内容正文:
北师大版八年级下学期第3章《图形的平移与旋转》同步卷
一.选择题(共10小题)
1.某中学八年级(1)班同学在学习了《利用轴对称设计图案》一课后,一小组设计了如图所示的轴对称图案,某同学大胆提议,从a,b,c,d四个方格中选一方格进行阴影填涂,使得填涂后的整个阴影部分依然是轴对称图形,则应选取的方格是( )
A.a B.b C.c D.d
2.如图,将书本上面的橡皮擦沿箭头方向(垂直于右边缘)平移到书本右边缘.在此过程中,下列叙述正确的是( )
A.主视图不变 B.左视图不变
C.俯视图不变 D.三种视图都不变
3.如图,将△ABC沿着射线BC平移到△DEF.若BC=6,EC=4,则平移的距离为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
4.下列图形中,能由图形a通过平移得到的是( )
A. B.
C. D.
5.图1的摩天轮上以等间隔的方式设置36个车厢,车厢依顺时针方向分别编号为1号到36号,且摩天轮运行时以逆时针方向等速旋转,旋转一圈花费30分钟.若图2表示21号车厢运行到最高点的情形,则此时经过多少分钟后,9号车厢才会运行到最高点?( )
A.10 B.20 C. D.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△AB′C′,点B,C的对应点分别为B′,C′,B′C′的延长线与边BC相交于点D,连接CC′.若AC=4,CD=3,则线段CC′的长为( )
A. B. C.4 D.
7.如图,风力发电机的叶片在风的吹动下转动,使风能转化为电能.图中的三个叶片组成的图形绕着它的中心旋转角α后,能够与它本身重合,则角α的大小可以为( )
A.90° B.120° C.150° D.180°
8.如图,小明家的住房平面图呈长方形,被分割成3个正方形和2个长方形后仍是中心对称图形.若只知道原住房平面图长方形的周长,则分割后不用测量就能知道周长的图形的标号为( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
9.数学中有许多优美的曲线,下列四条曲线既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
10.如图,在平面内将五角星绕其中心旋转180°后所得到的图案是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(共5小题)
11.如图,在2×2网格中放置了三枚棋子,在其余格点处再放置1枚棋子,则这四枚棋子构成的图形是轴对称图形的概率是 .
12.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矩形荷塘上架设小桥.若荷塘周长为280m,且桥宽忽略不计,则小桥总长为 m.
13.如图,将周长为20的△ABC沿BC方向平移2个单位长度得△DEF,连接AD,则四边形ABFD的周长为 .
14.在边长为1的正方形网格中,右边的“小鱼”图案是由左边的图案经过一次平移得到的,则平移的距离是 .
15.如图1,我国是世界上最早制造使用水车的国家.1556年兰州人段续的第一架水车创制成功后,黄河两岸人民纷纷仿制,车水灌田,水渠纵横,沃土繁丰.而今,兰州水车博览园是百里黄河风情线上的标志性景观,是兰州“水车之都”的象征.如图2是水车舀水灌溉示意图,水车轮的辐条(圆的半径)OA长约为6米,辐条尽头装有刮板,刮板间安装有等距斜挂的长方体形状的水斗,当水流冲动水车轮刮板时,驱使水车徐徐转动,水斗依次舀满河水在点A处离开水面,逆时针旋转150°上升至轮子上方B处,斗口开始翻转向下,将水倾入木槽,由木槽导入水渠,进而灌溉,那么水斗从A处(舀水)转动到B处(倒水)所经过的路程是 米.(结果保留π)
三.解答题(共5小题)
16.在棋盘中建立如图的直角坐标系,三颗棋子A,O,B的位置如图,它们分别是(﹣1,1),(0,0)和(1,0).
(1)如图2,添加棋子C,使A,O,B,C四颗棋子成为一个轴对称图形,请在图中画出该图形的对称轴;
(2)在其他格点位置添加一颗棋子P,使A,O,B,P四颗棋子成为一个轴对称图形,请直接写出棋子P的位置的坐标.(写出2个即可)
17.如图,直线EF将矩形纸片ABCD分成面积相等的两部分,E、F分别与BC交于点E,与AD交于点F(E,F不与顶点重合),设AB=a,AD=b,BE=x.
(Ⅰ)求证:AF=EC;
(Ⅱ)用剪刀将纸片沿直线EF剪开后,再将纸片ABEF沿AB对称翻折,然后平移拼接在梯形ECDF的下方,使一底边重合,直腰落在边DC的延长线上,拼接后,下方的梯形记作EE′B′C.
(1)求出直线EE′分别经过原矩形的顶点A和顶点D时,所对应的x:b的值;
(2)在直线EE′经过原矩形的一个顶点的情形下,连接BE′,直线BE′与EF是否平行?你若认为平行,请给予证明;你若认为不平行,请你说明当a与b满足什么关系时,它们垂直?
18.如图,下列网格中,每个小正方形的边长都是1,图中“鱼”的各个顶点都在格点上.
(1)把“鱼”向右平移5个单位长度,并画出平移后的图形.
(2)写出A、B、C三点平移后的对应点A′、B′、C′的坐标.
19.已知∠MAN=α(0°<α<45°),点B,C分别在射线AN,AM上,将线段BC绕点B顺时针旋转180°﹣2α得到线段BD,过点D作AN的垂线交射线AM于点E.
(1)如图1,当点D在射线AN上时,求证:C是AE的中点;
(2)如图2,当点D在∠MAN内部时,作DF∥AN,交射线AM于点F,用等式表示线段EF与AC的数量关系,并证明.
20.如图,已知AD=AE,AB=AC.
(1)求证:∠B=∠C;
(2)若∠A=50°,问△ADC经过怎样的变换能与△AEB重合?
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.某中学八年级(1)班同学在学习了《利用轴对称设计图案》一课后,一小组设计了如图所示的轴对称图案,某同学大胆提议,从a,b,c,d四个方格中选一方格进行阴影填涂,使得填涂后的整个阴影部分依然是轴对称图形,则应选取的方格是( )
A.a B.b C.c D.d
【分析】根据轴对称的性质即可得到结论.
【解答】解:从a,b,c,d四个方格中选一方格进行阴影填涂,使得填涂后的整个阴影部分依然是轴对称图形,则应选取的方格是a,
故选:A.
2.如图,将书本上面的橡皮擦沿箭头方向(垂直于右边缘)平移到书本右边缘.在此过程中,下列叙述正确的是( )
A.主视图不变 B.左视图不变
C.俯视图不变 D.三种视图都不变
【分析】明确平移的性质:平移不改变物体的形状和大小,只改变物体的位置;分析橡皮擦的平移方向为垂直于书本右边缘,即左右方向平移;分别判断主视图(从正面看)、左视图(从左面看)、俯视图(从上面看)在平移过程中的变化,主视图和俯视图会因位置改变而变化,左视图不受左右平移影响.
【解答】解:选项A:主视图是从正面观察物体所得到的图形.橡皮擦沿垂直于书本右边缘的方向(即左右方向)平移时,其在正面视角中的水平位置发生了改变,导致主视图呈现的图形位置随之变化,因此主视图是会改变的,该选项错误.
选项B:左视图是从左面观察物体所得到的图形.橡皮擦左右平移时,左视图主要反映的是橡皮擦的侧面高度和宽度,而平移方向(左右方向)不会影响侧面的形状和大小,左视图的形状和大小均未发生变化,因此左视图不变,该选项正确.
选项C:俯视图是从上面观察物体所得到的图形.橡皮擦左右平移时,其在水平面上的位置发生了改变,俯视图中图形的位置也会随之变化,因此俯视图是会改变的,该选项错误.
选项D:由上述分析可知,主视图和俯视图会因平移导致的位置变化而改变,只有左视图不变,并非三种视图都不变,该选项错误.
故选:B.
3.如图,将△ABC沿着射线BC平移到△DEF.若BC=6,EC=4,则平移的距离为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【分析】求出BE的长即可判断.
【解答】解:∵BC=6,EC=4,
∴BE=BC﹣EC=6﹣4=2,
∴平移的距离为2.
故选:A.
4.下列图形中,能由图形a通过平移得到的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据平移的定义逐个判断即可.
【解答】解:由平移定义得,平移只改变图形的位置,
观察图形可知,选项B中图形是由图形a通过平移得到,
A,C,D均不能由图形a通过平移得到,
故选:B.
5.图1的摩天轮上以等间隔的方式设置36个车厢,车厢依顺时针方向分别编号为1号到36号,且摩天轮运行时以逆时针方向等速旋转,旋转一圈花费30分钟.若图2表示21号车厢运行到最高点的情形,则此时经过多少分钟后,9号车厢才会运行到最高点?( )
A.10 B.20 C. D.
【分析】先求出从21号旋转到9号旋转的角度占圆大小比例,再根据旋转一圈花费30分钟解答即可.
【解答】解:20(分钟).
所以经过20分钟后,9号车厢才会运行到最高点.
故选:B.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△AB′C′,点B,C的对应点分别为B′,C′,B′C′的延长线与边BC相交于点D,连接CC′.若AC=4,CD=3,则线段CC′的长为( )
A. B. C.4 D.
【分析】连接AD,交CC'于点O,由旋转得AC'=AC=4,∠AC'B'=∠ACB=90°,则∠AC'D=90°,可证明Rt△ACD≌Rt△AC'D,则C'D=CD=3,可知AD垂直平分CC',可得CC'=2OC,AD⊥CC'.由勾股定理得.根据,可得OC,进而可得答案.
【解答】解:连接AD,交CC'于点O,
由旋转得:AC'=AC=4,∠AC'B'=∠ACB=90°,
∴∠AC'D=90°.
在Rt△AC'D和Rt△ACD中,
,
∴Rt△ACD≌Rt△AC'D(HL),
∴C'D=CD=3,
∴AD垂直平分CC',
∴CC'=2OC,AD⊥CC'.
∵∠ACB=90°,AC=4,CD=3,
∴.
∵,
∴OC,
∴.
故选:D.
7.如图,风力发电机的叶片在风的吹动下转动,使风能转化为电能.图中的三个叶片组成的图形绕着它的中心旋转角α后,能够与它本身重合,则角α的大小可以为( )
A.90° B.120° C.150° D.180°
【分析】先求出正三角形的中心角,再根据旋转变换的性质解答即可.
【解答】解:360°÷3=120°,
图中的三个叶片组成的图形绕着它的中心旋转角α后,能够与它本身重合,则角α的大小可以为120°.
故选:B.
8.如图,小明家的住房平面图呈长方形,被分割成3个正方形和2个长方形后仍是中心对称图形.若只知道原住房平面图长方形的周长,则分割后不用测量就能知道周长的图形的标号为( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【分析】首先设图形①的长和宽分别是a、c,图形②的边长是b,图形③的边长是d,原来大长方形的周长是l,判断出l=2(a+2b+c),a=b+d,b=c+d;然后分别判断出图形①、图形②的周长都等于原来大长方形的周长的,所以它们的周长不用测量就能知道,而图形③的周长不用测量无法知道,据此解答即可.
【解答】解:如图1,,
设图形①的长和宽分别是a、c,图形②的边长是b,图形③的边长是d,原来大长方形的周长是l,
则l=2(a+2b+c),
根据图示,可得
(1)﹣(2),可得:a﹣b=b﹣c,
∴2b=a+c,
∴l=2(a+2b+c)=2×2(a+c)=4(a+c),或l=2(a+2b+c)=2×4b=8b,
∴2(a+c),4b,
∵图形①的周长是2(a+c),图形②的周长是4b,的值一定,
∴图形①②的周长是定值,不用测量就能知道,图形③的周长不用测量无法知道.
∴分割后不用测量就能知道周长的图形的标号为①②.
故选:A.
9.数学中有许多优美的曲线,下列四条曲线既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,由此即可判断.
【解答】解:A、此曲线是中心对称图形,不是轴对称图形,故A不符合题意;
B、该曲线既是轴对称图形又是中心对称图形,故B符合题意;
C、该曲线是轴对称图形,不是中心对称图形,故C不符合题意;
D、此曲线不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故D不符合题意.
故选:B.
10.如图,在平面内将五角星绕其中心旋转180°后所得到的图案是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据旋转的性质,旋转前后,各点的相对位置不变,得到的图形全等,找到关键点,分析选项可得答案.
【解答】解:根据旋转的性质,旋转前后,各点的相对位置不变,得到的图形全等,五角星图案绕中心旋转180°后,阴影部分的等腰三角形的顶点向下,得到的图案是C.
故选:C.
二.填空题(共5小题)
11.如图,在2×2网格中放置了三枚棋子,在其余格点处再放置1枚棋子,则这四枚棋子构成的图形是轴对称图形的概率是 .
【分析】直接利用轴对称图形的性质结合概率公式得出答案.
【解答】解:如图所示:当棋子放到小圆位置都可以构成轴对称图形,
故这四枚棋子构成的图形是轴对称图形的概率是:.
故答案为:.
12.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矩形荷塘上架设小桥.若荷塘周长为280m,且桥宽忽略不计,则小桥总长为 140 m.
【分析】利用平移的性质直接得出答案即可.
【解答】解:根据题意得出:小桥可以平移到矩形的边上,得出小桥的长等于矩形的长与宽的和,
故小桥总长为:280÷2=140(m).
故答案为:140.
13.如图,将周长为20的△ABC沿BC方向平移2个单位长度得△DEF,连接AD,则四边形ABFD的周长为 24 .
【分析】根据平移的性质可得DF=AC、AD=CF=2,然后求出四边形ABFD的周长等于△ABC的周长与AD、CF的和,再求解即可.
【解答】解:由条件可知DF=AC,AD=CF=2,
∴四边形ABFD的周长=AB+BF+DF+AD=AB+BC+CF+AC+AD
=△ABC的周长+AD+CF
=20+2+2
=24.
故答案为:24.
14.在边长为1的正方形网格中,右边的“小鱼”图案是由左边的图案经过一次平移得到的,则平移的距离是 6 .
【分析】根据平移的性质即可得到结论.
【解答】解:右边的“小鱼”图案是由左边的图案经过一次平移得到的,则平移的距离是6,
故答案为:6.
15.如图1,我国是世界上最早制造使用水车的国家.1556年兰州人段续的第一架水车创制成功后,黄河两岸人民纷纷仿制,车水灌田,水渠纵横,沃土繁丰.而今,兰州水车博览园是百里黄河风情线上的标志性景观,是兰州“水车之都”的象征.如图2是水车舀水灌溉示意图,水车轮的辐条(圆的半径)OA长约为6米,辐条尽头装有刮板,刮板间安装有等距斜挂的长方体形状的水斗,当水流冲动水车轮刮板时,驱使水车徐徐转动,水斗依次舀满河水在点A处离开水面,逆时针旋转150°上升至轮子上方B处,斗口开始翻转向下,将水倾入木槽,由木槽导入水渠,进而灌溉,那么水斗从A处(舀水)转动到B处(倒水)所经过的路程是 5π 米.(结果保留π)
【分析】根据弧长公式直接代入数值求解.
【解答】解:(米).
故答案为:5π.
三.解答题(共5小题)
16.在棋盘中建立如图的直角坐标系,三颗棋子A,O,B的位置如图,它们分别是(﹣1,1),(0,0)和(1,0).
(1)如图2,添加棋子C,使A,O,B,C四颗棋子成为一个轴对称图形,请在图中画出该图形的对称轴;
(2)在其他格点位置添加一颗棋子P,使A,O,B,P四颗棋子成为一个轴对称图形,请直接写出棋子P的位置的坐标.(写出2个即可)
【分析】(1)根据A,B,O,C的位置,结合轴对称图形的性质进而画出对称轴即可;
(2)利用轴对称图形的性质得出P点位置.
【解答】解:(1)如图2所示,C点的位置为(﹣1,2),A,O,B,C四颗棋子组成等腰梯形,直线l为该图形的对称轴;
(2)如图1所示:P(0,﹣1),P′(﹣1,﹣1),(2,1),(﹣1,2)都符合题意.
17.如图,直线EF将矩形纸片ABCD分成面积相等的两部分,E、F分别与BC交于点E,与AD交于点F(E,F不与顶点重合),设AB=a,AD=b,BE=x.
(Ⅰ)求证:AF=EC;
(Ⅱ)用剪刀将纸片沿直线EF剪开后,再将纸片ABEF沿AB对称翻折,然后平移拼接在梯形ECDF的下方,使一底边重合,直腰落在边DC的延长线上,拼接后,下方的梯形记作EE′B′C.
(1)求出直线EE′分别经过原矩形的顶点A和顶点D时,所对应的x:b的值;
(2)在直线EE′经过原矩形的一个顶点的情形下,连接BE′,直线BE′与EF是否平行?你若认为平行,请给予证明;你若认为不平行,请你说明当a与b满足什么关系时,它们垂直?
【分析】(Ⅰ)由AB=a,AD=b,BE=x,S梯形ABEF=S梯形CDFE,结合梯形的面积公式可证得AF=EC;
(Ⅱ)(1)根据题意,画出图形,结合梯形的性质求得x:b的值;
(2)直线EE′经过原矩形的顶点D时,可证明四边形BE′EF是平行四边形,则BE′∥EF;当直线EE′经过原矩形的顶点A时,BE′与EF不平行.
【解答】(Ⅰ)证明:∵AB=a,AD=b,BE=x,S梯形ABEF=S梯形CDFE,
∴a(x+AF)a(EC+b﹣AF),
∴2AF=EC+(b﹣x).
又∵EC=b﹣x,
∴2AF=2EC.
∴AF=EC.
(Ⅱ)解:(1)当直线EE′经过原矩形的顶点D时,如图(一)
∵EC∥E′B′,
∴,
由EC=b﹣x,E′B′=EB=x,DB′=DC+CB′=2a,
得,
∴x:b.
当直线E′E经过原矩形的顶点A时,如图(二)
在梯形AE′B′D中,
∵EC∥E′B′,点C是DB′的中点,
∴CE(AD+E′B′),
即b﹣x(b+x),
∴x:b.
(2)如图(一),当直线EE′经过原矩形的顶点D时,BE′∥EF,
证明:连接BF,
∵FD∥BE,FD=BE,
∴四边形FBED是平行四边形,
∴FB∥DE,FB=DE,
又∵EC∥E′B′,点C是DB′的中点,
∴DE=EE′,
∴FB∥EE′,FB=EE′,
∴四边形BE′EF是平行四边形,
∴BE′∥EF.
如图(二),当直线EE′经过原矩形的顶点A时,显然BE′与EF不平行,
设直线EF与BE′交于点G,过点E′作E′M⊥BC于M,则E′M=a,
∵x:b,
∴EMBCb,
若BE′与EF垂直,则有∠GBE+∠BEG=90°,
又∵∠BEG=∠FEC=∠MEE′,∠MEE′+∠ME′E=90°,
∴∠GBE=∠ME′E,
在Rt△BME′中,tan∠E′BM=tan∠GBE,
在Rt△EME′中,tan∠ME′E,
∴.
又∵a>0,b>0,
,
∴当时,BE′与EF垂直.
18.如图,下列网格中,每个小正方形的边长都是1,图中“鱼”的各个顶点都在格点上.
(1)把“鱼”向右平移5个单位长度,并画出平移后的图形.
(2)写出A、B、C三点平移后的对应点A′、B′、C′的坐标.
【分析】(1)将各能代表图形形状的点向右平移5个单位,顺次连接即可;
(2)结合坐标系,可得出A′、B′、C′的坐标.
【解答】解:(1)如图所示:
.
(2)结合坐标系可得:A'(5,2),B'(0,6),C'(1,0).
19.已知∠MAN=α(0°<α<45°),点B,C分别在射线AN,AM上,将线段BC绕点B顺时针旋转180°﹣2α得到线段BD,过点D作AN的垂线交射线AM于点E.
(1)如图1,当点D在射线AN上时,求证:C是AE的中点;
(2)如图2,当点D在∠MAN内部时,作DF∥AN,交射线AM于点F,用等式表示线段EF与AC的数量关系,并证明.
【分析】(1)证明CA=CD=CE即可证明点C是AE的中点;
(2)先证明△ABC≌△HBD,得到AC=DH,再根据角度计算得到DG=AC,从而得出EF和AC的数量关系.
【解答】(1)证明:连接CD,
由题意得:BC=BD,∠CBD=180°﹣2α,
∴∠BDC=∠BCD,
∵∠BDC+∠BCD+∠CBD=180°,
∴,
∴∠BDC=∠A,
∴CA=CD,
∵DE⊥AN,
∴∠1+∠A=∠2+∠BDC=90°,
∴∠1=∠2,
∴CD=CE,
∴CA=CE,
∴点C是AE的中点;
(2)解:EF=2AC,
在射线AM上取点H,使得BH=BA,取EF的中点G,连接DG,
∵BH=BA,
∴∠BAH=∠BHA=α,
∴∠ABH=180°﹣2α=∠CBD,
∴∠ABC=∠HBD,
∵BC=BD,
∴△ABC≌△HBD(SAS),
∴AC=DH,∠BHD=∠A=α,
∴∠FHD=∠BHA+∠BHD=2α,
∵DF∥AN,
∴∠EFD=∠A=α,∠EDF=∠3=90°,
∵G是EF的中点,
∴GF=GD,EF=2GD,
∴∠GFD=∠GDF=α,
∴∠HGD=2α,
∴∠HGD=∠FHD,
∴DG=DH,
∵AC=DH,
∴DG=AC,
∴EF=2AC.
20.如图,已知AD=AE,AB=AC.
(1)求证:∠B=∠C;
(2)若∠A=50°,问△ADC经过怎样的变换能与△AEB重合?
【分析】(1)要证明∠B=∠C,可以证明它们所在的三角形全等,即证明△ABE≌△ACD;已知两边和它们的夹角对应相等,由SAS即可判定两三角形全等.
(2)因为△ABE≌△ACD,公共点A,对应线段CD与BE相交,所以要通过旋转,翻折两次完成.
【解答】(1)证明:在△AEB与△ADC中,AB=AC,∠A=∠A,AE=AD;
∴△AEB≌△ADC,
∴∠B=∠C.
(2)解:先将△ADC绕点A逆时针旋转50°,
再将△ADC沿直线AE对折,即可得△ADC与△AEB重合.
或先将△ADC绕点A顺时针旋转50°,
再将△ADC沿直线AB对折,即可得△ADC与△AEB重合.
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