内容正文:
专题06图形的平移与旋转期中复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.掌握平移、旋转的定义、性质及关键要素,熟记坐标系内平移的坐标规律;
2.理解中心对称与中心对称图形的概念、性质,能区分三者变换关系。
1.能规范完成平移、旋转、中心对称的作图;
2.会用变换性质结合全等解决几何计算与证明;
3.能处理坐标系与图形变换结合的综合问题。
1.基础题(选择 / 填空)快速判定、准确求解,零失误;
2.作图题步骤规范、标注清晰,稳拿满分;
3.中档综合题能提取变换条件,快速找到解题突破口,高效解题。
题型01.平移现象与概念判断
题型02.平移性质应用计算
题型03.平移实际问题求解
题型04.坐标系点的平移运算
题型05.坐标系平移与推导
题型06.坐标系平移作图与图形结合
题型07.图形变换的识别判断
题型08.中心对称概念判定
题型09.旋转三要素的确定
题型10.对称中心的确定与作图
题型11.旋转性质的应用
题型12.中心对称性质的应用
题型13.图形变换作图实操
题型14.坐标系中旋转变换计算
题型15.坐标系中的中心对称计算
题型16.图形变换综合与规律探究
解答题9题
知识点01.图形的平移
1. 平移定义
在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动叫做平移。平移只改变位置,不改变形状、大小、方向。
2. 平移的性质(重点)
(1)平移不改变图形的形状、大小,只改变位置。
(2)对应线段平行(或共线)且相等;对应角相等。
(3)对应点连线平行(或共线)且相等。
(4)平移不改变直线方向,可由平移得到平行线
知识点02.图形的旋转
1. 旋转定义
在平面内,将一个图形绕一个定点按某个方向转动一个角度,叫做旋转。
定点:旋转中心 转动方向:顺时针 / 逆时针 转动角度:旋转角
2. 旋转的三要素 旋转中心 旋转方向 旋转角
3. 旋转的性质(重点)
(1)旋转不改变图形的形状、大小。
(2)对应点到旋转中心的距离相等。
(3)对应点与旋转中心连线所成的角等于旋转角。
(4)旋转前后图形全等。
4. 常见旋转角度
旋转 90∘、180∘、270∘、360∘ 旋转 360∘ 图形回到原位。
知识点03.中心对称
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,就说这两个图形关于这个点中心对称。这个点叫对称中心。
2. 中心对称的性质
1.关于中心对称的两个图形全等。
2.对称点所连线段都经过对称中心,且被对称中心平分。
3.对应线段平行(或共线)且相等。
已知△ABC与△A′B′C′关于点O中心对称,则:
1.△ABC≅△A′B′C′
2.OA=OA′,OB=OB′,OC=OC′,A、O、A′,B、O、B′,C、O、C′ 分别共线
3.对应线段平行(或共线)且相等
知识点04.平移、旋转、轴对称对比(易混点)
变换
形状大小
方向
关键点
平移
不变
不变
方向、距离
旋转
不变
改变
旋转中心、方向、角度
轴对称
不变
改变
对称轴
共同特点:都是全等变换,只改变位置,不改变形状大小。
知识点05.解题常用思路
1.找对应点、对应线段、对应角。
2.平移:看对应点连线,判断方向与距离。
3.旋转:找旋转中心,量旋转角,利用 “对应点到旋转中心距离相等” 构造等腰三角形。
4.坐标变换严格按 “左减右加,上加下减”。
5.复杂图形可拆分成简单图形分别平移 / 旋转。
题型01.平移现象与概念判断.
【典例】如图是小欣利用滑轮把物块M抬高的场景,则物块M上升的过程可以看作数学上的__________运动.
【跟踪专练1】如图,若将图形平移至下方的空白处,则正确的平移方法是( )
A.先向右平移4格,再向下平移5格 B.先向右平移3格,再向下平移4格
C.先向右平移4格,再向下平移3格 D.先向右平移3格,再向下平移5格
【跟踪专练2】夏季荷花盛开,为了便于游客领略“人从桥上过,如在水中行”的美好意境,某公园在如图所示的长方形荷塘上架设小桥.若荷塘的周长为240m,且小桥宽忽略不计,则小桥总长为__________.
【跟踪专练3】如图所示的车标中,可以看作由“基本图案”经过平移得到的是( )
A. B. C. D.
题型02.平移性质应用计算
【典例】如图,将沿方向平移得到,则的长度为_____.
【跟踪专练1】如图,将沿方向平移2个单位长度得到,若四边形的周长为14,则的周长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【跟踪专练2】如图,将边长为10的正方形沿方向平移个单位长度得到正方形.若重叠部分的面积为20,则__________.
题型03.平移实际问题求解
【典例】小芳和小亮在手工课上各自制作楼梯模型,如图,则他们所用的周长( )
A.亮亮的长 B.小芳的长 C.一样长 D.不确定
【跟踪专练1】如图,某公园里有一处长方形风景欣赏区,为方便游客观赏,公园特意修建了如图所示的小路(图中空白部分),小路的宽均为.若,,小明沿着小路的中间从入口处走到出口处,则他所走的路线(图中虚线)的长为_____.
【跟踪专练2】如图是从一块边长为50cm的正方形材料中裁出的垫片,现测得FG=9cm,则这块垫片的周长为( )
A.182cm B.191cm C.209cm D.218cm
题型04.坐标系点的平移运算
【典例】在平面直角坐标系中,将点向下平移3个单位长度,得到的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】在平面直角坐标系中,将点向右平移3个单位长度,得到的对应点的坐标为_______.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,是由先向右平移4个单位长度,再向上平移6个单位长度得到的,它的顶点坐标分别为:,,,则的顶点的坐标为______.
【跟踪专练3】将点沿轴向左平移3个单位长度后得到的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练4】已知线段的中点为,平移线段后的对应线段为,若点的对应点为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
题型05.坐标系平移与推导
【典例】在平面直角坐标系中,将点平移到点处,正确的移动方法是( )
A.向右平移4个单位长度 B.向左平移4个单位长度
C.向下平移4个单位长度 D.向上平移4个单位长度
【跟踪专练1】在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,将线段平移得到线段,点A的对应点C的坐标为,则点B的对应点D的坐标为______.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,,,将线段平移至的位置,则的值为______.
【跟踪专练3】如图,第二象限有两点,将线段AB平移,使点A,B分别落在两条坐标轴上,则平移后点B的对应点的坐标是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
题型06.坐标系平移作图与图形结合
【典例】在平面直角坐标系中,用表示一只蚂蚁的位置..若这只蚂蚁先水平向右爬行3个单位长度,然后又竖直向下爬行2个单位长度,则此时这只蚂蚁的位置是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在正方形网格中有两个直角三角形,顶点都在格点上,把先横向平移x格,再纵向平移y格,就能与拼合成一个四边形,那么_______.
【跟踪专练2】如图,已知三角形ABC中,∠ABC=90°,边BC=12,把三角形ABC沿射线AB方向平移至三角形DEF后,平移距离为6,GC=4,则图中阴影部分的面积为_____________.
【跟踪专练3】如图,直角三角形在平面直角坐标系内,点,,的坐标分别为,,,将三角形平移得到三角形,(1)如果与原点重合,则点的坐标为;(2)三角形向左平移了3个单位长度,点与原点重合;(3)点与原点重合时,扫过的面积为20.下列说法正确的是( )
A.(1)(2)是真命题,(3)是假命题 B.(1)(3)是真命题.(2)是假命题
C.(1)(2)(3)都是真命题 D.(1)(2)(3)都是假命题
题型07.图形变换的识别判断
【典例】平移和旋转在我们生活中随处可见.下面属于旋转的现象是( )
A.乘坐电梯 B.用钥匙开锁 C.推拉窗户 D.火箭升空
【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】在平移现象后面画“△”,在旋转现象后面画“○”.
_____________________
【跟踪专练3】观察图,依次几何变换顺序正确的是( )
A.轴对称、旋转、平移 B.旋转、轴对称、平移
C.轴对称、平移、旋转 D.平移、轴对称、旋转
题型08.中心对称概念判定
【典例】在平面直角坐标系中有点、,则,两点关于( )对称.
A.原点 B.轴 C.轴 D.直线
【跟踪专练1】蛟龙去,灵蛇来,中央广播电视总台乙巳蛇年春晚以如图所示的“巳巳如意纹”为主标识,寓意“事事如意,生生不息”.“巳巳如意纹”是______图形.(填“轴对称”或“中心对称”)
【跟踪专练2】点关于点中心对称的点的坐标是_______.
【跟踪专练3】下列图形既是中心对称图形,也是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
题型09.旋转三要素的确定
【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,在的正方形网格中,绕某点旋转,得到,则其旋转中心可以是点______.
【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.
【跟踪专练3】如图,在平面直角坐标系中,的顶点都在格点(每个小正方形的边长均为1个单位长度,每个小正方形的顶点称为格点)上,点A,B,C的坐标分别为,,,将绕坐标平面内某点旋转一定的角度,得到,点A,B,C的对应点分别为,,,若点的坐标为,则旋转中心的坐标为( )
A. B. C. D.
题型10.对称中心的确定与作图
【典例】如图,点A,B分别是两个半圆的圆心,则该图案的对称中心是( )
A.点A B.点B C.线段AB的中点 D.无法确定
【跟踪专练1】如图,在单位长度为1的平面直角坐标系网格中,与的顶点都在格点上,且与关于点E成中心对称,则对称中心点E的坐标是_______________.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,和关于点P成中心对称,则点P的坐标是________.
【跟踪专练3】如图,若线段与线段关于某个点对称,则这个点是( ).
A.点G B.点H C.点I D.点J
题型11.旋转性质的应用
【典例】在如图右侧的四个三角形中,不能由经过旋转或平移得到的是( )
A.A B.B C.C D.D
【跟踪专练1】如图,将绕点逆时针旋转到,点的对应点恰好落在边上,若,则旋转角的度数为_____.
【跟踪专练2】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.
【跟踪专练3】如图,将绕点逆时针旋转,得到,若点落在线段的延长线上,则大小为( )
A. B. C. D.
题型12.中心对称性质的应用
【典例】如图,绕点旋转后能与重合,则与关于点成_________,其中三点在同一直线上,并且,此外分别在同一直线上的三点还有_________,_________,并且有_________,_________.
【跟踪专练1】如图,和关于点成中心对称,若,则的长是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在等腰三角形中,是底边的中线,与关于点 C 成中心对称,连接,若则的长为_________ .
题型13.图形变换作图实操
【典例】如图,将该图按逆时针方向旋转后得到的图形是( )
A. B.
B. C. D.
【跟踪专练1】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2】在如图所示的方格纸中,将标有序号的小正方形中的一个涂上阴影,使它与图中阴影部分组成的新图形是中心对称图形,该小正方形的序号是( )
A.① B.② C.③ D.④
【跟踪专练3】如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A与点O分别为格线上一点.
题型14.坐标系中旋转变换计算
【典例】如图,在平面直角坐标系中,,,,均为格点,将线段绕着某点旋转一个角度可以得到线段(与,与是对应点),则旋转中心的坐标为__________ .
【跟踪专练1】已知直角坐标系,点在该坐标系中的坐标为,现将直角坐标系绕点按逆时针方向旋转到的位置,则点在新坐标系中的坐标为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,已知点、、、.若线段绕点P旋转后能与线段重合(C对应A,D对应B),则点P的坐标为_____________.
【跟踪专练3】如图,在平面直角坐标系中,线段与x轴负半轴的夹角为,且,将线段绕点顺时针旋转到线段,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练4】如图,第一次将点绕原点逆时针旋转90°得到点,第二次作点关于轴的对称点,第三次将点绕原点逆时针旋转90°得到点,第四次作点关于轴的对称点,…….按照这样的规律,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练5】如图,在平面直角坐标系中,有一个等腰直角三角形AOB,,直角边AO在x轴上,且.将绕原点O逆时针旋转90°得到等腰直角三角形,且,再将绕原点O逆时针旋转90°得到等腰直角三角形,且依此规律,得到等腰直角三角形,则点的坐标是______.
题型15.坐标系中的中心对称计算
【典例】点(3,5)与点(﹣3,﹣5)的位置关系是( )
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于原点对称
D.关于第二、四象限的角平分线对称
【跟踪专练1】在平面直角坐标系中,点与点关于原点对称,则_.
【跟踪专练2】点满足二元一次方程组,则点关于原点的对称点的坐标为________.
【跟踪专练3】已知点,关于原点对称,则的值为( )
A. B.6 C. D.9
题型16.图形变换综合与规律探究
【典例】等边三角形(三条边都相等的三角形是等边三角形)纸板ABC在数轴上的位置如图所示,点A、B对应的数分别为2和1,若△ABC绕着顶点逆时针方向在数轴上连续翻转,翻转第1次后,点C所对应的数为0,则翻转2023次后,点C所对应的数是( )
A.﹣2021 B.﹣2022 C.﹣2023 D.﹣2024
【跟踪专练1】如图,在中,,,,将绕点顺时针旋转得到,使点在的延长线上,则的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【跟踪专练2】如图,在中,,将绕点按逆时针方向旋转后得到,则阴影部分的面积为______.
【跟踪专练3】如图,已知在等腰△ABC中,∠A=∠C=75°,将△ABC绕着点C顺时针旋转,使得点B落在点处,A落在点处,若恰好落在△ABC的边上,则=______°.
【跟踪专练4】.两块完全相同的含角的直角三角板和重合在一起,将三角板绕直角顶点按逆时针方向旋转(),如图所示.以下结论错误的是( )
A.当时,与的交点恰好为中点.
B.当时,恰好经过点.
C.在旋转过程中,存在某一时刻,使得.
D.在旋转过程中,始终存在.
【跟踪专练5】如图,在平面直角坐标系中,点,,的坐标分别为,,.一个电动玩具从原点出发,第一次跳跃到点,使得点与点关于点成中心对称;第二次跳跃到点,使得点与点关于点成中心对称;第三次跳跃到点,使得点与点关于点成中心对称;第四次跳跃到点,使得点与点关于点成中心对称;….电动玩具照此规律跳下去,则点的坐标是( ).
A. B. C. D.
【跟踪专练6】如图,在平面直角坐标系中,四边形是边长为2的正方形,A、C分别在y轴正半轴与x轴正半轴上,P点坐标为,将P点关于A对称得到,将关于O点对称得到,将关于C点对称得到,将关于B点对称得到,将关于A点对称得到……,按照顺序以此类推,则的坐标为__________.
【解答题】
1.如图1,点A在x轴上,是边长为2的等边三角形.
(1)请求出点B的坐标;
(2)将沿着x轴向右平移到处,如图2,连接,交于点H.求证:.
2.如图,平面直角坐标系中,的三个顶点,,.
(1)画出先向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度得到;
(2)画出关于过点且平行于y的直线对称的.
3.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,,,将线段平移后得到线段,点在轴上,连接、,交轴于点,轴.
(1)直接写出点、点的坐标;
(2)点为线段上一点,点的横坐标为,连接、,用含的式子表示三角形的面积(不要求写出取值范围);
(3)在(2)的条件下,线段与线段重合(点与点重合,点与点重合),将线段沿轴向下平移,连接、、、、,当的面积比的面积大2时,,求点的坐标.(直接写出答案,无需解题过程)
4.如图,在长为,宽为的长方形地块上,有纵横交错的几条小路,宽均为,其他部分均种植花草.试求出种植花草的面积是多少.
5.如图,在直角坐标系中,已知的三个顶点坐标分别是.
(1)将向右平移1个单位,再向上平移4个单位,得到,请画出,并直接写出点的坐标为___________;
(2)画出关于原点对称的,并直接写出点的坐标为___________.
6.如图,在正方形网格中,将格点绕某点顺时针旋转角得到格点,点,,的对应点分别为,,.
(1)请通过画图找到旋转中心,将其标记为点;
(2)直接写出旋转角的度数.
7.如图,将绕点A按逆时针方向旋转得到,连接.
(1)判断的形状为__________;
(2)若,求的度数.
8.如图,和关于点成中心对称,若,,求的长.
9.【问题发现】(1)如图1,在中,,以AB为边向外作等边三角形,连接,小明通过测量发现:.如图2,为了证明这一结论,小明决定延长到,使得,连接,通过证明,进而得证.请根据小明的分析思路完成证明过程.
【深入探究】
(2)如图3,在中,,以为斜边向外作等腰直角三角形,连接,则满足什么样的数量关系?并给出证明.
【启发应用】
(3)如图4,在等腰直角中,,,点是的中点,点在边上,且满足,在射线上取一点使得,直接写出的最小值 .
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题06图形的平移与旋转期中复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.掌握平移、旋转的定义、性质及关键要素,熟记坐标系内平移的坐标规律;
2.理解中心对称与中心对称图形的概念、性质,能区分三者变换关系。
1.能规范完成平移、旋转、中心对称的作图;
2.会用变换性质结合全等解决几何计算与证明;
3.能处理坐标系与图形变换结合的综合问题。
1.基础题(选择 / 填空)快速判定、准确求解,零失误;
2.作图题步骤规范、标注清晰,稳拿满分;
3.中档综合题能提取变换条件,快速找到解题突破口,高效解题。
题型01.平移现象与概念判断
题型02.平移性质应用计算
题型03.平移实际问题求解
题型04.坐标系点的平移运算
题型05.坐标系平移与推导
题型06.坐标系平移作图与图形结合
题型07.图形变换的识别判断
题型08.中心对称概念判定
题型09.旋转三要素的确定
题型10.对称中心的确定与作图
题型11.旋转性质的应用
题型12.中心对称性质的应用
题型13.图形变换作图实操
题型14.坐标系中旋转变换计算
题型15.坐标系中的中心对称计算
题型16.图形变换综合与规律探究
解答题9题
知识点01.图形的平移
1. 平移定义
在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动叫做平移。平移只改变位置,不改变形状、大小、方向。
2. 平移的性质(重点)
(1)平移不改变图形的形状、大小,只改变位置。
(2)对应线段平行(或共线)且相等;对应角相等。
(3)对应点连线平行(或共线)且相等。
(4)平移不改变直线方向,可由平移得到平行线
知识点02.图形的旋转
1. 旋转定义
在平面内,将一个图形绕一个定点按某个方向转动一个角度,叫做旋转。
定点:旋转中心 转动方向:顺时针 / 逆时针 转动角度:旋转角
2. 旋转的三要素 旋转中心 旋转方向 旋转角
3. 旋转的性质(重点)
(1)旋转不改变图形的形状、大小。
(2)对应点到旋转中心的距离相等。
(3)对应点与旋转中心连线所成的角等于旋转角。
(4)旋转前后图形全等。
4. 常见旋转角度
旋转 90∘、180∘、270∘、360∘ 旋转 360∘ 图形回到原位。
知识点03.中心对称
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,就说这两个图形关于这个点中心对称。这个点叫对称中心。
2. 中心对称的性质
1.关于中心对称的两个图形全等。
2.对称点所连线段都经过对称中心,且被对称中心平分。
3.对应线段平行(或共线)且相等。
已知△ABC与△A′B′C′关于点O中心对称,则:
1.△ABC≅△A′B′C′
2.OA=OA′,OB=OB′,OC=OC′,A、O、A′,B、O、B′,C、O、C′ 分别共线
3.对应线段平行(或共线)且相等
知识点04.平移、旋转、轴对称对比(易混点)
变换
形状大小
方向
关键点
平移
不变
不变
方向、距离
旋转
不变
改变
旋转中心、方向、角度
轴对称
不变
改变
对称轴
共同特点:都是全等变换,只改变位置,不改变形状大小。
知识点05.解题常用思路
1.找对应点、对应线段、对应角。
2.平移:看对应点连线,判断方向与距离。
3.旋转:找旋转中心,量旋转角,利用 “对应点到旋转中心距离相等” 构造等腰三角形。
4.坐标变换严格按 “左减右加,上加下减”。
5.复杂图形可拆分成简单图形分别平移 / 旋转。
题型01.平移现象与概念判断.
【典例】如图是小欣利用滑轮把物块M抬高的场景,则物块M上升的过程可以看作数学上的__________运动.
【答案】平移
【详解】解:由题意得,物块M上升的过程可以看作数学上的平移运动 .
【跟踪专练1】如图,若将图形平移至下方的空白处,则正确的平移方法是( )
A.先向右平移4格,再向下平移5格 B.先向右平移3格,再向下平移4格
C.先向右平移4格,再向下平移3格 D.先向右平移3格,再向下平移5格
【答案】A
【分析】本题考查了图形的平移,根据图形结合平移的性质即可得解,采用数形结合的思想是解此题的关键.
【详解】解:由图可得,将图形平移至下方的空白处,则正确的平移方法是先向右平移4格,再向下平移5格,
故选:A.
【跟踪专练2】夏季荷花盛开,为了便于游客领略“人从桥上过,如在水中行”的美好意境,某公园在如图所示的长方形荷塘上架设小桥.若荷塘的周长为240m,且小桥宽忽略不计,则小桥总长为__________.
【答案】120m
【分析】根据图形得出荷塘中小桥的总长为矩形的长与宽的和,进而得出答案.
【详解】荷塘周长为240m,
小桥总长为:240÷2=120(m),
故答案为:120 m.
【点睛】本题主要考查了生活中的平移现象,得出荷塘中小桥的总长为矩形的长与宽的和是解题关键.
【跟踪专练3】如图所示的车标中,可以看作由“基本图案”经过平移得到的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平移的定义进行判断.
【详解】解:A、观察图形可知,该图形不能看作由“基本图案”经过平移得到,故不符合题意;
B、观察图形可知,该图形不能看作由“基本图案”经过平移得到,故不符合题意;
C、观察图形可知,该图形能看作由“基本图案”经过平移得到,故符合题意;
D、观察图形可知,该图形不能看作由“基本图案”经过平移得到,故不符合题意.
题型02.平移性质应用计算
【典例】如图,将沿方向平移得到,则的长度为_____.
【答案】1
【分析】本题考查了平移的性质:把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同.新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这两个点是对应点.连接各组对应点的线段平行(或共线)且相等.
直接利用平移的性质求解.
【详解】解:根据平移的性质,线段为平移的长度,
,
故答案为:1.
【跟踪专练1】如图,将沿方向平移2个单位长度得到,若四边形的周长为14,则的周长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】B
【分析】根据平移的性质得到,,结合四边形的周长解题即可.
【详解】解:由题意知,,,
又∵四边形的周长为14,
∴,
∴,
∴,
即,
解得.
【跟踪专练2】如图,将边长为10的正方形沿方向平移个单位长度得到正方形.若重叠部分的面积为20,则__________.
【答案】8
【分析】根据重叠部分的面积为20,求出,即可求出.
【详解】解:∵重叠部分的面积为20,正方形边长为10,
∴,
即,
∴,
∴.
题型03.平移实际问题求解
【典例】小芳和小亮在手工课上各自制作楼梯模型,如图,则他们所用的周长( )
A.亮亮的长 B.小芳的长 C.一样长 D.不确定
【答案】C
【分析】首先根据已知图形中两个图形中共同含有的边,再判断形状不同的边的长度即可.
【详解】解:两个图形右侧边与左侧相等,上侧与下侧相等,
即两个图形都可以利用平移的方法变为长为,宽为的长方形,
所以两个图形的周长都为,
所以他们用的周长一样长.
故选:C.
【点睛】此题主要考查了平移的应用,考生通过观察、分析识别图形的能力,解决此题的关键是通过观察图形确定右侧与上侧各边的长相等.
【跟踪专练1】如图,某公园里有一处长方形风景欣赏区,为方便游客观赏,公园特意修建了如图所示的小路(图中空白部分),小路的宽均为.若,,小明沿着小路的中间从入口处走到出口处,则他所走的路线(图中虚线)的长为_____.
【答案】54
【分析】此题主要考查了生活中的平移现象,根据已知得出所走路径是解决问题的关键.
根据已知可以得出此图形可以分为横向与纵向分析,横向距离等于,纵向距离等于,求出即可.
【详解】解:利用已知可以得出此图形可以分为横向与纵向分析,横向距离等于,纵向距离等于,
图是某公园里一处长方形风景欣赏区,长米,宽米,
所走的路线(图中虚线)长为(米),
故答案为:54.
【跟踪专练2】如图是从一块边长为50cm的正方形材料中裁出的垫片,现测得FG=9cm,则这块垫片的周长为( )
A.182cm B.191cm C.209cm D.218cm
【答案】D
【分析】根据平移的思想进行求解即可.
【详解】解:在正方形中CD=BC=50cm,
由平移可知,
EF+GH+AB=CD=50cm,
AH+ED=BC+FG=50+9=59cm,
∴这块垫片的周长为50+50+59×2=218cm.
故选:D.
【点睛】本题考查了平移的实际问题,通过平移将垫片的周长与正方形的周长联系是解决问题的关键.
题型04.坐标系点的平移运算
【典例】在平面直角坐标系中,将点向下平移3个单位长度,得到的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点的平移,掌握点的平移规律是解题的关键.
根据点的平移规律:向下平移时,纵坐标减少,横坐标不变计算新坐标.
【详解】解:∵点向下平移3个单位,
∴横坐标不变,纵坐标减少3,
∴新点坐标为:
故选:D.
【跟踪专练1】在平面直角坐标系中,将点向右平移3个单位长度,得到的对应点的坐标为_______.
【答案】
【分析】根据点的平移规律“右加左减”原则计算即可.
【详解】解:将点向右平移个单位长度,平移后纵坐标不变,横坐标加上,所得对应点的坐标为,即.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,是由先向右平移4个单位长度,再向上平移6个单位长度得到的,它的顶点坐标分别为:,,,则的顶点的坐标为______.
【答案】
【分析】设顶点A的坐标为:,根据平移规律可知:,再利用即可求出x,y的值.
【详解】解:设顶点A的坐标为:.
由题意可知:
∵是由先向右平移4个单位长度,再向上平移6个单位长度得到的,
∴,
∵,
∴,,解得:,,
∴,
故答案为:
【点睛】本题考查平移,解题的关键是掌握平移规律“左减右加,上加下减”.
【跟踪专练3】将点沿轴向左平移3个单位长度后得到的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用点的平移和点的坐标的变化规律填空即可.
【详解】解:点A(2,-3)沿x轴向左平移3个单位长度后得到的点A′的坐标为(2-3,-3),
即(-1,-3),
故选:C.
【点睛】此题主要考查了坐标与图形的变化,关键是掌握横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.
【跟踪专练4】已知线段的中点为,平移线段后的对应线段为,若点的对应点为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据点和对应点的坐标确定平移规律,再利用中点坐标公式求出原端点的坐标,最后根据平移规律计算的坐标即可.
【详解】解:点平移后的对应点为,
平移规律为横坐标减,纵坐标加,即向左平移个单位,向上平移个单位,
设点的坐标为,
中点为,
由中点坐标性质得,
解得:,
点的坐标为,
根据平移规律,点的横坐标为,纵坐标为,
的坐标为.
故选:B.
题型05.坐标系平移与推导
【典例】在平面直角坐标系中,将点平移到点处,正确的移动方法是( )
A.向右平移4个单位长度 B.向左平移4个单位长度
C.向下平移4个单位长度 D.向上平移4个单位长度
【答案】B
【分析】平面直角坐标系平移中点的变化规律为:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减,根据坐标变化判断平移方法即可.
【详解】解:∵点A的坐标为,平移后点B的坐标为,
∴两点纵坐标相等,没有发生上下平移,故排除C、D选项;
又∵,横坐标减少4,符合左移减的规律,
∴平移方法为向左平移4个单位长度.
【跟踪专练1】在平面直角坐标系中,点A的坐标为,点B的坐标为,将线段平移得到线段,点A的对应点C的坐标为,则点B的对应点D的坐标为______.
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形变换—平移,先根据点与其对应点的坐标确定平移规律,再将该平移规律应用到点,即可求出点的对应点的坐标.
【详解】解:由点平移得到点,可得横坐标的变化为,即向左平移1个单位,纵坐标的变化为,即向上平移5个单位.
根据平移的性质,线段平移时对应点的平移规律相同,
则点的对应点的横坐标为,纵坐标为,
所以点的坐标为.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,,,将线段平移至的位置,则的值为______.
【答案】2
【分析】本题考查坐标与图形变化-平移,解题的关键是掌握平移变换的性质,
根据平移变换的规律解决问题即可.
【详解】解:由题意,线段向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到线段,
∴,
∴,
故答案为:2.
【跟踪专练3】如图,第二象限有两点,将线段AB平移,使点A,B分别落在两条坐标轴上,则平移后点B的对应点的坐标是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【分析】设平移后点A、B的对应点分别是A′、B′.分两种情况进行讨论:①A′在y轴上,B′在x轴上;②A′在x轴上,B′在y轴上.
【详解】解:设平移后点A、B的对应点分别是A′、B′.
分两种情况:
①A′在y轴上,B′在x轴上,
则A′横坐标为0,B′纵坐标为0,
∵点A′与点A的横坐标的差为:,
∴,
∴点B平移后的对应点的坐标是;
②A′在x轴上,B′在y轴上,
则A′纵坐标为0,B′横坐标为0,
∵,
∴,
∴点B平移后的对应点的坐标是;
综上可知,点B平移后的对应点的坐标是或.
故选C.
【点睛】本题考查平面直角坐标系内图形的平移,掌握平移的性质是解题的关键.在平面直角坐标系中,图形的平移与图形上某点的平移规律相同.平移中点的变化规律是:横坐标右移加,左移减;纵坐标上移加,下移减.
题型06.坐标系平移作图与图形结合
【典例】在平面直角坐标系中,用表示一只蚂蚁的位置..若这只蚂蚁先水平向右爬行3个单位长度,然后又竖直向下爬行2个单位长度,则此时这只蚂蚁的位置是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了坐标系中点的平移,掌握点的平移规律是解题关键.
坐标系中点的平移,水平移动改变坐标,垂直移动改变坐标;向右移动增加,向下移动减少.
【详解】解:∵蚂蚁从点出发,先水平向右爬行个单位,
∴坐标增加,得;
∵然后又竖直向下爬行个单位,
∴坐标减少,得;
∴此时蚂蚁的位置是.
故选:D.
【跟踪专练1】如图,在正方形网格中有两个直角三角形,顶点都在格点上,把先横向平移x格,再纵向平移y格,就能与拼合成一个四边形,那么_______.
【答案】4或5或6
【分析】分图1,图2,图3,三种情况进行求解即可.
【详解】解:当平移到如图1所示的位置时,则此时,
∴;
当平移到如图2所示的位置时,则此时,
∴;
当平移到如图3所示的位置时,则此时,
∴;
综上所述,的值为4或5或6,
故答案为:4或5或6.
【点睛】本题主要考查了图形的平移,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
【跟踪专练2】如图,已知三角形ABC中,∠ABC=90°,边BC=12,把三角形ABC沿射线AB方向平移至三角形DEF后,平移距离为6,GC=4,则图中阴影部分的面积为_____________.
【答案】60
【分析】由题可知,BE=6,BG=8,EF=12,阴影部分面积为直角梯形的面积,利用面积公式求解即可.
【详解】解:根据平移可知
BE=6,EF=BC=12,
∵CG=4,
∴BG=8,
∴阴影部分面积为:×(8+12)×6=60.
故答案为:60.
【点睛】本题考查平移的实际应用,根据题意找到平移对应的线段长,找到阴影部分面积的计算是解决问题的关键.
【跟踪专练3】如图,直角三角形在平面直角坐标系内,点,,的坐标分别为,,,将三角形平移得到三角形,(1)如果与原点重合,则点的坐标为;(2)三角形向左平移了3个单位长度,点与原点重合;(3)点与原点重合时,扫过的面积为20.下列说法正确的是( )
A.(1)(2)是真命题,(3)是假命题 B.(1)(3)是真命题.(2)是假命题
C.(1)(2)(3)都是真命题 D.(1)(2)(3)都是假命题
【答案】B
【分析】本题考查判断命题的真假,点的平移的坐标变化.根据点的平移的坐标变化判断命题(1)(2);四边形为线段扫过的图形,根据求解即可判断命题(3).
即可解答.
【详解】解:(1)∵,平移后点与原点重合,
∴向左平移2个单位长度,向下平移4个单位长度得到,
∵,
∴.故(1)是真命题.
(2)三角形向左平移了3个单位长度,,
∴,不与原点重合.故(2)是假命题.
(3)如图,四边形为线段扫过的图形.
∵,,,
∴,,
∴.
过点作轴于点D,
∵点与原点重合时,点的坐标为,
∴,
∴,
∴.故(3)是真命题.
综上,(1)(3)是真命题.
故选:B
题型07.图形变换的识别判断
【典例】平移和旋转在我们生活中随处可见.下面属于旋转的现象是( )
A.乘坐电梯 B.用钥匙开锁 C.推拉窗户 D.火箭升空
【答案】B
【分析】此题考查了旋转的概念,平移的概念,掌握旋转的概念是解题的关键。
根据旋转的概念求解即可.
【详解】解:A.乘坐电梯啊,电梯整体沿着直线上下移动,属于平移现象,故不符合题意;
B.用钥匙开锁,钥匙需要绕着锁芯这个固定点转动,属于旋转现象,故符合题意;
C.推拉窗户时,窗户沿着轨道做直线移动,属于平移现象,故不符合题意;
D.火箭升空属于平移现象,故不符合题意;
故选:B.
【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】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】观察图,依次几何变换顺序正确的是( )
A.轴对称、旋转、平移 B.旋转、轴对称、平移
C.轴对称、平移、旋转 D.平移、轴对称、旋转
【答案】C
【分析】根据平移、旋转、轴对称的特点即可解答.
【详解】解:依次几何变换顺序是轴对称、平移、旋转.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了平移、旋转、轴对称的特点,平移是沿直线移动一定距离得到新图形,旋转是绕某个点旋转一定角度得到新图形,轴对称是沿某条直线翻折得到新图形.观察时要紧扣图形变换特点,认真判断.
题型08.中心对称概念判定
【典例】在平面直角坐标系中有点、,则,两点关于( )对称.
A.原点 B.轴 C.轴 D.直线
【答案】A
【分析】此题主要考查了关于原点对称点的坐标特点,根据两点关于原点对称,横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数即可得出结果,关键是掌握点的坐标的变化规律.
【详解】解:根据两点关于原点对称,横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,
点与点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,
,两点关于原点对称.
故选:A.
【跟踪专练1】蛟龙去,灵蛇来,中央广播电视总台乙巳蛇年春晚以如图所示的“巳巳如意纹”为主标识,寓意“事事如意,生生不息”.“巳巳如意纹”是______图形.(填“轴对称”或“中心对称”)
【答案】中心对称
【分析】本题考查了中心对称图形知识,把一个图形绕某一点旋转后,能够与原图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,熟练掌握中心对称图形的概念是解题的关键.
【详解】解:依题意,寓意“事事如意,生生不息”.“巳巳如意纹”是中心对称图形,
故答案为:中心对称.
【跟踪专练2】点关于点中心对称的点的坐标是_______.
【答案】
【分析】本题主要考查了中心对称的性质,中点坐标公式,解题的关键是熟练掌握关于中心对称的两个点,到对称中心的距离相等.由M、N关于点A成中心对称,得出点A为的中点,再根据中点坐标公式求出点N的坐标即可.
【详解】解:设点关于点中心对称的点为,
∵点关于点的中心对称点为,
∴,
解得:,
∴点N的坐标为.
故答案为:.
【跟踪专练3】下列图形既是中心对称图形,也是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:A.不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
C.不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意.
题型09.旋转三要素的确定
【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,在的正方形网格中,绕某点旋转,得到,则其旋转中心可以是点______.
【答案】
【分析】本题考查了旋转的定义,掌握对应点到旋转中心的距离相等是解题的关键,观察图象,由旋转的性质找到旋转中心即可得到答案.
【详解】解:由图可知,与各对应点到点的距离相等,
∴点为旋转中心,
故答案为:.
【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.
【跟踪专练3】如图,在平面直角坐标系中,的顶点都在格点(每个小正方形的边长均为1个单位长度,每个小正方形的顶点称为格点)上,点A,B,C的坐标分别为,,,将绕坐标平面内某点旋转一定的角度,得到,点A,B,C的对应点分别为,,,若点的坐标为,则旋转中心的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了确定旋转中心的位置,旋转的性质,连接、,分别作和的垂直平分线、,则,交于点D,则点D即为旋转中心,根据图形得出旋转中心的坐标即可.
【详解】解:连接、,分别作和的垂直平分线、,则,交于点D,如图所示:
则点D为旋转中心,观察图形可知,点D的坐标为,
∵,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
同理可得:为等腰直角三角形,为等腰直角三角形,
∴绕点D逆时针旋转正好得到,
∴旋转中心的坐标为.
故选:B.
题型10.对称中心的确定与作图
【典例】如图,点A,B分别是两个半圆的圆心,则该图案的对称中心是( )
A.点A B.点B C.线段AB的中点 D.无法确定
【答案】C
【分析】首先根据旋转的性质,找到两组对应点,连接这两组对应点;然后作连接成的两条线段的垂直平分线,两垂直平分线的交点即为旋转中心,据此解答即可.
【详解】由中心对称图形的性质,对称中心为各对应点连线的中点,故线段AB中点即为对称中心.故选C
【点睛】本题考查了对称中心的确定方法,找到两组对应点,确定对应点连线中点即为对称中心是解决本题的关键.
【跟踪专练1】如图,在单位长度为1的平面直角坐标系网格中,与的顶点都在格点上,且与关于点E成中心对称,则对称中心点E的坐标是_______________.
【答案】
【分析】本题考查了中心对称图形的性质,正确理解中心对称图形的性质是解题的关键.根据中心对称图形中,对应点连线被对称中心平分,即得答案.
【详解】如图,连接,,相交于点E,点E即为对称中心,
则对称中心点E的坐标是.
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,和关于点P成中心对称,则点P的坐标是________.
【答案】
【分析】本题考查中心对称,掌握相关知识是解决问题的关键.根据中心对称的性质,旋转中心是各组对应点连线的交点,据此解答即可.
【详解】解:根据中心对称的性质,旋转中心是各组对应点连线的交点,如图,.
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,若线段与线段关于某个点对称,则这个点是( ).
A.点G B.点H C.点I D.点J
【答案】C
【分析】本题主要考查中心对称的图形的对称中心,掌握两组对应点连线的交点即是对称中心是解题的关键.
根据对称中心的确定方法即可解答.
【详解】解:如图,连接,它们的相交点,即为对称中心.
则线段与线段的对称中心为点I.
故选:C.
题型11.旋转性质的应用
【典例】在如图右侧的四个三角形中,不能由经过旋转或平移得到的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】根据平移和旋转的定义,依次进行判断即可得.
【详解】解:A、图形由经过平移得到,选项说法正确,不符合题意;
B、图形不能由经过旋转或平移得到,,是由翻折得到的,选项说法错误,符合题意;
C、图形由经过旋转得到,选项说法正确,不符合题意;
D、图形由经过旋转和平移得到,选项说法正确,不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了平移,旋转,解题的关键是掌握平移,旋转的定义.
【跟踪专练1】如图,将绕点逆时针旋转到,点的对应点恰好落在边上,若,则旋转角的度数为_____.
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转的性质,等边对等角,三角形内角和定理,解题的关键是掌握旋转的性质.
根据垂直得出直角,根据直角三角形的两个锐角互余求出,然后根据旋转的性质得出对应边相等和对应角相等,最后利用三角形内角和定理进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
根据旋转的性质得,,
∴,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练2】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.
【跟踪专练3】如图,将绕点逆时针旋转,得到,若点落在线段的延长线上,则大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查旋转的性质、等腰三角形的性质及三角形内角和,熟练掌握旋转的性质、等腰三角形的性质及三角形内角和是解题的关键;由旋转的性质可知:,则有,然后问题可求解.
【详解】解:由旋转的性质可知:,
∴,
∴;
故选A.
题型12.中心对称性质的应用
【典例】如图,绕点旋转后能与重合,则与关于点成_________,其中三点在同一直线上,并且,此外分别在同一直线上的三点还有_________,_________,并且有_________,_________.
【答案】 中心对称
【分析】根据中心对称的性质可解答.
【详解】解:绕点旋转后能与重合,则与关于点成中心对称,其中,,三点在同一直线上,并且,此外分别在同一直线上的三点还有,,和,,,并且有,.
故答案为:中心对称;,,;,,;;.
【点睛】本题考查中心对称,掌握中心对称的性质是解题关键.
【跟踪专练1】如图,和关于点成中心对称,若,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了中心对称图形的性质,勾股定理的运用,掌握中心对称图形的特点,勾股定理是关键,根据中心对称图形的特点得到,,,则,由勾股定理即可求解.
【详解】解:和关于点成中心对称,
,,.
.
,
.
故选:C .
【跟踪专练2】如图,在等腰三角形中,是底边的中线,与关于点 C 成中心对称,连接,若则的长为_________ .
【答案】
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,勾股定理,中心对称图形.根据等腰三角形的性质可得,再由中心对称图形的性质可得,,,然后根据勾股定理解答即可.
【详解】解:在等腰三角形中,∵是底边的中线,,
∴,
∵与关于点 C 成中心对称,
∴,,,
∴,
∴.
故答案为:
题型13.图形变换作图实操
【典例】如图,将该图按逆时针方向旋转后得到的图形是( )
A. B.
B. C. D.
【答案】B
【分析】本题是考查作旋转一定角度的图形,解题的关键是掌握图形旋转只是位置的改变,形状与大小不变.
根据旋转图形的特征,图形逆时针旋转,就得到图形B,据此判断即可.
【详解】解:将题干中已知的图形按逆时针方向旋转得到图形B.
故选:B.
【跟踪专练1】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2】在如图所示的方格纸中,将标有序号的小正方形中的一个涂上阴影,使它与图中阴影部分组成的新图形是中心对称图形,该小正方形的序号是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【分析】把一个图形绕某一点旋转后,能够与原图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,由此即可得出结果.
【详解】解:根据中心对称图形的定义可得,该小正方形的序号是②.
【跟踪专练3】如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A与点O分别为格线上一点.
(1)当O为所在小正方形一边的中点,A为三等分点(距下方格点近)时,的长度为_____;.
故答案:;
(2)如图,
,
取格点C,连接并延长交格线于点D,取格点E,连接并延长交格线于点B,连接并延长交格线于点,连接并延长交格线于点,则点和点即为所求.
题型14.坐标系中旋转变换计算
【典例】如图,在平面直角坐标系中,,,,均为格点,将线段绕着某点旋转一个角度可以得到线段(与,与是对应点),则旋转中心的坐标为__________ .
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形变化旋转,写出直角坐标系中点的坐标,解题的关键是根据旋转的性质找出旋转中心.
根据对应点连线段的垂直平分线的交点即为旋转中心找出旋转中心,再利用数形结合写出旋转中心的坐标即可.
【详解】解:如图,旋转中心的坐标为.
故答案为:.
【跟踪专练1】已知直角坐标系,点在该坐标系中的坐标为,现将直角坐标系绕点按逆时针方向旋转到的位置,则点在新坐标系中的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查旋转,点的坐标;根据题意得到点在新坐标系中的第一象限,且与原来横纵坐标互换,均为正数,即可求出.
【详解】解:将直角坐标系绕点按逆时针方向旋转到的位置,
∴此时点在新坐标系中的第一象限,且原来横纵坐标互换均为正数,
∴点在新坐标系中的坐标为,
故选:B.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,已知点、、、.若线段绕点P旋转后能与线段重合(C对应A,D对应B),则点P的坐标为_____________.
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形变化旋转.分别作线段,的垂直平分线,相交于点P,进而可得点P的坐标.
【详解】解:如图,分别作线段,的垂直平分线,相交于点P,
则线段绕点P逆时针旋转后能与线段重合,
∴点P的坐标为.
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,在平面直角坐标系中,线段与x轴负半轴的夹角为,且,将线段绕点顺时针旋转到线段,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了旋转的性质,勾股定理,直角三角形的性质等知识,正确做出辅助线是解题的关键.过点作轴于点B,求出,利用含30度角的直角三角形的性质求得的长度即可得到答案.
【详解】解:如图,过点作轴于点B.
将线段绕点O沿顺时针方向旋转到线段,
,点在第一象限,
.
在中,
,
.
根据勾股定理,得,
点的坐标为.
故选:D.
【跟踪专练4】如图,第一次将点绕原点逆时针旋转90°得到点,第二次作点关于轴的对称点,第三次将点绕原点逆时针旋转90°得到点,第四次作点关于轴的对称点,…….按照这样的规律,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先确定点的初始坐标,再依次计算每次变换后的坐标,找出坐标变换的周期规律,最后根据周期计算第次变换后的坐标.
【详解】解:如图,
点的初始坐标为.
第一次变换:绕原点逆时针旋转,旋转后的坐标为;
第二次变换:作关于轴的对称点,对称后的坐标为;
第三次变换:绕原点逆时针旋转,旋转后的坐标为;
第四次变换:作关于轴的对称点,对称后的坐标为,即回到点的初始坐标.
由此可知,坐标变换周期为.
.
余数为,说明的坐标与的坐标相同,即.
故选:C.
【点睛】本题考查了平面直角坐标系中的旋转对称变换和周期规律,解题关键是通过计算前几次变换的坐标,找出周期规律,再利用周期求解最终坐标.
【跟踪专练5】如图,在平面直角坐标系中,有一个等腰直角三角形AOB,,直角边AO在x轴上,且.将绕原点O逆时针旋转90°得到等腰直角三角形,且,再将绕原点O逆时针旋转90°得到等腰直角三角形,且依此规律,得到等腰直角三角形,则点的坐标是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了点的坐标变化规律.根据题意得出点坐标变化规律,进而得出点的坐标位置,进而得出答案.
【详解】解:是等腰直角三角形,,
,
,
将绕原点逆时针旋转得到等腰直角三角形,且,
再将绕原点逆时针旋转得到等腰三角形,且,
,
依此规律,
∴每4次循环一周,
,
,
∴点与、、同在一个象限内,
、、的横坐标分别为、、,纵坐标分别为、、,
∴点,
故答案为:.
题型15.坐标系中的中心对称计算
【典例】点(3,5)与点(﹣3,﹣5)的位置关系是( )
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于原点对称
D.关于第二、四象限的角平分线对称
【答案】C
【分析】根据点(3,5)与点(﹣3,﹣5)的位置关系和中心对称的性质即可判断.
【详解】∵点(3,5)与点(﹣3,﹣5)横纵坐标都互为相反数,
∴点(3,5)与点(﹣3,﹣5)关于原点对称.
故选:C.
【点睛】此题考查了关于原点中心对称的性质,解题的关键是熟练掌握关于原点中心对称的点的性质.
【跟踪专练1】在平面直角坐标系中,点与点关于原点对称,则_.
【答案】36
【分析】根据关于原点对称的两点坐标关系,横、纵坐标均互为相反数,求出与的值,再计算乘方得到结果.
【详解】解:∵点与点关于原点对称,
∴,,
∴.
【跟踪专练2】点满足二元一次方程组,则点关于原点的对称点的坐标为________.
【答案】
【分析】本题考查了加减消元法解二元一次方程组,点关于原点对称的性质,掌握加减消元法的计算,关于原点对称的性质解题的关键.运用加减消元法可得的值,得到点的坐标,根据关于原点对称的点,横纵坐标均变为原来的相反数,由此即可求解.
【详解】解:,
①②得,,
解得,
把代入①得,,
∴,
∴点关于原点对称点的坐标为,
故答案为:.
【跟踪专练3】已知点,关于原点对称,则的值为( )
A. B.6 C. D.9
【答案】D
【分析】本题考查了原点对称,求代数式的值,根据原点对称的特征量,确定a,b的值,代入代数式计算即可.
【详解】解:∵点,关于原点对称,
∴,
则,
故选:D.
题型16.图形变换综合与规律探究
【典例】等边三角形(三条边都相等的三角形是等边三角形)纸板ABC在数轴上的位置如图所示,点A、B对应的数分别为2和1,若△ABC绕着顶点逆时针方向在数轴上连续翻转,翻转第1次后,点C所对应的数为0,则翻转2023次后,点C所对应的数是( )
A.﹣2021 B.﹣2022 C.﹣2023 D.﹣2024
【答案】B
【分析】作出草图,不难发现,每3次翻转为一个循环组依次循环,用2023除以3,根据余数为1可知点C在数轴上,然后进行计算即可得解.
【详解】解:如图,每3次翻转为一个循环组依次循环,
∵2023÷3=674…1,,
∴翻转2023次后点C在数轴上,
∴点C对应的数是0﹣674×3=﹣2022.
故选:B.
【点睛】本题考查了数轴,根据翻转的变化规律确定出每3次翻转为一个循环组依次循环是解题的关键.
【跟踪专练1】如图,在中,,,,将绕点顺时针旋转得到,使点在的延长线上,则的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】在中,利用勾股定理可得,再由旋转的性质可得,然后由即可获得答案.
【详解】解:在中,,
∵,,
∴,
由旋转可知,,
∴.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.
【跟踪专练2】如图,在中,,将绕点按逆时针方向旋转后得到,则阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】根据旋转,可得,,,过点作于点,可判定为等腰直角三角形,利用勾股定理可求得,最后通过求得答案.
【详解】解:在中,,将绕点按逆时针方向旋转后得到,
,,.
如图,过点作于点,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
.
,,
.
【跟踪专练3】如图,已知在等腰△ABC中,∠A=∠C=75°,将△ABC绕着点C顺时针旋转,使得点B落在点处,A落在点处,若恰好落在△ABC的边上,则=______°.
【答案】45°或25°
【分析】分两种情况讨论,先通过旋转得到图像,当A´在AB上时,可利用△A´B´C与△BCB´全等,得到∠BB´A=∠A´CB=45°;当A´在BC上时,
【详解】解:当A´在AB上时,如图,
在等腰△ABC中,∠BAC=∠BCA=75°,即∠ABC=30°,
由旋转可得∠BCB´=30°=∠A´B´C,
A´B´=BC,B´C为公共边,
∴△A´B´C≌△BCB´,
∴∠A´CB´=∠BB´C=75°,
∴∠BB´A´=∠A´CB=45°.
当A´在AB上时,如图,
由旋转可得BC=B´C,且∠BCB´=70°,
∴∠BCB´=∠B´CB=55°,
∵∠ABC=∠ABC=30°,
∴∠BB´A´=55°-30°=25°.
故答案为:45°或25°.
【点睛】本题主要考查图形的旋转、等腰三角形的性质、全等三角形的性质,分情况讨论,找准图像的位置并理清角度关系是解题的关键.
【跟踪专练4】.两块完全相同的含角的直角三角板和重合在一起,将三角板绕直角顶点按逆时针方向旋转(),如图所示.以下结论错误的是( )
A.当时,与的交点恰好为中点.
B.当时,恰好经过点.
C.在旋转过程中,存在某一时刻,使得.
D.在旋转过程中,始终存在.
【答案】C
【分析】根据全等三角形的性质可得, ,再根据旋转角求出等边三角形,判断出正确,假设,则可推出,可得与已知矛盾,判断出错误,再根据四边形的内角和等于求出与 的夹角为,判断出正确.
【详解】解:∵直角三角板和重合在一起,
∴,,
:当时,°,
设与交点为,如图所示,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
即与的交点为的中点,
故正确;
:当时,,
∵,
∴以点、、构成的三角形是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴恰好经过,
故正确;
在旋转过程中,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故错误;
:如图,设直线与直线交于,
∵,,
∴,
同理可得,
又∵,
∴,
∴,
∴在旋转过程中,始终存在,
故正确;
故选:.
【点睛】此题考查了旋转的性质,等边三角形的判定与性质,等腰三角形两底角相等的性质,熟记性质并准确识图,理清图中各角度之间的关系是解题的关键.
【跟踪专练5】如图,在平面直角坐标系中,点,,的坐标分别为,,.一个电动玩具从原点出发,第一次跳跃到点,使得点与点关于点成中心对称;第二次跳跃到点,使得点与点关于点成中心对称;第三次跳跃到点,使得点与点关于点成中心对称;第四次跳跃到点,使得点与点关于点成中心对称;….电动玩具照此规律跳下去,则点的坐标是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了中心对称及点的坐标的规律.根据题意,先求出前几次跳跃后、、、、、、的坐标,可得出规律,继而可求点的坐标.
【详解】解:由题意得:点、、、、、、,
∴点P的坐标的变化规律是6次一个循环,
∵,
∴点的坐标是.
故选:B.
【跟踪专练6】如图,在平面直角坐标系中,四边形是边长为2的正方形,A、C分别在y轴正半轴与x轴正半轴上,P点坐标为,将P点关于A对称得到,将关于O点对称得到,将关于C点对称得到,将关于B点对称得到,将关于A点对称得到……,按照顺序以此类推,则的坐标为__________.
【答案】
【分析】本题考查了点的坐标变化规律,中心对称.根据题意,探究规律,得出坐标按照,,,四个为一个循环,再利用规律求解即可.
【详解】解:P点坐标为,将P点关于A对称得到,
,
将关于O点对称得到,
,
将关于C点对称得到,
,
将关于B点对称得到,
,
将关于A点对称得到
,
按照顺序以此类推,坐标按照,,,四个为一个循环,
,
则的坐标为;
故答案为:.
【解答题】
1.如图1,点A在x轴上,是边长为2的等边三角形.
(1)请求出点B的坐标;
(2)将沿着x轴向右平移到处,如图2,连接,交于点H.求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)作高线,根据等边三角形的性质和勾股定理求和的长,写出点的坐标,注意象限的符号问题;
(2)根据等边三角形性质和平移的性质,由可证.
【详解】(1)解:如图1,过作于,
∵是等边三角形,且,
,
∴,
∴
(2)证明:∵是等边三角形,
∴,
∴,
∵将沿着x轴向右平移到,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
2.如图,平面直角坐标系中,的三个顶点,,.
(1)画出先向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度得到;
(2)画出关于过点且平行于y的直线对称的.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】本题考查平移作图,坐标与图形——轴对称变换:
(1)将三个顶点分别先向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到对应点后顺次连接即可;
(2)作三个顶点关于过点且平行于y的直线对称点,顺次连接即可.
【详解】(1)解:∵点,,,且先向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度得到
∴点,,,
则即为所求,
(2)解:如图,即为所求.
3.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,,,将线段平移后得到线段,点在轴上,连接、,交轴于点,轴.
(1)直接写出点、点的坐标;
(2)点为线段上一点,点的横坐标为,连接、,用含的式子表示三角形的面积(不要求写出取值范围);
(3)在(2)的条件下,线段与线段重合(点与点重合,点与点重合),将线段沿轴向下平移,连接、、、、,当的面积比的面积大2时,,求点的坐标.(直接写出答案,无需解题过程)
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】本题考查平面直角坐标系中点的平移、坐标与图形性质及三角形面积计算,解题关键是利用平移性质确定点的坐标,结合坐标特征分析图形关系并计算.
(1)由轴得纵坐标与相同,结合平移后在轴,通过平移量确定、坐标;
(2)根据的横坐标,结合、坐标,用三角形面积公式列式;
(3)设平移距离,结合面积关系列方程求平移量,再利用建立等式求,得坐标.
【详解】(1)解:∵点平移后在轴上,
∴点先向右平移4个单位,
∵轴,
∴点纵坐标为2,
∴点向上平移2个单位,
∴平移规则为,先向右平移4个单位,再向上平移2个单位,
∴.
(2)解:如图:
∵
∴,
∵的横坐标为,
∴的面积为.
(3)解:当在上时,如图:
设,则,
的面积比三角形的面积大2,
解得,
∴,
∴;
当在的延长线上时,如图:
设,则,
∵的面积比三角形的面积大2,
∴,
解得:,
∴,
∴,
综上:或.
4.如图,在长为,宽为的长方形地块上,有纵横交错的几条小路,宽均为,其他部分均种植花草.试求出种植花草的面积是多少.
【答案】种植花草的面积是
【分析】将横向的小路平移至长方形的上边,将纵向小路平移至长方形的左边,则剩余部分即为种植花草的面积,
本题考查了平移在实际中的应用,将两条小路平移至长方形的边上,使种植花草的面积等于一个长方形的面积是解决此题的关键.
【详解】解:将横向的小路平移至长方形的上边,将纵向小路平移至长方形的左边,如图所示:
所以种植花草的面积为:,
故答案为:种植花草的面积是.
5.如图,在直角坐标系中,已知的三个顶点坐标分别是.
(1)将向右平移1个单位,再向上平移4个单位,得到,请画出,并直接写出点的坐标为___________;
(2)画出关于原点对称的,并直接写出点的坐标为___________.
【答案】(1)图见解析,
(2)图见解析,
【分析】(1)将分别向右平移1个单位,再向上平移4个单位,再顺次连接即可得到;
(2)找出关于原点的对称点,顺次连接即可,关于原点对称的两个点的横纵坐标均互为相反数,由此可得点的坐标.
【详解】(1)解:如图,即为所求,点的坐标为;
(2)解:如图,即为所求,点的坐标为.
6.如图,在正方形网格中,将格点绕某点顺时针旋转角得到格点,点,,的对应点分别为,,.
(1)请通过画图找到旋转中心,将其标记为点;
(2)直接写出旋转角的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查作图确认旋转中心、旋转角,牢记相关的知识点是解题的关键.
(1)连接,结合网格特点分别作线段的垂直平分线,线段的垂直平分线交于点,则点即为所作;
(2)根据旋转的性质,以及网格特点写出旋转角的度数即可.
【详解】(1)解: 所作旋转中心点如图所示:
(2)解:
由图知,旋转角.
7.如图,将绕点A按逆时针方向旋转得到,连接.
(1)判断的形状为__________;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)等腰三角形
(2)的度数为
【分析】本题考查旋转的性质,等腰三角形的判定和性质.
(1)根据旋转的性质可推出结论;
(2)根据旋转的性质得出,根据平行线的性质得出,从而得出结果.
【详解】(1)解:∵将绕点按逆时针方向旋转得到,
∴,
∴的形状为等腰三角形;
(2)解:∵将绕点按逆时针方向旋转得到,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的度数为.
8.如图,和关于点成中心对称,若,,求的长.
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,中心对称图形的性质,根据中心对称图形的性质可得,,求出的长,进而得到的长,利用勾股定理求出的长,则可求出的长.
【详解】解:∵和关于点成中心对称,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
9.【问题发现】(1)如图1,在中,,以AB为边向外作等边三角形,连接,小明通过测量发现:.如图2,为了证明这一结论,小明决定延长到,使得,连接,通过证明,进而得证.请根据小明的分析思路完成证明过程.
【深入探究】
(2)如图3,在中,,以为斜边向外作等腰直角三角形,连接,则满足什么样的数量关系?并给出证明.
【启发应用】
(3)如图4,在等腰直角中,,,点是的中点,点在边上,且满足,在射线上取一点使得,直接写出的最小值 .
【答案】(1)证明见详解;(2),证明见详解;(3)
【分析】(1)利用手拉手模型,结合等边三角形性质,证明,即可得证;
(2)将绕点逆时针旋转到使与重合,如图所示,得到,,再由勾股定理求解即可得到答案;
(3)将绕点顺时针旋转得到,连接EQ,如图所示,可证明,则,得,再证明,得,推导出,在上截取,连接,可证明,得,当时,的值最小,此时的值最小,由勾股定理得,即可得到的最小值.
【详解】(1)证明:,
,
,
是等边三角形,
,
是等边三角形,
,
,
在和中,
,
,
即;
(2)满足的数量关系为,
证明如下:
将绕点逆时针旋转到使与重合,如图所示:
由旋转性质可得,,
在等腰中,由勾股定理可得,
即,
,
即;
(3)将绕点顺时针旋转得到,连接EQ,如图所示:
,,,
∴,,
∴,
则,
∵,
,
在中,由勾股定理可得,
∵,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
在上截取,连接,如图所示:
则,
∵,
∴,
在和中,
,
,
,
由垂线段最短可知,当时,的值最小,根据知,此时的值最小,如图所示:
,
,
,
在等腰中,由勾股定理可得,
则,
解得,
,
的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查几何综合,重点考查旋转的性质、等边三角形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,此题综合性强,难度较大,正确地作出辅助线,构造全等三角形是解题的关键..
试卷第1页,共3页
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