למדנו שקו סימטריה נבדק בקיפול.
עכשיו נספור כמה קווים יש לכל צורה — ונגלה סימטריה מסוג אחר לגמרי.
כמה קווים לכל צורה
שימו לב לדפוס: ככל שיש יותר צלעות שוות, יש יותר קווי סימטריה.
למשולש שווה שוקיים שתי צלעות שוות וקו אחד. לשווה צלעות שלוש — וקו לכל אחת. ולמעגל «אינסוף צלעות» ואינסוף קווים.
סימטריה סיבובית
זו סימטריה מסוג אחר: מסובבים את הצורה פחות מסיבוב שלם, והיא נראית בדיוק כמו קודם.
אין כאן שום קיפול — רק סיבוב.
ואלה שתי תכונות נפרדות.
ללב יש קו סימטריה, אבל אין סימטריה סיבובית — סובבו אותו ותקבלו לב הפוך. ולשבשבת יש סיבובית, בלי אף קו.
לפרפר יש קו סימטריה אחד. יש לו סימטריה סיבובית?
להציג את התשובה והפתרון
לא. סובבו פרפר בחצי סיבוב והכנפיים יהיו למטה. קיפול — כן; סיבוב — לא.
דרגת הסימטרייה הסיבובית
כמה פעמים הצורה מתלכדת עם עצמה בסיבוב שלם אחד? המספר הזה נקרא דרגת הסימטרייה הסיבובית.
ריבוע מתלכד 4 פעמים — דרגה 4. פרח עם שלושה עלים זהים — דרגה 3. ועיגול? מתלכד בכל זווית — אינסוף.
מהי דרגת הסימטרייה הסיבובית של מלבן?
להציג את התשובה והפתרון
2. חצי סיבוב מחזיר אותו, ועוד חצי — שתי התלכדויות בסיבוב שלם.
טבלת המשולשים והמרובעים — לדעת בעל פה
שתי הפתעות לזכור: במלבן האלכסונים אינם קווי סימטרייה.
ולמקבילית אין אף קו — אבל דרגה 2: חצי סיבוב סביב מפגש האלכסונים מחזיר אותה לעצמה.
איך בודקים סימטרייה סיבובית בלי להסתובב בעצמכם? מניחים דף שקוף על הצורה, מעתיקים, ומסובבים את השקף. בכל פעם שהציור שעל השקף מתלכד עם הצורה — עוד נקודה לדרגה.
הבלבול בין שני הסוגים.
האלכסון אינו קו סימטריה במלבן — הקיפול לא מתכסה.
ללב יש קו ואין סיבוב. אין קשר הכרחי בין השתיים.
תרגילים
תרגיל 1
כמה קווי סימטריה יש למלבן שאינו ריבוע?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2
הפתרון:
האנכי והאופקי
האלכסון לא מקפל נכון — הצלע הארוכה לא נופלת על הקצרה.
תרגיל 2
כמה קווי סימטריה יש לריבוע?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
שני ישרים ושני אלכסונים
בריבוע כל הצלעות שוות — ולכן גם האלכסון עובד.
תרגיל 3
כמה קווי סימטריה יש למשולש שווה שוקיים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 1
הפתרון:
הגובה לבסיס
ובמשולש שווה צלעות — שלושה, אחד מכל קודקוד.
תרגיל 4
בכמה מעלות צריך לסובב ריבוע כדי שייראה אותו דבר?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 90
הפתרון:
רבע סיבוב
זו סימטריה סיבובית — שונה מקו סימטריה.
תרגיל 5
ללב יש קו סימטריה. יש לו גם סימטריה סיבובית?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד לא
הפתרון:
לא חוזר לעצמו
שתי תכונות נפרדות — קיפול כן, סיבוב לא.
תרגיל 6
מה הקשר בין מספר הצלעות השוות למספר קווי הסימטריה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א יותר צלעות שוות — יותר קווים
הפתרון:
שווה שוקיים
שווה צלעות
מעגל
הסימטריה נובעת מהשוויון בין החלקים — זה אותו רעיון, נספר אחרת.
תרגיל 7
לאילו מסוגי המשולשים יש סימטרייה שיקופית?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א שווה־צלעות וגם שווה־שוקיים
הפתרון:
שווה־צלעות: 3 קווים · שווה־שוקיים: קו אחד · שונה־צלעות: כלום
קו הסימטרייה של שווה־השוקיים יורד מהקודקוד אל אמצע הבסיס.
תרגיל 8
לאיזה סוג משולש יש סימטרייה סיבובית?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד רק שווה־צלעות
הפתרון:
שליש סיבוב מחזיר את שווה־הצלעות לעצמו — דרגה 3
שווה־שוקיים רגיל מתלכד רק אחרי סיבוב שלם — וזה לא נחשב.
תרגיל 9
איזו סימטרייה יש למקבילית?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב סיבובית בלבד — דרגה 2
הפתרון:
חצי סיבוב סביב מפגש האלכסונים — והיא שוב היא
זו השאלה שכולם נופלים בה: נדמה שהאלכסון הוא קו קיפול, אבל קיפול לאורכו לא מכסה חצי על חצי. נסו עם דף!
תרגיל 10
כמה קווי סימטרייה יש לריבוע?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
שני האלכסונים ושני קווי האמצע
ודרגת הסיבוב שלו גם היא 4 — רבע סיבוב מחזיר אותו לעצמו.
תרגיל 11
כמה קווי סימטרייה יש למלבן (שאינו ריבוע)?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2
הפתרון:
רק שני קווי האמצע
האלכסונים אינם קווי סימטרייה של מלבן — קיפול לאורך אלכסון לא מכסה חצי על חצי. זו הטעות הנפוצה בפרק.
תרגיל 12
מהי דרגת הסימטרייה הסיבובית של מגן דוד?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 6
הפתרון:
כל שישית סיבוב — התלכדות
שישה חודים זהים — שש התלכדויות בסיבוב שלם.
תרגיל 13
מהי דרגת הסימטרייה הסיבובית של עיגול?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג אינסוף
הפתרון:
אין זווית «מיוחדת» — כולן עובדות
העיגול הוא אלוף הסימטרייה: אינסוף קווי סימטרייה ואינסוף דרגות סיבוב. כל סיבוב מחזיר אותו לעצמו
תרגיל 14
לאיזו צורה יש סימטרייה סיבובית אך לא שיקופית?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א שבשבת (טחנת רוח) שכל כנפיה פונות לאותו כיוון
הפתרון:
רבע סיבוב מתלכד — אבל בבואת מראה נראית הפוכה
הכנפיים «מסתובבות» כולן לאותו כיוון, ולכן במראה הצורה מתהפכת. סיבובית — כן, שיקופית — לא. גם המקבילית שייכת למשפחה הזאת.
תרגיל 15
לאילו מהמרובעים יש גם סימטרייה שיקופית וגם סיבובית?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א ריבוע ומלבן
הפתרון:
ריבוע: 4 קווים ודרגה 4 · מלבן: 2 קווים ודרגה 2
המקבילית — סיבובית בלבד; הטרפז הרגיל — כלום.
תרגיל 16
התאימו כל מקרה למה שהוא אומר
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: — לב, פרפר, משולש שווה שוקיים — קו אחד בלבד. · — מלבן — האנכי והאופקי. לא האלכסונים. · — משולש שווה צלעות — אחד מכל קודקוד. · — ריבוע — שניים ישרים ושניים אלכסוניים.
הפתרון:
כל זוג כאן הופיע בשיעור — ההתאמה היא בדיוק מה שהטבלה הראתה.
תרגיל 17
השלימו את הטבלה: כמה קווי סימטריה, ומהי דרגת הסימטריה הסיבובית?
| הצורה | קווי סימטריה | דרגה |
|---|---|---|
| לב | ____ | ____ |
| מלבן | ____ | ____ |
| ריבוע | ____ | ____ |
| עיגול | ____ | ____ |
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לב: 1, 1 · מלבן: 2, 2 · ריבוע: 4, 4 · עיגול: אינסוף, אינסוף
הפתרון:
לב, מלבן, ריבוע
כל קוטר הוא קו, וכל סיבוב מתלכד
ללב דרגה 1: רק הסיבוב השלם מחזיר אותו — כלומר אין לו סימטריה סיבובית.
תרגיל 18
יש לצורה קו סימטריה, או אין?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לב — יש קו · מקבילית — אין אף קו · ריבוע — יש קו · שבשבת — אין אף קו · משולש שונה צלעות — אין אף קו · מגן דוד — יש קו
הפתרון:
סיבוביות — בלי אף קו
אל תתבלבלו: למקבילית ולשבשבת יש סימטריה סיבובית, אבל אף קיפול לא מכסה אותן.
תרגיל 19
מסובבים מלבן (שאינו ריבוע) רבע סיבוב, . הוא מתלכד עם עצמו.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
הצלע הארוכה עומדת במקום הקצרה
למלבן צריך חצי סיבוב, . רבע סיבוב מספיק רק לריבוע.
תרגיל 20
סדרו מהדרגה הקטנה אל הגדולה
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לב · מלבן · משולש שווה צלעות · ריבוע · מגן דוד
הפתרון:
ללב דרגה 1 בלבד — רק הסיבוב השלם מחזיר אותו.
תרגיל 21
השלימו
לשבשבת עם ארבע כנפיים זהות, שכולן פונות לאותו כיוון, יש ____ קווי סימטריה, ודרגת הסימטריה הסיבובית שלה היא ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לשבשבת עם ארבע כנפיים זהות, שכולן פונות לאותו כיוון, יש 0 קווי סימטריה, ודרגת הסימטריה הסיבובית שלה היא 4
הפתרון:
כל רבע סיבוב מתלכד — אבל במראה הכנפיים פונות לצד השני, ולכן אין קו.
תרגיל 22
בכמה מעלות, לכל הפחות, צריך לסובב מגן דוד כדי שיתלכד עם עצמו?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 60
הפתרון:
דרגה 6
מחלקים את הסיבוב השלם בדרגה.