图形的变换 公开课教学设计

四、图形的变换【课标要求】（1）轴对称①通过生活中的具体实例认识轴对称的概念．②理解并熟练应用线段、角、圆等图形的轴对称性．③能按要求画出简单平面图形的轴对称图形．④能利用轴对称进行图案的设计．⑤能运用等腰三角形的两底角相等，三线合一进行简单证明和计算．⑥熟练掌握并能运用等边三角形的性质解题．（2）平移和旋转①通过实例认识图形的平移变换，掌握下列基本性质：对应点所连的线段平行且相等；对应线段平行且相等，对应角相等；平移只改变图形的位置，不改变图形的形状和大小．②能按要求作出简单的平面图形平移后的图形，注意平移的方向和距离．③通过具体实例认识图形的旋转变换，掌握下列基本性质：对应点到旋转中心的距离相等；对应线段相等，对应角相等；旋转只改变图形的位置，不改变图形的形状和大小．④认识旋转对称图形，并能按要求作出简单的平面图形旋转后的图形，注意旋转中心，旋转角度，旋转方向．⑤通过实例认识中心对称，并掌握下列基本性质：连结对称点和线段都经过对称中心，并且被对称中心平分；中心对称图形是旋转角度为的旋转对称图形．⑥灵活应用轴对称、平移与旋转或它们的组合进行图案设计．认识和欣赏这些图形变换在现实生活中的应用．⑦在观察、操作、推理、归纳等探索过程中，发展学生的合情推理能力，培养学生的数学说理的习惯与能力．（3）相似①了解比例的基本性质、线段的比、成比例的线段. ②了解相似多边形和相似比.③掌握基本事实：两条直线被一组平行线所截，所得的对应线段成比例.④了解相似三角形的判定定理：两角分别相等的两个三角形相似；两边成比例且夹角相等的两个三角形相似；三边成比例的两个三角形相似. ⑤了解相似三角形的性质定理：相似三角形对应线段的比等于相似比；面积比等于相似比的平方解.⑥了解图形的位似，利用位似可以将一个图形放大或缩小. ⑦理解利用图形的相似解决一些简单的实际问题.【知识回顾】知识脉络图形之间的变换关系图形之间的变换关系轴对称平移旋转旋转对称中心对称全等图形图形的相似基础知识两点之间线段最短；连结直线外一点与直线上各点的所有线段中，垂线段最短．视图有正视图、俯视图、侧视图（左视图、右视图）．平行线间的距离处处相等．平移是由移动的方向和距离决定的．平移的特征：①对应线段平行（或共线）且相等；连结对应的线段平行（或共线）且相等；②对应角分别相等；③平移后的图形与原图形全等．图形的旋转由旋转中心、旋转角度和旋转方向决定．旋转的特征：①对应点与旋转中心的距离相等；对应线段相等，对应角相等；②每一点都绕旋转中心旋转了相同的角度；③旋转后的图形与原图形全等．3．能力要求例1．如图1，修筑同样宽的两条“之”字路，余下的部分作为耕地，若要使耕地的面积为540米2，则道路的宽应是米？32m32m20m图120-x20-x3232【分析】尝试把道路平移一下，化不规则图形为有序规则图形，问题就迎刃而解了．【解】将横向道路位置平移至最下方，将纵向道路位置平移至最左方，设道路宽为x米，则有，整理，得，∴，∴（不合题意，舍去），．∴道路宽应为2米．【变式】如图是阳光广告公司为某种商品设计的商标图案，若每个小长方形的面积都是1，则图中阴影部分的面积是[答案为5]【说明】长方体中的最短路径问题要比圆柱体中的最短路径问题复杂，因为其展开图有三种情况，要比较后方能确定，但基本原理是一样的，需要将立体图形展开为平面图形才能解答，这里我们利用了“两点之间线段最短”这个最朴素的原理，只要掌握了最基本的原理，无论题目多复杂，我们都能转化同一类问题，从而解决问题。例3．在矩形中，如图，，，将矩形折叠，使点与点重合，求折痕的长．解：连结，则=设=，则=在△CDE中，所以解得即在中，，由题意知：所以，在△中，，又因为≌，所以，，所以，【说明】图形翻折后有两个全等的直角三角形，本题正是利用直角三角形中的勾股定理构造方程解题，体现了一种常用的数学思想和方法——方程思想及数形结合的方法．例4．为了改善农民吃水质量，市政府决定从新建的水厂向两村供水，已知三点、之间的距离相等，为了节约成本，降低工程造价，请你设计一种最佳方案，使铺设的输水管道最短．在图画出你所设计方案的线路图．解：设图（1）所示方案的线路总长为,图（2）中，,图（2）所示方案的线路总长为图（3）延长，因为，所以，,所以，,所以，，所以，,图（3）所示方案的线路总长为＜＜，所以，图（3）所示方案最好．【说明】本题是一道方案设计型开放题，首先要设计出不同的方案，再通过计算来确定哪个方案最好，问题的难点是正确的设计出三种不同的方案．yABCOxFG图②AEyCxBOD图①Oyx图③例5．将一矩形纸片OABC放在直角坐标系中，O为原点，C在x轴上，OA=6，OC=10。（1）如图①，在OA上取一点E，将沿EC折叠，使O点落在AB边上的D点，求E点的坐标；（2）如图②，在OA、OC边上选取适当的点、F，将沿折叠，使O点落在AB边上的点，过作轴，交于T点，交OC于G点，求证：．（3）在（2）的条件下，设，①探求：y与x之间的函数关系式；②指出自变量x的取值范围．（4）如图③，如果将矩形OABC变为平行四边形yABCOxFG图②AEyCxBOD图①Oyx图③【解】（1）方法1：设OE=m或E（0，m），则，由勾股定理得，则，在中，由勾股定理得解得，所以．方法2：设或，则，由勾股定理得，则，由，得，所以∽，故，解得，所以．（2）连结交于P，由折叠可知垂直平分，即，由，所以得出，所以．（3）①连结，由（2）可得，由勾股定理可得，，整理，得。②结合（1）可得时，最大，即x最大，此时G点与F点重合，四边形为正方形，所以x最大为6，即≤，所以，≤≤．（4）y与x之间仍然满足（3）中所得函数关系式，理由如下：连结，仍然可得，即，所以，（3）中所得的函数关系式仍然成立．【说明】这是一道中考压轴题，综合应用了直角三角形（或相似三角形）、四边形、方程、函数等知识，突出了数形结合思想．【复习建议】1．立足教材，理清概念，注重操作，通过复习，学生应熟练掌握图形与图形变换的基本知识、基本方法和基本技能．2．重视提高学生分解、组合图形的能力，重视在折叠、旋转、展开过程中学生思维连贯性的训练，减少思维的盲目性、间断性，突出化归思想．3．加强图形与图形变换知识与方程（方程组）知识、函数知识、面积知识、网格知识、