内容正文:
第2课时
第二十八章
旋转
掌握旋转作图的基本方法,能找准图形关键点,会画出简单平面图形绕定点旋转之后的图形.
结合原有图形本身的边角条件,推理确定对应点位置;精准分辨旋转方向、找准题目给定的旋转角.
经历分析、动手画图、对比观察的探究过程,提升空间想象能力,掌握几何变换类作图思路.
感受旋转在设计图案中的应用,体会几何图形的变化之美,激发几何学习探究兴趣.
说一说什么是旋转?旋转的三要素是什么?
旋转:把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,叫作图形的旋转.
三要素:旋转中心,旋转方向,旋转角.
①旋转前、后的图形全等.
②对应点到旋转中心的距离相等;
③对应点与旋转中心所连线段所成的角相等,都等于旋转角.
旋转的性质是什么?
1
活动:探究利用旋转的性质画图
给定一个点和一个图形,如何画出这个图形绕这个点旋转一定角度后得到的图形呢?
与平移、轴对称类似,在画旋转得到的图形时,对于一些规则的几何图形(如三角形、矩形),只要画出一些关键点(如三角形、矩形的顶点)的对应点,连接这些对应点,就可以画出旋转后的图形.
A
B
C
D
E
D'
C'
B'
E'
A'
A
B
C
C'
B'
A'
活动:探究利用旋转的性质画图
2
如图,E 是正方形 ABCD 的边 CD 上任意一点,以点 A 为旋转中心,把△ADE 顺时针旋转 90°,画出旋转后的图形.
画图的关键是确定△ADE 三个顶点的对应点的位置.
因为点 A 是旋转中心,所以它的对应点是它本身.
在正方形 ABCD 中,AD=AB,∠DAB=90°,
所以旋转后点 D 与点 B 重合.
E
D
C
A
B
活动:探究利用旋转的性质画图
2
如图,E 是正方形 ABCD 的边 CD 上任意一点,以点 A 为旋转中心,把△ADE 顺时针旋转 90°,画出旋转后的图形.
E
D
C
A
B
设点 E 的对应点为点 E'.
因为旋转后的图形与旋转前的图形全等,
所以∠ABE'=∠ADE=90°,BE'=DE.
因此,在 CB 的延长线上取点 E',使 BE'=DE,
则△ABE' 为旋转后的图形.
A D
B C
E
E′
活动:探究利用旋转的性质画图
还有其他方法确定旋转后的图形吗?
方法一:由∠ABE′=90°,∠EAE′=90°可知,过点 A 作 AE 垂线与 CB 的延长线的交点即是 E′.
方法二:由∠ABE′=90°,AE′=AE 可知,以点 A 为圆心,AE 为半径画弧,和 CB 的延长线的交点即是点 E′.
A D
B C
E
E′
A D
B C
E
E′
活动:探究利用旋转的性质画图
旋转作图的依据:旋转的定义和性质.
旋转作图的步骤:
(1)分析题目要求,找出旋转中心、旋转方向及旋转角;
(2)在已知图形上找出关键点;
(3)作出各关键点的对应点;
(4)顺次连接各对应点.
活动:探究利用旋转的性质画图
利用旋转,可以设计美丽的图案.
如图,将一个等腰三角形绕着它正下方的一点旋转,就可以得到五角星图案.
需要旋转4次,
每次的旋转角是360÷5=72°.
想一想,需要旋转几次,每次的旋转角是多少?
活动:探究利用旋转的性质画图
两个旋转中, 不变, 改变了,产生了不同的旋转效果.
旋转中心
旋转角
O
α
β
O
当选择的旋转中心不同、旋转角不同,旋转同一个图案时,也会出现不同的效果.
活动:探究利用旋转的性质画图
当选择的旋转中心不同、旋转角不同,旋转同一个图案时,也会出现不同的效果.
两个旋转中, 不变, 改变了,产生了不同的旋转效果.
旋转角
旋转中心
O1
γ
O2
γ
活动:探究利用旋转的性质画图
经过多次旋转,可以得到多个美丽的图案.
活动:探究利用旋转的性质画图
创意无限:借助旋转设计一些美丽的图案.
如图,△ABC的顶点均在格点上,顶点A(3,1).
(1)将△ABC进行一次平移后得到△A1B1C1,顶点A1(1,1),写出B1、C1的坐标;
x
y
O
A
B
C
D
(1)∵A(3,1),A1(1,1),
3+4=1,1+2=1,
∴平移方式为:向右平移4个单位长度,向上平移2个单位长度,
∵B(3,3),C(2,1),
∴B1(1,1),C1(2,1).
(2)以点D(1,0)为旋转中心,逆时针旋转△ABC得到△A2B2C2.顶点A的对应点为点A2(0,2),求出旋转角的大小.
x
y
O
A
B
C
D
A2
如图,已知正方形ABCD的边长为3,E、F分别是AB、BC边上的点,且EDF=45°,将△DAE绕点D按逆时针方向旋转90°得到△DCM.
(1)求证:EF=MF;
A
B
C
F
M
E
D
(1)∵△DAE绕点D逆时针旋转90°得到△DCM,
∴DE=DM,EDM=90°,
∵EDF=45°,∴EDF=FDM=45°,
又∵DF=DF,DE=DM,
∴△DEF≌△DMF (SAS),
∴EF=MF.
如图,已知正方形ABCD的边长为3,E、F分别是AB、BC边上的点,且EDF=45°,将△DAE绕点D按逆时针方向旋转90°得到△DCM.
(2)当AE=1时,求EF的长.
A
B
C
F
M
E
D
1.如图,在△ABC中,AB=AC,P是边BC上一点. 以点A为旋转中心,取旋转角等于∠BAC,把△ABP逆时针旋转,画出旋转后的图形.
P
A
B
C
P'
解:因为点A是旋转中心,所以它的对应点是它本身.
在△ABC中,AB=AC,旋转角为∠BAC,所以旋转后点C与点B重合.
设点P的对应点为P'.因为旋转后的图形与旋转前的图
形全等,所以AP′=AP,CP′=BP.
因此,以点A为圆心,AP长为半径画弧,以点C为圆心,BP长为半径画弧,两弧在AC右侧交于点P',则△ACP'为旋转后的图形.
2.选择一个简单的基本图形,对它进行旋转:
(1)选择不同的旋转中心、不同的旋转角,观察旋转后的效果;
(2)改变基本图形的形状,观察旋转后的效果.
旋转中心不变,改变旋转角.
旋转角不变,改变旋转中心.
解:答案不唯一.
2.选择一个简单的基本图形,对它进行旋转:
(1)选择不同的旋转中心、不同的旋转角,观察旋转后的效果;
(2)改变基本图形的形状,观察旋转后的效果.
解:答案不唯一.
A
A
A
图形绕点A顺时针旋转90°
任务
请你利用图形旋转的性质,设计一幅富有美感的旋转图案.
选择基本图形:选择一个简单的基础图形(如三角形、正方形、菱形、花瓣、箭头、字母等).
确定旋转要素:确定旋转中心、旋转方向和旋转角.
绘制旋转图案:将基础图形绕旋转中心连续进行多次旋转,组合成一幅完整图案(可以手绘,也可借助电脑或几何画板绘制).
标注与说明:在图案上标注旋转中心O,并标出至少两组对应点,写明旋转过程(一共旋转几次、每次旋转多少度).
旋转之美--图案设计创编
1.在你设计的图案中,基础图形旋转前后哪些量保持不变?请结合对应点、对应线段、对应角具体说明;
2.如果改变旋转中心的位置,图案会发生怎样的变化?尝试画出示意图并对比分析;
3.保持旋转中心、旋转角不变,只改变旋转方向,得到的图案会一样吗?为什么?
4.生活中你见过哪些利用旋转设计的图案或标志?它们分别采用了怎样的旋转方式?
探究
旋转之美--图案设计创编
$