
下列兩組圖形中,從左邊到右邊分別是由哪一種圖形變換得到的?
第一組是平移得到的,第二組是軸對(duì)稱變換得到的.
物體是不斷運(yùn)動(dòng)和變化的。日常生活中,除平移和軸對(duì)稱變換外,還有一些圖形變換,簡(jiǎn)單的,復(fù)雜的,讓世界變得和諧美好。例如,旋轉(zhuǎn)也是一種常見的、簡(jiǎn)單的圖形變換。自轉(zhuǎn)的地球、摩天輪、風(fēng)車、機(jī)械手表、電風(fēng)扇……這些物體的運(yùn)動(dòng)都是旋轉(zhuǎn).
那么,什么叫做旋轉(zhuǎn)呢?旋轉(zhuǎn)有什么性質(zhì)呢?
將一個(gè)平面圖形F上的每一個(gè)點(diǎn),繞這個(gè)平面內(nèi)一定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)同一個(gè)角α,(即把圖形F上每一個(gè)點(diǎn)與定點(diǎn)的連線繞定點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)角α),得到圖形F', 如圖,圖形的這種變換叫做旋轉(zhuǎn).這個(gè)定點(diǎn)O叫旋轉(zhuǎn)中心,角α叫做旋轉(zhuǎn)角.
原位置的圖形F叫做原像,新位置的圖形F'叫做圖形F在旋轉(zhuǎn)下的像. 圖形F上的每一個(gè)點(diǎn)P與它在旋轉(zhuǎn)下的像點(diǎn)P'叫做在旋轉(zhuǎn)下的對(duì)應(yīng)點(diǎn).
【例1】△A1B1C1和 △A2B2C2均是由△ABC經(jīng)過旋轉(zhuǎn)所得,請(qǐng)分析△A1B1C1和△A2B2C2的旋轉(zhuǎn)過程,并說出決定旋轉(zhuǎn)的因素.
1. 繞點(diǎn) 旋轉(zhuǎn) °得△A1B1C1;
2. 繞點(diǎn) 旋轉(zhuǎn) °得△A2B2C2;
旋轉(zhuǎn)的決定因素: 旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)方向).
1.如圖 ,將三角形ABC按逆時(shí)針方向繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)60o得到三角形A'B'C',三角形ABC內(nèi)的點(diǎn)P在這個(gè)旋轉(zhuǎn)下的像是點(diǎn)P',則OA'與OA相等嗎?∠POP'和∠AOA'相等嗎?度數(shù)等于多少?
由旋轉(zhuǎn)的概念可得,OA與OA'相等.
由旋轉(zhuǎn)的概念可得,∠POP'=60o=∠AOA'.
2.當(dāng)三角形ABC旋轉(zhuǎn)到新的位置,得到三角形A'B'C',它的形狀和大小發(fā)生變化了嗎?
旋轉(zhuǎn)前后,形狀、大小都沒有發(fā)生變化.
1.一個(gè)圖形和它經(jīng)過旋轉(zhuǎn)所得到的圖形中,對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等,兩組對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別與旋轉(zhuǎn)中心的連線所成的角相等.
2.旋轉(zhuǎn)不改變圖形的形狀和大小. .
【例2】如圖,將三角形ABC按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45o,得到三角形AB'C'. (1)圖中哪一點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)中心? (2)∠B'CB和∠C'AC有何關(guān)系?它們的度數(shù)是多少? (3)AB與AB',AC與AC'有何關(guān)系?
∵B與B‘,C與C’是對(duì)應(yīng)點(diǎn). ∴∠B‘AB=∠C’AC=45o.(兩組對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別與旋轉(zhuǎn)中心的連線所成的角相等,且等于旋轉(zhuǎn)角 )
∵對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等,∴AB=AB',AC=AC'.
【例3】已知線段AB和點(diǎn)O,畫出AB繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)100°后的圖形.
⑵.作∠AOC=100°,
(5).作∠BOD=100°,
(7).連接A’B’線段A’B’就是線段AB繞點(diǎn)O按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)100°后的對(duì)應(yīng)線段.
(3).在OC上截取OA’=OA
(6).在OD上截取OB’=OB
注:作旋轉(zhuǎn)后的圖形可以轉(zhuǎn)化為作旋轉(zhuǎn)后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)
1. 如圖,此圖案可看成是由圖中的哪個(gè)基礎(chǔ)圖形經(jīng)過怎樣的變換而得到?(用筆把基礎(chǔ)圖形圈出來)
答:此圖案由所圈基礎(chǔ)圖形繞中心點(diǎn)O順時(shí)針每次旋轉(zhuǎn)90°,共旋轉(zhuǎn)3次而成.
2. 如圖,將直角三角形ABO繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,作出旋轉(zhuǎn)后的直角三角形.
解析:把直角三角形ABO順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,可以先把邊AO,BO順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,分別找到頂點(diǎn)A,B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A′,B′。畫出線段A′O,B′O,連接A′B′,即得所求作的直角三角形A′B′O。
3.如圖所示,在正方形網(wǎng)格中,圖①經(jīng)過 變換可以得到圖②;圖③是由圖②經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變換得到的,其旋轉(zhuǎn)中心是點(diǎn) (填“A”“B”或“C”).
解析:觀察可得:圖①與圖②對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置不變,通過平移可以得到;根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心的確定方法,兩組對(duì)應(yīng)點(diǎn)連線的垂直平分線的交點(diǎn),可確定圖②經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變換得到圖③的旋轉(zhuǎn)中心是A.
4.如圖所示,在等腰直角三角形ABC中,∠B=90°,將△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后得到△AB‘C’,則∠BAC'等于( )A.60° B.105° C.120° D.135°【解析】因?yàn)樵诘妊苯侨切蜛BC中,∠B=90°,將△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°后得到△AB'C',所以∠CAC'=60°,所以∠BAC'=45°+60°=105°.
5. 如圖,在正方形網(wǎng)格中,線段A′B′是線段AB繞著某點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α角得到的,點(diǎn)A′與點(diǎn)A對(duì)應(yīng),則角α的大小為( )A. 30° B. 60° C. 90° D. 120°
解析:根據(jù)“對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等,兩組對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別與旋轉(zhuǎn)中心的連線所成的角相等”確定旋轉(zhuǎn)中心的位置,如圖中點(diǎn)O,即可求出旋轉(zhuǎn)角.
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