Геометрическое место точек

ИИ-обзор статьи
Геометрическое место точек (ГМТ) — множество точек, обладающих определённым характеристическим свойством, используемое для определения геометрических фигур.
Метод пересечения геометрических мест
Для нахождения точек, удовлетворяющих нескольким свойствам, строят геометрические места для каждого свойства по отдельности и находят их пересечение. Если одно геометрическое место задано условием задачи, достаточно построить только одно. Подход опирается на заранее известные геометрические места.
Терминология: история и латинское locus
Термин «геометрическое место точек» появился в отечественной литературе в XIX веке; метод подробно разобран в пособиях Александрова и Пржевальского. В англоязычной литературе используют латинский термин locus, означающий «место».
Классические примеры геометрических мест
Серединный перпендикуляр — множество точек, равноудалённых от концов отрезка. Окружность — равноудалённых от центра, парабола — от фокуса и директрисы, биссектриса — от сторон угла.
Особые определения окружности
Окружность также определяется как геометрическое место точек, из которых данный отрезок виден под прямым углом. Согласно окружности Аполлония, это также множество точек, отношение расстояний до двух данных точек постоянно и не равно единице.

Геометри́ческое ме́сто то́чек (ГМТ) — фигура речи в математике, употребляемая для определения геометрической фигуры как множества точек, обладающих некоторым свойством.

Примеры

  • Серединный перпендикуляр к отрезку есть геометрическое место точек, равноудалённых от концов отрезка.
  • Окружность есть геометрическое место точек, равноудалённых от данной точки, называемой центром окружности.
  • Парабола есть геометрическое место точек, равноудалённых от точки (называемой фокусом) и прямой (называемой директрисой).
  • Биссектриса есть геометрическое место точек, равноудалённых от сторон угла и лежащих внутри него.
  • Окружность есть геометрическое место точек, из которых данный отрезок виден под прямым углом. Ещё одно определение — геометрическое место точек, отношение расстояния от которых до двух данных точек постоянно и не равно 1 (иначе это серединный перпендикуляр), см. окружность Аполлония.

Определение

Геометрическим местом точек (ГМТ) называется множество точек, обладающих определённым характеристическим свойством[1]. Иными словами, этим свойством должны обладать все точки ГМТ и только они. Чтобы определить (например, построить циркулем и линейкой) точки, удовлетворяющие набору из нескольких свойств, обычно строят геометрические места точек, удовлетворяющих этим свойствам по отдельности, а затем находят их пересечение. Преимущество такого подхода состоит в том, что большинство геометрических мест хорошо изучено и известно заранее.

Иногда для определения точки достаточно построить всего одно геометрическое место, потому что другое явно задано в условии задачи. Знание геометрических мест иногда позволяет сразу видеть, где находится неизвестная точка.

Термин «геометрическое место точек» в отечественной литературе появился ещё в XIX веке, метод геометрических мест для решения задач на построение подробно разобран в геометрических пособиях того времени (А. А. Александров, «Сборник геометрических задач на построение», Е. М. Пржевальский, «Собрания геометрических теорем и задач»), а также в переводных книгах.

В англоязычной литературе используется аналогичный латинский термин locus, означающий «место».

Пример: параболу задают как множество точек таких, что расстояние от до точки равно расстоянию от до прямой . Словесная формулировка: «Парабола — геометрическое место точек , равноудалённых от точки и прямой . Точку называют фокусом параболы, а прямую  — биссектрисой».

Примечания

  1. Виноградов И.М. Математическая энциклопедия. Том 1. — М.: Советская энциклопедия, 1977. — С. 927. — 1140 с. — ISBN 978-1-55608-010-4.

Категории