葉智超
同學們,我們在課堂上研究了平面直角坐標系中任意一點關于坐標軸、原點的對稱點的坐標特點,當我們把對稱軸、對稱中心進行適當平移后,這些對稱點的坐標又會有什么樣的變化呢?下面,讓我們共同來研究.
請同學們思考這樣一道題目:
1.在直角坐標系中,△ABC的三個頂點的坐標分別為A(-4,5),B(-5,2),C(-1,3).
(1)△A0B0C0與△ABC關于y軸對稱.在圖1中畫出△A0B0C0,并寫出△A0B0C0三個頂點的坐標;
(2)觀察圖中對應點坐標之間的關系,寫出直角坐標系中任意一點P(a,b)關于y軸的對稱點的坐標:______.
【解析】(1)分別作出各點關于y軸的對稱點,再順次連接即可,圖略,A0(4,5),B0(5,2),C0(1,3);(2)(-a,b).
【說明】本題主要考查在直角坐標系中根據軸對稱的性質作圖,以及圖形的軸對稱變換與點的坐標變化之間的關系.作關于y軸對稱的圖形是同學們平常接觸過的問題,難度不大.
請同學們再觀察下列兩題:
2.在直角坐標系中,△ABC的三個頂點的坐標分別為A(-4,5),B(-5,2),C(-1,3).
(1)直線l1經過點(1,0),并且與y軸平行, △A1B1C1與△ABC關于直線l1對稱.在圖2中畫出△A1B1C1,并寫出△A1B1C1三個頂點的坐標;
(2)比較圖2中△A1B1C1與圖1中△A0B0C0的位置關系,你發(fā)現(xiàn)了什么?
(3)寫出直角坐標系中任意一點P(a,b)關于直線l1的對稱點的坐標:______.
3.在直角坐標系中,△ABC的三個頂點的坐標分別為A(-4,5),B(-5,2),C(-1,3).
(1)若直線l2經過點(2,0),并且與y軸平行,△A2B2C2與△ABC關于直線l2對稱.在圖3中畫出△A2B2C2,并寫出△A2B2C2三個頂點的坐標;
(2)比較圖3中△A2B2C2與圖1中△A0B0C0的位置關系,你發(fā)現(xiàn)了什么?
(3)寫出直角坐標系中任意一點P(a,b)關于直線l2的對稱點的坐標:______.
【解析】問題2中:(1)圖略,A1(6,5),B1(7,2),C1(3,3);(2)把△A0B0C0向右平移2個單位,得到△A1B1C1;(3)(-a+2,b).問題3中:(1)圖略,A2(8,5),B2(9,2),C2(5,3);(2)把△A0B0C0向右平移4個單位,得到△A2B2C2;(3)(-a+4,b).
下面請同學們仔細觀察上述3個題目:
(1)你能發(fā)現(xiàn)對稱的兩個點的坐標有何關系嗎?
(2)你能用語言描述你的發(fā)現(xiàn)并解釋其中的道理嗎?
(3)若直線l經過點(n,0)(n>0)并且與y軸平行,你能寫出直角坐標系中任意一點P(a,b)關于直線l的對稱點的坐標嗎?
(4)當n<0時,情況又怎樣呢?
(5)若直線l′經過點(0,m)并且與x軸平行,你能用上面所獲得的活動經驗研究直角坐標系中任意一點P(a,b)關于直線l′的對稱點的坐標嗎?
同學們,把對稱軸改變后,這些對稱點的坐標是否具有某種規(guī)律性?經過嘗試,我們發(fā)現(xiàn)這種規(guī)律性是存在的,大家應該學著闡述對稱軸的平移和對稱圖形的平移之間的關系,以及點的坐標的變化情況.當n>0時,點P(a,b)關于直線l的對稱點的坐標是(-a+2n,b),當n<0時,坐標仍然滿足上述規(guī)律.
我們在平時的數學學習中要學會對問題進行反思,把問題的條件或結論一般化,可能就會挖掘出更有價值的知識,形成對圖形變換的整體認識.當然,再碰到較難問題時,我們也可先將條件或結論特殊化,去尋找特殊情形時的方法,然后再類比到所求問題中.
因此,同學們在學習與解題時,應多去感悟“特殊與一般”的數學思想,力爭做一題會一類,掌握研究問題和解題的方法,提高學習能力.
練習:
1.在直角坐標系中, △ABC的位置如圖4所示.
(1)先將△ABC向下平移2個單位后,再作該三角形(平移后的三角形)關于y軸成軸對稱的圖形,記為△A′B′C′,寫出所作△A′B′C′各頂點的坐標;
(2)若先將△ABC向下平移m(m>0)個單位后,再作該三角形(平移后的三角形)關于直線l[直線l經過點(n,0),并且與y軸平行]成軸對稱的圖形,記為△A′′B′′C′′,你能寫出△A′′B′′C′′的各頂點的坐標嗎?
【答案】(1)圖略,A′(-3, 2),B′(-2,-1),C′(-6,0);(2)A′′(-3+2n,4-m),B′′(-2+2n,1-m),C′′(-6+2n,2-m ).
(作者單位:南京航空航天大學附屬初級中學)endprint