周昭映
“軸對稱性”在初中數(shù)學解題中比較常見。將圖形與數(shù)結(jié)合,聯(lián)系各知識點,從圖形中獲取信息,培養(yǎng)學生觀察能力和想象力,發(fā)展學生的空間觀念。下面結(jié)合本人的教學實踐,通過幾個具體的例子,談談軸對稱性在解題中應用。
一、軸對稱性在軸對稱圖形中的應用
軸對稱圖形有正方形、菱形、圓、線段、角等,這些圖形本身的性質(zhì)往往是計算線段的長度,例如:
例1:如圖1,數(shù)軸上A、B兩點表示的
數(shù)分別為-1和 ,點B關(guān)于點A的對
稱點為C,則點C所表示的數(shù)為( ) 圖1
分析:如圖1,由絕對值的幾何意義得知,點C與點B到點A的距離相等,即│AB│=│CA│= +1,利用對稱思想,結(jié)合點C在負半軸上,解得點C表示的數(shù)為―2― 。
例2:如圖,在平面直角坐標系中,菱形
OACB的頂點O在原點,點C的坐標為(4,0),
點B的縱坐標是-1,則頂點A的坐標是( )。
分析:菱形的兩條對角線所在的直線都為它的對稱軸,由對角線OC所在的直線(X軸)為對稱軸,得點A的縱坐標為1,以直線AB為對稱軸,由對稱思想, OC=2,所以點A的橫坐標是2,即點A的坐標是(2,1)。
例3:正方形ABCD的面積為12,△ABE是等邊
三角形,點E在正方形ABCD內(nèi),在對角線AC上有
一點P,使PD+PE的和最小,則這個最小值是( )。
分析:此題解題的關(guān)鍵是找出點D或點E關(guān)于直線AC的對稱點。顯然,點B與點D關(guān)于直線AC對稱,則線段BE的長度即為所求,因為△ABE是等邊三角形,所以PD+PE=BE=AB=2 。
二、軸對稱性在“折疊”中應用
“折疊”中包含了角平分線的概念、平行線性質(zhì)、軸對稱,直角三角形性質(zhì),全等形性質(zhì)、矩形的性質(zhì),函數(shù)方程等知識,敘述簡潔,學生從圖形中獲取有用的信息,從而解決問題。
例1:如圖1,將矩形ABCD沿BE折疊,
若∠CBA'=30°,則∠BEA'=( )。
分析:已知∠CBA'=30°,由矩形ABCD沿BE折疊,知∠A'BE=∠ABE=∠ABA'÷2=30°,再由直角三角形兩個銳角互余,∠BEA'=90°-∠A'BE=60°
例2:如圖2,等邊△ABC的邊長為1cm,D、E
分別是AB,AC上的點,將△ADE沿直線DE折疊,點
A落在點A'處,且點A'在△ABC外部,則陰
影部分圖形的周長為( )。
分析:從表面上看,此題是求圖形的周長。事實上,利用軸對稱性(直線DE是對稱軸),A'D=AD,A'E=AE,將陰影部分圖形的周長轉(zhuǎn)化為三角形△ABC的周長,即3cm。
例3:動手操作;在矩形紙片ABCD中,
AB=3,AD=5,如圖3所示,折疊紙片,使點
A落在BC邊上的A'處,折痕為PQ,當點A'
在BC邊上移動時,折痕的端點P、Q也隨之移
動,若限定點P、Q分別在AB、AD邊上移動,
則點A'在BC邊上可移動的最大距離為( )。
分析:此題如果按照題目要求:動手操作,問
題簡單化,在動手操作過程中,易得到動點A'有兩
種極端位置,如圖3-1,當點Q,D重合時,
求得BA'=1如圖4-2,當點P,B重合時,求得BA'=3,
所以,答案是2。
當然,能用軸對稱性來解題目還有很多,限于篇幅,不可能一一舉例。
數(shù)學思想方法可以促進學生數(shù)學能力的形成,軸對稱的性質(zhì)使用,不僅提高學生運用空間觀念、函數(shù)方程思想,領(lǐng)悟一些解題中的共性問題,而且對掌握必要的數(shù)學方法和策略也是大有裨益的。