内容正文:
第12章 图形的平移与旋转
12.1 课时1 平移的概念和基本性质
我们经常遇到物体平行移动的场景,如自动感应的推拉门、在传送带上移动的货物、升降的电梯等.
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我们曾利用直尺和三角板画平行线,在移动过程中,三角板的形状、大小和位置是否发生变化?
大小、形状不变,位置发生变化
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在平面内,将一个图形上所有的点都沿着同一方向移动相同的距离,图形的这种变化叫作平移.平移前图形上的点与平移后它所到到达的点叫作对应点.图形平移后的位置由平移的方向与平移的距离确定.
例如:如图,随着三角板的平移,点A移动至点 A′,点A与点 A′是对应点,△ABC平移的方向是射线AA′方向,平移的距离是线段AA′的长.
平移只改变图形的位置,而不改变图形的形状和大小.平移前后图形全等.
平移两要素
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如图,将挖去一个三角形的长方形硬纸板放在一张白纸上;紧贴直尺,描出△ABC;将硬纸板沿直尺平移一定的距离,描出△A'B'C';移开直尺和硬纸板.
(1)画出△ABC平移的方向,量出它平移的距离.
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如图,将挖去一个三角形的长方形硬纸板放在一张白纸上;紧贴直尺,描出△ABC;将硬纸板沿直尺平移一定的距离,描出△A'B'C';移开直尺和硬纸板.
(2)连接AA',BB',CC',这三条线段有什么位置关系和数量关系?你能解释其中的道理吗?
平移时,因为图形上的所有点都沿同一方向移动相同的距离,所以AA'∥ BB'∥ CC' ,且AA'=BB'=CC'.
平移的基本性质 一个图形和它经过平移所得到的图形,两组对应点的连线平行(或在同一条直线上)且相等.
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例1 如图,点 A,B,P,Q 都在格点上.将线段 AB 沿射线PQ 的方向平移,平移距离为线段PQ 的长,点 A,B 的对应点分别是点A',B',连接 AA',BB'. 判断四边形 ABB'A'的形状,并说明理由.
解:如图,四边形ABB'A'是平行四边形.
理由如下:
因为点 A,B 的对应点分别是点A',B',
所以 AA'∥ BB',且 AA'=BB'(平移的基本性质).
所以四边形 ABB'A'是平行四边形.
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例2 如图,平移△ABC,将点 A 移动到点A'处,画出平移后的△A'B'C'.
解:如图.
① 连接AA';
② 过点B画AA'的平行线BD,在BD 上截取线段BB'=AA';
③ 过点C画AA'的平行线CE,在CE上截取线段CC'=AA';
④ 连接A'B',B'C',A'C'.
△A'B'C'即为平移后的三角形.
要画出平移后的三角形,首先确定平移图形的特殊点,确定特殊点平移后的位置后,连接平移后的各点.
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例3 如图,A'是矩形ABCD 边AD 上的一点,将△ABC 平移得到△A'B'C'.设 A'B'交AC 于点E,A'C'交CD 于点F.判断△A'DF 与△CB'E 是否全等,并说明理由.
解:△A'DF≌△CB'E.理由如下:
因为△A'B'C'是由△ABC平移得到的,
所以 AA'=BB',∠B=∠EB'C,∠B'CE=∠C'.
因为四边形 ABCD 是矩形,
所以 AD=BC,∠B=∠D,AD∥ BC.
所以 A'D=CB',∠D=∠EB'C,∠DA'F=∠C'.
所以∠DA'F=∠B'CE.
在△A'DF 和△CB'E 中,
∠D=∠EB'C,A'D=CB',∠DA'F=∠B'CE,
所以△A'DF≌△CB'E(ASA).
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A
1.下列运动属于平移的是( )
A.急刹车时汽车在地面上的滑动
B.冷水加热中,小气泡上升为大气泡
C.随风飘动的风筝在空中的运动
D.随手抛出的彩球的运动
2.如图,△A'B'C'是由△ABC沿BC方向平移3个单位得到的,则点A与
点A'的距离等于 个单位.
3
3.将∠ABC向上平移10cm得到∠EFG,如果∠ABC=52°,则∠EFG= °,BF= cm.
52
10
10cm
52°
B
C
A
F
E
G
概念
性质
平移
两要素
在平面内,将一个图形上所有的点都沿着同一方向移动相同的距离,图形的这种变化叫作平移
一个图形和它经过平移所得到的图形,两组对应点的连线平行(或在同一条直线上)且相等
平移的方向与平移的距离
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如图,在平面直角坐标系中,已知点 A 的坐标为(-2,1).
(-3,1)
(1)将点 A 分别向左平移1个单位长度,描出平移后点的位置,写出它的坐标,它们的坐标发生了什么变化?
纵坐标不变,横坐标减1
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(-1,1)
纵坐标不变,横坐标加1
如图,在平面直角坐标系中,已知点 A 的坐标为(-2,1).
(2)将点 A 分别向右平移1个单位长度,描出平移后点的位置,写出它的坐标,它们的坐标发生了什么变化?
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(-2,4)
横坐标不变,纵坐标加3
如图,在平面直角坐标系中,已知点 A 的坐标为(-2,1).
(3)将点 A 分别向上平移3个单位长度,描出平移后点的位置,写出它的坐标,它们的坐标发生了什么变化?
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(-2,-2)
如图,在平面直角坐标系中,已知点 A 的坐标为(-2,1).
(4)将点 A 分别向下平移3个单位长度,描出平移后点的位置,写出它的坐标,它们的坐标发生了什么变化?
横坐标不变,纵坐标减3
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(1)如果将点P(x,y)向右平移h(h>0)个单位长度,点P 平移后的坐标将发生怎样的变化?向左平移h(h>0)个单位长度呢?
(2)如果将点 P(x,y)向上平移k(k>0)个单位长度,点P平移后的坐标将发生怎样的变化?向下平移k(k>0)个单位长度呢?
向右平移h(h>0)个单位长度:纵坐标不变,横坐标加h,即(x+h,y)
向左平移h(h>0)个单位长度:纵坐标不变,横坐标减h,即(x-h,y)
向上平移h(h>0)个单位长度:横坐标不变,纵坐标加h,即(x,y+h)
向下平移h(h>0)个单位长度:横坐标不变,纵坐标减h,即(x,y-h)
思考与交流
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(3)当点P(x,y)的平移方向和两坐标轴都不平行,点P平移后的坐标将怎样变化?
这种平移可以看作是先向左或向右平移,再向上或向下平移,点的横坐标、纵坐标都会改变.
(4)如果将点P(x,y)向右平移h(h>0)个单位长度,再向下平移m(m>0)个单位长度,平移后的坐标如何表示?
①向右平移h(h>0)个单位长度:横坐标加h,即(x+h,y)
②再向下平移m(m>0)个单位长度:纵坐标减m,即(x+h,y-m)
将平面直角坐标系中的点向右(或向左)平移h(h>0)个单位长度,点的纵坐标不变,横坐标增加(或减少)h个单位.
将平面直角坐标系中的点向上(或向下)平移k(k>0)个单位长度,点的横坐标不变,纵坐标增加(或减少)k个单位.
左右平移,纵坐标不变,横坐标变化(左减右加)
上下平移,横坐标不变,纵坐标变化(下减上加)
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例 如图,△ABC的顶点坐标分别是A(-3,2),B(1,2),C(0,4).现将△ABC 先向右平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到△A'B'C'.
(1)求出点 A',B',C'的坐标,画出△A'B'C'.
解:(1)点 A'的坐标为(-3+3,2-4),即 A'(0,-2);
点B'的坐标为(1+3,2-4),即B'(4,-2);
点C'的坐标为(0+3,4-4),即C'(3,0).
C'
B'
A'
如图,△A'B'C'即为所求.
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例 如图,△ABC的顶点坐标分别是A(-3,2),B(1,2),C(0,4).现将△ABC 先向右平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到△A'B'C'.
(2)△A'B'C'能否由△ABC经过一次平移得到?若能,指出平移的方向和距离.
(2)如图,连接CC'.
△A'B'C'可以由△ABC沿射线CC'方向经过一次平移得到.
因为CC'= ==5,
所以平移的距离为5个单位长度.
C'
B'
A'
一般地,将一个图形依次沿两个坐标轴方向平移所得到的图形,可以通过将原来的图形作一次平移得到.
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1.将点P(0,-2)向左平移2个单位长度, 再向上平移4个单位长度得点Q(x,y),则 xy=____.
-4
2.将点P(m,1)向右平移5个单位长度,得到点Q(3,1),则点P坐标为_________.
(-2,1)
3.将点P(m+1,n-2)向上平移 3 个单位长度,得到点Q(2,1-n),则点A(m,n)坐标为_________.
解析:m +1=2 ,
n-2 +3 = 1-n,
故m=1,n=0.
所以点A的坐标为(1,0).
(1,0)
4.如图, 将平行四边形ABCD向左平移2个单位长度,向上平移3个单位长度,可以得到平行四边形A′B′C′D′,画出平移后的图形,并指出其各个顶点的坐标.
解:画出平行四边形如图所示,
各个顶点的坐标是
A′(-3,1);B′(1,1);
C′(2,4);D′(-2,4).
A′
B′
C′
D′
左右平移
上下平移
纵坐标不变
横坐标变化(左减右加)
横坐标不变
纵坐标变化(下减上加)
图形的平移变化
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