Воспитательные - посредством урока воспитывать внимательное отношение друг к другу, прививать умение слушать товарищей, взаимовыручке, самостоятельность.
Задачи урока:
Формировать навыки в построении биссектрисы с помощью масштабной линейки, транспортира и чертежного треугольника.
Самой древней математической деятельностью был счет. Счет был необходим, чтобы следить за поголовьем скота и вести торговлю. Некоторые первобытные племена подсчитывали количество предметов, сопоставляя им различные части тела, главным образом пальцы рук и ног. Наскальный рисунок, сохранившийся до наших времен от каменного века, изображает число 35 в виде серии выстроенных в ряд 35 палочек-пальцев. Первыми существенными успехами в арифметике стали концептуализация числа и изобретение четырех основных действий: сложения, вычитания, умножения и деления. Первые достижения геометрии связаны с такими простыми понятиями, как прямая и окружность. Дальнейшее развитие математики началось примерно в 3000 до н.э. благодаря вавилонянам и египтянам.
Использование руки для счета ("на пальцах") и физиология руки сделали возможным древний метод рассчитывания лунных фаз и календарных дат по руке (счет велся в основном по фалангам пальцев). Так, в Древней Руси календарные и пасхальные таблицы рассчитывались "по руке". "Руки", т.е. различные способы счисления по руке носили особые названия, например: "рука рождению или ущерблению Луны", "о часах боевых како их учитать по руце", "рука Иоанна Дамаскина - круг Солнца"
Углы.
Определение угла.
Угол – это геометрическая фигура, которая состоит из точки и двух лучей, исходящих из этой точки. Лучи называются сторонами угла, а их общее начало – вершиной угла.
∠ВОС – угол с вершиной в точке О и со сторонами ОВ и ОС.
Определение развёрнутого угла.
Угол называется развёрнутым, если обе его стороны kежат на одной прямой. Можно сказать, что каждая сторона развёрнутого угла является продолжением другой стороны.
∠АВС – развёрнутый угол с вершиной в точке В и со сторонами ВА и ВС.
Понятия внутренней и внешней областей угла.
Любой угол разделяет плоскость на 2 части. Если угол неразвёрнутый, то одна из частей называется внутренней, а другая внешней областью этого угла. Если угол развёрнутый, то любую из двух частей, на которые она разделяет плоскость можно считать внутренней областью угла. Фигуру, состоящую из угла и его внутренней области, так же называют углом. Если луч исходит из вершины неразвёрнутого угла и проходит внутри угла, то он делит этот угол на два угла.
∠СОВ разделен лучом ОА на два угла ∠СОА и ∠ВОА.
Сравнение углов.
Чтобы установить, равны углы или нет, нужно наложить один из них на другой так, чтобы сторона одного угла совместилась со стороной другого, а две другие оказались по одну сторону от совместившихся сторон.
Если две другие стороны совместятся, то углы полностью совместятся и, значит, они равны. Если же эти стороны не совместятся, то меньшим считается тот угол, который составляет часть другого.
На рисунке угол 1 составляет часть угла 2, ∠1<∠2.
Неразвёрнутый угол составляет часть развёрнутого угла, поэтому развёрнутый угол больше неразвёрнутого угла. Любые два развёрнутых угла, очевидно, равны.
Измерение углов.
Измерение углов аналогично измерению отрезков – оно основано на сравнении их с углом, принятым за единицу измерения. Обычно за единицу измерения углов принимают градус – угол, равный 1\180 части развёрнутого угла. Эта единица измерения углов была введена много веков назад, ещё до нашей эры. Определённые части градуса носят специальные названия: 1\60 часть градуса называется минутой, 1\60 часть минуты называется секундой. Минуты обозначаются знаком «’», а секунды – знаком «”». Например, угол в 60 градусов, 32 минуты и 17 секунд обозначается так: 60°32’17”. Положительное число, которое показывает, сколько раз градус и его части укладываются в данном угле, называется градусной мерой угла. Для измерения углов используется транспортир. Если два угла равны, то градус и его части укладываются в этих углах одинаковое количество раз, т.е. равные углы имеют равные градусные меры.
Виды углов.
Угол называется прямым, если он равен 90°, острым, если он меньше прямого угла, т.е. меньше 90°, тупым, если он больше 90°, но меньше 180°, т.е. больше прямого, но меньше развёрнутого угла.
Измерение углов на местности.
Измерение углов на местности производится с помощью специальных приборов. Простейшим из них является астролябия. Она состоит из двух частей: диска, разделённого на градус, и вращающийся вокруг центра диска линейки (алидады). На концах алидады находятся два узких окошечка, которые используются для установки её в определённом направлении. Для того чтобы измерить угол АОВ на местности, треножник с астролябией ставят так, чтобы отвес, подвешенный к центру диска, находился точно над точкой О. Затем устанавливают алидаду вдоль одной из сторон ОА или ОВ, и отмечают деление, против которого находится указатель алидады. Разность отсчёты и даёт градусную меру угла АОВ.
Измерения углов проводятся в различных исследованиях, например в астрономии при определении положения небесных тел. Очень важно с достаточной точностью измерять углы при определении положения искусственных спутников на орбитах. Для этой цели конструируют специальные приборы. Данные, полученные помощью этих приборов, обрабатываются на компьютерах.
Биссектриса угла.
Биссектриса (от лат. bi- «двойное», и sectio «разрезание») угла — луч с началом в вершине угла, делящий угол на две равные части.
Биссектриса угла (вместе с её продолжением) есть геометрическое место точек, равноудалённых от сторон угла (или их продолжений).
Толковый словарь русского языка под ред. Д. Н. Ушакова
БИССЕКТРИСА (от латин. bissectrix - секущая поперек).
В угле - прямая линия, делящая угол пополам.
В треугольнике - прямая линия, проведенная от какого-н. угла к противоположной стороне и делящая эту сторону на части, прямо пропорциональные двум другим сторонам.
Файл:T.gif Теорема о биссектрисе: Биссектриса угла треугольника делит противоположную сторону в отношении, равном отношению двух прилежащих сторон.
Файл:T.gif Теорема Штейнера — Лемуса. Если 2 биссектрисы равны, то треугольник — равнобедренный.
Свойства:
Биссектриса внутреннего угла треугольника делит противолежащую сторону на отрезки, пропорциональные прилежащим сторонам
Биссектрисы внутренних углов треугольника пересекаются в одной точке — инцентре — центре вписанной в этот треугольник окружности.
Если биссектриса внешнего угла треугольника пересекает продолжение противолежащей стороны, то AD/BD=AC/BC.
Биссектрисы внутреннего и внешнего углов перпендикулярны.
Биссектрисы одного внутреннего и двух внешних углов треугольника пересекаются в одной точке. Эта точка — центр одной из трёх вневписанных окружностей этого треугольника.
Основания биссектрис двух внутренних и одного внешнего углов треугольника лежат на одной прямой, если биссектриса внешнего угла не параллельна противоположной стороне треугольника.
Построение треугольника по трем заданным биссектрисам с помощью циркуля и линейки невозможно, причём даже при наличии трисектора
Из вершины A данного угла как из центра описываем окружность произвольного радиуса r. Пусть B и С – точки ее пересечения со сторонами угла.
Из точек В и С проведем окружности тем же радиусом r. Пусть точка D – точка их пересечения отличная от A.
Проведем луч AD.
Проведем отрезки BD и CD. Δ ABD = Δ ACD, по третьему признаку равенства треугольников. Отсюда ∠ BAD = ∠ CAD и следовательно AD – биссектриса угла BAC.
Примеры задач.
Задача. №1
Построить биссектрису данного угла.
Решение. Пусть дан угол АОВ. Приложив один конец циркуля к точке О, т.е. за центр возьмем точку О, произвольным раствором циркуля проведем дугу. Пусть А и В – точки пересечения дуги с лучами ОА и ОВ. Теперь из точек А и В, раствором циркуля, равным АВ, проведем две дуги. Если D точка пресечения будет во внутренней области, то проведем луч OD. Этот луч является биссектрисой угла АОВ, так как, ∆АОD=∆DОВ. Замечание. Проведя биссектрису, мы говорим, что «данный угол поделили на два равных угла». Вышесказанным способом также каждую часть можно поделить на две части. И тогда, данный угол поделится на четыре равных угла и т.д. Но произвольный угол нельзя поделить, с помощью циркуля и линейки, на три равных угла (в истории математики эта задача получила название задача о трисекции угла).
Задача. №2
Условие. Через вершины А и С треугольника АВС проведены прямые, перпендикулярные биссектрисе угла АВС. Они пересекают прямые СВ и ВА в точках К и М соответственно. Найдите длину АВ, если ВМ = 8 см, KC = 1 см и АВ > ВС.
Решение. В треугольниках ABK и MBC биссектрисы одновременно являются и высотами (см. рис.), поэтому эти треугольники — равнобедренные. Так как АВ > ВС, то точка M лежит на стороне АВ, а точка K — продолжении стороны ВС. Значит, BC = BM = 8 (см); AB = BK = BC + CK = 9 (см).
Ответ: АВ=9 см.
Задание для самостоятельной проверки.
1 вариант: Построить биссектрису остроугольного треугольника. 2 вариант: Построить биссектрису тупоугольного треугольника. 3 вариант: Построить биссектрису прямоугольного треугольника.
Интересный факт:
<u</u>Вплоть до XIX в. никто не сомневался ни в истинности пятого постулата, ни в том, что евклидова геометрия единственно возможна, ни в том, что она описывает реальный физический мир.
Конечно, великолепной была его попытка дать аксиоматическое изложение геометрии, т.е. сформулировать небольшое количество простых предложений (аксиом), из которых логически выводятся все теоремы геометрии. Но предложенный Евклидом список аксиом вскоре подвергся критике. Например, одна из них, утверждавшая, что "все прямые углы равны между собой", оказалась просто ненужной. Ее удалось доказать с помощью остальных евклидовых аксиом.
Но одна из них - пятый постулат Евклида - вызывала особенные нарекания математиков. Именно эта аксиома, как показало историческое развитие науки, содержала в себе зародыш другой, неевклидовой геометрии.
Вот о чем говорится в пятом постулате:
Если две прямые а и в образуют при пересечении с третьей прямой внутренние односторонние углы a и в, сумма величин которых меньше двух прямых углов (т.е. меньше 180°), то эти две прямые обязательно пересекаются, причем именно с той стороны от третьей прямой, по которую расположены углы а и в (составляющие вместе менее 180°).
