Этот урок пройдём через историю спектакля: школа готовится к праздничному представлению. Проектор в классе, переносимая по сцене декорация и тень на задней стене приведут нас к движениям и подобию: симметрия, параллельный перенос, признаки подобия, треугольники, отсекаемые параллельной прямой, отношения периметров и площадей.
≈ 50 минутГлав: 5Заданий ДИМ: 11материал 8–9 классовВ школе готовят праздничный спектакль. После уроков ученики проверяют слайды в классе: проектор на парте проецирует на экран изображение треугольника. Проектор стоит в 2 м от экрана, ширина изображения — 1,2 м.
Спектакль будет в большом зале, там проектор встанет вдвое дальше от экрана — в 4 м. Ширина изображения удвоится. А во сколько раз увеличится его площадь? Свет распределится по большей площади — насколько поблёкнет картинка?
С расстояния 2 м проектор даёт изображение шириной 1,2 м. А с 4 м?Сначала предположиКак ты думаешь, во сколько раз увеличится площадь изображения? Выбери ответ — проверим вместе в 4-й главе.
Глава 1На следующий день репетиция идёт на сцене. Режиссёр велел нарисовать на полу сцены белыми линиями две оси и разбить пол на квадраты по 1 м. Теперь он может назвать место любой декорации координатами.
Декорация-дерево стоит в точке A(−2; 1). Режиссёр говорит: «Перенесите дерево на 3 м вправо и на 2 м вглубь». Каковы координаты нового места и меняются ли размеры дерева при переносе?
Координатная сетка на полу сцены: дерево переносят из точки A(−2; 1) на 3 м вправо и на 2 м вглубь.Преобразование, переводящее точки фигуры в новые точки по определённому правилу, называется движением, если оно сохраняет расстояния между точками. При движении отрезок переходит в равный отрезок, угол — в равный угол, фигура — в равную фигуру. В школьном курсе изучают четыре движения.
Синий флажок — исходная фигура, красный — его образ. Размеры не меняются ни в одном случае.Четыре движенияОсевая симметрия: точка переходит по перпендикуляру к оси на другую сторону, на то же расстояние. Относительно Ox (x; y) → (x; −y), относительно Oy (x; y) → (−x; y).Центральная симметрия (относительно O): (x; y) → (−x; −y); точка O — середина отрезка, соединяющего точку и её образ.Параллельный перенос на вектор (a; b): x′ = x + a, y′ = y + b — все точки сдвигаются в одном направлении на одно и то же расстояние.Поворот вокруг точки O на 90° (против часовой стрелки): (x; y) → (−y; x); поворот на 180° — это и есть центральная симметрия.
ИсторияКоманда режиссёра — параллельный перенос на вектор (3; 2): x′ = −2 + 3 = 1, y′ = 1 + 2 = 3, новое место дерева A′(1; 3). Дерево просто сдвинулось — ни высота, ни ветки не изменились, потому что параллельный перенос — движение.
Пример 1Найдите точку, симметричную точке K(2; −5) относительно оси Oy, точку, симметричную относительно O, и образ при повороте вокруг O на 90°.
Ось Oy — прямая x = 0; точка удалена от неё на |x| = 2, образ — на том же расстоянии по другую сторону.
Проверка: OK = √(4 + 25) = √29, и расстояние от O до (5; 2) тоже √29 — поворот сохраняет расстояние.
В какую точку переходит точка A(−3; 2) при параллельном переносе, заданном формулами x′ = x + 4 и y′ = y + 1?
A) (−1; −3)B) (1; 3)C) (2; 3)D) (−3; 2)E) (−1; 3)x′ и y′ — координаты новой точки, x и y — старой.
{ x → x′ = x + 4 ; y → y′ = y + 1 }A(−3; 2) → A′(−3 + 4; 2 + 1) = A′(1; 3)Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 09.03.2025, выпускной экзамен (PDF)Проверь себя
Параллельный перенос переводит точку A(1; −2) в точку A′(4; 3). В какую точку перейдёт при этом точка B(−2; 0)? Запишите ординату образа.
Вектор переноса (3; 5): все точки сдвигаются одинаково.
Глава 2Движение не меняет фигуру, а проектор увеличивает изображение: форма остаётся той же, а все размеры меняются в одно и то же число раз. Такие фигуры называются подобными.
ОпределениеТреугольники, у которых углы соответственно равны, а соответственные стороны пропорциональны, называются подобными: △A₁B₁C₁ ~ △ABC, A₁B₁/AB = B₁C₁/BC = A₁C₁/AC = k. Число k — коэффициент подобия. Соответственные стороны — это стороны, лежащие против равных углов.
Одинаковое число дуг — равные углы; против равных углов лежат соответственные стороны.Признаки подобия треугольниковПо двум углам: если два угла одного треугольника равны двум углам другого, треугольники подобны.По двум сторонам и углу между ними: если две стороны пропорциональны, а углы между ними равны.По трём сторонам: если три стороны пропорциональны.
Пример 2Подобны ли треугольники со сторонами 3, 4, 6 и 4,5; 6; 9? Найдите коэффициент подобия.
Меньшую сторону сравниваем с меньшей, большую — с большей: они лежат против равных углов.
В треугольнике ABC AB = BD, AC = BC, AD = 3, DC = 9. Найдите периметр треугольника ABC.
Рисунок меняется вместе с шагами.A) 24B) 30C) 32D) 19E) 20В равнобедренном треугольнике углы при основании равны.
Соответствие: A ↔ A, B ↔ C, D ↔ B. Оба треугольника равнобедренные с углом при основании A.
Так как AB=BD, в △ABD ∠BAD = ∠BDA. Аналогично из условия AC=BC в △ABC ∠BAC = ∠CBA. Из равенства двух углов △ABD ~ △ACB. Из подобия AB/AC = AD/AB, AB/(3+9) = 3/AB, AB² = 36, AB = 6. Тогда P△ABC = 12 + 12 + 6 = 30Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 24.05.2026, II группа специальностей (PDF)Так спрашивают на экзаменеДИМ · 13.07.2025
Отрезки AB и CD пересекаются в точке E. Если AE = 2√5, AC = 4, DE = 3EC и BE = 6√5, найдите длину отрезка BD.
Рисунок меняется вместе с шагами.A) 3√5B) 15√5C) 12D) 12√5E) 18При пересечении двух прямых противолежащие углы равны.
Внимание: соответственные стороны — AE и BE, CE и DE: каждая пара лежит на одной прямой.
Углы AEC и DEB конгруэнтны как вертикальные. Кроме того, так как DE=3CE, BE=3AE, … треугольники AEC и BED подобны и BD=3AC. Тогда BD=12.Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 13.07.2025, I группа специальностей (PDF)Проверь себя
△ABC ~ △A₁B₁C₁, AB = 4, BC = 6, A₁B₁ = 10. Найдите B₁C₁.
k = 10 : 4 = 2,5.
Глава 3Генеральная репетиция. На полу сцены стоит прожектор: он освещает актёра снизу и отбрасывает на заднюю стену большую тень. Режиссёр хочет знать, поместится ли тень на стене: её высота 4,5 м.
Рост актёра 1,6 м, он стоит в 2 м от прожектора, а задняя стена — ещё в 3 м за актёром. Какова высота тени H?
Актёр и стена вертикальны, то есть параллельны; луч света образует два подобных треугольника.ТеоремаПрямая, параллельная стороне треугольника и пересекающая две другие стороны, отсекает треугольник, подобный данному: если в ABC MN ∥ AC (M ∈ AB, N ∈ BC), то △MBN ~ △ABC и BM/BA = BN/BC = MN/AC.
Причина — признак по двум углам: угол B общий, а соответственные углы при параллельных прямых равны (∠BMN = ∠BAC). Самая частая ошибка — брать не всю сторону, а её часть. Сторона малого треугольника — BN, а большого — BC = BN + NC, а не NC.
ИсторияПрожектор, ноги и голова актёра образуют треугольник, а прожектор, основание стены и верх тени — больший треугольник. Актёр параллелен стене, значит, треугольники подобны: H/1,6 = (2 + 3)/2, откуда H = 1,6·2,5 = 4 м. Тень помещается на стене высотой 4,5 м, но до верхнего края стены остаётся всего 0,5 м.
Так спрашивают на экзаменеДИМ · 09.03.2026В треугольнике ABC MN∥AC, AC=20 см, BN=8 см и NC=17 см. Найдите MN.
Рисунок меняется вместе с шагами.A) 6,4 смB) 6,8 смC) 10 смD) 8 смE) 5,2 смПараллельные прямые образуют с секущей равные соответственные углы.
BN — сторона малого треугольника, BC — большого; NC не является стороной ни одного из них.
Так как MN∥AC, ΔMBN∼ΔABC, поэтому MN/AC = BN/BC, MN/20 = 8/25, MN=6,4.Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 09.03.2026, выпускной экзамен (PDF)Проверь себя
Тень столба высотой 6 м равна 4 м. Какой длины в тот же момент тень ученика ростом 1,5 м?
Солнечные лучи параллельны: 6/4 = 1,5/x.
Глава 4Вернёмся к вопросу из введения. Проектор увеличивает изображение лучами, выходящими из одной точки: вдвое дальше от лампы каждый отрезок становится вдвое длиннее. А площадь?
ТеоремаОтношение периметров подобных фигур с коэффициентом k равно k, а отношение площадей — k²:
P₁ : P₂ = k, S₁ : S₂ = k²
Если сторона выросла в 2 раза, квадрат делится на 4 маленьких квадрата, в 3 раза — на 9.Причина проста: площадь — произведение двух линейных размеров (например, ½·основание·высота), каждый растёт в k раз, а произведение — в k·k = k² раз. В лаборатории меняй ползунок k: лучи «проецируют» малый треугольник, периметр растёт в k раз, площадь — в k² раз.
Лаборатория · проектор: увеличь в k разкоэффициент подобия k2ИсторияВ большом зале k = 4 : 2 = 2: ширина изображения 1,2·2 = 2,4 м, а площадь больше в k² = 4 раза. Свет проектора распределяется по вчетверо большей площади, поэтому картинка станет примерно вчетверо тусклее — ученики решают задёрнуть в зале шторы.
Так спрашивают на экзаменеДИМ · 01.06.2025Найдите отношение площадей S₁ : S₂ двух подобных треугольников, отношение периметров которых P₁ : P₂ = 2 : 1.
A) 4:1B) 3:2C) 3:1D) 5:2E) 2:1Периметр — линейная величина, сумма сторон; каждая сторона меняется в k раз.
Известно, что отношение периметров двух подобных треугольников равно коэффициенту подобия, а отношение площадей — квадрату коэффициента подобия. P₁/P₂ = k ⇒ S₁/S₂ = k². P₁/P₂ = k = 2/1 ⇒ S₁/S₂ = (2/1)² = 4 : 1Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, I группа специальностей (PDF)Пример 3
Площади двух подобных треугольников равны 18 и 50. Периметр первого равен 12. Найдите периметр второго.
Чтобы найти k по отношению площадей, извлекаем корень.
Соответственные стороны подобных многоугольников равны 4 и 6. Площадь меньшего 20. Найдите площадь большего.
k = 1,5; k² = 2,25.
Глава 5Одно из самых красивых применений подобия — в прямоугольном треугольнике. Если из вершины прямого угла провести высоту CD к гипотенузе, треугольник разделится на две части, и все три треугольника — большой и два малых — окажутся подобными.
У каждого малого треугольника один острый угол общий с большим, а другой угол прямой — признак по двум углам.Пропорциональные отрезки△ACD ~ △CBD ~ △ABC; отсюда CD² = AD·DB, AC² = AD·AB, BC² = BD·AB.
Пример 4Высота прямоугольного треугольника делит гипотенузу на отрезки 4 и 9. Найдите высоту и меньший катет.
Из подобия ACD ~ CBD: AD/CD = CD/DB.
В треугольнике ABC ∠C = 90°, CD — высота, проведённая к гипотенузе. Докажите, что S△ACD/S△BCD = AC²/BC².
Площади треугольников с общей высотой относятся как основания.
Короткий путь: ACD и CBD подобны, AC и BC — их соответственные гипотенузы, k = AC/BC, отношение площадей k².
Доказательство: Сделаем рисунок по условию задачи. Здесь CD ⊥ AB. I способ: S△ACD = ½·AD·CD; S△BCD = ½·DB·CD. Высота CD, проведённая из вершины прямого угла, делит прямоугольный треугольник ABC на два треугольника, подобных ему. Так как △ACD ~ △CBD ~ △ABC, AC² = AD·AB; BC² = BD·AB. Тогда, подставив приведённые выше выражения площадей в отношение, получим S△ACD/S△BCD = (AD·CD)/(DB·CD) = AD/DB = (AD·AB)/(DB·AB) = AC²/BC². … Примечание. Утверждение задачи на самом деле является частным случаем утверждения: «Отношение площадей подобных фигур равно квадрату отношения соответствующих линейных размеров, или квадрату коэффициента подобия». Поэтому доказательство, в котором показано, что △ACD и △BCD подобны, и S△ACD/S△BCD = k² = (AC/BC)² = AC²/BC², тоже верно.Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, I группа специальностей (PDF)Проверь себя
Гипотенуза прямоугольного треугольника равна 8, высота отсекает от неё отрезок длиной 2. Найдите катет, прилежащий к этому отрезку.
AC² = 2·8.
ПрактикумСторона первого из двух подобных многоугольников равна 6, а соответственная сторона второго — 10. Периметр первого многоугольника равен 42. Найдите периметр второго многоугольника.
A) 48B) 60C) 52,2D) 25,2E) 70Ответ и пояснение ДИМОтвет: 70 (вариант E).
Об отношении соответственных сторон и периметров подобных фигур известно, что a₁/a₂ = P₁/P₂ ⇒ 6/10 = 42/P₂ ⇒ P₂ = (42·5)/3 = 70Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 19.04.2026, выпускной экзамен (экстернат) (PDF)ДИМ · 15.03.2026
Корабли, находящиеся в точках A и B моря, движутся по прямым AE и BD. Если DE=12 км, BD=20 км и AD=9 км, найдите расстояние от точки C пересечения траекторий до пункта D (точки D и E лежат на одной прямой).
Открытое задание: запиши ответ сам.
Ответ и пояснение ДИМОтвет: 7,2 км.
В прямоугольном треугольнике BED по теореме Пифагора BE = √(BD² − DE²) = √(20² − 12²) = √256 = 16 (км). Если принять DC=x и BC=20 − x, то из подобия треугольников ADC и EBC (ΔADC ∼ ΔEBC) AD/EB = DC/BC ⇒ 9/16 = x/(20 − x) ⇒ x = 7,2Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 15.03.2026, выпускной экзамен (PDF)ДИМ · 06.07.2025
ABC — прямоугольный треугольник, ADE — равнобедренный треугольник с основанием AE. Если BF = 6, CF = 12 и EF = 20, найдите AB.
A) 30B) 25C) 40D) 28E) 36Ответ и пояснение ДИМОтвет: 30 (вариант A).
Так как △ADE равнобедренный, обозначим ∠DAE = ∠DEA = α. По признаку подобия по двум углам можно записать △ACB ∼ △ECF. Отсюда:BC/AB = FC/EF18/AB = 12/20AB = 30Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 06.07.2025, II группа специальностей (PDF)ДИМ · 05.07.2026
На данной фигуре AB = 16, BE = 7, CD = 9, CD ∥ AB и ED ∥ AC. Найдите длину отрезка CE.
A) 6B) 8C) 9D) 10E) 7Ответ и пояснение ДИМОтвет: 9 (вариант C).
I способ: Обозначим через K точку пересечения прямой, проходящей через точки E и D, со стороной AB. По условию KE∥AC. Тогда, так как AKDC — параллелограмм, AK = CD = 9. KB = AB − AK = 16 − 9 = 7. Треугольник KBE подобен треугольнику ABC. Так как ΔKBE равнобедренный, ΔABC тоже равнобедренный. Тогда AB = BC = 16, EC = BC − BE = 16 − 7 = 9. II способ: Так как ED∥AC и BC — секущая, обозначим ∠DEC = ∠BCA = α; так как AB∥CD и BC — секущая, обозначим ∠ABC = ∠DCE = β. По признаку подобия по двум углам ΔABC ~ ΔDCE. Тогда AB/DC = BC/CE = AC/DE; 16/9 = (7 + CE)/CE ⇒ CE = 9Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 05.07.2026, II группа специальностей (PDF)ДИМ · 07.06.2026
Цилиндрический сосуд высотой 20 см наполовину заполнен жидкостью, и в него помещена тонкая палочка длиной, равной высоте цилиндра. Один конец палочки находится на окружности нижнего основания, а другой — на боковой стенке сосуда на расстоянии 4 см от верхнего основания. Найдите длину части палочки, находящейся в жидкости.
Открытое задание: запиши ответ сам.
Ответ и пояснение ДИМОтвет: 12,5 см.
По условию BM=10 см, CD=4 см, CM=6 см, CB=10+6=16 см. Обозначим AN=x, NC=20-x. Известно, что при пересечении двух параллельных плоскостей третьей плоскостью получающиеся прямые пересечения параллельны. Плоскость, проходящая через поверхность жидкости в цилиндре, и нижнее основание цилиндра — параллельные плоскости, и при пересечении их плоскостью, проходящей через прямые CA и CB, получаются параллельные прямые MN и AB: MN// AB. Поэтому △ABC ~ △NMC. Отсюда CB/CM = AC/NC, значит 16/6 = 20/(20 − x) ⇒ 40 − 2x = 15, x = 12,5.Источник: пояснение ДИМ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, I группа специальностей (PDF)Итоги
Отношение периметров равно k, а площадей — k²: если стороны выросли в 2 раза, площадь выросла в 4 раза.
“MN/AC = BN/NC”Берутся целые стороны подобных треугольников: MN/AC = BN/BC, где BC = BN + NC.
«Соответственные стороны — те, у которых буквы стоят на тех же местах»Соответственные стороны лежат против равных углов. В записи △ABD ~ △ACB вершина D соответствует B — сначала сопоставь углы.
«При параллельном переносе размеры фигуры меняются»Параллельный перенос — движение: расстояния и углы сохраняются, меняется только положение.
ИтогиЗадания расположены от простых к сложным. Сначала реши сам, потом выбери вариант; пояснение откроется после ответа.
1 · Уровень 1Образ точки P(3; −1) при параллельном переносе x′ = x − 2, y′ = y + 5:
(3 − 2; −1 + 5) = (1; 4).
2 · Уровень 1Площадь меньшего из двух подобных треугольников с коэффициентом 3 равна 5. Площадь большего:
5·3² = 45.
3 · Уровень 2Точка, в которую переходит A(4; −1) при повороте вокруг O на 90° против часовой стрелки:
(x; y) → (−y; x) = (1; 4).
4 · Уровень 2В треугольнике ABC MN ∥ AC, M ∈ AB, N ∈ BC, BM = 4, MA = 6, MN = 5. Найдите AC.
AC/MN = BA/BM = 10/4 → AC = 12,5.
5 · Уровень ДИМВысота прямоугольного треугольника делит гипотенузу на отрезки 4 и 16. Площадь треугольника:
CD = √(4·16) = 8; S = ½·20·8 = 80.
6 · Уровень ДИМОснования трапеции равны 6 и 15, O — точка пересечения диагоналей. Площадь треугольника, образованного меньшим основанием и точкой O, равна 8. Площадь треугольника, образованного большим основанием и O:
Треугольники подобны, k = 15/6 = 2,5; S = 8·2,5² = 50.
Экзаменационные задания и официальные пояснения — ДИМ (PDF на азербайджанском языке, в уроке — в переводе):
История, сцены, примеры, задания «Проверь себя» и «Самостоятельная работа» — наши, не из материалов ДИМ. Задания и пояснения ДИМ даны в переводе с азербайджанского; знак «…» обозначает пропущенную часть.