Урок математики в 10 классе: «Симметрия в пространстве. Элементы симметрии правильных многогранников»
Подготовила Л.И. Гоптарь.
Симметрия в пространстве.
Элементы симметрии
правильных многогранников
«Раз, стоя перед черной доской и рисуя на ней мелом разные фигуры, я вдруг был поражен мыслью: почему симметрия приятна для глаз? Что такое симметрия? Это врожденное чувство, отвечал я сам себе. На чем же оно основано? Разве во всём в жизни есть симметрия?»
Л. Н. Толстой «Отрочество»
Толковый словарь русского языка В.И. Даля:
СИММЕТРИЯ - соразмер, соразмерность, равномерие, равнообразие, соответствие, сходность; одинаковость, либо соразмерное подобие расположения частей целого, двух половин.
Новый словарь русского языка Т.Ф. Ефремовой:
СИММЕТРИЯ - соразмерное, пропорциональное расположение частей чего-либо по отношению к центру, середине.
Толковый словарь русского языка Д.Н.Ушакова:
СИММЕТРИЯ - пропорциональность, соразмерность в расположении частей целого в пространстве, полное соответствие (по расположению, величине) одной половины целого другой половине.
СИММЕТРИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ (С. 75)
стереометрия
планиметрия
симметрия относительно прямой
симметрия относительно точки
симметрия относительно плоскости
центральная
осевая
зеркальная
СИММЕТРИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ
- Точки А и А 1 называются симметричными относительно точки О (центр симметрии), если О – середина отрезка АА 1 .
- Точка О считается симметричной самой себе.
А 1
О
А
СИММЕТРИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ
- Точки А и А 1 называются симметричными относительно прямой (ось симметрии), если прямая проходит через середину отрезка АА 1 и перпендикулярна этому отрезку.
- Каждая точка прямой а считается симметричной самой себе.
a
А 1
А
СИММЕТРИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ
- Точки А и А 1 называются симметричными относительно плоскости ( плоскость симметрии ), если эта плоскость проходит через середину отрезка АА 1 и перпендикулярна этому отрезку.
- Каждая точка плоскости считается симметричной самой себе.
А 1
О
А
СИММЕТРИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ
Точка ( прямая , плоскость ) называется центром ( осью , плоскостью ) симметрии фигуры, если каждая точка фигуры симметрична относительно нее некоторой точке той же фигуры.
Если фигура имеет центр ( ось , плоскость ) симметрии, то говорят, что она обладает центральной ( осевой , зеркальной ) симметрией.
a
Ось
Центр
Плоскость симметрии
симметрии
симметрии
«Геометрия 10-11» Л.С. Атанасян и др.
А 1
А
А
А 1
О
А 1
О
О
А
8
СИММЕТРИЯ В ФИЗИКЕ И ТЕХНИКЕ
Взаимосвязь электрического и магнитного полей
Магнитные поля планет и Солнца
СИММЕТРИЯ В ХИМИИ
Кристаллическая решетка поваренной соли
Структура ДНК
Молекула воды
СИММЕТРИЯ В БИОЛОГИИ (биосимметрика)
СИММЕТРИЯ В АРХИТЕКТУРЕ
Здание МГУ в Москве
Большой дворец в Стрельне
Константиновский дворец
Церковь Покрова Богородицы
СИММЕТРИЯ В АРХИТЕКТУРЕ
«Геометрия 10-11» Л.С. Атанасян и др.
8
СИММЕТРИЯ В ИСКУССТВЕ
Сальвадор Дали «Тайная вечеря»
Микеланджело
Гробница Джулиано Медичи
Обладает ли симметрией лицо человека?
Многогранник – поверхность, составленная из многоугольников и ограничивающая некоторое геометрическое тело.
Правильный многогранник
Выпуклый многогранник называется правильным, если все его грани – равные правильные многоугольники и в каждой его вершине сходится равное число ребер .
«Геометрия 10-11» Л.С. Атанасян и др.
8
ПРАВИЛЬНЫЕ МНОГОГРАННИКИ
(Тела Платона)
Куб (гексаэдр) – составлен из шести квадратов.
Каждая вершина куба является вершиной трех квадратов.
Состав:
6 граней, 8 вершин и 12 ребер
«Геометрия 10-11» Л.С. Атанасян и др.
Элементы симметрии куба:
- один центр симметрии – точку пересечения его диагоналей;
- осей симметрии – 9.
8
Куб имеет 9 плоскостей симметрии
«Геометрия 10-11» Л.С. Атанасян и др.
8
Элементы симметрии правильного тетраэдра:
Правильный тетраэдр не имеет центра симметрии .
Осей симметрии – 3 . (Прямая, проходящая через середины двух противоположных ребер, является его осью симметрии.)
Плоскостей симметрии – 6 . (Плоскость, проходящая через ребро перпендикулярно к противоположному ребру, - ось симметрии.)
«Геометрия 10-11» Л.С. Атанасян и др.
8
ЗАДАНИЕ: Какой из представленных физических приборов обладает осевой симметрией?
1
2
4
3
ЗАДАНИЕ: Определите количество осей симметрии изображения.
ЗАДАНИЕ: Дети бегали по пляжу и оставили следы на песке. Считая цепочки следов неограниченно продолженными в обе стороны, укажите стрелками для каждой цепочки виды её совмещений, т.е. движений, которые переводят её в себя.
1
2
A) Симметрия с горизонтальной осью
3
B) Симметрия с вертикальной осью
4
5
C) Скользящая симметрия
D) Центральная симметрия
E) Параллельный перенос
ПРОВЕРОЧНАЯ РАБОТА
Критерии работы:
Оценка «3» - выполнены задания 1а, 2а, 3а;
Оценка «4» - выполнены задания 1б, 2б, 3б;
Оценка «5» - выполнены задания 1в, 2в, 3в.
ОЦЕНКА «3»
ОЦЕНКА «4»
Задание 1. Сколько центров симметрии имеет:
ОЦЕНКА «5»
а) двугранный угол;
б) правильная треугольная призма;
Задание 2. Сколько осей симметрии имеет:
в) параллелепипед?
а) отрезок;
б) правильный треугольник;
Задание 3. Сколько плоскостей симметрии имеет:
в) куб?
а) правильная треугольная пирамида;
б) правильная четырёхугольная пирамида;
в) правильная четырёхугольная призма ( не куб )?
ОТВЕТЫ:
ОЦЕНКА «3»
ОЦЕНКА «4»
Задание 1. Сколько центров симметрии имеет:
ОЦЕНКА «5»
а) не имеет;
Задание 2. Сколько осей симметрии имеет:
б) не имеет;
в) один;
а) бесконечно много;
б) три;
Задание 3. Сколько плоскостей симметрии имеет:
в) девять;
а) три
(или шесть );
б) четыре;
в) пять.
РЕФЛЕКСИЯ:
На уроке мне ОЧЕНЬ понравилось…
На уроке мне НЕ понравилось, ЧТО…
……………
Хотел бы еще УЗНАТЬ о…
……………
……………
СПАСИБО ЗА УРОК!
Список литературы и сайтов:
- Атанасян Л.С., Бутузов В.Ф и др. Геометрия 10-11: базовый и профильный уровни – М.: Просвещение, 2010
- Смирнова И.М. В мире многогранников. М., 1990.
- Шафрановский И.И. Симметрия в природе. Л., 1988.
- http://eor.edu.ru/ - Федерального портала ФЦИОР
- http://school-collection.edu.ru/ - Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (ЦОР)
- http :// nips . riss - telecom . ru / poli /