📖Θεωρία
Αναλυτική εξήγηση των εννοιών της παραγράφου
Γ΄ Γυμνασίου · Γεωμ. 1 - Γεωμετρία (Ομοιότητα)
§Γ.1.4 Ομοιοθεσία
🎯Ομοιόθετο σημείου
- •Αν Ο, Α δύο σημεία και Α′ σημείο της ημιευθείας ΟΑ με ΟΑ′ , τότε το Α′ ονομάζεται ομοιόθετο του Α με κέντρο Ο και λόγο λ.
- •Η διαδικασία αυτή ονομάζεται ομοιοθεσία· το Ο είναι κέντρο ομοιοθεσίας και το λ λόγος ομοιοθεσίας. Το κέντρο Ο έχει ομοιόθετο τον εαυτό του.
🔁Ομοιόθετο τμήματος, γωνίας, πολυγώνου
- •Τα ομοιόθετα ευθύγραμμα τμήματα που δε βρίσκονται στην ίδια ευθεία είναι παράλληλα και έχουν λόγο μηκών ίσο με λ.
- •Οι ομοιόθετες γωνίες είναι ίσες.
- •Δύο ομοιόθετα πολύγωνα έχουν τις πλευρές τους ανάλογες (με λόγο λ) και τις αντίστοιχες γωνίες τους ίσες.
- •Αν Π′ ομοιόθετο του Π με λόγο λ: μεγέθυνση όταν , σμίκρυνση όταν όταν .
⭕Ομοιόθετο κύκλου
- •Το ομοιόθετο του κύκλου (Κ, ρ) με κέντρο Ο και λόγο λ είναι κύκλος (Κ′, ρ′) όπου Κ′ ομοιόθετο του Κ και ρ′ .
🎯Θέμα Α — έλεγχος θεωρίας
1Σωστό / Λάθος
Στην ομοιοθεσία οι αντίστοιχες γωνίες παραμένουν ίσες.
2Σωστό / Λάθος
Αν ο λόγος ομοιοθεσίας είναι , το σχήμα μικραίνει.
3Πολλαπλής επιλογής
Ομοιοθεσία με κέντρο Ο και λόγο . Αν , πόσο είναι το ΟΑ′;
4Πολλαπλής επιλογής
Ορθογώνιο με ομοιοθεσία λόγου γίνεται:
💡Λυμένες ασκήσεις βήμα-βήμα
Δες πώς εφαρμόζεται η θεωρία — κάθε βήμα δείχνει την έννοια που χρησιμοποιείται.
- 1Εύκολοgg-omo-e4Σε ομοιοθεσία με κέντρο Ο και λόγο δίνεται σημείο Α με . Να εξηγήσεις πού ακριβώς βρίσκεται το ομοιόθετό του : σε ποια ευθεία, σε ποια πλευρά του κέντρου και σε ποια απόσταση από αυτό.Λύση βήμα-βήμα
- 1Ο ορισμός της ομοιοθεσίας λέει τρία πράγματα μαζί, και χρειάζονται και τα τρία.
- 2Πρώτον, τα σημεία Ο, Α και βρίσκονται στην ΙΔΙΑ ευθεία.
- 3Το δεν το διαλέγουμε ελεύθερα: πέφτει υποχρεωτικά πάνω στην ευθεία που ορίζουν το κέντρο και το αρχικό σημείο.
- 4Δεύτερον, επειδή ο λόγος λ είναι θετικός αριθμός, το βρίσκεται στην ίδια ημιευθεία με το Α, δηλαδή στην ΙΔΙΑ πλευρά του κέντρου Ο.
- 5Τρίτον, η απόσταση δίνεται από τη σχέση .
- 6Στη συγκεκριμένη ομοιοθεσία ισχύει . Πρόσεξε τέλος ότι το ίδιο το κέντρο μένει ακίνητο: το ομοιόθετο του Ο είναι πάλι το Ο, γιατί η απόστασή του από τον εαυτό του είναι 0 και το τριπλάσιο του 0 είναι πάλι 0.
- 1
- 2Μεσαίοgg-omo-m3Ορθογώνιο τρίγωνο ΑΒΓ έχει κάθετες πλευρές και . Να βρεις τις πλευρές και την περίμετρο του ομοιόθετού του με λόγο .Λύση βήμα-βήμα
- 1Πρώτα υπολογίζουμε την υποτείνουσα του αρχικού τριγώνου με το Πυθαγόρειο θεώρημα: , οπότε . Στη συνέχεια πολλαπλασιάζουμε κάθε πλευρά με τον λόγο .
- 2Η πρώτη κάθετη πλευρά γίνεται , η δεύτερη γίνεται και η υποτείνουσα γίνεται . Η περίμετρος του αρχικού τριγώνου είναι και του ομοιόθετου . Παρατηρούμε ότι , δηλαδή η περίμετρος πολλαπλασιάστηκε και αυτή με λ.
- 3Επαλήθευση με το Πυθαγόρειο θεώρημα στο νέο τρίγωνο: .
- 1
- 3Εύκολοgg-omo-e1Σε ομοιοθεσία με κέντρο Ο και λόγο λ ισχύει . Να βρεις το μήκος Ο του ομοιόθετου σημείου όταν α) και β) .Λύση βήμα-βήμα
- 1Ο ορισμός της ομοιοθεσίας με κέντρο Ο και λόγο λ λέει ότι το ομοιόθετο ενός σημείου Α βρίσκεται πάνω στην ημιευθεία ΟΑ και ικανοποιεί τη σχέση .
- 2Στο ερώτημα α) έχουμε , οπότε . Το σημείο απομακρύνεται από το κέντρο, γιατί ο λόγος είναι μεγαλύτερος από 1.
- 3Στο ερώτημα β) έχουμε , οπότε . Εδώ το σημείο πλησιάζει προς το κέντρο, γιατί ο λόγος είναι μικρότερος από 1.
- 1
- 4Μεσαίοgg-omo-m6Σε ομοιοθεσία με κέντρο Ο δίνονται και . Να βρεις τον λόγο λ. Στη συνέχεια, αν , να βρεις το Ο, και αν για κάποιο σημείο Γ ισχύει , να βρεις το ΟΓ.Λύση βήμα-βήμα📚 Σχετική θεωρία:
- 1Ο λόγος της ομοιοθεσίας είναι ο ίδιος για ΟΛΑ τα σημεία, και αυτό είναι το κλειδί της άσκησης.
- 2Τον βρίσκουμε από το ζεύγος που μας δόθηκε ολόκληρο: .
- 3Για το σημείο Β εφαρμόζουμε τον ίδιο λόγο και έχουμε . Για το σημείο Γ γνωρίζουμε το ομοιόθετο και ζητάμε το αρχικό, οπότε δουλεύουμε αντίστροφα: από τη σχέση προκύπτει . Επαλήθευση: .
- 1
- 5Μεσαίοgg-omo-m10Ένα πολύγωνο έχει περίμετρο 24 cm και το ομοιόθετό του περίμετρο 60 cm. Να βρεις τον λόγο ομοιοθεσίας και, αν η μικρότερη πλευρά του αρχικού πολυγώνου είναι 4 cm, να βρεις την αντίστοιχη πλευρά του ομοιόθετου.Λύση βήμα-βήμα
- 1Στην ομοιοθεσία κάθε πλευρά πολλαπλασιάζεται με τον λόγο λ.
- 2Αν προσθέσουμε όλες τις νέες πλευρές, μπορούμε να βγάλουμε κοινό παράγοντα το λ, οπότε και η περίμετρος πολλαπλασιάζεται με λ.
- 3Ισχύει δηλαδή .
- 4Αντικαθιστούμε τα δεδομένα και έχουμε , οπότε .
- 5Ο λόγος είναι μεγαλύτερος από 1, άρα πρόκειται για μεγέθυνση, κάτι που ταιριάζει με το ότι η περίμετρος μεγάλωσε.
- 6Η αντίστοιχη πλευρά του ομοιόθετου είναι . Πρόσεξε ότι δεν χρειάστηκε να ξέρουμε πόσες πλευρές έχει το πολύγωνο: ο λόγος των περιμέτρων αρκεί, ακριβώς επειδή είναι ίδιος με τον λόγο κάθε ζεύγους αντίστοιχων πλευρών.
- 1
- 6Μεσαίοgg-omo-m2Δίνεται ευθύγραμμο τμήμα ΑΒ. Θεωρούμε το ομοιόθετό του με κέντρο Ο και λόγο . Τι σχέση έχουν οι ευθείες ΑΒ και όταν το κέντρο Ο ΔΕΝ ανήκει στην ευθεία ΑΒ; Τι αλλάζει αν το κέντρο ανήκει σε αυτήν;Λύση βήμα-βήμα
- 1Πρώτα δείχνουμε ότι οι δύο ευθείες είναι πράγματι διαφορετικές.
- 2Το βρίσκεται πάνω στην ημιευθεία ΟΑ.
- 3Αν λοιπόν το ανήκε στην ευθεία ΑΒ, τότε η ευθεία ΟΑ θα είχε δύο κοινά σημεία με την ΑΒ, τα Α και , οπότε θα ταυτιζόταν με αυτήν και το κέντρο Ο θα ανήκε και αυτό στην ΑΒ.
- 4Αυτό όμως το αποκλείει η υπόθεση.
- 5Άρα τα δύο τμήματα βρίσκονται σε διαφορετικές ευθείες.
- 6Σε αυτή την περίπτωση οι δύο ευθείες είναι ΠΑΡΑΛΛΗΛΕΣ.
- 7Πρόκειται για μία από τις βασικές ιδιότητες της ομοιοθεσίας και ισχύει για κάθε ζευγάρι αντίστοιχων πλευρών ενός πολυγώνου και του ομοιόθετού του: οι αντίστοιχες πλευρές δύο ομοιόθετων πολυγώνων που δεν βρίσκονται στην ίδια ευθεία είναι παράλληλες.
- 8Αν όμως το κέντρο Ο ανήκει στην ευθεία ΑΒ, τα πράγματα αλλάζουν.
- 9Τότε και το και το πέφτουν πάνω στην ίδια αυτή ευθεία, οπότε τα δύο τμήματα βρίσκονται στην ίδια ευθεία και δεν έχει νόημα να μιλάμε για παραλληλία.
- 10Γι᾽ αυτό ακριβώς η ιδιότητα διατυπώνεται πάντοτε με τον περιορισμό «όταν δεν βρίσκονται στην ίδια ευθεία».
- 1
- 7Μεσαίοgg-omo-m4Κύκλος με κέντρο Κ και ακτίνα μετασχηματίζεται με ομοιοθεσία λόγου . Να βρεις την ακτίνα του νέου κύκλου και να εξηγήσεις πόσες φορές μεγαλύτερα γίνονται το μήκος και το εμβαδόν του.Λύση βήμα-βήμα
- 1Το ομοιόθετο ενός κύκλου είναι κύκλος με κέντρο το ομοιόθετο του Κ και ακτίνα .
- 2Άρα . Το μήκος κάθε κύκλου είναι ανάλογο της ακτίνας του, γιατί δίνεται από τον τύπο μήκος .
- 3Επειδή η ακτίνα τριπλασιάστηκε, τριπλασιάζεται και το μήκος.
- 4Το εμβαδόν όμως δίνεται από τον τύπο εμβαδόν και είναι ανάλογο του τετραγώνου της ακτίνας.
- 5Επειδή η ακτίνα τριπλασιάστηκε, το εμβαδόν πολλαπλασιάζεται με , δηλαδή γίνεται εννεαπλάσιο.
- 6Αριθμητικά: το αρχικό εμβαδόν είναι .
- 7Το εμβαδόν του μεγάλου κύκλου είναι .
- 8Ο λόγος τους είναι .
- 9Αυτός ακριβώς είναι ο αριθμός .
- 1
- 8Μεσαίοgg-omo-m8Τετράγωνο ΑΒΓΔ έχει πλευρά 3 cm και θεωρούμε το ομοιόθετό του με κέντρο ένα σημείο Ο και λόγο . Να αποδείξεις ότι το νέο σχήμα είναι επίσης τετράγωνο και να υπολογίσεις την πλευρά του.Λύση βήμα-βήμα
- 1Ένα τετράπλευρο είναι τετράγωνο όταν έχει και τις τέσσερις πλευρές του ίσες και τις τέσσερις γωνίες του ορθές.
- 2Ελέγχουμε λοιπόν χωριστά τα δύο αυτά.
- 3Για τις πλευρές: στην ομοιοθεσία κάθε πλευρά πολλαπλασιάζεται με τον ίδιο λόγο .
- 4Επειδή οι τέσσερις πλευρές του ΑΒΓΔ ήταν ίσες μεταξύ τους, οι τέσσερις νέες πλευρές είναι επίσης ίσες μεταξύ τους, με κοινό μήκος . Για τις γωνίες: οι ομοιόθετες γωνίες είναι ίσες, οπότε κάθε νέα γωνία μένει 90°. Το νέο τετράπλευρο έχει άρα τέσσερις ίσες πλευρές και τέσσερις ορθές γωνίες, δηλαδή είναι τετράγωνο με πλευρά 12 cm. Το συμπέρασμα ισχύει γενικά: το ομοιόθετο ενός τετραγώνου είναι πάντοτε τετράγωνο.
- 1
- 9Εύκολοgg-omo-e2Το ευθύγραμμο τμήμα ΑΒ έχει μήκος 8 cm. Να βρεις το μήκος του ομοιόθετού του όταν α) και β) .Λύση βήμα-βήμα
- 1Το ομοιόθετο ενός ευθύγραμμου τμήματος είναι ευθύγραμμο τμήμα, και το μήκος του δίνεται από τη σχέση .
- 2Στο ερώτημα α) έχουμε . Στο ερώτημα β) έχουμε . Παρατήρησε ότι σε κάθε περίπτωση ο λόγος του ομοιόθετου προς το αρχικό τμήμα είναι ακριβώς το λ, δηλαδή .
- 1
- 10Μεσαίοgg-omo-m11Δίνεται τετράγωνο με πλευρά . Σχηματίζουμε δύο ομοιόθετα τετράγωνα, καθένα από ΤΟ ΑΡΧΙΚΟ τετράγωνο και με κέντρο το ίδιο σημείο Ο: το πρώτο με λόγο και το δεύτερο με λόγο . Να βρεις την πλευρά καθενός και τον λόγο της μεγαλύτερης προς τη μικρότερη πλευρά.Λύση βήμα-βήμα
- 1Και οι δύο ομοιοθεσίες εφαρμόζονται στο ίδιο αρχικό τετράγωνο.
- 2Για την πρώτη έχουμε , οπότε η πλευρά του πρώτου ομοιόθετου είναι . Πρόκειται για μεγέθυνση, αφού .
- 3Για τη δεύτερη έχουμε , οπότε η πλευρά του δεύτερου ομοιόθετου είναι . Πρόκειται για σμίκρυνση, αφού .
- 4Ο λόγος της μεγαλύτερης προς τη μικρότερη πλευρά είναι .
- 5Παρατήρησε ότι ο αριθμός αυτός προκύπτει και κατευθείαν από τους δύο λόγους, γιατί 3 διαιρεμένο με δίνει .
- 6Και τα δύο νέα σχήματα είναι τετράγωνα, γιατί το ομοιόθετο τετραγώνου είναι πάντοτε τετράγωνο.
- 1
✏️Προτεινόμενες προς λύση
Δοκίμασε μόνος σου — η λύση εμφανίζεται όταν την ζητήσεις.
- 1Μεσαίοgg-omo-m1Τετράγωνο ΑΒΓΔ έχει πλευρά 4 cm. Να βρεις την πλευρά, την περίμετρο και το εμβαδόν του ομοιόθετού του με λόγο .
- 2Μεσαίοgg-omo-m4Κύκλος με κέντρο Κ και ακτίνα μετασχηματίζεται με ομοιοθεσία λόγου . Να βρεις την ακτίνα του νέου κύκλου και να εξηγήσεις πόσες φορές μεγαλύτερα γίνονται το μήκος και το εμβαδόν του.
- 3Μεσαίοgg-omo-m9Τρίγωνο έχει πλευρές 3 cm, 4 cm και 5 cm. Ποια από τα τρίγωνα Α με πλευρές 9 cm, 12 cm και 16 cm, Β με πλευρές 9 cm, 12 cm και 15 cm και Γ με πλευρές 6 cm, 8 cm και 10 cm μπορούν να είναι ομοιόθετα του αρχικού; Να βρεις και τον λόγο σε όσα μπορούν.
- 4Δύσκολοgg-omo-h1Σε ομοιοθεσία με κέντρο Ο, το σημείο Α απέχει από το Ο 5 cm. Πόσο απέχει το ομοιόθετο από το ΑΡΧΙΚΟ σημείο Α, όταν α) και β) ;
- 5Μεσαίοgg-omo-m7Να χαρακτηρίσεις καθεμία από τις παρακάτω προτάσεις ως σωστή ή λανθασμένη και να δικαιολογήσεις. α) Οι ομοιόθετες γωνίες είναι ίσες. β) Αν , το ομοιόθετο σχήμα ταυτίζεται με το αρχικό. γ) Σε ομοιοθεσία με λόγο το ομοιόθετο σχήμα είναι μεγέθυνση του αρχικού. δ) Οι αντίστοιχες πλευρές δύο ομοιόθετων πολυγώνων είναι πάντοτε ίσες.
- 6Δύσκολοgg-omo-h2Ορθογώνιο έχει εμβαδόν 4 τετραγωνικά εκατοστά, ενώ το ομοιόθετό του έχει εμβαδόν 100 τετραγωνικά εκατοστά. Να βρεις τον λόγο ομοιοθεσίας. Αν οι πλευρές του αρχικού ορθογωνίου είναι 1 cm και 4 cm, να βρεις τις πλευρές του ομοιόθετου.
- 7Μεσαίοgg-omo-m5Τετράπλευρο ΑΒΓΔ έχει πλευρές 3 cm, 5 cm, 6 cm και 4 cm. Να βρεις τις πλευρές και την περίμετρο του ομοιόθετού του με λόγο και να πεις τι συμβαίνει με τις γωνίες του.
- 8Μεσαίοgg-omo-m2Δίνεται ευθύγραμμο τμήμα ΑΒ. Θεωρούμε το ομοιόθετό του με κέντρο Ο και λόγο . Τι σχέση έχουν οι ευθείες ΑΒ και όταν το κέντρο Ο ΔΕΝ ανήκει στην ευθεία ΑΒ; Τι αλλάζει αν το κέντρο ανήκει σε αυτήν;
- 9Μεσαίοgg-omo-m11Δίνεται τετράγωνο με πλευρά . Σχηματίζουμε δύο ομοιόθετα τετράγωνα, καθένα από ΤΟ ΑΡΧΙΚΟ τετράγωνο και με κέντρο το ίδιο σημείο Ο: το πρώτο με λόγο και το δεύτερο με λόγο . Να βρεις την πλευρά καθενός και τον λόγο της μεγαλύτερης προς τη μικρότερη πλευρά.
- 10Μεσαίοgg-omo-m10Ένα πολύγωνο έχει περίμετρο 24 cm και το ομοιόθετό του περίμετρο 60 cm. Να βρεις τον λόγο ομοιοθεσίας και, αν η μικρότερη πλευρά του αρχικού πολυγώνου είναι 4 cm, να βρεις την αντίστοιχη πλευρά του ομοιόθετου.
Πηγή: Σχολικό βιβλίο (ΙΤΥΕ «Διόφαντος») + μεθοδολογία/ασκήσεις βασισμένες σε ΙΕΠ & Πανελλήνιες
🧠 Τεστάρισε την έννοια
Quiz με άμεσο feedback — μετράει στην εικόνα δεξιοτήτων σου.