Класс 8 → Введение в геометрию → Строительство ↓
Создание угла
Геометрия — это замечательный мир точек, линий, форм и углов. Изучение геометрии в школе помогает нам лучше понять мир. Один из основных навыков в геометрии — это построение углов с использованием простых инструментов, таких как линейка и циркуль. В этом уроке мы исследуем, как можно строить углы. Давайте погрузимся в этот пошаговый процесс и поймем его самым простым способом.
Понимание углов
Прежде чем построить угол, давайте поймем, что такое угол. Угол возникает, когда две линии пересекаются в общей точке, которая называется вершиной. Две прямые линии называются сторонами угла. Углы измеряются в градусах. Существуют разные типы углов в зависимости от градусной меры:
- Острый угол: Угол, мера которого больше 0 градусов, но меньше 90 градусов.
- Прямой угол: Угол, который точно равен 90 градусам.
- Тупой угол: Угол, мера которого больше 90 градусов, но меньше 180 градусов.
- Развернутый угол: Угол, который точно равен 180 градусам.
Инструменты, необходимые для построения углов
Для построения угла вам понадобятся несколько простых инструментов. Это:
- Циркуль: Инструмент, используемый для рисования кругов и дуг.
- Линейка: Прямой инструмент для рисования прямых линий.
- Карандаш: Для нанесения точек и рисования линий.
Основные шаги для построения различных углов
Построение угла в 60 градусов
Начнем с построения угла в 60 градусов. Обычно начинают с отрезка линии. Следуйте этим шагам:
- Проведите отрезок: Начните с рисования отрезка прямой линии, допустим, AB. Это будет одна сторона угла.
- Установите ширину циркуля: Разведите циркуль на нужную ширину. Эта ширина может быть произвольной, но должна быть удобной для рисования дуги.
- Начертите дугу: Установив иглу циркуля в точке A, нарисуйте дугу, пересекающую AB.
- Начертите вторую дугу из первой дуги: Не меняя ширины циркуля, установите иглу в точке пересечения дуги с линией AB и нарисуйте вторую дугу, пересекающую первую дугу.
- Отметьте точку пересечения: Точка, где вторая дуга пересекает первую дугу, это точка C.
- Проведите вторую сторону: Соедините точку A с точкой C. Угол BAC равен 60 градусам.
Построение угла в 90 градусов
Построение угла в 90 градусов, также называемого прямым углом, включает следующие шаги:
- Проведите базовый отрезок: Допустим, мы провели отрезок прямой линии PQ.
- Начертите дугу: Установите иглу циркуля в точке P и нарисуйте дугу, пересекающую PQ в точке, назовите эту точку R.
- Начертите вторую дугу из точки пересечения: Не меняя ширины циркуля, установите иглу в точке R и нарисуйте вторую дугу, обозначив пересечение с предыдущей дугой как S.
- Повторите снова: Не меняя ширины циркуля, установите иглу в точке S и нарисуйте еще одну дугу, чтобы пересечь дугу, нарисованную из R. Обозначьте ее T.
- Проведите перпендикулярную линию: Установите иглу циркуля в точке T и нарисуйте дугу, пересекающую внешнюю дугу, нарисованную из R в новой точке U.
- Соедините точки: Соедините вершины P и U. Угол TPU составляет ровно 90 градусов.
Построение угла в 30 градусов
Для построения угла в 30 градусов мы используем знания о 60-градусном угле:
- Начните с 60-градусного угла: Следуйте тем же шагам, что и для построения угла в 60 градусов.
- Постройте внешнюю биссектрису: Установите циркуль на произвольную ширину, нарисуйте дуги от каждой открытой стороны угла, которые пересекаются. Точка, в которой эти дуги пересекаются, используется для проведения линии обратно к вершине, которая делит угол пополам. Это значит, что вы построили два угла по 30 градусов.
Построение угла в 45 градусов
Угол в 45 градусов — это половина 90-градусного угла. 90-градусный угол делится следующим образом:
- Сделайте угол в 90 градусов: Как описано ранее.
- Процесс деления: Используя циркуль, разделите 90-градусный угол. Нарисуйте дуги от двух сторон угла и отметьте их пересечение.
- Создайте линию деления: Соедините исходную вершину и точку, где дуги пересекаются. Это создаст угол в 45 градусов.
Использование постулатов и теорем для углов
Постулаты и теоремы в геометрии позволяют строить и проверять углы. Вот некоторые из них:
Теорема о биссектрисе угла
Теорема о биссектрисе угла утверждает, что если у вас есть угол и вы делите его пополам, то любая точка на линии биссектрисы равноудалена от обеих сторон угла.
Постулат о соответствующих углах
Это означает, что когда две параллельные линии пересекаются секущей, углы в одном и том же относительном положении равны.
Некоторые распространенные проблемы и решения
Конструирование угла без транспортира
Когда вам нужно построить угол, но у вас нет транспортира, использование циркуля и линейки — надежный метод. Как показано, многие углы можно построить, сначала построив вертикальные (90-градусные) или равносторонние (60-градусные) углы, а затем деля их пополам.
Распространенные ошибки
- Неверная ширина циркуля: Убедитесь, что ширина циркуля остается неизменной во время строительства, это критически важно для точности.
- Рисование неравномерных дуг: Важно поддерживать дуги аккуратными и равномерными по размеру при рисовании для более точных пересечений.
Преимущества построения углов
Конструирование углов помогает развивать геометрическое понимание и решать геометрические задачи.
- Создает прочную основу для понимания свойств геометрических фигур.
- Помогает в точном изображении архитектурных и инженерных чертежей и ремесел.
- Облегчает углубленное понимание оптометрии, съемки и молекулярной химии, где понимание углов имеет первостепенное значение.
Заключение
Процесс построения углов с использованием простых инструментов, таких как циркуль и линейка, играет важную роль в геометрии и служит основой для многих сложных областей, связанных с математикой и наукой. Понимая и практикуя построение углов, студенты приобретают не только академические навыки, но и полезные умения, которые помогут творчески решать повседневные задачи. Будь то построение простого 60-градусного угла или деление углов на равные части, навыки, усвоенные здесь, составляют важное звено между вычислительным движением и пространственным мышлением.
Практические задачи
- Постройте угол в 75 градусов, не используя транспортир.
- Разделите данный угол в 120 градусов и подтвердите это с помощью построения.
- Нарисуйте две параллельные линии и секущую. Измерьте внутренние углы и подтвердите их равенство с помощью построения.
- Нарисуйте треугольник, в котором каждый внутренний угол составляет 60 градусов, используя только циркуль и прямую линию.