内容正文:
图形的对称、平移和旋转
一、选择题(共7小题)
1.(2025•庆云县模拟)以下四款人工智能大模型图标,是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025•歙县模拟)如图,在等腰Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,以点B为旋转中心,将BC逆时针旋转60°得到线段BD,连接CD、AD.若AC=4,则AD的长为( )
A.2 B.3 C. D.
3.(2025•大连模拟)如果点P(2,b)和点Q(a,3)关于x轴对称,则a+b的值是( )
A.1 B.﹣1 C.5 D.0
4.(2025•眉山)在平面直角坐标系中,将点A(﹣1,3)向右平移2个单位到点B,则点B的坐标为( )
A.(﹣3,3) B.(﹣1,1) C.(1,3) D.(﹣1,5)
5.(2025•黄冈校级模拟)如图,三角形ABC沿BC所在的直线向右平移得到三角形DEF,当AD=2EC,BF=10时,平移的距离为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.(2025•辽宁)在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(2,﹣2),将线段AB平移得到线段CD,点A的对应点C的坐标为(3,5),则点B的对应点D的坐标为( )
A.(7,﹣2) B.(2,3) C.(2,﹣7) D.(﹣3,﹣2)
7.(2025•深圳模拟)纹样是我国古代艺术中的瑰宝.下列四幅纹样图形是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(共6小题)
8.(2025•辽宁校级三模)点P(﹣1,2025)关于y轴对称的点的坐标为 .
9.(2025•石嘴山一模)在平面直角坐标系中,将点先向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,平移后的对应点的坐标为 .
10.(2025•江西模拟)如图,在矩形ABCD中,连接BD,AD=4cm.将△BCD沿射线BC的方向平移3cm,得到△EFG.若EG与DC相交于点H,则HC:HD= .
11.(2025•怒江州校级一模)点M(﹣3,2)关于原点对称的点的坐标是 .
12.(2025•工业园区一模)如图,在△ABC中,∠BAC=64°,∠C=36°.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转后得△ADE,AE与BD相交于点F.当DE∥AB时,∠AFD= °.
13.(2025•高青县二模)如图,以点O为旋转中心,将∠AOB按顺时针方向旋转110°得到∠COD,若∠AOB=40°,则∠AOD= °.
三、解答题(共4小题)
14.(2026•惠城区一模)【综合与应用】数学活动课上,老师出示如图1,在等边三角形ABC内有一点P,已知PA=5,PB=4,PC=3,求∠BPC的度数.
【方法探索】(1)小丽在解决这个问题时,想到了以下思路:如图2,将△BPC绕点B逆时针旋转60°,得到△BP′A,连接PP′,请你帮她求出∠BPC的度数.
【方法应用】(2)如图3,在等腰直角三角形ABC内有一点P,若PA,PC=1,求∠BPC的度数.
【方法迁移】(3)在等腰直角三角形ABC边上有两点P、Q,已知PQ°,求以AQ、PQ、PC为边的三角形面积.(直接写出答案)
15.(2025•马鞍山模拟)如图,在平面直角坐标系中,△ABC各顶点的坐标分别为A(﹣3,4),B(﹣4,1),C(﹣1,3).
(1)将△ABC各顶点的横、纵坐标都乘﹣1,得到点A1,B1,C1的坐标,点A,B,C的对应点分别为A1,B1,C1.请直接写出点A1,B1,C1的坐标,并在如图所示的平面直角坐标系中画出△A1B1C1.
(2)将△ABC向下平移3个单位长度,向右平移2个单位长度,得到△A2B2C2,点A,B,C的对应点分别为A2,B2,C2.请在如图所示的平面直角坐标系中画出△A2B2C2,并直接写出BC边扫过的面积.
(3)将△A1B1C1绕点P顺时针旋转180°可以得到△A2B2C2,请直接写出点P的坐标.
16.(2025•淮北校级三模)如图,同格中的每个小正方形的边长都是1,每个小正方形的顶点叫格点,△ABC的每个顶点都在格点上.
(1)将△ABC向左平移6个单位长度,得到△A1B1C1,画出△A1B1C1.
(2)在平面直角坐标系中,△A2B2C2与△ABC关于原点O成中心对称,请画出△A2B2C2.
(3)请在x轴上找一点P,使PA+PC的长度最短.
17.(2025•宿松县三模)在由单位正方形(每个小正方形边长都为1)组成的网格中,△AOB的顶点均在格点上.
(1)把△AOB向左平移4个单位,再向上平移2个单位得到△A1O1B1,请画出△A1O1B1,并写出点A1的坐标;
(2)请画出△AOB关于x轴对称的△A2OB2,并求出△A2OB2的面积.
参考答案
一、选择题(共7小题)
1.【答案】C
【分析】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,由此即可判断.
【解答】解:A、B、D中的图形不是轴对称图形,故A、B、D不符合题意;
C、图形是轴对称图形,故C符合题意.
故选:C.
2.【答案】C
【分析】过点D作DE⊥AC于点E,由∠ABC=90°,AB=BC,AC=4,可得∠BCA=∠BAC=45°,,由旋转可得:BC=BD,∠CBD=60°,推出△BCD是等边三角形,AB=BD,∠ABD=30°,进而得到,∠BDA=∠BAD=75°,推出∠DAE=30°,可得AD=2DE,设DE=x,则AD=2x,,在Rt△CDE中,由勾股定理列方程求出x,即可求解.
【解答】解:过点D作DE⊥AC于点E,
∵∠ABC=90°,AB=BC,AC=4,
∴∠BCA=∠BAC=45°,AB2+BC2=AC2,即2BC2=42,
∴,
由旋转可得:BC=BD,∠CBD=60°,
∴AB=BD,∠ABD=∠ABC﹣∠CBD=90°﹣60°=30°,
∴,,
∴∠DAE=∠BAD﹣∠BAC=75°﹣45°=30°,
∵DE⊥AC,
∴AD=2DE,
设DE=x,则AD=2x,,
∵AC=4,
∴,
∴DE2+CE2=CD2,即,
∴,
∴,
故选:C.
3.【答案】B
【分析】直接利用关于x轴对称点的性质(横坐标不变,纵坐标互为相反数)得出a,b的值,进而得出答案.
【解答】解:∵P(2,b)和点Q(a,3)关于x轴对称,
∴a=2,b=﹣3,
则a+b=2﹣3=﹣1.
故选:B.
4.【答案】C
【分析】根据平移时点的坐标变化规律进行计算即可.
【解答】解:由题知,
将点A(﹣1,3)向右平移2个单位到点B的坐标为(1,3).
故选:C.
5.【答案】C
【分析】根据平移的性质得到BE=CF=AD,根据题意求出EC,进而求出BE.
【解答】解:由平移的性质可知:BE=CF=AD,
∵AD=2EC,
∴BE=CF=2EC,
∵BF=10,
∴2EC+EC+2EC=10,
解答:EC=2,
∴BE=4,即平移的距离为4,
故选:C.
6.【答案】B
【分析】根据平移的性质,由点A平移后的对应点C的坐标确定平移规则,再应用于点B即可得到点D的坐标.
【解答】解:∵点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(2,﹣2),将线段AB平移得到线段CD,点A的对应点C的坐标为(3,5),
∴点A向上平移5个单位得到点C,
∴点B向上平移5个单位得到点D,
∴点D的坐标为(2,﹣2+5),即(2,3);
故选:B.
7.【答案】D
【分析】把一个图形绕某一点旋转180°,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,据此进行判断即可.
【解答】解:A,B,C不是中心对称图形,D是中心对称图形,
故选:D.
二、填空题(共6小题)
8.【答案】(1,2025).
【分析】利用平面内两点关于y轴对称时:纵坐标不变,横坐标互为相反数求解即可.
【解答】解:由题意得,点P关于y轴对称的点的坐标为(1,2025),
故答案为:(1,2025).
9.【答案】.
【分析】根据点的坐标的平移规律进行求解即可.
【解答】解:由题意得平移后的对应点的坐标为,即;
故答案为:.
10.【答案】1:3.
【分析】根据平移的性质得到BE=CF=3cm,BD∥EG,然后根据平行线分线段成比例得到,即可求解.
【解答】解:由平移可知,BE=CF=3cm,BD∥EG,
∴,
在矩形ABCD中,AD=4cm,
∴BC=AD=4cm,
∴EC=BC﹣BE=1cm,
∴,
故答案为:1:3.
11.【答案】(3,﹣2)
【分析】平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y),记忆方法是结合平面直角坐标系的图形记忆.
【解答】解:平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y),
∴点M(3,2)关于原点中心对称的点的坐标是(3,﹣2).
故答案为:(3,﹣2).
12.【答案】76或14.
【分析】由分两种情况讨论,AB∥DE推导出∠BAD+∠ADE=180°,进而得到∠ADF,∠DAF,据此解答即可.
【解答】解:如图1,
在△ABC中,∠BAC=64°,∠C=36°,
∴∠ABC=180°﹣64°﹣36°=80°,
∴∠ADE=∠ABC=80°,
∵AB∥DE,
∴∠BAD+∠ADE=180°,
∴∠BAD=100°,
∵AD=AB,
∴∠ADF=40°,
∵∠EAD=∠CAB=64°,
∴∠AFD=180°﹣40°﹣64°=76°;
如图2,
∵AB∥DE,
∴∠BAD=∠ADE=80°,
∵AD=AB,
∴∠ADF=∠ABD=50°,
∴∠EDF=∠ADE+∠ADF=80°+50°=130°,
∵∠E=∠C=36°,
∴∠AFD=180°﹣36°﹣130°=14°,
综上所述,∠AFD=76°或14°,
故答案为:76或14.
13.【答案】150
【分析】根据以点O为旋转中心,将∠AOB按顺时针方向旋转110°得到∠COD,求出∠BOD=110°,即可得到答案.
【解答】解:∵以点O为旋转中心,将∠AOB按顺时针方向旋转110°得到∠COD,
∴∠AOC=∠BOD=110°,
∵∠AOB=40°,
∴∠AOD=∠AOB+∠BOD=40°+110°=150°;
故答案为:150.
三、解答题(共4小题)
14.【答案】(1)∠BPC=150°;
(2)∠BPC=135°;
(3)3.
【分析】(1)将线段BP绕点B逆时针旋转60°得到线段BP′,连接AP'、PP′,证明△BP′P是等边三角形,得出∠BP'P=∠PBP'=60°,,证明△AP'P是直角三角形,∠AP'P=90°,得出∠AP'B=∠APP'+∠BP'P=150°;
(2)由旋转的性质可得,∠P'BP=90°,∠BP′A=∠BPC,AP'=AP=1,然后证明PA2=P'A2+PP'2,得到∠AP'P=90°,则∠BPC=∠BP'A=∠AP′P+∠BP′P=135°;
(3)将△BPC绕点B逆时针旋转90度得到△ADB,证明△DBQ≌△PBQ(SAS),求得DQ=PQ,利用勾股定理求得AQ3,根据以AQ、PQ、PC为边的三角形面积即S△ADQ,根据三角形面积公式求解即可.
【解答】解:(1)将线段BP绕点B逆时针旋转60°得到线段BP′,连接AP′、PP′,如图2,
由旋转的性质得:△BPC≌△BP′A,
∴BP=BP′,AP'=PC=3,∠PBP'=60°,∠AP′B=∠BPC,
∴△BP′P是等边三角形,
∴∠BP'P=∠PBP'=60°,PP′=BP=4,
∵AP'2+PP'2=9+16=25=AP2,
∴△AP′P是直角三角形,∠AP'P=90°,
∴∠AP'B=∠APP'+∠BP'P=150°,
∴∠BPC=150°;
(2)在等腰直角三角形ABC内有一点P且PC=1.将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到了△BP′A,连接PP′.如图3,
∴,∠P'BP=90°,∠BP′A=∠BPC,AP′=AP=1,
∠BP'P=∠BPP'=45°,PP'2,
∵,P'A2=1,PP'2=22=4,
∴PA2=P'A2+PP'2,
∴∠AP'P=90°,
∴∠BPC=∠BP'A=∠AP'P+∠BP'P=135°;
(3)∵等腰直角三角形ABC,
∴∠ACB=∠BAC=45°,
如图4,将△BPC绕点B逆时针旋转90度得到△ADB,
∴AD=CP=2,BD=BP,∠ABD=∠CBP,∠BAD=∠ACB=45°,
∴∠DAQ=∠BAD+∠BAC=90°,
∵∠PBQ=45°,
∴∠ABQ+∠CBP=90°﹣45°=45°,
∴∠DBQ=∠ABQ+∠ABD=45°=∠PBQ,
∵BQ=BQ,
∴△DBQ≌△PBQ(SAS),
∴,
∴,
∴以AQ、PQ、PC为边的三角形面积,
即.
15.【答案】(1)A1(3,﹣4),B1(4,﹣1),C1(1,﹣3),画图见解答.
(2)画图见解答;13.
(3)(1,).
【分析】(1)根据题意可得点A1,B1,C1的坐标,再描点连线即可.
(2)根据平移的性质作图即可;利用割补法计算即可.
(3)连接A1A2,B1B2,C1C2相交于点P,可知点P为C1C2的中点,进而可得答案.
【解答】解:(1)由题意得,A1(3,﹣4),B1(4,﹣1),C1(1,﹣3).
如图,△A1B1C1即为所求.
(2)如图,△A2B2C2即为所求.
BC边扫过的面积为3×3+2×2=9+4=13.
(3)连接A1A2,B1B2,C1C2,相交于点P,
则点P即为所求,
可知点P为C1C2的中点,
∴点P的坐标为(),即(1,).
16.【答案】(1)将△ABC向左平移6个单位长度,得到△A1B1C1,如图1即为所求;
(2)△ABC关于原点O成中心对称,请画出△A2B2C2,如图2即为所求;
(3)如图3,作C关于x轴的对称点C′,连接AC′,与x轴交于点P,即为所求,
则PC=PC′,
∴PA+PC=PA+PC′,
∵P,A,C′三点共线,
∴此时,PA+PC=PA+PC′最短.
【分析】(1)根据向左平移6个单位可得A1(﹣5,2),B1(﹣2,3),C1(﹣1,1),连接起来即可得解;
(2)A,B,C关于原点的对称点为A2(﹣1,﹣2),B2(﹣4,﹣3),C2(﹣5,﹣1),把三点连接起来即可得解;
(3)作C点关于x轴的对称点C′,连接AC′交x轴于点P即可.
【解答】解:(1)将△ABC向左平移6个单位长度,得到△A1B1C1,如图1即为所求;
(2)△ABC关于原点O成中心对称,请画出△A2B2C2,如图2即为所求;
(3)如图3,作C关于x轴的对称点C′,连接AC′,与x轴交于点P,即为所求,
则PC=PC′,
∴PA+PC=PA+PC′,
∵P,A,C′三点共线,
∴此时,PA+PC=PA+PC′最短.
17.【答案】(1)画图见解答;点A1的坐标为(﹣3,5).
(2)画图见解答;.
【分析】(1)根据平移的性质作图,由图可得点A1的坐标.
(2)根据轴对称的性质作图,利用割补法求三角形的面积即可.
【解答】解:(1)如图,△A1O1B1即为所求.
点A1的坐标为(﹣3,5).
(2)如图,△A2OB2即为所求.
△A2OB2的面积为3×3.
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