强基初中数学&学Python——第129课 平移

仔细观察下面一些美丽的图案,

 

它们有什么共同的特点?能否根据其中的一部分绘制出整个图案?也就是说,它是不是一个图形密铺后的图形?【探究】

如何在一张半透明的纸上,画出一排形状和大小如下图

 

的雪人呢?

可以把半透明的纸盖在图上,先描出一个雪人,然后按同一方向陆续移动这张纸,再描出第二个、第三个……(如下图)

 

【思考】

如下图,

在所画出的相邻两个雪人中,找出三组对应点(例如,它们的鼻尖AA′,帽顶BB',纽扣CC'),连接这些对应点,观察得出的线段,它们的位置、长短有什么关系?

可以发现,AA'//BB'//CC',并且AA′=BB′=CC‘.再画出一些连接其他对应点的线段,它们是否仍有前面的关系?【归纳】

1.  把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同。

2.  新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这两个点是对应点,连接各组对应点的线段平行(或在同一条直线上)且相等。

图形的这种移动,叫做平移(translation)。

图形平移的方向,不限于是水平的,如下图。

 

平移在我们日常生活中是很常见的,利用平移也可以制作很多美丽的图案。你能举出生活中一些利用平移的例子吗?

  如下图,

平移三角形ABC,使点A移动到点A',画出平移后的三角形A'B'C'

分析:图形平移后的对应点有什么特征?作出点B和点C的对应点B',C',能确定三角形A'B'C'吗?解:如下图,

连接AA',过点BAA'的平行线l,在l上截取BB′=AA',则点B‘就是点B的对应点。

类似地,你能作出点C的对应点C",并进一步得到平移后的三角形A'B'C'吗?动手试一试。本文用《五行星Python几何画板》完成,见附录1。
【习题】【复习巩固】1.  下列图案可以由什么图形平移形成?

 


2.  如下图,

 

有一个由4个三角形组成的图形,通过平移,你能用它组成什么图案?试试,把你的图案与同学们交流一下。3.  如下图,

 

在方格纸中平移三角形ABC,使点A移到点M,点B和点C应移到什么位置?再将点A由点M移到点N,分别画出两次平移后的三角形,如果直接平移三角形ABC,使点A移到点N,它和我们前面得到的三角形位置相同吗?

 

【综合运用】

4.  如下图,

 

用平移方法说明怎样得出平行四边形的面积公式S=ah

5.  许多美丽的图案都是用平移的方法绘制而成的。观察下面图案

 

的绘制规律,你能类似地设计一些图案吗?

 

【拓广探索】

6.  如下图,

 

 

在一块长为a m,宽为b m的长方形草地上,有一条弯曲的小路,小路的左边线向右平移1m就是它的右边线,求这块草地的绿地面积。

 

 

附录1

下载《五行星Python几何画板》http://www.5xstar.com/down/jhhb/pyjhhb.zip解压到5xstar/jtrclient/pysrc/jhhb中。
把图片加工成400x400的sjx.gif图片放到5xstar/jtrclient/pysrc中。
在《五行星学编程》中运行5xstar/jtrclient/pysrc/jhhb/idlemain.py。等界面初始化完成后,在《五行星Python几何画板》idle端输入下面代码:

>>> stl.register_shape("pysrc/sjx.gif")

>>> stl.shape("pysrc/sjx.gif")

>>> stl.setpos(0, 0)

>>> stl.stamp()

用《五行星Python几何画板》的界面端打点A,B,C,A',用标签功能显示这四点的位置坐标,然后用下面的代码作图:

>>> import math

>>> headangle=math.atan2(170+49,66-32)*180/math.pi

>>> length=math.sqrt((170+49)**2+34**2)

>>> stl.setpos(32,-49)

>>> stl.seth(headangle)

>>> stl.down()

>>> stl.fd(length)

>>> stl.up()

>>> stl.setpos(-155,-142)

>>> stl.down()

>>> stl.fd(length)

>>> posB1=stl.pos()

>>> stl.up()

>>> stl.dot()

>>> stl.setpos(80,-140)

>>> stl.down()

>>> stl.fd(length)

>>> stl.dot()

>>> posC1=stl.pos()

>>> stl.pensize(2)

>>> stl.setpos(66,170)

>>> stl.setpos(posB1)

>>> stl.setpos(posC1)