尹祥
摘 要:在關(guān)于圖形旋轉(zhuǎn)的教學(xué)中,找準(zhǔn)對應(yīng)點、對應(yīng)邊及對應(yīng)角,可使很多難題迎刃而解。
關(guān)鍵詞:旋轉(zhuǎn);對應(yīng);本質(zhì)
一、緊扣對應(yīng)元素,確定旋轉(zhuǎn)角
圖形在旋轉(zhuǎn)過程中,對應(yīng)點與旋轉(zhuǎn)中心的連線的夾角為旋轉(zhuǎn)角,并且對應(yīng)線段相等。因此,在觀察旋轉(zhuǎn)變換圖形時,關(guān)鍵是要找出對應(yīng)元素(對應(yīng)點、對應(yīng)邊及對應(yīng)角),確定旋轉(zhuǎn)角,這樣,我們就掌握了圖形旋轉(zhuǎn)的本質(zhì),從而可以利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求出某些線段的長度及角的度數(shù).
例1:如圖,將正方形ABCD中的△ABP繞點B順時針旋轉(zhuǎn)與△CBP′重合.若BP=4,求PP′的長.
分析:圖中的BP與BP′是對應(yīng)邊,旋轉(zhuǎn)角有
∠ABC與∠PBP′,由此可知△PBP′是等腰直角三角形,從而可根據(jù)勾股定理求出PP′的長.
解:∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°.
∵△CBP′是由△ABP繞點B旋轉(zhuǎn)得到的,
∴PB=P′B,∠PBP′=∠ABC=90°.
∴PP′===4.
例2:如圖,點O是等邊三角形ABC內(nèi)一點,
∠AOB=100°,∠BOC=140°,將△BOC繞點C按順時針方向旋轉(zhuǎn)60°得△ADC,連接OD,求∠AOD的度數(shù).
分析:圖中的CO與CD是對應(yīng)邊,旋轉(zhuǎn)角有∠ACB與∠OCD,由此可知△COD是等邊三角形,從而可知∠COD為60°,然后可求出∠AOD的度數(shù).
解:∵△ABC是等邊三角形,∴∠ACB=60°.
∵△ADC是由△BOC繞點C旋轉(zhuǎn)得到的,
∴CO=CD,∠OCD=∠ACB=60°,
∴△COD是等邊三角形,∴∠COD=60°.
∵∠AOB=100°,∠BOC=140°,
∴∠AOC=360°-∠AOB-∠BOC=120°,
∴∠AOD=∠AOC-∠COD=60°.
二、利用旋轉(zhuǎn)求面積
例1:如圖,圖案由三個葉片組成,繞點O旋轉(zhuǎn)120°后可以與自身重合.若每個葉片的面積為4 cm2,∠AOB=120°,求圖中陰影部分的面積.
分析:圖中兩個分散的陰影是無法直接求面積的,只需將其中一個陰影部分繞點O順時針方向旋轉(zhuǎn)120°,兩個陰影即可拼成一個完整的葉片,故其面積為4 cm2.
例2:如圖,直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=3,BC=5,將腰DC繞點D按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°至DM,連接AM,則△ADM的面積是( )
分析:如圖,過D作BC的垂線,垂足為E,延長AD至F,使DF=DE.
∵DF=DE,∠EDF=90°,DC=DM,∠CDM=90°,
∴△DFM可視為△DEC繞點D逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到的,
∴MF=CE=BC-AD=2,∠DFM=∠DEC=90°.
∴S△ADM=AD·FM=3×2=3.
三、巧借旋轉(zhuǎn)構(gòu)造三角形
例:如圖,點P為等邊三角形ABC內(nèi)一點,且PA=3,PB=4,PC=5.求∠APB的度數(shù).
分析:PA,PB,PC不在同一個三角形內(nèi),且與∠APB無直接關(guān)系,因此,我們應(yīng)設(shè)法將這三條線段置于同一個三角形內(nèi),從而找到它們與∠APB的關(guān)系.
解:如圖,將△ABP繞點B順時針旋轉(zhuǎn)60°,得△CBQ,連接PQ.
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知
PA=QC,BP=BQ,∠BQC=∠APB,∠PBQ=60°.
∴△PBQ是等邊三角形,∴PQ=PB,∠PQB=60°.
在△PQC中,PQ=4,CQ=3,PC=5,因而有
PC2=PQ2+CQ2,∴∠PQC=90°,
∴∠BQC=150°=∠APB.
(作者單位 內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市第四中學(xué))