内容正文:
3.3 轴对称与坐标变化
课时:1课时 年级:八年级 教师:______ 日期:______
一、教学目的
1. 掌握关于x轴、y轴对称的点的坐标变化规律。
2. 能利用坐标变化规律画出已知图形关于坐标轴的对称图形。
3. 在探究活动中感受数形结合思想,增强几何直观能力。
二、教学重点
1. 关于x轴对称的点:横坐标相同,纵坐标互为相反数。
2. 关于y轴对称的点:纵坐标相同,横坐标互为相反数。
三、教学难点
1. 灵活运用坐标变化规律进行图形变换。
2. 理解坐标变化与图形对称之间的对应关系。
四、教学过程
【环节一:导入新课】
回顾思考,激活认知。
1. 什么是轴对称图形?你能列举一些你学过的轴对称图形吗?轴对称的性质有哪些?
轴对称图形: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,那么这个图形就叫作轴对称图形。例如:正方形、等腰三角形、圆。
轴对称的性质: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。
2. 如图,已知直线l和直线l外的一点P,
你能画出点P关于直线l的对称点P₁吗?
可以。画法如下:
① 过点 P 作直线 l 的垂线,垂足为点 O;
② 延长 PO 到 P₁,使 OP₁ = PO;
则点 P₁ 就是点 P 关于直线 l 的对称点。
(这是基本尺规作图,利用对称轴垂直平分对应点连线。)
【环节二:新课讲授】
创设情境,探索新知。
1. 在右图所示的平面直角坐标系中,第一、第二象限内各有一面小旗。
(1)两面小旗有怎样的位置关系?对应点A与A₁的坐标有什么关系?其他的对应点也有这个特点吗?
· 位置关系:两面小旗关于 y 轴对称(根据常见教学情境,第一、二象限的小旗通常以 y 轴为对称轴)。
· A 与 A₁ 的坐标关系:横坐标互为相反数,纵坐标相同。例如若 A(2,3),则 A₁(-2,3)。
其他对应点:也有这个特点,即所有关于 y 轴对称的对应点都是横坐标互为相反数,纵坐标相同。
(2)在这个平面直角坐标系中画出小旗ABCD关于x轴的对称图形,它的各个“顶点”的坐标与其对应点的坐标有什么关系?
· 画出小旗 ABCD 关于 x 轴的对称图形 A'B'C'D'。
坐标关系:对应点的横坐标相同,纵坐标互为相反数。例如 A(x,y) 的对称点 A'(x,-y)。
例:(1)在平面直角坐标系中依次连接下列各点:
(0,0),(5,4),(3,0),(5,1),(5,-1),(3,0),(4,-2),(0,0)。你得到了一个怎样的图案?
依次连接这些点,得到一个“鱼”形图案(或类似鱼的简笔画,头部在右,尾部在左)。
(2)将所得图案的各个“顶点”的纵坐标保持不变,横坐标分别乘-1,依次连接这些点,你会得到怎样的图案?这个图案与原图案有怎样的位置关系?
· 新图案也是一个“鱼”形,但与原鱼左右相反(如同镜像)。
位置关系:新图案与原图案关于 y 轴对称。因为横坐标乘 -1 相当于取相反数,纵坐标不变,这正是关于 y 轴对称的点的坐标变化规律。
操作·思考:
将上面例题中得到的图案,各个“顶点”的横坐标保持不变,纵坐标分别乘-1,依次连接这些点,你会得到怎样的图案?这个图案与原图案又有怎样的位置关系?
· 得到的图案同样是一个“鱼”形,但与原鱼上下颠倒。
位置关系:新图案与原图案关于 x 轴对称。因为横坐标不变,纵坐标乘 -1(取相反数),符合关于 x 轴对称的点的坐标变化规律。
深入理解,明晰新知。
思考·交流:
关于x轴对称的两个点的坐标之间有什么关系?关于y轴对称的两个点呢?坐标具有这样关系的两个点,关于坐标轴对称吗?与同伴进行交流。
关于x轴对称的两个点的坐标,横坐标相同,纵坐标互为相反数;反过来,横坐标相同、纵坐标互为相反数的两个点关于x轴对称。
关于y轴对称的两个点的坐标,纵坐标相同,横坐标互为相反数;反过来,纵坐标相同、横坐标互为相反数的两个点关于y轴对称。
【环节三:巩固练习】
巩固深化,解决问题。
如图,平面直角坐标系中有两个图形,它们具有怎样的位置关系?在图形中选择三对对应点,每对对应点的坐标之间有什么关系?
位置关系:这两个图形关于 x 轴对称。
三对对应点及坐标关系(以文档给出的点为例):
A(-2,4) 与 A'(-2,-4):横坐标相同,纵坐标互为相反数。
B(6,3) 与 B'(6,-3):横坐标相同,纵坐标互为相反数。
C(3,2) 与 C'(3,-2):横坐标相同,纵坐标互为相反数。
(所有对应点都满足:横坐标相同,纵坐标互为相反数。)
【环节四:课堂小结】
畅谈体会,总结收获。
在今天的学习过程中,你对轴对称与坐标变化有哪些认识?
认识了关于 x 轴、y 轴对称的点的坐标变化规律:关于 x 轴对称“纵变号”(横坐标不变,纵坐标变相反数);关于 y 轴对称“横变号”(纵坐标不变,横坐标变相反数)。
能够通过改变坐标来画出图形关于坐标轴的对称图形。
感受到数形结合的思想:坐标的代数变化对应着图形的几何变换。
回顾·思考:回顾本章的学习,你对平面直角坐标系有哪些认识?
平面直角坐标系由两条互相垂直的数轴组成,可以平面内任意一点用有序实数对 (x, y) 唯一表示。
坐标系将几何图形与代数坐标联系起来,可以通过坐标研究图形的位置、对称性、平移、轴对称等变换。
本章学习了用坐标表示位置、坐标轴上的点特征、各象限符号、平行于坐标轴的线段特征,以及今天的轴对称坐标变化,体会到坐标系是研究图形的有力工具。
五、教学小结
1. 目标达成情况:学生能否准确说出关于x轴、y轴对称的点的坐标规律?
2. 教学效果:小旗图案的变换活动是否直观有效地帮助了学生理解规律?
3. 存在问题:部分学生在应用规律画图时容易混淆横纵坐标的变化。
4. 改进措施:编口诀强化记忆(关于x轴对称“纵变号”,关于y轴对称“横变号”)。
六、作业
必做:教科书习题3.3第1、2、3、4题。
选做:教科书复习题第9题。
预习:复习本章内容,准备单元测试。
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