Что такое геометрия кратко для детей
Геометрия
Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов
Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы
План урока:
Знакомство с геометрией
Вот и настал момент прощания с математикой, сопровождающей нас на протяжении долгих шести лет школьной жизни. Но огорчаться не нужно, на смену привычной математике приходят занимательные и интересные разделы этой науки – алгебра и геометрия.
Давайте разберемся, что же такое геометрия, для чего она нужна, где её используют?
В дословном переводе с греческого, геометрия означает землемерие:
Более точное определение утверждает, что наука об отношениях плоскостей, пространств и изучении форм называется геометрией.
Геометрия содержит ряд основных понятий, необходимых для дальнейшего изучения и применения на практике геометрических знаний. Давайте познакомимся с ними поближе.
Основные понятия геометрии
Понятие точки
Фигура, которую невозможно измерить, а для вычислений используется только место её расположения, называется точкой. Такие фигуры обозначают цифрами и буквами латиницы. Если точек много, то обозначения должны быть разными.
Точка — это абстрактный объект, который не имеет измерительных характеристик: ни высоты, ни длины, ни радиуса. В рамках задачи важно только его местоположение
Точка обозначается цифрой или заглавной (большой) латинской буквой. Несколько точек — разными цифрами или разными буквами, чтобы их можно было различать
Читается: точка A, точка B, точка C
Понятие линии
Линия представляет собой массу точек. Линии принято обозначать строчными буквами латиницы.
Конспект серии занятий «Знакомство с основами геометрии детей 5–7 лет»
Елена Вахрушина
Конспект серии занятий «Знакомство с основами геометрии детей 5–7 лет»
Конспект
серии занятий
«Знакомство с основами геометрии детей 5-7 лет»
С давних времен людям необходимо было размечать земельные участки под поля, дороги, строения. Так родилась геометрия, что в переводе с греческого языка означает землемерие. Без знания геометрии невозможно построить дома, дачи, создать машины, мебель, одежду, игрушки и многое другое.
Данная серия занятий позволит
— познакомить дошкольников в возрасте 5-7 лет с основными понятиями геометрии на плоскости и в пространстве,
— формировать геометрическое и логическое мышление,
— активизировать творческое мышление, побуждать к поиску нестандартных решений сложных математических задач,
— вырабатывать внимательность и привычку к продолжительной умственной работе.
Предлагаемые задания можно использовать как часть занятия по ФЭМП.
Совенок и Сова – игрушки;
Для каждого ребенка: ндивидуальная тетрадь, линейка;
На каждый стол: набор цветных карандашей, фломастеров, автоматических ручек.
Ход занятия:
Воспитатель: Ребята, сегодня я расскажу вам сказку о маленьком Совенке.
Однажды он услышал незнакомое слово ГЕОМЕТРИЯ. Ему стало очень интересно, что это такое, и он побежал к маме – Мудрой Сове.
Воспитатель: Как вы думаете, на что похожи точки, если их очень много? (ответы детей).
Задание: Откройте чистый лист бумаги, нарисуйте точки.
Воспитатель: Посмотрите друг у друга, расскажите, о чем вы думали, когда рисовали? (рассуждения детей).
Воспитатель: Вот это да, точки то у всех получились разные!
Задание: А сейчас попробуйте соединить все свои точки, не отрывая карандаш от бумаги.
Воспитатель: Посмотрите, пожалуйста, на линию, которую каждый из вас нарисовал. Какая она? (Кривая). На этой линии можно отметить еще много точек другого цвета. Кто хочет пробовать? (самостоятельная работа).
Воспитатель: А теперь слушайте сказку о Совенке дальше.
Совенок очень обрадовался, когда у него получилась прямая линия,и даже быстро сочинил стихотворение: «Прямая линия у нас нарисовалась в первый раз!».
Задание: Ребята, вы тоже возьмите карандаш и линейку и нарисуйте прямую линию. Сначала поставьте 2 точки, потом с помощью линейки соедините их (самостоятельная работа).
А теперь попробуйте продолжить эту прямую линию вправо от правой точки и влево от левой точки насколько это возможно.
Подумайте, где же конец у прямой линии.Приходим к выводу:
Без конца, без края –
Хоть сто лет по ней иди,
Не найдешь конца пути.
Совенок и Сова – игрушки;
Для каждого ребенка: линейка, ножницы, набор счетных палочек;
На каждый стол: набор цветных карандашей, фломастеров, автоматических ручек, полоски бумаги, ленточки, веревочки разной длины.
Ход занятия:
Воспитатель: В прошлый раз я рассказала вам сказку о Совенке, про маму Сову и про страну Геометрию. А что же было дальше, на следующий день?
Мама Сова была занята своими делами на кухне, а нетерпеливый Совенок отправился в страну Геометрию один. И, конечно же, заблудился. Тут он повстречал одну очень любопытную Точку.
Она тоже хотела все знать. Увидит незнакомую линию и непременно спросит (слайд №5): «Как эта линия называется? (Прямая или кривая? Длинная или короткая) (Ответы детей).
И отправились они в путешествие вдвоем.
Пошли они вместе по прямой линии. Шли-шли, устали.Остановились и говорят: «Долго ли мы еще будем идти? Скоро ли конец прямой?»
Что вы ответите им ребята?
Дети: «Без конца, без края –
Хоть сто лет по ней иди
Не найдешь конца пути».
Воспитатель:Опечалились Точка и Совенок: «Как же нам быть? Так идти без конца?».
Тут появились ножницы, щелкнули перед самым носом и разрезали прямую с одной, а потом и с другой стороны.
Задание: Ребята, возьмите ножницы и сделайте отрезок из полоски бумаги.
Воспитатель: Поднимите то, что у вас получилось.
Воспитатель: Отрезок – часть прямой, которая ограничена с двух сторон.
Воспитатель: А кто нам расскажет, чем отличается прямая от отрезка? (есть ли концы у прямой, сколько концов у отрезка).
Воспитатель: Ножницы разбросали отрезки повсюду.
А Точка нарисовала кружочек, и получилось солнышко с разными лучиками.
Воспитатель: В это время Точка все играла с отрезками, потом она спросила у Ножниц, как можно определить, какой из отрезков самый длинный, а какой самый короткий?
Как вы думаете, что ответили Ножницы? (рассуждения детей, самостоятельная работа по сравнению отрезков разной длины).
Вывод: Отрезки можно измерять путем приложения или наложения друг на друга.
Тема 3: «Разнообразие линий и отрезков».
Материал: Совенок и Точка – игрушки;
Для каждого ребенка: альбомный лист, ножницы.
На каждый стол: набор цветных карандашей, фломастеров, автоматических ручек, кистей для рисования разного размера, гуашь, шерстяные нитки, полоски цветной бумагн, клей ПВА, влажные салфетки и т. д.
Ход занятия:
Воспитатель: Сегодня мы опять будем путешествовать с нашими старыми знакомыми Точкой и Совенком. Значит, как можно назвать всех нас? (путешественники). А тот, кто много путешествует, часто фотографируют красивые уголки земного шара.
Посмотрите, какие снимки сделали наши знакомые: слайд №7, 8 (смена снимков по клику).
Воспитатель: Природа нашего земного шара очень разнообразна, ее нужно беречь, чтобы эту красоту могли увидеть и другие поколения.
А линии и отрезки можно увидеть не только в природе, но и в нашей комнате.
Задание: найдите вертикальные линии, горизонтальные, наклонные, широкие, узкие и т. д.
Воспитатель: Молодцы, вы очень внимательные! А сейчас попробуйте на своем листе бумаги порисовать с помощью разных линий и отрезков (самостоятельная работа, рассматривание, обсуждение рисунков).
Тема 4: «Знакомство с углами».
Материал: Совенок и Точка – игрушки;
Для каждого ребенка: рисунок города из геометрических фигур, набор цветных карандашей.
Ход занятия:
Воспитатель: Ребята, сегодня мы с вами продолжим путешествие по стране Геометрии. А наши друзья Совенок и Точка еще не встретились сегодня. Давайте привезем их сюда на машинах.
Обыгрывается ситуация: одна машина везет Совенка, другая Точку (соответственные движения детей). Друзья встречаются в одной точке, здороваются, дети садятся за столы, см. Слайд №9.
Воспитатель: Посмотрите, это 2 дороги, по которым ехали наши машины. В одной точке дороги пересеклись, образовался угол.
А Совенок предлагает найти в нашей группе, где спрятались углы? (самостоятельная работа).
Воспитатель: Молодцы, ребята, а теперь посмотрите на картинки у вас на столах, это задание вам от мамы Совы. Она хочет, чтобы вы внимательно рассмотрели рисунки, нашли все углы, геометрические фигуры, аккуратно разукрасили все, что видите, а потом мы побеседуем (самостоятельная работа).
Воспитатель: Итак, все вы справились с этим заданием, молодцы. А кто догадался, как называется этот город, который изображен на ваших рисунках? (город Геометрии).
Тема 5: «Знакомство с кругом».
Материал: Точка – игрушка;
Для каждого ребенка: набор геометрических фигур, индивидуальная тетрадь, набор цветных карандашей, линейка.
На каждом столе: набор предметов круглой формы.
Ход занятия:
Воспитатель: Ребята, сегодня к нам снова пришла в гости Точка. Давайте ей расскажем, что мы знаем о стране Геометрии (Геометрия – это точки, линии, отрезки, углы, треугольники, четырехугольники).
Точка: Хорошо, что вы это запомнили, но страна Геометрия очень большая и разнообразная. Ее населяет множество геометрических фигур. О некоторых вы уже знаете, но давайте пойдем дальше и познакомимся с еще одним удивительным жителем этой страны, см. Слайд №10. Это круг. Он бывает большой, средний, маленький.
Как вы думаете, как можно нарисовать ровный круг? (рассуждения детей).
Задание: Нарисуйте на чистом листе бумаги – круг и закрасьте его.
Воспитатель: Молодцы, задание выполнили аккуратно.
Посмотрите, пожалуйста, вокруг, а есть ли еще у нас в комнате предметы, похожие на круг (Ответы детей).
Воспитатель: Теперь послушайте внимательно (Слайд №11). Все, что закрашено – это круг, а линия, которая идет по краю круга – называется окружность.Давайте поиграем: я называют цвет круга, а вы цвет окружности. А теперь называйте вы цвет окружности, а я буду называть цвет круга.
Точка: а я знаю новую загадку, ребята, попробуйте отгадать о чем она?
«У круга есть одна подруга
Знакома всем ее наружность!
Она идет по краю круга
И называется (окружность)».
Воспитатель: Ребята, как вы думаете, можно ли в круге нарисовать треугольник? Попробуйте нарисовать его. А можно ли нарисовать в круге четырехугольник? (Дети выполняют задание). Какие четырехугольники получились? Как их можно назвать? (Квадрат, ромб, прямоугольник). Как вы это делали? (ставили точки на окружности, соединяли их с помощью линейки. Сколько точек поставишь, такая фигура и получится).
Фотоотчет о серии занятий с детьми по исследовательской деятельности «Юные экологи» Серия занятий с детьми по исследовательской деятельности (опыты, эксперименты, наблюдения, игры, рисунки, поделки, зарисовки по охране.
Цикл коррекционно-развивающих занятий с детьми старшего возраста из серии «Что я вижу?», «Что я слышу?», «Что я чувствую?» КОНСПЕКТ коррекционно-развивающего занятия «ЧТО Я ВИЖУ?» (старший возраст) Цель: коррекция и развитие психических процессов через разные.
Конспект НОД по теме «Знакомство с профессией эколог» для детей 5–6 лет Цель: Формировать представления о профессии эколог Задачи: 1. Дать представления о профессии эколог. 2. Дать знания о том, что профессия.
Конспект ООД «Знакомство с книгой А. Барто «Игрушки» в рамках образовательной области «Речевое развитие» для детей 2–3 лет Цель: Сформировать у детей интерес к книгам. Задачи: Познакомить детей с книгой А. Барто «Игрушки». Развивать интерес к книгам и рассматриванию.
Конспект занятий по физической культуре для детей от 2 до 3 лет Программное содержание: упражнять детей в ходьбе по ограниченной плоскости, упражнять детей в действиях с предметами,ползании на четвереньках,.
Конспект занятия по ознакомлению с окружающим для детей 6–7 лет «Знакомство с далёким Севером» Цель: знакомить детей с природой и жизнью людей на Севере, развивать активный словарь детей, обогащать речь детей прилагательными, правильно.
Лепка чернышенской игрушки в рамках серии занятий «Народные промыслы Орловского края» по программе Б. М. Неменского Цель урока- Освоить новый вид народного промысла (Чернышенская игрушка) на основе ранее изученного (Плешковская игрушка). Дать обучающимся.
Программа занятий кружка «Детская лаборатория» в старшей группе для детей 5–6 лет Управление дошкольного образования Администрации г. Глазов Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение «Детский сад.
Разработка серии занятий для подготовительной группы «Откуда хлеб пришел» «Откуда хлеб пришел» Задачи: • Формировать интерес к самостоятельному познанию, о том, какой путь проходит зерно, чтобы стать хлебом. •.
Ознакомление детей с основами правил дорожного движения Правила дорожного движения обязаны знать все его участники – водители и пешеходы, взрослые и дети. Незнание этих правил не освобождает нас.
Вот и настал момент прощания с математикой, сопровождающей нас на протяжении долгих шести лет школьной жизни. Но огорчаться не нужно, на смену привычной математике приходят занимательные и интересные разделы этой науки – алгебра и геометрия.
Давайте разберемся, что же такое геометрия, для чего она нужна, где её используют?
В дословном переводе с греческого, геометрия означает землемерие:
Геометрия (от др.-греч. γεωμετρία, от γῆ — земля и μετρέω — измеряю) — раздел математики, изучающий пространственные структуры и отношения, а также их обобщения.
Геометрия как систематическая наука появилась в Древней Греции, её аксиоматические построения описаны в «Началах» Евклида. Евклидова геометрия занималась изучением простейших фигур на плоскости и в пространстве, вычислением их площади и объёма. Предложенный Декартом в 1637 году координатный метод лёг в основу аналитической и дифференциальной геометрии, а задачи, связанные с черчением, привели к созданию начертательной и проективной геометрии. При этом все построения оставались в рамках аксиоматического подхода Евклида. Коренные изменения связаны с работами Лобачевского в 1829 году, который отказался от аксиомы параллельности и создал новую неевклидову геометрию, определив таким образом путь дальнейшего развития науки и создания новых теорий.
Классификация геометрии, предложенная Клейном в «Эрлангенской программе» в 1872 году и содержащая в своей основе инвариантность геометрических объектов относительно различных групп преобразований, сохраняется до сих пор.
Аксиома — математическое предложение, принимаемое без доказательства, называют аксиомой.
Планиметрия — раздел евклидовой геометрии, исследующий фигуры на плоскости.
Стереометрия — раздел евклидовой геометрии, в котором изучаются фигуры в пространстве.
Проективная геометрия — изучающая проективные свойства фигур, то есть свойства, сохраняющиеся при их проективных преобразованиях.
Аффинная геометрия — изучающая свойства фигур, сохраняющиеся при аффинных преобразованиях.
Начертательная геометрия — инженерная дисциплина, в основе которой лежит метод проекций. Этот метод использует две и более проекций (ортогональных или косоугольных), что позволяет представить трехмерный объект на плоскости.
Прямая линия, ограниченная с одного конца и неограниченная с другого, называется лучом.
Угол — это геометрическая фигура, образованная двумя лучами (стороны угла), исходящими из одной точки (вершина угла). Применяются две единицы измерения углов: радиан и градус. Угол в 90° называется прямым; угол, меньший чем 90°, называется острым; угол, больший чем 90°, называется тупым.
Смежные углы — это углы, имеющие общую вершину и общую сторону; две другие стороны являются продолжениями одна другой. Сумма смежных углов равна 180°. Вертикальные углы — это два угла с общей вершиной, у которых стороны одного являются продолжениями сторон другого.
Биссектрисой угла — называется луч, делящий угол пополам.
Две прямые называются параллельными, если они лежат в одной плоскости и не пересекаются, сколько бы их ни продолжать. Все прямые, параллельные одной прямой, параллельны между собой. Все перпендикуляры к одной и той же прямой параллельны между собой, и обратно, прямая, перпендикулярная к одной из параллельных прямых, перпендикулярна к остальным. Длина отрезка перпендикуляра, заключенного между двумя параллельными прямыми, есть расстояние между ними. При пересечении двух параллельных прямых третьей прямой образуются восемь углов, которые попарно называются: соответственные углы (эти углы попарно равны); внутренние накрест лежащие углы (они попарно равны); внешние накрест лежащие углы (они попарно равны); внутренние односторонние углы (их сумма равна 180°); внешние односторонние углы (их сумма равна 180°).
Теорема Фалеса. При пересечении сторон угла параллельными прямыми стороны угла делятся на пропорциональные отрезки.
Точка — это абстрактный объект, который не имеет измерительных характеристик: ни высоты, ни длины, ни радиуса. В рамках задачи важно только его местоположение.
Точка обозначается цифрой или заглавной (большой) латинской буквой. Несколько точек — разными цифрами или разными буквами, чтобы их можно было различать
Линия — представляет собой массу точек. Линии принято обозначать строчными буквами латиницы.
С углами, отрезками и методом сравнения без использования вычислений мы познакомились. Теперь давайте узнаем, какие бывают виды углов в зависимости от градусной меры.
Острый. Градусная мера 90 ˚
Развернутый. Градусная мера =180 ˚. Развернутый угол, состоит из двух прямых углов.
Когда углы дополняют один другого, то они могут быть смежными углами и вертикальными углами.
Смежные углы – углы, у которых есть общая сторона, а из оставшихся сторон получается прямая линия.
Если прямые никогда не пересекаются на плоскости, то их называют параллельными.
Аксиома принадлежности — через любые две точки на плоскости можно провести прямую и притом только одну. Аксиома порядка: среди любых трех точек, лежащих на прямой, есть не более одной точки, лежащей между двух других.
Aксиома конгруэнтности (равенства) отрезков и углов —если два отрезка (угла) конгруэнтны третьему, то они конгруэнтны между собой. Аксиома параллельных прямых: через любую точку, лежащую вне прямой, можно провести другую прямую, параллельную данной, и притом только одну.
Аксиома непрерывности (аксиома Архимеда): для любых двух отрезков AB и CD существует конечный набор точек A1, A2, …, An, лежащих на прямой AB, таких что отрезки AA1, A1A2, …, An-1An конгруэнтны отрезку CD, a точка B лежит между A и An.
Плоская фигура, образованная замкнутой цепочкой отрезков, называется многоугольником.
В зависимости от количества углов многоугольник может быть треугольником, четырехугольником, пятиугольником, шестиугольником и т. д. Сумма длин называется периметром и обозначается p.
Если все диагонали лежат внутри многоугольника, он называется выпуклым. Сумма внутренних углов выпуклого многоугольника равна 180°*(n—2), где n — число углов (или сторон) многоугольника.
Треугольник — это многоугольник с тремя сторонами (или тремя углами). Если все три угла острые, то это остроугольный треугольник. Если один из углов прямой, то это прямоугольный треугольник; стороны, образующие прямой угол, называются катетами; сторона, противоположная прямому углу, называется гипотенузой. Если один из углов тупой, то это тупоугольный треугольник. Треугольник равнобедренный, если две его стороны равны. Треугольник равносторонний, если все его стороны равны.
В прямоугольном треугольнике справедливы следующие соотношения:
Площадь прямоугольного треугольника :
Радиус вписанной окружности:
В произвольном треугольнике:
В любой правильный многоугольник можно вписать окружность и около него можно описать окружность:
Площадь правильного многоугольника:
Длины сторон и диагоналей связаны формулой:
Основные свойства треугольников:
Признаки равенства треугольников: треугольники равны, если равны:
Признаки равенства прямоугольных треугольников: два прямоугольных треугольника равны, если выполняется одно из следующих условий:
Высота треугольника — это перпендикуляр, опущенный из любой вершины на противоположную сторону (или ее продолжение). Эта сторона называется основанием треугольника. Три высоты треугольника всегда пересекаются в одной точке, называемой ортоцентром треугольника. Ортоцентр остроугольного треугольника расположен внутри треугольника, а ортоцентр тупоугольного треугольника — снаружи; ортоцентр прямоугольного треугольника совпадает с вершиной прямого угла.
Формула для высоты треугольника:
Медиана — это отрезок, соединяющий любую вершину треугольника с серединой противоположной стороны. Три медианы треугольника пересекаются в одной точке, всегда лежащей внутри треугольника и являющейся его центром тяжести. Эта точка делит каждую медиану в отношении 2:1, считая от вершины.
Биссектриса — это отрезок биссектрисы угла от вершины до точки пересечения с противоположной стороной. Три биссектрисы треугольника пересекаются в одной точке, всегда лежащей внутри треугольника и являющейся центром вписанного круга. Биссектриса делит противоположную сторону на части, пропорциональные прилегающим сторонам.
Формула для биссектрисы треугольника:
Срединный перпендикуляр — это перпендикуляр, проведенный из средней точки отрезка (стороны). Три срединных перпендикуляра треугольника пересекаются в одной точке, являющейся центром описанного круга. В остроугольном треугольнике эта точка лежит внутри треугольника; в тупоугольном — снаружи; в прямоугольном — в середине гипотенузы. Ортоцентр, центр тяжести, центр описанного и центр вписанного круга совпадают только в равностороннем треугольнике.
Теорема Пифагора. В прямоугольном треугольнике квадрат длины гипотенузы равен сумме квадратов длин катетов: c2 = a2 + b2.
В общем случае (для произвольного треугольника) имеем: c2=a2+b2–2?a?b?cosC, где C — угол между сторонами a и b.
Четырехугольник — фигура, образованная четырьмя точками (вершинами), никакие три из которых не лежат на одной прямой, и четырьмя последовательно соединяющими их отрезками (сторонами), которые не должны пересекаться.
Параллелограмм — это четырехугольник, противоположные стороны которого попарно параллельны. Любые две противоположные стороны параллелограмма называются его основаниями, а расстояние между ними — высотой.
Радиус вписанной в параллелограмм окружности:
Прямоугольник — это параллелограмм, все углы которого равны 90°.
Основные свойства прямоугольника.
Стороны прямоугольника являются одновременно его высотами.
Диагонали прямоугольника равны: AC = BD.
Квадрат диагонали прямоугольника равен сумме квадратов его сторон (по теореме Пифагора).
Площадь прямоугольника:S = ab.
Радиус описанной около прямоугольника окружности:
Ромбом называется параллелограмм, у которого все стороны равны. Диагонали ромба взаимно перпендикулярны и делят их углы пополам.
Площадь ромба выражается через диагонали:
Квадрат — это параллелограмм с прямыми углами и равными сторонами. Квадрат является частным случаем прямоугольника и ромба одновременно, следовательно, он обладает всеми их вышеперечисленными свойствами.
Радиус описанной около квадрата окружности:
Радиус вписанной в квадрат окружности:
Трапеция — это четырехугольник, у которого две противоположные стороны параллельны. Параллельные стороны называюся основаниями трапеции, а две другие — боковыми сторонами. Расстояние между основаниями есть высота. Отрезок, соединяющий средние точки боковых сторон, называется средней линией трапеции. Средняя линия трапеции равна полусумме оснований и параллельна им. Трапеция с равными боковыми сторонами называется равнобочной трапецией. В равнобочной трапеции углы при каждом основании равны.
Средняя линия треугольника — это отрезок, соединяющий средние точки боковых сторон треугольника. Средняя линия треугольника равна половине его основания и параллельна ему. Это свойство вытекает из свойства трапеции, так как треугольник может рассматриваться как случай вырождения трапеции, когда одно из ее оснований превращается в точку.
Подобие плоских фигур. Если изменить все размеры плоской фигуры одно и то же число раз (отношение подобия), то старая и новая фигуры называются подобными. Два многоугольника подобны, если их углы равны, а стороны пропорциональны.
Площади подобных фигур пропорциональны квадратам их сходственных линий (например, сторон, диаметров).
Геометрическое место точек — это множество всех точек, удовлетворяющих определенным заданным условиям.
Окружность — это геометрическое место точек на плоскости, равноудаленных от одной точки, называемой центром окружности. Отрезок, соединяющий центр окружности с какой-либо её точкой, называется радиусом и обозначается — r. Часть плоскости, ограниченная окружностью, называется кругом. Часть окружности называется дугой. Прямая, проходящая через две точки окружности, называется секущей, а ее отрезок, лежащий внутри окружности — хордой. Хорда, проходящая через центр круга, называется диаметром и обозначается d. Диаметр — это наибольшая хорда, по величине равная двум радиусам: d = 2r.
Сегмент — это часть круга, ограниченная дугой и соответствующей хордой. Длина перпендикуляра, проведенного из середины хорды до пересечения с дугой, называется высотой сегмента.
Сектор — это часть круга, ограниченная дугой и двумя радиусами, проведенными к концам этой дуги.
Центральный угол — угол, образованный двумя радиусами. Вписанный угол — это угол, образованный двумя хордами, проведенными из их одной общей точки. Описанный угол — угол, образованный двумя касательными, проведенными из одной общей точки.
Радианная мера любого угла — это отношение длины дуги, проведенной произвольным радиусом и заключенной между сторонами этого угла, к ее радиусу.
Соотношения между элементами круга.
Вписанный угол равен половине центрального угла, опирающегося на ту же дугу. Следовательно, все вписанные углы, опирающиеся на одну и ту же дугу, равны. А так как центральный угол содержит то же количество градусов, что и его дуга, то любой вписанный угол измеряется половиной дуги, на которую он опирается.
Все вписанные углы, опирающиеся на полукруг, прямые.
Угол, образованный двумя хордами, измеряется полусуммой дуг, заключенных между его сторонами.
Угол, образованный двумя секущими, измеряется полуразностью дуг, заключенных между его сторонами.
Угол, образованный касательной и хордой, измеряется половиной дуги, заключенной внутри него.
Угол, образованный касательной и секущей, измеряется полуразностью дуг, заключенных между его сторонами.
Описанный угол, образованный двумя касательными, измеряется полуразностью дуг, заключенных между его сторонами.
Произведения отрезков хорд, на которые они делятся точкой пересечения, равны.
Квадрат касательной равен произведению секущей на ее внешнюю часть.
Хорда, перпендикулярная диаметру, делится в их точке пересечения пополам.
Вписанным в круг называется многоугольник, вершины которого расположены на окружности. Описанным около круга называется многоугольник, стороны которого являются касательными к окружности. Соответственно, окружность, проходящая через вершины многоугольника, называется описанной около многоугольника; окружность, для которой стороны многоугольника являются касательными, называется вписанной в многоугольник. Для произвольного многоугольника невозможно вписать в него и описать около него окружность. Для треугольника эта возможность существует всегда.
В четырехугольник можно вписать окружность, если суммы его противоположных сторон равны. Для параллелограммов это возможно только для ромба (квадрата). Центр вписанного круга расположен в точке пересечения диагоналей. Около четырехугольника можно описать круг, если сумма его противоположных углов равна 180°. Для параллелограммов это возможно только для прямоугольника (квадрата). Центр описанного круга лежит в точке пересечения диагоналей. Вокруг трапеции можно описать круг, если только она равнобочная. Правильный многоугольник — это многоугольник с равными сторонами и углами.
Основные аксиомы стереометрии.
Какова бы ни была плоскость, существуют точки, принадлежащие этой плоскости, и точки, не принадлежащие ей.
Если две различные плоскости имеют общую точку, то они пересекаются по прямой, проходящей через эту точку.
Если две различные прямые имеют общую точку, то через них можно провести одну и только одну плоскость.
Через три точки, лежащие на одной прямой, можно провести бесчисленное множество плоскостей, образующих в этом случае пучок плоскостей. Прямая, через которую проходят все плоскости пучка, называется осью пучка. Через любую прямую и точку, лежащую вне этой прямой, можно провести одну и только одну плоскость. Через две прямые не всегда можно провести плоскость, тогда эти прямые называются скрещивающимися.
Скрещивающиеся прямые не пересекаются, сколько бы их ни продолжать, но они не являются параллельными прямыми, так как не лежат в одной плоскости. Только параллельные прямые являются непересекающимися линиями, через которые можно провести плоскость. Разница между скрещивающимися и параллельными прямыми состоит в том, что параллельные прямые имеют одинаковое направление, а скрещивающиеся — нет. Через две пересекающиеся прямые всегда можно провести одну и только одну плоскость. Расстояние между двумя скрещивающимися прямыми есть длина отрезка, соединяющего ближайшие точки, расположенные на скрещивающихся прямых. Непересекающиеся плоскости называются параллельными плоскостями. Плоскость и прямая либо пересекаются (в одной точке), либо нет. В последнем случае говорят, что прямая и плоскость параллельны друг другу.
Перпендикуляром, опущенным из точки на плоскость, называется отрезок, соединяющий данную точку с точкой плоскости и ежащей на прямой, перпендикулярной плоскости.
Проекцией точки на плоскость называется основание перпендикуляра, опущенного из точки на плоскость. Проекцией отрезка на плоскость P является отрезок, концы которого являются проекциями точек данного отрезка.
Двугранным углом называется фигура, образованная двумя полуплоскостями с общей ограничивающей их прямой. Полуплоскости называются гранями, а ограничивающая их прямая — ребром двугранного угла. Плоскость, перпендикулярная к ребру, дает в ее пересечении с полуплоскостями угол называемый линейным углом двугранного угла. Двугранный угол измеряется своим линейным углом.
Многогранный угол. Если через точку провести множество плоскостей, которые последовательно пересекаются друг с другом по прямым, то получим фигуру, называемую многогранным углом. Плоскости, образующие многогранный угол называются его гранями; прямые, по которым последовательно пересекаются грани называются ребрами многогранного угла. Минимальное количество граней многогранного угла равно трем.
Параллельные плоскости вырезают на ребрах многогранного угла, пропорциональные отрезки и образуют подобные многоугольники.
Признаки параллельности прямой и плоскости.
Если прямая, лежащая вне плоскости, параллельна какой-либо прямой, лежащей в этой плоскости, то она параллельна этой плоскости.
Если прямая и плоскость перпендикулярны одной и той же прямой, то они параллельны.
Признаки параллельности плоскостей:
Прямая, пересекающая плоскость и не перпендикулярная ей, называется наклонной к плоскости.
Теорема о трех перпендикулярах
Прямая, лежащая в плоскости и перпендикулярная проекции наклонной к этой плоскости, перпендикулярна и самой наклонной.
Признаки параллельности прямых в пространстве:
Уравнение прямой на плоскости в прямоугольной системе координат xy:
ax + bx + c = 0, где a, b, c — постоянные числа, x и y —координаты переменной точки M(x,y) на прямой.
Признаки параллельности прямых:
Признак перпендикулярности плоскостей: если плоскость проходит через прямую, перпендикулярную другой плоскости, то эти плоскости перпендикулярны.
Теорема об общем перпендикуляре к двум скрещивающимся прямым. Для любых двух скрещивающихся прямых существует единственный общий перпендикуляр.
Многогранник — это тело, граница которого состоит из кусков плоскостей (многоугольников). Эти многоугольники называются гранями, их стороны — ребрами, их вершины — вершинами многогранника. Отрезки, соединяющие две вершины и не лежащие на одной грани, называются диагоналями многогранника. Многогранник — выпуклый, если все его диагонали расположены внутри него.
Куб — объемная фигура с шестью равными гранями.
Объем и площадь поверхности куба:
Призмой называется многогранник, две грани которого (основания призмы) — равные многоугольники с соответственно параллельными сторонами, а остальные грани — параллелограммы.
Отрезки, соединяющие соответствующие вершины, называются боковыми ребрами. Высота призмы — это любой перпендикуляр, опущенный из любой точки основания на плоскость другого основания. В зависимости от формы многоугольника, лежащего в основании, призма может быть, соответственно треугольной, четырёхугольной, пятиугольной, шестиугольной и т. д. Если боковые ребра призмы перпендикулярны к плоскости основания, то такая призма называется прямой; в противном случае это наклонная призма. Если в основании прямой призмы лежит правильный многоугольник, то такая призма также называется правильной. Диагональю призмы называется отрезок, соединяющий две вершины призмы, не принадлежащие одной грани.
Площадь боковой поверхности прямой призмы:
Sбок = P*H, где P — периметр основания, а H — высота.
Параллелепипед — это призма, основания которой параллелограммы. Таким образом, параллелепипед имеет шесть граней, и все они — параллелограммы. Противоположные грани попарно равны и параллельны. У параллелепипеда четыре диагонали; они все пересекаются в одной точке и делятся в ней пополам.
Если четыре боковые грани параллелепипеда — прямоугольники, то он называется прямым. Прямой параллелепипед, у которого все шесть граней — прямоугольники, называется прямоугольным. Диагональ прямоугольного параллелепипеда d и его ребра a, b, c связаны соотношением d2 = a2 + b2 + c2. Прямоугольный параллелепипед, все грани которого квадраты, называется кубом. Все ребра куба равны.
Объем и площадь поверхности прямоугольного параллелепипеда:
V = a*b*c, Sполн = 2(ab + ac + bc).
Пирамида — это многогранник, у которого одна грань (основание пирамиды) является произвольным многоугольником, а остальные грани (боковые грани) — треугольники с общей вершиной, называемой вершиной пирамиды. Перпендикуляр, опущенный из вершины пирамиды на ее основание, называется высотой пирамиды. В зависимости от формы многоугольника, лежащего в основании, пирамида может быть, соответственно, треугольной, четырехугольной, пятиугольной, шестиугольной и т. д. Треугольная пирамида является тетраэдром, четырехугольная — пятигранником и т. д. Пирамида называется правильной, если в основании лежит правильный многоугольник, а ее высота падает в центр основания. Все боковые ребра правильной пирамиды равны; все боковые грани — равнобедренные треугольники. Высота боковой грани называется апофемой правильной пирамиды.
Если провести сечение, параллельное основанию пирамиды, то тело, заключенное между этими плоскостями и боковой поверхностью, называется усеченной пирамидой. Параллельные грани называются основаниями; расстояние между ними — высотой. Усеченная пирамида называется правильной, если пирамида, из которой она была получена, — правильная. Все боковые грани правильной усеченной пирамиды — равные равнобочные трапеции.
Площадь боковой поверхности правильной пирамиды:
Объем усеченной пирамиды:
Площадь боковой поверхности правильной усеченной пирамиды:
Цилиндрическая поверхность образуется при движении прямой, сохраняющей свое направление и пересекающейся с заданной линией (кривой). Эта линия называется направляющей. Прямые, соответствующие различным положениям прямой при ее движении, называются образующими цилиндрической поверхности.
Цилиндром называется тело, ограниченное цилиндрической поверхностью с замкнутой направляющей и двумя параллельными плоскостями. Части этих плоскостей называются основаниями цилиндра. Расстояние между основаниями — высота цилиндра. Цилиндр прямой, если его образующие перпендикулярны основанию; в противном случае цилиндр наклонный. Цилиндр называется круговым, если его основание — круг. Если цилиндр является одновременно и прямым, и круговым, то он называется круглым. Призма является частным случаем цилиндра.
Объем, площади боковой и полной поверхностей цилиндра:
Цилиндрические сечения боковой поверхности кругового цилиндра.
Сечения, параллельные основанию, — круги того же радиуса.
Сечения, параллельные образующим цилиндра, — пары параллельных прямых.
Сечения, которые не параллельны ни основанию, ни образующим, — эллипсы.
Коническая поверхность образуется при движении прямой, проходящей все время через неподвижную точку, и пересекающей за данную линию, называемую направляющей. Прямые, соответствующие различным положениям прямой при ее движении, называются образующими конической поверхности; точка — ее вершиной. Коническая поверхность состоит из двух частей: одна описывается лучом, другая — его продолжением.
Обычно в качестве конической поверхности рассматривают одну из её частей.
Конус — это тело, ограниченное одной из частей конической поверхности с замкнутой направляющей и пересекающей коническую поверхность плоскостью, не проходящей через вершину.
Часть этой плоскости, расположенной внутри конической поверхности, называется основанием конуса. Перпендикуляр, опущенный из вершины на основание, называется высотой конуса.
Пирамида является частным случаем конуса. Конус называется круговым, если его основанием является круг. Прямая, соединяющая вершину конуса с центром основания, называется осью конуса. Если высота кругового конуса совпадает с его осью, то такой конус называется круглым.
Объем, площади боковой и полной поверхностей конуса:
Объем и площадь боковой поверхности усеченного конуса:
Сечения кругового конуса, параллельные его основанию, — круги.
Сечение, пересекающее только одну часть кругового конуса и не параллельное ни одной его образующей, — эллипс.
Сечение, пересекающее только одну часть кругового конуса и параллельное одной из его образующих, — парабола.
Сечение, пересекающее обе части кругового конуса, в общем случае является гиперболой, состоящей из двух ветвей. В частности, если это сечение проходит через ось конуса, то получаем пару пересекающихся прямых (образующих конус).
Сферическая поверхность — это геометрическое место точек в пространстве, равноудаленных от одной точки, которая называется центром сферической поверхности.
Шар (сфера) — это тело, ограниченное сферической поверхностью. Можно получить шар, вращая полукруг (или круг) вокруг диаметра. Все плоские сечения шара — круги. Наибольший круг лежит в сечении, проходящем через центр шара, и называется большим кругом. Его радиус равен радиусу шара. Любые два больших круга пересекаются по диаметру шара. Этот диаметр является и диаметром пересекающихся больших кругов. Через две точки сферической поверхности, расположенные на концах одного диаметра, можно провести бесчисленное множество больших кругов.
Объем шара в полтора раза меньше объема описанного вокруг него цилиндра, а поверхность шара в полтора раза меньше полной поверхности того же цилиндра.
Часть шара (сферы), отсекаемая от него какой-либо плоскостью, называется шаровым (сферическим) сегментом. Круг называется основанием шарового сегмента. Отрезок перпендикуляра, проведенного из центра круга до пересечения со сферической поверхностью, называется высотой шарового сегмента. Часть сферы, заключенная между двумя параллельными плоскостями, пересекающими сферическую поверхность, называется шаровым слоем; кривая поверхность шарового слоя называется шаровым поясом (зоной). Расстояние между основаниями шарового пояса — его высота. Часть шара, ограниченная кривой поверхностью сферического сегмента и конической поверхностью, основанием которой служит основание сегмента, а вершиной — центр шара, называется шаровым сектором.