Geometrie 1 - cvičení

Základy

I. Eukleidovské konstrukce

Seznámení s eukleidovskými konstrukcemi, tzn. s konstrukcemi užívajícími pouze pravítka (bez značek) a kružítka. 

Zejména věnujeme pozornost konstrukci kolmice a rovnoběžky včetně zdůvodnění (dále ovšem používáme obvyklé zkratky s ryskami apod.)

V úloze s omezenou nákresnou poprvé používáme vhodné transformace, např.

Úlohu bez pravítka uvádíme pro zajímavost.


II. Kvadratura mnohoúhelníku

Konstrukce čtverce, který má stejný obsah jako daný mnohoúhelník.

Základní úlohy jsou:

  • transformace trojúhelníku na rovnoběžník (obdélník)
  • transformace rovnoběžníku na rovnoběžník (obdélník) s danou stranou
  • transformace obdélníku na čtverec (pomocí Eukleidových vět)
Sčítání dílčích nápadů u obecného mnohoúhelníku lze dělat různě, např. takto:

kvadratura pětiúhelníku
... pomocí součtu dílčích obdélníků   [ aplikace ]

Poznámky ke stříhání uvádíme pro zajímavost.


III. Zlatý řez a algebra

Konstrukce vs. počítání \leadsto charakterizace eukleidovsky sestrojitelných veličin.

Konstrukci zlatého řezu interpretujeme jako konstrukci kořene (speciální) kvadratické rovnice.

Sestrojitelné veličiny odpovídají kořenům kvadratických rovnic se sestrojitelnými koeficienty...
... tedy z dané jednotky se  k nim lze dopracovat pouze pomocí operací

konstrukce podílu
... pomocí podobných trojúhelníků   [ aplikace ]

IV. Pravidelné mnohoúhelníky


Co víme o pravidelných mnohoúhelnících a které lze sestrojit?

Zejména věnujeme pozornost pravidelnému pětiúhelníku, což je první mnohoúhelník zasluhující soustředěnou pozornost.
Jeho konstrukce je ekvivalentní konstrukci zlatého řezu:

konstrukce pětiúhelníku
... pomocí zlatého řezu dané úhlopříčky   [ pdf | video ]

Kombinací předchozích nápadů lze sestrojit další mnohoúhelníky (viz např. 12 = 3.4 = 2.6}.
Většinu mnohoúhelníků sestrojit nelze!

Následující