内容正文:
第11讲 图形的旋转与中心对称
【学习目标】
1.经历对生活中旋转现象观察、分析过程,引导学生用数学的眼光看待生活中的有关问题.
2.通过具体实例认识旋转,知道旋转的性质.
3.经历对具有旋转特征的图形的观察、操作、画图等过程,掌握作图的技能.
4.经历观察、操作、分析等数学活动过程,通过具体实例认识中心对称,知道中心对称的性质.
5.类比轴对称与轴对称图形的关系,认识中心对称图形,知道中心对称图形的性质.
重点:
1.旋转图形的性质.
2.旋转图形的画法.
3.认识中心对称与中心对称图形,知道它们的性质,并掌握作图的技能.
难点:
1.旋转图形的画法.
2.探索中心对称的性质.
【基础知识】
知识点1:旋转的定义
1.定义∶将图形绕一个定点旋转一定的角度,这样的图形运动称为图形的旋转.这一定点叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.
注意:(1)旋转中心可以在图形的外部,也可以在图形的内部,还可以在图形上.
(2)将一个图形绕一个定点沿某个方向转动一个角度,意味着图形上每一个点同时按相同方向旋转相同的角度.
(3)旋转的三要素∶旋转中心,旋转角,旋转方向.
2.相关概念∶旋转得到的图形能与原图形重合,我们把能够重合的点叫对应点,能够重合的线段叫对应线段,能够重合的角叫对应角.
3.易错∶旋转的范围是在平面内,否则就形成立体图形,不是我们研究的范围,因此"在平面内"不可忽略.
知识点2:旋转的性质
1.旋转的性质∶一个图形和它经过旋转所得到的图形中,对应点到旋转中心的距离相等,两组对应点分别与旋转中心连线所成的角相等.
注意:
(1)旋转不改变图形的大小和形状,只改变图形的位置,即旋转前后的两个图形一定全等;
(2)经过旋转,图形上的每一点都绕旋转中心沿相同的方向旋转了相同的角度,任意一对对应点与旋转中心所连线段的夹角都是旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.
(3)分析旋转形成的方法∶"三个一",即分析一个中心,一个方向,一个角度.
2.易错∶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.
知识点3:旋转作图
1.作一个图形的旋转图形的依据是旋转的性质∶对应点到旋转中心的距离相等,每组对应点与旋转中心连线所形成的角都相等.
2.简单旋转作图的一般步骤∶
(1)找出图形的关键点;(2)确定旋转中心,旋转方向和旋转角;(3)将关键点与旋转中心连接起来,然后按旋转方向分别将它们旋转一个角,得到关键点的对应点;(4)按照原图形的顺序连接这些对应点,所得到的图形就是旋转后的图形.
3.画旋转图形时,必须明确∶(1)旋转中心;(2)旋转角;(3)旋转方向.
知识点4:中心对称
1.中心对称及相关概念∶
一个图形绕着某一点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么称这两个图形关于这点对称,也称这两个图形成中心对称,这个点叫做对称中心.这两个图形在旋转后能重合的对应点叫做关于对称中心的对称点.
注意:
(1)中心对称是特殊的旋转,其旋转角为180°;
(2)中心对称是指两个图形的位置关系,必须涉及两个图形,其中一个图形绕对称中心旋转180°后一定能与另一个图形重合;
(3)成中心对称的两个图形对称中心可能在每个图形的外部,也可能在每个图形的内部或边上,但对称点一定在对称中心的两侧或与对称中心重合.
2.中心对称的性质∶成中心对称的两个图形中,对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分.
注意:
(1)成中心对称的两个图形是全等图形,对应角相等,对应线段平行(或在同一直线上)且相等.
(2)如果两个图形的所有对应点所连线段都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形关于这点成中心对称.
(3)成中心对称的两个图形中,连接任意两对对称点,两条线段的交点就是对称中心.
知识点5:中心对称图形
1.定义∶把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.
注意:
(1) 中心对称图形的对称中心一定在图形内;
(2) 中心对称图形是针对一个图形而言的;
(3)中心对称图形上所有的点关于对称中心的对称点都在这个图形上;
(4)中心对称图形一定是旋转对称图形,但旋转对称图形不一定是中心对称图形;
(5)常见的中心对称图形有∶平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆、线段、边数是偶数的正多边形(矩形、菱形后面学到).
2.拓展∶过中心对称图形对称中心的直线将图形分成全等的两部分.
【考点剖析】
考点一:识别旋转现象
例1. 下列事件中,属于旋转运动的是( )
A.小明向北走了4米
B.小明在荡秋千
C.电梯从1楼到12楼
D.一物体从高空坠下
【答案