轴对称现象及简单的轴对称图形
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七年级数学第五章生活中的轴对称第一部分知识要点1、轴对称现象如果一个图形沿着一条折叠,直线两旁的部分能够互相,那么这个图形叫作轴对称图形,这条直线叫作它的.对称轴是直线.对于个图形,如果沿一条直线对折后,它们能够完全重合,那么称这两个图形成,这条直线就是对称轴.2、简单的轴对称图形(1)角是轴对称图形,它的对称轴是它的平分线所在的直线.角平分线上的点到的距离相等;到一个角的两边距离相等的点,在上.(2)线段是轴对称图形,线段的是它的一条对称轴.线段的上的点到这条线段两个端点的距离相等.的点,在这条线段的垂直平分线上.轴对称和轴对称图形的区别与联系:区别:(1)轴对称是________个图形的位置关系,轴对称图形是说一个具有特殊形状的图形;(2)轴对称是对两个图形说的,轴对称图形是对_______个图形说的.联系:(1)它们的定义中,都有沿某直线折叠,图形重合;(2)如果把两个成轴对称的图形看成一个整体,那么它就是一个轴对称图形,反过来,把轴对称图形的两部分当作两个图形,那么这两个图形成轴对称.3、探索轴对称的性质轴对称图形的对应点所连的线段被垂直平分.如果对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上.轴对称图形相等,相等.4、等腰三角形的性质(1)对称性:________________________________________________________________________ (2)“三线合一”:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (3)“等边对等角”:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5、线段垂直平分线的定义:_________于一条线段,并且__________这条线段的______________.。
- .第五章生活中的轴对称第1、2节轴对称现象和探索轴对称的性质•知识点聚焦1.轴对称图形:如果一个图形沿一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做该图形的对称轴.注:(1)轴对称图形是一个图形,且这个图形被对称轴分成的两部分,对折后能够重合.(2)对称轴是一条直线,不是线段,也不是射线.(3)一个轴对称图形的对称轴可以有1条,也可以有多条.(但至少有1条)(4)常见的轴对称图形:线段、角、等腰三角形、菱形、长方形、圆等。
2.成轴对称:对于两个图形,如果沿一条直线对折后,它们能够完全重合,那么这两个图形成轴对称,这条直线就是这两个图形的对称轴.注:(1)两个图形成轴对称是指两个图形之间的形状和位置关系.(2)全等的两个图形不一定成轴对称,成轴对称的两个图形一定全等.3.轴对称图形与成轴对称的区别、联系与应用(1)区别:①轴对称图形是一个图形,成轴对称涉及两个图形;②轴对称图形是说一个具有特殊形状的图形,成轴对称是说两个图形的位置关系;③轴对称图形的对应点在同一个图形上,成轴对称的对应点,分别在两个图形上;④轴对称图形不一定只有一条对称轴,成轴对称的两个图形只有一条对称轴.(2)联系:①都是沿某直线翻折后能够互相重合;②如果把成轴对称的两个图形看作一个整体,那么它就是一个轴对称图形,反之,如果把轴对称图形沿着对称轴分成两部分,那么这两部分就是关于这条对称 轴成轴对称.(3)应用:在数学里利用轴对称主要是求最短距离,证明线段相等,角度相等,图形全等。
其他方面如桌球路线、光线入射反射等情况。
4.轴对称的性质(1)关于某直线对称的两个图形是全等形.(2)如果两个图形关于某直线对称,那么对应点所连的线段被对称轴垂直平分. (3)如果两个图形关于某直线对称,那么对应线段(对应的中线、高线、角平 分线等)相等,对应角相等.(4)对应点的连线互相平行(或在同一直线上). 注:(1)如何判断轴对称图形上的对应点和对应线段.判断两个点是不是对应点:判断的标准是连接两个对应点的线段被对称轴 垂直平分. 若找到了对应点,则对应线段自然就找到了. (2)轴对称的应用利用轴对称可以解决线段之和最小的问题.①将军饮马②建桥问题(要求桥垂直两岸)方法:作A 点关于直线1l 的对称点A ',方法:作2l BC ⊥,使d BC =,连结AC 交1l 于点D ,作1l DE ⊥交 d 1l 2C BD EA连接B A '交1l 于点P ,点P 即2l 于点E ,DE 即为建桥位置.5.利用轴对称性质作图(1)求作对称轴(2)求作与已知图形成轴对称的图形典型例题 数的运算中会有一些有趣的对称现象,比如“1的金字塔”,你能发现其中的规律吗?按你发现的规律把下面的式子补充完整.121112=;123211112=; 123432111112=; =211111; =2111111.分析:观察可知321123111112n n =个方法:先确定图形的两个对应点,再作 以这两个对应点为端点的线段的垂直 平分线,这条垂直平分线就是它的对 称轴. 方法:①确定代表已知图形的关键点; ②分别作出这些关键点关于对 称轴的对应点;③根据已知图形连接这些对应 点.•例1.下图是由小正方形组成的“L ”图案,请你在图中添一个小正方形,使它变成轴对称图形,要求用三种方法.分析:要想添加图形使原图变成轴对称图形,首先要确定对称轴.如下图所示,需要在高速公路旁边修建一个飞机场,使飞机场到A ,B 两个城市的距离之和最小,请作出机场的位置.分析:利用轴对称图形的性质可作A 关于公路的对称点A ',连接B A ',与公路的交点就是点P 的位置.解:如图②,点P 就是飞机场所在的位置.如下图所示,正方形纸片ABCD 的边长为8,将其沿EF 折叠,则图中①②③④四个三角形的周长之和为多少?分析:折叠前后的两个图形关于折痕成轴对称,例4.图①A '例3.因此E B BE '=,C B BC '=,F C CF '=,于是图中①②③④四个三角形的周长之和正方形的周长.正方形的周长为3248=⨯.如下图所示,在ABC Rt ∆中,︒=∠90ABC ,︒=∠30A ,将BC 向BA 方向折叠,使点C 落在BA 上的C '处,折痕为BE ,请你探究C A '与EC 有什么样的关系?并说明理由. 分析:折叠后BCE ∆和E C B '∆是以BE 为对称轴的两个三 角形,以此为突破口得到E C B BCE '∠=∠,再由︒=∠30A , 可以得到C E AC '=,则C E AC '=. 解:C E AC '=,理由如下:因为CE 与E C '关于BE 对称,所以C E EC '=,B C E C '∠=∠. 在ABC Rt ∆中,︒=∠30A ,所以︒=︒-︒=∠-︒=∠60309090A C . 所以︒='∠60B C E .所以︒=︒-︒=∠-'∠='∠303060A B C E C AE . 所以C AE A '∠=∠.所以C E AC '=.如下图①所示,已知AOB ∠一定点P ,试在OB OA ,上各找一点M ,N ,使得PMN ∆的周长最短.分析:利用“两点之间,线段最短”的原理,通过轴对称找到对应的点,就可以找出满足最小 值的点.例5. AB CEC '例6.AO BP • AOBP •N解:如图②所示,作点p 关于OB OA ,的对应点21,P P ,连接21P P ,分别交OB OA ,于点N M ,.利用轴对称的性质可得M P PM 1=,PN N P =2,所以PMN ∆的周长为N P MN M P MN PN PM 21++=++.因为21,P P是定点,两点之间,线段最短,所以N P MN M P 21++最小,即图②中的点N M ,即为所求的点.已知MON ∠小于︒60,D A ,分别是ON OM ,上的点,由于实际设计的需要,需在OM 和ON 上分别找出点B C ,,使CD BC AB ++最短,应如何找?分析:解“两线+两点”型最短路线问题需要通过两次轴对称变换,得到所需的点与最短路线.解:如右图所示,作点A 关于ON 的对称点A ',点D 关于OM 的对称点D ',连接D A '',分别交ON OM ,于点B C ,,则点C B ,就是所求的点,此时CD BC AB ++最短.如下图,EFG ∆与ABC ∆关于某直线成轴对称,请用不同的方法确定对称轴.分析:确定对称轴的关键是利用对称轴垂直平分 对应点的连线和对应边或其延长线的交点在对称轴上.解:如下图①②③④.例7. A ••A ' O D D 'M N例8.方法一:如图①,连接对应F C ,和对应点D A ,,再取F C ,和D A ,的中点N M ,,连接MN ,直线MN ABCD EF 方法二:如图②,连接对应F C ,,再作F C ,的垂直平分线N M ,,直A 类变式练习:1.下列交通标志中是轴对称图形的是()A B C D EF M N A B C D EF M N AB C D EF ③ MNMNA BC D EF ④方法三:如图③,连接对应F C ,,再延长线段BC 和EF 交于点M ,过M 点作CF 的垂线,连接MN ,直线MN 就是所求作的对称轴. 方法四:如图④,延长线段BC 和EF 交于点M ,再延长线段BA 和ED 交于点N ,连接MN ,直线MN 就是所求作的对称轴.2.下列图形中,对称轴的条数最少的图形是()A .圆B .正六边形C .正方形D .等边三角形3.在下图的几何图形中,一定是轴对称图形的有()A .2个B .3个C .4个D .5个4.直线l 是一条河,Q P 、两地相距km 8,Q P 、两地到l 的距离分别为km km 52、,欲在l 上的某点M 处修建一个水泵站,向Q P 、两地供水.现有如下四种铺设方案,图中实线表示铺设的管道,则铺设的管道最短的是()5.数的运算中会有一些有趣的对称形式,仿照等式①的形式填空,并检验等式是否成立。
生活中的轴对称美国数学家克莱因曾对数学美作过这样的描绘:音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科技可以改善物质生活,但数学却能提供以上一切。
下面就让我们一起来看看数学是怎样让人赏心悦目的。
轴对称图形是沿着某直线折叠后,直线两旁的局部互相重合的图形。
这条直线就是他们的对称轴。
这条对称轴就像一个公正的法官,左右两边的长度、面积、形状等,都一点儿也不差,唯一不同的就是他们所朝的方向。
在数学课本里,我们已见过它们的身影,也接触、理解过它们。
下面让我们一起看看生活当中的轴对称图形。
当我们漫步在校园时,随手捡起一片树叶,假如将树叶中间的那根茎当成是其左右两边的对称轴,将树叶右边局部沿着这条对称轴对折过去,我们会惊奇地发现它正好与左边的一半树叶重合。
一只蝴蝶停留在花朵上,张合着翅膀时,假如将蝴蝶两只触角的中点与尾部相连接,连接好的线段所在的直线就是其对称轴。
而右边的翅膀就像是左边的翅膀沿着对称轴翻折过去的图形。
像蝴蝶这样成轴对称图形的动物还有很多,比方蜻蜓、飞蛾、螃蟹等。
动物进化经历了由海绵动物、双胚层辐射对称动物〔包括腔肠动物〕、三胚层两侧对称动物的开展阶段,其中从辐射对称动物到两侧对称动物的演化,是生物进化过程中的一个重大事件,它意味着一系列遗传基因的重要创新,并由此促进生命的形态、行为向更加复杂的阶段快速开展。
“贵州小春虫〞的发现,将生物进化史上的一个重要阶段——两侧对称动物化石记录的历史前推到了寒武纪之前4000万年。
对称是动物的美学,左右对称是动物世界普遍的安康、强壮的特征。
人类的耳、眼、四肢都是对称生长的。
耳的轴对称不仅使我们听到的声音具有强烈的立体感,还可以判断声源的位置;眼的对称使我们看物体更明晰、准确。
演出前化装时,你肯定不希望眉毛被画得一高一低、两边眼线不一样粗细吧?这就要求化装师随时把轴对称放在心里。
中国银行的图形标志也是一个轴对称图形。
这个图形的对称轴有两条,一条是图形程度直径所在的直线,另一条是与程度直径相垂直的直径所在的直线。
生活中常见的轴对称图形
《镜面对称》。
生活中常见的轴对称图形,如菱形、心形、蝴蝶形等,都展现了一种美妙的对
称美感。
轴对称图形是指图形中存在一条轴线,使得图形关于这条轴线对称,即图形的两侧完全对称。
这种对称美感在我们的生活中无处不在,不仅存在于自然界中的植物、动物,也存在于建筑物、艺术品、日常用品等各个方面。
在自然界中,我们常常能够看到许多轴对称图形。
比如,植物的叶子往往都是
轴对称的,两侧完全对称,给人一种和谐美感。
蝴蝶的翅膀也是轴对称的,左右对称的翅膀给人一种优美的视觉享受。
而在建筑物中,许多古代建筑都采用了轴对称的设计,如中国的古代宫殿、寺庙等,都展现了一种庄严美感。
在现代建筑中,许多摩天大楼、桥梁等也采用了轴对称的设计,使得建筑物更加稳固美观。
除了自然界和建筑物,轴对称图形也广泛存在于艺术品和日常用品中。
许多绘
画作品中都运用了轴对称的构图,使得画面更加和谐美观。
而在日常用品中,许多家具、餐具等也采用了轴对称的设计,使得这些物品更加美观实用。
轴对称图形所展现的对称美感,不仅仅是一种视觉享受,更是一种心灵的愉悦。
它让人感受到一种和谐、稳定、美丽的力量,使得我们的生活更加丰富多彩。
因此,让我们在日常生活中多留意这些轴对称图形,感受它们带给我们的美妙。
轴对称现象及简单的轴对称图形
知识梳理
1.轴对称图形:如果一个平面图形沿着一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴。
2.轴对称:对于两个平面图形,如果沿一条直线对折后能够完全重合,那么称这两个图形成轴对称,两个图形的对应点叫做对称点。
3.轴对称的性质
(1)对应点所连的线段被对称轴垂直平分;(2)对应线段相等;(3)对应角相等
4.利用轴对称的性质作图
5.等腰三角形定义及性质
定义:有两条边相等的三角形叫做等腰三角形
性质:两边相等,两底角相等,底边上的“三线合一”。
判定:(1)有两条边相等的三角形是等腰三角形
(2)有两个角相等的三角形也是等腰三角形
6.等边三角形定义及性质
定义:三边都相等的三角形是等边三角形,也叫正三角形。
性质:三边相等,三个角相等都是60°,三边上的“三线合一”
判定:(1)三边都相等的三角形是等边三角形
(2)三个角都相等的三角形是等边三角形
(3)有两个角等于60°的三角形是等边三角形
(4)有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形
7.垂直平分线的概念及性质
(1)概念:垂直于一条线段,并且平分这条线段的直线,叫做这条线的垂直平分线,简称中垂线。
(2)性质:线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等。
8.角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等。
9.垂直平分线及角平分线的画法
例题精讲
考点1.轴对称图形与成轴对称
例1.下列图形中,轴对称图形是()
A.(1),(2) B.(1),(4) C.(2),(3) D.(3),(4)
(34)
1
变式1.下列语句中:①关于一条直线对称的两个图形一定能重合;②两个能重合的图形一定关于某条直线对称;③一个轴对称图形不一定只有一条对称轴;④轴对称图形的两个对应点一定在对称轴的两侧.正确的有()
A.1个 B.2 C.3 D.4
变式2.将一正方形纸片按图1中(1)、(2)的方式依次对折后,再沿(3)中的虚线裁剪,最后将(4)中的纸片打开铺平,所得图案应该是下面图案中的()
变式3.小华在镜中看到身后墙上的钟如下,你认为实际时间最接近8点的是()
A B C D
考点2.方案设计
例2.如图,是由三个阴影小正方形组成的图形,请在三个网格中各补画出一个有阴影的小正方形,使阴影组成的图形为轴对称图形
变式1.如图,把图中的某两个小方格图上阴影,使整个图形是以线段所在直线为对称轴的轴对称图形。
B
A C D
考点3.轴对称的性质 例3.如图所示,把一个长方形纸片沿EF 折叠后,点D
、C 分别落在D ′、C ′ 的位置.若∠EFB ′=65°,
求∠AED ′ 的度数?
变式1.如图所示,AD 为△ABC 的角平分线,DE ⊥AB 与于点E ,DF ⊥AC ,试说明E ,F 关于
AD 对称。
变式2.如图所示,点P 在∠AOB 内,点M ,N 分别是点P 关于直线AO ,BO 的对称点,连接
MN ,与AO 交于点E ,与BO 交于点F ,若△PEF 的周长是15,求MN 的长?
考点4.轴对称的探索性问题 例4.如图,MN 是一条河,A 、B 两点表示河同侧的两个牧场,要在河岸MN 上修建一水塔C ,使A ,B 两牧场到水塔C 的距离之和最短,试确定水塔C 的位置。
变式1.如图,点M ,N 分别为△ABC 的边BC ,AC 上的点,在AB 上找一点P ,使△PMN 的周
长最短。
例5.在△ABC 中,AB=AC ,∠A=50°,CD 为腰AB 上的高,求∠BCD 的度数。
变式1.如图,在△ABC 中,∠BAC=90°,AD ⊥BC 于点D ,BE 平分∠ABC ,交AD 于点F 。
△ AEF 是等腰三角形吗?说明理由
变式2.如图,已知△ABC 和△BDE 都是等边三角形,试说明:AE=CD
例2.如图所示,在△ABC 中,AB=AC ,∠A=30°,DE 垂直平分
AC 与E ,连接CD ,求∠DCB 的度数。
变式1. 如图所示,在△ABC 中,已知BC=7,AC=16,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于
点E ,求△BEC 的周长。
考点3.角平分线
例3.如图,BC 交∠A 的两边于B,C 两点,∠FCB 的平分线与∠GBC 的平分线相交于点P ,
试说明:点P 到△ABC 三边所在直线的距离相等。
变式1 . 如图,已知P 点是∠AOB 平分线上一点,PC ⊥OA ,PD ⊥OB ,垂足为C 、D , (1)OC=OD 吗?为什么?(3分) (2)求证OP 是线段CD 的中垂线。
变式2 .如图所示,在△ABC 中,∠C=90°,AC=BC ,AD 是∠BAC 的平分线,DE ⊥AB 于点E ,若AB=16cm ,求△DBE 的周长.
考点4.尺规作图
例4.如图7—114,∠XOY 内有一点P ,在射线OX 上找出一点M ,在射线OY 上找出一
点N ,使PM +MN +NP 最短.
E C '
22.5 图1
图2
变式1 .八年级和九年级有两个班的学生在M ,N 处参加植树活动,现要在如图所示的道路AB ,AC 所夹区域内(∠BAC
内部)设一个茶水供应点P ,使P 到两条道路的距离相等,且使PM=PN ,请你设法找出P 点。
过关检测
1.
下列图形中,是轴对称图形的有 ( )
A.1个
B.2个
C.3
个
2.从镜子中看到钟的时间是8点25分,正确的时间应是几点?( ) A.3点25分 B.3点30分 C.3点35分 D.3点45分
3. 下列图案中,有且只有三条对称轴的是( )
4. 下列图形中,是轴对称图形的有( )个.
①角;②线段;③等腰三角形;④等边三角形;⑤三角形 .
A.1个
B.2个
C. 3个
D.4个
5.如图1,将长方形ABCD 纸片沿对角线BD 折叠,使点C 落在C '处,BC '交AD 于E ,若22.5DBC ∠=°,则在不添加任何辅助线的情况下,则图中45︒的角(虚线也视为角的边)
的个数是( )
A .5个
B .4个
C .3个
D .2个
6.如图2,△AOD 关于直线l 进行轴对称变换后得到△BOC ,下列说法中不正确的是( ).
A .∠DAO=∠CBO ,∠ADO=∠BCO
B .直线l 垂直平分AB 、CD
A B
C D A
图 3
图4 C .△AO D 和△BOC 均是等腰三角形 D .AD=BC ,OD=OC
7.将一个正方形纸片依次按图a ,图b 的方式对折,然后沿图c 中的虚线裁剪, 最后将图d 的纸再展开铺平,所看到的图案是( )
.
a b c d
8.如图3,有一张直角三角形纸片,两直角边AC=5cm ,BC=10cm , △ABC 折叠,使点B 与点A 重合,折痕为DE ,则△ACD 的周长 为( )
9.图4是小明在平面镜里看到的电子钟示数,这时的实际时间是( )
A .12:01
B .10:51
C .10:21
D .15:10
10.已知互不平行的两条线段AB ,A ′B ′关于直线l 对称,AB 和A ′B ′所在直线交于点P ,且A ′,B ′的对称点分别是A ,B ,则下面的结论正确的有( ) ①AB=A ′B ′;②点P 在直线l 上;③l 垂直平分线段AA ′;④PB=P B ′
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个 二、填空题
11.从汽车的后视镜中看见某车车牌的后5位号码是
,则该车的后5位号码实际
是 .
12. 如图8,AD 是三角形ABC 的对称轴,点E 、F 是AD 上的两点,若BD=2,AD=3,则图中
阴影部分的面积是 .
13.如图9,在ABC ∆中,ABC ACB ∠=∠,AB=25cm ,AB 的垂直平分线交AB 于点D ,交
AC 于点E ,若BCE ∆的周长为43cm ,则底边BC 的长为 .
A
B
C
D
图
10
图
8
图
9
14.如图10,把宽为2cm 的纸条ABCD 沿EF GH ,同时折叠,B 、C 两点恰好落在AD
边的P 点处,若△PFH 的周长为10cm ,则长方形ABCD 的面积为 . 三、解答题
15.如图14,在正方形网格上有一个△ABC.
(1)画△ABC 关于直线MN 的对称图形(不写画法); (2)若网格上的每个小正方形的边长为1,求△ABC 的面积.
16.(1)观察图15①~④中阴影部分构成的图案,请写出这四个图案都具有的两个共同特
征;
(2)借助图15⑤的网格,请设计一个新的图案,使该图案同时具有你在解答(1)中所
写出的两个共同特征.(注意:新图案与图14①~④的图案不能重合).
17.如图16,在△ABC 中,已知AB =AC ,∠BAC 和∠ACB 的平分
线相交于点D ,∠ADC =125°. 求∠ACB 和∠BAC 的度数.
18.如图17,在等腰△ABC 中,AB =AC ,AD 是BC 边上的高,
点E 、F 分别是边AB 、AC 上的点,且EF ∥BC . (1)试说明△AEF 是等腰三角形;
(2)试比较DE 与DF 的大小关系,并说明理由.
图
14
图
15 图17 图
16。