内容正文:
第2章 特殊三角形
2.1 图形的轴对称(第1课时)
轴对称性质、作图与最短路线
数学新教材浙教版 八年级上册
情境引入
从建筑对称到折叠实验
建筑背景
北京故宫的宫殿建筑沿中轴线向东西两侧展开。想象沿中轴线折叠,两侧对应建筑能否重合?
折叠实验
取长方形纸片,分别沿两条中线和两条对角线折叠,观察两侧能否完全重合。
比较
普通长方形沿两条中线能重合,沿对角线不能重合;判断要兼顾整个图形。
新知讲授
轴对称图形与对称轴
定义或定理
如果把一个图形沿着一条直线折叠后,直线两侧的部分能够互相重合,那么这个图形叫作轴对称图形,这条直线叫作对称轴,折叠后重合的点叫作对称点。
辨析
对称轴是一条直线;纸面上画出的线段只是它的一部分。
随堂思考
思考
观察四幅图,哪些是轴对称图形?用折叠或寻找对应点的方法说明。
答:①②④是轴对称图形,③不是。
③虽然能绕中心旋转重合,但找不到使两侧重合的直线。
能旋转重合不代表一定轴对称。
普通长方形有2条对称轴;正方形有4条对称轴,包括两条对角线所在直线。
任何过圆心的直线都是圆的对称轴,所以圆有无数条对称轴。
合作探究
一组对应点能告诉我们什么
折叠实验
在四边形中,平分且,将图形沿折叠,与重合。
观察线段
令,则,且。
新知讲授
对称轴怎样垂直平分对称点连线
定义或定理
对称轴垂直平分连结两个对称点的线段。
图中关系
于,,所以是的中点。
两个要求
既要垂直,也要经过线段中点;只满足其中一个条件不能确定对称轴。
A
A′
P
D
m
3
3
随堂思考
思考
点在对称轴上,作关于的对称点。
A
A′
P
D
m
3
3
答:对称点仍是。
轴外的分居两侧且到轴距离均为3。
轴上的折叠时不动,所以与重合。
例题讲解
例1
已知和直线。以为对称轴,求作点的对称点所组成的三角形。
答:按“作垂线—截等长—依次连结”作图。
过作于;延长至,使。
同法作,依次连结。
例题讲解
例1的作图为什么成立
逐点保证
垂直平分,各组点都是对应的对称点。
整体连结
按原来的连接关系连结对应点,得到所求图形;不能只作出三个点就结束。
新知讲授
图形的轴对称及其保留的量
定义或定理
由一个图形变为另一个图形,并使这两个图形沿某一条直线折叠后能够互相重合,这样的图形变化叫作图形的轴对称,这条直线叫作对称轴。
定义或定理
成轴对称的两个图形是全等图形。
对应关系
轴对称图形讨论一个图形自身;图形的轴对称讨论两个图形之间的对应关系。 对应线段长度相等,对应角大小相等;图形的形状和大小不改变。
随堂思考
思考
两个大小相同的三角形分别放在纸面上,它们一定关于某条直线成轴对称吗?
A
B
C
A′
B′
C′
答:不一定。
图中两三角形只是整体移动,形状与大小相同。
三组对应点连线的垂直平分线在不同位置,不能共用同一条对称轴。
课内练习
练习
已知线段与直线相交,以为对称轴作线段的轴对称图形。
答:先作,再连结。
分别过两个端点向作垂线,在另一侧截取相等距离。
线段与的交点在轴上,保持不变。
课内练习
练习
在直角三角形中,。以所在直线为对称轴作轴对称图形;两个三角形能组成等腰三角形吗?
答:能组成等腰三角形。
都在轴上不变,只需作的对称点。
由轴对称性质得,所以是等腰三角形。
情境引入
饮马问题先把背景读完整
已知环境
一骑马少年从地出发,到直线所表示的河边饮马,然后回到同侧的地。
优化目标
在河边选择一点,使路程最短;河岸视为直线,可以选择任意停靠点。
A
B
l
例题讲解
例2
直线表示河流,在同侧。从到河边饮马再到,作出使总路程最短的路线。
答:路线为折线。
作关于的对称点。
连结交于,再连结。
例题讲解
例2
直线表示河流,在同侧;是关于的对称点,。证明最短。
答:对任意河边点,。
由轴对称,且。
。
。
当时取等号,因此最短。
新知讲授
把折线变成直线
关键替换
让变成与它等长的,两段路程的和不变。
关键比较
两点之间线段最短;在所有折线中,直线段最短。
随堂思考
思考
作多边形的轴对称图形时,只作一个顶点的对称点,再凭感觉画其余部分,是否可靠?
答:不可靠。
每个顶点都要满足到轴距离相等且连线垂直于轴。
对曲线图形应抓住圆心、端点等决定形状的关键点。
易错辨析
作图时同时检查垂直、等距与对应
错误一
把对称点画在原点同侧,只满足距离相等;应使两个点处于轴的两侧,轴上点除外。
错误二
连线没有与轴垂直;先用尺规保证垂直,再截取等长线段。
确定对称轴
先观察轴两侧形状,再用折叠重合检验。对称轴必须兼顾所有部分。 连结一对对称点,作其垂直平分线,再检查它能否兼顾其余对应点。
随堂思考
思考
图形的轴对称图形是。已知厘米,,求和。
A
B
C
A′
B′
C′
m
5
48°
答:分别为5厘米和。
成轴对称的两个图形全等。
对应边、对应角分别相等,点的对应顺序不能混淆。
课内练习
练习
线段、角是轴对称图形吗?若是,分别说出它们的对称轴。
(1) 线段
(2) 角
(1) 答:是;所在直线及其垂直平分线都是对称轴。
沿所在直线折叠,线段上点不动;沿垂直平分线折叠,两端点互换。
(2) 答:是;角平分线所在直线是它的对称轴。
折叠后角的两边相互重合。
课内练习
练习
观察图形与直线,在A、B、C、D四个图形中选择关于的轴对称图形。
(A)
(B)
(C)
(D)
答:选B。
对应点到距离相等,足趾方向左右保持,上下翻转。
A、D左右方向不符;C与轴的距离不符。
课堂总结
轴对称
识别
沿一条直线折叠能够重合
性质
对称轴垂直平分对称点连线
作图
垂线、等距、按序连结
应用
全等对应量、折线最短路线
$