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第3章圓的基本性質(zhì)3.2圖形的旋轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解旋轉(zhuǎn)的概念,能識別現(xiàn)實(shí)生活中圖形的旋轉(zhuǎn),理解圖形旋轉(zhuǎn)的三要素:旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角.會按照要求作出簡單平面圖形經(jīng)過旋轉(zhuǎn)后的圖形,體驗旋轉(zhuǎn)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用.理解旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),并會運(yùn)用其解決簡單的旋轉(zhuǎn)問題.課前回顧下列圖形是通過什么變換得到的?平移變換軸對稱變換情境導(dǎo)入風(fēng)車葉片和鐘表的鐘擺在運(yùn)動過程中,哪些改變了?哪些保持不變?探究學(xué)習(xí)風(fēng)車的葉片由A至B的運(yùn)動,鐘表的鐘擺由C至D的運(yùn)動.它們有什么共同的特點(diǎn)?ABCD運(yùn)動物體上各部分都繞同一個固定的點(diǎn),按同一個方向,旋轉(zhuǎn)同一個角度.O一般地,一個圖形變?yōu)榱硪粋€圖形,在運(yùn)動的過程中,原圖形上的所有點(diǎn)都繞一個固定的點(diǎn),按同一個方向,轉(zhuǎn)動同一個角度,這樣的圖形運(yùn)動叫做圖形的旋轉(zhuǎn).圖形的旋轉(zhuǎn)及相關(guān)概念旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)中心O這個固定的點(diǎn)叫做旋轉(zhuǎn)中心,轉(zhuǎn)動的角稱為旋轉(zhuǎn)角.如果圖形上的點(diǎn)A經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)A′,那么這兩個點(diǎn)A和A′叫做這個旋轉(zhuǎn)的對應(yīng)點(diǎn).AA′圖形的旋轉(zhuǎn)及相關(guān)概念△ABC繞A沿_______旋轉(zhuǎn)到達(dá)△ADE的位置.則旋轉(zhuǎn)中心是點(diǎn)___,旋轉(zhuǎn)角是_______、_______,旋轉(zhuǎn)角度為____度,其中的對應(yīng)點(diǎn)有_______、_______、_______.ABCDEA∠BAD90C與EA與AB與D順時針旋轉(zhuǎn)三要素:旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度.∠CAE生活中圖形旋轉(zhuǎn)的例子如圖,經(jīng)過怎樣的旋轉(zhuǎn)變換,可由射線OP得到射線OQ?解:將射線OP以O(shè)為旋轉(zhuǎn)中心,按順時針方向,旋轉(zhuǎn)90°得到射線OQ.做一做OPQ典例精講例1如圖,O是△ABC外一點(diǎn),以點(diǎn)O為旋轉(zhuǎn)中心,將△ABC按順時針方向旋轉(zhuǎn)80°,作出經(jīng)旋轉(zhuǎn)變換后的圖形.OABCO解:1.以點(diǎn)O為旋轉(zhuǎn)中心,分別把點(diǎn)A,B,C按順時針方向旋轉(zhuǎn)80°,得點(diǎn)A′,B′,C′.2.連結(jié)A′B′,B′C′,C′A′.△A′B′C′就是所求作的經(jīng)旋轉(zhuǎn)后的圖形.ABCA′B′C′旋轉(zhuǎn)作圖旋轉(zhuǎn)作圖的步驟(1)明確題目要求:弄清旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角;(2)分析所作圖形:找出構(gòu)成圖形的關(guān)鍵點(diǎn);(3)找出關(guān)鍵點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn):將各關(guān)鍵點(diǎn)按一定方向旋轉(zhuǎn)一定的角度,得到各關(guān)鍵點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn);(4)作出新圖形:順次連結(jié)作出的各對應(yīng)點(diǎn);(5)寫出結(jié)論:說明作出的圖形.如圖,O是△ABC外一點(diǎn),以點(diǎn)O為旋轉(zhuǎn)中心,將△ABC按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°到達(dá)△DEF的位置.討論ABCODEF1.線段OA與OD有什么關(guān)系?2.∠AOD與∠BOE有什么關(guān)系?3.△ABC與△DEF形狀和大小有什么關(guān)系?OA=OD∠AOD=∠BOE△ABC≌△DEF旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)一般地,圖形的旋轉(zhuǎn)有下面的性質(zhì):圖形旋轉(zhuǎn)所得的圖形和原圖形全等.對應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等.任何一對對應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心連線所成的角度等于旋轉(zhuǎn)的角度.當(dāng)圖形旋轉(zhuǎn)的角度為180°時,所得的圖形和原圖形關(guān)于旋轉(zhuǎn)中心成中心對稱.典例精講例2
已知:如圖,矩形AB′C′D′是矩形ABCD以點(diǎn)A為旋轉(zhuǎn)中心,按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°所得的圖形.求證:對角線BD與對角線B′D′所在的直線互相垂直.證明:如圖,線段D′B′由對角線DB經(jīng)過旋轉(zhuǎn)得到.延長D′B′,交DB于點(diǎn)E.ABCDB′C′D′E在矩形ABCD中,∠BAD=90°,又∵∠D′AD=90°(一對對應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心連線所成的角度等于旋轉(zhuǎn)的角度),∴點(diǎn)D′,A,B在同一條直線上.∵Rt△D′AB′≌Rt△DAB(圖形經(jīng)過旋轉(zhuǎn)所得的圖形和原圖形全等),∴∠AD′B′=∠ADB,∴∠AD′B′+∠ABD=∠ADB+∠ABD=90°,∴∠D′EB=180°-(∠AD′B′+∠ABD)=90°,即BD⊥B′D′.ABCDB′C′D′E如圖,能通過圖形的旋轉(zhuǎn),使圖形A與圖形B重合嗎?如果用兩種圖形的運(yùn)動呢?比如旋轉(zhuǎn)和軸對稱,旋轉(zhuǎn)和平移等.拓展活動BA隨堂練習(xí)1.把下列各英文字母旋轉(zhuǎn)180°后,仍是原來英文字母的是()V
H
L
Z
W
B
I①②③④⑤⑥⑦A.②④⑤⑦ B.②③⑦C.①③⑤⑦ D.②④⑦DA.
B.
C.
D.2.Rt△ABC以點(diǎn)C為旋轉(zhuǎn)中心,逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到△CDE的圖形是()A3.如圖,在直角△OAB中,∠AOB=30°,將△AOB繞點(diǎn)O逆時針方向旋轉(zhuǎn)100°得到△OA1B1,則∠A1OB的度數(shù)為
.70°解析:∵將△OAB繞點(diǎn)O逆時針旋轉(zhuǎn)100°得到△OA1B1,∠AOB=30°,∴△OAB≌△OA1B1,∠A1OA=100°,∴∠A1OB1=∠AOB=30°.∴∠A1OB=∠A1OA-∠AOB=70°.4.如圖,在△ABC和△ADE中,點(diǎn)E在BC邊上,∠BAC=∠DAE,∠B=∠D,AB=AD.(1)求證:△ABC≌△ADE;(2)如果∠AEC=75°,將△ADE繞著點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)一個銳角后與△ABC重合,求這個旋轉(zhuǎn)角的大?。猓?1)證明:∵∠BAC=∠DAE,AB=AD,∠B=∠D,
∴△ABC≌△ADE.
(2)∵△ABC≌△ADE,
∴AC與AE是一組對應(yīng)邊,
∴∠CAE為旋轉(zhuǎn)角,
∵AE=AC,∠AEC=75°,
∴∠ACE=∠AEC=75°,
∴∠C
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