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例题2:旋转作图

图形的旋转与中心对称 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 在平面内,将一个图形绕某定点按一定方向转动一定角度,得到新图形的几何变换过程。

从哪来 本知识点建立在例题1:求顶点坐标与对称轴之上。通过掌握二次函数的顶点(旋转中心)及对称轴(辅助定位线),为确定旋转后的关键点位置提供几何基准。

为什么 旋转的本质是“保距变换”,即旋转前后对应点到旋转中心的距离相等,且对应点与旋转中心连线所成的角等于旋转角。 之所以要作图,是因为直接计算旋转后的坐标涉及三角函数(初三尚未系统学习),而利用“距离不变”和“角度相等”的几何性质,可以通过尺规作图精确找到新位置。这体现了从“代数计算”向“几何直观”的思维转换,是解决复杂动态几何问题的基础工具。

讲法
【动态演示法】 适合视觉型、直觉思维较强的学生。 操作:使用几何画板或实物模型(如带刻度的转盘)。固定中心点O,标记一点A。拖动A点旋转,观察OA长度不变,∠AOA'等于设定角度。 讲解:强调“手拉手”模型,让学生看到图形像时钟指针一样扫过,重点感受“定中心、定方向、定角度”三个要素。
讲法
【坐标推导法】 适合逻辑严密、擅长代数运算的学生。 操作:在坐标系中,设中心O(0,0),点A(a,b)。旋转90度后,利用全等三角形证明新坐标为(-b,a)或(b,-a)。 讲解:虽然初三不要求通用公式,但通过特殊角(90度)的坐标变换,让学生理解旋转本质是坐标系的旋转,建立数形结合的深层联系。
讲法
【生活类比法】 适合抽象思维较弱、需要情境支撑的学生。 操作:模拟“开门”动作。门轴是旋转中心,门把手是动点,门板是图形。 讲解:问学生“门把手离门轴的距离变了吗?”(没变),“门把手转过的角度和门板转过的角度一样吗?”(一样)。由此引出作图步骤:先连中心,再量距离,最后定角度。
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练一道
基础题
如图,在正方形ABCD中,点E是边BC上的一点。将△ABE绕点A顺时针旋转90°得到△ADF。请画出旋转后的图形,并指出对应点。
变式
如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC。将△ABC绕点C逆时针旋转45°得到△A'B'C。若AB=2,求AA'的长。
看解答过程
1. 确定中心:点A为旋转中心。 2. 确定方向与角度:顺时针,90°。 3. 找对应点: * 点A不动。 * 点B在AB边上,顺时针转90°,且AB=AD,故点B的对应点为点D。 * 点E在BC上,需作图:过点D作DF⊥CD,且DF=BE(因为旋转保距,且∠ADC=90°,故DF在CD延长线上或垂直方向,根据正方形性质,E在BC,转90度后F应在CD的延长线方向,具体为:以A为中心,AE为半径画弧,与过D且垂直于AD的直线交于F)。 * *修正更严谨的尺规作图描述*: 1. 连接AE。 2. 以A为圆心,AE长为半径画弧。 3. 过点D作AD的垂线(即CD所在直线),与上述弧交于点F(取顺时针方向)。 4. 连接DF、AF。 5. △ADF即为所求。
试试手自己判
检测题
在平面直角坐标系中,点P(3, 4) 绕原点O顺时针旋转90°得到点P'。请写出点P'的坐标,并简述作图依据。
看答案和判分标准
答案:点P'的坐标为 (4, -3)。
判对标准:
1. 坐标正确:(4, -3)。(2分)
2. 依据清晰:提到“顺时针”、“90度”、“第一象限转到第四象限”或“横纵坐标互换并变号”的逻辑。(2分)
3. 若仅写坐标无依据:得1分。
4. 若坐标为(-4, 3)或(3, -4):0分(方向或变换规则错误)。
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