内容正文:
图形的对称(含折叠)、平移与旋转
课标要求
1. 通过具体实例了解轴对称的概念,探索它的基本性质:成轴对称的两个图
形中,对应点的连线被对称轴垂直平分.
2. 能画出简单平面图形(点、线段、直线、三角形等)关于给定对称轴的对
称图形.
3. 了解轴对称图形的概念,探索等腰三角形、矩形、菱形、正多边形、圆的
轴对称性质.
考点精讲
4. 认识并欣赏自然界和现实生活中的轴对称图形.
5. 通过具体实例认识平面图形关于旋转中心的旋转,探索它的基本性质: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.
6. 了解中心对称、 中心对称图形的概念,探索它的基本性质:成中心对称的
两个图形中,对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分.
7. 探索线段、平行四边形、正多边形、圆的中心对称性质.
知识点梳理
1. 知识结构图.
2.轴对称和轴对称图形.
名称 轴对称 轴对称图形
定义 把一个图形沿某一条直线 ,如果
它能与另一个图形 ,那么就说这
两个图形成 ,这条直线就
是 ,两个图形中的对应点叫
作 把一个图形沿某一条直线折
叠,如果 的部分
能够互相 ,那么这个
图形叫作轴对称图形,这条直
线就是它的对称轴
图示
折叠
重合
轴对称
对称轴
对称点
直线两旁
重合
区别 (1)两个图形;(2)一条对称轴 (1)一个图形;(2)对称轴
条数不确定
续表
名称 轴对称 轴对称图形
轴对
称
的性
质 (1)对称点的连线被 垂直平分;
(2)对应线段 ,对应角 ;
(3)成轴对称的两个图形是全等图形
判定 沿某条直线折叠后两旁部分能否重合
对称轴
相等
相等
对称
轴
找法
(关
键) 对应点连线的垂直平分线
3.中心对称和中心对称图形.
名称 中心对称 中心对称图形
定义 把一个图形绕着某一点旋转 ,
如果它能与另一个图形 ,那么就
说这两个图形关于这一点成
,这个点叫作 ,这两个
图形在旋转后能重合的对应点叫作关于对
称中心的 把一个图形绕着某一点旋
转 ,如果旋转后图
形能够与原来的图形重合,那
么这个图形叫作中心对称图
形,这个点就是它的对称中心
图示
180°
重合
中心对
称
对称中心
对称点
180°
区别 两个图形 一个图形
中心
对称
的性
质 (1)关于某点成中心对称的两个图形是全等图形;
(2)关于某点成中心对称的两个图形,对称点的连线都经过对称中心,
且被对称中心平分
判定 绕某点旋转180°后与原图能否重合
对称
中
心找
法
(关
键) 对应点连线的交点
4.常见的轴对称图形、中心对称图形.
5. 图形的折叠.
(1)几何图形的折叠实质是轴对称,位于折痕两侧的图形关于折痕成轴
对称;
(2)满足折叠性质,即折叠前后的两部分图形全等,对应边、角、线段、周
长、面积等均相等;
(3)折叠前后,对应点的连线被折痕垂直平分,即折痕可看作垂直平分线、
角平分线.
6. 图形的平移.
定义 在平面内,一个图形整体沿着一定的方向移动一定
的距离,这样的图形运动称为平移
两要
素 平移的 和
性质 (1)平移前后,对应线段 ,对应角
;
(2)各对应点所连接的线段平行(或在同一条直线
上)且相等,可构成平行四边形;
(3)平移前后的图形全等
方向
距离
相等
相
等
7.图形的旋转.
定义 把一个平面图形绕着平面内的某一点转动一个角度
叫作图形的旋转,这个点叫作旋转中心,转动的角
叫作旋转角
三要
素 旋转中心、 和
旋转方向
旋转角
性质 (1)对应点到旋转中心的距离相等(一定可以得到
等腰三角形);
(2)每组对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋
转角;
(3)旋转前后的图形全等
考题类型精析
例1 下列图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
【思路点拨】本题主要考查轴对称图形和中心对称图形的定义.在解题时,根
据轴对称图形与中心对称图形的概念求解即可.
【答案】D
例2 (2023巴南)如图,△ABC的顶点A(4,0),B(2,4),点C在y
轴的正半轴上,AB=AC,将△ABC向左平移得到△A'B'C'.若A'B'经过点C,则
点C'的坐标为( )
A. (-3 B. (-
C. (- 3) D. (-3,2)
【思路点拨】利用勾股定理求出OC,即可求出点C的坐标;求出直线AB的
函数解析式即可求出直线A'B'的函数解析式,由此即可得到答案.
【答案】D
例3 (2023西大附中)如图,在正方形ABCD中,F是BC的中点,G是边
DC上一点,且CG=4.将△AFG沿AG翻折,使点F的对应点E落在CD的延长线
上,连接EF交折痕AG于点H,则HG的长是( )
A. 1 B. C. D.
【思路点拨】本题考查了翻折变换、正方形的性质、勾股定理、三角形的面
积,解决本题的关键是掌握翻折的性质.
【答案】C
例4 如图,O为坐标原点,△OAB是等腰直角三角形,∠OAB=90°,点
B的坐标为(0,2 .将该三角形沿x轴向右平移,得到Rt△O'A'B',此时点B'
的坐标为(2 2 则线段OA在平移过程中扫过部分的图形面积
为 .
【思路点拨】本题考查平移的性质及等腰直角三角形的性质.在解题时,抓住
线段OA经过平移扫过的部分是一个平行四边形,先利用平移的性质得出AA'的
长,再根据等腰直角三角形的性质得到AA'对应的高,最后结合平行四边形的面积
公式求解即可.
【答案】4
【解析】∵点B的坐标为(0,2 将该△OAB沿x轴向右平移,得到
Rt△O'A'B',此时点B'的坐标为(2 2
∴AA'=BB'=2 .∵△OAB是等腰直角三角形,
∴A( .∴▱OAA'O边AA'对应的高为 .
∴线段OA在平移过程中扫过部分的图形面积为2 × 4.
例5 (2023八中)如图,在等边三角形ABC中,D是边AC上一点,连接
BD,将△BCD绕点B逆时针旋转60°,得到△BAE,连接ED,若三角形AED
的周长是17,BD=9,则等边三角形ABC的面积是( )
A. 32 B. 16 C. D.
【思路点拨】本题考查了旋转的性质,旋转前后对应边、对应角相等是解题
的关键.
【答案】B
例6 如图,将线段AB绕点P按顺时针方向旋转90°,得到线段A'B',其中
点A,B的对应点分别是点A',B',则点A'的坐标是( )
A. (1,-3) B. (4,0)
C. (3,-3) D. (5,-1)
【思路点拨】本题考查旋转的定义和在方格纸中构造垂直的方法.在解题时,
利用旋转的定义画出图形,即可得到点A'的坐标.
【答案】D
【解析】如图,可知点A'的坐标为(5,-1),故选D.
例7 如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点都在方格线的格点上,将
△ABC绕点P顺时针方向旋转90°,得到△A'B'C',则点P的坐标为( )
A. (0,4) B. (1,1)
C. (1,2) D. (2,1)
【思路点拨】选两组对应点,连接后作其垂直平分线,两垂直平分线的交点
即为点P.
【答案】C
例8 如图,现有一张直角三角形纸片ABC,∠C=90°,∠B=30°,将该
直角三角形沿DE折叠,使点B与点A重合.若DE=1,则BC的长为( )
A. 2 B. 2 C. 3 D. 2
【思路点拨】本题考查轴对称的性质和含有30°角的直角三角形的三边关系.
在解题时,抓住△DBE≌△DAE,进而得到∠CAD=30°,从而求出CD的长,
最终得到BC的长.
【答案】C
例9 如图,在矩形纸片ABCD中,AD=10,AB=8.将AB沿AE翻折,使
点B落在点B'处,AE为折痕;再将EC沿EF翻折,使点C恰好落在线段EB'上的
点C'处,EF为折痕,连接AC'.若CF=3,则tan∠B'AC'= .
【思路点拨】连接AF,设CE=x,用含有x的式子表示出AE,AF,再证明
∠AEF=90°,由勾股定理得AF2=AE2+EF2,AF2=AD2+DF2.根据等量代换
列出方程,便可求得x,再进一步求出B'C'的长,即可求得结果.
【答案】
【解析】如图,连接AF.
设CE=x,则EC'=CE=x,BE=B'E=10-x.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=8,AD=BC=10,∠B=∠C=∠D=90°.
∴AE2=AB2+BE2=82+(10-x)2=164-20x+x2,
EF2=CE2+CF2=x2+32=x2+9.
由折叠知∠AEB=∠AEB',∠CEF=∠C'EF.
∵∠AEB+∠AEB'+∠CEF+∠C'EF=180°,
∴∠AEF=∠AEB'+∠C'EF=90°.
∴AF2=AE2+EF2=164-20x+x2+x2+9=2x2-20x+173.
∵AF2=AD2+DF2=102+(8-3)2=125,
∴2x2-20x+173=125,解得x=4或6.
当x=6时,CE=C'E=6,BE=BE'=10-6=4,C'E>B'E,不合题意,
舍去,
∴CE=C'E=4.
∴B'C'=B'E-C'E=(10-4)-4=2.
∵∠B'=∠B=90°,AB'=AB=8,
∴tan∠B'AC' .
命题点1 对称图形的识别
1. (2024重庆B卷)下列标点符号中,是轴对称图形的是( A )
A
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2. (2024重庆A卷)下列四种化学仪器的示意图中,是轴对称图形的是( C )
C
命题点2 与折叠有关的计算
3. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CB=5,CA=10,点D,E分别在
AC,AB边上,AE AD,连接DE,将△ADE沿DE翻折,得到△FDE,连
接CE,CF. 若△CEF的面积是△BEC面积的2倍,则AD= .
4. 宽与长的比是 的矩形叫作黄金矩形,黄金矩形给我们以协调、匀称的美
感.如图,把黄金矩形ABCD沿对角线AC翻折,点B落在点B'处,AB'交CD于点
E,则sin∠DAE的值为( A )
A. B. C. D.
A
命题点3 网格中对称作图
5. 如图,△OAB在平面直角坐标系中,网格是由边长为1个单位长度的小正方形
组成,点O,A,B均为格点(网格线的交点).
(1)画出△OAB关于y轴对称的△OA1B1;
解:(1)如图所示,△OA1B1为所求;
(2)画出△OAB绕原点O顺时针旋转90°后的△OA2B2;
(2)如图所示,△OA2B2为所求;
(3)仅用无刻度直尺画出线段AB中点C. (保留作图痕迹)
(3)如图所示,线段AB中点C.
命题点4 图形旋转的相关证明及计算
6. (2024重庆A卷)在△ABC中,AB=AC,点D是BC边上一点(点D不与端
点重合).点D关于直线AB的对称点为点E,连接AD,DE. 在直线AD上取一
点F,使∠EFD=∠BAC,直线EF与直线AC交于点G.
(1)如图1,若∠BAC=60°,BD<CD,∠BAD=α,求∠AGE的度数(用含
α的代数式表示);
解:(1)60°+α
(2)如图1,若∠BAC=60°,BD<CD,用等式表示线段CG与DE之间的数
量关系,并证明;
解:(2)CG DE,证明略
(3)如图2,若∠BAC=90°,点D从点B移动到点C的过程中,连接AE,当
△AEG为等腰三角形时,请直接写出此时 的值.
解:(3 或
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1. (2024张家口)如图,三个完全相同的四边形组成的图案绕点O旋转可以和原
图形重合,则旋转角可以是( C )
A. 60° B. 90° C. 120° D. 150°
C
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2. (2024内蒙古)如图,在△ABD中,∠ABD=30°,∠A=105°,将△ABD
沿BD翻折180°得到△CBD,将线段DC绕点D顺时针旋转30°得到线段DF,
点E为AB的中点,连接EF,ED. 若EF=1,则△BED的面积是( A )
A. B. C. D.
A
3. (2022百色)如图,在△ABC中,点A(3,1),B(1,2),将△ABC向左
平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,则点B的对应点B'的坐标为
( D )
A. (3,1) B. (3,3)
C. (-1,1) D. (-1,3)
D
4. (2023南开)如图,在△ABC中,∠B=60°,将△ABC绕点C顺时针方向旋
转至△CDE的位置,F为CE上一点,连接AF并延长,交BC的延长线于点G,
若CF平分∠ACG,∠CAF=2∠EAF,∠AED=21°,则∠G= .
34°
5. (2024山东)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是AB,BC上的动点,
且AF⊥DE,垂足为G,将△ABF沿AF翻折,得到△AMF,AM交DE于点P,
对角线BD交AF于点H,连接HM,CM,DM,BM,下列结论正确的是
( D )
D
①AF=DE;
②BM∥DE;
③若CM⊥FM,则四边形BHMF是菱形;
④EP·DH=2AG·BH.
A. ①②③ B. ①②④
C. ①③④ D. ①②③④
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6. (2024济南)如图,正方形ABCD中,AB=4,点E是对角线BD上一点,连
接AE,过点E作EF⊥AE,交BC于点F,连接AF,交BD于点M,将△EFM
沿EF翻折,得到△EFN,连接AN,交EF于点G,若点F是BC边的中点,则线
段AN的长是 .
7. (2024重庆B卷)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,过点B作
BD∥AC.
(1)如图1,若点D在点B的左侧,连接CD,过点A作AE⊥CD交BC于点E.
若点E是BC的中点,求证:AC=2BD;
(1)证明:∵∠ACB=90°,BD∥AC,
∴∠CBD=180°-∠ACB=90°.
∵AE⊥CD,∴∠ACD+∠CAE=90°.
∵∠ACD+∠BCD=90°,∴∠CAE=∠BCD.
又∵AC=CB,∠CBD=∠ACE,∴△ACE≌△CBD(ASA).
∴CE=BD. ∵点E是BC的中点,∴BC=2CE=2BD.
∴AC=2BD;
(2)如图2,若点D在点B的右侧,连接AD,点F是AD的中点,连接BF并延长
交AC于点G,连接CF. 过点F作FM⊥BG交AB于点M,CN平分∠ACB交BG
于点N,求证:AM=CN BD;
(2)证明:如图所示,过点G作GH⊥AB于点H,连接HF.
∵BD∥AC,∴∠FBD=∠FGA,∠D=∠FAG.
∵点F是AD的中点,∴AF=DF. ∴△AGF≌△DBF(AAS).
∴AG=BD,BF=GF. ∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠CAB=∠ACB=45°.∵GH⊥AH,
∴△AHG是等腰直角三角形.∴AH AG BD.
∵∠BHG=∠BCG=90°,BF=GF,
∴FH=FC=BF BG,
∴∠FBH=∠FHB,∠FBC=∠FCB,
∴∠GFH=∠FBH+∠FHB=2∠FBH,
∠GFC=∠FBC+∠FCB=2∠FBC,
∴∠HFC=∠GFH+∠GFC=2∠FBH+2∠FBC=2∠ABC=90°.
∵FM⊥BG,∴∠BFM=90°,∴∠HFM=∠CFN.
设∠CBG=x,则∠ABG=45°-x,∠CGB=90°-x.
∴∠HMF=∠BFM+∠FBM=135°-x,∵CN平分∠ACB,
∴∠GCN ACB=45°,∴∠CNF=∠CGN+∠GCN=135°-x,
∴∠HMF=∠CNF,∴△HFM≌△CFN(AAS),∴HM=CN.
∵AM=AH+HM,AH BD,∴AM BD+CN;
(3)若点D在点B的右侧,连接AD,点F是AD的中点,且AF=AC. 点P是直
线AC上一动点,连接FP,将FP绕点F逆时针旋转60°得到FQ,连接BQ,点
R是直线AD上一动点,连接BR,QR. 在点P的运动过程中,当BQ取得最小值
时,在平面内将△BQR沿直线QR翻折得到△TQR,连接FT. 在点R的运动过程
中,直接写出 的最大值.
(3)解:如图所示,过点D作DH⊥AC交AC延长线与点H,连接FH,
∵BD∥AC,∠ACB=90°,∴∠BCH=∠CBD=90°.
∵DH⊥AC,∴四边形BCHD是矩形,∴BC=DH=AC.
∵点F是AD的中点,且AF=AC,
∴AD=2AF=2DH=2FH=2DF,∴△FDH是等边三角形,
∴∠DFH=∠FDH=60°,∴∠BDA=∠DAH=30°,
∴∠FHA=∠FAH=30°,由旋转的性质可得FQ=FP,
∠PFQ=60°=∠DFH,∴∠DFQ=∠HFP,
∴△DFQ≌△HFP(SAS),∴∠FDQ=∠FHP=30°,
∴点Q在直线DQ上运动.
设直线DQ交FH于点K,则DK⊥FH,FK FH,∠FDK FDH=30°,
∴∠BDQ=60°.由垂线段最短可知,当BQ⊥DQ时,BQ有最小值,
∴∠DBQ=30°.设AC=DH=6a,则AH DH=6 a,
∴BD=CH=AH-AC=6 a-6a,
∴DQ BD=3 a-3a,∴BQ DQ=9a-3 a.
在Rt△DFK中,FK FH DH=3a,
∴DK 3 a.∴QK=DK-DQ=3a,
在Rt△FQK中,由勾股定理得FQ 3 a.
∵△DFQ≌△HFP,∴PH=DQ=3 a-3a,
∴CP=CH-PH=3 a-3a.
由折叠的性质可得TQ=BQ=9a-3 a,
∵FT≤FQ+TQ,∴ ≤ .
∴当点Q在线段FT上时 此时有最大值,最大值为
∴ 的最大值为 .
$$