轴对称
看透折叠变换的本质,掌握任意图形对称轴的快速判定
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轴对称
看透折叠变换的本质,掌握任意图形对称轴的快速判定
什么是轴对称
把一张纸对折,两边严丝合缝地叠在一起——这个动作本身就是轴对称最直观的演示。今天我们就从这个折纸实验出发,把"轴对称"这件事拆开说清楚。
镜面就是对称轴,你和镜中的自己就是一对对应点
轴对称图形
上页我们认识了'轴对称'这种关系。那什么样的图形才配得上这个名字?答案藏在'对折'这两个字里——
折痕即对称轴,剪开后的两半形状大小一一对应
对称点
前面认识了轴对称图形——整个图形沿直线对折后两边完全重合。但「完全重合」具体是怎么发生的?本质上是图形上每一点都恰好落到了另一个点的位置上。这页拆开最基本的单元:一对对称点。
镜子里的你和镜前的你互为对称点,镜面就是对称轴
对称轴
前面我们把一对对称点连起来,发现线段被某条直线垂直平分——这条直线就是对称轴。它是对称图形里的「主心骨」。
折痕两侧图案互为镜像;折痕本身纹丝不动,正是所有「原地不动」的点
对称关系结构图
中心向外辐射:先看核心概念轴对称图形,再看对称点与对称轴两要素,最后看二者关系。
垂直平分线
上一节我们知道,两个对称点之间藏着一条对称轴。那这条轴到底长什么样、怎么精确定位?答案就是一种特殊的直线——垂直平分线。
标志线穿过中点(平分),垂直压向地面(垂直);线上任何位置到两边队尾的距离都相等
垂直平分线的性质
上一页我们画出了垂直平分线,知道它长什么样。这一页换个角度:到底哪些点会落在它上面?
两城之间骑车到两座车站用时相同的「中立带」连起来,就是这条线
性质推导证明
用几何推理严格证明'垂直平分线上的点到两端距离相等',每步逻辑环环相扣。
尺规作图原理
上页说「垂直平分线上的点到两端距离相等」。这一页反其道而行:靠尺规造出等距的点,再用它把垂直平分线本身画出来。
前页是「在中垂线上 ⇒ 等距」,本页用「等距 ⇒ 在中垂线上」——箭头一翻,整个作图思路就有了
作线段垂直平分线
只用圆规和直尺,分四步作出线段的垂直平分线。
自测练习
把一张纸沿直线l对折后,纸上的点A恰好与点A'重合。下列关于直线l与线段AA'的描述,正确的是:
知识要点回顾
- ✓轴对称的本质是「折叠重合」,点对点的对应才是核心
- ✓垂直平分线上的点到线段两端等距——同时是判定与构造
- ✓尺规作图只能画直线与圆,背后真正利用的是「等距」性质
- ✓对称是一种几何变换——理解变换,结论会自动浮现
课后思考
先自己想,再看参考答案。三个层次的问题,值得琢磨。
参考答案把线段两端的点关于这条线"折叠"重合,折叠保持距离,所以两边距离相等。可用全等三角形证明。
参考答案比如双通道隧道施工、衣服裁剪、桥梁结构、雷达扫描等,本质是利用对称点等距或图形重合。
参考答案性质可推广:图形轴对称时,对应点连线被对称轴垂直平分;但"中垂线上点等距"只适用于点对。