ДООМ "Оригами и геометрия"-2007 (осень).
Обучающий этап.

Сроки проведения: 20 ноября 2007 - 4 декабря 2007

Дорогие Друзья!

Доказательство - это обоснованное рассуждение, с помощью которого устанавливается истина. В математике с помощью доказательства, мы устанавливаем, выполняется ли свойство, о котором мы догадались, которое мы проверяем.

При решении задач на доказательство важно найти главную идею решения, осознать и понять ее.

Попробуем найти эту идею с помощью исследования сгибов листа бумаги.

Рассмотрим тему "Перпендикулярные и параллельные прямые".

Перпендикулярные прямые

С помощью сгибов проведем произвольную прямую AB. Отметим на ней точку О. Получим, развернутый угол АОВ.

Проведем биссектрису угла ОК, ВОК=900. Проведем прямую КМ, совпадающую с биссектрисой ОК. Получим две пересекающиеся прямые АВ и КМ, образовалось 4 угла: 1, 2, 3, 4. 1 = 2 = 900 (так как ОК - биссектриса).

Сравним 1, 2, 3, 4 наложением.

Согнем по намеченным линиям.

Получили: при наложении 1, 2, 3, 4 - совпали. Следовательно, 1 = 2 = 3 = 4=900 Отсюда АВ КМ

Две пересекающиеся прямые перпендикулярны, если они образуют четыре прямых угла.
Математическое обоснование: 1 = 2 = 900

Две перпендикулярные прямые к третьей

Проведем произвольную прямую, а с помощью сгибов. Построим с а, d a.

Две прямые перпендикулярные к третьей не пересекаются

Задача 1.
Прямая "а" пересекает стороны угла А в точках Р и Q. Могут ли обе прямые АР и АQ быть перпендикулярны к прямой "а"?

1.Оригамское решение, исследование.

С помощью сгибов построим угол с вершиной А и проведем прямую а АР. Проверим, будет ли АQ а.

С помощью сгибов проведем биссектрису развернутого АQС, убеждаемся, что она не совпадает с прямой а. Следовательно, прямая а не перпендикулярна АQ. Прямые АР и АQ обе не могут быть перпендикулярны к прямой а, так как они пересекаются.

2. Вывод.
Для того , чтобы установить , могут ли обе прямые АР и АQ быть перпендикулярны к прямой "а",нужно проверить свойство перпендикулярности двух прямых к третьей.

3. Математическое обоснование:

Дано: АР а по построению.
Докажем: АQ не перпендикулярна а.
Решение. АР а по построению.
Две прямые перпендикулярные к третьей не пересекаются, а АР пересекается с АQ в точке А. Значит АQ не перпендикулярна а.



Параллельные прямые

Свойства углов, образованных двумя параллельными прямыми и секущей.

1. С помощью сгибов построим а в.

2. Построим с в. Получим а || с.

3. Проведем секущую n

4. Получим 1 и 2, 3 и 4 - накрестлежащие.

Рассмотрим свойства этих углов.


Накрест лежащие углы

Сравним 1 и 2

1. Согнем по секущей АВ.

2. Совместим точки А и В (вершины накрест лежащих углов).

3. 1 и 2 - совпали при наложении.

Вывод: накрест лежащие углы равны.

Соответственные углы
Сравним углы 1 и 2

1. Проведем с помощью сгибов а || в, с - секущая. 2. Проведем биссектрису угла, смежного с углом 1.
3. Совместим вершины А и В. 4. Получаем: 1 и 2 совпали при наложении, следовательно, 1 = 2

Вывод: соответственные углы равны.


Односторонние углы

1. a || b, АВ - секущая
Согнем по секущей
2. Совместим вершины А и В
3. Сделаем указанные сгибы. 4. Сумма 1 и 2 равна 1800
(т.к. составляют развернутый угол)

Вывод: Сумма односторонних углов равна 1800

Задача 2.
Прямая, проходящая через середину биссектрисы АD треугольник АВС и перпендикулярная АD, пересекает сторону АС в точке М. Докажите, что МD || АВ.


1.Оригамское решение - исследование


1. Проведите биссектрису А D. 2. Наметьте середину А D и проведите ОМ А D

3. Согните по линии МD.

4. Сравните углы 1 и 3, для этого согните по AD

5. Cовместите точки А и D

6. 1 и 3 совпали, а они накрест лежащие.
Следовательно MD || AB.

2.Вывод.
Доказать, что прямая MD || AB, это значит обосновать равенство накрест лежащих углов, ( 1 и 3) а отсюда будет следовать параллельность прямых MD и AB.

3.Математическое обоснование


АD - биссектриса, следовательно, 1 = 2. Рассмотрим АDМ. АО=ОD, следовательно, ОМ медиана, ОМ АD - по условию. Треугольник, в котором медиана проведенная к основанию является высотой, равнобедренный. Отсюда, 2 = 3.

1 = 3, а они накрест лежащие при прямых МD и АВ и секущей АD, следовательно МD || АВ.

Задача 3.

Постановка задачи


1. Перегните квадрат по диагонали и разогните
2. Согните пополам
3.Согните фигуру так, чтобы точка В легла на линию АВ.

Задание.Докажите, что прямая AC будет при этом параллельна прямой DE

Оригамское решение


Совместим точки С и А
Точки F и Е тоже совпадают
Вывод: прямая АС || DE , т.к. расстояние между прямыми одно и то же.
Докажем это утверждение математически


Рассмотрим B'EB: О =ОВ, ОЕ В B' - по построению
ОЕ - высота, медиана ==> Е B'=ЕВ
Е B'О = Е BО, Е BО=450
(АВ - диагональ квадрата)
Е B'О = А B'D = 450 (вертикальные)
САB' = 450
САB' = А B'D (накрест лежащие)
==>АС || DЕ, а АF FE.

Задача 4.

На сторонах угла О отмечены точки А и В так, что ОА=ОВ. Через эти точки проведены прямые, перпендикулярные к сторонам угла и пересекающиеся в точке С. Докажите, что луч ОС - биссектриса угла О.


1. Проведем BC OD, ON AC 2. Согнем по прямой, проходящей через точки О и С

3. ВОС и АОС - совпали,
ВОС = АОС,
следовательно,ОС - биссектриса.

Ответы на задачу


Задача 5.
Как с помощью перегибания листа бумаги, провести прямую, перпендикулярную данной прямой и проходящую через данную точку?


Ответы на задачу


Задача 6.
Как с помощью перегибания листа бумаги провести прямую, параллельную данной прямой и проходящую через данную точку? (решить задачу, используя свойство углов, образованных двумя параллельными прямыми и секущей)


Ответы на задачу




Назад Вверх