内容正文:
沪教版七年级数学上册 - 14.2 旋转 专题讲义
内容概述
本讲义涵盖旋转章节的核心内容,包括:判断生活中的旋转现象、判断由一个图形旋转而成的图案、找旋转中心、旋转角、对应点、求旋转中心的个数、旋转中的规律性问题、根据旋转的性质求解、旋转的性质及辨析、画旋转图形、利用旋转设计图案。
一、旋转的基本概念
解题技巧:理解旋转的定义和基本要素,能够识别生活中的旋转现象。
知识点定义概念:
· 旋转:在平面内,将一个图形绕一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转。
· 旋转中心:定点称为旋转中心。
· 旋转角:转动的角称为旋转角。
· 对应点:如果图形上的点P经过旋转变为点P,那么这两个点叫做对应点。
知识点常考类型:
1. 判断生活中的旋转现象
1. 识别由旋转形成的图案
1. 找出旋转中心、旋转角和对应点
易错点:
· 混淆旋转与平移、轴对称
· 错误识别旋转中心和旋转角
· 忽略旋转方向(顺时针或逆时针)
示例1:下列现象中,属于旋转的是( )
A. 电梯的升降运动
B. 钟摆的摆动
C. 推拉窗户
D. 汽车在笔直公路上行驶
解析:B. 钟摆的摆动是绕固定点转动,属于旋转。A、C、D都是平移运动。
变式1:下列现象中,不属于旋转的是( )
A. 风车的转动
B. 摩天轮的运行
C. 滑雪运动员的滑行
D. 方向盘的操作
解析:C. 滑雪运动员的滑行是平移运动,不是旋转。
变式2:时钟的分针从3点走到3点15分,这一过程中分针绕中心点旋转了______度。
解析:90度。钟面一圈360度,分为12大格,每格30度。从3点到3点15分,分针走了3大格,所以旋转了90度。
二、旋转的性质
解题技巧:掌握旋转的性质,能够运用性质解决问题。
知识点定义概念:
1. 对应点到旋转中心的距离相等
1. 对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角
1. 旋转前后的图形全等
知识点常考类型:
1. 利用旋转性质求角度或长度
1. 判断旋转后的图形位置
1. 旋转性质的辨析题
易错点:
· 忽略旋转前后的图形全等
· 错误计算旋转角度
· 混淆对应点与旋转中心的连线夹角和旋转角
变式1:正方形ABCD绕点O旋转90°后得到正方形ABCD,若OA=5cm,则OA=______cm。
解析:5cm。根据旋转性质,对应点到旋转中心的距离相等。
变式2:下列关于旋转的说法错误的是( )
A. 旋转前后的图形全等
B. 对应点到旋转中心的距离不一定相等
C. 对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角
D. 旋转中心可能在图形内部
解析:B. 根据旋转性质,对应点到旋转中心的距离一定相等。
三、确定旋转中心、旋转角和对应点
解题技巧:通过两组对应点连线的垂直平分线的交点确定旋转中心。
知识点定义概念:
· 旋转中心:两组对应点连线的垂直平分线的交点
· 旋转角:对应点与旋转中心连线的夹角
· 对应点:旋转前后的同一位置点
知识点常考类型:
1. 根据旋转前后的图形确定旋转中心和旋转角
1. 求旋转中心的个数
1. 找出旋转中的对应点
易错点:
· 错误确定旋转中心的位置
· 混淆旋转方向
· 忽略旋转角的多解性(如旋转60°和300°效果相同)
示例3:三角形ABC旋转后得到三角形ABC,已知点A的对应点是A,点B的对应点是B,如何确定旋转中心?
解析:连接AA和BB,分别作AA和BB的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为旋转中心。
变式1:若一个图形旋转后与自身重合,这样的旋转中心可能有______个。
解析:多个。例如圆有无数个旋转中心(圆心),等边三角形有1个旋转中心(重心),正方形有1个旋转中心(对角线交点)。
变式2:正五边形绕其中心旋转______度后才能与自身重合。
A. 60° B. 72° C. 90° D. 108°
解析:B. 72°。正五边形的最小旋转角为360°÷5=72°。
四、旋转作图
解题技巧:掌握旋转作图的基本步骤,注意旋转方向和三要素。
知识点定义概念:
旋转作图步骤:
1. 确定旋转中心、旋转方向和旋转角
1. 找出图形的关键点
1. 连接关键点与旋转中心,按旋转方向作旋转角
1. 在旋转角的另一边上截取等于对应点到旋转中心距离的线段
1. 连接各对应点,得到旋转后的图形
知识点常考类型:
1. 画出已知图形绕某点旋转一定角度后的图形
1. 根据旋转前后的图形,补全图形
1. 利用旋转设计图案
易错点:
· 忽略旋转方向
· 旋转角度计算错误
· 对应点距离不相等
示例4:将点A(3,2)绕原点O逆时针旋转90°后,求点A的坐标。
解析:点A的坐标为(-2,3)。绕原点逆时针旋转90°的坐标变换公式为(x,y)→(-y,x)。
变式1:将点B(4,-1)绕原点顺时针旋转90°后,求点B的坐标。
解析:点B的坐标为(-1,-4)。绕原点顺时针旋转90°的坐标变换公式为(x,y)→(y,-x)。
变式2:三角形ABC的顶点坐标为A(1,1),B(3,1),C(2,3),将其绕原点逆时针旋转180°后,求新三角形的顶点坐标。
解析:绕原点旋转180°的坐标变换公式为(x,y)→(-x,-y)。所以A(-1,-1),B(-3,-1),C(-2,-3)。
五、旋转中的规律性问题
解题技巧:发现旋转中的周期性规律,利用模运算解决问题。
知识点定义概念:
· 旋转周期:图形旋转360°后回到原位,360°是一个周期
· 最小旋转角:图形与原图形重合的最小旋转角度
知识点常考类型:
1. 多次旋转后的位置确定
1. 旋转与坐标变化的规律
1. 旋转中的周期性规律应用
易错点:
· 忽略旋转的周期性
· 错误计算旋转次数与位置的关系
· 混淆顺时针和逆时针旋转
示例5:一个正三角形绕其中心旋转,至少旋转______度才能与自身重合。
解析:120度。正三角形的最小旋转角为360°÷3=120°。
变式1:一个正n边形绕其中心旋转,当n为偶数时,旋转180°后能与自身重合吗?为什么?
解析:能。因为正n边形有n条对称轴,当n为偶数时,存在通过相对顶点的对称轴,旋转180°后能与自身重合。
变式2:点P(2,0)绕原点每次逆时针旋转45°,则旋转2023次后点P的坐标为______。
解析:旋转8次(360°)后回到原位,2023÷8=252余7,相当于旋转了7次,每次45°共315°。点(2,0)旋转315°后的坐标为(√2, -√2)。
综合练习题
1. 下列现象中,属于旋转的是( )
· A. 滑雪运动员的滑行
· B. 电梯的升降
· C. 风车的转动
· D. 推拉窗户
1. 一个图形绕某点旋转90°后,得到的图形与原图形相比( )
· A. 形状改变,大小不变
· B. 形状不变,大小改变
· C. 形状和大小都改变
· D. 形状和大小都不变
1. 正六边形绕其中心旋转______度后能与自身重合。
· A. 60° B. 90° C. 120° D. 180°
1. 点A(3,4)绕原点逆时针旋转90°后,得到点A的坐标是( )
· A. (-4,3) B. (4,-3) C. (-3,4) D. (-3,-4)
1. 下列关于旋转的说法正确的是( )
· A. 旋转改变图形的大小
· B. 旋转改变图形的形状
· C. 旋转前后对应点与旋转中心距离不相等
· D. 旋转前后图形全等
1. 长方形绕其对称轴交点旋转______度后能与自身重合。
· A. 90° B. 180° C. 270° D. 360°
1. 点P(5,0)绕原点顺时针旋转60°后,得到点P的坐标是( )
· A. (2.5, -5√3/2) B. (2.5, 5√3/2)
· C. (5√3/2, -2.5) D. (5√3/2, 2.5)
1. 一个图形旋转360°后,得到的图形( )
· A. 与原图形关于某点对称
· B. 是原图形的放大
· C. 与原图形重合
· D. 是原图形的缩小
1. 正八边形的最小旋转角是______度。
1. 点M(1,√3)绕原点逆时针旋转120°后,得到点M的坐标是______。
答案解析
1. 解析:C. 风车的转动是绕固定点转动,属于旋转。A、B、D都是平移运动。
1. 解析:D. 旋转不改变图形的形状和大小,只改变位置。
1. 解析:A. 正六边形的最小旋转角为360°÷6=60°。
1. 解析:A. 绕原点逆时针旋转90°的坐标变换公式为(x,y)→(-y,x),所以(3,4)→(-4,3)。
1. 解析:D. 旋转不改变图形的形状和大小,所以旋转前后图形全等。
1. 解析:B. 长方形绕其对称轴交点旋转180°后能与自身重合。
1. 解析:A. 点(5,0)在x轴上,顺时针旋转60°后,坐标为(5cos60°, -5sin60°)=(2.5, -5√3/2)。
1. 解析:C. 旋转360°后,图形回到原始位置,与原图形重合。
1. 解析:45°. 正八边形的最小旋转角为360°÷8=45°。
1. 解析:(-1,-√3). 点(1,√3)对应的极坐标角度为60°,逆时针旋转120°后角度为180°,坐标为(-1,-√3)。
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沪教版七年级数学上册 - 14.2 旋转 专题讲义
内容概述
本讲义涵盖旋转章节的核心内容,包括:判断生活中的旋转现象、判断由一个图形旋转而成的图案、找旋转中心、旋转角、对应点、求旋转中心的个数、旋转中的规律性问题、根据旋转的性质求解、旋转的性质及辨析、画旋转图形、利用旋转设计图案。
一、旋转的基本概念
解题技巧:理解旋转的定义和基本要素,能够识别生活中的旋转现象。
知识点定义概念:
· 旋转:在平面内,将一个图形绕一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转。
· 旋转中心:定点称为旋转中心。
· 旋转角:转动的角称为旋转角。
· 对应点:如果图形上的点P经过旋转变为点P,那么这两个点叫做对应点。
知识点常考类型:
1. 判断生活中的旋转现象
1. 识别由旋转形成的图案
1. 找出旋转中心、旋转角和对应点
易错点:
· 混淆旋转与平移、轴对称
· 错误识别旋转中心和旋转角
· 忽略旋转方向(顺时针或逆时针)
示例1:下列现象中,属于旋转的是( )
A. 电梯的升降运动
B. 钟摆的摆动
C. 推拉窗户
D. 汽车在笔直公路上行驶
变式1:下列现象中,不属于旋转的是( )
A. 风车的转动
B. 摩天轮的运行
C. 滑雪运动员的滑行
D. 方向盘的操作
变式2:时钟的分针从3点走到3点15分,这一过程中分针绕中心点旋转了______度。
二、旋转的性质
解题技巧:掌握旋转的性质,能够运用性质解决问题。
知识点定义概念:
1. 对应点到旋转中心的距离相等
1. 对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角
1. 旋转前后的图形全等
知识点常考类型:
1. 利用旋转性质求角度或长度
1. 判断旋转后的图形位置
1. 旋转性质的辨析题
易错点:
· 忽略旋转前后的图形全等
· 错误计算旋转角度
· 混淆对应点与旋转中心的连线夹角和旋转角
变式1:正方形ABCD绕点O旋转90°后得到正方形ABCD,若OA=5cm,则OA=______cm。
变式2:下列关于旋转的说法错误的是( )
A. 旋转前后的图形全等
B. 对应点到旋转中心的距离不一定相等
C. 对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角
D. 旋转中心可能在图形内部
三、确定旋转中心、旋转角和对应点
解题技巧:通过两组对应点连线的垂直平分线的交点确定旋转中心。
知识点定义概念:
· 旋转中心:两组对应点连线的垂直平分线的交点
· 旋转角:对应点与旋转中心连线的夹角
· 对应点:旋转前后的同一位置点
知识点常考类型:
1. 根据旋转前后的图形确定旋转中心和旋转角
1. 求旋转中心的个数
1. 找出旋转中的对应点
易错点:
· 错误确定旋转中心的位置
· 混淆旋转方向
· 忽略旋转角的多解性(如旋转60°和300°效果相同)
示例3:三角形ABC旋转后得到三角形ABC,已知点A的对应点是A,点B的对应点是B,如何确定旋转中心?
变式1:若一个图形旋转后与自身重合,这样的旋转中心可能有______个。
变式2:正五边形绕其中心旋转______度后才能与自身重合。
A. 60° B. 72° C. 90° D. 108°
四、旋转作图
解题技巧:掌握旋转作图的基本步骤,注意旋转方向和三要素。
知识点定义概念:
旋转作图步骤:
1. 确定旋转中心、旋转方向和旋转角
1. 找出图形的关键点
1. 连接关键点与旋转中心,按旋转方向作旋转角
1. 在旋转角的另一边上截取等于对应点到旋转中心距离的线段
1. 连接各对应点,得到旋转后的图形
知识点常考类型:
1. 画出已知图形绕某点旋转一定角度后的图形
1. 根据旋转前后的图形,补全图形
1. 利用旋转设计图案
易错点:
· 忽略旋转方向
· 旋转角度计算错误
· 对应点距离不相等
示例4:将点A(3,2)绕原点O逆时针旋转90°后,求点A的坐标。
变式1:将点B(4,-1)绕原点顺时针旋转90°后,求点B的坐标。
变式2:三角形ABC的顶点坐标为A(1,1),B(3,1),C(2,3),将其绕原点逆时针旋转180°后,求新三角形的顶点坐标。
五、旋转中的规律性问题
解题技巧:发现旋转中的周期性规律,利用模运算解决问题。
知识点定义概念:
· 旋转周期:图形旋转360°后回到原位,360°是一个周期
· 最小旋转角:图形与原图形重合的最小旋转角度
知识点常考类型:
1. 多次旋转后的位置确定
1. 旋转与坐标变化的规律
1. 旋转中的周期性规律应用
易错点:
· 忽略旋转的周期性
· 错误计算旋转次数与位置的关系
· 混淆顺时针和逆时针旋转
示例5:一个正三角形绕其中心旋转,至少旋转______度才能与自身重合。
变式1:一个正n边形绕其中心旋转,当n为偶数时,旋转180°后能与自身重合吗?为什么?
变式2:点P(2,0)绕原点每次逆时针旋转45°,则旋转2023次后点P的坐标为______。
综合练习题
1. 下列现象中,属于旋转的是( )
· A. 滑雪运动员的滑行
· B. 电梯的升降
· C. 风车的转动
· D. 推拉窗户
1. 一个图形绕某点旋转90°后,得到的图形与原图形相比( )
· A. 形状改变,大小不变
· B. 形状不变,大小改变
· C. 形状和大小都改变
· D. 形状和大小都不变
1. 正六边形绕其中心旋转______度后能与自身重合。
· A. 60° B. 90° C. 120° D. 180°
1. 点A(3,4)绕原点逆时针旋转90°后,得到点A的坐标是( )
· A. (-4,3) B. (4,-3) C. (-3,4) D. (-3,-4)
1. 下列关于旋转的说法正确的是( )
· A. 旋转改变图形的大小
· B. 旋转改变图形的形状
· C. 旋转前后对应点与旋转中心距离不相等
· D. 旋转前后图形全等
1. 长方形绕其对称轴交点旋转______度后能与自身重合。
· A. 90° B. 180° C. 270° D. 360°
1. 点P(5,0)绕原点顺时针旋转60°后,得到点P的坐标是( )
· A. (2.5, -5√3/2) B. (2.5, 5√3/2)
· C. (5√3/2, -2.5) D. (5√3/2, 2.5)
1. 一个图形旋转360°后,得到的图形( )
· A. 与原图形关于某点对称
· B. 是原图形的放大
· C. 与原图形重合
· D. 是原图形的缩小
1. 正八边形的最小旋转角是______度。
1. 点M(1,√3)绕原点逆时针旋转120°后,得到点M的坐标是______。
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