内容正文:
2025-2026学年北师大版八年级数学下册
《第三章图形的平移与旋转第二节图形的旋转(二)》讲义
(
一.
学习
目标
1.理解中心对称的定义,能准确识别生活中的中心对称图形,明确中心对称与中心对称图形的区别与联系。
2.掌握中心对称的性质,能利用性质解决线段相等、角相等、点的坐标变换等相关问题。
3.学会作出一个图形关于某点成中心对称的对称图形,提升动手操作与逻辑推理能力。
4.能运用中心对称的知识解决实际问题,体会图形变换在数学中的应用价值。
)
(
二.重点难点
(一)重点
1.中心对称的定义和性质。
2.作出图形关于某点的中心对称图形。
(二)难点
1.区分中心对称与中心对称图形的概念。
2.利用中心对称的性质进行复杂图形的变换与计算。
)
三.课前预习
1.把一个图形绕着某一点旋转______°,如果它能够与另一个图形______,那么就说这两个图形关于这个点成中心对称,这个点叫做______,这两个图形中的对应点叫做关于中心的______。
2.中心对称的性质:关于中心对称的两个图形,对应点所连线段都经过______,并且被对称中心______;对应线段______且______;对应角______。
3.把一个图形绕着某一点旋转______°,如果旋转后的图形能够与原来的图形______,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点叫做它的______。
4.常见的中心对称图形有______、、(至少写出3个)。
5.点 A(x,y) 关于原点成中心对称的点 A' 的坐标为______。
【答案】1.180;重合;对称中心;对称点 2.对称中心;平分;平行;相等;相等 3.180;重合;对称中心 4.平行四边形;矩形;菱形(或正方形、圆等,答案不唯一)5.(-x,-y)
四.课堂探秘
探究一:中心对称的定义
观察,左上图(1)经过怎样的运动变化就可以与图(2)重合?观察右上图,再试一试.你还能举出一些类似的例子吗?与同伴交流.
1.中心对称的定义
把一个图形绕着某一点旋转180°,如果它能够与另一个图形完全重合,那么就说这两个图形关于这个点成中心对称。这个点叫做对称中心,两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点。
如图,△ABC与△A'B'C'成中心对称,点O是它们的对称中心.
2.核心理解(抓3个关键+2个易错点)
(1)三个关键条件(缺一不可)
①旋转角度:必须是180°(不是90°、270°等其他角度);
②旋转中心:存在唯一的一个点(对称中心),旋转围绕该点进行;
③结果:旋转后两个图形完全重合(对应边、对应角、对应点均重合)。
(2)两个易错区分
①与“中心对称图形”的区别:中心对称研究“两个图形”的关系,中心对称图形研究“一个图形”的性质(绕自身某点旋转180°与自身重合);
③与“旋转对称”的区别:旋转对称只需旋转某个角度(不一定是180°)就能重合,中心对称是旋转对称的特殊情况(旋转角固定为180°)。
探究二:中心对称的性质
1.操作:
如图,△ABC绕点O按顺时针方向旋转180°,得到△A'B'C',
观察图中的两个三角形形,你能发现什么?
2.中心对称的性质
(1)对应点性质:关于中心对称的两个图形,对应点所连线段必经过对称中心,且被对称中心垂直平分(核心中的核心,可用于求对称点、确定对称中心)。
(2)对应线段与角性质:对应线段平行且相等(或在同一直线上),对应角相等(与全等图形性质一致,可用于线段、角度计算)。
(3)图形整体性质:两个成中心对称的图形全等(面积、周长、形状完全相同),且它们的对应图形也关于该点成中心对称。
探究三:中心对称图形
观察下图,这些图形有什么共同特征?你还能举出一些类似的图形吗?
1.定义
把一个图形绕着自身某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形完全重合,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。
2.性质
(1)对称中心是图形内唯一的点,所有对应点连线都经过对称中心,且被对称中心平分;
(2)对应线段平行且相等(或在同一直线上),对应角相等;
(3)过对称中心的直线能将图形分成两个全等的部分(这两部分关于对称中心成中心对称);
(4)中心对称图形一定是旋转对称图形,但旋转对称图形不一定是中心对称图形(旋转角需为180°才是)。
3.常见实例
(1)几何图形:平行四边形(含矩形、菱形、正方形)、圆、正六边形、线段、偶数边正多边形;
【易错辨析】:等边三角形、正五边形、等腰梯形是轴对称图形,不是中心对称图形。
(2)科技场景:2025年“天问四号”拍摄的火星环形山简化图形、智能机械臂对称结构;
(3)传统文化:剪纸中的“回”字、书法中的“田”字、古建筑窗格中的平行四边形图案;
(4)学生生活:黑板报中的正六边形边框、数学教具中的平行四边形、方格纸中的圆形图案。
探究三:中心对称与中心对称图形的区别与联系
1.区别
维度
中心对称
中心对称图形
研究对象
两个图形之间的位置关系
一个图形自身的性质
定义
把一个图形绕某点旋转180°后与另一个图形重合
把一个图形绕自身某点旋转180°后与自身重合
维度
中心对称
中心对称图形
研究对象
两个图形之间的位置关系
一个图形自身的性质
2.联系
(1)本质相通:两者都满足“旋转180°后重合”的核心特征,中心对称图形是中心对称的特殊情况(两个图形重合为一个图形)。
(2)性质共享:都具有“对应点连线过对称中心且被平分”“对应线段平行且相等”等性质。
(3)相互转化:若把成中心对称的两个图形看作一个整体,这个整体就是中心对称图形;若把中心对称图形沿对称中心分成两部分,这两部分关于该点成中心对称。
3.一句话记忆:
中心对称:两个图,转180°重合;
中心对称图形:一个图,转180°与自己重合
五.课堂检测
(一).选择题
1.下列各组图形中,△A'B'C'与△ABC成中心对称的是( )
A. B. C. D.
2.2025年我国“天问四号”探测器成功拍摄火星环形山地貌,某环形山的简化平面图形是中心对称图形,下列关于该图形的说法正确的是( )
A. 绕对称中心旋转90°后与自身重合 B. 对称点连线不经过对称中心
C. 绕对称中心旋转180°后与自身重合 D. 只有1个对称点
3.下列说法错误的是( )
A.线段是中心对称图形,对称中心是线段中点
B.中心对称图形一定有对称轴
C.中心对称图形上任意一对对应点连线都经过对称中心,且被对称中心平分
D.过对称中心的任意一条直线,将中心对称图形的面积平分
4.下面的图形是用数学家名字命名的,其中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.赵爽弦图 B.笛卡儿心形线 C.科克曲线 D.斐波那契螺旋线
5.古诗词“大漠孤烟直,长河落日圆”描绘的意境中,“圆”(太阳)作为中心对称图形,其对称中心是( )
A. 圆上任意一点 B. 圆心 C. 直径的端点 D. 圆内任意一点
6.在平面直角坐标系中,点(3,2)关于原点对称的点的坐标是( )
A.(2,3) B.(-3,2) C.(-3,-2) D.(-2,-3)
7.三个全等的等边三角形按图1所示的位置摆放,现添加一个完全相同的等边三角形,使四个等边三角形组成一个中心对称图形(如图2),则添加的等边三角形所放置的位置是( )
图1 图2
A.① B.② C.③ D.④
8.剪纸艺术中,某图案取材于古诗“曲径通幽处”,该图案是中心对称图形但不是轴对称图形,下列选项中符合该特征的是( )
A. 正方形 B. 等边三角形 C. 平行四边形 D. 等腰梯形
9.书法作品中“回”字的结构对称优美,关于“回”字的图形性质,下列说法正确的是( )
A. 是中心对称图形,不是轴对称图形
B. 是轴对称图形,不是中心对称图形
C. 既是中心对称图形,也是轴对称图形
D. 既不是中心对称图形,也不是轴对称图形
10.在平面直角坐标系中,ABC的顶点A在第一象限,点B,C的坐标分别为(2,1),(6,1),∠BAC=90°,AB=AC,直线AB交y轴于点P,若△ABC与△A'B'C'关于点P成中心对称,则点的坐标为( )
A.(﹣4,-5) B.(﹣5,﹣4) C.(﹣3,﹣4) D.(﹣4,﹣3)
(二).填空题
11.2025年嫦娥六号带回月壤样品,科研人员用全等的两个三角板模拟月壤分层结构,若把其中一个三角板绕某点旋转180°后与另一个完全重合,则这两个三角板关于该点成______。
12.2026年“中国天眼”FAST发现新脉冲星,其观测数据图表中,若点A(2,3)与点B关于原点成中心对称,则点B的坐标为______。
13.若点M(a+1,2b-3)与点N(2a+1,b-1)关于原点对称,则a-b= .
14.如图,△ABC与△A'B'C'关于点O成中心对称,有以下结论:①点A与点A'是对称点;②BO=B'O;③AB∥A'B';④∠ACB=∠C'A'B',其中正确结论的个数为 .
15.传统文化“八雅”之棋类中,围棋棋盘的中心点为对称中心,若棋盘上一点P与点Q成中心对称,则PQ连线必经过该中心点且被中心点______。
16.2025年“人造太阳”EAST实现技术突破,其核心部件的两个全等圆形零件关于某点成中心对称,已知其中一个圆的半径为3cm,则另一个圆的半径为______cm。
17.在平面直角坐标系中,将点绕坐标原点顺时针旋转后得到点Q,则点Q的坐标是___________.
18.在①平行四边形、②正方形、③等边三角形、④等腰梯形、⑤圆、⑥正八边形这些图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是 ______(填序号).
19如图,△ABC和△DEC关于点C成中心对称,若AC=1,AB=2,∠BAC=90°,则AE的长是___2______.
20.如图,平面直角坐标系中,△OA1B1是边长为2的等边三角形,作△B2A2B1与△OA1B1关于点B1成中心对称,再作△B2A3B3与△B2A2B1于点B2成中心对称,如此作下去,则△B2025A2026B2026的顶点A2026的坐标是___
(三).解答题
21.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC,且A(-3,2),B(-1,4),C(0,2).
(1)画出与△ABC关于点O成中心对称的△A1B1C1;
(2)平移△ABC得到△A2B2C2,若点A的对应点A2的坐标为(-5,-2),则点B的对应点的坐标是 ;
(3)将△ABC以点O为旋转中心顺时针旋转90°,直接写出旋转后点A的对应点的坐标;
(4)若将△A1B1C1绕某一点旋转可以得到△A2B2C2,请直接写出旋转中心的坐标: .
22.阅读与思考,请阅读下列材料,并完成相应的任务.
旋转对称图形
观察右图中的正六边形,点O是它的内角平分线的交点,将这个正六边形绕着点O旋转,旋转后的图形与旋转前的图形重合.
一般地,如果把一个图形绕着某一点旋转一定角度(小于)后,能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做旋转对称图形,这个点叫它的对称中心.
(1)中心对称图形 旋转对称图形.(填“是”或“不是”)
(2)下列图形中不是旋转对称图形的有 ,既是旋转对称图形又是中心对称图形的有 ,旋转72°能够完全重合的图形有 .
A. B. C. D. E.
23.如图,图中出现的角都是直角.
(1)画一条直线将这个图形分成面积相等的两个部分(给出三种画法).
(2)符合(1)中要求的直线有多少条?如果只有三条,请说明理由;如果超过三条,请画出另一种图出来.
24.如图,在6×6的方格纸中,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1,A,B两点均在格点上.请按要求在图①,图②,图③中画图:
(1)在图①中,画等腰△ABC,使AB为腰,点C在格点上.
(2)在图②中,画面积为8的四边形ABCD,使其为中心对称图形,但不是轴对称图形,C,D两点均在格点上.
(3)在图③中,画△ABC,使∠ACB=90°,面积为5,点C在格点上.
25.在平面直角坐标系中,如图所示A(-2,1),B(-4,1),C(-1,4).
(1)画出△ABC关于原点成中心对称的△A1B1C1;
(2)△ABC绕点C逆时针旋转90°得到△A2B2C2,那么B的对应点B2的坐标为 ;
(3)△A3B3C3是△ABC绕A点旋转180°得到,那么C的对应点C3的坐标为 ;
(4)AC上找一点F,使BF平分△ABC的面积,利用网格在AC上标出点F.
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.把一个图形绕着某一点旋转______°,如果它能够与另一个图形______,那么就说这两个图形关于这个点成中心对称,这个点叫做______,这两个图形中的对应点叫做关于中心的______。
2.中心对称的性质:关于中心对称的两个图形,对应点所连线段都经过______,并且被对称中心______;关于中心对称的两个图形是______图形。
3.判定两个图形关于某点成中心对称的方法:如果两个图形的对应点所连线段都经过某一点,并且被这一点______,那么这两个图形关于这一点成中心对称。
4.把一个图形绕着某一点旋转______°,如果旋转后的图形能够与原来的图形______,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点叫做它的______。
5.中心对称图形的性质:中心对称图形的对应点所连线段经过______,并且被______平分;中心对称图形是______图形(填“轴对称”或“中心对称”)。
6.常见的中心对称图形有______、______、______(至少写出3个)。
7.中心对称与中心对称图形的区别:中心对称是指______个图形之间的位置关系,而中心对称图形是指______个图形自身的形状特征。
8.若点 A(x,y) 关于原点 O 成中心对称的点为 A' ,则点 A' 的坐标为______。
9.线段是中心对称图形,它的对称中心是______;平行四边形是中心对称图形,它的对称中心是______。
10.既是中心对称图形又是轴对称图形的常见图形有_____、_____、_____(至少写出3个)。
(二)强化训练
一.选择题
1.我国2025年建成的“超级天眼”射电望远镜的反射面为中心对称图形,下列关于该反射面的性质正确的是( )
A. 对应线段不相等 B. 对应角互补
C. 对称中心是对应点连线的中点 D. 对应线段互相垂直
2.已知△ABC和△DEF关于点O成中心对称,相应的对称点如图,则下列结论正确的是( )
A.AO=BO B.BO=EO
C.点A关于点O的对称点是点D D.点D在BO的延长线上
3.2026年全球人工智能大会展示的“智能机械臂”可精准完成对称操作,机械臂末端点P(3,-5)关于坐标原点成中心对称的点P'坐标是( )
A. (3,5) B. (-3,5) C. (-3,-5) D. (5,-3)
4.古典园林中的花窗通常利用对称构图,体现对称美.下面四个花窗图案,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( ).
5.八年级学生制作的数学手抄报中,有一个图案是两个全等的三角形,若这两个三角形成中心对称,则下列条件必须满足的是( )
A. 绕某点旋转60°后重合 B. 对应边互相垂直
C. 对称中心是对应顶点连线的中点 D. 对应角互余
6.班级组织“图形变换”主题活动,小明将点A(-2,4)绕某点旋转180°后得到点A'(2,-4),则该旋转中心是( )
A. (0,0) B. (-2,-4) C. (2,4) D. (0,2)
7.小组合作学习中,同学发现将△ABC绕点O旋转180°后得到△A'B'C',若AB=5cm,∠A=60°,则A'B'和∠A'的度数分别是( )
A. 5cm,60° B. 5cm,120° C. 10cm,60° D. 10cm,120°
8.在平面直角坐标系xoy中,点P(2x-1,x+3)关于原点成中心对称的点的坐标在第四象限内,则x的取值范围是( B )
A. B. C. D.x>-3
9.在平面直角坐标系中有三个点、、,点关于的对称点为关于对称点关于的对称点为,按此规律继续可以以为对称中心重复前面的操作,依次得到,…,则点P2026的坐标是( )
A. B. C. D.(0,2)
10.如图是的网格图,将图中标有①、②、③、④的一个小正方形涂灰,使所有的灰色图形构成中心对称图形,则涂灰的小正方形是( C )
A.① B.② C.③ D.④
二.填空题
11.学生实践课上的剪纸活动中,将一张红纸剪出的图案绕某点旋转180°后与自身完全重合,则该图案是______图形。
12.2026年人形机器人亮相春晚,其关节设计采用中心对称结构,若某关节的两个对应部件为线段AB和A'B',且AB与A'B'关于点O成中心对称,则AB与A'B'的位置关系是______。
13.如图的对角线、交于点,则图中成中心对称的三角形共有 对.
14.如图,直线a垂直b于点O,曲线C为以点O为对称中心的中心对称图形,点A的对称点是点A',AB⊥a于点B,A'D⊥b于点D.若OB=3,OD=2,则阴影部分的面积为 .
15.古诗词“笔走龙蛇书艺高”描述书法之美,将“龙”字的书法图案绕某点旋转180°后能与另一个“龙”字图案重合,则这两个图案的对应角______。
16.2025年“奋斗者”号完成北极深潜科考,其潜航器的某个矩形观测窗的对角线交点为O,该矩形关于点O成中心对称,若矩形的一边长为4dm,则其对应边长为______dm。
17.2025年量子计算机“祖冲之三号”算力突破,其芯片上的两个电路元件关于某点成中心对称,若这两个元件构成的图形周长为12mm,则其中一个元件的周长为______mm。
18.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(-1,1),B(0,-2),C(1,0),点P(0,2)绕点A旋转180°得到点P1,点P1绕点B旋转180°得到点P2,点P2绕点C旋转180°得到点P3,点P3绕点A旋转180°得到点P4……按此作法进行下去,则点P2026的坐标为____.
19.已知,点A(a,﹣3)与点B(2,b)关于原点对称,则2a+b=_____.
20.如图,是正方形的中心,是内一点,,将绕点旋转180°后得到.若,,则的长为______.
三.解答题
21.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,△ABC和△DEF的顶点都在格点上.请解答下列问题:
(1)将△ABC向左平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度,画出平移后的△A1B1C1;
(2)将△DEF绕D点逆时针旋转90°,画出旋转后的△DE1F1;
(3)△A1B1C1与△DE1F1是否关于某点成中心对称?若是,画出对称中心M.
22.如图,正方形ABCD与正方形A1B1C1D1关于某点中心对称,已知A,D1,D三点的坐标分别是(0,4),(0,3),(0,2).
(1)求对称中心的坐标.
(2)写出顶点B,C,B1,C1的坐标.
23.图①、图②、图③都是由边长为1的小等边三角形构成的网格,每个小等边三角形的顶点称为格点,各图中已有两个小等边三角形涂上了灰色.
(1)在图①中,再涂灰两个小等边三角形,使得整个涂色部分图形为轴对称图形,但不是中心对称图形;
(2)在图②中,再涂灰两个小等边三角形,使得整个涂色部分图形为中心对称图形,但不是轴对称图形;
(3)在图③中,再涂灰两个小等边三角形,使得整个涂色部分图形既是中心对称图形,又是轴对称图形.
图① 图② 图③
24.我们规定:若O是线段MN的中点,则称点M关于点O的对称点是N(或称点M与点N关于点O成中心对称);若直线n是线段MN的垂直平分线,则称点M关于直线n的对称点是N(或称点M与点N关于直线n成轴对称).如图,现有石头A和石头B关于竹竿l对称,石头A与石头B相距80 cm,一只电子青蛙位于点P,与石头A相距30 cm,与竹竿l相距30 cm,它按照如下指令:第一跳落于点P1,点P与点P1关于点A成中心对称;第二跳落于点P2,点P2与点P1关于竹竿l成轴对称;第三跳落于点P3,点P3与点P2关于点B成中心对称;第四跳落于点P4,点P4与点P3关于竹竿l成轴对称……像这样一直跳下去.(1)画出这只青蛙前四跳的运动路线,并求点P4与点P1的距离.
(2)若每跳25下休息一次,求电子青蛙第三次休息点与点P的距离.
25.如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系xOy,格点(网格线的交点)A、B、C、D的坐标分别为(7,8)、(2,8)、(10,4)、(5,4).
(1)以点 D 为旋转中心,将△ABC 旋转180°得到△A₁B₁C₁,画出△A₁B₁C₁;
(2)直接写出以B、C₁、B₁、C为顶点的四边形的面积;
(3)在所给的网格图中确定一个格点 E,使得射线 AE 平分∠BAC,写出点 E 的坐标.
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2025-2026学年北师大版八年级数学下册
《第三章图形的平移与旋转第二节图形的旋转(二)》讲义
(
一.
学习
目标
1.理解中心对称的定义,能准确识别生活中的中心对称图形,明确中心对称与中心对称图形的区别与联系。
2.掌握中心对称的性质,能利用性质解决线段相等、角相等、点的坐标变换等相关问题。
3.学会作出一个图形关于某点成中心对称的对称图形,提升动手操作与逻辑推理能力。
4.能运用中心对称的知识解决实际问题,体会图形变换在数学中的应用价值。
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二.重点难点
(一)重点
1.中心对称的定义和性质。
2.作出图形关于某点的中心对称图形。
(二)难点
1.区分中心对称与中心对称图形的概念。
2.利用中心对称的性质进行复杂图形的变换与计算。
)
三.课前预习
1.把一个图形绕着某一点旋转______°,如果它能够与另一个图形______,那么就说这两个图形关于这个点成中心对称,这个点叫做______,这两个图形中的对应点叫做关于中心的______。
2.中心对称的性质:关于中心对称的两个图形,对应点所连线段都经过______,并且被对称中心______;对应线段______且______;对应角______。
3.把一个图形绕着某一点旋转______°,如果旋转后的图形能够与原来的图形______,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点叫做它的______。
4.常见的中心对称图形有______、、(至少写出3个)。
5.点 A(x,y) 关于原点成中心对称的点 A' 的坐标为______。
【答案】1.180;重合;对称中心;对称点 2.对称中心;平分;平行;相等;相等 3.180;重合;对称中心 4.平行四边形;矩形;菱形(或正方形、圆等,答案不唯一)5.(-x,-y)
四.课堂探秘
探究一:中心对称的定义
观察,左上图(1)经过怎样的运动变化就可以与图(2)重合?观察右上图,再试一试.你还能举出一些类似的例子吗?与同伴交流.
【解析】左上图中的“9”绕着某一点旋转180°后,就可以与“6”完全重合,这两个图形关于该点成中心对称。右上图分析右上图中的“F”绕着某一点旋转180°后,就可以与“F”完全重合,这两个图形也关于该点成中心对.
1.中心对称的定义
把一个图形绕着某一点旋转180°,如果它能够与另一个图形完全重合,那么就说这两个图形关于这个点成中心对称。这个点叫做对称中心,两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点。
如图,△ABC与△A'B'C'成中心对称,点O是它们的对称中心.
2.核心理解(抓3个关键+2个易错点)
(1)三个关键条件(缺一不可)
①旋转角度:必须是180°(不是90°、270°等其他角度);
②旋转中心:存在唯一的一个点(对称中心),旋转围绕该点进行;
③结果:旋转后两个图形完全重合(对应边、对应角、对应点均重合)。
(2)两个易错区分
①与“中心对称图形”的区别:中心对称研究“两个图形”的关系,中心对称图形研究“一个图形”的性质(绕自身某点旋转180°与自身重合);
③与“旋转对称”的区别:旋转对称只需旋转某个角度(不一定是180°)就能重合,中心对称是旋转对称的特殊情况(旋转角固定为180°)。
探究二:中心对称的性质
1.操作:
如图,△ABC绕点O按顺时针方向旋转180°,得到△A'B'C',
观察图中的两个三角形形,你能发现什么?
【解析】△ABC与△A'B'C'成中心对称,点O是它们的对称中心.
(1)对应点与对称中心的关系:点 A 与 A' 、 B 与 B' 、 C 与 C' 的连线都经过对称中心 O ,且 OA = OA' , OB = OB' , OC = OC' (对应点所连线段被对称中心平分)。
(2)对应线段与角的关系:AB ∥ A'B' 且 AB = A'B' , BC ∥ B'C' 且 BC = B'C' , AC ∥A'C' 且 AC = A'C' ;
∠BAC = ∠B'A'C',∠ABC = ∠A'B'C',∠ACB = ∠A'C'B'。
(3)图形整体关系:△ABC与△A'B'C'关于点 O 成中心对称,两个三角形全等,且整个图形是中心对称图形。
2.中心对称的性质
(1)对应点性质:关于中心对称的两个图形,对应点所连线段必经过对称中心,且被对称中心垂直平分(核心中的核心,可用于求对称点、确定对称中心)。
(2)对应线段与角性质:对应线段平行且相等(或在同一直线上),对应角相等(与全等图形性质一致,可用于线段、角度计算)。
(3)图形整体性质:两个成中心对称的图形全等(面积、周长、形状完全相同),且它们的对应图形也关于该点成中心对称。
探究三:中心对称图形
观察下图,这些图形有什么共同特征?你还能举出一些类似的图形吗?
1.定义
把一个图形绕着自身某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形完全重合,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。
2.性质
(1)对称中心是图形内唯一的点,所有对应点连线都经过对称中心,且被对称中心平分;
(2)对应线段平行且相等(或在同一直线上),对应角相等;
(3)过对称中心的直线能将图形分成两个全等的部分(这两部分关于对称中心成中心对称);
(4)中心对称图形一定是旋转对称图形,但旋转对称图形不一定是中心对称图形(旋转角需为180°才是)。
3.常见实例
(1)几何图形:平行四边形(含矩形、菱形、正方形)、圆、正六边形、线段、偶数边正多边形;
【易错辨析】:等边三角形、正五边形、等腰梯形是轴对称图形,不是中心对称图形。
(2)科技场景:2025年“天问四号”拍摄的火星环形山简化图形、智能机械臂对称结构;
(3)传统文化:剪纸中的“回”字、书法中的“田”字、古建筑窗格中的平行四边形图案;
(4)学生生活:黑板报中的正六边形边框、数学教具中的平行四边形、方格纸中的圆形图案。
探究三:中心对称与中心对称图形的区别与联系
1.区别
维度
中心对称
中心对称图形
研究对象
两个图形之间的位置关系
一个图形自身的性质
定义
把一个图形绕某点旋转180°后与另一个图形重合
把一个图形绕自身某点旋转180°后与自身重合
维度
中心对称
中心对称图形
研究对象
两个图形之间的位置关系
一个图形自身的性质
2.联系
(1)本质相通:两者都满足“旋转180°后重合”的核心特征,中心对称图形是中心对称的特殊情况(两个图形重合为一个图形)。
(2)性质共享:都具有“对应点连线过对称中心且被平分”“对应线段平行且相等”等性质。
(3)相互转化:若把成中心对称的两个图形看作一个整体,这个整体就是中心对称图形;若把中心对称图形沿对称中心分成两部分,这两部分关于该点成中心对称。
3.一句话记忆:
中心对称:两个图,转180°重合;
中心对称图形:一个图,转180°与自己重合
五.课堂检测
(一).选择题
1.下列各组图形中,△A'B'C'与△ABC成中心对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】选项A,两图形间的变换是平移变换;选项B,两图形成轴对称;选项C,两图形间的变换是旋转变换,旋转的角度不为180°,不是中心对称;选项D,两图形成中心对称.故选D.
2.2025年我国“天问四号”探测器成功拍摄火星环形山地貌,某环形山的简化平面图形是中心对称图形,下列关于该图形的说法正确的是( )
A. 绕对称中心旋转90°后与自身重合
B. 对称点连线不经过对称中心
C. 绕对称中心旋转180°后与自身重合
D. 只有1个对称点
【答案】:C
【解析】:根据中心对称图形的定义,绕对称中心旋转180°后与自身重合的图形是中心对称图形,故A错误、C正确;中心对称图形的对称点连线必经过对称中心,B错误;中心对称图形有无数组对称点,D错误。
3.下列说法错误的是( )
A.线段是中心对称图形,对称中心是线段中点
B.中心对称图形一定有对称轴
C.中心对称图形上任意一对对应点连线都经过对称中心,且被对称中心平分
D.过对称中心的任意一条直线,将中心对称图形的面积平分
【答案】B
【解析】A.线段是中心对称图形,对称中心是线段中点,故A中说法正确;B.中心对称图形不一定是轴对称图形,所以不一定有对称轴,故B中说法错误;C.中心对称图形上任意一对对应点连线都经过对称中心,且被对称中心平分,故C中说法正确;D.过对称中心的任意一条直线,将中心对称图形分成能互相重合的两部分,因此这两部分的面积相等,故D中说法正确.故选B.
4.下面的图形是用数学家名字命名的,其中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.赵爽弦图 B.笛卡儿心形线 C.科克曲线 D.斐波那契螺旋线
【答案】C
【解析】A.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项错误;B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项错误;C.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项正确;D.既不是轴对称图形,又不是中心对称图形,故此选项错误,故选C.
5.古诗词“大漠孤烟直,长河落日圆”描绘的意境中,“圆”(太阳)作为中心对称图形,其对称中心是( )
A. 圆上任意一点 B. 圆心 C. 直径的端点 D. 圆内任意一点
【答案】:B
【解析】:圆是中心对称图形,绕圆心旋转180°后与自身重合,故对称中心是圆心,选B。
6.在平面直角坐标系中,点(3,2)关于原点对称的点的坐标是( )
A.(2,3) B.(-3,2) C.(-3,-2) D.(-2,-3)
【答案】C
【解析】点(3,2)关于原点对称的点的坐标是(-3,-2),故选C.
7.三个全等的等边三角形按图1所示的位置摆放,现添加一个完全相同的等边三角形,使四个等边三角形组成一个中心对称图形(如图2),则添加的等边三角形所放置的位置是( )
图1 图2
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【解析】将等边三角形放置在④的位置,可得中心对称图形,故选D.
8.剪纸艺术中,某图案取材于古诗“曲径通幽处”,该图案是中心对称图形但不是轴对称图形,下列选项中符合该特征的是( )
A. 正方形 B. 等边三角形 C. 平行四边形 D. 等腰梯形
【答案】:C
【解析】:正方形既是中心对称图形也是轴对称图形,A错误;等边三角形是轴对称图形不是中心对称图形,B错误;平行四边形是中心对称图形不是轴对称图形,C正确;等腰梯形是轴对称图形不是中心对称图形,D错误。
9.书法作品中“回”字的结构对称优美,关于“回”字的图形性质,下列说法正确的是( )
A. 是中心对称图形,不是轴对称图形
B. 是轴对称图形,不是中心对称图形
C. 既是中心对称图形,也是轴对称图形
D. 既不是中心对称图形,也不是轴对称图形
【答案】:C
【解析】:“回”字绕中心旋转180°后与自身重合,是中心对称图形;同时有两条对称轴(水平和竖直方向),也是轴对称图形,故选C。
10.在平面直角坐标系中,ABC的顶点A在第一象限,点B,C的坐标分别为(2,1),(6,1),∠BAC=90°,AB=AC,直线AB交y轴于点P,若△ABC与△A'B'C'关于点P成中心对称,则点的坐标为( )
A.(﹣4,-5) B.(﹣5,﹣4) C.(﹣3,﹣4) D.(﹣4,﹣3)
【答案】:A
【解析】:∵点B,C的坐标分别为(2,1),(6,1),∠BAC=90°,AB=AC,∴BC∥x轴,△ABC为等腰直角三角形,BC=4,过点A作AD⊥BC与D,交x轴于E,则AD=BD=CD=2,∴OE=4,AE=3,∴A(4,3),设直线BC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴直线AB的解析式为y=x-1,当x=0时,y=-1,则P(0,-1),∵△ABC与△A'B'C'关于点P成中心对称,∴P为的中点,设(m,n),∴,解得m=-4,n=-5,∴点的坐标为(-4,-5),故选:A.
(二).填空题
11.2025年嫦娥六号带回月壤样品,科研人员用全等的两个三角板模拟月壤分层结构,若把其中一个三角板绕某点旋转180°后与另一个完全重合,则这两个三角板关于该点成______。
【答案】:中心对称
【解析】:考查中心对称的定义,核心是“绕某点旋转180°+完全重合”,符合定义的两个图形关系即为中心对称。
12.2026年“中国天眼”FAST发现新脉冲星,其观测数据图表中,若点A(2,3)与点B关于原点成中心对称,则点B的坐标为______。
【答案】:(-2,-3)
【解析】:考查中心对称的坐标性质,关于原点对称的点横、纵坐标均互为相反数,故2的相反数为-2,3的相反数为-3。
13.若点M(a+1,2b-3)与点N(2a+1,b-1)关于原点对称,则a-b= .
【答案】 -2
【解析】 ∵点M(a+1,2b-3)与点N(2a+1,b-1)关于原点对称,∴a+1+2a+1=0,2b-3+b-1=0,
∴3a+2=0,3b-4=0,∴3a-3b+6=0,∴a-b=-2.故答案为-2.
14.如图,△ABC与△A'B'C'关于点O成中心对称,有以下结论:①点A与点A'是对称点;②BO=B'O;③AB∥A'B';④∠ACB=∠C'A'B',其中正确结论的个数为 .
【答案】 3
【解析】∵△ABC与△A'B'C'关于点O成中心对称,∴点A与点A'是对称点,BO=B'O,AB∥
A'B',故①②③正确,根据已知条件无法证明∠ACB=∠C'A'B',故④错误,故答案为3.
15.传统文化“八雅”之棋类中,围棋棋盘的中心点为对称中心,若棋盘上一点P与点Q成中心对称,则PQ连线必经过该中心点且被中心点______。
【答案】:平分
【解析】:考查中心对称的对应点性质,成中心对称的两个点,连线经过对称中心且被对称中心平分。
16.2025年“人造太阳”EAST实现技术突破,其核心部件的两个全等圆形零件关于某点成中心对称,已知其中一个圆的半径为3cm,则另一个圆的半径为______cm。
【答案】:3
【解析】:考查中心对称的图形性质,成中心对称的两个图形全等,全等图形的对应边(或半径)相等。
17.在平面直角坐标系中,将点绕坐标原点顺时针旋转后得到点Q,则点Q的坐标是___________.
【答案】:
【解析】:将点绕坐标原点顺时针旋转后得到点Q,则点Q的坐标是
故答案为:
18.在①平行四边形、②正方形、③等边三角形、④等腰梯形、⑤圆、⑥正八边形这些图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是 ______(填序号).
【答案】:②⑤⑥
【解析】:①平行四边形是中心对称图形,不是轴对称图形,不符合题意;②正方形既是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;③等边三角形既是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;④等腰梯形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.⑤圆既是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意.⑥正八边形是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意.故答案为:② ⑤ ⑥.
19如图,△ABC和△DEC关于点C成中心对称,若AC=1,AB=2,∠BAC=90°,则AE的长是___2______.
【答案】:
【解析】:∵△DEC与△ABC关于点C成中心对称,∴△ABC≌△DEC,∴AB=DE=2,AC=DC=1,∠D=∠BAC=90°,∴AD=2,∵∠D=90°,∴AE=,故答案为.
20.如图,平面直角坐标系中,△OA1B1是边长为2的等边三角形,作△B2A2B1与△OA1B1关于点B1成中心对称,再作△B2A3B3与△B2A2B1于点B2成中心对称,如此作下去,则△B2025A2026B2026的顶点A2026的坐标是___
【答案】(4051,)
【解析】∵△OA1B1是边长为2的等边三角形,∴A1的坐标为(1,),B1的坐标为(2,0),∵△B2A2B1与△OA1B1关于点B1成中心对称,∴点A2与点A1关于点B1成中心对称,∵,,∴点A2的坐标是,∵△B2A3B3与△B2A2B1关于点B2成中心对称,
∴点A3与点A2关于点B2成中心对称,∵,,∴点A3的坐标是,∵△B3A4B4与△B3A3B2关于点B3成中心对称,∴点A4与点A3关于点B3成中心对称,
∵,∴点A4的坐标是,……,∴An的横坐标是:2n-1,
当n为奇数时,An的纵坐标是,当n为偶数时,An的纵坐标是,∴顶点A2026的坐标是(4051,),故答案为:(4051,).
(三).解答题
21.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC,且A(-3,2),B(-1,4),C(0,2).
(1)画出与△ABC关于点O成中心对称的△A1B1C1;
(2)平移△ABC得到△A2B2C2,若点A的对应点A2的坐标为(-5,-2),则点B的对应点的坐标是 ;
(3)将△ABC以点O为旋转中心顺时针旋转90°,直接写出旋转后点A的对应点的坐标;
(4)若将△A1B1C1绕某一点旋转可以得到△A2B2C2,请直接写出旋转中心的坐标: .
解:(1)如图,△A1B1C1即为所作.
(2)如图,∵点A(-3,2)经过平移后得到点A2(-5,-2),∴△ABC的平移方式为向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度.
点B(-1,4)向左平移2个单位长度,再向下平移4个单位长度后的对应点坐标为(-3,0).
故答案为(-3,0).
(3)如图,△A'B'C'是△ABC以点O为旋转中心顺时针旋转90°后得到的图形,∴旋转后点A的对应点的坐标为(2,3).
(4)如图,A1(3,-2),A2(-5,-2),C1(0,-2),C2(-2,-2),连接B1B2,C1C2,分别作B1B2和C1C2的垂直平分线,∵旋转中心为线段B1B2和线段C1C2的垂直平分线的交点,∴旋转中心的坐标为(-1,-2).
故答案为(-1,-2).
22.阅读与思考,请阅读下列材料,并完成相应的任务.
旋转对称图形
观察右图中的正六边形,点O是它的内角平分线的交点,将这个正六边形绕着点O旋转,旋转后的图形与旋转前的图形重合.
一般地,如果把一个图形绕着某一点旋转一定角度(小于)后,能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做旋转对称图形,这个点叫它的对称中心.
(1)中心对称图形 旋转对称图形.(填“是”或“不是”)
(2)下列图形中不是旋转对称图形的有 ,既是旋转对称图形又是中心对称图形的有 ,旋转72°能够完全重合的图形有 .
A. B. C. D. E.
解:(1)∵中心对称图形为把一个图形绕着某一点旋转后,能够与原来的图形重合,且∴中心对称图形是旋转对称图形故答案为:是;
(2)A和C选项的图形,绕着某一点旋转后,能够与原来的图形重合,是中心对称图形,也是旋转对称图形,B和D选项的图形,绕着某一点旋转后,能够与原来的图形重合,为旋转对称图形,D选项的图形,绕着某一点旋转后,能够与原来的图形重合,不是旋转对称图形,∴不是旋转对称图形的有:E;既是旋转对称图形又是中心对称图形的有:A,C旋转能够完全重合的图形有:B,D故答案为:E;A,C;B,D.
23.如图,图中出现的角都是直角.
(1)画一条直线将这个图形分成面积相等的两个部分(给出三种画法).
(2)符合(1)中要求的直线有多少条?如果只有三条,请说明理由;如果超过三条,请画出另一种图出来.
解:(1)如图(1)-(3)所示.
(2)这样的直线有无数条,比如我们可以利用图(1)来画出第四种图形.如图(4),取线段AB 的中点O,过点O作直线l4,则直线l4也能将整个图形分成面积相等的两个部分.因此这样的直线实际上有无数条.
24.如图,在6×6的方格纸中,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1,A,B两点均在格点上.请按要求在图①,图②,图③中画图:
(1)在图①中,画等腰△ABC,使AB为腰,点C在格点上.
(2)在图②中,画面积为8的四边形ABCD,使其为中心对称图形,但不是轴对称图形,C,D两点均在格点上.
(3)在图③中,画△ABC,使∠ACB=90°,面积为5,点C在格点上.
解:(1)如图①中,△ABC即为所求作(答案不唯一);(2)如图②中,平行四边形ABCD即为所求作;(3)如图③中,△ABC即为所求作(答案不唯一);∵AB=AG,BC=CG,∴AC⊥BG,∵△ABG的面积为,∴△ABC的面积为5,且∠ACB=90°.
25.在平面直角坐标系中,如图所示A(-2,1),B(-4,1),C(-1,4).
(1)画出△ABC关于原点成中心对称的△A1B1C1;
(2)△ABC绕点C逆时针旋转90°得到△A2B2C2,那么B的对应点B2的坐标为 ;
(3)△A3B3C3是△ABC绕A点旋转180°得到,那么C的对应点C3的坐标为 ;
(4)AC上找一点F,使BF平分△ABC的面积,利用网格在AC上标出点F.
【答案】
解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求.(2)如图所示,△A2B2C2即为所求,B2的坐标为(2,1),故答案为:(2,1);(3)如图所示,△A3B3C3即为所求,C3的坐标为(-3,-2),故答案为:(-3,-2);(4)如图所示,点F即为所求.
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.把一个图形绕着某一点旋转______°,如果它能够与另一个图形______,那么就说这两个图形关于这个点成中心对称,这个点叫做______,这两个图形中的对应点叫做关于中心的______。
2.中心对称的性质:关于中心对称的两个图形,对应点所连线段都经过______,并且被对称中心______;关于中心对称的两个图形是______图形。
3.判定两个图形关于某点成中心对称的方法:如果两个图形的对应点所连线段都经过某一点,并且被这一点______,那么这两个图形关于这一点成中心对称。
4.把一个图形绕着某一点旋转______°,如果旋转后的图形能够与原来的图形______,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点叫做它的______。
5.中心对称图形的性质:中心对称图形的对应点所连线段经过______,并且被______平分;中心对称图形是______图形(填“轴对称”或“中心对称”)。
6.常见的中心对称图形有______、______、______(至少写出3个)。
7.中心对称与中心对称图形的区别:中心对称是指______个图形之间的位置关系,而中心对称图形是指______个图形自身的形状特征。
8.若点 A(x,y) 关于原点 O 成中心对称的点为 A' ,则点 A' 的坐标为______。
9.线段是中心对称图形,它的对称中心是______;平行四边形是中心对称图形,它的对称中心是______。
10.既是中心对称图形又是轴对称图形的常见图形有_____、_____、_____(至少写出3个)。
【答案】 1.180;重合;对称中心;对称点 2.对称中心;平分;全等 3.平分 4.180;重合;对称中心 5.对称中心;对称中心;中心对称 6.平行四边形;矩形;菱形(或正方形、圆、正六边形等,答案不唯一) 7.两;一 8.(-x,-y) 9.线段的中点;两条对角线的交点 10.正方形;矩形;菱形(或圆、正六边形等,答案不唯一)
(二)强化训练
一.选择题
1.我国2025年建成的“超级天眼”射电望远镜的反射面为中心对称图形,下列关于该反射面的性质正确的是( )
A. 对应线段不相等 B. 对应角互补
C. 对称中心是对应点连线的中点 D. 对应线段互相垂直
【答案】:C
【解析】:中心对称图形的对应线段相等、对应角相等,A、B错误;对应线段平行(或共线)而非垂直,D错误;对称中心是所有对应点连线的中点,C正确。
2.已知△ABC和△DEF关于点O成中心对称,相应的对称点如图,则下列结论正确的是( )
A.AO=BO B.BO=EO
C.点A关于点O的对称点是点D D.点D在BO的延长线上
【答案】D
【解析】AO=EO,BO=DO,但不能确定AO=BO,BO=EO,故A、B不符合题意;C.点A关于点O的对称点是点E,故本选项不符合题意;D.点D在BO的延长线上,故本选项符合题意,故选D.
3.2026年全球人工智能大会展示的“智能机械臂”可精准完成对称操作,机械臂末端点P(3,-5)关于坐标原点成中心对称的点P'坐标是( )
A. (3,5) B. (-3,5) C. (-3,-5) D. (5,-3)
【答案】:B
【解析】:根据中心对称的坐标性质,点(x,y)关于原点的对称点为(-x,-y)。点P(3,-5)的对称点P'坐标为(-3,5),故选B。
4.古典园林中的花窗通常利用对称构图,体现对称美.下面四个花窗图案,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( ).
【答案】C
【解析】A.原图不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;B.原图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;C.原图既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意;D.原图不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意.故选 C.
5.八年级学生制作的数学手抄报中,有一个图案是两个全等的三角形,若这两个三角形成中心对称,则下列条件必须满足的是( )
A. 绕某点旋转60°后重合 B. 对应边互相垂直
C. 对称中心是对应顶点连线的中点 D. 对应角互余
【答案】:C
【解析】:成中心对称的两个图形需绕对称中心旋转180°重合,A错误;对应边平行且相等,B错误;对称中心是对应点连线的中点,C正确;对应角相等,D错误。
6.班级组织“图形变换”主题活动,小明将点A(-2,4)绕某点旋转180°后得到点A'(2,-4),则该旋转中心是( )
A. (0,0) B. (-2,-4) C. (2,4) D. (0,2)
【答案】:A
【解析】:根据中心对称性质,旋转中心是对应点连线的中点。点A(-2,4)与A'(2,-4)的中点坐标为(,)=(0,0),故选A。
7.小组合作学习中,同学发现将△ABC绕点O旋转180°后得到△A'B'C',若AB=5cm,∠A=60°,则A'B'和∠A'的度数分别是( )
A. 5cm,60° B. 5cm,120° C. 10cm,60° D. 10cm,120°
【答案】:A
【解析】:成中心对称的两个图形全等,对应边相等、对应角相等。AB与A'B'是对应边,∠A与∠A'是对应角,故A'B'=AB=5cm,∠A'=∠A=60°,选A。
8.在平面直角坐标系xoy中,点P(2x-1,x+3)关于原点成中心对称的点的坐标在第四象限内,则x的取值范围是( B )
A. B. C. D.x>-3
【答案】B
【解析】点P(2x-1,x+3)关于原点成中心对称的点的坐标为(-2x+1,-x-3)
∵对称点在第四象限∴解得.故选:B.
9.在平面直角坐标系中有三个点、、,点关于的对称点为关于对称点关于的对称点为,按此规律继续可以以为对称中心重复前面的操作,依次得到,…,则点P2026的坐标是( )
A. B. C. D.(0,2)
【答案】B
【解析】设P1(x,y),∵点A(1,-1)、B(-1,-1)、C(0,1),点P(0,2)关于A的对称点为P1,P1关于B的对称点P2,∴=1,=-1,解得x=2,y=-4,∴P1(2,-4).
同理可得,P2(-4,2),P3(4,0),P4(-2,-2),P5(0,0),P6(0,2),P7(2,-4),…,
∴每6个操作循环一次.∵2026=6×337+4,∴点P2026的坐标与P4(-2,-2)相同.
10.如图是的网格图,将图中标有①、②、③、④的一个小正方形涂灰,使所有的灰色图形构成中心对称图形,则涂灰的小正方形是( C )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】:C
【解析】:如果以O为对称中心,则A与B、C与D、E与F分别对应,从图中可以看出,G应该与③对应,故选C.
二.填空题
11.学生实践课上的剪纸活动中,将一张红纸剪出的图案绕某点旋转180°后与自身完全重合,则该图案是______图形。
【答案】:中心对称
【解析】:考查中心对称图形的定义,一个图形绕自身某点旋转180°后与自身重合,即为中心对称图形。
12.2026年人形机器人亮相春晚,其关节设计采用中心对称结构,若某关节的两个对应部件为线段AB和A'B',且AB与A'B'关于点O成中心对称,则AB与A'B'的位置关系是______。
【答案】:平行(或在同一直线上)
【解析】:考查中心对称的对应线段性质,成中心对称的对应线段平行且相等(或在同一直线上)。
13.如图的对角线、交于点,则图中成中心对称的三角形共有 对.
【答案】4
【解析】图中成中心对称的三角形有△AOD和△COB,△ABO与△CDO,△ACD与△CAB,△ABD和△CDB共4对.故答案为:4
14.如图,直线a垂直b于点O,曲线C为以点O为对称中心的中心对称图形,点A的对称点是点A',AB⊥a于点B,A'D⊥b于点D.若OB=3,OD=2,则阴影部分的面积为 .
【答案】 5
【解析】 ∵△DEC与△ABC关于点C成中心对称,∴△DEC≌△ABC,∴∠D=∠BAC=90°,
DC=AC=,DE=AB=4,∴AD=3.在Rt△ADE中,AE2=DE2+AD2=42+32=25,∴AE=5.
15.古诗词“笔走龙蛇书艺高”描述书法之美,将“龙”字的书法图案绕某点旋转180°后能与另一个“龙”字图案重合,则这两个图案的对应角______。
【答案】:相等
【解析】:考查中心对称的对应角性质,成中心对称的两个图形对应角相等,本质是全等图形的性质延伸。
16.2025年“奋斗者”号完成北极深潜科考,其潜航器的某个矩形观测窗的对角线交点为O,该矩形关于点O成中心对称,若矩形的一边长为4dm,则其对应边长为______dm。
【答案】:4
【解析】:考查中心对称的对应线段性质,对应线段相等,矩形的对边本身相等,结合中心对称性质可直接得出答案。
17.2025年量子计算机“祖冲之三号”算力突破,其芯片上的两个电路元件关于某点成中心对称,若这两个元件构成的图形周长为12mm,则其中一个元件的周长为______mm。
【答案】:6
【解析】:考查中心对称的图形性质,成中心对称的两个图形全等,周长相等,故单个元件周长为总周长的一半,即12÷2=6mm。
18.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(-1,1),B(0,-2),C(1,0),点P(0,2)绕点A旋转180°得到点P1,点P1绕点B旋转180°得到点P2,点P2绕点C旋转180°得到点P3,点P3绕点A旋转180°得到点P4……按此作法进行下去,则点P2026的坐标为____.
【答案】(-2,-2)
【解析】点P1(-2,0),P2(2,-4),P3(0,4),P4(-2,-2),P5(2,-2),P6(0,2),每6次为一个循环.2026=337×6+4,点P2026的坐标与P4(-2,-2)相同。
19.已知,点A(a,﹣3)与点B(2,b)关于原点对称,则2a+b=_____.
【答案】:-1
【解析】:∵点A(a,−3)与点B(2,b)关于原点对称,∴a=−2,b=−(−3)=3,∴2a+b=−4+3=−1,故答案为:−1.
20.如图,是正方形的中心,是内一点,,将绕点旋转180°后得到.若,,则的长为______.
【答案】:
【解析】:如图在正方形ABCD中延长BN交CM于E,由题意据中心对称的性质,得∠ABE=∠CDM,∠MDC与∠MCD互余,∠ABE与∠EBC互余∴∠EBC=∠DCM;同理可得∠MCB=∠ABN又∠ABN=
∠CDM∴∠MCB=∠MDC又BC=CD∴△BEC≌△CMD∴∠BEC=∠CMD=90° BE=CM=4 CE=DM=3
∴ME=CM-CE=1,NE=BE-BN=1所以△MNE为等腰直角三角形,且∠NEM是直角,ME=NE=1,由勾股定理得故答案为:.
三.解答题
21.在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,△ABC和△DEF的顶点都在格点上.请解答下列问题:
(1)将△ABC向左平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度,画出平移后的△A1B1C1;
(2)将△DEF绕D点逆时针旋转90°,画出旋转后的△DE1F1;
(3)△A1B1C1与△DE1F1是否关于某点成中心对称?若是,画出对称中心M.
解:(1)如图,△A1B1C1即为所求作.
(2)如图,△DE1F1即为所求作.
(3)△A1B1C1与△DE1F1关于某点成中心对称.点M如图所示.
22.如图,正方形ABCD与正方形A1B1C1D1关于某点中心对称,已知A,D1,D三点的坐标分别是(0,4),(0,3),(0,2).
(1)求对称中心的坐标.
(2)写出顶点B,C,B1,C1的坐标.
解:(1)根据对称中心的性质,可得 对称中心的坐标是D1D的中点,∵D1,D的坐标分别是(0,3),(0,2),∴对称中心的坐标是(0,2.5)
(2)∵A,D的坐标分别是(0,4),(0,2), ∴正方形ABCD与正方形A1B1C1D1的边长都是:4﹣2=2,∴B,C的坐标分别是(﹣2,4),(﹣2,2),∵A1D1=2,D1的坐标是(0,3),∴A1的坐标是(0,1),∴B1,C1的坐标分别是(2,1),(2,3),综上,可得
顶点B,C,B1,C1的坐标分别是(﹣2,4),(﹣2,2),(2,1),(2,3)
23.图①、图②、图③都是由边长为1的小等边三角形构成的网格,每个小等边三角形的顶点称为格点,各图中已有两个小等边三角形涂上了灰色.
(1)在图①中,再涂灰两个小等边三角形,使得整个涂色部分图形为轴对称图形,但不是中心对称图形;
(2)在图②中,再涂灰两个小等边三角形,使得整个涂色部分图形为中心对称图形,但不是轴对称图形;
(3)在图③中,再涂灰两个小等边三角形,使得整个涂色部分图形既是中心对称图形,又是轴对称图形.
图① 图② 图③
解:答案不唯一,根据轴对称和中心对称定义作图即可.
(1)如图①所示,整个涂色部分图形是轴对称图形,但不是中心对称图形.
(2)如图②所示,整个涂色部分图形是中心对称图形,但不是轴对称图形.
(3)如图③所示,整个涂色部分图形既是轴对称图形,又是中心对称图形.
图① 图② 图③
24.我们规定:若O是线段MN的中点,则称点M关于点O的对称点是N(或称点M与点N关于点O成中心对称);若直线n是线段MN的垂直平分线,则称点M关于直线n的对称点是N(或称点M与点N关于直线n成轴对称).如图,现有石头A和石头B关于竹竿l对称,石头A与石头B相距80 cm,一只电子青蛙位于点P,与石头A相距30 cm,与竹竿l相距30 cm,它按照如下指令:第一跳落于点P1,点P与点P1关于点A成中心对称;第二跳落于点P2,点P2与点P1关于竹竿l成轴对称;第三跳落于点P3,点P3与点P2关于点B成中心对称;第四跳落于点P4,点P4与点P3关于竹竿l成轴对称……像这样一直跳下去.(1)画出这只青蛙前四跳的运动路线,并求点P4与点P1的距离.
(2)若每跳25下休息一次,求电子青蛙第三次休息点与点P的距离.
解:(1)运动路线如图所示.易知点P4与点P重合,∴点P4与点P1的距离是30+30=60(cm).
(2)∵25×3÷4=18……3,∴第三次休息点在点P3,点P3与点P的距离是30+30=60(cm).答:电子青蛙第三次休息点与点P的距离是60
25.如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系xOy,格点(网格线的交点)A、B、C、D的坐标分别为(7,8)、(2,8)、(10,4)、(5,4).
(1)以点 D 为旋转中心,将△ABC 旋转180°得到△A₁B₁C₁,画出△A₁B₁C₁;
(2)直接写出以B、C₁、B₁、C为顶点的四边形的面积;
(3)在所给的网格图中确定一个格点 E,使得射线 AE 平分∠BAC,写出点 E 的坐标.
解:(1)如图,△A₁B₁C₁ 即为所求.
(2)以B、C₁、B₁、C为顶点的四边形的面积=10×8-2××2 ×4-2××4×8=40
(3)如图,点E 即为所求(答案不唯一),点E 的坐标为(6,6).
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