(共32张PPT)
24.1 旋转
第1课时 旋转的概念和性质
第24章 圆
这些运动有什么共同的特点?
情境引入
旋转的概念
B
O
A
45
°
问题 观察下面的现象,它有什么特点?
观察与思考
钟表的指针在不停地转动,从 12 时到 4 时,时针转动了______度.
120
把时针当成一个图形,那么它可以绕着中心固定点转动一定角度.
思考:怎样定义这种图形变换?
风车风轮的每个叶片在风的吹动下转动到新的位置.
怎样来定义这种图形变换?
把叶片当成一个平面图形,那么它可以绕着平面内中心固定点转动一定角度.
在平面内,一个图形绕着一个定点,旋转一定的角度,得到另一个图形的变换,叫做旋转.
O
P′
P
旋转中心
旋转角
对
应
点
旋转的定义
这个定点叫做旋转中心.
转动的角称为旋转角.
图中的点 P 旋转后成为点 P',这两个点叫做对应点.
知识要点
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____°,其中的对应点
有_______、_______、_______、
_______、_______、_______.
点 O
∠AOB
60
F 与 A
A 与 B
B 与 C
C 与 D
D 与 E
E 与 F
填一填:
A
C
D
E
F
B
O
旋转中心
旋转角
旋转方向
确定一次图形的旋转时,必须明确:
注意:①旋转的范围是“平面内”,其中“旋转中心、
旋转方向、旋转角度”称为旋转的三要素;
②旋转变换同平移、轴对称一样属于全等变换.
归纳:
A.30° B.45° C.90° D.135°
例 1 如图,点 A、B、C、D 都在方格纸的格点上,若△AOB 绕点 O 按逆时针方向旋转到△COD 的位置,则旋转的角度为 ( )
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.
C
C
D
A
B
O
典例精析
旋转的性质
合作探究
A
B
B′
A′
C
.
M
.
.
.
.
45°
绕点 C 逆时针旋转45°
△ABC 如何运动到△A′B′C 的位置?
N'
N
M′
旋转中心是点_____;
图中对应点有____________
________________________
____________;
图中对应线段有_________________
______________;
每对对应线段的长度关系是_____;
图中旋转角等于_____°.
C
点 A 与点 A′,点 B 与点 B′,点 M 与点 M′,点 N 与点 N′
CA 与 CA′、CB 与 CB′、AB 与 A′B′
45
相等
根据右图填空:
B'
A'
C'
A
B
C
O
AO = A'O,BO = B'O,CO = C'O
∠AOA' =∠BOB' =∠COC'
观察下图,你能找到三角形外相等的角和线段吗?
2. 两组对应点分别与旋
转中心的连线所成的
角相等,都等于旋转角;
E
A
B
F
C
O
1. 对应点到旋转中心的
距离相等;
3. 旋转中心是唯一不动的点.
旋转的性质
知识要点
D
A
B
O
例 2 下图为 4×4 的正方形网格,每个小正方形的边长均为 1,将 △OAB 绕点 O 逆时针旋转 90°,你能画出 △OAB 旋转后的图形
△OA′B′ 吗?
A′
B′
D
A
B
C
E
E′
例 3 如图,点 E 是正方形 ABCD 内一点,连接 AE,BE,CE,将△ABE 绕点 B 顺时针旋转 90° 到△CBE′ 处,若 AE=1,BE=2,CE=3,则∠BE′C=____度.
解析:连接 EE′.
由旋转性质知 AE = CE′ = 1,BE = BE′,∠EBE′ = 90°,
∴∠BE'E = 45°,
EE′ =
在△EE′C 中,CE′2 + EE′2 = 9 = CE2,
∴∠EE′C = 90°.
∴∠BE′C =∠BE′E +∠EE′C = 135°.
135
例 4 如图,将等腰△ABC 绕顶点 B 逆时针方向旋转 α° 到△A1BC1 的位置,AB 与 A1C1 相交于点 D,AC 与 A1C1,BC1 分别交于点 E,F.
(1)求证:△BA1D≌△BCF;
A
C
B
A1
C1
E
D
F
证明:在等腰△ABC 中,AB =
BC,∠A =∠C.
由旋转的性质,可得
A1B = AB = BC,∠A =∠A1 =∠C,
∠A1BD =∠CBF.
在△BA1D 与△BCF 中,
∴△BA1D≌△BCF(ASA).
A
C
B
A1
C1
E
D
F
(2)当∠C = α° 时,判定四边
形 A1BCE 的形状,并说明理由.
解:四边形 A1BCE 是菱形,理由如下:
∵∠FBC =∠C = α°,∠C =∠C1 = α°,
∴∠FBC =∠C1,A1C1∥BC.
∴∠C1EC =∠C.
又∵△ABC,△A1BC1 为等腰三角形,
∴∠A1 =∠C1 =∠C,∠A1 =∠C1EC.
∴ A1B∥CE.
∴ 四边形 A1BCE 是平行四边形.
又∵ A1B = BC,
∴ □ A1BCE 是菱形.
A
C
B
A1
C1
E
D
F
旋转对称图形
活动 在硬纸板上剪下两张如下的图形,然后将它们叠放在一起,在其中心钉上一枚图钉,然后旋转上面的硬纸板,旋转多少角度后,它能与下面的硬纸板重合?
合作探究
在平面内,一个图形绕着一个定点旋转一定的角度 θ (0°<θ<360°)后,能够与原图形重合,这样的图形叫做旋转对称图形,这个定点就是旋转中心.
知识要点
做一做
下图中不是旋转对称图形的是 ( )
B
例5 如图是一个标准的五角星,若将它绕中心旋转一定的角度后能与自身重合,则至少应将它旋转 ( )
A.60° B.72° C.90° D.144°
解析:如图,点 O 是五角星的中心,
则∠AOB =∠BOC =∠COD =∠DOE =∠AOE.
∵ 它们都等于旋转角,且和为 360°,
∴ 至少将它绕中心旋转 360°÷5 = 72°,
才能使其旋转后与自身重合.
B
O
A
B
D
E
C
将一个菱形绕它的两条对角线的交点旋转,使它和原来的菱形重合,那么旋转的角度至少是 ( )
A.360° B.270° C.180° D.90°
C
练一练
1. 下列事件中,属于旋转运动的是 ( )
A.小明向北走了 4 米
B.小朋友们在荡秋千时做的运动
C.电梯从 1 楼上升到 12 楼
D.一物体从高空坠下
B
2. 下列图形中,旋转对称图形的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
3. 要使下面的图形旋转后与自身重合,至少应将它绕
中心按逆时针方向旋转的度数为 ( )
A.30° B.60°
C.120° D.180°
解析:此图形可看作是把一个旋
转对称图形等分为 6 个部分,每
部分被分成的角是 60°,故至少
应旋转 60° 角才能与自身重合.
B
4. 如图,△A′OB′ 是△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′ = ,旋转角为 °.
3
5
44
5. 如图,正方形 A′B′C′D′ 是由正方形 ABCD 按顺时针方
向旋转 45° 而成的.
(1)若 AB = 4,则 S正方形A′B′C′D′ = ;
(2)∠BAB′ = °,
∠B′AD = °;
(3)若连接 BB′,则
∠ABB′ = °.
16
45
45
67.5
A
B
C
D
E
6. 如图,将 Rt△ABC 绕点 A 按顺时针方向旋转一定
角度得 Rt△ADE,点 B 的对应点 D 恰好落在 BC
边上. 若 AC = ,∠B = 60°,则 CD 的长为 .
1
解析:在 Rt△ABC 中,
AC = ,∠B = 60°,
∴ AB = 1,BC = 2.
由旋转得 AD = AB,
∴△ABD 为等边三角形.
∴ BD = AB = 1.
∴ CD = BC-BD = 2-1 = 1.
7. 在图中,将大写字母 A 绕它的上顶点按逆时针方向旋转 90°,作出旋转后的图案,同时作出字母 A 向左平移 5 个单位的图案.
O
C
B
E
D
C1
B1
D1
E1
O2
C2
B2
E2
D2
能力提升:
8. 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 的数量关
系和位置关系.
解:BK = DM,BK⊥DM.
简要思路:由题意知,△ABK 绕点 A 逆时针旋转 90° 得到△ADM,由旋转的性质得 BK = DM,BK⊥DM.
A
B
C
D
K
L
M
定义
三要素:旋转中心、旋转方向和旋转角度
性质
①对应点到旋转中心的距离相等;
②两组对应点分别与旋转中心的连线所成
的角相等,都等于旋转角;
③旋转中心是唯一不动的点.
旋转对称图形
旋转的概念和性质