周昭映
“轴对称性”在初中数学解题中比较常见。将图形与数结合,联系各知识点,从图形中获取信息,培养学生观察能力和想象力,发展学生的空间观念。下面结合本人的教学实践,通过几个具体的例子,谈谈轴对称性在解题中应用。
一、轴对称性在轴对称图形中的应用
轴对称图形有正方形、菱形、圆、线段、角等,这些图形本身的性质往往是计算线段的长度,例如:
例1:如图1,数轴上A、B两点表示的
数分别为-1和 ,点B关于点A的对
称点为C,则点C所表示的数为( ) 图1
分析:如图1,由绝对值的几何意义得知,点C与点B到点A的距离相等,即│AB│=│CA│= +1,利用对称思想,结合点C在负半轴上,解得点C表示的数为―2― 。
例2:如图,在平面直角坐标系中,菱形
OACB的顶点O在原点,点C的坐标为(4,0),
点B的纵坐标是-1,则顶点A的坐标是( )。
分析:菱形的两条对角线所在的直线都为它的对称轴,由对角线OC所在的直线(X轴)为对称轴,得点A的纵坐标为1,以直线AB为对称轴,由对称思想, OC=2,所以点A的横坐标是2,即点A的坐标是(2,1)。
例3:正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边
三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有
一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值是( )。
分析:此题解题的关键是找出点D或点E关于直线AC的对称点。显然,点B与点D关于直线AC对称,则线段BE的长度即为所求,因为△ABE是等边三角形,所以PD+PE=BE=AB=2 。
二、轴对称性在“折叠”中应用
“折叠”中包含了角平分线的概念、平行线性质、轴对称,直角三角形性质,全等形性质、矩形的性质,函数方程等知识,叙述简洁,学生从图形中获取有用的信息,从而解决问题。
例1:如图1,将矩形ABCD沿BE折叠,
若∠CBA'=30°,则∠BEA'=( )。
分析:已知∠CBA'=30°,由矩形ABCD沿BE折叠,知∠A'BE=∠ABE=∠ABA'÷2=30°,再由直角三角形两个锐角互余,∠BEA'=90°-∠A'BE=60°
例2:如图2,等边△ABC的边长为1cm,D、E
分别是AB,AC上的点,将△ADE沿直线DE折叠,点
A落在点A'处,且点A'在△ABC外部,则阴
影部分图形的周长为( )。
分析:从表面上看,此题是求图形的周长。事实上,利用轴对称性(直线DE是对称轴),A'D=AD,A'E=AE,将阴影部分图形的周长转化为三角形△ABC的周长,即3cm。
例3:动手操作;在矩形纸片ABCD中,
AB=3,AD=5,如图3所示,折叠纸片,使点
A落在BC边上的A'处,折痕为PQ,当点A'
在BC边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移
动,若限定点P、Q分别在AB、AD边上移动,
则点A'在BC边上可移动的最大距离为( )。
分析:此题如果按照题目要求:动手操作,问
题简单化,在动手操作过程中,易得到动点A'有两
种极端位置,如图3-1,当点Q,D重合时,
求得BA'=1如图4-2,当点P,B重合时,求得BA'=3,
所以,答案是2。
当然,能用轴对称性来解题目还有很多,限于篇幅,不可能一一举例。
数学思想方法可以促进学生数学能力的形成,轴对称的性质使用,不仅提高学生运用空间观念、函数方程思想,领悟一些解题中的共性问题,而且对掌握必要的数学方法和策略也是大有裨益的。