在数学的图形与变换领域,平移、对称和旋转是基本的几何变换类型,对于初高中学生来说,这些概念的理解和应用至关重要。本讲主要针对中考数学复习,特别是山东省德州市2019年的中考内容,重点在于图形的平移、对称和旋转的理解与实践。
平移是一种保持形状和大小不变,只改变图形位置的变换。例如,题目中的小军同学在网格纸上将图形平移,当平移后的图形与原图形能够形成轴对称关系时,平移的方向就有特定的要求。问题1给出了四个选项,要求判断使两个正方形组成轴对称图形的平移方向的数量。答案C表示有5种可能的平移方向,这说明平移不仅仅是沿着某个方向的简单移动,还需要考虑与轴对称图形的关系。
对称性在几何中占有重要地位,包括轴对称和中心对称等。题目中通过裁剪和拼接平行四边形纸片来探索对称性质。在第二题中,经过一系列的平移和翻转操作,形成的五边形PMQRN要求求解对角线MN的最小长度,这涉及到几何变换后图形性质的保持,以及优化问题的解决方法。
旋转是另一种基本的几何变换,角度通常为90度、180度、270度或360度。问题3提出了一个关于正方形内一点P的挑战,要求求出∠APB的度数。小明的两种思路都利用了旋转的性质,即旋转前后图形的对应部分完全相同,通过旋转可以构建新的图形关系,从而解决问题。对于正方形外一点P的情况,问题3的【类比探究】部分要求求解∠APB的度数,这需要学生具备灵活运用几何变换的能力,并能根据已知条件进行推理。
总结来说,图形的平移、对称和旋转是初中数学中图形与变换章节的关键知识点。掌握这些概念,不仅有助于理解几何变换的基本原理,还能提高解决实际问题的能力。在复习过程中,学生应多做此类练习,加深对变换的理解,提升空间想象能力和逻辑思维能力。