Symmetrie in veelhoeken

Vind de symmetrieassen en de draaisymmetrie van veelhoeken: vouwtest, orde van draaisymmetrie, kleinste draaihoek en puntsymmetrie.

Gemiddeld25 minLes

Definitie

Een veelhoek heeft symmetrie als een beweging (vouwen of draaien) hem precies weer op zichzelf legt.
1. Lijnsymmetrie
Een symmetrieas verdeelt een figuur in twee helften die elkaars spiegelbeeld zijn. Vouwtest: als je de figuur langs de lijn vouwt en de twee helften precies op elkaar passen, is de lijn een symmetrieas.
2. Draaisymmetrie
Een figuur heeft draaisymmetrie als ze er na een draaiing van minder dan 360°360° om haar middelpunt precies hetzelfde uitziet.
  • De orde van draaisymmetrie is hoe vaak de figuur tijdens één volledige draai op zichzelf past (de volledige draai telt mee).
  • Orde 1 betekent dat de figuur pas na de volledige draai van 360°360° past: ze heeft geen draaisymmetrie.
  • De kleinste draaihoek is
kleinste hoek=360°orde\text{kleinste hoek} = \frac{360°}{\text{orde}}
3. Puntsymmetrie
Een figuur is puntsymmetrisch als een halve draai (180°180°) om haar middelpunt haar weer op zichzelf legt. Dat is draaisymmetrie met een even orde (2, 4, 6, ...).
Regelmatige veelhoeken: een regelmatige veelhoek met nn zijden heeft precies nn symmetrieassen en draaisymmetrie van orde nn, dus zijn kleinste draaihoek is 360°n\frac{360°}{n}.
  • nn oneven (driehoek, vijfhoek): elke as gaat door een hoekpunt en het midden van de overstaande zijde.
  • nn even (vierkant, zeshoek): n2\frac{n}{2} assen gaan door twee overstaande hoekpunten en n2\frac{n}{2} assen door de middens van twee overstaande zijden.
FiguurSymmetrieassenOrde van draaisymmetrie
Vierkant44
Rechthoek22
Ruit22
Parallellogram02
Vlieger11
Gelijkbenig trapezium11
Gelijkzijdige driehoek33
Gelijkbenige driehoek11
Ongelijkzijdige driehoek01

Probeer het meteen

Hoeveel symmetrieassen heeft een regelmatige zeshoek?

Uitgewerkte voorbeelden

Een rechthoek is 66 cm bij 44 cm. Hoeveel symmetrieassen heeft hij?
1

Vouw hem van boven naar beneden

De vouwlijn gaat door de middens van de twee korte zijden. Beide helften zijn 66 cm bij 22 cm en passen op elkaar. → 1 symmetrieas
2

Vouw hem van links naar rechts

De vouwlijn gaat door de middens van de twee lange zijden. Beide helften zijn 33 cm bij 44 cm en passen op elkaar. → 2e symmetrieas
3

Test een diagonaal

Bij het vouwen langs een diagonaal klapt een driehoek om, maar de hoekpunten vallen niet op elkaar omdat 6≠46 \neq 4. → Een diagonaal is GEEN symmetrieas

Veelgemaakte fouten

De diagonalen van een rechthoek als symmetrieassen tellen

Waarom het fout is: Een diagonaal verdeelt de rechthoek in twee congruente driehoeken, maar dat is niet genoeg: de helften moeten elkaars spiegelbeeld zijn ten opzichte van de lijn.

Correct: Doe de vouwtest. Gevouwen langs een diagonaal vallen de hoekpunten van een rechthoek niet op elkaar, dus hij heeft maar 22 symmetrieassen.

De hoek opschrijven in plaats van de orde (zeggen dat een vierkant orde 9090 heeft)

Waarom het fout is: De orde en de kleinste hoek zijn twee verschillende getallen die bij elkaar horen.

Correct: De orde telt hoe vaak de figuur in één volledige draai past (44 bij een vierkant); de hoek is 360°orde=90°\frac{360°}{\text{orde}} = 90°.

Denken dat elke figuur met draaisymmetrie ook lijnsymmetrie heeft

Waarom het fout is: Veel bekende symmetrische figuren hebben allebei, dus neemt men aan dat ze altijd samen voorkomen.

Correct: Een parallellogram heeft orde 22 maar 00 symmetrieassen. Controleer vouwen en draaien altijd apart.

Elke symmetrieas van een veelhoek met een even aantal zijden dubbel tellen

Waarom het fout is: Een as door twee overstaande hoekpunten raakt twee hoekpunten en wordt daarom aan beide uiteinden geteld.

Correct: Tel paren: een regelmatige zeshoek heeft 33 assen door overstaande hoekpunten en 33 door overstaande middens, 66 in totaal.

Interactieve visualisatie

Symmetrie

Symmetrieassen

5

Orde van de draaisymmetrie

5

Kleinste draaihoek

360° ÷ 5 = 72°

Een symmetrieas vouwt de figuur precies op zichzelf. De orde van de draaisymmetrie telt hoe vaak de figuur tijdens één volle draai precies op haar beginvorm past.

Symmetrie

Tel eerst: hoeveel symmetrieassen heeft de figuur en wat is de orde van de draaisymmetrie?

Een symmetrieas vouwt de figuur precies op zichzelf. De orde van de draaisymmetrie telt hoe vaak de figuur tijdens één volle draai precies op haar beginvorm past.

Interactieve sandbox

Expressiecalculator

Probeer deze:

Geschiedenis

Nog geen berekeningen

Oefenproblemen

18 opgaven
Opgave 1 van 18
Makkelijk
Welke figuur heeft precies 22 symmetrieassen en draaisymmetrie van orde 22?

Waarom het belangrijk is

Symmetrie is een van de eerste dingen die ons oog opmerkt, en ontwerpers gebruiken haar bewust:
  • Verkeersborden: een stopbord is een regelmatige achthoek met 8 symmetrieassen en orde 8, daarom ziet het er van elke kant goed uit.
  • Logo's: veel merklogo's hebben draaisymmetrie van orde 3 of 4, waardoor ze in balans lijken.
  • Natuur: sneeuwvlokken hebben 6 symmetrieassen en orde 6, bloemen vaak 5.
  • Wielen en wieldoppen: gelijke spaken op gelijke afstand geven draaisymmetrie, zodat het wiel in balans is als het draait.
Symmetrie is ook een kortere weg in de meetkunde: als je weet dat een figuur symmetrisch is, weet je welke zijden en hoeken gelijk zijn zonder ze te meten.

Toepassingen in de echte wereld

Verkeersborden

Een stopbord is een regelmatige achthoek. Door zijn symmetrie herken je het makkelijk, ook schuin van opzij of als het een beetje gedraaid is.

Voorbeeld:

Het bord „voorrang verlenen” is een gelijkzijdige driehoek: 33 symmetrieassen en orde 33, dus het past na 360°3=120°\frac{360°}{3} = 120° op zichzelf.

1Probeer het zelf

Een werkster monteert een stopbord (een regelmatige achthoek) op een paal die kan draaien. Ze wil het zo weinig mogelijk draaien zodat het er precies hetzelfde uitziet.

Hoeveel graden moet ze het draaien?

Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking

Kleinste draaihoek van een regelmatige achthoek:

Wieldoppen en wielen

Wielontwerpers verdelen gelijke spaken op gelijke afstand. Dan heeft het wiel draaisymmetrie en blijft het in balans als het draait.

Voorbeeld:

Een wiel met 44 gelijke spaken heeft orde 44: het ziet er na elke 360°4=90°\frac{360°}{4} = 90° hetzelfde uit.

2Probeer het zelf

Een wieldop ziet er na een draaiing van 72°72° precies hetzelfde uit, en 72°72° is de kleinste zulke draaiing.

Hoeveel gelijke spaken heeft de wieldop?

Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking

Orde van draaisymmetrie uit de kleinste hoek:

Sneeuwvlokken

IJskristallen groeien in zes richtingen, daarom heeft een sneeuwvlok $6$ symmetrieassen en draaisymmetrie van orde $6$, net als een regelmatige zeshoek.

Voorbeeld:

Een sneeuwvlok past na 360°6=60°\frac{360°}{6} = 60° op zichzelf, en omdat 66 even is, is ze ook puntsymmetrisch.

3Probeer het zelf

Alle 66 symmetrieassen van een sneeuwvlok gaan door haar middelpunt en liggen op gelijke afstand. Elke as gaat recht door het middelpunt heen en bestrijkt zo een halve draai (180°180°) aan richtingen.

Hoe groot is de hoek tussen twee naburige symmetrieassen?

Stap 1: Schrijf de wiskundige uitdrukking

Verdeel de halve draai over de 6 assen:

Belangrijke punten

  • 1Een symmetrieas verdeelt een figuur in twee helften die elkaars spiegelbeeld zijn (vouwtest)
  • 2De orde van draaisymmetrie telt hoe vaak een figuur in één volledige draai op zichzelf past; orde 1 betekent geen draaisymmetrie
  • 3Kleinste draaihoek =360°orde= \frac{360°}{\text{orde}}, en orde =360°kleinste hoek= \frac{360°}{\text{kleinste hoek}}
  • 4Puntsymmetrie betekent dat een halve draai (180°180°) past: dat gebeurt precies als de orde even is
  • 5Een regelmatige veelhoek met nn zijden heeft nn symmetrieassen en orde nn
  • 6Vierhoeken: vierkant 4 en 4, rechthoek en ruit 2 en 2, parallellogram 0 en 2, vlieger en gelijkbenig trapezium 1 en 1

Veelgestelde vragen

Elke figuur past na een volledige draai van 360°360° weer op zichzelf, dus het aantal is minstens 11. Orde 11 betekent dat alleen die volledige draai past, met andere woorden: de figuur heeft geen draaisymmetrie.
Elke figuur past na een volledige draai van 360°360° weer op zichzelf, dus het aantal is minstens 11. Orde 11 betekent dat alleen die volledige draai past, met andere woorden: de figuur heeft geen draaisymmetrie.
Puntsymmetrie is een speciaal geval van draaisymmetrie: een halve draai (180°180°) past. Figuren met orde 22, 44 of 66 hebben het. Een gelijkzijdige driehoek (orde 33) heeft draaisymmetrie maar is niet puntsymmetrisch.
Bij een veelhoek met minstens één symmetrieas wel: het vierkant heeft 44 en 44, de vlieger 11 en 11. Een veelhoek zonder assen kan toch draaisymmetrie hebben, zoals het parallellogram met orde 22.
Oneindig veel: elke lijn door het middelpunt is een symmetrieas, en een cirkel past na een draaiing over elke hoek op zichzelf. Een cirkel is geen veelhoek, daarom staat hij niet in de tabel.

Woordenlijst

Symmetrieas
Een lijn die een figuur verdeelt in twee helften die elkaars spiegelbeeld zijn.
Lijnsymmetrie
Een figuur heeft lijnsymmetrie als ze minstens één symmetrieas heeft.
Draaisymmetrie
Een figuur heeft draaisymmetrie als ze er na een draaiing van minder dan 360°360° om haar middelpunt hetzelfde uitziet.
Orde van draaisymmetrie
Hoe vaak een figuur tijdens één volledige draai op zichzelf past. Orde 11 betekent geen draaisymmetrie.
Draaihoek
De hoek waarover een figuur gedraaid wordt. De kleinste die past is 360°orde\frac{360°}{\text{orde}}.
Puntsymmetrie
Een figuur is puntsymmetrisch als een halve draai (180°180°) om haar middelpunt haar weer op zichzelf legt.

Formulekaart

Kleinste draaihoek

hoek=360°orde\text{hoek} = \frac{360°}{\text{orde}}

Deel de volledige draai door de orde van draaisymmetrie

Orde uit de hoek

orde=360°hoek\text{orde} = \frac{360°}{\text{hoek}}

Gebruik dit als je de kleinste passende draaiing kent

Regelmatige veelhoek met n zijden

nn symmetrieassen, orde nn

Oneven $n$: elke as door een hoekpunt en het overstaande midden; even $n$: de helft door hoekpunten, de helft door middens

Puntsymmetrie

orde is even\text{orde is even}

Een halve draai van $180°$ past precies als de orde 2, 4, 6, ... is

Uitdaging van vandaagEén opgave, drie pogingen

Meer over dit onderwerp