旋(xuán)轉(zhuǎn)(zhuàn ):在平面內(nèi),把一個圖形繞一個定點沿某個方向轉(zhuǎn)動一個角度,這樣的圖形運動稱為旋轉(zhuǎn)。定點叫做旋轉(zhuǎn)中心,旋轉(zhuǎn)的角叫做旋轉(zhuǎn)角,如果圖形上的點P經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變?yōu)辄cPˊ,那么這兩個點叫做這個旋轉(zhuǎn)的對應點。 旋轉(zhuǎn)的重要性:初中幾何三大解題思想:平移、對稱、旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)算是其中最高階的解題思想,用到壓軸的幾何題中,難度最大。
出題的普遍性:從選擇到填空、解答的壓軸,旋轉(zhuǎn)普遍存在。
多數(shù)孩子現(xiàn)狀:孩子對旋轉(zhuǎn),沒有一個統(tǒng)一的思路和方法總結(jié)。沒有能夠?qū)⑦@一類模型總結(jié)整合成一類方便記憶和檢索的方法體系。
旋轉(zhuǎn)主要分類:旋轉(zhuǎn)分為四大類:繞點、空翻、弦圖、半角。這四類旋轉(zhuǎn)的分類有似于平行四邊形、矩形、菱形、正方形的分類。 一、旋轉(zhuǎn)三要素 ①旋轉(zhuǎn)中心; ②旋轉(zhuǎn)方向; ③旋轉(zhuǎn)角度。 注意:三要素中只要任意改變一個,圖形就會不一樣。 旋轉(zhuǎn)變換是由一個圖形改變?yōu)榱硪粋€圖形,在改變過程中,原圖上所有的點都繞一個固定的點變換同一方向,轉(zhuǎn)動同一個角度。(同一方向同一角度這是非常重要的,同學們在作幾何旋轉(zhuǎn)題一定要抓住這一點)
二、點-線-形的旋轉(zhuǎn) 三、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì) ①對應點到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等。(即旋轉(zhuǎn)中心在對應點連線的中垂線上,這可用于“已知旋轉(zhuǎn)前后圖形,求旋轉(zhuǎn)中心”類題型) ②對應點與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角。(這是最重要的,根據(jù)這一性質(zhì)可得出等腰三角形、等邊三角形、等腰直角三角形繞著頂點旋轉(zhuǎn)后,對應點所連三角形分別是等腰三角形、等邊三角形、等腰直角三角形,有利于我們作出輔助線,打開思維) ③旋轉(zhuǎn)前、后的圖形全等。(與所求直接掛鉤)
四、旋轉(zhuǎn)的證明 ①首先要確定旋轉(zhuǎn)中心。 ②弄清旋轉(zhuǎn)的方向(順時針,逆時針)和旋轉(zhuǎn)的角度或度數(shù)。 ③證明三角形全等。
五、圖形的旋轉(zhuǎn)輔助線(四大模型) 說明: (1)旋轉(zhuǎn)的目的:
(2)什么時候可以旋轉(zhuǎn):因為對應點和旋轉(zhuǎn)中心連線相等,所以凡是能旋轉(zhuǎn)的幾何題里面,一般都會出現(xiàn)“共端點的等線段”,換言之,凡是出現(xiàn)“共端點的等線段”,一般就可以嘗試利用旋轉(zhuǎn)。
1、繞點 等腰三角形的旋轉(zhuǎn)(遇等腰,旋頂角) 等邊三角形的旋轉(zhuǎn)(遇60度旋60度) 等腰直角三角形的旋轉(zhuǎn)(遇90度旋90度)
實際上所有旋轉(zhuǎn)都屬于繞點,只是后三類較為特殊,所以單獨列出。 普通繞點,也有人將其稱手拉手模型或甩蔥模型,記起來比較形象。 如下三組繞點題目,一目了然,灰色的這兩個,確實有甩蔥的意思。
2、空翻 空翻與普通繞點的區(qū)別,在于普通繞點可一眼看出旋轉(zhuǎn)中心,而空翻不能。
3、弦圖 弦圖,也叫三垂直模型,屬于極為特殊的空翻,形式上分為內(nèi)弦圖、外弦圖, 應用上可以分為全等弦圖、相似弦圖(獨有),其基本模型如下列三種:
4、半角 半角,屬于繞點,不屬于空翻,是一類極為特殊的繞點,重慶考試比較多。 凡涉及等腰直角三角形、正三角形、正四邊形的圖形,都可能出現(xiàn)半角模型。 如果孩子不知道半角、或者聽過而并不會用,中考之前這個漏洞一定要補上。 特點: 過等腰△ABC(AB=AC)頂角頂點(設頂角為A),引兩條射線且它們的夾角為A/2;這兩條射線與過底角頂點的相關(guān)直線交于兩點M、N,則BM,MN,NC之間必存在固定關(guān)系。這種關(guān)系僅與兩條相關(guān)直線及頂角A相關(guān). 解決方法: 以點A為中心,把△ACN(順時針或逆時針)旋轉(zhuǎn)角A度,至△ABN',連接MN';
結(jié)論: 1:△AMN全等于△AMN',MN=MN';
2:關(guān)注BM,MN',N'B(=NC), 若共線,則存在x+y=z型的關(guān)系; 若不共線,則△BMN'中,∠MBN'必與∠A相關(guān),于是由勾股定理(有時需要作垂線)或直接用余弦定理可得 三者關(guān)系. 應用環(huán)境:(限于初中) 1:頂角為特殊角的等腰三角形,如頂角為30°、45° 60°、75°或它們的補角、90°; 2:正方形、菱形等也能產(chǎn)生等腰三角形; 3:過底角頂點的兩條相關(guān)直線:底邊、底角兩條平分線、腰上的兩高、底角的鄰補角的兩條角平分線,底角的鄰余角另外兩邊等;正方形或棱形的另外兩邊; 4:此等腰三角形的相關(guān)弦. 以上條件可以形成數(shù)百種題目!而解決方法均可以運用此方法!
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