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专题08 几何图形的平移变换
知识点:(1)经过平移,对应线段平行(或共线)且相等,对应角相等,对应点所连接的线段平行且相等
(2)平移变换不改变图形的形状、大小和方向(平移前后的两个图形是全等形)
(3)图形平移前后的形状和大小没有变化,只是位置发生变化
(4)图形平移后,对应点连成的线段平行(或在同一直线上)且相等
(5)多次连续平移相当于一次平移
(6)偶数次对称后的图形等于平移后的图形
(7)平移是由方向和距离决定的
题型一、函数图像的平移
例.在平面直角坐标系中,若将抛物线先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,则经过这两次平移后所得抛物线的顶点坐标是( )
A.(-2,3) B.(-1,4) C.(1,4) D.(4,3)
【答案】D
【详解】根据坐标的平移变化的规律,左右平移只改变点的横坐标,左减右加,上下平移只改变点的纵坐标,下减上加,因此,将抛物线先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,其顶点也同样变换,∵的顶点坐标是(1,1),
∴点(1,1)先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,得点(4,3),即经过这两次平移后所得抛物线的顶点坐标是(4,3),故选D.
【变式训练1】在平面直角坐标系中,将抛物线向上(下)或向左(右)平移了m个单位,使平移后的抛物线恰好经过原点,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.6
【答案】B
【解析】计算出函数与x轴、y轴的交点,将图象适当运动,即可判断出抛物线移动的距离及方向:
当x=0时,y=-6,故函数与y轴交于C(0,-6),
当y=0时,x2-x-6=0, 解得x=-2或x=3,即A(-2,0),B(3,0),
由图可知,函数图象至少向右平移2个单位恰好过原点,故|m|的最小值为2,
故选B.
【变式训练2】如图,一条抛物线与x轴相交于A、B两点,其顶点P在折线C-D-E上移动,若点C、D、E的坐标分别为(-1,4)、(3,4)、(3,1),点B的横坐标的最小值为1,则点A的横坐标的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】B
【解析】∵抛物线的点P在折线C-D-E上移动,且点B的横坐标的最小值为1,
∴观察可知,当点B的横坐标的最小时,点P与点C重合,
∵C(-1,4),∴设当点B的横坐标的最小时抛物线的解析式为,
∵B(1,0),∴,解得a=-1,
∴当点B的横坐标的最小时抛物线的解析式为,
∵观察可知,当点A的横坐标的最大时,点P与点E重合,E(3,1),
∴当点A的横坐标的最大时抛物线的解析式为,
令,即,解得或,
∵点A在点B的左侧,∴此时点A横坐标为2,
∴点A的横坐标的最大值为2.
模型二、几何图形的平移
例1.如图,已知的面积为,.现将沿直线向右平移个单位到的位置.
()当时,求所扫过的面积;
()连结、,设,当是以为一腰的等腰三角形时,求的值.
【答案】见解析
【详解】()设与交于点,∵,为中点为中点.
又∵,∴.∴所扫过面积.
()①当时,.
②当时,取中点,则.∵,∴.
∴.∴.在中,.
此时,,综上可知,或.
例2.如图所示,在中,,为上的一点,且;为上的一点,且.连接、交于点,求证:.
【答案】见解析
【详解】如图所示,过点作且使.连接,则为平行四边形,
所以,.
又因为,连接,则,故.
而,因此,
则,,所以为等腰直角三角形.
因为,故.
【变式训练1】如图,将△ABC沿BC方向平移得到△DEF,若∠B=90º,AB=6,BC=8,BE=2,DH=1.5,则阴影部分的面积为 .
【答案】10.5
【详解】∵△ABC沿BC方向平移得到△AEF,∴DE=AB=6,
∵DH=1.5,∴HE=DE-DH=6-1.5=4.5,
∵∠B=90º,∴四边形ABEH是梯形,S阴影=S△DEF-S△CEH=S△ABC-S△CEH=S梯形ABEH
.
【变式训练2】如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于A、B两点,以AB为边在第一象限作正方形ABCD,点D在双曲线上,将正方形沿轴负方向平移个单位长度后,点C恰好在该双曲线上,请求出的值?
【答案】2
【解析】如图,作CE⊥轴于点E,交双曲线于点G,作DF⊥轴于点F.
在中,令,解得,令,解得,
则OB=3,OA=1,
∵∠BAD=90º,∴∠BAO+∠DAF=90º,
又∵∠BAO+∠OBA=90º,∴∠FAD=∠OBA,
在Rt△OAB与Rt△FDA中,∠OBA=∠FAD,∠AOB=∠DFA,AB=AD,∴△OAB≌△FDA(AAS)
同理可得△OAB≌△FDA≌△BEC,∴AF=OB=EC=3,DF=OA=