内容正文:
第三章 图形的平移与旋转 评价
一、选择题(每小题3分,共36分.每小题均有A、B、C、D四个选项,其中只有一个选项正确)
1.下列四个图形中,不能通过基本图形平移得到的是( B )
A. B. C. D.
2.如图是一个三叶吊扇的图片,吊扇正常工作(运转)时,其叶片的转动可以看成是一个旋转运动,当第一个叶片转动到第二个叶片的位置时,它转过了( C )
第2题图
A.300° B.240° C.120° D.60°
3.在平面直角坐标系xOy中,点P(1,-4)关于原点对称的点的坐标是( B )
A.(-1,-4) B.(-1,4) C.(1,4) D.(1,-4)
4.下列图形中,中心对称图形有( C )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.下列说法错误的是( B )
A.图形在平移过程中,图形上的每一点都移动了相同的距离
B.图形在旋转过程中,图形上的每一点都绕旋转中心转了同样长的路程
C.中心对称图形的对称中心只有一个,而轴对称图形的对称轴可以不止一条
D.等边三角形是轴对称图形但不是中心对称图形
6.如图是贵州苗族刺绣纹样,若将它绕其中心旋转一定角度后能够与自身重合,则至少应将它旋转的度数是( B )
第6题图
A.45° B.90° C.120° D.180°
7.在平面直角坐标系中,点M(-2,3)与点N关于x轴对称,则将点M平移到点N的过程可以是( B )
A.向上平移6个单位长度 B.向下平移6个单位长度
C.向左平移4个单位长度 D.向右平移4个单位长度
8.如图,△AOB与△COD关于点O成中心对称,连接AD,BC,以下结论错误的是( B )
第8题图
A.AO=CO B.∠BAO=∠CDO
C.S△AOB=S△AOD D.△AOD与△COB关于点O成中心对称
9.在俄罗斯方块游戏中,若某行被小方格块填满,则该行中的所有小方格会自动消失.现在游戏机屏幕下面三行已拼成如图所示的图案,屏幕上方又出现一小方格块正向下运动,为了使屏幕下面三行中的小方格都自动消失,你可以将图形进行以下的操作( A )
第9题图
A.先逆时针旋转90°,再向左平移
B.先顺时针旋转90°,再向左平移
C.先逆时针旋转90°,再向右平移
D.先顺时针旋转90°,再向右平移
10.如图,将△ABC沿BC方向平移3 cm得到△DEF,若△ABC的周长为24 cm,则四边形ABFD的周长为( A )
第10题图
A.30 cm B.24 cm C.27 cm D.33 cm
11.如图,点O是等边△ABC内一点,OA=2,OB=2,OC=4,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO',则S△ABC-S△AOC的值为( A )
第11题图
A.5 B.4 C. D.
12.如图,在平面直角坐标系中,x轴负半轴上有一点A(-1,0).点A第一次向上平移1个单位长度至点A1(-1,1),接着又向右平移1个单位长度至点A2(0,1),然后再向上平移1个单位长度至点A3(0,2),向右平移1个单位长度至点A4(1,2),…,照此规律平移下去,点A2 026的坐标是( D )
第12题图
A.(1 010,1 011) B.(1 011,1 012)
C.(1 011,1 013) D.(1 012,1 013)
二、填空题(每小题4分,共16分)
13.如图,将△ABC沿着射线AC的方向平移到△DEF的位置,若点D是AC的中点,AF=12 cm,则平移的距离为 4 cm.
第13题图
14.已知点P(a-1,a+2)关于原点的中心对称点在第三象限,则a的取值范围是 a>1 .
15.如图,△ABC的顶点坐标分别为A(3,6),B(1,3),C(4,2).如果将△ABC绕C点顺时针旋转90°,得到△A'B'C,那么点A的对应点A'的坐标为 (8,3) .
第15题图
16.如图,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E是斜边BC上两点,且∠DAE=45°,将△ADC绕点A顺时针旋转90°后,得到△AFB,连接EF,下列结论,其中正确的是 ①③④ .(填序号)
第16题图
①△AED≌△AEF;②BE+DC=DE;
③S△ABE+S△ACD>S△AED;④BE2+DC2=DE2.
三、解答题(本大题共9个小题,共98分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)如图,将△ABC沿直线l向右平移4 cm得到△FDE.
(1)若∠B=45°,求∠BDF的度数;
(2)若BC=6 cm,求BE的长.
解:(1)由平移可知,∠EDF=∠B=45°.
∴∠BDF=180°-∠EDF=135°.
(2)∵△FDE由△ABC沿直线l向右平移4 cm得到,
∴CE=4 cm.
又∵BC=6 cm,∴BE=BC+CE=6+4=10(cm).
18.(10分)如图,将一块直角三角板ACB绕着30°角的顶点B顺时针旋转,使得点A与CB延长线上的点E重合,连接CD.
(1)三角板旋转了 150 度,△CBD的形状是 等腰三角形 ;
(2)求∠BDC的度数.
解:(2)由旋转,得△ABC≌△EBD,
∴∠EBD=∠ABC=30°.
∴∠DBC=180°-30°=150°.
∵△CBD是等腰三角形,
∴∠BDC===15°.
19.(10分)按要求作图:
(1)如图1,以点O1为对称中心,画出与如图所示图形成中心对称的图形;
(2)如图2,四边形ABCD是四边形A1B1C1D1绕点O2按顺时针方向旋转90°后得到的,请画出旋转前的四边形A1B1C1D1.
解:(1)如图1所示.
(2)如图2,四边形A1B1C1D1即为所求.
20.(10分)如图,△AGB与△CGD关于点G成中心对称,若点E,F分别在GA,GC上,且AF=CE,求证:BF=DE.
证明:∵△AGB与△CGD关于点G成中心对称,
∴△AGB≌△CGD.∴AG=CG,BG=DG.
∵AF=CE,∴AF-EF=CE-EF.∴AE=CF.
∵AG=CG,∴AG-AE=CG-CF,即EG=FG.
∵∠BGF=∠DGE,BG=DG,
∴△BGF≌△DGE(SAS).∴BF=DE.
21.(10分)如图,在平面直角坐标系内,四边形ABCD各顶点的坐标分别为A(-3,4),B(-4,2),C(-1,1),D(-1,3).
(1)以原点O为对称中心,请直接画出与四边形ABCD成中心对称的四边形A1B1C1D1;
(2)将四边形ABCD先向上平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度,得到四边形A2B2C2D2.
①请直接画出四边形A2B2C2D2;
②请直接写出这次平移中,点A到点A2的距离是多少个单位长度.
解:(1)如图,四边形A1B1C1D1即为所求.
(2)①如图,四边形A2B2C2D2即为所求.
②由勾股定理得,AA2==2.
∴点A到点A2的距离是2个单位长度.
22.(12分)平移、旋转和轴对称是图形运动的基本形式.图中的三角形①、③、⑤的顶点都在边长为1个单位长度的正方形网格点上.
(1)如图,三角形③可以看成由三角形①经过一次 平移 得到(填“平移”“旋转”或“翻折”);也可以看作由三角形①先沿直线l1翻折得到三角形②,再由三角形②沿直线l2翻折得到三角形③,请在网格中作出三角形②和直线l2;
(2)通过问题(1),我们可以发现:图形的一次平移可以通过 两 次翻折来实现;
(3)基于问题(2)的发现,于是聪明的你提出一个猜想:图形的一次平移能否通过两次旋转实现?例如:三角形⑤可以看成由三角形③经过一次平移得到;也可以看作三角形③先绕着点O1 顺 (填“顺”或“逆”)时针旋转 90 °得到三角形④;再将三角形④绕着点O2 逆 (填“顺”或“逆”)时针旋转 90 °得到三角形⑤.完成以上填空并在网格中作出三角形④.
解:(1)三角形②和直线l2如图所示.
(3)三角形④如图所示.
23.(12分)如图1,在△ABC中,BA=BC,D,E是AC边上的两点,且满足∠DBE=∠ABC.以点B为旋转中心,将△CBE按逆时针方向旋转得到△ABF,连接DF.
(1)求证:DF=DE;
(2)如图2,若AB⊥BC,其他条件不变,探究AD,DE,EC之间的关系,并证明.
解:(1)证明:∵∠DBE=∠ABC,
∴∠ABD+∠CBE=∠DBE=∠ABC.
由旋转,得△CBE≌△ABF,
∴BF=BE,∠ABF=∠CBE.∴∠ABD+∠ABF=∠DBE.
∴∠DBF=∠DBE.
∵BD=BD,
∴△DBE≌△DBF(SAS).∴DF=DE.
(2)AD2+CE2=DE2,证明:∵AB⊥BC,∴∠ABC=90°.
∵AB=BC,∴∠BAC=∠C=45°.由旋转,得AF=CE,∠BAF=∠C=45°.
∴∠DAF=∠BAC+∠BAF=90°.∴AD2+AF2=DF2.
由(1)得,DF=DE,∴AD2+CE2=DE2.
24.(12分)在平面直角坐标系xOy中,对于点P,给出如下定义:
点P的“第Ⅰ类变换”:将点P向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度;
点P的“第Ⅱ类变换”:将点P向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度.
(1)①已知点A(3,0),对点A进行1次“第Ⅰ类变换”后得到的点的坐标是 (2,2) ;
②点B为平面内一点,若对点B进行1次“第Ⅱ类变换”后得到点(0,2),则点B的坐标是 (-3,3) ;
(2)已知点C(m,n),若对点C连续进行5次“第Ⅰ类变换”,再连续进行4次“第Ⅱ类变换”后得到点D,求点D的坐标(用含m,n的代数式表示);
(3)点P的坐标(-10,3),对点P进行“第Ⅰ类变换”和“第Ⅱ类变换”共计20次后得到点Q,请问是否存在一种上述两类变换的组合,使得点Q恰好在y轴上?如果存在,请求出此时点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.
解:(2)对点C(m,n)连续进行5次“第Ⅰ类变换”后,得到的点的坐标是(m-5×1,n+5×2),化简,得(m-5,n+10);
再连续进行4次“第Ⅱ类变换”后,得到的点的坐标是(m-5+4×3,n+10-4×1),化简,得(m+7,n+6).∴D(m+7,n+6).
(3)不存在,理由如下:∵P(-10,3),
设点P经过m次“第Ⅰ类变换”,经过n次“第Ⅱ类变换,
得到点Q的坐标为(-10-m+3n,3+2m-n).
∵点Q恰好在y轴上,∴解得
∵m,n为非负整数,∴不合题意,舍去.
∴不存在一种上述两类变换的组合,使得点Q恰好在y轴上.
25.(12分)定义:有一组邻边相等且有一组对角互补的凸四边形叫作等补四边形.
【理解定义】
(1)如图1,△ABC是等边三角形,在BC上任取一点D(B,C除外),连接AD,把△ABD绕点A逆时针旋转60°,则AB与AC重合,点D的对应点为E.请根据给出的定义判断,四边形ADCE是否为等补四边形,并说明理由;
【类比探究】
(2)如图2,在等补四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=∠ADC=90°,若四边形ABCD的面积为8,求BD的长;
【拓展应用】
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=BC,∠A+∠C=180°,BD=a(a>0),求四边形ABCD面积的最大值(用含a的代数式表示).
解:(1)四边形ADCE是等补四边形,理由如下:
由旋转的性质,得AD=AE,∠ADB=∠AEC.
∵∠ADC+∠ADB=180°,
∴∠ADC+∠AEC=180°.
∴四边形ADCE是等补四边形.
(2)将△BAD绕点B顺时针旋转90°得△BCG,则∠BAD=∠BCG,BD=BG,∠DBG=90°.
∵∠BAD+∠BCD=180°,∴∠BCD+∠BCG=180°.∴D,C,G三点共线.
∵S四边形ABCD=8,∴S△BDG=BD2=8.
∴BD=4(负值舍去).
(3)将△BCD绕点B逆时针旋转使AB与BC重合,得△BAE,则BD=BE=a,∠BAE=∠C,S△ABE=S△BCD.
∵∠BAD+∠C=180°,∴∠BAD+∠BAE=180°.∴A,D,E三点共线.
∴S四边形ABCD=S△BDE.
∴当BD⊥BE时,△BDE的面积最大,此时S△BDE=·a·a=a2.
∴四边形ABCD面积的最大值为a2.
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第三章 图形的平移与旋转 评价
一、选择题(每小题3分,共36分.每小题均有A、B、C、D四个选项,其中只有一个选项正确)
1.下列四个图形中,不能通过基本图形平移得到的是( )
A. B. C. D.
2.如图是一个三叶吊扇的图片,吊扇正常工作(运转)时,其叶片的转动可以看成是一个旋转运动,当第一个叶片转动到第二个叶片的位置时,它转过了( )
第2题图
A.300° B.240° C.120° D.60°
3.在平面直角坐标系xOy中,点P(1,-4)关于原点对称的点的坐标是( )
A.(-1,-4) B.(-1,4) C.(1,4) D.(1,-4)
4.下列图形中,中心对称图形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.下列说法错误的是( )
A.图形在平移过程中,图形上的每一点都移动了相同的距离
B.图形在旋转过程中,图形上的每一点都绕旋转中心转了同样长的路程
C.中心对称图形的对称中心只有一个,而轴对称图形的对称轴可以不止一条
D.等边三角形是轴对称图形但不是中心对称图形
6.如图是贵州苗族刺绣纹样,若将它绕其中心旋转一定角度后能够与自身重合,则至少应将它旋转的度数是( )
第6题图
A.45° B.90° C.120° D.180°
7.在平面直角坐标系中,点M(-2,3)与点N关于x轴对称,则将点M平移到点N的过程可以是( )
A.向上平移6个单位长度 B.向下平移6个单位长度
C.向左平移4个单位长度 D.向右平移4个单位长度
8.如图,△AOB与△COD关于点O成中心对称,连接AD,BC,以下结论错误的是( )
第8题图
A.AO=CO B.∠BAO=∠CDO
C.S△AOB=S△AOD D.△AOD与△COB关于点O成中心对称
9.在俄罗斯方块游戏中,若某行被小方格块填满,则该行中的所有小方格会自动消失.现在游戏机屏幕下面三行已拼成如图所示的图案,屏幕上方又出现一小方格块正向下运动,为了使屏幕下面三行中的小方格都自动消失,你可以将图形进行以下的操作( )
第9题图
A.先逆时针旋转90°,再向左平移
B.先顺时针旋转90°,再向左平移
C.先逆时针旋转90°,再向右平移
D.先顺时针旋转90°,再向右平移
10.如图,将△ABC沿BC方向平移3 cm得到△DEF,若△ABC的周长为24 cm,则四边形ABFD的周长为( )
第10题图
A.30 cm B.24 cm C.27 cm D.33 cm
11.如图,点O是等边△ABC内一点,OA=2,OB=2,OC=4,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO',则S△ABC-S△AOC的值为( )
第11题图
A.5 B.4 C. D.
12.如图,在平面直角坐标系中,x轴负半轴上有一点A(-1,0).点A第一次向上平移1个单位长度至点A1(-1,1),接着又向右平移1个单位长度至点A2(0,1),然后再向上平移1个单位长度至点A3(0,2),向右平移1个单位长度至点A4(1,2),…,照此规律平移下去,点A2 026的坐标是( )
第12题图
A.(1 010,1 011) B.(1 011,1 012)
C.(1 011,1 013) D.(1 012,1 013)
二、填空题(每小题4分,共16分)
13.如图,将△ABC沿着射线AC的方向平移到△DEF的位置,若点D是AC的中点,AF=12 cm,则平移的距离为 cm.
第13题图
14.已知点P(a-1,a+2)关于原点的中心对称点在第三象限,则a的取值范围是 .
15.如图,△ABC的顶点坐标分别为A(3,6),B(1,3),C(4,2).如果将△ABC绕C点顺时针旋转90°,得到△A'B'C,那么点A的对应点A'的坐标为 .
第15题图
16.如图,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E是斜边BC上两点,且∠DAE=45°,将△ADC绕点A顺时针旋转90°后,得到△AFB,连接EF,下列结论,其中正确的是 .(填序号)
第16题图
①△AED≌△AEF;②BE+DC=DE;
③S△ABE+S△ACD>S△AED;④BE2+DC2=DE2.
三、解答题(本大题共9个小题,共98分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)如图,将△ABC沿直线l向右平移4 cm得到△FDE.
(1)若∠B=45°,求∠BDF的度数;
(2)若BC=6 cm,求BE的长.
18.(10分)如图,将一块直角三角板ACB绕着30°角的顶点B顺时针旋转,使得点A与CB延长线上的点E重合,连接CD.
(1)三角板旋转了 度,△CBD的形状是 ;
(2)求∠BDC的度数.
19.(10分)按要求作图:
(1)如图1,以点O1为对称中心,画出与如图所示图形成中心对称的图形;
(2)如图2,四边形ABCD是四边形A1B1C1D1绕点O2按顺时针方向旋转90°后得到的,请画出旋转前的四边形A1B1C1D1.
20.(10分)如图,△AGB与△CGD关于点G成中心对称,若点E,F分别在GA,GC上,且AF=CE,求证:BF=DE.
21.(10分)如图,在平面直角坐标系内,四边形ABCD各顶点的坐标分别为A(-3,4),B(-4,2),C(-1,1),D(-1,3).
(1)以原点O为对称中心,请直接画出与四边形ABCD成中心对称的四边形A1B1C1D1;
(2)将四边形ABCD先向上平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度,得到四边形A2B2C2D2.
①请直接画出四边形A2B2C2D2;
②请直接写出这次平移中,点A到点A2的距离是多少个单位长度.
22.(12分)平移、旋转和轴对称是图形运动的基本形式.图中的三角形①、③、⑤的顶点都在边长为1个单位长度的正方形网格点上.
(1)如图,三角形③可以看成由三角形①经过一次 得到(填“平移”“旋转”或“翻折”);也可以看作由三角形①先沿直线l1翻折得到三角形②,再由三角形②沿直线l2翻折得到三角形③,请在网格中作出三角形②和直线l2;
(2)通过问题(1),我们可以发现:图形的一次平移可以通过 次翻折来实现;
(3)基于问题(2)的发现,于是聪明的你提出一个猜想:图形的一次平移能否通过两次旋转实现?例如:三角形⑤可以看成由三角形③经过一次平移得到;也可以看作三角形③先绕着点O1 (填“顺”或“逆”)时针旋转 °得到三角形④;再将三角形④绕着点O2 (填“顺”或“逆”)时针旋转 °得到三角形⑤.完成以上填空并在网格中作出三角形④.
23.(12分)如图1,在△ABC中,BA=BC,D,E是AC边上的两点,且满足∠DBE=∠ABC.以点B为旋转中心,将△CBE按逆时针方向旋转得到△ABF,连接DF.
(1)求证:DF=DE;
(2)如图2,若AB⊥BC,其他条件不变,探究AD,DE,EC之间的关系,并证明.
24.(12分)在平面直角坐标系xOy中,对于点P,给出如下定义:
点P的“第Ⅰ类变换”:将点P向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度;
点P的“第Ⅱ类变换”:将点P向右平移3个单位长度,再向下平移1个单位长度.
(1)①已知点A(3,0),对点A进行1次“第Ⅰ类变换”后得到的点的坐标是 ;
②点B为平面内一点,若对点B进行1次“第Ⅱ类变换”后得到点(0,2),则点B的坐标是 ;
(2)已知点C(m,n),若对点C连续进行5次“第Ⅰ类变换”,再连续进行4次“第Ⅱ类变换”后得到点D,求点D的坐标(用含m,n的代数式表示);
(3)点P的坐标(-10,3),对点P进行“第Ⅰ类变换”和“第Ⅱ类变换”共计20次后得到点Q,请问是否存在一种上述两类变换的组合,使得点Q恰好在y轴上?如果存在,请求出此时点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.
25.(12分)定义:有一组邻边相等且有一组对角互补的凸四边形叫作等补四边形.
【理解定义】
(1)如图1,△ABC是等边三角形,在BC上任取一点D(B,C除外),连接AD,把△ABD绕点A逆时针旋转60°,则AB与AC重合,点D的对应点为E.请根据给出的定义判断,四边形ADCE是否为等补四边形,并说明理由;
【类比探究】
(2)如图2,在等补四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=∠ADC=90°,若四边形ABCD的面积为8,求BD的长;
【拓展应用】
(3)如图3,在四边形ABCD中,AB=BC,∠A+∠C=180°,BD=a(a>0),求四边形ABCD面积的最大值(用含a的代数式表示).
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