1、 1 / 16专题一:旋转中的不变量()目标:掌握旋转变换形成的基本图形,并会证明.能在旋转变换中找到不变量,并能够类比迁移解决问题第一课时旋转基本图形例 1如图,ABC 和ECD 都是等边三角形,B、C、D 在一条直线上,AC 和 BE 相交于点M,AD 和 CE 相交于点 N(1)求证:AD=BE(2)求 BE 和 AD 的所成的角的大小(3)证明:MN/BD()当 绕点 C 在平面内转动时,线段 BE 和 AD 有何关系 (相等,夹角为旋转角)EDAB CDEMGFEDCB AEOBAEDCBAB1A1BOAOAA 1与OBB 1是 等腰三角形且顶角AOA 1= BOB 1则 理由( )
2、ABC 与ADE 是 等边三角形则 理由( )AOB 与EOF 是 等腰直角三角形则 理由( )四边形 ABCD 与四边形 EDGF 是正方形则 理由( ) NMEABCD2 / 16作业1.如图 1,已知等边ABC 和菱形 BDEF,其中 DF=DB,连接 AF、CD(1)观察图形,猜想 AF 与 CD 之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不必证明;(2)将菱形 BDEF 绕点 B 按顺时针方向旋转,使菱形 BDEF 的一边落在等边ABC 内部,在图 2中画出一个变换后的图形,并对照已知图形标记字母,请问:(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)在上述旋转过程
3、中,AF、CD 所夹锐角的度数是否发生变化?若不变,请你求出它的度数,并说明你的理由;若改变,请说明它的度数是如何变化的 EFCABDEFCBAD图 1 图 22.( 2014 期末海淀区)已知四边形 ABCD 和四边形 CEFG 都是正方形,且 ABCE(1)如图 1,连接 BG、DE求证:BG=DE ;(2)如图 2,如果正方形 ABCD 的边长为 ,将正方形 CEFG 绕着点 C 旋转到某一位置时恰好使得2CG/BD,BG=BD .求 的度数;BDE请直接写出正方形 CEFG 的边长的值. GFEDCBA图 2ABCDEFG图 13 / 16第二课时例 2如图(1),已知两个正方形 AB
4、CD 与正方形 OEFG, O 点是正方形 ABCD 的中心,正方形 OEFG 绕着点 O 旋转(旋转角 满足 ) ,90在旋转的过程中 OM 与 ON 有怎样的数量关系?四边形 OMCN 的面积有何变化,为什么? NMFGOBAD CE(1)如图(2)当正方形 OEFG 的旋转中心不再是正方形 ABCD 的中心时,而是在 AC 的对角线上,且 OE过点 D,当 OG 与 BC 交于 N 时,OD 与 ON 的数量关系是否发生改变?为什么? NFGBACDOE(2)如图(3)当 OG 交 BC 的延长线与 N 时,OD 与 ON 还有上面的结论成立吗?为什么?NFGBAD COE(3)4 /
5、16作业:1.(07 北京) 在平面直角坐标系 xOy 中,OEFG 为正方形,点 F 的坐标为 将一个最短边长大于 的(1), 2直角三角形纸片的直角顶点放在对角线 FO 上如图,当三角形纸片的直角顶点与点 F 重合,一条直角边落在直线 FO 上时,这个三角形纸片与正方形OEFG 重叠部分(即阴影部分)的面积为 ;若三角形纸片的直角顶点不与点 O,F 重合,且两条直角边与正方形相邻两边相交,当这个三角形纸片与正方形 OEFG 重叠部分的面积是正方形面积的一半时,试确定三角形纸片直角顶点的坐标(不要求写出求解过程) ,并画出此时的图形2操作:在ABC 中,AC=BC=2,C =90,将一块等腰
6、直角三角板的直角顶点放在斜边的中点 P 处,将三角板绕点 P 旋转,三角板的两直角边分别交射线 AC,CB 于 D,E 两点,图是旋转三角板得到的图形中的其中三种。探究:(1)三角板绕点 P 旋转,观察线段 PD 和 PE 之间有什么大小关系?它们的关系为_;(不必写出证明过程)(2)三角板绕点 P 旋转,PBE 能否成为等腰三角形?若能,指出所有情况(即求出PBE 为等腰三角形时线段 CE 的长) ;若不能,请说明理由。图 图 图11OEFGyx xyGEFOxyGEFOED PBAC EPBCADEPBCAD5 / 16FAB CDE FAB CDEFAB CDEFAB CD专题二:利用旋
7、转解决问题 第一课时一、引例:如图,F 是正方形 ABCD 中 CD 边上任意一点,以点 A 为中心,把ADF 顺时针旋转 90,画出旋转后的图形.作法:结论:二、例题讲解例 1:已知:正方形 ,EAF45, 绕点 顺时针旋转,它的两边分别交 (或它ABCDEAFCB,们的延长线)于点 ,EF(1)当 绕点 旋转到如图 1 的位置时,线段 和 之间有怎样的数量关系?写出猜BD, EF想,并加以证明 图 1(2)当 绕点 旋转到如图 2 的位置时,线段 和 之间又有怎样的数量关系?写出猜EAFBEDF,想,并加以证明 图 26 / 16FBA DCEFCAB DEFCAB DEBA DCBA D
8、CBA DCBA DCBA DC备用图变式 1:若把例题中的条件变为“在四边形 ABCD 中,AB=AD,ABC=ADC=90,EAF= 21” 绕点 顺时针旋转,它的两边分别交 (或它们的延长线)于点 如下BDEFCB, ,EF图所示线段 和 之间有怎样的数量关系?请直接写出它们之间的关系式,变式 2:若把例题中的条件变为“在四边形 ABCD 中,ABAD , BD180,E、F 分别是直线BC、CD 上的点,且 EAF= BAD” 绕点 旋转,它的两边分别交直线 、 于点 21EFC,E线段 和 之间有怎样的数量关系?请直接写出它们之间的关系式BEDF,7 / 16图 1 图 2FODBF
9、ODBACACEE备用图例 2如图,已知ABC 为等腰直角三角形,BAC =90,E、F 是 BC 边上点,且EAF=45求证: 22BECF练习:1、如图,已知四边形 ABCD 是正方形,对角线 ACBD 相交于 O.(1) 如图 1,设 E、F 分别是 AD、AB 上的点,且EOF=90,线段 AF、BF 和 EF 之间存在一定的数量关系请你用等式直接写出这个数量关系;(2)如图 2,设 E、F 分别是 AB 上不同的两个点,且EOF=45,请你用等式表示线段 AE、BF 和 EF 之间的数量关系,并证明.ACB FEACB FE8 / 162、如图 1,在正方形 ABCD 中,E 是 A
10、B 上一点,F 是 AD 延长线上一点,且 DFBE(1)求证:CECF;(2)在图 1 中,若 G 在 AD 上,且GCE45,则 GEBEGD 成立吗?为什么?(3)运用(1) (2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图 2,在直角梯形 ABCD 中,ADBC(BCAD ) ,B90,ABBC12,E 是 AB 上一点,且DCE45,BE4,求 DE 的长3、已知,正方形 ABCD 中,MAN=45, MAN 绕点 A 顺时针旋转,它的两边分别交 CB、DC(或它们的延长线)于点 M、N,AH MN 于点 H(1)如图,当MAN 绕点 A 旋转到 BM=DN 时,请你直接写出 AH 与
11、 AB 的数量关系: ; (2)如图,当MAN 绕点 A 旋转到 BMDN时, (1)中发现的 AH 与 AB 的数量关系还成立吗?如果不成立请写出理由如果成立请证明;(3)如图,已知MAN=45 ,AHMN 于点 H,且 MH=2,NH=3 ,求 AH 的长(可利用(2)得到的结论) B CA G D FE 图 1 图 2B CA D E 9 / 16PCABM第二课时复习引入:1、 复习旋转的三要素和基本性质。2、 如图,ABC 为等边三角形,M 是ABC 内一点,若将ABM 经过旋转后到ACP 位置,则旋转中心是_,旋转角等于_度,AMP 是_三角形.例题请阅读下列材料问题:如图 1,在
12、等边三角形 ABC 内有一点 P,且 PA=2, PB= , PC=1求BPC 度数的大小3和等边三角形 ABC 的边长李明同学的思路是:将BPC 绕点 B 逆时针旋转 60,画出旋转后的图形(如图 2) 连接 PP,可得PPB 是等边三角形,而 PPA又是直角三角形(由勾股定理的逆定理可证) 所以APB=150 ,而BPC= APB=150进而求出等边ABC 的边长为 问题得到解决7请你参考李明同学的思路,探究并解决下列问题:如图 3,在正方形 ABCD 内有一点 P,且PA= ,BP= ,PC=1求BPC 度数的大小和正方形 ABCD 的边长52练习 1、如图,P 为等边三角形 ABC 内部一点,且 P 到三角形的三角形顶点 A,B,C 的长分别为 3,4,5,求APB 的度数. ABC P图 3图 1 图 210 / 162、 (1)如图,BCM 中,BMC120 ,以 BC 为边向三角形外作等边ABC,把ABM 绕着点 A 按逆时针方向旋转 60到CAN 的位置.若 BM2,MC 3.求: AMB 的度数;求 AM 的长.(2)如图,ABC 中 BM=2,CM=3,以 BC 为边的ABC 是等边三角形,求 AM 的最大值、最小值.3.如图,已知等腰直角 BCABAC,90,(1)点 D 是 内一点.B若 .,3,2,1一一一 DA AB CDAMCB