(共17张PPT)
数学活动
——旋转与坐标
R·九年级上册
新课导入
导入课题
我们能用坐标表示轴对称变换、平移变换,也能用坐标表示中心对称,那么能不能用坐标表示旋转变换呢?
这节课我们探索用坐标表示旋转角为90°的旋转变换.
学习目标
(1)运用坐标探索中心对称与轴对称的关系.
(2)探索点绕原点旋转90°的倍数角度的坐标变化规律.
(3)通过活动,培养学生的数形结合和动手操作实践能力.
推进新课
活动1
在平面直角坐标系中,点A的坐标是(-3,
2),作点A关于x轴的对称点,得到点B,再作点B关于y轴的对称点,得到点C.点A与点C有什么关系?如果点A的坐标是(x, y),点C该如何表示呢?你能用本章知识解释吗?
a.如果A(-3,2),则B点坐标为______,C点坐标为_____. A,
C两点的坐标关系是_________________,位置关系是
__________________.
b.猜想:对于任意点A(x,y),则B点坐标为_______,C点坐
标为______. A,C两点的坐标关系是 ,
位置关系是________________.
c.对于任意点A(x,y),先作A关于y轴的对称点B,再作
B点关于x轴的对称点C,则A,C两点的坐标关系是
,位置关系是________________.
(-3,-2)
(3,-2)
坐标互为相反数
关于原点中心对称
(x,-y)
(-x,-y)
坐标互为相反数
关于原点对称
关于原点对称
坐标互为相反数
思考:对于任意点a(x, y),先以x轴为对称轴作点a关于x轴的对称轴点a1,再以y轴为对称轴作a1关于y轴的对称点a2,然后再以x轴为对称轴作a2关于x轴的对称点a3,以y轴为对称轴作a3关于y轴的对称点a4,…,如此继续,得到一系列点a1,a2,…,an,若an与a重合,则n的最小值是多少?能从坐标的角度给予解释吗?
n的最小值为4.因为a1与a关于x轴对称,a2与a1关于y轴对称,所以a2与a关于原点对称,同理a4与a2关于原点对称,所以a4与a重合,同理,a8与a重合,a12与a重合,…,所以,当n=4k(k为正整数)时,an与a重合,所以n的最小值为4.
思考:如图,直线l1与l2相交,∠α=60°,点P在∠α内(不在l1、l2上).小明用下面的方法作P的对称点:先以l1为对称轴作点P关于l1的对称轴点P1,再以l2为对称轴作P1关于l2的对称点P2,然后再以l1为对称轴作P2关于l1的对称点P3,以l2为对称轴作P3关于l2的对称点P4,…,如此继续,得到一系列点P1,P2,…,Pn,若Pn与P重合,则n的最小值是多少?能运用旋转的知识给予解释吗?
解:如图,若Pn与P重合,n的最小值为6,因为P1是由P绕O点逆时针旋转2β得到,P2是由P1绕O点顺时针旋转120°+2β得到,P3是由P2绕O点顺时针旋转120°-2β得到,P4是由P3绕O点顺时针旋转2β得到,P5是由P4绕O点逆时针旋转120°+2β得到,P6是由P5绕O点逆时针旋转120°-2β得到,所以P6最终回到P,n的最小值为6.
活动2
把点P(x, y)绕原点分别顺时针旋转90°,180°,270°,360°,点P的对应点的坐标分别是什么?将结果填入下表.
旋转的角度 90° 180° 270° 360°
对应点的坐标
a.把点P(5,0)绕原点分别顺时针旋转90°, 180°, 270°,
360°后的对应点的坐标依次是___________________
________________.
b.把点P(0,5)绕原点分别顺时针旋转90°, 180°, 270°,
360°后的对应点的坐标依次是___________________
________________.
c.把点P(4,5)绕原点分别顺时针旋转90°, 180°, 270°,
360°后的对应点的坐标依次是___________________
________________ .
(0,-5),(-5,0),
(0,5),(5,0)
(5,0),(0,-5),
(-5,0),(0,5)
(-5,4),(4,5)
(5,-4),(-4,-5),
d.猜想:把点P(x,y)绕原点分别顺时针旋转90°,180°,270°,360°后的对应点的坐标依次是_________________________________.
e.仿照上述过程探索把点P(x,y)绕原点分别逆时针旋转90°, 180°, 270°, 360°后的对应点的 坐标依次是_____________________________.
(y,-x),(-x,-y),(-y,x),(x,y)
(-y,x),(-x,-y),(y,-x),(x,y)
随堂演练
1.在平面直角坐标系中,A点坐标为(3,4),将OA绕原点O逆时针旋转90°得到OA′,则点A′的坐标是( )
A.(-4,3) B.(-3,4)
C.(3,-4) D.(4,-3)
A
2.如图,已知△ABC的顶点坐标分别是A(-1,-1),B(-4,-3),C(-4,-1).
(1)作出△ABC关于原点O中心对称的图形;
(2)将△ABC绕原点O按顺时针方向旋转90°后得到△A1B1C1,画出△A1B1C1,并写出点A1的坐标.
解:(1)如图,△A′B′C′即为所求作的图形.
(2)如图,A1(-1,1).
课堂小结
把点P(x,y)绕原点分别顺时针旋转90°, 180°, 270°, 360°后的对应点的坐标依次是
.
把点P(x,y)绕原点分别逆时针旋转90°, 180°, 270°, 360°后的对应点的坐标依次是
.
(y,-x),(-x,-y),(-y,x),(x,y)
(-y,x),(-x,-y),(y,-x),(x,y)
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题.