(共28张PPT)
2.8 平面图形的旋转
第二章 几何图形的初步认识
【2024新教材】2025-2026学年冀教版数学 七年级上册
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
第一页:标题页
2.8 平面图形的旋转
—— 探索旋转的奥秘,理解旋转的性质
(右下角添加授课教师姓名及日期)
第二页:引入
在我们的生活中,旋转现象无处不在。钟表上指针的转动、风车叶片的转动、摩天轮的旋转…… 这些都是平面图形旋转的具体体现。平面图形的旋转不仅给我们带来了视觉上的美感,还蕴含着丰富的数学知识。本节课我们将深入学习平面图形的旋转,了解其定义、要素和性质,感受旋转在生活和几何中的重要作用。
第三页:旋转的定义
定义:在平面内,将一个图形绕着一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转。这个定点叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角。
实例:
钟表上时针的转动,是以钟表的中心为旋转中心,时针转动的角度就是旋转角,转动方向是顺时针方向。
风车叶片的转动,是以风车的中心轴为旋转中心,叶片转动的角度为旋转角,转动方向可以是顺时针也可以是逆时针。
注意:
旋转是在平面内进行的图形运动,不改变图形的形状和大小,只改变图形的位置。
旋转的方向有顺时针和逆时针两种。
第四页:旋转的要素
平面图形的旋转由三个要素决定:
旋转中心:图形绕着转动的定点,如钟表的中心、风车的中心轴等。旋转中心在旋转过程中位置保持不变。
旋转角:图形转动的角度,即对应点与旋转中心所连线段的夹角。例如,钟表上时针从数字 12 转到数字 3,旋转角是 90°。
旋转方向:包括顺时针方向和逆时针方向。与钟表指针转动方向相同的是顺时针方向,相反的是逆时针方向。
实例解析:分析摩天轮的旋转,其旋转中心是摩天轮的中心轴,旋转角是座舱转动的角度,旋转方向通常是顺时针方向。
第五页:旋转的性质
平面图形旋转具有以下性质:
对应点到旋转中心的距离相等:图形上的每一个点都绕旋转中心旋转了相同的角度,对应点与旋转中心的连线长度相等。
例如,将一个三角形绕其一个顶点旋转一定角度后,原三角形的顶点与旋转后对应顶点到该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:图形上任意一对对应点与旋转中心构成的角,其度数等于旋转角。
如在旋转过程中,点 A 旋转后得到点 A',则∠AOA'(O 为旋转中心)的度数就是旋转角。
旋转前后的图形全等:旋转不改变图形的形状和大小,旋转后的图形与原图形能够完全重合,对应线段相等,对应角相等。
一个正方形绕其中心旋转 90° 后,得到的图形与原正方形全等,边长和内角的度数都保持不变。
第六页:旋转的作图
根据旋转的定义和性质,我们可以进行平面图形旋转的作图,步骤如下:
确定旋转中心、旋转角和旋转方向。
找出图形的关键点(如多边形的顶点、线段的端点等)。
分别作出这些关键点绕旋转中心按指定方向和角度旋转后的对应点。
按照原图形的连接顺序,连接各对应点,得到旋转后的图形。
实例:将线段 AB 绕点 O 顺时针旋转 90°。
步骤:①确定旋转中心 O,旋转角 90°,旋转方向顺时针。②分别作出点 A、B 绕点 O 顺时针旋转 90° 后的对应点 A'、B'。③连接 A'B',则线段 A'B' 就是线段 AB 旋转后的图形。
第七页:例题解析(一)—— 旋转的识别与要素分析
例题 1:观察下列现象,哪些属于旋转现象?并指出其旋转中心、旋转角和旋转方向(若能确定)。
(1)电梯的上下运动;(2)电风扇叶片的转动;(3)汽车在平直公路上行驶;(4)钟摆的摆动。
解:(1)电梯的上下运动是平移现象,不属于旋转。
(2)电风扇叶片的转动是旋转现象,旋转中心是电风扇的中心轴,旋转角是叶片转动的角度,旋转方向是顺时针(或逆时针,取决于电风扇的实际转动方向)。
(3)汽车在平直公路上行驶是平移现象,不属于旋转。
(4)钟摆的摆动是旋转现象,旋转中心是钟摆的固定点,旋转角是钟摆左右摆动时形成的角度,旋转方向是左右交替(可看作顺时针和逆时针交替进行)。
第八页:例题解析(二)—— 利用旋转性质解决问题
例题 2:如图,△ABC 绕点 O 旋转后得到△A'B'C',已知∠AOA' = 60°,OA = 3cm,求旋转角的度数和 OA' 的长度。
解:根据旋转的性质,对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,所以旋转角的度数是∠AOA' = 60°。
又因为对应点到旋转中心的距离相等,OA = 3cm,所以 OA' = OA = 3cm。
例题 3:如图,正方形 ABCD 绕点 O 旋转后得到正方形 A'B'C'D',若旋转角为 90°,求证:AB = A'B',∠B = ∠B'。
证明:因为正方形 ABCD 绕点 O 旋转后得到正方形 A'B'C'D',根据旋转的性质,旋转前后的图形全等,所以正方形 ABCD≌正方形 A'B'C'D'。
因此,对应边相等,对应角相等,即 AB = A'B',∠B = ∠B'。
第九页:课堂练习
填空题:
平面图形的旋转由______、______和______三个要素决定。
旋转不改变图形的______和______,只改变图形的______。
如图,△DEF 是△ABC 绕点 O 旋转得到的,则旋转中心是______,旋转角是______,点 A 的对应点是______,线段 AB 的对应线段是______。
选择题:
下列关于旋转的说法,正确的是( )
A. 旋转中心一定在图形上
B. 旋转角越大,图形旋转后变化越大
C. 旋转后的图形与原图形对应线段相等
D. 旋转方向只有顺时针一种
将一个等边三角形绕其中心旋转一定角度后能与自身重合,这个旋转角最小是( )
A. 60° B. 90° C. 120° D. 180°
解答题:
(1)画出△ABC 绕点 C 顺时针旋转 90° 后的图形△A'B'C。
(2)已知一个图形绕点 O 旋转 180° 后得到的图形与原图形重合,这个图形有什么特点?请举例说明。
(3)如图,四边形 ABCD 绕点 O 旋转后得到四边形 A'B'C'D',已知∠AOB = 50°,OA = 4cm,求∠A'OB' 的度数和 OA' 的长度,并说明理由。
第十页:课堂小结
旋转的定义:在平面内,将图形绕一个定点按某个方向转动一个角度的运动。
旋转的要素:旋转中心、旋转角和旋转方向。
旋转的性质:
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。
旋转前后的图形全等(对应线段相等,对应角相等)。
旋转的作图:确定要素、找出关键点、作出对应点、连接对应点。
旋转在生活中应用广泛,理解旋转的性质有助于我们解决几何中的旋转问题。
第十一页:作业布置
教材第 XX 页习题 2.8 第 1、2、3、4 题。
填空题:
钟表上的分针从数字 12 转到数字 6,旋转角是______°,旋转方向是______。
一个图形绕旋转中心旋转______° 后能与自身重合,这个图形叫做中心对称图形,旋转中心叫做______。
判断题(对的打 “√”,错的打 “×”):
旋转改变图形的形状和大小。( )
旋转中心一定在图形外部。( )
对应点与旋转中心的距离相等是旋转的性质之一。( )
解答题:
(1)画出一个长方形绕其一个顶点逆时针旋转 180° 后的图形。
(2)已知△ABC 绕点 O 旋转 60° 后得到△A'B'C',若 AB = 5cm,∠A = 70°,求 A'B' 的长度和∠A' 的度数,并说明理由。
(3)观察生活中的旋转现象,选择一个实例,分析其旋转中心、旋转角和旋转方向,并说明旋转前后图形的变化情况。
思考:一个正六边形绕其中心旋转多少度后能与自身重合?请写出所有可能的旋转角度。
互逆命题、互逆定理教案
一、教学目标
知识与技能目标
理解互逆命题、互逆定理的概念,能准确说出一个命题的逆命题。
会判断一个命题及它的逆命题的真假性,掌握证明命题真假的方法。
过程与方法目标
通过对命题、逆命题的分析,培养学生的逻辑思维能力和语言表达能力。
经历探究互逆定理的过程,体会从特殊到一般的数学思想。
情感态度与价值观目标
培养学生积极参与数学活动,敢于质疑、勇于探索的精神。
让学生感受数学知识的严谨性和逻辑性,体会数学的应用价值。
二、教学重难点
重点
互逆命题、互逆定理的概念及命题真假的判断。
能正确写出一个命题的逆命题。
难点
判断一个命题的逆命题的真假性,理解原命题为真,其逆命题不一定为真。
用逻辑推理的方法证明命题的真假。
三、教学方法
讲授法、讨论法、练习法相结合
四、教学过程
(一)导入新课(5 分钟)
展示一些简单的命题,如 “如果两个角是对顶角,那么这两个角相等” ,“如果 a=b,那么 a =b ”。引导学生分析这些命题的题设和结论。
提问:能否交换这些命题的题设和结论,得到新的命题?新命题是否成立?从而引出本节课的课题 —— 互逆命题、互逆定理。
(二)讲授新课(25 分钟)
互逆命题
给出互逆命题的定义:在两个命题中,如果第一个命题的题设是第二个命题的结论,而第一个命题的结论又是第二个命题的题设,那么这两个命题叫做互逆命题。如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一个命题叫做它的逆命题。
举例说明:如原命题 “如果两个角是直角,那么这两个角相等”,它的逆命题是 “如果两个角相等,那么这两个角是直角” 。让学生进一步理解互逆命题的概念。
组织学生进行小组讨论,每个小组写出 3 - 5 个命题,并交换写出它们的逆命题。
命题真假的判断
引导学生思考如何判断一个命题的真假。对于真命题,需要通过推理证明;对于假命题,只需举一个反例即可。
以刚才的命题为例,分析原命题和逆命题的真假性。如 “如果两个角是直角,那么这两个角相等” 是真命题,而它的逆命题 “如果两个角相等,那么这两个角是直角” 是假命题,因为两个相等的角不一定是直角,还可能是锐角或钝角等。
让学生自己判断之前小组讨论中写出的命题及其逆命题的真假性,并在小组内交流。
互逆定理
给出互逆定理的定义:如果一个定理的逆命题经过证明是真命题,那么它也是一个定理,这两个定理叫做互逆定理,其中一个定理叫做另一个定理的逆定理。
举例说明:如 “两直线平行,同位角相等” 和 “同位角相等,两直线平行” 是互逆定理。
强调:并不是所有的定理都有逆定理,只有当定理的逆命题为真命题时,才有逆定理。
(三)例题讲解(15 分钟)
例 1:写出下列命题的逆命题,并判断其真假。
(1)如果 a = 0,那么 ab = 0。
(2)全等三角形的对应角相等。
(3)等腰三角形的两个底角相等。
分析:
(1)逆命题为 “如果 ab = 0,那么 a = 0”,这是假命题,因为当 b = 0 时,ab = 0,a 不一定为 0。
(2)逆命题为 “对应角相等的三角形是全等三角形”,这是假命题,因为对应角相等的三角形不一定全等,可能是相似三角形。
(3)逆命题为 “有两个角相等的三角形是等腰三角形”,这是真命题,它是等腰三角形的判定定理。
例 2:证明命题 “如果一个三角形的两个角相等,那么这两个角所对的边也相等” 是真命题。
分析:引导学生画出图形,写出已知、求证,然后进行证明。
已知:在△ABC 中,∠B = ∠C。
求证:AB = AC。
证明:作∠BAC 的平分线 AD,交 BC 于点 D。
因为 AD 平分∠BAC,所以∠BAD = ∠CAD。
在△ABD 和△ACD 中,
∠B = ∠C,
∠BAD = ∠CAD,
AD = AD(公共边),
所以△ABD≌△ACD(AAS)。
所以 AB = AC。
(四)课堂练习(10 分钟)
写出下列命题的逆命题,并判断真假。
(1)如果 x = 2,那么 x = 4。
(2)直角三角形的两个锐角互余。
(3)对顶角相等。
判断下列说法是否正确:
(1)每个命题都有逆命题。
(2)每个定理都有逆定理。
(3)真命题的逆命题一定是真命题。
(4)假命题的逆命题一定是假命题。
(五)课堂小结(5 分钟)
与学生一起回顾互逆命题、互逆定理的概念,以及如何判断命题的真假。
强调:原命题为真,逆命题不一定为真;原命题为假,逆命题也不一定为假。
(六)布置作业(5 分钟)
课本课后习题,要求学生认真书写解题过程,判断命题真假时要说明理由。
拓展作业:收集生活中或数学学习中至少两个互逆命题,并分析它们的真假性。
五、教学反思
在教学过程中,要注重引导学生积极思考、主动参与,通过实际例子帮助学生理解抽象的概念。对于学生在判断命题真假和写逆命题时容易出现的错误,要及时给予纠正和指导。在今后的教学中,可以进一步加强练习,提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.结合具体实例认识旋转,培养抽象能力和几何直观.
2.经过探索和操作,发现并理解图形旋转的性质,发展空间想象能力.
3.在观察、思考、概括旋转及其性质的过程中,进一步发展空间观念.
4.能够按要求作出简单平面图形旋转后的图形,培养作图能力.
学习目标
这些运动有什么共同的特点?
课堂导入
12
6
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
o
A
B
图1
图2
O
M
N
2.观察图2,类比钟表指针的转动过程,请说出风车的叶片是怎样从OM转到ON位置的
1.观察图1,钟表的指针是怎样从OA转到OB位置的
可看作由射线OA绕端点O按顺时针方向旋转到OB位置.
可看作由射线OM绕端点O按逆时针方向旋转到ON位置.
新知探究
知识点1 图形的旋转
旋转角
旋转中心
A
o
B
.
.
.
.
.
.
.
旋转方向
60°
线段OA与OB是对应线段.
在平面内,一个图形绕一个定点沿顺时针(或逆时针)方向转过一个角度,这样的图形运动叫作旋转.这个定点叫作旋转中心,转过的这个角叫作旋转角.
点A与点B是对应点;
顺时针方向
新知探究
知识点1 图形的旋转
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,
旋转的范围是“平面内”,其中“旋转中心,旋转方向、旋转角”称之为旋转的三要素.
新知探究
知识点1 图形的旋转
问题1 如图,已知A,B是射线OM上的两点,且OA=1cm,OB=2.5cm.
(1)当OM旋转到ON位置时,点A,B分别旋转到点 A′,B′,的位置,请画
出点 A′,B′.
A′
B′
新知探究
知识点2 旋转的性质
(2) OA和OA′ ,OB和OB′ 分别有怎样的数量关系?
OA=OA′ ,OB=OB′
问题2 如图,三角形AOB绕点O按顺时针方向旋转后得到三角形COD,E是线段BA上一点.
(1)对应线段OB与OD,OA与OC,AB与CD都相等吗?
相等
(2)∠BOD与∠AOC相等吗?
相等
新知探究
知识点2 旋转的性质
(3)画出点E的对应点F.
方法一:用圆规以C点为圆心,以线段AE长
为半径画弧,与CD交于点F.
方法二:用圆规以D为圆心,以线段BE长为
半径画弧,与CD交于点F.
方法三:根据旋转角,通过射线旋转作出点F.
新知探究
知识点2 旋转的性质
问题2 如图,三角形AOB绕点O按顺时针方向旋转后得到三角形COD,E是线段BA上一点.
旋转的性质
在平面内,旋转前后的两个图形有如下的性质:
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连线所成的角相等,它们都等于旋转角.
新知探究
知识点2 旋转的性质
B'
B
A
已知线段AB,请利用三角板、刻度尺或量角器等工具,画出线段AB绕点A逆时针旋转90°后的图形AB′.
90°
想一想:若再加上一个点M,与A,B连成三角形ABM ,你能做出它绕点A逆时针旋转90°后的三角形AB′M′吗?试着做一做.
M
C
D
M'
新知探究
知识点3 旋转作图
旋转作图的步骤:
(1)确定旋转中心、旋转方向及旋转角的大小;
(2)确定已知图形的关键点(比如线段的两个端点、三角形的三个顶点等);
(3)确定各关键点的对应点.(将图形的各关键点与旋转中心连接,按规定方向旋转规定角度,找到该点的对应点);
(4)按原图顶点的顺序连接各对应点,即得旋转后的图形.
新知探究
知识点3 旋转作图
1.下列现象中,属于旋转的是( )
A.钟摆的摆动 B.飞机在飞行
C.汽车在奔驰 D.小鸟飞翔
A
随堂练习
2.如图,三角形ABC按顺时针方向旋转到三角形ADE的位置,以下关于旋转中心和对应点的说法正确的是( )
A.点A是旋转中心,点B和点E是对应点
B.点C是旋转中心,点B和点D是对应点
C.点A是旋转中心,点C和点E是对应点
D.点D是旋转中心,点A和点D是对应点
C
随堂练习
知识点1 旋转及相关概念
1. [情境题·生活应用]有下列现象:①钟表上时针的转动;②
电风扇风叶的转动;③擦黑板;④升降电梯的运动.其
中,属于旋转的是( A )
A. ①② B. ②③
C. ①④ D. ③④
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
2. 如图,在三角形 ABC 中, AB = AC ,∠ BAC =100°,
D 是边 BC 上一点,连接 AD ,三角形 ABD 经过旋转后到
达三角形 ACE 的位置,则旋转中心是点 ,∠ BAD
的对应角是 ,线段 AD 的对应线段
是 ,∠ DAE = °.
A
∠ CAE
AE
100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
3. [母题·2023·宁波节选·教材P93习题B组T4]在4×4的方格纸
中,请按下列要求画出格点三角形(顶点均在格点上).图
中的格点三角形 ABC 绕点 C 按顺时针方向旋转90°,画
出旋转后的三角形 A ' B ' C .
【解】如图,三角形A'B'C即为所求.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
知识点2 旋转的性质
4. 在平面内,一个图形旋转后得到的图形与原来的图形之间
有如下性质:对应点到旋转中心的距离 ;每对对
应点与旋转中心连线所成的角相等,它们都等于
.
相等
旋转
角
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
5. [2023·南充]如图,将直角三角板 ABC 绕顶点 A 顺时针旋
转到三角形AB'C',点B'恰好落在 CA 的延长线上,∠ B
=30°,∠ C =90°,则∠BAC'为( B )
A. 90° B. 60°
C. 45° D. 30°
(第5题)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
【点拨】
因为∠ B =30°,∠ C =90°,所以∠ CAB =180°
-∠ B -∠ C =60°.因为将直角三角板 ABC 绕顶点 A 顺
时针旋转到三角形AB'C',所以∠C'AB'=∠ CAB =60°.
因为点B'恰好落在 CA 的延长线上,所以∠BAC'=180°
-∠ CAB -∠C'AB'=60°.
B
【答案】
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
6. 如图,将三角形 OAB 绕点 O 逆时针旋转得到三角形
OA'B',点 B 恰好在边A'B'上.若 AB =4 cm,BB'=1
cm,则A'B的长是( C )
A. 1 cm B. 2 cm
C. 3 cm D. 4 cm
(第6题)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
将三角形 OAB 绕点 O 逆时针旋转得到三角形OA'B',
所以三角形 OAB 与三角形OA'B'的形状和大小完全一样,
所以 AB =A'B'=4 cm,所以A'B=A'B'-BB'=4-1=
3(cm).
【点拨】
C
【答案】
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
7. [2023·天津]如图,把三角形 ABC 以点 A 为中心逆时针旋
转得到三角形 ADE ,点 B , C 的对应点分别是点 D ,
E ,且点 E 在 BC 的延长线上,连接 BD ,则下列结论一
定正确的是( A )
A. ∠ CAE =∠ BED B. AB = AE
C. ∠ ACE =∠ ADE D. CE = BD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
【点拨】
设 AD 与 BE 的交点为 O ,
因为把三角形 ABC 以点 A 为中心逆时针旋转得到三
角形 ADE ,
所以∠ ABC =∠ ADE ,∠ BAD =∠ CAE .
又易得∠ AOB =∠ DOE ,
所以∠ BED =∠ BAD =∠ CAE .故选A.
A
【答案】
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
易错点 分辨不清旋转角导致错误
8. 如图, P 是等边三角形 ABC 内一点,且∠ PBC =15°,
若将三角形 PBC 绕点 B 按逆时针方向旋转到三角形P'BA
的位置,则旋转角为( C )
A. 15° B. 45°
C. 60° D. 75°
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
平面图形的旋转
旋转的定义
旋转的性质
在平面内,一个图形绕一个定点沿顺时针(或逆时针)方向转过一个角度,这样的图形运动叫作旋转. 这个定点叫作旋转中心,转过的这个角叫作旋转角.
1.旋转只改变图形的位置,不改变图形的形状和大小.
2.对应点到旋转中心的距离相等
3.两组对应点分别与旋转中心连线所成的角相等,它们都等于旋转角,
课堂小结
谢谢观看!