旋转对称图形
图形种类
旋转对称图形:把一个平面图形绕着平面上一个定点旋转α(弧度)后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角。( 0°< α<360°)。
定义
一个平面图形L绕平面上某点O旋转α(0<α<360)后得到的新图形L*如果与L完全重合,则称L是平面旋转对称图形,并称L具有旋转对称性。称点O为平面旋转图形L的旋转中心,称α为平面旋转图形L的旋转角
性质
1.如果α是平面旋转图形L的旋转角,那么α的正整数倍nα(0
通常被称为平面旋转图形L的旋转角α是指最小旋转角,即对于任何一个在0到α之间的角度β都不是这个平面旋转图形L的旋转角。
圆是旋转对称图形中没有确定正实数值α(0<α<360)为其旋转角的旋转对称图形。
2.如果平面旋转图形L的不是圆,α是平面旋转图形L的旋转角,那么α/360必是小于1的正有理数R。
如果这里的可以表示为既约分数m/n,则β=α/m=2π/n是平面旋转图形L的指最小旋转角。
判定
(1)若函数f(θ)(θ∈R)满足f(θ+α)=f(θ)(0<α<360),则极坐标系中曲线L:ρ=f(θ)是旋转对称图形,α是平面旋转图形L的旋转角。
(2)若函数f(θ)(θ∈R)满足f(θ+α)=﹣f(θ)(0<α<π),则极坐标系中曲线L:ρ=f(θ)是旋转对称图形,2α是平面旋转图形L的旋转角。
例如:当f(θ)=sin3θ(θ∈R)满足f(θ+π/3)=﹣f(θ)。极坐标系中曲线L:ρ=sin3θ是以2π/3为旋转角的旋转对称图形(三叶玫瑰线)。
定义(2)中的旋转角2α未必是平面旋转图形L的最小旋转角,例如:当f(θ)=sin2θ(θ∈R)满足f(θ+π/2)=﹣f(θ)。极坐标系中曲线L:ρ=sin2θ是以π为旋转角的旋转对称图形,但是实际上π/2才是平面旋转图形L(四叶玫瑰线)的最小旋转角。
以上判定条件均是充分条件。
图形性质
(1)所有的中心对称图形都是旋转对称图形。例如:线段、正2n边形、平行四边形、圆都是旋转对称图形。
常见的旋转对称图形有:线段、正多边形、平行四边形、圆 等。
(2)有两条(或更多)相交对称轴的轴对称图形都是旋转对称图形。例: 正n边形(最小旋转角为360/n)、圆、五角星(最小旋转角为360/5即72)、中华台北奥林匹克委员会梅花图案徽标的轮廓等。
特殊例子
香港特别行政区区徽紫荆花图案是一个以72°为旋转角的旋转对称图形,但她既不是轴对称图形,也不是中心对称图形。
参考资料
最新修订时间:2024-01-11 14:51
目录
概述
定义
性质
参考资料