23.2.1 中心对称-【初中学霸创新题】2025-2026学年九年级全册数学同步教案(人教版)
2025-08-25
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教辅
摘要:
该教案聚焦中心对称的概念与性质,通过复习旋转作图(已知旋转中心和对应点画三角形),以旋转为学习支架,过渡到旋转180°的特殊情况,自然引出中心对称,梳理前后知识脉络。
亮点在于以学生为主体,通过探究1旋转图形观察重合引出概念,培养几何直观,探究2分组作图证明性质发展推理意识,例题训练结合实例提升应用意识。帮助学生理解本质,为教师提供可操作流程,突出自主探究。
内容正文:
23.2 中心对称
23.2.1 中心对称
课题
中心对称
课型
新授课
教学内容
教材第64-66页的内容(中心对称)
教学目标
1.了解中心对称、对称中心、关于中心的对称点等概念及掌握这些概念解决一些问题.
2.复习运用旋转知识作图,�旋转角度变化,�设计出不同的美丽图案来引入旋转180°的特殊旋转──中心对称的概念,并运用它解决一些实际问题.
3.理解关于中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分;理解关于中心对称的两个图形是全等图形;掌握这两个性质的运用.
4.复习中心对称的基本概念(中心对称、对称中心,关于中心的对称点),提出问题,让学生分组讨论解决问题,老师引导总结中心对称的基本性质.
教学重难点
教学重点:中心对称的概念与性质。
教学难点:让学生合作讨论,得出中心对称的两条基本性质。
教具学具
黑板、三角尺
教 学 过 程
备 注
1.复习引入
请同学们独立完成下题.
如图,△ABC绕点O旋转,使点A旋转到点D处,画出旋转后的三角形,�并写出简要作法.
老师点评:分析,本题已知旋转后点A的对应点是点D,且旋转中心也已知,所以关键是找出旋转角和旋转方向.显然,逆时针或顺时针旋转都符合要求,�一般我们选择小于180°的旋转角为宜,故本题选择的旋转方向为顺时针方向;�已知一对对应点和旋转中心,很容易确定旋转角.如图,连结OA、OD,则∠AOD即为旋转角.接下来根据“任意一对对应点与旋转中心的连线所成的角都是旋转角”和“对应点到旋转中心的距离相等”这两个依据来作图即可.
作法:(1)连结OA、OB、OC、OD;
(2)分别以OB、OB为边作∠BOM=∠CON=∠AOD;
(3)分别截取OE=OB,OF=OC;
(4)依次连结DE、EF、FD;
即:△DEF就是所求作的三角形,如图所示.
2.类比旧知,探索新知
【探究1】问题:作出如图的两个图形绕点O旋转180°的图案,并回答下列的问题:
1.以O为旋转中心,旋转180°后两个图形是否重合?
2.各对称点绕O旋转180°后,这三点是否在一条直线上?
老师点评:可以发现,如图所示的两个图案绕O旋转180°都是重合的,即甲图与乙图重合,△OAB与△COD重合.
像这样,把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心.
这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点.
例1.如图,四边形ABCD绕D点旋转180°,请作出旋转后的图案,写出作法并回答.
(1)这两个图形是中心对称图形吗?如果是对称中心是哪一点?如果不是,请说明理由.
(2)如果是中心对称,那么A、B、C、D关于中心的对称点是哪些点.
分析:(1)根据中心对称的定义便直接可知这两个图形是中心对称图形,�对称中心就是旋转中心.
(3)旋转后的对应点,便是中心的对称点.
解:作法:(1)延长AD,并且使得DA′=AD
(2)同样可得:BD=B′D,CD=C′D
(3)连结A′B′、B′C′、C′D,则四边形A′B′C′D为所求的四边形,如图23-44所示.
答:(1)根据中心对称的定义便知这两个图形是中心对称图形,对称中心是D点.
(2)A、B、C、D关于中心D的对称点是A′、B′、C′、D′,这里的D′与D重合.
【探究2】(老师)在黑板上画一个三角形ABC,分两种情况作两个图形
(1)作△ABC一顶点为对称中心的对称图形;
(2)作关于一定点O为对称中心的对称图形.
第一步,画出△ABC.
第二步,以△ABC的C点(或O点)为中心,旋转180°画出△A′B′和△A′B′C′,如图1和用2所示.
(1) (2)
从图1中可以得出△ABC与△A′B′C是全等三角形;
分别连接对称点AA′、BB′、CC′,点O在这些线段上且O平分这些线段.
下面,我们就以图2为例来证明这两个结论.
证明:(1)在△ABC和△A′B′C′中,
OA=OA′,OB=OB′,∠AOB=∠A′OB′
∴△AOB≌△A′OB′
∴AB=A′B′
同理可证:AC=A′C′,BC=B′C′
∴△ABC≌△A′B′C′
(2)点A′是点A绕点O旋转180°后得到的,即线段OA绕点O�旋转180�°得到线段OA′,所以点O在线段AA′上,且OA=OA′,即点O是线段AA′的中点.
同样地,点O也在线段BB′和CC′上,且OB=OB′,OC=OC′,即点O是BB′和CC′的中点.
因此,我们就得到
1.关于中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分.
2.关于中心对称的两个图形是全等图形.
3.探究归纳,总结新知
1.中心对称的概念:像这样,把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心.
这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点.
2.中心对称的性质
(1)关于中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分.
(2)关于中心对称的两个图形是全等图形.
4.学以致用,应用新知
考点1 中心对称的识别
【例1】如下图所示的四组图形中,左边图形与右边图形成中心对称的有( )
A.1组 B.2组 C.3组 D.4组
解析:将选项中左边图形沿着某一点旋转180°能与右边图形重合的是(1)(2)(3),所以(1)(2)(3)中左边图形与右边图形成中心对称.共3组,故选C.
答案:C
考点2 确定对称中心
【例2】如图中,已知△ABC和△A′B′C′成中心对称,画出它们的对称中心.
分析:由于△ABC和△A′B′C′成中心对称,即从整体上看,此图是一幅中心对称图案,所以本题有两种解法.
解法一:根据观察,B、B′及C、C′应是两组对应点,连接BB′、CC′,BB′、CC′相交于点O,则O为对称中心.如图.
解法二:B、B′是一对对应点,连接BB′,找出BB′的中点O,则点O即为对称中心.如图.
考点3 利用中心对称性质的应用求线段
【例3】如图,已知△AOB与△DOC成中心对称,△AOB的面积是12,AB=3,则△DOC中CD边上的高是( )
A.3 B.6 C.8 D.12
解析:设AB边上的高为h,因为△AOB的面积是12,AB=3,所以×AB×h=12,所以h=8,又因为△AOB与△DOC成中心对称,△COD≌△AOB,所以△DOC中CD边上的高是8.
答案:C
5.随堂训练,巩固新知
一、选择题
1.在英文字母VWXYZ中,是中心对称的英文字母的个数有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
2.下面的图案中,是中心对称图形的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.如图,把一张长方形ABCD的纸片,沿EF折叠后,ED′与BC的交点为G,�点D、C分别落在D′、C′的位置上,若∠EFG=55°,则∠1=( )
A.55° B.125° C.70° D.110°
二、填空题
1.关于某一点成中心对称的两个图形,对称点连线必通过_________.
2.把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,�那么就说这两个图形是_________图形.
3.关于中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过__________,而且被对称中心所________.
4.关于中心对称的两个图形是_________图形.
5.用两个全等的直角非等腰三角形可以拼成下面图形中的哪几种:_______(�填序号)
(1)长方形;(2)菱形;(3)正方形;(4)一般的平行四边形;(5)等腰三角形;(6)�梯形.
三、综合提高题
1.仔细观察所列的26个英文字母,将相应的字母填入下表中适当的空格内.
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
对称
形式
轴对称
旋转
对称
中心
对称
只有一条对称轴
有两条对称轴
2.如图,在正方形ABCD中,作出关于P点的中心对称图形,并写出作法.
3.如图,A、B、C是新建的三个居民小区,我们已经在到三个小区距离相等的地方修建了一所学校M,现计划修建居民小区D,其要求:(1)到学校的距离与其它小区到学校的距离相等;(2)控制人口密度,有利于生态环境建设,试写居民小区D�的位置.
答案:
一、1.B 2.D 3.D
二、1.这一点(对称中心) 2.中心对称 3.对称中心 平分 4.全等 5.(1)(4)(5)
三、1.略
2.作法:(1)延长CB且BC′=BC;
(2)延长DB且BD′=DB,延长AB且使BA′=BA;
(3)连结A′D′、D′C′、C′B
则四边形A′BC′D′即为所求作的中心对称图形,如图所示.
3.连接AB、AC,分别作AB、AC的中垂线PQ、GH相交于M,学校M所在位置,�就是△ABC外接圆的圆心,小区D是在劣弧BC的中点即满足题意.
6.课堂小结,自我完善
1.选择不同的旋转中心、不同的旋转角,设计出美丽的图案;
2.作出几个复合图形组成的图案旋转后的图案,�要先求出图中的关键点──线的端点、角的顶点、圆的圆心等.
3.理解中心对称的性质,并能运用解决问题。
7.布置作业
课本P62练习,P63习题23.1第5-8题。
学生独立完成,老师适时总结、点评。
由于本节所学的中心对称是旋转的一种特殊情况,所以先复习旋转作图。
从旋转的角度观察图,引出中心对称的概念。如果有条件们可以用多媒体技术加以演示,加深印象和对概念的理解。
重点是中心对称的概念和性质,掌握中心对称的概念是关键。
中心对称的两个图形一定是全等的,而全等的图形不一定中心对称。
利用中心对称的特征,找正确对应点.当两个图形成中心对称时,通过直接观察的方法找对应点;如果直观体现不明显,可采用测量方法找对应点.
成中心对称的两个图形全等,全等三角形的对应高相等。
学生独立完成,教师巡视指导,了解学生掌握情况,并集中订正。
通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用,提高计算能力和做题效率。
板书设计
中心对称
通过复习旋转,在特殊情况得到中心对称,进而得到中心对称的性质。
教后反思
教学过程中,强调学生自主探索和合作交流,结合图形的旋转学习中心对称,体会图形变换思想方法。
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