3 Geometrie ve škole. krychle a její obrázek, koule a její stín, průměty trojrozměrného útvaru do roviny

Podobné dokumenty
Obrázek 13: Plán starověké Alexandrie,

P L A N I M E T R I E

ZÁKLADNÍ PLANIMETRICKÉ POJMY

5. P L A N I M E T R I E

n =5, potom hledejte obecný vztah. 4.5 Mnohoúhelníky PŘÍKLAD 4.2. Kolik úhlopříček má n úhelník? Vyřešte nejprve pro Obrázek 28: Tangram

PLANIMETRIE úvodní pojmy

Úsečka spojující sousední vrcholy se nazývá strana, spojnice nesousedních vrcholů je úhlopříčka mnohoúhelníku.

PLANIMETRIE 2 mnohoúhelníky, kružnice a kruh

Omezíme se jen na lomené čáry, jejichž nesousední strany nemají společný bod. Jestliže A 0 = A n (pro n 2), nazývá se lomená čára uzavřená.

Rozpis výstupů zima 2008 Geometrie

9 Vybrané rovinné křivky

2. Vyšetřete všechny možné případy vzájemné polohy tří různých přímek ležících v jedné rovině.

Kružnice, úhly příslušné k oblouku kružnice

1.1 Základní pojmy prostorové geometrie. Předmětem studia prostorové geometrie je prostor, jehož prvky jsou body. Další

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

1. Planimetrie - geometrické útvary v rovině

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

3.1.2 Polorovina, úhel

Sčítání a odčítání Jsou-li oba sčítanci kladní, znaménko výsledku je = + 444

Dvěma různými body prochází právě jedna přímka.

DIDAKTIKA MATEMATIKY

PRACOVNÍ SEŠIT PLANIMETRIE. 6. tematický okruh: Připrav se na státní maturitní zkoušku z MATEMATIKY důkladně, z pohodlí domova a online.

Digitální učební materiál

SHODNÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ GEOMETRICKÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ SHODNÁ ZOBRAZENÍ

Úhly a jejich vlastnosti

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

GEOMETRIE PLANIMETRIE Úlohy k rozvoji geometrické představivosti Úlohy početní. Růžena Blažková

MATEMATIKA 5. TŘÍDA. C) Tabulky, grafy, diagramy 1 - Tabulky, doplnění řady čísel podle závislosti 2 - Grafy, jízní řády 3 - Magické čtverce

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

Syntetická geometrie II

- shodnost trojúhelníků. Věta SSS: Věta SUS: Věta USU:

February 05, Čtyřúhelníky lichoběžníky.notebook. 1. Vzdělávací oblast: Matematika a její aplikace

Obrázek 101: Podobné útvary

Geometrické vyhledávání

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

[obr. 1] Rozbor S 3 S 2 S 1. o 1. o 2 [obr. 2]

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

11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ

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

Syntetická geometrie I

Opakování ZŠ - Matematika - část geometrie - konstrukce

A STEJNOLEHLOST,, EUKLIDOVYE VĚTY 2.

6 Planimetrie. 6.1 Trojúhelník. body A, B, C vrcholy trojúhelníku. vnitřní úhly BAC = α, ABC = β, BCA = γ. konvexní (menší než 180º)

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

Patří mezi tzv. homotetie, tj. afinní zobrazení, která mají všechny směry samodružné.

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

Úvod. Cílová skupina: 2 Planimetrie

Několik úloh z geometrie jednoduchých těles

8 Podobná (ekviformní) zobrazení v rovině

Témata ke státní závěrečné zkoušce z matematiky ARITMETIKA

Trojúhelník a čtyřúhelník výpočet jejich obsahu, konstrukční úlohy

SHODNÁ A PODOBNÁ ZOBRAZENÍ V ROVINĚ

Základní geometrické tvary

6. Úhel a jeho vlastnosti

Čtyřúhelník. O b s a h : Čtyřúhelník. 1. Jak definovat čtyřúhelník základní vlastnosti. 2. Názvy čtyřúhelníků Deltoid Tětivový čtyřúhelník

Vzorce počítačové grafiky

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

GEOMETRIE. Projekt byl podpořen z Evropského sociálního fondu. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Projekt: ŠKOLA RADOSTI, ŠKOLA KVALITY Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ EU PENÍZE ŠKOLÁM

STEREOMETRIE INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

VYTVÁŘENÍ GEOMETRICKÝCH PŘEDSTAV (u žáků se specifickými poruchami učení) Růžena Blažková

Konvexní útvary. Kapitola 4. Opěrné roviny konvexního útvaru v prostoru

Planimetrie. Příklad 1. Zapište vztahy mezi body a přímkami, které jsou vyznačeny na obrázku. Příklad 2. Určete body K, L, M pomocí přímek p, r, s.

2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU Vektory Úlohy k samostatnému řešení... 21

Základní pojmy: Objemy a povrchy těles Vzájemná poloha bodů, přímek a rovin Opakování: Obsahy a obvody rovinných útvarů

PLANIMETRIE, KONSTRUKČNÍ ÚLOHY V ROVINĚ

ICT podporuje moderní způsoby výuky CZ.1.07/1.5.00/ Matematika planimetrie. Mgr. Tomáš Novotný

= prostorová geometrie, geometrie v prostoru část M zkoumající vlastnosti prostor. útvarů vychází z tzv. axiómů, využívá věty

TROJÚHELNÍK 180. Definice. C neleží v přímce. Potom trojúhelníkem ABC nazveme průnik polorovin ABC, BCA, Nechť body. Viz příloha: obecny_trojuhelnik

Užití stejnolehlosti v konstrukčních úlohách

STEREOMETRIE. Bod, přímka, rovina, prostor. Mgr. Jakub Němec. VY_32_INOVACE_M3r0101

4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil

STEREOMETRIE. Odchylky přímek. Mgr. Jakub Němec. VY_32_INOVACE_M3r0114

Rovnice přímky. s = AB = B A. X A = t s tj. X = A + t s, kde t R. t je parametr. x = a 1 + ts 1 y = a 2 + ts 2 z = a 3 + ts 3. t R

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

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

Planimetrie úvod, základní pojmy (teorie)

FAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ PRO AKADEMICKÝ ROK

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora. Průřezová témata Poznámky. Téma Školní výstupy Učivo (pojmy) volné rovnoběžné promítání průmětna

Žák plní standard v průběhu primy a sekundy, učivo absolutní hodnota v kvartě.

Základní geometrické útvary

9. Je-li cos 2x = 0,5, x 0, π, pak tgx = a) 3. b) 1. c) neexistuje d) a) x ( 4, 4) b) x = 4 c) x R d) x < 4. e) 3 3 b

Vedlejší a vrcholové úhly

STEREOMETRIE. Tělesa. Značení: body A, B, C,... přímky p, q, r,... roviny ρ, σ, τ,...

od zadaného bodu, vzdálenost. Bod je střed, je poloměr kružnice. Délka spojnice dvou bodů kružnice, která prochází středem

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE

64. ročník matematické olympiády Řešení úloh krajského kola kategorie A

1.1 Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem

Tělesa Geometrické těleso je prostorový omezený geometrický útvar. Jeho hranicí neboli povrchem je uzavřená plocha. Geometrická tělesa dělíme na

S T E R E O M E T R I E ( P R O S T O R O V Á G E O M E T R I E ) Z Á K L A D N Í G E O M E T R I C K É Ú T VA R Y A J E J I C H O Z N A

5 Pappova věta a její důsledky

Předmět: MATEMATIKA Ročník: PRVNÍ Měsíc: učivo:. ZÁŘÍ ŘÍJEN LISTOPAD PROSINEC

Shodná zobrazení v rovině

Svobodná chebská škola, základní škola a gymnázium s.r.o. pochopení roviny, jejích částí a vztahů mezi nimi. Úhel ostrý a tupý

Deskriptivní geometrie 2

Základní topologické pojmy:

Syntetická geometrie I

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

Analytická geometrie lineárních útvarů

Transkript:

3 Geometrie ve škole Geometrie by měla být od samého začátku orientována na poznávání prostoru, v němž žák žije, a na rozvíjení představivosti. Základem zde mohou být zkušenosti s dělením prostoru, s vyplňováním prostoru, s pohybem v prostoru a s dimenzí prostoru. (František Kuřina, [7], str. 40) Uvedené čtyři způsoby nakládání s prostorem tvoří základní rámec našeho poznávání geometrie v předmětu Základy geometrie. - Prostor lze dělit na části bod, přímka, úsečka, kružnice, trojúhelník, rovina, bod dělí přímku, přímka rovinu, rovina prostor, kružnice dělí rovinu atd. Jordanova věta: Rovinná křivka, která sama sebe neprotíná a je uzavřená, dělí rovinu na dvě oblasti. [7] - Části prostoru lze vyplňovat obsah útvaru, délka úsečky, dělení roviny čtvercovou sítí, Jordanova teorie míry, dlažba, Escher, problém čtyř barev, objem tělesa, Keplerova domněnka - V prostoru se lze pohybovat vektory, shodné transformace, rýsování, modelování - V prostoru existují útvary trojdimenzionální, dvojdimenzionální, jednodimenzionální krychle a její obrázek, koule a její stín, průměty trojrozměrného útvaru do roviny 12

4 Geometrické útvary v rovině Obrázek 12: Plán starověké Alexandrie, https://commons.wikimedia.org Jestliže rovinu chápeme jako množinu bodů, potom uvažované geometrické útvary jsou jejími podmnožinami. Jedná se o abstraktní objekty, jejichž předobrazem jsou jevy a vlastnosti reálného prostoru. 4.1 Body, přímky, polopřímky, poloroviny Obrázek 13: Body, přímka, úsečka Viz Obr. 13: Přímka p je určená body B, C Bod B leží na přímce p Bod A neleží na přímce p Úsečka s krajními body A, B p = BC B p A p AB 13

Obrázek 14: Přímky rovnoběžné a různoběžné, polopřímky Polopřímka je část přímky určená počátkem a aspoň jedním vnitřním bodem. Viz Obr. 14: Přímky p, q jsou rovnoběžné (rovnoběžky) Přímky BC, q jsou rovnoběžné Přímky p, r nejsou rovnoběžné (v rovině jsou tedy různoběžné) Přímky m, n jsou splývající (totožné) (též pokládáme za rovnoběžné) (Pozn.: Nejsou na Obr. 14) Polopřímka s počátkem D jdoucí bodem C Bod Z je bodem polopřímky DC Opačné polopřímky se společným počátkem D Bod D je průsečíkem přímek (různoběžek) p a r Přímky k, r jsou navzájem kolmé (kolmice), tj. k je kolmá (kolmice) k r a naopak, r je kolmá (kolmice) ke k Bod P je patou kolmice kolmice k p q BC q p r m = n DC Z DC DC, DB D p r k r r k P k r k r 14

Obrázek 15: Polorovina, opačné poloroviny Polorovina je část roviny určená hraniční přímkou a aspoň jedním vnitřním bodem. Viz Obr. 15: Polorovina s hraniční přímkou BC a vnitřním bodem K Polorovina s hraniční přímkou p a vnitřním bodem K Hraniční přímka p náleží polorovině pk (tj.jejejípodmnožinou) Body A, K leží v polorovině pk (přitom A je bodem její hraniční přímky, K je její vnitřní bod) Opačné poloroviny se společnou hraniční přímkou p, jedna s vnitřním bodem K, druhá s vnitřním bodem L BCK pk p pk A pk K pk pk pl 15

4.2 Úsečky Úsečka je část přímky ohraničená dvěma body (krajní body). Též můžeme říci, že je to přímá spojnice těchto dvou bodů. Obrázek 16: Úsečka AB Viz Obr. 16: Úsečka s krajními body A, B Úsečka a skrajnímibodya, B Bod X je vnitřním bodem úsečky a Délka úsečky AB Usečky AB a MN mají stejné délky Usečky AB a KL nemají stejné délky AB nebo BA a = AB X a nebo X AB AB AB = MN AB KL 16

4.3 Úhly Úhel je část roviny ohraničená dvěma polopřímkami (ramena úhlu) se společným počátkem (vrchol úhlu). Obrázek 17: Úhly α, β; α je konvexní, β je nekonvexní Dvě ramena spolu s vrcholem tvoří dva úhly, viz Obr. 17. Potřebujeme-li je rozlišit, použijeme přívlastky konvexní, nekonvexní, pokud nejsou oba úhly přímé (místo pojmu nekonvexní úhel se někdy používá též označení dutý úhel nebo konkávní úhel). Další možností je uvažovat dané úhly jako orientované (tj. rozlišovat u nich mezi prvním a druhým ramenem) a zadat je v témže smyslu (kladném, proti směru pohybu hodinových ručiček, nebo záporném,posměrupohybu hodinových ručiček). Zadání úhlů z Obr. 17 v kladném smyslu by potom vypadala takto: α = AV B, β = BV A. Obrázek 18: Konvexní útvar (vlevo) a nekonvexní, též konkávní, útvar (vpravo) Poznámka (Konvexní a nekonvexní (konkávní) útvar). Útvar (množina bodů) je konvexní, jestliže pro každé dva jeho body je úsečka, která je spojuje, jeho podmnožinou, viz Obr. 18, vlevo. Nekonvexní, též konkávní, je potom útvar, v němž se nacházejí takové body, že jejich spojnice není jeho podmnožinou, tj. nenáleží mu celá, viz Obr. 18, vpravo. 17

Obrázek 19: Úhel α: nulový(α =0 ), ostrý (0 <α<90 ), pravý (α =90 ) Obrázek 20: Úhel α: tupý(90 <α<180 ), přímý (α = 180 ), plný (α = 360 ) Na obrázcích 19 a 20 jsou postupně zobrazeny tyto úhly: nulový, ostrý, pravý, tupý, přímý a pravý. PŘÍKLAD 4.1. Rozhodněte, které z úhlů na obrázcích 19 a 20 jsou konvexní a které jsou nekonvexní. Dva úhly, které mají stejnou velikost, nazýváme shodné úhly. Úhly AV B a MUN mají stejnou velikost AV B = MUN Úhly α a β mají stejnou velikost Úhly AV B a MUN jsou shodné Úhly α a β jsou shodné α = β AV B = MUN α = β 18

Dvojice úhlů Dvojice shodných úhlů se společným vrcholem, jejichž ramena jsou opačné polopřímky, nazýváme vrcholové úhly. Na Obr. 21 jsou dvě dvojice vrcholových úhlů: α, β a γ, δ. Obrázek 21: Vrcholové úhly α, β, resp.γ, δ Dvojice konvexních úhlů, které mají jedno rameno společné a jejichž zbývající ramena jsou opačné polopřímky, nazýváme vedlejší úhly. NaObr.?? je dvojice vedlejších úhlů α, β. Je zřejmé, že součtem vedlejších úhlů je přímý úhel, tj. α + β = 180. Obrázek 22: Vedlejší úhly α, β; α + β = 180 19

Pokud dvě přímky (p, q, viz Obr. 23, 24, 25) protneme třetí přímkou (r,viz Obr. 23, 24, 25), vznikají tři dvojice úhlů: úhly souhlasné, úhly střídavé a úhly přilehlé. Pokud jsou ony dvě přímky p, q rovnoběžné (viz Obr. 23, 24, 25, vždy vpravo), jsou úhly souhlasné stejně jako střídavé shodné, zatímco součet úhlů přilehlých je 180 (viz též Obr. 10 na str. 10) Obrázek 23: Souhlasné úhly; α β, aleγ = δ Obrázek 24: Střídavé úhly; α β, aleγ = δ Obrázek 25: Přilehlé úhly; α + β 180,aleγ + δ = 180 20

4.4 Kružnice Obrázek 26: Kruhy v krajině Kružnice k se středem S a poloměrem r je množina všech bodů v rovině, jejichž vzdálenost od S je rovna r, značímek(s, r). Kruh K se středem S a poloměrem r je množina všech bodů v rovině, jejichž vzdálenost od S je menší nebo rovna r, značímek(s, r). Rozlišujeme tři případy vzájemné polohy přímky a kružnice: vnější přímka kružnice (viz Obr. 27, vlevo), tečna kružnice (viz Obr. 27, uprostřed; tečna t s bodem dotyku T ), sečna kružnice Obrázek 27: Vzájemná poloha přímky a kružnice Úsečku spojující dva různé body kružnice nazýváme tětiva kružnice. Na Obr. 27, vpravo, je tětiva KL, která je částí sečny m, tj.kl m. 21

4.5 Mnohoúhelníky Obrázek 28: Tangram Mnohoúhelník můžeme charakterizovat jako část roviny ohraničenou uzavřenou lomenou čarou (tj. čarou, která se skládá z na sebe navazujících úseček). Již víme, že rozlišujeme konvexní a nekonvexní mnohoúhelníky, viz str. 17. Obrázek 29: Mnohoúhelník, konkrétně konvexní 7-úhelník Mnohoúhelník s n vrcholy nazýváme n úhelník. Rozlišujeme u něj vrcholy (viz Obr. 29, body A, B, C, D, E, F, G), strany (a, b, c, d, e, f, g), vnitřní a vnější body (viz např body H, I, v daném pořadí), úhlopříčky (viz např. h, i, j) avnitřní úhly (viz např. α, β). PŘÍKLAD 4.2. Kolik úhlopříček má n úhelník? Vyřešte nejprve pro n =5, potom hledejte obecný vztah. 22

Literatura [1] Devlin, K. Jazyk matematiky. ARGO, 2003. [2] Askew, M. a S. Ebbutt. Geometrie bez (m)učení: od Pythagora k dobývání vesmíru: abeceda geometrie v každodenním životě: fascinující tvary a konstrukce. Praha: Grada, 2012. ISBN 978-80-247-4125-3. [3] Eukleides, Základy. Knihy I IV., koment. Petrem Vopěnkou, OPS, Nymburk, 2008. [4] Eukleides, Eukleidovy základy (Elementa), překlad F. Servít, 1907. Dostupné na https://commons.wikimedia.org/wiki/file:eukleides_servit.pdf [5] Kuřina, F. 10 geometrických transformací. Prometheus, Praha, 2002. [6] Kuřina, F. 10 pohledů na geomatrii. Akademie věd České republiky, Praha, 1996. [7] Kuřina, F. Matematika jako pedagogický problém: mé didaktické krédo. Hradec Králové: Gaudeamus, 2016. [8] Odvárko, O., Kadleček, J. Přehled matematiky pro základní školy a víceletá gymnázia. Praha: Prometheus, 2004. ISBN 80-7196-276-7. [9] Pavlíček, J. B. Základy neeukleidovské geometrie Lobačevského. Přírodovědecké nakladatelství, Praha, 1953. Dostupné na http://dml.cz/dmlcz/402750 [10] Polák, J. Přehled středoškolské matematiky. 10. vydání. Praha: Prometheus, 2015. ISBN 978-80- 7196-458-2. [11] Vopěnka, P. Trýznivé tajemství. Práh, Praha, 2003. [12] Vyšín, J. a kol.: Geometria pre pedagogické fakulty II, Bratislava, 1970. 23