Задачи на построение в планиметрии.
Центральным видом учебной деятельности, в процессе которой учащиеся усваивают математические теории, у них развиваются самостоятельность мышления и творческие способности, является решение задач.
Органической частью обучения всем учебным предметам, особенно предметам естественно-математического цикла, в том числе геометрии и черчения, является решение различных графических задач. В данной работе мы рассмотрим частный вид класса графических задач - задачи на построение.
Задачи на построение - это задачи, решаемые различными инструментами (линейка, циркуль и т.д.), которые предполагаются абсолютно точными.
Геометрические задачи на построение играют важную роль в обучении и эта роль сводится к следующему:
v они являются надёжным средством систематического повторения геометрического материала;
v эти задачи позволяют учащемуся обстоятельно и глубоко разобраться в известном им геометрическом материале;
v они способствуют развитию пространственных представлений у учащихся;
v они приучают учащихся логически рассуждать;
v эти задачи успешно формируют у учащихся алгоритмическую культуру;
v посредством этих задач реализуются межпредметные связи геометрии со смежными дисциплинами и особенно с черчением;
v эти задачи дисциплинируют внимание у учащихся, приучают их проявлять настойчивость, инициативу и изобретательность в достижении намеченной цели.
В зависимости от выбора инструментов определяется цикл задач, которые могут быть разрешены этими средствами. Основным набором инструментов для решения задач на построение являются циркуль и линейка.
Любая задача на построение, разрешаемая при помощи циркуля и линейки может быть решена при помощи и других наборов инструментов: одним циркулем; линейкой с двумя параллельными краями, которая может быть заменена угольником; линейкой и окружностью, заданной в плоскости чертежа с отмеченным центром.
В данной работе мы рассматриваем задачи на построение, которые будут решаться циркулем и линейкой. Это мы делаем по той лишь причине, что именно такие задачи рассматриваются в школьном курсе геометрии и именно они являются основными, обеспечивающими межпредметную связь геометрии и черчения.
Укажем основные построения, которые допускают циркуль и линейка (постулаты циркуля и линейки):
1) Построение прямой, проходящей через две данные точки.
2) Построение окружности с центром в данной точке и радиусом, равным данному отрезку.
3) Построение точки пересечения двух данных непараллельных прямых.
4) Построение точки пересечения данной окружности и данной прямой, если они существуют.
5) Построение точек пересечения двух данных окружностей, если они существуют.
А теперь укажем основные построения, которые используются для решения задач на построение в курсе геометрии, они сводятся к следующему:
1) от данной точки прямой отложить отрезок заданной длины;
2) отложить от данного луча в данную полуплоскость угол, равный данному углу;
3) разделить данный отрезок пополам;
4) разделить данный отрезок на несколько равных частей;
5) разделить данный угол пополам;
6) из данной точки прямой восстановить перпендикуляр к этой прямой;
7) из точки вне прямой опустить на эту прямую перпендикуляр;
8) провести перпендикуляр к данному отрезку через его середину;
9) построить треугольник по трём сторонам;
10) построить треугольник по двум сторонам и углу между ними;
11) построить треугольник по стороне и двум прилежащим к ней углам;