“轴对称”的生活妙用

2021-12-28 02:54封涛
初中生世界·八年级 2021年10期
关键词:张萌短距离牧童

封涛

我们常说,数学来源于生活,又服务于生活,它可以帮助我们解决生活中的许多问题。其中,轴对称在生活中随处可见,也是初中数学中的重要内容。它不仅能带来美的享受,而且有很多妙用。

一、剪纸

剪纸是中国最古老的民间艺术之一,在民间流传极广。将一个四边形纸片依次按图1、图2的方式对折,然后沿图3中的虚线裁剪成图4样式。将纸片展开铺平,得到的图形是(    )。

对于此类剪纸问题,我们只要动手操作,答案就会很直观地呈现;如果不方便动手操作,也可以将裁减顺序反向思考,结合轴对称知识,画出镂空部分在原图形中的对称图案即可。故选A。

二、折纸

折纸,即将一张完整的纸用折叠的方法折成各种人物、动物或草木形态,因为方便、有趣、烧脑,受到很多人的喜爱。折纸不仅具有艺术审美价值,还蕴含数学运算和空间几何原理,包括轴对称的知识。

张萌和小平两人打算各用一张正方形的纸片折出一个等边三角形,折法如下。张萌:如图5,将纸片ABCD对折得到折痕EF,沿点B翻折纸片,使点A落在EF上的点M处,连接CM,则△BCM即为所求;小平:如图6,将纸片对折得到折痕EF,沿点B翻折纸片,使点C落在EF上的点M处,连接BM,则△BCM即为所求。對于两人的折法,正确吗?

以张萌的折纸为例,由操作可知,△ABN≌△MBN,得AB=BM=BC,因为EF垂直平分BC,可知BM=MC,三边相等的三角形是等边三角形。或者BM=2BF,在一个直角三角形中,如果斜边是直角边的两倍,那么这条直角边所对的锐角是30°,再推出∠MBF=60°,有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。

三、台球路径

如图7,在一个规格为4×8的球台上,有两个小球P和Q。若击打小球P,经球台的边AB反弹后恰好击中小球Q,则小球P击出时,应瞄准AB边上的( )。

A.点O1 B.点O2 C.点O3 D.点O4

如图8,由物理学中镜面反射原理(反射角等于入射角),再结合数学中轴对称的性质,可知小球P击出时,应瞄准AB边上的点O2。

四、最短距离

生活中常常会有寻找最短距离的问题,这些问题通常也可以通过轴对称知识来解决。

如图9,牧童在A处放牛,其家在B处,旁边有一条小河,若牧童从A处将牛牵到河边饮水后再回家,试问牛在何处饮水,牧童所走路程最短?

对于这类问题,我们可以通过轴对称的知识来解决。先作点A关于河岸的对称点A′,然后连接A′B,A′B与河岸的交点P即为饮水处,如图10。

同学们有没有发现,解决“台球路径”问题和“最短距离”问题,运用的方法是一致的?只是一个是从“角”的角度分析,另一个是从“边”的角度解决。这是我们研究几何的两个重要角度,大家一定要铭记于心。

(作者单位:苏州高新区实验初级中学)

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