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第24章
圆
沪科版数学九年级下册
24.1
旋转
第3课时
旋转的应用
学习目标
1.
理解并掌握旋转变化的特点,能够解决坐标平面内
的旋转变换问题.(重点、难点)
2.
能够运用旋转、轴对称或平移进行简单的图案设计.
(难点)
本节目标
你能找出图案中的全等图形吗?
这幅图案可看成是怎样制作的呢?
引入新知
运动美
★
★
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★
★
★
★
组合美
A
B
1
2
2
-1
-2
-2
x
y
O
1
-1
C
如图,△ABC
的顶点坐标分别是
A
(2,1),B
(0,0).
(1)
分别画出△ABC
以原点为旋转中心,逆时针旋转90°、180°、270°、360°而得到的△A′B′C′,并填写表格.
坐标平面内的旋转变换
新知讲解
合作探究
A
B
1
2
2
-1
-2
-2
x
y
O
1
-1
C
原图形上点的坐标
A
(2,1)
B
(0,0)
C(2,0)
按逆时针方向旋转后对应点的坐标
旋转90°
旋转180°
旋转270°
旋转360°
(-1,2)
(-2,-1)
(1,-2)
(2,1)
(0,0)
(0,2)
(0,0)
(0,0)
(0,0)
(-2,0)
(0,-2)
(2,0)
(2)
分别比较点
A′
与点
A、点
B′
与点
B、点
C
与点
C′的坐标,能得到怎样的结论?
通过作图、分析能看到,把一个图形以坐标原点为旋转中心作几个特殊角度的旋转,可得如下结果:
原图形上任一点的坐标
以点O为旋转中心按逆时针方向旋转后对应点坐标
(x,y)
(-y,x)
(-x,-y)
(y,-x)
(x,y)
旋转90°
旋转180°
旋转270°
旋转360°
1.
如图,在方格纸上建立的平面直角坐标系中,将△ABO
绕点
O
按顺时针方向旋转
90°,得
△A′B′O,则点
A′的
坐标为
.
解析:根据网格结构找出点A、B旋转后的对应点A′、B′的位置,然后与点O顺次连接即可,再根据平面直角坐标系写出点A′的坐标.如图,点A′的坐标为(1,3).
(1,3)
随堂演练
2.
填空:
(1)
在平面直角坐标系中,点
P(2,-3)
关于原点对
称的点
P′
的坐标是________.
(2)
点
M(3,-5)
绕原点旋转180°后到达的位置是
________.
(3)点P(2,n)与点Q(m,-3)关于原点对称,则(m+
n)2017=________.
解析:因为点
P(2,n)
与点
Q(m,-3)
关于原点对称,所以m=-2,n=3,则(m+n)2017=(-2+3)2017=1.
(-2,3)
1
(-3,5)
例1
如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标是(1,0),若点
A
的坐标为(a,b),将线段BA绕点B顺时针旋转90°得到线段BA′,则点A′的坐标是
.
(b+1,-a+1)
典例精析
解析:过点
A
作
AC⊥x
轴,过点
A′
作
A′D
⊥
x
轴,垂足分别为
C、D,显然
Rt
△ABC
≌
Rt
△BA′D.
∵点
A
的坐标为
(a,b),点
B
的坐标是
(1,0),∴OD=OB+BD=OB+AC=1+b,A′D=BC=OC-OB=a-1.
∵点
A′
在第四象限,∴点A′的坐标是(b+1,-a+1).故答案为(b+1,-a+1).
试说出构成下列图形的基本图形.
(1)
(2)
(3)
(4)
动态图形的操作与图案设计
观察思考
基本图案
图案的形成过程
分析图案的形成过程
基本图案
图案的形成过程
分析图案的形成过程
归纳:图形的变换可以通过选择不同的变换方式得到,可能需要旋转、轴对称、平移等多种变换组合才能得到完美的图案.
例2
用四块如图(1)所示的正方形卡片拼成一个新的正方形,使拼成的图案是一个轴对称图形,请你在图(2)、图(3)、图(4)中各画出一种拼法(要求三种画法各不相同,且其中至少有一个既是轴对称图形,又是中心对称图形).
解:如图所示.(答案不唯一)
例3
如图,是一个4×4的正方形网格,每个小正方形的边长为1.请你在网格中以左上角的三角形为基本图形,通过平移、轴对称或旋转变换,设计一个精美图案,使其满足:①既是轴对称图形,又是以点O为对称中心的中心对称图形;②所作图案用阴影标识,且阴影部分面积为4.
分析:所给左上角的三角形的面积为
1×1÷2=0.5,故设计图案总共需要三角形
4÷0.5=8
(个).
解:答案不唯一,以下图案供参考.
1.
在下列某品牌T恤的四个洗涤说明图案的设计中,没
有运用旋转或轴对称知识的是
(
)
A
B
C
D
C
随堂演练
3.
若点
A(m,-2),B(1,n)关于原点对称,则
m
=
,
n
=
.
-1
2
2.
将点
P(2,-3)
绕原点逆时针旋转270°得到的点
P′
的坐标为
(
)
A.
(-2,-3)
B.
(-3,2)
C.
(-3,-2)
D.
(2,3)
C
4.
在平面直角坐标系
xOy
中,已知点
A(-3,4),将OA
绕坐标原点
O
逆时针旋转
90°至
OA′,则点
A′
的坐
标是
.
(-4,-3)
5.
已知
a<0,则点
P(-a2,-a+1)
关于原点的对称点
P′
在
.
解析:∵点
P(-a2,-a+1)
关于原点的对称点
P′
的坐标为
(a2,a-1),a<0,∴a2>0,a-1<0,∴点P′
在第四象限.
第四象限
6.
如图,在边长为
1
个单位长度的正方形方格纸中建立
平面直角坐标系,△ABC各顶点的坐标为A(-5,4),
B(-1,1),C(-5,1).
(1)
将△ABC绕着原点O顺时针旋转90°得到△A′B′C′,
请在图中画出△A′B′C′;
(2)
写出点A′的坐标.
A′
B
x
y
O
C
B′
C′
A
解:(1)
如图.
(2)
A′点的坐
标为(4,5).
7.
如图是五个小正方形在3×3的正方形网格中拼成的图
形,请你移动其中一个小正方形,重新拼成一个图形,
使得所拼成的图形满足下列条件,并分别画在图①、
图②、图③中(只需各画一个,内部涂上阴影).
①是轴对称图形,但不是中心对称图形;
②是中心对称图形,但不是轴对称图形;
③既是轴对称图形,又是中心对称图形.
图①
图②
图③
能力提升:
8.试写出直线
y
=
3x-5
关于原点对称的直线的函数关
系式.
解:y
=
3x+5.
旋转的应用
特征
P
(x,y)关于原点的对称点为P′(-x,-y).
作图
作出关于原点对称的图形,先求出对称点的坐标,再描点画图.
坐标平面内的旋转
变换
动态图形的操作与图案设计
分析图案设计
分清基本图形
知道形成过程
设计方法
利用图形变换
轴对称
平
移
旋
转
本节小结
第24章
圆
沪科版数学九年级下册