【内容提要】
1、 定义:
把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转.点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.
注:根据旋转的概念可知,旋转变换包括三个方面的要素,即旋转中心、旋转方向和旋转角度.
2、旋转的性质:
①旋转后的图形与原图形是全等的;
②旋转前后两个图形对应点到旋转中心的距离相等;
③对应点与旋转中心所连线段的夹角都等于旋转角;
3、中心对称
(1)概念:把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就关于说这两个
图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心,这两个图形中的对应点叫做中心的对称点。
(2)性质:中心对称是一种特殊的旋转(旋转角为180°),满足旋转的性质,由旋转的性质可以得到
中心对称性质:
①关于中心对称的两个图形是全等的;
②对称点所连线段经过对称中心;
③对称点所连线段被对称中心平分.
4、平移、旋转、轴对称的区别和联系
学习旋转变换与学习平移、轴对称的过程基本一致,主要都是研究变换过程中的不变量,是研究几何问题、发现几何结论的有效工具. 平移、轴对称、旋转都是全等变换,只改变图形的位置,不改变图形的形状和大小. 由于变换方式的不同,故变换前后具有各自的性质.
| 平移 | 轴对称 | 旋转 | ||
| 相同点 | 都是全等变换,即变换前后的图形全等. | |||
| 不同点 | 定义 | 把一个图形沿某一方向移动一定距离的图形变换,叫~. | 把一个图形沿着某一条直线折叠的图形变换叫~. | 把一个图形绕着某一定点转动一个角度的图形变换叫~. |
| 图形 | ![]() |
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要素 |
平移方向 平移距离 |
对称轴 | 旋转中心、旋转方向、 旋转角度 | |
| 性质 | 连接各组对应点的线段平行(或共线)且相等. | 任意一对对应点所连线段被对称轴垂直平分. | 对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角. 即:对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等. | |
5、旋转与中心对称
中心对称是一种特殊的旋转(旋转180°),满足旋转的性质,由旋转的性质可以得到中心对称性质.
| 旋转 | 中心对称 | ||
| 图 形 |
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| 性质 | 1 | 对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角. | 对称点所连线段都经过对称中心. |
| 2 | 对应点到旋转中心的距离相等. | 对称点所连线段被对称中心所平分. | |
| 3 | 旋转前、后的图形全等. | 关于中心对称的两个图形是全等图形 | |
【典型例题】
1、利用旋转的性质确定一个旋转变换的旋转中心、旋转角,探索图形之间的变换关系.
A、E、F在y轴上,下面判断正确的是( )A.△DEF是△ABC绕点O顺时针旋转90°得到的
B.△DEF是△ABC绕点O逆时针旋转90°得到的
C.△DEF是△ABC绕点O顺时针旋转60°得到的
D.△DEF是△ABC绕点O顺时针旋转120°得到的
解:选A,也可以绕点O逆时针旋转270°。

解:选A。
2、利用旋转、中心对称的性质作图.

解:如图2,△A1B1C1记为所求,AA1=

[分析]利用过中心对称图形的对称中心的直线等分该图形的面积。
解:

3、运用图形变换的思想解决问题.
等边△DCE.B、E在C、D的同侧,若AB=解:∵在等边△ABD中,BD=AD,∠ADB=60°,
在等边△CDE中,DE=CD,∠CDE=60°,
∴∠BDE=∠ADC=60°-∠BDC.
∴△BDE≌△ADC.
∴BE=AC
∵在等腰Rt△ABC中,AB=
[小结]我们可以看成把△BDE绕点D顺时针旋转60°,得到△ADC.

[分析] 根据AD=CD,∠ADC=90°,试想将△APD绕点D逆时针旋转90°,得到△CED,可证四边形DPBE为正方形,但比较麻烦,不如先将四边形DPBC补成一个正方形。
解:过点D作DE⊥BC于点E,
∵DP⊥AB,∴∠DPB=∠DEB=90°,
∵∠ABC=90°,
∴四边形DPBE是矩形,∴∠PDE=90°,即∠CDE+∠CDP=90°
∵∠ADC=∠ADP+∠CDP=90°,
∴∠ADP=∠CDE
∵AD=CD, ∠APD=∠CED=90°,
∴△ADP≌△CDE
∴DP=DE.
∴矩形DPBE是正方形.
∵
∴DP=4.
[分析]要将题目条件中的三条线段尽可能集中在一个三角形中,而且出现等腰(或等边)三角形就可以利用旋转思想来构造全等三角形。
解:∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°.将△PAB绕点A逆时针旋转60°,得到△DAC,
∴△PAB≌△DAC.
∴PA=AD=4,PB=CD=3,∠APB=∠ADC.
∵在Rt△PCD中,PC=5,
∴
∴∠PDC=90°.
∵PA=AD,∠PAD=60°,
∴△PAD为等边三角形.
∴∠PDA=60°.
∵∠ADC=∠PDA+∠PDC=150°,
∴∠APB=150°.
[分析]利用AD=CD可以将△BCD绕点D逆时针 旋转60°,从而把条件集中到一个三角形中。证明:∵AD=CD,∠ADC=60°,
∴△BCD绕点D逆时针旋转60°,得到△EAD,
∴∠BDE=∠CDA=60°,△BCD≌△EAD.
∴BC=AE, BD=DE,∠DAE=∠DCB
∴△BDE为等边三角形.
∴BE=BD.
∵在四边形ABCD中,∠ABC=30°,∠ADC=60°,
∴∠DCB+∠DAB=270°,即∠DAE+∠DAB=270°.
∴∠BAE=90°.
∵在Rt△BAE中,
∴




