第9章 图形的变换单元复习(5大知识点+9大分层题型+易错重难点+巩固练习)2025-2026学年苏科版七年级数学下学期培优讲义
2026-03-20
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2份
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77页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 小结与思考 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.59 MB |
| 发布时间 | 2026-03-20 |
| 更新时间 | 2026-03-20 |
| 作者 | 灵狐数学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56912556.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中数学讲义通过知识框架与对比表格系统梳理图形变换知识,涵盖平移、轴对称、旋转、中心对称四大变换,明确定义、性质及作图步骤,用表格呈现变换特征与不变量,突出重难点内在联系。
讲义亮点在于分层题型设计,从基础变换判断到培优折叠问题,再到压轴将军饮马模型,结合几何直观与空间观念,如通过折叠问题培养推理意识,帮助不同层次学生提升,支持教师精准教学与学生自主复习。
内容正文:
第9章 图形的变换
知识点1:平移
1.定义:在平面内,将一个图形沿直线方向移动一定距离的平面变换,称为平移(两要素:方向、距离)。
2.性质:
平移前后图形的形状、大小不变,仅位置改变;
对应线段平行(或在同一直线上)且相等,对应角相等;
连接各组对应点的线段平行(或在同一直线上)且相等。
3.作图步骤:一“定”(确定方向和距离)→二“找”(找出关键点)→三“移”(作对应点)→四“连”(连接对应点)。
知识点2:轴对称
1.定义:将一个平面图形沿某条直线翻折后,与另一个图形完全重合,称这两个图形成轴对称,这条直线叫对称轴;若一个图形沿直线翻折后与自身重合,该图形为轴对称图形。
2.性质:
成轴对称的两个图形形状、大小相同;
对应线段相等,对应角相等;
对应点的连线段被对称轴垂直平分。
3.特殊图形的对称性:
线段:是轴对称图形,对称轴为线段的垂直平分线;
角:是轴对称图形,对称轴为角平分线所在直线。
4.作图步骤:一“找”(关键点)→二“作”(对称点,作关键点关于对称轴的垂线并截取等长)→三“连”(连接对称点)。
知识点3:旋转
1.定义:在平面内,把一个图形绕一个定点按某个方向转动一定角度的平面变换,称为旋转(三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角)。
2.性质:
旋转前后图形的形状、大小不变,仅位置改变;
对应线段相等,对应角相等;
对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心连线的夹角等于旋转角。
3.作图步骤:一“定”(旋转中心、方向、角度)→二“找”(关键点)→三“转”(作旋转角并截取等长得到对应点)→四“连”(连接对应点)。
知识点4:中心对称与中心对称图形
名称
中心对称
中心对称图形
定义
两个图形绕某点旋转180°后重合
一个图形绕某点旋转180°后与自身重合
对象
两个图形
一个图形
性质
1.对应线段相等、对应角相等;
2.对应点连线经过对称中心且被平分
1.对应线段相等、对应角相等;
2.对称点连线经过对称中心且被平分
常见例子
两个全等的平行四边形(绕中心旋转180°)
平行四边形、正方形、圆
联系
1.成中心对称的两图形视为整体,即为中心对称图形;
2.中心对称图形的对称部分可看作成中心对称的两图形
知识点5:四种变换的对比
变换类型
核心特征
改变量
不变量
平移
沿直线移动
位置
形状、大小、方向
轴对称
沿直线翻折
位置、方向
形状、大小
旋转
绕定点转动
位置、方向
形状、大小
中心对称
绕定点旋转180°
位置、方向
形状、大小
【基础必考题型】
【题型1】图形变换类型的判断
1.核心知识点:
平移、轴对称、旋转、中心对称的定义及特征;
生活中常见图形变换的识别。
2.解题方法技巧:
抓核心特征:平移看“直线移动、方向不变”,轴对称看“翻折重合、有对称轴”,旋转看“绕点转动、有旋转角”,中心对称看“旋转180°重合”;
排除法:先排除明显不符合的变换类型,再聚焦剩余类型验证;
生活情境联想:结合荡秋千(旋转)、电梯运行(平移)、剪纸(轴对称)等实例辅助判断。
【例题1】.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)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.
【变式题1-1】.(25-26八年级下·新疆乌鲁木齐·开学考试)下列以数学家名字命名的图形中,是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【变式题1-2】.(25-26九年级下·北京·开学考试)下列图形中,是轴对称图形但不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【变式题1-3】.(25-26八年级上·内蒙古赤峰·期末)下面选项中,不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【题型2】平移的性质应用
1.核心知识点:
平移的性质(对应线段、对应角、对应点连线的特征);
线段和角度的计算。
2.解题方法技巧:
找对应关系:根据平移方向和距离,准确识别对应线段、对应角;
直接计算:利用“对应线段相等、对应角相等”直接转化计算;
距离转化:对应点连线的长度即为平移距离,可通过网格或坐标系计算。
【例题2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,将边长为2个单位长度的等边沿边向右平移1个单位长度得到,则四边形的周长是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【变式题2-1】.(25-26八年级上·陕西安康·期末)如图,将沿直线平移,得到,若,,则的长为( )
A.9 B.7 C.6 D.3
【变式题2-2】.(25-26八年级上·广西南宁·期中)如图,平移后得到,已知,则 ( )
A. B. C. D.
【变式题2-3】.(25-26七年级上·上海奉贤·期末)如图,三角形沿着由点到点的方向平移到三角形的位置,已知,,那么平移的距离为_______.
【题型3】轴对称图形的识别与对称轴作图
1.核心知识点:
轴对称图形的定义;
对称轴的作图方法(垂直平分线法)。
2.解题方法技巧:
识别技巧:尝试沿某直线翻折,观察两侧是否完全重合;
作图步骤:找一对对称点→连接对称点→作线段的垂直平分线,即为对称轴;
注意事项:对称轴是直线,需延伸至图形外,避免画成线段。
【例题3】.(25-26八年级上·全国·期末)下列两个电子数字成轴对称的是( )
A. B. C. D.
【变式题3-1】.(24-25七年级下·全国·课后作业)下列各图中的两个三角形成轴对称吗?如果成轴对称,请画出对称轴;如果不成轴对称,请说明理由.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)(1)在如图1所示的编号为,,,的四个三角形中,关于轴对称的两个三角形的编号为 ;
(2)在图2中,画出与关于x轴对称的,点,,分别对应点,,.
【变式题3-3】.(25-26八年级上·辽宁大连·月考)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别是,,.
(1)画出关于轴对称的,并写出三个顶点的坐标(其中点与点,点与点分别是对应点);
(2)若点,画出,判断与是否成轴对称,若是,请画出对称轴;若不是,请说明理由.
【题型4】旋转的基本性质应用
1.核心知识点:
旋转的三要素及性质;
旋转角的定义(对应点与旋转中心连线的夹角)。
2.解题方法技巧:
确定旋转中心:连接两组对应点,作垂直平分线,交点即为旋转中心;
计算旋转角:选取一组对应点,与旋转中心连线,测量夹角即为旋转角;
对应边找法:根据旋转方向和角度,追踪关键点的转动轨迹,确定对应边。
【例题4】.(25-26九年级下·广西钦州·月考)如图,将绕顶点C逆时针旋转角度α得到,且点B刚好落在上.若,,则α等于( )
A. B. C. D.
【变式题4-1】.(25-26九年级上·陕西延安·期末)如图,将绕点逆时针旋转得到,若,求的度数.
【变式题4-2】.(25-26七年级上·河北石家庄·期末)如图,在的方格网中,所有标出的点均为格点,请按要求作图.
(1)如图1,作出绕点O逆时针旋转得到的,则的面积为______;
(2)如图2,旋转得到,标出旋转中心为点______.
【变式题4-3】.(25-26七年级上·山西运城·期末)综合与探究
【问题情境】如图,直线与相交于点,,将一直角三角尺的直角顶点与重合,直角边与重合,在直线的上方.
【拓展延伸】将三角尺绕点以每秒的速度沿顺时针方向旋转一周,设运动时间为.
(1)旋转前,的度数为_________;
(2)当时,直线与所夹角的度数是_________;
(3)在旋转过程中,①当直角边恰好平分时,求的值?此时是否平分?请说明理由;
②是否存在某个时刻,使得?若存在,求出值;若不存在,请说明理由.
【题型5】中心对称图形的识别与对称中心作图
1.核心知识点:
中心对称图形的定义;
对称中心的作图方法(线段中点法)。
2.解题方法技巧:
识别技巧:将图形旋转180°,观察是否与原图形重合;
作图步骤:找两组对称点→连接对称点→两线段的交点即为对称中心;
验证方法:连接任意对称点,看是否经过对称中心且被平分。
【例题5】.(25-26八年级上·山东烟台·期末)在直角坐标系中,的顶点坐标分别为.
(1)请在图中画出:
(2)画出关于原点成中心对称的;
(3)将向上平移4个单位长度后得到,请在图中画出;
(4)将绕原点按逆时针方向旋转后得到,请在图中画出.
【变式题5-1】.(25-26九年级上·湖北·月考)已知的顶点,,在格点上,按下列要求在网格中画图.
(1)将绕点顺时针旋转得到(点的对应点是点),画出;
(2)若与关于点中心对称,其中,分别为点,的对应点,画出.
【变式题5-2】.(24-25八年级上·四川成都·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点,请解答下列问题:
(1)的面积为 ;
(2)将绕点O按顺时针方向旋转得到,作出.并写出坐标;
(3)作出关于成中心对称的,并写出坐标.
【变式题5-3】.(25-26八年级上·山东济南·期末)俄罗斯方块是一款经典游戏,如图是小颖玩俄罗斯方块时某一时刻的截图.图中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,小颖以此建立平面直角坐标系,已知点在图形①上,现将图形①先向左平移4个单位,再向下平移8个单位移动到新的位置,此时点A恰好落在点B处,请回答以下问题:
(1)请在图中作出小颖建立的平面直角坐标系,点B的坐标为______;
(2)上述平移过程中,平移距离为______个单位长度;
(3)已知某一图形经历了一系列平移和旋转变换后得到了图形②,变换前后的图形恰好关于原点O成中心对称,则点C的对应点的坐标为______.
【培优高频题型】
【题型6】平移与实际问题
1.核心知识点:
平移的性质(图形平移后面积不变);
平移法转化不规则图形。
2.解题方法技巧:
面积计算:将不规则道路或区域通过平移转化为规则图形(长方形、正方形),利用规则图形面积公式计算;
路径最短:通过平移线段,将折线路径转化为直线路径,利用“两点之间线段最短”求解;
实例应用:小区通道面积、公园步行路径等问题,先抽象为几何图形再平移转化。
【例题6】.(25-26七年级下·上海奉贤·开学考试)图形操作:(图1、图2、中的长方形的长均为10米,宽均为5米)
在图1中,将线段向上平移1米到,得到封闭图形(阴影部分);
在图2中,将折线(其中点B叫做折线的一个“折点”)向上平移1米到折线(阴影部分).
(1)问题解决,设图1,图2中除去阴影部分后剩下部分的面积分别为,,则 平方米;并比较大小: (填“”“”或”);
(2)联想探索:如图3,在一块长为a米,宽为b米的长方形草地上,有一条弯曲的柏油小路(小路的宽度是1米),请你直接写出空白部分表示的草地的面积是 平方米(用含a,b的式子表示).
(3)实际运用:如图4,在长方形地块内修筑同样宽为4米的两条“相交”的道路(道路与长方形的边平行或垂直),余下部分作为耕地,则剩余的耕地面积为 平方米.
【变式题6-1】.(25-26七年级上·上海奉贤·期末)南湖公园有很多的长方形草地,草地里修了很多有趣的小路,如图三个图形都是长为50米,宽为30米的长方形草地,且小路的宽都是1米.
(1)如图1,阴影部分为1米宽的小路(),长方形除去阴影部分后剩余部分为草地,则草地的面积为 平方米;
(2)如图2,有两条宽均为1米的小路(图中阴影部分),则草地的面积为 平方米;
(3)如图3,非阴影部分为1米宽的小路沿着小路的中间从入口处走到出口处,所走的路线(图中虚线)长为 米.
【变式题6-2】.(2025七年级下·全国·专题练习)某公园有很多的长方形草地,草地里修了很多有趣的小路,如图三个图形都是长为50米,宽为30米的长方形草地,且小路的宽都是1米.
(1)如图①,有两条宽均为1米的小路(图中阴影部分),求草地的面积.
(2)如图②,非阴影部分为1米宽的小路,沿着小路的中间从入口E处走到出口F处,所走的路线(图中虚线)长.
【变式题6-3】.(24-25七年级下·全国·随堂练习)夏季荷花盛开,为了便于游客领略“人从桥上过,如在河中行”的美好意境,某景点拟在如图所示的长方形荷塘上架设小桥,桥宽忽略不计.
(1)若荷塘的长为90米,宽为50米,则小桥总长为 米;
(2)若荷塘周长为米,则小桥总长为 米.
【题型7】轴对称的折叠问题
1.核心知识点:
轴对称的性质(折叠前后对应边、对应角相等);
三角形内角和、勾股定理。
2.解题方法技巧:
标记对应关系:折叠问题中,折痕为对称轴,明确重合的对应边和对应角;
方程思想:设未知边长或角度,利用对应关系和几何定理列方程求解;
注意事项:折叠后重合的部分全等,避免遗漏“隐蔽的对应关系”(如折叠后重合的角相等)。
【例题7】.(25-26八年级下·湖北荆州·月考)如图所示,把一张长方形纸片沿折叠,若,求的度数.
【变式题7-1】.(22-23七年级上·广东广州·期末)阅读下面材料:利用折纸可以作出角平分线.
(1)如图1,若,则___________;
(2)折叠长方形纸片,,均是折痕,折叠后,点落在点,点落在点,连接.
①如图2,当点在上时,求的大小;
②如图3,当点在的内部时,连接,若,,求的度数.
【变式题7-2】.(2024八年级上·江苏·专题练习)如图,长方形台球桌上有两个球E,F.(保留作图痕迹,工具不限)
(1)请你设计一条路径,使得球F撞击台球桌边反射后,撞到球E;
(2)请你设计一条路径,使得球F连续撞击台球桌边、反射后,撞到球E.
【变式题7-3】.(25-26七年级上·江苏无锡·期末)【发现】小明拿激光笔照射到水平桌面上的平面镜时,发现光线经过反射后投射到天花板上,当他改变激光笔的角度时,天花板上的光点也随之移动.经过查阅资料,小明了解到光线在镜面上反射时,如图1,入射光线与镜面的夹角等于反射光线与镜面的夹角,即.
【探究】如图2,小明将平面镜放置在水平桌面上,激光笔发出的光线射到平面镜上,反射光线射到天花板(直线)上,.
(1)若平面镜水平放置于桌面上,当激光笔与桌面的夹角时,请在图2中,画出反射光线,并在图中标出反射光线与天花板所夹锐角的大小.
(2)如图3,转动平面镜,若平面镜与桌面形成的夹角,,且.
①当,时,求的大小;
②直接用含,的代数式表示出的大小.
(3)如图4,小明把平面镜水平放置,当时,再添一面平面镜,将两平面镜相对放置,光线经过两次反射,得到反射光线,当平面镜如何放置时,光线?请说明理由.
【题型8】旋转作图与坐标结合
1.核心知识点:
旋转的作图步骤;
平面直角坐标系中点的旋转规律。
2.解题方法技巧:
网格作图:在方格纸中,利用网格线确定旋转角(如90°、180°),截取等长线段得到对应点;
坐标计算:点绕原点旋转180°得,绕原点顺时针旋转90°得,逆时针旋转90°得;
验证方法:连接对应点与旋转中心,检查距离是否相等、夹角是否符合旋转角。
【例题8】.(25-26九年级下·安徽安庆·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)画出关于轴对称的;
(2)将绕点顺时针旋转得到,画出.
【变式题8-1】.(25-26九年级下·广东广州·开学考试)如图,已知点O和.请在网格中画图:
(1)画出,使与关于点O成中心对称;
(2)把绕点O顺时针旋转,画出旋转后对应的.
【变式题8-2】.(25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,的顶点坐标分别为,,.
(1)将向右平移个单位长度,画出平移后的;
(2)画出关于轴对称的;
(3)将绕原点旋转,画出旋转后的;
(4)在、、中: ___________与___________成轴对称; ___________与___________成中心对称,且对称中心的坐标为___________.
【变式题8-3】.(25-26七年级上·江苏南京·月考)图形的变换
(1)如图①,线段经过一次轴对称得到线段,、的对应点分别是、,求作:点.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(2)已知先经过1次轴对称,再经过1次平移得到.
(Ⅰ)如图②,还可以看作是经过怎样的图形变换得到的?下列结论:①2次旋转;②2次轴对称;③1次平移和1次旋转;④1次轴对称和1次旋转.其中正确结论的序号是______.
(Ⅱ)如图③,求作:经过点的对称轴.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(Ⅲ)如图④,已知,若,且平移的距离为6,则点到对称轴的距离的取值范围为______.
【压轴素养题型】
【题型9】轴对称的最短路径问题(将军饮马模型)
1.核心知识点:
轴对称的性质;
两点之间线段最短。
2.解题方法技巧:
模型构建:将直线同侧的两点,通过轴对称转化为直线异侧的两点;
作图步骤:找其中一点关于直线的对称点→连接对称点与另一点→与直线的交点即为所求点;
拓展应用:解决“两线段之和最短”“三角形周长最小”等问题,可多次应用轴对称转化。
【例题9】.(2024八年级上·浙江·专题练习)如图,要在一条笔直的公路l上建一个燃气站P,向l同侧的A,B两个城镇分别铺设管道输送燃气.
(1)燃气站P在公路l上何处时,管道总长度最短?请作出这条最短路线.
(2)若测得A,B两镇的距离为,又测得A,B两镇到公路l的距离分别为和,求所铺设管道的最短长度.
【变式题9-1】.(23-24七年级下·河南郑州·期末)【问题呈现】如图,某工厂计划在一条笔直的道路上设立一个储物点,工作人员每天进入工厂大门后,先到储物点取物品,然后再到车间.你认为该储物点应建在什么地方,才能使工作人员所走的路程最短?
【数学理解】如果把大门、车间和储物点所在的位置都看做点,把道路看作一条直线,那么就可以把上述问题抽象成数学问题,如图(2).
【回顾思考】(1)你以前遇到过类似的问题吗?关于“最短”,你已有的认识是____________.
(2)相信你能解决以下问题:如图(3),直线l的两侧分别有A,B两点,在直线l上确定一个点C,使最短.请在图(3)中标注点C,并尝试利用图(2)解决上述问题,保留作图痕迹.
【能力迁移】如下图,四边形是一个长方形的台球桌,有黑,白两球分别位于A,B两点.怎样撞击黑球,能使黑球先碰撞台边,反弹后再碰撞台边,最后击中白球.请你认真思考,将黑球移动的路线画在图上(保留作图痕迹),并说明理由.
【变式题9-2】.(25-26七年级上·上海虹口·期末)【提出问题】唐代诗人李颀的《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河,”中隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马,如图,将军牵马从营地A出发,先到河流l边上一点饮马,再去河岸同侧的营地开会,应该怎样走才能使路程最短?
【分析问题】
(1)为了解决这个问题,数学小组的同学提出了如下四种确定河边饮马点的方案.
正确的方案是_____(填序号),此方案中用到的求最短路程的数学知识是_____.
【解决问题】
(2)如图,在中,点与点关于直线成轴对称,点是直线上的动点.若,则周长的最小值为_____.
【类比探究】
(3)如图,点是内一定点,将军牵马从军营出发,先到河流边上一点饮马,再到草地边上一点吃草,最后回到军营
①在上图上画图:使将军走过的路程最短.(保留画图痕迹,辅助线用虚线,最短路程用实线)
②当将军走过的路程最短,且时,则_____°.
【变式题9-3】.(2025八年级上·全国·专题练习)【综合实践活动】
【问题背景】如图,,表示两个村庄,要在,一侧的河岸边建造一个抽水站,使得它到两个村庄的距离和最短,抽水站应该修建在什么位置?
【数学建模】小坤发现这个问题可以用轴对称知识解决,他先将实际问题抽象成如下数学问题:
如图,,是直线同侧的两个点,点在直线上.在何处时,的值最小.
画图:如图,作关于直线的对称点,连结与直线交于点,点的位置即为所求.
证明:和关于直线对称
直线垂直平分
________,
,
根据“________”(填写序号:①两点之间,线段最短;②垂线段最短;③两点确定一条直线.)可得最小值为________(填线段名称),此时点是线段和直线的交点.
【问题拓展】如图4,村庄的某物流公司在河的对岸有一个仓库(河流两侧河岸平行,即),为了方便渡河,需要在河上修建一座桥(桥的长度固定不变,等于河流的宽度且与河岸方向垂直),请问桥修建在何处才能使得到的路线最短?请你画出此时桥的位置(保留画图痕迹,否则不给分).
易错点
1.混淆旋转中心与对称轴:旋转中心是点,对称轴是直线,避免将“旋转中心”误称为“对称轴”。
2.平移方向判断错误:平移是沿直线移动,误将“斜向移动”当作旋转,忽略“方向不变”的核心特征。
3.折叠问题中遗漏对应关系:折叠后重合的线段、角度相等,容易忽略隐蔽的对应角(如折叠后形成的等腰三角形底角)。
4.旋转角计算错误:旋转角是对应点与旋转中心连线的夹角,而非对应边的夹角,避免找错角的位置。
5.中心对称与轴对称混淆:中心对称需旋转180°,轴对称需翻折,误将“平行四边形”当作轴对称图形。
6.作图不规范:对称轴、旋转角未画成直线,对应点连线未标注,导致作图错误或无法验证。
重点
1.掌握四种图形变换的定义、性质及作图步骤,能准确识别变换类型。
2.熟练应用变换性质解决角度、边长计算问题,尤其是折叠、旋转中的对应关系转化。
3.理解变换的不变量(形状、大小)和改变量(位置、方向),能利用不变量解决实际问题。
4.掌握中心对称与轴对称的区别与联系,能准确识别中心对称图形和轴对称图形。
5.会用图形变换设计简单图案,能解决跨学科、实际情境中的变换问题。
难点
1.多种变换组合的先后顺序判断,尤其是复杂图案的变换过程还原。
2.折叠问题中的多解情况,需结合图形特点分类讨论(如折叠后点的位置在直线同侧或异侧)。
3.旋转规律的探究,从特殊情况总结一般规律,并用含的式子表示。
4.最短路径问题的建模,利用轴对称、平移等变换将折线转化为直线。
5.跨学科情境的数学转化,从航天、机械、艺术等情境中提取图形变换的数学本质。
【对应练习题】
一、单选题
1.下列四个图形中,是轴对称图形的是( )
A.平行四边形 B.正五边形 C.一般三角形 D.直角梯形
2.如图,在的正方形网格中,格点绕某点旋转一定角度,可得格点,则旋转中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
3.下列图案中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.花窗是中国古代园林建筑中窗的一种装饰和美化的形式,是中华传统文化的体现之一下列花窗图案中,对称轴数量最多的是( )
A. B.
C. D.
5.将长方形沿折叠,得到如图所示的图形,若,则的大小是( )
A. B. C. D.
二、填空题
6.如图,四边形是轴对称图形,所在的直线是它的对称轴,,.则四边形的周长为___________.
7.如图,在中,,将绕着点顺时针旋转后得到,则_________________.
8.如图,长方形中,,,将它沿平移得到长方形,则图中阴影部分的面积为________.
9.如图,将直角三角形沿方向平移得到直角三角形,已知,,.则图中阴影部分的面积为______.
10.如图,把一长方形纸片的一角沿折叠(长方形的四个内角都是),点D的对应点落在内部.若,且,则的度数为________ .
三、解答题
11.如图,已知三角形,,.请用尺规作图法在边上求作一点,使得平分.(不写作法,保留作图痕迹)
12.如图所示,三角形和三角形关于某一点成中心对称,其中边的对应边是.请在图中画出中心对称点,并补全三角形.
13.(1)如图1,所有小正方形的边长都为1个单位,A、B、C均在格点上.用无刻度直尺完成下列作图:①过点C画的平行线;②过点A画的垂线,垂足为G;③过点A画的垂线,交于点H;则线段________的长度是点B到直线的距离.
(2)如图2,已知,垂足为点A,内部有一条射线,用无刻度的直尺和圆规作图:作出射线,使得.(保留作图痕迹)
14.如图是由边长为的小正方形组成的网格,直线是一条网格线,点、在格点上,的三个顶点都在格点(网格线的交点)上.
(1)作出关于直线对称的;
(2)在直线上画出点,使四边形的周长最小.
15.如图1,为直线上一点,将一副直角三角板按如图所示放置(其中,),将三角板绕点以每秒的速度按顺时针方向旋转一周.
(1)如图2,经过3秒;
①此时,__________.
②此时是否平分?请说明理由:
(2)若在三角板转动的同时,三角板也绕点每秒的速度沿顺时针方向旋转一周,如图3.那么经过多长时间直线平分?请说明理由.
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第9章 图形的变换
知识点1:平移
1.定义:在平面内,将一个图形沿直线方向移动一定距离的平面变换,称为平移(两要素:方向、距离)。
2.性质:
平移前后图形的形状、大小不变,仅位置改变;
对应线段平行(或在同一直线上)且相等,对应角相等;
连接各组对应点的线段平行(或在同一直线上)且相等。
3.作图步骤:一“定”(确定方向和距离)→二“找”(找出关键点)→三“移”(作对应点)→四“连”(连接对应点)。
知识点2:轴对称
1.定义:将一个平面图形沿某条直线翻折后,与另一个图形完全重合,称这两个图形成轴对称,这条直线叫对称轴;若一个图形沿直线翻折后与自身重合,该图形为轴对称图形。
2.性质:
成轴对称的两个图形形状、大小相同;
对应线段相等,对应角相等;
对应点的连线段被对称轴垂直平分。
3.特殊图形的对称性:
线段:是轴对称图形,对称轴为线段的垂直平分线;
角:是轴对称图形,对称轴为角平分线所在直线。
4.作图步骤:一“找”(关键点)→二“作”(对称点,作关键点关于对称轴的垂线并截取等长)→三“连”(连接对称点)。
知识点3:旋转
1.定义:在平面内,把一个图形绕一个定点按某个方向转动一定角度的平面变换,称为旋转(三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角)。
2.性质:
旋转前后图形的形状、大小不变,仅位置改变;
对应线段相等,对应角相等;
对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心连线的夹角等于旋转角。
3.作图步骤:一“定”(旋转中心、方向、角度)→二“找”(关键点)→三“转”(作旋转角并截取等长得到对应点)→四“连”(连接对应点)。
知识点4:中心对称与中心对称图形
名称
中心对称
中心对称图形
定义
两个图形绕某点旋转180°后重合
一个图形绕某点旋转180°后与自身重合
对象
两个图形
一个图形
性质
1.对应线段相等、对应角相等;
2.对应点连线经过对称中心且被平分
1.对应线段相等、对应角相等;
2.对称点连线经过对称中心且被平分
常见例子
两个全等的平行四边形(绕中心旋转180°)
平行四边形、正方形、圆
联系
1.成中心对称的两图形视为整体,即为中心对称图形;
2.中心对称图形的对称部分可看作成中心对称的两图形
知识点5:四种变换的对比
变换类型
核心特征
改变量
不变量
平移
沿直线移动
位置
形状、大小、方向
轴对称
沿直线翻折
位置、方向
形状、大小
旋转
绕定点转动
位置、方向
形状、大小
中心对称
绕定点旋转180°
位置、方向
形状、大小
【基础必考题型】
【题型1】图形变换类型的判断
1.核心知识点:
平移、轴对称、旋转、中心对称的定义及特征;
生活中常见图形变换的识别。
2.解题方法技巧:
抓核心特征:平移看“直线移动、方向不变”,轴对称看“翻折重合、有对称轴”,旋转看“绕点转动、有旋转角”,中心对称看“旋转180°重合”;
排除法:先排除明显不符合的变换类型,再聚焦剩余类型验证;
生活情境联想:结合荡秋千(旋转)、电梯运行(平移)、剪纸(轴对称)等实例辅助判断。
【例题1】.(24-25八年级下·浙江杭州·期中)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
【详解】解:A、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
C、该图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
D、该图形不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意.
【变式题1-1】.(25-26八年级下·新疆乌鲁木齐·开学考试)下列以数学家名字命名的图形中,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后,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.据此逐项判断即可.
【详解】解:D选项中的图形能够找到一条直线,使图形沿直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形;
A、B、C选项中的图形都找不到一条直线,使两旁的部分完全重合,所以不是轴对称图形.
【变式题1-2】.(25-26九年级下·北京·开学考试)下列图形中,是轴对称图形但不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依据轴对称图形的定义(沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形)判断每个选项是否为轴对称图形,再依据中心对称图形的定义(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)判断是否为中心对称图形,进而找出“是轴对称图形但不是中心对称图形”的选项.
【详解】选项A:平行四边形绕对角线的交点旋转后能与自身重合,所以是中心对称图形;沿任意一条直线折叠后,直线两旁的部分不能完全重合,所以不是轴对称图形,因此选项A不符合题意.
选项B:矩形沿对边中点所在直线折叠,直线两旁的部分能完全重合,所以是轴对称图形;绕对角线的交点旋转后能与自身重合,所以也是中心对称图形,因此选项B不符合题意.
选项C:该三角形沿任意一条直线折叠后,直线两旁的部分不能完全重合,所以不是轴对称图形;绕任意一点旋转后也不能与自身重合,所以也不是中心对称图形,因此选项C不符合题意.
选项D:该三角形沿底边上的高所在直线折叠,直线两旁的部分能完全重合,所以是轴对称图形;绕任意一点旋转后不能与自身重合,所以不是中心对称图形,因此选项D符合题意.
【变式题1-3】.(25-26八年级上·内蒙古赤峰·期末)下面选项中,不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:选项A、B、C中的图形都符合轴对称图形的定义,故不符合题意;
选项D中的图形不是轴对称图形,故符合题意.
【题型2】平移的性质应用
1.核心知识点:
平移的性质(对应线段、对应角、对应点连线的特征);
线段和角度的计算。
2.解题方法技巧:
找对应关系:根据平移方向和距离,准确识别对应线段、对应角;
直接计算:利用“对应线段相等、对应角相等”直接转化计算;
距离转化:对应点连线的长度即为平移距离,可通过网格或坐标系计算。
【例题2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,将边长为2个单位长度的等边沿边向右平移1个单位长度得到,则四边形的周长是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】B
【分析】对于本题,重点把握平移的不变性,即对应边相等.
由平移的性质得到,,,再根据四边形的周长求解即可.
【详解】解:将边长为2个单位长度的等边沿边向右平移1个单位长度得到,
,,,
四边形的周长.
【变式题2-1】.(25-26八年级上·陕西安康·期末)如图,将沿直线平移,得到,若,,则的长为( )
A.9 B.7 C.6 D.3
【答案】C
【分析】本题考查了平移的性质.根据平移的性质可得,进而根据,即可求解.
【详解】解:∵将沿直线平移,得到,
∴,
∵,,
∴
故选:C.
【变式题2-2】.(25-26八年级上·广西南宁·期中)如图,平移后得到,已知,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了平移的性质,掌握平移不改变角的大小是解题的关键.
直接利用平移的性质求解即可.
【详解】解:∵平移后得到,,
∴.
故选C.
【变式题2-3】.(25-26七年级上·上海奉贤·期末)如图,三角形沿着由点到点的方向平移到三角形的位置,已知,,那么平移的距离为_______.
【答案】
【分析】平移的距离是平移前后对应点之间的线段长度,点的对应点是点,因此平移的距离即为线段的长度,结合已知和的长度,通过线段的和差关系即可求出的长度.
【详解】解:∵三角形平移到三角形的位置,点的对应点是点,
∴平移的距离为的长度.
∵,,
∴.
即平移的距离为.
【题型3】轴对称图形的识别与对称轴作图
1.核心知识点:
轴对称图形的定义;
对称轴的作图方法(垂直平分线法)。
2.解题方法技巧:
识别技巧:尝试沿某直线翻折,观察两侧是否完全重合;
作图步骤:找一对对称点→连接对称点→作线段的垂直平分线,即为对称轴;
注意事项:对称轴是直线,需延伸至图形外,避免画成线段。
【例题3】.(25-26八年级上·全国·期末)下列两个电子数字成轴对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了轴对称图形,正确掌握轴对称图形的定义是解题关键.把一个图形沿某一条直线折叠,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条直线对称,也称轴对称,这条直线叫做对称轴.根据定义逐一分析即可.
【详解】解:A、两个数字都不能确定一条直线使两个数字关于这条直线对称,则都不是轴对称;
B、两个数字都不能确定一条直线使两个数字关于这条直线对称,则都不是轴对称;
C、两个数字都不能确定一条直线使两个数字关于这条直线对称,则都不是轴对称;
D、两个数字能确定一条直线使两个数字关于这条直线对称,则两个数字成轴对称.
故选:D.
【变式题3-1】.(24-25七年级下·全国·课后作业)下列各图中的两个三角形成轴对称吗?如果成轴对称,请画出对称轴;如果不成轴对称,请说明理由.
【答案】见解析
【分析】本题考查了成轴对称图形的识别,根据成轴对称图形的定义逐个分析即可,一个图形沿着一条直线对折后与另一个图形能够互相重合,那么这两个图形就叫做成轴对称图形,这条直线叫做对称轴.
【详解】解:②③④均不能找到这样的一条直线,使图形沿该直线对折后直线两旁的图形能够完全重合,所以不是成轴对称图形,
①能找到这样的一条直线,使图形沿该直线对折后直线两旁的图形能够完全重合,所以是成轴对称图形.
如图,
【变式题3-2】.(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)(1)在如图1所示的编号为,,,的四个三角形中,关于轴对称的两个三角形的编号为 ;
(2)在图2中,画出与关于x轴对称的,点,,分别对应点,,.
【答案】(1),;(2)见解析
【分析】本题考查了成轴对称的两个图形的识别,画轴对称图形.
(1)根据轴对称的性质可得,两个图形关于轴对称;
(2)根据轴对称的性质找到,,的对应点,,,顺次连接,即可求解.
【详解】解:(1)关于轴对称的两个三角形的编号为,;
故答案为:,.
(2)如图所示,即为所求
【变式题3-3】.(25-26八年级上·辽宁大连·月考)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别是,,.
(1)画出关于轴对称的,并写出三个顶点的坐标(其中点与点,点与点分别是对应点);
(2)若点,画出,判断与是否成轴对称,若是,请画出对称轴;若不是,请说明理由.
【答案】(1)见解析,,,
(2)是,见解析
【分析】本题考查了作图—轴对称变换,写出平面直角坐标系中点的坐标,熟练掌握轴对称的性质是解此题的关键.
(1)根据关于轴对称的性质作图,再写出坐标即可;
(2)先作出,再由轴对称的性质判断即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所画,
由图可得:,,;
(2)解:如图所示,为所画,
与成轴对称,直线即为所画.
【题型4】旋转的基本性质应用
1.核心知识点:
旋转的三要素及性质;
旋转角的定义(对应点与旋转中心连线的夹角)。
2.解题方法技巧:
确定旋转中心:连接两组对应点,作垂直平分线,交点即为旋转中心;
计算旋转角:选取一组对应点,与旋转中心连线,测量夹角即为旋转角;
对应边找法:根据旋转方向和角度,追踪关键点的转动轨迹,确定对应边。
【例题4】.(25-26九年级下·广西钦州·月考)如图,将绕顶点C逆时针旋转角度α得到,且点B刚好落在上.若,,则α等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据绕顶点逆时针旋转角度得到,且点刚好落在上.根据旋转的性质可得.
【详解】解:∵绕顶点逆时针旋转角度得到,且点刚好落在上.,
∴.
【变式题4-1】.(25-26九年级上·陕西延安·期末)如图,将绕点逆时针旋转得到,若,求的度数.
【答案】
【分析】根据旋转的性质得到,再由角的和差即可求解.
【详解】解:∵绕点逆时针旋转得到,
∴,
∵,
∴.
【变式题4-2】.(25-26七年级上·河北石家庄·期末)如图,在的方格网中,所有标出的点均为格点,请按要求作图.
(1)如图1,作出绕点O逆时针旋转得到的,则的面积为______;
(2)如图2,旋转得到,标出旋转中心为点______.
【答案】(1)作图见解析,4
(2)作图见解析,P
【分析】本题考查了旋转的性质,解题的关键是理解旋转不改变图形的面积,并能通过对应点连线的垂直平分线找到旋转中心.
(1)根据旋转的性质,画图,然后根据三角形面积公式即可解答;
(2)根据旋转的性质:线段,的垂直平分线的交点P即为所求.
【详解】(1)解:即为所求;
∵旋转不改变图形的面积,
∴的面积等于的面积.
观察的底为2,高为4,
,
∴的面积为4.
故答案为:4;
(2)解:如图点P为所求,
【变式题4-3】.(25-26七年级上·山西运城·期末)综合与探究
【问题情境】如图,直线与相交于点,,将一直角三角尺的直角顶点与重合,直角边与重合,在直线的上方.
【拓展延伸】将三角尺绕点以每秒的速度沿顺时针方向旋转一周,设运动时间为.
(1)旋转前,的度数为_________;
(2)当时,直线与所夹角的度数是_________;
(3)在旋转过程中,①当直角边恰好平分时,求的值?此时是否平分?请说明理由;
②是否存在某个时刻,使得?若存在,求出值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)①,平分,
理由见详解;②不存在,理由见详解
【分析】本题考查几何图形中求角度,涉及旋转性质、角平分线定义等知识,数形结合,表示出相关角度之间的和差倍分关系是解决问题的关键.
(1)数形结合,由已知角度直接计算即可得到答案;
(2)由题中条件得到当时,三角尺顺时针旋转了,如图所示,数形结合,表示出相关角度即可得到答案;
(3)①根据题意,当直角边恰好平分时,如图所示,得到此时三角尺顺时针旋转了,即可求出值,进而由角平分线定义判断平分;②根据题意,当时,得到与重合,三角尺顺时针旋转了,如图所示,此时与重合,与在直线的上方矛盾,从而确定答案.
【详解】(1)解:如图所示:
,,
,
故答案为:;
(2)解:三角尺绕点以每秒的速度沿顺时针方向旋转,
当时,三角尺顺时针旋转了,如图所示:
,,
,
则,
,
,
则直线与所夹角的度数是,
故答案为:;
(3)解:① ,
,
当直角边恰好平分时,如图所示:
,
则三角尺顺时针旋转了,
;
平分,
理由如下:
,,
,
则平分;
②不存在,
理由如下:
如图所示:
,
,
,
,,
则,
,
,
即与重合,三角尺顺时针旋转了,如图所示:
此时与重合,与在直线的上方矛盾,
故不存在某个时刻,使得.
【题型5】中心对称图形的识别与对称中心作图
1.核心知识点:
中心对称图形的定义;
对称中心的作图方法(线段中点法)。
2.解题方法技巧:
识别技巧:将图形旋转180°,观察是否与原图形重合;
作图步骤:找两组对称点→连接对称点→两线段的交点即为对称中心;
验证方法:连接任意对称点,看是否经过对称中心且被平分。
【例题5】.(25-26八年级上·山东烟台·期末)在直角坐标系中,的顶点坐标分别为.
(1)请在图中画出:
(2)画出关于原点成中心对称的;
(3)将向上平移4个单位长度后得到,请在图中画出;
(4)将绕原点按逆时针方向旋转后得到,请在图中画出.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(4)见解析
【分析】本题考查了平移作图、作中心对称图形以及旋转作图,解题关键是掌握作图的关键步骤,即描点与连线.本题先确定对应点的坐标,再描点连线即可作图.
(1)先确定对应点的坐标,再描点连线即可作图.
(2)先确定对应点的坐标,再描点连线即可作图.
(3)先确定对应点的坐标,再描点连线即可作图.
(4)先确定对应点的坐标,再描点连线即可作图.
【详解】(1)解:如图所示:
(2)如图所示:
(3)如图所示:
(4)如图所示:
【变式题5-1】.(25-26九年级上·湖北·月考)已知的顶点,,在格点上,按下列要求在网格中画图.
(1)将绕点顺时针旋转得到(点的对应点是点),画出;
(2)若与关于点中心对称,其中,分别为点,的对应点,画出.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
【分析】本题考查图形的旋转与中心对称作图,核心是掌握“旋转时对应点到旋转中心的距离相等、夹角等于旋转角”以及“中心对称时对应点的连线经过对称中心且被对称中心平分”的性质.
(1)根据旋转的性质作出图形,如图所示,即为所求作的三角形;
(2)根据中心对称的性质作出图形,如图所示,即为所求作的三角形.
【详解】(1)解:作出绕点顺时针旋转得到的如图所示;
(2)解:作出关于点的中心对称的图形如图所示;
【变式题5-2】.(24-25八年级上·四川成都·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点,请解答下列问题:
(1)的面积为 ;
(2)将绕点O按顺时针方向旋转得到,作出.并写出坐标;
(3)作出关于成中心对称的,并写出坐标.
【答案】(1)
(2)见解析,
(3)见解析,
【分析】(1)根据割补法得出三角形的面积即可;
(2)根据旋转方式和旋转角度结合网格的特点找到A、B、C对应点的位置,描出,并顺次连接即可;
(3)根据成中心对称的特点画出图形解答即可.
【详解】(1)解:的面积;
(2)解:如图所示:
坐标为;
(3)如图所示:
坐标为.
【变式题5-3】.(25-26八年级上·山东济南·期末)俄罗斯方块是一款经典游戏,如图是小颖玩俄罗斯方块时某一时刻的截图.图中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,小颖以此建立平面直角坐标系,已知点在图形①上,现将图形①先向左平移4个单位,再向下平移8个单位移动到新的位置,此时点A恰好落在点B处,请回答以下问题:
(1)请在图中作出小颖建立的平面直角坐标系,点B的坐标为______;
(2)上述平移过程中,平移距离为______个单位长度;
(3)已知某一图形经历了一系列平移和旋转变换后得到了图形②,变换前后的图形恰好关于原点O成中心对称,则点C的对应点的坐标为______.
【答案】(1)见解析,
(2)
(3)
【分析】1本题考查旋转变换,平移变换,勾股定理,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
(1)根据点A的坐标确定平面直角坐标系即可;
(2)利用勾股定理求出即可;
(3)利用中心对称变换的性质判断即可.
【详解】(1)解:平面直角坐标系如图所示,点B的坐标为.
故答案为:
(2)解:,
故答案为:;
(3)解:∵,C与关于原点对称,
∴,
故答案为:.
【培优高频题型】
【题型6】平移与实际问题
1.核心知识点:
平移的性质(图形平移后面积不变);
平移法转化不规则图形。
2.解题方法技巧:
面积计算:将不规则道路或区域通过平移转化为规则图形(长方形、正方形),利用规则图形面积公式计算;
路径最短:通过平移线段,将折线路径转化为直线路径,利用“两点之间线段最短”求解;
实例应用:小区通道面积、公园步行路径等问题,先抽象为几何图形再平移转化。
【例题6】.(25-26七年级下·上海奉贤·开学考试)图形操作:(图1、图2、中的长方形的长均为10米,宽均为5米)
在图1中,将线段向上平移1米到,得到封闭图形(阴影部分);
在图2中,将折线(其中点B叫做折线的一个“折点”)向上平移1米到折线(阴影部分).
(1)问题解决,设图1,图2中除去阴影部分后剩下部分的面积分别为,,则 平方米;并比较大小: (填“”“”或”);
(2)联想探索:如图3,在一块长为a米,宽为b米的长方形草地上,有一条弯曲的柏油小路(小路的宽度是1米),请你直接写出空白部分表示的草地的面积是 平方米(用含a,b的式子表示).
(3)实际运用:如图4,在长方形地块内修筑同样宽为4米的两条“相交”的道路(道路与长方形的边平行或垂直),余下部分作为耕地,则剩余的耕地面积为 平方米.
【答案】(1)40,=
(2)
(3)448
【分析】本题考查了图形的平移,理解平移的性质是解题的关键.
(1)原长方形除去阴影部分,剩下部分仍为长方形,且长方形的长为10米,宽为米,从而得到平方米;
(2)原长方形除去阴影部分,剩下部分仍为长方形,找到新长方形的长与宽,从而求出草地面积;
(3)原长方形除去阴影部分,剩下部分仍为长方形,找到新长方形的长与宽,从而求出耕地面积.
【详解】(1)解:设图1,图2中除去阴影部分后剩下部分的面积分别为,,
则平方米,平方米;
∴.
(2)解:原长方形的长为a米,宽为b米,小路的宽度是1米,
∵原长方形去掉弯曲小路后,剩下的图形重新拼接仍为长方形,
此时新长方形的长为a米,宽为米,
∴空白部分表示的草地的面积是平方米.
(3)解:长方形的长为32米,宽为20米,道路宽为4米,
∴空白部分表示的耕地的面积是平方米.
【变式题6-1】.(25-26七年级上·上海奉贤·期末)南湖公园有很多的长方形草地,草地里修了很多有趣的小路,如图三个图形都是长为50米,宽为30米的长方形草地,且小路的宽都是1米.
(1)如图1,阴影部分为1米宽的小路(),长方形除去阴影部分后剩余部分为草地,则草地的面积为 平方米;
(2)如图2,有两条宽均为1米的小路(图中阴影部分),则草地的面积为 平方米;
(3)如图3,非阴影部分为1米宽的小路沿着小路的中间从入口处走到出口处,所走的路线(图中虚线)长为 米.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】(1)图1中,根据平移的性质可得到草地是长为米,宽为米的长方形,然后计算面积;
(2)图2中,根据平移的性质可得到草地是长为米,宽为米的长方形,然后计算面积;
(3)图3中,将路线的横向部分平移后总长度等于长方形的长,纵向部分平移后总长度为2(宽)米,相加得到路线总长.
【详解】(1)解:将图1中小路往左平移,直到E、F分别与A、B重合,
则平移后可得到草地是长为米,宽为(米)的长方形,
∴草地的面积为(平方米).
(2)解:将图2中将小路往、边平移,直到小路与草地的边重合,则平移后可得到草地是长为(米),宽为(米)的长方形,
∴草地的面积为(平方米).
(3)解:将路线的横向部分平移,总长度为米;
将路线的纵向部分平移,总长度为(米);
∴所走路线的长度为(米).
【变式题6-2】.(2025七年级下·全国·专题练习)某公园有很多的长方形草地,草地里修了很多有趣的小路,如图三个图形都是长为50米,宽为30米的长方形草地,且小路的宽都是1米.
(1)如图①,有两条宽均为1米的小路(图中阴影部分),求草地的面积.
(2)如图②,非阴影部分为1米宽的小路,沿着小路的中间从入口E处走到出口F处,所走的路线(图中虚线)长.
【答案】(1)平方米
(2)108米
【分析】本题结合图形的平移考查有关面积的问题,需要注意的是:平移前后图形的大小、形状都不改变.
(1)结合图形,利用平移的性质求解;
(2)结合图形,利用平移的性质求解.
【详解】(1)解:小路往边平移,直到小路与草地的边重合,
则草地的面积为:(平方米);
(2)解:将小路往边平移,直到小路与草地的边重合,
则所走的路线(图中虚线)长为:(米).
故答案为:108米.
【变式题6-3】.(24-25七年级下·全国·随堂练习)夏季荷花盛开,为了便于游客领略“人从桥上过,如在河中行”的美好意境,某景点拟在如图所示的长方形荷塘上架设小桥,桥宽忽略不计.
(1)若荷塘的长为90米,宽为50米,则小桥总长为 米;
(2)若荷塘周长为米,则小桥总长为 米.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了生活中的平移现象,熟练掌握平移的性质是解题的关键.
(1)根据平移的性质可得:小桥总长就等于长方形荷塘的长与宽的和;
(2)由平移的性质得,小桥总长长方形周长的一半,据此即可求出答案.
【详解】(1)解:由平移的性质得,小桥总长就等于长方形荷塘的长与宽的和,
∴,
故答案为:.
(2)由平移的性质得,小桥总长长方形周长的一半,
∴,
故答案为:
【题型7】轴对称的折叠问题
1.核心知识点:
轴对称的性质(折叠前后对应边、对应角相等);
三角形内角和、勾股定理。
2.解题方法技巧:
标记对应关系:折叠问题中,折痕为对称轴,明确重合的对应边和对应角;
方程思想:设未知边长或角度,利用对应关系和几何定理列方程求解;
注意事项:折叠后重合的部分全等,避免遗漏“隐蔽的对应关系”(如折叠后重合的角相等)。
【例题7】.(25-26八年级下·湖北荆州·月考)如图所示,把一张长方形纸片沿折叠,若,求的度数.
【答案】的度数为
【分析】已知,根据长方形对边平行和折叠的性质,可以求得的度数和的度数,则 的度数可求.
【详解】解:由折叠的性质可知:,
四边形是长方形,
,
,
,
,
,
.
【变式题7-1】.(22-23七年级上·广东广州·期末)阅读下面材料:利用折纸可以作出角平分线.
(1)如图1,若,则___________;
(2)折叠长方形纸片,,均是折痕,折叠后,点落在点,点落在点,连接.
①如图2,当点在上时,求的大小;
②如图3,当点在的内部时,连接,若,,求的度数.
【答案】(1)
(2)①,②
【分析】本题主要考查了折叠的性质,角平分线定义,解题的关键是数形结合,熟练掌握折叠的性质.
(1)根据折叠性质,求出结果即可;
(2)①根据折叠得出,,根据,得出,即可求出结果;
②根据折叠得出,,再求出即可.
【详解】(1)解:由折叠知,,
,
.
(2)解:①由折叠知,,
,
由折叠知,,
,
点落在,
,
,
,即;
②由折叠知,,,
,
,
,
即.
【变式题7-2】.(2024八年级上·江苏·专题练习)如图,长方形台球桌上有两个球E,F.(保留作图痕迹,工具不限)
(1)请你设计一条路径,使得球F撞击台球桌边反射后,撞到球E;
(2)请你设计一条路径,使得球F连续撞击台球桌边、反射后,撞到球E.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查轴对称,解题的关键是学会利用轴对称解决问题,属于中考常考题型.
(1)作点F关于直线的对称点,连接交于P,连接,点P即为所求;
(2)作点F关于直线的对称点,点E关于的对称点,连接交于M,交于N,连接,,点M,N即为所求.
【详解】(1)解:如图1中,路径是.
(2)解:如图2中,路径是.
【变式题7-3】.(25-26七年级上·江苏无锡·期末)【发现】小明拿激光笔照射到水平桌面上的平面镜时,发现光线经过反射后投射到天花板上,当他改变激光笔的角度时,天花板上的光点也随之移动.经过查阅资料,小明了解到光线在镜面上反射时,如图1,入射光线与镜面的夹角等于反射光线与镜面的夹角,即.
【探究】如图2,小明将平面镜放置在水平桌面上,激光笔发出的光线射到平面镜上,反射光线射到天花板(直线)上,.
(1)若平面镜水平放置于桌面上,当激光笔与桌面的夹角时,请在图2中,画出反射光线,并在图中标出反射光线与天花板所夹锐角的大小.
(2)如图3,转动平面镜,若平面镜与桌面形成的夹角,,且.
①当,时,求的大小;
②直接用含,的代数式表示出的大小.
(3)如图4,小明把平面镜水平放置,当时,再添一面平面镜,将两平面镜相对放置,光线经过两次反射,得到反射光线,当平面镜如何放置时,光线?请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
(3)当平面镜水平放置时,光线
【分析】本题考查了平行线的性质与判定,轴对称的性质;
(1)根据入射光线与镜面的夹角等于反射光线与镜面的夹角,即可求解;
(2)①过点作,分别表示出,得出,进而根据平行线的性质,即可求解;
②根据①的结论,即可求解.
(3)根据题意可得,根据得出,由,,得出,即可判断,即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,
(2)解:①如图所示,过点作,
∴,
∵
∴,
又∵
∴
∴
∵
∴
∴
∵,
∴
②由①可得
(3)解:如图所示,
依题意,
∵,
又∵
∴
∴
∴,即当平面镜水平放置时,光线
【题型8】旋转作图与坐标结合
1.核心知识点:
旋转的作图步骤;
平面直角坐标系中点的旋转规律。
2.解题方法技巧:
网格作图:在方格纸中,利用网格线确定旋转角(如90°、180°),截取等长线段得到对应点;
坐标计算:点绕原点旋转180°得,绕原点顺时针旋转90°得,逆时针旋转90°得;
验证方法:连接对应点与旋转中心,检查距离是否相等、夹角是否符合旋转角。
【例题8】.(25-26九年级下·安徽安庆·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)画出关于轴对称的;
(2)将绕点顺时针旋转得到,画出.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)解:如图所示.
(2)解:如图所示.
【变式题8-1】.(25-26九年级下·广东广州·开学考试)如图,已知点O和.请在网格中画图:
(1)画出,使与关于点O成中心对称;
(2)把绕点O顺时针旋转,画出旋转后对应的.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)作出各点关于点O的对称点,再顺次连接即可;
(2)作出各点绕点按顺时针旋转所得的对应点,再顺次连接即可.
【详解】(1)解:如图所示,△即为所求;
(2)解:如图所示,△即为所求.
.
【变式题8-2】.(25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,的顶点坐标分别为,,.
(1)将向右平移个单位长度,画出平移后的;
(2)画出关于轴对称的;
(3)将绕原点旋转,画出旋转后的;
(4)在、、中: ___________与___________成轴对称; ___________与___________成中心对称,且对称中心的坐标为___________.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
(3)图见解析
(4),;,,
【分析】本题考查平移作图,轴对称作图,旋转作图,轴对称图形和中心对称图形的辨认,掌握好相应的作图技巧是关键.
(1)描出平移后的点、、,连接成三角形即可;
(2)关于轴对称的点。横坐标相等,纵坐标互为相反数,描出点、、,连接成三角形即可;
(3)绕原点旋转的点,横纵坐标都互为相反数,描出点、、,连接成三角形即可;
(4)结合图形进行判断即可.
【详解】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
(4)解:由图可知,与成轴对称,与成中心对称,对称中心为.
故答案为:,;,,.
【变式题8-3】.(25-26七年级上·江苏南京·月考)图形的变换
(1)如图①,线段经过一次轴对称得到线段,、的对应点分别是、,求作:点.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(2)已知先经过1次轴对称,再经过1次平移得到.
(Ⅰ)如图②,还可以看作是经过怎样的图形变换得到的?下列结论:①2次旋转;②2次轴对称;③1次平移和1次旋转;④1次轴对称和1次旋转.其中正确结论的序号是______.
(Ⅱ)如图③,求作:经过点的对称轴.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
(Ⅲ)如图④,已知,若,且平移的距离为6,则点到对称轴的距离的取值范围为______.
【答案】(1)图见解析
(2)(Ⅰ)④;(Ⅱ)图见解析;(Ⅲ).
【分析】本题考查了尺规作图,平移作图,轴对称图形,平移性质,轴对称性质,三角形三边关系,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先连接,利用二者连线的垂直平分线作出对称轴,再作关于该对称轴的对称点;
(2)(Ⅰ)分析先轴对称再平移与其他变换的等效性,依据轴对称性、平移的特征判断;
(Ⅱ)①延长交于点D,②作的角平分线,③过点P作的平行线l,即可得解;
(Ⅲ)利用轴对称和平移性质,结合三角形三边关系列不等式求解.
【详解】(1)解:如图,连接,分别以为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于两点,过两个交点作直线,以点为圆心画弧交于直线于点,再分别以点为圆心,以大于长为半径画弧,作出线段的垂直平分线,交于点,以为圆心,以为半径画弧交于点,该点即为点的对称点;
(2)(Ⅰ)①2次旋转得不到;
②2次轴对称相当于一次平移,缺少一次对称;
③旋转无法代替轴对称;
④可以得到,④为正确结论,
故答案为:④;
(Ⅱ)已知先经过1次轴对称,再经过1次平移得到.
①延长交于点D,
②作的角平分线,
③过点P作的平行线l,
则直线即为所求对称轴;
(Ⅲ)设对称点为,则平移距离为6,又,
当三点,,共线,且在的延长线时,
则,此时(最大);
当三点,,共线,且在线段上时,
则,此时(最小);
如果不共线,则由三边关系得,
∴且解得,
综上:.
故答案为:.
【压轴素养题型】
【题型9】轴对称的最短路径问题(将军饮马模型)
1.核心知识点:
轴对称的性质;
两点之间线段最短。
2.解题方法技巧:
模型构建:将直线同侧的两点,通过轴对称转化为直线异侧的两点;
作图步骤:找其中一点关于直线的对称点→连接对称点与另一点→与直线的交点即为所求点;
拓展应用:解决“两线段之和最短”“三角形周长最小”等问题,可多次应用轴对称转化。
【例题9】.(2024八年级上·浙江·专题练习)如图,要在一条笔直的公路l上建一个燃气站P,向l同侧的A,B两个城镇分别铺设管道输送燃气.
(1)燃气站P在公路l上何处时,管道总长度最短?请作出这条最短路线.
(2)若测得A,B两镇的距离为,又测得A,B两镇到公路l的距离分别为和,求所铺设管道的最短长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了轴对称−最短路线问题,作图−应用与设计作图,解决本题的关键是掌握轴对称的性质.
(1)作点A关于直线l的对称点,连接,交直线l于点P,则点P即为所求,即可得出答案.
(2)设交直线l于点E,过点B作直线l的垂线,交直线l于点F,过点作于点C,过点A作于点D,则四边形为矩形,四边形为矩形,根据勾股定理求出的长,即可得的长,再利用勾股定理求出的长即可.
【详解】(1)解:如图,作点A关于直线l的对称点,连接,交直线l于点P,
则点P即为所求.
沿线段,铺设管道,管道总长度最短.
(2)解:设交直线l于点E,过点B作直线l的垂线,交直线l于点F,过点作于点C,过点A作于点D,
四边形为矩形,四边形为矩形,
,
,
,
,
,
,
,
,
所铺设管道的最短长度为.
【变式题9-1】.(23-24七年级下·河南郑州·期末)【问题呈现】如图,某工厂计划在一条笔直的道路上设立一个储物点,工作人员每天进入工厂大门后,先到储物点取物品,然后再到车间.你认为该储物点应建在什么地方,才能使工作人员所走的路程最短?
【数学理解】如果把大门、车间和储物点所在的位置都看做点,把道路看作一条直线,那么就可以把上述问题抽象成数学问题,如图(2).
【回顾思考】(1)你以前遇到过类似的问题吗?关于“最短”,你已有的认识是____________.
(2)相信你能解决以下问题:如图(3),直线l的两侧分别有A,B两点,在直线l上确定一个点C,使最短.请在图(3)中标注点C,并尝试利用图(2)解决上述问题,保留作图痕迹.
【能力迁移】如下图,四边形是一个长方形的台球桌,有黑,白两球分别位于A,B两点.怎样撞击黑球,能使黑球先碰撞台边,反弹后再碰撞台边,最后击中白球.请你认真思考,将黑球移动的路线画在图上(保留作图痕迹),并说明理由.
【答案】回顾思考:(1)利用轴对称解决最短问题;(2)见解析;能力迁移:,作图见解析
【分析】此题考查了作图应用与设计作图,轴对称最短问题等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识.
回顾思考:(1)利用轴对称解决最短问题.
(2)如图所示,连接交直线l于点C,即为所求;作点B关于直线l的对称点,连接交直线l于点C,连接,点C即为所求;
能力迁移:作点A关于直线的对称点,点B关于直线的对称点,连接交于点M,交于点N,连接,即可.
【详解】回顾思考:(1)可以利用轴对称解决最短问题;
故答案为:利用轴对称解决最短问题;
(2)如图所示,点C即为所求;
能力迁移:作点A关于直线的对称点,点B关于直线的对称点,连接交于点M,交于点N,连接,即可.
如图所示,黑球移动的路线为.
∵点A关于直线的对称点,
∴,,
∴,,则,同理,
∴黑球先碰撞台边,反弹后再碰撞台边,最后击中白球.
【变式题9-2】.(25-26七年级上·上海虹口·期末)【提出问题】唐代诗人李颀的《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河,”中隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马,如图,将军牵马从营地A出发,先到河流l边上一点饮马,再去河岸同侧的营地开会,应该怎样走才能使路程最短?
【分析问题】
(1)为了解决这个问题,数学小组的同学提出了如下四种确定河边饮马点的方案.
正确的方案是_____(填序号),此方案中用到的求最短路程的数学知识是_____.
【解决问题】
(2)如图,在中,点与点关于直线成轴对称,点是直线上的动点.若,则周长的最小值为_____.
【类比探究】
(3)如图,点是内一定点,将军牵马从军营出发,先到河流边上一点饮马,再到草地边上一点吃草,最后回到军营
①在上图上画图:使将军走过的路程最短.(保留画图痕迹,辅助线用虚线,最短路程用实线)
②当将军走过的路程最短,且时,则_____°.
【答案】(1)④,两点之间线段最短;(2)11;(3)①见解析;②70
【分析】本题主要考查了轴对称的性质,两点之间线段最短等知识点.
(1)根据轴对称的性质以及两点之间线段最短即可求解;
(2)过点A作直线m的对称点,连接与直线m的交点即为周长的最小值的点,由对称轴的性质可得,,则,则的周长最小值转化为的值;
(3)①过点分别作的对称点,连接与交点即为点,则此时最短;
②由三角形内角和定理可得,由轴对称的性质可得,则,故,同理可得,再由三角形内角和定理求解.
【详解】解:(1)正确的方案是④,
因为由轴对称的性质可得,
所以当点三点共线时,
所以此方案中用到的求最短路程的数学知识是两点之间,线段最短;
(2)过点A作直线m的对称点,连接与直线m的交点即为周长的最小值的点,
由对称轴的性质可得,,
∴,
∴,
∴的周长最小值为,
故答案为:11;
(3)①如图,最短,
过点分别作的对称点,连接与交点即为点
则,
∴;
②如图:
因为,
所以,
由轴对称的性质可得,
因为,
所以,
所以,
同理可得,
∴
故答案为:.
【变式题9-3】.(2025八年级上·全国·专题练习)【综合实践活动】
【问题背景】如图,,表示两个村庄,要在,一侧的河岸边建造一个抽水站,使得它到两个村庄的距离和最短,抽水站应该修建在什么位置?
【数学建模】小坤发现这个问题可以用轴对称知识解决,他先将实际问题抽象成如下数学问题:
如图,,是直线同侧的两个点,点在直线上.在何处时,的值最小.
画图:如图,作关于直线的对称点,连结与直线交于点,点的位置即为所求.
证明:和关于直线对称
直线垂直平分
________,
,
根据“________”(填写序号:①两点之间,线段最短;②垂线段最短;③两点确定一条直线.)可得最小值为________(填线段名称),此时点是线段和直线的交点.
【问题拓展】如图4,村庄的某物流公司在河的对岸有一个仓库(河流两侧河岸平行,即),为了方便渡河,需要在河上修建一座桥(桥的长度固定不变,等于河流的宽度且与河岸方向垂直),请问桥修建在何处才能使得到的路线最短?请你画出此时桥的位置(保留画图痕迹,否则不给分).
【答案】【数学建模】, ① ,;【问题拓展】作图见解析
【分析】本题主要考查了轴对称的性质、两点之间线段最短以及平移的性质.作关于直线的对称点,根据轴对称的性质可知,再将转化为,根据两点之间线段最短,得出的最小值为的长度;在问题拓展中,通过平移的方法,将桥的长度固定,把问题转化为求两点之间的最短路径问题,利用了平移不改变图形的形状和大小,只改变图形的位置的性质即可画出此时桥的位置.
【详解】根据轴对称的性质可知,,
,
根据两点之间线段最短,
故选①,
最小值为,
故答案为:, ① ,;
桥修建在如图所示的位置才能使得到的路线最短.
易错点
1.混淆旋转中心与对称轴:旋转中心是点,对称轴是直线,避免将“旋转中心”误称为“对称轴”。
2.平移方向判断错误:平移是沿直线移动,误将“斜向移动”当作旋转,忽略“方向不变”的核心特征。
3.折叠问题中遗漏对应关系:折叠后重合的线段、角度相等,容易忽略隐蔽的对应角(如折叠后形成的等腰三角形底角)。
4.旋转角计算错误:旋转角是对应点与旋转中心连线的夹角,而非对应边的夹角,避免找错角的位置。
5.中心对称与轴对称混淆:中心对称需旋转180°,轴对称需翻折,误将“平行四边形”当作轴对称图形。
6.作图不规范:对称轴、旋转角未画成直线,对应点连线未标注,导致作图错误或无法验证。
重点
1.掌握四种图形变换的定义、性质及作图步骤,能准确识别变换类型。
2.熟练应用变换性质解决角度、边长计算问题,尤其是折叠、旋转中的对应关系转化。
3.理解变换的不变量(形状、大小)和改变量(位置、方向),能利用不变量解决实际问题。
4.掌握中心对称与轴对称的区别与联系,能准确识别中心对称图形和轴对称图形。
5.会用图形变换设计简单图案,能解决跨学科、实际情境中的变换问题。
难点
1.多种变换组合的先后顺序判断,尤其是复杂图案的变换过程还原。
2.折叠问题中的多解情况,需结合图形特点分类讨论(如折叠后点的位置在直线同侧或异侧)。
3.旋转规律的探究,从特殊情况总结一般规律,并用含的式子表示。
4.最短路径问题的建模,利用轴对称、平移等变换将折线转化为直线。
5.跨学科情境的数学转化,从航天、机械、艺术等情境中提取图形变换的数学本质。
【对应练习题】
一、单选题
1.下列四个图形中,是轴对称图形的是( )
A.平行四边形 B.正五边形 C.一般三角形 D.直角梯形
【答案】B
【分析】如果一个平面图形沿一条直线折叠后,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. 根据定义逐一判断各选项即可.
【详解】解:A.一般平行四边形找不到能使折叠后两边重合的直线,不是轴对称图形.
C.一般三角形不存在符合要求的对称轴,不是轴对称图形.
D.直角梯形找不到符合要求的对称轴,不是轴对称图形.
B.正五边形沿过顶点和对边中点的直线折叠,直线两旁的部分可以完全重合,是轴对称图形.
因此选B.
2.如图,在的正方形网格中,格点绕某点旋转一定角度,可得格点,则旋转中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】B
【分析】本题考查了旋转图形的性质,根据旋转图形的性质,可知旋转中心在对应顶点连线的垂直平分线上,则连接,,分别作出,的垂直平分线,线段垂直平分线的交点即为所求.
【详解】解:如图,连接,,分别作出,的垂直平分线,
,的垂直平分线的交点为,
旋转中心是点,
故选:B.
3.下列图案中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】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.根据中心对称图形的定义判断即可.
【详解】解:A.不是中心对称图形,故不符合题意;
B.不是中心对称图形,故不符合题意;
C.是中心对称图形,故符合题意;
D.不是中心对称图形,故不符合题意;
4.花窗是中国古代园林建筑中窗的一种装饰和美化的形式,是中华传统文化的体现之一下列花窗图案中,对称轴数量最多的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】画出每个图形的对称轴,再对比即可.
【详解】
A:,此图有两条对称轴;
B:,此图有一条对称轴;
C:,此图有四条对称轴;
D:,此图不是轴对称图形,没有对称轴;
综上,对称轴最多的为C.
5.将长方形沿折叠,得到如图所示的图形,若,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据折叠前后的两个图形能够完全重合,再结合平角等于求出的度数即可.
【详解】解:∵矩形沿折叠得到 ,
,
∵,,
∴,
∴.
二、填空题
6.如图,四边形是轴对称图形,所在的直线是它的对称轴,,.则四边形的周长为___________.
【答案】18
【分析】根据轴对称图形的性质可得到的长度,即可计算四边形的周长.
【详解】解:∵四边形是轴对称图形,所在的直线是它的对称轴,,,
∴,
∴四边形的周长为.
7.如图,在中,,将绕着点顺时针旋转后得到,则_________________.
【答案】/100度
【分析】根据旋转的性质得到,,进而求出的度数.
【详解】解:绕着点顺时针旋转后得到,
,,
.
8.如图,长方形中,,,将它沿平移得到长方形,则图中阴影部分的面积为________.
【答案】
【分析】本题主要考查平移的性质和线段的运算,,,四边形为长方形,求得,进而可求得答案.
【详解】根据题意可知,,,四边形为长方形,
所以.
所以四边形的面积.
故答案为:
9.如图,将直角三角形沿方向平移得到直角三角形,已知,,.则图中阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】根据题意,分别得出、、的长度,根据等量代换得出,求解即可得出结果.
【详解】解:∵直角三角形沿方向平移得到直角三角形,
∴,,,
∵,
∴,
∵直角三角形与直角三角形面积相同,
即,
∴,
故图中阴影部分的面积为.
10.如图,把一长方形纸片的一角沿折叠(长方形的四个内角都是),点D的对应点落在内部.若,且,则的度数为________ .
【答案】/33度
【分析】设,则,由折叠的性质得到:,又因为,可得,求出,即可求出.
【详解】解:由题意,,
设,
∵,
∴,
由折叠性质得:,
又∵,
∴,
解得:,
∴.
三、解答题
11.如图,已知三角形,,.请用尺规作图法在边上求作一点,使得平分.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】图见解析
【分析】作一个角的角平分线:先以角的顶点为圆心,任意长为半径画弧,交角的两边于两点;再分别以这两个交点为圆心,大于两交点距离一半的长度为半径画弧,在这个角的内部两弧相交于一点;最后过角的顶点和这个交点作射线,这条射线就是角的平分线.
【详解】解:在边上作一点,使得平分,如图所示:
.
12.如图所示,三角形和三角形关于某一点成中心对称,其中边的对应边是.请在图中画出中心对称点,并补全三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了作中心对称图形,根据题意先作关键点的对应点,最后连接即可.
【详解】解:如图,连接,相交于点O,连接并延长至点,使,连接,,
则点O和三角形即为所求.
13.(1)如图1,所有小正方形的边长都为1个单位,A、B、C均在格点上.用无刻度直尺完成下列作图:①过点C画的平行线;②过点A画的垂线,垂足为G;③过点A画的垂线,交于点H;则线段________的长度是点B到直线的距离.
(2)如图2,已知,垂足为点A,内部有一条射线,用无刻度的直尺和圆规作图:作出射线,使得.(保留作图痕迹)
【答案】(1)图见解析,;(2)图见解析
【分析】本题考查作图﹣应用与设计作图,点到直线的距离,平行线的判定和性质,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
(1)根据平行线的判定,垂线的定义画出图形即可;
(2)利用尺规作直线于点H即可.
【详解】解:(1)如图,直线,直线,直线即为所求,线段的长是点B到直线的距离.
故答案为:;
(2)如图,直线即为所求:
14.如图是由边长为的小正方形组成的网格,直线是一条网格线,点、在格点上,的三个顶点都在格点(网格线的交点)上.
(1)作出关于直线对称的;
(2)在直线上画出点,使四边形的周长最小.
【答案】(1) 即为所求;
(2)见解析
【分析】(1)根据要求作图即可;
(2)连接交于即可.
【详解】(1)解:如图, 即为所求;
(2)解:如图,点即为所求;
15.如图1,为直线上一点,将一副直角三角板按如图所示放置(其中,),将三角板绕点以每秒的速度按顺时针方向旋转一周.
(1)如图2,经过3秒;
①此时,__________.
②此时是否平分?请说明理由:
(2)若在三角板转动的同时,三角板也绕点每秒的速度沿顺时针方向旋转一周,如图3.那么经过多长时间直线平分?请说明理由.
【答案】(1)①;②平分,理由见解析
(2)经过直线平分,理由见解析
【分析】(1)①根据,即可解答;
②求得即可进行判断;
(2)分两种情况,即运动到的平分线的位置或运动到的平分线的延长线的位置,分别求解即可.
【详解】(1)①解:根据题意可得;
②解:平分,理由如下:
,
,
,
,
,
平分;
(2)解:经过直线平分,理由见解析,
设经过直线平分,
当运动到的平分线的位置时,如图,
由题意可得,,
,
平分,
,
解得;
当运动到的平分线的位置时,如图,
由题意可得,,
,
平分,
,
解得;
三角板绕点每秒的速度沿顺时针方向旋转一周,
,
故不符合题意,舍去,
综上,经过直线平分.
【点睛】本题需要分类讨论,即运动到的平分线的位置或运动到的平分线的延长线的位置.
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