沈占立
一、本章知識分析
旋轉(zhuǎn)包括圖形的旋轉(zhuǎn),以及特殊的旋轉(zhuǎn)——中心對稱.本章和以前的“圖形平移”、“軸對稱變換”一起構(gòu)成圖形變換的系統(tǒng),它們揭示了平面幾何圖形相互聯(lián)系的基本規(guī)律.
本章的重點是掌握旋轉(zhuǎn)的基本規(guī)律,進而掌握中心對稱的基本特征和性質(zhì),并能根據(jù)這些特征和性質(zhì)作出簡單圖形.在掌握旋轉(zhuǎn)基本規(guī)律的基礎(chǔ)上,對實際圖形中的旋轉(zhuǎn)關(guān)系進行分析.判斷圖形的對稱性是本章重要的知識點,也是中考的熱點.
二、概念歸納整理
1. 旋轉(zhuǎn)
(1) 定義:把一個圖形繞著某一點O轉(zhuǎn)動一個角度的圖形變換叫做旋轉(zhuǎn).點O叫做旋轉(zhuǎn)中心,轉(zhuǎn)動的角叫做旋轉(zhuǎn)角.
旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)方向,這三點是旋轉(zhuǎn)的三要素.
(2) 旋轉(zhuǎn)的性質(zhì):
① 互相對應的兩點到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等;
② 互相對應的兩點與旋轉(zhuǎn)中心連線的夾角等于旋轉(zhuǎn)角;
③ 旋轉(zhuǎn)不改變圖形的形狀和大小.
(3) 關(guān)于旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)也可這樣理解:經(jīng)過旋轉(zhuǎn),圖形上的每一點都繞旋轉(zhuǎn)中心沿相同的方向轉(zhuǎn)動了相同的角度;任意相互對應的兩點與旋轉(zhuǎn)中心的連線所成的角都是旋轉(zhuǎn)角,相互對應的兩點到旋轉(zhuǎn)中心的距離都相等.
(4) 確定圖形旋轉(zhuǎn)前后對應元素的方法:
① 旋轉(zhuǎn)角:首先找出對應點A和A′,然后分別與旋轉(zhuǎn)中心連接,即連接OA和OA′,以旋轉(zhuǎn)中心為頂點的∠AOA′是旋轉(zhuǎn)角;
② 對應直線或線段:先找出兩對對應點,比如A與A′,B與B′,然后連接AB和A′B′,AB與A′B′就是對應直線(或線段);
③ 找對應圖形:將一個組合圖形旋轉(zhuǎn)后,確定這個組合圖形中的某個小圖形A的對應圖形,這是一個難點.可以這樣操作:先在圖形A上確定若干個關(guān)鍵點,然后在旋轉(zhuǎn)后的圖形上找出對應點,依次連接這些點(如果線已存在,只確定就可以了),就可以得到A的對應圖形.
2. 中心對稱
(1) 定義:把一個圖形繞著某一個點旋轉(zhuǎn)180°,如果它能夠與另一個圖形重合,就說這兩個圖形關(guān)于這個點對稱或中心對稱.
(2) 中心對稱的性質(zhì):
① 關(guān)于中心對稱的兩個圖形,對稱點所連線段都經(jīng)過對稱中心,而且被對稱中心平分;
② 關(guān)于中心對稱的兩個圖形是全等圖形.
3. 中心對稱圖形
(1) 定義:把一個圖形繞著某一個點旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠與原來的圖形完全重合,那么這個圖形叫做中心對稱圖形.
(2) 中心對稱與中心對稱圖形是兩個不同的概念,它們既有區(qū)別又有聯(lián)系.區(qū)別:中心對稱是指兩個圖形的關(guān)系,中心對稱圖形是指一個圖形具有某種性質(zhì).聯(lián)系:把一個中心對稱圖形的兩部分看成兩個圖形,則它們成中心對稱;若把中心對稱的兩個圖形看成一個整體,則成為一個中心對稱圖形.
三、解題方法總結(jié)
1. 旋轉(zhuǎn)作圖的步驟:
(1) 確定旋轉(zhuǎn)中心及旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角;
(2) 找出圖形中的關(guān)鍵點;
(3) 將圖形中的關(guān)鍵點與旋轉(zhuǎn)中心連接起來,然后按旋轉(zhuǎn)方向分別將它們旋轉(zhuǎn)一個旋轉(zhuǎn)角,得到此關(guān)鍵點的對應點.
(4) 按原圖形的順序連接對應點,得到的圖形就是旋轉(zhuǎn)后的圖形.
2. 尋找兩個成中心對稱的圖形的對稱中心的方法:連接所有對應點相交于一點,該點即為對稱中心.根據(jù)兩條直線的交點的唯一性,只要連接兩對對應點,這兩條直線的交點即為對稱中心.
3. 判斷兩個圖形是否成中心對稱的方法:可先用排除法判斷.如果兩個圖形不全等,就不可能成中心對稱.如果兩個圖形全等,再進行第二步(要注意,兩個圖形全等,也并不一定能成中心對稱):連接兩個圖形的對應點的線段是否經(jīng)過同一點,并且被該點平分.