Геометричні перетворення. Переміщення. Симетрія відносно точки та прямої

Перетворенням фігури F на фігуру F1 називається така відповідність, при якій:
а) кожній точці фігури F відповідає єдина точка фігури F1;
б) кожній точці фігури F1 відповідає деяка точка F;
в) різним точкам фігури F відповідають різні точки фігури F1.
При цьому фігуру F1 називають образом фігури F для даного перетворення.

Переміщення
Перетворення однієї фігури на іншу називають переміщенням або рухом, якщо воно зберігає відстань між точками, тобто переводить будь-які дві точки А і В пер­шої фігури у точки А1 і В1 другої фігури так, що АВ = А1В1.
Два переміщення, виконані послідовно, дають знову пере­міщення. Якщо фігура F переводиться переміщенням у фігуру F1, а фігура F1 переводиться переміщенням у фігуру F2, то перетворення фігури F на фігуру F2 також є переміщенням.
Якщо перетворення переводить фігуру F у фігуру F1, то існує перетворення, яке переводить фігуру F1 у фігуру F, яке назива­ється оберненим до даного. Перетворення, обернене до перемі­щення, також є переміщенням.

Дві фігури називаються рівними, якщо вони переводяться переміщенням одна в одну.

Теорема: При переміщенні точки, які лежать на прямій, переходять у точки, які лежать на прямій, і порядок їх взаємного розміщення зберігається.

Властивості переміщення:
а) прямі переходять у прямі;
б) промені — у промені;
в) відрізок — у відрізок;
г) зберігаються кути між променями;
д) півплощина переходить у півплощину.

Симетрія відносно точки
Точки X і X1 називаються симетричними відносно точки О, якщо точка О є серединою відрізка ХХ1.
Точка О називається центром симетрії. Перетворення фігу­ри F на фігуру F1, при якому кожна точка X фігури F перехо­дить у точку Х1 фігури F1, симетричну точці X відносно даної точки О, називається перетворенням симетрії відносно точки О.

Властивості симетрії відносно точки (центральної симетрії):
1) Перетворення симетрії відносно точки є переміщенням.
2) Перетворення симетрії відносно точки перетворює пряму на па­ралельну їй пряму або на себе; відрізок — на рівний і паралель­ний йому відрізок; многокутник — на рівний йому многокутник.
3) Будь-яка пряма, що проходить через центр симетрії, відобра­жається при цій симетрії на себе.
Якщо перетворення симетрії від­носно точки О переводить фігуру F у себе, то вона називаєть­ся центрально-симетричною, а точ­ка О — центром симетрії.

Симетрія відносно прямої
Точки X і X1 називаються симетричними відносно прямої l, якщо пряма l є серединним перпендикуляром до відрізка ХХ1, тобто якщо ОХ = ОХ1 і l перпендикулярна XX1.

Перетворення фігури F на фігуру F1, при якому кожна точ­ка X фігури F переходить у точку Х1 фігури F1, симетричну їй відносно даної прямої l, називається перетворенням симетрії відносно прямої l або осьовою симетрією. При цьо­му фігури F і F1 називаються симетричними відносно прямої l, а пряма lвіссю симетрії.

Властивості симетрії відносно прямої (осьової симетрії):
1)    Перетворення осьової симетрії є переміщенням.
2)    Осьова симетрія перетворює пряму на пряму; відрізок — на відрізок; многокутник — на рівний йому многокутник.
3)    Точки, що належать осі симетрії, відображаються самі на себе.
Якщо перетворення симетрії відносно прямої l переводить фігуру F у себе, то ця фігура називається симетричною відносно прямої l, а пряма l — називається віссю симетрії.