第五十讲生活中的数学(三)——镜子中的世界在日常生活中,人们为了观察自己的服装仪表是否整洁漂亮,常常要照镜子.如果镜面是很平的,那么在镜子中,人或物体与其像是完全一样的.而且我们都有这样的经验:当人走近镜面,人在镜中的像也走进镜面;当人远离镜面,人在镜中的像也远离镜面.如果你留心的话,就可以发现:人和像与镜面的距离保持相等(图2-155),这种现象叫作面对称.如果我们只取一个侧面,那么镜面就可用一条直线来表示,人和人在镜中的像可用一个平面图形来表示,这样,人、像与镜就成了轴对称,也叫直线对称(图2-155).如果实物是△ABC,那么它在镜中的像就成了图形△A′B′C′.直线l表示镜,这时称l为△ABC和△A′B′C′的对称轴(图2-156).图中,A与A′,B与B′,C与C′是对称点.以对称点为端点所连结的线段AA′,BB′,CC′被对称轴l垂直平分,因此,如果以直线l为折痕,把△ABC翻折过来,它必与△A′B′C′重合,所以成轴对称的两个图形必全等.例1设图形ABCDEF是半个蝴蝶形(图2-157(a)),试以直线l为对称轴,画出整个蝴蝶来.解为了画出整个蝴蝶,只需要画出图形ABCDEF关于直线l的轴对称图形就可以了.因为A点、F点在直线l上,所以它们的对称点分别和A,F是同一点,这样,只要画出B,C,D,E关于l的对称点就行了.为此,先分别过B,C,D,E向l作垂线,设垂足分别为M,N,P,Q,然后在BM,CN,DP,EQ的延长线上取B′,C′,D′和E′点,使得B′M=MB,C′N=NC,D′P=PD,E′Q=QE,最后连结AB′,B′C′,C′D′,D′E′,E′F,于是就得到完整的蝴蝶形ABCDEFE′D′C′B′了(图2-157(b)).例2设直线l1和直线l2平行,且l1和l2间的距离为a.如果线段AB在l1的右侧,并设AB关于l1的对称图形是A′B′,而A′