内容正文:
第二十八章 旋转
28.2.1 中心对称及其性质
1.知道中心对称是旋转角为180°的特殊旋转,理解两个图形成中心对称、对称中心、对称点的概念.
2.通过探究得到中心对称性质:成中心对称的两个图形全等;对称点所连线段经过对称中心,并且被对称中心平分.
3.会依据性质,作出一个图形关于某一点成中心对称的图形.
1. 旋转的性质是什么?
(1)旋转前后的图形全等.
(2)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.
2. 说一说旋转作图的步骤?
(1)找出图形的关键点,确定旋转中心、旋转方向和旋转角;
(2)分别连接图形中的各关键点和旋转中心;
(3)以旋转中心为角的顶点,(2)中所连线段为旋转角的一边,按旋转方向作出旋转角;
(4)在旋转角的另一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到该关键点的对应点;
(5)顺次连接各对应点,得到旋转后的图形.
如果把一个图形旋转180°,会产生怎样的效果?现在来研究一类特殊的旋转——中心对称.
5
思考:
(1)如图1所示,把其中一个图案绕点旋转,你有什么发现?
(2)如图2所示,线段,相交于点,,.把绕点旋转,你有什么发现?
图1
一个图案旋转后与另一个图案重合
图2
旋转后的OCD与重合
像这样,一个图形绕着某一点旋转,如果旋转后的图形能与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫作对称中心(简称中心),这两个图形在旋转后能重合的点叫作对称点.
和关于点对称,
点与点是对称点.
你还能指出其他对称点吗?
点D和点B是关于点O的一对对称点.
作为特殊的旋转,中心对称具有旋转的性质.除此之外,中心对称还有什么特殊的性质呢?
因为点是点绕点旋转后得到的,所以点是线段的中点.同样地,点也是线段和的中点.
探究:如图所示,和关于点对称,我们仍考虑它们的对称点之间的关系.
对称中心与对称点的连线有什么关系?点与呢?
中心对称除了具有旋转的性质,还具有性质:
成中心对称的两个图形中,对称点所连线段经过对称中心,并且被对称中心平分.
思考:给定一个点和一个图形,怎么画出与这个图形关于这个点中心对称的图形呢?
与其他图形的变化类似,对于规则几何图形,只要找到它的关键点,作出它们关于对称中心的对称点,连接这些对称点,就可以得到与原图形中心对称的图形.
例1:如图所示,选择点为对称中心,作出与关于点对称的.
A′
B′
C′
B
C
A
O
分析:关键是利用中心对称的性质确定三个顶点的对称点.
解:如图所示,连接,在的延长线上截取,即可以得到点关于点的对称点.以同样的方法分别作出点关于点的对称点,依次连接,就得到与关于点对称的.
中心对称的作图步骤
(1)选择已知图形上的关键点,连接关键点和对称中心;
(2)延长所连线段,在延长线上取得对称点,使对称点到对称中心的距离与关键点到对称中心的距离相等;
(3)依次重复找对称点的步骤,找到各个关键点的对称点;
(4)将所得的对称点按照原图形的顺序顺次连接,即可得到所需求作的图形.
例2:如图,△ABC 和△DEF 是成中心对称的两个三角形,请找出它们的对称中心.
解法一:根据观察,C,F 应是对称点,
连接 CF,
用刻度尺找出 CF 的中点 O,
点 O 即为所求.
A
B
C
O
D
E
F
O
解法二:根据观察,A,D 及 C,F应是两组对称点,
连接 AD,CF,相交于点 O,
点 O 即为所求.
A
B
C
D
E
F
例2:如图,△ABC 和△DEF 是成中心对称的两个三角形,请找出它们的对称中心.
确定对称中心的方法
(1)连接任意一组对称点,取这条线段的中点,则该点为对称中心;
(2)连接任意两组对称点,这两条线段的交点就是对称中心.
【知识技能类练习】必做题:
1.如图,与关于点成中心对称,则下列结论不成立的是( )
A.点与点是对称点 B.
C. D.
C
【知识技能类练习】必做题:
2.如图,已知与成中心对称,则对称中心是点________.
【知识技能类练习】必做题:
3.(1)请你在如图的正方形网格中,画出线段关于点成中心对称的线段;
解:(1)连接,并延长至,使得到点,同样得到点,连接即可.如图
【知识技能类练习】必做题:
(2)已知四边形和点,求作四边形,使四边形和四边形关于点成中心对称;
(2)连接,并延长到,使得,于是得到点A的对称点;
同样画出点B、点C和点D的对称点、点和点;
顺次连接、、、,如图所示的即为所求的四边形.
【知识技能类练习】必做题:
(3)如图,和是成中心对称的两个三角形,请找出它的对称中心.
(3)连接、交于点,即为所求.
【知识技能类练习】选做题:
4.如图所示,与关于点成中心对称,则下列结论成立的是( )
①点与点关于点对称;②;③;④
A.②③ B.①②③ C.①③④ D.①②④
B
【综合拓展类练习】
5.如图,在 中, , 是上一点, 和 关于点 对称.连接,.
(1)求证:四边形 是平行四边形;
(2)已知 , ,求四边形 是菱形时 的长.
证明:(1)连接
∵ 和 关于点 对称,
∴点 与 关于 对称,点与 关于 对称,
∴ , ,
即 四边形 的对角线互相平分,
∴四边形 是平行四边形;
【综合拓展类练习】
5.如图,在 中, , 是上一点, 和 关于点 对称.连接,.
(1)求证:四边形 是平行四边形;
(2)已知 , ,求四边形 是菱形时 的长.
(2)在 中, , , ,
∴ ,
∵四边形 是菱形,∴,
∴,∴,
∴,∴在 中,
.
中心对称
中心对称的作图步骤
中心对称的相关概念
中心对称的性质
【知识技能类作业】必做题:
1.下列各组图形中,两个三角形成中心对称的是( )
A. B. C. D.
A
【知识技能类作业】必做题:
2.如图,和是成中心对称的两个图形.
(1)对称中心是点_____;
(2)点的对应点是点_____;
(3)和_____全等图形(填“是”或“不是”).
O
D
是
【知识技能类作业】必做题:
3.如图,的三个顶点与点O均在正方形网格的格点上.
(1)作,使得与关于点O成中心对称;
(2)已知网格中小正方形的边长均为1,求的面积.
解:(1)即为所求;
(2)的面积
.
【知识技能类作业】选做题:
4.如图,数轴上与实数相对应的点分别为,若点与点关于点对称,则点所表示的实数是( )
A. B.
C. D.
A
【综合拓展类作业】
5.如图,与关于点O成中心对称,点E、F在线段上,且,连接、.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若点F是的中点,,,,求四边形的面积.
证明:(1) ∵与关于点O成中心对称,
∴,,
∵,
∴,即,
∴四边形是平行四边形;
【综合拓展类作业】
5.如图,与关于点O成中心对称,点E、F在线段上,且,连接、.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若点F是的中点,,,,求四边形的面积.
(2)如图,取的中点,连接,
∵点F是的中点,∴是的中位线,
∴,,
∵,∴,
∴四边形的面积.
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