对称

基础

反射对称就像照镜:对折两边完全重合;旋转对称就是转一个圈有多少次和自己一模一样。

适合:中一数学 · 单元:几何入门 · 建议学习路径第 16/20 课

学完呢课,你会识:
  • 对称:图形两边一样
  • 对称轴:对折线
  • 判断方法:对折看重合不重合
数学Mathematics

1重点摘要 Summary

反射对称就像照镜:对折两边完全重合;旋转对称就是转一个圈有多少次和自己一模一样。

2生字卡 Vocabulary

S
Symmetry对称

图形两边一样。

L
Line of symmetry对称轴

将图形对折的线。

R
Reflection反射

就像镜中倒影。

M
Mirror镜子

反射的工具。

S
Symmetric figure对称图形

有对称轴的图形。

N
Not symmetric不对称

没有对称轴。

F
Fold对折

将图形折埋。

M
Match重合

对折后两边完全重叠。

3逐步讲解 Steps

  1. 1. 对称是什么?对称是指图形沿某条直线对折后,两边能够完全重合的性质。生活中最直观的例子是蝴蝶:左右两边翅膀的花纹一一对应;人脸大致对称,心形卡片沿中线对折也完全重合。对称在设计中应用广泛,校徽、邮票、建筑立面都常用对称令外观稳重。判断对称不能单凭感觉,要靠对折测试或找出对称轴的数目,例如字母 R 看似规整,实际上没有任何对称轴。
  2. 2. 对称轴对称轴是把图形分成两半、对折后两边完全重合的那条直线,通常以虚线表示。蝴蝶身体中间的那条线、心形卡片的中线,都是对称轴。一个图形可以有多条对称轴:正方形有 4 条,圆有无数条;也可以一条都没有,例如不等边三角形。找对称轴时要尝试不同方向:横折、直折、沿对角线折,每找到一条便记下,全部方向试完才能确定总数,只试一个方向便下结论是常见错误。
  3. 3. 如何判断对称?判断图形是否对称,最可靠的方法是对折测试:第一步,猜一条可能的对称轴并画出来;第二步,把图形沿该线对折,可以在脑中想像或用纸实际操作;第三步,检查两边是否完全重合,包括形状、大小和花纹方向。重合便是对称,不重合便换其他方向再试。注意镜像方向的陷阱:字母 p 与 q 左右相反,若图形一边有 p 一边有 q,看似相像其实不对称,因为对折后方向相反的字母不会重合。
  4. 4. 对称图形例子常见对称图形的对称轴数目必须记牢:正方形有 4 条(水平、垂直、两条对角线),长方形有 2 条(只有水平和垂直,对角线不算),等边三角形有 3 条,等腰三角形有 1 条,圆有无数条。考试最常考的陷阱是长方形:沿对角线对折时两个三角形面积相等却不能重合,所以对角线不是长方形的对称轴。记忆时配合动手对折或剪纸验证,比死背数字可靠得多。
  5. 5. 不对称图形例子不等边三角形三条边长度都不相同,对称轴数目为 0;一般的不规则形状同样没有对称轴。字母之中,R、F、G、J 都没有对称轴,而 A、H、O、X 则有;这类例子常用于选择题,用来测试是否真正理解对称。判断时不要被图形「差不多对称」的观感误导,必须逐一检验:只要有一个方向无法重合,该方向便不是对称轴;所有方向都失败,图形才是不对称。
  6. 6. 反射(镜像)反射对称就像镜中倒影:镜面所在的那条线就是对称轴,轴两边的图形互为镜像,左右相反而上下一样。例如站在镜子前举起右手,镜中的像举起的是左手;字母 b 的镜像是 d,p 的镜像是 q。画反射对称图形时,数格子是稳妥方法:对称轴右边的每一点,与左边对应点到轴的距离相等,例如左边一点距轴 3 格,右边对应点也要距轴 3 格,逐点描出后连线便成。
  7. 7. 画对称图形画对称图形的步骤:第一步,用虚线画出对称轴;第二步,在轴的一边画出已知的一半图形;第三步,把这一半的每个关键点在轴的另边画出镜像点,与轴的距离逐点相等,最后连线完成。例如左半部分有一个顶点距对称轴 4 格,右半部分的对应顶点也要距轴 4 格,高度保持不变。画完后把纸对折检查是否重合,是最快的自检方法;漏数格数或忘记高度不变,是两个最常见的错误。

4图解 Diagrams

对称轴有几多条? Lines of symmetry圆:无限条正方形:4 条长方形:2 条等腰三角形:1 条对折测试:折到两边完全重叠嘅折线,先系一条对称轴平行四边形 0 条——点折都唔重叠,唔好同菱形捞乱!
图 1:对称轴数目

5例题示范 Example

例题:正方形有多少条对称轴?它的旋转对称阶数是多少?

  1. 对折测试沿水平中线进行:上下两半完全重合,说明水平线是一条对称轴。
  2. 再沿垂直中线和两条对角线对折,四个方向都能重合,因此正方形共有 4 条对称轴。
  3. 旋转测试:正方形每旋转 90° 便与原来的图形重合一次,在 90°、180°、270°、360° 四个位置都成立。
  4. 旋转对称阶数按定义计算:360° ÷ 90° = 4,即阶数为 4。
  5. 答案:正方形有 4 条对称轴(水平、垂直及两条对角线),旋转对称阶数为 4,因为每转 90° 便与原形重合一次。留意正方形的两种对称数目相同,都是 4;但长方形只有 2 条对称轴而阶数是 2,两类图形不可混淆。

6常见错误 Mistakes

✗ 不会判断对称。
✓ 对折看重合不重合。
✗ 长方形对称轴数错。
✓ 长方形 = 2 条。
✗ 等边和等腰弄错。
✓ 等边 3 条,等腰 1 条。
✗ 不知圆有多少条。
✓ 圆有无数条对称轴。

75 题快测 Quick check

Q1正方形有多少条对称轴?

Q2长方形有多少条对称轴?

Q3等边三角形有多少条对称轴?

Q4等腰三角形有多少条对称轴?

Q5圆有多少条对称轴?

8重点回顾 Recap

  • 对称:图形两边一样
  • 对称轴:对折线
  • 判断方法:对折看重合不重合
  • 正方形 4 条,长方形 2 条
  • 等边 3 条,等腰 1 条,圆无数条

同级其他科

同一科其他级别