平移与旋转--知识讲解

平移与旋转--知识讲解
【学习目标】
1.理解平移、旋转的基本概念，掌握平移、旋转的基本特征，并能利用平移与旋转的性质进行证明有关问题；
2.知道一个图形进行平移后所得的图形与原图形之间所具有的联系和性质，能用平移变换有关知识说明一些简单问题及进行图形设计；理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质；
3.能够按要求作出简单平面图形旋转后的图形，并能利用旋转进行简单的图案设计.
【要点梳理】
要点一、平移
1. 定义：在平面内，将一个图形沿某个方向移动一定的距离，图形的这种移动叫做平移．
要点诠释：
（1）图形的平移的两要素：平移的方向与平移的距离．
（2）图形的平移不改变图形的形状与大小，只改变图形的位置.
2. 性质：
图形的平移实质上是将图形上所有点沿同一方向移动相同的距离，平移不改变线段、角的大小，具体来说：
（1）平移后，对应线段平行（或共线）且相等；
（2）平移后，对应角相等；
（3）平移后，对应点所连线段平行（或共线）且相等；
（4）平移后，新图形与原图形的形状与大小不变.
要点诠释：
（1）“连接各组对应点的线段”的线段的长度实际上就是平移的距离．
(2)要注意“连接各组对应点的线段”与“对应线段”的区别，前者是通过连接平移前后的对应点得到的，而后者是原来的图形与平移后的图形上本身存在的.
3. 作图：
平移作图是平移基本性质的应用，在具体作图时，应抓住作图的“四步曲”——定、找、移、连．
(1)定：确定平移的方向和距离；
(2)找：找出表示图形的关键点；
(3)移：过关键点作平行且相等的线段，得到关键点的对应点；
(4)连：按原图形顺次连接对应点．
要点二、旋转的概念
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(如∠AOA′),如果图形上的点A经过旋转变为点A′，那么，这两个点叫做这个旋转的对应点.
要点诠释：旋转的三个要素：旋转中心、旋转方向和旋转角度.
要点三、旋转的性质
(1)对应点到旋转中心的距离相等（OA=OA′）；
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角；
(3)旋转前、后的图形的形状与大小不变.
要点诠释：图形绕某一点旋转，既可以按顺时针旋转也可以按逆时针旋转.
要点四、旋转的作图
在画旋转图形时，首先确定旋转中心，其次确定图形的关键点，再将这些关键点沿指定的方向旋转指定的角度，然后连接对应的部分，形成相应的图形．
要点诠释：
作图的步骤：
(1)连接图形中的每一个关键点与旋转中心；
(2)把连线按要求（顺时针或逆时针）绕旋转中心旋转一定的角度（旋转角）；
(3)在角的一边上截取关键点到旋转中心的距离，得到各点的对应点；
(4)连接所得到的各对应点.
【典型例题】
类型一、平移
1．如图所示，平移△ABC，使点A移动到点A′，画出平移后的△A′B′C′．
【思路点拨】平移一个图形，首先要确定它移动的方向和距离，连接AA′后这个问题便获得解决．根据平移后的图形与原来的图形的对应线段平行(或在一条直线上)且相等，容易画出所求的线段．
【答案与解析】
解：如图所示，
（1）连接AA′，过点B作AA′的平行线l，在l上截取BB′＝AA′，则点B′就是点B的对应点．（2）用同样的方法做出点C的对应点C′，连接A′B′、B′C′、C′A′，
就得到平移后的三角形A′B′C′．
【总结升华】平移一个图形，首先要确定它移动的方向和距离．连接AA′，这个问题就解决了，然后分别把B、C按AA′的方向平移AA′的长度，便可得到其对应点B′、C′，这就是确定了关键点平移后的位置，依次连接A′B′，B′C′，C′A′便得到平移后的三角形A′B′C′．
2．如图所示，将△ABC沿直线AB向右平移后到达△BDE的位置，若∠CAB＝50°，∠ABC＝100°，则∠CBE的度数为________．
【答案】30°
【解析】根据平移的特征可知：∠EBD＝∠CAB＝50°而∠ABC＝100°
所以∠CBE＝180°-∠EBD-∠ABC＝180°-50°-100°＝30°
【总结升华】图形在平移的过程有“一变两不变”、“一变”是位置的变化，“两不变”是形状和大小不变．本例中由△ABC经过平移得到△BED．则有AC＝BE，AB＝BD，BC＝DE，∠A＝∠EBD，∠C＝∠E，
∠ABC＝∠BDE．
举一反三：
【变式】如图所示，△FDE经过怎样的平移可以得到△ABC( )
A．沿EC的方向移动DB长 B．沿BD的方向移动BD长
C．沿EC的方向移动CD长 D．沿BD的方向移动DC长
【答案】A
类型二、旋转的概念及性质
3.如图，把四边形AOBC绕点O旋转得到四边形DOEF.在这个旋转过程中：
（1）旋转中心是谁?
（2）旋转方向如何?
（3）经过旋转,点A、B的对应点分别是谁？
（4）图中哪个角是旋转角？
（5）四边形AOBC与四边形DOEF的形状、大小有何关系？
（6）AO与DO的长度有什么关系？ BO与EO呢？
（7）∠AOD与∠BOE的大小有什么关系？
【答案与解析】
（1）旋转中心是点O；
（2）旋转方向是顺时针方向；
（3）点A的对应点是点D,点B的对应点是点E；
(4)∠AOD和∠BOE；
(5)四边形AOBC与四边形DOEF的图形全等，即形状一致，大小相等；
（6）AO=DO,BO=EO；
(7)∠AOD=∠BOE.
【总结升华】通过具体实例认识旋转，了解旋转的概念和性质.
举一反三
【变式】如图所示：O为正三角形ABC的中心．你能用旋转的方法将△ABC分成面积相等的三部分吗？如果能，设计出分割方案，并画出示意图．
【答案】下面给出几种解法：
解法一：连接OA、OB、OC即可．如图甲所示；
解法二：在AB边上任取一点D，将D分别绕点O旋转120°和240°得到D1、D2，
连接OD、OD1、 OD2即得，如图乙所示．
解法三：在解法二中，用相同的曲线连结OD、OD1、OD2即得如图丙所示
4.如图，将图(1)中的正方形图案绕中心旋转180°后，得到的图案是( )
【答案】C.
【解析】抓住图形特征，观察图中的每个小的图形绕中心点旋转180°后能否与自身重合.
【总结升华】在解题的过程中，可看出如果选取的基本图形不同，可得到不同的形成过程，甚至所选取的基本图形相同，也有不同的形成过程，因此分析图案的形成过程旨在了解图形的变化规律，而不必强求分析的一致性．
类型三、旋转的作图
5. 如图，已知△ABC与△DEF关于某一点对称，作出对称中心.
【答案与解析】
【总结升华】确定关于某点成中心对称的两个图形的对称中心的方法：
⑴利用中心对称的性质：对称点所连线段被对称中心所平分，所以连接任意一对对称点，取这条线段的中点，则该点即为对称中心；
⑵利用中心对称的性质：对称点所连线段都经过对称中心，所以连接任意两对对称点，则这两条线段的交点即为对称中心.
6.如图，在正方形网格中，每个小正方形的边长均为1个单位．将向下平移4
个单位，得到，再把绕点顺时针旋转，得到，请你画出
和（不要求写画法）．
【答案与解析】
【总结升华】注意平移和旋转中关键点移动规律的不同.
举一反三
∆绕点O逆时针旋转100︒所得到的图形．【变式】如图，画出ABC
【答案】
(∠AOA′=∠BOB′=∠COC′=100°)。