《图形的旋转》教案
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要点探究
探究1.利用图形的旋转求角的度数、线段的长度
例1.如图,△ABC为直角三角形,∠ACB90o,∠B30o,以C为旋转中心,将△ABC旋转到△A'B'C的位置,使A'B'经过点A.
(1)求∠ACA'的度数;
(2)求线段AC与线段A'B'的数量关系.
解析:由旋转的特征可知∠B'30o,∠A'60o,可得△ACA'是等边三角形,△ACB'是等腰三角形.
答案:(1)∠ACA'60o.
(2)∵∠A'60o,A'CAC,∴△ACA'是等边三角形.又∵∠B'30o,AA'A'C
12A'B',∴AC12A'B'.
智慧背囊:抓住旋转的三条性质:(1)对应点到旋转中心的距离相等;(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角相等且等于旋转角;(3)旋转前后的两个图形全等.
活学活用:已知四边形ABCD是正方形,△ADF旋转一定的角度后得到△ABE,如图所示,AF4,AB7.
(1)指出旋转中心和旋转角度;
(2)求DE的长度;
(3)BE与DF的数量关系如何?
探究2.生活中的旋转
例2.某车站的钟楼上装有一个电子报时钟,每一分钟的刻度处都装有一只小彩灯,晚上九点三十五分二十秒时,时针与分针所夹的角内有多少只小彩灯?
解析:关键是求出晚上九点三十五分二十秒时时针与分针的夹角有多少度,因为分针每分钟的旋转角为6o,所以把求得的夹角除以6o就可以得到答案.
答案:时针每分钟旋转0.5o,35分钟旋转350.517.5,∴九点三十五分二十秒时时针与分针的夹角约为6017.577.5,∵分针每分钟旋转6o,∴77.5613(只),即时针与分针之间所夹的角内有13只小彩灯. 智慧背囊:时钟是生活中的必用品,掌握时钟上时针与分针的旋转规律对解决与其相关问题非常重要.时针每分钟旋转0.5o角,分针每分钟旋转6o角,秒针每分钟旋转360o角.
活学活用:香港于1997年7月1日成为中华人民共和国的特别行政区,它的区徽紫荆花图案是可以由旋转变换得到,则它的旋转角应该为____________度.
探究3.利用图形的旋转证明线段相等、角相等
例3.如图,E,F分别是正方形ABCD的边BC,DC上的点,且∠EAF45o,求证:EFBEDF.
解析:欲证EFBEDF,可采用截长补短法.由于四边形ABCD是正方形,故可先将△ADF旋转到△ABG的位置,再证明△AGE≌△AEF,得到GEEF即可.
答案:将△ADF旋转到△ABG的位置,则△ADF≌△ABG,∴AFAG,∠DAF∠BAG,DFBG.∵∠EAF45o,∴∠DAF∠BAE45o,∴∠BAG∠BAF45o,即∠GAE45o,∴△AFE≌△AGE(SAS),∴EFEGEBBGBEDF.
智慧背囊:旋转图形可将分散的条件集中到一个图形中来,从而可充分利用条件,找到有效的解题途径,这种方法在正方形、正三角形以及其他正多边形中都有着广泛的应用.
活学活用:如图,四边形ABCD是正方形,P在CD上,△ADP旋转后能够与△ABP'重合,则连接PP'后,△APP'是什么三角形?
随堂尝试
A基础达标
1.选择题
(1)下列现象属于旋转的是( )
(A)空中飞舞雪花.(B)摩托车在急刹车时向前滑动.
(C)幸运大转盘转动的过程.(D)飞机起飞后冲向空中的过程.
(2)△ABC绕点A旋转后得到△AFE,已知∠A70o,则∠EAF的度数是( )
(A)50o.(B)70o.(C)130o.(D)110o. (3)正三角形、正方形、任意三角形、圆、线段中,不是旋转对称图形的是( )
(A)正三角形.(B)任意三角形.(C)正方形.(D)线段.
(4)如图,△ABC绕着点O顺时针方向旋转90o之后到达了△CDE的位置,下列说法中不正确的是( )
(A)线段AB与线段CD互相垂直.
(B)线段AC与线段CE互相垂直.
(C)点A与点E是两个三角形对应点.
(D)线段BC与线段DE互相垂直.
(5)下列图案中,不能由一个图形通过旋转而构成的是( )
(A) (B) (C) (D)
2.填空题
(1)如图,△ABC绕点C按逆时针旋转30o得到△A'B'C',A'B'交AC于点D,若∠A'DC80o,则∠A____________.
第(1)题 第(2)题 第(3)题
(2)如图,△ABC绕点B按逆时针方向旋转到△EBD的位置,若∠A15o,∠C10o,E,B,C在同一直线上,则∠ABC____________,旋转角度是____________.
(3)如图,将一个正三角形绕其中心O至少旋转____________可与自身重合.
(4)钟表上的分针从上午10:20到11:00旋转了____________度.
3.如图,△ABC为等腰三角形,∠BAC90o,AD是斜边BC上的中线,△ABD旋转到△ACE的位置.
(1)旋转中心是哪一点?旋转的角度是多少度? (2)四边形ADCE是正方形吗?
B能力升级
4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB90o,∠A35o,以直角顶点C为旋转中心,将△ABC旋转到△A'B'C位置,其中A'、B'分别是A、B的对应点,且点B在斜边A'B'上,直角边CA'交AB于D.求∠BDC的度数.
5.将两块含30o角且大小相同的直角三角板如图1那样摆放.
(1)将图1中△A1B1C绕点C顺时针旋转45o得到图2,A1C与AB相交于点P1,求证:AP12CP1.
(2)如图3,将图2中△A1B1C绕点C顺时针旋转30o到△A2B2C,点P2是A2C与AB的交点.线段CP1与P1P2之间存在一个确定的等量关系,请你写出这个关系式并说明理由.
(图1) (图2) (图3)
C感受中考
6.如图,在平面直角坐标系中,先把梯形ABCD向左平移6个单位得到梯形A1B1C1D1.
(1)请你在平面直角坐标系中画出梯形A1B1C1D1;
(2)以点C1为旋转中心,把(1)中画出的梯形纸绕点C1顺时针方向旋转90o得到梯形A2B2C2D2,请你画出梯形A2B2C2D2. BACB1A1P1BACB1A1P2B2A2P1BACB1A1
(第7题) (第8题)
7.在如图所示的方格纸中,每个小方格都是边长为1个单位的正方形,△ABC的三个顶点都在格点上(每个小方格的顶点叫做格点).
(1)画出△ABC向平移4个单位后的△A1B1C1;
(2)画出△ABC绕点O顺时针旋转90o后的△A2B2C2.
要点探究
活学活用1.(1)旋转中心是点A,旋转角为90度;(2)DE=3;(3)BE=DF.
活学活用2.72.
活学活用3.△APP是等腰直角三角形.
随堂尝试
A基础达标
1.(1)C (2)B (3)B (4)C (5)C
2.(1)50°(2)155°,25°(3)120°(4)240
3.(1)旋转中心是点A,旋转角度是90°;(2)四边形ADCE是正方形.
4.∠BDC105.
B能力升级
5.(1)作P1D⊥AC,则AP12P1D,CP12P1D,∴AP12CP1;(2)作P1D⊥CP2,易证得CP12CP2.
C感受中考
7.图略.
8.图略.