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专题04 图形的平移与旋转(易错必刷60题8种题型专项训练)
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· 图形的平移与性质
· 图形的旋转与性质
· 画旋转图形
· 中心对称图形及性质
· 平移作图
· 旋转中的规律性问题
· 坐标与旋转规律问题
· 中心对称图形的规律问题
一.图形的平移与性质(共7小题)
1.2024年夏季奥运会在法国巴黎举行,此次奥运会的会标如图所示,平移会标可以得到的图形是( )
A. B. C. D.
2.如图,为保持原图的模样,应选下图、、、的哪一块拼在图案的空白处( )
A. B.
C. D.
3.如图是由六个相同的等边三角形组成的图形,则可由平移得到的三角形(除外)有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
4.如图,在中,,,,将沿着BC的方向平移得到,连接,若,则的周长为( )
A.24 B.20 C.36 D.16
5.如图,将沿方向平移,得到.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
6.把边长分别为4和2的两个正方形、如图放置,把正方形沿着水平方向向左平移,正方形固定不动,当两个正方形重叠部分的面积为正方形面积的时,此时平移的距离是 .
7.如图,两个全等的直角三角形重叠在一起,将其中的一个三角形沿若点到的方向平移到的位置,,,平移距离为4,则阴影部分面积为 .
二.平移作图(共7小题)
8. 如图,在边长为个单位长度的小正方形网格中建立平面直角坐标系.已知的顶点的坐标为,顶点的坐标为,顶点的坐标为.
(1)把向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到,请你画出,并直接写出点的坐标;
(2)求的面积.
9.如图,在平面直角坐标系中,已知,,,是的边上的一点,把经过平移后得到,点,,的对应点分别为点,,,点的对应点为.
(1)在平面直角坐标系中画出;
(2)求的面积.
10.在平面直角坐标系中的位置如图所示,网格中小正方形的边长为个单位长度.
(1)将沿轴方向向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度后得到,请画出;
(2)将关于对称得到,请画出,并写出点,的坐标.
11.如图,在的方格纸中,每个小正方形的边长为,的顶点,,均落在格点上.请利用一把无刻度直尺作图,并保留作图痕迹.
(1)在图1中作一条线段,使这条线段与平行;
(2)在图2中作一个不与,,三点共点的三角形,使这个三角形全等于.
12.如图,在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为,,.
(1)将向左平移个单位长度得到,请作出;
(2)请作出关于轴对称的;
(3)请写出点,的坐标.
13.如图,在平面直角坐标系中,已知的坐标分别为,,.
(1)在坐标系中描出各点,画出;
(2)画出将向左平移3个单位长度,再向下平移5个单位长度后得到的,并写出、、的坐标.
14.如图,在平面直角坐标系中,,
(1)在图中画出向右平移5个单位,向下平移2个单位后的.
(2)写出点,,的坐标.
(3)求的面积.
三.图形的旋转与性质(共6小题)
15. 下列四幅图案在设计中用到旋转变换方式的是( )
A. B.
C. D.
16.下列运动中不属于旋转的是( )
A.摩天轮的转动 B.酒店旋转门的转动
C.气球升空的运动 D.电风扇叶片的转动
17.综合性学习小组设计了四种车轮,车轮中心的初始位置在同一高度,现将每种车轮在水平面上进行无滑动滚动,若某个车轮中心的运动轨迹如图所示,请利用刻度尺、量角器等合适的工具作出判断,该轨迹对应的车轮是( )
A. B. C. D.
18.下列各组图形,只通过平移或旋转,不能形成长方形的是( )
A. B.
C. D.
19.将如图图形绕点顺时针旋转,得到的图形是( )
A. B. C. D.
20.如图,点,,,,都在方格纸的格点上,若可以由旋转得到,则正确的旋转方式是( )
A.绕点逆时针旋转 B.绕点顺时针旋转
C.绕点逆时针旋转 D.绕点逆时针旋转
四.旋转中的规律性问题(共7小题)
21. 风力发电是一种常见的绿色环保发电形式,它能够使大自然的资源得到更好地利用.如图1,风力发电机有三个底端重合、两两成角的叶片,以三个叶片的重合点为原点水平方向为x轴建立平面直角坐标系(如图2所示),已知开始时其中一个叶片的外端点的坐标为,在一段时间内,叶片每秒绕原点O顺时针转动,则第秒时,点的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
22.依次观察三个图形:,并判断照此规律从左向右第四个图形是( )
A. B. C. D.
23.有两个完全重合的矩形,将其中一个始终保持不动,另一个矩形绕其对称中心O按逆时针方向进行旋转,每次均旋转45°,第1次旋转后得到图①,第2次旋转后得到图②,……,则第2021次旋转后得到的图形与图①﹣④中相同的是( )
A.图① B.图② C.图③ D.图④
24.等边三角形(三条边都相等的三角形是等边三角形)纸板ABC在数轴上的位置如图所示,点A、B对应的数分别为2和1,若△ABC绕着顶点逆时针方向在数轴上连续翻转,翻转第1次后,点C所对应的数为0,则翻转2023次后,点C所对应的数是( )
A.﹣2021 B.﹣2022 C.﹣2023 D.﹣2024
25.如图,矩形ABCD中AB是3cm,BC是2cm,一个边长为1cm的小正方形沿着矩形ABCD的边AB→BC→CD→DA→AB连续地翻转,那么这个小正方形第一次回到起始位置时,小正方形箭头的方向是( )
A. B. C. D.
26.第一次:将点绕原点逆时针旋转得到;
第二次:作点关于轴的对称点;
第三次:将点绕点逆时针旋转得到;
第四次:作点关于轴的对称点…,
按照这样的规律,点的坐标是( )
A. B. C. D.
27.如图,边长为1的正方形,沿数轴顺时针连续滚动,起点和重合,则数轴上数2020所对应的字母是( )
A. B. C. D.
五.画旋转图形(共7小题)
28.作图题:如图所示,在所给的网格图中(每小格均为边长是1的正方形)中完成下列各题:
(1)作出关于直线对称的;
(2)作出绕点顺时针方向旋转后的.
29.如图,在中,点B的坐标是,点A的坐标是.
(1)将向下平移4个单位长度、再向左平移2个单位长度后的,则点A1的坐标是 ;
(2)画出将绕点O逆时针旋转后的;
(3)求的面积.
30.请你作出如图所示的四边形绕点O顺时针旋转75度后的图形.(不用写作法,但要保留作图痕迹)
31.如图,在方格纸中按要求画图.
(1)画出线段绕点O顺时针旋转后得到的线段,连接;
(2)画出与关于直线对称的图形,点A的对称点是C.
32.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画出关于轴对称的,并写出点的坐标;
(2)画出绕原点顺时针方向旋转后得到的,并写出点的坐标.
33.如图,在的正方形网格中,每个小正方形边长均为单位1,在方格中作图:
(1)将向右平移4个单位得.
(2)将绕点顺时针旋转得.
(3)如果建立直角坐标系,若点的坐标为,则点的坐标为________.
34.如图,已知的顶点的坐标分别为,,将绕坐标原点逆时针旋转得到.
(1)请画出对应的;
(2)在轴上存在一点,使得的值最小,请直接写出点的坐标_____.
六.坐标与旋转规律问题(共7小题)
35.如图,E是正方形中边上的点,以点A为中心,把顺时针旋转,得到,其中.那么旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
36.在平面直角坐标系中,点坐标为,将线段绕原点顺时针旋转得到,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
37.平面坐标系中,点A的坐标为,将线段绕点O逆时针旋转,则点A的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
38.在三个顶点的坐标分别为,将绕原点O旋转得到,则点的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
39.在平面直角坐标系中,点先向右平移2个单位,再向上平移3个单位,得到A点,再把A点绕原点旋转得到B点,那么B点的坐标是 .
40.如图,在平面直角坐标系中,线段与x轴正方向的夹角为,且,若将线段绕点O旋转得到线段,则此时点的坐标为 .
41.如图在平面直角坐标系中,的顶点均在正方形的网格的格点上.
(1)画出绕点B逆时针旋转得到的,并写出点的坐标;
(2)连接,则线段 .
七.中心对称图形及性质(共9小题)
42.如图,与关于点O成中心对称,连接,,.下列结论中正确的有( )
①点A与点D是对应点;②;③线段与关于点O成中心对称
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
43.下列几何图形中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
44.如图,在平面直角坐标系中,若与关于点E成中心对称,则对称中心点E的坐标是( )
A. B. C. D.
45.如图,这是的正方形网格,选择一空白小正方形,其与阴影部分组成的图形是中心对称图形的情况有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
46.如图,正六边形是由边长为厘米的六个等边三角形拼成,那么图中
(1)三角形沿着 方向平移 厘米能与三角形重合;
(2)三角形绕着点 顺时针旋转 度后能与三角形重合;
(3)三角形沿着所在直线翻折后能与 重合;
(4)写一对中心对称的三角形: .
47.如图,在等边三角形中,为的中点,,与关于点中心对称,连接,则的长为 .
48.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,每个小方格的边长为1个单位长度,在第二象限内有横、纵坐标均为整数的A,B两点,点,点A的横坐标为,且.
(1)在平面直角坐标系中标出点A,并连接,,.
(2)画出关于点O成中心对称的图形.
49.如图,和关于点成中心对称,点、、的对应的分别是点、、.
(1)在图中找出对称中心(保留画图痕迹);
(2)若,,,求周长.
50.如图,点,,.
(1)求面积;
(2)画出关于点的中心对称图形,直接写出点的坐标为_____.
八.中心对称图形的规律问题(共10小题)
51.在平面直角坐标系中,点,的对称中心是点A,另取两点,.有一电子青蛙从点处开始依次作关于点A,B,C的循环对称跳动,即第一次跳到点关于点A的对称点处,接着跳到点关于点B的对称点处,第三次再跳到点关于点C的对称点处,第四次再跳到点关于点A的对称点处,…,则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
52.如图,与关于点O成中心对称,则下列结论不成立的是( )
A. B.
C. D.
53.已知点与点关于对称,则?指的是( )
A.1 B.3 C.5 D.2
54.在平面直角坐标系中,点先向右平移个单位,再向上平移个单位,得到点,再把点绕点旋转得到点,那么点的坐标是 .
55.如图,在平面直角坐标系中,四边形是边长为2的正方形,A,C分别在y轴正半轴与x轴正半轴上,P点坐标为,将P点关于A对称得到,将关于O点对称得到,将关于C点对称得到,将关于B点对称得到,将关于A点对称得到,……,按照顺序以此类推,则的坐标为 .
56.如果将点P绕定点M旋转后与点Q重合,那么点P与点Q关于点M对称,定点M叫做对称中心,此时,M是线段的中点.如图,在平面直角坐标系中,的顶点A,B,O的坐标分别为,,,点,,,…中的相邻两点都关于的一个顶点对称,点与点关于点A对称,点与点关于点B对称,点与点关于点O对称,点与点关于点A对称,点与点关于点B对称,点与点关于点O对称……且这些对称中心依次循环.已知点的坐标是,则点的坐标为 .
57.在如图所示的平面直角坐标系中,是边长为的等边三角形,作与关于点成中心对称,再作与关于点成中心对称,…,如此作下去,则的顶点的坐标是 .
58.在如图所示的平面直角坐标系中,是边长为2的等边三角形,作与关于点成中心对称,再作与关于点成中心对称,…,如此作下去,则的顶点的坐标是 .
59.在如图所示的平面直角坐标系中,是边长为2的等边三角形,作与关于点成中心对称,再作与关于点成中心对称,点在第 个三角形上,(n是正整数)的顶点的坐标是 .
60.已知和关于原点对称,则 .
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一.图形的平移与性质(共7小题)
1.2024年夏季奥运会在法国巴黎举行,此次奥运会的会标如图所示,平移会标可以得到的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是生活中的平移现象,熟知在平面内,把一个图形整体沿某一的方向移动,这种图形的平行移动,叫做平移变换是解题的关键.根据图形平移的性质解答即可.
【详解】解:由图形可知,选项C与原图形完全相同.
故选:C.
2.如图,为保持原图的模样,应选下图、、、的哪一块拼在图案的空白处( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是利用平移设计图案,先根据题意找出基础图形是解答此题的关键.根据题意找出平移的图形即可得出结论.
【详解】解:由图可知,此图案由如图的图形平移而成,
,
所以通过比较需要补充B图形,才能与空白处的上方图形组成如图,
故选:B.
3.如图是由六个相同的等边三角形组成的图形,则可由平移得到的三角形(除外)有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】本题考查了图形的平移,解题的关键是要准确把握平移的性质,平移变换不改变图形的形状、大小和方向.根据平移的性质,平移变换不改变图形的形状、大小和方向,结合题意即可得到答案.
【详解】解:沿方向平移得到,沿方向平移平移得到.
故选C.
4.如图,在中,,,,将沿着BC的方向平移得到,连接,若,则的周长为( )
A.24 B.20 C.36 D.16
【答案】A
【分析】本题考查了平移的性质,等边三角形的性质和判定,熟知以上知识点是解题的关键.
由的长度结合,判断的形状,得的长度,可得的周长.
【详解】解:由平移可知:,
,
,
,
∴是等边三角形
,
∴的周长为:,
故选:A.
5.如图,将沿方向平移,得到.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查平移的性质,掌握平移的性质是解题的关键.
根据平移的性质可得,继而得出,从而根据得解.
【详解】解:根据平移的性质可得:,
则
又,,
;
故选:C
6.把边长分别为4和2的两个正方形、如图放置,把正方形沿着水平方向向左平移,正方形固定不动,当两个正方形重叠部分的面积为正方形面积的时,此时平移的距离是 .
【答案】或
【分析】此题考查了平移的性质,要明确平移前后图形的形状和面积不变.根据题意分类讨论,画出图形即可直观解答.
【详解】解:由题意可知:重叠部分的面积是,重叠部分的边长是2,另一边长是,
如图:当正方形在正方形右侧时,正方形移动的距离是,
当正方形在正方形左侧时,正方形移动的距离是,
故答案为:或.
7.如图,两个全等的直角三角形重叠在一起,将其中的一个三角形沿若点到的方向平移到的位置,,,平移距离为4,则阴影部分面积为 .
【答案】30
【分析】本题考查平移性质、全等三角形的性质、梯形面积公式,熟练掌握平移性质,得到是解答的关键.
根据平移性质得到阴影部分面积等于梯形的面积,然后利用梯形面积公式求解即可.
【详解】解:由平移性质得,,,,
∴,,,
∴
.
故答案为:30.
二.平移作图(共7小题)
8. 如图,在边长为个单位长度的小正方形网格中建立平面直角坐标系.已知的顶点的坐标为,顶点的坐标为,顶点的坐标为.
(1)把向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度得到,请你画出,并直接写出点的坐标;
(2)求的面积.
【答案】(1)画图见解析,;
(2).
【分析】()根据平移的性质作图,然后写出点的坐标即可;
()利用正方形面积减去三个直角三角形面积即可;
本题考查作图——平移变换,三角形的面积,熟练掌握平移的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
由图可得,点的坐标为;
(2)解:的面积为.
9.如图,在平面直角坐标系中,已知,,,是的边上的一点,把经过平移后得到,点,,的对应点分别为点,,,点的对应点为.
(1)在平面直角坐标系中画出;
(2)求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)7
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系内点的平移,平移作图,求网格中三角形的面积,
对于(1),将点向左平移2个单位,再向下平移4个单位得到点,可知点A,B,C的平移方式与其相同,即可得出点D,E,F,然后依次连接可得答案;
对于(2),根据长方形的面积减去三个三角形的面积可得答案.
【详解】(1)∵对应的点为,
∴点向左平移2个单位,再向下平移4个单位得到点,
∴点A,B,C的平移方式与其相同,
∴如图所示:
(2).
10.在平面直角坐标系中的位置如图所示,网格中小正方形的边长为个单位长度.
(1)将沿轴方向向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度后得到,请画出;
(2)将关于对称得到,请画出,并写出点,的坐标.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析,,.
【分析】()根据平移的性质,找到的对应点,顺次连接,即为所求;
()根据轴对称的性质,找到的对应点,顺次连接,即为所求;
本题考查了平移作图,画轴对称图形,熟练掌握平移的性质与轴对称的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:如图,
∴即为所求;
(2)解:如图,
∴,,即为所求.
11.如图,在的方格纸中,每个小正方形的边长为,的顶点,,均落在格点上.请利用一把无刻度直尺作图,并保留作图痕迹.
(1)在图1中作一条线段,使这条线段与平行;
(2)在图2中作一个不与,,三点共点的三角形,使这个三角形全等于.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了平移作图,全等三角形的概念;
(1)根据网格的特点将平移至,即可求解;
(2)根据平移的方法作出,即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求,(答案不唯一)
(2)解:如图所示,即为所求,(答案不唯一);
12.如图,在平面直角坐标系中,已知的顶点坐标分别为,,.
(1)将向左平移个单位长度得到,请作出;
(2)请作出关于轴对称的;
(3)请写出点,的坐标.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
(3),
【分析】()根据平移的性质作图即可;
()根据轴对称图形的性质作图即可;
()根据所作图形写出坐标即可;
本题考查了平移坐标,作轴对称图形,坐标与图形,掌握平移和轴对称的性质是解题的关键
【详解】(1)解:()如图所示,即为所求;
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)解:由图可得,,.
13.如图,在平面直角坐标系中,已知的坐标分别为,,.
(1)在坐标系中描出各点,画出;
(2)画出将向左平移3个单位长度,再向下平移5个单位长度后得到的,并写出、、的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)见解析,,,
【分析】本题考查了坐标与图形、作图—平移变换,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解题的关键.
(1)根据的坐标进行描点,再顺次连接即可;
(2)根据平移的性质找出点、、,再顺次连接即可,写出、、的坐标即可;
【详解】(1)如图所示:
(2)如图所示:
,,
14.如图,在平面直角坐标系中,,
(1)在图中画出向右平移5个单位,向下平移2个单位后的.
(2)写出点,,的坐标.
(3)求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】题目主要考查图形的平移,坐标与图形及利用网格求三角形面积,熟练掌握平移作图是解题关键.
(1)根据平移的作图方法作出图形即可;
(2)根据(1)中图形即可得出点的坐标;
(3)利用网格求三角形面积即可.
【详解】(1)解:如图所示:即为所求;
(2)由图得:;
(3)由图得:的面积为:.
三.图形的旋转与性质(共6小题)
15. 下列四幅图案在设计中用到旋转变换方式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了旋转图形的识别,旋转只改变图形的位置,不改变图形的形状和大小,即旋转前后两个图形全等,对应顶点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的夹角等于旋转角,据此求解即可.
【详解】解:A、是通过平移得到的,不符合题意;
B、是通过旋转得到的,符合题意;
C、是通过轴对称得到的,不符合题意,
D、是通过轴对称得到的,不符合题意,
故选:B.
16.下列运动中不属于旋转的是( )
A.摩天轮的转动 B.酒店旋转门的转动
C.气球升空的运动 D.电风扇叶片的转动
【答案】C
【分析】本题考查了生活中的旋转现象;旋转是围绕一点旋转一定的角度的图形变换,因而旋转一定有旋转中心和旋转角,且旋转前后图形能够重合,这时判断旋转的关键,根据旋转的定义解答即可
【详解】解:A. 摩天轮的转动,属于旋转,故不符合题意;
B. 酒店旋转门的转动,属于旋转,故不符合题意;
C. 气球升空的运动,,属于平移,故符合题意;
D. 电风扇叶片的转动,属于旋转,故不符合题意;
故选:C
17.综合性学习小组设计了四种车轮,车轮中心的初始位置在同一高度,现将每种车轮在水平面上进行无滑动滚动,若某个车轮中心的运动轨迹如图所示,请利用刻度尺、量角器等合适的工具作出判断,该轨迹对应的车轮是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了图形中心的运动轨迹问题,正确理解图形中心的变化规律是解题的关键.根据车轮中心在运动过程中中心位置的变化情况判断即可.
【详解】解:圆的中心在运动过程中位置始终不变,正方形中心的变化每循环一次,五边形中心的变化每循环一次,六边形中心的变化每循环一次,
用量角器量得图2中一个弧所对的圆心角为,
所以,该轨迹对应的车轮为正方形的.
故选:B.
18.下列各组图形,只通过平移或旋转,不能形成长方形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了平移和旋转,解题的关键是熟练掌握平移和旋转的特点,由平移的性质和旋转的性质依次判断可求解.
【详解】解:选项A、B、C中的图形只通过平移或旋转,可得长方形,选项D中的图形只通过平移或旋转,不能得到长方形,
故选:D.
19.将如图图形绕点顺时针旋转,得到的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转,根据旋转的定义即可求解,掌握旋转的定义是解题的关键.
【详解】
解:将如图图形绕点顺时针旋转,得到的图形是,
故选:.
20.如图,点,,,,都在方格纸的格点上,若可以由旋转得到,则正确的旋转方式是( )
A.绕点逆时针旋转 B.绕点顺时针旋转
C.绕点逆时针旋转 D.绕点逆时针旋转
【答案】C
【分析】本题考查了旋转性质根据图形所反映的特点,利用旋转的性质逐个判断即可得出答案.
【详解】解:根据图形可知:,
∴图形是以为旋转中心,旋转后和重合,和重合,和重合,
∵可以由旋转得到,
∴正确的旋转方式是绕点逆时针旋转,
故选C.
四.旋转中的规律性问题(共7小题)
21. 风力发电是一种常见的绿色环保发电形式,它能够使大自然的资源得到更好地利用.如图1,风力发电机有三个底端重合、两两成角的叶片,以三个叶片的重合点为原点水平方向为x轴建立平面直角坐标系(如图2所示),已知开始时其中一个叶片的外端点的坐标为,在一段时间内,叶片每秒绕原点O顺时针转动,则第秒时,点的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据旋转的性质分别求出第1、2、3、时,点的对应点、、、的坐标,找到规律,进而得出第时,点的对应点的坐标.
【详解】解:如图.
,
在第一象限的角平分线上,
叶片每秒绕原点顺时针转动,
,,,,
点的坐标以每4秒为一个周期依次循环,
,
第时,点的对应点的坐标与相同,为.
故选:.
22.依次观察三个图形:,并判断照此规律从左向右第四个图形是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据图形规律可知,从左到右是依次顺时针旋转图形,据此即可求解.
【详解】解:由图形规律可得从左到右是依次顺时针旋转图形,
∴第四个图形是D.
故答案为:D
23.有两个完全重合的矩形,将其中一个始终保持不动,另一个矩形绕其对称中心O按逆时针方向进行旋转,每次均旋转45°,第1次旋转后得到图①,第2次旋转后得到图②,……,则第2021次旋转后得到的图形与图①﹣④中相同的是( )
A.图① B.图② C.图③ D.图④
【答案】A
【分析】观察图形不难发现,四次旋转后矩形又回到初始水平位置,用2021除以4,根据商和余数的情况确定即可.
【详解】解:由图可知,四次旋转后矩形又回到初始水平位置,
∵2021÷4=505余1,
∴第2021次旋转后得到的图形为第505个循环组的第一个图,是图①.
故选:A.
24.等边三角形(三条边都相等的三角形是等边三角形)纸板ABC在数轴上的位置如图所示,点A、B对应的数分别为2和1,若△ABC绕着顶点逆时针方向在数轴上连续翻转,翻转第1次后,点C所对应的数为0,则翻转2023次后,点C所对应的数是( )
A.﹣2021 B.﹣2022 C.﹣2023 D.﹣2024
【答案】B
【分析】作出草图,不难发现,每3次翻转为一个循环组依次循环,用2023除以3,根据余数为1可知点C在数轴上,然后进行计算即可得解.
【详解】解:如图,每3次翻转为一个循环组依次循环,
∵2023÷3=674…1,,
∴翻转2023次后点C在数轴上,
∴点C对应的数是0﹣674×3=﹣2022.
故选:B.
25.如图,矩形ABCD中AB是3cm,BC是2cm,一个边长为1cm的小正方形沿着矩形ABCD的边AB→BC→CD→DA→AB连续地翻转,那么这个小正方形第一次回到起始位置时,小正方形箭头的方向是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意可知,矩形ABCD的边长AB和BC分别是3cm和2cm,小正方形的边长为1cm,则这个小正方形第一次回到起始位置时需10次翻转,而每翻转4次,它的方向重复依次,小正方形共翻转10次回到起始位置,即可得到它的方向.
【详解】解:根据题意可得:小正方形沿着矩形ABCD的边AB→BC→CD→DA→AB连续地翻转,矩形ABCD的边长AB和BC分别是3cm和2cm,小正方形的边长为1cm,则这个小正方形第一次回到起始位置时需10次翻转,而每翻转4次,它的方向重复1次,故回到起始位置时它的方向是向下.
故选:C.
26.第一次:将点绕原点逆时针旋转得到;
第二次:作点关于轴的对称点;
第三次:将点绕点逆时针旋转得到;
第四次:作点关于轴的对称点…,
按照这样的规律,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据旋转变换和轴对称变换得出、、、、,从而可知每4个点的坐标为一周期循环,据此可得.
【详解】由题意可知,、、、、,
∴每4个点的坐标为一周期循环,
∵余1,
∴点的坐标与点的坐标一致,为,
故选:B.
27.如图,边长为1的正方形,沿数轴顺时针连续滚动,起点和重合,则数轴上数2020所对应的字母是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先确定0由于那个字母对应,然后每转一周走4个,看2020÷5商数与余数,再确定余数与哪点对应即可.
【详解】先确定0与C相对,每转4次一循环回到C,2020÷4=505回到C.
故选择:C.
五.画旋转图形(共7小题)
28.作图题:如图所示,在所给的网格图中(每小格均为边长是1的正方形)中完成下列各题:
(1)作出关于直线对称的;
(2)作出绕点顺时针方向旋转后的.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了轴对称变换和旋转变换,理解并掌握轴对称变换和旋转变换的性质是解题关键.
(1)根据轴对称的性质确定点关于直线的对称点,然后顺次连接即可;
(2)根据旋转的性质确定点绕点顺时针方向旋转后的对应点,然后顺次连接即可.
【详解】(1)解:如下图,即为所求;
(2)如下图,即为所求.
29.如图,在中,点B的坐标是,点A的坐标是.
(1)将向下平移4个单位长度、再向左平移2个单位长度后的,则点A1的坐标是 ;
(2)画出将绕点O逆时针旋转后的;
(3)求的面积.
【答案】(1)图见解析;
(2)图见解析
(3)10
【分析】本题考查坐标变换——平移与旋转变换,掌握平移与旋转的性质是解题的关键.
(1)根据题意作出平移后的,即可;
(2)根据题意作出旋转后的,即可;
(3)根据割补法求解即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
点点的坐标是;
故答案为:
(2)解:如图,即为所求;
(3)解∶ 如图,
.
30.请你作出如图所示的四边形绕点O顺时针旋转75度后的图形.(不用写作法,但要保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查的是旋转变换的作图方法,在旋转作图时,一定要明确三个要素:旋转中心、旋转方向、旋转角度.根据旋转角、旋转方向、旋转中心找出旋转后的对应点,顺次连接即可.
【详解】解:所作图形如图所示:
31.如图,在方格纸中按要求画图.
(1)画出线段绕点O顺时针旋转后得到的线段,连接;
(2)画出与关于直线对称的图形,点A的对称点是C.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了旋转作图及作轴对称图形,熟练掌握相关知识是解答本题的关键.
(1)根据旋转的性质结合题目叙述画出图形即可;
(2)根据对称的性质作出点A的对称点C,连接,即可画出图形;
【详解】(1)解:所作线段,如图所示:
(2)解:所作关于直线对称的图形如图所示:
32.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画出关于轴对称的,并写出点的坐标;
(2)画出绕原点顺时针方向旋转后得到的,并写出点的坐标.
【答案】(1)作图见解析,点的坐标为
(2)作图见解析,点的坐标为
【分析】()根据轴对称的性质作出图形,再根据图形写出坐标即可;
()根据旋转的性质作出图形,再根据图形写出坐标即可;
本题考查了作轴对称图形,旋转作图,坐标与图形,掌握轴对称和旋转的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求,由图可得点的坐标为;
(2)解:如图所示,即为所求,由图可得点的坐标为.
33.如图,在的正方形网格中,每个小正方形边长均为单位1,在方格中作图:
(1)将向右平移4个单位得.
(2)将绕点顺时针旋转得.
(3)如果建立直角坐标系,若点的坐标为,则点的坐标为________.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了利用旋转变换作图,熟悉网格结构以及平面直角坐标系的特点,然后找出对应点的位置是解题的关键.
(1)根据网格结构找出点、、的对应点、、的位置,然后顺次连接即可;
(2)分别找出点、、的对应点的位置,然后顺次连接即可;
(3)先根据点、的坐标找出坐标原点,然后建立平面直角坐标系,写出点的坐标即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求作的三角形;
(2)解:如图所示,即为所求作的三角形;
(3)解:点的坐标为.
故答案为:
34.如图,已知的顶点的坐标分别为,,将绕坐标原点逆时针旋转得到.
(1)请画出对应的;
(2)在轴上存在一点,使得的值最小,请直接写出点的坐标_____.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了作旋转图形,坐标与图形,以及两点之间,线段最短;熟练掌握网格结构,准确找出对应点的位置是解题的关键.
(1)根据旋转的性质分别找出A,B的对应点,的位置,然后顺次连接即可;
(2)连接交轴于点,根据两点之间,线段最短,可知此时最短,进而得到点的坐标.
【详解】(1)解:所作如图所示:
(2)解:连接交轴于点,
根据两点之间,线段最短,可知此时最短,
由图知点的坐标为,
故答案为:.
六.坐标与旋转规律问题(共7小题)
35.如图,E是正方形中边上的点,以点A为中心,把顺时针旋转,得到,其中.那么旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查旋转的性质、全等三角形的性质等知识点,熟记全等三角形的性质是解题的关键.
根据正方形的性质得到,由旋转的性质推出,求出即可解答.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
由旋转得,
∴,
∴,
∴,
∴旋转角的度数是.
故选:C.
36.在平面直角坐标系中,点坐标为,将线段绕原点顺时针旋转得到,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查坐标与图形变化-旋转,熟练掌握旋转的性质是解答本题的关键.
根据旋转的性质可得答案.
【详解】解:如图,
∵线段绕原点顺时针旋转得到,
∴点的坐标是.
故选:D.
37.平面坐标系中,点A的坐标为,将线段绕点O逆时针旋转,则点A的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了坐标与旋转变换,掌握旋转的性质及全等三角形的性质是解题的关键.根据旋转的性质利用一线三垂直构造全等三角形,即过作轴于点,过作轴于点,可得,即可求解.
【详解】解:如图,过作轴于点,过作轴于点,
则,,,
又,
,
,
又,
,
,,
,
故选:A.
38.在三个顶点的坐标分别为,将绕原点O旋转得到,则点的坐标为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查坐标与旋转,分顺时针旋转和逆时针旋转,两种情况,进行讨论求解即可.
【详解】解:∵,
∴两点在第二象限的角平分线上,
∴直线与轴正半轴的夹角为,
当绕原点O顺时针旋转时,如图:
过点作轴,过点作轴,
则:,,,
∴,
∴,
∴,,
∴
当绕原点O逆时针旋转时,如图:
同法可得:,,
∴;
故选C.
39.在平面直角坐标系中,点先向右平移2个单位,再向上平移3个单位,得到A点,再把A点绕原点旋转得到B点,那么B点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查点的平移和中心对称的性质,设,由平移得,再利用旋转可得,,即可得解.
【详解】解:设点的坐标为,
点先向右平移2个单位,再向上平移3个单位,得到A点,
∴,
把点绕原点旋转得到点,
∴,,
∴,
故答案为:.
40.如图,在平面直角坐标系中,线段与x轴正方向的夹角为,且,若将线段绕点O旋转得到线段,则此时点的坐标为 .
【答案】或/或
【分析】分两种情况求解:如图1,逆时针旋转时,过点作轴于点B,根据旋转的性质可得,,利用平角的定义得出,在直角,求出,,进而得到点的坐标.如图2,顺时针旋转时,同理可求.
【详解】解:如图1,将线段绕点O沿逆时针方向旋转到线段,
过点作轴于点B,
,,
.
在直角中,,,
,
∴,
点的坐标为.
如图2,将线段绕点O沿顺时针方向旋转到线段,
过点作轴于点B,
,,
.
在直角中,,,
,
∴,
点的坐标为.
综上,点的坐标为或.
故答案为:或.
41.如图在平面直角坐标系中,的顶点均在正方形的网格的格点上.
(1)画出绕点B逆时针旋转得到的,并写出点的坐标;
(2)连接,则线段 .
【答案】(1)图见解析,
(2)
【分析】本题考查坐标与旋转,勾股定理:
(1)根据旋转的性质,画出,进而写出点的坐标即可;
(2)利用两点间的距离公式,进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
由图可知:;
(2)∵,,
∴.
七.中心对称图形及性质(共9小题)
42.如图,与关于点O成中心对称,连接,,.下列结论中正确的有( )
①点A与点D是对应点;②;③线段与关于点O成中心对称
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】本题考查的是中心对称的性质,全等三角形的判定;根据与成中心对称,点是对称中心,再逐一分析判断即可.
【详解】解:①∵与成中心对称,点是对称中心,观察图形可知:
点A与点D是对应点,原说法正确,故符合题意;
②由中心对称的性质可得:,,,
∴,原说法正确,故符合题意;
③∵与成中心对称,点是对称中心,
∴线段与关于点O成中心对称,原说法正确,故符合题意.
故选:D.
43.下列几何图形中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了中心对称图形,把一个图形绕某一点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.根据中心对称图形的概念求解即可.
【详解】解:A.不是中心对称图形,故本选项不合题意;
B.不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C.不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D.是中心对称图形,故本选项符合题意;
故选:D.
44.如图,在平面直角坐标系中,若与关于点E成中心对称,则对称中心点E的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了中心对称的性质:中心对称图形的对应点的连线段被对称中心所平分;根据此性质,对应点的中点即为点E,利用中点坐标公式即可求解.
【详解】解:由图知,,其中点坐标为,
即点E的坐标为;
故选:A.
45.如图,这是的正方形网格,选择一空白小正方形,其与阴影部分组成的图形是中心对称图形的情况有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】B
【分析】此题主要考查了中心对称图形,根据中心对称图形定义:把一个图形绕某一点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心进行分析即可.
【详解】解:如图所示:
共有2种方法,
故选:B.
46.如图,正六边形是由边长为厘米的六个等边三角形拼成,那么图中
(1)三角形沿着 方向平移 厘米能与三角形重合;
(2)三角形绕着点 顺时针旋转 度后能与三角形重合;
(3)三角形沿着所在直线翻折后能与 重合;
(4)写一对中心对称的三角形: .
【答案】 射线 与
【分析】(1)根据平移的性质解答即可;
(2)根据旋转的定义,结合图形即可得出答案;
(3)根据轴对称的定义,结合图形可得出翻折后与重合;
(4)根据中心对称的定义,结合图形写出一对即可.
【详解】解:(1)经过平移得到,
平移的方向是沿着射线方向,点与点是一组对应点,
∴平移的距离为的长,
是边长为厘米的等边三角形,
厘米,
三角形沿着射线的方向平移厘米能与三角形重合,
故答案为:射线,;
(2)三角形绕着点顺时针旋转度后能与三角形重合,
故答案为:、;
(3)三角形沿着所在直线翻折后能与重合,
故答案为:;
(4)与是中心对称的两个三角形,
故答案为:与(答案不唯一).
47.如图,在等边三角形中,为的中点,,与关于点中心对称,连接,则的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质和中心对称,关键是熟练掌握等边三角形的性质和中心对称的性质.
根据等边三角形的性质,得,,,再根据中心对称的性质,得,,,最后根据勾股定理即可得出答案.
【详解】解∶三角形是等边三角形,为的中点,,
,,
,
与关于点中心对称,
,,,,
在中,根据勾股定理,
得,
故答案为∶.
48.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,每个小方格的边长为1个单位长度,在第二象限内有横、纵坐标均为整数的A,B两点,点,点A的横坐标为,且.
(1)在平面直角坐标系中标出点A,并连接,,.
(2)画出关于点O成中心对称的图形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题考查中心对称图形的画法,勾股定理,掌握中心对称的特点即可正确画出图形.
(1)根据勾股定理求得点A的纵坐标,即可在坐标系中描出点A,并连接,,;
(2)将、分别延长相等的长度,连接后即可得到中心对称的图形.
【详解】(1)∵点的横坐标为,,
∴点A的纵坐标为,
∴点坐标,
如图所示,,,即为所求.
(2)如图所示,即为所求;
.
49.如图,和关于点成中心对称,点、、的对应的分别是点、、.
(1)在图中找出对称中心(保留画图痕迹);
(2)若,,,求周长.
【答案】(1)图见解析
(2)18
【分析】本题考查成中心对称,熟练掌握成中心对称的性质,是解题的关键:
(1)根据成中心对称的性质,对应点连线的交点即为对称中心作图即可;
(2)根据成中心对称的两个图形全等,求出的周长即可.
【详解】(1)解:如图,点即为所求;
(2)∵,,,
∴的周长为:,
∵和关于点成中心对称,
∴,
∴周长为18.
50.如图,点,,.
(1)求面积;
(2)画出关于点的中心对称图形,直接写出点的坐标为_____.
【答案】(1)
(2)作图见解析,
【分析】本题考查了作中心对称图形,写出点的坐标,割补法求三角形面积.
(1)利用割补法求三角形的面积即可.
(2)根据中心对称的性质作图,即可得出答案.
【详解】(1)解:;
(2)解:如图所示,为所求,
,.
八.中心对称图形的规律问题(共10小题)
51.在平面直角坐标系中,点,的对称中心是点A,另取两点,.有一电子青蛙从点处开始依次作关于点A,B,C的循环对称跳动,即第一次跳到点关于点A的对称点处,接着跳到点关于点B的对称点处,第三次再跳到点关于点C的对称点处,第四次再跳到点关于点A的对称点处,…,则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了坐标规律探究,中心对称,坐标与图形变化对称,利用中心对称找出坐标规律是解题的关键.
首先利用题目所给公式一次求出前几个点的坐标,→→→→→→→…由此得到的坐标和的坐标相同,的坐标和的坐标相同,即坐标以6为周期循环,利用这个规律即可求出点的坐标.
【详解】解:∵点关于点的对称点,
∴,
∴,,
∴,
同理可得点,,,,,…
∴点P每6次一循环,
∵
∴点与点坐标相同,即.
故选:D.
52.如图,与关于点O成中心对称,则下列结论不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查中心对称的性质,掌握中心对称的性质是求解本题的关键.
根据中心对称的性质判断即可.
【详解】解:与关于点O成中心对称,
,,,故A,B,C选项正确,,故D选项错误.
故选:D.
53.已知点与点关于对称,则?指的是( )
A.1 B.3 C.5 D.2
【答案】C
【分析】根据中心对称的性质:对称中心是对称点连线的中点即可得到答案;
【详解】解:∵点与点关于对称,
∴,
解得:,
故选:C.
54.在平面直角坐标系中,点先向右平移个单位,再向上平移个单位,得到点,再把点绕点旋转得到点,那么点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查点的平移和中心对称对称的性质,掌握这些是解题关键.设,由平移得,再利用旋转可得,,求解即可得解.
【详解】解:设,
∵点先向右平移个单位,再向上平移个单位,得到点,
∴即,
∵把点绕点旋转得到点,
∴,,
解得,,
∴
故答案为:
55.如图,在平面直角坐标系中,四边形是边长为2的正方形,A,C分别在y轴正半轴与x轴正半轴上,P点坐标为,将P点关于A对称得到,将关于O点对称得到,将关于C点对称得到,将关于B点对称得到,将关于A点对称得到,……,按照顺序以此类推,则的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了点的坐标变化规律,中心对称.根据题意,探究规律,得出四次一个循环,利用规律求解即可.
【详解】解:如图,由题意,
∴与P重合,四次一个循环,
∵,
∴与重合,
∴.
故答案为:.
56.如果将点P绕定点M旋转后与点Q重合,那么点P与点Q关于点M对称,定点M叫做对称中心,此时,M是线段的中点.如图,在平面直角坐标系中,的顶点A,B,O的坐标分别为,,,点,,,…中的相邻两点都关于的一个顶点对称,点与点关于点A对称,点与点关于点B对称,点与点关于点O对称,点与点关于点A对称,点与点关于点B对称,点与点关于点O对称……且这些对称中心依次循环.已知点的坐标是,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】此题主要考查了平面直角坐标系中中心对称的性质,以及找规律问题,根据已知得出点P的坐标每6个一循环是解题关键.
根据中心对称及平面直角坐标系中的有关知识,可以求得点关于点A的对称点坐标,以及点关于点B的对称点坐标,点关于点O的对称点,可以看出,点P的坐标每6个一循环,即可解答.
【详解】解:由题意可得:点,,,,,……
∴可知6个点一个循环,,
∴点的坐标与点的坐标相同,为.
故答案为:.
57.在如图所示的平面直角坐标系中,是边长为的等边三角形,作与关于点成中心对称,再作与关于点成中心对称,…,如此作下去,则的顶点的坐标是 .
【答案】
【分析】此题主要考查了坐标与图形变化--旋转问题,解题的关键是推出点的横坐标、纵坐标规律.首先根据是边长为的等边三角形,可得的坐标为,的坐标为;然后根据中心对称的性质,分别求出点、、的坐标各是多少;最后总结出的坐标的规律,即可求出的坐标.
【详解】解:是边长为的等边三角形,
的坐标为,的坐标为,
与关于点成中心对称,
点与点关于点成中心对称,
,,
点的坐标是,
与关于点成中心对称,
点与点关于点成中心对称,
,,
点的坐标是,
与关于点成中心对称,
点与点关于点成中心对称,
,,
点的坐标是,
…,
,,,,…,
的横坐标是,当为奇数时,的纵坐标是,当为偶数时,的纵坐标是,
的顶点的坐标是,
故答案为
58.在如图所示的平面直角坐标系中,是边长为2的等边三角形,作与关于点成中心对称,再作与关于点成中心对称,…,如此作下去,则的顶点的坐标是 .
【答案】
【分析】此题主要考查了中心对称的性质,坐标与图形性质,等边三角形的性质等知识;根据是边长为2的等边三角形,可得,同理可求得,,从而总结出点的横坐标是 ,当n为奇数时,点的纵坐标是,当n为偶数时,点的纵坐标是,即可求解.
【详解】解:∵是边长为2的等边三角形,
∴,,
∵与关于点成中心对称,
∴,即,
∵与关于点成中心对称,
∴,即,
以此类推,点的横坐标是 ,当n为奇数时,点的纵坐标是,当n为偶数时,点的纵坐标是,
∴
∴的顶点的坐标是,
故答案为:.
59.在如图所示的平面直角坐标系中,是边长为2的等边三角形,作与关于点成中心对称,再作与关于点成中心对称,点在第 个三角形上,(n是正整数)的顶点的坐标是 .
【答案】 7
【分析】由题意可以求出点,,,的坐标,找出其中的规律,即可得到第一个空的答案;根据第一个空的规律,可求得第二个空的答案.
【详解】解:由题意可得,点的坐标为,,,,由此可得,点是的坐标,即该点在第7个三角形上;
法一:由图可得点,,所以点,则点,
由图可推得点;
法二:由点,,,的坐标,可得点,
,
所以点.
故答案为7,
60.已知和关于原点对称,则 .
【答案】
【分析】本题考查了关于原点对称的点的坐标,由两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反特点求出,的值,然后代入求解即可,解题关键是熟练掌握关于原点对称点的坐标规律.
【详解】解:∵和关于原点对称,
∴,,
∴,
故答案为:.
$$