M为什么实验室 · 小学数学
五、六年级 · 基础

旋转

先会:直角、钟面方向、距离不变

旋转是图形绕一个固定点,按指定方向转过指定角度;中心不动,形状和大小不变,位置和方向改变。

绕哪个点,朝哪边,转多少

旋转中心是那个不动的点。其他点沿着以它为圆心的圆弧运动:转 90°,对应点与中心的连线也转过 90°;转 180°,两条连线成一条直线。转动时,每个点到中心的距离不变,而且所有点同时朝同一方向转过相同角度。这样对应边长和角的大小才都保持不变。

描述一次旋转必须说清三件事:绕哪个点、顺时针还是逆时针、转多少度。少一件,结果就可能不同。

在方格纸上记方向:绕 O 顺时针转 90°,O 右边的点转到 O 的下边,O 上边的点转到 O 的右边;逆时针则相反。转 180°,右边的点转到左边,上边的点转到下边。

例子

例 1:一个点的 90° 和 180°

点 A 在 O 的右边 3 格。

绕 O 顺时针转 90°,A 到 O 的下边 3 格; 绕 O 逆时针转 90°,A 到 O 的上边 3 格; 绕 O 转 180°,A 到 O 的左边 3 格。

三种转法,A 到 O 的距离始终是 3 格。

例 2:一个三角形的旋转

三角形 OAB,O 是旋转中心,A 在 O 右边 3 格,B 在 O 上边 2 格。

绕 O 顺时针转 90°:

  • A 从“右 3 格”到“下 3 格”;
  • B 从“上 2 格”到“右 2 格”。

OA 变成 OA',长度仍是 3 格;OB 变成 OB',长度仍是 2 格;AB 的长度也不变。三角形只是转了个方向。

对照例2:先找到不动的O,再分别追踪A到A′、B到B′。两条边都顺时针转90°,长度保持不变。

对照例2:先找到不动的O,再分别追踪A到A′、B到B′。两条边都顺时针转90°,长度保持不变。

例 3:连续转两次

绕同一点 O 顺时针转 90°,再顺时针转 90°,一共转了 180°。最终位置和一次绕 O 转 180° 相同。

旋转不是翻折:旋转是在平面内转过去,翻折是沿一条直线把图形翻到另一面。转 180° 后图形方向变了,却没有被“翻面”。

易错

  • 只说“转一下”,不说中心、方向、角度。三件事缺一不可。
  • 认为旋转会改变图形大小。对应点到中心的距离、对应边长度都不变。
  • 把旋转和翻折混为一谈。旋转绕点,翻折沿直线;旋转不翻面。
  • 旋转中心找错。先找那个固定不动的点,再看其他点是否绕它转。
  • 顺时针、逆时针说反。可以对照钟面:针走的方向是顺时针。

各转各的,还是整个图形旋转吗

A、B 都保持到 O 的距离不变,但 A 转 90°,B 只转 45°。能把这说成三角形 OAB 绕 O 的一次旋转吗?

看解释

不能。一次旋转中,所有点要绕同一中心、朝同一方向转相同的角度。A、B 各转各的,会改变两条边的夹角,图形就变了。

练习

  1. 点 A 在 O 的右边 4 格。绕 O 顺时针转 90°、转 180°、逆时针转 90°,A 分别在哪里?
  2. 点 B 在 O 的上边 2 格。绕 O 顺时针转 90°,B 在哪里?
  3. 描述一次旋转,必须说清哪三件事?
  4. 一个图形绕 O 顺时针转 90°,再顺时针转 90°,相当于绕 O 转多少度?
  5. 判断:旋转后图形的形状不变,大小改变。
  6. 点 C 在 O 的右边 5 格。绕 O 转 180° 后,C 到 O 的距离是多少格?

答案

  1. 顺时针 90°:O 的下边 4 格;180°:O 的左边 4 格;逆时针 90°:O 的上边 4 格。
  2. O 的右边 2 格。
  3. 旋转中心、旋转方向、旋转角度。
  4. 180°。
  5. 错。形状和大小都不变,变的是位置和方向。
  6. 5 格。旋转不改变点到中心的距离。
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