Lecția 1 din 4 · Măsurare
Simetrie. Figuri congruente
Două figuri sunt congruente dacă se pot suprapune perfect. O figură are o axă de simetrie dacă, pliată pe acea dreaptă, cele două jumătăți ale ei se suprapun perfect. În ambele cazuri verificarea este aceeași: suprapunerea exactă.
Ce vei învăța
- Recunoști două figuri congruente: aceeași formă, aceeași mărime, suprapunere exactă.
- Știi că mutarea sau rotirea unei figuri nu îi schimbă mărimea și forma.
- Găsești prin pliere axele de simetrie ale pătratului () și ale dreptunghiului ().
- Explici de ce diagonala unui dreptunghi nu este axă de simetrie.
- Construiești pe caroiaj simetricul unui punct față de o dreaptă și completezi o figură simetrică.
Recomandat înainte: Lungimea segmentului. Segmente congruente. Mijloc. Simetricul unui punct față de un punct
Ideea de bază
Două figuri sunt congruente dacă au aceeași formă și aceeași mărime, adică se pot așeza una peste alta astfel încât să se suprapună perfect. Nu contează unde sunt desenate sau cum sunt întoarse.
O dreaptă este axă de simetrie a unei figuri dacă, pliind figura pe acea dreaptă, cele două părți se suprapun perfect.
Figuri congruente
Două figuri sunt congruente dacă îndeplinesc toate trei condițiile:
- au aceeași formă;
- au aceeași mărime;
- se pot suprapune perfect: fiecare punct al uneia ajunge peste un punct al celeilalte, fără să rămână ceva pe dinafară.
Ca să verifici, imaginează-ți că decupezi o figură și o așezi peste cealaltă. Ai voie să o muți, să o rotești sau să o întorci pe partea cealaltă. Nu ai voie să o întinzi, să o micșorezi sau să o îndoi.
Aceeași formă nu este de ajuns
Un pătrat cu latura de cm și unul cu latura de cm au aceeași formă, dar nu se suprapun: cel mare iese în afară. Nu sunt congruente.
Ai întâlnit deja segmente congruente: două segmente sunt congruente dacă au aceeași lungime. Este aceeași idee: se suprapun exact.
Axa de simetrie: plierea
Desenează o figură pe o foaie, decupeaz-o și pliaz-o pe o dreaptă. Dacă cele două părți se suprapun perfect, dreapta pe care ai pliat este o axă de simetrie a figurii. Figura are atunci o parte în stânga axei și „oglinda” ei în dreapta.
Plierea arată de ce cele două jumătăți sunt congruente: se suprapun perfect. Fiecare punct al figurii are, de cealaltă parte a axei, un punct pereche peste care ajunge la pliere.
Pe desen
Axa de simetrie se desenează de obicei cu o linie întreruptă de forma linie-punct. În lecție o vezi colorată în violet.
Nu orice figură are axă de simetrie. Paralelogramul de mai sus, oricum l-ai plia, nu se suprapune peste el însuși.
Axele de simetrie ale pătratului
Pătratul are toate laturile egale și toate unghiurile drepte. De aceea îl poți plia în patru feluri diferite astfel încât părțile să se suprapună:
- pe dreapta care trece prin mijloacele laturilor și (verticala);
- pe dreapta care trece prin mijloacele laturilor și (orizontala);
- pe diagonala : ajunge peste ;
- pe diagonala : ajunge peste .
De reținut
Pătratul are exact axe de simetrie: prin mijloacele laturilor opuse și cele diagonale.
Axele de simetrie ale dreptunghiului
Un dreptunghi care nu este pătrat are laturile lungi mai mari decât cele scurte. El are doar axe de simetrie: dreptele care trec prin mijloacele laturilor opuse.
Diagonala pare o axă, pentru că împarte dreptunghiul în două triunghiuri congruente. Dar axa de simetrie cere mai mult: la pliere, fiecare parte trebuie să cadă exact peste cealaltă. Să pliem pe diagonala .
Diagonala dreptunghiului NU este axă de simetrie
Cele două triunghiuri sunt congruente, dar plierea pe diagonală nu le așază unul peste altul: colțul iese în afara dreptunghiului. Doar la pătrat diagonalele sunt axe.
Simetricul unui punct față de o axă
Punctul este simetricul lui față de dreapta dacă, la plierea pe , ajunge exact peste . Pe caroiaj îl găsești așa:
- Pornești din spre axă, pe linia caroiajului perpendiculară pe axă, și numeri pătrățelele până la axă.
- Treci de axă și numeri același număr de pătrățele, pe aceeași linie.
- Punctul la care ai ajuns este .
Deci și sunt de părți diferite ale axei, pe aceeași perpendiculară pe axă și la aceeași distanță de ea. Un punct aflat chiar pe axă rămâne pe loc: este propriul lui simetric.
Nu te muta de-a lungul axei
Dacă urci sau cobori un pătrățel după ce ai trecut de axă, punctul nu mai este simetric, chiar dacă distanța până la axă este aceeași.
Completarea unei figuri simetrice
Când ai jumătate dintr-o figură și axa de simetrie, construiești simetricul fiecărui vârf, apoi unești punctele în aceeași ordine.
Figura obținută de cealaltă parte a axei este congruentă cu cea dată: la pliere, cele două se suprapun perfect.
Simetrie față de o dreaptă și simetrie față de un punct
În lecția despre mijlocul segmentului ai construit simetricul față de un punct : este mijlocul lui . Acum simetria este față de o dreaptă: dreapta trece prin mijlocul lui și este perpendiculară pe el.
Simetria față de un punct înseamnă o „întoarcere” în jurul punctului. Simetria față de o dreaptă înseamnă o pliere pe acea dreaptă.
Exemple rezolvate
Pătrate mutate
Sunt congruente pătratele și ?
Vezi rezolvarea
Da. Au aceeași formă și aceeași latură, cm. Mutăm până peste și se suprapun perfect.
Dreptunghi rotit
Dreptunghiul este desenat înclinat. Este congruent cu ?
Vezi rezolvarea
Da. Rotirea nu schimbă nici forma, nici mărimea. Dacă îl rotim înapoi și îl mutăm, se suprapune exact peste .
Aceeași formă, altă mărime
Un pătrat are latura de cm, altul de cm. Sunt congruente?
Vezi rezolvarea
Nu. Au aceeași formă, dar pătratul mare nu încape sub cel mic: nu se suprapun. Congruența cere și aceeași mărime.
Figuri pe caroiaj
Sunt congruente cele două figuri în formă de L?
Vezi rezolvarea
Da. Numărăm pătrățelele: ambele au un braț de pătrățele, celălalt braț de pătrățele și grosimea de pătrățel. A doua este prima, rotită cu un sfert de tură.
Plierea dreptunghiului
și sunt mijloacele laturilor și . Este dreapta axă de simetrie a dreptunghiului?
Vezi rezolvarea
Da. La plierea pe , ajunge peste și peste . Cele două jumătăți se suprapun perfect.
Toate axele pătratului
Câte axe de simetrie are pătratul? Care sunt ele?
Vezi rezolvarea
axe: cele două drepte prin mijloacele laturilor opuse și cele două diagonale, și .
Toate axele dreptunghiului
Câte axe de simetrie are un dreptunghi care nu este pătrat?
Vezi rezolvarea
axe, ambele prin mijloacele laturilor opuse.
Contraexemplu: diagonala dreptunghiului
Radu spune că diagonala este axă de simetrie a dreptunghiului , pentru că îl împarte în două triunghiuri egale. Are dreptate?
Vezi rezolvarea
Nu. Triunghiurile sunt congruente, dar la plierea pe colțul ajunge în , în afara dreptunghiului. Părțile nu se suprapun, deci nu este axă de simetrie.
O figură fără axă
Are paralelogramul o axă de simetrie?
Vezi rezolvarea
Nu. Nicio pliere nu suprapune cele două părți, pentru că figura este înclinată.
Simetricul unui punct pe caroiaj
Construiește simetricul punctului față de axa .
Vezi rezolvarea
este la pătrățele în stânga axei. Mergem pe aceeași orizontală pătrățele în dreapta axei și obținem .
Completează figura
Completează figura astfel încât dreapta să fie axă de simetrie.
Vezi rezolvarea
Construim simetricele: este la pătrățele de axă, deci la pătrățele în dreapta; la , deci la ; la , deci la . și sunt pe axă și rămân pe loc.
Simetricul unui triunghi
Desenează simetricul triunghiului față de dreapta .
Vezi rezolvarea
Construim simetricul fiecărui vârf: este la pătrățele de , și la câte pătrățel. Apoi unim , , .
Triunghiul este congruent cu : la plierea pe , cele două se suprapun.
Simetric greșit
Ioana spune că este simetricul lui față de , pentru că ambele sunt la pătrățele de axă. Are dreptate?
Vezi rezolvarea
Nu. Distanțele până la axă sunt egale, dar este cu un pătrățel mai sus: nu este perpendicular pe axă. Simetricul corect este , pe aceeași orizontală cu .
Față de o dreaptă sau față de un punct?
Care este diferența dintre simetricul unui punct față de un punct și simetricul față de o dreaptă?
Vezi rezolvarea
Față de punctul : este pe dreapta , iar este mijlocul lui . Față de dreapta : este pe perpendiculara din pe , la aceeași distanță de , de cealaltă parte.
Greșeli frecvente
Două pătrate sunt mereu congruente, pentru că au aceeași formă.
Trebuie să aibă și aceeași latură. Un pătrat de cm și unul de cm nu se suprapun.
O figură rotită nu mai este congruentă cu cea inițială.
Rotirea și mutarea nu schimbă forma și mărimea. Figura rotită se suprapune exact peste cea inițială.
Diagonala dreptunghiului este axă de simetrie.
Nu. La plierea pe diagonală, părțile nu se suprapun. Doar la pătrat diagonalele sunt axe.
Dreptunghiul are axe de simetrie, ca pătratul.
Dreptunghiul care nu este pătrat are doar axe, prin mijloacele laturilor opuse.
Pentru simetric, număr pătrățelele până la axă, apoi pun punctul oriunde la aceeași distanță.
Punctul simetric este pe aceeași perpendiculară pe axă, de cealaltă parte, la aceeași distanță.
Exerciții
Ușor
Ce mișcare simplă poate suprapune pătratul peste pătratul din figură?
Arată răspunsul
Răspuns: O translație (mutare).
Ambele dreptunghiuri au lungimea de două ori cât lățimea. Sunt congruente? Justifică.
Arată răspunsul
Răspuns: Nu: au aceeași formă, dar mărimi diferite ( cm pe cm și cm pe cm).
Dreptunghiul mic nu acoperă dreptunghiul mare, deci nu se suprapun. Congruența cere și aceeași mărime.
Rotirea dreptunghiului schimbă lungimile laturilor lui?
Arată răspunsul
Răspuns: Nu.
Rotirea păstrează lungimile și unghiurile.
Câte axe de simetrie are figura în formă de T de pe caroiaj? Descrie-le.
Arată răspunsul
Răspuns: : dreapta verticală care trece prin mijlocul barei și al piciorului.
La plierea pe verticala din mijloc, cele două jumătăți se suprapun. Plierea pe o orizontală nu merge: bara de sus nu ajunge peste picior. Nici diagonalele nu sunt axe.
Dreptunghiul are pătrățele lungime și pătrățele lățime. Unde trec axele lui de simetrie?
Arată răspunsul
Răspuns: Are axe: o dreaptă verticală, la pătrățele de și de , și o dreaptă orizontală, la pătrățel de și de .
Axele trec prin mijloacele laturilor opuse: pătrățele și pătrățel. Diagonalele nu sunt axe, pentru că dreptunghiul nu este pătrat.
Completează: două figuri sunt congruente dacă au aceeași , aceeași și se pot perfect.
Arată răspunsul
Răspuns: formă; mărime; suprapune.
Care dintre cele două figuri de pe caroiaj are axă de simetrie: cea din stânga sau cea din dreapta? Câte axe are?
Arată răspunsul
Răspuns: Doar figura din dreapta (casa), cu o singură axă: verticala prin vârful acoperișului. Figura din stânga nu are nicio axă.
Casa, pliată pe verticala prin vârf, are cele două jumătăți suprapuse. Figura în formă de Z, oricum ar fi pliată, are părți care nu se suprapun.
Un punct se află chiar pe axa de simetrie . Unde este simetricul lui față de ?
Arată răspunsul
Răspuns: În același loc: punctul este propriul lui simetric.
Mediu
Care dintre dreptele și este axă de simetrie a dreptunghiului?
Arată răspunsul
Răspuns: . Dreapta este diagonala, care nu este axă la dreptunghi.
Care dintre dreptele , , sunt axe de simetrie ale pătratului?
Arată răspunsul
Răspuns: și . Dreapta nu trece prin mijlocul laturilor.
Sunt congruente cele două figuri în formă de L? Numără pătrățelele.
Arată răspunsul
Răspuns: Nu. A doua are brațul vertical de pătrățele, prima de .
Prin ce mișcare poate fi adusă prima figură în formă de L peste a doua?
Arată răspunsul
Răspuns: Printr-o rotire urmată de o mutare.
Desenează pe caroiaj simetricul punctului față de axa .
Arată răspunsul
Răspuns: este pe aceeași verticală cu , la pătrățele sub axă.
este la pătrățele deasupra axei, deci este la pătrățele dedesubt.
De ce parte a axei trebuie să se afle punctele , , față de , , ?
Arată răspunsul
Răspuns: De partea opusă a axei, pe perpendicularele corespunzătoare.
Fiecare punct și simetricul său sunt de o parte și de alta a axei, la distanțe egale.
Dacă punctul este la 2 pătrățele de axa , la ce distanță de trebuie plasat simetricul ?
Arată răspunsul
Răspuns: La 2 pătrățele, de cealaltă parte a axei.
Un dreptunghi are laturile de cm și cm. O axă de simetrie trece prin mijloacele laturilor de cm. Ce lungime are fiecare dintre cele două jumătăți ale laturii de cm?
Arată răspunsul
Răspuns: cm
Axa trece prin mijlocul laturii, care se împarte în două părți egale: cm.
Punctul este la pătrățele de axa . La câte pătrățele de se află simetricul lui, ?
Arată răspunsul
Răspuns: pătrățele
pătrățele până la axă și încă după ea: .
Provocare
Andrei spune că este simetricul lui față de axa orizontală . Are dreptate? Unde este simetricul corect?
Arată răspunsul
Răspuns: Nu. este cu un pătrățel mai la stânga; simetricul corect este pe verticala lui , la pătrățele sub axă.
și sunt la câte pătrățele de axă, dar nu este perpendicular pe . Simetricul lui este pe perpendiculara din pe , adică pe verticala lui .
Este simetricul lui față de ? Justifică.
Arată răspunsul
Răspuns: Nu. este la pătrățele de axă, iar doar la .
Maria spune că dreapta , prin mijloacele și ale laturilor și , este axă de simetrie a paralelogramului , pentru că îl împarte în două paralelograme congruente. Are dreptate?
Arată răspunsul
Răspuns: Nu. Cele două părți sunt congruente (una se suprapune peste cealaltă prin mutare), dar la plierea pe nu se suprapun: nu ajunge peste .
Pentru o axă trebuie ca părțile să se suprapună prin pliere, nu doar să fie congruente. Pliat pe , colțul ajunge sub latura , în afara paralelogramului.
Un dreptunghi are axe de simetrie. Ce fel de dreptunghi este?
Arată răspunsul
Răspuns: Un pătrat.
Un dreptunghi care nu este pătrat are doar axe; diagonalele devin axe numai când laturile sunt egale.
Pe caroiaj, axa este verticală. Punctul este simetricul lui și se află la pătrățele în dreapta axei. Unde este ?
Arată răspunsul
Răspuns: Pe aceeași orizontală, la pătrățele în stânga axei.
Simetria se citește în ambele sensuri: dacă este simetricul lui , atunci și este simetricul lui .
Un dreptunghi culcat are laturile de cm și cm. Alt dreptunghi, desenat în picioare, are laturile de cm și cm. Sunt congruente?
Arată răspunsul
Răspuns: Da. Au aceleași laturi; dacă îl rotim pe al doilea cu un sfert de tură, se suprapune exact peste primul.
Desenezi pe caroiaj un pătrat și îl pliezi pe diagonală. Unde ajunge fiecare vârf?
Arată răspunsul
Răspuns: și rămân pe loc (sunt pe axă), ajunge peste și peste .
Mini-test
Rezolvă pe caiet, apoi vezi răspunsul. Nu se salvează niciun punctaj.
1. Când sunt două figuri congruente?
Arată răspunsul
Răspuns: Când au aceeași formă și aceeași mărime și se pot suprapune perfect
2. Sunt congruente pătratele și ?
Arată răspunsul
Răspuns: Da, au laturile egale; unul este doar rotit
Ambele sunt pătrate cu latura de cm. Rotit înapoi și mutat, se suprapune exact peste .
3. Dreptunghiul este desenat înclinat. Sunt congruente și ?
Arată răspunsul
Răspuns: Nu, au lățimi diferite
Rotirea nu contează, dar lățimile diferă: cm și cm. Dreptunghiurile nu se pot suprapune.
4. Câte axe de simetrie are un dreptunghi cu lungimea de cm și lățimea de cm?
Arată răspunsul
Răspuns: 4
Laturile sunt toate egale, deci dreptunghiul este un pătrat: are axe, două prin mijloacele laturilor opuse și cele două diagonale.
5. Ana pliază o foaie dreptunghiulară de cm pe cm, așa încât cele două jumătăți să se suprapună exact. Pe câte drepte diferite poate face plierea?
Arată răspunsul
Răspuns: 2
Plierea trebuie făcută pe o axă de simetrie. Foaia este un dreptunghi care nu este pătrat, deci are axe, prin mijloacele laturilor opuse. Diagonalele nu sunt axe.
6. Care dreaptă este axă de simetrie a dreptunghiului ?
Arată răspunsul
Răspuns:
trece prin mijloacele laturilor și : la pliere, jumătățile se suprapun. este verticală, dar nu trece prin mijloacele laturilor lungi, deci părțile nu se suprapun.
7. Este diagonala unui dreptunghi (care nu este pătrat) axă de simetrie?
Arată răspunsul
Răspuns: Nu, părțile nu se suprapun la pliere
8. Este simetricul lui față de ?
Arată răspunsul
Răspuns: Da: este perpendicular pe axă și distanțele până la axă sunt egale
și sunt pe aceeași verticală, deci este perpendicular pe , și fiecare este la pătrățele de axă.
9. Punctul este la pătrățele de axa . La câte pătrățele de axă este simetricul lui?
Arată răspunsul
Răspuns: 3
10. Ce se întâmplă cu un punct aflat chiar pe axa de simetrie?
Arată răspunsul
Răspuns: Rămâne pe loc: este propriul lui simetric
Întrebări frecvente
Ce înseamnă figuri congruente?
Figuri care au aceeași formă și aceeași mărime, astfel încât se pot suprapune perfect. Mutarea sau rotirea uneia nu schimbă congruența.
Ce este axa de simetrie a unei figuri?
O dreaptă pe care, dacă pliezi figura, cele două părți se suprapun perfect.
Câte axe de simetrie are pătratul și câte are dreptunghiul?
Pătratul are : două prin mijloacele laturilor opuse și cele două diagonale. Dreptunghiul care nu este pătrat are , prin mijloacele laturilor opuse.
De ce diagonala dreptunghiului nu este axă de simetrie?
Pentru că, la plierea pe diagonală, cele două triunghiuri nu cad unul peste altul: un colț iese în afara dreptunghiului.
Cum găsesc simetricul unui punct față de o dreaptă pe caroiaj?
Numeri pătrățelele de la punct până la axă, pe linia perpendiculară pe axă, apoi numeri același număr de pătrățele de cealaltă parte, pe aceeași linie.
Resurse utile
Ai terminat lecția
Simetrie. Figuri congruente
Ai parcurs această lecție. Poți continua folosind navigarea de mai jos.





