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人教版初三数学旋转模型(含详细解析)

旋转模型授课日期时间主题教学内容1.巩固并掌握旋转的性质;2.结合辅助线的构造,更深刻的认识旋转的性质;知识结构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2、►旋转具有以下特征:(1)图形中的每一点都绕着旋转中心旋转了同样大小的角度;(2)对应点到旋转中心的距离相等;(3)对应角、对应线段相等;(4)图形的形状和大小都不变。

3、旋转的思想:旋转也是图形的一种基本变换,通过图形旋转变换,从而将一些简单的平面图形按要求旋转到适当的位置,使问题获得简单的解决,它是一种要的解题方法。

4、旋转不同类型(一)正三角形类型在正中,为内一点,将绕点按逆时针方向旋转,使得与重合。

经过这样旋转变化,将图(1-1-a)中的、、三条线段集中于图(1-1-b)中的一个中,此时也为正三角形。

【例题】如图:(1-1):设是等边内的一点,PA=3,PB=4,PC=5,的度数是________.(二)正方形类型在正方形中,P为正方形内一点,将绕点按顺时针方向旋转,使得与重合。

经过旋转变化,将图(2-1-a)中的、、三条线段集中于图(2-1-b)中的中,此时为等腰直角三角形。

【例题】如图(2-1):是正方形内一点,点到正方形的三个顶点、、的距离分别为P A=1,PB=2,PC=3。

求此正方形ABCD。

面.(三)等腰直角三角形类型在等腰直角三角形中,,为内一点,将绕点按逆时针方向旋转,使得与重合。

经过这样旋转变化,在图(3-1-b)中的一个为等腰直角三角形。

【例题】如图,在中,∠ACB=900,BC=AC,P为内一点,且PA=3,PB=1,PC=2。

求的度数。

典型例题利用旋转的特征,可巧妙解决很多数学问题,如一.求线段长.例1. 如图,已知长方形ABCD 的周长为20,AB=4,点E在BC上,且 AE⊥EF,AE=EF,求CF的长。

【解析】:将△ABE以点E为旋转中心,顺时针旋转90°,此时点B旋转到点B' 处,AE与EF重合,由旋转特征知:B'E⊥BC ,四边形B'ECF 为长方形,∴CE=BF'=AB∵CF+CE=B'E+CE=BE+EC=BC=6∴CF=BC-CE=6-4=2二.求角的大小例2. 如图,在等边中,点、分别为、上的两点,且,与交于点,求的大小。

【解析】:因为,,所以以的中心(等边三角形三条中线的交点)为旋转中心,将顺时针旋转就得到了,∴∠AME=180°-∠AMC=180°-120°=60°三.进行几何推理例3. 如图,点在正方形的边上,平分,请说明成立的理由。

数学思想是解数学题的精髓和重要的指导方法,在平移和旋转中的应用也相当的广泛,一般可以归结为两种思想——对称的思想和旋转的思想,具体的分析如下:例4、如图,正方形ABCD内一点P,∠PAD=∠PDA=15°,连结PB、PC,请问:ΔPBC是等边三角形吗?为什么?【分析】:本题关键是说明∠PCD=∠PBA=30°,利用条件可以设想将ΔAPD绕点D逆时针方向旋转90°,而使A与C重合,此时问题得到解决.【解析】:将ΔAPD绕点D逆时针旋转90°,得ΔDP’C,再作ΔDP’C关于DC的轴对称图形ΔDQC,得ΔCDQ与ΔADP经过对折后能够重合。

∵PD=QD∴∠PDQ=90°-15°-15°=60°,∴△PDQ为等边三角形,∴∠PQD=60°.∵∠DQC=∠APD=180°-15°-15°=150°,∴∠PQC=360°-60°-150°=150°=∠DQC,,∵PQ=QD=CQ,∴∠PCQ=∠DCQ=15°∴∠PCD=30°∴∠PCB=60°而∠BP'C又是∠BP'P与∠CP'P之和,可各个击破,从而得解。

【解析】:由旋转的性质及特征可知:∠PBP'=90°,AP⊥P'C,BP=BP'∴在△BPP'中,又∵AP的延长线正好经过P'点∴∠AP'C=90°∴∠BP'C=∠AP'C+∠BP'P=135°从而可得∠APB=135°例7、已知:如图,E、F、G分别是正方形ABCD中BC、AB、CD上的点,且AE⊥FG。

求证:AE=FG【分析】:AE、FG所在位置不易证明相等,可将其一改变位置,如可用平移、旋转将其位置改变后再进行证明。

【证明】:延长AB至F'使BF'=BE,连结CF'∵正方形ABCD∴AB=CB,∠ABC=90°又∵∠CBF'=90°,BE=BF'∴△ABE绕点B顺时针旋转90°可得△CBF'∴AE=CF',AE⊥CF'∵FG⊥AE∴FG∥CF'又∵正方形ABCD,AB∥CD∴四边形GFF'C为平行四边形∴CF'=FG∴AE=FG例8、如图,P是正方形ABCD中AC上一点,PE⊥AD于E,PF⊥CD于F。

求证:(1)OE⊥OF(2)OE=OF而∠2=∠4∴∠1=∠4+∠3=60°,从而得证。

【解析】:(1)∵等边△ABC是旋转对称图形,且AE=BF=CD所以,△ABC绕旋转中心旋转120°后,△AEC、△BFA、△CDB能够重合∴∠2=∠4由∠1=∠2+∠3∴∠1=∠4+∠3=60°(2)同理可得:∠GMH=∠MGH=60°∴△GMH是等边三角形观察思考:旋转是几何变换中的基本变换,它一般先对给定的图形或其中一部分,通过旋转,改变位置后得新组合,然后在新的图形中分析有关图形之间的关系,进而揭示条件与结论之间的内在联系,找出证题途径。

一、选择题1.在下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是()2.如图,该图形围绕自己的旋转中心,按下列角度旋转后,不能..与其自身重合的是()A.B.C.D.3.在线段、等腰梯形、平行四边形、矩形、正五角星、圆、正方形和等边三角形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的图形有()A.3个B.4个C.5个D.6个4. 下列命题中的真命题是( )A.全等的两个图形是中心对称图形. B.关于中心对称的两个图形全等.C.中心对称图形都是轴对称图形. D.轴对称图形都是中心对称图形.5.如右图,四边形ABCD是正方形,ΔADE绕着点A旋转900后到达ΔABF的位置,连接EF,则ΔAEF的形状是()A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形A.B.C.D.6. 如图是万花筒的一个图案,图中所有小三角形均是全等三角形,其中把菱形ABCD 以A 为中心旋转多少度后可得图中另一阴影的菱形( )A.顺时针旋转60°B. 顺时针旋转120°C.逆时针旋转60°D. 逆时针旋转120°二、填空题7、 如图,一块等腰直角的三角板,在水平桌面上绕点按顺时针方向旋转到的位置,使三点共线,那么旋转角度的大小为8. 如图,△COD 是△AOB 绕点O 顺时针方向旋转40°后所得的图形,点C 恰好在AB 上,∠AOD =90°,则∠D 的度数是 .9. 如图,将矩形ABCD 绕点A 顺时针旋转90゜后,得到矩形AB ′C ′D ′,如果CD=2DA=2, 那么CC ′=_________.(第9题)BAC(第12题)(第13题)(第14题)(第15题)(第13题)CABD(第10题)10. 如图是中国共产主义青年团团旗上的图案(图案本身没有字母)则至少旋转____________度后能与原来图形重合.三、解答题11. 画出下列图形关于点O 的对称图形(10分)12. 如图所示,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,在建立平面直角坐标系后,△的顶点均在格点上(15分)(1)把△向上平移个单位后得到对应的△,画出△(2)以原点为对称中心,再画出与△关于原点对称的△(3)写出点坐标探究题:1. 已知正方形ABCD 和正方形AEFG 有一个公共点A,点G 、E 分别在线段AD 、AB 上.(15分)A BCOxy(第17题)· O(第16题)(第18题)若将正方形AEFG 绕点A 按顺时针方向旋转, 连接DG,在旋转的过程中,你能否从线段AE 、BE 和AB 中找到一条线段的长与线段DG 的长始终相等.并以图2为例说明理由.2. 一位同学拿了两块三角尺,做了一个探究活动:将 的直角顶点放在的斜边的中点处,设.(15分)(1)如图(1),两三角尺的重叠部分为,则重叠部分的面积为 ,周长为 . (2)将图(1)中的绕顶点逆时针旋转,得到图(2),此时重叠部分的面积为 ,周长为 . (3)如果将绕旋转到不同于图(1)和图(2)的图形,如图(3),请你猜想此时重叠部分的面积为 .ABC MNK图(1)ABC MN K图(2) ABCMNK 图(3)DG(第19题)3、如图,P是等边△ABC内一点,PA=2,,PC=4,求BC的长。

4.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D、E在BC上,∠DAE=45°,求证:.5、如图正方形ABCD中,,点E、F分别在BC、CD上,且∠BAE=30°,∠DAF=15°,求△AEF的面积.。

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