1、 北师大版初中数学八年级上册《旋转中的变与不变》精品教案
教学目标:
1.体验常见图形旋转问题中的变与不变,探究引起变化的主要因素.
2.通过图形的探究,发现图形间的联系,学会总结规律.
教学重点、难点:
问题1
如图,把一个角的顶点放在正三角形ABC的中心O上,如果在这个角绕O点旋转的过程中,角的内部覆盖住三角形部分的面积不变,覆盖住正三角形部分的边长和也不变,则需要一个多大的角?试猜想并验证.
完成表格,总结结论
边长为a
面积为s
正三边形
正四边形
正五边形
……
2、
正n边形
所需最小角
覆盖部分面积
覆盖部分边长和
活学活用
如图,两个全等的等腰直角三角形ABC和DEF(其直角边均为4)叠放在一起,且把三角形DEF的直角顶点D放在AB中点上,将三角形EFG绕D点顺时针方向旋转(旋转角α满足0°≤α≤90°)
(1)通过上面的探究,从图中你可以直接得到哪些结论?
(2)解决问题:连结MN,在上述旋转过程中,设BN=x,
△DMN面积为y,求y与x之间的函数关系式,
并写出自变量x的取值范围.
例题1
等腰直角三角形ABC中,AC=BC=2, ∠C=9
3、0°,将一直角EDF的顶点D放在斜边AB上,∠EDF绕D旋转,两条边分别交射线AC、CB于M、N.
如图1,当D点是AB边中点时,∠EDF交AC、CB边于点M、N,作DP⊥AC于P,DQ⊥BC于Q,易证△DPM≌△DQN,所以DM=DN,即:DM:DN=1:1 .
图3
图2
图1
探索与发现
如图2,D点仍是AB边中点,当DE、DF分别交AC、CB的延长线于点M、N时,DM:DN=1:1是否还成立?如果成立,请说明理由并结合图1一起总结结论.
猜想与证明
当D点在AB上满足AD:DB=1:2时, DM:DN=__:___;
4、
当D点在AB上满足AD:DB=1:3时, DM:DN=__:___;
… …
当D点在AB上满足AD:DB=m:n时,猜想DM:DN的值并利用图3证明.
例题2
正方形ABCD的边长为3,AC上有点O,且AO=AC,以O为顶点的直角
∠EOF绕O点旋转.
(1)如图1,当OE、OF分别垂直于BC、DC时,求此时正方形ABCD被覆盖住部分的面积.
(2)若在旋转过程中,OE与边BC有交点为M,设CM=x,当x在什么范围内时,
∠EOF内部覆盖住正方形部分的面积不变?并求出这个面积的值.
图4
图3
图2
图1
5、
(3) 如果∠EOF可以绕O点旋转360度,请你分析一下还有没有一个过程使得被覆盖部分面积不变?有的话请找出来并说明整个旋转过程中被覆盖部分面积的变化情况.
随堂练习
1.如图,正方形ABCD放在直角坐标系中,若顶点A(-3, 3),则图中阴影部分面积为_____平方单位.
2.两个全等的等腰直角三角形如图1摆放.
(1)如果把图1中的△BCN绕点C逆时针旋转90°,得到图2,则图2中除了
△ABC≌△CED、△BCN≌△ACF外,你还能找到一对全等的三角形吗?找出来并说明理由.
(2)将△CED绕点C旋转:
当M、N在AB上(不与A、B重合)时,线段AM、MN、NB之间有一个不变的关系式,请你写出这个关系式(不需证明).
布置作业
课后接着探究随堂练习2
将△CED绕点C旋转,当M在AB上,点N在AB的延长线上时,(2)中得到的AM、MN、NB之间的关系式是否仍然成立,请说明理由.