内容正文:
第二十三章 旋 转
23.1 图形的旋转
第1课时 图形的旋转及性质
知识点一 旋转的定义及相关概念
精练版P49
1.旋转的定义:一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,叫做图形的旋转;点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.
2.对应点的定义:如果图形上的点P经过旋转变为点P′,那么这两个点叫做这个旋转的对应点.
3.图形旋转的三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角.
温馨提示:(1)旋转不改变图形的形状和大小,只是图形位置发生了变化;(2)每一点都绕旋转中心沿相同方向转动了相同的角度;(3)任意一对对应点与旋转中心所连线段的夹角都是旋转角.
知识点二 旋转的性质
精练版P49
1.对应点到旋转中心的距离相等.
2.对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角.
3.旋转前、后的图形全等.
例1 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,△A′B′C可以由△ABC绕点C顺时针旋转得到,其中点A′与点A是对应点,点B′与点B是对应点,连接AB′,且A,B′,A′在同一条直线上,则AA′的长为( )
A.6
B.4
C.3
D.3
解析:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,
∴∠CAB=30°,AB=4.
∵△A′B′C由△ABC绕点C顺时针旋转得到,其中点A′与点A是对应点,点B′与点B是对应点,连接AB′,且A,B′,A′在同一条直线上,∴A′B′=AB=4,AC=A′C,∴∠CAA′=∠A′=30°,∴∠ACB′=∠B′AC=30°,∴AB′=B′C=2,∴AA′=2+4=6.
答案:A
注意:利用旋转的性质解决问题时应注意:
(1)明确旋转中的“变”与“不变”;
(2)明确旋转前后的“对应关系”;
(3)明确旋转过程中的线段或角之间的关系.
易错点 不能正确确定旋转中心
在图形的旋转过程中,判断旋转中心,要看旋转中心是在图形上还是不在图形上.若在图形上,哪一点在旋转过程中位置没有改变,哪一点就是旋转中心;若不在图形上,对应点所连线段垂直平分线的交点就是旋转中心,对于有公共顶点的两个图形,有时会将该公共顶点误认为就是旋转中心.
例2 如图所示,在正方形ABCD中,E是边AD上的一点,△ABE旋转后能与△DAF重合.旋转中心是哪一点?△ABE是怎样旋转得到△DAF的?
解:由旋转的性质“对应点到旋转中心的距离相等”,可得旋转中心是线段AB和AD的垂直平分线的交点,即正方形ABCD的中心;△ABE绕正方形的中心顺时针旋转90°得到△DAF,或△ABE绕正方形的中心逆时针旋转270°得到△DAF.
注意:因为点A是△ABE和△DAF的公共顶点,此题易将该点误认为是旋转中心,点A虽然是两个三角形的公共顶点,但点A不是两个三角形的对应点,因此点A不是旋转中心;同时,在描述图形旋转时,还应指明旋转方向和旋转角.
$$第2课时 旋转作图
知识点一 旋转作图
精练版P51
对于同一个图案,如果选择的旋转中心、旋转角不相同,会出现不同的旋转效果.
旋转作图时,一定要先确定图形的“关键点”,将每个关键点绕“旋转中心”按规定的“方向”旋转一定的“角度”得到新的“关键点”,便可连成旋转后的图形.
具体步骤分以下五步:
(1)连:连接图形中每一个关键点与旋转中心.
(2)转:把连线按要求绕旋转中心转过一定角度(作旋转角).
(3)截:在角的另一边上截取与关键点到旋转中心的距离相等的线段,得到各点的对应点.
(4)连:连接所得到的各对应点.
(5)写:写出结论,说明作出的图形.
知识点二 用旋转变换设计图案
精练版P51
旋转作图在平面图案的设计中有广泛的应用,生活中随处可见.
例1 请分析如图所示图案的形成过程.
解析:确定“基本图案”为一个叶片、两个叶片或三个叶片均可,利用平移、旋转、轴对称的组合可以得到该图案,以下两种解法仅供参考.
解:解法1:把图案中的一个“叶片”看作是“基本图案”,以整个图案的中心为旋转中心,按顺时针方向分别旋转60°,120°,180°,240°,300°即可得到该图案.
解法2:把图案中相邻两个“叶片”看作是“基本图案”,以整个图案的中心为旋转中心,按顺时针方向分别旋转120°,240°即可得到该图案.
注意:分析该图案的形成过程,要先确定“基本图案”,再观察旋转中心、旋转方向及旋转角,从而得到该图案的形成过程.
易错点 忽视旋转方向对旋转变换所起的作用
画旋转图形时容易忽视对旋转方向的要求,除了旋转中心及旋转角之外,还应指明旋转方向是顺时针还是逆时针,若无特别说明,则应考虑两种情况.
例2 如图1所示,将Rt△ABC以点A为旋转中心旋转90°,画出图形,并画点B、点C在旋转过程中走过的路径.
解:如图2所示,Rt△AB′C′和Rt△AB″C″