内容正文:
第二十八章 旋转
28.1 图形的旋转
第1课时
学习目标
1.理解旋转的概念及旋转中心、旋转角、对应点,掌握旋转的性质,能画出旋转后的图形。
2.经历动手操作画图旋转图形的过程,体会转化思想,学会通过观察归纳发现旋转的性质。
3.感受旋转在生活中的应用,培养画图严谨细致的习惯,体会数学与艺术的联系。
复习回顾
平移的概念和性质是什么?
平移定义:在平面内,将一个图形上所有点按照某个直线的方向做相同距离的移动,这样的图形运动叫作图形的平移运动.
平移的性质:
①图形的大小没有变化,只是位置发生了改变.
②对应点所连线段平行(或在同一直线上)且相等.
③平移后对应的线段相等,对应角相等.
新课引入
秒针在不停地转动
大风车转动
转动的电风扇叶片
在我们身边,旋转现象随处可见。用数学的眼光观察这些旋转现象,如何描述它们?如何画出一个图形旋转后的图形?
探究新知
思考:钟表的指针在不停地转动,从3时到5时,时针转动了多少度?指针都是绕着哪一点转动的?旋转方向呢?
时针转动了60°
表盘中心。
顺时针方向
探究新知
风车风轮的每个叶片在风的吹动下转动到新的位置.
图中的风车的每一个叶片都是绕着哪一点转动的?
风车的中心
探究新知
若风车按顺时针方向转动一定的角度与自身重合,需要旋转多少度?
6个叶片均匀分布,要让风车旋转后与自身重合,只需要转到下一个叶片的位置即可: = 60°
探究新知
改变航向时,舵柄绕船舵中间的轴转动.
图中的舵柄的每一个船舵都是绕着哪一点转动的?
船舵的中心点
探究新知
以上这些运动现象有什么共同特点呢?
都在图形和点所在的平面内旋转.
探究新知
我们可以把上面问题中的指针、叶片、舵柄等看作平面图形. 这些图形都在平面内围绕着一个点转动.
像这样,把一个平面图形绕平面内某一点O转动一个角度,叫做图形的旋转.
点O叫做旋转中心.
转动的角叫做旋转角.
转动的方向为顺(或逆)时针方向.
探究新知
如果图形上的点 P 经过旋转变为点 P' ,那么这两个点叫做这个旋转的对应点.
时针在旋转,表盘的中心是旋转中心,旋转角是60°,在3时的时针端点P与在5时的时针端点是对应点.
探究新知
如图,△OPQ 围绕点 O 顺时针旋转60°至△OMN 的位置,在这个旋转过程中:
旋转中心是________;
点 P 的对应点是______,点 Q 的
对应点是______;
线段 PQ 的对应线段是_________;
∠OQP 的对应角是________;
∠POM 的度数是_______.
P
Q
O
M
N
点O
点M
点N
线段MN
∠ONM
60°
探究新知
确定一次图形的旋转时,必须明确:
①旋转中心; ②旋转方向; ③旋转角;
【注意】旋转的范围是“平面内”,旋转中心、旋转方向、旋转角称为旋转的三要素.
探究新知
下面研究旋转的性质.
旋转前后,图形的形状、大小未发生变化.也就是说,旋转前后的图形全等.
类比对平移、轴对称的研究,我们研究图形旋转前后对应点之间的关系.
探究新知
如图,利用以下方法或信息技术工具,将绕点O旋转一个角度.得到.
(1)在硬纸板上,挖一个三角形洞,再另扎一个小点O作为旋转中心.
(2)硬纸板下面放一张白纸,先在纸上描出这个挖掉的三角形图案(),然后围绕旋转中心O转动硬纸板,再描出这个挖掉的三角形(),移开硬纸板.
探究新知
观察与,与,与, 你有什么发现?
有什么关系?通过测量检验你的发现.
可以发现,=,=,=,
.
探究新知
旋转具有性质:
一个图形和其旋转得到的图形中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段所成的角相等,都等于旋转角.
旋转与平移、轴对称的异同点
变换
关系 平移 轴对称 旋转
相同点
(1)都是在平面内进行的图形变换;
(2)都只改变图形的位置,不改变图形的形状和大小,即变换前后两个图形全等;
(3)都是一个已知图形变换后得到另一个图形
变换
关系 平移 轴对称 旋转
不同点 运动方式 沿某一方向移动 沿一条直线翻折 绕某一点转动
对应点、对应线段的情况 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 若成轴对称的两个图形的对应线段或其延长线相交,则其交点在对称轴上;对应点所连的线段被对称轴垂直平分 对应点到旋转中心的距离相等
变换条件 平移方向和平移距离 对称轴 旋转中心、旋转方向和旋转角
探究新知
例1 如图,将△ABC绕点C顺时针旋转35°,得到△A'B'C, 若∠BCA'=100°, 求∠B'CA的度数.
【选自教材第93页例题1】
解:由旋转的性质可知.
∠BCB'=∠ACA'=35°.
又因为
∠BCB' + ∠B'CA + ∠ACA' = ∠BCA' = 100°,
所以 ∠B'CA = 30°.
巩固练习
1.在下列现象中,不属于旋转现象的是 ( )
A.方向盘的转动
B.水龙头开关的转动
C.电梯的上下移动
D.钟摆的运动
C
巩固练习
2.如图,杠杆绕支点转动撬起重物,杠杆的旋转中心在哪里?旋转角是哪个角?
【选自教材第93页练习第2题】
旋转中心:点O
旋转角:∠AOA'或 ∠BOB' .
巩固练习
3. 如图,男生坐在秋千上,秋千旋转了80°,在图中男生身上任意选一点P,利用旋转的性质,标出点P的对应点.
(1)这两个点到旋转中心的距离有怎样的关系?
距离相等
(2)这两个点与旋转中心所连线段所成的角是多少度?
80°
课堂小结
旋转
定义
性质
三要素:旋转中心,旋转方向和旋转角
对应点到旋转中心的距离相等
对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角
旋转前、后的图形全等
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