Уроки 19 · 1 урок · Ш. А. Алимов, А. Р. Халмухамедов, М. А. Мирзахмедов. Алгебра: учебник для 9 класса общеобразовательных школ. Переработанное 4-е издание. Ташкент: «O‘qituvchi», 2019
19
Поворот точки вокруг начала координат
Учебник: с. 97–102
ЦельПонимать поворот точки единичной окружности вокруг начала координат; находить координаты повёрнутой точки и углы, дающие ту же точку.
Новые слова
единичная окружность · birlik aylanaповорот · burishпротив часовой стрелки · soat mili yo‘nalishiga qarama-qarshiполный оборот · to‘la aylanish
Объяснение
Окружность с центром в начале координат и радиусом 1 называется единичной окружностью. Повернуть точку P(1, 0) на α радиан — значит переместить точку по окружности на расстояние |α|: против часовой стрелки, если α > 0, и по часовой стрелке, если α < 0; при α = 0 точка остаётся на месте. Важные повороты: π/2 → (0, 1), π → (−1, 0), 3π/2 → (0, −1), 2π → (1, 0); −π/2 даёт (0, −1). Длина единичной окружности равна 2π, поэтому полный оборот — это 2π: поворот на α и на α + 2πk (k — целое число) даёт одну и ту же точку. Следовательно, каждой точке окружности соответствует бесконечно много углов: α₀ + 2πk. Большой угол упрощаем, отбрасывая целые кратные 2π.
Примеры
5π = π + 2 · 2π, поэтому поворот на 5π даёт ту же точку, что и на π, а именно (−1, 0) (два полных оборота и полуоборот). −7π/2 = π/2 − 2 · 2π, значит, получаем точку (0, 1).
Все углы, приводящие к точке (0, −1): −π/2 + 2πk, k = 0, ±1, ±2, ... (это то же множество, что и 3π/2 + 2πk).
Работа в классе
«Прогулка по окружности»: на полу рисуется большая единичная окружность; ученик стоит в точке P, класс называет угол α (π/2, −π, 5π/2...), и ученик идёт в этом направлении и говорит, куда он пришёл.
Упражнения
1
Какая точка получится при повороте точки P(1, 0) на угол π/2?
(0, 1)
2
Какая точка получится при повороте точки P(1, 0) на угол 4π?
(1, 0): два полных оборота
3
Какая точка получится при повороте точки P(1, 0) на угол 7π/2?
(0, −1), так как 7π/2 = 3π/2 + 2π
4
Почему повороты на α и на α + 2π дают одну и ту же точку?
Длина единичной окружности равна 2π: лишние 2π — это один полный круг, после которого точка возвращается на то же место.