内容正文:
第五章 图形的轴对称
5.1 轴对称及其性质1. 概念探究:出示一组图形(蝴蝶、正方形、圆、等腰三角形、平行四边形),引导学生分组操作,将每个图形沿着一条直线对折,观察哪些图形两侧能完全重合,哪些不能。
师生共同总结:如果一个图形沿着一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫作轴对称图形,这条直线叫作这个图形的对称轴。
2. 巩固辨析:结合操作结果,强调两个核心:① 对折后两侧完全重合;② 有一条或多条对称轴。举例说明:正方形有4条对称轴,圆有无数条对称轴,等腰三角形有1条对称轴,平行四边形不是轴对称图形(对折后不能完全重合)。
补充说明:对称轴是直线,不是线段或射线,规范对称轴的表述,避免书写错误。
(二)两个图形关于直线对称
1. 概念探究:出示两组图形(两个全等的蝴蝶、两个全等的等腰三角形),引导学生观察:这两组图形有什么关系?将其中一个图形沿着某条直线对折,能否与另一个图形完全重合?
总结定义:把一个图形沿着某一条直线折叠,如果它能够与另一个图形完全重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称,这条直线叫作对称轴,折叠后重合的点叫作对应点(也叫对称点)。
2. 易错辨析:引导学生区分“轴对称图形”与“两个图形关于直线对称”:前者是一个图形自身具有的对称性质,后者是两个图形之间的对称关系,但两者都离不开对称轴和重合的特征。
(三)轴对称的基本性质
1. 动手探究:引导学生在练习本上画一个点A,过点A画一条直线l,作出点A关于直线l的对称点A',连接AA',观察AA'与直线l的关系;再画一个三角形ABC,作出它关于直线l的对称三角形A'B'C',观察对应边、对应角的关系。
2. 性质总结:结合操作结果,师生共同推导轴对称的基本性质:
(1)对应点所连的线段被对称轴垂直平分;
(2)对应线段相等;
(3)对应角相等。
举例示范:点A与点A'关于直线l对称,则直线l垂直平分AA';三角形ABC与三角形A'B'C'关于直线l对称,则AB=A'B',∠A=∠A',直线l垂直平分AA'、BB'、CC'。
强调:轴对称的性质是后续作图和计算的基础,要牢记对应点、对应线段、对应角的关系。
(四)简单的轴对称作图
示范基本步骤:以作点A关于直线l的对称点A'为例,① 过点A作直线l的垂线,垂足为O;② 延长AO至A',使OA'=OA;③ 点A'即为点A关于直线l的对称点。强调作图规范,垂足标注清晰,线段长度相等。
三、例题解析,深化理解(10分钟)
例1:判断下列图形是否为轴对称图形,若是,指出其对称轴的条数:
(1)长方形;(2)等腰梯形;(3)三角形;(4)圆。
解析:(1)是轴对称图形,有2条对称轴(两组对边的垂直平分线);(2)是轴对称图形,有1条对称轴(两底中点的连线);(3)不一定是轴对称图形,等腰三角形是,不等边三角形不是;(4)是轴对称图形,有无数条对称轴(过圆心的任意一条直线)。
例2:已知点P关于直线l的对称点是P',直线l垂直平分PP',若PP'=6cm,求点P到直线l的距离。
解析:根据轴对称的性质,对称轴垂直平分对应点所连的线段,所以点P到直线l的距离是PP'长度的一半,即6÷2=3cm。
例3:画出线段AB关于直线l的对称线段A'B'。
解析:按照轴对称作图步骤,① 分别作出点A、点B关于直线l的对称点A'、B';② 连接A'B',即为线段AB关于直线l的对称线段。标注对称轴、垂足和对称点,确保作图规范。
补充说明:作图的关键是找准对应点,利用“对称轴垂直平分对应点连线”的性质,确保对称点位置准确。
四、课堂练习,夯实基础(10分钟)
1. 基础题:判断下列图形是否为轴对称图形,若是,画出1条对称轴;(1)菱形;(2)直角三角形;(3)五角星。
2. 提升题:已知三角形ABC关于直线l对称,其中A(2,3),其对称点A'(2,-1),求对称轴l的位置。
3. 拓展题:画出三角形ABC关于直线l的对称三角形A'B'C',学生独立完成,小组内互相核对。
学生完成后,小组内核对答案,教师巡视指导,针对共性错误(如混淆两个对称概念、作图时对应点距离不对称、对称轴标注错误)进行重点讲解,强化对轴对称定义、性质和作图的掌握。
五、课堂小结,梳理收获(2分钟)
师生共同梳理本节课核心知识:1. 轴对称图形:一个图形沿直线对折后两侧完全重合,有对称轴;2. 两个图形关于直线对称:两个图形沿直线对折后完全重合,有对称轴和对称点;3. 轴对称性质:对应点连线被对称轴垂直平分,对应线段、对应角相等;4. 简单轴对称作图:找准对应点,规范操作。
引导学生反思:本节课你学会了什么?还有哪些不懂的地方?快速提问反馈,及时解决遗留疑问,强调轴对称在生活和几何中的应用,为后续学习等腰三角形、轴对称的综合应用奠定基础。
【素养目标】
1.感知生活中的轴对称现象,了解轴对称图形和两个图形成轴对称的概念,理解轴对称的性质,会画出已知轴对称图形的另一半.
2.通过自然界和生活中的例子了解轴对称的概念,在探索轴对称的性质时,经历观察,动手操作,归纳总结的过程,培养探索与实践能力,体会数学由一般到特殊的研究方法.
3.通过认识自然界和生活中的轴对称,感受对称之美,认识轴对称的应用价值,培养学生的审美情趣.
重点:掌握轴对称轴的性质.
难点:轴对称图形和两个图形成轴对称的区别,理解轴对称的性质.
【复习导入】
生活中很多美丽的图形都带有数学的身影,你能举例说一说吗?
问题:它们有什么共同特点?
【合作探究】
探究一:轴对称图形及其性质
要点归纳:如果一个平面图形沿一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫作轴对称图形,这条直线叫作对称轴.
[议一议] 观察图中的图形,这些图形是轴对称图形吗?如果是轴对称图形,请找出它的对称轴.
2.轴对称图形的性质
认识对应点、对应线段、对应角:
如图是一个轴对称图形,直线l是它的对称轴,沿对称轴折叠后,点A与点A′重合,称点A关于对称轴的对应点是点A′.类似地,线段AB关于对称轴的对应线段是线段A′B′,∠B关于对称轴的对应角是∠B′.
[合作探究]
问题1:你还能在上图中找出其他的对应点、对应线段和对应角吗?
问题2:如图是一个轴对称图形,直线l是它的对称轴.观察这个图形,回答下列问题:
(1)在图中任意选一组对应线段,这两条线段之间有什么关系?
(2)在图中任意选一组对应角,这两个角之间有什么关系?
(3)连接对应点A与点A′,线段AA′与对称轴之间有什么关系?
连接其他任意一组对应点再试一试.
探究二:两个图形成轴对称及其性质
观察图中的每组图案,你发现了什么?
要点归纳:如果两个平面图形沿一条直线折叠后能够完全重合,那么称这两个图形成轴对称,这条直线叫作这两个图形的对称轴.
[典例精析]
例1 右边四组图形中有哪几组图形成轴对称?
[练一练] 1. 找出下面每个轴对称图形的对称轴.
[思考·交流]如图,将一张长方形纸对折,然后用笔尖扎出“14”这个数,将纸打开后铺平:在铺平的纸中
(1)两个“14”之间有什么关系?
(2)对应线段之间有什么关系?对应角之间有什么关系?连接对应点的线段与对称轴l之间有什么关系?请举例说明,并与同伴进行交流.
要点归纳:在轴对称图形或两个成轴对称的图形中,对应点所连的线段被对称轴垂直平分,对应线段相等,对应角相等.
[典例精析]
例2 如图是一个图案的一半,
直线MN是这个轴对称图形的对称轴,
请画出这个图形的另一半.
方法总结:先确定一些特殊的点(如三角形的顶点),然后作这些特殊点的对称点,再顺次连接.
要点归纳:
轴对称图形
两个图形成轴对称
图形
区别
具有特殊形状的一个图形
有特殊位置关系的两个全等图形
联系
1.都是沿着某条直线折叠后能重合;
2.可以通过分割或整合互相转化.
[典例精析]
例3 如图,已知四边形ABCD与四边形EFGH关于直线MN对称,∠A=100°,
∠B=125°,∠C=80°,∠D=55°,AB=3 cm,EH=4 cm.
(1)试写出EF,AD的长度;
(2)求∠G的度数;
(3)连接BF,线段BF与直线MN有什么关系?
当堂反馈
1.在下列“禁毒”“和平”“志愿者”“节水”这四个标志中,属于轴对称图形的是( )
2.有下列图形:①角;②线段;③直角三角形;④圆;⑤锐角三角形.其中是轴对称图形的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.如图,△ABC与△DEF关于直线MN对称,则以下结论中错误的是( )
A.AB∥DF B.∠B=∠E
C.AB=DE D.MN垂直平分AD
4.黑体汉字中的“中”“田”“日”等都是轴对称图形,请再写出两个具有这种特征的汉字: .
5.如图,一种滑翔伞的形状是左右对称的四边形ABCD,
其中∠B=40°,∠CAD=60°,则∠BCD的度数为 .
6.如图,四边形ABCD与四边形FEHG关于直线l对称,∠C=90°,试求出a,b的长度及∠G的度数.(提示:四边形的内角和为360°)
参考答案
【合作探究】
探究一:轴对称图形及其性质
[合作探究]
问题1:点B和点B′,AC和A′C,∠BAC和∠B′A′C等
问题2:(1)对应线段相等.
(2)对应角相等.
(3)对应点所连的线段被对称轴垂直平分.
探究二:两个图形成轴对称及其性质
[典例精析]
例1 BD
[练一练] 1.
[思考·交流](1)关于直线l对称.
(2)对应线段相等,对应角相等,对应点所连的线段被对称轴垂直平分.
[典例精析]
例2
解:如图 ,延长AO至A′,使OA′=OA;延长BN至B′,使NB′=NB;
依次连接MA′,MB′,A′B′,A′P,B′P.这样画出来的图形就是这个图形的另一半.
[典例精析]例3 解:(1)∵四边形ABCD与四边形EFGH关于直线MN对称,
且 AB=3 cm,EH=4 cm,
∴EF=AB=3 cm,AD=EH=4 cm.
(2)∵四边形ABCD与四边形EFGH关于直线MN对称,且∠C=80°,∴∠G=∠C=80°.
(3)∵对称轴垂直平分对称点的连线,
∴直线MN垂直平分BF.
当堂反馈
1.B 2. B 3. A
4. 十,古(答案不唯一) . 5. 160°
6.解:由题意得四边形ABCD≌四边形FEHG,所以∠H=∠C=90°,∠F=∠A=80°,AB=EF=5cm,EH=BC=4cm.所以∠G=360°-∠H-∠E-∠F=55°,a=5cm,b=4cm.
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