Краткий ответ
Осевая симметрия — это «зеркальное отражение» относительно прямой-оси: если мысленно перегнуть рисунок по этой прямой, две половины фигуры совпадут. Каждая точка переходит в такую точку по другую сторону оси, что ось оказывается серединным перпендикуляром к отрезку, соединяющему эти точки.
Как это устроено
Построение симметричной точки:
- Опускаем из точки \(A\) перпендикуляр на ось — получаем точку \(H\) (основание).
- Продлеваем перпендикуляр за ось на такое же расстояние: \(AH = HA'\).
- Точка \(A'\) — симметрична \(A\). Ось \(l\) — серединный перпендикуляр к \(AA'\).
A • | • A'
|
H ————————|———————— ось l
|
AH = HA' (расстояния равны)
Ключевое свойство: расстояния до оси равны, а отрезок \(AA'\) перпендикулярен оси. Если хотя бы одно условие нарушено — симметрии нет.
В координатах (полезно для задач):
- ось \(Oy\): \((x;\,y) \to (-x;\,y)\);
- ось \(Ox\): \((x;\,y) \to (x;\,-y)\);
- вертикальная прямая \(x = a\): \((x;\,y) \to (2a - x;\,y)\).
Как проверить фигуру на симметрию
Способ «перегибания»: если сложить фигуру по оси и контуры совпали — симметрия есть. Число таких осей у фигуры — её характеристика:
| Фигура | Осей симметрии |
|---|---|
| Отрезок | 2 (сама прямая и серединный перпендикуляр) |
| Угол | 1 (биссектриса) |
| Равнобедренный треугольник | 1 |
| Равносторонний треугольник | 3 |
| Прямоугольник | 2 |
| Квадрат | 4 |
| Круг | бесконечно много (любая прямая через центр) |
Проверка результата
Возьмём точку \(A(3;\,5)\) и ось \(Oy\). По правилу: \(A'(-3;\,5)\). Проверяем условия: середина отрезка \(AA'\) — это \(\left(\frac{3+(-3)}{2};\,\frac{5+5}{2}\right) = (0;\,5)\), она лежит на оси \(Oy\) ✔. Вектор \(AA' = (-6;\,0)\) перпендикулярен оси (ось направлена вдоль \((0;\,1)\), скалярное произведение \(0\)) ✔. Значит, построение верное.
Не путать: осевая симметрия — отражение относительно прямой, центральная — поворот на \(180°\) относительно точки.