第28章 旋转 小结与复习 教学设计 2026--2027学年人教版九年级数学上册
2026-08-25
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普通
摘要:
该初中数学教学设计聚焦旋转与中心对称核心知识,通过知识结构图梳理概念与性质,结合考点讲练(含旋转性质应用、坐标变换、中心对称等模块),搭建从基础作图到综合解题的学习支架。
以核心素养为导向,通过旋转变换证明题(如构造全等证平行)培养推理能力,坐标旋转题发展几何直观,综合探究题提升模型意识,助力学生深化变换思想,为教师提供系统讲练资源与分层教学支持。
内容正文:
第28章 旋转小结与复习教学设计
一、素养目标
1.梳理旋转、中心对称相关概念与坐标规律,熟练作图、求值计算;
2.借助数形结合辨析对称类型,提升图形变换推理能力;
3.运用旋转知识解决几何综合题,体会变换思想,规范解题步骤.
二、教学重点、难点
重点:明确旋转、中心对称、中心对称图形的概念及性质,并会作图.
难点:能灵活应用平移、旋转、轴对称变换进行图案设计,体会数学的美感.
三、教学过程
1、知识结构图
2、考点讲练
考点一 旋转的性质及应用
例1 (1)如图,将△AOB绕点O按逆时针方向旋转60°后得到△COD,若∠AOB=15°,则∠AOD的度数是( )
A.15° B.60° C.45° D.75°
(2) 如图,△A′OB′是由△AOB绕点O顺时针方向旋转60°得到的,若A′B′=12,OA=5,点A′在AB上,则A′B的大小是( )
A.13 B.12 C.5 D.7
参考答案:(1)C (2)D
针对训练
1.如图,在△ABC中,∠B=80°,∠C=65°,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB′C′. 当AB′落在AC上时,∠BAC′的度数为( )
A.65° B.70° C.80° D.85°
2.如图,在△OAB中,∠A=25°,∠B=75°,将△OAB绕点O按逆时针方向旋转x度得到△OA′B′,使点B恰好落在边A′B′上,则x= .
3.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转90°得到△ADE,点 B,C的对应点分别为点D,E,连接CE,点D恰好落在线段CE上. 若CD=3,BC=1,则AD的长为 .
针对训练
参考答案:1、B 2、30° 3、
考点二 旋转变换
例2 如图,在坐标网格中,线段AB和点P绕着同一个点 (填坐标)做相同的旋转,分别得到线段A′B′和点P′,则点P′的坐标是 .
参考答案:(0,5) ;(-1,2)
例3 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别在AB,AC上,CE=BC,连接CD,将线段CD绕点C按顺时针方向旋转90°后得CF,连接EF.
(1)补充完成图形(不要求尺规作图);
(2)若EF∥CD,求证:∠BDC=90°.
答案:
解:(1)补全图形,如图所示;
(2)由旋转的性质得,CD=CF,∠DCF=90°
∴ ∠DCE+∠ECF=90°
∵ ∠DCE+∠BCD=∠ACB=90°
∴ ∠BCD=∠ECF
又∵ CB=CE
∴ △BCD≌△ECF (SAS)
∴ ∠BDC=∠EFC
∵ EF∥DC
∴ ∠EFC=180°-∠DCF=90°
∴ ∠BDC=90°
针对训练
4.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(6,0),将线段OA绕点O逆时针旋转30°,则点A对应点的坐标为 .
5.如图,在等边△ABC中,点D是AB边上一点,连接CD,将线段CD绕点C按顺时针方向旋转60°后得到CE,连接AE.
(1)补充完成图形(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求证:AE∥BC.
答案:4、(,3)
5、解:(1)补全图形,如图所示;
(2)证明:∵ △ABC是等边三角形
∴ BC=AC,∠ACB=∠B=60°
由旋转的性质得,CD=CE,∠DCE=60°
∵ ∠BCD+∠ACD=∠ACE+∠ACD=60°
∴ ∠BCD=∠ACE
∴ △BCD≌△ACE (SAS)
∴ ∠B=∠CAE=60°
∴ ∠CAE=∠ACB
∴ AE∥BC
6.如图,在正方形ABCD中,E为AB的中点.
(1)将线段AB绕点O逆时针旋转一定角度,使点A与点B重合,点B与点C重合,用无刻度直尺作出点O的位置,保留作图痕迹;
(2)将△ABD绕点D逆时针旋转某个角度,得到△CFD,使DA与DC重合,用无刻度直尺作出△CFD,保留作图痕迹.
参考答案:
解:(1)如图所示:连接AC交BD于点O,则点O即为所求的点;
(2)如图所示:连接EO并延长交CD于点H,连接AH,延长AH,
BC交于点F,连接DF,则△CFD即为所求.
考点三 中心对称
例4 下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形
的是( )
答案:A D
例5 如图,已知点M、N分别是△ABC的边BC、AC的中点,点P是点A关于点M的对称点,点Q是点B关于点N的对称点.
求证:P、C、Q三点在同一条直线上.
答案:
证明:连接MN,CP,CQ
∵ 点P是点A关于点M的对称点
∴ 点M是AP的中点
又∵ 点N是AC的中点
∴ MN是△APC的中位线,∴ CP∥MN
同理可证,CQ∥MN
从而,CP与CQ都经过点C且都平行于MN
∴ P、C、Q三点在同一条直线上.
针对训练
7.中国古算诗词歌赋较多.古算诗词题,是反映数学数量关系的内在联系及其规律的一种文学浪漫形式.下列分别是古算诗词题“圆中方形”“方形圆径”“圆材藏壁”“勾股容圆”所描绘的图形,其中既不是轴对称图形也不是中心对称图形的是( )
8.点A(3,5)关于原点的对称点的坐标为( )
A.(-3,5) B.(-3,-5) C.(3,-5) D.(5,3)
9如图,阴影部分组成的图案既是关于x轴成轴对称的图形,又是关于坐标原点O成中心对称的图形.若点A的坐标为(1,3),则点M和点N的坐标分别为M ,N .
答案:7、D 8、B 9、(-1,-3);(1.-3)
五、课后检测
1.(1)如图1,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D、E在BC上,∠DAE=45°,为了探究BD、DE、CE之间的等量关系,现将△AEC绕点A顺时针旋转90°后成△AFB,连接DF,经探究,你所得到的BD、DE、CE之间的等量关系式是 .(无须证明)
(2)如图2,△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC,D、E在BC上,∠DAE=60°、∠ADE=45°,试仿照(1)的方法,利用图形的旋转变换,探究BD、DE、CE之间的等量关系,并证明你的结论。
2.如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接DC,点M,P,N分别为DE,DC,BC的中点.
(1)观察猜想:图1中,线段PM与PN的数量关系是 ,位置关系是 ;
(2)探究证明:把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN,BD,CE,判断△PMN的形状,并说明理由;
(3)拓展延伸:把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD=4,AB=10,请直接写出△PMN面积的最大值.
课后检测
参考答案:
1、 (1)BD²+CE²=DE²
(2)解:CE²=BD²+DE²
证明:将△AEC绕点A顺时针旋转120°得到△AFB,连接FD.
由旋转的性质可得△AEC≌△AFB
∴ AF=AE,BF=CE,∠FAB=∠EAC
∴ ∠FAE=∠FAB+∠BAE=∠EAC+∠BAE=∠BAC=120°
又∵ ∠DAE=60°,∴ ∠FAD=∠EAD=60°
又∵ AD=AD ∴ △ADF≌△ADE (SAS)
∴ DF=DE,∠ADF=∠ADE=45°
∴ ∠BDF=90°,∴ BF²=BD²+DF²
∴ CE²=BD²+DE²
2、 解:(1) 故答案为:PM=PN,PM⊥PN
∵点P,N是BC,CD的中点,∴ PN∥BD,PN=BD
∵ 点P,M是CD,DE的中点,∴ PM∥CE,PM=CE
∵ AB=AC,AD=AE,∴ BD=CE,∴ PM=PN
∵ PN∥BD,∴ ∠DPN=∠ADC
∵ PM∥CE,∴ ∠DPM=∠DCA
∵ ∠BAC=90°,∴ ∠ADC+∠ACD=90°
∴ ∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCA+∠ADC=90°,∴ PM⊥PN
故答案为:PM=PN,PM⊥PN
(2)△PMN是等腰直角三角形. 理由如下:
由旋转知,∠BAD=∠CAE
∵ AB=AC,AD=AE,∴ △ABD≌△ACE (SAS)
∴ ∠ABD=∠ACE,BD=CE
利用三角形的中位线得,PN=BD,PM=CE
∴ PM=PN,∴ △PMN是等腰三角形
同(1)的方法可得,∠DPM=∠DCE,∠PNC=∠DBC
∵ ∠DPN=∠DCB+∠PNC=∠DCB+∠DBC
∴ ∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCE+∠DCB+∠DBC=∠BCE+∠DBC=∠ACB+∠ACE+∠DBC
=∠ACB+∠ABD+∠DBC=∠ACB+∠ABC=90°
∴ △PMN是等腰直角三角形
(3)由(2)知,△PMN是等腰直角三角形,PM=PN=BD
∴ PN最大时,△PMN面积最大
即 点D在BA的延长线上时,△PMN面积最大
∴ BD=AB+AD=14,∴ PN=7,∴ S△PMN最大=PN2=
六、课堂小结
1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
七、教学反思
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