(共56张PPT)
5.2 旋转
轴对称的性质
对应点所连的线段被对称轴垂直平分
轴对称变换
作图方法
(1)找特征点;
(2)作垂线;
(3)截取等长;
(4)依次连线.
在日常生活中,除了物体的平行移动外,我们还可以看到许多物体的旋转现象.
时钟上秒针的不停转动
提醒着人们时间的流逝.
大风车的转动
给人们带来快乐.
飞速转动的电风扇叶片给人们带来丝丝凉意.
这些运动有什么共同的特点?
如图,分别观察正在运行的钟表指针、电风扇的叶片和汽车的雨刮器,你能发现它们都是在绕哪个点旋转吗?
钟表的指针绕中心旋转,
电风扇的叶片绕电机的中心旋转,
汽车的雨刮器绕支点旋转.
类似于上述三个实例,如图,
将图形(I)上的每一个点,绕这个平面内
一定点O按同一个方向旋转同一个角α,
即把图形(I)上的每一个点与定点的连线绕定点O按同一个方向旋转角α,得到图形(Ⅱ),
我们把图形的这种变换叫作旋转.
这个定点O叫旋转中心,角α叫作 旋转角 .
原位置的图形(I)叫作原像,
新位置的图形(Ⅱ)叫作图形(I)在旋转下的像.
图形(I)上的每一个点P与它在旋转下的像
点P'叫作在这个旋转下的对应点.
在平面内,将一个图形绕一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转.
O
旋转中心
旋转角
旋转的定义
这个定点称为旋转中心.
转动的角称为旋转角.
O
P′
P
旋转中心
旋转角
对应点
转动的方向分为顺时针与逆时针.
如果图形上的点P经过旋转变为点P',这两个点叫做这个旋转的对应点.
题1 三角形ABD经过旋转后到三角形ACE的位置.
(1)旋转中心是哪一点
(2)旋转了多少度 顺时针还是逆时针?
(3)如果M是AB的中点,经过上述旋转后,
点M转到什么位置
A
B
C
E
M
.
D
(1)旋转中心是哪一点
(2)旋转了多少度 顺时针还是逆时针?
(3)如果M是AB的中点,经过上述旋转后,
点M转到什么位置
A
B
C
E
M
.
D
点A;
旋转了60 °,逆时针;
AC的中点上.
题2 如图,点A、B、C、D都在方格纸的格点上,若三角形AOB绕点O按逆时针方向旋转到三角形COD的位置,则旋转的角度为( )
A.30° B.45°
C.90° D.135°
C
解析:对应点与旋转中心的连线的夹角,就是旋转角,由图可知,OB、OD是对应边,∠BOD是旋转角,所以,旋转角为90°.故选C.
填一填:若叶片 A 绕 O 顺时针旋转到叶片 B,则旋转中心是______,旋转角是_________,旋转角等于____度,
其中的对应点有_______、 _______、
_______、 _______、 _______、 _______ .
O
A
C
D
E
F
O
∠AOB
60
F与A
A与B
B与C
C与D
D与E
E与F
B
旋转中心
旋转角
旋转方向
必须明确
确定一次图形的旋转时,
温馨提示:
①旋转的范围是“平面内”,其中“旋转中心,旋转方向,旋转角度”称之为旋转的三要素;
②旋转变换同样属于全等变换.
例1 如图,已知O为△ABC外一点,以点O为旋转中心,把△ABC顺时针旋转120°,画出旋转后的三角形.
解 可按如下步骤来画:
(1)连接OA,OB,OC;
(2)将OA,OB,OC绕点O
顺时针旋转120°,分别得到OA',OB',OC';
(3)连接A'B',B'C',C'A',
则△A'B'C'就是所要画的三角形(如图).
1.如图,画出线段 AB绕点A按顺时针方向旋转60°后的线段.
作法:(1)如图,以AB为一边按顺时针方向画∠BAX,使得∠BAX=60°.
(2)在射线AX上取点C,使得AC=AB.线段AC为所求.
X
C
A
B
C
D
O
B'
A'
C'
D'
2.画出下图所示的四边形 ABCD 以 O为中心,旋转角都为 60°的旋转图形.
(1)明确旋转三要素:旋转中心、旋转方向和旋转角度.
旋转作图的基本步骤:
(2)找出关键点;
(3)作出关键点的对应点;
(4)作出新图形;
(5)写出结论.
如图,将△ABC绕△ABC外一点O逆时针旋转角α得到△A'B'C',其中点A,B,C的对应点分别是点A',B',C',且△ABC内的点P在这个旋转下的对应点是点P'.
(1)比较OA'与OA的长度,它们相等吗?
(2)比较∠POP'和∠AOA'的大小,它们相等吗?
(3)∠AOP与∠A'OP'相等吗?
通过比较可得,OA=OA', ∠ POP' =∠AOA'.
由于∠ POP' = ∠ AOA',因此
∠ AOP =∠ AOA'- ∠ POA'
= ∠ POP'- ∠ POA'
= ∠ A'OP'.
B'
A'
C'
A
B
C
O
线: AO=A'O ,BO=B'O ,
CO=C'O
角:∠AOA'=∠BOB' =∠COC'
观察下图,你能得到什么结论?
由上以及大量实践经验可知,旋转具有以下基本性质:
一个图形和它经过旋转所得到的图形中,
对应点到旋转中心的距离相等,
两组对应点分别与旋转中心的连线所成的角相等.
D
E
A
B
F
C
O
注意:旋转中心是唯一不动的点.
旋转不改变图形的形状和大小.
在图中.
(1)分别比较AB与A'B',BC与B'C',
AC与A'C'的长度,它们相等吗?
(2)分别比较∠ ABC与∠ A'B'C', ∠ BAC与∠ B'A'C', ∠ BCA与∠ B'C'A'的大小,它们相等吗?
通过比较可以发现,
AB=A'B',BC=B'C',AC=A'C'.
∠ ABC= ∠ A'B'C', ∠ BAC= ∠ B'A'C', ∠ BCA= ∠ B'C'A'.
大量实践经验都表明:
旋转保持任意两点间距离不变,保持角的大小不变.
例2 如图,将△ABC按逆时针方向旋转45°,得到△AB'C'.
(1)图中哪一点是旋转中心?
(2) ∠ B'AB和∠ C'AC有什么关系?它们的度数是多少?
点A是旋转中心.
点B,C的对应点分别是点B',C'.因为两组对应点分别与旋转中心的连线所成的角相等,且等于旋转角,所以∠ B'AB= ∠ C'AC=45°.
(3)AB与AB',AC与AC'有什么关系?
(4)BC与B'C'有什么关系?
(5) ∠ BAC与∠ B'AC'有什么关系?
因为对应点到旋转中心的距离相等,所以AB=AB',AC=AC'.
因为旋转保持任意两点间距离不变,所以BC=B'C'.
因为旋转保持角的大小不变,所以∠ BAC= ∠ B'AC'.
①相同:都是一种运动;运动前后不改变图形的形状和大小.
B
A
C
O
平移和旋转的异同:
扩展提升
②不同
图形变换 运动方向 运动量的衡量
平移 直线 移动一定距离
旋转 顺时针或逆时针 转动一定的角度
B
A
C
O
扩展提升
甲
乙
A
B
可以先将甲图案绕图上的A点旋转,使得图案被“扶直”,然后,再沿AB方向将所得图案平移到B点位置,即可得到乙图案.
怎样将甲图案变成乙图案?
甲
乙
B
A
还可以用什么方法把甲图案变成乙图案?
下图由四部分组成,每部分都包括两个小“十”字,红色部分能经过适当旋转得到其他三部分吗?平移呢?轴对称呢?还有其他方式吗?
平移:
平移的方向
平移的距离
仅靠平移无法得到
扩展提升
旋转:
旋转中心
旋转角
旋转方向
O
整个图形可以看作是左边的两个小“十字”绕着图案的中心旋转3次,分别旋转90°、180°、270°前后图形组成的.
扩展提升
平移、 旋转相结合:
先平移
后旋转
O
整个图形可以看作是左边的两个小“十字”先通过一次平移成图形右侧的部分,然后左、右部分一起绕图形的中心旋转90°前后图形组成的.
扩展提升
轴对称:
直线EF与GH相交于图形的中心O,且互相垂直,先把左边的两个“十字”作关于EF的轴对称图形,然后作这两部分关于GH的轴对称图形,这样就可以得到整个图形.
E
F
G
H
O
对称轴
扩展提升
如图,怎样将右边的图案变成左边的图案?
答:以右边图案的中心为旋转中心,将图案按逆时针方向旋转90°,然后平移,即可得到左边的图案.
扩展提升
1 如图,此图案可看成是由图中的哪一部分经过旋转得到?
(用笔把该部分圈出来)
解: 可看成是由基本图形 绕点O顺时
针(或逆时针)旋转90°,180°,270得到的.(答案不唯一)
2 如图,在△ABO中,∠O=90°.将△ABO绕点O顺时针旋转90°,
作出旋转后的△A'B'O,
△ A'B'O是直角三角形吗?它的哪个角是直角?
解:如图所示,直角三角形A'B'O即为旋转后的直角三角形.
△A'B'O是直角三角形,∠A'OB'是直角.
C
1.下列现象中属于旋转的有( )个
①地下水位逐年下降;②传送带的移动;
③方向盘的转动;④水龙头开关的转动;
⑤钟摆的运动;⑥荡秋千运动.
A.2 B.3 C.4 D.5
2. 下列说法正确的是( )
A.旋转改变图形的形状和大小
B.平移改变图形的位置
C. 图形可以向某方向旋转一定距离
D.由平移得到的图形也一定可由旋转得到
B
3. 三角形A ′ OB ′是三角形AOB绕点O按逆时针方向旋转得到的.
已知∠AOB=20 °, ∠ A ′ OB =24°,AB=3,OA=5,
则A ′ B ′ = ,OA ′ = ,旋转角等于 .
3
5
44 °
4.如图所示,AB是长为4的线段,且CD⊥AB于O.你能借助旋转的方法求出图中阴影部分的面积吗?说说你的做法.
O
A
B
C
D
旋转到同一个象限,构成四分之一个圆
150°
5.将一个直角三角板绕30°角的顶点顺时针旋转,使一直角边与原斜边在同一条直线上(如图所示).你知道旋转角是多少吗?连结BB ′ ,三角形ABB ′有什么特征吗?
旋转
定义
三要素:旋转中心,旋转方向和旋转角度
性质
旋转前后的图形形状和大小不变;
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的夹角等于旋转角.