内容正文:
第三章
图形的平移与旋转
》生活中的平移、旋转运动
旋转的摩天轮、荡起的秋千、开动的火车、上下的电梯、转动的风扇…
这些现象中蕴含着怎样的运动和变化形式?
我们已经学习过图形的轴对称。除了轴对称,平面内的图形运动还有其他
不同的形式。本章将进一步学习图形的平移和旋转,探究它们的性质和应用,
以及图形变化与坐标变化之间的关系,建立形与数的联系,构建数学问题的直
观模型。在学习过程中,你除了要关注图形运动的过程,更要关注在图形运动
变化过程中不变的量,想象并表达物体的空间方位和相互之间的位置关系,感
知并描述图形的运动和变化规律,发展空间观念等。
在本章学习过程中,你可以持续思考以下问题:
。借助平移或旋转研究图形,对认识图形特征有哪些帮助?
在平面图形的平移、旋转和轴对称过程中,有哪些量是不变的?为
什么要关注这些不变量?
图形的平移
图3-1反映的是日常生活中物体运动的一些场景,这些物体的运动有什么
共同特点?你还能举出一些类似的例子吗?与同伴进行交流。
图3-1
图形平移的方向不限于水平或竖
直方向,但必须是直线方向
在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为
平移(translation)。平移不改变图形的形状和大小。
>有两个要素:(1)平移的方向。(2)平移的距离
如图3-2,△ABC经过平移得到△DEF,点A,B,
C分别平移到了点D,E,F。点A与点D是一组对应点,
线段AB与线段DE是一组对应线段,∠BAC与∠EDF
是一组对应角。
图3-2
你还能从图3-2中找出其他的对应点、对应线段和
对应角吗?平移前后两个图形中能
平移前后两个图形中能
够互相重合的点称为对
够互相重合的线段称为
应点
对应线段
平移前后两个图形中能够互相重
操作·思考
合的角称为对应角
将图3-3所示的四边形硬纸片按某一方向平移一定距离。
图3-4画出了平移前的四边形ABCD和平移后的四边形EFGH。
(1)在图中任意选一组对应线段,这两条线段之间有怎样
图3-3
的关系?
(1)对应线段平行(或在一条直线上)且相等。
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教材笔记数学八年级下册BS
也可以用数学软
D
件进行探索。
图3-4
(2)对应
(2)在图中任意选一组对应角,这两个角之间有怎样的关系?角相等。
(3)线段AE,BF,CG,DH分别是对应点所连成的线段,它们之间有怎
样的关系?
(3)对应点所连的线段平行(或在一条直线上)且相等。
改变硬纸片的形状,再试一试。
-)注意对应关系,必须对应准确
一个图形和它经过平移所得的图形中,对应点所连的线段平行(或在一
条直线上)且相等;对应线段平行(或在一条直线上)且相等,对应角相等。
例1
如图3-5,经过平移,△ABC的顶点A移到了点D。
(1)指出平移的方向和平移的距离;
指明了△ABC平移的方向和平
(2)画出平移后的三角形。
移的距离
解:(1)如图3-6,连接AD,平移的
方向是点A到点D的方向,平移的距离是线段
AD的长度。
(2)如图3-6,分别过点B,C按射线
B
AD的方向作线段BE,CF,使它们与线段AD
C
平行且相等,连接DE,DF,EF,△DEF就
图3-5
是△ABC平移后的图形。
平行且相等的线段有:AB与DE,BC与EF,
AC与DF,AD与BE,AD与CF,BE与CF;
D
相等的角有:∠BAC与LEDF,∠ABC与
∠DEF,∠ACB与∠DFE等。
请在图中找出平行且
E
相等的线段,以及相
等的角。
图3-6
第三章图形的平移与旋转
75
对于例1,你还有画△DEF的其他方法吗?✉
过点D按射线AB的方向作线段DE平行且等于AB,过点D按射线
思考·交流
AC的方向作线段DF平行且等于AC,连接EF,△DEF就是△ABC
平移后的图形。
确定一个图形平移后的位置,需要哪些条件?与同伴进行交流。
)除需要图形原来的位置外,还需要平移的方向和平移的距离。
随堂练习
1.如图,点A,B,C,D,E,F都在方格
D
纸的格点上·,你能平移线段AB,使得AB
B
与CD重合吗?你能平移线段AB,使得AB
与EF重合吗?请你画一画。
1.可以平移线段AB,使得AB与CD重合,但不能
平移线段AB,使得AB与EF重合。
E
(第1题)
图3-7中的“鱼”是将坐标为(0,0),(5,4),(3,0),(5,1),
(5,-1),(3,0),(4,-2),(0,0)的点用线段依次连接而成的。
将这条“鱼”向右平移5个单位长度。
5
3
图3-7
(1)画出平移后的新“鱼”。→如图3-7。
①如无特别说明,本章中方格纸上图形的顶点都在格点上。
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(2)在图中尽量多选取几组对应点,并将它们的坐标填入下表。
原来的“鱼”
0,0
(3,
0
5
向右平移5个单位
(5,0)
(8,0)
(10,1
长度后的新“鱼”
小平移后的点与平移前的对应点相
(3)你发现对应点的坐标之间有什么关系?比,纵坐标没变,横坐标分别增
加了5
如果将原来的“鱼”向左平移4个单位长度呢?请你先想一想,然后再具
体做一做。
平移后的点与平移前的对应点相比,纵坐标没变,横坐标分别
减少了4。
观察·思考
-》类比左右平移的情形
如果将图3-7中的“鱼”向上或向下平移若干单位长度,那么平移前后的
两条“鱼”中,对应点的坐标之间有什么关系?
尝试·思考
(1)将图3-7中“鱼”的每个“顶点”的纵坐标保持不变,横坐标分别加
3,再将得到的点用线段依次连接起来,从而画出一条新“鱼”,这条新“鱼”
与原来的“鱼”相比有什么变化?如果纵坐标保持不变,横坐标分别减2呢?
形状、大小相同,位置发生变化。←
(2)将图3-7中“鱼”的每个“顶点”的横坐标保持不变,纵坐标分别加
3,所得到的新“鱼”与原来的“鱼”相比又有什么变化?如果横坐标保持不变,
纵坐标分别减2呢?
)形状、大小相同,位置发生变化。←
思考·交流
在平面直角坐标系中,一个图形沿x轴方向平移a(a>0)个单位长度
后的图形与原图形对应点的坐标之间有什么关系?如果图形沿y轴方向平移
a(a>0)个单位长度呢?与同伴进行交流。
设(x,y)是原图形上的一点,经过平移后,这个点的坐标与其对应点的坐标之间
有如下关系:
平移方向
平移距离
对应点的坐标
向右平移
沿x轴方向
(x+a,y)
向左平移
a个单位长度
(x-a,y)
向上平移
(a>0)
(x,y+a)
沿y轴方向
向下平移
(x,y-a)
第三章
图形的平移与旋转
77
随堂练习
1.四边形ABCD的顶点坐标分别是A(0,3),B(-3,0),C(0,-3),
D(3,0)。
(1)将四边形ABCD向右平移6个单位长度,得到四边形ABC,D1,写
出四边形ABC,D1各顶点的坐标;
(2)将四边形AB1CD1向上平移6个单位长度,得到四边形ABC2D2,
写出四边形A,B2C2D2各顶点的坐标。
1.(1)A1(6,3),B1(3,0),C1(6,-3),D1(9,0)。
(2)A2(6,9),B2(3,6),C2(6,3),D2(9,6)。
2.(1)将第1题中的四边形A,B2C,D2各顶点的纵坐标保持不变,横坐标
分别减4,得到四边形AB,C,D3,它与四边形AB2CD2相比有什么
变化?
(2)将四边形AB,C,D,各顶,点的横坐标保持不变,纵坐标分别减4,得
到四边形AB,CD4,它与四边形AB,C3D3相比有什么变化?
2.(1)形状、大小相同,只是位置发生了变化:向左平移了4个单位长度。
(2)形状、大小相同,只是位置发生了变化:向下平移了4个单位长度。
先将图3-8中的“鱼”F向下平移
2个单位长度,再向右平移3个单位长度,
得到新“鱼”F。
)如图3-8
(1)在图3-8所示的平面直角坐标
系中画出“鱼”F'。
》能。
678910
(2)能否将“鱼”F'看成是“鱼”
F经过一次平移得到的?如果能,请指
出平移的方向和平移的距离,并与同伴
图3-8
进行交流。平移的方向是点(0,0)到点(3,-2)的方向,平移的距离是V3。
(3)在“鱼”F和“鱼”F'中,对应点的坐标之间有什么关系?
改变“鱼”F最初的平移方向(仍沿坐标轴方向)和平移距离,再试一试,
并与同伴进行交流。横坐标分别增加了3,纵坐标分别减少了2。
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尝试·思考
确定一个图形平移后的位置需要三个条件:(1)图形原来的位置。
(2)平移的方向。(3)平移的距离。这三个条件缺一不可。
先将图3-8中“鱼”F的每个“顶点”的横坐标分别加2,纵坐标保持不变,
得到“鱼”G;再将“鱼”G的每个“顶点”的纵坐标分别加3,横坐标保持不变,
得到“鱼”H。
平移的方向是点(0,0)到点(2,3)的方向,平移的
刀距离为√13。
将“鱼”F经过怎样平移能得到“鱼”H?你有哪些不同的平移方法?
如果横坐标分别加2、纵坐标分别减3呢?请你先想一想,然后再具体做一做。
变化规律如下:左右平移,纵坐标不变,横坐标左减右加;
思考·交流
上下平移,横坐标不变,纵坐标上加下减。
一个图形依次沿x轴方向、y轴方向平移后所得图形与原来的图形相比,
位置有什么变化?它们对应点的坐标之间有怎样的关系?与同伴进行交流。
例2如图3-9,四边形ABCD各顶点的坐
标分别为A(-3,5),B(-4,3),C(-1,
1),D(-1,4),将四边形ABCD先向上
A
平移3个单位长度,再向右平移4个单位长度,
得到四边形A'B'C'D'。
(1)四边形A'B'CD与四边形ABCD对应
点的横坐标有什么关系?纵坐标呢?分别写
-5-4-3-2-101
2345
图3-9
出点A',B',C',D'的坐标。
(2)如果将四边形A'B'CD'看成是由四边形ABCD经过一次平移得
到的,那么请指出这一平移的平移方向,并求出平移距离。
解:(1)四边形A'B'C'D与四边形ABCD
相比,对应点的横坐标分别增加了4,纵坐标
分别增加了3;A'(1,8),B'(0,6),C(3,
4),D(3,7)。
(2)如图3-10,连接A4',由图可
知,A4'=√42+3=5。因此,如果将四边形
A'B'C'D'看成是由四边形ABCD经过一次平移
-5-4-3-2-10
12345¥
得到的,那么这一平移的平移方向是由A到A'
图3-10
的方向,平移距离是5个单位长度。
第三章图形的平移与旋转
79
随堂练习
1.(1)在平面直角坐标系中描出点A(6,0),B(10,3),C(9,1),
D(12,0),E(9,-1),F(10,-3),然后用线段依次连接A,
B,C,D,E,F,A各,点。1.(1)(2)图略。
(2)将(1)中所画图形先向左平移12个单位长度,再向上平移5个单
位长度,画出第二次平移后的图形。
(3)如何将(1)中所画图形经过一次平移得到(2)中所画图形?平移
前后对应点的横坐标有什么关系?纵坐标呢?
(3)将(1)中所画图形沿由A到A的方向平移13个单位长度,即可
得到(2)中所画图形。平移后的点与平移前的对应点相比,横坐标分
别减少了12,纵坐标分别增加了5。
平面直角坐标系中的平移画图的两种方法:(1)根据平移的方向和距离画出平移后
的图形。(2)借助图形平移与坐标间的变化关系,我到每个关键点的对应点,再按
原图形的顺序依次连接各关健点的对应点,得到求作的图形。
习题3.1
>知识技能
1.如图,经过平移,△ABC的边AB移到了EF,画出平移后的三角形。你有几
种画法?
1.有多种画法,图略。如画法1:分
别过点E,F作与AC,BC平行的直线,
两条直线相交于点G。△EFG就是所
要求的三角形;画法2:以EF为一边
B
F
在其右侧作与△ABC全等的△EFG。
(第1题)
2.如图,将字母A按箭头所指的方向平移3cm,画出平移后的图形。2.如图所示。
A
(第2题)
(第3题)
3.如图,经过平移,五边形的顶点A移到了点F,画出平移后的五边形。3.图略。
80教材笔记数学八年级下册BS
4.如图所示的图形是将坐标为(0,3),(1,1),(3,0),(1,-1),
(0,-3),(-1,-1),(-3,0),(-1,1),(0,3)的点用线段
之右小
依次连接而成的。将上述各“顶点”的纵坐标保持不变,横坐标分别加3,
再将得到的点用线段依次连接起来,这样得到的图形与原图形相比有什么变
化?如果原图形各“顶,点”的横坐标保持不变,纵坐标分别加3呢?
-)上办加
4.形状、大小相同,只
是位置发生了变化:向
右平移了3个单位长度;
形状、大小相同,只是
-3
位置发生了变化:向上
平移了3个单位长度。
-》下减
(第4题)
5.将第4题中的原图形向下平移3个单位长度,写出平移后图形各“顶点”的
坐标。如果将原图形向左平移3个单位长度呢?
一-)左减
5.(0,0),(1,-2),(3,-3),(1,-4),(0,-6),(-1,-4)
(-3,-3),(-1,-2);(-3,3),(-2,1),(0,0),(-2,-1),
(-3,-3),(-4,-1),(-6,0),(-4,1)。
6.(1)在平面直角坐标系中描出,点A(-8,7),B(-7,3),C(-6,7),
D(-5,3),E(-4,7),并将它们用线段依次连接。
(2)将(1)中所画图形先向右平移10个单位长度,再向下平移10个单位长度,
画出第二次平移后的图形。>右加
〉下减
6.(1)(2)图路。
(3)如何将(1)中所画图形经过一次平移得到(2)中所画图形?平移前
后对应点的横坐标有什么关系?纵坐标呢?
(3)将(1)中所画图形沿由A到A'的方向平移10√2个单位长度即可得到(2)
中所画图形。平移后的点与平移前的对应点相比,横坐标分别增加了10,纵
坐标分别减少了10。
7.四边形ABCD的顶,点坐标分别为A(-5,-1),B(-1,-1),C(-3,-4),
D(-7,-4),将四边形ABCD先向上平移5个单位长度,再向右平移
8个单位长度,请直接写出第二次平移后四个对应顶,点的坐标。
》右加
7.设平移后对应顶点分别为A,B,C,D,则A'(3,4),B(7,4),C(5,1),
D'(1,1)。
第三章图形的平移与旋转81
>数学理解
8.小明挪动家里的桌子,对应的四条腿移动的距离分别是10.8cm,11.1cm,
11.1cm,11.2cm,这样的挪动是平移吗?为什么?
8.这样的挪动不是平移。因为平移前后对应点所连的线段平行(或在一条直线上)
且相等,而这里四条腿移动的距离不相等。
9.(1)把图(1)中的图形平移后,“顶,点”A(4,4)的对应,点是A'(4,0),
写出另外6个“顶点”的对应点的坐标。
9.(1)(1,-2),(2,-2),(2,-4),(6,-4),(6,-2),(7,-2)。
4
3
-7-6-5-4-3-2
(1)
(2)
(3)
(第9题)
(2)图(2)与图(1)对应“顶,点”的坐标之间有什么样的关系?它可以由
图(1)如何变化而来?
(2)横坐标没变,纵坐标分别减少了5;它可以由
图(1)向下平移5个单位长度得到。
(3)图((3)与图(1)对应“顶点”的坐标之间有什么样的关系?它可以由
图(1)如何变化而来?
(3)纵坐标没变,横坐标分别减少了8;它可以由图(1)向左平移8个单
位长度得到,或以y轴为对称轴经过轴对称得到。
10.四边形的顶,点坐标分别为A(1,8),B(0,6),C(3,4),D(3,7)。
将四边形ABCD平移后得到的四个对应顶点的坐标可能分别是A'(1,5),
B(0,3),C(3,1),D(3,4)吗?可能分别是A”(8,8),
B”(7,6),C”(9,4),D”(3,7)吗?10.可能;不可能
11.五边形ABCDE的顶,点坐标分别为A(0,6),B(-3,-3),C(-1,0),
D(1,0),E(3,3)。将五边形ABCDE进行一次平移后顶,点A的对应
点是A'(8,12),请你写出其他对应顶点的坐标,并求出这一平移的平移
距离。11.设平移后对应顶点分别为B,C,D八,E,则B'(5,3),C(7,6),
D'(9,6),E(11,9)o
82教材笔记数学八年级下册BS