人教版九年级上册数学旋转的概念及性质
- 格式:ppt
- 大小:774.50 KB
- 文档页数:13
第二十三章—旋转一、旋转变换1、旋转的定义把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转。
点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角,如果图形上的点P经过旋转变为点P',那么这两个点叫做这个旋转的对应点。
2、旋转的性质(1)对应点到旋转中心的距离相等。
(旋转中心就是各对应点所连线段的垂直平分线的交点。
)(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角。
(3)旋转前、后的图形全等。
3、作旋转后的图形的一般步骤(1)明确三个条件:旋转中心,旋转方向,旋转角度;(2)确定关键点,作出关键点旋转后的对应点;(3)顺次连结。
4、欣赏较复杂旋转图形图形是由什么基本图形,以哪个点为中心,按哪个方向(顺时针或逆时针)旋转多少度,连续旋转几次,便得到美丽的图案。
5、有关图形旋转的一些计算题和证明题例题练习1.将叶片图案旋转180°后,得到的图形是( )2.如图,在等腰直角△ABC中,B=90°,将△ABC绕顶点A逆时针方向旋转60°后得到△AB′C′,则等于()A.60°B.105°C.120°D.135°3.如图,将△ABC绕着点C按顺时针方向旋转20°,B点落在位置,A点落在位置,若,则的度数是()A.50°B.60°C.70°D.80°4.数学来源于生活,下列生活中的运动属于旋转的是 ( )A.国旗上升的过程B.球场上滚动的足球C.工作中的风力发电机叶片D.传输带运输东西5.如图,将方格纸中的图形绕点O逆时针旋转90°后得到的图形是 ( )6.如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=30°,点D、E分别为AB、AC上的点,且DE∥BC.将△ADE绕点A逆时针旋转至点B、A、E在同一条直线上,连接BD、EC.下列结论:①△ADE的旋转角为120°;②BD=EC;③BE=AD+AC;④DE⊥AC.其中正确的为( )A.②③B.②③④C.①②③D.①②③④7.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,且点D恰好在AC上,∠BAE=∠CDE=136°,则∠C的度数是()8.如图,以锐角△ABC的边AC、AB为边向外作正方形ACDE和正方形ABGF,连接BE、CF.(1)求证:△FAC≌△BAE;(2)图中可以通过旋转△BAE而得到△FAC,请你说出旋转中心、旋转方向和旋转角的度数.9.如图,四边形ABCD是正方形,点E是边BC上的动点(不与B,C重合),将线段AE 绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,连接AF,EF、AF分别与CD交于点M、N,连接EN,作FG⊥BC交BC的延长线于点G.(1)求证:BE=CG;(2)若BE=2,DN=3,求EN的长.二、中心对称图形1、中心对称的定义把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心,这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点。
九年级上册数学旋转知识点总结
九年级上册数学中的旋转知识点主要包括以下内容:
1. 平面图形的旋转:旋转是指围绕一个中心点将图形旋转一定角度的变换。
主要涉及正方形、矩形、正三角形、等边三角形等图形的旋转。
2. 旋转中心和旋转角度:在平面图形旋转中,旋转中心是一个确定的点,旋转角度是指图形相对于旋转中心旋转的角度。
3. 旋转的性质和特点:旋转是一种保持形状不变的变换,旋转前后的图形是全等的。
旋转也满足交换律和结合律。
4. 旋转图形的坐标变化:根据图形的旋转中心和旋转角度,可以得到旋转后图形的新坐标。
5. 旋转的几何应用:旋转广泛应用于解决几何问题,例如确定图形的对称轴、找出图形的对称点等。
6. 旋转变换的表示方法:旋转变换可以用矩阵表示,通过矩阵运算可以得到旋转后的新坐标。
以上是九年级上册数学中关于旋转的主要知识点总结。
在学习中,需要了解旋转的基本性质和特点,掌握旋转图形的坐标变化方法,并能应用旋转解决几何问题。
【学习目标】九年级数学上册第 23 章《旋转》知识点梳理1、通过具体实例认识旋转,探索它的基本性质,理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质;2、通过具体实例认识中心对称,探索它的基本性质,理解对应点所连线段被对称中心平分的性质,了解平行四边形、圆是中心对称图形;3、能够按要求作出简单平面图形旋转后的图形,欣赏旋转在现实生活中的应用;4、探索图形之间的变化关系(轴对称、平移、旋转及其组合),灵活运用轴对称、平移和旋转的组合进行图案设计.【知识网络】【要点梳理】要点一、旋转1.旋转的概念:把一个图形绕着某一点 O 转动一个角度的图形变换叫做旋转..点 O 叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角(如∠AO A′),如果图形上的点 A 经过旋转变为点A′,那么,这两个点叫做这个旋转的对应点.要点诠释:旋转的三个要素:旋转中心、旋转方向和旋转角度.2.旋转的性质: (1)对应点到旋转中心的距离相等(OA= OA′);(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;(3)旋转前、后的图形全等(△ABC≌△A'B'C').要点诠释:图形绕某一点旋转,既可以按顺时针旋转也可以按逆时针旋转.3.旋转的作图: 在画旋转图形时,首先确定旋转中心,其次确定图形的关键点,再将这些关键沿指定的方向旋转指定的角度,然后连接对应的部分,形成相应的图形.要点诠释:作图的步骤:(1)连接图形中的每一个关键点与旋转中心;(2)把连线按要求(顺时针或逆时针)绕旋转中心旋转一定的角度(旋转角);(3)在角的一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到各点的对应点;(4)连接所得到的各对应点.要点二、特殊的旋转—中心对称1.中心对称:把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心.这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点.要点诠释:(1)有两个图形,能够完全重合,即形状大小都相同;(2)位置必须满足一个条件:将其中一个图形绕着某一个点旋转180°能够与另一个图形重合 (全等图形不一定是中心对称的,而中心对称的两个图形一定是全等的) .2.中心对称图形:把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.要点诠释:(1)中心对称图形指的是一个图形;(2)线段,平行四边形,圆等等都是中心对称图形.要点三、平移、轴对称、旋转类型一、旋转1.数学课上,老师让同学们观察如图所示的图形,问:它绕着圆心 O 旋转多少度后和它自身重合?甲同学说:45°;乙同学说:60°;丙同学说:90°;丁同学说:135°. 以上四位同学的回答中,错误的是().A.甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁【答案】B.【解析】因为圆被平分为 8 部分,所以旋转45°,90°,135°均能与原图形重合.【总结升华】同一图形的旋转角可以是多个.举一反三:【变式】以图 1 的边缘所在直线为轴将该图案向右翻折180°后,再按顺时针方向旋转180°,所得到图形是().【答案】A.类型二、中心对称2.如图,△A′B′C′是△ABC旋转后得到的图形,请确定旋转中心、旋转角.【答案与解析】∵对应点到旋转中心的距离相等,即OA=OA′∴O点在AA′的垂直平分线上同理 O 点也在BB′的垂直平分线上∴两条垂直平分线的交点 O 就是旋转中心,∠AOA′的度数就是旋转角.【总结升华】中心对称的对应点到对称中心的距离相等,所以对称中心在对应点的垂直平分线上.举一反三:【变式】下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是().A.B.C.D.【答案】A.类型三、平移、轴对称、旋转3.(2015•裕华区模拟)如图,点 O 是等边△ABC内一点,∠AOB=110°,∠BOC=a.将△BOC绕点C 按顺时针方向旋转60°得△ADC,连接 OD.(1)求证:△COD是等边三角形;(2)当a=150°时,试判断△AOD 的形状,并说明理由;(3)探究:当 a 为多少度时,△AOD是等腰三角形?【思路点拨】(1)根据旋转的性质可得出 OC=OD,结合题意即可证得结论;(2)结合(1)的结论可作出判断;(3)找到变化中的不变量,然后利用旋转及全等的性质即可做出解答.【答案与解析】(1)证明:∵将△BOC绕点 C 按顺时针方向旋转60°得△ADC,∴CO=CD,∠OCD=60°,∴△COD是等边三角形.(2)解:当α=150°时,△AOD是直角三角形.理由是:∵将△BOC绕点 C 按顺时针方向旋转60°得△ADC,∴△BOC≌△ADC,∴∠ADC=∠BOC=150°,又∵△COD是等边三角形,∴∠ODC=60°,∴∠ADO=∠ADC﹣∠ODC=90°,∵∠α=150°∠AOB=110°,∠COD=60°,∴∠AOD=360°﹣∠α﹣∠AOB﹣∠COD=360°﹣150°﹣110°﹣60°=40°,∴△AOD 不是等腰直角三角形,即△AOD是直角三角形.(3)解:①要使AO=AD,需∠AOD=∠ADO,∵∠AOD=360°﹣110°﹣60°﹣α=190°﹣α,∠ADO=α﹣60°,∴190°﹣α=α﹣60°,∴α=125°;②要使 OA=OD,需∠OAD=∠ADO.∵∠OAD=180°﹣(∠AOD+∠ADO)=180°﹣(190°﹣α+α﹣60°)=50°,∴α﹣60°=50°,∴α=110°;③要使 OD=AD,需∠OAD=∠AOD.∵∠OAD=360°﹣110°﹣60°﹣α=190°﹣α,∠AOD==120°﹣,∴190°﹣α=120°﹣,解得α=140°.综上所述:当α的度数为125°或110°或140°时,△AOD是等腰三角形.【总结升华】本题以“空间与图形”中的核心知识(如等边三角形的性质、全等三角形的性质与证明等)为载体,内容由浅入深,层层递进.试题中几何演绎推理的难度适宜,蕴含着丰富的思想方法(如运动变化、数形结合、分类讨论、方程思想等),能较好地考查学生的推理、探究及解决问题的能力.举一反三:【变式】已知 D 是等边△ABC外一点,∠BDC=120º.求证:AD=BD+DC.【答案】∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°.将△ABD绕点A 逆时针旋转60°,得到△EAC,∴△DAB≌△EAC,即∠ABD=∠ACE,∵四边形 ABCD 中,∠BDC=120º,∠BAC=60°,∴∠DBA+∠DCA=180°,即∠ACE+∠DCA=180°,点 D,C,E 三点共线.∴BD+DC=CE+DC=DE.又∵∠DAE=60°.∴△ADE是等边三角形,即DE=AD.∴BD+DC=AD.4.如图,在四边形 ABCD 中,∠ABC=30°,∠ADC=60°,AD=CD. 求证:BD2=AB2+BC2.【思路点拨】利用 AD=CD 可以将△BCD绕点D 逆时针旋转60°,从而把条件集中到一个三角形中.【答案与解析】证明: ∵AD=CD,∠ADC=60°,∴△BCD 绕点 D 逆时针旋转 60°,得到△EAD, ∴∠BDE=∠CDA=60°,△BCD≌△EAD. ∴BC=AE, BD=DE ,∠DAE=∠DCB, ∴△BDE 为等边三角形. ∴BE=BD.∵在四边形 ABCD 中,∠ABC=30°,∠ADC=60°, ∴∠DCB+∠DAB=270°,即∠DAE+∠DAB=270°. ∴∠BAE=90°. ∵在 Rt△BAE 中, ,∴.【总结升华】由求证可知应该建立一个直角三角形,再由已知知道有 30°,60°的角,有等线段,可以构想通过旋转构建直角三角形.5 、正方形 ABCD 和正方形 AEFG 有一个公共点 A ,点 G 、E 分别在线段 AD 、AB 上(1) 如图连结 DF 、BF ,试问:当正方形 AEFG 绕点 A 旋转时,DF 、BF 的长度是否始终相等?若相等请证明;若不相等请举出反例.(2) 若将正方形 AEFG 绕点 A 顺时针方向旋转,连结 DG ,在旋转过程中,能否找到一条线段的长度与线段 DG的长度相等,并画图加以说明. 【答案与解析】(1) 如图, DF 、BF 的长度不是始终相等,当点 F 旋转到 AB 边上时,DF>AD>BF.(2)线段BE=DG如图: ∵正方形 ABCD 和正方形 AEFG∴AD=AB,AG=AE, ∠1+∠2=∠2+∠3 ∴∠DAG=∠BAE ∴△ADG≌△ABE ∴ DG=BE【总结升华】利用旋转图形的不变性确定全等三角形. 举一反三:【变式】(2015•沈阳)如图,正方形 ABCD 绕点 B 逆时针旋转 30°后得到正方形 BEFG ,EF 与 AD 相交于点 H ,延长DA 交 GF 于点 K .若正方形 ABCD 边长为,求 AK 的长?【答案与解析】 解:连接 BH ,如图所示:∵四边形 ABCD 和四边形 BEFG 是正方形, ∴∠BAH=∠ABC=∠BEH=∠F=90°, 由旋转的性质得:AB=EB ,∠CBE=30°, ∴∠ABE=60°,在 Rt△ABH 和 Rt△EBH 中,,∴Rt△ABH≌△Rt△EBH(HL ), ∴∠ABH=∠EBH=∠ABE=30°,AH=EH , ∴AH= ×=1,∴EH=1, ∴FH=﹣1,在 Rt△FKH 中,∠FKH=30°, ∴KH=2FH=2(﹣1),∴AK=KH﹣AH=2( ﹣1)﹣1=2 ﹣3; 故答案为: 2 3 .6. 如图,已知△ABC 为等腰直角三角形,∠BAC=900,E 、F 是 BC 边上点且∠EAF=45°.求证: .3【思路点拨】通过求证可以猜测要证得直角三角形,所以可以考虑旋转.【答案与解析】∵ △ABC为等腰直角三角形且∠BAC=90°∴ AB=AC,将△CAF 绕点 A 顺时针旋转90°,如图,得到∴∴ ,,,,∴ ,连结,则在,中,∴ ①,又∵ ,∵ .又∵∴ 在与,中,.∴ ②,∴ 由①②得:. 【总结升华】旋转性质:旋转前,后的图形全等.。
九年级上册旋转知识点旋转知识点旋转是几何学中的一个重要概念,它在我们的日常生活和数学学科中都有着广泛的应用。
在九年级上册的数学课程中,我们将学习有关旋转的基本知识和技巧。
本文将围绕旋转知识点展开,探讨旋转的定义、性质以及应用。
一、旋转的定义和性质1.1 旋转的定义旋转是指一个图形以某个固定点为中心,按照一定的角度绕该中心点旋转。
在数学中,我们常用坐标系来描述旋转的过程。
以平面坐标系为例,对于一个点P(x, y),以原点O为中心,按照逆时针方向旋转θ角度后得到点P'(x', y'),那么点P'的坐标可以通过旋转公式计算得出。
1.2 旋转的性质旋转具有以下几个性质:(1)旋转保持距离不变:在旋转过程中,图形上任意两点之间的距离在旋转后保持不变。
(2)旋转保持角度不变:在旋转过程中,图形上任意两条线段之间的夹角在旋转后保持不变。
(3)旋转满足合成律:若将一个图形绕A旋转得到的结果再绕B旋转,与直接将图形绕某个点C旋转得到的结果相同。
(4)旋转是可逆的:对于一个旋转变换,可以通过逆时针旋转相同的角度实现逆变换。
二、旋转的应用举例旋转在许多实际问题中具有广泛的应用。
以下是旋转在几个不同领域中的应用举例。
2.1 几何学中的旋转在几何学中,旋转被广泛应用于图形的变换。
例如,通过旋转可以得到图形的对称图形,从而帮助我们探索图形的性质和关系。
另外,旋转还可以用于构造各种几何体,如球体、圆柱体等。
2.2 物理学中的旋转在物理学中,旋转是描述物体旋转运动的重要概念。
例如,地球的自转和公转运动使得我们有了白天和黑夜、不同季节的变化。
旋转还与转动惯量、角动量等物理量有关。
2.3 生物学中的旋转在生物学中,旋转可以描述生物体的运动方式。
例如,蜜蜂在空中飞行时会以身体某一点为中心旋转飞行,这种旋转飞行方式减小了空气阻力,使得蜜蜂能够更加灵活地飞行。
2.4 工程学中的旋转在工程学中,旋转被广泛应用于机械设计和运动控制系统中。