Симметрия в геометрических преобразовании графиков функций.
Построение графиков четных и нечетных функций было рассмотрено выше.
1. Переносная симметрия.
а) График функции f(х + с) получается параллельным переносом графика f(x) в отрицательном направлении оси ОХ на |с|при c > 0 и в положительном направлении |с|при с < 0.
Пример. Постройте график функции у =
Решение. План построения:
->
1) Строим график функции:
y =
2) График функции у =
(II) получаем из графика функции:
y = — параллельным переносом вдоль оси ОХ вправо на 1 единицу.
Самостоятельная работа.
Постройте график функции у = х2 - 2х + 1.
б) График функции f(x) + kполучается параллельным переносом вдоль оси ОУ в положительном направлении на к единиц (при к > 0) и в отрицательном направлении на |k| при к < 0.
Пример. Постройте график функции у = х2 - 3.
Решение.
1) Строим график функции у = х2(I).
2) График функции у = х2- 3 получаем из графика функции
у = х2с помощью параллельного переноса вдоль оси ОУ на (-3) единицы.
Самостоятельная работа.
Постройте график функции у = - 1
2. Построение графиков вида у = |f(x)|и у = f(|x|).
а) График функции у = |f(x)|получается из графика функции у = f(x) следующим образом: часть графика у = f(x), лежащая над осью ОХ, сохраняется, часть его, лежащая под осью ОХ, отображается симметрично относительно оси ОХ.
Пример. Постройте график функции у = |х2 + 4х – 5|.
Построение.
1) Строим график функции у = х2 + 4х - 5;
D(y) = R; графиком является парабола, у = (х + 2)2- 9;
(-2; -9) координаты вершины; точки пересечения с осью ОХ: x1 = 1, x2 = -5; ось симметрии x= -2.
Замечание. Можно построить часть графика при х ≥ -2, а затем симметрично относительно прямой х = -2 построить часть графика при х < -2.
2) Из графика функции у = х2 + 4х - 5, получаем график функции у = |х2 + 4х – 5|,отобразив симметрично относительно оси Оx часть графика, лежащую под осью.
Самостоятельная работа.
Постройте график функции у = х2+ 7х - 8.
б) График функции у = f|х|) получается из графика функции следующим образом: при х ≥ 0 график у =(|x|)сохраняется, а при х < 0, полученная часть графика отображается симметрично относительно оси Оy.
Пример. Постройте график функции у = х2 + 4|х| - 5.
Решение.
1) Строим график функции у = х2 + 4х - 5 (I).
2) График функции у = х2 + 4|х| - 5 (II), получаем из графика у = х2 + 4х-5, отразив симметрично относительно оси Оy часть графика при х≥0.
Заключение
В своей работе мы попытались:
- расширить представления учащихся о сферах применения математики
(не только в естественных науках, но и в такой области гуманитарной сферы деятельности, как искусство);
- расширить сферу математических знаний учащихся (пространственные фигуры, виды симметрии);
- расширить общекультурный кругозор учащихся посредством знакомства их с лучшими образцами произведений искусства;
- убедить в практической необходимости владения способами выполнения математических действий;
- помочь осознать степень своего интереса к предмету и оценить возможности овладения или с точки зрения дальнейшей перспективы (показать возможности применения полученных знаний в своей будущей профессии художника, архитектора, инженера – строителя).
Данная работа, по нашему мнению станет дополнительным фактором формирования положительной мотивации в изучении математики, а также понимания учащимся философского постулата о единстве мира и осознания положения об универсальности математических знаний.
Надеемся, что наша работа будет интересна учителям и ученикам старших классов.
Литература
А. В. Погорелов. Геометрия: Учебник для 7 – 11 классов общеобразовательных учреждений Хардфорд, Санкт-Петербург, 1996 г.
Материал по «Симметрия относительно плоскости» предоставлен администрацией сайта www.math.ru (mathru@mccme.ru)
Л.С. Сагателова, В.Н. Студенецкая. Геометрия: Красота и Гармония. Волгоград: учитель, 2007 г.
"Л. С. Атанасян и др. Геометрия: учебник для 7-9 кл. общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 2000 г.
Л. С. Атанасян и др. Геометрия: Учебник для 10-11 классов, средней школы. М:.Просвещение, 2000 г.
В. Гончар «Снежинки». Учебно-методическая газета «Математика», №1, 2005 г., изд. Дом «Первое сентября.
Е. Нестеренко. «Симметрия вокруг нас». Учебно-методическая газета «Математика», № 2, 2004 г. Изд. Дом «Первое сентября».
Претте, М.К. Капальдо, А. Творчество и выражение. – М.: Советский художник, 1985.
Саранцев, Г. И. Сборник задач на геометрические преобразования. – М.., 1981.
Смирнова, И. М. Уроки стереометрии в гуманитарных классах // Математика в школе, 1994 № 1-6
Смолина Н. И. Традиции симметрии в архитектуре. – М.: Стройиздат, 1990.
Тарасов, Л. В. Этот удивительный симметричный мир. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1982
Тюхтин, В. С., Урманцев, Ю.А. Система. Симметрия. Гармония. – М.: 1988.
Шарыгин, И. Ф. Наглядная геометрия. – М.: Педагогика, 1992.
Вейль, Г. Симметрия. Пер. с англ. – М.: Наука, 1968.
Волошинов, А. В. Математика и искусство. – М.: Просвещение, 1992
Гарднер, М. Этот правый, левый мир. Пер. с англ. – М.: Мир, 1969.
Джаффее, Г., Орчин, М. Симметрия в химии. – М., 1969
Левитан, К. Геометрическая рапсодия. – М., 1976.
Пидоу, Д. Геометрия и искусство. – М.: 1979
Шубников, А. В., Копцик, В. А. Симметрия в науку и искусстве. – М., 1972.
Вигнер Е., Этюды о симметрии, пер. с англ., М., 1971.