Chương V. Tính đối xứng của hình phẳng trong tự nhiên

Bài tập cuối chương V

SGK Toán 6 — Kết nối tri thức, tập 1 · 4 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Mở bài học này trong app ↗
Bài 1 · 5.17★★★Trang 110Đếm trục đối xứng của hình vẽ trên lưới ô vuông
Bài 5.17 (trang 110). Em hãy vẽ các hình dưới đây vào giấy kẻ ô vuông rồi chỉ ra tất cả các trục đối xứng của chúng (nếu có).
a) Hình mũi tên gấp khúc (Hình a);
b) Hình chữ thập kiểu chữ X (Hình b);
c) Hình ngôi sao tám cánh (Hình c).
(Ba hình vẽ trên lưới ô vuông — xem hình bên dưới; nét hồng là hình đã cho, nét xanh đứt là trục đối xứng tìm được.)
Hình a: không có trục đối xứngHình b: 4 trục đối xứngHình c: 8 trục đối xứng
Kiến thức cần nhớ
  • Một đường thẳng là trục đối xứng của một hình nếu gấp hình theo đường đó thì hai phần chồng khít lên nhau.
  • Trên lưới ô vuông, hai điểm đối xứng nhau qua một trục thì cách đều trục đó và nằm trên đường vuông góc với trục.
1Cách 1. Đếm ô vuông đối xứng hai bên mỗi đường nghi ngờ

Định hướng. Với hình vẽ trên lưới ô vuông, một đường thẳng là trục đối xứng khi mọi đỉnh của hình cách đều đường đó và đối xứng nhau qua đường đó, nên dò từng đường nghi ngờ rồi đếm ô hai bên là biết ngay.

Hình a: các đỉnh lệch ô không đều nhau theo bất kì phương nào
Hình a: không có trục đối xứng
Hình b: bốn cánh của hình chữ X dài bằng nhau và đối xứng từng đôi một
Hình b: có 4 trục đối xứng, gồm đường ngang, đường dọc và hai đường chéo của hình vuông bao ngoài
Hình c: tám cánh của ngôi sao dài bằng nhau và xếp đều quanh tâm
Hình c: có 8 trục đối xứng, gồm 4 đường nối hai đỉnh nhọn đối diện và 4 đường nối hai khe lõm đối diện

Vậy Hình a không có trục đối xứng; Hình b có 4 trục đối xứng; Hình c có 8 trục đối xứng.

2Cách 2. Gấp thử hình theo các phương cơ bản

Định hướng. Gấp trực tiếp tờ giấy theo từng phương nghi ngờ (ngang, dọc, hai đường chéo) rồi quan sát hai nửa có chồng khít hay không cũng cho cùng kết luận, không cần đếm ô.

Hình a: gấp theo mọi phương đều lệch, không phương nào cho hai phần trùng khít
Hình b: gấp theo đường ngang — khớp; gấp theo đường dọc — khớp; gấp theo hai đường chéo — đều khớp
Hình c: gấp lần lượt qua từng cặp đỉnh nhọn đối diện — khớp (4 lần); gấp qua từng cặp khe lõm đối diện — khớp (4 lần)

Vậy Hình a không có trục đối xứng; Hình b có 4 trục đối xứng; Hình c có 8 trục đối xứng.

Nhận xét. Số trục đối xứng của Hình b và Hình c đúng bằng số cánh của hình (4 cánh — 4 trục, 8 cánh — 8 trục) vì các cánh dài bằng nhau và xếp đều quanh tâm; Hình a không có cánh nào lặp lại nên không có trục nào.

Đáp số. Hình a: không có trục đối xứng. Hình b: có 4 trục đối xứng. Hình c: có 8 trục đối xứng.
Sai lầm thường gặp. Tưởng hình càng nhiều cạnh thì càng nhiều trục đối xứng dù các cạnh không đều nhau (như Hình a); hoặc đếm thiếu trục chéo của Hình b vì chỉ nhìn theo phương ngang, dọc quen thuộc.
Nguồn: SGK Toán 6 — KNTT, tập 1, trang 110
Bài 2 · 5.18★★★Trang 110Nhận biết hình có tâm đối xứng qua số cánh và cách xếp cánh
Bài 5.18 (trang 110). Hình nào dưới đây là hình có tâm đối xứng?
a) Hình chong chóng 3 cánh (Hình a);
b) Hình chong chóng 6 cánh xếp đều (Hình b);
c) Hình chong chóng 6 cánh xếp lệch (Hình c).
(Xem ba hình chong chóng bên dưới.)
Hình a: 3 cánh, không có tâmOHình b: có tâm đối xứng OHình c: không có tâm đối xứng
Kiến thức cần nhớ
  • Một hình có tâm đối xứng nếu quay hình đó nửa vòng quanh thì được chính hình ban đầu.
  • Số cánh xếp đều quanh tâm phải là số chẵn, và mỗi cánh phải có đúng một cánh đối diện giống hệt mình thì hình mới có tâm đối xứng.
1Cách 1. Ghép từng cặp cánh đối diện qua tâm nghi ngờ

Định hướng. Muốn có tâm đối xứng thì mỗi cánh phải tìm được đúng một cánh sinh đôi nằm thẳng hàng qua tâm ở phía đối diện, nên cứ ghép cặp lần lượt là biết hình nào đạt.

Hình a có 3 cánh — số cánh lẻ nên luôn dư một cánh không có bạn đối diện
Hình a: không có tâm đối xứng
Hình b có 6 cánh dài bằng nhau, xếp đều quanh tâm, cứ hai cánh cách nhau đúng nửa vòng lại giống hệt nhau
Hình b: có tâm đối xứng
Hình c có 6 cánh nhưng xếp lệch, các cánh không chia được thành từng cặp đối diện giống hệt nhau qua tâm
Hình c: không có tâm đối xứng

Vậy trong ba hình đã cho, chỉ Hình b là hình có tâm đối xứng.

2Cách 2. Quay thử hình nửa vòng quanh tâm nghi ngờ

Định hướng. Cách chắc chắn nhất là hình dung quay cả hình đúng nửa vòng quanh điểm nghi ngờ là tâm; nếu hình mới chồng khít lên hình cũ thì điểm đó đúng là tâm đối xứng.

Quay Hình a nửa vòng quanh tâm: cánh vốn ở trên xoay xuống dưới nhưng không trùng vị trí cánh nào cũ
Hình a: không có tâm đối xứng
Quay Hình b nửa vòng quanh tâm: mỗi cánh xoay đúng sang vị trí cánh đối diện, hình mới trùng khít hình cũ
Hình b: có tâm đối xứng
Quay Hình c nửa vòng quanh tâm: các cánh xoay lệch sang chỗ trống, không trùng cánh nào cũ
Hình c: không có tâm đối xứng

Vậy chỉ Hình b có tâm đối xứng.

Nhận xét. Hình c tuy cũng có 6 cánh như Hình b nhưng xếp lệch nên vẫn không có tâm đối xứng — chứng tỏ số cánh chẵn chỉ là điều kiện cần, cách xếp đều từng cặp đối diện mới là điều kiện đủ.

Đáp số. Chỉ Hình b là hình có tâm đối xứng.
Sai lầm thường gặp. Thấy Hình c cũng có 6 cánh như Hình b (số chẵn) liền vội cho là có tâm đối xứng, quên kiểm tra các cánh có xếp thành từng cặp thẳng hàng qua tâm hay không.
Nguồn: SGK Toán 6 — KNTT, tập 1, trang 110
Bài 3 · 5.19★★Trang 110Vẽ hình đối xứng qua một trục cho trước
Bài 5.19. Vẽ mặt cười (trang 110). Vẽ các hình sau vào vở và vẽ thêm hoạ tiết để được hình mặt cười nhận đường thẳng cho trước là trục đối xứng.
a) Mặt đã có một bên mắt và nửa miệng cười;
b) Mặt đã có một bên mày và nửa miệng cười;
c) Mặt đã có một bên má hồng, một bên mắt cười và nửa miệng cười;
d) Mặt đã có một bên mắt, nửa miệng cười và một giọt mồ hôi.
(Bốn hình cho trước — xem hình vẽ; nét hồng là phần đã cho, nét xanh đứt là phần cần vẽ thêm.)
da) thêm mắt + nửa miệngdb) thêm mày + nửa miệngdc) thêm má hồng + mắt + miệngdd) thêm mắt + miệng + giọt
Kiến thức cần nhớ
  • Muốn vẽ phần còn lại của một hình nhận đường thẳng làm trục đối xứng, ta lấy đối xứng từng điểm đã có qua : điểm ảnh cách đúng bằng khoảng cách từ điểm gốc tới , ở phía đối diện, cùng độ cao.
  • Một hoạ tiết nằm lệch sang một bên (không nằm trên ) thì bắt buộc phải vẽ thêm ảnh đối xứng của nó ở phía bên kia thì hình mới thật sự nhận làm trục đối xứng.
1Cách 1. Gấp giấy theo d rồi đồ theo nét đã vẽ

Định hướng. Gấp tờ giấy đúng theo đường thì phần đã vẽ sẽ in ngược sang phần giấy còn trống, chỉ cần đồ lại nét in đó là được đúng hình đối xứng.

Gấp mặt a) theo : mắt trái in sang thành mắt phải, nửa miệng bên phải in sang thành nửa miệng bên trái
Gấp mặt b) theo : mày trái in sang thành mày phải, nửa miệng in sang nửa còn lại
Gấp mặt c) theo : má hồng, mắt cười và nửa miệng đều in sang phía bên kia
Gấp mặt d) theo : mắt và nửa miệng in sang phía bên kia; giọt mồ hôi cũng phải in sang nếu muốn giữ đúng trục đối xứng

Vậy ở cả bốn mặt, ta đồ lại đúng nét gấp để được mặt cười đầy đủ hai mắt, đủ miệng và các hoạ tiết đối xứng qua .

2Cách 2. Đếm ô vuông để lấy điểm đối xứng qua d

Định hướng. Không cần gấp giấy, ta đếm số ô từ mỗi điểm mốc (đầu mắt, đầu mày, mép miệng, tâm giọt mồ hôi) sang đến , rồi đặt điểm ảnh cách đúng bấy nhiêu ô ở phía đối diện, cùng độ cao.

Mắt trái cách bao nhiêu ô thì vẽ mắt phải cách bấy nhiêu ô, cùng chiều cao
Mỗi điểm trên nửa miệng đã vẽ cách bao nhiêu ô thì lấy điểm đối xứng cách bấy nhiêu ô ở nửa còn lại, rồi nối lại thành nửa miệng kia
Má hồng, mày, giọt mồ hôi cũng lấy đối xứng theo đúng cách đó

Vậy nối các điểm đối xứng vừa lấy được, ta hoàn thành bốn mặt cười nhận làm trục đối xứng.

Nhận xét. Ở mặt d), nếu chỉ vẽ một giọt mồ hôi lệch sang một bên mà không vẽ giọt đối xứng ở bên kia thì hình sẽ không còn nhận làm trục đối xứng nữa — đây là chỗ dễ quên nhất.

Đáp số. a) Vẽ thêm mắt phải đối xứng với mắt trái và nửa miệng bên trái đối xứng với nửa đã cho. b) Vẽ thêm mày phải và nửa miệng còn lại. c) Vẽ thêm má hồng, mắt cười và nửa miệng ở phía bên kia. d) Vẽ thêm mắt, nửa miệng và giọt mồ hôi đối xứng ở phía bên kia.
Sai lầm thường gặp. Vẽ hoạ tiết thêm vào nhưng đặt sai khoảng cách tới (gần hơn hoặc xa hơn bản gốc), hoặc quên không vẽ đối xứng cho các hoạ tiết phụ như má hồng, giọt mồ hôi vì nghĩ chúng chỉ là trang trí.
Nguồn: SGK Toán 6 — KNTT, tập 1, trang 110
Bài 4 · 5.20★★★Trang 110Vẽ hình đối xứng qua một trục xiên (đường chéo)
Bài 5.20. Vẽ chiếc lá (trang 110). Vẽ hình bên vào giấy kẻ ô vuông rồi vẽ thêm và trang trí để được hình chiếc lá nhận đường thẳng là trục đối xứng. (Nửa chiếc lá cho trước có mép lá khía răng cưa, đường thẳng là đường chéo đi qua đầu lá và cuống lá — xem hình vẽ.)
dNửa lá đã cho (hồng) — nửa vẽ thêm qua d (xanh)
Kiến thức cần nhớ
  • Khi trục đối xứng là đường xiên (không nằm ngang, không thẳng đứng), ta vẫn lấy đối xứng từng điểm qua theo đúng một nguyên tắc: điểm ảnh nằm trên đường vuông góc với kẻ từ điểm gốc, và cách đúng bằng khoảng cách từ điểm gốc tới .
  • Đầu lá và cuống lá nằm ngay trên nên là điểm chung của cả hai nửa, không cần lấy đối xứng.
1Cách 1. Đếm ô theo phương vuông góc với d

Định hướng. Ô vuông trên giấy kẻ ô giúp đếm chính xác khoảng cách vuông góc từ mỗi đỉnh của mép lá tới đường chéo , nên đếm xong bên đã cho là dựng ngay được điểm đối xứng bên kia.

Từ mỗi đỉnh khía trên mép lá đã vẽ, kẻ đường vuông góc với và đếm số ô tới
Trên đường vuông góc đó, sang phía bên kia của , đếm đúng bấy nhiêu ô để được điểm đối xứng
Nối các điểm đối xứng vừa dựng theo đúng thứ tự các khía như mép lá đã cho
Hai điểm đầu lá và cuống lá nằm trên nên giữ nguyên, dùng chung cho cả hai nửa

Vậy nửa lá mới dựng được ghép với nửa lá đã cho tạo thành hình chiếc lá đầy đủ, nhận làm trục đối xứng.

2Cách 2. Gấp giấy theo d rồi đồ lại nét đã vẽ

Định hướng. Cách trực quan hơn là gấp tờ giấy đúng theo nếp , áp sát để nét mép lá đã vẽ tì lên phần giấy còn trống rồi đồ lại, không cần đếm ô.

Gấp giấy theo đường chéo đi qua đầu lá và cuống lá
Miết nhẹ theo nếp gấp rồi đồ lại đúng đường mép lá đã vẽ sang mặt giấy bên kia
Mở giấy ra, nét vừa đồ chính là nửa lá còn thiếu
Tô màu và vẽ thêm gân lá dọc theo để hoàn thiện hình

Vậy ta cũng thu được hình chiếc lá đối xứng qua như cách đếm ô.

Nhận xét. Cách gấp giấy nhanh và trực quan hơn nhưng chỉ dùng được khi có giấy trong hoặc giấy đủ mỏng để nhìn thấu nét; cách đếm ô tuy chậm hơn nhưng làm được trên mọi loại giấy kẻ ô, kể cả khi vẽ trên bảng.

Đáp số. Chiếc lá hoàn chỉnh gồm nửa đã cho và nửa vẽ thêm đối xứng qua , mép lá khía răng cưa đều hai bên, gân chính chạy dọc theo .
Sai lầm thường gặp. Lấy đối xứng theo phương ngang hoặc phương dọc của ô vuông thay vì phương vuông góc thực sự với đường chéo , khiến nửa lá vẽ thêm bị méo và không đối xứng đúng qua .
Nguồn: SGK Toán 6 — KNTT, tập 1, trang 110