周昭映
“軸對(duì)稱性”在初中數(shù)學(xué)解題中比較常見。將圖形與數(shù)結(jié)合,聯(lián)系各知識(shí)點(diǎn),從圖形中獲取信息,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和想象力,發(fā)展學(xué)生的空間觀念。下面結(jié)合本人的教學(xué)實(shí)踐,通過幾個(gè)具體的例子,談?wù)勢(shì)S對(duì)稱性在解題中應(yīng)用。
一、軸對(duì)稱性在軸對(duì)稱圖形中的應(yīng)用
軸對(duì)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(jì)算線段的長度,例如:
例1:如圖1,數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)表示的
數(shù)分別為-1和 ,點(diǎn)B關(guān)于點(diǎn)A的對(duì)
稱點(diǎn)為C,則點(diǎn)C所表示的數(shù)為( ) 圖1
分析:如圖1,由絕對(duì)值的幾何意義得知,點(diǎn)C與點(diǎn)B到點(diǎn)A的距離相等,即│AB│=│CA│= +1,利用對(duì)稱思想,結(jié)合點(diǎn)C在負(fù)半軸上,解得點(diǎn)C表示的數(shù)為―2― 。
例2:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,菱形
OACB的頂點(diǎn)O在原點(diǎn),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,0),
點(diǎn)B的縱坐標(biāo)是-1,則頂點(diǎn)A的坐標(biāo)是( )。
分析:菱形的兩條對(duì)角線所在的直線都為它的對(duì)稱軸,由對(duì)角線OC所在的直線(X軸)為對(duì)稱軸,得點(diǎn)A的縱坐標(biāo)為1,以直線AB為對(duì)稱軸,由對(duì)稱思想, OC=2,所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)是2,即點(diǎn)A的坐標(biāo)是(2,1)。
例3:正方形ABCD的面積為12,△ABE是等邊
三角形,點(diǎn)E在正方形ABCD內(nèi),在對(duì)角線AC上有
一點(diǎn)P,使PD+PE的和最小,則這個(gè)最小值是( )。
分析:此題解題的關(guān)鍵是找出點(diǎn)D或點(diǎn)E關(guān)于直線AC的對(duì)稱點(diǎn)。顯然,點(diǎn)B與點(diǎn)D關(guān)于直線AC對(duì)稱,則線段BE的長度即為所求,因?yàn)椤鰽BE是等邊三角形,所以PD+PE=BE=AB=2 。
二、軸對(duì)稱性在“折疊”中應(yīng)用
“折疊”中包含了角平分線的概念、平行線性質(zhì)、軸對(duì)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(shí),敘述簡潔,學(xué)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(gè)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(diǎn),將△ADE沿直線DE折疊,點(diǎn)
A落在點(diǎn)A'處,且點(diǎn)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(shí)上,利用軸對(duì)稱性(直線DE是對(duì)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(dòng)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(diǎn)
A落在BC邊上的A'處,折痕為PQ,當(dāng)點(diǎn)A'
在BC邊上移動(dòng)時(shí),折痕的端點(diǎn)P、Q也隨之移
動(dòng),若限定點(diǎn)P、Q分別在AB、AD邊上移動(dòng),
則點(diǎn)A'在BC邊上可移動(dòng)的最大距離為( )。
分析:此題如果按照題目要求:動(dòng)手操作,問
題簡單化,在動(dòng)手操作過程中,易得到動(dòng)點(diǎn)A'有兩
種極端位置,如圖3-1,當(dāng)點(diǎn)Q,D重合時(shí),
求得BA'=1如圖4-2,當(dāng)點(diǎn)P,B重合時(shí),求得BA'=3,
所以,答案是2。
當(dāng)然,能用軸對(duì)稱性來解題目還有很多,限于篇幅,不可能一一舉例。
數(shù)學(xué)思想方法可以促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的形成,軸對(duì)稱的性質(zhì)使用,不僅提高學(xué)生運(yùn)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(duì)掌握必要的數(shù)學(xué)方法和策略也是大有裨益的。