Geometrija v prostoru

Geometrija v prostoru

Avtor: E-um (vsebinsko), Skupina NAUK (tehnično)

Kaj je točka?

Vsak resen matematik ti bo povedal, da na to vprašanje ni odgovora. Pravimo, da točke ne moremo definirati. Vseeno pa si jo nekako lahko predstavljamo. Pravimo, da ji priredimo model. Model za točko je pika, kot recimo na koncu tega stavka.

Iz točk so sestavljeni bolj zapleteni geometrijski objekti, kot sta premica in ravnina. Premico si predstavljamo kot neskončno dolgo ravno črto, ravnino pa kot neomejen list papirja. Najpogosteje jo ponazorimo s paralelogramom.

Kako so točke, premice in ravnine povezane med seboj?

Na naslednjih straneh je nekaj trditev, ki govorijo o tem.

Skozi dve različni točki poteka natanko ena premica.

To lahko povemo tudi drugače: premica je natanko določena z dvema različnima točkama.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka


Tri nekolinearne točke določajo natanko eno ravnino.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka


Dani premici lahko skozi točko, ki ne leži na njej, narišemo natanko eno vzporednico.

Prejšnjo trditev poznamo kot Evklidov aksiom ali aksiom o vzporednici.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka


Tudi za ravnino in točko lahko oblikujemo podobno trditev. Poskusi jo povedati sam.

Trditev se glasi

Trditev

Dani ravnini lahko skozi točko izven nje narišemo natanko eno vzporedno ravnino.

Medsebojne lege dveh premic

Kaj pa lahko povemo o dveh premicah? Ustavimo se najprej pri vseh možnih medsebojnih legah. Dve premici lahko imata eno, vse ali nobene skupne točke.

Če imata natanko eno skupno točko, se premici sekata.

Če so jima vse njune točke skupne, pravimo, da premici sovpadata oziroma, da sta identični. V tem primeru sta premici tudi vzporedni.

Če pa premici sploh nimata skupnih točk, sta lahko

  • vzporedni (samo, če ležita v isti ravnini) ali
  • mimobežni (če ni nobene ravnine, v kateri bi obe premici ležali).

Povzemimo.

 

Premici v ravnini se sekata ali pa sta vzporedni.

Premici v prostoru se lahko sekata, sta vzporedni ali pa mimobežni.

Medsebojne lege dveh premic

Poglejmo si to na slikah.

Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka


Kdaj sta premici mimobežni?
Kdaj sta dve premici vzporedni?

Kdaj sta premici mimobežni?

Premici sta mimobežni, ko nimata nobene skupne točke in ne ležita v isti ravnini.

Kdaj sta dve premici vzporedni?

Premici sta vzporedni, če sovpadata ali če ležita v isti ravnini in nimata nobene skupne točke.

Medsebojne lege premice in ravnine

Kaj pa lahko povemo o premici in ravnini?

  • Premica lahko ravnino prebada (imata eno skupno točko).
  • Premica lahko v celoti leži v ravnini (z ravnino ima skupne vse svoje točke).
  • Premica z ravnino nima nobene skupne točke.

    V zadnjih dveh primerih je premica z ravnino vzporedna.

    Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
    Riš datoteka
Ali ima lahko premica z ravnino natanko dve skupni točki?

Ali ima lahko premica z ravnino natanko dve skupni točki?

Ne, premica z ravnino ne more imeti le dveh skupnih točk. Ker je z dvema točkama premica enolično določena (to pomeni, da ne moremo narisati dveh različnih premic, ki bi potekali skozi isti dve točki), gre očitno za premico, ki poteka skozi tisti dve točki in leži v celoti v ravnini. Se pravi: če ima premica z ravnino dve skupni točki, jih ima pravzaprav nešteto; to so vse točke, ki ležijo na premici oziroma cela premica leži v ravnini.

Poskus risanja premice, ki bi imela z ravnino natanko dve skupni točki

Poskus risanja premice, ki bi imela z ravnino natanko dve skupni točki

(dve premici ravnina.png)

Slika prikazuje objekta in , ki oba potekata skozi točki in . Objekt je premica, ki vsa leži v dani ravnini, objekt pa je poskus risanja nove premice, ki bi imela z ravnino le dve skupni točki. To je očitno nemogoče doseči, saj skozi in poteka natanko ena premica. Če želimo, da bi objekt imel z ravnino natanko dve skupni točki iz ravnine, to gotovo ne bo nova premica, pač pa neka krivulja.

S čim lahko ravnino enolično podamo?

Če si vse pozorno prebral in pregledal slike, si lahko našel štiri načine, s katerimi lahko določimo neko ravnino.

Ravnino lahko podamo:

  • s tremi nekolinearnimi točkami,
  • z dvema sekajočima se premicama,
  • z dvema (različnima) vzporednicama,
  • s premico in točko, ki ne leži na tej premici. Vse štiri možnosti prikazuje spodnja slika.

    Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
    Riš datoteka


Medsebojne lege dveh ravnin

Za konec pa opišimo še medsebojne lege dveh ravnin.

Dve ravnini

  • se lahko sekata (v premici) ,
  • lahko imata skupne vse svoje točke,
  • sploh nimata skupnih točk.

    V zadnjih dveh primerih sta ravnini vzporedni.
Aplikacija RiŠ se ni mogla zagnati. Prosim preverite, ali imate v brskalniku namescen program Java 1.4.2 (ali novejsi) (Kliknite tu za namestitev Jave)
Riš datoteka


Preveri svoje znanje

Preberi spodnje trditve in ugotovi, ali so pravilne ali nepravilne.

Če sta premici vzporedni, nimata skupnih točk. Nepravilno. Pravilno.
Namig
Ravnina je natanko določena s tremi točkami. Pravilno. Nepravilno.
Namig
Če sta premici mimobežni, nimata skupnih točk. Nepravilno. Pravilno.
Ravnini imata lahko vse točke skupne ali pa nobene. Pravilno. Nepravilno.
Namig
Dani premici lahko narišemo natanko eno vzporednico. Pravilno. Nepravilno.
Namig
Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Namig

Pomisli na premici, ki sovpadata.

Namig

Ni vseeno, kako te tri točke ležijo.

Namig

Kaj pa, če se sekata v premici?

Namig

Natančno preberi Evklidov aksiom!

Naloga 1

Ugotovi, ali so dane trditve pravilne ali nepravilne.

Če premici nimata skupne točke, sta vzporedni. Nepravilno. Pravilno.
Če sta ravnini vzporedni, nimata skupnih točk. Pravilno. Nepravilno.
Dve ravnini se lahko sekata samo v premici. Pravilno. Nepravilno.
Premici, ki sovpadata, sta vzporedni. Pravilno. Nepravilno.
Skozi dve točki poteka natanko ena premica. Pravilno. Nepravilno.
Če je premica z ravnino vzporedna, nima z ravnino nobene skupne točke. Pravilno. Nepravilno.
Če premici nimata nobene skupne točke, sta mimobežnici. Pravilno. Nepravilno.
Preveri

Pravilno

Bravo. Na vsa vprašanja si odgovoril pravilno.

Napačno

Nekateri tvoji odgovori so lahko pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Naloga 2

Poveži naslednje dele stavkov v stavke:

Če ima premica z ravnino dve skupni točki,
Ravnina je določena s premico in točko,
Dve premici z eno skupno točko določata
Premici lahko skozi točko
Ravnino lahko določimo na štiri načine
Premici sta vzporedni,
Če premica z ravnino nima skupnih točk,
Če ravnini nimata skupnih točk,
Premica je določena
Tri nekolinearne točke
leži cela v tej ravnini.
ki ne leži na premici.
ravnino.
izven nje narišemo natanko eno vzporednico.
s tremi nekolinearnimi točkami
z dvema sekajočima se premicama
s premico in točko izven nje in dvema različnima vzporednicama
če ležita v isti ravnini in nimata skupnih točk ali če sovpadata.
je z ravnino vzporedna.
sta vzporedni.
z dvema različnima točkama.
določajo ravnino.
Preveri

Pravilno

Pravilno si povezal izraze, ki so enaki.

Napačno

Mogoče je, da so nekateri izmed tvojih ujemanj pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Naloga 3

Oglej si skico kvadra in poišči premice oziroma ravnine z zahtevanimi lastnostmi.

(skica kvader.PNG)
Nosilke stranic, ki so vzporedne nosilki stranice BC.
Nosilke stranic, ki so mimobežne nosilki AB.
Premice - nosilke, ki se z nosilko EF sekajo v eni točki.
Premice, ki so vzporedne ravnini ABCD in z njo nimajo skupnih točk.
Premice nosilke, ki ležijo v ravnini ADEH.
Vzporedna ravnina ravnini BCFG.
Ravnine, ki se z ravnino CDGH sekajo v premici.
AD
EH
FG
DH
CG
AE
BF
EF
GH
ADHE
ABCD
BCFG
EFGH
EFDC
ABGH
AECG
BCDH
BC
ABEF
Preveri

Pravilno

Pravilno si povezal izraze, ki so enaki.

Napačno

Mogoče je, da so nekateri izmed tvojih ujemanj pravilni, vendar ne vsi. Poskusi še enkrat.

Rezultati

0%
0%