Bài 22: Hình có tâm đối xứng
1. Hình có tâm đối xứng trong thực tế
Quan sát chiếc chong chóng hai cánh dưới đây:
Nếu ta quay chong chóng này một nửa vòng (180°) quanh điểm O ở tâm, ta thấy chong chóng sẽ trùng khít với vị trí ban đầu.
Điểm O được gọi là tâm đối xứng của hình chong chóng.
📖 1. Tâm đối xứng là gì?
Định nghĩa: Điểm là tâm đối xứng của hình nếu khi ta quay hình một nửa vòng (180°) quanh điểm , hình thu được sẽ trùng khít với chính hình ban đầu.
Hình có tâm đối xứng (còn gọi là hình đối xứng tâm) là hình có một điểm mà khi quay hình đó quanh một nửa vòng, hình thu được trùng với hình ban đầu.
Ví dụ 1: Minh họa tâm đối xứng
📖 2. Tâm đối xứng của một số hình đã học
| Hình | Có tâm đối xứng? | Tâm đối xứng |
|---|---|---|
| Đoạn thẳng | Có | Trung điểm |
| Hình tròn | Có | Tâm của đường tròn |
| Hình bình hành | Có | Giao điểm của hai đường chéo |
| Hình chữ nhật | Có | Giao điểm của hai đường chéo |
| Hình thoi | Có | Giao điểm của hai đường chéo |
| Hình vuông | Có | Giao điểm của hai đường chéo |
| Tam giác đều | Không | - |
| Hình thang cân | Không | - |
| Lục giác đều | Có | Giao điểm của các đường chéo chính |
Chú ý:
- Hình có tâm đối xứng còn gọi là hình đối xứng tâm.
- Khi một hình vừa có trục đối xứng và tâm đối xứng, tâm đối xứng luôn nằm trên trục đối xứng.
📖 3. So sánh trục đối xứng và tâm đối xứng
| Đặc điểm | Trục đối xứng | Tâm đối xứng |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Đường thẳng mà khi gập hình theo , hai phần chồng khít | Điểm mà khi quay hình 180° quanh , hình trùng khít |
| Cách nhận biết | Gấp giấy theo đường thẳng | Quay hình nửa vòng quanh điểm |
| Kí hiệu | Đường thẳng | Điểm |
| Số lượng | Có thể 1, 2, 3, 4, 6 hoặc vô số | Tối đa 1 tâm đối xứng |
📖 4. Ví dụ minh họa
Ví dụ 2: Xác định tâm đối xứng của hình bình hành
Hình bình hành có tâm đối xứng là điểm - giao điểm của hai đường chéo và .
Ví dụ 3: Chứng minh điểm O là tâm đối xứng của hình chữ nhật
Hình chữ nhật có tâm đối xứng là giao điểm của hai đường chéo.
Bài 1: Đoạn thẳng có tâm đối xứng không? Là điểm nào?
Có. Tâm đối xứng của đoạn thẳng là trung điểm của nó.
Khi quay đoạn thẳng một nửa vòng quanh trung điểm , điểm sẽ đến vị trí của điểm và ngược lại.
Bài 2: Trong các chữ cái sau, chữ nào có tâm đối xứng?
Các chữ có tâm đối xứng: S, N, O, Z
- Chữ S: quay 180° vẫn là S
- Chữ N: quay 180° vẫn là N
- Chữ O: là hình tròn, tâm đối xứng là tâm
- Chữ Z: quay 180° vẫn là Z
Chữ H và A không có tâm đối xứng.
Bài 3: Hình thoi có tâm đối xứng không? Vẽ hình minh họa.
Có. Tâm đối xứng của hình thoi là giao điểm của hai đường chéo.
Bài 1: Hãy tìm một số hình ảnh trong thực tế có tâm đối xứng.
Một số hình ảnh có tâm đối xứng trong thực tế:
- Hoa văn trang trí: Nhiều hoa văn truyền thống
- Biển báo giao thông: Biển cấm xe đi ngược chiều
- Logo: Nhiều logo thương hiệu
- Công trình kiến trúc: Một số tòa nhà đối xứng qua tâm
Bài 2: Tại sao nhiều loại hoa có cánh đối xứng tâm?
Nhiều loại hoa có cánh đối xứng tâm vì:
- Tạo sự cân đối, hài hòa về mặt thẩm mỹ
- Giúp hoa thu hút côn trùng thụ phấn hiệu quả hơn
- Phản ánh quy luật tự nhiên trong sinh học
Bài 3: Hình nào vừa có trục đối xứng, vừa có tâm đối xứng?
Các hình vừa có trục đối xứng, vừa có tâm đối xứng:
- Hình tròn: Vô số trục đối xứng + tâm đối xứng
- Hình vuông: 4 trục đối xứng + tâm đối xứng
- Hình chữ nhật: 2 trục đối xứng + tâm đối xứng
- Hình thoi: 2 trục đối xứng + tâm đối xứng
- Hình bình hành: 0 trục đối xứng + tâm đối xứng
Tổng kết bài học:
1. Tâm đối xứng là gì?
- Điểm là tâm đối xứng của hình nếu khi quay hình một nửa vòng (180°) quanh , hình thu được trùng khít với hình ban đầu.
2. Hình có tâm đối xứng
- Hình có tâm đối xứng còn gọi là hình đối xứng tâm.
- Các hình có tâm đối xứng:
- Đoạn thẳng (trung điểm)
- Hình tròn (tâm)
- Hình bình hành (giao điểm hai đường chéo)
- Hình chữ nhật (giao điểm hai đường chéo)
- Hình thoi (giao điểm hai đường chéo)
- Hình vuông (giao điểm hai đường chéo)
- Lục giác đều (giao điểm các đường chéo chính)
3. So sánh trục đối xứng và tâm đối xứng
| Trục đối xứng | Tâm đối xứng |
|---|---|
| Là đường thẳng | Là điểm |
| Nhận biết bằng gập giấy | Nhận biết bằng quay 180° |
| Có thể có nhiều trục | Chỉ có một tâm (nếu có) |
4. Lưu ý
- Một hình có thể có cả trục đối xứng và tâm đối xứng.
- Khi có cả hai, tâm đối xứng luôn nằm trên mỗi trục đối xứng.
📝 Bài tập tự luận
Bài 1: Vẽ hình bình hành ABCD và xác định tâm đối xứng của nó.
Bài 2: Trong các hình sau, hình nào có tâm đối xứng: hình tròn, hình thoi, tam giác đều, hình chữ nhật, hình bình hành?
Bài 3: Chứng minh rằng đoạn thẳng có tâm đối xứng là trung điểm của nó.
Bài 4: Hình nào vừa có trục đối xứng, vừa có tâm đối xứng? Cho ví dụ.
Bài 5: Cho hình thoi ABCD có đường chéo AC = 8cm, BD = 6cm. Tìm tâm đối xứng và vẽ hình minh họa.
📊 Đáp số
Bài 1: Tâm đối xứng là giao điểm O của hai đường chéo AC và BD
Bài 2: Có tâm: hình tròn, hình thoi, hình chữ nhật, hình bình hành; Không có: tam giác đều
Bài 3: Khi quay đoạn thẳng AB 180° quanh trung điểm O, điểm A đến vị trí B và ngược lại
Bài 4: Hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật, hình thoi
Bài 5: Tâm O cách mỗi đỉnh 4cm theo AC và 3cm theo BD
Hình nào dưới đây có tâm đối xứng?