Z pewnością znasz wiele różnych przekształceń na
płaszczyźnie. W tym temacie dowiesz się czym jest jednokładność oraz jakie
własności ją definiują.
Definicja 1
Jednokładnością o środku w punkcie S i skali , nazywamy takie
przekształcenie płaszczyzny, które każdemu punktowi A płaszczyzny
przyporządkowuje taki punkt A1, że .
Twierdzenie 1Obrazem wektora w jednokładności jest wektor do niego równoległy , gdzie i . Ponadto .
Przykład 1
Wyznacz pole trójkąta będącego obrazem trójkąta ABC o współrzędnych w jednokładności o środku .
Z definicji 1 otrzymujemy że:
Policzmy pole trójkąta ABC:
Trójkąt jest podobny do trójkąta w skali , a więc pole trójkąta to .
Twierdzenie 2
Jeśli i , to obrazem prostej AB w
tej jednokładności jest prosta równoległa do prostej AB, zaś obrazem odcinka
AB – równoległy do niego odcinek .
Twierdzenie 3
Obrazem kąta w jednokładności jest kąt do niego przystający
(czyli kąt o tej samej mierze).
Definicja 2Figury i nazywamy figurami jednokładnymi, jeśli
istnieje jednokładność przekształcająca figurę na .
Twierdzenie 4Obrazem punktu w jednokładności o środku i skali , jest punkt , dla którego i .
Twierdzenie 5
Dowolne dwa okręgi są jednokładne.
Przykład 2
Na płaszczyźnie wyznaczono dwa okręgi o równaniach oraz . Wyznacz współrzędne środka
jednokładności S oraz jej skalę k, jeśli wiadomo że .
Skalę jednokładności wyznaczamy dzieląc promień przez promień , czyli (gdyż może być ujemna lub dodatnia), gdzie oraz . Zatem:
Niech , obliczmy współrzędne
środka tej jednokładności na podstawie twierdzenia 19:
Zatem środek jednokładności ma współrzędne pod warunkiem że lub pod warunkiem że .
Zadania do zrobienia
1. Dany jest trójkąt
, w którym
. Trójkąt
jest obrazem trójkąta
w
jednokładności
o
środku
i
skali
, gdzie
. Wiedząc, że środkowa trójkąta
poprowadzona na bok
ma długość
, oblicz:
a) skalę tej jednokładności
b) współrzędne wierzchołków trójkąta
c)pole trójkąta
.
Odp. a)
b)
c)