Asemănarea și omotetia k
O transformare de asemănare are un coeficient \( \displaystyle k>0 \) și păstrează unghiurile, dar multiplică toate lungimile de \( \displaystyle k \).
Consecințe: ariile se multiplică cu \( \displaystyle k^2 \), volumele cu \( \displaystyle k^3 \).
Omotetia cu centrul \( \displaystyle O \) și coeficientul \( \displaystyle k \) duce \( \displaystyle M \) în \( \displaystyle M' \) astfel încât punctele \( \displaystyle O,M,M' \) sunt coliniare și
\( \displaystyle \overrightarrow{OM'}=k\cdot\overrightarrow{OM} \)
Dacă \( \displaystyle k>1 \) figura se mărește, dacă \( \displaystyle 0 < k < 1 \) se micșorează, dacă \( \displaystyle k=1 \) e identitate.
Exemplu rezolvat (omotetie în coordonate)
Fie omotetia cu centrul \( \displaystyle O(0,0) \) și coeficientul \( \displaystyle k=3 \). Determină imaginea lui \( \displaystyle A(-2,4) \)
Pentru \( \displaystyle O(0,0) \), regula devine \( \displaystyle (x,y)\mapsto(kx,ky) \).
Deci \( \displaystyle A'(-6,12) \).
O
A
A'
O, A, A' coliniare, OA' = k·OA
Schiță: omotetie = „mărire/micșorare” dintr-un centru
Exerciții
1
Omotetie cu \( \displaystyle O(0,0) \), \( \displaystyle k=2 \). Imaginea lui \( \displaystyle B(3,-5) \)
Răspuns: \( \displaystyle B'(6,-10) \)
2
La o asemănare cu \( \displaystyle k=3 \), o lungime \( \displaystyle 4 \) devine
Răspuns: \( \displaystyle 12 \)
3
La o asemănare cu \( \displaystyle k=\frac12 \), o arie \( \displaystyle A \) devine
Răspuns: \( \displaystyle \frac{A}{4} \)
4
La o asemănare cu \( \displaystyle k=5 \), un volum \( \displaystyle V \) devine
Răspuns: \( \displaystyle 125V \)
5
Omotetie cu centru \( \displaystyle O(1,2) \), \( \displaystyle k=2 \). Imaginea lui \( \displaystyle A(4,3) \)
Răspuns: \( \displaystyle A'(7,4) \)
Răspunsuri
1
\( \displaystyle B'(6,-10) \)
3
\( \displaystyle \frac{A}{4} \)
4
\( \displaystyle 125V \)
5
\( \displaystyle A'(7,4) \)
Rezolvări
1
Aplicăm \( \displaystyle (x,y)\mapsto(2x,2y) \), deci \( \displaystyle (3,-5)\mapsto(6,-10) \)
2
Lungimile se înmulțesc cu \( \displaystyle k \): \( \displaystyle 4\cdot3=12 \)
3
Ariile se înmulțesc cu \( \displaystyle k^2 \): \( \displaystyle A\cdot\left(\frac12\right)^2=\frac{A}{4} \)
4
Volumele se înmulțesc cu \( \displaystyle k^3 \): \( \displaystyle V\cdot5^3=125V \)
5
Folosim vectori: \( \displaystyle \overrightarrow{OA}=(4-1,3-2)=(3,1) \). Atunci \( \displaystyle \overrightarrow{OA'}=2(3,1)=(6,2) \). Deci \( \displaystyle A'=O+(6,2)=(1+6,2+2)=(7,4) \)