内容正文:
第一部分 考点梳理
第五章 图形的变换与作图
第30课时 平移与旋转
知识点1 平移与旋转的定义与性质
定义 性质
平
移 在平面内,将某个图形沿某个方向移动一定的距离,图形的这种变换,叫做平移变换,简称平移.确定一个平移变换的条件是方向和距离 (1)平移不改变图形
的 与 ,即平移前后的两个图形是 ;
(2)连接各组对应点
的线段
;
形状
大小
全等图形
平行(或共
线)且相等
定义 性质
平
移 在平面内,将某个图形沿某个方向移动一定的距离,图形的这种变换,叫做平移变换,简称平移.确定一个平移变换的条件是
方向和距离 (3)对应线段
.
;
(4)对应角
平行(或共线)
且相等
相等
定义 性质
旋
转 在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向旋转一定的角度,图形的这种变换,叫做旋转变换.这个定点叫做旋转中心,这个角度叫做旋转角.图形的旋由 、
和
所决定 (1)图形上的每一点 都着
.
沿着相同的方向旋转了
大小的角度;
旋转中心
旋转方向
旋转角
旋转中心
相同
定义 性质
旋
转 在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向旋转一定的角度,图形的这种变换,叫做旋转变换.这个定点叫做旋转中心,这个角度叫做旋转角.图形的旋由 、
和
所决定 (2)旋转后的图形与原来的图形的形状和
大小都没有发生变化,即它们是 的;
(3)旋转前后两个图形的对应点到旋转中
心的离 ;
旋转中心
旋转方向
旋转角
全等
相等
定义 性质
旋
转 在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向旋转一定的角度,图形的这种变换,叫做旋转变换.这个定点叫做旋转中心,这个角度叫做旋转角.图形的旋由 、
和
所决定 (4)对应点到旋转中心的连线所成的角相等,并且等于旋转角
旋转中心
旋转方向
旋转角
知识点2 平面直角坐标系中点的平移规律
平面内点A的坐标为(x,y),则:
(1)将点A向右平移a(a>0)个单位
长度得到的点的坐标为 ;
(2)将点A向左平移a(a>0)个单位
长度得到的点的坐标为 ;
(x+a, y)
(x-a, y)
(3)将点A向上平移a(a>0)个单位
长度得到的点的坐标为 ;
(4)将点A向下平移a(a>0)个单位
长度得到的点的坐标为 .
简称:上加下减,左减右加.
(x,y+a)
(x,y-a)
名师指津
1. 解决有关平移的问题,关键是利用图
形平移过程中的不变量与不变性,通常
会用到平行四边形的知识.
2. 解决有关旋转的问题,关键是利用旋
转的性质,旋转变换的作用在于:
(1)把分散的几何图形和条件进行集中
和整合;
(2)添加辅助线构造基本图形和全等三
角形.
考点一 图形的平移
例1 (1)(2024·育才)如图1,在
Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=
10,BC=6.点F是AB中点,连接CF,
把线段CF沿射线BC方向平移到ED,
点D在AC上.则线段CF在平移过程中扫
过区域形成的四边形CFDE的周长和面
积分别是( C )
C
A. 16,6 B. 18,18
C. 16,12 D. 12,16
图1
(2)如图2,点A,B的坐标分别为
(-2,1),(0,-1).若将线段AB
平移至A1B1,点A1,B1的坐标分别为
(a,3),(3,b),则a+b的值
为 .
图2
2
考点二 图形的旋转
例2 (1)如图1,在△ABC中,
∠BAC=105°,将△ABC绕点A按逆
时针方向旋转得到△AB'C'.若点B'恰好落
在BC边上,且AB=CB',则∠AB'C'的
度数为 ;
50°
图1
(2)(2024·长春)一块含30°角的
直角三角板ABC按如图2所示的方式摆
放,边AB与直线l重合,AB=12cm.现
将该三角板绕点B顺时针旋转,使点C
的对应点C'落在直线l上,则点A经过
的路径长至少为 ;(结果保
留π)
8πcm
图2
(3)如图3,在△ABC中,AB>AC,
E为AB上一点,D为BC的中点,
∠BAC=120°.将AD绕点A逆时针旋转
120°至AF,连接CE,CF. 若AC=
10,AE=6,∠ACF=∠AEC,则CF
的长为 ;
图3
7
[解析] 如答案图,过点D作DH∥CE交
AB于点H,过点E作EG⊥AC交CA的延
长线于点G.
(答案图)
由题意可知,AD=AF,∠BAC=
∠DAF=120°,∴∠HAD=∠CAF.
∵DH∥EC,∴∠AHD=∠AEC.
又∵∠ACF=∠AEC,∴∠AHD=
∠ACF,∴△ADH≌△AFC,∴CF=
DH. ∵∠EAC=120°,∴∠GAE=
60°,∴AG= AE=3,GE= AE=
3 ,∴CE= =14.∵D是
CE的中点,DH∥CE,∴DH=CF=
CE=7.故答案为7.
(答案图)
(4)如图4,在△ABC中,∠ABC=
60°,P是△ABC内一点,连接PA,
PB,PC. 若AB=4,BC=6,则PA+
PB+PC的最小值是 .
图4
2
[解析] 如答案
图,将△BPA绕点
B顺时针旋转60°
得到△BFE,过
点E作EH⊥CB
交CB的延长线于点H.
(答案图)
∵∠ABC=60°,∠ABE=60°,
∴∠EBC=120°.∵PB=BF,∠PBF
=60°,∴△PBF是等边三角形,∴PB
=PF. ∵PA=EF,∴PA+PB+PC=
EF+PF+PC.
根据两点之间线段最短可知,当点E,
F,P,C共线时,PA+PB+PC的值
最小,最小值即为EC的长.在Rt△EBH
中,∠EBH=180°-∠EBC=60°,
EB=AB=4,∴BH=BE· cos 60°=
2,EH=EB· sin 60°=2 ,∴CH=
BH+BC=8,∴EC= =
=2 .
故答案为2 .
(答案图)
例3 (2024·辽宁)如图,在△ABC
中,∠ABC=90°,∠ACB=α(0°<
α<45°).将线段CA绕点C顺时针旋转
90°得到线段CD,过点D作
DE⊥BC,垂足为E.
图1 图2 图3
(1)如图1,求证:
△ABC≌△CED;
[答案]解:(1)证明:由题意,得CA=
CD,∠ACD=90°,
∴∠ACB+∠BCD=90°.
∵DE⊥BC,∴∠DEC=90°,
∴∠BCD+∠D=90°,∴∠ACB=∠D.
∵∠ABC=90°,∴∠ABC=∠DEC,
∴△ABC≌△CED(AAS).
图1
(2)如图2,∠ACD的平分线与AB的
延长线相交于点F,连接DF,DF的延
长线与CB的延长线相交于点P,猜想
PC与PD的数量关系,并加以证明;
图2
[答案]解:(2)猜想:PC=PD. 证明
如下:
∵∠ABC=90°,∠ACB=α,
∴∠A=90°-α.
∵CF平分∠ACD,∴∠ACF=∠DCF.
又∵CA=CD,CF=CF,
∴△ACF≌△DCF(SAS),
∴∠CDF=∠A=90°-α.
∵∠ACD=90°,∠ACB=α,
∴∠BCD=90°-α,
∴∠BCD=∠CDF,∴PC=PD.
(3)如图3,在(2)的条件下,将
△BFP沿AF折叠,在α变化的过程中,
当点P落在点E的位置时,连接EF.
①求证:点F是PD的中点;
图3
[答案] (3)①证明:由题意,
得FP=FE,∴∠P=∠FEP.
∵∠DEC=90°,∴∠PED=90°,
∴∠P+∠FDE=90°,
∠FEP+∠FED=90°,
∴∠FED=∠FDE,∴FE=FD,
∴FP=FD,即点F是PD的中点.
②若CD=20,求△CEF的面积.
图3
解:②如答案图,过点F作FM∥CP交CD于点M,连接EM.
∵△ABC≌△CED,∴DE=CB.
设CE=m,DE=CB=n,
则BE=CB-CE=n-m.
由翻折,得PB=BE=n-m,
∴PE=2n-2m,
∴PC=PE+CE=2n-m=PD.
在Rt△PDE中,
由勾股定理,得(2n-m)2=(2n-2m)2+n2,整理,得3m2-4mn+n2=0,
(答案图)
解得n=3m或n=m(舍去,此时α=45°).
在Rt△CDE中,由勾股定理,得
m2+(3m)2=202,解得m2=40,
∴S△CDE= CE·DE= m×3m= m2=60.
∵FM∥BC,
∴ = =1,S△CEM=S△CEF,
∴点M为CD中点,
∴S△CEM= S△CED=30,
∴S△CEF=30.
(答案图)
1. (2024·资阳)在平面直角坐标系中,
将点(-2,1)沿y轴向上平移1个单位
长度后,得到的点的坐标为( B )
A. (-2,0) B. (-2,2)
C. (-3,1) D. (-1,1)
B
2. 如图,将△ABC沿BC向右平移得到
△DEF,若BC=5,BE=2,则CF的
长是( A )
A. 2 B. 2.5
C. 3 D. 5
(第2题)
A
3. 如图,OA为∠BAC的平分线,且
∠BAC=50°,将四边形ABOC绕点A
逆时针方向旋转后,得到四边形AB'O'C',且∠OAC'=100°,则四边形ABOC旋转
的角度是 .
75°
(第3题)
$$