I. Định nghĩa toán học về đối xứng quay
Trong hình học, phép quay không phải là chuyển động hỗn loạn, mà là một phép biến đổi chính xác. Theo định nghĩa trong sách giáo khoa:
Định nghĩa: Nếu một hình ảnh quay góc $\alpha$ quanh một điểm $O$ thì hình ảnh thu được trùng với hình ảnh ban đầu, ta nói hình ảnh đó có đối xứng quay góc $\alpha$ quanh điểm $O$.
Định nghĩa này đánh dấu sự chuyển dịch từ quá trình động (đang quay) sang thuộc tính tĩnh (đối xứng). Ví dụ, cánh tuabin quay $120^\circ$ quanh trục chính rồi trùng với trạng thái ban đầu, đây là một ví dụ điển hình của đối xứng quay $120^\circ$.
II. Quan sát và tổng hợp: Các yếu tố của phép quay
Bằng cách so sánh họa tiết kiến trúc (tĩnh) với các cánh máy (động), chúng ta có thể xác định ba yếu tố cốt lõi của phép biến đổi quay:
- Tâm quay: Điểm không thay đổi vị trí trong suốt quá trình quay.
- Hướng quay: Cùng chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ.
- Góc quay: Góc tạo bởi đoạn thẳng nối giữa điểm tương ứng và tâm quay.
III. Chuyển giao phương pháp luận: Kết hợp số học và hình học
Khi nghiên cứu hàm bậc hai, chúng ta đã suy ra các tính chất của nó bằng cách quan sát đồ thị. Trong nghiên cứu phép quay, chúng ta cũng áp dụng phương phápkết hợp số học và hình họctư duy: suy luận các thuộc tính hình học (số) dựa trên quan sát quỹ đạo hình ảnh (hình).
2. Góc giữa đoạn thẳng nối cặp điểm tương ứng với tâm quay bằng góc quay;
3. Hình ảnh trước và sau khi quay là bằng nhau.