内容正文:
2.2 轴对称的基本性质
学习目标
1. 理解并掌握轴对称的基本性质.
2. 掌握成轴对称的图形的画法,能够画出与已知图形关于某条直线成轴对称的图形.
3. 理解直角坐标系中关于坐标轴对称的点的坐标的特征.
4. 能够在直角坐标系中画出与已知图形关于坐标轴对称的图形.
素养目标
培养独立观察思考的习惯,感受数学几何图形的美,体验轴对称图形带来的快乐.
一、轴对称的性质
成轴对称的两个图形中,对应点的连线被对称轴 垂直平分 .
如图,△AOD关于直线l进行轴对称变换后得到△BOC,下列说法中不正确的是( D )
A. ∠DAO=∠CBO
B. 直线l垂直平分AB,CD
C. AD=BC
D. AD=OD,BC=OC
解析:因为△AOD关于直线l进行轴对称变换后得到△BOC,所以∠DAO=∠CBO,AD=BC,直线l垂直平分线段AB,CD,故A,B,C正确.
二、成轴对称的图形的作图
画一个多边形关于一条直线的轴对称图形,可以先分别画出已知多边形的各个顶点关于这条直线的 对应点 .然后顺次连接它们,便得到已知多边形关于这条直线成 轴对称 的图形.
想一想
若已知图形的点在对称轴上,则该点的对应点(对称点)是什么?
解:该点的对应点就是它本身.
如图,画出与已知图形关于直线MN成轴对称的图形.
解:与已知图形关于直线MN成轴对称的图形如图所示.
三、关于坐标轴对称的点的坐标特征
1. 在直角坐标系中,点(a,b)关于x轴的对称点是 (a,-b) ,其特点是 横坐标 相同, 纵坐标 互为相反数.
2. 在直角坐标系中,点(a,b)关于y轴的对称点是 (-a,b) ,其特点是 纵坐标 相同, 横坐标 互为相反数.
四、在直角坐标系中画成轴对称的图形
在直角坐标系中,画一个图形关于某一坐标轴的对称图形,只要分别描出这个图形关于这个坐标轴 对称 的关键点,再连接这些对应点,就可以得出原图形关于这个坐标轴 对称 的图形.
1. 在直角坐标系中,点(3,2)关于x轴对称的点的坐标为( A )
A. (3,-2) B. (-2,3) C. (2,-3) D. (-3,2)
解析:根据“关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数”可得答案.
2. 在直角坐标系中,点(1,-3)关于y轴对称的点的坐标为( B )
A. (-1,3) B. (-1,-3)
C. (1,3) D. (-3,1)
解析:根据“关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数”可得答案.
关于坐标轴对称点的坐标
已知点M的坐标为(2a-b,5+a),点N的坐标为(2b-1,-a+b).
探究1:若点M,N关于x轴对称,求a,b的值;
解:因为点M,N关于x轴对称,
所以
解得
探究2:若点M,N关于y轴对称,试求(b+2a)2 022.
解:因为点M,N关于y轴对称,
所以
解得
所以(b+2a)2 022=1.
1. 已知点A(a,b)和点B(c,d)(d≠0)关于y轴对称,求3a+3c+的值.
解:因为点 A与点B关于y 轴对称,
所以a+c=0,b=d,
所以3a+3c+=3(a+c)+2×=0+2=2.
2. 已知点M的坐标为(-2,2b-1),点N的坐标为(3a-11,5).
(1)若点M,N关于y轴对称,试求a,b的值;
(2)若点M,N关于x轴对称,试求a+b的平方.
解:(1)依题意,得3a-11=2,2b-1=5,
所以a=,b=3.
(2)依题意,得3a-11=-2,2b-1=-5,
所以a=3,b=-2.
所以(a+b)2=1,
即a+b的平方为1.
关于特殊直线对称点的坐标
如图,在直角坐标系中,直线l是第一、三象限的角平分线.
探究1:由图观察易知点A(0,4)关于直线l的对称点A′的坐标为(4,0),请写出点B(5,2),C(-2,3)关于直线l的对称点B′,C′的坐标;
解:由题图可知,点B′的坐标为(2,5),点C′的坐标为(3,-2).
探究2:结合图形观察以上三组点的坐标,你会发现:直角坐标平面内任一点P(a,b)关于第一、三象限的角平分线l的对称点P′的坐标,请写出点P′的坐标;
解:点P′的坐标为(b,a).
探究3:已知两点D(1,-2),E(-1,-3),试在直线l上确定一点Q,使点Q到D,E两点的距离之和最小.(有必要的画图说明,并保留作图痕迹)
解:如图,作出点E关于直线l的对称点F,连接FD交l于点Q,则QF=QE,故EQ+QD=FQ+QD=FD,则点Q到D,E两点的距离之和最小.点Q的位置如图所示.
如图,在直角坐标系中,直线l是第二、四象限的角平分线.
(1)由图观察易知点A(2,0)关于直线l的对称点A′的坐标为(0,-2),请在图中分别标明点B(5,3),点C(2,5)关于直线l的对称点B′,