同學們小時候常常玩萬花筒,它是由三塊等寬、等長的玻璃片圍成的.為什么在萬花筒中會出現美麗奇特的圖案呢?試用前邊的知識揭開萬花筒的秘密.
解:萬花筒中所以能呈現千變萬化、美麗而奇特的圖案,主要是利用了圖形的對稱和旋轉原理.為具體說明,給出的圖1為萬花筒中的一個圖案,它是用一個小圓、一個平行四邊形和一段短線在萬花筒中連續(xù)反射而成的圖形.
為了清楚地說明上圖形成的原理,我們取出圖形中的一部分(如圖2)加以分析.
正△ABO以OB為對稱軸作軸對稱移動,就得到△CBO;△CBO以OC為對稱軸作軸對稱移動,就得到△CDO.經過這樣兩個軸對稱移動,實際上相當于△ABO以O為中心,以120°為旋轉角,作了一個旋轉移動.這樣:
點A→點C,邊AO→邊CO,
點B→點D,邊AB→邊CD,
點O→點O,邊BO→邊DO.
在這樣旋轉移動下,△ABO中的平行四邊形、小圓和曲線也跟著旋轉了120°.經多次反復,就形成了圖1的綺麗景色.
分析:先畫出萬花筒的圖形,然后利用旋轉及軸對稱的知識說明即可.
點評:本題考查旋轉變換的知識,有一定難度,注意根據旋轉變化的知識進行分析解答.