图形变换的应用
浙江省舟山市定海五中薛晓波
一、巧用图形变换计算面积
1、如图所示的图案是一个轴对称图形(不考虑颜色),直线l是它的一条对称轴.已知图中圆的半径为r,你能借助轴对称的方法求出图中阴影部分的面积吗?说说你的做法。
简析:本题只需利用轴对称可以将这个图形进行补形,阴影部分面积为半圆的面积,这样就成了一个规则的几何图形,容易求解。
解:以直线m为对称轴,把m左边绿色部分反射到m的右边,那么它们的像恰好填补了
右边的白色部分,所以图中的绿色部分面积等于半个圆的面积,也就是
2
r2
π
二、利用图形变化设计图案
2、如图2-1所示,某产品的标志图案,要在所给的图形图2-2中,把A B C
,,三个菱形通过一种或几种变换,使之变为与图2-1一样的图案:
(1)请你在图2-2中作出变换后的图案(最终图案用实线表示);
(2)你所用的变换方法是______(在以下变换方法中,选择一种正确的填到横线上,也可以用自己的话表述).
①将菱形B向上平移;
②将菱形B绕点O旋转120?;
③将菱形B绕点O旋转180?.
析解:由题意知三菱形以O为顶点的角分别为60?,故可选①或③也可自己写其它正确的方法,结果见图2-3.
图2-1 图2-2
A
O
B
C
图2-3
3、学校花园有一块正方形花池,打算将它面积八等份请你利用平移、旋转、轴对称等知识设计几个方案。
以正方形的八分之一为基本图形进行变换:
析解:先取一块八分之一面积的长方形,给过平移的方式将整个正方形分割成一模一样的八块。
以正方形的四分之一为基本图形进行变换:
析解:先做一个四分之一的图形,这个四分之一的图形由二块面积相等的图形组成,如图1中以一个四分之一图形为基本图形进行旋转就可以将这个正方形八等份。而图2中则是将四分之一的图形为基本图形进行平移。
:
… …
先做一个二分之一的图形,将这个二分之一的图形四等份,然后以这个二分之一的图形为基本图形进行轴对称变换就可以得到。
小学集体学案(备课)用表 编写时间:2013年月日
第一课时:轴对称图形 教学过程 教学 环节 教师活动学生活动 使用者再创 及反思记录 一、观 察图形, 分析图形 特点 二、探 索认识轴 对称图 形,掌握 轴对称图 形的性质 一、观察图形,分析图形特点 师出示主题图:大家看这些漂亮的图案,你 知道它们是怎么设计出来的吗?看一下这些图案 有什么特点? 二、探索认识轴对称图形,掌握轴对称图形的 性质 师:同学们观察的都很仔细,老师这里就有很 多轴对称图形,想一想,你们还能说出哪些对称 图形呢? 问题:这些图形的对称轴是什么?大家还记得 吗?(让学生回忆并独立画出蜻蜓的对称轴,教 师在前面做示范。) 索发现图形成轴对称的性质 师:我们画出了这些图形的对称轴,老师这里 有一个对称图形,上面画的是什么?仔细看 学生观察,可能会 根据图形的变换把这 些图形分成几类,教师 引出本单元内容的学 习。 活动:大家试一试画 出其它图形的对称轴! (学生自己在书上画 出图案的对称轴,教师 巡视,给出指导)
三、折一折、剪一剪。 看,虚线是?(图形的对称轴)A和A′,B 和B′,C和C′字母对应的位置有什么特点 呢?(引导学生从整体上概括出轴对称的特 征) 演示:沿虚线折叠,两个“小草”图案,也将 完全重合。 总结:对应点到对称轴的距离相等。 1.活动:画出对称图形 师:我们看了这么多漂亮的图案,也掌握了 轴对称图形的特征,下面,我们就来画一画。 你能画出小房子的另一半吗?怎样能又快又 准确的画出来呢? 出示例题2,画出下面图形的对称图形!看哪 位同学画的又快又好! 总结:利用图形成轴对称的特征和性质找关键 点的对称点。 三、折一折、剪一剪。 师:我们把一张纸连续对折三次,画上一个图 形,想一想,剪出的会是什么图案?(学生思考 并给出答案,教师引导) 师:下面我们就自己来试一试!自己设计一个 图形,想一下,剪一剪,是自己想要的图案吗? 学生自己在下面活动,并展示自己的作品,大 家共同讨论。 学生自己在下面活 动,并展示自己的作 品,大家共同讨论。
第十七讲图形计数进阶 一、乘法原理 我们在完成一件事时往往要分为多个步骤,每个步骤又有多种方法,当计算一共有多少种完成方法时就要用到乘法原理. 乘法原理:一般地,如果完成一件事需要n个步骤,其中,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,…,做第n步有m n种不同的方法,则完成这件事一共有N=m1×m2×…×m n种不同的方法. 乘法原理运用的范围:这件事要分几个彼此互不影响 ....来完成,这几步是完 ....的独立步骤 成这件任务缺一不可的 .....,这样的问题可以使用乘法原理解决.我们可以简记为:“乘法分步,步步相关”. 二、乘法原理解题三部曲 1、完成一件事分N个必要步骤; 2、每步找种数(每步的情况都不能单独完成该件事); 3、步步相乘 三、乘法原理的考题类型 1、路线种类问题——比如说从A地到B地有三种交通方式,从B地到C地有2种交通 方式,问从A地到C地有多少种乘车方案;
2、字的染色问题——比如说要3个字,然后有5种颜色可以给每个字然后,问3个字 有多少种染色方法; 3、地图的染色问题——同学们可以回家看地图,比如中国每个省的染色情况,给你几 种颜色,问你一张包括几个部分的地图有几种染色的方法; 4、排队问题——比如说6个同学,排成一个队伍,有多少种排法; 5、数码问题——就是对一些数字的排列,比如说给你几个数字,然后排个几位数的偶 数,有多少种排法. 1.掌握加法乘法原理 2.熟练运用加乘方法 3.解决加乘及计数综合性题目 1.联欢会上有一则数字谜语,谜底是一个八位数。现已猜出:□54□7□39,主持人提示: “这个无重复数字的八位数中,最小的数是2。”要猜出这个谜语,最多还要猜次。 解析:根据题意三个方框只能从2,6,8中选,根据乘法原理最多还要猜3×2×1=6 答案:6 2.在右面每个方格中各放1枚围棋子(黑子或白子),有()种放法. 解析:由于每个方格有2种填法,依此根据乘法原理进行解答。 答案:2×2×2×2=16
高中数学平面直角坐标系下的图形变换及常用方法 摘要:高中数学新教材中介绍了基本函数图像,如指数函数,对数函数等图像等。而在更多的数学问题中,需要将这些基本图像通过适当的图形变换方式转化成其他的图像,要让学生理解并掌握图形变换方法。 高中数学研究的对象可分为两大部分,一部分是数,一部分是形,高中生是最需要培养的能力之一就是作图解图能力,就是根据给定图形能否提炼出更多有用信息;反之,根据已知条件能否画出准确图形。图是数学的生命线,能不能用图支撑思维活动是学好初等数学的关键之一;函数图像也是研究函数性质、方程、不等式的重要工具。 提高学生在数学知识的学习中对图形、图像的认知水平,是中学数学教学的主要任务之一,教师在教学过程中应该确立以下教学目标:一方面,要求学生通过对数学教材中基本的图形和图象的学习,建立起关于图形、图象较为系统的知识结构;培养和提高学生认识、研究和解决有关图形和图像问题的能力。为达到这一目标,教师应在教学中让学生理解并掌握图形变换的思想及其常用变换方法。 函数图形的变换,其实质是用图像形式表示的一个函数变化到另一个函数。与之对应的两个函数的解析式之间有何关系?这就是函数图像变换与解析式变换之间的一种动态的对应关系。在更多的数学问题中,需要将这些基本图像通过适当的图形变换方式转化成其它图像,要让学生理解并掌握图像变换方法。 常用的图形变换方法包括以下三种:缩放法、对称性法、平移法。 1.图形变换中的缩放法 缩放法也是图形变换中的基本方法,是蒋某基本图形进行放大或缩小,从而产生新图形的过程。若某曲线的方程F (x ,y )=0可化为f (ax ,by )=0(a ,b 不同时为0)的形式,那么F (x ,y )=0的曲线可由f (x ,y )=0的曲线上所有点的横坐标变为原来的1/a 倍,同时将纵坐标变为原来的1/b 倍后而得。 (1)函数()y af x =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点横坐标不变纵坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的a 倍得到; (2)函数()y f ax =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点纵 坐标不变横坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的1a 倍得到. ①y=f(x)ω?→x y=f(ω x );② y=f(x)ω?→y y=ωf(x). 缩放法的典型应用是在高中数学课本(三角函数部分)介绍函数)s i n (?ω+=x A y 的图像的相关知识时,课本重点分析了由函数y=sinx 的图像通
找规律(图形的变化规律)导学案 组名:组员姓名: 学习目标: 1、我能通过观察、拼摆、涂色等活动发现最简单的图形变化规律。 2、我能通过学习提高自己的观察能力和推理能力。 3、在活动中我会体会教学的价值,增强学习数学的兴趣。 重点难点: 1、引导学生发现最简单的图形变化规律。 2、引导学生从颜色、形状两方面发现规律。 学习过程: 课前独学 家长陪学,真情体验(预习教材85页例1,并完成下题) 1、接下来是什么颜色? 2 ■●■●■●■●■● 3、让孩子圈出上图重复的部分。 4、与孩子一起观察1、2题,说说两幅图形的排列有什么规律? 5、不懂的问题:
课中 一、创设情境,导入新课。 二、检测独学情况。 三、小组讨论 1、互相说说独学部分的两幅图有什么规律? 2、组长针对小组成员不会的问题,进行讲解,纠正答案。 师:在找规律中,你还有不懂的问题吗? 四、合作探究(学具操作) 小组合作,把不同的图片有规律的排列起来,并说说是按什么规律排列的。 五、课堂练习 1、接着涂 ■■■■■■■■■■□□ ▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲△△ 2、画一画。(把空白处补充完整) ■●▲■▲■●■●▲ 3、涂出自己喜欢并有规律的颜色。
《找规律》教学设计 教学内容: 教材第85页例1 教学目标: 1、通过观察、拼摆、涂色等活动发现最简单的图形变化规律。 2、培养学生的观察能力和推理能力。 3、激发学生喜爱数学发现美的情感。 重点难点: 1、发现最简单的图形变化规律。 2、引导学生从颜色、形状两方面发现规律。 教具准备: 课件、图片 学具准备: 彩色笔、图片 教学过程: 一、情况导入 师:老师这有一串宝石项链,不小心丢失了一颗宝石你知道丢失的是哪一颗宝石吗?请你猜猜看(出示教具)。 让学生猜一猜,猜对的给予表扬。 师问:你怎么知道这串项链丢失的是红宝石呢?
第11讲巧数图形 数出某种图形的个数是一类有趣的图形问题。由于图形千变万化,错综复杂,所以要想准确地数出其中包含的某种图形的个数,还真需要动点脑筋。要想有条理、不重复、不遗漏地数出所要图形的个数,最常用的方法就是分类数。 例1数出下图中共有多少条线段。 分析与解:我们可以按照线段的左端点的位置分为A,B,C三类。如下图所示,以A为左端点的线段有3条,以B为左端点的线段有2条,以C为左端点的线段有1条。所以共有3+2 +1=6(条)。 我们也可以按照一条线段是由几条小线段构成的来分类。 如下图所示,AB,BC,CD是最基本的小线段,由一条线段构成的线段有3条,由两条小线段构成的线段有2条,由三条小线段构成的线段有1条。
所以,共有3+2+1=6(条)。 由例1看出,数图形的分类方法可以不同,关键是分类要科学,所分的类型要包含所有的情况,并且相互不重叠,这样才能做到不重复、不遗漏。 例2 下列各图形中,三角形的个数各是多少? 分析与解:因为底边上的任何一条线段都对应一个三角形(以顶点及这条线段的两个端点为顶点的三角形),所以各图中最大的三角形的底边所包含的线段的条数就是三角形的总个数。由前面数线段的方法知, 图(1)中有三角形1+2=3(个)。 图(2)中有三角形1+2+3=6(个)。 图(3)中有三角形1+2+3+4=10(个)。 图(4)中有三角形1+2+3+4+5=15(个)。 图(5)中有三角形
1+2+3+4+5+6=21(个)。 例3下列图形中各有多少个三角形? 分析与解:(1)只需分别求出以AB,ED为底边的三角形中各有多少个三角形。 以AB为底边的三角形ABC中,有三角形 1+2+3=6(个)。 以ED为底边的三角形CDE中,有三角形 1+2+3=6(个)。 所以共有三角形6+6=12(个)。 这是以底边为标准来分类计算的方法。它的好处是可以借助“求底边线段数”而得出三角形的个数。我们也可以以小块个数作为分类的标准来计算:图中共有6个小块。 由1个小块组成的三角形有3个; 由2个小块组成的三角形有5个; 由3个小块组成的三角形有1个;
一年级数学最简单的图形变化规律教案及 练习题 1.8.1找规律 课型新授课学校使用教师: 时间 教学内容: 教材第88~89页例1、例2、例3及练习十六的第1、2题。 教学目标: 在生动、活泼的情景中找出直观事物的变化规律。 培养初步的观察、概括和推理能力,提高合作交流的意识。 感受到数学就在身边,对数学产生亲切感。 重点、难点: 理解“有规律的排列”。 发现图形简单的排列规律。 教学准备: 教师准备:黄花6朵、红花3朵、教学挂图、有规律的图片。 学生准备:图形卡片。 教学过程
一、游戏导入,揭示课题 猜花游戏。 师:我知道小朋友都喜欢玩游戏,现在我们一起做个游戏好不好? 生:好。 师:今天老师带来一个花盒,盒子里有很多很多花,你们想不想知道它们是什么颜色的? 师:好!请看什么颜色的? 生:黄色。 师:老师再抽出一朵花,是什么颜色的? 生:黄色。 师:这一朵呢?什么颜色? 生:红色。 师:猜一猜,老师抽出的下一朵花是什么颜色的? 生可能说是红色,也可能说是黄色。 师:下一朵呢? 生猜,师抽花验证学生的猜想:依次抽出黄色、红色。 师:老师现在让小朋友们一起猜一猜后面两朵是什么颜色的?你怎么想到是黄色的呢? 师:猜一猜最后一朵是什么颜色的? 揭示课题。 师:刚才在猜的时候,老师发现,一开始有小朋友猜错
了,可是后来小朋友们越 猜越准,我想你们一定有什么窍门,能告诉我吗? 生:它们是两朵黄一朵红,两朵黄一朵红,再两朵黄一朵红的, 师:你说的真棒,其他小朋友们也都是这样想的吗?像这样两朵黄一朵红,两朵黄一朵红排列的就叫有规律地排列,请小朋友和我一起读一遍。 二、感知规律,认识简单的规律 师:生活中,像这样的规律啊,有很多,你们想找出它们的规律吗?今天我们就来学习找规律,请小朋友们一起看黑板。 师:瞧,一群小朋友们正在联欢呢?请你们仔细观察,画面里哪些地方排列是有规律的?找到后在小组内说一说,看谁找的多? 四人小组讨论联欢会上的规律。 学生汇报: 师:我们先来找一找彩旗的规律。 师:猜一猜,这面旗会是什么颜色? 生1:黄色的。 生2:我猜也是黄色的。 师:你们是怎么想的? 生:因为小旗都是按照红色、黄色这样的顺序一直摆下