1. Môn Toán
  2. Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều

Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều

Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều: Nền tảng vững chắc cho học sinh

Phép quay là một trong những phép biến hình quan trọng trong chương trình Toán 9, đặc biệt là sách Cánh diều. Việc nắm vững lý thuyết về phép quay không chỉ giúp học sinh giải quyết các bài toán hình học một cách hiệu quả mà còn là nền tảng cho các kiến thức toán học nâng cao.

Tại montoan.com.vn, chúng tôi cung cấp tài liệu học tập đầy đủ và dễ hiểu về lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều, giúp bạn tự tin chinh phục môn Toán.

1. Khái niệm - Phép quay thuận chiều \(\alpha ^\circ \) (0° < \(\alpha ^\circ \) < 360°) tâm O giữ nguyên điểm O, biến điểm A khác điểm O thành điểm B thuộc đường tròn (O; OA) sao cho tia OA quay thuận chiều kim đồng hồ đến tia OB thì điểm A tạo nên cung AB có số đo \(\alpha ^\circ \) (hình a).

1. Khái niệm

- Phép quay thuận chiều \(\alpha ^\circ \) (0° < \(\alpha ^\circ \) < 360°) tâm O giữ nguyên điểm O, biến điểm A khác điểm O thành điểm B thuộc đường tròn (O; OA) sao cho tia OA quay thuận chiều kim đồng hồ đến tia OB thì điểm A tạo nên cung AB có số đo \(\alpha ^\circ \) (hình a).

Định nghĩa tương tự cho phép quay ngược chiều \(\alpha ^\circ \) tâm O (hình b).

Chú ý: Phép quay 0° và phép quay 360° giữ nguyên mọi điểm.

Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều 1

Phép quay giữ nguyên hình đa giác đều

- Cho hình đa giác đều \({A_1}{A_2} \ldots {A_n}(n \ge 3,n \in {\rm{N}})\) có tâm \(O\). Phép quay giữ nguyên hình đa giác đều \({A_1}{A_2} \ldots {A_n}\) là phép quay tâm \(O\) biến mỗi đỉnh của hình đa giác đều thành một đỉnh của hình đa giác đểu đó.

- Người ta chứng minh được rằng chỉ có các phép quay sau đây giữ nguyên hình đa giác đều \({A_1}{A_2} \ldots {A_n}(n \ge 3,n \in {\rm{N}})\) với tâm \(O\): các phép quay thuận chiểu \(\alpha ^\circ \) tâm \(O\) và các phép quay ngược chiểu \(\alpha ^\circ \) tâm \(O\), với \(\alpha ^\circ \) lần lượt nhận các giá trị \(\alpha _1^{\rm{o}} = \frac{{360^\circ }}{n};\alpha _2^{\rm{o}} = \frac{{2 \cdot 360^\circ }}{n}; \ldots ;\alpha _n^{\rm{o}} = \frac{{n \cdot 360^\circ }}{n} = 360^\circ \)

Ví dụ:

Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều 2

Phép quay thuận chiều \(45^\circ \) tâm O biến điểm A thành điểm B thì phép quay đó biến các điểm C, D, H, K tương ứng thành các điểm D, E, K, A.

Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều 3

Bạn đang khám phá nội dung Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều trong chuyên mục sách bài tập toán 9 trên nền tảng đề thi toán. Được biên soạn chuyên sâu và bám sát chương trình sách giáo khoa hiện hành, bộ bài tập lý thuyết toán thcs này cam kết tối ưu hóa toàn diện quá trình ôn luyện, củng cố kiến thức Toán lớp 9 cho học sinh, đặc biệt là chuẩn bị cho các kỳ thi quan trọng, thông qua phương pháp tiếp cận trực quan và mang lại hiệu quả học tập vượt trội.
Ghi chú: Quý thầy, cô giáo và bạn đọc có thể chia sẻ tài liệu trên MonToan.com.vn bằng cách gửi về:
Facebook: MÔN TOÁN
Email: montoanmath@gmail.com

Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều: Tổng quan

Phép quay là một phép biến hình trong mặt phẳng, biến mỗi điểm M thành một điểm M' sao cho khoảng cách từ M đến tâm quay O bằng khoảng cách từ M' đến tâm quay O, và góc tạo bởi hai đoạn thẳng OM và OM' bằng một góc định trước α (góc quay).

Định nghĩa: Phép quay tâm O với góc α (α đo theo độ, chiều dương là chiều ngược chiều kim đồng hồ) là phép biến hình biến mỗi điểm M thành điểm M' sao cho:

  • OM = OM'
  • Góc MOM' = α

Ký hiệu: QO,α(M) = M'

Các yếu tố của phép quay

Một phép quay được xác định bởi hai yếu tố:

  • Tâm quay O: Điểm cố định không thay đổi trong phép quay.
  • Góc quay α: Góc giữa đoạn thẳng OM và đoạn thẳng OM' sau phép quay.

Tính chất của phép quay

  • Phép quay bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ.
  • Phép quay bảo toàn góc giữa hai đường thẳng bất kỳ.
  • Phép quay biến một đường thẳng thành một đường thẳng song song hoặc trùng với đường thẳng ban đầu.
  • Phép quay biến một đường tròn thành một đường tròn có cùng bán kính.

Công thức xác định ảnh của một điểm qua phép quay

Giả sử M(x; y) và O(a; b) là tâm quay. Gọi M'(x'; y') là ảnh của M qua phép quay QO,α(M).

Khi đó, ta có công thức:

  • x' = a + (x - a)cosα - (y - b)sinα
  • y' = b + (x - a)sinα + (y - b)cosα

Ví dụ minh họa

Cho điểm M(2; 3) và phép quay QO,90°(M) với O(1; 1). Tìm tọa độ điểm M'.

Áp dụng công thức, ta có:

  • x' = 1 + (2 - 1)cos90° - (3 - 1)sin90° = 1 + 0 - 2 = -1
  • y' = 1 + (2 - 1)sin90° + (3 - 1)cos90° = 1 + 1 + 0 = 2

Vậy M'(-1; 2).

Bài tập áp dụng

  1. Cho điểm A(0; 1) và phép quay QO,45°(A) với O(0; 0). Tìm tọa độ điểm A'.
  2. Cho đường thẳng d: x + y - 2 = 0. Tìm phương trình đường thẳng d' là ảnh của d qua phép quay QO,180°(d) với O(1; 0).
  3. Chứng minh rằng phép quay là một phép biến hình bảo toàn khoảng cách.

Ứng dụng của phép quay trong thực tế

Phép quay có nhiều ứng dụng trong thực tế, như:

  • Trong thiết kế đồ họa, phép quay được sử dụng để xoay các đối tượng.
  • Trong robot học, phép quay được sử dụng để điều khiển chuyển động của robot.
  • Trong thiên văn học, phép quay được sử dụng để mô tả chuyển động của các thiên thể.

Kết luận

Lý thuyết Phép quay Toán 9 Cánh diều là một phần quan trọng của chương trình học. Việc nắm vững lý thuyết và áp dụng thành thạo các công thức sẽ giúp học sinh giải quyết các bài toán một cách hiệu quả và tự tin hơn. Hy vọng với tài liệu hướng dẫn chi tiết tại montoan.com.vn, bạn sẽ có những giờ học Toán 9 hiệu quả và thú vị.

Tài liệu, đề thi và đáp án Toán 9

Tài liệu, đề thi và đáp án Toán 9