内容正文:
第15章 轴对称
15.2 画轴对称的图形(第1课时)
用几何方法画轴对称图形
数学新教材人教版 八年级上册
新知讲授
脚印中的镜像
体验
把半透明纸对折,描出一只脚印再展开,可以得到另一只脚印。这样的图形变化使左右方向互换,轮廓与大小保持。
问题
如果不能直接折纸,怎样用作图完成?我们把复杂轮廓分解成一些点,先作点的对称点,再恢复整个图形。
例题讲解
示例
要作点 关于直线 的对称点,需要同时保证哪两个条件?
答:对应点连线垂直于 ,并被 平分。
方向由垂直关系确定。
位置由两点到轴距离相等、位于轴两侧确定。
新知讲授
从整个图形退到关键点
确定位置
线段由两个端点确定,三角形由三个顶点确定。因此不必逐点复制所有线段,只要准确找到关键点的对称点。
恢复结构
连接时保留原来的连接关系。原来相邻的顶点,其对称点也应相邻;不能按位置远近随意连线,否则会改变图形结构。
例题讲解
示例
已知轴外一点及直线,写出作的方法。
答:过 作 的垂线,垂足为 ,在另一侧取 。
垂线确定对称点所在直线。
在另一侧截相等线段,保证轴是 的垂直平分线。
例题讲解
示例
在过的垂线上取,如果仍在同侧,会得到什么?
答:会取回原点 ,而不是轴外点 的对称点。
同一射线上距 为确定长度的点只有一个。
对称点应在轴另一侧,轴上点才与自身对应。
例题讲解
示例
点 就在对称轴 上,它的对称点还需要另作吗?
答:不需要,与 重合。
折叠时轴上的点不移动。
作整图时应保留这个点,不能把它随意移到轴旁。
例题讲解
示例
怎样作线段 关于直线 的对称线段?
答:作端点 、 的对称点 、,连接 。
两个端点的位置确定整条线段。
连接后的长度与原线段相等。
例题讲解
例1
已知和直线,画出与关于直线对称的图形。
答:三个关键点是 、、。
三角形由三个顶点的位置确定。
分别作顶点的对称点,再按原顺序连接。
例题讲解
例1
已知和直线,画出与关于直线对称的图形。
答:过 作 的垂线,垂足为 ;在另一侧截取 。
由垂直和平分,就是 的对称点。
保持作图痕迹,避免只凭目测放置点。
例题讲解
例1
已知和直线,画出与关于直线对称的图形。
答:同法作 、,连接 、、。
三个顶点均关于同一条直线 对称。
按原连接关系形成的三角形就是所求图形。
新知讲授
作图完成后的三项检查
检查点
逐一检查对应点连线是否与同一条轴垂直、到轴距离是否相等。轴上原有顶点应保持原位,不能遗漏。
检查图
查看连接顺序与原图是否一致,比较对应边长和角度是否保持。图形可能处在轴另一侧或与原图有重叠,重叠并不代表作错。
例题讲解
示例
三角形的顶点 在对称轴上,、 在轴一侧。作对称图形时需要新作几个点?
答:两个点。
的对称点就是 ,另作 、。
连接 、、。
例题讲解
示例
若三角形的边 在对称轴上,怎样作其对称图形?
答:保留 、,只作 的对称点 。
轴上的两个端点不动。
连接 、,公共边 保持。
例题讲解
示例
线段 的两端位于对称轴的两侧,对称线段是否一定与原线段分离?
答:不一定。
两个端点分别作到另一侧,线段可能与原线段相交或部分重合。
以点的对应关系为准,不预设图形必须分开。
例题讲解
示例
若原图形本来关于直线 对称,再作关于 的对称图形会怎样?
答:所得图形与原图形重合。
每个点的对称点仍属于原图形。
这与轴对称图形的定义一致。
例题讲解
示例
竖直对称轴右侧一个顶点离轴 格,它的对称点在哪里?
答:同一水平线上,轴左侧 格处。
水平连线与竖直轴垂直。
左右格数相等,轴平分连线。
例题讲解
示例
水平对称轴下方的点距轴 格,它的对称点在哪里?
答:同一竖直线上,轴上方 格处。
竖直连线与水平轴垂直。
上下距离相等。
例题讲解
示例
对称轴倾斜时,可否把每个点简单水平移到另一侧?
答:一般不可以。
对应点连线必须与斜轴垂直,通常不是水平线。
先作垂线再截距,而不是沿固定水平方向搬移。
方法归纳
以点定图,依次连接
作一个点的对称点
① 过已知点作轴的垂线,找到垂足。
② 在轴另一侧截取相等距离;轴上点保持不动。
作整个图形
① 先找顶点、端点等关键点,逐点作出对称点。
② 按原连接关系连线,核查所有对应点连线被轴垂直平分。
课堂练习
练习
如图,把各图形补成关于直线 对称的图形。先完成图()。
答:保留轴上的顶点,作其余两个顶点的对称点,依次连线。
每个新顶点与原顶点的连线都垂直且被轴平分。
原三角形与新三角形合成轴对称整体。
课堂练习
练习
如图,把各图形补成关于直线 对称的图形。完成图()。
答:作折线两个端点和拐点的对称点,再按原顺序连接。
水平轴的对称点在原点的正上或正下方。
保留折线的两段连接关系,不额外封闭图形。
课堂练习
练习
如图,把各图形补成关于直线 对称的图形。完成图()。
答:保留轴上的两个点,逐一补出左侧轮廓各顶点的右侧对称点并连接。
凹入的拐点也属于关键点,不能遗漏。
完成后检查外轮廓的尖角和凹角能否折叠重合。
课堂练习
练习
用纸片剪一个三角形,分别沿它一边上的中线、高及这边对角的平分线对折,看看哪些部分能重合,哪些不能。先沿中线观察。
答:一般三角形两部分不重合;中线只保证底边被分成等长两段。
中线不一定垂直底边,底边两段也不一定折叠到同一直线上。
不能把“分成等长”误解成“整个三角形对称”。
课堂练习
练习
用纸片剪一个三角形,分别沿它一边上的中线、高及这边对角的平分线对折,看看哪些部分能重合,哪些不能。继续比较高与角平分线。
答:沿高折叠,底边所在直线可重合但端点未必重合;沿角平分线折叠,两边所在射线重合但端点未必重合。
高保证垂直,不保证底边被平分。
角平分线保证两侧角相等,不保证两边长度相等。
课堂练习
练习
把图中各图形补成关于直线 对称的图形。
答:分别作全部顶点和拐点的对称点,再按原连接方式补图。
前两图要同时关注内轮廓;第三图补出另一半树形。
第四图部分跨轴,允许原图与像重叠,轴上交点不动。
例题讲解
示例
补画一个带凹口的多边形,只作外侧尖角而漏掉凹口顶点,结果会怎样?
答:得到的轮廓与原图不能完全重合。
凹口顶点决定边界转折方向,也是关键点。
补画时按边界逐点检查,防止漏点或错连。
例题讲解
示例
一条折线三段分别长 、、,作出它的对称折线后,新折线总长是多少?
答:。
对称前后每一段长度保持不变。
总长为。
新知讲授
用性质代替目测
从观察到证据
“看着差不多”只能作为初步检查。真正保证对称的是每对关键点满足垂直平分关系,这比比较两个轮廓的大致形状更可靠。
工具选择
在方格纸上可以数格子;在一般位置用尺规作垂线并截取等长。无论采用哪种工具,使用的几何依据始终相同。
例题讲解
示例
完成三角形对称图后,应怎样用一句话交代结果?
答:就是关于直线对称的图形。
说明原图、像及所依据的同一条对称轴。
按顶点对应顺序命名,使每条对应边可以核对。
课堂总结
画轴对称的图形
依据
对称点连线被轴垂直平分。
作点
作垂线→找垂足→另一侧截等距。
作图
选关键点→逐点作像→依次连线。
特殊点
轴上点保持不动。
检查
距离、方向、连接关系同时核对。
针对训练
训练
作轴外一点的对称点,先做什么?
答:过该点作对称轴的垂线。
垂线先确定对称点的方向。
不是先估计一个等距点。
针对训练
训练
点 在对称轴 上, 的对称点在哪里?
答:仍是 。
折叠时轴上的点不移动。
原有轴上点直接保留。
针对训练
训练
竖直轴左侧 格的点,其对称点到原点的水平距离是多少格?
答:格。
另一侧也距轴 格,连线全长 。
区分到轴距离和两点之间距离。
针对训练
训练
作五边形的对称图形,通常需要先处理哪些点?
答:五个顶点。
作五个顶点的对称点,再按边的原连接顺序连线。
顶点决定直线边组成的多边形。
针对训练
训练
一条折线有两段,长分别为 和 。其对称折线总长是多少?
答:。
轴对称保持每段长度,总长为 。
保持连接关系也保持折线长度。
针对训练
训练
作出的对称三角形与原三角形有重叠,能据此判错吗?
答:不能。
轴可能穿过原三角形,正确的像也可能与原图重叠。
检验关键点,不以分离与否判断。
针对训练
训练
某点到轴 格,作图者在原来同侧又找距轴 格的点,是否充分?
答:不充分。
轴外点的对称点应在轴另一侧,并且连线垂直于轴。
方向和位置两个条件都需满足。
针对训练
训练
先把图形关于 对称,再把所得图形关于同一条 对称,最后得到什么?
答:原图形。
每个点第一次到对应位置,第二次回到原位置。
逐点说明即可覆盖整个图形。
针对训练
训练
校徽右半边轮廓有 个拐点,其中 点在中线上。补全左半边需要另作几个不同点?
答:个。
轴上 点保留,其余 点分别作到轴另一侧。
先区分轴上点与轴外点。
针对训练
训练
一张对称园区图中,左侧由三个端点确定两段道路。怎样画右侧道路并保持各段长度?
答:作三个端点关于园区中线的对称点,按原两段道路的连接关系连线。
轴对称保持对应线段长度;连接关系保持道路结构。
几何位置与道路连接关系同时保留。
方法归纳
以点定图,依次连接
作一个点的对称点
① 过已知点作轴的垂线,找到垂足。
② 在轴另一侧截取相等距离;轴上点保持不动。
作整个图形
① 先找顶点、端点等关键点,逐点作出对称点。
② 按原连接关系连线,核查所有对应点连线被轴垂直平分。
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