内容正文:
专题01 图形的旋转与中心对称
知识点一、旋转的概念
1. 旋转的概念:将一个图形绕一个定点转动一定的角度,这样的图形运动称为图形的旋转.定点称为旋转中心,旋转的角度称为旋转角.
旋转与平移一样,都是图形的基本变换,旋转只改变图形在平面中的位置,不会改变图形的形状和大小,旋转中心的位置在旋转过程中保持不变.
2. 旋转的三要素:旋转中心、旋转方向和旋转角.在旋转过程中,始终保持不动的点是旋转中心,旋转中心可以在图形的内部,也可以在图形的外部,还可以是图形上的某个点;旋转方向有顺时针和逆时针两种.
3. 将某个图形绕着旋转中心按某一方向旋转,则这个图形上的每个点同时绕旋转中心按照此方向旋转相同的角度.
4. 旋转形成的条件:一个定点、一个方向、一个角度.
例:如图是某测绘装置上的一枚指针,原来指向南偏西50°,把这枚指针按逆时针方向旋转周,则指针的指向是( )
A.南偏东50° B.北偏西50° C.南偏东40° D.北偏西40°
【考点】生活中的旋转现象;方向角.版权所有
【解答】解:如图:
指针按逆时针方向旋转周,即转90度,
指针的指向是南偏东40°方向.
故选:C.
知识点二、旋转的性质
1. 旋转的性质:一个图形和它经过旋转所得到的图形中,对应点到旋转中心的距离相等;两组对应点分别与旋转中心连线所成的角相等.
2. 确定旋转中心:由旋转的性质可得,对应点到旋转中心的距离相等,所以旋转中心位于对应点连线的垂直平分线上,即旋转中心是两对对应点所连线段的垂直平分线的交点.
例:如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是( )
A.AB=AN B.∠AMN=∠ACN C.AB∥NC D.MN⊥AC
【考点】旋转的性质;平行线的判定;等腰三角形的性质.版权所有
【解答】解:A、∵AB=AC,
∴AB>AM,
由旋转的性质可知,AN=AM,
∴AB>AN,故本选项结论错误,不符合题意;
B、由旋转的性质可知,∠BAC=∠MAN,∠ABC=∠ACN,
∵AM=AN,AB=AC,
∴∠ABC=∠AMN,
∴∠AMN=∠ACN,本选项结论正确,符合题意;
C、当△ABC为等边三角形时,AB∥NC,除此之外,AB与NC不平行,故本选项结论错误,不符合题意;
D、只有当点M为BC的中点时,∠BAM=∠CAM=∠CAN,才有MN⊥AC,故本选项结论错误,不符合题意;
故选:B.
知识点三、旋转作图
在画旋转图形时,首先确定旋转中心,其次确定图形的关键点,再将这些关键点沿指定的方向旋转指定的角度,然后连接对应的部分,形成相应的图形.
作图的步骤:
(1)连接图形中的每一个关键点与旋转中心;
(2)把连线按要求(顺时针或逆时针)绕旋转中心旋转一定的角度(旋转角);
(3)在角的一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到各点的对应点;
(4)连接所得到的各对应点.
例:如图,已知A(2,4),B(3,1)是平面直角坐标系上的两点,连接AB.
(1)画出线段AB关于x轴对称的线段A1B1;
(2)将线段A1B1绕原点O顺时针旋转n°,得到线段A2B2,若B2的坐标为(﹣1,﹣3),求n的值并画出线段A2B2.
【考点】作图﹣旋转变换;作图﹣轴对称变换.版权所有
【解答】解:(1)如图所示,线段A1B1即为所求;
(2)如图所示,线段A2B2即为所求;
连接OB1、OB2,
由图形可知,∠B1OB2=90°,
∴旋转角的度数为90°,
∴n=90.
知识点四、中心对称
1. 中心对称:把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心.
2. 中心对称是指两个图形的位置关系,涉及到两个图形,如图所示,△ABC与△A’B’C’关于点O对称.
3. 中心对称与轴对称的区别与联系:
区别
中心对称
轴对称
有一个对称中心
有一条对称轴
图形绕对称中心旋转180°
图形沿对称轴翻折
旋转后与另一个图形重合
翻折后与另一个图形重合
联系
都是两个图形之间的关系,并且变换前后的两个图形全等
例:如图,AB∥CD∥EF,AF∥ED∥BC,若画一条直线MN将这个图形分成面积相等的两个部分,则下列画法不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点】平行线的性质;中心对称.版权所有
【解答】解:因为平行四边形是中心对称图形,
所以直线经过两个平行四边形的对角线的交点即可,
观察图象可知,选项B,C,D符合题意,
故选:A.
知识点五、中心对称的性质
1. 中心对称的性质:
中心对称是一种特殊的旋转变换,具有旋转的一切性质,成中心对称的两个图