Движения. Преобразования фигур
Таким образом, точки A', B', C' лежат на одной прямой, и именно точка B' лежит между A' и C'.
Из данного свойства следуют также еще несколько свойств:
Свойство 2. Образом отрезка при движении является отрезок.
Свойство 3. Образом прямой при движении является прямая, а образом луча — луч.
Свойство 4. При движении образом треугольника является равный ему треугольник, образом плоскости — плоскость, причем параллельные плоскости отображаются на параллельные плоскости, образом полуплоскости — полуплоскость.
Свойство 5. При движении образом тетраэдра является тетраэдр, образом пространства — все пространство, образом полупространства — полупространство.
Свойство 6. При движении углы сохраняются,
Сначала я рассмотрю все основные виды движений, а затем сведу их в единую систему.
4. Параллельный перенос.
Определение. Параллельным переносом, или, короче, переносом фигуры, называется такое ее отображение, при котором все ее точки смещаются в одном и том же направлении на равные расстояния,
Основное свойство переноса:
Параллельный перенос сохраняет расстояния и направления,
Отсюда выходит, что параллельный перенос есть движение, сохраняющее направление и наоборот, движение, сохраняющее направление, есть параллельный перенос.
Из этих утверждений также вытекает, что композиция параллельных переносов есть параллельный перенос.
Параллельный перенос фигуры задается указанием одной пары соответствующих точек. Например, если указано, в какую точку A' переходит данная точка A, то этот перенос задан вектором AA', и это означает, что все точки смещаются на один и тот же вектор,
5. Центральная симметрия.
Определение
1. Точки A и A' называются симметричными относительно точки О, если точки A, A', O лежат на одной прямой и OX = OX'. Точка О считается симметричной сама себе (относительно О).
Две фигуры называются симметричными относительно точки О, если для каждой точки одной фигуры есть симметричная ей относительно точки О точка в другой фигуре и обратно.
Как частный случай, фигура может быть симметрична сама себе относительно некоей точки О. Тогда эта точка О называется центром симметрии фигуры, а фигура центрально-симметричной.
Определение
2. Центральной симметрией фигуры относительно О называется такое отображение этой фигуры, которое сопоставляет каждой ее точке точку, симметричную относительно О.
Основное свойство: Центральная симметрия сохраняет расстояние, а направление изменяет на противоположное. Иначе говоря, любым двум точкам X и Y фигуры F соответствуют такие точки X' и Y', что X’Y' = -XY.
Доказательство. Пусть при центральной симметрии с центром в точке О точки X и Y отобразились на X' и Y'. Тогда, как ясно из определения центральной симметрии, OX' = -OX, OY' = -OY.
Вместе с тем XY = OY — OX, X’Y' = OY' - OX'.
Поэтому имеем: X’Y' = -OY + OX = -XY.
Отсюда выходит, что центральная симметрия является движением, изменяющим направление на противоположное и наоборот, движение, изменяющее направление на противоположное, есть центральная симметрия.
Центральная симметрия фигуры задается указанием одной пары существующих точек: если точка, А отображается на А', то центр симметрии это середина отрезка AA'.