人教版数学九年级上册旋转问题的题型与解法探析
一、联系生活欣赏扑克牌中的旋转
例1现有如图1所示的四张牌,若只将其中一张牌旋转180后得到图2,则旋转的牌是( )
分析:解这类问题时,同学们不妨采用“局部透视整体法”即通过观察整体中某一个部分,按照题目的要求进行相应的变化后,所遵循的规律,或者说所引起的变化,则图形的整体变化也遵循同样的规律.
梅花5的图形“梅花”是个轴对称图形,所以旋转180o后得到的图形要发生变化,原来向下的梅花的小尾巴,要变成向上;原来向上梅花顶要变成向下.这是第一张牌的特点; 红桃5的图形“红桃”是个轴对称图形,所以旋转180o后得到的图形要发生变化,原来向上的红桃的尖,要变成向下.这是第二张牌的特点;
黑桃5的图形“黑桃”是个轴对称图形,所以旋转180o后得到的图形要发生变化,原来向下的黑桃的尖,要变成向上.这是第三张牌德特点;
方块5中的图形“方块”是菱形,而菱形是中心对称图形,所以旋转180o后得到的图形还是菱形,也就是说在变化前后,图形的方向、位置、形状都不会发生变化.
而图2中的变化特点是:第一张牌发生变化,第二张牌没有变化,第三张牌没有变化,第四张牌没有变化,因此我们选B. 解:选B.
二、坐标系中以原点为中心旋转180o后求坐标
例2如图3,△PQR是△ABC经过某种变换后得到的图形.如果△ABC中任意一点M的坐标为(a,b),那么它的对应点N的坐标为 .
分析:仔细观察图形中每一对对应点的坐标变化规律,确定其中的变化规律.因为点A的坐标为(4,3),变化后点P的坐标为(-4,-3),所以这个变化是旋转变化,且旋转角为180o,所以这是一个中心对称图形.因为点M的坐标为(a,b),所以它的对应点N的坐标为(-a,-b).
解:应该填(-a,-b). 三、坐标系中旋转90o后求坐标
例3正方形ABCD在坐标系中的位置如图4所示,将正方形ABCD 绕D点顺时针方向旋转90o后,B点的坐标为( ) A.(-2,2) B.(4,1) C.(3,1) D.(4,0)
分析:在坐标系中,经常遇到多边形旋转一定角度后求某一点的坐标问题.在解答这类问题时,如果把问题的焦点聚焦到这个点身上,思路往往打不开,但是当我们换一个角度,把点的旋转问题转化成某一个三角形的旋转问题,思路就会豁然开朗了.如图5将蓝色的三角形按照要求旋转后落到了红色三角形的位置上,这样就比较容易确定点B的坐标了,仔细观察不难发现旋转后点B的对应点的坐标为(4,0). 解:选择D.
四、坐标系中绕某一定点旋转180o后求坐标 例4)如图6,将△ABC绕点C(0,-1)旋转180°得到△A?B?C,设点A的坐标为(a,b)则点A?的坐标为( )
(A)(?a,?b) (B)(?a.?b?1) (C)(?a,?b?1) (D)(?a,?b?2)
分析:为了完成问题的解答,我们可以平移x轴的办法.如图7所示,因为旋转的中心在点C(0,-1),我们不容易求解,所以我们可以将x轴向下平移一个单位,把问题转化成以点C位旋转中的旋转问题,但是向下平移时是要加上的,这样在新的坐标系中,点A的坐标变成了(a,b+1),所以此时A?的坐标为(-a,-b-1),分别将A和A?的坐标向上平移一个单位就回到了原来的坐标系,但是向上时时要减去的,所以点A?的坐标为(-a,-b-2). 解:选D.
五 正方形背景下选定旋转中心旋转90o后求线段长
例5)如图8,已知正方形ABCD的边长为3,E为CD边上一点, DE=1.以点A为中心,把△ADE顺时针旋转90o,得△ABE?,连接EE?,则EE?的长等于 .
分析:旋转前后两个图形是全等的,这是旋转的一个非常重要的性质.同学们必须牢牢记住. 所以△ADE≌△ABE?,所以BE?=DE,所以EC=CD=DE=3-1=2,E?C=BE?+BC=1+3=4, 在直角三角形EE?C中,EE?=E?C?CE?解:填25.
六 正方形背景下探求旋转后对应点到某一定点的距离
例6 (上海)已知正方形ABCD中,点E在边DC上,DE = 2,EC = 1,如图9所示 ,把线段AE绕点A旋转,使点E落在直线BC上的点F处,则F、C两点的距离为_____.
22?42?20=25.
分析:题目里只说“旋转”,并没有说顺时针还是逆时针,所以需要分类求解.说的是“直