MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV MATEMATIKY A STATISTIKY Bakalářská práce BRNO 2017 PETRA SIEBENBÜRGEROVÁ MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV MATEMATIKY A STATISTIKY Sbírka planimetrických úloh řešených pomocí podobností Bakalářská práce Petra Siebenbürgerová Vedoucí práce: prof. RNDr. Josef Janyška, DSc. Brno 2017 Bibliografický záznam Autor: Petra Siebenbürgerová Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Ústav matematiky a statistiky Název práce: Sbírka planimetrických úloh řešených pomocí podobností Studijní program: Fyzika Studijní obor: Fyzika se zaměřením na vzdělávání, Matematika se zaměřením na vzdělávání Vedoucí práce: prof. RNDr. Josef Janyška, DSc. Akademický rok: 2016/2017 Počet stran: ix + 44 Klíčová slova: Podobné zobrazení; Podobnost trojúhelníků; Stejnolehlost Bibliographic Entry Author: Petra Siebenbürgerová Faculty of Science, Masaryk University Department of Mathematics and Statistics Title of Thesis: Exercise book of plane geometry - similarity Degree Programme: Physics Field of Study: Physics with a view to Education, Mathematics with a view to Education Supervisor: prof. RNDr. Josef Janyška, DSc. Academic Year: 2016/2017 Number of Pages: ix + 44 Keywords: Similarity; Similarity of triangles; Dilation Abstrakt V této bakalářské práci se věnujeme planimetrickým úlohám řešených pomocí podobností. Práce je pojata jako sbírka příkladů, teorie je tedy uvedena pouze okrajově. Je členěna do více kapitol, především je zde část příkladová a část s výsledky k uvedeným příkladů. Cílem práce je připravit sbírku úloh pro učitele a žáky střední školy. Abstract In this thesis we study deal with planimatric tasks solved with the help of similarities. The work is conceived as a collection of examples, the theory is therefore introduced only marginally. The work is divided into chapters, especially there is a chapter of examples and a part of results of the mentioned examples. The aim of this work is to prepare a collection of examples for secondary school teachers and students. Poděkování Na tomto místě bych chtěla poděkovat svým přátelům a rodině, kteří mě nesmírně podporovali. A samozřejmě v neposlední řadě také svému vedoucímu prof. RNDr. Josefu Janyškovi, DSc., za odborné a cenné rady a připomínky k této práci. Prohlášení Prohlašuji, že jsem svoji bakalářskou práci vypracovala samostatně s využitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. Brno 5. leden 2017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Petra Siebenbürgerová Obsah Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii Přehled použitého značení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix Kapitola 1. Podobná zobrazení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Kapitola 2. Podobnost trojúhelníků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Kapitola 3. Stejnolehlost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Kapitola 4. Řešení: Podobnost trojúhelníků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Závěr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Seznam použité literatury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 – vii – Úvod Cílem této práce bylo vytvořit sbírku neřešených příkladů z planimetrie s jejich výsledky. Bakalářská práce je sestavena z 5 kapitol. V první kapitole se zabýváme zobrazením jako takovým a definujeme podobné zobrazení s jeho vlastnostmi. Druhá i třetí kapitola obsahuje neřešené příklady, které jsem se snažila rozdělit podle tématu a obtížnosti a k nim potřebnou teorii. Ve čtvrté a páté kapitole jsou tyto příklady vyřešené slovně, pomocí konstrukce, konstrukčního předpisu nebo kombinací konstrukce i kombinačního předpisu. Práce je vytvořena jako doplňkový materiál, takže v ní předpokládám určitou znalost studentů z předchozího učiva. Tuto bakalářskou práci jsem vysázela v systému LATEX a všechny obrázky, které jsou v této práci použity, jsem vytvořila v matematickém programu GeoGebra, který je na internetu volně dostupný. – viii – Přehled použitého značení Pro snažší orientaci v textu zde čtenáři předkládáme přehled základního značení, které se v celé práci vyskytuje. A, B body A, B a, b přímka a, b p = AB přímka p určená body AB 3AB polopřímka AB 2AB polopřímka opačná k AB A P a, A TP a bod A náleží přímce a, bod A nenáleží přímce a a kb přímka a je rovnoběžná s přímkou b a cb přímka a je kolmá na přímku b a’b průnik přímek a, b AB úsečka AB jABj velikost úsečky AB pA polorovina určená přímkou p a bodem A ]AVB úhel AVB j]AVBj velikost úhlu AVB α; β úhel α; β RABC trojúhelník ABC a (v RABC) délka strany protější k vrcholu A, jCBj= a ta těžnice na stranu a va výška na stranu a ρ poloměr kružnice vepsané r poloměr kružnice opsané RABC $RKLM trojúhelník ABC je podobný trojúhelníku KLM k(S, r) kružnice k se středem S a poloměrem r τ Thaletova kružnice – ix – Kapitola 1 Podobná zobrazení K textu teorie této kapitoly jsem využila knihu Matematika pro gymnázia: planimetrie [2]. Zobrazení Z v rovině je předpis, který každému bodu X roviny přiřazuje právě jeden bod X’ roviny. Bod X se nazývá vzor, bod X’ jeho obraz. Zapisujeme Z : X  3XH. Body X, které se zobrazí na sebe, se nazývají samodružné body. Zobrazení, ve kterém jsou všechny body samodružné, se nazývá identita. Podobné zobrazení (podobnost) je takové zobrazení v rovině, pro které existuje kladné reálné číslo κ takové, že pro každé dvě dvojice bodů X, X’ a Y, Y’ vzoru a obrazu je splněn vztah jXHYHj= κ:jXYj. Číslo κ se nazývá koeficient podobnosti. Jestliže κ = 1, pak se jedná o shodnost. Pro každé podobné zobrazení platí:  podobné zobrazení je injektivní,  obrazem přímky AB je přímka A’B’,  obrazem rovnoběžných přímek jsou rovnoběžné přímky,  obrazem polopřímky AB je polopřímka A’B’,  obrazem opačných polopřímek jsou opačné polopřímky,  obrazem poloroviny pA je polorovina p’A’,  obrazem opačných polorovin jsou opačné poloroviny,  obrazem úhlu AVB je úhel A’V’B’ shodný s úhlem AVB. – 1 – Kapitola 2 Podobnost trojúhelníků K textu teorie této kapitoly jsem využila knihy Matematika pro gymnázia: planimetrie [2] a Planimetrie [3] A B C c ab SC tc A0 va α β γ Obrázek 2.1: Popis trojúhelníku Trojúhelník A’B’C’ je podobný trojúhelníku ABC právě, když existuje kladné číslo κ tak, že pro jejich strany platí aH = κ:a, bH = κ:b, cH = κ:c nebo-li jAHBHj= κjABj, jBHCHj= κjBCj, jCHAHj= κjCAj. Číslo κ se nazývá koeficient podobnosti trojúhelníků ABC, A’B’C. Je-li κ > 1, představuje podobnost zvětšení, je-li κ < 1 jde o zmenšení, je-li κ = 1 jsou oba trojúhelníky shodné. Podobnost trojúhelníků ABC, A’B’C’ zapisujeme RABC $ RA’B’C’. Pořadí vrcholů v zápisu RA’B’C’ je určeno pořadím příslušných vrcholů RABC. Věty o podobnosti trojúhelníků Věty(sss) Dva trojúhelníky jsou podobné právě tehdy, když se rovnají poměry všech tří odpovídajících si stran: a : aH = b : bH = c : cH = κ. – 2 – Kapitola 2. Podobnost trojúhelníků 3 Dva trojúhelníky jsou podobné právě tehdy, když poměr každých dvou stran jednoho trojúhelníku se rovná poměru odpovídajících stran druhého trojúhelníku: aH : bH = a : b, bH : cH = b : c, cH : aH = c : a. Věta(uu) Dva trojúhelníky jsou podobné právě tehdy, shodují-li se alespoň ve dvou úhlech. Věta(uSu) Dva trojúhelníky jsou podobné právě tehdy, shodují-li se ve dvou úhlech přilehlých k odpovídající si straně. Věta(sus) Dva trojúhelníky jsou podobné právě tehdy, shodují-li se alespoň v jednom úhlu a v poměru stran tento úhel svírající. Věta(Ssu) Dva trojúhelníky jsou podobné právě tehdy, shodují-li se v poměru dvou odpovídajících si stran a v úhlu, který je naproti větší straně. Přímá podobnost X Nepřímá podobnost Existují dva typy podobnosti a tím pádem i dva typy podobných trojúhelníků. A B C A0 C0 B0 A00 C00 B00 Obrázek 2.2 Trojúhelníky ABC a A’B’C’ jsou přímo podobné. Trojúhelníky ABC a A”B”C” jsou nepřímo podobné. Dva trojúhelníky ABC a A’B’C’ jsou přímo podobné, jsou-li jejich vrcholy stejně orientované - při pohybu od vrcholu A přes B do C se v obou případech pohybujeme po směru nebo proti směru hodinových ručiček. V případě nepřímé podobnosti nejsou jejich vrcholy stejně orientované - pohybujeme se jednou po směru a podruhé proti směru hodinových ručiček. Přímou podobnost dostaneme z nepřímé podobnosti „vyjmutím“ obrazce z roviny, jeho převrácením a následným „vrácením“ do roviny. Kapitola 2. Podobnost trojúhelníků 4 1. Rozhodněte, zda jsou tyto trojúhelníky podobné, víte-li, že (a) první má délky stran 12cm, 16cm, 19cm a druhý 10cm, 13cm, 15cm, (b) první má vnitřní úhly o velikosti 42, 84 a druhý 84, 54 , (c) první má dvě strany délky 4 3 cm, 7 6 cm a úhel jimi sevřený má velikost 55 a druhý 2cm, 1; 75cm a 55. [2, 39] [Řešení] 2. Rozhodně, zda jsou dané trojúhelníky ABC, A’B’C’ podobné: (a) a = 3/5, b = 11/6, γ = 70, a’ = 5/2, b’ = 11/4, γH = 70, (b) a = 3, b = 4, c = 4,5, a’ = 5, b’ = 62 3, c’ = 7,5. [3, 34] [Řešení] 3. V jakém trojúhelníku ABC můžeme zvolit bod D na jeho straně AB tak, aby jej úsečka CD rozdělila na dva podobné trojúhelníky? [3, 34] [Řešení] 4. Jaké dva obdélníky považujeme za podobné? Určete podmínky jejich podobnosti. [3, 34] [Řešení] 5. Je dán libovolný trojúhelník ABC. Sestrojte trojúhelník A’B’C’ podobný trojúhelníku ABC tak, aby (a) jBHCHj= 3 2jBCj, (b) vH a = 2va, (c) rH = 4 5r, (d) ρH = 3 4ρ. [2, 40] [Řešení] 6. Sestrojte dvojici podobných trojúhelníků podle zadání. Podobnost trojúhelníků zapište a uveďte větu o podobnosti trojúhelníků, která pro ně platí: (a) trojúhelník ABC má strany jABj= 3cm, jBCj= 4; 5cm, jACj= 3; 5cm a trojúhelník A’B’C’ má odpovídající strany dvojnásobné délky, (b) pravoúhlý trojúhelník ABC má vnitřní úhel β = 60 a pravoúhlý trojúhelník A’B’C’ má vnitřní úhel βH = 60, jABjT= jAHBHj, (c) v trojúhelníku ABC je jABj = 2; 5cm, α = 40, jACj = 2cm a v trojúhelníku A’B’C’ je jAHBHj= 5cm, αH = 40, jAHCHj= 4cm, (d) v trojúhelníku ABC je jACj= 6cm, jABj= 4; 8cm, β = 110 a v trojúhelníku A’B’C’ je jAHCHj= 3cm, jAHBHj= 2; 4cm, βH = 110. [4, 83] [Řešení] 7. Je dán trojúhelník ABC, rovnoběžky p, r a na rovnoběžce p bod P. Sestrojte trojúhelník PQR podobný trojúhelníku ABC tak, aby Q P p, R Pr. [2, 39] [Řešení] 8. Svislá metrová tyč vrhá stín 180cm. Vypočítejte výšku sloupu, jehož stín je ve stejném okamžiku dlouhý 36m. [2, 39] [Řešení] 9. Vypočítejte výšku stromu, který vrhá stín délky 21m, víte-li, že ve stejném okamžiku 2m vysoký pilíř vrhá stín dlouhý 3m. [4, 85] [Řešení] Kapitola 2. Podobnost trojúhelníků 5 10. Trojúhelníkové pole je na plánu v měřítku 1 : 5000 zakresleno jako trojúhelník o stranách délek 32; 5mm, 23; 5mm a 36mm. Určete jeho skutečné rozměry. [2, 39] [Řešení] 11. Určete měřítko mapy, je-li les tvaru trojúhelníku o rozměrech 1; 6km, 2; 5km, a 2; 7km na mapě zakreslen jako trojúhelník o stranách délek 32mm, 48mm a 54mm. [2, 39] [Řešení] 12. V trojúhelníku ABC (jABj= 12cm, jBCj= 9cm, jACj= 15cm) je narýsována příčka EF(EF kAB, jEFj= 4cm). Vypočtěte vzdálenost bodů E, F od vrcholu C. [2, 39] [Řešení] 13. Zvolte vhodné měřítko a narýsujte plánek (a) vaší třídy, (b) vašeho pokoje nebo bytu, (c) vaší zahrady. [3, 35] [Řešení] 14. Úsečku jABj= 10cm rozdělte na : (a) pět stejných dílů, (b) devět stejných dílů, (c) dva díly v poměru 2 : 1, (d) dva díly v poměru 2 : 3, (e) tři díly v poměru 2 : 3 : 4, (f) v poměru 2 : 3 : p 5. [Řešení] 15. Úsečku AB (jABj = 12cm) rozdělte body C a D v poměru jACj : jCDj : jDBj = = 2 : 3 : 5. [2, 40] [Řešení] 16. Zkraťte úsečky délek 5cm, 6; 5cm a 9cm na 4 7 jejich délky. Sestrojte trojúhelník, jehož strany jsou shodné s původními úsečkami a trojúhelník, jehož strany jsou shodné se zkrácenými stranami. [2, 40] [Řešení] 17. Sestrojte pravoúhlý trojúhelník ABC s odvěsnami a = 8cm, b = 6cm. Označte A1 střed odvěsny AC, B1 střed odvěsny BC a sestrojte nový pravoúhlý trojúhelník A1B1C1, v němž C1 = C. V tomto trojúhelníku postup opakujte a sestrojte trojúhelník A2B2C2, v němž C2 = C1 = C. Měřením stran a úhlů se přesvědčte, že platí: RABC $RA1B1C1 $RA2B2C2. [4, 83] [Řešení] Kapitola 3 Stejnolehlost K textu této kapitoly jsem využila knihy Matematika pro gymnázia: planimetrie [2] a Planimetrie [3] Je dán bod S a reálné číslo κ (κ T= 0). Stejnolehlost se středem S a koeficientem κ je zobrazení H(S; κ), které přiřazuje: 1. každému bodu X T= S bod X’ tak, že platí jSXHj= jκj:jSXj, přitom pro κ > 0 leží X’ na polopřímce SX, pro κ < 0 je bod X’ bodem polopřímky opačné, 2. bodu S bod SH = S.  Stejnolehlost je podobné zobrazení (podobnost).  Píšeme H(S; κ) : X  3XH.  Inverzní zobrazení k H(S; κ) : X  3XH je zobrazení H 1(S; 1 κ ) : XH  3X.  Složením stejnolehlostí H1(S1; κ1) a H2(S2; κ2) dostaneme stejnolehlost H(S; κ1:κ2), kde S PS1S2. Pokud je κ1:κ2 = 1 dostaneme posunutí nebo identitu.  Dva útvary považujeme za stejnolehlé, existuje - li stejnolehlost, která zobrazuje jeden útvar na druhý.  Jediný samodružný bod je střed stejnolehlosti.  Samodružné přímky jsou všechny přímky, které procházejí středem stejnolehlosti.  Obrazem přímky je přímka, odpovídající si přímky jsou rovnoběžné.  Obrazem úsečky je úsečka, odpovídající si úsečky jsou rovnoběžné. Jsou souhlasně orientované pro stejnolehlost s kladným koeficientem a opačně orientované pro stejnolehlost se záporným koeficientem.  Jsou-li dány dvě rovnoběžné úsečky různých délek, existují právě dvě stejnolehlosti, které zobrazí jednu úsečku na druhou.  Stejnolehlost zachovává velikost úhlu. – 6 – Kapitola 3. Stejnolehlost 7 Obrazem kružnice k(O; r) ve stejnolehlosti H(S; κ) je kružnice kH(OH; jκj:r), přitom bod O’ je obrazem bodu O. O k O0 k0 f S2 S1 Obrázek 3.1  Jsou-li dány dvě kružnice s různými poloměry, pak existují právě dvě stejnolehlosti, které zobrazí jednu kružnici na druhou.  Bod S1 z obrázku 3.1 se nazývá vnější střed stejnolehlosti a bod S2 z obrázku 3.1 se nazývá vnitřní střed stejnolehlosti.  Společná tečna dvou kružnic prochází středem některé stejnolehlosti, zobrazující jednu kružnici na druhou nebo je rovnoběžná se spojnicí středů kružnic, které mají stejné poloměry.  Pokud jedna ze dvou kružnic leží uvnitř druhé, pak společná tečna neexistuje.  Tečny procházející vnějším středem stejnolehlosti se nazývají vnější společné tečny, tečny procházející vnitřním středem stejnolehlosti jsou vnitřní společné tečny. Kapitola 3. Stejnolehlost 8 1. Narýsujte body P, S, úsečku AB a obecný trojúhelník KLM. Sestrojte obraz (a) bodu P ve stejnolehlosti H1(S; κ = 1 3), (b) úsečky AB ve stejnolehlosti H2(S; κ =  2), (c) trojúhelník KLM ve stejnolehlosti H3(P; κ = 3). [3, 107] [Řešení] 2. Je dán trojúhelník ABC (a = 6cm, b = 7cm, c = 8cm) a jeho těžiště T. Sestrojte obraz trojúhelníku ABC ve stejnolehlosti se středem T a koeficientem κ =  1 2. [1, 81] [Řešení] 3. Je dán trojúhelník ABC. Určete jeho obraz ve stejnolehlosti H(S; κ): (a) S PAB, κ = 3 2, (b) S = A, κ =  3 4, (c) S leží uvnitř trojúhelníku, κ = p 2, (d) S leží vně trojúhelníku, κ = 2 3. [2, 165] [Řešení] 4. Je dán trojúhelník ABC (a = 4cm, b = 3cm, c = 5cm). Vně trojúhelníku ABC je bod S tak, že jASj= 3cm, jCSj= 4cm. Sestrojte obraz trojúhelníku ABC ve stejnolehlosti se středem S a koeficientem: (a) κ = 3 2, (b) κ = 1 3, (c) κ =  1 2, (d) κ =  1. [1, 81] [Řešení] 5. Zvolte dvojici podobných trojúhelníku ABC, A’B’C’, které mají rovnoběžné odpovídající si strany. Sestrojte střed stejnolehlosti, ve které je obrazem trojúhelníku ABC trojúhelník A’B’C’. Uvažujte případy (a) A = AH, (b) AB a A’B’ leží v téže přímce, (c) jeden trojúhelník leží uvnitř druhého, (d) průnikem trojúhelníků je trojúhelník, (e) průnikem trojúhelníků je prázdná množina. [2, 166] [Řešení] 6. Je dán trojúhelník ABC a body S1 a S2. Zobrazte trojúhelník ABC postupně ve stejnolehlostech H1(S1;  3 2) a H2(S2; 1 2). Určete zobrazení Z, které vynikne složením stejnolehlostí H2 H1. [2, 166] [Řešení] 7. Lichoběžník KLMN (KL k MN) zobrazte ve stejnolehlosti se středem v průsečíku úhlopříček a koeficientem a) 1 2 b)  1 2. [2, 165] [Řešení] 8. Jsou dány dva čtverce s rovnoběžnými stranami. Určete stejnolehlost zobrazující jeden na druhý. [3, 108] [Řešení] Kapitola 3. Stejnolehlost 9 9. Je dán čtverec KLMN (a = 4cm). Označte S střed čtverce. Sestrojte obraz čtverce ve stejnolehlosti se středem S a koeficientem: (a) κ = 1 2, (b) κ = 2, (c) κ =  3 4, (d) κ =  2. [1, 81] [Řešení] 10. Je dán pravidelný pětiúhelník ABCDE a bod M’, který leží uvnitř konvexního úhlu AVE (V je společný bod přímek AB a ED). Sestrojte pětiúhelník A’B’C’D’E’, který je obrazem daného pětiúhelníku ve stejnolehlosti se středem v bodě V tak, aby bod M’ byl vnitřním bodem úsečky A’E’. [2, 166] [Řešení] 11. Sestrojte středy stejnolehlosti dvou rovnoběžných úseček AB, CD v případě, že délky úseček AB a CD (a) nejsou stejné, (b) jsou stejné. [1, 82] [Řešení] 12. Sestrojte středy stejnolehlosti dvou úseček KL a MN, které leží na téže přímce. Úsečky KL a MN (a) nemají žádný společný bod, (b) mají společnou úsečkou ML. [1, 82] [Řešení] 13. V obrázcích 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f určete střed stejnolehlosti a koeficient stejnolehlosti κ. Stejnolehlost zapište. [4, 86] [Řešení] (a) jASj= jA’Sj A A0 S Obrázek 3.2 (b) jSA’j= 2jSAj A A0 f S Obrázek 3.3 Kapitola 3. Stejnolehlost 10 (c) jVA’j= 2jVAj A V f B g h A0 B0 j Obrázek 3.4 (d) jVA’j= 1 3jVAj A V f B g h A0 B0 j Obrázek 3.5 (e) jSO1j= 1 2jSO2j O2 k2 f S a b O1 k1 Obrázek 3.6 (f) jSA’j= 1; 5jSAj S A k1 f A0 k2 Obrázek 3.7 14. V soustavě souřadnic narýsujte dané útvary ve stejnolehlostech H1 a H2 se středem v počátku soustavy souřadnic O[0,0] a s koeficientem stejnolehlosti κ. (a) bod A[1; 5;3], H1(O; κ = 2), H2(O; κ =  2), (b) bod B[0; 3], H1(O; κ = 0; 5), H2(O; κ =  1), (c) úsečka KL, K[1;2], L[4;3], H1(O; κ = 1; 5), H2(O; κ =  0; 5), (d) úsečka PQ, P[3;0], Q[0; 2], H1(O; κ = 0; 5), H2(O; κ =  3). [4, 87] [Řešení] 15. Je dána kružnice k(S;4cm)a bod M Pk. Sestrojte obraz kružnice k ve stejnolehlosti se středem v bodě M a koeficientem: (a) κ = 3 4, (b) κ = 1 2, (c) κ = 1 4, (d) κ =  1 2. [1, 82] [Řešení] 16. Je dána kružnice k(O;2cm). Sestrojte její obraz ve stejnolehlosti H(S; κ): (a) S leží vně k, κ =  3 2, (b) S Pk, κ = p 3, (c) S leží uvnitř k (S T= O), κ =  5 4, (d) S = O, κ = p 2 2 . [2, 170] [Řešení] Kapitola 3. Stejnolehlost 11 17. Sestrojte středy stejnolehlosti dvou kružnic k1, k2, je-li dáno: (a) k1(O1;3cm), k2(O2;1cm), jO1O2j= 6cm, (b) k1(O1;3cm), k2(O2;2cm), jO1O2j= 3; 5cm, (c) k1(O1;3cm), k2(O2;2cm), jO1O2j= 1cm, (d) k1(O1;3cm), k2(O2;2cm), jO1O2j= 0; 5cm, (e) k1(O1;3cm), k2(O2;2cm), jO1O2j= 0cm, (f) k1(O1;3cm), k2(O2;3cm), jO1O2j= 7cm, (g) k1(O1;3cm), k2(O2;3cm), jO1O2j= 6cm, (h) k1(O1;3cm), k2(O2;3cm), jO1O2j= 5cm. [1, 82] [Řešení] 18. Jsou dány dvě kružnice k1(O1;4cm), k2(O2;1cm), jO1O2j = 7cm. Sestrojte středy stejnolehlosti S1; S2 daných kružnic. Označte S1 vnější střed stejnolehlosti, S2 vnitřní střed stejnolehlosti. Potom určete koeficienty stejnolehlosti v následujících přípa- dech: (a) střed stejnolehlosti je S1 a stejnolehlost zobrazuje k1 na k2, (b) střed stejnolehlosti je S1 a stejnolehlost zobrazuje k2 na k1, (c) střed stejnolehlosti je S2 a stejnolehlost zobrazuje k1 na k2, (d) střed stejnolehlosti je S2 a stejnolehlost zobrazuje k2 na k1. [1, 82] [Řešení] 19. Ke kružnicím k1, k2 z úlohy 17. sestrojte společné tečny. [2, 171] [Řešení] 20. Zvolte libovolný trojúhelník ABC, sestrojte jeho těžiště T a kružnici k trojúhelníku opsanou. Zobrazte kružnici k ve stejnolehlosti H(T;  1 2). Kterými body trojúhelníku ABC kružnice k’ prochází? [2, 179] [Řešení] 21. Sestrojte rovnostranný trojúhelník o výšce 5; 5cm. [4, 87] [Řešení] 22. Sestrojte trojúhelník ABC, je-li dáno (a) a : b = 4 : 7, β = 45, tc = 4; 5cm, (b) a : b : c = 7 : 4 : 5, vc = 4cm, (c) α = 45, β = 60, r = 5cm, kde r je poloměr opsané kružnice, (d) jACj: jBCj= 5 : 4, γ = 60, vc = 5cm. [2, 180] [Řešení] 23. Jsou dány kružnice k1(O1;r1), k2(O2;r2), r1 T= r2. Kružnici k1 vepište trojúhelník ABC a sestrojte k němu stejnolehlý trojúhelník A’B’C’ tak, aby jeho vrcholy ležely na kružnici k2. [2, 171] [Řešení] 24. Sestrojte kosočtverec ABCD, je-li dáno e : f = 3 : 4, a = 5; 5cm. [2, 180] [Řešení] 25. Sestrojte kosodélník ABCD, je-li dáno a : b = 5 : 3, α = 75, f = 6cm. [2, 180] [Řešení] Kapitola 3. Stejnolehlost 12 26. Do půlkružnice s poloměrem 3cm vepište obdélník ABCD tak, aby jeho strana AB ležela na průměru a platí: jABj: jBCj= 3 : 4. [2, 180] [Řešení] 27. Do trojúhelníku ABC (a = 5cm, b = 6cm, c = 7cm) vepište čtverec KLMN tak, aby platilo KL &AB, M PBC a N PAC. [1, 83] [Řešení] 28. V kružnici k(S;4cm) vyznačte kruhovou úseč o výšce 2; 5cm. Krajní body základny úseče označte A, B. Potom do kruhové úseče vepište čtverec KLMN tak, aby platilo KL &AB, M Pk a N Pk. [1, 83] [Řešení] 29. Jsou dány dvě různoběžky a, b a kružnice l(O;r) ležící uvnitř jednoho úhlu určeného přímkami a, b. Sestrojte kružnici, která se dotýká obou přímek a s kružnicí l má dotyk (a) vnitřní, (b) vnější. [2, 180] [Řešení] 30. Je dána kružnice k(O;2; 5cm) a přímka p, jOpj= 4cm. Na přímce p je dán bod T tak, že jOTj= 4; 5cm. Sestrojte všechny kružnice, které se dotýkají kružnice k a přímky p v bodě T. [1, 82] [Řešení] 31. Je dán úhel AVB, j^AVBj= 45 a bod M, který leží na ose úhlu AVB a pro který platí jVMj = 5cm. Sestrojte všechny kružnice, které se dotýkají ramen úhlu a prochází bodem M. [1, 82] [Řešení] 32. Je dán úhel AVB, j^AVBj= 45 a uvnitř úhlu bod M tak, že vzdálenost M od 3VB je 1; 5cm, vzdálenost M od 3VA je 3cm. Sestrojte všechny kružnice, které se dotýkají ramen úhlu a procházejí bodem M. [1, 82] [Řešení] 33. Je dána kružnice k(S;r = 3; 5cm) a bod M (jSMj = 2cm). Sestrojte všechny tětivy kružnice k, které procházejí bodem M a jsou bodem M děleny v poměru 2 : 5. [2, 173] [Řešení] 34. Je dán bod M, přímka p a kružnice k(S;3cm), jSpj= 4cm, jMpj= 1cm, jMSj= 7cm, body M, S leží v opačných polorovinách s hraniční přímkou p. Sestrojte všechny přímky XY tak, aby platilo: X P p;Y Pk; M PXY a jMYj= 2jMXj. [2, 179] [Řešení] 35. Je dán konvexní úhel AVB a bod M, který leží uvnitř daného úhlu. Bodem M veďte přímku m, která protíná ramena VA, VB úhlu AVB po řadě v bodech X, Y a přitom platí: jVXj: jVYj= 2 : 3. [2, 179] [Řešení] 36. Bodem M uvnitř konvexního úhlu AVB veďte přímku tak, aby její úsek mezi rameny úhlu byl bodem M dělen v poměru 2 : 3. [2, 40] [Řešení] 37. Je dán čtverec ABCD (jABj= 5cm) a bod M uvnitř čtverce (M PBD, jMBj= 2cm). Sestrojte všechny úsečky XY, které mají krajní body X, Y na hranici čtverce tak, aby platilo jMXj: jMYj= 4 : 3. [2, 179] [Řešení] 38. Jsou dány dvě kružnice se stejným poloměrem k1(O1;r), k2(O2;r), které se protínají. Bod O je střed úsečky O1O2. Veďte bodem O přímku tak, aby její průsečík s kružnicemi k1; k2 byly krajními body tří shodných úseček. [2, 179] [Řešení] Kapitola 3. Stejnolehlost 13 39. Kružnice k1(O1;4cm), k2(O2;2; 5cm), jO1O2j = 3cm se protínají ve dvou bodech. Označte M jeden z těchto průsečíků. Sestrojte všechny úsečky XY, které procházejí bodem M a pro které platí, že X P k1, Y P k2 a bod M dělí úsečku XY v poměru 2 : 1. [1, 82] [Řešení] 40. Jsou dány dvě kružnice k1(O1;3; 5cm), k2(O2;2; 5cm), jO1O2j = 7cm. Sestrojte všechny přímky p tak, aby obě kružnice k1 i k2 vytínaly na přímce p stejně dlouhé tětivy délky 4cm. [1, 82] [Řešení] 41. Je dána kružnice k(O;4; 5cm) a bod M, jOMj= 10cm. Sestrojte přímku procházející bodem M tak, aby kružnici k protínala v bodech X, Y a aby dále platilo: (a) bod X leží mezi body M, Y a platí jMXj: jXYj= 3 : 1, (b) bod Y leží mezi body M, X a platí jMXj: jXYj= 3 : 1. [1, 82] [Řešení] 42. Je dána kružnice k(O;4cm) a bod M, jOMj = 9cm. Sestrojte přímku procházející bodem M tak, aby kružnici k protínala v bodech X, Y a aby dále platilo jXYj = = jXMj. [1, 82] [Řešení] 43. Jsou dány dvě přímky a, b, jejichž průsečík P leží mimo papír, na kterém rýsujeme. Dále je dán bod M. Sestrojte přímku PM, tj. spojte bod M s nedostupným průsečíkem P přímek a, b. [1, 84] [Řešení] 44. Je dán trojúhelník ABC. Vrchol C leží mimo papír, na kterém rýsujeme. Sestrojte kolmici z bodu C na stranu AB. [1, 84] [Řešení] Kapitola 4 Řešení: Podobnost trojúhelníků 1. (a) ne (b) ano (c) ano [Zadání] 2. (a) ne (b) ano [Zadání] 3. rovnostranný nebo rovnoramenný [Zadání] 4. poměr odpovídajících si stran je stejný [Zadání] 5. (a) 1. RABC 2. BHCH; jBHCHj= 3 2jBCj 3. RAHBHCH(uSu) : S = BHCH; u = β; u = γ Úloha má dvě řešení při dané volbě úsečky BHCH. [Zadání] (b) 1. RABC 2. AHAH 0; jAHAH 0j= 2va 3. aH; aH cAHAH 0 ”AH 0 PaH 4. BH;j]AH 0AHBHj= j]A0ABj”BH PaH 5. CH;j]AH 0AHCHj= j]A0ACj”£ * j]ABCj< 90 ”j]ACBj< 90 ACH P2AH 0BH * j]ABCj> 90 •j]ACBj> 90 ACH P3AH 0BH * j]ABCj= 90 •j]ACBj= 90 ABH = AH 0 •CH = AH 0 6. RAHBHCH Úloha má dvě řešení při dané volbě úsečky AHAH 0. [Zadání] – 14 – Kapitola 4. Řešení: Podobnost trojúhelníků 15 (c) 1. RABC 2. S; S střed kružnice opsané RABC 3. kH;kH(SH; 4 5r) 4. AH;AH PkH 5. BH;BH PkH ”j]SHAHBHj= j]SABj 6. CH;CH PkH ”j]BHAHCHj= j]BACj 7. RAHBHCH Úloha má dvě řešení při dané volbě bodu SH a AH. [Zadání] (d) 1. RABC 2. S; S je střed kružnice vepsané RABC 3. kH;kH(SH; 3 4ρ) 4. SH a;SH a PkH 5. SH b;SH b PkH ”j]SH aSHSH bj= j]SaSSbj 6. SH c;SH c PkH ”j]SH aSH bSH cj= j]SaSbScj 7. aH;aH cSHSH a 8. bH;bH cSHSH b 9. cH;cH cSHSH c 10. AH;AH PbH ’cH 11. BH;BH PaH ’cH 12. CH;CH PbH ’aH 13. RAHBHCH Úloha má dvě řešení při dané volbě bodu SH a SH a. [Zadání] 6. (a) věta(sss) (b) věta(uu) (c) věta(sus) (d) věta(Ssu) [Zadání] 7. 1. RABC, p, r, P 2. 3PY;j]XPYj= j]CABj 3. R;R Pr’3PY 4. 3RZ;j]PRZj= j]ABCj 5. Q;Q P p’3RZ 6. RPQR A B C P p r R Q X Y Z R0 Q0 X0 Y0 Z0 Obrázek 4.1 Úloha má 2 řešení. [Zadání] Kapitola 4. Řešení: Podobnost trojúhelníků 16 8. 20m [Zadání] 9. 14m [Zadání] 10. 162; 5m, 117; 5m, 180m [Zadání] 11. 1 : 50000 [Zadání] 12. jCEj= 5cm; jCFj= 3cm [Zadání] 13. zvolte sami [Zadání] 14. (a) 1 1 1 1 1 A BP1 P3 P4P2 Obrázek 4.2 [Zadání] (b) 1 1 1 1 1 1 1 1 1A BP1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 Obrázek 4.3 [Zadání] (c) 2 1 A BP Obrázek 4.4 [Zadání] Kapitola 4. Řešení: Podobnost trojúhelníků 17 (d) 2 3 X YP Obrázek 4.5 [Zadání] (e) 2 3 4 X Y P1 P2 Obrázek 4.6 [Zadání] (f) 2 1 p 5 2 3 p 5 A B P1 P2 Obrázek 4.7 [Zadání] 15. 2 3 5 A BC D Obrázek 4.8 [Zadání] Kapitola 4. Řešení: Podobnost trojúhelníků 18 16. 4 3 4 3 4 3 A BB0 C DD0 E FF0 Obrázek 4.9 A0 B0 C0 A B C Obrázek 4.10 [Zadání] 17.  RABC sRA1B1C1 Podle věty sus, kde úhel je při vrcholu C.  RA1B1C1 sRA2B2C2 Podle věty sus, kde úhel je při vrcholu C.  RABC sRA1B1C1 ”RA1B1C1 sRA2B2C2 A ARABC sRA2B2C2 C B A A1 B1B2 A2 Obrázek 4.11 [Zadání] Kapitola 5 Řešení: Stejnolehlost 1. P S A B M K L P0 B0 A0 M0 L0 K0 Obrázek 5.1 [Zadání] 2. C A B T B0 A0 C0 Obrázek 5.2 [Zadání] – 19 – Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 20 3. (a) A B C S C0 B0 A0 f g Obrázek 5.3 (b) S B C C0 B0 Obrázek 5.4 (c) 1 1 p 2 A B C S A0 C0 B0 Obrázek 5.5 (d) A B C S f g h C0 A0 B0 Obrázek 5.6 [Zadání] 4. (a) A B C S1 S2 A0 C0 B0 Obrázek 5.7 (b) A B C S1 S2 A0 C0 B0 Obrázek 5.8 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 21 (c) A B C S1 S2 A0 C0 B0 Obrázek 5.9 (d) A B CS1 S2 A0 C0 B0 Obrázek 5.10 [Zadání] 5. 1. a; a = AAH 2. b; b = BBH 3. c; c = CCH 4. S; S Pa’b’c (a) A = A’ = S c b C B f g C0 B0 Obrázek 5.11 (b) c a = b A B C A0 B0 C0 S Obrázek 5.12 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 22 (c) b c a A B C A0 C0 B0 S Obrázek 5.13 (d) c a b A B C A0 B0 C0 S Obrázek 5.14 (e) c a b A B C A0 B0 C0 S Obrázek 5.15 [Zadání] 6. Z = H(S; κ), κ =  3 2: 1 2 =  3 4 A B CS1 S2 A0 B0 C0 A00 C00 B00 f g h S Obrázek 5.16 [Zadání] 7. (a) K L MN h S K0 L0 M0 N0 Obrázek 5.17 (b) K L MN g h S M0 L0 K0 N0 Obrázek 5.18 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 23 8. 1. a; a = AAH 2. b; b = BBH 3. c; c = CCH 4. d; d = DDH 5. S; S Pa’b’c’d d a b c A B CD C0 D0 A0 B0 f g h i S Obrázek 5.19 a b d c A B C D A0 B0 C0 D0 S Obrázek 5.20 Úloha má dvě řešení. [Zadání] 9. (a) A B CD S j k A0 B0 C0 D0 Obrázek 5.21 (b) A B CD S j k C0 B0 A0 D0 Obrázek 5.22 (c) A B CD S j k D0 C0 A0 B0 Obrázek 5.23 (d) A B CD S A0 B0 C0 D0 j k Obrázek 5.24 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 24 10. 1. ABCDE, V, M’ 2. M; M PAE ’VMH 3. A’ B’ C’ D’ E’; H(V; jVM0 j jVMj ) : ABCDE  3AHBHCHDHEH A B C D E V M0 M C0E0 A0 B0 D0 Obrázek 5.25 [Zadání] 11. (a) A B C D h i j k S1 S2 Obrázek 5.26 (b) A B C D h i S1 Obrázek 5.27 [Zadání] 12. Pomocí podobných trojúhelníků nad těmito úsečkami. (a) K L g M N E F k lm S Obrázek 5.28 (b) K L g M N E F k S Obrázek 5.29 [Zadání] 13. (a) H(S;  1) : A  3AH (b) H(S; 2) : A  3AH (c) H(S; 2) : AB  3AHBH (d) H(S;  1 3) : AB  3AHBH (e) H(S;  1 2) : k2  3k1 nebo H(S;  2) : k1  3k2 (f) H(S; 1:5) : k1  3k2 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 25 14. (a)  2: 2:  6:  4:  2: 2: 4: 6: 0 A O A0 1 A0 2 f Obrázek 5.30 (b)  1: 1:  3:  2:  1: 1: 2: 3: 0 B O f B0 1 B0 2 Obrázek 5.31 (c) 2: 4: 6: 2: 4: 0 K O f LK0 1 K0 2 L0 1 L0 2 j Obrázek 5.32 (d)  8:  6:  4:  2: 2:  2: 2: 4: 6: 0 POf Q P0 1 P0 2 Q0 1 Q0 2 j Obrázek 5.33 [Zadání] 15. (a) S M k S0 k0 f Obrázek 5.34 (b) S M k S0 k0 f Obrázek 5.35 (c) S M k S0 k0 f Obrázek 5.36 (d) S M k S0 k0 f Obrázek 5.37 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 26 16. (a) O B k S O0 B0 k0 f g Obrázek 5.38 (b) O k S O0 k0 g Obrázek 5.39 (c) O B k S O0 B0 k0 f g Obrázek 5.40 (d) S = O = O’ B k B0 k0 f Obrázek 5.41 [Zadání] 17. 1. k1; k2 2. X; X Pk1 3. p; p kXO1 ”O2 P p 4. X’; XH Pk2 ’p 5. S; S PO1O2 ’XXH (a) O1 k1 O2 k2 X f h X0 i j S1 Y0 k S2 Obrázek 5.42 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 27 (b) O1 k1 O2 k2 f X X0 i S1 Y0 S2 Obrázek 5.43 [Zadání] (c) O1 k1 O2 k2 f X X0 g hi S1 Y0 j S2 Obrázek 5.44 [Zadání] (d) O1 k1 O2 k2 f X X0 g hi S1 Y0 j S2 Obrázek 5.45 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 28 (e) O1 = O2 = S k1 k2 X X0 g Y0 Obrázek 5.46 [Zadání] (f) O1 k1 O2 k2 f X X0 Y0 g hi S2 Obrázek 5.47 [Zadání] (g) O1 O2 k1 k2 S2 g X h i X0 Y0 j Obrázek 5.48 [Zadání] (h) O1 O2 k1 k2 g X h i X0 Y0 j S2 Obrázek 5.49 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 29 18. (a) H(S1; κ) : k1  3k2;κ = jX0 S1j jXS1j (b) H(S1; κ) : k2  3k1;κ = jXS1j jX0 S1j (c) H(S2; κ) : k1  3k2;κ =  jY0 S2j jXS2j (d) H(S2; κ) : k2  3k1;κ =  jXS2j jY0 S2j O1 k1 O2 k2 X f g X0 Y0 h i S2 S1j Obrázek 5.50 [Zadání] 19. 1. k1; k2 2. S; S je střed stejnolehlosti 3. τSO2 4. P; P Pk2 ’τSO2 5. t; t = PS (a) O1 k1 O2 k2 i S1S2 τ1 τ2 P1 P2 t1 t0 2 P0 1 P0 2 t0 1 t2 Obrázek 5.51 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 30 (b) O1 k1 O2 k2 f S1 S2 τ1 P1 P0 1 t0 1 t1 Obrázek 5.52 [Zadání] (c) O1 k1 O2 k2 f S1 S2 t τ1 Obrázek 5.53 [Zadání] (d) Nelze. (e) Nelze. Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 31 (f) O1 k1 O2 k2 S2 τ2 P2 P0 2 t2 t0 2 t1 t0 1 Obrázek 5.54 [Zadání] (g) S2 = P O1 O2 k1 k2 τ2 t2 t1 t0 1 Obrázek 5.55 [Zadání] (h) O1 O2 k1 k2 S2 t1 t0 1 Obrázek 5.56 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 32 20. 1. RABC 2. SAC; SBC; středy stran AC a BC 3. T; T PBSAC ’ASBC 4. oAC; oBC; osy stran AC a BC 5. O; O PoAC ’oBC 6. k; k(O; jOBj) 7. k’; H(T;  1 2) : k  3kH Kružnice k’ prochází středy stran RABC. A B C SBCSAC f g T j k1 O k O0 B0 k0 Obrázek 5.57 [Zadání] 21. 1. pomocný RAHBHC;jAHBHj= jBHCj= jAHCj= a 2. SH c;SH c je střed A’B’ 3. RABC;H(C; 5;5 jCS0 cj) : RAHBHC  3RABC Úloha má jedno řešení. A0 B0 C S0 c Sck lm A B Obrázek 5.58 [Zadání] 22. (a) 1. pomocný RAHBHC;jBHCj= 4cm; jAHCj= 7cm; j]AHBHCj= 45 2. SH c;SH c je střed A’B’ 3. RABC;H(C; 4;5 jCS0 cj) : RAHBHC  3RABC Úloha má jedno řešení. [Zadání] (b) 1. pomocný RAHBHC;jAHBHj= 5cm; jBHCj= 7cm; jAHCj= 4cm 2. vH c;vH c ccH ”C PvH c 3. CH 0;CH 0 PcH ’vH c 4. RABC;H(C; 4 jCC0 0j) : RAHBHC  3RABC Úloha má jedno řešení. [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 33 (c) 1. pomocný RAHBHCH;j]BHAHCHj= 45; j]AHBHCHj= 60 2. o1;o1 osa strany A’B’ 3. o2;o2 osa strany B’C’ 4. S;S Po1 ’o2 5. RABC;H(S; 5 jSA0 j) : RAHBHCH  3RABC Úloha má jedno řešení. [Zadání] (d) 1. pomocný RAHBHC;jAHCj= 5cm; jBHCj= 4cm; j]AHCBHj= 60 2. vH c; vH c cAHBH ”C PvH c 3. CH 1;CH 1 PAHBH ’vH c 4. RABC;H(C; 5 jCC0 1j) : RAHBHC  3RABC Úloha má jedno řešení. [Zadání] 23. 1. k1; k2;k1(O1; r1); k2(O2; r2) 2. RABC;A Pk1 ”B Pk1 ”C Pk1 3. a;a kAO1 ”O2 Pa 4. b;b kBO1 ”O2 Pb 5. c;c kCO1 ”O2 Pc 6. AH;AH Pk2 ’a 7. BH;BH Pk2 ’b 8. CH;CH Pk2 ’c 9. RAHBHCH O1 k1 O2 k2 A B C k l m C00 C0 B00 B0 A00 A0 Obrázek 5.59 Úloha má dvě řešení. [Zadání] 24. 1. pomocný AHBHCHDH;jAHCHj= 3cm; jBHDHj= 4cm 2. S;S PAHCH ’BHDH 3. ABCD;H(S; 5;5 jA0 B0 j) : AHBHCHDH  3ABCD C0 A0 SD0 B0 C B A D Obrázek 5.60 Úloha má jedno řešení [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 34 25. 1. pomocný ABHCHDH;jABHj= 5cm; jADHj= 3cm; j]DHABHj= 75 2. ABCD;H(A; 6 jD0 B0 j) : ABHCHDH  3ABCD Úloha má jedno řešení. A B0 D0 C0 B D C Obrázek 5.61 [Zadání] 26. 1. k 2. pomocný AHBHCHDH;S se střed AHBH 3. C;C Pk ’SCH 4. ABCD;H(S; SC SC0 ) : AHBHCHDH  3ABCD k A0 B0 C0 D0 S g h D C BA Obrázek 5.62 Úloha má jedno řešení. [Zadání] 27. 1. RABC 2. pomocný KHLHMHNH;KHLHMH PRABC 3. M;M PRABC ’AMH 4. KLMN;H(A; AM AM0 ) : KHLHMHNH  3KLMN A B C N0 K0 L0 M0 k MN K L Obrázek 5.63 Úloha má jedno řešení. [Zadání] 28. S k X A B N0 M0 L0 K0 N M K L Obrázek 5.64 [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 35 29. 1. a; b; l;V 2. aH;aH ka”aH je tečna l 3. bH;bH kb”bH je tečna l 4. VH;VH PaH ’bH 5. o;o = fX;jaXj= jbXjg 6. S;S Pl ’VVH 7. OH;OH Po’OS 8. k;k(OH; jSOHj) (a) V a b O l a0 b0 V0 o S1 S2 O1 O2 k1 k2 Ta Tb Obrázek 5.65 (b) V a b O l b0 a0 V0 o S1 S2 O2 I k2 Tb Ta k1 Obrázek 5.66 Podúloha a i b má dvě řešení. [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 36 30. 1. p, k, T 2. r;r c p”O Pr 3. TH;TH Pk ’r 4. S; S Pk ’TTH 5. q;q c p”T Pq 6. OH;OH Pq’OS 7. kH;kH(OH; jOHTj) O k p T r T0 1T0 2 S1 S2 q O0 1 O0 2 k0 2 k0 1 Obrázek 5.67 Úloha má dvě řešení. [Zadání] 31. 1. ]AVB; M 2. OH;OH PVM 3. TH;TH P3VB”OHTH c3VB 4. kH;kH(OH; jOHTHj) 5. MH;MH PkH ’VM 6. p; p kMHTH ”M P p 7. T;T P3VB’p 8. O;O PVM ”TO c3VB 9. k;k(O; jOTj) V o M0 1 O1 T1 Mp1 T0 O0 k0 M0 2 A B p2 T2 O2 k1 k2 Obrázek 5.68 Úloha má dvě řešení. [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 37 32. 1. ]AVB; M 2. o;o = fX;jaXj= jbXjg 3. A;A Pa 4. m;m ca”A Pm 5. OH;OH Pm’o 6. kH;kH(OH; jOHAj) 7. MH;MH PkH ’VM 8. O;O Po”MO kMHOH V M o X m O0 k0 M0 1 M0 2 O2 O1 k2 k1 B A Obrázek 5.69 Úloha má dvě řešení. [Zadání] 33. 1. k, M 2. kH;H(M; 5 2) : k  3kH 3. X;X Pk ’kH 4. Y;Y Pk’3XM 5. XY S k M S0 k0 X1 X2 Y2 Y1 Obrázek 5.70 Úloha má dvě řešení. [Zadání] 34. 1. k, p, M 2. pH;H(M; 2) : p  3 pH 3. Y;Y P pH ’k 4. X;X P p’3MY 5. XY p S M k p0 Y j X Obrázek 5.71 Úloha má jedno řešení. [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 38 35. 1. ]AVB; M 2. XH;XH P3VA”jVXHj= 2cm 3. YH;YH P3VB”jVYHj= 3cm 4. m;m kXHYH ”M Pm 5. X;X P3VA’m 6. Y;Y P3VB’m A V B M X0 Y0 m X Y Obrázek 5.72 Úloha má jedno řešení. [Zadání] 36. 1. ]AVB; M 2. 3VHAH;H(M; 2 3) :3VA  33VHAH 3. X;X P3VHAH’3VB 4. 3VHBH;H(M; 2 3) :3VB  33VHBH 5. Y;Y P3VHBH’3VA 6. p; p = MX 7. q;q = MY A V B M V0 A0 X p B0 Y q Obrázek 5.73 Úloha má dvě řešení. [Zadání] 37. 1. ABCD, M 2. AHBHCHDH;H(M; 3 4) : ABCD  3AHBHCHDH 3. Y;Y PABCD’AHBHCHDH 4. X;X PABCD’3YM 5. XY A B CD M B0 C0 A0 D0 Y2 Y1 l m X1 X2 Obrázek 5.74 Úloha má dvě řešení. [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 39 38. 1. k1; k2; O 2. kH 2;H(O;  1 3) : k2  3kH 2 3. P;P Pk1 ’kH 2 4. p; p = PO O1 k1 O2 k2 O P1 P2 p2p1 k0 2 Obrázek 5.75 Úloha má dvě řešení. [Zadání] 39. 1. k1; k2; M 2. kH 1;H(M;  1 2) : k1  3kH 1 3. Y;Y Pk2 ’kH 1 4. X;X Pk1’3YM 5. XY O1 O2 k1 k2 M k0 1 Y X O0 1 Obrázek 5.76 Úloha má jedno řešení. [Zadání] 40. 1. k1; k2 2. X1Y1;X1 Pk1 ”Y1 Pk1 ”jX1Y1j= 4cm 3. M1;M1 PX1Y1 ”jM1X1j= jM1Y1j 4. kH 1;kH 1(O1;jO1M1j) 5. X2Y2;X2 Pk2 ”Y2 Pk2 ”jX2Y2j= 4cm 6. M2;M2 PX2Y2 ”jM2X2j= jM2Y2j 7. kH 2;kH 2(O12;jO2M2j) 8. S; S je střed stejnolehlosti kH 1; kH 2 9. p; p je tečna kH 1 ” tečna kH 2 ” S P p O1 O2 k1 k2 X1 Y1 M1 k0 1 X2 Y2 M2 k0 2 S2 S1 p4 p1 p3 p2 Obrázek 5.77 Úloha má 4 řešení. [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 40 41. (a) jMXj= 3jXYj; jMYj= jMXj+ jXYj= 4jXYj 1. k, M 2. kH;H(M; 3 4) : k  3kH 3. X;X Pk ’kH 4. Y;Y Pk’3MX 5. XY (b) jMXj= 3jXYj; jMYj= jMXj jXYj= 2jXYj 1. k; M 2. kH;H(M; 2 3) : k  3kH 3. Y;Y Pk ’kH 4. X;X Pk’3MY 5. XY O k M k0 O0 X1 X2 Y1 Y2 Obrázek 5.78 O k M k0 O0 Y1 Y2 g h X1 X2 Obrázek 5.79 Podúloha a i b má dvě řešení. [Zadání] 42. jMXj= 1jXYj jMYj= jMXj+ jXYj= 2jMXj 1. k, M 2. kH;H(M; 1 2) : k  3kH 3. X;X Pk ’kH 4. Y;Y Pk’3MX 5. XY O k Mk0 O0 X1 X2 g h Y1 Y2 Obrázek 5.80 Úloha má dvě řešení. [Zadání] Kapitola 5. Řešení: Stejnolehlost 41 43. 1. a, b, M 2. aH;aH ka”M PaH 3. bH;bH kb”M PbH 4. X;Y;X Pa’bH;Y Pb’aH 5. XHYH;XHYH kXY ”XH Pa;YH Pb 6. aHH;aHH ka”XH PaHH 7. bHH;bHH kb”YH PbHH 8. MH;MH PaHH ’bHH 9. p; p = MMH a b M a0 b0 X Y k X0 Y0 b00 a00 M0 p Obrázek 5.81 [Zadání] 44. Pomocí stejnolehlosti se středem S a libovolným koeficientem κ 1. RABC 2. S; S libovolný 3. AHBHCH;H(S; 1 2) : ABC  3AHBHCH 4. vH c;vH c cAHBH ”CH PvH c 5. CH 0;CH 0 PAHBH ’vH c 6. C0;H 1(S; 1 2) : CH 0  3C0 7. vc;vc cAB”C0 Pvc A B S A0 B0 C0 v0 c C0 0 C0 vc Obrázek 5.82 [Zadání] Závěr Jak už bylo řečeno, práce obsahuje teorii, příklady a jejich řešení. Výběr úloh je především konstrukční, ale najdou se tu i výpočetní úlohy nebo úlohy se slovní odpovědí. Příklady jsou brány ze středoškolských učebnic, takže budu velmi ráda pokud tato práce poslouží jako doplňkový materiál pro žáky i pro vyučující. Díky této práci jsem si nejen prohloubila znalosti planimetrie, především podobného zobrazení, ale také práci s LATEXem a GeoGebrou. – 42 – Seznam použité literatury [1] PETÁKOVÁ, Jindra. Matematika - příprava k maturitě a k přijímacím zkouškám na vysoké školy. 1. vydání. Praha: Prometheus, 1998, 287 s. učebnice prostřední školy. ISBN 80-719-6099-3. [2] POMYKALOVÁ, Eva. Matematika pro gymnázia: planimetrie. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, 2000, 206 s. Učebnice pro střední školy. ISBN 80-719-6174-4. [3] MOLNÁR, Josef. Planimetrie. 1. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2001, 128 s. ISBN 80-244-0370-6. [4] HUDCOVÁ, Milada a KUBÍČKOVÁ, Libuše. Sbírka úloh z matematiky pro střední odborná učiliště a střední odborné školy. 3. upravené vydání. Praha: Prometheus, 2015, 388 s. ISBN 978-80-7196-344-8 – 43 –