Виды симметрий в пространстве. Симметрия тел вращения и многогранников.
план-конспект занятия по геометрии (10, 11 класс)

Виды симметрий в пространстве. Симметрия тел вращения и многогранников.

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл 110_vidy_simmetriy_v_prostranstve.docx274.43 КБ

Предварительный просмотр:

Практическая работа

Виды симметрий в пространстве. Симметрия тел вращения и многогранников.

Цель работы: Рассмотреть виды симметрий в пространстве и многогранников; выполнить задания практической работы.

Основные теоретические сведения.

Движением называется преобразование, при котором сохраняются расстояния между точками.

Под движением пространства понимается отображение пространства на себя, при котором любые две точки A и B переходят (отображаются) в некие точки A1 и B1 так, что|AB|=|A1B1|.

 При движении в пространстве

 - прямые переходят в прямые,

- полупрямые — в полупрямые,

- отрезки — в отрезки,

- сохраняются углы между прямыми.

Виды движения в пространстве

1. Центральная симметрия (симметрия относительно точки):

2. Осевая симметрия (симметрия относительно прямой):

3. Зеркальная симметрия (симметрия относительно плоскости):

 

4. Параллельный перенос (точки переносятся на данный вектор):

 

image

Пример 1.Если в этой координатной системе дана точка A(1;8;10), то в…

 

1. …центральной симметрии относительно начала координат точка A переходит в точку A0(−1;−8;−10).               

 2. …осевой симметрии относительно

 оси Ox точка A переходит  в точку Ax(1;−8;−10).                                      

 оси Oy точка A переходит  в точку Ay(−1;8;−10).                                   

 оси Oz точка A переходит  в точку Az(−1;−8;10).                                        

 3. …в зеркальной симметрии относительно

 координатной плоскости (xOy) точка A переходит  в точку Axoy(1;8;−10).                                  

 координатной плоскости (yOz) точка A переходит  в точку Ayoz(−1;8;10).                                 

 координатной плоскости (xOz) точка A переходит  в точку Axoz(1;−8;10).

Симметрия – это закономерная повторяемость элементов (или частей) фигуры или какого-либо тела, при которой фигура совмещается сама с собой при некоторых преобразованиях (вращение вокруг оси, отражение в плоскости).

   Понятие симметрии включает в себя такие понятия, как: ось симметрии, центр симметрии и плоскость симметрии.

1) Ось симметрии - воображаемая ось,  при повороте вокруг которой на некоторый угол, фигура совмещается сама с собой в пространстве (

2) Центр симметрии - это точка внутри многогранника,  в которой пересекаются и делятся пополам прямые, соединяющие одинаковые элементы многогранника (грани, рёбра, углы)  (С).

3) Плоскость симметрии делит многогранник на 2 зеркально равные части (Р).

Симметрия в кубе.

а) Центр симметрии (центр куба) - точка пресечения диагоналей куба.

Описание: Рис. 4

б) Плоскости симметрии (9): 1) 3 плоскости симметрии, проходящие через середины параллельных ребер; 2) 6 плоскостей симметрии, проходящие через противолежащие ребра.

Описание: Рис. 5

в) Оси симметрии (13): 1)3 оси, проходящие через центры противолежащих граней; 2) 4 оси симметрии, проходящие через противолежащие вершины; 3) 6 осей, проходящие через середины противолежащих рёбер.

Описание: Рис. 6

Симметрия в параллелепипеде.

а) Центр симметрии - точка пересечения диагоналей прямоугольного параллелепипеда.

Описание: Рис. 7

б) Плоскость симметрии.  3 плоскости симметрии, проходящие через середины параллельных рёбер.

Описание: Рис. 8

в) Оси симметрии. 3 оси симметрии, проходящие через точки пересечения диагоналей противолежащих граней

Описание: Рис. 9

Симметрия в призме.

1) Симметрия прямой призмы. Одна плоскость симметрии, проходящая через середины боковых рёбер.

Описание: Рис. 11

2) Симметрия правильной призмы.

а) Центр симметрии. При чётном числе сторон основания центр симметрии - это точка пересечения диагоналей правильной призмы.

Описание: Рис. 12

б) Плоскости симметрии: 1) плоскость, проходящая через середины боковых рёбер; 2) при чётном числе сторон основания - плоскости,  проходящие через противолежащие рёбра.

Описание: Рис. 13

в) Ось симметрии: а) при чётном числе сторон основания - ось симметрии проходит через центры оснований; б) оси симметрии, проходящие через точки пресечения диагоналей противолежащих боковых граней.

Описание: Рис. 14

Описание: Рис. 14

Симметрия в пирамиде.

а)  Плоскости симметрии: при четном числе сторон основания — а) плоскости, проходящие через противолежащие боковые ребра,  и б) плоскости, проходящие через медианы, проведенные к основанию противолежащих боковых граней.

Описание: Рис. 15

б) Ось симметрии: при четном числе сторон основания — ось симметрии проходит через вершину правильной пирамиды и центр основания.

Описание: Рис. 16

Задания для выполнения

В координатной системе дана точка A(2;11;16).

Определи координаты точек, в которые переходит точка A в…

 

1. …центральной симметрии относительно начала координат: ;;

 

2. …осевой симметрии относительно

 

оси Ox: ;;

 

оси Oy: ;;

 

оси Oz: ;;

 

3 …в зеркальной симметрии относительно

 

координатной плоскости (xOy): ;;

 

координатной плоскости (yOz): ;;

 

координатной плоскости (xOz): ;;

Дан куб ABCDA1B1C1D1.

 

Описание: Cube.png

 

1. С помощью каких движений вершиныB,B1,C1,C переходят соответственно в вершины A,A1,D1,D?

 

  • симметрия относительно оси
  • все названные движения
  • симметрия относительно точки
  • симметрия относительно плоскости
  • ни одно из названных движений
  • параллельный перенос

 

2. С помощью каких движений вершиныA1,B1,C1,D1  переходят соответственно в вершины C,D,A,B?

 

  • все названные движения
  • симметрия относительно оси
  • параллельный перенос
  • симметрия относительно точки
  • симметрия относительно плоскости
  • ни одно из названных движений

 

3. С помощью каких движений вершины A,B,C,D переходят соответственно в вершины C,B,A,D?

 

  • ни одно из названных движений
  • симметрия относительно плоскости
  • параллельный перенос
  • симметрия относительно точки
  • симметрия относительно оси
  • все названные движения

Дан правильный тетраэдр DABC.

 

Описание: Tetraedrs_reg.png

 

1. С помощью каких движений вершины (ABD) переходят соответственно в вершины A,C,B,D?

 

  • все названные движения
  • симметрия относительно точки
  • симметрия относительно плоскости
  • ни одно из названных движений
  • параллельный перенос
  • симметрия относительно оси

 

2. С помощью каких движений все точки грани (ABD) переходят в точки этой же грани (грань отображается на себя)?

 

  • ни одно из названных движений
  • симметрия относительно плоскости
  • параллельный перенос
  • симметрия относительно точки
  • симметрия относительно оси
  • все названные движения

Точка A(−3;−8;−8) в центральной симметрии относительно центра C переходит в точку B(1;4;1).

Определи координаты точки C .

 

Ответ: C(;;)

Письменно ответьте на вопросы:

  1. Какие виды симметрии вам знакомы из планиметрии?
  2. Какие свойства симметрии вы знаете?
  3. Какие многоугольники имеют: 1) Центр симметрии;
  1. Ось симметрии?
  1. Какие многогранники имеют симметрию? Перечислить.

Допишите  пропущенные слова вместо …… .

1. Многогранник, у которого …… правильные …… называется правильным.

2. Куб – правильный многогранник, у которого ….. квадрат.

3. Тетраэдр – правильный …… , у которого грани - …… .

Домашнее задание:

Задание. С помощью моделей  правильных многогранников заполнить таблицу.

Тело Платона

Число граней

Число вершин

Число рёбер

Число симметрии

Геометрия

грани


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Разработка урока по теме: Симметрия в пространстве. Правильные многогранники. Элементы симметрии правильных многогранников".

Методическое обоснование урока. Использование знаний из физики, астрономии, МХК, биологии на уроке геометрии при обобщении систематизации сведений по теме: «Симметрия в пространстве. Правил...

«Симметрия в пространстве. Понятие правильного многогранника. Элементы симметрии правильного многогранника.»

Презентация к уроку геометрии в 10 классе по теме «Симметрия в пространстве. Понятие правильного многогранника. Элементы симметрии правильного многогранника.»к учебнику Атанасяна Л.С....

Методическая разработка комбинированного урока по математике "Симметрия осевая. Ось симметрии. Предметы, симметричные относительно оси" для 7 класса специальной (коррекционной) школы VIII вида

Учитель математики Колобухов А.В. ГКСУВУ "СОШ № 1 (закрытого типа)" Комбинированный урок по математике по теме «Симметрия осевая. Ось симметрии. Предметы, симметричные относительно оси»...

Проект по теме "Симметрия в пространстве. Правильные многогранники"

Данный материал включает презентацию проекта (материал учителя) с творческим названием темы проекта, с формулировкой проблемных вопросов и т.д. Кроме этого представлены две презентации учащихся по про...

Конспект урока на тему: «Симметрия в пространстве. Правильные многогранники». Урок – лекция. (10 класс) – 1 час.

Конспект урока на тему: «Симметрия в пространстве. Правильные многогранники».Урок – лекция. (10 класс) – 1 час.Учебная задача: совместно с учащимися «открыть»:·...

Преобразование симметрии в пространстве. Симметрия в природе и на практике

Презентация "Преобразование симметрии в пространстве. Симметрия в природе и на практике"...

Виды симметрий в пространстве. Симметрия тел вращения и многогранников

Решение задач по темем "Виды симметрий в пространстве.  Симметрия тел вращения и многогранников"...