7. évfolyam
Pont tükrözése egy paralelogramma csúcsaira
Szükséges előismeret
Háromszög középvonala, középpontos tükrözés és tulajdonságai, paralelogramma.
Módszertani célkitűzés
Egy probléma párhuzamos vizsgálata direkt és indirekt módszerekkel.
A sejtés megfogalmazása után segítséget adunk az indokláshoz.
Az alkalmazás nehézségi szintje, tanárként
Nehéz
Felhasználói leírás
BEVEZETŐ FELADAT
Vannak olyan kérdések, melyek nem biztos, hogy magadtól eszedbe jutnak, ám ettől még érdekes felfedezésekhez vezethetnek. Ez is egy ilyen.
Vizsgáld meg a tanegység segítségével, hogy mi történik, ha a sík egy pontját egy paralelogramma négy csúcsára tükrözzük sorban egymás után!
A képernyőt két részre osztottuk, mindkettőben találsz egy-egy kiindulási ábrát.
Először CSAK a baloldalival foglalkozz!
A „Tükrözés csúcspontra” gomb megnyomásával az E pontot tükrözzük a paralelogramma soron következő csúcsára. Animáció segít a feladat értelmezésében.
A paralelogrammát az A csúcsánál fogva mozgathatod a rajzlapon.
Tanácsok az interaktív alkalmazás használatához
A képernyőt két részre osztottuk.
A baloldalon a kiinduló ábránk egy paralelogramma (az A csúcsánál fogva mozgatható) és egy E pont. Itt a négyszög MINDIG paralelogramma.
A jobboldalon a négyszög három csúcsa úgy adott, hogy a negyedik (J) helyzetének változtatásával kaphassunk paralelogrammát.
A segítség a baloldalon 3, a jobboldalon 1 szintű, és a sejtés bizonyításához szükséges háromszögeket mutatja meg.
Az Újra gombok () segítségével mindkét oldalon külön-külön elölről kezdhetjük a munkát.
A baloldalon a tükrözések animációval történnek, lépésenként – a feladat jobb megértését elősegítendő.
A jobboldalon a tükrözések animáció nélkül történnek a „Tükrözés csúcspontra” feliratú gomb megnyomásának hatására. A gombon mindig annak a csúcsnak a neve látható, amelyikre utoljára tükröztünk.
Ha az animáció valamilyen okból elakad, akkor az alkalmazást a megfelelő működés érdekében zárjuk be (mentés nélkül) és nyissuk meg újra.
Feladatok
- Hány piros színű pontot látsz és hánynak kellene lennie valójában az ábrán? Mi az eltérés magyarázata? A jelenség hátterében az áll, hogy a négyszög paralelogramma – ezt a jobboldali ábrán ellenőrizheted, ha elvégzed a tükrözést. Az ott megadott négyszöget J csúcsának mozgatásával alakíthatod, teheted paralelogrammává.
Megoldás: A kiindulási pont és a négy tükrözés eredményeként adódó további négy pont miatt 5-öt kellene látnunk. Az eredeti és a negyedik csúcsra tükrözés után kapott pont egybe esik, ezért látunk csak 4-et.
- Változtasd a J csúcs helyzetét és figyeld meg a piros színű pontok számát! A baloldali ábrán válaszd a segítség első szintjét. A megjelenő kék háromszögben a paralelogramma egyik oldala nevezetes vonal. (Ha az ábra áttekinthetetlennek tűnik, akkor mozgathatod a paralelogrammát, vagy kérhetsz újat.)
Megoldás: Ha a négyszög paralelogramma, akkor megint csak 4 pontot látunk. Minden más esetben 5-öt.
- Melyik nevezetes vonalról van szó? Milyen tulajdonságait tudod felidézni?
Megoldás: A tükrözés távolságtartó, a paralelogramma csúcsai felezik a háromszög megfelelő oldalait, tehát a háromszög középvonaláról van szó, amely párhuzamos és fele olyan hosszú, mint a megfelelő oldal.
- A segítség második szintjén két darab színes háromszöget látsz. Az előbbi feladatban felismert nevezetes vonalat itt is megtalálhatod mindkettőben. Ezek segítségével a paralelogramma szemközti oldalainak mely tulajdonságait olvashatod le az ábráról?
Megoldás: Mivel a két háromszögnek a közös oldalához tartozó középvonalairól van szó, így azok párhuzamosak és egyenlők – ezt a paralelogramma szemközti oldalairól is tudjuk.
- Most a jobboldali ábrán is kapcsold be a segítséget, miközben a baloldalin az utolsó (3.) szintre lépteted a csúszkát. Ha a jobboldali ábrán nem paralelogramma a négyszög, akkor a két ábrán a színes háromszögek egymáshoz viszonyított helyzetében jól látható az eltérés. Fogalmazd ezt meg! Mi ennek az oka?
Megoldás: A színes háromszögeknek pontosan akkor van közös oldala, ha a négyszög paralelogramma.
- Mondd ki az igazolt állítást, majd a megfordítását is! Igaz-e a megfordítás?
Megoldás: A megfordítás: Ha a negyedik képpont egybe esik a kiindulási ponttal (E = E’’’’), akkor egy paralelogramma négy csúcsára tükröztünk. Az állítás igaz, és ez szemléletesen leolvasható a jobboldali ábráról, illetve például indirekt módon belátható.