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9.3 旋转
9.3.3 旋转对称图形
旋转前后图形相同
线:每对对应点到旋转中心的
距离相等
角:旋转角彼此相等
旋转的特征
对应线段相等
对应角相等
在日常生活中,我们经常可以看到,一些图形绕着某一定点旋转一定的角度后能与自身重合.如图所示,电扇的叶片旋转120°、螺旋桨旋转180°后,都能与自身重合.你能再举出一些
这样的实例吗?
用一张半透明的薄纸,覆盖在如图所示的图形上,在薄纸上画这个图形,使它与如图所示的图形
重合.然后用一枚图钉在圆心处穿过,将薄
纸绕着图钉旋转,观察旋转多少度(小于
周角)后,薄纸上的图形能与原图形再一次重合.
由上述操作可知,该图形绕圆心旋转60°后,能与自身重合(绕圆心旋转120°、180°、240°或300°后,也能与自身重合).
像这样旋转一定角度后能与自身重合
的图形叫做旋转对称图形.
旋转对称图形顺时针或逆时针旋转一定角度后,均能与原图形重合,因此可淡化旋转方向.
旋转角度可以在0°到360°之间.
设计一个旋转90°后能与自身重合的旋转对称图形:将如图所示的图形绕圆心旋转90°,
再将旋转后所得到的图形绕圆心旋转90°,然后再重复旋转一次,可以得到如图所示的图形.
将上面的图形绕圆心旋转90°后,可以发现旋转以后的图形能与原来位置上的原图形重合,因此该图形是旋转对称图形.当然该图形绕圆心旋转180°或270°后的图形也能与原图形重合,也可得出该图形是旋转对称图形.
你能设计一个旋转30°后能与自身重合的图形吗?
旋转对称图形的定义:
在平面内,将一个图形绕着一定点旋转一定角度(小于周角)后能与自身重合的图形叫做旋转对称图形.
旋转的度数称为旋转角度.
一般来说,旋转角度可以多个,但旋转中心只有一个.
下列各图形是不是旋转对称图形?如果是,请找出旋转中心、旋转角度.这些图形是轴对称图形吗?
120°
90°
72°
60°
(1) 如果一个图形既是旋转对称图形,又是轴对称图形,那么它的旋转中心就是对称轴的交点;
(2) 正 n 边形既是旋转对称图形,又是轴对称图形,所以它的旋转中心就是对称轴的交点,并且旋转角度就等于 360°除以 n 所得的商.
下列图形是旋转对称图形吗?如果是,旋转中心在哪里?旋转角度是多少?再想一想它们是轴对称图形吗?
三个图形都是旋转对称图形,也都是轴对称图形;
它们的旋转中心为对称轴的交点;
最小旋转角分别为 60°,72°,90°.
思考:旋转对称图形与以前学过的轴对称图形相同吗?
1. 旋转对称图形与轴对称图形是两种不同的对称图形,旋转对称图形不一定是轴对称图形,轴对称图形不一定是旋转对称图形,它们是两个不同的概念.
2. 旋转对称图形是旋转一定的角度得到,轴对称图形是翻折得到.
如下图是某一种花的花瓣和中心,现以 O 为旋转中心画出分别旋转 45°, 90°,
135°,180°, 225°,
270°,315°的这种花的图形。
O
O
旋转对称图形的画法:
1. 任意定一点旋转中心 O;
2. 按设计需要,把周角 360°分成 n 等份;
3. 以 O 为旋转中心,360°除以 n 的商为旋转角做顺时针或逆时针旋转 n-1次即可得到一个旋转对称图形.
古建筑中的旋转对称
——从敦煌洞窟到欧洲教堂
敦煌的佛教洞窟与欧洲的基督教堂相距数千千米,文化和宗教背景截然不同,然而,在相距几百年的时间里,却先后出现了完全相同的一种图案:三只兔子相互追逐
形成一环.大英博物馆《国际敦煌学项目》首次披露了这一新发现.
敦煌佛教洞窟中,至少有16个洞窟中出现了这一图案:三只兔子位于莲花的中心,耳朵相连,朝着不同方向,互相追逐,有的是顺时针(如305窟),有的是逆时针(如407窟).这些洞窟建于隋朝和晚唐时期.但是,敦煌学文献中却找不到关于这一图案相关研究的记录.
而到了13世纪,在欧洲的德国、法国
和英国某些基督教堂的屋顶浮雕等处,
都发现了相同或相似的图案.
这三只兔子是如何从中国传到欧洲的,一时成为敦煌学界的一大研究热点.有专家指出,这一图案是通过中国的纺织品经由丝绸之路传到欧洲的,但目前还没有确切的证据证实这一观点.对此,专家们还在进行研究,以期解开“三只兔子之谜”.
1.举出日常生活中旋转对称图形的几个实例.
2.找找看,下面这幅古代艺术品图形中有几匹马?它们的位置关系大致如何?
3.如图所示的图形绕哪一点旋转多少度后能与自身重合?
(1) (2)
4.任意作一个△ABC,再任意作一个点P,然后作出△ABC绕点P逆时针旋转60°后的三角形.
1. 下列英文字母属于旋转对称图形的是 ( )
B
A B C D
C
S
L
K
2. 下列图形中,绕旋转中心旋转 60°后能与自身
重合的是 ( )
A
3. 下列各个说法正确的是 ( )
A. 是旋转对称图形,肯定不是轴对称图形
B. 是轴对称图形,肯定是旋转对称图形
C. 一些图形可能既是旋转对称图形,又是轴对
称图形
C
4. 在梯形、正三角形、等腰三角形、正方形、线段、正六边形、圆中,是旋转对称图形的是
.
正三角形、正方形、线段、正六边形、圆
定义
与轴对称图形的区别
画法
旋转对称图形
定义:
在平面内,将一个图形绕着一定点旋转一定角度(小于周角)后能与自身重合的图形叫做旋转对称图形.
旋转的度数称为旋转角度.一般来说,旋转角度可以多个,旋转中心只有一个.
与轴对称图形的区别:
1. 是两种不同的对称图形,旋转对称图形不一定是轴对称图形,轴对称图形不一定是旋转对称图形,它们是两个不同的概念.
2. 旋转对称图形是旋转一定的角度得到,轴对称图形是翻折得到.
画法:
1. 任意定一点旋转中心 O;
2. 按设计需要,把周角 360°分成n等份;
3. 以 O 为旋转中心,360°除以 n 的商为旋转角做顺时针或逆时针旋转 n-1次即可得到一个旋转对称图形.