Что такое прямая в математике 5 класс определение кратко и понятно

Обновлено: 05.07.2024

Плоскость в математике можно сравнить с другими плоскостями, которые окружают нас в повседневной жизни: школьная доска, лист бумаги, экран планшета или смартфона и т.д. На них мы можем легко обозначить точки и линии, которые мы изучали на предыдущем уроке. На школьной доске мы это делаем мелом или фломастером, на листе бумаги можем нарисовать их ручкой, карандашом, фломастером; когда мы прокручиваем окно сайта или приложения на смартфоне, мы проводим на экране пальцем линию, когда переходим по ссылкам – ставим на его плоскости точку.

Но эти примеры плоскостей из жизни имеют свои размеры и границы, они конечные, их можно измерять.

Плоскость – это воображаемая абсолютно ровная и неизменяемая поверхность, которая не имеет толщины, но обладает бесконечными длиной и шириной.

Плоскость нельзя измерять, потому что она бесконечная.

Плоскость нельзя согнуть, в каком бы положении она ни находилась.

Все объекты и фигуры, которые изучаются в курсе математики 5 класса, находятся на плоскости.

Прямая линия

Прямая линия – абсолютно ровная линия, которая длится бесконечно в обе стороны, и на всем ее протяжении не изгибается и не преломляется.

Даже когда мы рисуем на листе бумаги небольшой кусок прямой линии, то мы предполагаем , что этот лист бумаги – это бесконечная плоскость, и мы можем мысленно раздвинуть видимые границы бумаги и продлить прямую бесконечно долго.

Обозначение прямой

В основном прямую, как и любую другую линию, обозначают при помощи строчной (маленькой) буквы латинского алфавита .

Иногда обозначение прямой линии происходит при помощи двух точек , которые принадлежат (часто говорят просто – лежат на) этой прямой. В этом случае ее обозначают названием этих двух точек.

Например, на рисунке 1 обозначены такие прямые:

Рис. 1 Обозначение прямой линии

Если на одной прямой лежат три и более известных нам точек, то обозначить эту линию можно любой из комбинаций имен любых двух точек .

Рис. 2 Обозначение прямой с несколькими точками

На рисунке 2 видно, что на одной прямой b лежат четыре точки: D , G , H , O . Поэтому данную прямую мы можем назвать любым из этих семи имен: b , DG , DH , DO , GH , GO или HO .

Некоторые свойства прямой

Две точки, лежащие на одной прямой, создают отрезок этой прямой.

Через две любые точки на плоскости можно провести единственную прямую.

Рис. 3 Отрезок на прямой

Две разные прямые могут пересекаться или не пересекаться.

Две прямые пересекаются в том случае, если у них есть общая точка.

И наоборот, если у двух разных прямых нет общей точки, тогда эти прямые не пересекаются .

Рис. 5 Пересечение прямых

На рисунке 5 можно видеть, что прямые l и q пересекаются в точке O , а прямые q и g не пересекаются.

Обозначение пересечения письменно записывается при помощи символа ∩: l ∩ q — прямая l пересекается с прямой q .

Как вам уже известно из этого урока, на рисунках мы можем отображать только часть прямых (поскольку они бесконечные), и что их можно мысленно увеличивать, делать более протяженными. Поэтому, если мысленно продлить прямые l и g , то станет понятно, что они тоже пересекаются.

Взаимное расположение точек и прямой , а также их обозначение, точно такое же, как и у всех линий вообще.

Более подробно об этих и других свойствах прямой написано в уроке геометрии 7 класса.

Луч – это часть прямой, которая начинается в определенной точке и длится бесконечно в одну сторону.

Рис. 6 Деление прямой линии точкой

На рисунке 1 точка O делит прямую a на две части, то есть, на два луча. Один из них, как вы видите, длится бесконечно вправо, а другой – бесконечно влево. Оба они начинаются в одной и той же точке O , которую называют началом луча.

У луча есть начало, но нет конца. От прямой луч отличается тем, что луч бесконечно продолжается только в одну сторону.

Свое название этот математический объект получил по аналогии с лучом света, который имеет начало (источник света), но определенного конца у него нет.

Обозначение луча

Луч, как и прямую, обозначают двумя способами.

Рис. 7 Обозначение луча

На рисунке 2 приведены примеры обозначения луча:

a – строчной (маленькая) буква латинского алфавита;
OF – точками, расположенными на луче. При этом на первом месте всегда пишут точку начала луча, а на втором – любую точку, которая принадлежит лучу.

Луч имеет второе название – полупрямая.

Два луча, которые лежат на одной прямой, начинаются в одной точке и направлены в разные стороны, называются дополнительными друг другу лучами , поскольку в соединенном виде они формируют одну прямую линию в точке их начала.

Если лучи лежат на одной прямой, начинаются в одной точке и направлены в одну сторону, их называют совпадающие , или говорят, что эти лучи совпадают .

Базовая элементарная фигура в математике — прямая, определение которой выполняется по некоторой формуле. При помощи последней также строится график функции прямо пропорциональной зависимости двух величин (линейный тип), а это играет важную роль в науке и технике для вычисления характеристик какого-либо элемента и исследовании тождеств. Чтобы понять, какой физический и математический смысл в ней заключается, необходимо изучить теорию.

Общие сведения

Прямая — базовая простейшая неограниченная в пространстве фигура, состоящая из точек, которые соединяются в линию без каких-либо искажений. Она обозначается прописными литерами латинского алфавита m, n, o, p. Точка — элементарная единица геометрии (обозначение заглавными буквами, W, Y, N). Их совокупность образует геометрические фигуры.

Прямые бывают нескольких видов:

Первый состоит из точки и прямой. Он имеет начало, но конец неограничен в пространстве. При построении нужно обозначить точку, а затем прямую, исходящую из нее. Следующим видом является отрезок — часть прямой, ограниченная двумя точками. Обозначается двумя латинскими литерами: МС, RT.

Луч можно отмечать не только на прямой, но и на другом его экземпляре, а также отрезке. Прямая состоит из двух лучей, направленных в противоположные стороны.

Аксиомы геометрии

Аксиомы — базовые утверждения, на которых основываются другие доказательства теорем и тождеств. К прямой применимы следующие:

Проводится только через 2 точки.
Относительно прямой существуют точки, лежащие и не лежащие на ней.
Произвольная точка может быть отмечена на прямой, так и вне ее.
Когда выполняется условие WV=WZ+ZV, точка Z лежит между W и V.
Прямая состоит из двух разнонаправленных лучей и бесконечного количества отрезков, лежащих на них.
Параллельные прямые никогда не пересекаются в пространстве (обозначаются знаком "||").
Если через 2 прямые, которые являются параллельными друг другу, проходит третья, она называется секущей. Последняя образует 2 типа углов: внутренние односторонние (равные) и накрест лежащие (алгебраическая сумма градусных мер равна 180).
Перпендикулярные прямые пересекаются и образуют прямой угол.

Все аксиомы — базовые утверждения, которые нет необходимости доказывать. Далее следует рассмотреть линейную функцию.

Прямо пропорциональная зависимость

В различных дисциплинах с физико-математическим уклоном существует понятие линейной функции двух и более величин. Кроме того, есть еще один параметр, называемый коэффициентом пропорциональности. Формула зависимости выглядит следующим образом: p=as+t, где р - зависимая величина, s - аргумент и t - свободный член (константа).

Графиком линейной функции является прямая, расположение которой зависит от а и t. На основании значений коэффициентов (a и t), математики выделяют 4 свойства, влияющие на положение фигуры в декартовой системе координат:

В данной публикации мы рассмотрим, из себя представляет прямая (на плоскости), перечислим ее основные свойства, а также приведем варианты взаимного расположения двух прямых.

Определение прямой

Прямая – это не искривляющаяся линия, которая не имеет ни начала, ни конца. Обычно обозначается двумя общепринятыми способами:

Взаимное расположение прямых

Если мы рассматриваем две прямые на плоскости, то они могут по-разному располагаться по отношению друг к другу:

Примечание: в трехмерном пространстве прямые могут быть скрещивающимися, т.е. лежащими в разных плоскостях.

Свойства прямой

Через любую точку можно провести бесконечное количество прямых.
Через любые две точки, которые не совпадают, можно провести прямую, причем только одну.
Две прямые на плоскости являются либо параллельными, либо пересекающимися (в т.ч. перпендикулярными).
Если две любые точки прямой лежат на определенной плоскости, значит все точки данной прямой принадлежат этой же плоскости.

Луч – это одно из основных базовых построений наравне с точкой и прямой. Изучение луча в курсе математики 5 класса дает начало другим важным темам: системам координат и углам на плоскости.

Определение

Луч это прямая, ограниченная с одной стороны. Это определение лучше усвоится, если выучить свойства луча:

Имеет начало, но не имеет конца
Имеет направление
Бесконечен, т.е. не имеет размера.

Правильное обозначение луча спорный вопрос. Наиболее правильный вариант это две точки, например ОА. Причем первой точкой обозначают начало луча. Но также обозначают отрезки и прямые, поэтому чаще пишут луч с началом в точке О.

Рис. 1. Луч.

Углы – это единственные фигуры, состоящие из лучей. Что такое угол? Это геометрическая фигура, состоящая из двух лучей, начало которых лежит в одной точке. В фигурах углы состоят из отрезков, а не из лучей.

Может случиться ситуация, когда оде стороны угла будут совпадать, тогда говорят, что величина угла равна 0 градусов. Может получиться и так, что обе стороны угла образуют прямую, тогда говорят, что угол равен 180 градусам. Такой угол называют развернутым, а лучи основным и дополнительным.

Величина угла отражает поворот одного луча относительно другого.

Координатные лучи

Еще одно применение лучей это различные системы координат. В математике 5 класса первой темой идет изучение координатной прямой. Это два луча с углом поворота в 180 градусов. Начало лучей обозначается за нулевую точку или начало отчета. Влево от начала отчета откладываются отрицательные координаты, в право-положительные. Другое название координатной прямой: числовой луч.

Рис. 2. Координатный луч.

С помощью координатного луча удобно сравнивать дроби и таким образом решать неравенство.

С помощью координатных лучей создается и координатная плоскость. Так называемая декартова система координат состоит из двух координатных прямых или 4 лучей. Подобная система позволяет определять положение точки на плоскости, вычерчивать графики функций и графически решать разного рода уравнения.

Помимо декартовой системы существует полярная система координат. В полярной системе используются понятия угла и координатной прямой. Координатная прямая определяет положение точки, а угол степень ее подъема над осью.

Полярная система координат одна из самых древних в истории человечества. Так сложилось, что именно пользуясь этой системой, древние мореплаватели покоряли неизвестные просторы нашего мира. Декартова система появилась гораздо позднее. Но она более удобна для ориентации на местности. Декартову систему проще использовать как в разделах математики, так и других дисциплинах: физике, теплотехнике, гидравлике и программировании.

Декартовая система четырьмя лучами делиться на 4 четверти, положение точки в каждой из которых определяется знаком координат. Координаты подразделяют на абсциссы и ординаты. Проще говоря на х и у. Например точка (3, 4) имеет две положительные координаты, а значит она будет находиться в первой четверти. Обе отрицательные координаты соответствуют третьей четверти, положительный у при отрицательном х это вторая четверть, а отрицательный у при положительном х – четвертая.

Чтобы построить точку в декартовых системах координат необходимо от деления числового луча, соответствующего координате, поднять перпендикуляр. Координаты две, значит и перпендикуляров будет два. Точка их пересечения и будет искомой точкой.

Числовая прямая

Числовая прямая – это луч, с нанесенными на него числами или интервалами чисел. Числовую прямую используют для сравнения дробей, рисунков к задаче и нахождения ОДЗ функции. Последнее встречается чаще всего.

Фигурной скобкой на прямой обозначается область, в которую не могут попадать корни. После решения уравнения, найденные корни наносятся на числовую прямую. Попавшие в фигурную скобку недопустимых значений корни исключаются из решения.

Рис. 3. Числовая прямая.

Что мы узнали?

Мы узнали, что такое луч и числовая прямая. Поговорили о фигурах, составленных из лучей и системах координат, где применяются числовые прямые. Проработали вопрос наглядности изображения нужных точек и разобрались с тем, как правильно проставлять координаты на координатном луче.

Читайте также: