تقارن محوری: دنیای آینهای اشکال
تقارن چیست و محور تقارن کجاست؟
فرض کنید یک پروانه را از وسط بدنش تا کردهاید. اگر دو بال آن کاملاً بر هم منطبق شوند، یعنی پروانه متقارن است. به خط فرضی که از وسط بدنش میگذرد و این انطباق را ایجاد میکند، محور تقارن میگوییم. محور تقارن مانند یک آینه عمل میکند؛ هر نقطه در یک سمت محور، تصویر خودش را در سمت دیگر نشان میدهد.
انواع شکلها از نظر تقارن
همه شکلها مانند هم نیستند. بعضی یک محور تقارن دارند، بعضی چندتا و بعضی هم اصلاً محور تقارن ندارند. در جدول زیر، چند شکل معمولی را با تعداد محور تقارنشان میبینیم:
| نام شکل | تعداد محور تقارن | مثال عینی |
|---|---|---|
| مربع | 4 | قاب عکس، کاشی |
| دایره | بیشمار | سکه، چرخ |
| مثلث متساویالاضلاع | 3 | علامت راهنمایی و رانندگی (ایست) |
| مستطیل | 2 | در کتاب، صفحه دفتر |
| حرف فارسی «آ» | 1 | نوشتههای کتاب |
تقارن در دنیای اطراف ما
اگر به اطراف خود با دقت نگاه کنید، نمونههای زیادی از تقارن محوری را میبینید. صورت انسان (اگر دقیق نگاه کنید)، پنجرههای قدیمی با شیشههای رنگی، کاغذهایی که از وسط تا میکنید، برگ بعضی از درختان مانند برگ نخل و حتی بعضی از حشرات مانند پروانه و پاندا، همگی متقارن هستند. معماران و هنرمندان نیز از تقارن برای ساختن بناهای زیبا و طراحی آثار هنری استفاده میکنند. مسجدها، کاخها و حتی بسیاری از لوگوهای شرکتها متقارن هستند تا زیبا و متعادل به نظر برسند.
چگونه محور تقارن یک شکل را پیدا کنیم؟
برای پیدا کردن محور تقارن یک شکل، میتوانیم از یک روش ساده استفاده کنیم:
- شکل را در ذهن خود یا روی کاغذ از روی یک خط راست تا کنید.
- بررسی کنید که آیا دو نیمه کاملاً بر هم منطبق میشوند یا نه.
- اگر کاملاً بر هم منطبق شدند، آن خط، یک محور تقارن است.
مثلاً برای یک قلب، فقط یک محور تقارن وجود دارد که از نوک قلب به پایین میگذرد. یا برای یک برگ درخت افرا، چندین محور تقارن میتوان پیدا کرد.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر. فقط خطی محور تقارن است که وقتی شکل را از روی آن تا میکنیم، دو نیمه کاملاً بر هم منطبق شوند. مثلاً اگر یک مستطیل را از قطرهایش تا کنید، دو نیمه بر هم منطبق نمیشوند. پس قطرهای مستطیل محور تقارن نیستند.
پاسخ: خیر. بسیاری از شکلها مانند یک ابر نامنظم یا یک تکه سنگ، هیچ محور تقارنی ندارند. حرف فارسی «ک» نیز نمونهای از یک شکل بدون تقارن است.
پاسخ: در تقارن محوری، یک خط (محور) داریم و شکل مانند آینه در دو طرف آن است. اما در تقارن مرکزی، یک نقطه (مرکز) داریم و شکل حول آن نقطه $180^\circ$ میچرخد تا بر خودش منطبق شود. مثل پروانهای که حول یک نقطه بچرخد.
پاورقی
۱تقارن محوری (Axial Symmetry): به ویژگی یک شکل گفته میشود که توسط یک خط راست (محور) به دو بخش کاملاً مشابه تقسیم شود.
۲محور تقارن (Axis of Symmetry): خط فرضی که وقتی شکل را از روی آن تا میکنیم، دو نیمه بر هم کاملاً منطبق شوند.
۳تقارن مرکزی (Central Symmetry): به ویژگی یک شکل گفته میشود که وقتی آن را حول یک نقطه مرکزی به اندازه $180^\circ$ بچرخانیم، دقیقاً بر خودش منطبق شود.