内容正文:
专题12旋转与图形变换应用同步讲义
· 认识旋转:理解旋转三要素(中心、方向、角度),掌握旋转性质(图形全等、对应点到中心距离相等、夹角等于旋转角)。
· 旋转应用:能识别旋转生成的图案,确定旋转中心,画出旋转后的图形。
· 变换综合:区分平移、轴对称、旋转三种变换,明确它们都不改变图形形状与大小。
· 实践拓展:能分析复杂图案的变换构成,并用图形变换设计图案、解决简单实际问
.
必备知识
点梳理
1.旋转的核心概念
2.旋转的基本性质(必考核心)
3.作旋转图形的步骤(必考操作)
4.平面图形变换的简单应用
常考题型
精讲精炼
1.判断生活中的旋转现象
2.找旋转中心.旋转角.对应点
3.利用旋转的性质求解
4.由旋转性质说明线段.角相等
5.旋转的性质及辨析
6.画旋转图形
7.识别旋转生成的图案
8.确定旋转中心的数量
9.平面图形变换的简单应用
强化巩固
解答题(4题)
【知识点01.旋转的核心概念】
1.旋转的定义:在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转。
关键三要素:旋转中心(定点,绕着转的点,可在图形上、图形内、图形外)、
旋转方向(顺时针 / 逆时针)、旋转角度(转动的夹角,0°< 角度 < 360°)。
2. 旋转的对应元素:旋转后图形与原图形的对应点(如 A→A')、对应线段(如 AB→A'B')、对应角(如∠A→∠A')。
3.旋转角:任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角,如△ABC 绕 O 旋转,∠AOA'、∠BOB'、∠COC' 均为旋转角,且大小相等
【知识点02.旋转的基本性质】
1.旋转前后的两个图形全等(形状、大小不变,仅位置改变),且满足:
2.对应点到旋转中心的距离相等;
3.对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
4.对应线段相等,对应角相等
▶ 几何语言:若△ABC 绕点 O 旋转得到△A'B'C',则① △ABC≌△A'B'C';② OA=OA',OB=OB',OC=OC';③ ∠AOA'=∠BOB'=∠COC'= 旋转角;④ AB=A'B',∠BAC=∠B'A'C'。
【知识点03.作旋转图形的步骤】
已知:原图形、旋转中心 O、旋转方向、旋转角度
步骤:
1.找关键点:确定原图形的关键点(如多边形的顶点、线段的端点、圆的圆心等);
2.找点:分别以定点 O 为端点,连接各关键点,按指定方向作与连线夹角相等的射线,在射线上截取与原关键点到 O 的距离相等的线段,得到各关键点的新点;
3.连点成形:按原图形的连接顺序,依次连接各新点,得到转动后的图形。
1.取点:取△ABC 的顶点 A,B,C。
2.作对应点:
连接 OA,OB,OC;
作 ∠AOA′=∠BOB′=∠COC′;
截取 OA′=OA,OB′=OB,OC′=OC,得 A′,B′,C′。
3.连线:顺次连接 A′,B′,C′,得△A′B′C′。
▶ 易错点:作对应点时,距离和角度缺一不可,避免只转角度不控距离,或只控距离不转角度。
【知识点04.平面图形变换的简单应用】
平移、轴对称、旋转三种基本图形变换的综合运用,核心是 “识别变换类型→运用变换性质→解决作图、图案设计、实际问题”,无新概念,重点在综合应用能力。
左图轴对称 中图旋转 右图平移
一、三种基本图形变换的对比(核心,明确异同,避免混淆)
变换类型
核心要素
关键性质
图形间的关系
平移
平移方向、平移距离
对应点连线平行(或共线)且相等;对应线段平行(或共线)且相等
全等,位置沿直线移动
轴对称
对称轴(直线)
对应点连线被对称轴垂直平分;对应线段、对应角相等
全等,关于对称轴成镜像
旋转
旋转中心、方向、角度
对应点到旋转中心距离相等;旋转角相等
全等,绕定点
▶ 共性:三种变换后,图形形状、大小不变,均为全等变换(合同变换),仅位置改变。
高频易错点
1.作旋转图形时,遗漏旋转方向或旋转角度,或未保证对应点到旋转中心的距离相等;
2.混淆三种变换的性质,如将旋转的 “对应点到中心距离相等” 与平移的 “对应点连线平行且相等” 混淆;
3.分析复杂图案时,找不准基本图形,或误判变换类型。
【题型1.判断生活中的旋转现象】
【典例】在体育课上,当老师下达口令“向左转”时,你正确的动作应是以左脚跟为旋转中心,沿着_________(填“顺时针”或“逆时针”)方向旋转_________度.
【跟踪专练1】下列说法错误的是( )
A.图形的平移后,每组对应点之间的距离相等
B.图形的旋转后,对应点到旋转中心的距离相等
C.两个图形关于某条直线对称,对应点一定在直线的两旁
D.两个图形如果关于一条直线成轴对称,那么由这两个图形所组成的图形是轴对称图形
【跟踪专练2】在平移现象后面画“△”,在旋转现象后面画“○”.
_____________________
【跟踪专练3】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
【题型2.找旋转中心.旋转角.对应点】
【典例】如图所示的风车,绕着它的中心点旋转,若旋转后的风车与自身重合,旋转角至少为____.
【跟踪专练1】如图,在的正方形网格中,由旋转得到,其旋转中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【跟踪专练2】如图,在正方形网格中,图②是由图①经过变换得到的,其旋转中心可能是点___________(选填“A”“B”“C”或“D”).
【跟踪专练3】如图,在正三角形网格中,将绕某个点旋转,得到,则下列四个点中能作为旋转中心的是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【题型3.利用旋转的性质求解】
【典例】如图,将绕点按逆时针方向旋转后得到,若,则的度数是_____.
【跟踪专练1】如图,将等腰直角三角尺绕顶点顺时针旋转,则的度数为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,将绕点A按逆时针方向旋转得到.若点在线段BC的延长线上,则的大小为__________.
【跟踪专练3】如图,绕点C逆时针旋转得到,若与互补,则n的值为( )
A.60 B.90 C.100 D.120
【题型4.由旋转性质说明线段.角相等】
【典例】如图所示,绕着点O逆时针旋转后与重合,那么,线段与线段____相等.
【跟踪专练1】如图,将三角形绕点C逆时针旋转一定的角度得到三角形,此时点A在边上.若,,则的长为( )
A.4 B.3 C.2.5 D.2
【跟踪专练2】如图,将绕点顺时针旋转后得到,点与点是对应点,点与点是对应点.如果,那么______°
【跟踪专练3】如图,将四边形绕点O顺时针旋转一定角度得到四边形,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【题型5.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,三角形乙是三角形甲经过旋转变换得到的,则其旋转中心是点____ ,逆时针方向旋转了____度.
【跟踪专练2】将图以圆心为中心,旋转180°后得到的图案是( )
A. B.
B. C. D.
【跟踪专练3】全等三角形又叫做合同三角形,平面内的合同三角形分为真正合同三角形与镜面合同三角形,假设△ABC和△A1B1C1是全等(合同)三角形,点A与点A1对应,点B与点B1对应,点C与点C1对应,当沿周界A→B→C→A,及A1→B1→C1→A1环绕时,若运动方向相同,则称它们是真正合同三角形(如图1),若运动方向相反,则称它们是镜面合同三角形(如图2),两个真正合同三角形都可以在平面内通过平移或旋转使它们重合,两个镜面合同三角形要重合,则必须将其中一个翻转180°,下列各组合同三角形中,是镜面合同三角形的是( )
A. B. C.D.
【题型6.画旋转图形】
【典例】如图,将正方形图案绕中心O按顺时针旋转后,得到的图案是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,将长方形向______平移______格,再绕______,______时针旋转______,就可以将其移至方框所示的位置.
【跟踪专练2】如图,将方格纸中的图形绕点逆时针旋转后得到的图形是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练3】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_______.
【题型7.识别旋转生成的图案】
【典例】将校徽按顺时针方向旋转后得到的图形是图中的( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】观察如图所示的图案(考虑阴影),它可以看作图案的______通过______(方式)得到的.
【跟踪专练2】观察图,图形②是图形①( )得到的
A.先向右平移3个格,再绕C点逆时针旋转
B.先绕C点逆时针旋转,再向右平移2个格
C.先向右平移2个格,再绕B点逆时针旋转
D.先绕A点顺时针旋转,再向右平移3个格
【跟踪专练3】如图,以下图形变化能使图形甲和图形乙重合的是( )
A.将甲绕点顺时针旋转.
B.将乙绕点逆时针旋转.
C.将甲绕着和中垂线的交点顺时针旋转.
D.将甲先向下平移至点和重合,再绕点逆时针旋转.
【题型8.确定旋转中心的数量】
【典例】如图,如果将正方形甲旋转到正方形乙的位置,可以作为旋转中心的点有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【跟踪专练1】如图,正方形旋转后能与正方形重合,那么图形所在的平面内可以作为旋转中心的点的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
【跟踪专练2】如图,正方形旋转后能与正方形重合,那么点,,,中,可以作为旋转中心的有______个.
【题型9.平面图形变换的简单应用】
【典例】如图所示,在正方形网格中,图①经过______变换可以得到图②;图③是由图②经过旋转变换得到的,其旋转中心是点______(填“A”或“B”或“C”).
【跟踪专练1】将正方形纸片裁剪后可通过平移、旋转等方式拼接出多种有创意的美丽图形.将下列正方形沿虚线剪开后,通过平移、旋转拼成的“鸟”的图案为( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】把18个边长都为1的等边三角形如图拼接成平行四边形,且其中6个涂上了阴影现在,可以旋转、翻折或平移某一个阴影等边三角形到某一个空白的等边三角形处,使新构成的阴影部分图案是轴对称图形,共可得________种轴对称图形.
【跟踪专练3】如图,图2中的图案可以看作是由图1中的基本图案通过一定的图形变换形成的,这个图形变换不可能是( )
A.旋转 B.轴对称 C.平移 D.轴对称和旋转
【解答题】
1.如图,正方形中,点E是线段延长线上一点,连接,,.
(1)将线段沿着射线方向运动,使得点A与点B重合,用代数式表示线段扫过的平面部分的面积为 .
(2)将三角形绕平面内某一点顺时针旋转,使旋转后的三角形有一边与正方形的一边完全重合,请在备用图中画出符合条件的4种情况,并写出旋转中心、旋转角.
2.如图所示,是等边三角形,是延长线上一点,经过旋转后到达的位置,
(1)旋转中心是 ,逆时针旋转了 度;
(2)如果是的中点,那么经过上述旋转后,点转到的位置为 .
3.如图,点为正方形内一点,经逆时针旋转后能与重合.
(1)旋转中心是_____,旋转角度最小为_____度;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)若,说明.
4.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.
试卷第1页,共3页
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专题12旋转与图形变换应用同步讲义
· 认识旋转:理解旋转三要素(中心、方向、角度),掌握旋转性质(图形全等、对应点到中心距离相等、夹角等于旋转角)。
· 旋转应用:能识别旋转生成的图案,确定旋转中心,画出旋转后的图形。
· 变换综合:区分平移、轴对称、旋转三种变换,明确它们都不改变图形形状与大小。
· 实践拓展:能分析复杂图案的变换构成,并用图形变换设计图案、解决简单实际问
.
必备知识
点梳理
1.旋转的核心概念
2.旋转的基本性质(必考核心)
3.作旋转图形的步骤(必考操作)
4.平面图形变换的简单应用
常考题型
精讲精炼
1.判断生活中的旋转现象
2.找旋转中心.旋转角.对应点
3.利用旋转的性质求解
4.由旋转性质说明线段.角相等
5.旋转的性质及辨析
6.画旋转图形
7.识别旋转生成的图案
8.确定旋转中心的数量
9.平面图形变换的简单应用
强化巩固
解答题(4题)
【知识点01.旋转的核心概念】
1.旋转的定义:在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转。
关键三要素:旋转中心(定点,绕着转的点,可在图形上、图形内、图形外)、
旋转方向(顺时针 / 逆时针)、旋转角度(转动的夹角,0°< 角度 < 360°)。
2. 旋转的对应元素:旋转后图形与原图形的对应点(如 A→A')、对应线段(如 AB→A'B')、对应角(如∠A→∠A')。
3.旋转角:任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角,如△ABC 绕 O 旋转,∠AOA'、∠BOB'、∠COC' 均为旋转角,且大小相等
【知识点02.旋转的基本性质】
1.旋转前后的两个图形全等(形状、大小不变,仅位置改变),且满足:
2.对应点到旋转中心的距离相等;
3.对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
4.对应线段相等,对应角相等
▶ 几何语言:若△ABC 绕点 O 旋转得到△A'B'C',则① △ABC≌△A'B'C';② OA=OA',OB=OB',OC=OC';③ ∠AOA'=∠BOB'=∠COC'= 旋转角;④ AB=A'B',∠BAC=∠B'A'C'。
【知识点03.作旋转图形的步骤】
已知:原图形、旋转中心 O、旋转方向、旋转角度
步骤:
1.找关键点:确定原图形的关键点(如多边形的顶点、线段的端点、圆的圆心等);
2.找点:分别以定点 O 为端点,连接各关键点,按指定方向作与连线夹角相等的射线,在射线上截取与原关键点到 O 的距离相等的线段,得到各关键点的新点;
3.连点成形:按原图形的连接顺序,依次连接各新点,得到转动后的图形。
1.取点:取△ABC 的顶点 A,B,C。
2.作对应点:
连接 OA,OB,OC;
作 ∠AOA′=∠BOB′=∠COC′;
截取 OA′=OA,OB′=OB,OC′=OC,得 A′,B′,C′。
3.连线:顺次连接 A′,B′,C′,得△A′B′C′。
▶ 易错点:作对应点时,距离和角度缺一不可,避免只转角度不控距离,或只控距离不转角度。
【知识点04.平面图形变换的简单应用】
平移、轴对称、旋转三种基本图形变换的综合运用,核心是 “识别变换类型→运用变换性质→解决作图、图案设计、实际问题”,无新概念,重点在综合应用能力。
左图轴对称 中图旋转 右图平移
一、三种基本图形变换的对比(核心,明确异同,避免混淆)
变换类型
核心要素
关键性质
图形间的关系
平移
平移方向、平移距离
对应点连线平行(或共线)且相等;对应线段平行(或共线)且相等
全等,位置沿直线移动
轴对称
对称轴(直线)
对应点连线被对称轴垂直平分;对应线段、对应角相等
全等,关于对称轴成镜像
旋转
旋转中心、方向、角度
对应点到旋转中心距离相等;旋转角相等
全等,绕定点
▶ 共性:三种变换后,图形形状、大小不变,均为全等变换(合同变换),仅位置改变。
高频易错点
1.作旋转图形时,遗漏旋转方向或旋转角度,或未保证对应点到旋转中心的距离相等;
2.混淆三种变换的性质,如将旋转的 “对应点到中心距离相等” 与平移的 “对应点连线平行且相等” 混淆;
3.分析复杂图案时,找不准基本图形,或误判变换类型。
【题型1.判断生活中的旋转现象】
【典例】在体育课上,当老师下达口令“向左转”时,你正确的动作应是以左脚跟为旋转中心,沿着_________(填“顺时针”或“逆时针”)方向旋转_________度.
【答案】 逆时针 90
【分析】本题考查旋转的基本概念,解题的关键是结合生活实际理解“向左转”这一旋转动作的旋转方向和旋转角度.
根据生活中“向左转”的动作实际情况,确定旋转方向和角度.
【详解】解:在体育课上,“向左转”的动作是以左脚跟为旋转中心,沿着逆时针方向旋转90度.
故答案为:逆时针,90.
【跟踪专练1】下列说法错误的是( )
A.图形的平移后,每组对应点之间的距离相等
B.图形的旋转后,对应点到旋转中心的距离相等
C.两个图形关于某条直线对称,对应点一定在直线的两旁
D.两个图形如果关于一条直线成轴对称,那么由这两个图形所组成的图形是轴对称图形
【答案】C
【分析】本题考查平移、旋转及轴对称的性质,根据各选项的描述,结合图形变换的基本性质逐一判断即可.
【详解】解:A、平移后,图形上每对对应点移动的距离和方向均相同,故对应点间距相等,正确;
B、旋转过程中,对应点到旋转中心的距离保持不变,正确;
C、若两个图形关于某直线对称,可能存在对应点位于对称轴上(如对称点自身在轴上),此时对应点不在直线两旁,错误;
D、两个图形关于直线对称,则组合图形沿该直线对折可重合,是轴对称图形,正确;
故选:C.
【跟踪专练2】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.
【跟踪专练3】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.
【题型2.找旋转中心.旋转角.对应点】
【典例】如图所示的风车,绕着它的中心点旋转,若旋转后的风车与自身重合,旋转角至少为____.
【答案】/90度
【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.
【详解】风车绕着它的中心点旋转,若旋转后的风车与自身重合,旋转角至少为,
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,在的正方形网格中,由旋转得到,其旋转中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】A
【分析】本题主要考查了旋转的性质,熟练掌握旋转中心在对应点连线的垂直平分线上是解题的关键.根据旋转的性质可知:旋转中心在对应点连线的垂直平分线上,进而得出答案.
【详解】 解:根据旋转的性质可知:旋转中心在对应点连线的垂直平分线上, 由图形可知:点在的垂直平分线上,又在的垂直平分线上,
∴旋转中心是点,
故选:A.
【跟踪专练2】如图,在正方形网格中,图②是由图①经过变换得到的,其旋转中心可能是点___________(选填“A”“B”“C”或“D”).
【答案】B
【分析】对应点连线段的垂直平分线的交点就是旋转中心,由此不难找到答案.
【详解】如图连接,,作线段,的垂直平分线,交点就是旋转中心.
故答案为:B.
【点睛】本题考查旋转的定义和旋转,掌握对应点连线段的垂直平分线的交点就是旋转中心是解题的关键.
【跟踪专练3】如图,在正三角形网格中,将绕某个点旋转,得到,则下列四个点中能作为旋转中心的是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【答案】C
【分析】本题考查了旋转中心,熟练掌握旋转中心的定义,学会构造旋转对应点连线的垂直平分线找出旋转中心是解题的关键.连接、,分别作和的垂直平分线,则交点即为旋转中心.
【详解】解:将绕某个点旋转,得到,则与为对应点,则与为对应点,
连接、,分别作和的垂直平分线,如图所示交于点C,故点C为旋转中心.
故选:C.
【题型3.利用旋转的性质求解】
【典例】如图,将绕点按逆时针方向旋转后得到,若,则的度数是_____.
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转的性质,根据旋转的性质得到的度数,再由角的和差关系可得答案.
【详解】解:由旋转的性质可得,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,将等腰直角三角尺绕顶点顺时针旋转,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质, 根据旋转可知,,,然后根据代入数据进行计算即可得解.
【详解】解:由题意可知,,
由旋转可知,,,
∴,
故选:B.
【跟踪专练2】如图,将绕点A按逆时针方向旋转得到.若点在线段BC的延长线上,则的大小为__________.
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质与等腰三角形的性质,掌握利用旋转得到等腰三角形,结合等腰三角形内角和计算角度是解题的关键.
根据旋转的性质得到等腰三角形,结合等腰三角形的角度计算,再通过角的和求出的大小.
【详解】解:由旋转的基本性质,得,,,
∴,,
∴.
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,绕点C逆时针旋转得到,若与互补,则n的值为( )
A.60 B.90 C.100 D.120
【答案】B
【分析】本题主要考查旋转的性质,设,由旋转的性质可知,,,,由与互补可得,从而查得结论.
【详解】解:设,
由旋转的性质可知,,
∴,.
∵与互补,
∴,即,
∴,
∴.
故选:B.
【题型4.由旋转性质说明线段.角相等】
【典例】如图所示,绕着点O逆时针旋转后与重合,那么,线段与线段____相等.
【答案】/
【分析】根据旋转的性质可得结论.
【详解】解:由旋转可知:与对应,
∴与为对应边,
即,
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,解题的关键是掌握旋转前后对应边相等.
【跟踪专练1】如图,将三角形绕点C逆时针旋转一定的角度得到三角形,此时点A在边上.若,,则的长为( )
A.4 B.3 C.2.5 D.2
【答案】D
【分析】本题主要考查了图形的旋转,线段的和差,根据图形旋转的性质可得,即可求解.熟练掌握图形旋转的性质是解题的关键.
【详解】解:∵将绕点C逆时针旋转一定的角度得到,此点A在边上,
∴,
∵,
∴.
故选:D.
【跟踪专练2】如图,将绕点顺时针旋转后得到,点与点是对应点,点与点是对应点.如果,那么______°
【答案】125
【分析】本题考查旋转的性质,解题的关键是掌握:旋转变换只改变图形的位置不改变图形的形状与大小.据此解答即可.
【详解】解:∵将绕点顺时针旋转后得到,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,将四边形绕点O顺时针旋转一定角度得到四边形,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了旋转的性质.根据旋转的性质:旋转前后的图形,对应边相等,对应角相等,对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,据此逐一判断即可.
【详解】解:由旋转的性质可得,,,,
观察四个选项,选项B符合题意,
故选:B.
【题型5.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,三角形乙是三角形甲经过旋转变换得到的,则其旋转中心是点____ ,逆时针方向旋转了____度.
【答案】 N 90
【分析】根据对应点到旋转中心的距离相等可确定旋转中心,对应点与旋转中心的连线所形成的角为旋转角进行解答即可.
【详解】解:如图,连接N与两个三角形的对应点,发现两个三角形的对应点到点N的距离相等,且对应点与N的连线所成的角是直角,故旋转中心是点N,逆时针方向旋转了90°,
故答案为:N,90.
【点睛】本题考查旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解答的关键.
【跟踪专练2】将图以圆心为中心,旋转180°后得到的图案是( )
A. B.
B. C. D.
【答案】D
【分析】根据旋转的性质,旋转的前后图形不发生任何变化,绕中心旋转180°,即是对应点绕旋转中心旋转180°,据此解题.
【详解】将以圆心为中心,旋转180°后得到的图案是,
故选:D.
【点睛】本题考查利用旋转设计图案,是基础考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
【跟踪专练3】全等三角形又叫做合同三角形,平面内的合同三角形分为真正合同三角形与镜面合同三角形,假设△ABC和△A1B1C1是全等(合同)三角形,点A与点A1对应,点B与点B1对应,点C与点C1对应,当沿周界A→B→C→A,及A1→B1→C1→A1环绕时,若运动方向相同,则称它们是真正合同三角形(如图1),若运动方向相反,则称它们是镜面合同三角形(如图2),两个真正合同三角形都可以在平面内通过平移或旋转使它们重合,两个镜面合同三角形要重合,则必须将其中一个翻转180°,下列各组合同三角形中,是镜面合同三角形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】抓住关键语句,两个镜面合同三角形要重合,则必须将其中一个翻转180.
【详解】B选项中的两个三角形经过翻转180°就可以重合,符合题意;
其它三个选项都需要通过平移或旋转使它们重合,不符合题意.
故选B.
【点睛】本题考查了图形平移,旋转的性质,轴对称的性质,分析题意是解题的关键.
【题型6.画旋转图形】
【典例】如图,将正方形图案绕中心O按顺时针旋转后,得到的图案是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查图形的旋转,根据图形旋转的性质直接判断即可.
【详解】解:将正方形图案绕中心O顺时针旋转后,得到的图案是:
故选:C.
【跟踪专练1】如图,将长方形向______平移______格,再绕______,______时针旋转______,就可以将其移至方框所示的位置.
【答案】 右 5 顺 90
【分析】根据所给图示可知,长方形向右平移5格得到长方形,再将长方形绕顺时针旋转即可.
【详解】解:根据图示可知,将长方形向右平移5格,再绕,顺时针旋转,就可以将其移至方框所示的位置.
故答案为:右,5,,顺,90.
【点睛】本题考查图形的平移和旋转,解题的关键是看懂所给图示,掌握平移和旋转的特点.
【跟踪专练2】如图,将方格纸中的图形绕点逆时针旋转后得到的图形是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用已知将图形绕点逆时针旋转得出符合题意的图形即可.本题考查了生活中的旋转现象,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【详解】解:如图所示:将方格纸中的图形绕点逆时针旋转后得到的图形是
故选:C.
【跟踪专练3】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:.
【题型7.识别旋转生成的图案】
【典例】将校徽按顺时针方向旋转后得到的图形是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查旋转的性质,根据旋转的性质可得答案.
【详解】解:将校徽按顺时针方向旋转后得到的图形是:
故选:D.
【跟踪专练1】观察如图所示的图案(考虑阴影),它可以看作图案的______通过______(方式)得到的.
【答案】 四分之一 旋转
【分析】本题考查了旋转性质,认真观察图形,得出原图形可以看做图案的四分之一通过每次旋转90度得到的,即可作答.
【详解】解:观察图形可知,它可以看做图案的四分之一通过每次旋转90度得到的,
故答案为:四分之一,旋转.
【跟踪专练2】观察图,图形②是图形①( )得到的
A.先向右平移3个格,再绕C点逆时针旋转
B.先绕C点逆时针旋转,再向右平移2个格
C.先向右平移2个格,再绕B点逆时针旋转
D.先绕A点顺时针旋转,再向右平移3个格
【答案】B
【分析】本题考查了旋转,平移的性质,熟练掌握性质是解题的关键.根据旋转,平移的特点解答即可.
【详解】解:根据题意,得先绕C点逆时针旋转再向右平移2个格,得到题意图,
故选:B.
【跟踪专练3】如图,以下图形变化能使图形甲和图形乙重合的是( )
A.将甲绕点顺时针旋转.
B.将乙绕点逆时针旋转.
C.将甲绕着和中垂线的交点顺时针旋转.
D.将甲先向下平移至点和重合,再绕点逆时针旋转.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转的性质,由旋转的性质可得将甲绕着和中垂线的交点顺时针旋转,图形甲和图形乙重合.
【详解】解:A、将甲绕点顺时针旋转,图形甲和图形乙不能重合,不符合题意;
B、将乙绕点逆时针旋转,图形甲和图形乙不能重合,不符合题意;
C、将甲绕着和中垂线的交点顺时针旋转,图形甲和图形乙重合,符合题意;
D、将甲先向下平移至点和重合,再绕点逆时针旋转,图形甲和图形乙不能重合,不符合题意.
故选:C.
【题型8.确定旋转中心的数量】
【典例】如图,如果将正方形甲旋转到正方形乙的位置,可以作为旋转中心的点有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据旋转的性质,即可得出,分别以A,B,C为旋转中心即可从正方形甲旋转到正方形乙的位置.
【详解】解:如图,
绕A点逆时针旋转90°,可到正方乙的位置;
绕C点顺时针旋转90°,可到正方乙的位置;
绕AC的中点B旋转180°,可到正方乙的位置;
故选:C.
【点睛】本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等;特别注意容易忽略点B.
【跟踪专练1】如图,正方形旋转后能与正方形重合,那么图形所在的平面内可以作为旋转中心的点的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
【答案】C
【分析】本题主要考查了找旋转中心,旋转的性质,旋转前后的两个图形大小形状完全相同,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等;
分别以C、D、的中点为旋转中心进行旋转,都能使正方形旋转后能与正方形重合,即可求解.
【详解】以点C为旋转中心,把正方形逆时针旋转,可得到正方形;
以点D为旋转中心,把正方形顺时针旋转,可得到正方形;
以的中点为旋转中心,把正方形旋转,可得到正方形;
所以旋转中心有3个.
故选:C.
【跟踪专练2】如图,正方形旋转后能与正方形重合,那么点,,,中,可以作为旋转中心的有______个.
【答案】2.
【分析】根据旋转的性质,分类讨论确定旋转中心.
【详解】解:把正方形ABCD绕点D逆时针旋转90°能与正方形CDEF重合,则旋转中心为点D;
把正方形ABCD绕点C顺时针旋转90°能与正方形CDEF重合,则旋转中心为点C;
综上,可以作为旋转中心的有2个.
故答案为:2.
【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.也考查了正方形的性质.
【题型9.平面图形变换的简单应用】
【典例】如图所示,在正方形网格中,图①经过______变换可以得到图②;图③是由图②经过旋转变换得到的,其旋转中心是点______(填“A”或“B”或“C”).
【答案】 平移 A
【分析】根据平移和旋转图形的定义作答即可.
【详解】观察可得:图①与图②对应顶点的连线互相平行,故通过平移可以得到.根据旋转中心的确定方法:两组对应点连线的垂直平分线的交点,可确定图②经过旋转变换得到图③的旋转中心是点A.
【点睛】本题主要考查平移和旋转的区别,平移是整体移动而旋转是绕着一定点旋转.
【跟踪专练1】将正方形纸片裁剪后可通过平移、旋转等方式拼接出多种有创意的美丽图形.将下列正方形沿虚线剪开后,通过平移、旋转拼成的“鸟”的图案为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据正方形的性质,平移、旋转的性质解答即可.
本题考查了正方形的性质,平移、旋转的性质,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】
解:根据正方形的性质,平移、旋转性质,得到图案为.
故选:B.
【跟踪专练2】把18个边长都为1的等边三角形如图拼接成平行四边形,且其中6个涂上了阴影现在,可以旋转、翻折或平移某一个阴影等边三角形到某一个空白的等边三角形处,使新构成的阴影部分图案是轴对称图形,共可得________种轴对称图形.
【答案】
【分析】把六个等边三角形分别经过旋转、翻折或平移,根据轴对称图形的定义进行判断即可得解.
【详解】解:∵把六个等边三角形分别经过旋转、翻折或平移可以得到的轴对称图形有:
∴共可得到种轴对称图形
故答案是:
【点睛】本题考查了轴对称图形的定义,判断一个图形是否是轴对称图形就看能否找到对称轴.
【跟踪专练3】如图,图2中的图案可以看作是由图1中的基本图案通过一定的图形变换形成的,这个图形变换不可能是( )
A.旋转 B.轴对称 C.平移 D.轴对称和旋转
【答案】C
【分析】本题考查几何变换的知识,根据图形的特征可知图形所在的中心可以是旋转中心,中间两条线段所在的两条直线是对称轴;根据上述特征结合平移,旋转,对称,轴对称的概念解答即可,熟练掌握平移、旋转、轴对称的定义是关键.
【详解】解:∵图形2所在的中心可以是旋转中心,
∴图形2可由旋转变换得到,
∵中间两条线段所在的两条直线是对称轴,
∴图形2可由轴对称变换得到,
∴图形2可由旋转和轴对称变换得到,不能由平移得到,
故选:C.
【解答题】
1.如图,正方形中,点E是线段延长线上一点,连接,,.
(1)将线段沿着射线方向运动,使得点A与点B重合,用代数式表示线段扫过的平面部分的面积为 .
(2)将三角形绕平面内某一点顺时针旋转,使旋转后的三角形有一边与正方形的一边完全重合,请在备用图中画出符合条件的4种情况,并写出旋转中心、旋转角.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查了平移的性质,旋转的性质,解题的关键是掌握旋转的性质:旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角.
(1)根据平移的性质和平行四边形的面积公式计算即可;
(2)根据旋转的性质画出图形得出旋转中心和角度即可.
【详解】(1)解:线段扫过的平面部分的面积为:,
故答案为:;
(2)解:①如图,旋转中心:边的中点O,顺时针旋转;
②如图,旋转中心:点D,顺时针旋转;
③如图,旋转中心:正方形对角线交点G,顺时针旋转;
④如图,旋转中心:正方形对角线交点G,顺时针旋转.
2.如图所示,是等边三角形,是延长线上一点,经过旋转后到达的位置,
(1)旋转中心是 ,逆时针旋转了 度;
(2)如果是的中点,那么经过上述旋转后,点转到的位置为 .
【答案】(1)点,60;(2)的中点
【分析】(1)根据旋转的定义,确定旋转中心和旋转角度即可;
(2)根据旋转不改变形状即可解答.
【详解】解:(1)由经过旋转后到达的位置,
得,旋转中心是点,逆时针旋转了60度,
故填:点,60;
(2)如果是的中点,那么经过上述旋转后,点转到的位置为的中点;
故填:的中点.
【点睛】本题主要考查的是旋转的性质、旋转的定义,掌握旋转前后图形所具有的性质——不变性质以及明确旋转中心、旋转角度和旋转位置成为解答本题的关键.
3.如图,点为正方形内一点,经逆时针旋转后能与重合.
(1)旋转中心是_____,旋转角度最小为_____度;
(2)判断的形状,并说明理由;
(3)若,说明.
【答案】(1)点,90
(2)等腰直角三角形,理由见解析
(3)见解析
【分析】本题考查几何图形的旋转,熟悉“旋转的概念、性质”是解答本题的关键.
(1)根据旋转的定义结合已知条件分析解答即可;
(2)由旋转的性质可知,,,由此可得是等腰直角三角形;
(3)由旋转可得,进而得到,从而证明结论.
【详解】(1)解:∵是正方形,
∴,
∵经逆时针旋转后能与重合,
∴旋转中心是点,旋转角度最小为,
故答案为:点,;
(2)解:是等腰直角三角形,理由为
四边形是正方形,
,
由旋转,得,,
是等腰直角三角形;
(3)证明:由旋转,得,
,
,
.
4.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.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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