专题05图形的旋转专项训练 (16大题型+题型突破+复习讲义)2025-2026学年浙教版八年级数学下册
2026-04-06
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学浙教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 4.3 图形的旋转 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 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 | 5.26 MB |
| 发布时间 | 2026-04-06 |
| 更新时间 | 2026-04-11 |
| 作者 | 初中数学物理宝典 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57200771.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05图形的旋转与反证法专项训练
题型01.旋转现象与旋转图案判断
题型02.旋转三要素的确定
题型03.根据旋转的性质求解
题型04.利用旋转性质证线段角相等
题型05.旋转性质辨析与规律探究
题型06.画旋转图形
题型07.坐标系中旋转坐标综合计算
题型08.坐标与旋转规律问题
题型09.旋转综合题
题型10.中心对称识别与中心判定
题型11.方格中补画中心对称图形
题型12.中心对称作图
题型13.由中心对称性质求解
题型14.原点对称坐标相关求解
题型15.图形变换作图设计与过程分析
题型16.反证法应用
解答题9题
题型01.旋转现象与旋转图案判断
1.以下生活现象中,属于旋转变换的是( )
A.钟表的指针和钟摆的运动 B.站在电梯上的人的运动
C.汽车沿笔直的公路行驶 D.地下水位线逐年下降
2.新情顶旅游产业发展大会主会场活动在邢台举办,大会吉祥物“太行山家族”包含“山宝”“水灵”“葫娃”“栗仔”4个角色,其中“葫娃”形似葫芦,意在传递扁鹊中医药文化底蕴.通过将如图所示的“葫娃”旋转,可以得到( )
A. B.
C. D.
3.如图,在下列三种图形变换中,本题图案不包括的变换是( )
A.轴对称 B.平移 C.旋转 D.以上三项均不包括
4.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02.旋转三要素的确定
5.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______.
6.如图,在中,,将绕点C旋转,得到,若点A的对应点D恰好在的延长线上,则旋转方向和旋转角可能为( )
A.顺时针, B.逆时针, C.顺时针, D.逆时针,
7.如图,将矩形绕点顺时针旋转到矩形的位置,已知,则旋转角 ______.
题型03.根据旋转的性质求解
8.如图,将绕点A顺时针旋转,得到,点恰好落在斜边上,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
9.如图2中的图案是由图1中的基本图形以点为旋转中心,顺时针(或逆时针)旋转角度,依次旋转若干次而组成的,则旋转角的度数最小为_____度.
10.如图,已知点,,与关于轴对称,连结,现将线段以点为中心逆时针旋转得,点的对应点的坐标为____.
题型04.利用旋转性质证线段角相等
11.如图,把绕点O顺时针旋转一定角度得到.若,则的长为( )
A.9 B.12 C.17 D.21
12.如图,将绕点顺时针旋转得到,连接,若,则的度数为_______.
13.如图,将绕点顺时针旋转得到,若、、三点共线,则( )
A. B. C. D.
题型05.旋转性质辨析与规律探究.
14.在图形的平移和旋转变换中,下列说法正确的是( )
A.对应点所连线段都平行 B.对应线段都平行
C.对应点所连线段都相等 D.对应线段都相等
15.如图,中,,,点A与数轴上表示的点重合,将沿数轴正方向旋转一次使得点B落在数轴上,第二次旋转使得点C落在数轴上,依此类推,第2025次旋转后,落在数轴上的三角形的顶点中,右边的点表示的数是____________________ .
16.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.
17.如图,在直角三角形中,,,,且在直线l上,将绕点顺时针旋转到位置①,得到点,将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,得到点,…,按此规律继续旋转,直到得到点为止,则 ______ .
题型06.画旋转图形
18.将左边图案绕点O按顺时针方向旋转,得到的图案是( )
A. B. C. D.
19.将图形 绕中心旋转后的图形是___________(画出图形).
20.顶点坐标分别为,如果将绕点按逆时针方向旋转,得到,那么线段的中点坐标是( )
A. B. C. D.
题型07.坐标系中旋转坐标综合计算
21.在平面直角坐标系中,已知点,若将绕原点逆时针旋转得到,则点的坐标是___________.
22.如图,把绕点A顺时针方向旋转,则点B旋转后的坐标是 ___________ .
23.如图,在直角坐标系中,已知点,将绕点O逆时针方向旋转后得到,点A的对应点是点C,则点C的坐标是_____..
24.如图,在平面直角坐标系中,,在轴上,,,将绕点旋转,则点的对应点的坐标为___________.
25.在直角坐标系中,将点绕原点按逆时针方向旋转到,则的坐标是( )
A. B. C. D.
26.平行四边形在平面直角坐标系中的位置如图,,把平行四边形绕点O逆时针旋转,使点A落在y轴正半轴上,则旋转后点B的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
27.如图,线段在直角坐标轴中,已知,将线段绕点逆时针旋转后,点的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
题型08.坐标与旋转规律问题.
28.如图,边长为1的正六边形放置于平面直角坐标系中,边在轴正半轴上,顶点在轴正半轴上,将正六边形绕坐标原点顺时针旋转,每次旋转,那么经过第2025次旋转后,顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
29.如图,点O为平面直角坐标系的原点,是等边三角形,点A在y轴上,点B和点C在x轴上,其中点B的坐标为,若以O为旋转中心,将按顺时针方向旋转,每次旋转,则旋转2025次后,点C的坐标为( )
A. B.
C. D.
30.如图,在平面直角坐标系中,点,将绕点A顺时针旋转到的位置,点B、O分别落在点处.点B1在x轴上,再将绕点顺时针旋转到的位置,点在x轴上,将绕点顺时针旋转到的位置,点在x轴上,依次进行下去…,则点的横坐标为_______.
题型09.旋转综合题
31.如图,直角△ABC的直角边AB的长为6cm,∠C=30°,将△ABC绕点A逆时针旋转15°后得到△AB′C′,则图中两三角形重叠部分的面积等于________cm2.
32.如图,在中,,. 将绕点C逆时针旋转n度得到,点D落在边上,则________度.
33.如图,△ABC是边长为6的等边三角形,BD=CD,∠BDC=120°,以点D为顶点作一个60°角,使其两边分别交AB于点M,交AC于点N,连接MN,则△AMN的周长是________.
34.如图,中,,,平分.过点作交于,将绕点逆时针旋转,得到,连接,,当时,________.
35.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______.
36.如图,在矩形中,,连接,将线段绕着点A顺时针旋转得到,则线段的最小值为 _____.
题型10.中心对称识别与中心判定
37.以下图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的有_____.(填序号即可)
①圆;②长方形;③等边三角形;④平行四边形;⑤线段;⑥角.
38.如图,将绕点旋转得到,设点A的坐标为,则点的坐标为 ___________.
.
39.若点与点关于点中心对称.则___________.
40.现实世界中,对称现象无处不在,中国的方块字中有些也具有对称性.下列汉字是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
41.如图,线段是由线段a经过平移得到的,线段还可以看作是线段a经过怎样的图形变化得到?下列结论:①1次中心对称;②1次轴对称;③2次轴对称.其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
42.如图,在平行四边形中,与交于点,下列说法不一定正确的是( )
A.平行四边形是中心对称图形
B.将绕点旋转后可与重合
C.与关于点对称
D.绕点旋转一定角度后可与重合
题型11.方格中方补画中心对称图形
43.在明月山温汤旅游度假区的民宿设计中,工匠用正方形网格模拟温泉庭院地砖图案.如图,有三个小正方形代表的“温泉波纹”装饰被选定涂黑,现在要从剩余白色小正方形中选一个涂黑,让最终庭院地砖的黑色图案成为中心对称图形,则涂色方法有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
44.如图是的网格图,将图中标有①、②、③、④的一个小正方形涂灰,使所有的灰色图形构成中心对称图形,则涂灰的小正方形是( )
A.① B.② C.③ D.④
45.如图,在4×4的网格纸中,的三个顶点都在格点上,现要在这张网格纸的四个格点,,,中找一点作为旋转中心.将绕着这个中心进行旋转,旋转前后的两个三角形成中心对称,且旋转后的三角形的三个顶点都在这张4×4的网格纸的格点上,那么满足条件的旋转中心有 _______.
题型12.中心对称作图
46.如图,和关于点E成中心对称,则点E坐标是( )
A. B. C. D.
47.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_______=_______,_______=_______,_______=_______.
48.如图,在平面直角坐标系中,若与关于点D中心对称,则对称中心点D的坐标是______.
题型13.由中心对称性质求解
49.如图,四边形与四边形关于点成中心对称,,则的度数为_____,的长度为_____.
50.如图,与关于点O对称,连接,,.若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.6 D.9
51.如图,在等边三角形中,为的中点,,与关于点中心对称,连接,则的长为______.
题型14.原点对称坐标相关求解
52.如图,的对角线相交于坐标原点,若点的坐标为,则点的坐标为_____.
53.若点与关于原点对称,则代数式的值为________.
54.已知点与点,则这两个点关于______对称.
55.已知点与点关于坐标原点对称,则实数a,b的值是( )
A. B.
C. D.
56.已知和关于原点对称,则的值为( )
A. B. C. D.
题型15.图形变换作图设计与过程分析
57.如图,将左边的图案变成右边的图案的操作是_____.
58.请写出一个不是轴对称图形但是是中心对称图形的几何图形名称:________.
59.如图,由图案(1)到图案(2)再到图案(3)的变化过程中,不可能用到的图形变换是 ( )
A.轴对称 B.旋转 C.中心对称 D.平移
60.边长为2的两种正方形卡片如上图①所示,卡片中的扇形半径均为2,图②是交替摆放A、B两种卡片得到的图案.若摆放这个图案共用两种卡片2021张,则这个图案中阴影部分图形的面积和为( )
A.4040 B.4044–π C.4044 D.4044+π
61.如图在平行四边形的纸片上有一个圆洞,请画一条直线把纸片分成分成面积相等的两部分.
题型16.反证法的应用.
62.用反证法证明命题“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于”时,应假设直角三角形中( )
A.两锐角都大于 B.有一个锐角小于
C.有一个锐角大于 D.两锐角都小于
63.我们可以用以下推理来证明“当一个三角形的三边长满足时,这个三角形不是直角三角形”.假设这个三角形是直角三角形,根据勾股定理,这与已知条件矛盾,因此假设不成立,即这个三角形不是直角三角形.上述推理使用的证明方法是( )
A.比较法 B.反证法 C.综合法 D.分析法
64.用反证法证明命题“在中,,则”时,第一步应先假设___________.
65.用反证法证明:已知,,是平面内3条不同的直线,如果,,那么.
证明:假设 ,那么它们相交于一点.
因为,,过点的两条直线、都与直线垂直.这与基本事实“ ”矛盾,故假设不成立.所以.
66.数学课上,学生提出如何证明以下问题:
如图,.求证:.
老师说,我们可以用反证法来证明,具体过程如下:
证明:假设,
如图,延长交的延长线于点,为延长线上一点.
∵,
∴.
∵,
∴,
这与“________”相矛盾,
∴假设不成立,
∴.
以上证明过程中,横线上的内容应该为________.
67.牛顿曾说过:“反证法是数学家最精良的武器之一.”那么我们用反证法证明:“在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于”时,第一步先假设( )
A.三角形中有一个内角小于 B.三角形中有一个内角大于
C.三角形中没有一个内角小于 D.三角形中每个内角都大于
解答题
68.四边形若满足两组对角互补,即,,则我们称该四边形为“对角互补四边形”
(1)【思路点拨】
如图1,四边形为对角互补四边形,,.
求证:平分.
小云同学是这么做的:延长至,使得,连,可证明,得到是等腰直角三角形,由此证明出平分.
①还可以知道、、三者数量关系为:_________;
②请你用旋转的知识描述如何旋转得到 _________;
(2)【变式拓展】
如图2,四边形为对角互补四边形,且满足,,请你仿照小云的做法,证明:
平分;
②;
(3)【能力提升】
如图3,四边形ABCD为对角互补四边形,且满足,,则、、三者数量关系为:_________.
69.如图,在平面直角坐标系中,小正方形网格的边长均为1个单位长度,和的顶点均在格点上.
(1)画出关于原点O对称的;
(2)将绕点E顺时针旋转得到,画出;
(3)若是由绕着某点旋转得到的,则该点的坐标为 .
70.如图,在中,,将绕着点B逆时针旋转得到,点C,A的对应点分别为E,F.点E落在上,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的长.
71.如图,在中,,,是边上的高,点E是边上的一动点(不与点A,B重合),连接交于点F,将线段绕点C顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,当是的角平分线时,
①求证:;
②直接写出_______°.
(2)依题意补全图2,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
72.如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,,,解答下列问题:
(1)将线段绕原点顺时针方向旋转得到线段,画出线段;
(2)再将线段向下平移2个单位长度得到线段,画出线段;
(3)如果线段旋转可以得到线段,则旋转中心的坐标为_____.
73.在某次数学兴趣小组活动中,小明同学遇到了如下问题:如图①,点在等边内部,且,,,求的长.
(1)【思考探究】经过同学们的观察、分析、思考、交流,对上述问题形成了如下想法:将绕点按顺时针方向旋转,得到,连接,寻找,,三边之间的数量关系,即可求得的长,请写出详细的证明过程;
(2)【理解应用】如图②,在等腰直角中,,为内一点,,可判断出,请说明理由:
(3)如图③,在中,,,,点为内一点,连接,,,且,求的值.
74.如图,与关于点O成中心对称.若,那么的长是多少?
75.已知点与点关于原点成中心对称,求的值.
76.图1,图2都是由边长为1的小等边三角形构成的网格,每个网格图中有3个小等边三角形已涂上阴影.请在余下的空白小等边三角形中,分别按下列要求选取一个涂上阴影(请将两个小题依次作答在图1,图2中,均只需画出符合条件的一种情形):
(1)使得4个阴影小等边三角形组成一个轴对称图形但不是中心对称图形.
(2)使得4个阴影小等边三角形组成一个中心对称图形但不是轴对称图形.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题05图形的旋转与反证法专项训练
题型01.旋转现象与旋转图案判断
题型02.旋转三要素的确定
题型03.根据旋转的性质求解
题型04.利用旋转性质证线段角相等
题型05.旋转性质辨析与规律探究
题型06.画旋转图形
题型07.坐标系中旋转坐标综合计算
题型08.坐标与旋转规律问题
题型09.旋转综合题
题型10.中心对称识别与中心判定
题型11.方格中补画中心对称图形
题型12.中心对称作图
题型13.由中心对称性质求解
题型14.原点对称坐标相关求解
题型15.图形变换作图设计与过程分析
题型16.反证法应用
解答题9题
题型01.旋转现象与旋转图案判断
1.以下生活现象中,属于旋转变换的是( )
A.钟表的指针和钟摆的运动 B.站在电梯上的人的运动
C.汽车沿笔直的公路行驶 D.地下水位线逐年下降
【答案】A
【分析】本题是考查图形的平移、旋转的意义,掌握图形平移与旋转的区别是解题的关键.
根据平移的意义,在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移;根据旋转的意义,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.由此进行判定即可.
【详解】解:A、钟表的指针和钟摆的运动,钟表指针绕中心旋转,钟摆绕悬挂点摆动,两者均属于旋转运动,故该说法正确,符合题意;
B、站在电梯上的人的运动,是平移,不符合题意;
C、汽车沿笔直的公路行驶,是平移,不符合题意;
D、地下水位线逐年下降,不是旋转,不符合题意;
故选:A.
2.新情顶旅游产业发展大会主会场活动在邢台举办,大会吉祥物“太行山家族”包含“山宝”“水灵”“葫娃”“栗仔”4个角色,其中“葫娃”形似葫芦,意在传递扁鹊中医药文化底蕴.通过将如图所示的“葫娃”旋转,可以得到( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题图形旋转的性质:根据图形旋转的性质,判断原图形旋转后得到的图形,需明确旋转不改变图形的形状、大小和各部分的相对位置关系.
【详解】解:将如图所示的“葫娃”逆时针旋转九十度可得到选项A,
旋转不改变图形的形状、大小和各部分的相对位置关系,其他选项的“葫娃”和题干的不一样,故不能由题干所示图形旋转得来.
故选:A.
3.如图,在下列三种图形变换中,本题图案不包括的变换是( )
A.轴对称 B.平移 C.旋转 D.以上三项均不包括
【答案】B
【分析】考查图形的三种变换方式:轴对称、平移、旋转.轴对称的特点是一个图形沿着一条直线对折,直线两旁的图形能够完全重合;平移是将一个图形沿某一直线方向移动,得到的新图形与原图形的形状、大小和方向完全相同.旋转是指将一个图形绕着一点转动一个角度的变换.观察时要紧扣图形变换特点,认真判断即可.
【详解】解:A、本题图案包含轴对称变换.不符合题意;
B、不存在平移变换,符合题意.
C、将图形绕着中心点旋转的整数倍后均能与原图形重合,本题图案包含旋转变换.不符合题意;
D、根据以上判断知本选项不符合题意.
故选:B.
4.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02.旋转三要素的确定
5.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:.
6.如图,在中,,将绕点C旋转,得到,若点A的对应点D恰好在的延长线上,则旋转方向和旋转角可能为( )
A.顺时针, B.逆时针, C.顺时针, D.逆时针,
【答案】A
【分析】本题考查了旋转的性质,平角的定义,正确理解图形旋转的定义是解题的关键.根据图形旋转的定义及平角的定义,即得答案.
【详解】解:将绕点旋转,得到,
,
当旋转方向为顺时针时,旋转角度为;
当旋转方向为逆时针时,旋转角度为.
故选:A.
7.如图,将矩形绕点顺时针旋转到矩形的位置,已知,则旋转角 ______.
【答案】
【分析】先利用旋转的性质得到,,再利用四边形内角和计算出,然后利用互余计算出,从而得到的值.
【详解】解:矩形绕点顺时针旋转到矩形的位置,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型03.根据旋转的性质求解
8.如图,将绕点A顺时针旋转,得到,点恰好落在斜边上,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用旋转的性质得出,,进而利用等腰三角形的性质及三角形内角和定理得出的度数.
【详解】解:绕点A顺时针旋转,得到,点恰好落在斜边上,
,,
.
9.如图2中的图案是由图1中的基本图形以点为旋转中心,顺时针(或逆时针)旋转角度,依次旋转若干次而组成的,则旋转角的度数最小为_____度.
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质.
由图可知,将图1无缝旋转5次得到图2,进而用除以即可.
【详解】解:由图可知,将图1无缝旋转5次得到图2,
即旋转角的度数最小为.
故答案为:.
10.如图,已知点,,与关于轴对称,连结,现将线段以点为中心逆时针旋转得,点的对应点的坐标为____.
【答案】
【分析】先根据关于轴对称的点的坐标特征求出的坐标,再通过作辅助线构造全等三角形,利用旋转的性质得到对应边和对应角相等,证明三角形全等,进而求出的坐标.
【详解】解:过点作轴于点,
∵点,与关于轴对称,
∴.
∵线段以点为中心逆时针旋转得,
∴,,
∴.
由题意可得,
∵轴,
∴,,
∴.
在和中,
∴.
∴,.
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
题型04.利用旋转性质证线段角相等
11.如图,把绕点O顺时针旋转一定角度得到.若,则的长为( )
A.9 B.12 C.17 D.21
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,掌握旋转前后对应边相等是解题的关键.
直接利用旋转的性质解答即可.
【详解】解:根据旋转的性质可得:.
故选:B.
12.如图,将绕点顺时针旋转得到,连接,若,则的度数为_______.
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质,等边对等角及三角形内角和,掌握旋转的性质是关键;根据旋转的性质得,,根据等边对等角可得,再根据直角三角形两锐角互余可得答案.
【详解】解:如图,设交于点,
∵将绕点顺时针旋转得到,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即的度数为.
故答案为:.
13.如图,将绕点顺时针旋转得到,若、、三点共线,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,等边对等角,三角形内角和定理,由旋转的性质可得,,,再由等边对等角并结合三角形内角和定理即可得出,即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:由旋转的性质可得:,,,
∴,
∴,
故选:B.
题型05.旋转性质辨析与规律探究.
14.在图形的平移和旋转变换中,下列说法正确的是( )
A.对应点所连线段都平行 B.对应线段都平行
C.对应点所连线段都相等 D.对应线段都相等
【答案】D
【分析】本题考查平移的性质,旋转的性质,掌握平移和旋转的性质是解题关键.根据平移和旋转后的对应线段都相等解答即可.
【详解】解:平移的性质:对应点所连线段平行(在同一直线上)、对应点所连线段相等、对应线段平行(在同一直线上)、对应线段相等、对应角相等;
旋转的性质:对应线段相等、对应角相等、对应点到旋转中心的距离相等.
故选D.
15.如图,中,,,点A与数轴上表示的点重合,将沿数轴正方向旋转一次使得点B落在数轴上,第二次旋转使得点C落在数轴上,依此类推,第2025次旋转后,落在数轴上的三角形的顶点中,右边的点表示的数是____________________ .
【答案】
【分析】旋转3次的总长度恰为三角形的周长,旋转过程中每三次一个循环,确定2025次需要的循环次数,计算总距离,根据点A与数轴上表示的点重合,距离为旋转的总距离,解答即可.
本题考查了旋转的性质,规律的探索,勾股定理,正确探索规律是解题的关键.
【详解】解:∵中,,,
∴.
∴的周长为.
∵有三个顶点,
∴2025次旋转中每三次一个循环.
∵,
∴2025次旋转共经历675个循环.
∴2025次旋转后共经历的总长为.
∵第一次的起点为,
∴右边的点表示的数是,
故答案为:.
16.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.
17.如图,在直角三角形中,,,,且在直线l上,将绕点顺时针旋转到位置①,得到点,将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,得到点,…,按此规律继续旋转,直到得到点为止,则 ______ .
【答案】8081
【分析】本题考查了旋转的性质及图形的规律问题,得到的长度依次增加,,,且三次一循环是解题的关键.
观察不难发现,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:∵中,,,,
∴将绕点顺时针旋转到,可得到点,此时;
将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,可得到点,此时;
将位置②的三角形绕点顺时针旋转到位置③,可得到点,此时;
由图形可知:每旋转次为一个循环组依次循环,
又∵,
∴.
故答案为:.
题型06.画旋转图形
18.将左边图案绕点O按顺时针方向旋转,得到的图案是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了图形的旋转,根据旋转方式确定上部分和下部分阴影部分三角形的形状即可得到答案.
【详解】
解:将左边图案绕点O按顺时针方向旋转,得到的图案是,
故选;C.
19.将图形 绕中心旋转后的图形是___________(画出图形).
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质,旋转前后的图形不发生任何变化,绕中心旋转,即是对应点绕旋转中心旋转,即可得出所要图形,注意矩形图形的旋转变换是解题的关键.
【详解】
解:将图形 ,各对应点绕中心旋转,
可得出相应图形: ,即是所求答案,
故答案为:.
20.顶点坐标分别为,如果将绕点按逆时针方向旋转,得到,那么线段的中点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了坐标与图形变化-旋转,解决本题的关键是掌握旋转的性质.根据顶点坐标分别为,将绕点O按逆时针方向旋转,得到,可得,再根据中点坐标公式即可求得线段的中点坐标.
【详解】解:如图,
∵顶点坐标分别为,
将绕点O按逆时针方向旋转,得到,
∴,
∴线段的中点坐标分别为:,
即线段的中点坐标是.
故选:A.
题型07.坐标系中旋转坐标综合计算
21.在平面直角坐标系中,已知点,若将绕原点逆时针旋转得到,则点的坐标是___________.
【答案】
【分析】本题考查了求绕原点旋转的点的坐标,全等三角形的性质与判定,坐标与图形,过点作轴于,过点作轴于,进而证明是解题的关键.
【详解】解:如图,过点作轴于,过点作轴于,
∵绕坐标原点逆时针旋转至,
∴,
∵,
∴,
在和中,,
∴,
∵,
∴,
∴点的坐标为.
故答案为:.
22.如图,把绕点A顺时针方向旋转,则点B旋转后的坐标是 ___________ .
【答案】
【分析】题目主要考查图形的旋转,根据题意画出图形,读出点的坐标即可.
【详解】解:如图所示,绕点A顺时针方向旋转后的图形为,
∴点B旋转后的对应点是点,
故答案为: .
23.如图,在直角坐标系中,已知点,将绕点O逆时针方向旋转后得到,点A的对应点是点C,则点C的坐标是_____..
【答案】
【分析】本题考查了关于原点对称的点坐标的特征,准确掌握这一知识点是解题的关键.关于原点对称的两个点,对应横、纵坐标互为相反数,由,以及点A与点C关于原点对称,可得点C坐标.
【详解】解:∵点A与点C关于原点对称,,
∴.
故答案为:.
24.如图,在平面直角坐标系中,,在轴上,,,将绕点旋转,则点的对应点的坐标为___________.
【答案】或
【分析】本题考查了旋转性质,坐标与图形,全等三角形的性质,进行分类讨论,即逆时针和顺时针两个情况,以及作图,再结合点所在的象限,即可作答.
【详解】解:依题意,当将绕点逆时针旋转,得,如图:
.
,.
点在第二象限,
.
当将绕点顺时针旋转,得,
.
,.
点在第四象限,
.
综上,点的坐标为或.
25.在直角坐标系中,将点绕原点按逆时针方向旋转到,则的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依据题意作平面直角坐标系,过点作轴于点,由得,,逆时针旋转后,,与轴夹角变为,即落在轴正半轴,即可得出的坐标.
【详解】解:如图,过点作轴于点,
∵ ,
∴ ,,
由勾股定理得 ,
又∵ 是等腰直角三角形,
∴ ,
由旋转的性质得 ,旋转角,
∴ ,
∴ 点在轴正半轴上,
∴ 的坐标为,
故选:D.
【点睛】本题考查了平面直角坐标系中点的旋转变换,题目未给出图形,解题时需根据题意画出图形,再结合勾股定理与旋转性质进行分析.
26.平行四边形在平面直角坐标系中的位置如图,,把平行四边形绕点O逆时针旋转,使点A落在y轴正半轴上,则旋转后点B的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,画出图形,根据直角三角形的性质,即可求出点的坐标.
【详解】解:如图:作轴于点,
四边形是平行四边形,
,
把平行四边形绕点逆时针旋转,使点落在轴正半轴上,
,,,
,
,
,
,
旋转后点的对应点的坐标为,
故选:D.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,掌握平行四边形的性质、坐标与图形的变换旋转的性质以及勾股定理的应用是解题的关键.
27.如图,线段在直角坐标轴中,已知,将线段绕点逆时针旋转后,点的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过作辅助线,利用旋转的性质,找到对应线段的关系,从而确定点 的坐标.本题主要考查了坐标与图形变化 - 旋转,全等三角形的判定与性质,熟练掌握旋转的性质和全等三角形的判定方法是解题的关键.
【详解】解:过 作 轴于 ,过 作 轴于 .
线段 绕点 逆时针旋转 ,
,,
,,,
,
,
,,
,,
,,
,
.
故选:D.
题型08.坐标与旋转规律问题.
28.如图,边长为1的正六边形放置于平面直角坐标系中,边在轴正半轴上,顶点在轴正半轴上,将正六边形绕坐标原点顺时针旋转,每次旋转,那么经过第2025次旋转后,顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了平面直角坐标内坐标的变化规律,旋转的性质;连接,先求出点D的坐标,根据变化特点可知6次一个循环,由,推导出经过2025次旋转后,顶点D的坐标与第三次旋转得到的的坐标相同,由此可解答.
【详解】解:连接,
在正六边形中,,
∴.
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴点.
∵将正六边形绕原点O顺时针旋转,每次旋转,
∴6次一个循环.
∵,
∴经过第2025次循环后,顶点D的坐标与第三次旋转得到的的坐标相同.
∵点D与关于原点对称,
∴,
∴经过2025次旋转后,顶点D的坐标是.
故选:A.
29.如图,点O为平面直角坐标系的原点,是等边三角形,点A在y轴上,点B和点C在x轴上,其中点B的坐标为,若以O为旋转中心,将按顺时针方向旋转,每次旋转,则旋转2025次后,点C的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查坐标与图形变化旋转及点的坐标变化规律,等边三角形的性质,能根据所给旋转方式发现每旋转六次,点的位置重复出现是解题的关键.
根据所给旋转方式发现每旋转六次,点的位置重复出现,再结合是等边三角形及旋转的性质即可解决问题.
【详解】解:因为,
所以每旋转六次,点的位置重复出现.
又因为余3,
所以旋转2025次后点的位置与旋转3次后点的位置相同.
此时相当于点绕点旋转了,到点,
则旋转2025次后点的坐标为.
故选:C.
30.如图,在平面直角坐标系中,点,将绕点A顺时针旋转到的位置,点B、O分别落在点处.点B1在x轴上,再将绕点顺时针旋转到的位置,点在x轴上,将绕点顺时针旋转到的位置,点在x轴上,依次进行下去…,则点的横坐标为_______.
【答案】1208
【分析】本题考查坐标与图形变化-旋转,勾股定理,规律型:点的坐标,解题的关键是循环探究规律,利用规律解决问题,属于中考常考题型.
找出规律:点的横坐标可表示为,且点的横坐标可表示为,然后求出,即可求解的值.
【详解】解:由题知,
因为点,
所以,
则,
由旋转可得,
所以,
则点横坐标为8,
同理可得,点的横坐标为,点的横坐标为,点的横坐标为,点的横坐标为,点的横坐标为36,…,
由此可见,点的横坐标可表示为,且点的横坐标可表示为.
令,
解得,
则,
即点的横坐标为1208.
故答案为:1208.
题型09.旋转综合题
31.如图,直角△ABC的直角边AB的长为6cm,∠C=30°,将△ABC绕点A逆时针旋转15°后得到△AB′C′,则图中两三角形重叠部分的面积等于________cm2.
【答案】18
【分析】B′C′交AC于D,如图,利用互余得∠BAC=60°,再根据旋转的性质得AB′=AB=6,∠BAB′=15°,∠AB′C′=∠B=90°,则∠B′AD=45°,于是可判断△AB′D为等腰直角三角形,然后根据三角形的面积公式计算出S△AB′D即可.
【详解】解:B′C′交AC于D,如图,
∵∠B=90°,∠C=30°,
∴∠BAC=60°,
∵△ABC绕点A逆时针旋转15°后得到△AB′C′,
∴AB′=AB=6,∠BAB′=15°,∠AB′C′=∠B=90°,
∴∠B′AD=60°﹣15°=45°,
∴△AB′D为等腰直角三角形,
∴B′D=AB′=6,
∴S△AB′D=×6×6=18(cm2).
即图中两三角形重叠部分的面积等于18cm2.
故答案为18.
【点睛】本题主要考查了旋转以及等腰直角三角形的面积,熟练旋转的性质以及三角形面积的求法是解决本题的关键.
32.如图,在中,,. 将绕点C逆时针旋转n度得到,点D落在边上,则________度.
【答案】60
【分析】先根据三角形的内角和定理求出的度数,然后根据旋转的性质得出,再根据等边对等角得出的度数,最后根据三角形内角和定理求出的度数即可.
【详解】解:
,
旋转到,
,
,
,
即旋转角n是,
故答案为:60.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,等腰三角形的性质,旋转的性质等知识,正确求出的度数是解题的关键.
33.如图,△ABC是边长为6的等边三角形,BD=CD,∠BDC=120°,以点D为顶点作一个60°角,使其两边分别交AB于点M,交AC于点N,连接MN,则△AMN的周长是________.
【答案】12
【分析】将△BDM绕点D旋转120°,构造出全等三角形,将MN转为为BM+CN即可
【详解】
将△BDM绕点D旋转120°得到△;
∵△由△BDM旋转所得,
∴DM=,BD=DC,BM=∠=∠BDM;
∵∠BDC=120°,∠MDN=60°,
∴∠BDM+∠CDN=120°-60°=60°,
故∠+∠CDN=60°,即∠=60°;
在△MDN和△中∶
DM=,∠=∠MDN,DN=DN
∴△MDN≌△;
∴MN=;
△AMN的周长=AM+AN+MN
=AM+AN+
=AM+AN+CN+
=(AM+)+(AN+CN)
=AB+AC;
∵△ABC是边长为6,
∴△AMN的周长=6+6=12.
故答案为:12
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质和旋转的性质,根据旋转的性质构建全等三角形,将未知长度的边转化为已知长度的边是解题的关键.
34.如图,中,,,平分.过点作交于,将绕点逆时针旋转,得到,连接,,当时,________.
【答案】或
【分析】此题主要考查了旋转的性质以及等腰三角形的性质和等腰梯形的性质等知识,把绕点A逆时针旋转与过点C与平行的直线相交于M、N,然后分两种情况,根据等腰梯形的性质和等腰三角形的性质分别求解即可.根据数形结合熟练掌握相关定理是解题关键.
【详解】解:在绕点A逆时针旋转过程中,点E经过的路径(圆弧)与过点C且与平行的直线相交于点M、N,如图,
①当点与点M重合时,
∵,,
∴,
∵平分,
∴
∴
则,
即
故
四边形是等腰梯形,
所以,
又∵,
∴;
②当点与点N重合时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
综上所述,当旋转角为或时,.
故答案为:或.
35.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,
∴,
∴,
.
,,
.
36.如图,在矩形中,,连接,将线段绕着点A顺时针旋转得到,则线段的最小值为 _____.
【答案】/
【分析】连接,过点A作,截取,连接,通过证明,得,再求出的长.最后在中,利用三边关系即可得出答案.
【详解】如图,连接,过点A作,截取,连接,
∵将线段绕着点A顺时针旋转得到,
∴,
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∴在中,.
∵,
∴.
∵,且当点G,P,E三点共线时取等号,
∴的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的三边关系等知识,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.
题型10.中心对称识别与中心判定
37.以下图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的有_____.(填序号即可)
①圆;②长方形;③等边三角形;④平行四边形;⑤线段;⑥角.
【答案】①②⑤
【分析】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的知识,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,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,这个图形就叫做轴对称图形,根据轴对称图形与中心对称图形的概念逐项分析即可得出结果,熟练掌握轴对称图形与中心对称图形的概念,是解题的关键.
【详解】解:①圆是轴对称图形,任何直径所在直线都是对称轴,也是中心对称图形,圆心是对称中心;
②长方形是轴对称图形,有两条对称轴(对边中点的连线),也是中心对称图形,对角线交点为对称中心;
③等边三角形是轴对称图形,有三条对称轴,但不是中心对称图形;
④平行四边形不是轴对称图形,但它是中心对称图形,对角线交点为对称中心;
⑤线段是轴对称图形,其垂直平分线是对称轴,也是中心对称图形,中点为对称中心;
⑥角是轴对称图形,角平分线是对称轴,但不是中心对称图形.
故答案为:①②⑤.
38.如图,将绕点旋转得到,设点A的坐标为,则点的坐标为 ___________.
.
【答案】
【分析】本题考查中心对称,坐标与图形的性质等知识.根据将绕点旋转得到,可知这两个三角形关于中心对称,设,利用中点坐标公式计算即可得到答案.
【详解】解:设,
由题意,即为的中点,
,,则有,
解得,
∴,
故答案为:.
39.若点与点关于点中心对称.则___________.
【答案】
【分析】本题考查了成中心对称的点的坐标特征,掌握中心对称的性质是解题的关键.根据成中心对称的两个点之间的坐标关系即可解决问题.
【详解】解:点与点关于点中心对称,
,,
解得,,
.
故答案为:.
40.现实世界中,对称现象无处不在,中国的方块字中有些也具有对称性.下列汉字是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用轴对称图形的概念即可即可解答.
【详解】解:A、团不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B、结不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C、互是中心对称图形,故此选项不合题意;
D、助不是中心对称图形,故此选项符合题意.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了中心对称图形,关键是把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形与另一个图形重合,那么就说明这两个图形的形状关于这个点成中心对称.
41.如图,线段是由线段a经过平移得到的,线段还可以看作是线段a经过怎样的图形变化得到?下列结论:①1次中心对称;②1次轴对称;③2次轴对称.其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】C
【分析】根据轴对称和中心对称的定义和性质逐个判断即可.把一个图形绕着某一点旋转,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对称或中心对称,这个点叫对称中心,这两个图形在旋转后能重合的对应点叫做关于对称中心的对称点. 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.这条直线就是它的对称轴.如果两个图形的对应点连线被同一条直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称.
【详解】解:①这两条线段组成中心对称图形,因此①正确,对称中心如下图所示:
②这两条线段不能组成轴对称图形,无法找到这样的直线,使得一边沿着这条直线翻折后与另一边重合,因此②错误;
③这两条线段组成中心对称图形,可以找到这样的两条对称轴,使得其中一条线段经过2次轴对称后与另一天重合,两条对称轴如下图所示:
故正确的有:①③
故选C.
【点睛】本题考查中心对称图形和轴对称图形,能快速寻找对称中心和对称轴是解题的关键.事实上,任意一次旋转变换都可以通过两次轴对称变换来实现.
42.如图,在平行四边形中,与交于点,下列说法不一定正确的是( )
A.平行四边形是中心对称图形
B.将绕点旋转后可与重合
C.与关于点对称
D.绕点旋转一定角度后可与重合
【答案】D
【分析】本题考查了中心对称图形知识、平行四边形的性质,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,根据平行四边形的性质以及中心对称图形的概念逐项分析即可得到答案,理解平行四边形是中心对称图形是解此题的关键.
【详解】解:A、绕点旋转后,能够与原图形重合,故平行四边形是中心对称图形,故原说法正确,不符合题意;
B、平行四边形是中心对称图形,对称中心为点,故将绕点旋转后可与重合,故原说法正确,不符合题意;
C、平行四边形是中心对称图形,对称中心为点,故与关于点对称,故原说法正确,不符合题意;
D、平行四边形是中心对称图形,对称中心为点,故绕点旋转一定角度后可与重合,故原说法错误,符合题意;
故选:D.
题型11.方格中方补画中心对称图形
43.在明月山温汤旅游度假区的民宿设计中,工匠用正方形网格模拟温泉庭院地砖图案.如图,有三个小正方形代表的“温泉波纹”装饰被选定涂黑,现在要从剩余白色小正方形中选一个涂黑,让最终庭院地砖的黑色图案成为中心对称图形,则涂色方法有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
【答案】C
【分析】本题主要考查了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,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心,据此涂色求解即可.
【详解】解:如图所示,涂黑一个小正方形,使四个涂黑的小正方形构成的图案是中心对称图形,则不同的涂法有3种.
故选:C.
44.如图是的网格图,将图中标有①、②、③、④的一个小正方形涂灰,使所有的灰色图形构成中心对称图形,则涂灰的小正方形是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】根据中心对称图形的意义解答.
【详解】解:如图,
如果以O为对称中心,则A与B、C与D、E与F分别对应,
从图中可以看出,G应该与③对应,
故选C.
【点睛】本题考查中心对称的应用,熟练掌握中心对称图形及对称中心的意义是解题关键.
45.如图,在4×4的网格纸中,的三个顶点都在格点上,现要在这张网格纸的四个格点,,,中找一点作为旋转中心.将绕着这个中心进行旋转,旋转前后的两个三角形成中心对称,且旋转后的三角形的三个顶点都在这张4×4的网格纸的格点上,那么满足条件的旋转中心有 _______.
【答案】点,点
【分析】本题主要考查旋转的性质,中心对称等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.画出中心对称图形即可判断.
【详解】解:画出中心对称图形,
观察图象可知,点,点满足条件.
故答案为:点,点.
题型12.中心对称作图
46.如图,和关于点E成中心对称,则点E坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用成中心对称的两个图形的对称点的连线的交点就是对称中心,可确定出点E的位置,观察可得点E的坐标.
【详解】解:连接,
∵和关于点E成中心对称 ,
∴交于点E,
∴点.
故答案为:A.
【点睛】本题考查了坐标与图象变化-旋转,解决本题的关键是熟练掌握图形旋转对称的性质.
47.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.
48.如图,在平面直角坐标系中,若与关于点D中心对称,则对称中心点D的坐标是______.
【答案】
【分析】根据旋转的性质,连接对应点,与的交点D即为对称中心,然后根据平面直角坐标系写出点D的坐标即可.
【详解】解:如图,连接,与相交于点D,点D即为对称中心,由图可得.
故答案为:.
【点睛】本题考查了坐标与图形变化-旋转,熟练掌握旋转的性质,理解对应点的连线的交点即为对称中心是解题的关键,也是本题的难点.
题型13.由中心对称性质求解
49.如图,四边形与四边形关于点成中心对称,,则的度数为_____,的长度为_____.
【答案】 92° 3
【分析】本题考查了中心对称的性质:对应线段相等,对应角相等;根据中心对称的性质即可求解.
【详解】解:四边形与四边形关于点O成中心对称,
,
故答案为:,3.
50.如图,与关于点O对称,连接,,.若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.6 D.9
【答案】C
【分析】本题考查关于某点对称的图形之间的关系,解题关键是熟练掌握关于某点对称的图形性质.利用中心对称的对应点到对称中心的距离相等,证得在的垂直平分线上,求出.
【详解】解:∵与关于点成中心对称,
∴(中心对称的对应点到对称中心的距离相等)
又 ∵,
∴ D在的垂直平分线上,
,
故选:C.
51.如图,在等边三角形中,为的中点,,与关于点中心对称,连接,则的长为______.
【答案】
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质和中心对称,关键是熟练掌握等边三角形的性质和中心对称的性质.
根据等边三角形的性质,得,,,再根据中心对称的性质,得,,,最后根据勾股定理即可得出答案.
【详解】解∶三角形是等边三角形,为的中点,,
,,
,
与关于点中心对称,
,,,,
在中,根据勾股定理,
得,
故答案为∶.
题型14.原点对称坐标相关求解
52.如图,的对角线相交于坐标原点,若点的坐标为,则点的坐标为_____.
【答案】
【分析】根据题意利用平行四边形性质及关于原点对称的点坐标特点即可求解.
【详解】解:∵点A的坐标为,,
∴C点与A点关于原点对称,
∴.
53.若点与关于原点对称,则代数式的值为________.
【答案】
【分析】根据关于原点对称的点的横、纵坐标均互为相反数,求出a,b的值,再代入代数式计算即可.
【详解】解:点与关于原点对称,
,.
解得:,.
.
54.已知点与点,则这两个点关于______对称.
【答案】轴或原点
【分析】根据点与点的坐标,这两个点在轴上,并且到原点的距离相等,从而根据点的对称性得到答案.
【详解】解:点与点,
这两个点关于轴或原点对称,
故答案为:轴或原点.
【点睛】本题考查点的坐标特征,熟记点关于点对称、点关于线对称是解决问题的关键.
55.已知点与点关于坐标原点对称,则实数a,b的值是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】关于原点对称的横纵坐标互为相反数,由此可得到答案.
【详解】解:由于点与点关于坐标原点对称,
根据关于原点对称的横纵坐标互为相反数,
得到,
故选B.
【点睛】本题主要考查坐标关于原点对称的性质,熟知关于原点对称的横纵坐标互为相反数是解题的关键.
56.已知和关于原点对称,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了关于原点对称的点的坐标特征,代数式求值,根据关于原点对称的点,横纵坐标互为相反数求出的值,再代入代数式计算即可求解,掌握关于原点对称的点的坐标特征是解题的关键.
【详解】解:∵和关于原点对称,
∴,,
∴,
故选:.
题型15.图形变换作图设计与过程分析
57.如图,将左边的图案变成右边的图案的操作是_____.
【答案】旋转
【分析】根据图形旋转的性质即可得出结论.
【详解】解:将左边的图案绕图案中的长方形中心逆时针旋转即可得到右边的图案.
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.
58.请写出一个不是轴对称图形但是是中心对称图形的几何图形名称:________.
【答案】平行四边形(答案不唯一)
【分析】轴对称图形关键在于寻找对称轴,中心对称图形关键在于寻找对称中心,要由轴对称和中心对称图形的概念来设计相关图形.
【详解】解:根据轴对称和中心对称图形的概念,平行四边形满足要求,如图所示:
故答案为:平行四边形(答案不唯一)
【点睛】本题考查了轴对称图形和中心对称图形的图案设计;关键在于要理解并会运用相关的基本概念.
59.如图,由图案(1)到图案(2)再到图案(3)的变化过程中,不可能用到的图形变换是 ( )
A.轴对称 B.旋转 C.中心对称 D.平移
【答案】D
【分析】观察本题中图案的特点,根据对称、平移、旋转的特征进行判断作答.
【详解】解:图(2)将图形绕着中心点旋转90°的整数倍后均能与原图形重合,图案包含旋转变换和中心对称.图(3)中有4条对称轴,本题图案包含轴对称变换.不符合题意;
图(1)三角形沿某一直线方向移动不能与图(2)(3)中三角形重合,故没有用到平移.
故选:D.
【点睛】考查图形的对称、平移、旋转等变换.对称有轴对称和中心对称,轴对称的特点是一个图形绕着一条直线对折,直线两旁的图形能够完全重合;中心对称的特点是一个图形绕着一点旋转180°后与另一个图形完全重合,它是旋转变换的一种特殊情况.
平移是将一个图形沿某一直线方向移动,得到的新图形与原图形的形状、大小和方向完全相同.旋转是指将一个图形绕着一点转动一个角度的变换.观察时要紧扣图形变换特点,认真判断.
60.边长为2的两种正方形卡片如上图①所示,卡片中的扇形半径均为2,图②是交替摆放A、B两种卡片得到的图案.若摆放这个图案共用两种卡片2021张,则这个图案中阴影部分图形的面积和为( )
A.4040 B.4044–π C.4044 D.4044+π
【答案】B
【分析】首先发现A,B两种卡片阴影部分的面积和为边长为2的正方形的面积,然后确定2021张卡片中A,B组成正方形1010个,第2021个图形是A,由此列式计算即可.
【详解】解:2021÷2=1010…1,
所以这个图案中阴影部分图形的面积和为:4×1010+A的阴影面积,
是:4440+4﹣π=4044﹣π.
故选:B.
【点睛】本题考查图形的变化规律,得出A、B面积和是正方形是解题关键.
61.如图在平行四边形的纸片上有一个圆洞,请画一条直线把纸片分成分成面积相等的两部分.
【答案】见解析
【分析】本题考查了作图—应用与设计作图,平行四边形的性质和中心对称,由于平行四边形和圆都是中心对称图形,于是连接平行四边形的对角线的交点和圆心的直线可把纸片分成分成面积相等的两部分,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,
直线即为所求.
题型16.反证法的应用.
62.用反证法证明命题“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于”时,应假设直角三角形中( )
A.两锐角都大于 B.有一个锐角小于
C.有一个锐角大于 D.两锐角都小于
【答案】A
【分析】反证法的步骤中,假设时准确找出原命题结论的反面即可.
【详解】解:由题意得
需假设两锐角都大于.
63.我们可以用以下推理来证明“当一个三角形的三边长满足时,这个三角形不是直角三角形”.假设这个三角形是直角三角形,根据勾股定理,这与已知条件矛盾,因此假设不成立,即这个三角形不是直角三角形.上述推理使用的证明方法是( )
A.比较法 B.反证法 C.综合法 D.分析法
【答案】B
【分析】本题主要考查了反证法的应用,反证法的一般步骤“假设命题的结论不成立;从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确”是解题的关键.
根据反证法的一般步骤判断即可.
【详解】解:推理使用的证明方法是:反证法.
故选:B.
64.用反证法证明命题“在中,,则”时,第一步应先假设___________.
【答案】
【分析】根据反证法的步骤,第一步假设命题结论不成立,写出原结论的否定即可求解.
【详解】解:用反证法证明命题时,需先假设结论不成立,原命题结论为,其否定为,
因此第一步应先假设.
65.用反证法证明:已知,,是平面内3条不同的直线,如果,,那么.
证明:假设 ,那么它们相交于一点.
因为,,过点的两条直线、都与直线垂直.这与基本事实“ ”矛盾,故假设不成立.所以.
【答案】与不平行;同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直
【分析】本题主要考查了反证法,同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,先假设结论不成立,即假设与不平行,那么它们相交于一点,则可推出过点的两条直线、都与直线垂直,这与“同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾,故假设不成立,据此求解即可.
【详解】证明:假设与不平行,那么它们相交于一点.
,,过点的两条直线、都与直线垂直.
这与基本事实“同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”矛盾,
故假设不成立.
所以.
故答案为:与不平行;同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
66.数学课上,学生提出如何证明以下问题:
如图,.求证:.
老师说,我们可以用反证法来证明,具体过程如下:
证明:假设,
如图,延长交的延长线于点,为延长线上一点.
∵,
∴.
∵,
∴,
这与“________”相矛盾,
∴假设不成立,
∴.
以上证明过程中,横线上的内容应该为________.
【答案】三角形的外角和等于
【分析】先假设,通过证明假设不成立,从而得到正确的结论.
【详解】证明:假设,
如图,延长交的延长线于点,为延长线上一点.
∵,
∴.
∵,
∴,
这与“三角形的外角和等于”相矛盾,
∴假设不成立,
∴.
故答案为:三角形的外角和等于
【点睛】本题考查的是反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.
67.牛顿曾说过:“反证法是数学家最精良的武器之一.”那么我们用反证法证明:“在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于”时,第一步先假设( )
A.三角形中有一个内角小于 B.三角形中有一个内角大于
C.三角形中没有一个内角小于 D.三角形中每个内角都大于
【答案】D
【分析】本题考查反证法的应用,根据反证法的意义及步骤即可得出答案,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:用反证法证明:“在一个三角形中,至少有一个内角小于或等于”时,第一步先假设三角形中每个内角都大于,
故选:D.
解答题
68.四边形若满足两组对角互补,即,,则我们称该四边形为“对角互补四边形”
(1)【思路点拨】
如图1,四边形为对角互补四边形,,.
求证:平分.
小云同学是这么做的:延长至,使得,连,可证明,得到是等腰直角三角形,由此证明出平分.
①还可以知道、、三者数量关系为:_________;
②请你用旋转的知识描述如何旋转得到 _________;
(2)【变式拓展】
如图2,四边形为对角互补四边形,且满足,,请你仿照小云的做法,证明:
平分;
②;
(3)【能力提升】
如图3,四边形ABCD为对角互补四边形,且满足,,则、、三者数量关系为:_________.
【答案】(1)①;②绕点A逆时针旋转得到
(2)①见解析;②见解析;
(3)
【分析】(1)①由题意可得,,,即可得;
②根据旋转的定义可得出答案;
(2)①延长至,使,连接,证明,可确定是等边三角形,在求出,即可证明;
②由①直接可证明;
(3)延长至,使,连接,证明,结合已知可求,过点作交于点,则有,,再由即可求解.
【详解】(1)解:①,
,,
是等腰直角三角形,
,
,
,
②∵,
∴绕点A逆时针旋转得到.
(2)解:①延长至,使,连接,如图2,
四边形为对角互补四边形,
,
,
,
,
,,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
平分;
②,,
,
;
(3)解:延长至,使,连接,如图3,
四边形为对角互补四边形,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
过点作交于点,
为的中点,
,
在中,,
,
,
【点睛】本题是四边形的综合题,熟练掌握三角形全等的判定及性质,等腰三角形的性质,勾股定理,恰当的构造辅助线是解题的关键.
69.如图,在平面直角坐标系中,小正方形网格的边长均为1个单位长度,和的顶点均在格点上.
(1)画出关于原点O对称的;
(2)将绕点E顺时针旋转得到,画出;
(3)若是由绕着某点旋转得到的,则该点的坐标为 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查了作关于原点对称的图形,旋转作图,确定旋转中心,
(1)根据旋转画出图形即可;
(2)根据旋转画出图形即可;
(3)根据旋转中旋转中心点到对应点的距离相等的性质,即可求解.
【详解】(1)解:如图;
(2)解:如图
(3)解:如图;
是由绕着某点旋转得到的,则该点的坐标为.
70.如图,在中,,将绕着点B逆时针旋转得到,点C,A的对应点分别为E,F.点E落在上,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若,求的长.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据三角形的内角和定理得到,根据旋转的性质得到,根据三角形的内角和定理即可得到结论;
(2)根据勾股定理得到,根据旋转的性质得到,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)解:在,
∴,
∵将绕着点B逆时针旋转得到,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵将绕着点B逆时针旋转得到,
∴,
∴,
∴.
71.如图,在中,,,是边上的高,点E是边上的一动点(不与点A,B重合),连接交于点F,将线段绕点C顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图1,当是的角平分线时,
①求证:;
②直接写出_______°.
(2)依题意补全图2,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)①见解析;②45;
(2)图见解析,,证明见解析.
【分析】(1)①利用等腰直角三角形,再由角平分线的定义得.然后由三角形外角性质得,,从而得,即可由等角对等边得出结论;
②过点C作于点C,交的延长线于点M.则,即可得,再证明.即可得.
(2)过点C作于点C,交的延长线于点M.由可证得.则.再证明,得,即可由.得出结论.
【详解】(1)①证明:∵在中,,,
∴,
∵是边上的高,
∴.
∵是的角平分线,
∴.
∵,.
∴.
∴.
②过点C作于点C,交的延长线于点M.
∵
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
(2)解:依题意补全图形.
数量关系:.
证明:过点C作于点C,交的延长线于点M.
∵
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
【点睛】本题考查旋转的性质,等腰直角三角形的性质与判定,三角形外角的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握等腰直角三角形的性质与判定,三角形外角的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理是解题的关键.
72.如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,,,解答下列问题:
(1)将线段绕原点顺时针方向旋转得到线段,画出线段;
(2)再将线段向下平移2个单位长度得到线段,画出线段;
(3)如果线段旋转可以得到线段,则旋转中心的坐标为_____.
【答案】(1)线段如图所示;
(2)线段如图所示;
(3)或
【分析】(1)分别连接,,再将,按顺时针旋转后得到,,连接即可;
(2)将点向下平移2个单位得到,连接即可;
(3)根据旋转中心到对应点的距离相等,找到对应点连线的中垂线的交点即可,注意“分类讨论”思想的运用.
【详解】(1)解:如图1,分别连接,,再将,按顺时针旋转后得到,,连接,线段即为所求;
(2)解:如图2,将点向下平移2个单位得到,连接,线段即为所求;
(3)解:旋转中心到旋转前后图形的对应点的距离相等,则旋转中心在对应点的中垂线上.
① 如图3,当点的对应点为点,点的对应点为点时, 连接,,分别作其中垂线,交点即为旋转中心, 此时点;
②如图4,同理可得:当点的对应点为点,点的对应点为点时,此时点.
73.在某次数学兴趣小组活动中,小明同学遇到了如下问题:如图①,点在等边内部,且,,,求的长.
(1)【思考探究】经过同学们的观察、分析、思考、交流,对上述问题形成了如下想法:将绕点按顺时针方向旋转,得到,连接,寻找,,三边之间的数量关系,即可求得的长,请写出详细的证明过程;
(2)【理解应用】如图②,在等腰直角中,,为内一点,,可判断出,请说明理由:
(3)如图③,在中,,,,点为内一点,连接,,,且,求的值.
【答案】(1),证明见详解
(2)见解析
(3)
【分析】本题是几何变换综合题,考查了旋转的性质、等边三角形的性质与判定、等腰直角三角形的性质与判定、勾股定理等三角形综合知识,通过旋转构造特殊三角形是解题的关键.
(1)根据提示易得等边三角形和直角三角形,继而得解;
(2)将绕点顺时针旋转得到,连接,证明,得到相等边,然后利用勾股定理进行证明即可;
(3)将绕点顺时针旋转得到,将绕点顺时针旋转得到,连接,利用(1)的思路,得出全等的三角形和等边三角形,得出相等的角和边,最后利用勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)解:,证明如下:
根据旋转的性质得,,
∴为等边三角形,
∴,,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴由勾股定理得,;
(2)解:如图所示,将绕点顺时针旋转得到,连接,
∴,,
∴,
由勾股定理得,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
由勾股定理得,
∴;
(3)解:如图,将绕点顺时针旋转得到,将绕点顺时针旋转得到,连接,
同(1)可得为等边三角形,
∴,
同(1)可得,
∴,,
∴,
∴点在同一条直线上,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
由勾股定理得,
∴,
即.
74.如图,与关于点O成中心对称.若,那么的长是多少?
【答案】
【分析】此题主要考查了中心对称图形的性质,解题的关键是熟练掌握中心对称的性质.
利用中心对称的性质求解即可.
【详解】解:与关于点O成中心对称,
,
,
.
75.已知点与点关于原点成中心对称,求的值.
【答案】
【分析】本题考查坐标与中心对称,根据关于原点对称的点的横纵坐标均为相反数,进行求解即可.
【详解】解:由题意,得:,
∴,
∴.
76.图1,图2都是由边长为1的小等边三角形构成的网格,每个网格图中有3个小等边三角形已涂上阴影.请在余下的空白小等边三角形中,分别按下列要求选取一个涂上阴影(请将两个小题依次作答在图1,图2中,均只需画出符合条件的一种情形):
(1)使得4个阴影小等边三角形组成一个轴对称图形但不是中心对称图形.
(2)使得4个阴影小等边三角形组成一个中心对称图形但不是轴对称图形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查利用旋转设计图案,利用轴对称的性质及中心对称的性质设计图案,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)根据轴对称图形的定义画出图形即可(答案不唯一).
(2)根据中心对称图形的定义画出图形即可(答案不唯一).
【详解】(1)解:轴对称图形如图1所示;
(2)解:轴对称图形如图2所示.
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