内容正文:
专题06旋转
【题型01 判断生活中的旋转现象】...................................2
【题型02 判断由一个图形旋转而成的图案】...........................4
【题型03 找旋转中心.旋转角.对应点】...............................6
【题型04 根据旋转的性质求解】.....................................8
【题型05 根据旋转的性质说明线段或角相等】........................10
【题型06 旋转的性质及辨析】......................................12
【题型07 画旋转图形】............................................14
【题型08 旋转图形的识别】........................................17
【题型09 求旋转对称图形的旋转角度】..............................20
【题型10 画已知图形关于某点对称的图形】..........................21
【题型11 根据中心对称的性质求面积.长度.角度】....................24
【题型12 中心对称图形的识别】....................................26
【题型13 解答题5题】............................................28
知识梳理
知识点01:旋转的定义
在平面内,将一个图形绕一个定点,按某个方向转动一定角度,得到另一个图形的变换,叫作旋转。
旋转中心:定点(旋转过程中位置不变)。
旋转角:转动的角度(对应点与旋转中心连线的夹角)。
旋转方向:顺时针或逆时针。
三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角(三者缺一不可)。
知识点02:旋转的基本性质
1.全等性:旋转前后的两个图形全等,即对应线段相等、对应角相等。
2.距离相等:对应点到旋转中心的距离相等。
3.角度相等:对应点与旋转中心连线所成的角都等于旋转角。
4.整体旋转:图形上每一个点都绕旋转中心,按相同方向、旋转相同角度。
知识点03:旋转作图(核心步骤)
已知图形、旋转中心、旋转方向、旋转角,画旋转后的图形:
1.找关键点:确定原图形的顶点、端点等关键点。
2.作旋转角:将关键点与旋转中心连接,按指定方向画出旋转角。
3.截等长线段:在旋转角的另一边上,截取与原线段等长的线段,得到对应点。
4.顺次连接:按原图形顺序,连接所有对应点,得到旋转后的图形。
知识点04:中心对称(特殊的旋转)
1. 中心对称定义
把一个图形绕着某一个点旋转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中心对称,这个点叫作对称中心。
2. 中心对称性质
成中心对称的两个图形全等。
对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分。
3. 中心对称图形
一个图形绕着某一个点旋转180°后,能与自身重合,这个图形叫作中心对称图形(如平行四边形、圆、矩形等)。
知识点05:中心对称与中心对称图形的区别
对比项
中心对称
中心对称图形
对象
两个图形的关系
一个图形自身的特性
旋转
绕一点旋转 180°,与另一个图形重合
绕一点旋转 180°,与自身重合
对称中心
是两个图形的公共点
是图形自身的一个点
知识点06:常见易错点
1.混淆旋转角与图形内角,旋转角是对应点与旋转中心连线的夹角。
2.忽略旋转方向(顺时针 / 逆时针),导致作图错误。
3.中心对称作图时,对应点连线未经过对称中心或未被平分。
4.混淆中心对称与轴对称,前者旋转 180° 重合,后者沿直线折叠重合。
【题型1.判断生活中的旋转现象】
【典例】下列生活中的现象是旋转的是( )
A.飞驰的汽车 B.匀速转动的摩天轮
C.运动员投掷标枪 D.乘坐升降电梯
【答案】B
【分析】本题主要考查了旋转的定义,
旋转是指物体围绕一个固定点或轴做圆周运动,而摩天轮的运动是围绕中心轴旋转,符合旋转的定义.
【详解】解:∵旋转的定义是物体绕一个固定点或轴转动,
∴选项B中摩天轮匀速转动是典型的旋转现象;
选项A中汽车飞驰主要是平移运动;
选项C中标枪投掷可能涉及旋转但整体以平移为主;
选项D中升降电梯是垂直平移运动.
故选:B.
【跟踪专练1】钟表的分针匀速旋转一周需要60分钟,经过20分钟,分针旋转了 .
【答案】/120度
【分析】根据钟表一周为,分针匀速旋转一周需要60分钟,得到1分钟分针旋转,进而求出20分钟,分针旋转的度数即可.
【详解】解:∵钟表一周为,分针匀速旋转一周需要60分钟,
∴1分钟分针旋转,
∴经过20分钟,分针旋转了:;
故答案为:.
【点睛】本题考查钟表中的旋转.熟练掌握钟表一周为,分针旋转一分钟是,是解题的关键.
【跟踪专练2】以如图(1)(以O为圆心,半径为1的半圆)作为“基本图形”,分别经历如下变换:①只要向右平移1个单位;②先以直线为对称轴进行翻折,再向右平移1个单位;③先绕着点O旋转,再向右平移一个单位;④绕着的中点旋转即可.其中能得到图(2)的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②
【答案】B
【分析】根据轴对称变换,平移变换,旋转变换的特征结合图形解答即可.
【详解】解:由图可知,图(1)先以直线为对称轴进行翻折,再向右平移1个单位,即可得到图(2),故②符合题意 ;
图(1)先绕着点旋转,再向右平移一个单位,即可得到图(2),故③符合题意 ;
图(1)绕着的中点旋转即可得到图(2),故④符合题意 ;
图(1)只要向右平移1个单位不能得到图(2),故①不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了几何变换的类型,熟练掌握常见的几种几何变换-平移、翻折、旋转的特征是解题的关键.
【跟踪专练3】在平移现象后面画“△”,在旋转现象后面画“○”.
【答案】 ○ △
【分析】根据方向盘是旋转,开此窗户是平移,即可解答.
【详解】解:方向盘是旋转,故后面画“○”;
开此窗户是平移,故后面画“△”,
故答案为:○,△.
【点睛】本题考查了旋转与平移现象的识别,熟练掌握和运用旋转与平移现象的识别方法是解决本题的关键.
【题型2.判断由一个图形旋转而成的图案】
【典例】同学们,在我们学过的英语字母中,下列哪一组字母是通过旋转得到的( )
A.bd B.bp C.pq D.bq
【答案】D
【分析】本题主要考查了旋转的性质,解题的关键是掌握旋转的性质.利用旋转的性质逐项进行判断即可.
【详解】解:根据旋转的意义,字母按顺时针方向旋转,即两个字母成中心对称,
从而可确定为D选项,
故选:D.
【跟踪专练1】关于如图的形成过程:(1)由一个三角形平移形成的;(2)由一个三角形绕中心依次旋转形成的;(3)由一个三角形作轴对称形成的;(4)由一个三角形先平移再旋转形成的,说法正确的有 ;(填序号)
【答案】(2),(3),(4)
【详解】解:由题意可知,原图形可以由一个三角形绕中心依次旋转形成;或由一个三角形作轴对称形成的;或由一个三角形先平移再旋转形成的.
故(2)、(3)、(4)正确,
故答案为:(2)、(3)、(4) .
【点睛】本题考查平移、旋转等知识,解题的关键是掌握旋转变换、平移变换的性质.
【跟踪专练2】下列图案既是轴对称图形又是旋转对称图形的是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,以及旋转对称图形的旋转特点进行判断.本题考查了旋转对称图形与轴对称图形的概念,正确掌握相关定义是解题关键.
【详解】解:A、本选项不是轴对称图形,也不是旋转对称图形,不符合题意;
B、本选项是轴对称图形,不是旋转对称图形,不符合题意;
C、本选项是轴对称图形,不是旋转对称图形,不符合题意.
D、本选项是轴对称图形,也是旋转对称图形,符合题意;
故选:D.
【跟踪专练3】如图,平南直角坐标系中,可以看作是经过若干次图形的变化(平移、轴对称、旋转)得到的,写出一种由得到过程 .
【答案】将逆时针旋转,再向右平移2个单位长度(答案不唯一)
【分析】根据平移、旋转的性质即可得到由得到的过程.
【详解】解:将逆时针旋转,再向右平移2个单位长度得到,
故答案为:将逆时针旋转,再向右平移2个单位长度(答案不唯一).
【点睛】本题考查了坐标与图形变化-旋转,坐标与图形变化-平移,解题时需要注意:平移的距离等于对应点连线的长度.
【题型3.找旋转中心.旋转角.对应点】
【典例】如图,将绕点顺时针旋转至,点的对应点是.下列角中,是旋转角的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查旋转的性质,掌握旋转角的定义是解题的关键.
由旋转的性质可得旋转角为或,据此即可解答.
【详解】解:∵将绕点顺时针旋转至,点的对应点是.
∴旋转角为或.
故选:B.
【跟踪专练1】如图,正方形网格中,绕某一点逆时针旋转n度后得到.在A、B、C、D等4个格点中,是旋转中心的为 .
【答案】B点
【分析】本题主要考查图形旋转的性质,牢记旋转中心的确定方法(对应点连线的垂直平分线的交点即为旋转中心)是解题的关键.
根据旋转的性质可知,对应点到旋转中心的距离相等,则对应点连线的垂直平分线的交点即为旋转中心.
【详解】如图,连接,,分别作线段,的垂直平分线,两条垂直平分线相交于点,点即为旋转中心.
故答案为:点.
【跟踪专练2】如图,点A,B,C,D,O都在方格纸的格点上,若可以由旋转得到,则正确的旋转方式是( )
A.绕点D逆时针旋转 B.绕点O顺时针旋转
C.绕点O逆时针旋转 D.绕点B逆时针旋转
【答案】C
【分析】本题考查了图形旋转的性质(旋转中心、旋转方向、旋转角度的判断),解题的关键是确定旋转中心,分析对应点绕旋转中心的旋转方向与角度.
观察与的对应点,确定旋转中心为;分析到、到的旋转方向和角度,可知绕点逆时针旋转到绕点逆时针旋转到,从而确定旋转方式.
【详解】解:观察图形,由旋转得到,对应点,,旋转中心为;
绕点逆时针旋转到绕点逆时针旋转到,
故旋转方式是绕点逆时针旋转.
故选:C.
【跟踪专练3】在平面内把一个图形绕着某 沿着某个方向转动 的图形变换叫做旋转.这个点O叫做 ,转动的角叫做 .因此,图形的旋转是由 , 和 决定的.
【答案】 点O 一个角度 旋转中心 旋转角 旋转中心 旋转方向 旋转角
【分析】根据旋转的定义解答即可.
【详解】在平面内把一个图形绕着某点O沿着某个方向转动一个角度的图形变换叫做旋转.这个点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.因此,图形的旋转是由旋转中心,旋转方向和旋转角决定的.
故答案为:点O;一个角度;旋转中心;旋转角;旋转中心;旋转方向;旋转角
【点睛】此题考查了旋转的定义,掌握定义是解答此题的关键.
【题型4.根据旋转的性质求解】
【典例】如图,把绕点顺时针旋转一定角度到的位置,若,则的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.7
【答案】D
【分析】本题主要考查了旋转的性质,掌握旋转中对应边相等是关键.
根据旋转图形对应边相等即可求解.
【详解】解:把绕点顺时针旋转一定角度到的位置,若,
∴,
故选:D.
【跟踪专练1】如图,将绕点顺时针旋一定角度后,得到,此时点、、在同一条直线上,若,则旋转角的度数为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了图形旋转的性质,熟练地把握对应点与旋转中心连线的夹角等于旋转角是解题的关键.根据图形旋转的性质可知,用减去的度数再除以2即可求出旋转角的度数.
【详解】解:绕点顺时针旋转,得到,
,
,
,
.
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,将绕点顺时针旋转一定的角度得到,使点恰好落在边上.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了旋转的性质,由旋转的性质得,则有,掌握旋转的性质是解题的关键.
【详解】解:∵将绕点顺时针旋转一定的角度得到,
∴,
∴,
故选:.
【跟踪专练3】在直角三角形ABC中,,,,,点C,A在直线l上.将绕着点A顺时针旋转到图中的位置①,得到点,点在直线l上;将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,得到点,点在直线l上;…….按照此规律继续旋转,则的长为 .
【答案】8105
【分析】本题考查了旋转的性质及图形的规律问题,正确找到规律是解题关键.
通过观察可以发现,每旋转次为一个循环组依次循环,用除以求出循环组数,然后列式计算即可得解.
【详解】解:在直角三角形中,,,,.
由旋转的性质,得,,,
;;….
又,
.
故答案为:.
【题型5.根据旋转的性质说明线段或角相等】
【典例】如图,将绕点A顺时针旋转一定角度得到,若线段,则的长等于 .
【答案】5
【分析】本题主要考查旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键;由旋转的性质可直接进行求解.
【详解】解:由旋转的性质可知:;
故答案为5.
【跟踪专练1】如图,将按顺时针方向旋转后成为,则下列说法错误的是( )
A.旋转中心是点 B.旋转角等于
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查旋转的性质,根据旋转的性质,对选项逐一进行分析即可得出答案.
【详解】解:A:因为绕着点O旋转得到,所以旋转中心是点O,该选项正确,不符合题意;
B:旋转角是对应点与旋转中心所连线段的夹角,旋转到,旋转角应该是或,而不是,该选项错误,符合题意;
C:由于旋转不改变图形的大小和形状,与是对应边,所以,该选项正确,不符合题意;
D:旋转前后的图形全等,所以,该选项正确,不符合题意;
故选:B.
【跟踪专练2】如图,将绕点逆时针方向旋转到的位置,点落在边上的点处,若,,则 .
【答案】
【分析】本题考查旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.由旋转得,,而点落在边上的点处,由,即可求解.
【详解】解:∵将绕点逆时针方向旋转到,
∴,,
∵点落在边上的点处,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,将绕点逆时针旋转得到,其中点与点是对应点,点与点是对应点,若点落在边上,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查旋转求角度,涉及旋转性质、等腰三角形判定与性质、角的和差等知识,根据旋转性质得到,,进而由等腰三角形的判定与性质得到,结合邻补角定义,数形结合表示角的和差是解决问题的关键.
【详解】解:将绕点逆时针旋转得到,
,,
,
,
,
故选:D.
【题型6.旋转的性质及辨析】
【典例】在图形的旋转中,下列说法不正确的是( )
A.旋转前和旋转后的图形一样 B.图形上的每一个点到旋转中心的距离都相等
C.图形上的每一个点旋转的角度都相同 D.图形上可能存在不动的点
【答案】B
【分析】根据旋转的性质对A、B、C进行判断;利用旋转中心为图形上一点的情况可 D进行判断.
【详解】解:A、旋转前和旋转后的图形全等,故A选项不符合题意;
B、在图形上的对应点到旋转中心的距离相等,故B选项符合题意;
C、图形上每一点移动的角度相同,都等于旋转角,故C选项不符合题意;
D、图形上可能存在不动的点,故D选项不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.
【跟踪专练1】如图,将右边的图案变成左边的图案,是通过 变化得到的.
【答案】旋转
【分析】根据图形旋转的性质即可得出结论.
【详解】解:将右边的图案旋转90°即可得到左边的图案.
故答案为:旋转.
【点睛】本题考查的是几何变换的类型,熟知图形旋转的性质是解答此题的关键.
【跟踪专练2】如图,经过旋转成轴对称得到,其中绕点A逆时针旋转的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据轴对称,旋转的性质判断即可.
【详解】解:由题意,选项B,C可以通过翻折得到.
选项A,其中绕点逆时针旋转可以得到,
选项D,其中绕点逆时针旋转可以得到.
故选:D.
【点睛】本题考查旋转及轴对称概念和性质,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
【跟踪专练3】如图,线段可以看成是线段先绕点C 旋转,再向 平移 小格得到的.
【答案】 逆时针 左 1
【分析】本题考查了线段的旋转,平移,根据题意和旋转的相关知识即可得;掌握旋转角度,旋转方向,平移是解题的关键.
【详解】解:由图可知,线段可以看成是线段先绕点C逆时针旋转,再向左平移1小格得到的,
故答案为:逆时针;左;1.
【题型7.画旋转图形】
【典例】将下面的图形按顺时针方向旋转后得到的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查画旋转图形,根据旋转的概念,正确作图即可得到正确答案.旋转变化前后,对应线段、对应角分别相等,图形的大小、形状都不改变.要注意旋转的三要素:①定点旋转中心;②旋转方向;③旋转角度.准确地找到对称中心和旋转角是解题的关键.
【详解】
解:将图形按顺时针方向旋转后,图形开口向上,,
故选:C.
【跟踪专练1】如图,在平面直角坐标系中,已知.将绕某点逆时针旋转后,其对应点分别为,画出和旋转中心P,并直接写出旋转中心P的坐标为_______.
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转作图,先画出旋转的,连接,作的垂直平分线,连接,作的垂直平分线,两直线交于一点即为点P,并写出坐标.
【详解】如图所示.
点P的坐标是.
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,同学们曾玩过万花筒,它是由三块等宽等长的玻璃片围成的,其中菱形可以看成是把菱形以点为中心( )
A.逆时针旋转得到 B.逆时针旋转得到
C.顺时针旋转得到 D.顺时针旋转得到
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质以及旋转的性质,观察图象找出是解题的关键.由结合旋转的性质,即可得出结论.
【详解】解:根据旋转的意义,观察图片可知,菱形可以看成是把菱形以为中心逆时针旋转得到.
故选:A.
【跟踪专练3】两块不同的三角板按如图1所示摆放,AC与边重合,,.接着如图2保持三角板ACD不动,将三角板绕着点C按逆时针旋转后停止.在此旋转过程中,当与三角板ACD的一条边恰好平行时, .
【答案】或
【分析】分两种情况:①当时,②当时,分别求解即可.
【详解】解:由题意可知,,
在旋转过程中,若与三角板的一条边恰好平行,
则有两种情况:
①当时,如图,
此时,
∴旋转角;
②当时,如图,作,
此时,,
∴旋转角.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了三角板拼接、旋转问题,平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
【题型8.旋转图形的识别】
【典例】下列图形中,不能由一个图形通过旋转而成的为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转对称图形,根据旋转对称图形的定义逐一判断即可求解,熟练掌握基础知识是解题的关键.
【详解】解:不能由一个图形通过旋转而成的为是:
,
故选C.
【跟踪专练1】在下面各组图形中,分别将第一个图形进行怎样的运动,就可以与第二个图形重合(填“平移”“旋转”或“翻折”)?
【答案】 平移 翻折 翻折 旋转
【分析】本题考查平移,轴对称和旋转的性质,图形的平移只改变图形的位置,而不改变图形的形状和大小.把一个图形沿某条直线对折,可与另一个图形重合,则这两个图形关于这条直线对称,一个图形围绕一个定点旋转一定的角度,得到另一个图形,这种变换称为旋转变换.根据平移,轴对称,旋转的性质逐一分析即可.
【详解】解:第一组第一个图形通过平移可第二个图形重合;
第二组第一个图形通过翻折可第二个图形重合;
第三组第一个图形通过翻折可第二个图形重合;
第四组第一个图形通过旋转可第二个图形重合;
故答案为:平移,翻折,翻折,旋转
【跟踪专练2】下列图形是正六边形,对角线的交点为O,则关于由图形①到图形②的变换说法:①可以经过中心对称和旋转得到,②可以经过旋转和轴对称得到,③可以经过平移得到,④可以经过旋转得到.其中说法正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题考查了旋转、平移、轴对称,掌握旋转、平移、轴对称的定义是正确解答的关键.根据旋转、平移、轴对称逐项进行判断即可.
【详解】解:如图,
(1)①关于点O的中心对称图形为③,而图③绕着点O逆时针旋转可得②,故(1)是正确的;
(2)①绕着点O逆时针旋转得到④,④关于虚线的对称图形为②,因此(2)是正确的;
(3)将①向沿方向且平移的长度为长则可得到②,因此(3)是正确的;
(4)①绕着点O顺时针旋转得到②,因此(4)是正确的;
故选:D.
【跟踪专练3】下列图形中,是旋转对称图形,且有一个旋转角是的有 .(填序号)
【答案】(1)(3)(5)
【分析】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.根据旋转对称图形的定义对六个图形进行分析即可.
【详解】解:(1)旋转后与初始位置重合,是旋转对称图形;
(2)旋转后与初始位置重合,是旋转对称图形;
(3)旋转后与初始位置重合,是旋转对称图形;
(4)旋转后与初始位置重合,是旋转对称图形;
(5)旋转后与初始位置重合,是旋转对称图形;
(6)不是旋转对称图形;
故答案为:(1)(3)(5).
【题型9.求旋转对称图形的旋转角度】
【典例】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( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了旋转对称图形的性质,根据正方形的性质判断出图形绕中心旋转的最小角度即可.
【详解】解: 由正方形的性质可得至少将图形绕中心旋转,
才能旋转后与自身重合.
故答案为:
故选:B.
【跟踪专练1】如图所示的这个图案绕着它的中心旋转角后能够与它本身完全重合,则角可以为 度(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】把此图案绕看作正八边形,然后根据正八边形的性质求解即可.
【详解】解:∵,
∴此图案绕旋转中心旋转的整数倍时能够与自身重合,
∴α可以为.
故答案为:(答案不唯一).
【点睛】本题考查图形的中心旋转,解题的关键是判断图形,找到正确的旋转角度.
【跟踪专练2】如图,风车叶片在绕着中心旋转的过程中,可与原图形重合,则其最小旋转角度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键;
根据旋转对称图形的性质,求出该风车叶片绕中心旋转与原图形重合时的最小旋转角度.
【详解】解:观察图形可知,风车叶片有3个,将周角平均分成3份,
其中的一份即为最小旋转角度
故选:C .
【跟踪专练3】如图,在正方形ABCD中,点M是边CD的中点,那么正方形ABCD绕点M至少旋转 度与它本身重合.
【答案】360
【分析】根据旋转对称图形的定义即可得.
【详解】点M是边CD的中点,不是正方形ABCD的中心,
正方形ABCD绕点M至少旋转360度才能与它本身重合,
故答案为:360.
【点睛】本题考查了旋转对称图形,掌握理解定义是解题关键.
【题型10.画已知图形关于某点对称的图形】
【典例】如图,和 关于点O成中心对称,那么连接线段、、,它们都经过点 ,且 = , = , = .
【答案】 O; ; ; ; ; ;
【分析】根据中心对称及中心对称图形的性质可直接进行求解.
【详解】解:∵和 关于点O成中心对称,
∴线段、、它们都经过点O;且,,;
故答案为O;,;,;,.
【点睛】本题主要考查中心对称图形的性质:对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分,熟练掌握中心对称图形的性质是解题的关键.
【跟踪专练1】三个全等的等边三角形按图1所示位置摆放,现添加一个大小相同的等边三角形,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( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【分析】根据中心对称图形的定义: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可得答案.
【详解】解:依题意,添加的等边三角形④,可得中心对称图形,
故选:D.
【点睛】本题考查了中心对称图形,熟练掌握中心对称图形的定义是解题的关键.
【跟踪专练2】在学习了中心对称后,小胖绘制了一个三个顶点全在格点上的三角形(,其形状如图所示,每个小方格的边长为1)并作出其关于中心对称后的,则此时的坐标为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了中心对称作图,正确作出点B关于对称的点是解题的关键.
【详解】根据题目要求作出点B关于对称的点如图所示,
由图可知,的坐标为,
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,在平面直角坐标系中,点A,B,C的坐标分别为,,,点M从坐标原点O出发,第一次跳跃到点,使得点与点O关于点A成中心对称;第二次跳跃到点,使得点与点关于点B成中心对称;第三次跳跃到点,使得点与点关于点C成中心对称;第四次跳跃到点,使得点与点关于点A成中心对称;…,依此方式跳跃,点的坐标是 .
【答案】(0,0)
【分析】画出图形,探究规律,利用规律解决问题即可.
【详解】解:如图,由题意,,,,
发现3次一个循环,
∵,
∴的坐标与的坐标相同,即,
故答案为:.
【点睛】本题考查图形规律及画中心对称图形,解题的关键是根据题意提取出图形规律.
【题型11.根据中心对称的性质求面积.长度.角度】
【典例】如图,四边形是中心对称图形,对角线与相交于点O,下列说法正确的有( )
①;②;③和关于点O成中心对称;④将绕点O旋转能与重合.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】此题考查了中心对称图形,熟练掌握中心对称图形的定义和性质是解题的关键.根据中心对称图形的定义判断即可.
【详解】解:∵四边形是中心对称图形,对角线与相交于点O,
∴①,正确;
②,,错误;
③和关于点O成中心对称,正确;
④将绕点O旋转能与重合,正确;
所以正确的有3个.
故选:C.
【跟踪专练1】如图,△ABC和△DEF关于点O中心对称,若OB=4,则OE的长为 .
【答案】4
【分析】利用中心对称图形的性质解决问题即可.
【详解】解:∵△ABC和△DEF关于点O中心对称,
∴点B与点E关于点O中心对称,
∴OB=OE,
∵OB=4,
∴OE=4,
故答案为:4.
【点睛】本题考查中心对称等知识,解题的关键熟练掌握中心对称的性质.用到的知识点: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.
【跟踪专练2】如图,与关于点成中心对称,有以下结论:
①点与点是对称点;②;
③;④.其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查了中心对称、全等三角形的性质、平行线的判定和性质等知识,解题的关键是掌握中心对称的性质.
利用中心对称的性质解决问题即可.
【详解】解:∵与关于点成中心对称,
∴≌,
∴点与点是对称点,,,,
故①②③正确.
故选:C .
【跟踪专练3】如图,与关于点成中心对称,为的高,若,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了中心对称的性质,三角形面积公式,由题意得,,求出即可,熟练掌握中心对称的性质是解题的关键.
【详解】解:∵与关于点成中心对称,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
【题型12.中心对称图形的识别】
【典例】汉字是象形文字,写出两个是中心对称图形的汉字: .(不考虑字形上的细微特征)
【答案】中、一(答案不唯一)
【分析】本题考查中心对称图形,解题的关键是掌握:把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形称为中心对称图形.据此解答即可.
【详解】解:满足题意的汉字为:中、一.
故答案为:中、一.
【跟踪专练1】下列图形中是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
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,把一个图形绕某一点旋转,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,这条直线叫做对称轴,这时我们也可以说这个图形关于这条直线(成轴)对称,据此判断即可求解,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】、既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
、既是中心对称图形,也是轴对称图形,故本选项不符合题意;
、是中心对称图形,不是轴对称图形,故本选项符合题意;
、不是中心对称图形,是轴对称图形,故本选项不符合题意;
故选:.
【跟踪专练2】下列图形中,绕某个点旋转能与自身重合的有 .
①正方形;②长方形;③等边三角形;④线段;⑤角;⑥平行四边形.
【答案】①②④⑥
【分析】本题主要考查了中心对称图形的概念,熟练掌握“中心对称图形是绕某点旋转后能与自身重合的图形”是解题的关键.
判断每个图形是否为中心对称图形(绕某点旋转能与自身重合的图形),依次分析每个图形的旋转性质.
【详解】解:①正方形:绕对角线交点旋转能与自身重合;
②长方形:绕对角线交点旋转能与自身重合;
③等边三角形:绕某点旋转不能与自身重合;
④线段:绕中点旋转能与自身重合;
⑤角:绕某点旋转不能与自身重合;
⑥平行四边形:绕对角线交点旋转能与自身重合.
故答案为:①②④⑥.
【跟踪专练3】下列手机手势解锁图案中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】如果一个平面图形沿着一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形;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.根据定义作答即可.
【详解】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故A选项不符合题意;
B.不是轴对称图形,是中心对称图形,故B选项不符合题意;
C.既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故C选项不符合题意;
D.是轴对称图形,也是中心对称图形,故D选项符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转后与原图重合.
解答题
1.如下图,已知O为四边形ABCD外一点,以点O为旋转中心,把四边形ABCD逆时针旋转,画出旋转后的四边形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了画出旋转后的图形,熟练掌握画旋转后的图形是解题的关键;
连接、、、,然后作出旋转角,即可画出旋转后的图形.
【详解】解:连接、、、,
作,,,;
连接点即为旋转后的四边形.
2.如图,在中,,将绕点C按顺时针方向旋转得到,点A的对应点为D,点B的对应点E恰好落在上,延长交于点F.
(1)写出相等的角:________,________________;
(2)判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1),,
(2),证明见解析
【分析】本题考查旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键:
(1)根据旋转前后,对应角相等,结合对顶角相等,即可得出结果;
(2)根据角度之间的关系,结合三角形的内角和定理,推出,即可.
【详解】(1)解:∵旋转,
∴,,
∵,
∴;
(2).
∵,
∴
∵,
∴,
∴,
∴.
3.如图,方格纸上每个小方格的边长都是1,与成中心对称.
(1)画出对称中心;
(2)画出将向上平移6个单位长度得到的;
(3)绕点按顺时针方向至少旋转多少度,才能与重合?
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查了旋转的性质,平移作图,确定旋转中心,解题的关键是熟练掌握相关知识,并灵活运用.
(1)连接、,相交于点O,点O即为所求;
(2)先画出点、、平移后的对应点,再依次连接即可;
(3)连接,根据图形,求出的度数即可.
【详解】(1)解:如图,点即为所求;
(2)解:如图,即为所求;
(3)解:由图可知,,
则绕点按顺时针方向至少旋转,能与重合.
4.如图,在平面直角坐标系中,四边形的顶点坐标分别为:,,,.
(1)四边形是中心对称图形吗?若是,请画出对称中心E点;
(2)若点在上,在上确定一点G,使得平分四边形的面积,则G点的坐标为______.
【答案】(1)是中心对称,图见详解
(2)
【分析】本题考查作图旋转变换,中心对称图形的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)证明四边形使得平行四边形可得结论;
(2)利用中心对称图形的性质解决问题即可.
【详解】(1)解:是
,,,,
,,
四边形是平行四边形,
四边形是中心对称图形,
如图,对角线的交点即为旋转中心.
(2)因为平分四边形的面积,
所以点是的中点,
设,则有,
,
.
故答案为:.
5.定义:从一个角的顶点出发,在角的内部引两条射线,如果这两条射线所成的角等于这个角的一半,那么这两条射线所成的角叫做这个角的内半角.如图①所示,若,则是的内半角.
(1)如图①所示,已知,,是的内半角,则 .
(2)如图②,已知,将绕点O按顺时针方向旋转一个角度()至,当旋转的角度为何值时,是的内半角?
(3)已知,把一块含有角的三角板如图③叠放,将三角板绕顶点O以/秒的速度按顺时针方向旋转,如图④,问:在旋转一周的过程中,且射线始终在的外部,射线,,,能否构成内半角?若能,请直接写出旋转的时间;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)能,秒或30秒或90秒
【分析】本题考查了几何图形中角度计算问题,根据旋转的性质求解,几何问题(一元一次方程的应用)等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用来求解.
(1)先根据内半角的定义求出,从而可根据,利用求解;
(2)先根据旋转的性质得出,从而可得,,再根据内半角的定义得出关于的方程求解即可;
(3)分射线在内、射线在外部(有以下两种情况)三种情况讨论,分别求得旋转的时间.
【详解】(1)解:∵,是的内半角,
∴,
∵,
∴;
故答案为:.
(2)解:由旋转可知,,
∴,
,
∵是的内半角,
∴,即,
解得:,
当旋转的角度α为时,是的内半角;
(3)解:能,理由如下,
由旋转可知,;根据题意可分以下三种情况:
①当射线在内,如图④,
此时,,,
则是的内半角,
∴,即,
解得:(秒);
②当射线在外部,有以下两种情况,如图5,图6,
如图5,此时,,,
则是的内半角,
∴,即,
解得:(秒);
如图6,此时,,,
则是的内半角,
∴,即,
解得:(秒);
综上,在旋转一周的过程中,射线、、、构成内半角时,旋转的时间分别为:秒;30秒;90秒.
试卷第1页,共3页
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专题06旋转
【题型01 判断生活中的旋转现象】..................................2
【题型02 判断由一个图形旋转而成的图案】..........................3
【题型03 找旋转中心.旋转角.对应点】..............................4
【题型04 根据旋转的性质求解】....................................5
【题型05 根据旋转的性质说明线段或角相等】........................6
【题型06 旋转的性质及辨析】......................................7
【题型07 画旋转图形】............................................8
【题型08 旋转图形的识别】........................................9
【题型09 求旋转对称图形的旋转角度】..............................9
【题型10 画已知图形关于某点对称的图形】.........................10
【题型11 根据中心对称的性质求面积.长度.角度】...................12
【题型12 中心对称图形的识别】...................................13
【题型13 解答题5题】...........................................13
知识梳理
知识点01:旋转的定义
在平面内,将一个图形绕一个定点,按某个方向转动一定角度,得到另一个图形的变换,叫作旋转。
旋转中心:定点(旋转过程中位置不变)。
旋转角:转动的角度(对应点与旋转中心连线的夹角)。
旋转方向:顺时针或逆时针。
三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角(三者缺一不可)。
知识点02:旋转的基本性质
1.全等性:旋转前后的两个图形全等,即对应线段相等、对应角相等。
2.距离相等:对应点到旋转中心的距离相等。
3.角度相等:对应点与旋转中心连线所成的角都等于旋转角。
4.整体旋转:图形上每一个点都绕旋转中心,按相同方向、旋转相同角度。
知识点03:旋转作图(核心步骤)
已知图形、旋转中心、旋转方向、旋转角,画旋转后的图形:
1.找关键点:确定原图形的顶点、端点等关键点。
2.作旋转角:将关键点与旋转中心连接,按指定方向画出旋转角。
3.截等长线段:在旋转角的另一边上,截取与原线段等长的线段,得到对应点。
4.顺次连接:按原图形顺序,连接所有对应点,得到旋转后的图形。
知识点04:中心对称(特殊的旋转)
1. 中心对称定义
把一个图形绕着某一个点旋转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中心对称,这个点叫作对称中心。
2. 中心对称性质
成中心对称的两个图形全等。
对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分。
3. 中心对称图形
一个图形绕着某一个点旋转180°后,能与自身重合,这个图形叫作中心对称图形(如平行四边形、圆、矩形等)。
知识点05:中心对称与中心对称图形的区别
对比项
中心对称
中心对称图形
对象
两个图形的关系
一个图形自身的特性
旋转
绕一点旋转 180°,与另一个图形重合
绕一点旋转 180°,与自身重合
对称中心
是两个图形的公共点
是图形自身的一个点
知识点06:常见易错点
1.混淆旋转角与图形内角,旋转角是对应点与旋转中心连线的夹角。
2.忽略旋转方向(顺时针 / 逆时针),导致作图错误。
3.中心对称作图时,对应点连线未经过对称中心或未被平分。
4.混淆中心对称与轴对称,前者旋转 180° 重合,后者沿直线折叠重合。
【题型1.判断生活中的旋转现象】
【典例】下列生活中的现象是旋转的是( )
A.飞驰的汽车 B.匀速转动的摩天轮
C.运动员投掷标枪 D.乘坐升降电梯
【跟踪专练1】钟表的分针匀速旋转一周需要60分钟,经过20分钟,分针旋转了 .
【跟踪专练2】以如图(1)(以O为圆心,半径为1的半圆)作为“基本图形”,分别经历如下变换:①只要向右平移1个单位;②先以直线为对称轴进行翻折,再向右平移1个单位;③先绕着点O旋转,再向右平移一个单位;④绕着的中点旋转即可.其中能得到图(2)的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②
【跟踪专练3】在平移现象后面画“△”,在旋转现象后面画“○”.
【题型2.判断由一个图形旋转而成的图案】
【典例】同学们,在我们学过的英语字母中,下列哪一组字母是通过旋转得到的( )
A.bd B.bp C.pq D.bq
【跟踪专练1】关于如图的形成过程:(1)由一个三角形平移形成的;(2)由一个三角形绕中心依次旋转形成的;(3)由一个三角形作轴对称形成的;(4)由一个三角形先平移再旋转形成的,说法正确的有 ;(填序号)
【跟踪专练2】下列图案既是轴对称图形又是旋转对称图形的是
A. B. C. D.
【跟踪专练3】如图,平南直角坐标系中,可以看作是经过若干次图形的变化(平移、轴对称、旋转)得到的,写出一种由得到过程 .
【题型3.找旋转中心.旋转角.对应点】
【典例】如图,将绕点顺时针旋转至,点的对应点是.下列角中,是旋转角的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,正方形网格中,绕某一点逆时针旋转n度后得到.在A、B、C、D等4个格点中,是旋转中心的为 .
【跟踪专练2】如图,点A,B,C,D,O都在方格纸的格点上,若可以由旋转得到,则正确的旋转方式是( )
A.绕点D逆时针旋转 B.绕点O顺时针旋转
C.绕点O逆时针旋转 D.绕点B逆时针旋转
【跟踪专练3】在平面内把一个图形绕着某 沿着某个方向转动 的图形变换叫做旋转.这个点O叫做 ,转动的角叫做 .因此,图形的旋转是由 , 和 决定的.
【题型4.根据旋转的性质求解】
【典例】如图,把绕点顺时针旋转一定角度到的位置,若,则的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.7
【跟踪专练1】如图,将绕点顺时针旋一定角度后,得到,此时点、、在同一条直线上,若,则旋转角的度数为 .
【跟踪专练2】如图,将绕点顺时针旋转一定的角度得到,使点恰好落在边上.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练3】在直角三角形ABC中,,,,,点C,A在直线l上.将绕着点A顺时针旋转到图中的位置①,得到点,点在直线l上;将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,得到点,点在直线l上;…….按照此规律继续旋转,则的长为 .
【题型5.根据旋转的性质说明线段或角相等】
【典例】如图,将绕点A顺时针旋转一定角度得到,若线段,则的长等于 .
【跟踪专练1】如图,将按顺时针方向旋转后成为,则下列说法错误的是( )
A.旋转中心是点 B.旋转角等于
C. D.
【跟踪专练2】如图,将绕点逆时针方向旋转到的位置,点落在边上的点处,若,,则 .
【跟踪专练3】如图,将绕点逆时针旋转得到,其中点与点是对应点,点与点是对应点,若点落在边上,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【题型6.旋转的性质及辨析】
【典例】在图形的旋转中,下列说法不正确的是( )
A.旋转前和旋转后的图形一样 B.图形上的每一个点到旋转中心的距离都相等
C.图形上的每一个点旋转的角度都相同 D.图形上可能存在不动的点
【跟踪专练1】如图,将右边的图案变成左边的图案,是通过 变化得到的.
【跟踪专练2】如图,经过旋转成轴对称得到,其中绕点A逆时针旋转的是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练3】如图,线段可以看成是线段先绕点C 旋转,再向 平移 小格得到的.
【题型7.画旋转图形】
【典例】将下面的图形按顺时针方向旋转后得到的图形是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在平面直角坐标系中,已知.将绕某点逆时针旋转后,其对应点分别为,画出和旋转中心P,并直接写出旋转中心P的坐标为_______.
【跟踪专练2】如图,同学们曾玩过万花筒,它是由三块等宽等长的玻璃片围成的,其中菱形可以看成是把菱形以点为中心( )
A.逆时针旋转得到 B.逆时针旋转得到
C.顺时针旋转得到 D.顺时针旋转得到
【跟踪专练3】两块不同的三角板按如图1所示摆放,AC与边重合,,.接着如图2保持三角板ACD不动,将三角板绕着点C按逆时针旋转后停止.在此旋转过程中,当与三角板ACD的一条边恰好平行时, .
【题型8.旋转图形的识别】
【典例】下列图形中,不能由一个图形通过旋转而成的为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】在下面各组图形中,分别将第一个图形进行怎样的运动,就可以与第二个图形重合(填“平移”“旋转”或“翻折”)?
【跟踪专练2】下列图形是正六边形,对角线的交点为O,则关于由图形①到图形②的变换说法:①可以经过中心对称和旋转得到,②可以经过旋转和轴对称得到,③可以经过平移得到,④可以经过旋转得到.其中说法正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【跟踪专练3】下列图形中,是旋转对称图形,且有一个旋转角是的有 .(填序号)
【题型9.求旋转对称图形的旋转角度】
【典例】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( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图所示的这个图案绕着它的中心旋转角后能够与它本身完全重合,则角可以为 度(写出一个即可)
【跟踪专练2】如图,风车叶片在绕着中心旋转的过程中,可与原图形重合,则其最小旋转角度为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练3】如图,在正方形ABCD中,点M是边CD的中点,那么正方形ABCD绕点M至少旋转 度与它本身重合.
【题型10.画已知图形关于某点对称的图形】
【典例】如图,和 关于点O成中心对称,那么连接线段、、,它们都经过点 ,且 = , = , = .
【跟踪专练1】三个全等的等边三角形按图1所示位置摆放,现添加一个大小相同的等边三角形,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( )
A.① B.② C.③ D.④
【跟踪专练2】在学习了中心对称后,小胖绘制了一个三个顶点全在格点上的三角形(,其形状如图所示,每个小方格的边长为1)并作出其关于中心对称后的,则此时的坐标为 .
【跟踪专练3】如图,在平面直角坐标系中,点A,B,C的坐标分别为,,,点M从坐标原点O出发,第一次跳跃到点,使得点与点O关于点A成中心对称;第二次跳跃到点,使得点与点关于点B成中心对称;第三次跳跃到点,使得点与点关于点C成中心对称;第四次跳跃到点,使得点与点关于点A成中心对称;…,依此方式跳跃,点的坐标是 .
【题型11.根据中心对称的性质求面积.长度.角度】
【典例】如图,四边形是中心对称图形,对角线与相交于点O,下列说法正确的有( )
①;②;③和关于点O成中心对称;④将绕点O旋转能与重合.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【跟踪专练1】如图,△ABC和△DEF关于点O中心对称,若OB=4,则OE的长为 .
【跟踪专练2】如图,与关于点成中心对称,有以下结论:
①点与点是对称点;②;
③;④.其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【跟踪专练3】如图,与关于点成中心对称,为的高,若,,则 .
【题型12.中心对称图形的识别】
【典例】汉字是象形文字,写出两个是中心对称图形的汉字: .(不考虑字形上的细微特征)
【跟踪专练1】下列图形中是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】下列图形中,绕某个点旋转能与自身重合的有 .
①正方形;②长方形;③等边三角形;④线段;⑤角;⑥平行四边形.
【跟踪专练3】下列手机手势解锁图案中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
解答题
1.如下图,已知O为四边形ABCD外一点,以点O为旋转中心,把四边形ABCD逆时针旋转,画出旋转后的四边形.
2.如图,在中,,将绕点C按顺时针方向旋转得到,点A的对应点为D,点B的对应点E恰好落在上,延长交于点F.
(1)写出相等的角:________,________________;
(2)判断与的位置关系,并说明理由.
3.如图,方格纸上每个小方格的边长都是1,与成中心对称.
(1)画出对称中心;
(2)画出将向上平移6个单位长度得到的;
(3)绕点按顺时针方向至少旋转多少度,才能与重合?
4.如图,在平面直角坐标系中,四边形的顶点坐标分别为:,,,.
(1)四边形是中心对称图形吗?若是,请画出对称中心E点;
(2)若点在上,在上确定一点G,使得平分四边形的面积,则G点的坐标为______.
5.定义:从一个角的顶点出发,在角的内部引两条射线,如果这两条射线所成的角等于这个角的一半,那么这两条射线所成的角叫做这个角的内半角.如图①所示,若,则是的内半角.
(1)如图①所示,已知,,是的内半角,则 .
(2)如图②,已知,将绕点O按顺时针方向旋转一个角度()至,当旋转的角度为何值时,是的内半角?
(3)已知,把一块含有角的三角板如图③叠放,将三角板绕顶点O以/秒的速度按顺时针方向旋转,如图④,问:在旋转一周的过程中,且射线始终在的外部,射线,,,能否构成内半角?若能,请直接写出旋转的时间;若不能,请说明理由.
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