軸對稱是我們生活中最為常見的一種對稱形式,它深深地根植于大千世界之中,從自然景物到建筑工藝,人們都可以從中找到軸對稱的影子,它不僅給人們傳遞著對稱美的信息,還可以幫助人們解決生活中的實際問題.本文試舉幾例,淺談軸對稱在生活中的應用.
在斯諾克比賽中,我們經常為一些選手精準的擊球技藝而拍手稱贊,殊不知這其中也有軸對稱的功勞呢!
生活中的問題:如圖1,已知臺球桌ABCD內有兩球P、Q,現擊打球Q去撞擊AD邊后反彈,再正面撞擊球P.請畫出球Q撞擊AD邊的位置.
【分析】實際生活中的臺球問題,我們可以利用軸對稱找出其彈擊路線.類似于光的反射定律,小球經桌邊反彈符合入射角等于反射角的規律.
作點P關于AD的對稱點P′,連接P′Q,P′Q與AD相交于點E,容易得到∠QED=∠AEP′=∠AEP.找出了小球與AD的撞擊點E,路線由此找出.所以點E即為所求.
證明:如圖2,作P點關于AD的對稱點P′,連接P′Q, P′Q與AD相交于點E.
∵AE是PP′的中垂線,
∴EP=EP′,△PEP′是等腰三角形,
∴AE是∠PEP′的角平分線,(三線合一)
∴∠AEP′=∠AEP .
∵∠QED=∠AEP′,(對頂角相等)
故而∠QED=∠AEP′=∠AEP,所以點E即為所求的點.
請你來幫忙:如圖3所示,EFGH是一個臺球桌面,有白黑兩球分別置于A、B兩點位置上,試問:怎樣撞擊黑球B,經桌邊HE、EF連續反彈后,能準確地擊中白球A?
答案:1.作B關于HE的對稱點B′;2.再作出A關于EF的對稱點A′;3.連接A′B′,交HE于點C,交EF于點D,連接BC、CD、DA.所以應沿BC方向撞擊黑球B,其彈擊路線為B→C→D→A.同時,不難發現,黑球從B出發,經過HE上一點,再經過EF上一點到達A處,根據圖4可知,本題中選擇的路徑是最短的.