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23.1 图形的旋转(2)
1.通过观察具体实例认识旋转,探索它的基本性质.
2.了解图形旋转的特征,并能根据这些特征绘制出旋转后的几何图形.
重点:图形的旋转的基本性质及其应用.
难点:利用旋转的性质解决相关问题.
一、自学指导.(10 分钟)
动手操作:在硬纸板上挖下一个三角形的洞,再挖一个点 O 作为旋转中心,把挖好的硬
纸板放在黑板上,先在黑板上描出这个挖掉的三角形图案(△ABC),然后围绕旋转中心 O 转
动硬纸板,在黑板上再描出这个挖掉的三角形(△A′B′C′),移去硬纸板.
(分组讨论)根据图回答下面问题:(一组推荐一人上台说明)
1.线段 OA 与 OA′,OB 与 OB′,OC 与 OC′有什么关系?
2.∠AOA′,∠BOB′,∠COC′有什么关系?
3.△ABC 与△A′B′C′的形状和大小有什么关系?
点拨精讲:
(1)OA=OA′,OB=OB′,OC=OC′,也就是对应点到旋转中心距离相等.
(2)∠AOA′=∠BOB′=∠COC′,我们把这三个相等的角,即对应点与旋转中心所连线
段的夹角称为旋转角.
(3)△ABC 和△A′B′C′形状相同且大小相等,即全等.
归纳:(1)对应点到旋转中心的距离相等;
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
(3)旋转前、后的图形全等.
二、自学检测:学生自主完成,小组内展示,点评,教师巡视.(6 分钟)
如图,四边形 ABCD 是边长为 1 的正方形,且 DE=
1
4,△ABF 是△ADE 的旋转图形.
(1)旋转中心是哪一点?
(2)旋转了多少度?
(3)AF 的长度是多少?
(4)如果连接 EF,那么△AEF 是怎样的三角形?
分析:由△ABF 是△ADE 的旋转图形,可直接得出旋转中心和旋转角,要求 AF 的长度,
根据旋转前后的对应线段相等,只要求 AE 的长度,由勾股定理很容易得到.△ABF 与△ADE
是完全重合的,所以△AEF 是等腰直角三角形.2
解:(1)旋转中心是 A 点;
(2)∵△ABF 是由△ADE 旋转而成的,
∴B 是 D 的对应点,
∴∠DAB=90°就是旋转角;
(3)∵AD=1,DE=
1
4,
∴AE= 12+(
1
4)2=
17
4 .
∵对应点到旋转中心的距离相等且 F 是 E 的对应点,
∴AF=
17
4 ;
(4)∵∠EAF=90°(与旋转角相等)且 AF=AE,
∴△EAF 是等腰直角三角形.
一、小组合作:小组讨论交流解题思路,小组活动后,小组代表展示活动成果.(8 分
钟)
1.如图,E 是正方形 ABCD 中 CD 边上任意一点,以点 A 为中心,把△ADE 顺时针旋转 90
°,
画出旋转后的图形.
点拨精讲:关键是确定△ADE 三个顶点的对应点的位置.
2.已知线段 AB 和点 O,画出 AB 绕点 O 逆时针旋转 100°后的图形.
作法:1.连接 OA;
2.在逆时针方向作∠AOC=100°,在 OC 上截取 OA′=OA;
3.连接 OB;
4.在逆时针方向作∠BOD=100°,在 OD 上截取 OB′=OB;
5.连接 A′B′.
∴线段 A′B′就是线段 AB 绕点 O 按逆时针方向旋转 100°后的对应线段.
点拨精讲:作图应满足三要素:旋转中心、旋转角、旋转方向.
二、跟踪练习:学生独立确定解题思路,小组内交流,上台展示并讲解思路.(9 分钟)
1.如图,AD=DC=BC,∠ADC=∠DCB=90°,BP=BQ,∠PBQ=90°.
(1)此图能否旋转某一部分得到一个正方形?
(2)若能,指出由哪一部分旋转而得到的?并说明理由.3
(3)它的旋转角多大?并指出它们的对应点.
解:(1)能;
(2)由△BCQ 绕 B 点旋转得到.理由:连接 AB,易证四边形 ABCD 为正方形.再证
△ABP≌△CBQ.可知△QCB 可绕 B 点旋转与△ABP 重合,从而得到正方形 ABCD.
(3)90°.点 C 对应点 A,点 Q 对应点 P.
2.如图,△ABC 绕 C 点旋转后,顶点 A 的对应点为点 D,试确定顶点 B 对应点的位置,
以及旋转后的三角形.
解:(1)连接 CD;
(2)以 CB 为一边作∠BCE,使得∠BCE=∠ACD;
(3)在射线 CE 上截取 CB′=CB,则 B′即为所求的 B 的对应点;
(4)连接 DB′,则△DB′C 就是△ABC 绕 C 点旋转后的图形.
点拨精讲:绕 C 点旋转,A 点的对应点是 D 点,那么旋转角就是∠ACD,根据对应点与
旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,即∠BCB′=∠ACD,又由对应点到旋转中心的距离相
等,即 CB=CB′,就可确定 B′的位置.
3.如图,K 是正方形 ABCD 内一点,以 AK 为一边作正方形 AKLM,使 L,M 在 AK 的同旁,
连接 BK 和 DM,试用旋转的思想说明线段 BK 与 DM 的关系.
解:∵四边形 ABCD、四边形 AKLM 是正方形,
∴AB=AD,AK=AM,且∠BAD=∠KAM 为旋转角且为 90°,
∴△ADM 是以 A 为旋转中心,以∠BAD 为旋转角,由△ABK 旋转而成的.
∴BK=DM.
点拨精讲:要用旋转的思想说明就是要用旋转中心、旋转角、对应点的知识来说明.
学生总结本堂课的收获与困惑.(2 分钟)
1.问题:对比平移、轴对称两种变换,旋转变换与另两种变换有哪些共性与区别?
2.本节课要掌握:
(1)旋转的基本性质.
(2)旋转变换与平移、轴对称两种变换有哪些共性与区别.
学习至此,请使用本课时对应训练部分.(10 分钟)