Класс 9

Класс 9Введение в евклидову геометрию


Аксиома конгруентности


Аксиомы конгруентности — это фундаментальные принципы евклидовой геометрии, утверждающие, что две фигуры или формы конгруэнтны. Проще говоря, две геометрические фигуры конгруэнтны, если они имеют одинаковую форму и размер, но их положение или ориентация могут отличаться. Эта концепция важна в геометрии, потому что она позволяет нам понимать и доказывать различные свойства фигур и форм, используя общий набор правил. Давайте углубимся в изучение аксиом конгруентности.

Основные понятия

Прежде чем углубляться в аксиомы, давайте проясним некоторые базовые понятия:

1. Точки

Точка — это точное местоположение в пространстве. Она не имеет размеров, то есть не имеет длины, ширины или высоты.

2. Линии

Линия — это прямая одномерная фигура, которая простирается до бесконечности в обоих направлениях. Она состоит из бесконечного количества точек.

3. Углы

Угол формируется, когда два луча пересекаются в одной и той же конечной точке. Углы измеряются в градусах.

4. Треугольники

Треугольник — это многоугольник с тремя сторонами. Сумма его внутренних углов всегда равна 180 градусам.

5. Конгруэнтные фигуры

Две фигуры являются подобными, если одна может быть преобразована в другую посредством перемещения, вращения или отражения без изменения ее размера или формы.


Аксиома конгруентности

Существует несколько аксиом или критериев конгруентности в геометрии, которые помогают определить, являются ли два треугольника конгруэнтными. К ним относятся:

1. Конгруентность по трем сторонам (SSS)

Если три стороны одного треугольника равны трем сторонам другого треугольника, то эти треугольники конгруэнтны.

A B A' B'

На приведенной выше иллюстрации треугольник ABC эквивалентен треугольнику A'B'C', так как все три соответствующие стороны равны по длине.

2. Конгруентность по стороне и углу (SAS)

Если две стороны и угол между ними одного треугольника равны двум сторонам и углу между ними другого треугольника, то эти треугольники конгруэнтны.

A B A' B'

На приведенной выше иллюстрации треугольники ABC и A'B'C' конгруэнтны, так как их две стороны и угол между ними равны.

3. Конгруентность по углу и стороне (ASA)

Если два угла и включенная сторона одного треугольника равны двум углам и включенной стороне другого треугольника, то эти треугольники конгруэнтны.

A B A' B'

В приведенных выше треугольниках два угла и сторона между ними равны, что делает их конгруэнтными.

4. Конгруентность по углу и неприкрепленной стороне (AAS)

Если два угла и неприкрепленная сторона одного треугольника равны двум углам и соответствующей неприкрепленной стороне другого треугольника, то эти треугольники конгруэнтны.

A B A' B'

Углы и стороны этих двух треугольников равны, что подтверждает их конгруэнтность.

5. Конгруентность по прямому углу и гипотенузе (RHS)

В прямоугольных треугольниках, если гипотенуза и сторона одного треугольника равны гипотенузе и стороне другого треугольника, то треугольники конгруэнтны.

90° 90°

Гипотенузы и стороны этих двух прямоугольных треугольников равны, что устанавливает их конгруэнтность при специфических условиях.


Подробный пример

Пример 1: Конгруентность по трем сторонам (SSS)

Рассмотрим треугольники DEF и GHI.

DE = 5 см, EF = 7 см, DF = 9 см
GH = 5 см, HI = 7 см, GI = 9 см

Поскольку все соответствующие стороны равны, треугольник DEF конгруэнтен треугольнику GHI по критерию SSS.

Пример 2: Конгруентность по углу и стороне (ASA)

Рассмотрим треугольники JKL и LMN.

∠J = 45°, ∠K = 70°, JK = 6 см
∠L = 45°, ∠M = 70°, LM = 6 см

Треугольники имеют два равных угла и включенные стороны, что делает их конгруэнтными по критерию ASA.


Визуализация конформных преобразований

Аксиомы конгруентности не являются чисто математическими, они имеют практическое применение через преобразования. Давайте визуализируем, как преобразования сохраняют конгруэнтность:

Перемещение

Это означает перемещение фигуры без ее вращения или изменения размера. Посмотрите, как треугольник PQR движется к треугольнику P'Q'R'.

P Q R

Вращение

Это включает вращение фигуры вокруг точки. Представьте треугольник PQR, вращающийся вокруг точки P.

Отражение

Это преобразование поворота создает зеркальное изображение. Треугольник PQR отражается через прямую и становится P'Q'R'.


Заключение

Понимание аксиом конгруентности обеспечивает твердую основу в геометрии, облегчая изучение геометрических фигур, доказательств и решение задач. Овладение этими концепциями поддерживает строгий подход в математических контекстах и ведет к более широкому изучению математики и науки. Развивает важные пространственные навыки.


Класс 9 → 5.6


U
username
0%
завершено в Класс 9


комментарии