内容正文:
专题03 旋转(3知识&8题型&3易错&3方法清单)
【清单01】旋转的定义,性质与作图
1. 旋转的概念
把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,叫做图形的旋转,点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角(如下图中的∠BOF),如果图形上的点B经过旋转变为点F,那么这两个点叫做对应点.
2. 旋转的性质
旋转的性质:
(1)对应点到旋转中心的距离相等。
(2)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。
3. 旋转作图
(1)旋转图形的作法:根据旋转的性质可知,对应角都相等,都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形。
(2)旋转作图有自己独特的特点,决定图形位置的因素较多,旋转角、旋转方向、旋转中心,其中任一元素不同,位置就不同,但得到的图形全等.
【清单02】 中心对称(两个图形)
1.概念
把一个图形绕着某一点旋转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;
2.性质
(1)关于中心对称的两个图形是全等形。
(2)关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分。
(3)关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或在同一直线上)且相等。
3.判定
如果两个图形的对应点连线都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形关于这一点对称。
4.作图步骤:
(1)连接原图形上所有的特殊点和对称中心。
(2)将以上所连线段延长找对称点,使得特殊点与对称中心的距离和对称点与对称中心的距离相等。
(1) 将对称点按原图形的形状顺次连接起来,即可得出关于中心对称的图形
5.中心对称图形(一个图形)
把一个图形绕某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形互相重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个店就是它的对称中心。
【清单03】 关于原点对称的点的特征
两个点关于原点对称时,它们的坐标的符号相反,即点P(x,y)关于原点的对称点为P’(-x,-y)
【题型一】生活中的旋转现象
【典例1】(23-24九年级上·广西玉林·期中)下列现象属于旋转的是( )
A.电梯的上下移动 B.飞机起飞后冲向空中的过程
C.幸运大转盘转动的过程 D.笔直的铁轨上飞驰而过的火车
【变式1】(23-24九年级上·湖北荆门·期中)下列运动中,不属于旋转变换的是( )
A.钟摆的运动 B.行驶中的汽车车轮 C.方向盘的转动 D.电梯的升降运动
【变式2】(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)下列现象中不属于旋转的是( )
A. B.
C. D.
【题型二】找旋转中心,旋转角和对应点
【典例2】(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,在中,,将绕点旋转,得到.若点的对应点恰好在的延长线上,则旋转方向和旋转角可能是( )
A.顺时针, B.逆时针, C.顺时针, D.逆时针,
【变式1】(2025·辽宁沈阳·三模)在如图所示的方格纸(格长为个单位长度)中,的顶点都在格点上,将绕某点按顺时针方向旋转得到,点、、的对应点分别是点、、,使各顶点仍在格点上,则其旋转中心是 ,旋转角是 .
【变式2】(25-26九年级上·福建福州·开学考试)如图, 在中,, ,将绕点C顺时针旋转后得到, 使得点A恰好落在边上,则旋转的角度为 .
【题型三】根据旋转的性质求解
【典例3】(24-25九年级上·广东广州·期末)如图,将在平面内绕点 A 逆时针旋转到的位置,点 C 与点 D 对应,当时,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1】(2025·湖南邵阳·三模)如图,点A的坐标是,将绕点O顺时针旋转得到,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23九年级上·全国·期中)如图,是等边三角形,P点在外部,Q点在内部,若将绕点B顺时针旋转可得到,则的度数为 度.
【变式3】(25-26九年级上·广东深圳·开学考试)如图,在中,,将绕点C按逆时针方向旋转得到,此时点恰好在边上,则点与点B之间的距离为 .
【题型四】旋转中规律问题
【典例4】(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,菱形的对角线交于原点O,,.将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转,则第2023次旋转结束时,点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,正方形中,其中,,将正方形绕点逆时针旋转,每次旋转,问次旋转后点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2025·河南南阳·模拟预测)如图,在中,,边在x轴上,顶点B的坐标为,以为边向的外侧作正方形,将组成的图形绕点O顺时针旋转,每次旋转,则第98次旋转结束时,点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式3】(24-25八年级下·河南驻马店·阶段练习)如图,在菱形中,顶点均在坐标轴上,且,以为边构造等边三角形.将和菱形组成的图形绕点顺时针旋转,每次旋转,第一次旋转结束时点的对应点记为,第二次旋转结束时记为,……,依次类推,则第2025次旋转结束时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【题型五】旋转综合应用
【典例5】(25-26九年级上·重庆·开学考试)已知,点P是等边三角形中一点,线段绕点A逆时针旋转60°到,连接.
(1)求证:.
(2)若,求的长度.
【变式1】(25-26九年级上·北京·开学考试)如图,中,点在边上,,将线段绕点旋转到的位置,使得,连接,与交于点.若,;求的度数.
【变式2】(24-25九年级上·四川泸州·期末)如图,中,,,,把绕点逆时针旋转得,连接,.
(1)求的长及的度数;
(2)求的面积.
【题型六】中心对称图形的识别
【典例6】(25-26九年级上·福建福州·开学考试)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25九年级上·福建龙岩·阶段练习)下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2025·广东·模拟预测)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【题型七】关于原点对称的点坐标
【典例7】(2025·广东韶关·模拟预测)已知点M与点N关于原点对称,则的值为( )
A.3 B.2 C. D.
【变式1】(24-25九年级上·贵州遵义·期中)平面直角坐标系内一点关于原点对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25九年级上·广东东莞·期末)已知点与点是关于原点的对称点,则的值为( )
A. B. C. D.
【题型八】按图像的变换要求画出另一个图形
【典例8】(25-26九年级上·广东深圳·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)若经过平移后得到,已知点的对应点的坐标为,请画出;
(2)将绕坐标原点按顺时针方向旋转90°得到,请画出;
(3)若将绕点旋转可得到,则点的坐标为_______.
【变式1】(23-24九年级上·全国·期中)如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,在方格纸中建立如图所示的平面直角坐标系,的顶点都在格点上.
(1)的面积为 ;
(2)将向右平移6个单位长度得到,请画出;
(3)画出关于点O的中心对称图形;
(4)若将绕某一点旋转可得到,旋转中心的坐标为 .
【变式2】(24-25八年级下·山东济南·阶段练习)如图,在直角坐标系中,,,,请解答下列问题
(1)若经过平移后得到,已知点的坐标为,作出.
(2)绕原点顺时针旋转得到,作出.
(3)求面积.
【题型一】旋转中规律问题
1.(24-25九年级上·河南驻马店·阶段练习)如图,点的坐标为,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,然后按这四次规律重复,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
2.(2025·河南南阳·三模)在平面直角坐标系中,边长为2的等边在第二象限,与轴重合,将绕点顺时针旋转,得到,再作关于原点的中心对称图形,得到,再将绕点顺时针旋转,得到,再作关于原点的中心对称图形,得到,此类推……,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【题型二】根据旋转的性质求角度
3.(25-26九年级上·福建福州·开学考试)如图, 在中,, ,将绕点C顺时针旋转后得到, 使得点A恰好落在边上,则旋转的角度为 .
【题型二】关于原点对称的点坐标
4.(25-26九年级上·福建福州·开学考试)在平面直角坐标系中,点 关于原点的对称点是
【题型三】旋转与几何综合应用
5.(2024·湖北·模拟预测)如图,P为正方形内一点,,,,则 .
6.(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,在等边中,,点D是边上一动点,连接,将绕点A逆时针旋转得到,点F是边的中点,连接、,则的最小值是 .
7.(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,在等边中,,点D是边上一动点,连接,将绕点A逆时针旋转得到,点F是边的中点,连接、,则的最小值是 .
8.(22-23九年级上·全国·期中)如图,先将绕点C顺时针旋转得到,再将线段绕点D顺时针旋转得到,连接,且.
(1)若,B、E、D三点在同一条直线上,求的长;
(2)若,,点P在边上,求线段的最小值.
【题型一】根据旋转性质求解
(1)对应点到旋转中心的距离相等。
(2)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。
【题型二】中心对称图形定义
把一个图形绕某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形互相重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个店就是它的对称中心。
【题型三】点坐标关于原点对称
对于任意一点 P(x,y),关于原点对称P'(-x,-y)
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专题03 旋转(3知识&8题型&3易错&3方法清单)
【清单01】旋转的定义,性质与作图
1. 旋转的概念
把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,叫做图形的旋转,点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角(如下图中的∠BOF),如果图形上的点B经过旋转变为点F,那么这两个点叫做对应点.
2. 旋转的性质
旋转的性质:
(1)对应点到旋转中心的距离相等。
(2)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。
3. 旋转作图
(1)旋转图形的作法:根据旋转的性质可知,对应角都相等,都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形。
(2)旋转作图有自己独特的特点,决定图形位置的因素较多,旋转角、旋转方向、旋转中心,其中任一元素不同,位置就不同,但得到的图形全等.
【清单02】 中心对称(两个图形)
1.概念
把一个图形绕着某一点旋转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;
2.性质
(1)关于中心对称的两个图形是全等形。
(2)关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分。
(3)关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或在同一直线上)且相等。
3.判定
如果两个图形的对应点连线都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形关于这一点对称。
4.作图步骤:
(1)连接原图形上所有的特殊点和对称中心。
(2)将以上所连线段延长找对称点,使得特殊点与对称中心的距离和对称点与对称中心的距离相等。
(1) 将对称点按原图形的形状顺次连接起来,即可得出关于中心对称的图形
5.中心对称图形(一个图形)
把一个图形绕某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形互相重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个店就是它的对称中心。
【清单03】 关于原点对称的点的特征
两个点关于原点对称时,它们的坐标的符号相反,即点P(x,y)关于原点的对称点为P’(-x,-y)
【题型一】生活中的旋转现象
【典例1】(23-24九年级上·广西玉林·期中)下列现象属于旋转的是( )
A.电梯的上下移动 B.飞机起飞后冲向空中的过程
C.幸运大转盘转动的过程 D.笔直的铁轨上飞驰而过的火车
【答案】C
【分析】本题主要考查旋转,熟练掌握旋转的定义是解题的关键;因此此题可根据旋转的定义“把一个平面图形绕着平面内某一点转动一个角度”进行求解即可.
【详解】解:A、B、D选项都不符合旋转的定义,而C选项符合旋转的定义,故C选项属于旋转现象;
故选C.
【变式1】(23-24九年级上·湖北荆门·期中)下列运动中,不属于旋转变换的是( )
A.钟摆的运动 B.行驶中的汽车车轮 C.方向盘的转动 D.电梯的升降运动
【答案】D
【分析】此题考查了旋转的概念,根据旋转的概念求解即可.旋转是物体围绕一个点或一个轴做圆周运动.
【详解】解:A.钟摆的运动属于旋转变换,故不符合题意;
B.行驶中的汽车车轮属于旋转变换,故不符合题意;
C.方向盘的转动属于旋转变换,故不符合题意;
D.电梯的升降运动不属于旋转变换,故符合题意.
故选:B.
【变式2】(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)下列现象中不属于旋转的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了判断生活中的旋转现象,熟练掌握旋转的定义是解题的关键:旋转是围绕一点旋转一定角度的图形变换,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,这是判断旋转的关键.
根据旋转的定义逐项分析判断即可得出答案.
【详解】
解:A. 属于旋转现象,故选项不符合题意;
B. 属于旋转现象,故选项不符合题意;
C. 属于旋转现象,故选项不符合题意;
D. 属于平移现象,不属于旋转现象,故选项符合题意;
故选:.
【题型二】找旋转中心,旋转角和对应点
【典例2】(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,在中,,将绕点旋转,得到.若点的对应点恰好在的延长线上,则旋转方向和旋转角可能是( )
A.顺时针, B.逆时针, C.顺时针, D.逆时针,
【答案】A
【分析】本题考查了图形旋转的定义,平角的定义,正确理解图形旋转的定义是解题的关键.根据图形旋转的定义及平角的定义,即得答案.
【详解】解:将绕点C旋转,得到,且点A的对应点D恰好在的延长线上,
,
旋转方向为顺时针时,旋转角度为;
旋转方向为逆时针时,旋转角度为.
故选:A.
【变式1】(2025·辽宁沈阳·三模)在如图所示的方格纸(格长为个单位长度)中,的顶点都在格点上,将绕某点按顺时针方向旋转得到,点、、的对应点分别是点、、,使各顶点仍在格点上,则其旋转中心是 ,旋转角是 .
【答案】 点
【分析】连接,,,分别作线段,,的垂直平分线,相交于点,可知绕点顺时针旋转得到,即可得出答案.
本题考查旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解答本题的关键.
【详解】解:连接,,,分别作线段,,的垂直平分线,相交于点,
则绕点顺时针旋转得到,
旋转中心是点,旋转角是.
故答案为:点;.
【变式2】(25-26九年级上·福建福州·开学考试)如图, 在中,, ,将绕点C顺时针旋转后得到, 使得点A恰好落在边上,则旋转的角度为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转变换的性质及其应用问题,掌握以上性质是解题的关键.证明,,求出,即可解决问题.
【详解】解:由题意得:,,
,
,
在中,, ,
,
∴在中,,
是旋转的角度为,
故答案为:.
【题型三】根据旋转的性质求解
【典例3】(24-25九年级上·广东广州·期末)如图,将在平面内绕点 A 逆时针旋转到的位置,点 C 与点 D 对应,当时,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转的性质,平行线的性质,等腰三角形的性质,掌握旋转的性质是本题的关键.
由旋转的性质可得,由等腰三角形的性质可得,由平行线的性质可得,即可求解.
【详解】解: ∵将在平面内绕点 A 逆时针旋转到的位置,
∴,
,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
【变式1】(2025·湖南邵阳·三模)如图,点A的坐标是,将绕点O顺时针旋转得到,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,点的坐标特征的运用.由旋转的性质得,,得到,,据此即可得出结论.
【详解】解:由旋转的性质得,,如图,
∴,.
∴,
故选:B.
【变式2】(22-23九年级上·全国·期中)如图,是等边三角形,P点在外部,Q点在内部,若将绕点B顺时针旋转可得到,则的度数为 度.
【答案】60
【分析】首先由绕点B顺时针旋转可得到,得出,再由是等边三角形得出,通过等量代换可求出的度数.
本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,等量代换,熟练掌握等边三角形的性质,旋转的性质是解题的关键.
【详解】解:绕点B顺时针旋转可得到,由旋转性质得:
,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:60.
【变式3】(25-26九年级上·广东深圳·开学考试)如图,在中,,将绕点C按逆时针方向旋转得到,此时点恰好在边上,则点与点B之间的距离为 .
【答案】
【分析】连接, 根据中,,,得到,根据,得到,根据旋转得到,,,,得到为等边三角形,得到,得到,推出为等边三角形,得到.
本题主要考查了旋转,含30度角的直角三角形,等边三角形.解决问题的关键是熟练掌握旋转的性质,含30度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定.
【详解】解:连接,如图,
∵在中,,,,
∴,
∴,
∵绕点C按逆时针方向旋转得到,点恰好在边上,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,即点与点B之间的距离为.
故答案为:.
【题型四】旋转中规律问题
【典例4】(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,菱形的对角线交于原点O,,.将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转,则第2023次旋转结束时,点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据菱形的性质及旋转的规律,可得第2023次旋转结束时,点C在第三象限,过点A作轴于点E,延长到点,使,过点作轴于点F,再根据菱形的性质及全等三角形的判定,即可求得点的坐标,据此即可求解.
【详解】解:∵将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转,,
∴旋转4次后回到原来的位置,
∵,
∴第2023次旋转结束时,点C在第三象限,
如图:过点A作轴于点E,延长到点,使,过点作轴于点F,
∴,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
故第2023次旋转结束时,点C的坐标为.
故选:C.
【点睛】本题考查菱形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,以及坐标与图形的性质,直角三角形的性质,找出旋转规律是解题关键.
【变式1】(24-25九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,正方形中,其中,,将正方形绕点逆时针旋转,每次旋转,问次旋转后点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了坐标与图形变化-旋转,灵活运用旋转的性质和全等三角形的判定与性质是解决问题的关键,也考查了正方形的性质和点的坐标变换规律问题解决方法.
过C点作轴于H点,如图,先证明得到,,则,所以,由于,则逆时针旋转503次相对于顺时针旋转,然后根据旋转的性质得到次旋转后点的坐标为,即可作答.
【详解】解:过C点作轴于H点,如图,
∵,,
∴
∵四边形是正方形
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∵将正方形绕点逆时针旋转,每次旋转,且旋转次
∴
∴逆时针旋转503次相对于顺时针旋转,
即把绕点顺时针旋转,得,过作轴,
∴
∵
∴
∵
∴
∴
∵点在第四象限
∴点的坐标为
故选:B
【变式2】(2025·河南南阳·模拟预测)如图,在中,,边在x轴上,顶点B的坐标为,以为边向的外侧作正方形,将组成的图形绕点O顺时针旋转,每次旋转,则第98次旋转结束时,点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点作轴于,过点作轴于点,根据四边形是正方形以及等腰直角三角形的性质可得,将组成的图形绕点顺时针旋转,每次旋转,每旋转8次回到最初位置,从而得到第98次旋转结束时,相当于将顺时针旋转了,作轴于,通过证明,即可得到答案.
【详解】解:如图,过点作轴于,过点作轴于点,
,在中,,边在x轴上,顶点B的坐标为
,
∴,
,
,
,
四边形是正方形,
,,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
将组成的图形绕点顺时针旋转,每次旋转,
每旋转次回到最初位置,
,
第98次旋转结束时,相当于将顺时针旋转了,如图所示,
,
则,,
作轴于,则,
,,
,
,
,,
,
第98次旋转结束时,点的坐标为,
故选:A.
【点睛】本题考查了正方形的性质、勾股定理、坐标与旋转规律问题、三角形全等的判定与性质,熟练掌握正方形的性质、旋转的性质、三角形全等的判定与性质,是解题的关键.
【变式3】(24-25八年级下·河南驻马店·阶段练习)如图,在菱形中,顶点均在坐标轴上,且,以为边构造等边三角形.将和菱形组成的图形绕点顺时针旋转,每次旋转,第一次旋转结束时点的对应点记为,第二次旋转结束时记为,……,依次类推,则第2025次旋转结束时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质,旋转性质,勾股定理,规律型:点的坐标.根据旋转知,每4次旋转一个循环,而,即点的坐标与点的坐标相同;利用菱形的性质及等边三角形的性质可求得点的坐标,利用全等三角形的判定与性质可求得的坐标从而求得结果.
【详解】解:如图,连接,过作轴于点,
∵在菱形中, ,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∵是等边三角形
∴,,
∴,
∴;
由旋转知,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,;
∵点在第一象限,且是顺时针旋转,
∴点在第四象限,
∴,
由题意,当旋转到时,则与关于原点对称,
旋转到时,与关于原点对称,旋转到,
∴点的位置,每4次旋转一个循环,
∵,
∴点的坐标与点的坐标相同为
故选:B.
【题型五】旋转综合应用
【典例5】(25-26九年级上·重庆·开学考试)已知,点P是等边三角形中一点,线段绕点A逆时针旋转60°到,连接.
(1)求证:.
(2)若,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形全等的判定证明即可.
(2)根据等边三角形的性质,勾股定理解答即可.
本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,熟练掌握判定和性质,勾股定理是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵线段绕点A逆时针旋转到,
∴,
∴是等边三角形,,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
在和中,
∵,
∴.
(2)解:∵由(1)得是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴.
【变式1】(25-26九年级上·北京·开学考试)如图,中,点在边上,,将线段绕点旋转到的位置,使得,连接,与交于点.若,;求的度数.
【答案】
【分析】由旋转的性质得.根据等腰三角形的性质可得,从而得到,再证 ,由全等三角形的性质可得,然后根据三角形外角的性质,即可求解.
【详解】解:由旋转知.
,,
,
,
,
,即,
在和中,
,
,
.
【点睛】本题考查旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,三角形外角的性质,全等三角形的判定和性质等,证明 是解题的关键.
【变式2】(24-25九年级上·四川泸州·期末)如图,中,,,,把绕点逆时针旋转得,连接,.
(1)求的长及的度数;
(2)求的面积.
【答案】(1)的长为的度数为;
(2)的面积为.
【分析】本题考查了旋转的性质、等边三角形的判定与性质,直角三角形中角所对的直角边等于斜边的一半,勾股定理等知识,掌握知识点的应用,正确地添加辅助线是解题的关键.
()由旋转得,,则是等边三角形,所以,,而,则;
()作于点,则,由,,,求得,而,,则,求得.
【详解】(1)解:∵把绕点逆时针旋转得,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,,
,
∴,
∴的长为,的度数为;
(2)解:作于点,则,
∵,,,
∴,
由()得,,
∴,
∴,
∴的面积为.
【题型六】中心对称图形的识别
【典例6】(25-26九年级上·福建福州·开学考试)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了中心对称图形和轴对称图形的识别.根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解,把一个图形绕某一点旋转180度,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;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
【详解】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意,
故选:A.
【变式1】(24-25九年级上·福建龙岩·阶段练习)下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了中心对称图形和轴对称图形,熟练掌握这些知识点是解题的关键.在平面内,把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点叫做它的对称中心;在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,根据这些概念逐一判断即可.
【详解】A:是轴对称图形,不是中心对称图形,故A错误;
B:是中心对称图形,不是轴对称图形,故B错误;
C:是中心对称图形,也是轴对称图形,故C正确;
D:是轴对称图形,不是中心对称图形,故D错误.
故选:C.
【变式2】(2025·广东·模拟预测)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了中心对称图形和轴对称图形的定义.在平面内,一个图形经过中心对称能与原来的图形重合,这个图形叫做中心对称图形;一个图形以某条直线对折,图形的两部分能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形.直接根据中心对称图形和轴对称图形的定义逐项分析.
【详解】解:A.既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
C.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意;
D.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意.
故选:C.
【题型七】关于原点对称的点坐标
【典例7】(2025·广东韶关·模拟预测)已知点M与点N关于原点对称,则的值为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了关于原点对称点的坐标,正确掌握关于原点对称点的性质是解题关键.利用两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P关于原点O的对称点是,进而求出即可.
【详解】解:∵点M与点N关于原点对称,
∴,,
故.
故选:C.
【变式1】(24-25九年级上·贵州遵义·期中)平面直角坐标系内一点关于原点对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查点的坐标特征,根据关于原点对称的点的坐标特征,横纵坐标均变为原来的相反数,直接计算即可.
【详解】解:点关于原点对称时,其横坐标和纵坐标均取相反数;
因此,原横坐标变为,原纵坐标变为,
对称点的坐标为.
故选:D.
【变式2】(24-25九年级上·广东东莞·期末)已知点与点是关于原点的对称点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了关于原点对称的点的性质,解题关键是掌握两个点关于原点对称时,它们的横纵坐标符号都是互为相反数.直接利用关于原点对称点的性质得出的值,进而得出答案.
【详解】解:根据题意,点与点是关于原点的对称点
∴,,
解得,,
∴.
故选:A.
【题型八】按图像的变换要求画出另一个图形
【典例8】(25-26九年级上·广东深圳·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)若经过平移后得到,已知点的对应点的坐标为,请画出;
(2)将绕坐标原点按顺时针方向旋转90°得到,请画出;
(3)若将绕点旋转可得到,则点的坐标为_______.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查坐标与图形变换—平移与旋转,熟练掌握平移和旋转的性质,是解题的关键:
(1)根据点的对应点的坐标为,确定平移规则,进而画出即可;
(2)根据旋转的性质,画出;
(3)根据旋转中心在对应点连线的中垂线上,进行求解即可.
【详解】(1)解:解:点的对应点的坐标为,
先向右平移5个单位,再向下平移3个单位得到,
如图,即为所求,
(2)如图,即为所求.
(3)如图,若将绕点旋转可得到,则点的坐标为.
【变式1】(23-24九年级上·全国·期中)如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,在方格纸中建立如图所示的平面直角坐标系,的顶点都在格点上.
(1)的面积为 ;
(2)将向右平移6个单位长度得到,请画出;
(3)画出关于点O的中心对称图形;
(4)若将绕某一点旋转可得到,旋转中心的坐标为 .
【答案】(1)
(2)见解析
(3)见解析
(4)
【分析】(1)利用长方形的面积减去3个直角三角形的面积即可求解;
(2)分别确定A,B,C平移后的对应点,再顺次连接即可;
(3)分别确定旋转后的对应点,再顺次连接即可;
(4)利用旋转的性质,分别连接两组对应点的连线,从而可得答案.
【详解】(1)解:,
∴的面积为,
故答案为:;
(2)解:如图,即为所求;
(3)解:如图,即为所求;
(4)解:根据图形可知:对应点的连线交于点
∴旋转中心的坐标为:
故答案为:.
【变式2】(24-25八年级下·山东济南·阶段练习)如图,在直角坐标系中,,,,请解答下列问题
(1)若经过平移后得到,已知点的坐标为,作出.
(2)绕原点顺时针旋转得到,作出.
(3)求面积.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
(3)3.5
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—旋转和平移,熟知相关知识是解题的关键.
(1)根据坐标可确定平移方式,即可得出,,即可作出;
(2)根据旋转的性质,得出各点的对应点,顺次连接即可;
(3)用所在正方形的面积减去三个小三角形的面积即可得答案.
【详解】(1)解:∵,点的坐标为,
∴平移的方式为:向左平移个单位,再向下平移个单位,
∵,,
∴,,
∴如图所示:
(2)解:如图所示.
(3)解:.
【题型一】旋转中规律问题
1.(24-25九年级上·河南驻马店·阶段练习)如图,点的坐标为,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,然后按这四次规律重复,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化﹣旋转、点的坐标变化规律及关于轴、轴对称点的坐标,根据所给变换方式,依次求出点,…,的坐标,发现规律即可解决问题.能根据题意得出从点开始,所得点的坐标按循环是解题的关键.
【详解】解:过点作轴的垂线,垂足为,过点作轴的垂线,垂足为,如图所示:
∵点的坐标为,
∴.
由旋转可知,.
又∵轴,轴,
∴,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,
∴点的坐标为.
∵点和点关于轴对称,
∴点的坐标为.
依次类推:
点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
…,
则从点开始,所得点的坐标按循环,
,
点的坐标是.
故选:D.
2.(2025·河南南阳·三模)在平面直角坐标系中,边长为2的等边在第二象限,与轴重合,将绕点顺时针旋转,得到,再作关于原点的中心对称图形,得到,再将绕点顺时针旋转,得到,再作关于原点的中心对称图形,得到,此类推……,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了点的坐标的规律,图形的旋转与翻折,等边三角形的性质;利用题干中的操作步骤,分别求得对应的点P的坐标,观察计算结果,找出变化的规律即可求解.
【详解】解:∵边长为2的等边在第二象限,
∴.
将绕点顺时针旋转,得到,
∴与点P关于y轴对称,
∴.
再作关于原点的中心对称图形,得到,
∴与点关于原点对称,
∴.
再将绕点顺时针旋转,得到,
此时点落在x轴的负半轴上,
∴.
再作关于原点的中心对称图形,得到,
此时点落在x轴的正半轴上,
∴.
以此类推,
则,
∴与点P重合,
∴对应的点 (n大于1的整数)的坐标以为规律循环,
∵余3,
∴与的坐标相同,
∴ .
故选:D.
【题型二】根据旋转的性质求角度
3.(25-26九年级上·福建福州·开学考试)如图, 在中,, ,将绕点C顺时针旋转后得到, 使得点A恰好落在边上,则旋转的角度为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转变换的性质及其应用问题,掌握以上性质是解题的关键.证明,,求出,即可解决问题.
【详解】解:由题意得:,,
,
,
在中,, ,
,
∴在中,,
是旋转的角度为,
故答案为:.
【题型二】关于原点对称的点坐标
4.(25-26九年级上·福建福州·开学考试)在平面直角坐标系中,点 关于原点的对称点是
【答案】
【分析】本题主要考查了关于原点对称的点的坐标特征,熟练掌握关于原点对称的点的横、纵坐标都互为相反数是解题的关键.根据关于原点对称的点的坐标特征,即横、纵坐标都互为相反数来求解.
【详解】解:点,关于原点对称的点的横坐标为,纵坐标为,
所以对称点是.
故答案为:.
【题型三】旋转与几何综合应用
5.(2024·湖北·模拟预测)如图,P为正方形内一点,,,,则 .
【答案】/度
【分析】本题主要考查了正方形的性质,旋转的性质,勾股定理与勾股定理逆定理,将绕B顺时针旋转到,得,,,再求得,进而得,即可得,从而,解题关键是勾股定理的应用.
【详解】解:如图:将绕B顺时针旋转到,
由旋转的性质可得:,,,,
∴,
由勾股定理可得:,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
6.(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,在等边中,,点D是边上一动点,连接,将绕点A逆时针旋转得到,点F是边的中点,连接、,则的最小值是 .
【答案】
【分析】根据等边三角形和旋转的性质,证,得到,即点E在以点C为顶点,且与夹角为的直线上运动,过点F作于点G,当点E在点G处时,取得最小值,即为的长,然后结合勾股定理求解即可.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
由旋转的性质可知,,
∴,
∴,
∴,
即点E在以点C为顶点,且与夹角为的直线上运动,
如图,过点F作于点G,
当点E在点G处时,取得最小值,即为的长,
∵点F是边的中点,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
即的最小值是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,得出点E的运动轨迹是解题关键.
7.(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,在等边中,,点D是边上一动点,连接,将绕点A逆时针旋转得到,点F是边的中点,连接、,则的最小值是 .
【答案】
【分析】根据等边三角形和旋转的性质,证,得到,即点E在以点C为顶点,且与夹角为的直线上运动,过点F作于点G,当点E在点G处时,取得最小值,即为的长,然后结合勾股定理求解即可.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
由旋转的性质可知,,
∴,
∴,
∴,
即点E在以点C为顶点,且与夹角为的直线上运动,
如图,过点F作于点G,
当点E在点G处时,取得最小值,即为的长,
∵点F是边的中点,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
即的最小值是,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,得出点E的运动轨迹是解题关键.
8.(22-23九年级上·全国·期中)如图,先将绕点C顺时针旋转得到,再将线段绕点D顺时针旋转得到,连接,且.
(1)若,B、E、D三点在同一条直线上,求的长;
(2)若,,点P在边上,求线段的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由旋转的性质可得,,由等腰三角形的性质可得,可证,通过证明四边形是矩形,可得,由等腰直角三角形的性质可求解;
(2)由垂线段最短可得当时,的长度有最小值,先证点P,点E,点D三点共线,由勾股定理可求的长,由正方形的性质可得,即可求解.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵将绕点C顺时针旋转得到,
∴,
∴,,
∵B、E、D三点共线,
∴,
∴,
∵将线段绕点D顺时针旋转得到,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵点P在边上,
∴当时,的长度有最小值,
由旋转的性质可得:,
∴,
∵,
∴,
∴点P,点E,点D三点共线,
∵,
∴,
又∵,
∴四边形是正方形,
∴,
∵,
,
,
∴线段的最小值为.
【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形、正方形的判定与性质,勾股定理,垂线段最短等知识,旋转的性质,矩形、正方形的判定与性质的应用是解题的关键.
【题型一】根据旋转性质求解
(1)对应点到旋转中心的距离相等。
(2)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。
【题型二】中心对称图形定义
把一个图形绕某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形互相重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个店就是它的对称中心。
【题型三】点坐标关于原点对称
对于任意一点 P(x,y),关于原点对称P'(-x,-y)
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