Для того чтобы фигура совпала с самой собой дважды при повороте на 360 градусов, она должна обладать определённой симметрией. Рассмотрим этот вопрос более подробно.
Угловая симметрия
При повороте на 360 градусов фигура делает полный оборот вокруг своей оси и возвращается в исходное положение. Чтобы она совпала с собой дважды за этот полный оборот, нужно, чтобы она также совпадала с собой на 180 градусов, то есть на половине полного поворота. Таким образом, необходимым условием является центральная симметрия относительно точки (центра), а также симметрия относительно поворота на 180 градусов.
Какие фигуры удовлетворяют этому условию?
Фигуры с центральной симметрией (относительно точки):
- Прямоугольник (если он не является квадратом). Прямоугольник совпадает с собой при повороте на 180 градусов, а также на 360 градусов.
- Параллелограмм. Параллелограммы также обладают центральной симметрией и совпадают с собой при указанных углах поворота.
- Ромб (если он не является квадратом). Ромб совпадает с собой при повороте на 180 и 360 градусов.
- Эллипс. Эллипс обладает центральной симметрией и совпадает с собой при таких поворотах.
- Круг. Круг технически совпадает с собой при любом угле поворота, но 180 и 360 градусов также подходят.
Фигуры с симметрией относительно осей и центров:
- Если фигура симметрична относительно своей центральной точки и имеет четное число осей симметрии, она будет совпадать с собой не только дважды, но и чаще при поворотах на равные углы.
Примеры фигур из многогранников или многолучевых звезд:
- Звезда с четным числом лучей (например, звезда с 4, 6, 8 лучами). Такие фигуры совпадают с собой при поворотах на 180 и 360 градусов.
Исключения
- Квадрат: квадрат совпадает с собой не только на 180 и 360 градусов, но и на 90 и 270 градусов. Следовательно, он совпадает с собой больше, чем дважды при полном обороте.
- Треугольники: равносторонний треугольник, например, совпадает с собой трижды (на 120, 240 и 360 градусов), а произвольный треугольник — только на 360 градусов.
Итог
Фигуры, которые совпадут с собой дважды при повороте на 360 градусов:
- Прямоугольник (не квадрат),
- Параллелограмм,
- Ромб (не квадрат),
- Эллипс,
- Круг,
- Звезда с чётным числом лучей,
- Любая фигура с центральной симметрией, но без дополнительных углов симметрии.
Это связано с тем, что такие фигуры обладают центральной симметрией и совпадают с собой при повороте на 180 и 360 градусов.