师:同学们,大家好!今天我们要学习人教版九年级上册第23章旋转23.2中心对称的第一课时,现在开始今天的学习。首先,我们一起回顾一下,在八年级上册我们学过轴对称图形。什么是轴对称呢?把一个图形沿着某一条直线折叠,若能与另一个图形完全重合,那么我们就说这两个图形关于这条直线呈轴对称。呈轴对称的两个图形有哪些性质呢?
生:这两个图形全等,对称轴是两个对应点连线的垂直平分线。
师:非常好。轴对称是两个图形的一种特殊位置关系。在上一节,我们学习了旋转作图,旋转作图有哪些步骤,大家还记得吗?
生:第一步要明确旋转的三个要素,即旋转中心、旋转方向和旋转角;第二步确定关键的点,比如画线段绕某点旋转的图形,就确定线段的两个端点作为关键点,并找出旋转后的对应点;第三步顺次连接对应点,就能画出图形绕某点旋转后的图形。
师:完全正确。那我们今天要学习的中心对称与前面的旋转又有什么关系呢?大家看下面的图,把其中一个图案绕着点O旋转180度,有什么发现?
生:旋转180度后,这两个图案互相重合了。
师:很好。刚才是生活中的图案,现在看抽象出来的数学图形。如图,线段AC、BD相交于点O,OA = OC,OB = OD,把三角形OAB绕点O旋转180度,又有什么发现?
生:旋转后三角形OAB和三角形OCD重合了。
师:像这样把一个图形绕着某一个点旋转180度,如果它能够与另一个图形完全重合,那么我们就说这两个图形关于这个点中心对称,或者就叫做对称,这个点叫做对称中心,这两个图形对应点叫做关于中心的对称点,这就是中心对称的定义。那两个图形呈中心对称需要具备哪些条件呢?
生:首先要找到一个对称中心,其次旋转角是180度,第三这两个图形旋转后能够互相重合。
师:没错。请大家思考,如图,能知道这个图形的对称中心是什么吗?另外,C、A、O三点的位置关系是怎样的?线段AO、OC的大小关系又是怎样的?
生:三角形OCD和三角形OAB关于点O对称,点A和点C是对称点,点O是对称中心,所以O、A、C三点在同一条直线上。因为这两个三角形关于点O成中心对称,能完全重合,所以OA和OC相等。
师:非常棒。来看例一,下列5组图形中,左边的图形与右边的图形呈中心对称的有几组?大家思考一下。
生:根据中心对称的定义,把一个图形绕着某一个点旋转180度后能与另一个图形完全重合,就说这两个图形关于这个点呈中心对称。观察图形,只有图2和图3满足,所以呈中心对称的只有两组。
师:正确。那今天学习的中心对称和上一节学习的旋转,它们之间有怎样的联系与区别呢?
生:它们都是绕着某个点进行旋转。区别是中心对称是特殊的旋转,旋转角是180度,一般旋转的角度不固定。
师:很好。那以前学习的轴对称和中心对称又有怎样的联系与区别呢?
生:轴对称有一条对称轴,是直线;中心对称有一个对称中心,是点。轴对称是把一个图形沿着对称轴折叠180度,中心对称是把一个图形绕着中心旋转180度。它们的联系是,轴对称和中心对称都是全等变换,翻转或旋转前后图形都能完全重合。
师:非常好。看例2,下面说法正确的是哪个选项?a.全等的两个图形呈中心对称;b.能够完全重合的两个图形成中心对称;c.旋转后能重合的两个图形成中心对称;d.旋转180度后能重合的两个图形呈中心对称。
生:a选项,全等的两个图形不一定呈中心对称;b选项,能完全重合的两个图形不一定成中心对称,因为全等图形不一定是通过旋转180度重合的;c选项,旋转后能重合,但没说旋转角是180度,不一定是中心对称;d选项满足中心对称的定义,所以正确答案是d。
师:没错。下面研究中心对称的性质。下图中三角形A'B'C'与三角形ABC关于点O成中心对称,能从图中找到哪些等量关系呢?
生:点A'是点A绕着点O旋转180度得到的,也就是线段OA绕着点O旋转180度得到线段OA',所以O在线段AA'上,且OA = OA'。同理可得OB = OB',OC = OC',即点O是线段AA'、BB'、CC'的中点。
师:由此我们得到中心对称的第一条性质,中心对称的两个图形对称点所连线段经过对称中心,而且被对称中心所平分。再看,三角形A'B'C'与三角形ABC关于点O成中心对称,意味着把三角形ABC绕着点O旋转180度后能与三角形A'B'C'重合,所以这两个三角形是什么关系?
生:这两个三角形是全等三角形。
师:对,由此得到中心对称的第二条性质,中心对称的两个图形是全等形。看例3,如图,三角形ABC与三角形A'B'C'关于点O成中心对称,下列结论不成立的是哪个选项?a选项,点A与点A'是对称点;b选项,OB = OB';c选项,AB = A'B';d选项,角ACB = 角C'A'B'。
