内容正文:
第12章 图形的平移与旋转
12.3 图形的中心对称
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第12章 图形的平移与旋转
12.3 课时1 中心对称的概念和基本性质
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1.了解中心对称、两个图形成中心对称的概念.
2.掌握中心对称的基本性质,会作与已知图形成中心对称的图形.
学习目标
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如图,将△ABC 绕点O顺时针 旋转180°至△A'B'C' 的位置处.旋转后,△ABC的形状、大小和位置发生了什么变化?
形状、大小都不变,位置发生变化
逆时针旋转180°呢?
在平面内将一个图形绕着某一定点旋转180°,图形的这种变化叫作中心对称,这个定点叫作对称中心.
形状、大小都不变,位置发生变化
新课讲授
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一个图形经过中心对称能与另一个图形重合,就说这两个图形关于这个对称中心成中心对称.其中对应点叫作关于对称中心的对称点.
如果将△A'B'C' 看成△ABC绕点O旋转180°得到的图形,那么这两个三角形中的一个经过中心对称后能与另一个重合吗?
可以重合
注意:中心对称是旋转变换的特殊情况
新课讲授
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如图,△ABC与△A'B'C' 关于点O成中心对称,点O是对称中心.点A,B,C与点A',B',C'分别是对称点.
新课讲授
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(1)点P'是点P 关于点O的对称点,点P,P' ,O有什么关系?
根据中心对称的定义,OP=OP',∠POP'=180°,即对称点 P,P'的连线PP'经过点O,线段PP'被点O平分.
(2)平面上两个关于点O成中心对称的图形有什么关系?
成中心对称的两个图形全等,两个图形上关于点O的对称点连线都经过点O,且被点O平分.
思考与交流
新课讲授
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中心对称的基本性质:成中心对称的两个图形中,对称点的连线经过对称中心,且被对称中心平分.
归纳
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分析:要画出四边形ABCD关于点O成中心对称的图形,只要画出A,B,C,D四点关于点O的对称点,再顺次连接各对应点即可.
例 如图,已知四边形 ABCD,点O 是线段 AB 上一点 (OA>OB).画出与四边形 ABCD 关于点O 成中心对称的图形.
典例精析
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例 如图,已知四边形 ABCD,点O 是线段 AB 上一点 (OA>OB).画出与四边形 ABCD 关于点O 成中心对称的图形.
解:如图.
①延长 AO 到A',使OA'=OA;
A'
D'
C'
B'
④连接B'C',C'D',D'A',A'B'.
四边形 A'B'C'D'就是所要画的四边形.
③连接CO,DO,分别延长 CO 到C’,
DO 到D',使 OC'=OC,OD'=OD;
②在OA 上截取OB'=OB;
典例精析
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中心对称作图的一般步骤:
(1)确定出对称中心;
(2)确定出原图形的关键点(如三角形的顶点、图形的拐点等);
(3)作出这些关键点关于对称中心的对应点;
(4)顺次连接各对应点,即可得到所要画的图形.
归纳
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1.下列说法正确的是( )
A.全等的两个图形成中心对称
B.能够完全重合的两个图形成中心对称
C.绕某点旋转后能重合的两个图形成中心对称
D.绕某点旋转180°后能够重合的两个图形成中心对称
D
当堂检测
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2.如图,已知四边形ABCD和中心对称点O (O点为BC边的中点),请画出与它成中心对称的图形.
M
D
A
B
C
O
.
N
当堂检测
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3.在直角坐标系中,已知点A(4,0),B(0,-3),C(2,1),D(-1,2),E(-4,-3). 分别作出它们关于原点O成中心对称的点,并写出对称点的坐标.由此你发现关于原点成中心对称的两个点的坐标有什么关系.
解:A′(-4,0),B′(0,3),C′(-2,-1),D′(1,-2),E′(4,3).
A′
B′
C′
D′
E′
发现:关于原点成中心对称的点,其横坐标互为相反数,纵坐标也互为相反数.
当堂检测
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概念
性质
作图
中心对称
针对本课关键词“中心对称”,说说你学到了什么?
课堂小结
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第12章 图形的平移与旋转
12.3 课时2 中心对称图形
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1.了解中心对称图形的概念.
2.掌握中心对称图形的性质,并利用性质解决问题.
新课讲授
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(1)你见过绕某一个定点旋转180°后与自身重合的图形吗?下图是双鱼剪纸、太阳神鸟和北京冬奥会的大雪花,这三个图案是否具有这种特点?
新课讲授
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(2)如图,点O是线段AB的中点.如果将线段 AB 绕点O旋转180°,能否与自身重合?
(3)如图,与平行四边形ABCD关于对角线O成中心对称的图形是哪个图形?
还是平行四边形ABCD
可以与自身重合
新课讲授
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(1)如果一个图形与自身关于点O 成中心对称,那么这个图形上的任一点 P,关于点O 的对称点P' 在这个图形上吗?
根据中心对称的定义,点P' 在这个图形上.
(2)一个图形若与自身成中心对称(比如,如图所示的平行四边形),过其对称中心作一条直线,这条直线将这个图形分成了两部分,这两部分图形有什么关系?
直线EF过对称中心O,所以EF两侧的图形关于点O成中心对称,这两部分图形全等.
思考与交流
新课讲授
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在平面内,如果一个图形经过中心对称能与自身重合,那么这个图形叫作中心对称图形.
经过对称中心的任一条直线,将中心对称图形分为两个全等的图形.
线段是中心对称图形,对称中心是它的中点.平行四边形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点.
矩形、菱形、正方形都是特殊的平行四边形,因此也都是中心对称图形.
辨别中心对称图形的方法
思考:你知道如何辨别中心对称图形吗?
新课讲授
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中心对称图形与中心对称有什么联系与区别?完成下列表格.
中心对称 中心对称图形
图象
区别
联系
(1)是针对___个图形而言的;
(2)是指两个图形的(位置)关系;
(3)对称点在____个图形上;
(4)对称中心在____________________.
(1)是针对___个图形而言的;
(2)是指具有某种性质的一个图形;
(3)对称点在____个图形上;
(4)对称中心在________________.
若把成中心对称的两个图形视为__________,则成为中心对称图形;
若把中心对称图形的两部分看作__________,则它们成中心对称.
2
1
一个整体
两个图形
两个图形之间或图形上
图形上或其内部
2
1
新课讲授
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例 如图,ABCD是一块正方形的土地,要在这块土地上修建两条笔直的、互相垂直的小路,把这块土地分成面积相等的四部分.除了连接正方形的两条对角线或两组对边的中点外,你还有什么方案?请画出图形,并说明理由.
解:过正方形的对称中心O,任意作两条互相垂直的直线EG,HF,分别交BC,AD于点E,G,交AB,CD于H,F,则EG与HF可作为小路的位置.
理由如下:
将四边形OGAH,OHBE,OECF,OFDG的面积分别记为S1,S2,S3,S4,
因为GE经过正方形ABCD的对称中心O,
所以四边形GABE与四边形ECDG全等,
所以S1+S2=S3+S4=S.
E
G
H
F
O
典例精析
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同理S2+S3=S1+S4=S,
所以S1=S3,S2=S4.
例 如图,ABCD是一块正方形的土地,要在这块土地上修建两条笔直的、互相垂直的小路,把这块土地分成面积相等的四部分.除了连接正方形的两条对角线或两组对边的中点外,你还有什么方案?请画出图形,并说明理由.
E
G
H
F
O
连接OA,OB,因为四边形ABCD是正方形,所以OA=OB,∠GAO= ∠HBO=45°,∠AOB=90°.
因为∠HOG=90°=∠AOB,
所以∠AOG= ∠BOH.
在△AOG和△BOH中,
∠GAO= ∠HBO,OA=OB,∠AOG= ∠BOH,
所以△AOG≌△BOH.
典例精析
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同理△AOH ≌△BOE.
所以S1=S△AOG+S△AOH =S△BOH+S△BOE=S2,
例 如图,ABCD是一块正方形的土地,要在这块土地上修建两条笔直的、互相垂直的小路,把这块土地分成面积相等的四部分.除了连接正方形的两条对角线或两组对边的中点外,你还有什么方案?请画出图形,并说明理由.
E
G
H
F
O
所以S1=S2=S3=S4,
即HF和GE把正方形ABCD分成面积相等的四部分.
典例精析
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1.下列多边形中,是中心对称图形而不是轴对称图形的是( )
A.平行四边形 B.矩形
C.菱形 D.正方形
A
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2.如图,在平行四边形ABCD中,AC与BD交于点O,过点O的两条直线,分别交各边于点E、H、F、G,则A、E、D、G关于O的对称点分别是 、 、 、 .
D
G
F
A
B
H
E
C
O
H
F
B
C
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3.世界上因为有了圆的图案,万物才显得富有生机,以下来自现实生活的图形中都有圆,它们看上去是那么美丽与和谐,这正是因为圆具有轴对称和中心对称性.请问以下三个图形中是中心对称图形的有 .
①
②
③
①③
当堂检测
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4.如图是一个中心对称图形,A为对称中心,若∠C=90°,∠B=30°,BC=,求BB′的长为_____.
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当堂检测
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本节课学到了哪些知识?
1.中心对称图形的定义
2.判断一个图形是否为中心对称图形
3.中心对称图形的性质及应用
课堂小结
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