内容正文:
专题11 对称、平移、旋转变换
目录
第一部分 错因诊断与精准突破
错因剖析 避错秘籍 变式迁移
易错点 1 轴对称图形、中心对称图形区分不清
易错点 2 混淆点平移规律和函数平移规律
易错点 3 混淆平面直角坐标系内坐标的变换
易错点 4 全等变换的性质运用
易错点 5 平面直角坐标系内图形变换作图
易错点 6 根据轴对称求线段和最值问题
第二部分 易错题验收与闯关
易错点1 轴对称图形、中心对称图形区分不清
错因剖析
概念混淆:轴对称是关于直线的对称,中心对称是关于点的对称。
认知偏差:判断轴对称不会找对称轴,不会沿直线折叠验证;判断中心对称不会找对称中心,不会绕中心点旋转 180° 验证。
基础薄弱:缺少常见图形的对称情况认知。
【例1】(2025·四川绵阳·中考真题)下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
避错秘籍
【防错指南】判断图形对称性的三步法
1、先试折叠:能重合→轴对称;
2、再试转 180°:能重合→中心对称;
3、两步都满足→既是轴对称又是中心对称。
【知识链接】
1、轴对称图形: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.这条直线称为它的对称轴.
注意:①轴对称图形的对称轴是一条直线;②轴对称图形是1个图形;③有些对称图形的对称轴有无数条。
2、两个图形成轴对称: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,这条直线称为这两个图形的对称轴.
3、若一个图形绕某点旋转180°后,能与另一个图形完全重合,则称这两个图形关于该点成中心对称。
变式迁移
【变式1-1】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)传统建筑中的窗格设计精巧、样式繁多,体现了我国建筑独特的艺术表现力和文化内涵.下列窗格图案中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2025·山东东营·中考真题)中国的航天技术已达到世界先进水平,为世界科技进步贡献了中国智慧.下列中国航天图标中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2025·四川巴中·中考真题)下列图形中,既是无盖正方体盒子的表面展开图,又是轴对称图形和中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
易错点2 混淆点平移规律和函数平移规律
错因剖析
概念混淆:把点的平移和函数图象平移当成同一套口诀,直接套用,符号、方向全搞反。
认知偏差:不理解函数图象平移与点平移的关系。
基础薄弱:坐标运算、函数变形能力弱。
【例2】(2026·辽宁抚顺·一模)将点向左平移1个单位长度,向下平移3个单位长度得到点B,点B恰好落在直线上,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
避错秘籍
【防错指南】
点平移:往哪边移,坐标就往哪边加减;
函数平移:往哪边移,解析式里反着加减。
【知识链接】
1. 点的平移规律(坐标直接变)
设点
向左平移 个单位:
向右平移 个单位:
向上平移 个单位:
向下平移 个单位:
口诀:点平移:左减右加,上加下减
2. 函数图象平移规律(解析式反向变)
针对
向左平移 个单位:
向右平移 个单位:
向上平移 个单位:
向下平移 个单位:
口诀:函数平移:左加右减,上加下减
变式迁移
【变式2-1】(2026·辽宁沈阳·一模)在平面直角坐标系中,将点先向右平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到的点Q的坐标是______.
【变式2-2】(2026·河南商丘·一模)将一次函数的图象向下平移3个单位长度,所得图象的函数表达式为______.
【变式2-3】(2026·黑龙江哈尔滨·一模)将抛物线的图象先向上平移4个单位再向右平移3个单位,得到新的抛物线的顶点坐标为_____________.
易错点3 混淆平面直角坐标系内坐标的变换
错因剖析
概念混淆:把关于 x 轴对称、关于 y 轴对称、关于原点对称坐标变化规律互相搞混,横纵坐标符号乱变。
认知偏差:只记旋转 90° 坐标互换,不看顺逆时针,正负号随意加。
不会绕非原点的点旋转、对称,只会用原点公式直接套用。
基础薄弱:做题不画图,纯凭记忆套公式,极易出错。
【例3】(2026·辽宁抚顺·一模)在平面直角坐标系中,将点向左平移4个单位长度后,得到的点关于x轴的对称点的坐标是___________.
避错秘籍
【防错指南】
对称:只变符号,坐标数值不变;
平移:只做加减,不改变正负规律;
旋转:坐标互换 + 变号结合。
【知识链接】
1、关于轴对称:x 不变,y 变号
2、关于轴对称:y 不变,x 变号
3、关于原点对称:x、y 全变号
4、绕原点旋转
逆时针旋转
顺时针旋转
旋转 (同原点对称)
变式迁移
【变式3-1】(2026·广东江门·一模)在平面直角坐标系中,对于平面内任一点,若规定以下三种变换:
①;
②;
③,
按照以上变换,例如:,则等于______.
【变式3-2】 (2026·甘肃白银·二模)如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,,点关于y轴的对称点Q落在内(不包括边),则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2026·山西吕梁·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,已知点,点在第一象限内,,,将绕点逆时针旋转,每次旋转,则第次旋转后点的坐标为________.
易错点4 全等变换的性质运用
错因剖析
概念混淆:平移、轴对称、旋转都是全等变换,形状、大小完全不变,只改变位置。
认知偏差:不会挖掘隐含相等条件
1、翻折(轴对称)不会用对应边相等、对应角相等、对称轴垂直平分对应点连线。
2、旋转忽略旋转角相等、对应点到旋转中心距离相等两大隐含条件。
3、平移不会用对应线段平行且相等、对应点连线平行且相等。
基础薄弱:不会利用全等变换进行线段转移、角度转移,不会转化求值。
【例4】(2026·广东佛山·一模)如图1的“方胜”由两个全等正方形交错叠合而成,是中国古代象征同心吉祥的一种装饰图案.如图2,将正方形沿对角线方向平移得到正方形,形成“方胜”图案,如果平移距离为3,且,那么点A到点G的距离是_____;
避错秘籍
【防错指南】遇平移、翻折、旋转:
① 先定:属于哪种全等变换;
② 直接用性质:找等边、找等角;
③ 必要时证全等,再求线段、角度、周长;
④ 翻折、旋转常用来转移线段、集中条件。
【知识链接】
平移
对应线段平行且相等;对应点连线平行且相等。
轴对称(翻折)
对称轴垂直平分对应点连线;对应线段延长线交于对称轴上。
旋转
对应点到旋转中心距离相等;每一组对应点与旋转中心连线的夹角都等于旋转角。
变式迁移
【变式4-1】(2026·四川成都·二模)如图,绕点逆时针旋转得到,点正好在线段上,,则的度数为______.
【变式4-2】(2026·海南海口·一模)如图,在菱形纸片中,点E在边上,将纸片沿折叠,点B落在处,,垂足为F.若,,则______,_______.
【变式4-3】(2026·四川绵阳·二模)矩形中,,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,,若,则______.
易错点5 平面直角坐标系内图形变换作图
错因剖析
概念混淆:混淆平移、轴对称、中心对称、旋转的作图方法。
认知偏差:坐标平面内,图形变换找点不准,距离与对应关系出错。
基础薄弱:不标对应顶点字母,图形无标注。
【例5】(2026·安徽池州·一模)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为个单位长度的正方形,的顶点均在格点上,在建立平面直角坐标系后,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)若为内一点,平移得到,使点移到点处,请在图上画出,并直接写出点的坐标为________;
(2)将原来的绕点顺时针旋转得到,请在图上画出,并直接写出点到运动路线的长度为________.
避错秘籍
【防错指南】
变换作图绝不凭肉眼估画,必须用网格格数、垂直等距定位;
所有辅助线、对称轴、作图痕迹必须保留;
原图、变换后图形要分别标注对应顶点字母。
【知识链接】
平移作图
按规定方向、格数,每个顶点同向同距离平移,再顺次连线。
轴对称作图
过每个顶点向对称轴作垂线,延长至等距离处,得对称顶点。
中心对称(原点 / 某点)
连接顶点与对称中心,延长一倍长度,得到对应顶点。
旋转作图
定旋转中心、方向、角度;
以中心为圆心,顶点到中心距离为半径画弧,转指定角度找点。
变式迁移
【变式5-1】(2026·黑龙江佳木斯·一模)如图:正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系内,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)画出关于x轴对称的,直接写出点的坐标______.
(2)画出绕点O顺时针旋转后的.
(3)在(2)的条件下,求线段扫过的面积(结果保留)
【变式5-2】(2026·安徽六安·一模)在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,建立如图所示的平面直角坐标系,的三个顶点坐标分别为点,,.
(1)将向上平移4个单位长度,得到,画出;
(2)以点O为位似中心,在第三象限画出的位似,与的相似比为,画出;
(3)若点在内,则在(1)的变换后的对应点的坐标为 ,在(1)(2)的变换后的对应点的坐标为 .
【变式5-3】(2026·安徽合肥·一模)如图,在平面直角坐标系中,点为原点,,,
(1)以原点为位似中心,将放大得到,使与的相似比为2,请在网格图中作出(点,,分别为点,,的对应点);
(2)若绕原点逆时针旋转,得到,请在网格图中作出(点,,分别为点,,的对应点);旋转过程中,点经过的路径长为_____.
易错点6 根据轴对称求线段和最值问题
错因剖析
概念混淆:基础模型区分不清,乱套用。
认知偏差:不会把 “折线和” 通过轴对称化折为直,缺乏转化思想。
基础薄弱:建模识图弱,几何计算功底不足。
【例6】(2025·山东菏泽·二模)如图,在矩形中,,点分别是边上的两个动点,且,点为的中点,点为边上一动点,连接,则的最小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.
避错秘籍
【防错指南】
最值原理:①两点之间,线段最短;②垂线段最短。
遇到矩形、菱形、等腰三角形、坐标系,优先用天然对称轴;
【知识链接】
轴对称性质:对称点到直线上任意一点距离相等,实现线段等量替换,化折线为直线。
变式迁移
【变式6-1】(2026·河南周口·二模)如图,在边长为2的菱形中,,将沿着射线的方向平移,得到,连接,,,则周长的最小值为________.
【变式6-2】(2026·山东日照·模拟预测)如图,在中,,,,为角平分线上一动点,为边上一动点,的最小值为_______.
【变式6-3】(2025·四川内江·中考真题)如图,在中,,,,点、、分别是边、、上的动点,则周长的最小值是______.
1. (2026·湖南长沙·模拟预测)下列是几种著名的数学曲线,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.蝴蝶曲线 B.笛卡尔心形线
C.三叶玫瑰线 D.卡西尼卵形线
2.
(2026·湖北·模拟预测)已知点,,将线段平移至,若在轴正半轴上,在轴上,则的坐标是( )
A. B. C. D.
3.
(2026·广东东莞·一模)已知在直角坐标系中,点的坐标为,则点关于轴的对称点是( )
A. B. C. D.
4.
(2026·湖北襄阳·一模)如图,在平面直角坐标系中,等边三角形的边在轴上,点的坐标为,将绕点逆时针旋转得到,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
5.
(2026·陕西榆林·二模)将一次函数(k、b为常数,)的图象向下平移2个单位后,其图象经过点和点,且点A与点B关于原点对称,则k、b的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
6.
(2026·河南·一模)如图,,以O为圆心,长为半径画弧,交于点A,B,再分别以点A,B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点C,画射线交于点D,E为上一个动点,连接,.若,则阴影部分周长的最小值为( )
A. B. C. D.
7.
(2026·山西晋城·一模)将抛物线向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到的新抛物线的函数表达式为________.
8.
(2026·山西晋中·一模)在平面直角坐标系中,将线段绕点O顺时针旋转得到线段,点的坐标为,则点的坐标为__________.
9.
(2026·甘肃平凉·一模)如图,在中,.现将沿方向平移得到,边与边相交于点,若此时点恰好在的平分线上,则的周长为_____.
10.
(2026·山东济宁·一模)风力发电是一种常见的绿色环保发电形式,风力发电机有三个底端重合、两两成角的叶片.如图以三个叶片的重合点为原点,水平方向为轴建立平面直角坐标系,点的坐标为,在一段时间内,叶片每秒绕原点逆时针转动,则第秒时;点的对应点的坐标为________.
11.
(2026·河南安阳·一模)如图,中,,,,点是边上一动点,将沿折叠,点落在处,当是等腰三角形时,点到的距离为__________.
12.
(2026·广东广州·一模)如图,在中,,,,点,分别是边,上的动点,且满足.当________时,为等边三角形;已知点为的中点,连接,,则的最小值为________.
13.
(2025·安徽滁州·二模)如图,网格中的每个小正方形的边长都是,每个小正方形的顶点叫格点,的每个顶点都在格点上.
(1)将向左平移个单位长度,得到,画出.
(2)在平面直角坐标系中,与关于原点成中心对称,请画出.
(3)请在轴上找一点,使的长度最短.
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专题11 对称、平移、旋转变换
目录
第一部分 错因诊断与精准突破
错因剖析 避错秘籍 变式迁移
易错点 1 轴对称图形、中心对称图形区分不清
易错点 2 混淆点平移规律和函数平移规律
易错点 3 混淆平面直角坐标系内坐标的变换
易错点 4 全等变换的性质运用
易错点 5 平面直角坐标系内图形变换作图
易错点 6 根据轴对称求线段和最值问题
第二部分 易错题验收与闯关
易错点1 轴对称图形、中心对称图形区分不清
错因剖析
概念混淆:轴对称是关于直线的对称,中心对称是关于点的对称。
认知偏差:判断轴对称不会找对称轴,不会沿直线折叠验证;判断中心对称不会找对称中心,不会绕中心点旋转 180° 验证。
基础薄弱:缺少常见图形的对称情况认知。
【例1】(2025·四川绵阳·中考真题)下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】本题考查了中心对称图形和轴对称图形的概念,根据中心对称图形和轴对称图形的概念,逐一分析各选项是否符合题意即可.
【详解】解:A项:该图形能沿着某条直线翻折后与另一半重合,但不能绕某点旋转后与原图形重合,所以该图形不是中心对称图形,是轴对称图形,故A不符合题意;
B项:该图形能沿着某条直线翻折后与另一半重合,但不能绕某点旋转后与原图形重合,所以该图形不是中心对称图形,是轴对称图形,故B不符合题意;
C项:该图形能沿着某条直线翻折后与另一半重合,也能绕某点旋转后与原图形重合,所以该图形既是中心对称图形,也是轴对称图形,故C符合题意;
D项:该图形不能沿着某条直线翻折后与另一半重合,也不能绕某点旋转后与原图形重合,所以该图形既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故D不符合题意,
故选:C.
避错秘籍
【防错指南】判断图形对称性的三步法
1、先试折叠:能重合→轴对称;
2、再试转 180°:能重合→中心对称;
3、两步都满足→既是轴对称又是中心对称。
【知识链接】
1、轴对称图形: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.这条直线称为它的对称轴.
注意:①轴对称图形的对称轴是一条直线;②轴对称图形是1个图形;③有些对称图形的对称轴有无数条。
2、两个图形成轴对称: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,这条直线称为这两个图形的对称轴.
3、若一个图形绕某点旋转180°后,能与另一个图形完全重合,则称这两个图形关于该点成中心对称。
变式迁移
【变式1-1】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)传统建筑中的窗格设计精巧、样式繁多,体现了我国建筑独特的艺术表现力和文化内涵.下列窗格图案中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称图形和中心对称图形的定义,解题的关键是掌握相关的定义.根据轴对称图形的定义:将图形沿某直线对折,直线两边的部分能够重合,则该图形称为轴对称图形;中心对称图形:把一个图形绕某一个点旋转,如果旋转后的图形与原来的图形重合,这个图形称为中心对称图形;据此求解即可.
【详解】解:A、是中心对称图形,但不是轴对称图形,不符合题意;
B、既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
C、是轴对称图形,但不是中心对称图形,不符合题意;
D、是轴对称图形,但不是中心对称图形,不符合题意;
故选:B.
【变式1-2】(2025·山东东营·中考真题)中国的航天技术已达到世界先进水平,为世界科技进步贡献了中国智慧.下列中国航天图标中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是中心对称图形的概念,掌握中心对称图形的概念是解答本题的关键.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.根据中心对称图形的概念逐项判断即可.
【详解】解:A、图案不能找到一个点,使图形绕这个点旋转后与原来的图形重合,
不是中心对称图形;
B、图案不能找到一个点,使图形绕这个点旋转后与原来的图形重合,
∴不是中心对称图形;
C、图案能找到一个点,使图形绕这个点旋转后与原来的图形重合,
∴是中心对称图形;
D、图案不能找到一个点,使图形绕这个点旋转后与原来的图形重合,
∴不是中心对称图形.
故选:C.
【变式1-3】(2025·四川巴中·中考真题)下列图形中,既是无盖正方体盒子的表面展开图,又是轴对称图形和中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方体的展开图,轴对称图形以及中心对称图形的识别,根据轴对称图形和中心对称图形定义,以及无盖正方体的展开图的特征逐项判定即可.
【详解】解:A、该图形是轴对称图形和中心对称图形,但不是无盖正方体盒子的表面展开图,不符合题意;
B、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不是无盖正方体盒子的表面展开图,不符合题意;
C、该图形是轴对称图形和中心对称图形,也是无盖正方体盒子的表面展开图,符合题意;
D、该图形不是轴对称图形,是中心对称图形,是无盖正方体盒子的表面展开图,不符合题意;
故选:C.
易错点2 混淆点平移规律和函数平移规律
错因剖析
概念混淆:把点的平移和函数图象平移当成同一套口诀,直接套用,符号、方向全搞反。
认知偏差:不理解函数图象平移与点平移的关系。
基础薄弱:坐标运算、函数变形能力弱。
【例2】(2026·辽宁抚顺·一模)将点向左平移1个单位长度,向下平移3个单位长度得到点B,点B恰好落在直线上,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据平移规律得到含参数的点B坐标,再代入直线方程求解,即可得到点B的坐标.
【详解】解:由题意得点的坐标为,
∵点在直线上,将坐标代入方程得:
,
解得:,
将代入得.
避错秘籍
【防错指南】
点平移:往哪边移,坐标就往哪边加减;
函数平移:往哪边移,解析式里反着加减。
【知识链接】
1. 点的平移规律(坐标直接变)
设点
向左平移 个单位:
向右平移 个单位:
向上平移 个单位:
向下平移 个单位:
口诀:点平移:左减右加,上加下减
2. 函数图象平移规律(解析式反向变)
针对
向左平移 个单位:
向右平移 个单位:
向上平移 个单位:
向下平移 个单位:
口诀:函数平移:左加右减,上加下减
变式迁移
【变式2-1】(2026·辽宁沈阳·一模)在平面直角坐标系中,将点先向右平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到的点Q的坐标是______.
【答案】
【详解】解:根据点的平移规则,将点向右平移2个单位长度,横坐标加2,向上平移4个单位长度,纵坐标加4,
可得平移后点的坐标为:.
【变式2-2】(2026·河南商丘·一模)将一次函数的图象向下平移3个单位长度,所得图象的函数表达式为______.
【答案】
【分析】一次函数图象平移的规律:上加下减.
【详解】解:将一次函数的图象向下平移个单位长度,所得图象对应的函数表达式为,即.
【变式2-3】(2026·黑龙江哈尔滨·一模)将抛物线的图象先向上平移4个单位再向右平移3个单位,得到新的抛物线的顶点坐标为_____________.
【答案】
【分析】先确定原抛物线的顶点坐标,再根据平移规则计算平移后的顶点坐标即可.
【详解】解:原抛物线的顶点坐标为,
先向上平移4个单位,顶点纵坐标加4,得到顶点坐标为,
再向右平移3个单位,顶点横坐标加3,得到新的顶点坐标为.
易错点3 混淆平面直角坐标系内坐标的变换
错因剖析
概念混淆:把关于 x 轴对称、关于 y 轴对称、关于原点对称坐标变化规律互相搞混,横纵坐标符号乱变。
认知偏差:只记旋转 90° 坐标互换,不看顺逆时针,正负号随意加。
不会绕非原点的点旋转、对称,只会用原点公式直接套用。
基础薄弱:做题不画图,纯凭记忆套公式,极易出错。
【例3】(2026·辽宁抚顺·一模)在平面直角坐标系中,将点向左平移4个单位长度后,得到的点关于x轴的对称点的坐标是___________.
【答案】
【分析】根据点的平移规则,左减右加,求出点的坐标为,再根据关于轴对称的点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,进行求解即可.
【详解】解:∵将点向左平移4个单位长度后,得到的点的坐标为,
∴点关于x轴的对称点的坐标是.
避错秘籍
【防错指南】
对称:只变符号,坐标数值不变;
平移:只做加减,不改变正负规律;
旋转:坐标互换 + 变号结合。
【知识链接】
1、关于轴对称:x 不变,y 变号
2、关于轴对称:y 不变,x 变号
3、关于原点对称:x、y 全变号
4、绕原点旋转
逆时针旋转
顺时针旋转
旋转 (同原点对称)
变式迁移
【变式3-1】(2026·广东江门·一模)在平面直角坐标系中,对于平面内任一点,若规定以下三种变换:
①;
②;
③,
按照以上变换,例如:,则等于______.
【答案】
【分析】根据题目给出的三种变换规则,从内向外依次计算即可得到结果.
【详解】解:先根据变换③计算,得
再根据变换②计算,得
.
【变式3-2】 (2026·甘肃白银·二模)如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,,点关于y轴的对称点Q落在内(不包括边),则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别求出直线、直线的解析式,求出点Q的运动范围,再根据轴对称的性质即可求出a的取值范围.
【详解】解:设直线的解析式为,
将,代入得:
解得:
∴直线的解析式为,
当时,;
设直线的解析式为,
将,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
当时,;
即点Q在范围内运动,
∵点关于y轴的对称点Q,
∴.
【变式3-3】(2026·山西吕梁·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,已知点,点在第一象限内,,,将绕点逆时针旋转,每次旋转,则第次旋转后点的坐标为________.
【答案】
【分析】过点作轴于,求出的长,进而求出点的坐标,根据旋转的性质,以及点的坐标规律,判断每次一个循环,进而求出第次旋转后,点的坐标即可.
【详解】解:如图,连接,交轴于点,连接,交轴于点,
由旋转得,,
∴是等边三角形,
∴,
∵点,
∴,
∵,,
∴,,,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴,
在中,由勾股定理得,
由旋转得,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,
∴,,
同理得,,
将绕点逆时针每次旋转:
,,,,,,每次一个循环,
∵,
∴第次旋转后,点的坐标为.
易错点4 全等变换的性质运用
错因剖析
概念混淆:平移、轴对称、旋转都是全等变换,形状、大小完全不变,只改变位置。
认知偏差:不会挖掘隐含相等条件
1、翻折(轴对称)不会用对应边相等、对应角相等、对称轴垂直平分对应点连线。
2、旋转忽略旋转角相等、对应点到旋转中心距离相等两大隐含条件。
3、平移不会用对应线段平行且相等、对应点连线平行且相等。
基础薄弱:不会利用全等变换进行线段转移、角度转移,不会转化求值。
【例4】(2026·广东佛山·一模)如图1的“方胜”由两个全等正方形交错叠合而成,是中国古代象征同心吉祥的一种装饰图案.如图2,将正方形沿对角线方向平移得到正方形,形成“方胜”图案,如果平移距离为3,且,那么点A到点G的距离是_____;
【答案】12
【分析】由平移的性质得到,求出,再由求解即可.
【详解】解:∵将正方形沿对角线方向平移得到正方形,形成“方胜”图案,平移距离为3,且,
∴,
∴,
∴.
避错秘籍
【防错指南】遇平移、翻折、旋转:
① 先定:属于哪种全等变换;
② 直接用性质:找等边、找等角;
③ 必要时证全等,再求线段、角度、周长;
④ 翻折、旋转常用来转移线段、集中条件。
【知识链接】
平移
对应线段平行且相等;对应点连线平行且相等。
轴对称(翻折)
对称轴垂直平分对应点连线;对应线段延长线交于对称轴上。
旋转
对应点到旋转中心距离相等;每一组对应点与旋转中心连线的夹角都等于旋转角。
变式迁移
【变式4-1】(2026·四川成都·二模)如图,绕点逆时针旋转得到,点正好在线段上,,则的度数为______.
【答案】
【分析】根据旋转的性质得到 ,,利用等边对等角及三角形内角和定理求出的度数即可.
【详解】解:由旋转的性质可知,,,
∵点在线段上,
∴在中,,
∴,
∴,
由图可知,点在上,即,
∴.
【变式4-2】(2026·海南海口·一模)如图,在菱形纸片中,点E在边上,将纸片沿折叠,点B落在处,,垂足为F.若,,则______,_______.
【答案】 5 /
【分析】过点E作于点H,由折叠的性质可得,,由菱形的性质可得,,,结合,易得,进而可得,利用勾股定理解得;再证明;然后利用三角函数,,可得,,易得,求解即可获得答案.
【详解】解:过点E作于点H,如图,
则,
∵,,
∴,
由折叠的性质可得,,,
∵四边形为菱形,
∴,,,
∵,即,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴.
【变式4-3】(2026·四川绵阳·二模)矩形中,,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,,若,则______.
【答案】
【分析】过点作,垂足为点,利用勾股定理求得,由旋转可得,,,得到,然后解,求出,再由求解即可.
【详解】解:过点作,垂足为点,
∵矩形中,,
∴,,,
由旋转可得,,
∵,
∴,
∴,
∴,
由旋转的性质知,,,
∴,
∴,
∴,
∴.
易错点5 平面直角坐标系内图形变换作图
错因剖析
概念混淆:混淆平移、轴对称、中心对称、旋转的作图方法。
认知偏差:坐标平面内,图形变换找点不准,距离与对应关系出错。
基础薄弱:不标对应顶点字母,图形无标注。
【例5】(2026·安徽池州·一模)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为个单位长度的正方形,的顶点均在格点上,在建立平面直角坐标系后,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)若为内一点,平移得到,使点移到点处,请在图上画出,并直接写出点的坐标为________;
(2)将原来的绕点顺时针旋转得到,请在图上画出,并直接写出点到运动路线的长度为________.
【答案】(1)见解析,;
(2)见解析,.
【分析】(1)由题意得,向左平移个单位长度得到,由此作图即可,可得出点的坐标.
(2)根据旋转的性质作图即可,根据网格求出的长,最后利用弧长公式可得出答案.
【详解】(1)∵若为内一点,平移得到,
又∵移到点处,
∴向左平移个单位长度得到,
如图所示,
点的坐标为.
(2)如图所示,为所求的三角形,连接、,
∵,
又,
∴点到运动路线的长度为弧的长.
避错秘籍
【防错指南】
变换作图绝不凭肉眼估画,必须用网格格数、垂直等距定位;
所有辅助线、对称轴、作图痕迹必须保留;
原图、变换后图形要分别标注对应顶点字母。
【知识链接】
平移作图
按规定方向、格数,每个顶点同向同距离平移,再顺次连线。
轴对称作图
过每个顶点向对称轴作垂线,延长至等距离处,得对称顶点。
中心对称(原点 / 某点)
连接顶点与对称中心,延长一倍长度,得到对应顶点。
旋转作图
定旋转中心、方向、角度;
以中心为圆心,顶点到中心距离为半径画弧,转指定角度找点。
变式迁移
【变式5-1】(2026·黑龙江佳木斯·一模)如图:正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系内,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)画出关于x轴对称的,直接写出点的坐标______.
(2)画出绕点O顺时针旋转后的.
(3)在(2)的条件下,求线段扫过的面积(结果保留)
【答案】(1)图见解析,
(2)见解析
(3)
【分析】(1)先根据关于x轴对称的特点,找到A、B、C的对应点,然后顺次连接,即可得到答案;
(2)根据绕原点旋转90度的特点,画出旋转图形即可;
(3)旋转时线段扫过的面积进行求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求,
∴坐标为;
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)∵,.
∴,,
∴旋转时线段扫过的面积.
【变式5-2】(2026·安徽六安·一模)在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,建立如图所示的平面直角坐标系,的三个顶点坐标分别为点,,.
(1)将向上平移4个单位长度,得到,画出;
(2)以点O为位似中心,在第三象限画出的位似,与的相似比为,画出;
(3)若点在内,则在(1)的变换后的对应点的坐标为 ,在(1)(2)的变换后的对应点的坐标为 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),
【分析】(1)根据点平移的坐标变换规律求解;
(2)把、、三点的横纵坐标都乘以,得到、、的坐标,即可画出;
(3)根据点平移的坐标变换规律,即可求出点的坐标;根据位似变换的规律,使点的横纵坐标都乘以,即可得出点的坐标.
【详解】(1)解:如图所示:
点,,,
由平移可知,使,,三点的纵坐标加4,得出、、三点的坐标,即,,,
即为所求.
(2)解:如图所示:
点,,,与的相似比为,且点O为位似中心,
使、、三点的横纵坐标都乘以,得出、、三点的坐标,即,,,
即为所求.
(3)解:向上平移4个单位长度,得到,
使点的纵坐标加4得出对应点的坐标,即的坐标为;
与的相似比为,且点O为位似中心,
使点的横纵坐标都乘以得出对应点的坐标,即的坐标为.
【变式5-3】(2026·安徽合肥·一模)如图,在平面直角坐标系中,点为原点,,,
(1)以原点为位似中心,将放大得到,使与的相似比为2,请在网格图中作出(点,,分别为点,,的对应点);
(2)若绕原点逆时针旋转,得到,请在网格图中作出(点,,分别为点,,的对应点);旋转过程中,点经过的路径长为_____.
【答案】(1)见解析
(2)见解析,
【分析】(1)利用网格和位似的性质找出各个对应点,连线即可解答;
(2)利用网格和旋转的性质即可画出所求作的三角形,利用勾股定理算出的长度,再利用弧长公式计算即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求.
(2)如图,即为所求.
根据题意得:,
∴旋转过程中,点经过的路径长为.
易错点6 根据轴对称求线段和最值问题
错因剖析
概念混淆:基础模型区分不清,乱套用。
认知偏差:不会把 “折线和” 通过轴对称化折为直,缺乏转化思想。
基础薄弱:建模识图弱,几何计算功底不足。
【例6】(2025·山东菏泽·二模)如图,在矩形中,,点分别是边上的两个动点,且,点为的中点,点为边上一动点,连接,则的最小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.
【答案】B
【分析】本题考查了最短路径问题,考查了点与圆的位置关系,轴对称图形的性质,勾股定理,关键在于将所求折线转化为两点之间的距离.
根据题意得到点在以为圆心,以为半径的圆在与矩形重合的弧上运动,作点关于的对称点,连接交于点,交于点,此时的值最小,根据勾股定理求出,即可得到答案.
【详解】解:在矩形中,,,,
点分别是边上的两动点,且,点为的中点,
如图,连接
点在以为圆心,以为半径的圆上运动,
如图,作点关于的对称点,连接交于点,交于点,
,
此时的值最小,
,,
,
的最小值为,
故选:B.
避错秘籍
【防错指南】
最值原理:①两点之间,线段最短;②垂线段最短。
遇到矩形、菱形、等腰三角形、坐标系,优先用天然对称轴;
【知识链接】
轴对称性质:对称点到直线上任意一点距离相等,实现线段等量替换,化折线为直线。
变式迁移
【变式6-1】(2026·河南周口·二模)如图,在边长为2的菱形中,,将沿着射线的方向平移,得到,连接,,,则周长的最小值为________.
【答案】/
【分析】根据菱形的性质得到,根据平移的性质得到,推出四边形是平行四边形,得到,于是得到的最小值的最小值,根据平移的性质得到点在过点且平行于的定直线上,作点关于定直线的对称点,连接交定直线于,通过证明得到,即可得出结论.
【详解】解:连接交于点,
∵在边长为 2 的菱形中,,
,,
∵将沿射线的方向平移得到,
∴,点在过点且平行于的定直线上,
∵四边形是菱形,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
的最小值的最小值,
∵点在过点且平行于的定直线上,
∴作点关于定直线的对称点,连接交定直线于,则的长度即为的最小值,
根据轴对称的性质可得:,
,
,,
,
,
,
,
在和中
,
,
,
,
,
,
,
则周长的最小值为.
【变式6-2】(2026·山东日照·模拟预测)如图,在中,,,,为角平分线上一动点,为边上一动点,的最小值为_______.
【答案】
【分析】过点作的对称点,连接、,则,过点作,交延长线于点,可得,可得的最小值为,过点作,交于,过点作于点,证明是等腰直角三角形,得出,证明,得出,利用外角性质得到,由等腰三角形的性质得到,即可求解.
【详解】解:如图,过点作的对称点,连接、,过点作,交延长线于点,
∴,
∵为角平分线上一动点,
∴点在射线上,
∴,
∴的最小值为,此时、重合,、、三点在同一条直线上,
过点作,交于,过点作于点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,,,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∴的最小值为.
【变式6-3】(2025·四川内江·中考真题)如图,在中,,,,点、、分别是边、、上的动点,则周长的最小值是______.
【答案】
【分析】本题考查了轴对称的性质,解直角三角形,垂线段最短,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键,作点关于的对称点,连接,得出是等腰直角三角形,当时,取得最小值,即周长最小,进而求得,即可求解.
【详解】解:如图,作点关于的对称点,连接,
∴周长为,
当四点共线时取得最小值,
∵是关于的对称点,
∴,
又∵
∴
∴是等腰直角三角形,
∴
∴当时,取得最小值,即周长最小
又∵,,
∴
∴周长最小为
故答案为:.
1. (2026·湖南长沙·模拟预测)下列是几种著名的数学曲线,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.蝴蝶曲线 B.笛卡尔心形线
C.三叶玫瑰线 D.卡西尼卵形线
【答案】D
【详解】解:A.蝴蝶曲线是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B.笛卡尔心形线是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C.三叶玫瑰线是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D.卡西尼卵形线既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意.
2.
(2026·湖北·模拟预测)已知点,,将线段平移至,若在轴正半轴上,在轴上,则的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用平移规律求解,平移规律为:点左右平移时纵坐标不变,横坐标左减右加;上下平移时横坐标不变,纵坐标上加下减.
【详解】解:∵在轴正半轴上,
∴的横坐标为,
∵在轴上,
∴的纵坐标为,
已知,,
∵点原横坐标为,平移后横坐标为,可得线段向左平移个单位长度,
点原纵坐标为,平移后纵坐标为,可得线段向下平移个单位长度,
∴点平移后的纵坐标为,
∴的坐标为.
3.
(2026·广东东莞·一模)已知在直角坐标系中,点的坐标为,则点关于轴的对称点是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】平面直角坐标系中,点关于x轴对称时,对称点的横坐标不变,纵坐标变为原纵坐标的相反数.利用规律即可直接得出结果.
【详解】解:∵点的坐标为,
∴点关于轴的对称点的横坐标为,纵坐标为,即对称点坐标为.
4.
(2026·湖北襄阳·一模)如图,在平面直角坐标系中,等边三角形的边在轴上,点的坐标为,将绕点逆时针旋转得到,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作轴于点,先根据等边三角形的性质结合旋转的性质可得到,,结合含角直角三角形的性质和勾股定理即可求出点的坐标.
【详解】解:如图,过点作轴于点,
是等边三角形,,
,,
绕点逆时针旋转得到,
,,
,
, ,
点的坐标为.
5.
(2026·陕西榆林·二模)将一次函数(k、b为常数,)的图象向下平移2个单位后,其图象经过点和点,且点A与点B关于原点对称,则k、b的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】先根据关于原点对称的点的坐标特征求出点、点的坐标,再根据一次函数平移规律得到平移后的函数解析式,最后代入坐标解方程组即可得到和的值.
【详解】解:∵ 点与点关于原点对称,关于原点对称的点横纵坐标互为相反数,
∴,即 ,
一次函数向下平移个单位,根据平移规律“上加下减”,得平移后解析式为,
∵平移后图象过、两点,将两点坐标代入得
,
解得:,
将代入,得,
解得,
∴ .
6.
(2026·河南·一模)如图,,以O为圆心,长为半径画弧,交于点A,B,再分别以点A,B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点C,画射线交于点D,E为上一个动点,连接,.若,则阴影部分周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出的长,作点D关于的对称点,连接交于点,连接,则,此时,的最小值为,进而即可求解.
【详解】解:由题意得:平分,
∴,
∴的长,
作点D关于的对称点,连接交于点,连接,则,此时,的最小值为,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴阴影部分周长的最小值为.
7.
(2026·山西晋城·一模)将抛物线向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到的新抛物线的函数表达式为________.
【答案】
【详解】解:将原抛物线解析式化为顶点式为,
根据平移规律,可得新抛物线的解析式为.
8.
(2026·山西晋中·一模)在平面直角坐标系中,将线段绕点O顺时针旋转得到线段,点的坐标为,则点的坐标为__________.
【答案】
【分析】根据旋转的性质可得答案.
【详解】解:如图,
∵线段绕原点顺时针旋转得到,
∴点的坐标是.
9.
(2026·甘肃平凉·一模)如图,在中,.现将沿方向平移得到,边与边相交于点,若此时点恰好在的平分线上,则的周长为_____.
【答案】15
【分析】根据平移的性质得出,,进而利用勾股定理得出,进而利用相似三角形的判定与性质解答即可.
【详解】解:由平移可知,,,,,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴相似比是,
∵的周长,
∴的周长为.
10.
(2026·山东济宁·一模)风力发电是一种常见的绿色环保发电形式,风力发电机有三个底端重合、两两成角的叶片.如图以三个叶片的重合点为原点,水平方向为轴建立平面直角坐标系,点的坐标为,在一段时间内,叶片每秒绕原点逆时针转动,则第秒时;点的对应点的坐标为________.
【答案】
【分析】根据旋转的性质找到规律,点的坐标以每秒为一个周期依次循环,进而得出第秒,点的对应点的坐标.
【详解】解:如图,
,叶片每秒绕原点逆时针转动,
,,,,…,
点的坐标以每秒为一个周期依次循环,
,
第秒时点的对应点的坐标为.
11.
(2026·河南安阳·一模)如图,中,,,,点是边上一动点,将沿折叠,点落在处,当是等腰三角形时,点到的距离为__________.
【答案】或
【分析】利用勾股定理求出,再由折叠性质得到;分三种等腰三角形的情况讨论,排除不可能的情况;对可能的两种情况,通过作高构造直角三角形,利用勾股定理列方程求解距离.
【详解】解:在中,,,.
由勾股定理得:.
由折叠性质可知:.
当为等腰三角形时,分三种情况讨论:
情况1:
此时,,显然,此情况不成立,舍去.
情况2:
设点到的距离为,过作于.
∵,,
∴为中点,.
在中:
情况3:
此时,过作交所在直线于.
设,则.
在中:.
在中:.
联立得:
展开:
化简:
解得:.
代入:
.
综上,点到的距离为或.
12.
(2026·广东广州·一模)如图,在中,,,,点,分别是边,上的动点,且满足.当________时,为等边三角形;已知点为的中点,连接,,则的最小值为________.
【答案】 2
【分析】由题意可知,若为等边三角形,则需满足,利用列方程求解即可;
观察图形可知,点A,D为定点,点P为动点,因此我们先探究点P的运动轨迹,通过取特殊点可以发现,点P在的垂直平分线上,那么求的最小值就可以转化为“将军饮马”问题,进而问题得解.
【详解】解:设,由题意可知,.
当为等边三角形时,则有,即.
;
如图1,分别过点F,点P作,,垂足分别为G,H,连接.
,
,
,
.
点为的中点,
,
.
在中,,,
.
,即.
连接,则.
.
当在同一条直线上时,最小,即为的长.
如图2,过点D作,交的延长线于M,
由题意可知,在中,,,
,.
在中,,,
.
的最小值为.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质、轴对称、等边三角形、相似、解斜三角形等知识.掌握研究动态问题的一般方法、熟悉常见最值问题的解题思路是解决问题的关键.
13.
(2025·安徽滁州·二模)如图,网格中的每个小正方形的边长都是,每个小正方形的顶点叫格点,的每个顶点都在格点上.
(1)将向左平移个单位长度,得到,画出.
(2)在平面直角坐标系中,与关于原点成中心对称,请画出.
(3)请在轴上找一点,使的长度最短.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析;
(3)见解析.
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系中图形的平移变换,中心对称变换,轴对称的性质,准确作图是解题的关键.
()根据平移性质即可得到图形;
()画出关于原点的对称点,然后连接即可;
()作点关于轴的对称点,连接交x轴于点即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:如图,即为所求;
(3)解:如图,作点关于轴的对称点,连接交x轴于点,点即为所求;
理由:由画图可知,,
∴,
∵三点共线,
∴此时最短,
故点即为所求.
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