内容正文:
28.2.2 中心对称图形
第28章 旋转
学 习 目 标
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3
理解中心对称图形的定义,能准确判断一个图形是否为中心对称图形,指出其对称中心;
能区分中心对称与中心对称图形,明确二者的区别与联系;
经历观察实例 — 抽象概念 — 辨析对比 — 应用拓展的探究过程,体会类比的数学思想,提升抽象概括能力.
问题
新课引入
结合上节课所学,想想什么是中心对称?它描述的是几个图形的关系?中心对称有哪些基本性质?
中心对称描述两个图形的位置关系,是旋转角为 的特殊旋转;
性质:对称点连线经过对称中心,且被对称中心平分.
是否存在一种图形,绕某一点旋转 后能与自身重合呢?这就是我们今天要学习的——中心对称图形.
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探究与应用
(1)如图28-2-12,将线段AB绕它的中点O旋转180°,你有什么发现?
活动1 理解中心对称图形的概念,能识别中心对称图形
操作尝试
图28-2-12
解:(1)线段AB绕它的中点O旋转180°后与它本身重合.
(2)如图28-2-13,将▱ABCD绕它的两条对角线的交点O旋转180°,你有什么发现?
(2)▱ABCD绕它的两条对角线的交点O旋转180°后与它本身重合.
图28-2-13
(1)这些图形有什么共同的特征?
绕着某点旋转一定角度可以
和原图形完全重合.
(2)这些图形的不同点在哪?分别绕旋转中心旋转了多少度?
第一个图形的旋转角度为120°或240 °,第二个图形的旋转角度为72°或144°或216°或288°.后两个图形的旋转角度都为180°,第二,三个是轴对称图形.
后两个图形都是旋转180 °后能与自身重合.
【观察思考】
中心对称图形的概念
探究新知
知识点 1
(1)线段
(2)平行四边形
A
B
【探究】将下面的图形绕O点旋转,你有什么发现?
O
O
共同点:
(1)都绕一点旋转了180度;
(2)都与原图形完全重合.
探究新知
新知探究
情境1
中心对称图形的概念
将线段 AB 绕它的中点 O 旋转 ,你有什么发现?
旋转 后,线段AB能与自身完全重合。
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新知探究
情境2
将平行四边形ABCD 绕它的两条对角线的交点 O 旋转 180°,你有什么发现?
旋转后,平行四边形ABCD能与自身完全重合.
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1.中心对称图形的相关概念:把一个图形绕着某一个点旋转 ,如果 的图形能够与原来的图形 ,那么这个图形叫作中心对称图形,这个点就是它的 .
概括新知
180°
旋转后
重合
对称中心
2.中心对称与中心对称图形的异同:
把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫作中心对称图形;这个点就是它的对称中心;互相重合的点叫作对称点.
探究新知
中心对称图形的概念
O
【探究】(1)平行四边形是中心对称图形吗?如果是,请找出它的对称中心,并设法验证你的结论.
(2)根据上面的过程,你能验证平行四边形的哪些性质?
(1)平行四边形是中心对称图形,对称中心是两条对角线的交点.
(2)能验证平行四边形的对边相等、对角相等、对角线互相平分等性质.
探究新知
知识小结
思考
以上两个图案的变换有什么共同特点,你能否做出总结?
像这样,把一个图形绕着某一个点旋转 ,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫作中心对称图形,这个点就是它的对称中心。
点O是对称中心
①点 C 与点 A 是对称点
②点 D 与点 B 是对称点
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知识小结
思考
“中心对称” 与 “中心对称图形”有什么本质区别?
对比维度 中心对称 中心对称图形
研究对象 两个图形的位置关系 一个图形自身的对称属性
对称点 两个图形上的对应点 同一个图形上的两部分对应点
共同特征 二者都绕某一点旋转 180° 后能够重合,都具备旋转的全部性质
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理解应用
(教材补充例题) (2025自贡)起源于中国的围棋深受青少年喜爱.以下由黑、白棋子形成的图案中,为中心对称图形的是( )
例 1
C
图28-2-14
(教材补充例题)矩形、菱形、正方形既是轴对称图形,也是中心对称图形.作出如图28-2-15所示矩形、菱形、正方形的对称中心.
例 2
解:如图所示.
图28-2-15
例1(1)选取1个涂上阴影,使4个阴影小正方形组成一个轴对称图形,但不是中心对称图形.
(2)选取1个涂上阴影,使4个阴影小正方形组成一个中心对称图形,但不是轴对称图形.
(3)选取1个涂上阴影,使4个阴影小正方形组成一个既是轴对称图形,又是中心对称图形.
中心对称图形的识别
素养考点 1
探究新知
例2 如图,矩形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,过点O的直线分别交AD和BC于点E、F,AB=2,BC=3,则图中阴影部分的面积为_______.
解析: 由于矩形是中心对称图形,所以依题意可知△BOF与△DOE关于点O成中心对称,由此图中阴影部分的三个三角形就可以转化到直角△ADC中,易得阴影部分的面积为3.
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中心对称图形的应用
素养考点 2
探究新知
新知探究
探究
矩形、菱形、正方形都是特殊的平行四边形,它们是中心对称图形吗?同时是轴对称图形吗?
结合动态演示,你能得出什么结论?
常见几何图形的对称性
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知识小结
矩形、菱形、正方形不仅是轴对称图形,也是中心对称图形,它们的对称轴的交点就是其对称中心(即对角线的交点)。
如何判断一个图形是否否为中心对称图形?
① 找中心点;
② 将图形绕该点旋转 ;
③ 判断是否与原图形完全重合。
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活动2 理解中心对称图形的性质,并能简单运用
(教材补充例题)如图28-2-16是3×3的正方形网格,其中已有3个小正方形涂上了阴影,分别按下列要求作图:
(1)在图①中选取1个小正方形涂上阴影,使由4个阴影小正方形组成的图形是轴对称图形,但不是中心对称图形:
例 3
图28-2-16
解:(1)如图①所示.(答案不唯一)
(2)在图②中选取1个小正方形涂上阴影,使由4个阴影小正方形组成的图形是中心对称图形,但不是轴对称图形;
(3)在图③中选取1个小正方形涂上阴影,使由4个阴影小正方形组成的图形既是轴对称图形,又是中心对称图形.
图28-2-16
(2)如图②所示.(答案不唯一)
(3)如图③所示.
A
B
D
C
O
(1)中心对称图形的对称点连线都经过________
(2)中心对称图形的对称点连线被____________
对称中心
对称中心平分
【归纳】中心对称图形上的每一对对称点所连成的线段都被对称中心平分.
探究新知
知识点 2
探究中心对称图形的性质
如何寻找中心对称图形的对称中心?
【画一画】
1.下图是中心对称图形的一部分及对称中心,请你补全它的另一部分.
F
E
D
C
B
A
G
H
探究新知
新知巩固 常见几何图形的对称性
【分析】分别根据轴对称图形、中心对称图形的定义逐个判定选项,选出同时满足两个条件的图形.
下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.正方形 B.等边三角形
C.等腰直角三角形 D.平行四边形
解:A、正方形是轴对称图形,也是中心对称图形;
B、等边三角形是轴对称图形,不是中心对称图形;
C、等腰直角三角形是轴对称图形,不是中心对称图形;
D、平行四边形是中心对称图形不是轴对称图形.
故选:A.
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巩固训练1 中心对称图形的判断
【分析】按照中心对称图形定义,将字母绕图形中心旋转180∘,旋转之后和原来图形重合即为中心对称图形.
下列是“美丽贵州”每个字的拼音首字母的大写图形,其中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
解:A中、不是中心对称图形,不符合题意;
B中、不是中心对称图形,不符合题意;
C中、不是中心对称图形,不符合题意;
D中、是中心对称图形,符合题意;
故选:D.
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中心对称图形的性质
(1)对应点所连线段都经过对称中心,且被对称中心平分.
(2)对应线段平行(或共线)且相等.
(3)对应角相等.
(4)经过对称中心的直线把中心对称图形分成两个全等的图形.
记 性质
如图28-2-17,四边形ABCD是菱形,O是其两条对角线的交点,直线l1,l2,l3均过点O.当菱形的两条对角线的长分别为6和8时,图中阴影部分的面积为 .
变式
图28-2-17
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小组合作,讨论观察发现两种
对称图形的区别后完成表格1、2、
【观察发现】
探究新知
1.对比中心对称与中心对称图形的异同点.
中心对称 中心对称图形
研究对象是两个图形
研究对象是一个图形
变化形式都是图形绕对称中心旋转180O
旋转后与原图形重合(性质相同)
轴对称图形 中心对称图形
2.对比轴对称图形与中心对称图形的异同点:
有一条对称轴——直线
有一个对称中心
对折前后图形全等(对
应线段、对应角相等)
旋转前后图形全等(对
应线段、对应角相等)
对应点连线被对称轴
垂直平分
对称点连线都经过对称中
心且被对称中心平分
探究新知
课堂总结
本节课你学到了什么?
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