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第三章 《图形的平移与旋转》导学案
3.2图形的旋转(旋转的定义与性质)
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学习目标与重难点
学习目标:
1. 学生通过具体实例认识平面图形的旋转,理解旋转的基本要素.
2. 掌握旋转的性质并能解决简单的旋转问题.
3.学生亲身经历实验操作—观察—发现—猜想—验证—归纳等过程,进一步积累数学活动经验,发
展合情推理能力,体会图形运动中的变与不变,培养空间观念.
学习重点:
探索旋转的定义以及性质
学习难点:
旋转性质的应用
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教学过程
一、导入新课
1、场景引入(视频动画)
风扇叶片的转动、钟表指针、摩天轮的转动有什么共同的特征?与同伴交流.
2、观察图片,请你用一句话描述线段OA与△ABC的运动:
线段OA绕 点,按 方向,转动了 度。
△ABC绕 点,按 方向,转动了 度。
二、合作交流、新知探究
探究一:旋转的定义:
1、在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转。这个定
点 称为旋转中心,转动的角称为旋转角。
2、 旋转三要素:旋转方向、旋转中心、旋转角度OP绕O点顺时针方向旋转120°得到OP'
旋转方向、旋转中心、旋转角度
3、认识旋转中心,对应点,对应线段,对应角及旋转角。
△ABC 绕点 O 按顺时针方向旋转一个角度,得到△DEF,点A,B,C分别旋转到了点D,E,F.点A
与点D是一组对应点,线段 AB 与线段 DE 是一组对应线段,∠BAC与∠EDF是一组对应角.在这一
旋转过程中,点 O 是旋转中心,∠AOD,∠BOE,∠COF都是旋转角.
4、找旋转角
∠BOE、∠AOD、∠COF都是旋转角
探究二:旋转的性质
动手操作:如图 3-13,两张透明纸上的四边形 ABCD 和四边形 EFGH 完全重合,在纸上选取旋转中
心 O,并将其固定.把其中一张纸片绕点 O 旋转一定角度(如图 3-14).
(1)观察纸片上的两个四边形, 四边形 EFGH可以看作是四边形 ABCD经过怎样的运动得到的?它
们的形状和大小有什么关系?
(2)观察纸片上的两个四边形,你能发现有哪些相等的线段和相等的角?
(3)连接 AO,BO,CO,DO,EO,FO,GO,HO,你又
能发现有哪些相等的线段和相等的角?
(4)在图形中再取一些对应点,画出它们与旋转中
心所连成的线段,你又能发现什么?
【强调】旋转的性质:
一个图形和它经过旋转所得的图形中,对应线段相等,对应角相等; 对应点到旋转中心的距离相等;任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角都等于旋转角。
典例精析
例1. △ ABD经过旋转后到△ ACE的位置.
(1)旋转中心是哪一点?
(2)旋转了多少度?顺时针还是逆时针?
(3)如果M是AB的中点,经过上述旋转后,
点M转到什么位置?
解:(1)旋转中心是点 ;
(2) 旋转了 °。
点M转到逆时针 ;
例题2:如图,将等腰△ABC绕顶点B逆时针方向旋转α度到△A1BC1的位置,AB与A1C1相交于点
D,AC与A1C1,BC1分别交于点E,F.
求证:△BCF≌△BA1D;
解析:根据等腰三角形的性质得到AB=BC,∠A=∠C,
由旋转的性质得到A1B=AB=BC,∠A1=∠A=∠C,∠A1BD=∠CBC1,根据全等三角形的判定定理得到
△BCF≌△BA1D;
自己完成证明过程:
三、课堂练习、巩固提高
基础达标:
1.下列现象中属于旋转的有( )个
①地下水位逐年下降;②传送带的移动;③方向盘的转动;④水龙头开关的转动;⑤钟摆的运动;
⑥荡秋千运动.
A.2 B.3 C.4 D.5
2. 下列说法正确的是( )
A.旋转改变图形的形状和大小 B.平移改变图形的位置
C.平移图形可以向某方向旋转一定距离得到 D.由平移得到的图形也一定可由旋转得到
3.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( )
A. 0.5 B. 1.5 C. D. 14.如图所示,AB是长为4的线段,且CD⊥AB于O.你能借助旋转的方法求出图中阴影部分的面积吗?
说说你的做法.
第3题 第4题 第5题
5.下面4个三角形不能由三角形ABC经过平移或旋转得到
6.将一个直角三角板绕30°角的顶点顺时针旋转,使一直角边与原斜边在同一条直线上(如图所示).
旋转角 150°连结BB’,△ABB’是 等腰 三角形
第6题 第7题
能力提升:
7.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′
的位置,若AE=1,BE=2,CE=3则∠BE′C= 度.
拓展迁移
8.如图,四边形ABCD是正方形,点E在AB上,点F在BC的延长线上,且AE=CF.则:
(1) △ 和△ 可以经过旋转得到;
(2)旋转中心是 点 ;
(3)旋转了 度;
(4)如果连接EF,那么△DEF是怎样的三角形?
四、总结反思、拓展升华
图形的旋转
定义:在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转。这
个定点称为旋转中心,转动的角称为旋转角。
旋转三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角度。性质:
(1). 经过旋转,图形上的每一点都绕旋转中心沿相同方向转动了相同的角度。
(2). 旋转图形的任意一对对应点与旋转中心的连线所成的角都是旋转角。
(3). 旋转图形的任意一对对应点到旋转中心的距离相等。
(4). 旋转后的图形与原图形全等。(旋转不改变图形的形状和大小)
五、【作业布置】
基础达标:
1.下列运动属于旋转的是( )
A.足球在草地上滚动 B.火箭升空的运动
C.汽车在急刹车时向前滑行 D.钟表的钟摆动的过程
2.如图,一个直角三角板ABC绕其直角顶点C旋转到△DCE的位置,若∠BCD=30°,下列结论错误的
是( )
A.∠ACD=120° B.∠ACD=∠BCE C.∠ACE=120° D.∠ACE﹣∠BCD=120°
第2题 第3题 第4题
3.如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AB′C′D′的位置,旋转角为α(0°<α<90°).
若∠1=112°,则∠α的大小是( )
A.68° B.20° C.28° D.22°
4. 学生想把放置在水平桌面上的一块三角板ABC(∠ACB=90°,∠A=30°),绕点C按顺时针方向旋
转θ角,转到△A′B′C的位置,其中A′,B′分别是A,B的对应点,B在A′B′上(如图所示),
则θ角的度数为( C )
A.30° B.45° C.60° D.90°
5.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( )
A.30° B.45° C.90° D.135°
6.在平面直角坐标系中,把点P(﹣5,4)向右平移9个单位得到点P1,再将点P1绕原点顺时针旋转
90°得到点P2,则点P2的坐标是( )
A.(4,﹣4) B.(4,4) C.(﹣4,﹣4) D.(﹣4,4)能力提升:
7.如图,△ABC中,AD是中线,将△ACD旋转后与△EBD重合.
(1)旋转中心是点 ,旋转了 度;
(2)如果AB=7,AC=4,求中线AD长的取值范围.
拓展迁移:
8.如图,点E是正方形ABCD的边DC上一点,把△ADE顺时针旋转到△ABF的位置.
(1)旋转中心是点 ,旋转角度是 度;
(2)若四边形AECF的面积为16,DE=3,求EF的长.
课堂练习参考答案
1、C
2、B
3、D
4、旋转到同一个象限,构成四分之一个圆
5、(1)号三角形由三角形ABC平移得到。(3)、(4)号三角形由三角形ABC旋转和平移得到。
无论把三角形ABC平移还是旋转都不能得到(2)号三角形,只能通过轴对称变换得到。
6、150°;等腰
7、135°解答提示:连接EE′,根据旋转性质和等腰三角形性质得∠BE'E=45°,由勾股定理逆定
理可证△EE′C是直角三角形得到∠EE′C=90°∠BE′C=∠BE′E+∠EE′C=135°8、(1)ADE, CDF; (2)D;(3)90°
(4)解:由旋转的性质可得,DE=DF,并∠EDF=∠ADC=90°,
所以,△DEF是等腰直角三角形.
课外作业参考答案
1、D
2、C
3、D
4、C
5、C
6、A
7、解:(1)∵将△ACD旋转后能与△EBD重合,
∴旋转中心是点D,旋转了180度;
故答案为:D,180;
(2)∵将△ACD旋转后能与△EBD重合,
∴BE=AC=4,DE=AD,
在△ABE中,由三角形的三边关系得,AB﹣BE<AE<AB+BE,
∵AB=7,
∴3<AE<11,即3<2AD<11,
∴1.5<AD<5.5,
即中线AD长的取值范围是1.5<AD<5.5.
8、解:(1)把△ADE顺时针旋转得到△ABF的位置是绕嗲A顺时针旋转。
∵旋转中心是点A, 四边形ABCD是正方形,
∴∠DAB=90°
∴旋转了90°
故答案为:A;90°
(2),有旋转的性质可知△ADE≌△ABF
∴△ADE的面积等于△ABF的面积
∴四边形AECF的 面积等于正方形ABCD的面积=16
∴ 正方形的边长是4,BF=DE=3
AD=DC=BC=4, FC=FB+BC=7 EC=DC-DE=1