高中地理对称图形类试题归类及例析

浙江省上虞市春晖中学（312353） 张文军

对称指图形或物体两边的各部分，在大小、形状和排列上具有一一对应的关系，所谓对应关系，可以是相同对应，也可以是相反对应。自然界中，对称现象无处不在，远至天体运动，近至一草一木，我们都能够感受到对称的力量。高中地理试题常常借助各种简单或复杂的图示隐含重要的地理信息，其中不乏大量的对称图形，对它们进行整理归类和解读剖析，有利于提高学生的地理学习能力和应试能力。

一、水平方向对称型

自然地理试题中，地表水平对称型图示非常普遍，其形成的主要原因是地球形状和地球运动。地球可以基本看作正球体，因此以赤道为对称轴，南北同一纬度的许多地理现象产生对称关系，再结合地球运动产生的地理意义，我们可以找到更多的对称关系。比如南北半球气压带、风带对称分布；南北半球地转偏向力大小的对称分布；南北半球中低纬度海区洋流模式的对称分布；南北半球同一纬度昼夜长短呈相反对应；以直射点为中心，地表各点太阳高度对称分布；某一日内日影呈对称分布等。了解和掌握了这些规律，可以帮助学生尽快找到解题切入口，得到正确答案。

【例1】图1为局部地区经纬网示意图，此时太阳直射点为北半球Q点，同心圆为等太阳高度线，读图回答1-2题。

图1

1.图中P经线的经度可能为

A.（90-m+n）°E

B.大于（90-m+n）°E

C.（90+m-n）°W

D.大于（90+m-n）°W

2.若M地有一直立物体，则该日在阳光下直立物体影子所扫过的图形（横线为南北方向，竖线为直立物体）为图2中的

图2

【解析】此题涉及到太阳高度以直射点为中心向四周递变的对称关系，并由此引出一日内日影长短和方位的对称分布。由图1可知QM=QN，但QN跨越的经度>（m-n）°，因此，若图中90°为东经，则P经度<（90-m+n）°E；若为西经，则P经度>（90+m-n）°W。故第1题选D。第2题涉及一日中日影以正午南北方向线呈对称分布，且M此时为夏半年，白昼长于12小时，日影范围大于180°，故第2题选D。

二、垂直方向对称型

自然地理中，垂直方向上的对称图形主要指近地面和高空之间的各类对称关系。图3中，等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区，因近地面与高空气压类型相反，故同一地区近地面与高空的等压面凹凸方向相反；同一地区近地面与高空的风向基本相反。

图3

【例2】图4为东亚部分地区12月某日20点500百帕气压的高程分布图（单位：米）。读图完成3-4题。

图4

3.此时北京近地面的气压和风向可能是

A.高压脊 偏北风

B.高压脊 偏南风

C.低压槽 偏北风

D.低压槽 偏南风

4.杭州未来两天生活指数预报与实际情况相符的是

A.洗车指数：适宜

B.感冒指数：低发期

C.舒适度指数：较舒适

D.紫外线指数：较弱

【解析】500百帕属于高空范围，此题通过提供高空气压分布状况考查近地面的地理现象，可采取垂直方向对称型关系予以解决。北京此时处在高空等压面下凹对应下来的位置，故推知出北京近地面等压面凸起，为高压，高空此时吹偏南风，故近地面可能吹偏北风，第3题答案选A。同理，第4题中杭州高空为等压面凸起，则近地面为等压面下凹，属于低压控制，可能有云雨，答案选D。

三、时间对称分布型

从一日范围内观察，某一天日出日落时间与地方时正午12点呈对称分布，即正午时间=（日出时间+日落时间）/2。从一年范围内观察，由于黄赤交角的存在，太阳直射点出现回归运动，直射在某一纬度的两个日期以当地夏至日为对称分布，如图5中，a、b两时段长度基本一样，与夏至日呈对称分布，并且可以估算出太阳直射点移动1°平均大致需要4天时间。此外，由“一年内太阳视运动示意图”（图6）可知，某地夏至日与冬至日日出（日落）时间与地方时6点（18点）对称，由此可推知某地在太阳直射南北半球同一纬度的两个日期中，其日出（日落）时间也与地方时6点（18点）对称分布。还可以进一步推知南北半球同一纬度的两地在同一日的昼夜长短相反，其日出（日落）时间也与地方时6点（18点）对称分布。

图5

图6

【例3】 图7为我国二十四节气时地球在公转轨道上的位置示意图，相邻两个节气之间的天数大约为15天。深圳昼长时间最接近的两个节气是

图7

A.谷雨与立夏 B.立冬与立秋

C.雨水与处暑 D.小满与大暑

【解析】根据一年内昼长的分布规律，深圳昼长时间最接近的两个节气应该与夏至日或冬至日呈对称分布，谷雨与处暑对称分布，立冬与立春对称分布，雨水与霜降对称分布，小满与大暑对称分布，故只有D符合。

四、等值线图对称型

若干等值线出现对称型分布特征，说明该处地理事物或现象出现了对称分布状况。以等高线图为例，地球表面该类特殊地貌未尝没有，比如一个等倾斜度的滑坡或断层形成的等高线图。再如金字塔，其等高线图就如图8对称分布。

图8

【例4】读某区域等高线地形图（图9），判断图10景观示意图中与该等高线图相匹配的是

图9

图10

【解析】由于图9中出现了明显对称分布的平行等距型等高线，说明该景观示意图中出现了左右对称的同等坡度的同向斜面，只有A图中有该类现象，故答案选A。

五、人文地理对称型

人文地理事物和现象中也有不少对称分布现象，如建筑物、人口金字塔、各类建设规划图等。图11为印度泰姬陵，左右两侧建筑呈轴对称分布；图12为我国某一时期的人口性别年龄金字塔图，大体上同年龄段男女比例呈对称分布。研究人文地理事物和现象的对称分布图形，可以起到推理分布规律、简化数据计算等作用。

图11

图12

【例5】交通网一般由点和线组成互相联系的网络。交通网的完善程度可用连接度指数（β）和通达度指数（Ai）来衡量。β=E/V（E为交通网中两顶点连接边的数量、V为交通网中顶点的数量；β越大，连接度越好）。（Dij为顶点i到顶点j的最短距离，为顶点i到所有顶点的距离；Ai值越小，通达度越高）。假设某区域内均匀分布着9个交通顶点，有人设计了以下四种交通网（图13），据此回答7-8题。

图13

7.连接度最差的交通网是

A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）

8.在四种交通网中，Z点通达度最高的是

A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）

【解析】上述四图均为对称图形，因此在计算中可对其数据计算进项简化处理，即先算左半部分，然后乘以2，再减去公共重叠部分。根据公式β=E/V，四图中V值一样大，均为9个，而E值在图13的（1）图中，左半部分为8，重叠部分为2，则E=8*2-2=14，同理可得（2）、（3）中E均为14，（4）中E为12，故图13中（4）的β最小，连接度最差。第1题选D。又根据通达度公式，用同样的方法可算出图13中（1）的Ai值为，（2）中Ai值为“12”，（3）值为，（4）值为“16”，得知（2）中Ai值最小，通达度最高，故选B。

因此，教师从对称图形的角度去分析地理图示，既能起到归纳推理的作用，又能促使知识的迁移应用，从而提高了学生的地理学习效率和解题能力。