学“对称”用“对称”

来源 :初中生世界·八年级 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leihaibo880125
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  对称是形式美的传统技法,是人类最早掌握的形式美法则,在生活中比较常见,下面从生活中的三个方面来考查同学们学得如何、用得如何.
  问题1 设计
  为创建绿色校园,学校决定在一块正方形的空地上种植花草,现向学生征集设计图案,图案要求只能用圆弧在正方形内加以设计,使正方形和所画的圆弧构成的图案是轴对称图形,种植花草部分用阴影表示,请你在图③、图④、图⑤中画出三种不同的设计图案.(提示:在两个图案中,只有半径变化而圆心不变的图案属于同一种,例如:图①、图②只能算一种)
  从轴对称的角度可以设计出很多美观的方案,如图2,就是常见的3种方案.
  爱美之心,人皆有之.照镜子是我们在起床洗脸后的习惯动作,以审视一下自己的形象. 而自己和镜子中的像就是关于镜面成轴对称的.
  问题2 成像
  小明周日早上起床洗完脸,看到镜子中的钟面时间为5:55,如图3,突然想起和小华约好今天6:15在校门口集合一起去打篮球.而他骑自行车到学校需要9分钟.他能按时到校门口集合吗?你能帮他判断一下吗?
  【分析】根据轴对称的性质可知,镜面中的像与原物体的关系是上下不变、左右相反.所以,可以得出现在的真正时间是6:05,而小明骑自行车到校门口只需9分钟,因此他在6:14可以到校门口,不会迟到.
  如图4,一个平面镜固定在与水平桌面成45°角处,一个小球以2厘米/秒的速度沿桌面向平面镜匀速滚去,则小球在平面镜里所成的像( ).
  A. 以 1厘米/秒的速度,做竖直向上运动
  B. 以 1厘米/秒的速度,做竖直向下运动
  C. 以 2厘米/秒的速度,做竖直向上运动
  D. 以 2厘米/秒的速度,做竖直向下运动
  【分析】根据小球与其在镜子中的像关于镜面成轴对称,可作出小球A关于镜面对称的像B.运动问题可以取连续的静态位置进行观察研究.当小球运动至A′时,再作出其关于镜面对称的像B′,如图5,根据作出的图可以发现其像运动的方向.
  由平面镜成像的特点可知像与球关于镜面成轴对称(如图5),根据轴对称的性质可知AA′=BB′,BB′与镜面的夹角等于AA′与镜面的夹角45°,由此可得小球运动的速度为2厘米/秒,运动的方向为竖直向下.故选D.
  问题3 娱乐
  台球是一项高雅的体育运动,其中包含了许多物理学、几何学知识.在击球过程中,不可能每一次击球都有很好的机会,往往出现母球直接打不到目标球或者目标球进球路线被挡住、进球角度太小等情况.在这个时候我们需要使用一些特殊的技巧来达到进球的目的.按照难易程度,可将台球技巧分为冲球、翻袋、传球、借力、反弹、旋转、组合七种.台球的反弹技术也充满了数学美.
  图6是一个台球桌,目标球F与母球E之间有一个G球阻挡. 击球者想通过击打母球E先撞击球台的AB边,经过一次反弹后再撞击目标F球. 他应将E球打到AB边上的哪一点?请在图7中用尺规作出这一点H,并作出E球的运行路线.不写画法.(保留作图痕迹)
  【分析】台球中的反弹技巧实际就是运用光的反射原理,寻找一个点H使得∠AHE=∠BHF,那么, 当母球E撞击到球台的AB边上的H点,经过一次反弹后,正好撞击到F球. 因此,先作出点E关于边AB的对称点M,然后连接MF交AB于点H,再连接EH,如图7,折线EHF就是E球的运行路线.
  轴对称既是生活中随处可见的一种形式美,也是解决问题的一种思想方法.同学们要在实际生活中做有心人,多观察,发现数学美,多思考,运用数学美.
  (作者单位:江苏省常熟市海虞中学)
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