内容正文:
人教版数学八年级上册
第十五章 轴对称
15.2 画轴对称的图形 · 课时作业(含答案与解析)
班级:__________ 姓名:__________ 学号:______ 得分:______
【作业说明】本作业依据人教版数学八年级上册第十五章 15.2「画轴对称的图形」编写,共设两个课时,全部内容不超出本节的教学要求。
第 1 课时 作轴对称图形(作对称点、作对称图形、网格作图);
第 2 课时 用坐标表示轴对称。
说明:作图题请保留作图痕迹(垂线、弧线、辅助虚线),不必写作法,但要按要求标出字母;本节不涉及最短路径问题。
15.2 画轴对称的图形
第 1 课时 作轴对称图形
一、知识梳理
1. 作一个点关于已知直线的对称点(三步):
作点 A 关于直线 l 的对称点 A′
① 过点 A 作直线 l 的垂线,垂足为 P;
② 在垂线上,从 P 出发向另一侧截取 PA′ = PA;
③ 点 A′ 就是点 A 关于直线 l 的对称点。
依据:对称轴垂直平分连接两个对称点的线段。
2. 作一个图形关于已知直线的对称图形:
作 △ABC 关于直线 l 的对称图形
「先点后形」——分别作出图形中关键点(顶点)的对称点,再按原来的顺序依次连接这些对称点。
对于三角形只需作 3 个顶点;对于多边形只需作各顶点。
3. 网格中作轴对称图形:
网格中作轴对称图形只需数格子
若某点在对称轴左边第 n 格,则它的对称点在对称轴右边第 n 格,且上下位置不变(对称轴竖直时)。
4. 成轴对称的两个图形的关系:一定全等,所以对应边相等、对应角相等、周长相等、面积相等。
5. 画对称轴的方法:连接任意一对对应点,作出这条线段的垂直平分线,即为对称轴。
【易错警示】
① 作对称点时必须先作垂线再截取,不能随手画。
② 若某个顶点恰好在对称轴上,它的对称点就是它本身,不要另作新点。
③ 连接对称点时要按原图形的顺序连接,否则会得到形状不同的图形。
④ 作图痕迹(垂线、弧线、虚线)必须保留,不能擦掉。
二、基础训练
(一)选择题(每小题 4 分,共 20 分)
1. 作一个点关于已知直线的对称点,第一步应该是( )
A. 过这点作已知直线的垂线 B. 过这点作已知直线的平行线
C. 连接这点与直线上任意一点 D. 量出这点到直线的距离
2. 作一个三角形关于直线 l 的对称图形,至少要作出( )个点的对称点
A. 1 B. 2 C. 3 D. 6
3. 如图,作点 A 关于直线 l 的对称点 A′,其作图依据是( )
第 3 题图
A. 两点确定一条直线 B. 对称轴垂直平分对应点连线
C. 两点之间线段最短 D. 垂线段最短
4. 若一个点在对称轴上,则它的对称点( )
A. 在对称轴的左边 B. 在对称轴的右边 C. 就是它本身 D. 不存在
5. 已知 △ABC 与 △A′B′C′ 关于直线 l 对称,△ABC 的周长是 18 cm,面积是 20 cm2,则 △A′B′C′ 的周长与面积分别是( )
A. 18 cm,20 cm2 B. 9 cm,10 cm2 C. 36 cm,40 cm2 D. 无法确定
(二)填空题(每小题 4 分,共 20 分)
6. 作图形关于某条直线的对称图形,关键是作出图形中 ____________ 的对称点,再按顺序 ____________。
7. 作点关于直线的对称点时,要先过这点作已知直线的 ________,再在垂线上截取 ____________ 的线段。
8. 已知点 A 与点 A′ 关于直线 l 对称,AA′ 交 l 于点 P,AP = 3 cm,则 AA′ = ________ cm,且 AA′ ________ l。
9. 要画出两个成轴对称图形的对称轴,只需连接 ____________,再作出这条线段的 ____________。
10. 如图,在网格中,点 C 到对称轴的距离是 3 格,则它的对称点 C′ 到对称轴的距离是 ________ 格。
第 10 题图
(三)解答题(共 60 分)
11.(15 分)如图,已知点 A 和直线 l。
第 11 题图
(1) 作出点 A 关于直线 l 的对称点 A′(保留作图痕迹);
(2) 写出作图的依据;
(3) 在直线 l 上任取一点 Q,判断 QA 与 QA′ 的大小关系,并说明理由。
12.(15 分)如图,已知 △ABC 和直线 l。
第 12 题图
(1) 作出 △ABC 关于直线 l 的对称图形 △A′B′C′;
(2) 说出作图的基本思路(一句话即可);
(3) 若 △ABC 的周长是 15 cm,直接写出 △A′B′C′ 的周长。
13.(15 分)如图,在边长为 1 的小正方形网格中,△ABC 的三个顶点都在格点上,直线 l 是竖直的网格线。
第 13 题图
(1) 在网格中作出 △ABC 关于直线 l 的对称图形 △A′B′C′;
(2) 写出 A′、B′、C′ 三点到直线 l 的距离(用格数表示);
(3) 求 △ABC 的面积。
14.(15 分)小明说:「两个全等的三角形一定成轴对称。」小华说:「成轴对称的两个三角形一定全等。」
(1) 你认为谁的说法正确?
(2) 对于错误的说法,请举出一个反例;
(3) 若两个三角形成轴对称,它们的对称轴怎样作出来?
15.2 画轴对称的图形
第 2 课时 用坐标表示轴对称
一、知识梳理
1. 两条基本规律(本课时核心):
点关于坐标轴对称时坐标的变化规律
对称情况
点的坐标变化
规律口诀
关于 x 轴对称
(x, y) → (x, -y)
横坐标不变,纵坐标变相反数
关于 y 轴对称
(x, y) → (-x, y)
纵坐标不变,横坐标变相反数
2. 举例:点 P(3, 2)
关于 x 轴的对称点是 (3, -2); 关于 y 轴的对称点是 (-3, 2)。
3. 在坐标系中作对称图形:先按规律写出各顶点对称点的坐标,再描点、依次连线。
4. 两个常用的判断:
① 若两点关于 x 轴对称,则它们的横坐标相等、纵坐标互为相反数;
② 若两点关于 y 轴对称,则它们的纵坐标相等、横坐标互为相反数。
5. 点在坐标轴上的特殊情况:
x 轴上的点 (a, 0) 关于 x 轴的对称点仍是 (a, 0)(就是它本身);
y 轴上的点 (0, b) 关于 y 轴的对称点仍是 (0, b)。
【易错警示】
① 最容易混淆的是「关于哪条轴」:关于 x 轴对称改的是 y,关于 y 轴对称改的是 x,正好「反着来」。
② 「互为相反数」要连同符号一起变:(-3, 4) 关于 x 轴对称的点是 (-3, -4),横坐标 -3 不变。
③ 已知两点对称求字母时,要把两个坐标分别列成等式,不能只列一个。
④ 描点作图时不要漏掉坐标的正负号。
二、基础训练
(一)选择题(每小题 4 分,共 20 分)
1. 点 P(2, -5) 关于 x 轴对称的点的坐标是( )
A. (2, 5) B. (-2, -5) C. (-2, 5) D. (5, -2)
2. 点 M(-3, 4) 关于 y 轴对称的点的坐标是( )
A. (-3, -4) B. (3, 4) C. (3, -4) D. (4, -3)
3. 若点 A(a, 3) 与点 B(-2, b) 关于 y 轴对称,则 a + b 的值是( )
A. 1 B. 5 C. -1 D. -5
4. 下列各组点中,关于 x 轴对称的是( )
A. (1, 2) 与 (-1, 2) B. (1, 2) 与 (1, -2)
C. (1, 2) 与 (-1, -2) D. (1, 2) 与 (2, 1)
5. 点 N(0, -4) 关于 y 轴对称的点的坐标是( )
A. (0, 4) B. (0, -4) C. (4, 0) D. (-4, 0)
(二)填空题(每小题 4 分,共 20 分)
6. 点 (x, y) 关于 x 轴对称的点的坐标是 ____________;关于 y 轴对称的点的坐标是 ____________。
7. 点 A(-5, 2) 关于 x 轴对称的点的坐标是 ____________,关于 y 轴对称的点的坐标是 ____________。
8. 若点 P(m, 3) 与点 Q(4, n) 关于 x 轴对称,则 m = ________,n = ________。
9. 若点 A(2a - 1, 3) 与点 B(5, 3) 关于 y 轴对称,则 a = ________。
10. 点 (3, 0) 关于 x 轴对称的点的坐标是 ____________,这说明 x 轴上的点关于 x 轴的对称点是 ____________。
(三)解答题(共 60 分)
11.(15 分)已知点 A(4, 3)、B(-2, 5)、C(0, -6)。
第 11 题参考图
(1) 分别写出 A、B、C 关于 x 轴对称的点的坐标;
(2) 分别写出 A、B、C 关于 y 轴对称的点的坐标;
(3) 观察(1)(2)的结果,用一句话概括这两条规律。
12.(15 分)在平面直角坐标系中,△ABC 的三个顶点坐标分别是A(1, 1)、B(4, 1)、C(2, 3)。
(1) 写出 △ABC 关于 x 轴对称的 △A₁B₁C₁ 三个顶点的坐标;
(2) 写出 △ABC 关于 y 轴对称的 △A₂B₂C₂ 三个顶点的坐标;
(3) 求 △ABC 的面积,并直接写出 △A₁B₁C₁ 的面积。
13.(15 分)已知点 P(2a + 1, 3) 与点 Q(5, b - 2) 关于 x 轴对称。
(1) 求 a、b 的值;
(2) 写出点 P、Q 的坐标;
(3) 求点 P 关于 y 轴对称的点的坐标。
14.(15 分)小明认为:「点 (a, b) 关于 x 轴对称的点是 (-a, b)。」
(1) 小明的说法对吗?请指出错误并改正;
(2) 举一个具体的例子说明你的结论;
(3) 你有什么好办法能快速记住这两条规律?
参考答案与解析
第 1 课时 作轴对称图形
一、选择题
1. A 【解析】作对称点的第一步是过这点作已知直线的垂线,再在垂线上截取相等的线段。
2. C 【解析】三角形由 3 个顶点确定,只要作出 3 个顶点的对称点,依次连接即可。
3. B 【解析】作图时使 PA′ = PA 且 AA′ ⊥ l,依据正是「对称轴垂直平分连接两个对称点的线段」。
4. C 【解析】对称轴上的点折叠后与自身重合,所以它的对称点就是它本身。
5. A 【解析】成轴对称的两个图形全等,周长、面积都相等。
二、填空题
6. 关键点(各顶点);依次连接
7. 垂线;相等
8. 6;⊥(垂直于)
【解析】对称轴垂直平分 AA′,所以 AA′ = 2AP = 6(cm),且 AA′ ⊥ l。
9. 任意一对对应点;垂直平分线
10. 3
【解析】对称点到对称轴的距离相等。
三、解答题
11.(1)作图略。作法:过点 A 作 l 的垂线,垂足为 P;在垂线上截取 PA′ = PA,点 A′ 即为所求。
(2)依据是轴对称的性质:对称轴垂直平分连接两个对称点的线段。
(3)QA = QA′。
【理由】由作法知 l 是线段 AA′ 的垂直平分线,点 Q 在 l 上,
由线段垂直平分线的性质得 QA = QA′。
12.(1)作图略。分别作出 A、B、C 三点关于 l 的对称点 A′、B′、C′,再依次连接 A′B′、B′C′、C′A′。
(2)基本思路:先作出各顶点的对称点,再按原顺序依次连接(简称「先点后形」)。
(3)△A′B′C′ 的周长是 15 cm。
【解析】成轴对称的两个图形全等,周长相等。
13.(1)作图略。以直线 l 为对称轴,把 A、B、C 三点分别向右数出相同的格数,得到 A′、B′、C′,再依次连接。
(2)A′、B′、C′ 到直线 l 的距离依次是 4 格、2 格、3 格,与 A、B、C 到 l 的距离分别相等。
(3)△ABC 的面积是 3。
【解析】以 AB 为底,AB = 2(格),BC 边上对应的高为 3(格),
S = × 2 × 3 = 3(平方单位)。
14.(1)小华的说法正确,小明的说法不正确。
(2)反例:把一个三角形沿某个方向平移一段距离,得到的三角形与原三角形全等,
但无论沿哪条直线折叠,它们都不能重合,所以不成轴对称。
(3)连接任意一对对应点(如 A 与 A′),作出线段 AA′ 的垂直平分线,这条直线就是对称轴。
第 2 课时 用坐标表示轴对称
一、选择题
1. A 【解析】关于 x 轴对称,横坐标不变、纵坐标变相反数:(2, -5) → (2, 5)。
2. B 【解析】关于 y 轴对称,纵坐标不变、横坐标变相反数:(-3, 4) → (3, 4)。
3. B 【解析】关于 y 轴对称,纵坐标相等、横坐标互为相反数,
所以 a = 2,b = 3,故 a + b = 5。
4. B 【解析】关于 x 轴对称要求横坐标相同、纵坐标互为相反数,只有 (1, 2) 与 (1, -2) 符合。
A 是关于 y 轴对称;C 是关于原点对称(本节不要求);D 无对称关系。
5. B 【解析】点 N 在 y 轴上,它关于 y 轴的对称点就是它本身 (0, -4)。
二、填空题
6. (x, -y);(-x, y)
7. (-5, -2);(5, 2)
8. 4;-3
【解析】关于 x 轴对称,横坐标相等:m = 4;纵坐标互为相反数:n = -3。
9. -2
【解析】关于 y 轴对称,横坐标互为相反数:2a - 1 = -5,移项得 2a = -4,所以 a = -2。
10. (3, 0);它本身
三、解答题
11.(1)关于 x 轴对称(横不变、纵变号):
A → (4, -3);B → (-2, -5);C → (0, 6)。
(2)关于 y 轴对称(纵不变、横变号):
A → (-4, 3);B → (2, 5);C → (0, -6)。
(3)概括:关于 x 轴对称,横坐标不变、纵坐标互为相反数;关于 y 轴对称,纵坐标不变、横坐标互为相反数。
(注意 C 点在 y 轴上,它关于 y 轴的对称点就是它本身。)
12.(1)A₁(1, -1)、B₁(4, -1)、C₁(2, -3)。
(2)A₂(-1, 1)、B₂(-4, 1)、C₂(-2, 3)。
(3)△ABC 的面积是 3,△A₁B₁C₁ 的面积也是 3。
【解析】AB 在直线 y = 1 上,AB = 4 - 1 = 3;C 到 AB 的距离为 3 - 1 = 2,
所以 S = × 3 × 2 = 3。
成轴对称的两个图形全等,面积相等。
13.(1)a = 2,b = -1。
【解析】关于 x 轴对称,横坐标相等:2a + 1 = 5,得 2a = 4,a = 2;
纵坐标互为相反数:3 + (b - 2) = 0,即 b + 1 = 0,所以 b = -1。
(2)P(5, 3),Q(5, -3)。
(3)点 P 关于 y 轴对称的点的坐标是 (-5, 3)。
14.(1)不对。
小明把两条规律记反了。正确的是:点 (a, b) 关于 x 轴对称的点是 (a, -b);
而 (-a, b) 是它关于 y 轴对称的点。
(2)例如点 (3, 2):
它关于 x 轴对称的点是 (3, -2),两点在 x 轴上下两侧、横坐标相同;
若按小明的说法得到 (-3, 2),这个点与原点在 y 轴左右两侧,显然不是关于 x 轴对称。
(3)记忆方法:「关于谁对称,谁就不变」。
关于 x 轴对称 → x(横坐标)不变,y 变相反数;
关于 y 轴对称 → y(纵坐标)不变,x 变相反数。
也可以画个草图:关于 x 轴对称就是「上下翻」,上下翻当然只改变上下位置(纵坐标)。
【学后反思】本节是「动手」的一节,两个课时各有一个抓手:作图题抓住「先点后形」——先作关键点的对称点,再依次连线;坐标题抓住「关于谁对称,谁就不变」这句口诀。作图时务必保留痕迹,计算坐标时务必看清是关于哪条轴对称。
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