在数学的几何领域,图形的平移和旋转是两个基本的变换操作,它们在解决实际问题和抽象概念中都占有重要地位。本课时聚焦于这两个概念,通过2014年各地中考的真题来深入讲解和练习,旨在帮助学生在中考复习阶段提升对图形变换的理解与应用能力。
我们来看第一道题目,来自2014年湖北黄石中考。题目要求将正方形ABCD绕点A顺时针旋转180度,求C点的坐标变化。正方形的平移和旋转都保持形状和大小不变,旋转180度意味着每个点会回到与其相对的位置。由于C点是A点的对角线邻接点,旋转后C点会与原来B点的位置重合,因此C点的坐标由(3,0)变为(2,0),选项B正确。
第二题出自2014年福建莆田中考,题目中给出了一个直角三角形OAB,要求绕点O按顺时针方向旋转120度。根据旋转性质,∠A'OB'等于原角度加上旋转的角度,即120°+30°=150°。由于OA=OA'=4,我们可以利用三角函数求得A'的坐标。点A'在第三象限,x轴的负方向,因此其坐标为(2,-2),选项B正确。
第三题来自2014年甘肃兰州中考,题目涉及的是一个含有30°角的直角三角形ABC,绕直角顶点C逆时针旋转60度。点B转过的路径长度可以通过弧长公式计算,由于旋转60°,弧度值为π/3,而半径BC等于AB/2=1,所以路径长度为弧长L=rθ=1×π/3=B。
最后一题来自2014年福建龙岩中考,三角形ABC绕点C顺时针旋转,点B的对应点D落在AC上,要求求出∠CAE的度数。由于∠BAC=30°,∠B=70°,可以得出∠BCA=80°。旋转后,∠DCE=∠BCA=80°,而∠CAE和∠AEC互补,因此∠CAE=(180°-80°)÷2=50°。
通过以上四道题目,我们可以看出,图形的平移和旋转在解题时需要掌握的关键点包括:
1. 旋转中心:所有点都围绕这个点进行旋转。
2. 旋转角度:决定每个点的新位置。
3. 平行性:平移不会改变图形的相对位置,旋转会改变,但形状和大小不变。
4. 旋转方向:顺时针或逆时针,影响点的新位置。
5. 几何关系:如等边、等腰、直角等性质在旋转后仍保持不变。
6. 弧长计算:涉及到圆周角时,需要用到弧长公式L=rθ。
在备考过程中,学生应多做此类练习,熟悉图形变换的规律,提高空间想象能力和推理能力,以应对中考中的几何问题。同时,教师在教学中也可以结合具体实例,帮助学生直观理解平移和旋转的概念,增强他们的解题能力。