旋转位似“似”成双 定点定形“轨”一致
2020-11-04郭源源
教学月刊(中学版) 2020年28期
郭源源
(南京市金陵中学西善分校,江苏南京 210041)
初中几何中,由图形运动而产生的最值问题历来是学生解题的难点,究其原因是图形一直在变化,学生无法捕捉到运动变化背后“不变”的元素,难以分析出最值时的位置,也就无法从具体图形上分析求解.动态问题解题的关键在于动中寻找定的量,再由这些定量探寻出动点形成的轨迹,从而根据轨迹分析出最值位置,即“由动寻定,由定定轨,由轨求最”[1].因初中知识的局限性,初中的动点轨迹以圆和直线轨迹为主,而确定轨迹的方法通常有两种:其一,由“定点对定长”,依据圆定义确定轨迹,或者由“定弦对定角”依据圆周角定理确定圆轨迹;其二,旋转位似变换,因绕定点变换过程中,图形形状始终不变,故可由一个动点的轨迹,确定其他动点的轨迹,即“定点定形轨一致”.相比之下,后者的原理更加隐蔽灵活.本文就以旋转位似变换为例,介绍这类变换所蕴含的性质及在解题中的运用,与大家交流分享.
一、旋转位似变换介绍
旋转位似变换是指一个图形绕一定点作旋转变换的同时,也作位似变换;它是旋转变换和位似变换的复合变换,此时的旋转中心和位似中心相重合.
【结论】若一个图形绕一个定点作旋转位似变换,则图形上所有点的运动轨迹呈现形状一致性,且任意两点运动的路径长之比等于它们到旋转位似中心的距离之比.其中:
(1)若一个点的轨迹是直线,则另一点轨迹也一定是直线,且两直线夹角与这两点和旋转位似中心组成的夹角相等或互补,即如图1,点B的轨迹l和点C的轨迹l′的夹角与∠BAC相等或互补;……
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