内容正文:
15.2 第2课时 用坐标表示轴对称 教学设计
课题
15.2 轴对称(15.2 第2课时:用坐标表示轴对称)
学科
数学
年级
八年级
教材版本
人教版(2024)
课时
第2课时
课型
新授课
教学目标
1. 在平面直角坐标系中,探索并掌握关于 x 轴、y 轴对称的点的坐标规律;2. 利用坐标规律作出关于 x 轴、y 轴对称的图形。
教学重点
利用坐标的变化规律在平面直角坐标系中画出一些简单的关于 x 轴和 y 轴对称的图形。
教学难点
能根据平面直角坐标系中轴对称点的坐标特点解决实际问题。
教学方法
游戏导入、数形结合、讲练结合
教学准备
多媒体课件、坐标纸
课后练习
完成教材 P76 习题 15.2 第 3,4,5,7 题;对应课时练习。
板书设计
见“板书设计”部分
教学过程
教学环节
教学内容与教师活动
学生活动
设计意图
一、新课导入
一、新课导入
情景导入:十一黄金周,北京吸引了许多游客。一天,小红在天安门广场玩,一位外国友人问小红西直门的位置,可小红只知道东直门的位置,不过,小红想了想,就准确地告诉了他。你知道为什么吗?如图是一幅老北京城的示意图,其中西直门和东直门是关于中轴线对称的。如果以天安门为原点,分别以长安街和中轴线为 x 轴和 y 轴建立平面直角坐标系,已知东直门的坐标是 (3.5,4),你能说出西直门的坐标吗?
参考答案:西直门的坐标为 (−3.5,4)。对称点的坐标与已知点的坐标之间存在确定的规律。
游戏导入:“找朋友”——在班级中选定适当的同学的座位建立平面直角坐标系,“朋友”就是自己关于某条坐标轴的对称点位置的同学。老师说出一个坐标和一条坐标轴,位于该坐标位置的同学和他的“朋友”都要起立:
1. 找关于 x 轴对称的朋友:(1,2),(−3,1),(0,2);
2. 找关于 y 轴对称的朋友:(2,−1),(−3,−2),(−1,0)。
师生活动:学生先由老北京地图直观感知“用坐标描述对称”,再在“找朋友”游戏中初步体会“对称点坐标变与不变”的感性规律,教师顺势引出课题。
从实际地图与游戏活动中感受“对称与坐标”的联系,初步提出坐标变化规律的猜想。
以真实情境与全班游戏激发兴趣,让规律猜想来自学生自身的体验,渗透数形结合思想。
二、探究新知
二、探究新知
探究(教材 P73~74):(1) 图①中两个圆脸有什么关系?已知右边圆脸上右眼的坐标为 B(4,3),左眼的坐标为 A(2,3),嘴角两个端点的坐标分别为 C(4,1),D(2,1)。你能写出左边圆脸上左眼、右眼及嘴角两端点的坐标吗?
参考答案:A1(−2,3),B1(−4,3),C1(−4,1),D1(−2,1)——纵坐标不变,横坐标互为相反数。
(2) 将坐标分别为 (2,2),(4,2),(4,4),(2,4) 的点用线段依次连接起来形成一个图案(图②)。将各个点的纵坐标不变,横坐标分别乘 −1,所得图案与原图案有何变化?将各个点的横坐标不变,纵坐标分别乘 −1 呢?
归纳:(1) 纵坐标不变、横坐标乘 −1,所得图案与原图案关于 对称,横坐标 ,纵坐标 ;
(2) 横坐标不变、纵坐标乘 −1,所得图案与原图案关于 对称,纵坐标 ,横坐标 。
探究(教材 P73~74 表格):完成下表,并总结规律。
已知点 A(2,−3),B(−1,2),C(−6,−5),D(,1),E(4,0);
关于 x 轴的对称点 A′(2,3),B′(−1,−2),C′(−6,5),D′(,−1),E′(4,0);
关于 y 轴的对称点 A″(−2,−3),B″(1,2),C″(6,−5),D″(−,1),E″(−4,0)。
知识归纳:1. 点(x,y) 关于 x 轴对称的点的坐标为 ;
2. 点(x,y) 关于 y 轴对称的点的坐标为 。作图时先求出关键点(如三角形顶点)的对称点坐标,再描点、连线。
参考答案:(1) y 轴;互为相反数;不变;(2) x 轴;互为相反数;不变;1. (x,−y);2. (−x,y)。
师生活动:学生先由圆脸、正方形图案的具体坐标归纳“横变纵不变、纵变横不变”,再借表格中含分数、零等特殊点的检验完善规律;教师引导学生用字母表示规律,体会由特殊到一般的归纳方法。
掌握点(x,y) 关于 x 轴、y 轴对称的坐标规律,并能用规律求对称点、画对称图形。
经历“具体点—表格检验—字母归纳”的完整探究,突出数形结合与从特殊到一般的思想。
三、例题精析
三、例题精析
例1(教材 P74 例2)如图,四边形 ABCD 的四个顶点的坐标分别为 A(−5,1),B(−2,1),C(−2,5),D(−5,4),画出与四边形 ABCD 关于 y 轴对称的图形。
解:点(x,y) 关于 y 轴对称的点的坐标为(−x,y),因此顶点 A,B,C,D 关于 y 轴对称的点分别为A′(5,1),B′(2,1),C′(2,5),D′(5,4),依次连接 A′B′,B′C′,C′D′,D′A′,就可得到与四边形 ABCD 关于 y 轴对称的四边形 A′B′C′D′。
追问:类似地,与四边形 ABCD 关于 x 轴对称的图形的顶点为 A″(−5,−1),B″(−2,−1),C″(−2,−5),D″(−5,−4)。
例2 已知点 A(a,4−b) 与点 B(1−b,2a)。(1) 若点 A,B 关于 x 轴对称,求 a,b 的值;(2) 若点 A,B 关于 y 轴对称,求 a,b 的值。
解:(1) 由题意,得 a=1−b,且 4−b=−2a,解得 a=−1,b=2;
(2) 由题意,得 −a=1−b,且 4−b=2a,解得 a=1,b=2。
例3 △ABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示。(1) 画出 △ABC 关于 y 轴对称的 △A1B1C1;(2) 将 △ABC 向右平移 6 个单位长度,作出平移后的 △A2B2C2,并写出 △A2B2C2 各顶点的坐标;(3) 观察 △A1B1C1 和 △A2B2C2,它们是否关于某条直线对称?若是,请在图上画出这条对称轴。
解:(1) △A1B1C1 如图所示;(2) △ABC 向右平移 6 个单位长度,A,B,C 三点的横坐标加 6、纵坐标不变,作出 △A2B2C2 如图所示,A2(6,4),B2(4,2),C2(5,1);(3) △A1B1C1 和 △A2B2C2 关于图中直线 l:x=3 对称。
师生活动:例1 强调“先求坐标、再描点、后连线”的规范步骤;例2 让学生用“横不变纵相反、纵不变横相反”列等式解字母,体会规律的正用与逆用;例3 沟通平移与轴对称,引导学生发现“成轴对称的两图形对应点连线的中垂线即对称轴”。
能用坐标规律作对称图形并求字母参数,能综合平移与轴对称分析图形位置关系。
例题按“规范作图—规律逆用—平移与对称综合”递进,强化坐标规律的灵活运用与对称轴的确定方法。
四、当堂练习
四、当堂练习
1. 完成教材 P75 练习第 1,2,3 题。
2. 在平面直角坐标系中,点 A(3,4) 与点 B 关于 y 轴对称,则点 B 的坐标为
A. (−3,4) B. (−3,−4) C. (3,−4) D. (3,4)
答案:A。(关于 y 轴对称:纵坐标不变,横坐标互为相反数。)
3. 在平面直角坐标系中,点 A 的坐标是(−3,1),作点 A 关于 y 轴的对称点,得到点 A′,再将点 A′ 向下平移 2 个单位长度,得到点 A″,则点 A″ 的坐标为多少?
答案:A″(3,−1)。(A′(3,1),向下平移 2 个单位长度:纵坐标减 2。)
4. 如图,在平面直角坐标系中,对 △ABC 进行循环往复的轴对称变换。若原来点 A 的坐标是(a,b),则经过 2025 次变换后所得的图形中点 A 的对应点的坐标是多少?
(变换顺序:第1次关于 x 轴对称 → 第2次关于 y 轴对称 → 第3次关于 x 轴对称 → 第4次关于 y 轴对称……)
答案:(a,−b)。(变换以 4 次为一个周期:第1次后为(a,−b),第2次后为(−a,−b),第3次后为(−a,b),第4次后回到(a,b)。2025÷4=506……1,故第 2025 次变换后与第 1 次相同。)
5. 若点 M(a,−3) 与点 N(−4,b) 关于 x 轴对称,则 a,b 的值分别为多少?若这两点关于 y 轴对称呢?
答案:关于 x 轴对称时 a=−4,b=3;关于 y 轴对称时 a=4,b=−3。
6. 如图,已知 △ABC 的三个顶点的坐标分别是 A(−1,5),B(−5,3),C(−3,−1)。作出 △ABC 关于 x 轴、y 轴的对称图形。
答案:如图,△A1B1C1 和 △A2B2C2 即为所求作的图形(先分别求出六个对称点的坐标再描点连线)。
7. 在平面直角坐标系中,直线 l 是经过点(1,0) 且平行于 y 轴的直线,点 A(m−1,3) 与点 B(2,n−1) 关于直线 l 对称,则 的值为
A. 0 B. 1 C. D.
答案:D。(对称轴为直线 x=1,则 (m−1)+2=2×1,3=n−1,解得 m=1,n=4,m+n=5,。)
8. 若点 P(−2,1) 与点 Q(a,b) 关于直线 l:y=−1 对称,则 a+b 的值是多少?
答案:−5。(关于直线 y=−1 对称:横坐标不变 a=−2,纵坐标之和等于 −2,即 1+b=−2,b=−3,∴ a+b=−2+(−3)=−5。)
9. 下列判断正确的是
A. 点(−3,4) 与点(3,4) 关于 x 轴对称 B. 点(3,−4) 与点(−3,4) 关于 y 轴对称
C. 点(3,4) 与点(3,−4) 关于 x 轴对称 D. 点(4,−3) 与点(4,3) 关于 y 轴对称
答案:C。(横相同、纵相反 → 关于 x 轴对称;纵相同、横相反 → 关于 y 轴对称。)
10. 小莹和小博士下棋,小莹执圆子,小博士执方子。如图,棋盘中心方子的位置用(−1,0) 表示,右下角方子的位置用(0,−1) 表示。小莹将第 4 枚圆子放入棋盘后,所有棋子构成一个轴对称图形。她放的位置是
A. (−2,1) B. (−1,1) C. (1,−2) D. (−1,−2)
答案:B。(由棋盘上已放棋子的坐标建立坐标系,逐一验证四个选项,只有放入(−1,1) 后,四枚圆子构成的图形关于一条坐标轴成轴对称。)
11. 如图,以长方形 ABCD 的中心为原点建立平面直角坐标系,点 A 的坐标是(3,2),则点 B、点 C、点 D 的坐标分别是多少?
答案:B(3,−2),C(−3,−2),D(−3,2)。(长方形的对称性:关于 x 轴、y 轴对称的点的坐标规律。)
师生活动:限时独立完成,小组核对;教师讲评第 4 题“周期规律”、第 7、8 题“关于直线 x=m(y=n)对称”的推广规律、第 10 题由棋盘建立坐标系的方法。
能熟练运用坐标规律求对称点、解字母参数,能将规律推广到关于直线 x=m(y=n)对称的情形。
练习覆盖“基本规律—规律逆用—循环周期—直线对称推广—建立坐标系”五个层次,发展数形结合与化归能力。
五、课堂小结
布置作业
五、课堂小结,布置作业
教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,梳理并完善知识结构。
师问:1. 点(x,y) 关于 x 轴、y 轴对称的点的坐标分别是什么?口诀怎样记?
2. 如何用坐标规律作一个图形关于坐标轴对称的图形?
布置作业:完成教材 P76 习题 15.2 第 3,4,5,7 题;对应课时练习。
回顾“情境—规律—应用”的知识主线;课后独立完成习题。
梳理本课知识框架,强化“横轴对称横不变、纵轴对称纵不变”的记忆口诀;作业巩固运用。
板书设计
15.2 轴对称(15.2 第2课时:用坐标表示轴对称)
一、点(x,y) 关于 x 轴对称的点的坐标为(x,−y);关于 y 轴对称的点的坐标为(−x,y)
二、口诀:横轴对称横不变、纵相反;纵轴对称纵不变、横相反
三、作图步骤:求对称点坐标 → 描点 → 依次连线
学生板演区
教学反思
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