Chào mừng bạn đến với bài học về Lý thuyết Đa giác đều và phép quay trong chương trình Toán 9 Chân trời sáng tạo. Bài học này sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản và quan trọng nhất về các khái niệm này.
Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu định nghĩa, tính chất của đa giác đều, cách xác định tâm đối xứng, trục đối xứng và các ứng dụng thực tế của chúng.
1. Khái niệm đa giác đều Đa giác - Đa giác ABCDE là hình gồm các đoạn thẳng AB, BC, CD, DE và EA, trong đó bất kì hai đoạn thẳng nào có một điểm chung cũng không cùng nằm trên một đường thẳng.
1. Khái niệm đa giác đều
Đa giác
- Đa giác ABCDE là hình gồm các đoạn thẳng AB, BC, CD, DE và EA, trong đó bất kì hai đoạn thẳng nào có một điểm chung cũng không cùng nằm trên một đường thẳng.
+ Các điểm A, B, C, D, E gọi là các đỉnh.
+ Các đoạn thẳng AB, BC, CD, DE, EA gọi là các cạnh.
+ Các góc \(\widehat {ABC},\widehat {BCD},\widehat {CDE},\widehat {DEA},\widehat {EAB}\) gọi là các góc của đa giác.
- Đa giác được gọi là đa giác lồi nếu nó luôn nằm về một phía của bất kì đường thẳng nào đi qua một cạnh của đa giác đó.
Đa giác đều
Đa giác đều là một đa giác lồi có các cạnh bằng nhau và các góc bằng nhau. |
Ví dụ: Một số hình đa giác đều thường gặp trong hình học:
- Đa giác đều có số cạnh bằng n được gọi là n-giác đều.
- Với n lần lượt bằng 3, 4, 5, 6, 8, ... ta có tam giác đều, tứ giác đều (hình vuông), ngũ giác đều, lục giác đều, bát giác đều,...
- Từ nay, khi nói đến đa giác mà không chú thích gì thêm, ta hiểu đó là đa giác lồi.
Chú ý: Người ta chứng minh được ứng với mỗi đa giác đều có một điểm O cách đều tất cả các đỉnh của đa giác. Điểm O gọi là tâm của đa giác đó.
2. Phép quay
Khái niệm phép quay
Phép quay thuận chiều \(\alpha ^\circ \) (0° < \(\alpha ^\circ \) < 360°) tâm O giữ nguyên điểm O, biến điểm A khác điểm O thành điểm B thuộc đường tròn (O; OA) sao cho tia OA quay thuận chiều kim đồng hồ đến tia OB thì điểm A tạo nên cung AB có số đo \(\alpha ^\circ \) (hình a). Định nghĩa tương tự cho phép quay ngược chiều \(\alpha ^\circ \) tâm O (hình b). Chú ý: Phép quay 0° và phép quay 360° giữ nguyên mọi điểm.
|
Phép quay giữ nguyên hình đa giác đều
- Ta coi mỗi phép quay tâm O biến O thành chính nó. - Nếu một phép quay biến các điểm M trên hình ℋ thành các điểm M’ thì các điểm M’ tạo thành hình ℋ’. Khi đó, ta nói phép quay biến hình thành hình ℋ’. Nếu hình ℋ’ trùng với hình ℋ thì ta nói phép quay biến hình ℋ thành chính nó. |
Ví dụ:
Phép quay thuận chiều \(45^\circ \) tâm O biến điểm A thành điểm B thì phép quay đó biến các điểm C, D, H, K tương ứng thành các điểm D, E, K, A.
3. Hình phẳng đều trong thực tế
Ví dụ: Một số hình phẳng đều trong thực tế:
Trong chương trình Toán 9, phần Hình học, kiến thức về đa giác đều và phép quay đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển tư duy logic và khả năng giải quyết vấn đề. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về lý thuyết này, bao gồm định nghĩa, tính chất, và các ứng dụng thực tế, đặc biệt trong bối cảnh chương trình Chân trời sáng tạo.
Một đa giác được gọi là đa giác đều khi nó vừa là đa giác lồi vừa có tất cả các cạnh bằng nhau và tất cả các góc bằng nhau. Nói cách khác, đa giác đều là một đa giác có tính đối xứng cao.
Đa giác đều có nhiều tính chất quan trọng, giúp chúng ta giải quyết các bài toán liên quan. Một số tính chất cơ bản bao gồm:
Phép quay là một phép biến hình trong mặt phẳng, biến mỗi điểm M thành điểm M' sao cho khoảng cách từ M đến tâm quay O bằng khoảng cách từ M' đến tâm quay O, và góc MOM' bằng một góc α cho trước.
Phép quay bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ. Điều này có nghĩa là nếu hai điểm A và B có khoảng cách AB, thì sau khi thực hiện phép quay, khoảng cách giữa A' và B' vẫn là AB.
Kiến thức về đa giác đều và phép quay có nhiều ứng dụng trong thực tế, đặc biệt trong các lĩnh vực như kiến trúc, thiết kế, và nghệ thuật.
Bài tập 1: Cho hình vuông ABCD có cạnh bằng 5cm. Xác định tâm đối xứng và các trục đối xứng của hình vuông.
Giải:
Bài tập 2: Thực hiện phép quay Q(O, 90°) điểm M(2, 3) với O(0, 0).
Giải:
M'( -3, 2)
Lý thuyết về đa giác đều và phép quay là một phần quan trọng của chương trình Toán 9 Chân trời sáng tạo. Việc nắm vững kiến thức này không chỉ giúp bạn giải quyết các bài toán trong sách giáo khoa mà còn mở ra nhiều ứng dụng thực tế trong cuộc sống. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn một cái nhìn toàn diện và hữu ích về chủ đề này.
