内容正文:
第6讲 圆的认识(二)
知识导航
知识点梳理
难易度
知识点 1:圆的轴对称性
知识点 2:与圆相关的轴对称图形
知识点精讲
知识点 1:圆的轴对称性
1. 圆是轴对称图形
圆具有完美的对称性。将圆沿任意一条通过圆心的直线对折,两边都能完全重合。因此,圆是轴对称图形。
2. 圆的对称轴是什么?
(1)定义关联:圆的每一条直径所在的直线,都是它的对称轴。
(2)关键辨析(易错点):
❌ 错误说法:“圆的直径是圆的对称轴。”
✅ 正确说法:“圆的直径所在的直线是圆的对称轴。”
理由:直径是一条线段,有长度;而对称轴是一条直线,无限延伸。两者概念不同,但位置重合。
3. 圆有多少条对称轴?
(1)结论:圆有无数条对称轴。
(2)推导:因为通过圆心可以画无数条直径,每一条直径所在的直线都是对称轴,所以圆有无数条对称轴。
(3)操作技巧:在纸上画圆时,只要找到圆心,过圆心画任意直线即为对称轴。
4. 利用对称性找圆心
如果一个圆形物体(如硬币、光盘)没有标出圆心,可以利用轴对称性找到它:
(1)将圆形纸片对折一次,得到一条折痕(直径)。
(2)换个方向再对折一次,得到另一条折痕(直径)。
(3)两条折痕的交点即为圆心。
【典型例题】圆的对称轴有( )条。
A.1 B.2 C.无数 D.3
【答案】C
【分析】轴对称图形定义为平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形,直线叫做对称轴。圆是轴对称图形,圆有无数条直径,每条直径所在的直线都是圆的对称轴,所以圆有无数条对称轴,据此解答。
【详解】根据分析可知,圆的对称轴有无数条。
故答案为:C
【对应练习1】下列图形中,对称轴条数最多的是( )。
A.正方形 B.等边三角形 C.圆 D.梯形
【答案】C
【分析】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,这条直线叫做对称轴。
【详解】
A.正方形有四条对称轴;
B.等边三角形有三条对称轴;
C.圆有无数条对称轴;
D.普通梯形没有对称轴,等腰梯形有1条对称轴。
所以,对称轴条数最多的是圆。
【对应练习2】一张圆形的纸,至少要对折( )次,才能看到圆心。
【答案】2
【分析】直径是圆内最长的线段,它经过圆心,两条直径的交点就是圆心。一个圆形纸片对折1次,折出它的1条直径,对折2次,折出它2条直径(互相垂直)。
【详解】一张圆形的纸,至少要对折2次,才能看到圆心。
知识点 2:与圆相关的轴对称图形
1. 常见基本图形的对称性复习
图形名称
是否轴对称
对称轴数量
对称轴特征
半圆
是
1条
垂直平分直径的直线
圆环
是
无数条
过圆心的任意直线
扇形
是
1条
圆心角的角平分线所在直线
正方形
是
4条
2条对角线 + 2组对边中点连线
长方形
是
2条
2组对边中点连线
等边三角形
是
3条
3个顶点到对边中点的连线
2. 组合图形的对称轴判断方法
案例 A:圆内接正方形 / 外切正方形
(1)图形描述:一个圆里面有一个最大的正方形,或一个正方形外面有一个最小的圆。
(2)分析:
① 圆有无数条对称轴。
② 正方形有4条对称轴。
③ 公共部分:正方形的4条对称轴也都经过圆心,因此也是圆的对称轴。
(3)结论:该组合图形有 4条 对称轴。
案例 B:圆内接长方形 / 外切长方形
(1)图形描述:圆与长方形组合(非正方形)。
(2)分析:
① 长方形只有2条对称轴(对边中点连线)。
② 这2条直线也经过圆心,是圆的对称轴。
(3)结论:该组合图形有 2条 对称轴。
案例 C:同心圆(圆环)
(1)图形描述:两个圆心重合的大小不同的圆。
(2)分析:两个圆的圆心相同,所有过圆心的直线既是小圆的对称轴,也是大圆的对称轴。
(3)结论:圆环有 无数条 对称轴。
3. 作图规范与考试要点
(1)画对称轴:必须使用直尺和铅笔,画出虚线,并超出图形边界少许,表示直线无限延伸。
(2)标注:若题目要求,可用字母 或文字“对称轴”标注。
(3)判断步骤:
① 第一步:看形状,想象对折。
② 第二步:找关键点(如圆心、顶点、中点)。
③ 第三步:验证对折后是否完全重合(不仅轮廓重合,内部线条也要重合)。
【典型例题】下面的四个图形中,对称轴条数最多的是( )。
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据轴对称图形和对称轴的定义,分别找出四个选项中图形的对称轴条数,再进行比较。如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这条直线就是它的对称轴。
【详解】
A.有3条对称轴;
B.同心圆有无数条对称轴;
C.有3条对称轴;
D.有4条对称轴。
【对应练习】画出下面各图形的所有对称轴。
【答案】见详解
【分析】对称轴定义:沿一条直线对折图形,折叠后两侧能完全重合,这条直线就是该图形的对称轴,两个图形的对称轴情况如下:
左图(1个大圆+左右两个相等小圆) 一共有条对称轴:
① 经过三个圆的圆心的水平直线; ② 过中间大圆的圆心、垂直于上述水平连线的竖直直线。
右图(圆内接正方形) 一共有条对称轴: 分别是正方形对边中点连线所在的水平直线、竖直直线(都过圆心),以及正方形的两条对角线所在直线,共4条。
【详解】
巩固提升
一、填空题
1.将圆沿( )对折,正好完全( ),所以圆是( )图形,( )所在的直线是它的对称轴。
【答案】 直径 重合 轴对称 直径
【分析】将一个图形沿着某条直线对折,左右两边能够完全重合,则这个图形是轴对称图形,这条直线是这个图形的对称轴;根据题意可知,沿着圆的一条直径对折,直径两边的半圆完全重合,说明它是轴对称图形,因为圆有无数条直径,所以每条直径所在的直线都是圆的对称轴,据此分析。
【详解】根据分析,将圆沿直径对折,正好完全重合,所以圆是轴对称图形,直径所在的直线是它的对称轴。
2.圆有( )条对称轴,任意两条对称轴的交点是它的( )。
【答案】 无数 圆心
【详解】经过圆心并且两端都在圆上的线段叫圆的直径,直径所在直线就是圆的对称轴,圆有无数条直径,所以对称轴也是无数条。在一个圆中两条不同对称轴,它们都经过圆心,所以它们的交点就是这个圆的圆心。
3.填一填。
图形
正方形
长方形
平行四边形
圆
等腰三角形
等边三角形
有几条对称轴
【答案】4;2;0;无数;1;3
【分析】根据对称轴的定义进行解答,如果一个图形沿着一条直线对折后,直线两侧的部分能够完全重合,那么这个图形就叫做轴对称图形,这条直线叫做该图形的对称轴;
正方形有4条对称轴,长方形有2条对称轴;平行四边形不是轴对称图形,没有对称轴;
圆有无数条对称轴,等腰三角形有1条对称轴,等边三角形有3条对称轴。
【详解】正方形有4条对称轴,长方形有2条对称轴,平行四边形有0条对称轴,圆有无数条对称轴,等腰三角形有1条对称轴,等边三角形有3条对称轴。
4.用两个大小不同的圆组成的所有图形中,对称轴最少有( )条,最多有( )条。
【答案】 1/一 无数
【分析】大小不同的圆可以组成很多种不同的图形,对称轴的条数也不一样,其中最少的一种是圆心的位置不同时,这时对称轴是经过两个圆的圆心的直线,最多的一种是两个圆的圆心相同时,这时对称轴就是经过圆心的直径,有无数条。
【详解】用两个大小不同的圆组成的所有图形中,两个大小不同的圆的圆心的位置不同时;
两个圆的圆心相同时,这时对称轴就是经过圆心的直径,有无数条,即最多有无数条。
5.填一填。
(1)如图所示的是一个圆形瓶盖,它的直径是( )cm。
(2)照样子测一测铅笔的直径,测得的是( )cm。
【答案】(1)2.5
(2)0.7
【分析】直尺测量物体长度的方法,通过读取物体两端对应的刻度值,计算差值即为圆形物体直径。
(1)测量圆形瓶盖直径时,利用两个三角板辅助测量,读取圆形瓶盖两端对应的刻度值, 用末端刻度减去起始刻度得到直径。
(2)要测量铅笔直径,可采用与测量圆形瓶盖相同的方法,即借助两个三角板将铅笔卡住,使铅笔处于水平且与直尺平行状态,读取铅笔两端对应的刻度,再用末端刻度减去起始刻度,得到的差值就是铅笔的直径。
【详解】(1)圆形瓶盖左端对齐刻度3.0cm,右端对齐刻度5.5cm,直径为:。
(2)照样子测,测得铅笔的直径为0.7cm。
6.如下图:圆的半径是( )cm,直径是( )cm,这个图形有( )条对称轴。
【答案】 3 6 1
【分析】观察图形可知,圆的半径等于长方形的宽,再根据直径=半径×2,代入数据,求出直径;轴对称图形:平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形。直线叫做对称轴;据此解答。
【详解】圆的半径是3cm;
3×2=6(cm)
这个图形有1条对称轴。
圆的半径是3cm,直径是6cm,这个图形有1条对称轴。
二、判断题
7.长方形、正方形、平行四边形、圆等图形都是轴对称图形。( )
【答案】×
【分析】如果一个图形沿着一条直线对折,左右两边能够完全重合,那么它是轴对称图形。据此一一分析长方形、正方形、平行四边形、圆是否是轴对称图形即可。
【详解】长方形是轴对称图形,它有2条对称轴;
正方形是轴对称图形,它有4条对称轴;
平行四边形不是轴对称图形;
圆是轴对称图形,它有无数条对称轴;
所以,长方形、正方形、平行四边形、圆等图形不都是轴对称图形。原题干说法错误。
故答案为:×
8.圆、圆环和半圆都有无数条对称轴。( )
【答案】×
【分析】依据轴对称图形的定义,在同一个平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两边的部分能够完全重合,这样的图形是轴对称图形,这条直线叫对称轴。我们分别逐个分析圆、圆环、半圆三个图形的对称轴数量,据此即可进行判断。
【详解】圆:圆心是圆的中心点,只要直线经过圆心,沿这条直线对折,圆左右两边一定完全重合。经过圆心可以画出无数条直线,因此圆有无数条对称轴。
圆环:圆环由两个同心圆形构成,所有经过共同圆心的直线,对折后内外圆环两边都能完全重合,同理,过圆心的直线数量无限,圆环也有无数条对称轴。
半圆:半圆是圆形沿一条直径分割后的一半图形,只有垂直于半圆直径、过半圆圆心的唯一一条直线,对折后两边能完全重合,因此半圆只有1条对称轴,没有无数条。
所以说圆、圆环、半圆是轴对称图形,并且有无数条对称轴说法错误。
故答案为:×
9.如图有3条对称轴。( )
【答案】√
【分析】如果一个图形沿一条直线对折,对折后的两部分都能完全重合,这样的图形叫作轴对称图形,这条直线就是其对称轴。
图中外面是圆,里面是等边三角形,圆的对称轴是过圆心的直线,等边三角形本身有3条对称轴,而等边三角形的3条对称轴均过圆心,因此该组合图形的对称轴与等边三角形的对称轴一致。据此解答。
【详解】
如图有3条对称轴,所以原题说法正确。
故答案为:√
三、选择题
10.下列图形中,对称轴条数最少的是( )。
A.等腰三角形 B.正方形 C.圆 D.长方形
【答案】A
【分析】在同一平面内,如果一个图形沿一条直线对折后两部分能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴。
【详解】A.等腰三角形有1条对称轴;
B.正方形有4条对称轴;
C.圆有无数条对称轴;
D.长方形有2条对称轴;
因为1<2<4<无数,所以对称轴条数最少的是等腰三角形。
11.下列图案中,是轴对称图形的是( )。
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】一个图形沿一条直线对折后,折痕两旁的部分能够完全重合,这样的图形就是轴对称图形,这条直线就是对称轴。
【详解】
A.没有对称轴,不是轴对称图形;
B.没有对称轴,不是轴对称图形;
C.没有对称轴,不是轴对称图形;
D.有对称轴,是轴对称图形。
12.下列图形中,( )有无数条对称轴。
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据轴对称图形的意义:如果一个图形沿着一条直线对折后,两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,据此解答。
【详解】
A.,有无数条对称轴。
B.,有1条对称轴。
C.,有3条对称轴。
D.,有4条对称轴。
有无数条对称轴。
四、作图题
13.画一个半径是1cm的圆,并画出这个圆的一条对称轴。
【答案】画图见详解
【分析】根据画圆的方法:先把圆规的两脚分开,定好距离,也就是半径的长度,把有针尖的一点固定在一点上,也就是圆心,带有铅笔的那只脚绕圆心旋转一周,就画成了一个圆;通过圆心的任意一条直径所在的直线都是圆的一条对称轴,据此作图。
【详解】画图如下:
(对称轴画法不唯一)
14.在下面的长方形中,画一个最大的圆,并画出其中一条对称轴。
【答案】见详解
【分析】长方形内最大的圆,直径等于长方形的宽,圆心在长方形的中心(连接长方形两条对角线,交点就是圆心),再以交点为圆心、宽的一半为半径画圆,就得到最大的圆;经过圆心,沿长方形任意一条对称轴画直线即可。(答案不唯一)
【详解】
(答案不唯一)
15.请画出轴对称图形的2条对称轴。
【答案】见详解
【分析】轴对称的定义:一个图形沿一条直线对折,直线两旁的图形完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,折痕所在的直线就是对称轴。据此解答。
【详解】如图:(画法不唯一)
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知识点 1:圆的轴对称性
1. 圆是轴对称图形
圆具有完美的对称性。将圆沿任意一条通过圆心的直线对折,两边都能完全重合。因此,圆是轴对称图形。
2. 圆的对称轴是什么?
(1)定义关联:圆的每一条直径所在的直线,都是它的对称轴。
(2)关键辨析(易错点):
❌ 错误说法:“圆的直径是圆的对称轴。”
✅ 正确说法:“圆的直径所在的直线是圆的对称轴。”
理由:直径是一条线段,有长度;而对称轴是一条直线,无限延伸。两者概念不同,但位置重合。
3. 圆有多少条对称轴?
(1)结论:圆有无数条对称轴。
(2)推导:因为通过圆心可以画无数条直径,每一条直径所在的直线都是对称轴,所以圆有无数条对称轴。
(3)操作技巧:在纸上画圆时,只要找到圆心,过圆心画任意直线即为对称轴。
4. 利用对称性找圆心
如果一个圆形物体(如硬币、光盘)没有标出圆心,可以利用轴对称性找到它:
(1)将圆形纸片对折一次,得到一条折痕(直径)。
(2)换个方向再对折一次,得到另一条折痕(直径)。
(3)两条折痕的交点即为圆心。
【典型例题】圆的对称轴有( )条。
A.1 B.2 C.无数 D.3
【对应练习1】下列图形中,对称轴条数最多的是( )。
A.正方形 B.等边三角形 C.圆 D.梯形
【对应练习2】一张圆形的纸,至少要对折( )次,才能看到圆心。
知识点 2:与圆相关的轴对称图形
1. 常见基本图形的对称性复习
图形名称
是否轴对称
对称轴数量
对称轴特征
半圆
是
1条
垂直平分直径的直线
圆环
是
无数条
过圆心的任意直线
扇形
是
1条
圆心角的角平分线所在直线
正方形
是
4条
2条对角线 + 2组对边中点连线
长方形
是
2条
2组对边中点连线
等边三角形
是
3条
3个顶点到对边中点的连线
2. 组合图形的对称轴判断方法
案例 A:圆内接正方形 / 外切正方形
(1)图形描述:一个圆里面有一个最大的正方形,或一个正方形外面有一个最小的圆。
(2)分析:
① 圆有无数条对称轴。
② 正方形有4条对称轴。
③ 公共部分:正方形的4条对称轴也都经过圆心,因此也是圆的对称轴。
(3)结论:该组合图形有 4条 对称轴。
案例 B:圆内接长方形 / 外切长方形
(1)图形描述:圆与长方形组合(非正方形)。
(2)分析:
① 长方形只有2条对称轴(对边中点连线)。
② 这2条直线也经过圆心,是圆的对称轴。
(3)结论:该组合图形有 2条 对称轴。
案例 C:同心圆(圆环)
(1)图形描述:两个圆心重合的大小不同的圆。
(2)分析:两个圆的圆心相同,所有过圆心的直线既是小圆的对称轴,也是大圆的对称轴。
(3)结论:圆环有 无数条 对称轴。
3. 作图规范与考试要点
(1)画对称轴:必须使用直尺和铅笔,画出虚线,并超出图形边界少许,表示直线无限延伸。
(2)标注:若题目要求,可用字母 或文字“对称轴”标注。
(3)判断步骤:
① 第一步:看形状,想象对折。
② 第二步:找关键点(如圆心、顶点、中点)。
③ 第三步:验证对折后是否完全重合(不仅轮廓重合,内部线条也要重合)。
【典型例题】下面的四个图形中,对称轴条数最多的是( )。
A. B. C. D.
【对应练习】画出下面各图形的所有对称轴。
巩固提升
一、填空题
1.将圆沿( )对折,正好完全( ),所以圆是( )图形,( )所在的直线是它的对称轴。
2.圆有( )条对称轴,任意两条对称轴的交点是它的( )。
3.填一填。
图形
正方形
长方形
平行四边形
圆
等腰三角形
等边三角形
有几条对称轴
4.用两个大小不同的圆组成的所有图形中,对称轴最少有( )条,最多有( )条。
5.填一填。
(1)如图所示的是一个圆形瓶盖,它的直径是( )cm。
(2)照样子测一测铅笔的直径,测得的是( )cm。
6.如下图:圆的半径是( )cm,直径是( )cm,这个图形有( )条对称轴。
二、判断题
7.长方形、正方形、平行四边形、圆等图形都是轴对称图形。( )
8.圆、圆环和半圆都有无数条对称轴。( )
9.如图有3条对称轴。( )
三、选择题
10.下列图形中,对称轴条数最少的是( )。
A.等腰三角形 B.正方形 C.圆 D.长方形
11.下列图案中,是轴对称图形的是( )。
A. B. C. D.
12.下列图形中,( )有无数条对称轴。
A. B. C. D.
四、作图题
13.画一个半径是1cm的圆,并画出这个圆的一条对称轴。
14.在下面的长方形中,画一个最大的圆,并画出其中一条对称轴。
15.请画出轴对称图形的2条对称轴。
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