内容正文:
15.1 轴对称图形
学习目标
1. 理解轴对称图形和对称轴的概念,能够识别一个图形是否是轴对称图形,并能找出其对称轴(若存在)。
2. 掌握轴对称图形的基本性质:对称轴两侧的对应点到对称轴的距离相等,对应线段相等,对应角相等。
3. 能够运用轴对称图形的性质解决简单的问题。
4. 理解轴对称与轴对称图形的区别与联系。
5. 通过对轴对称图形的学习,感受数学的对称美,培养观察、分析和抽象概括能力。
知识点讲解
一、轴对称图形的概念
1. 轴对称图形:如果一个平面图形沿着一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形。
2. 对称轴:这条使得图形能够重合的直线叫做这个轴对称图形的对称轴。
注意:
· 对称轴是一条直线,而不是射线或线段。
· 一个轴对称图形可能有一条对称轴,也可能有多条对称轴,甚至有无数条对称轴。例如:圆有无数条对称轴。
二、轴对称图形的性质
如果一个图形是轴对称图形,那么沿着对称轴折叠后:
1. 对称轴两侧的图形能够完全重合。
2. 对应点(即折叠后重合的点)所连的线段被对称轴垂直平分。
· 含义:对称轴是对应点连线的垂直平分线。因此,对称轴上任意一点到两个对应点的距离相等。
3. 对应线段相等。
4. 对应角相等。
三、轴对称与轴对称图形的区别与联系
· 区别:
· 轴对称图形是对一个图形而言,它是一个具有特殊形状的图形。
· 轴对称是对两个图形而言,它描述的是两个图形之间的一种特殊位置关系。
· 联系:
· 若把成轴对称的两个图形看作一个整体,则这个整体就是一个轴对称图形。
· 若把一个轴对称图形沿着对称轴分成两个图形,则这两个图形关于这条对称轴成轴对称。
四、如何找对称轴
1. 观察图形,尝试沿着某条直线折叠,看直线两旁的部分是否能够完全重合。
2. 常见的轴对称图形及其对称轴条数(文字描述,不附图):
· 线段:1条(线段的垂直平分线)和它本身所在的直线(1条),共2条。
· 角:1条(角平分线所在的直线)。
· 等腰三角形:1条(底边上的高所在的直线,也是顶角平分线和底边上的中线所在的直线)。
· 长方形(矩形):2条(对边中点连线所在的直线)。
· 正方形:4条(两条对边中点连线所在的直线和两条对角线所在的直线)。
· 圆:无数条(经过圆心的任意一条直线)。
· 正n边形:n条对称轴。
例题解析
例题1:判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)所有的三角形都是轴对称图形。
(2)对称轴是一条线段。
(3)若一个图形沿着某直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,则该图形是轴对称图形。
例题2:已知一个轴对称图形的对称轴是直线l,图形上有一点A到直线l的距离为3cm,求点A关于直线l的对称点A'到直线l的距离。
例题3:一个等腰三角形是轴对称图形,它的顶角为80°,利用轴对称的性质求它的一个底角的度数。
例题4:已知一个长方形的长为6cm,宽为4cm,它是一个轴对称图形,求它的对称轴的总条数,并指出每条对称轴的位置。
巩固练习
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1. 下列关于轴对称图形的说法中,正确的是
A. 轴对称图形只有一条对称轴
B. 轴对称图形的对称轴是一条射线
C. 轴对称图形沿对称轴折叠后,对称轴两旁的部分完全重合
D. 两个全等的图形一定是轴对称图形
2. 下列图形中,对称轴条数最多的是
A. 线段
B. 等边三角形
C. 正方形 |
D. 圆
3. 下列哪个英文字母(大写)不是轴对称图形
4. A. A B. B C. C D. S
5. 一个图形是轴对称图形,若它有且只有三条对称轴,则这个图形可能是
A. 长方形 B. 正方形 C. 等边三角形 D. 圆
6. 点P(a, b)关于x轴的对称点的坐标是
A. B. ( ) C. D. (b, a)
二、填空题
1. 角是轴对称图形,它的对称轴是_______。
2. 正方形有_______条对称轴。
3. 若一个轴对称图形有两条互相垂直的对称轴,则这个图形至少有_______条对称轴。
4. 在等腰三角形中,若一个底角是30°,则它的顶角是_______度,它有_______条对称轴。
5. 已知点M到对称轴l的距离为5,则点M关于直线l的对称点M'到点M的距离为_______。
三、解答题
1. 简述轴对称图形与两个图形成轴对称的区别与联系。
2. 判断下列用文字描述的图形是否为轴对称图形,如果是,请指出其对称轴的条数:
(1)一个内角为60°的菱形。
(2)一个三边都不相等的三角形。
3. 已知一个正五边形是轴对称图形,它有多少条对称轴?请说明理由。
4. 利用轴对称图形的性质,求一个内角为100°的等腰三角形的另外两个内角的度数。
学科网(北京)股份有限公司
$
15.1 轴对称图形
学习目标
1. 理解轴对称图形和对称轴的概念,能够识别一个图形是否是轴对称图形,并能找出其对称轴(若存在)。
2. 掌握轴对称图形的基本性质:对称轴两侧的对应点到对称轴的距离相等,对应线段相等,对应角相等。
3. 能够运用轴对称图形的性质解决简单的问题。
4. 理解轴对称与轴对称图形的区别与联系。
5. 通过对轴对称图形的学习,感受数学的对称美,培养观察、分析和抽象概括能力。
知识点讲解
一、轴对称图形的概念
1. 轴对称图形:如果一个平面图形沿着一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形。
2. 对称轴:这条使得图形能够重合的直线叫做这个轴对称图形的对称轴。
注意:
· 对称轴是一条直线,而不是射线或线段。
· 一个轴对称图形可能有一条对称轴,也可能有多条对称轴,甚至有无数条对称轴。例如:圆有无数条对称轴。
二、轴对称图形的性质
如果一个图形是轴对称图形,那么沿着对称轴折叠后:
1. 对称轴两侧的图形能够完全重合。
2. 对应点(即折叠后重合的点)所连的线段被对称轴垂直平分。
· 含义:对称轴是对应点连线的垂直平分线。因此,对称轴上任意一点到两个对应点的距离相等。
3. 对应线段相等。
4. 对应角相等。
三、轴对称与轴对称图形的区别与联系
· 区别:
· 轴对称图形是对一个图形而言,它是一个具有特殊形状的图形。
· 轴对称是对两个图形而言,它描述的是两个图形之间的一种特殊位置关系。
· 联系:
· 若把成轴对称的两个图形看作一个整体,则这个整体就是一个轴对称图形。
· 若把一个轴对称图形沿着对称轴分成两个图形,则这两个图形关于这条对称轴成轴对称。
四、如何找对称轴
1. 观察图形,尝试沿着某条直线折叠,看直线两旁的部分是否能够完全重合。
2. 常见的轴对称图形及其对称轴条数(文字描述,不附图):
· 线段:1条(线段的垂直平分线)和它本身所在的直线(1条),共2条。
· 角:1条(角平分线所在的直线)。
· 等腰三角形:1条(底边上的高所在的直线,也是顶角平分线和底边上的中线所在的直线)。
· 长方形(矩形):2条(对边中点连线所在的直线)。
· 正方形:4条(两条对边中点连线所在的直线和两条对角线所在的直线)。
· 圆:无数条(经过圆心的任意一条直线)。
· 正n边形:n条对称轴。
例题解析
例题1:判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)所有的三角形都是轴对称图形。
(2)对称轴是一条线段。
(3)若一个图形沿着某直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,则该图形是轴对称图形。
解答:
(1)错误。
理由:只有等腰三角形(包括等边三角形)是轴对称图形,一般的三角形(如不等边三角形)不是轴对称图形。
(2)错误。
理由:对称轴是一条直线,而不是线段。
(3)正确。
理由:这符合轴对称图形的定义。
例题2:已知一个轴对称图形的对称轴是直线l,图形上有一点A到直线l的距离为3cm,求点A关于直线l的对称点A'到直线l的距离。
解答:
因为轴对称图形的对称轴垂直平分对应点的连线,
所以点A到对称轴l的距离等于点A'到对称轴l的距离。
已知点A到直线l的距离为3cm,
因此,点A'到直线l的距离也为3cm。
例题3:一个等腰三角形是轴对称图形,它的顶角为80°,利用轴对称的性质求它的一个底角的度数。
解答:
因为等腰三角形是轴对称图形,其对称轴是底边上的高(或顶角平分线或底边上的中线)所在的直线。
根据轴对称的性质,等腰三角形的两个底角相等。
设等腰三角形的一个底角为x°。
因为三角形内角和为180°,
所以 x + x + 80 = 180
2x = 180 - 80
2x = 100
x = 50
因此,它的一个底角的度数为50°。
例题4:已知一个长方形的长为6cm,宽为4cm,它是一个轴对称图形,求它的对称轴的总条数,并指出每条对称轴的位置。
解答:
长方形是轴对称图形,它有2条对称轴。
第一条对称轴:经过长方形两组对边中点的水平直线(即连接长方形上下两边中点的直线)。
第二条对称轴:经过长方形两组对边中点的竖直直线(即连接长方形左右两边中点的直线)。
巩固练习
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1. 下列关于轴对称图形的说法中,正确的是
A. 轴对称图形只有一条对称轴
B. 轴对称图形的对称轴是一条射线
C. 轴对称图形沿对称轴折叠后,对称轴两旁的部分完全重合
D. 两个全等的图形一定是轴对称图形
2. 下列图形中,对称轴条数最多的是
A. 线段
B. 等边三角形
C. 正方形 |
D. 圆
3. 下列哪个英文字母(大写)不是轴对称图形
4. A. A B. B C. C D. S
5. 一个图形是轴对称图形,若它有且只有三条对称轴,则这个图形可能是
A. 长方形 B. 正方形 C. 等边三角形 D. 圆
6. 点P(a, b)关于x轴的对称点的坐标是
A. B. ( ) C. D. (b, a)
二、填空题
1. 角是轴对称图形,它的对称轴是_______。
2. 正方形有_______条对称轴。
3. 若一个轴对称图形有两条互相垂直的对称轴,则这个图形至少有_______条对称轴。
4. 在等腰三角形中,若一个底角是30°,则它的顶角是_______度,它有_______条对称轴。
5. 已知点M到对称轴l的距离为5,则点M关于直线l的对称点M'到点M的距离为_______。
三、解答题
1. 简述轴对称图形与两个图形成轴对称的区别与联系。
2. 判断下列用文字描述的图形是否为轴对称图形,如果是,请指出其对称轴的条数:
(1)一个内角为60°的菱形。
(2)一个三边都不相等的三角形。
3. 已知一个正五边形是轴对称图形,它有多少条对称轴?请说明理由。
4. 利用轴对称图形的性质,求一个内角为100°的等腰三角形的另外两个内角的度数。
巩固练习参考答案及解析
一、选择题
1. 答案:C
解析:A选项,有的三角形不是轴对称图形,如不等边三角形,所以A错误;B选项,对称轴是直线,不是射线,所以B错误;C选项正确,符合轴对称图形定义;D选项,两个全等图形不一定关于某条直线对称,所以D错误。
2. 答案:D
解析:线段有2条对称轴;等边三角形有3条对称轴;正方形有4条对称轴;圆有无数条对称轴。所以对称轴条数最多的是圆,选D。
3. 答案:D
解析:A、B、C都是轴对称图形,S不是轴对称图形,选D。
4. 答案:C
解析:长方形有2条对称轴;正方形有4条;等边三角形有3条;圆有无数条。所以有且只有三条对称轴的是等边三角形,选C。
5. 答案:A
解析:关于x轴对称的点,横坐标不变,纵坐标互为相反数。所以点P(a, b)关于x轴的对称点的坐标是,选A。
二、填空题
1. 答案:角平分线所在的直线
解析:角沿着其角平分线所在的直线折叠,两旁的部分能够完全重合,所以角的对称轴是角平分线所在的直线。
2. 答案:4
解析:正方形有两条对角线所在的直线和两组对边中点连线所在的直线,共4条对称轴。
3. 答案:2
解析:题目中已明确说明有两条互相垂直的对称轴,所以“至少”就是这2条。
4. 答案:120,1
解析:等腰三角形两底角相等,三角形内角和为180°。顶角 = 180° - 2×30° = 120°。等腰三角形(非等边)只有1条对称轴。
5. 答案:10
解析:点M和点M'关于直线l对称,所以点M到l的距离等于点M'到l的距离,都为5。则线段MM'的长度为5 + 5 = 10。
三、解答题
1. 答案:
区别:轴对称图形是对一个图形而言,它是一个具有特殊形状的图形;轴对称是对两个图形而言,它描述的是两个图形之间的一种特殊位置关系。
联系:若把成轴对称的两个图形看作一个整体,则这个整体就是一个轴对称图形;若把一个轴对称图形沿着对称轴分成两个图形,则这两个图形关于这条对称轴成轴对称。
2. 答案:
(1)是轴对称图形,有2条对称轴。
解析:菱形本身是轴对称图形,有两条对角线所在的直线作为对称轴。一个内角为60°的菱形,依然是菱形,所以对称轴条数不变,为2条。
(2)不是轴对称图形。
解析:三边都不相等的三角形,即不等边三角形,找不到一条直线,使得沿此直线折叠后直线两旁的部分能够重合,所以不是轴对称图形。
3. 答案:正五边形有5条对称轴。
理由:正n边形有n条对称轴。正五边形的n=5,所以它有5条对称轴,每条对称轴都经过一个顶点和其对边的中点(或经过中心)。
4. 答案:另外两个内角的度数分别为40°和40°。
解析:已知等腰三角形的一个内角为100°。
若这个内角是底角,则两个底角之和为100° + 100° = 200°,大于三角形内角和180°,不符合三角形内角和定理,所以这个100°的角不能是底角,只能是顶角。
设另外两个底角的度数均为x。
根据三角形内角和为180°,可得
x + x + 100° = 180°
2x = 180° - 100°
2x = 80°
x = 40°
因此,另外两个内角的度数都是40°。
学科网(北京)股份有限公司
$