2 p + 1. Odtud pak AA = p 2 p + 1. Trojúhelníky ABA a BV A jsou podobné, protože BAA = V A B a A AB = A BV. Proto V A 1 p =, BV = AU = a tedy V U = p 2 p + 1 p2 p+1 1 p2 p+1 p2 p+1 UV W je rovnostranný se stranou p = p(p 2). Z cyklické záměny pak plyne, že i trojúhelník p2 p+1 p2 p+1 p(p 2) 1 p2 p+1 p = p 2 délky strany trojúhelníku p2 p+1 ABC. Proto obsah trojúhelníku UV W je (p 2)2 p 2 p+1 obsahu trojúhelníku ABC. Vzhledem k tomu, že věta obsahuje pouze vlastnosti, které se při afinních zobrazeních zachovávají, jako jsou poměry stran a obsahů, a každý trojúhelník je afinní s rovnostranným trojúhelníkem, jak je vidět například na apletu [14], lze tento důkaz zobecnit na libovolný trojúhelník. Další možností je zobecnění tohoto problému na rovnoběžník (obrázek 18). Věta 3.2. Pro každý rovnoběžník v rovině platí, jestliže každý jeho vrchol spojíme s bodem, jež leží v 1 p (p 2) protilehlé strany, pak rovnoběžník EF GH, který vytvoří tyto spojnice má obsah roven p2 2p+1 p 2 +1 obsahu původního rovnoběžníku ABCD. Obrázek 18. Zobecnění Feynmanova trojúhelníku na rovnoběžník Při dokazování věty 3.2 je asi nejjednodušší postupovat podobným způsobem, jako u důkazu věty 3.1 uvedeného výše. Nejprve uvažovat speciální případ, kterým tentokrát bude čtverec, a potom využít toho, že každý čtverec lze v afinitě zobrazit na rovnoběžník. Závěr Jak zde bylo ukázáno, využití počítače, v tomto případě programu GeoGebra, nám dává mnoho možností, jak přistupovat k důkazům matematických vět. Toto široké spektrum možností jistě může pomoci k většímu rozšíření důkazů do výuky matematiky na středních školách. Díky matematickému software jsou dnes žákům

12 76 IRENA ŠTRAUSOVÁ přístupné i důkazy, které byly dříve doménou pouze géniů formátu Richarda Feynmana. Acknowledgment. Chtěla bych poděkovat Mgr. Romanu Haškovi, Ph.D. za odbornou pomoc a cenné připomínky při psaní tohoto článku. Reference [1] BUDINSKÝ, Bruno. Analytická a diferenciální geometrie. Vyd. 1. Praha: SNTL, 1983, 296 s. [2] COOK, R. J. a G. V. WOOD. Note 88.46: Feynman s triangle. The Mathematical Gazette, červenec 2004, roč. 88, č. 512, s [3] De VILLIERS, M. Feedback: Feynman s triangle. The Mathematical Gazette, březen 2005, roč. 89, č. 514, s [4] De VILLIERS, M. Feynman s Triangle: Some Feedback and More. [online]. [cit ]. Dostupné z: [5] COXETER, H. S. M. Introduction to geometry. 2nd ed., New York: John Wiley, 1989, xvi, 469 s. Wiley classics library. ISBN [6] GeoGebra. Dostupné z [7] NELSEN, Roger B. Proofs without Words II: More Exercises in Visual Thinking. The Mathematical Association of America, ISBN [8] O CONNOR, John J. a Edmund F. ROBERTSON. Edward John Routh. The MacTutor History of Mathematics archive [online]. School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland: JOC/EFR, 2003 [cit ]. Dostupné z: history/biographies/routh.html [9] ROUTH, E. J. (1909) Treatise on Analytical Statics with Numerous Examples. 2nd ed., Cambridge: at the University Press. Dostupné z [10] Routh s theorem. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2014 [cit ]. theorem [11] STEINHAUS, Hugo. Mathematical snapshots. New York: Oxford University Press, 1983, 311 s. ISBN [12] ŠTRAUSOVÁ Irena., Dynamický důkaz v GeoGebře, Sborník příspěvků 34. konference o geometrii a grafice, , Jihočeská univerzita v Č. B., České Budějovice, 2014, str ISBN [13] VANÍČEK, Jiří. Počítačové kognitivní technologie ve výuce geometrie. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Pedagogická fakulta, ISBN Doplňkové elektronické materiály [14] ŠTRAUSOVÁ I., Afinní zobrazení trojúhelníku na rovnostranný troúhelník, GeoGebra soubor, Dostupné z [15] ŠTRAUSOVÁ I., Feynmanův trojúhelník - CAS, GeoGebra soubor, Dostupné z [16] ŠTRAUSOVÁ I., Feynmanův trojúhelník - CAS a Nákresna, GeoGebra soubor, Dostupné z [17] ŠTRAUSOVÁ I., Feynmanův trojúhelník - dynamický důkaz 1, GeoGebra soubor, Dostupné z [18] ŠTRAUSOVÁ I., Feynmanův trojúhelník - dynamický důkaz 2, GeoGebra soubor, Dostupné z [19] ŠTRAUSOVÁ I., Feynmanův trojúhelník - verifikace, GeoGebra soubor, Dostupné z Gymnázium, České Budějovice, Česká 64 address: istrausova@gymceska.cz

6 Skalární součin. u v = (u 1 v 1 ) 2 +(u 2 v 2 ) 2 +(u 3 v 3 ) 2

6 Skalární součin. u v = (u 1 v 1 ) 2 +(u 2 v 2 ) 2 +(u 3 v 3 ) 2 6 Skalární součin Skalární součin 1 je operace, která dvěma vektorům (je to tedy binární operace) přiřazuje skalár (v našem případě jde o reálné číslo, obecně se jedná o prvek nějakého tělesa T ). Dovoluje

Více

South Bohemia Mathematical Letters Volume 23, (2015), No. 1, DĚLENÍ KRUHU NA OBLASTI ÚVOD

South Bohemia Mathematical Letters Volume 23, (2015), No. 1, DĚLENÍ KRUHU NA OBLASTI ÚVOD South Bohemia Mathematical Letters Volume 23, (2015), No. 1, 113-122. DĚLENÍ KRUHU NA OBLASTI MAREK VEJSADA ABSTRAKT. V textu se zabývám řešením následujícího problému: Zvolíme na kružnici určitý počet

Více

Shodná zobrazení. bodu B ležet na na zobrazené množině b. Proto otočíme kružnici b kolem

Shodná zobrazení. bodu B ležet na na zobrazené množině b. Proto otočíme kružnici b kolem Shodná zobrazení Otočení Příklad 1. Jsou dány tři různé soustředné kružnice a, b a c. Sestrojte rovnostranný trojúhelník ABC tak, aby A ležel na a, B ležel na b a C ležel na c. Řešení. Zvolíme vrchol A

Více

19 Eukleidovský bodový prostor

19 Eukleidovský bodový prostor 19 Eukleidovský bodový prostor Eukleidovským bodovým prostorem rozumíme afinní bodový prostor, na jehož zaměření je definován skalární součin. Víme, že pomocí skalárního součinu jsou definovány pojmy norma

Více

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/26.0047 Matematika pro všechny Univerzita Palackého v Olomouci Tematický okruh: Geometrie Různé metody řešení Téma: Analytická geometrie v prostoru, vektory, přímky Autor:

Více

A[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz

A[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz 1/15 ANALYTICKÁ GEOMETRIE Základní pojmy: Soustava souřadnic v rovině a prostoru Vzdálenost bodů, střed úsečky Vektory, operace s vektory, velikost vektoru, skalární součin Rovnice přímky Geometrie v rovině

Více

názvy. Všechny uvedené důkazy jsou původní, často však pro svoji jednoduchost jsou jinde uvedeny ve velmi podobném znění.

názvy. Všechny uvedené důkazy jsou původní, často však pro svoji jednoduchost jsou jinde uvedeny ve velmi podobném znění. Kosinová věta pro čtyřúhelník Mgr. Barbora Št astná Přírodovědecká fakulta Masarykovy University e-mail: stastna@mail.muni.cz Abstrakt Při řešení mnoha úloh v euklidovské geometrii se využívá velmi dobře

Více

Syntetická geometrie I

Syntetická geometrie I Shodnost Pedagogická fakulta 2018 www.karlin.mff.cuni.cz/~zamboj/ Vzdálenost dvou bodů Definice (Vzdálenost) Necht A, B, C ρ. Vzdálenost dvou bodů A, B v rovině je číslo AB a platí AB 0 AB = 0 A = B AB

Více

Analytická geometrie lineárních útvarů

Analytická geometrie lineárních útvarů ) Na přímce: a) Souřadnice bodu na přímce: Analtická geometrie lineárních útvarů Bod P nazýváme počátek - jeho souřadnice je P [0] Nalevo od počátku leží čísla záporná, napravo čísla kladná. Každý bod

Více

Syntetická geometrie I

Syntetická geometrie I Afinita Pedagogická fakulta 2018 www.karlin.mff.cuni.cz/~zamboj/ Směr Dvě rovnoběžné přímky mají stejný (neorientovaný) směr. Definice (Samodružný směr) Když se při zobrazení f zobrazí přímka p na přímku

Více

9 Kolmost vektorových podprostorů

9 Kolmost vektorových podprostorů 9 Kolmost vektorových podprostorů Od kolmosti dvou vektorů nyní přejdeme ke kolmosti dvou vektorových podprostorů. Budeme se zabývat otázkou, kdy jsou dva vektorové podprostory na sebe kolmé a jak to poznáme.

Více

Syntetická geometrie II

Syntetická geometrie II Mnohoúhelníky Pedagogická fakulta 2018 www.karlin.mff.cuni.cz/~zamboj/ Čtyřúhelníky Definice (Čtyřúhelník) Jsou dány čtyři body A, B, C, D v rovině, z nichž žádné tři nejsou kolineární. Čtyřúhelník ABCD

Více

6 Samodružné body a směry afinity

6 Samodružné body a směry afinity 6 Samodružné body a směry afinity Samodružnými body a směry zobrazení rozumíme body a směry, které se v zobrazují samy na sebe. Například otočení R(S má jediný samodružný bod, střed S, anemá žádný samodružný

Více

GEOGEBRA A OK GEOMETRY

GEOGEBRA A OK GEOMETRY GEOGEBRA A OK GEOMETRY JAKO POMOCNÍCI PŘI DOKAZOVÁNÍ Irena Štrausová Jihočeská Univerzita v Českých Budějovicích Abstrakt. Matematické důkazy jsou nepochybně důležitou součástí budování systému matematických

Více

7 Ortogonální a ortonormální vektory

7 Ortogonální a ortonormální vektory 7 Ortogonální a ortonormální vektory Ze vztahu (5) pro výpočet odchylky dvou vektorů vyplývá, že nenulové vektory u, v jsou na sebe kolmé právě tehdy, když u v =0. Tato skutečnost nám poslouží k zavedení

Více

ANALYTICKÁ GEOMETRIE V ROVINĚ

ANALYTICKÁ GEOMETRIE V ROVINĚ ANALYTICKÁ GEOMETRIE V ROVINĚ Analytická geometrie vyšetřuje geometrické objekty (body, přímky, kuželosečky apod.) analytickými metodami. Podle prostoru, ve kterém pracujeme, můžeme analytickou geometrii

Více

6 Lineární geometrie. 6.1 Lineární variety

6 Lineární geometrie. 6.1 Lineární variety 6 Lineární geometrie Motivace. Pojem lineární varieta, který budeme v této kapitole studovat z nejrůznějších úhlů pohledu, není žádnou umělou konstrukcí. Příkladem lineární variety je totiž množina řešení

Více

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta SEMINÁRNÍ PRÁCE Z METOD ŘEŠENÍ 1 PLANIMETRIE 000/001 Cifrik, M-ZT První příklad ze zadávacích listů 1 Zadání: Sestrojte trojúhelník ABC, pokud je dáno: ρ

Více

Afinita je stručný název pro afinní transformaci prostoru, tj.vzájemně jednoznačné afinní zobrazení bodového prostoru A n na sebe.

Afinita je stručný název pro afinní transformaci prostoru, tj.vzájemně jednoznačné afinní zobrazení bodového prostoru A n na sebe. 4 Afinita Afinita je stručný název pro afinní transformaci prostoru, tj.vzájemně jednoznačné afinní zobrazení bodového prostoru A n na sebe. Poznámka. Vzájemně jednoznačným zobrazením rozumíme zobrazení,

Více

Trojpoměr v geometrii

Trojpoměr v geometrii Trojpoměr v geometrii Anša Lauschmannová Co to ten trojpoměr vlastně je? Definice. Trojpoměrem 6 bodu Cpřímky ABvzhledemkbodům A, Bnazýváme číslo(abc) definované takto: (i) leží-li Cnaúsečce AB,je(ABC)=

Více

Matematika I 12a Euklidovská geometrie

Matematika I 12a Euklidovská geometrie Matematika I 12a Euklidovská geometrie Jan Slovák Masarykova univerzita Fakulta informatiky 3. 12. 2012 Obsah přednášky 1 Euklidovské prostory 2 Odchylky podprostorů 3 Standardní úlohy 4 Objemy Plán přednášky

Více

6. ANALYTICKÁ GEOMETRIE

6. ANALYTICKÁ GEOMETRIE Vektorová algebra 6. ANALYTICKÁ GEOMETRIE Pravoúhlé souřadnice bodu v prostoru Poloha bodu v prostoru je vzhledem ke třem osám k sobě kolmým určena třemi souřadnicemi, které tvoří uspořádanou trojici reálných

Více

PODOBNÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ (včetně stejnolehlosti)

PODOBNÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ (včetně stejnolehlosti) Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0948 IV-2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji matematické gramotnosti žáků středních škol PODOBNÁ

Více

M - Příprava na 1. čtvrtletku pro třídu 4ODK

M - Příprava na 1. čtvrtletku pro třídu 4ODK M - Příprava na 1. čtvrtletku pro třídu 4ODK Autor: Mgr. Jaromír Juřek Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu povoleno pouze s odkazem na www.jarjurek.cz. VARIACE 1 Tento dokument byl

Více

Syntetická geometrie I

Syntetická geometrie I Shodnost Pedagogická fakulta 2016 www.karlin.mff.cuni.cz/~zamboj/ Vzdálenost dvou bodů Necht A, B, C ρ. Vzdálenost dvou bodů A, B v rovině je číslo AB a platí AB 0 AB = 0 A = B AB = BA pozitivně definitní

Více

4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil

4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil 4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil Síla je veličina vektorová. Je určena působištěm, směrem, smyslem a velikostí. Působiště síly je bod, ve kterém se přenáší účinek síly na těleso. Směr

Více

3 Projektivní rozšíření Ēn prostoru E n

3 Projektivní rozšíření Ēn prostoru E n 3 Projektivní rozšíření Ēn prostoru E n Projektivním rozšířením eukleidovského prostoru E n rozumíme jeho doplnění o nevlastní body. Výsledný prostor značíme Ēn. Takovéto rozšíření eukleidovského prostoru

Více

Výukový materiál zpracován v rámci oblasti podpory 1.5 EU peníze středním školám

Výukový materiál zpracován v rámci oblasti podpory 1.5 EU peníze středním školám Výukový materiál zpracován v rámci oblasti podpory 1.5 EU peníze středním školám Název školy Obchodní akademie a Hotelová škola Havlíčkův Brod Název OP OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost Registrační

Více

5 Pappova věta a její důsledky

5 Pappova věta a její důsledky 5 Pappova věta a její důsledky Pappos z Alexandrie (?90?350), řecký matematik a astronom. Pod označením Pappova věta je uváděno více vět. Proto je třeba uvést, o jaké z těchto vět hovoříme. Zde se budeme

Více

Teorie informace a kódování (KMI/TIK) Reed-Mullerovy kódy

Teorie informace a kódování (KMI/TIK) Reed-Mullerovy kódy Teorie informace a kódování (KMI/TIK) Reed-Mullerovy kódy Lukáš Havrlant Univerzita Palackého 10. ledna 2014 Primární zdroj Jiří Adámek: Foundations of Coding. Strany 137 160. Na webu ke stažení, heslo:

Více

M - Pythagorova věta, Eukleidovy věty

M - Pythagorova věta, Eukleidovy věty M - Pythagorova věta, Eukleidovy věty Určeno jako učební text pro studenty dálkového studia. VARIACE 1 Tento dokument byl kompletně vytvořen, sestaven a vytištěn v programu dosystem - EduBase. Více informací

Více

JAK NA HYPERBOLU S GEOGEBROU

JAK NA HYPERBOLU S GEOGEBROU Trendy ve vzdělávání 015 JAK NA HYPERBOLU S GEOGEBROU KRIEG Jaroslav, CZ Resumé Článek ukazuje, jak pomocí GeoGebry snadno řešit úlohy, které vedou na konstrukci hyperboly, případně jak lehce zkonstruovat

Více

s dosud sestrojenými přímkami a kružnicemi. Abychom obrázky nezaplnili

s dosud sestrojenými přímkami a kružnicemi. Abychom obrázky nezaplnili Dělení úsečky ŠÁRKA GRGLITSOVÁ TOMÁŠ HOLAN Matematicko-fyzikální fakulta UK, Praha V tomto článku se budeme zabývat sadou geometrických úloh, které jsou tematicky podobné. Liší se jen hodnotou jednoho

Více

1 Soustavy lineárních rovnic

1 Soustavy lineárních rovnic 1 Soustavy lineárních rovnic 1.1 Základní pojmy Budeme uvažovat soustavu m lineárních rovnic o n neznámých s koeficienty z tělesa T (potom hovoříme o soustavě m lineárních rovnic o n neznámých nad tělesem

Více

Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0205

Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0205 Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49 Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0205 Šablona: III/2 Přírodovědné

Více

Rozpis výstupů zima 2008 Geometrie

Rozpis výstupů zima 2008 Geometrie Rozpis výstupů zima 2008 Geometrie 20. 10. porovnávání úseček grafický součet úseček grafický rozdíl úseček... porovnávání úhlů grafický součet úhlů grafický rozdíl úhlů... osa úhlu úhly vedlejší a vrcholové...

Více

ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ

ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ Mgr. Zora Hauptová ANALYTICKÁ GEOMETRIE PŘÍMKY TEST VY_32_INOVACE_MA_3_20 OPVK 1.5 EU peníze středním školám CZ.1.07/1.500/34.0116 Modernizace výuky na učilišti

Více

MATEMATIKA. Problémy a úlohy, v nichž podrobujeme geometrický objekt nějaké transformaci

MATEMATIKA. Problémy a úlohy, v nichž podrobujeme geometrický objekt nějaké transformaci MATEMATIKA Úloha o čtverci a přímkách ŠÁRKA GERGELITSOVÁ TOMÁŠ HOLAN Matematicko-fyzikální fakulta UK, Praha Problémy a úlohy, v nichž podrobujeme geometrický objekt nějaké transformaci (například podobnosti)

Více

1 Analytická geometrie

1 Analytická geometrie 1 Analytická geometrie 11 Přímky Necht A E 3 a v R 3 je nenulový Pak p = A + v = {X E 3 X = A + tv, t R}, je přímka procházející bodem A se směrovým vektorem v Rovnici X = A + tv, t R, říkáme bodová rovnice

Více

Odvození středové rovnice kružnice se středem S [m; n] a o poloměru r. Bod X ležící na kružnici má souřadnice [x; y].

Odvození středové rovnice kružnice se středem S [m; n] a o poloměru r. Bod X ležící na kružnici má souřadnice [x; y]. Konzultace č. 6: Rovnice kružnice, poloha přímky a kružnice Literatura: Matematika pro gymnázia: Analytická geometrie, kap. 5.1 a 5. Sbírka úloh z matematiky pro SOŠ a studijní obory SOU. část, kap. 6.1

Více

55. ročník matematické olympiády

55. ročník matematické olympiády . ročník matematické olympiády! " #%$'&( *$,+ 1. Najděte všechny dvojice celých čísel x a y, pro něž platí x y = 6 10.. Je dán rovnostranný trojúhelník ABC o obsahu S a jeho vnitřní bod M. Označme po řadě

Více

Úlohy krajského kola kategorie C

Úlohy krajského kola kategorie C 6. ročník matematické olympiády Úlohy krajského kola kategorie C. Pro libovolná reálná čísla x, y, z taková, že x < y < z, dokažte nerovnost x 2 y 2 + z 2 > (x y + z) 2. 2. Honza má tři kartičky, na každé

Více

M - Příprava na 4. čtvrtletku - třídy 1P, 1VK.

M - Příprava na 4. čtvrtletku - třídy 1P, 1VK. M - Příprava na 4. čtvrtletku - třídy 1P, 1VK. Učebnice určená pro přípravu na 4. čtvrtletní písemnou práci. Obsahuje učivo března až června. VARIACE 1 Tento dokument byl kompletně vytvořen, sestaven a

Více

KMA/GPM Barycentrické souřadnice a

KMA/GPM Barycentrické souřadnice a KMA/GPM Barycentrické souřadnice a trojúhelníkové pláty František Ježek jezek@kma.zcu.cz Katedra matematiky Západočeské univerzity v Plzni, 2008 19. dubna 2009 1 Trojúhelníkové pláty obecně 2 Barycentrické

Více

Úlohy krajského kola kategorie A

Úlohy krajského kola kategorie A 64. ročník matematické olympiády Úlohy krajského kola kategorie A 1. Je dán trojúhelník ABC s tupým úhlem při vrcholu C. Osa o 1 úsečky AC protíná stranu AB v bodě K, osa o 2 úsečky BC protíná stranu AB

Více

Návody k domácí části I. kola kategorie C

Návody k domácí části I. kola kategorie C Návody k domácí části I. kola kategorie C 1. Dokažte, že pro libovolné reálné číslo a platí nerovnost Určete, kdy nastane rovnost. a 2 + 1 a 2 a + 1 a + 1. 1. Dokažte, že pro libovolná reálná čísla x,

Více

Maticí typu (m, n), kde m, n jsou přirozená čísla, se rozumí soubor mn veličin a jk zapsaných do m řádků a n sloupců tvaru:

Maticí typu (m, n), kde m, n jsou přirozená čísla, se rozumí soubor mn veličin a jk zapsaných do m řádků a n sloupců tvaru: 3 Maticový počet 3.1 Zavedení pojmu matice Maticí typu (m, n, kde m, n jsou přirozená čísla, se rozumí soubor mn veličin a jk zapsaných do m řádků a n sloupců tvaru: a 11 a 12... a 1k... a 1n a 21 a 22...

Více

Copyright 2013 Martin Kaňka; http://dalest.kenynet.cz

Copyright 2013 Martin Kaňka; http://dalest.kenynet.cz Copyright 2013 Martin Kaňka; http://dalest.kenynet.cz Popis aplikace Tato aplikace je koncipována jako hra, může být použita k demonstraci důkazu. Může žáky učit, jak manipulovat s dynamickými objekty,

Více

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0948 IV-2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji matematické gramotnosti žáků středních škol STEREOMETRIE

Více

Lineární algebra : Skalární součin a ortogonalita

Lineární algebra : Skalární součin a ortogonalita Lineární algebra : Skalární součin a ortogonalita (15. přednáška) František Štampach, Karel Klouda LS 2013/2014 vytvořeno: 30. dubna 2014, 09:00 1 2 15.1 Prehilhertovy prostory Definice 1. Buď V LP nad

Více

Přijímací zkouška na MFF UK v Praze

Přijímací zkouška na MFF UK v Praze Přijímací zkouška na MFF UK v Praze pro bakalářské studijní programy fyzika, informatika a matematika 017, varianta A U každé z deseti úloh je nabízeno pět odpovědí: a, b, c, d, e. Vaším úkolem je u každé

Více

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Modernizace studijního programu Matematika na PřF Univerzity Palackého v Olomouci CZ.1.07/2.2.00/28.

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Modernizace studijního programu Matematika na PřF Univerzity Palackého v Olomouci CZ.1.07/2.2.00/28. INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Modernizace studijního programu Matematika na PřF Univerzity Palackého v Olomouci CZ.1.07/2.2.00/28.0141 Báze vektorových prostorů, transformace souřadnic Michal Botur Přednáška

Více

Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek

Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek Přípravný kurz - Matematika Téma: Výpočtová geometrie v rovině Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek

Více

SHODNÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ

SHODNÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0948 IV-2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji matematické gramotnosti žáků středních škol SHODNÁ

Více

Konstrukční úlohy. Růžena Blažková, Irena Budínová. Milé studentky, milí studenti,

Konstrukční úlohy. Růžena Blažková, Irena Budínová. Milé studentky, milí studenti, Konstrukční úlohy Růžena Blažková, Irena Budínová Milé studentky, milí studenti, zadání konstrukčních úloh si vylosujete v semináři nebo na přednášce, u každé konstrukční úlohy proveďte: - rozbor obsahuje

Více

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ. u. v = u v + u v. Umět ho aplikovat při

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ. u. v = u v + u v. Umět ho aplikovat při . VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ Dovednosti:. Chápat pojmy orientovaná úsečka a vektor a geometrický význam součtu, rozdílu a reálného násobku orientovaných úseček a vektorů..

Více

2D transformací. červen Odvození transformačního klíče vybraných 2D transformací Metody vyrovnání... 2

2D transformací. červen Odvození transformačního klíče vybraných 2D transformací Metody vyrovnání... 2 Výpočet transformačních koeficinetů vybraných 2D transformací Jan Ježek červen 2008 Obsah Odvození transformačního klíče vybraných 2D transformací 2 Meto vyrovnání 2 2 Obecné vyjádření lineárních 2D transformací

Více

ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ

ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ Parametrické vyjádření přímky v rovině Máme přímku p v rovině určenou body A, B. Sestrojíme vektor u = B A. Pro bod B tím pádem platí: B = A + u. Je zřejmé,

Více

1.6 Singulární kvadriky

1.6 Singulární kvadriky 22 KAPITOLA 1. KVADRIKY JAKO PLOCHY 2. STUPNĚ neboť B = C =. Z rovnice (1.34) plne, že přímka, procháející singulárním bodem kvadrik má s kvadrikou společný poue tento singulární bod (je-li A ) nebo celá

Více

56. ročník Matematické olympiády

56. ročník Matematické olympiády 56. ročník Matematické olympiády Úlohy domácí části I. kola kategorie C. Určete všechny dvojice (a, b) přirozených čísel, pro něž platí a + 5 b = b + 5 a. Řešení. Substitucí m = a, n = b převedeme rovnici

Více

Úlohy domácí části I. kola kategorie C

Úlohy domácí části I. kola kategorie C 68. ročník Matematické olympiády Úlohy domácí části I. kola kategorie C 1. Neznámé číslo je dělitelné právě čtyřmi čísly z množiny {6, 15, 20, 21, 70}. Určete, kterými. (Michal Rolínek) Řešení. Pokud by

Více

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ 11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ Dovednosti: 1. Chápat pojmy orientovaná úsečka a vektor a geometrický význam součtu, rozdílu a reálného násobku orientovaných úseček a vektorů..

Více

Vybrané kapitoly z matematiky

Vybrané kapitoly z matematiky Vybrané kapitoly z matematiky VŠB-TU Ostrava 2017-2018 Vybrané kapitoly z matematiky 2017-2018 1 / 19 Základní informace předmět: 714-0513, 5 kreditů přednáší: Radek Kučera kontakt: radek.kucera@vsb.cz,

Více

VEKTORY. Obrázek 1: Jediný vektor. Souřadnice vektoru jsou jeho průměty do souřadných os x a y u dvojrozměrného vektoru, AB = B A

VEKTORY. Obrázek 1: Jediný vektor. Souřadnice vektoru jsou jeho průměty do souřadných os x a y u dvojrozměrného vektoru, AB = B A VEKTORY Vektorem se rozumí množina všech orientovaných úseček, které mají stejnou velikost, směr a orientaci, což vidíme na obr. 1. Jedna konkrétní orientovaná úsečka se nazývá umístění vektoru na obr.

Více

GeoGebra známá i neznámá

GeoGebra známá i neznámá GeoGebra známá i neznámá MODAM 2018 Z. Morávková, P. Schreiberová, J. Volná, P. Volný MODAM 2018 GeoGebra známá i neznámá Příklad 1: Nejmenší společný násobek Zadání: Vytvoříme aplikaci, ve které se vygenerují

Více

Důkazy vybraných geometrických konstrukcí

Důkazy vybraných geometrických konstrukcí Gymnázium Christiana Dopplera, Zborovská 45, Praha 5 Ročníková práce Důkazy vybraných geometrických konstrukcí Vypracovala: Ester Sgallová Třída: 8.M Školní rok: 015/016 Seminář : Deskriptivní geometrie

Více

Dá se ukázat, že vzdálenost dvou bodů má tyto vlastnosti: 2.2 Vektor, souřadnice vektoru a algebraické operace s vektory

Dá se ukázat, že vzdálenost dvou bodů má tyto vlastnosti: 2.2 Vektor, souřadnice vektoru a algebraické operace s vektory Vektorový počet.1 Eklidovský prostor E 3 Eklidovský prostor E 3 je prostor spořádaných trojic (tj. bodů), v němž je definována vzdálenost dvo jeho bodů A, B (značíme ji AB ). Vzdálenost bodů A = [a 1,

Více

Mgr. Tomáš Kotler. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 7 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Mgr. Tomáš Kotler. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 7 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17 Mgr. Tomáš Kotler I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 7 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17 VÝCHOZÍ TEXT A OBRÁZEK K ÚLOZE 1 Je dán rovinný obrazec, v obrázku vyznačený barevnou výplní, který představuje

Více

1 Připomenutí vybraných pojmů

1 Připomenutí vybraných pojmů 1 Připomenutí vybraných pojmů 1.1 Grupa Definice 1 ((Komutativní) grupa). Grupou (M, ) rozumíme množinu M spolu s operací na M, která má tyto vlastnosti: i) x, y M; x y M, Operace je neomezeně definovaná

Více

Vektory a matice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Carl Friedrich Gauss. Základní pojmy a operace

Vektory a matice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Carl Friedrich Gauss. Základní pojmy a operace Vektory a matice Aplikovaná matematika I Dana Říhová Mendelu Brno Obsah 1 Vektory Základní pojmy a operace Lineární závislost a nezávislost vektorů 2 Matice Základní pojmy, druhy matic Operace s maticemi

Více

označme j = (0, 1) a nazvěme tuto dvojici imaginární jednotkou. Potom libovolnou (x, y) = (x, 0) + (0, y) = (x, 0) + (0, 1)(y, 0) = x + jy,

označme j = (0, 1) a nazvěme tuto dvojici imaginární jednotkou. Potom libovolnou (x, y) = (x, 0) + (0, y) = (x, 0) + (0, 1)(y, 0) = x + jy, Komplexní čísla Množinu všech uspořádaných dvojic (x, y) reálných čísel x, y nazýváme množinou komplexních čísel C, jestliže pro každé dvě takové dvojice (x, y ), (x 2, y 2 ) je definována rovnost, sčítání

Více

Analytická geometrie ( lekce)

Analytická geometrie ( lekce) Analytická geometrie (5. - 6. lekce) Sylva Potůčková, Dana Stesková, Lubomír Sedláček Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín Zlín, 20. června 2011 Vektory Vektorový součin Vektorový

Více

Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek

Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek Přípravný kurz - Matematika Téma: Výpočtová geometrie v rovině Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek

Více

PŘÍMKA A JEJÍ VYJÁDŘENÍ V ANALYTICKÉ GEOMETRII

PŘÍMKA A JEJÍ VYJÁDŘENÍ V ANALYTICKÉ GEOMETRII PŘÍMKA A JEJÍ VYJÁDŘENÍ V ANALYTICKÉ GEOMETRII V úvodu analytické geometrie jsme vysvětlili, že její hlavní snahou je popsat geometrické útvary (body, vektory, přímky, kružnice,...) pomocí čísel nebo proměnných.

Více

64. ročník matematické olympiády Řešení úloh krajského kola kategorie A

64. ročník matematické olympiády Řešení úloh krajského kola kategorie A 64. ročník matematické olympiády Řešení úloh krajského kola kategorie A 1. Středy stran AC, BC označme postupně, N. Střed kružnice vepsané trojúhelníku KLC označme I. Úvodem poznamenejme, že body K, L

Více

Od Stewartovy věty k Pythagorově větě

Od Stewartovy věty k Pythagorově větě Primárne matematické vzdelávanie - teória, výskum a prax Tále 017 Od Stewartovy věty k Pythagorově větě From Stewart s theorem to Pythagoras` theorem Jaroslav Beránek MESC: G10 Abstract The article is

Více

Zobecněné klínové plochy

Zobecněné klínové plochy Zobecněné klínové plochy Mgr. Jana Vecková Fakulta stavební, ČVUT v Praze Tato práce byla inspirována články Václava Havla [1] - [3] a prací studentů [4]. Moji snahou bylo zobecnit klasické pojetí klínových

Více

Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek

Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek Přípravný kurz - Matematika Téma: Výpočtová geometrie v rovině Klíčová slova: Phytagorova věta, obsahy a obvody rovinných útvarů, úhlopříčky a jejich vlastnosti, úhly v rovinných útvarech, převody jednotek

Více

7 Analytické vyjádření shodnosti

7 Analytické vyjádření shodnosti 7 Analytické vyjádření shodnosti 7.1 Analytická vyjádření shodných zobrazení v E 2 Osová souměrnost Osová souměrnost O(o) podle osy o s obecnou rovnicí o : ax + by + c =0: x = x 2a (ax + by + c) a 2 +

Více

Různostranný (obecný) žádné dvě strany nejsou stějně dlouhé. Rovnoramenný dvě strany (ramena) jsou stejně dlouhé, třetí strana je základna

Různostranný (obecný) žádné dvě strany nejsou stějně dlouhé. Rovnoramenný dvě strany (ramena) jsou stejně dlouhé, třetí strana je základna 16. Trojúhelník, Mnohoúhelník, Kružnice (typy trojúhelníků a jejich vlastnosti, Pythagorova věta, Euklidovy věty, čtyřúhelníky druhy a jejich vlastnosti, kružnice obvodový a středový, úsekový úhel, vzájemná

Více

Magická krása pravidelného pětiúhelníka

Magická krása pravidelného pětiúhelníka MUNDUS SYMBOLICUS 25 (2017) Magická krása pravidelného pětiúhelníka J. Nečas Abstract. The article presents various interesting relations in a regular pentagon and then expresses the values of goniometric

Více

STEREOMETRIE. Odchylky přímek. Mgr. Jakub Němec. VY_32_INOVACE_M3r0114

STEREOMETRIE. Odchylky přímek. Mgr. Jakub Němec. VY_32_INOVACE_M3r0114 STEREOMETRIE Odchylky přímek Mgr. Jakub Němec VY_32_INOVACE_M3r0114 ODCHYLKA DVOU PŘÍMEK V PROSTORU Další typy příkladů, v nichž budeme počítat vzdálenost dvou objektů, by bylo velmi složité počítat bez

Více

CVIČNÝ TEST 22. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

CVIČNÝ TEST 22. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15 CVIČNÝ TEST 22 Mgr. Tomáš Kotler OBSAH I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15 I. CVIČNÝ TEST VÝCHOZÍ TEXT K ÚLOZE 1 Kontroloři Státní zemědělské a potravinářské inspekce

Více

Eukleidovský prostor a KSS Eukleidovský prostor je bodový prostor, ve kterém je definována vzdálenost dvou bodů (metrika)

Eukleidovský prostor a KSS Eukleidovský prostor je bodový prostor, ve kterém je definována vzdálenost dvou bodů (metrika) Eukleidovský prostor a KSS Eukleidovský prostor je bodový prostor, ve kterém je definována vzdálenost dvou bodů (metrika) Kartézská soustava souřadnic je dána počátkem O a uspořádanou trojicí bodů E x,

Více

Lingebraické kapitolky - Analytická geometrie

Lingebraické kapitolky - Analytická geometrie Lingebraické kapitolky - Analytická geometrie Jaroslav Horáček KAM MFF UK 2013 Co je to vektor? Šipička na tabuli? Ehm? Množina orientovaných úseček majících stejný směr. Prvek vektorového prostoru. V

Více

Internetová matematická olympiáda listopadu 2008

Internetová matematická olympiáda listopadu 2008 Internetová matematická olympiáda - 5. listopadu 008 ŘEŠENÍ ÚLOH 1. Obrazec na Obrázku 1 je složen z 44 čtverců o straně 6 mm. Bodem A veďte jedinou přímku, která daný obrazec rozdělí na dva obrazce o

Více

11 Vzdálenost podprostorů

11 Vzdálenost podprostorů 11 Vzdálenost podprostorů 11.1 Vzdálenost bodů Eukleidovský bodový prostor E n = afinní bodový prostor, na jehož zaměření je definován skalární součin. (Pech:AGLÚ/str.126) Definováním skalárního součinu

Více

l, l 2, l 3, l 4, ω 21 = konst. Proved te kinematické řešení zadaného čtyřkloubového mechanismu, tj. analyticky

l, l 2, l 3, l 4, ω 21 = konst. Proved te kinematické řešení zadaného čtyřkloubového mechanismu, tj. analyticky Kinematické řešení čtyřkloubového mechanismu Dáno: Cíl: l, l, l 3, l, ω 1 konst Proved te kinematické řešení zadaného čtyřkloubového mechanismu, tj analyticky určete úhlovou rychlost ω 1 a úhlové zrychlení

Více

INTERAKTIVNÍ POMŮCKY V PROGRAMU GEOGEBRA JAKO DOPLNĚK STUDIJNÍCH MATEMATIKY NA VŠB-TU OSTRAVA

INTERAKTIVNÍ POMŮCKY V PROGRAMU GEOGEBRA JAKO DOPLNĚK STUDIJNÍCH MATEMATIKY NA VŠB-TU OSTRAVA INTERAKTIVNÍ POMŮCKY V PROGRAMU GEOGEBRA JAKO DOPLNĚK STUDIJNÍCH MATERIÁLŮ PRO ZÁKLADNÍ KURZY MATEMATIKY NA VŠB-TU OSTRAVA Zuzana Morávková VŠB - Technická univerzita Ostrava Abstrakt: Studijní materiály

Více

CVIČNÝ TEST 13. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Zdeňka Strnadová. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

CVIČNÝ TEST 13. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Zdeňka Strnadová. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17 CVIČNÝ TEST 13 Mgr. Zdeňka Strnadová OBSAH I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17 I. CVIČNÝ TEST VÝCHOZÍ TEXT A OBRÁZEK K ÚLOZE 1 V trojúhelníku ABC na obrázku dělí úsečka

Více

Těleso racionálních funkcí

Těleso racionálních funkcí Těleso racionálních funkcí Poznámka. V minulém semestru jsme libovolnému oboru integrity sestrojili podílové těleso. Pro libovolné těleso R je okruh polynomů R[x] oborem integrity, máme tedy podílové těleso

Více

Derivace funkcí více proměnných

Derivace funkcí více proměnných Derivace funkcí více proměnných Pro studenty FP TUL Martina Šimůnková 16. května 019 1. Derivace podle vektoru jako funkce vektoru. Pro pevně zvolenou funkci f : R d R n a bod a R d budeme zkoumat zobrazení,

Více

pro každé i. Proto je takových čísel m právě N ai 1 +. k k p

pro každé i. Proto je takových čísel m právě N ai 1 +. k k p KOMENTÁŘE ÚLOH 43. ROČNÍKU MO, KATEGORIE A 1. Přirozené číslo m > 1 nazveme k násobným dělitelem přirozeného čísla n, pokud platí rovnost n = m k q, kde q je celé číslo, které není násobkem čísla m. Určete,

Více

i=1 Přímka a úsečka. Body, které leží na přímce procházející body a a b můžeme zapsat pomocí parametrické rovnice

i=1 Přímka a úsečka. Body, které leží na přímce procházející body a a b můžeme zapsat pomocí parametrické rovnice I. Funkce dvou a více reálných proměnných 1. Úvod Značení: V textu budeme používat označení: N pro množinu všech přirozených čísel; R pro množinu všech reálných čísel; R n pro množinu všech uspořádaných

Více

Obrázek 101: Podobné útvary

Obrázek 101: Podobné útvary 14 Podobná zobrazení Obrázek 101: Podobné útvary Definice 10. [Podobné zobrazení] Geometrické zobrazení f se nazývá podobné zobrazení, jestliže existuje kladné reálné číslo k tak, že pro každé dva body

Více

( ) ( ) 6. Algebraické nerovnice s jednou neznámou ( ) ( ) ( ) ( 2. e) = ( )

( ) ( ) 6. Algebraické nerovnice s jednou neznámou ( ) ( ) ( ) ( 2. e) = ( ) 6. Algebraické nerovnice s jednou neznámou Další dovednosti: -iracionální nerovnice -lineární nerovnice s parametrem -kvadratické nerovnice s parametrem Možné maturitní otázky: Lineární a kvadratické nerovnice

Více

Momenty setrvačnosti a deviační momenty

Momenty setrvačnosti a deviační momenty Momenty setrvačnosti a deviační momenty Momenty setrvačnosti a deviační momenty charakterizují spolu shmotností a statickými momenty hmoty rozložení hmotnosti tělesa vprostoru. Jako takové se proto vyskytují

Více

37. PARABOLA V ANALYTICKÉ GEOMETRII

37. PARABOLA V ANALYTICKÉ GEOMETRII 37.. Napiš rovnici paraboly, která má osu rovnoběžnou s osou y a prochází body A 0; 60, B 4; 8, C 8;36. 0m p60n 4m p8n 8m p36n m p pn 0 6 8 6 mm p pn 64 6 7 3 mm p pn 6 8m64 p 3 64 6m9 p Je-li osa rovnoběžná

Více

1. Přímka a její části

1. Přímka a její části . Přímka a její části přímka v rovině, v prostoru, přímka jako graf funkce, konstrukce přímky nebo úsečky, analytická geometrie přímky, přímka jako tečna grafu, přímka a kuželosečka Přímka v rovině a v

Více