Heti összefoglalók
Geometria 2, tanári szakirány
Előadások: 1., 2.,
3., 4., 5.,
6., 7., 8.,
9., 10.
1. előadás
Definíciók: egybevágóság ponthalmazok között; két ponthalmaz
egybevágó volta; egybevágósági transzformáció.
A sík egybevágósági transzformációi
-----------------------------------
Példák: eltolások, forgatások, tükrözések, csúsztatva tükrözések.
A tér mozgásai
--------------
Példák: eltolások, tükrözések, tengely körüli forgatások.
Az egybevágósági transzformációk koordinátás (vektoros) leírása
---------------------------------------------------------------
1. Eltolások.
2. Távolságtartó homogén lineáris leképezések: az ortogonális
mátrixok jellemzése ekvivalens tulajdonságokkal.
2. elõadás
Tükrözések tulajdonságai
------------------------
Két síkra vagy egyenesre vett tükrözés, illetve
egy egyenesre vett tükrözés és eltolás kompozíciója.
Térben síkra, illetve síkban egyenesre vett tükrözés
felírható egy -1 determinánsú ortogonális
transzformáció es egy eltolás kompozíciójaként.
3. elõadás
Tétel: Bármely síkbeli egybevágósági transzformáció
legfeljebb három egyensre való tükrözés szorzata.
Tétel: Bármely térbeli egybevágósági transzformáció
legfeljebb négy síkra való tükrözés szorzata.
Tétel: (rögzített koordinátarendszer mellett) bármely
egybevágósági transzformáció egyértelműen írható egy ortogonális
transzformáció es egy eltolás kompozíciójaként.
Következmények:
Bármely egybevágósági transzformáció egyenestartó, síktartó,
párhuzamosságtartó es szögtartó.
Az egybevágósági transzformációk alkotta csoport.
Bármely ortogonális mátrix determinánsa 1 vagy -1.
Irányítástartó és iranyításváltó egybevágósági transzformációk.
(Pl. eltolások, ill. tükrözések.)
Osztályozási tétel: a sík bármely egybevágósági transzformációja
eltolás, forgatás, egyenesre tükrözés vagy csúsztatva tükrözés.
4. elõadás
Osztályozási tétel: a tér bármely irányítástartó egybevágósági
transzformációja eltolás vagy csavarmozgás.
Hasonlóságok
------------
Definíciók: hasonlóság ponthalmazok között; két ponthalmaz
hasonló volta; hasonlósági transzformáció.
A hasonlósági transzformációk alkotta csoport. Középpontos
hasonlóságok.
Tétel: bármely hasonlósági transzformáció egyértelműen
írható egy ortogonális transzformáció, egy origó középpontú
nyújtás és egy eltolás kompozíciójaként.
Következmények: a hasonlósági transzformációk egyenestartók,
síktartók, párhuzamosságtartók és szögtartók.
Irányítástartó és -váltó hasonlósági transzformációk.
5. elõadás
Ha egy hasonlóság nem egybevágóság, akkor van fixpontja.
A sík irányítástartó hasonlósági transzformációinak osztályozása:
eltolások és forgatva nyújtások.
Háromszögek hasonlósága és egybevágósága.
Alakzatok szimmetriái.
6. elõadás
Affinitások
-----------
Az affin transzformáció (affinitás) definíciója:
invertálható lineáris transzformáció és eltolás kompo-
zíciója.
A definíció függetlensége a koordinátarendszertől.
Hasonlóság és egybevágóság, mint speciális eset.
Az affin transzformációk csoportja.
A tengelyes affinitás iránya; merőleges és ferde affinitások,
ezek aránya. Nyírás.
Az affinitások egyenes-, félegyenes-, szakasz-, sík-, félsík-,
féltértartása, párhuzamosságtartása, és osztóviszonytartása.
Síkbeli (ill. térbeli) affinitások egyértelmű megadhatósága
nem-kollineáris ponthármasokkal (ill. nem-komplanáris pont-
négyesekkel.
7. elõadás
1. AFFINITÁSOK folyt.
--------------------
Példa affinitásokra: párhuzamos vetítés két sík között.
Az affinitások lineáris kombináció tartása súlyponttartása, konvexitástartása.
Kör képe ellipszis.
2. A KÖR GEOMETRIÁJA (Hatvány, inverzió)
----------------------------------------
2.1. Alapfogalmak
-----------------
Kör és érintői; kör és egyenes, ill. két kör kölcsönös
helyzete, szöge.
Körök egyenlete, normálegyenlet.
2.2. Hatvány
------------
A szelőszakaszok szorzatára vonatkozó tétel; pontnak körre
vonatkozó hatványa. A hatvány és a normálegyenlet kapcsolata.
Két kör hatványvonala.
8. elõadás
Három kör hatványpontja, két kör hatványvonalának
szerkesztése.
2.3. Inverzió
-------------
A síkbeli inverzió definíciója; fixpontok, involutív
tulajdonság.
Egyenesek es körök inverzei. Inverz pontpárok jellemzése
merőlegesen metsző körökkel.
Az inverzió érintkezéstartása és szögtartása.
9. elõadás
2.4. Euklideszi szerkesztések
-----------------------------
A szerkesztési eljárás, ill. a szerkeszthető alakzatok
definíciója. Egyszerű szerkesztési feladatok és eljárások.
Klasszikus szerkesztési problémák.
Aranymetszés, szabályos ötszög szerkesztése.
10. elõadás
Inverzió alkalmazása szerkesztési kérdésekben.
Szerkesztési feladatok átfogalmazása inverzióval, példák.
Mascheroni-féle szerkesztések, a Mohr-Mascheroni-tétel.