“轴对称图形”的主要内容是从生活中的图形入手,学习轴对称及其基本性质,欣赏、体验轴对称在现实生活中的广泛应用.在此基础上,利用轴对称变换,探索等腰三角形的性质,学习它的判定方法,并进一步学习等边三角形;探索等腰梯形的特征,了解它的性质和判定,体验类比转化思想的运用,发展同学们的说理意识和主动探究的习惯.
本章是初中数学的重要内容,也是中考热点问题之一.同学们刚接触几何不久,一方面要注意说理的严谨,另一方面更要注意难点的突破.下面就本章中的几个常见的难点问题进行分析解剖,借助轴对称的有关知识,帮助同学们迅速找到解题途径,化难为易,使问题迎刃而解,拨开云雾见青天.
一、判断轴对称图形
例1 把一张正方形纸片按如图1所示的方法对折两次后剪去两个角,那么打开以后的形状是( )
A.六边形 B.八边形
C.十二边形 D.十六边形
【解析】将图以对角线为对称轴两次对折后剪去两个角,得到一个对称图形,且相对称的图形为八边形,故选B.
【点评】本题通过图形的折叠与展开考查轴对称图形的特点,可以通过逆推法依次作出最后一个图形关于折痕的轴对称图形,然后判断,也可以直接动手操作验证.
二、设计轴对称图案
例2 在4×4的方格中有五个同样大小的正方形如图2摆放,移动其中一个正方形到空白方格中,与其余四个正方形组成的新图形是一个轴对称图形,这样的移法共有 种.
【解析】根据轴对称图形的性质,移动任一个正方形,即可得出符合要求的答案.共有13种做法.
【点评】此题主要考查了利用轴对称原理设计图案以及分类讨论的思想.熟练利用轴对称设计图案关键是要熟悉轴对称的图形特征,从不同的角度找准对称轴.
三、求最短距离
例3 如图3,已知牧马营地在点M处,每天牧马人要赶着马群到河边饮水.
(1)求到河边饮水的最短路线.
(2)如果饮完水后,需再到草地吃草,然后回到营地,试设计出最短的牧马路线图.
【解析】这是一道实际生活问题,使其转化为抽象的数学问题是解题的关键.(1)可转化为点M到直线的最短距离.(2)可得到这样的数学模型:直线a、b间有一点M,试分别在a、b上求出两点,使M点与这两点构成的三角形的周长最短. 要求周长最短,即要求三条线段的和最小,结合题意,可利用轴对称的性质转化为两点之间线段最短的问题.
【点评】(1)如图4,利用垂线段最短获解. (2)如图5,点A、M关于直线a对称,则可得到CA=CM,同理DM=DB,所以MC+CD+DM=AC+CD+DB,这实际上将ΔMCD的周长,即三条不在同一直线上的线段和转化成了两点之间的距离问题,由于“两点之间,线段最短”,因此连接AB与直线a、b的交点即为所求的两点.本类题目的变式很多,关键是“搬点移线”,把图形中分散、缺乏联系的元素集中到新的图形中,运用“两点之间线段最短”、“三角形两边之和大于第三边”等基本定理来解决问题.
四、折叠类问题
例4 长为20、宽为a的矩形纸片(10第二次操作).如此反复操作下去.若在第n次操作后,剩下的矩形为正方形,则操作终止.当n=3时,a的值为 .