内容正文:
知识清单
第三章 平移与旋转
一、平移的定义与性质
定义
在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移;
⚠平移由方向和距离两个要素共同确定,方向确定移动的路径,距离确定移动的远近;
性质
平移只改变图形的位置,不改变图形的形状、大小和方向,平移前后两图形全等
对应点所连的线段平行(或在同一直线上)且相等
对应线段平行(或在同一直线上)且相等
平移后对应角保持不变
补充:坐标系中沿坐标轴平移
点沿x轴或y轴平移的坐标变化规律
平移方向
坐标变化
向左(右)平移个单位
横坐标(),纵坐标不变
向上(下)平移个单位
纵坐标(),横坐标不变
沿两个坐标轴方向的两次平移
一个图形依次沿x轴方向、y轴方向平移后所得的图形,可以看成是由原来图形经过一次平移得到的,平移的方向是两个平移方向的合方向,平移的距离是两次平移距离的平方和的算术平方根
二、旋转的定义与性质
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,这样的图形运动称为旋转,这个定点称为旋转中心,转动的角称为旋转角;
⚠旋转的三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角;
旋转不改变图形的形状和大小,但会改变图形的方向和位置;对应点到旋转中心的距离相等;
性质
旋转前、后的图形全等,即形状和大小不变
对应点到旋转中心的距离相等(即旋转中心在对应点连线的垂直平分线上)
任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角都等于旋转角
对应线段相等,对应角相等
⚠辅助线技巧:利用旋转的性质解题时,常连接对应点和旋转中心,构造等腰三角形求解
三、中心对称的定义与性质
中心对称
定义
把一个图形绕着某一点旋转 180°,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,这个点叫做它们的对称中心;
⚠要点:中心对称是旋转角为180°的特殊旋转;
性质
成中心对称的两个图形具有图形旋转的一切性质
成中心对称的两个图形中,对应点所连线段经过对称中心,且被对称中心平分
成中心对称的两个图形全等
中心对称图形
定义
把一个平面图形绕某个点旋转 180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点叫做它的对称中心
常见的中心对称图形:线段、平行四边形、矩形、菱形、正方形、正六边形、圆等;
常见非中心对称图形:等腰三角形、等边三角形、等腰梯形等;
⚠补充:关于原点对称的点的坐标:在平面直角坐标系中,两点关于原点对称时,横、纵坐标都互为相反数,即点P(x, y) 关于原点的对称点为(−x, −y);
补充:坐标系中沿坐标轴平移
对比纬度
轴对称
中心对称
性质
沿一条直线翻折后重合
绕一点旋转180°后重合
对应点连线
被对称轴垂直平分
经过对称中心,且被对称中心平分
四、常见题型与考点
考点类别
常见题型
平移性质的应用
根据平移求解线段长度:
例题:如图,将△ABC沿BC方向平移到△DEF,若A,D之间的距离为2,CE=3,则BF的长度为 .
【答案】7
【解答】∵将△ABC沿BC方向平移到△DEF,若A,D之间的距离为2,
∴BE=CF=2,
∵CE=3,
∴BF=CF+BE+CE=2+2+3=7.
故答案为:7.
根据平移求解图形面积:
例题:如图,将直角三角形沿方向平移2得到,交于点,,,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】由平移的性质可知,BC=EF=5cm,AD=BE=2cm,,,
∴BH=BC-CH=5-2=3cm,
∵,
∴
∴
∴.
故选:B.
根据平移解决实际问题:
例题:如图,某住宅小区内有一长方形地块,想在长方形地块内修筑同样宽的小路(图中阴影部分),余下部分为绿化,小路的宽为2m,则绿化的总面积是( )
A.
B. C. D.
【答案】C
【解答】如图,设余下部分长方形长、宽分别为CF,EF,
因为CF=30-2=28m,EF=22-2=20m,所以绿化面积EFCG=2820=560.
旋转性质的应用
利用旋转求角度、长度:
例题一:如图,中,,将绕点顺时针旋转后,得到,且点在边上,则的度数为 .
【答案】
【解答】根据题意,,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
例题二:如图,将一块角的直角三角板绕点B顺时针旋转到的位置,点A的对应点为点,且点C、B、三点在一条直线上,连接,若,则的长为 .
【答案】
【解答】设与AB交点为F,
∵直角三角板ACB中,,,
∴,
由旋转知,,
∵点C、B、三点在一条直线上,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
坐标系中的平移和旋转
点的平移坐标变化:
例题一:在平面直角坐标系内,将M(5,2)先向下平移2个单位,再向左平移3个单位,则移动后的点的坐标是( )
A.(2,0) B.(3,5) C.(8,4) D.(2,3)
【答案】A
【解答】平移后的坐标为(5﹣3,2﹣2),即坐标为(2,0),
故选:A.
例题二:如图,点A,B分别在x轴和y轴上,OA=1,OB=2,若将线段AB平移至线段A'B',则a+b的值为( )
A.2 B.3 C.﹣2 D.﹣3
【答案】A
【解答】由题意得A(﹣1,0),A'(2,a),
∴A'是点A向右平移2﹣(﹣1)=3个单位得到;
∵B(0,2),B'(b,1),
∴点B'是点B向下平移2﹣1=1个单位得到;
∴线段A'B'是线段AB先向右平移3个单位,再向下平移1个单位得到,故a=0﹣1=﹣1,b=0+3=3,
∴a+b=﹣1+3=2,
故选:A.
点的旋转坐标变化:
例题:在平面直角坐标系xOy中,将线段OA绕原点O逆时针旋转,记点A(-2,4)的对应点为,则的坐标为 .
【答案】
【解答】如图,
把△OAR绕坐标原点O逆时针旋转90°得到△OS,
则AR==2,OR=OS=4,,
∴点.
故答案为:
中心对称性质的应用
利用中心对称性质求值:
例题:如图,△DEC与△ABC关于点C成中心对称,AB=3,AC=2,∠CAB=90°,则AE的长是 .
【答案】5
【解答】∵△DEC与△ABC关于点C成中心对称,
∴△ACB≌△DCE,
∴AC=CD=2,∠A=∠D=90°,AB=DE=3,
∴AD=4,
∴AE5,
故答案为:5.
坐标系中的中心对称:
例题:已知点A、点B、点C在平面直角坐标系内,点A、点B关于直线对称,点B、点C关于原点中心对称.若点A坐标是,那么点C的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】
【解答】∵点A坐标是(5,2),点A、点B关于直线x=2对称,
∴点B坐标是(-1,2),
∵点B、点C关于原点中心对称.
∴点C的坐标是(1,-2),
故选:D.
中心对称图形的判断:
例题:下列标识中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】
【解答】A.不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不正确;
B.既是中心对称图形,又是轴对称图形,故此选项正确;
C.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不正确;
D.是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不正确;
故选:B.
关于原点对称
求关于原点对称的点的坐标:
例题:已知点P到x轴的距离是2,到y轴的距离是3,且与第二象限内的点Q关于原点对称,则点P的坐标为( )
A.(3,﹣2) B.(﹣3,2)
C.(2,﹣3) D.(﹣2,3)
【答案】A
【解答】设点P(a,b),
∵点P与第二象限内的点Q关于原点对称,
∴点P在第四象限,
∴a>0,b<0,
∵点P到x轴的距离是2,到y轴的距离是3,
∴|a|=3,|b|=2,
∴a=3,b=﹣2,
∴点P的坐标为(3,﹣2),
故选:A.
作图综合
平移与旋转的作图:
例题: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,△ABC各顶点坐标分别为A(﹣2,1),B(2,2),C(0,﹣1).
(1)将△ABC先向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到,请在网格中画出;
(2)将△ABC绕点A顺时针旋转90°得到,请在网格中画出;
(3)求出△ABC旋转过程中所扫过的面积(结果保留π).
【答案】(1)如图,即为所求.(2)如图,即为所求.(3).
【解答】(1)如图,即为所求.
(2)如图,即为所求.
(3)由勾股定理得,AB,
∴△ABC旋转过程中所扫过的面积为.
旋转综合与规律探究
旋转与几何图形的综合问题:
例题:如图,是等腰直角的斜边上的两个动点,,将绕点A逆时针旋转后与重合,连接.
(1)求证:.
(2)求证:.
(3)若,则的长度为__________.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)8
【解答】(1)在等腰直角三角形ABC中,,
∵△BAE绕点A逆时针旋转后与△CAD重合,
∴,
∴,
∴,
∴
(2)根据旋转的性质得:AE=AD,,∵,
∴
,
在和中,
∴,
∴EF=DF
(3)由(1)(2)得,EF=DF,旋转的性质得BE=CD
∵EF=10,BE=6,
∴∠DCF=90°,EF=DF=10,
∵EF=DF=10,BE=CD=6,
在中∴,
故答案为:8.
图形变化中的规律探究:
例题:等腰在平面直角坐标系中的位置如图所示,点为原点,,,把等腰沿轴正半轴作无滑动顺时针翻转,第一次翻转到位置①,第二次翻转到位置②,…,依此规律,第23次翻转后点的横坐标是( )
A.123 B.125 C.126 D.131
【答案】A
【解答】由题意得,每翻转三次与初始位置的形状相同,
,余数为2,
∴第23次翻转后点C的横坐标是.
故选:A.
综合运用(拓展)
手拉手模型:
例题:如图,已知在△ABC中,AB=AC,D、E是BC边上的点,将△ABD绕点A旋转,得到△AC,连接E.
(1)当∠BAC=120°,∠DAE=60°时,求证:DE=E.
(2)当DE=E时,∠DAE与∠BAC有怎样的数量关系?请写出,并说明理由.
(3)在(2)的结论下,当∠BAC=90°,BD与DE满足怎样的数量关系时,△EC是等腰直角三角形?(直接写出结论,不必证明)
【答案】(1)见解析;(2)∠DAE=∠BAC,理由见解析;(3)DE=BD
【解答】(1)证明:∵△ABD绕点A旋转得到△AC,
∴AD=A,∠CA=∠BAD,
∵∠BAC=120°,∠DAE=60°,
∴∠AE=∠CA+∠CAE=∠BAD+∠CAE=∠BAC﹣∠DAE=120°﹣60°=60°,
∴∠DAE=∠AE,
在△ADE和△AE中,,
∴△ADE≌△AE(SAS),
∴DE=E;
(2)解:∠DAE=∠BAC.理由如下:
在△ADE和△AE中,,
∴△ADE≌△AD′E(SSS),
∴∠DAE=∠AE,
∴∠BAD+∠CAE=∠CAD′+∠CAE=∠D′AE=∠DAE,
∴∠DAE=∠BAC;
(3)解:∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠B=∠ACB=∠AC=45°,
∴∠CE=45°+45°=90°,
∵△EC是等腰直角三角形,
∴E=C,
由(2)DE=E,
∵△ABD绕点A旋转得到△AC,
∴BD= ,
∴DE=BD.
对角互补模型:
例题:若四边形满足,则我们称该四边形为“对角互补四边形”.
(1)如图①,四边形为对角互补四边形,且满足,,求的度数.小云同学是这么做的:将绕点A逆时针旋转,使得点D与点B重合,点C的对应点为点M.请你写出的度数为______;
(2)如图②,四边形为对角互补四边形,且满足,,试说明:.
【答案】(1)45°(2)见解析
【解答】(1)解:由题意知,,
由旋转的性质可得,,AC=AM,
∴,∴C、B、M三点共线,
∴△ACM是等腰直角三角形,∴,
故答案为:45°;
(2)解:如图②,将△ACD绕点A逆时针旋转,使得点D与点B重合,点C的对应点为点E,
由题意知,∴,由旋转的性质可得,AC=AE,∴.
∴点C,B,E在同一条直线上.
∴
半角模型:
例题:如图,四边形是正方形,点M,N分别在边上,且,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.如图,将绕点A顺时针旋转,点D与点B重合,得到,连接.试判断之间的数量关系,并写出证明过程.
【答案】MN=DM+BN,证明见解析
【解答】MN=DM+BN.证明如下:
由旋转的性质,得AE=AM,BE=DM,,,∴点E,B,C共线.
∵,
∴.
在△EAN和△MAN中
∴,
∴EN=MN,
∵EN=BE+BN
∴MN=DM+BN.
费马点模型:
例题:1643年,法国数学家费马曾提出一个著名的几何问题:给定不在同一条直线上的三个点A,B,C,求平面上到这三个点的距离之和最小的点的位置,意大利数学家和物理学家托里拆利给出了分析和证明,该点也被称为“费马点”或“托里拆利点”.
(1)下面是该问题的一种常见的解决方法,分两种情况讨论,请补充以下推理过程:
①当的三个内角均小于时,
如图1,将绕点C顺时针旋转得到,连接,
∵绕点C顺时针旋转得到
∴,
∴为_________三角形,
∴
∵
∴
∴
由几何公理:_____________可得:
∴当B,P,,在同一条直线上时,取最小值,
如图2,最小值为,此时的P点为该三角形的“费马点”,且有________°.
②当有一个内角大于或等于时,“费马点”为该三角形的某个顶点,证明略.
(2)如图3,在中,三个内角均小于,且,,,若P为的“费马点”,求的值;
【答案】(1)①等边,两点之间选的最短,120;②见解析(2)7
【解答】(1)解:①当的三个内角均小于时,
如图1,将绕点C顺时针旋转得到,连接,
∵绕点C顺时针旋转得到,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
由几何公理:两点之间选的最短,可得:
∴当B,P,,在同一条直线上时,取最小值,
如图2,最小值为,此时的P点为该三角形的“费马点”,且有.
②当时,
∵,
∴,
∴,
∴顶点A到另两个顶点距离和最小,
∵,
∴,
∴当点P和点A重合时,取最小值,
即此时的A点为该三角形的“费马点”.
(2)解:将绕点C顺时针旋转得到,连接,
由(1)可得:当B,P,,在同一条直线上时,取最小值,
延长,过点作延长线的垂线,垂足为D,
∵绕点C顺时针旋转得到,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,则
根据勾股定理可得:,
∴;
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知识清单
第三章 平移与旋转
一、平移的定义与性质
定义
在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移;
⚠平移由方向和距离两个要素共同确定,方向确定移动的路径,距离确定移动的远近;
性质
平移只改变图形的位置,不改变图形的形状、大小和方向,平移前后两图形全等
对应点所连的线段平行(或在同一直线上)且相等
对应线段平行(或在同一直线上)且相等
平移后对应角保持不变
补充:坐标系中沿坐标轴平移
点沿x轴或y轴平移的坐标变化规律
平移方向
坐标变化
向左(右)平移个单位
横坐标(),纵坐标不变
向上(下)平移个单位
纵坐标(),横坐标不变
沿两个坐标轴方向的两次平移
一个图形依次沿x轴方向、y轴方向平移后所得的图形,可以看成是由原来图形经过一次平移得到的,平移的方向是两个平移方向的合方向,平移的距离是两次平移距离的平方和的算术平方根
二、旋转的定义与性质
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,这样的图形运动称为旋转,这个定点称为旋转中心,转动的角称为旋转角;
⚠旋转的三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角;
旋转不改变图形的形状和大小,但会改变图形的方向和位置;对应点到旋转中心的距离相等;
性质
旋转前、后的图形全等,即形状和大小不变
对应点到旋转中心的距离相等(即旋转中心在对应点连线的垂直平分线上)
任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角都等于旋转角
对应线段相等,对应角相等
⚠辅助线技巧:利用旋转的性质解题时,常连接对应点和旋转中心,构造等腰三角形求解
三、中心对称的定义与性质
中心对称
定义
把一个图形绕着某一点旋转 180°,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,这个点叫做它们的对称中心;
⚠要点:中心对称是旋转角为180°的特殊旋转;
性质
成中心对称的两个图形具有图形旋转的一切性质
成中心对称的两个图形中,对应点所连线段经过对称中心,且被对称中心平分
成中心对称的两个图形全等
中心对称图形
定义
把一个平面图形绕某个点旋转 180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点叫做它的对称中心
常见的中心对称图形:线段、平行四边形、矩形、菱形、正方形、正六边形、圆等;
常见非中心对称图形:等腰三角形、等边三角形、等腰梯形等;
⚠补充:关于原点对称的点的坐标:在平面直角坐标系中,两点关于原点对称时,横、纵坐标都互为相反数,即点P(x, y) 关于原点的对称点为(−x, −y);
补充:坐标系中沿坐标轴平移
对比纬度
轴对称
中心对称
性质
沿一条直线翻折后重合
绕一点旋转180°后重合
对应点连线
被对称轴垂直平分
经过对称中心,且被对称中心平分
四、常见题型与考点
考点类别
常见题型
平移性质的应用
根据平移求解线段长度:
例题:如图,将△ABC沿BC方向平移到△DEF,若A,D之间的距离为2,CE=3,则BF的长度为 .
根据平移求解图形面积:
例题:如图,将直角三角形沿方向平移2得到,交于点,,,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
根据平移解决实际问题:
例题:如图,某住宅小区内有一长方形地块,想在长方形地块内修筑同样宽的小路(图中阴影部分),余下部分为绿化,小路的宽为2m,则绿化的总面积是( )
A. B. C. D.
旋转性质的应用
利用旋转求角度、长度:
例题一:如图,中,,将绕点顺时针旋转后,得到,且点在边上,则的度数为 .
例题二:如图,将一块角的直角三角板绕点B顺时针旋转到的位置,点A的对应点为点,且点C、B、三点在一条直线上,连接,若,则的长为 .
坐标系中的平移和旋转
点的平移坐标变化:
例题一:在平面直角坐标系内,将M(5,2)先向下平移2个单位,再向左平移3个单位,则移动后的点的坐标是( )
A.(2,0) B.(3,5) C.(8,4) D.(2,3)
例题二:如图,点A,B分别在x轴和y轴上,OA=1,OB=2,若将线段AB平移至线段A'B',则a+b的值为( )
A.2 B.3 C.﹣2 D.﹣3
点的旋转坐标变化:
例题:在平面直角坐标系xOy中,将线段OA绕原点O逆时针旋转,记点A(-2,4)的对应点为,则的坐标为 .
中心对称性质的应用
利用中心对称性质求值:
例题:如图,△DEC与△ABC关于点C成中心对称,AB=3,AC=2,∠CAB=90°,则AE的长是 .
坐标系中的中心对称:
例题:已知点A、点B、点C在平面直角坐标系内,点A、点B关于直线对称,点B、点C关于原点中心对称.若点A坐标是,那么点C的坐标是( )
A.
B. C. D.
中心对称图形的判断:
例题:下列标识中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
关于原点对称
求关于原点对称的点的坐标:
例题:已知点P到x轴的距离是2,到y轴的距离是3,且与第二象限内的点Q关于原点对称,则点P的坐标为( )
A.(3,﹣2) B.(﹣3,2)
C.(2,﹣3) D.(﹣2,3)
作图综合
平移与旋转的作图:
例题: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,△ABC各顶点坐标分别为A(﹣2,1),B(2,2),C(0,﹣1).
(1)将△ABC先向右平移2个单位长度,再向下平移3个单位长度,得到,请在网格中画出;
(2)将△ABC绕点A顺时针旋转90°得到,请在网格中画出;
(3)求出△ABC旋转过程中所扫过的面积(结果保留π).
旋转综合与规律探究
旋转与几何图形的综合问题:
例题:如图,是等腰直角的斜边上的两个动点,,将绕点A逆时针旋转后与重合,连接.
(1)求证:.
(2)求证:.
(3)若,则的长度为__________.
图形变化中的规律探究:
例题:等腰在平面直角坐标系中的位置如图所示,点为原点,,,把等腰沿轴正半轴作无滑动顺时针翻转,第一次翻转到位置①,第二次翻转到位置②,…,依此规律,第23次翻转后点的横坐标是( )
A.123 B.125 C.126 D.131
综合运用(拓展)
手拉手模型:
例题:如图,已知在△ABC中,AB=AC,D、E是BC边上的点,将△ABD绕点A旋转,得到△AC,连接E.
(1)当∠BAC=120°,∠DAE=60°时,求证:DE=E.
(2)当DE=E时,∠DAE与∠BAC有怎样的数量关系?请写出,并说明理由.
(3)在(2)的结论下,当∠BAC=90°,BD与DE满足怎样的数量关系时,△EC是等腰直角三角形?(直接写出结论,不必证明)
对角互补模型:
例题:若四边形满足,则我们称该四边形为“对角互补四边形”.
(1)如图①,四边形为对角互补四边形,且满足,,求的度数.小云同学是这么做的:将绕点A逆时针旋转,使得点D与点B重合,点C的对应点为点M.请你写出的度数为______;
(2)如图②,四边形为对角互补四边形,且满足,,试说明:.
半角模型:
例题:如图,四边形是正方形,点M,N分别在边上,且,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.如图,将绕点A顺时针旋转,点D与点B重合,得到,连接.试判断之间的数量关系,并写出证明过程.
费马点模型:
例题:1643年,法国数学家费马曾提出一个著名的几何问题:给定不在同一条直线上的三个点A,B,C,求平面上到这三个点的距离之和最小的点的位置,意大利数学家和物理学家托里拆利给出了分析和证明,该点也被称为“费马点”或“托里拆利点”.
(1)下面是该问题的一种常见的解决方法,分两种情况讨论,请补充以下推理过程:
①当的三个内角均小于时,
如图1,将绕点C顺时针旋转得到,连接,
∵绕点C顺时针旋转得到
∴,
∴为_________三角形,
∴
∵
∴
∴
由几何公理:_____________可得:
∴当B,P,,在同一条直线上时,取最小值,
如图2,最小值为,此时的P点为该三角形的“费马点”,且有________°.
②当有一个内角大于或等于时,“费马点”为该三角形的某个顶点,证明略.
(2)如图3,在中,三个内角均小于,且,,,若P为的“费马点”,求的值;
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第三章平移与旋转
一、平移的定义与性质
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;
定义
平移由方向和距离两个要素共同确定,方向确定移
动的路径,距离确定移动的远近;
平移只改变图形的位置,不改变图形的形状、大小和
方向,平移前后两图形全等
性质
对应,点所连的线段平行(或在同一直线上)且相等
对应线段平行(或在同一直线上)且相等
平移后对应角保持不变
补充:坐标系中沿坐标轴平移
平移方向
坐标变化
,点沿x轴或y
向左(右)平移a个单位
横坐标-a(+a),纵坐
轴平移的坐
标不变
标变化规律
向上(下)平移a个单位
纵坐标-a(+Q),横坐
标不变
一个图形依次沿x轴方向、y轴方向平移后所得的图形,
沿两个坐标
可以看成是由原来图形经过一次平移得到的,平移的方
轴方向的两
向是两个平移方向的合方向,平移的距离是两次平移距
次平移
离的平方和的算术平方根
二、旋转的定义与性质
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,这样的图形运动称为旋转,这个定点称为旋转中
心,转动的角称为旋转角;
定义
旋转的三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角;
旋转不改变图形的形状和大小,但会改变图形的方向和
位置;对应,点到旋转中心的距离相等;
旋转前、后的图形全等,即形状和大小不变
对应点到旋转中心的距离相等(即旋转中心在对应点连
线的垂直平分线上)
性质
任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角都等于旋
转角
对应线段相等,对应角相等
辅助线技巧:利用旋转的性质解题时,常连接对应点和旋转中心,
构造等腰三角形求解
三、中心对称的定义与性质
把一个图形绕着某一,点旋转180°,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,这个点叫做
定义
它们的对称中心;
要,点:中心对称是旋转角为180°的特殊
中心对称
旋转;
成中心对称的两个图形具有图形旋转的一
切性质
性质
成中心对称的两个图形中,对应,点所连线
段经过对称中心,且被对称中心平分
成中心对称的两个图形全等
把一个平面图形绕某个点旋转180°,如果
旋转后的图形能够和原来的图形重合,那
定义
么这个图形叫做中心对称图形,这个点叫
中心对称图
做它的对称中心
形
常见的中心对称图形:线段、平行四边形、矩形、菱形、
正方形、正六边形、圆等;
常见非中心对称图形:等腰三角形、等边三角形、等腰
梯形等;
补充:关于原点对称的点的坐标:在平面直角坐标系中,两点关于
原点对称时,横、纵坐标都互为相反数,即,点P(区,y)关于原点的对称
点为P'(-x,-y;
补充:坐标系中沿坐标轴平移
对比纬度
轴对称
中心对称
性质
沿一条直线翻折后重合
绕一点旋转180°后重合
对应点连线
被对称轴垂直平分
经过对称中心,且被对称中
心平分
四、常见题型与考点
考点类别
常见题型
根据平移求解线段长度:
例题:如图,将△ABC沿BC方向平移到△DEF,若A,D之
间的距离为2,CE=3,则BF的长度为
B E
c
平移性质的
根据平移求解图形面积:
应用
例题:如图,将直角三角形ABC沿AB方向平移2cm得到aDEF,DF
交BC于,点H,CH=2cm,EF=5cm,则阴影部分的面积为()
B
A.
6cm2 B.8cm2 C.12cm2 D.16cm2
根据平移解决实际问题:
例题:如图,某住宅小区内有一长方形地块,想在长方形地块
内修筑同样宽的小路(图中阴影部分),余下部分为绿化,小
路的宽为2m,则绿化的总面积是()
30m
22m
A.
660m2B.600m2C.560m2D.100m2
利用旋转求角度、长度:
例题一:如图,△MBC中,∠B=65°,将aABC绕,点C顺时针旋转后,
得到△A'BC,且,点B在边AB上,则LBA的度数为
旋转性质的
应用
例题二:如图,将一块30°角的直角三角板ACB绕,点B顺时针旋
转到△A'CB的位置,点A的对应点为点,且点C、B、A三点
在一条直线上,连接CC,若BC=1,则CC的长为」
B
,点的平移坐标变化:
坐标系中的
例题一:在平面直角坐标系内,将M(5,2)先向下平移2个
平移和旋转
单位,再向左平移3个单位,则移动后的点的坐标是()
A.(2,0)B.(3,5)C.(8,4)D.(2,3)
例题二:如图,点A,B分别在x轴和y轴上,OA=1,OB=
2,若将线段AB平移至线段A'B,则a+b的值为()
2B
B(b,1)
A/
-10
A'(2,a
A.2B.3C.-2D.-3
点的旋转坐标变化:
例题:在平面直角坐标系xOy中,将线段OA绕原点O逆时针
旋转90°,记点A(-2,4)的对应点为A1,则A1的坐标为
利用中心对称性质求值:
例题:如图,△DEC与△ABC关于,点C成中心对称,AB=3,
AC=2,∠CAB=90°,则AE的长是
D
B
中心对称性
质的应用
坐标系中的中心对称:
例题:已知点A、点B、点C在平面直角坐标系内,点A、点
B关于直线=2对称,点B、点C关于原点中心对称.若点A
坐标是(5,2),那么点C的坐标是()
A.(52)B.(-12)C.(-1,-2)D.(1,-2)
中心对称图形的判断:
例题:下列标识中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是
A
B
D
求关于原点对称的,点的坐标:
例题:已知,点P到x轴的距离是2,到y轴的距离是3,且与第
关于原点对
二象限内的点Q关于原点对称,则点P的坐标为()
称
A.(3,-2)
B.(-3,2)
C.(2,-3)
D.(-2,3)
平移与旋转的作图:
例题: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,△ABC各顶,点坐标分别为A(-2,1),B(2,2),C
(0,-1).
作图综合
(1)将△ABC先向右平移2个单位长度,再向下平移3个单
位长度,得到△A1B1C1,请在网格中画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕点A顺时针旋转90°得到△AB2C2,请在网
格中画出△AB2C2;
(3)求出△ABC旋转过程中所扫过的面积(结果保留π)·
2
-3-
2
B
A
53-2-81.2.3
5
C
2
旋转与几何图形的综合问题:
例题:如图,E、F是等腰直角△ABC的斜边BC上的两个动点,
∠EAF=45°,将aBAE绕,点A逆时针旋转后与△CAD重合,连接FD.
B
E
(1)求证:DC1BC.
旋转综合与
(2)求证:EF=DF.
规律探究
(3)若F=10,BE=6则C的长度为
图形变化中的规律探究:
例题:等腰△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点A为
原,点,AB=6,CA=CB=5,把等腰4BC沿x轴正半轴作无滑动顺
时针翻转,第一次翻转到位置①,第二次翻转到位置②,…,
依此规律,第23次翻转后,点C的横坐标是()
(A)-(B)
①
②
A
B
(C)
(4)x
A.123B.125C.126D.131
手拉手模型:
例题:如图,已知在△ABC中,AB=AC,D、E是BC边上的
点,将△ABD绕点A旋转,得到△ACD',连接D'E.
D
E
(1)当∠BAC=120°,∠DAE=60°时,求证:DE=D'E.
综合运用(拓
(2)当DE=D'E时,∠DAE与∠BAC有怎样的数量关系?请
展)
写出,并说明理由.
(3)在(2)的结论下,当∠BAC=90°,BD与DE满足怎样的数
量关系时,△D'EC是等腰直角三角形?(直接写出结论,不
必证明)
对角互补模型:
例题:若四边形ABCD满足∠A+∠C=180°,则我们称该四边形为“对
角互补四边形”.
M
B
图①
图②
(1)如图①,四边形ABCD为对角互补四边形,且满足∠BAD=90°,
AB=AD,求∠ACB的度数.小云同学是这么做的:将△ACD绕,点A
逆时针旋转,使得点D与点B重合,,点C的对应,点为点M.请
你写出∠ACB的度数为—;
(2)如图②,四边形ABCD为对角互补四边形,且满足∠BAD=60°,
AB=AD,试说明:CA=CB+CD.
半角模型:
例题:如图,四边形ABCD是正方形,点M,N分别在边CDBC
上,且∠MN=45°,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”
问题时,旋转是一种常用的方法.如图,将△ADM绕,点A顺时
针旋转90°,点D与点B重合,得到△ABE,连接MN.试判断
DM,BN,MN之间的数量关系,并写出证明过程.
D
E B
费马点模型:
例题:1643年,法国数学家费马曾提出一个著名的几何问题:
给定不在同一条直线上的三个点A,B,C,求平面上到这三个
点的距离之和最小的点的位置,意大利数学家和物理学家托里
拆利给出了分析和证明,该点也被称为“费马点”或“托里拆利点”
(1)下面是该问题的一种常见的解决方法,分两种情况讨论,请
补充以下推理过程:
①当△ABC的三个内角均小于120°时,
如图1,将△APC绕,点C顺时针旋转60°得到△A'P'C,连
接PP,
图1
△APC绕,点C顺时针旋转60°得到△A'P'C
.PC=P'C,∠PCP'=60°
△PCP′为
三角形,
..PP=PC
.‘△APC=△A'P'C
..P'A'=PA
..PA+PB+PC=PP PB+A P
由几何公理:
可得:PP'+PB+A'P'≥A'B
当B,P,P',A在同一条直线上时,PA+PB+PC取最
小值,
如图2,PA+PB+PC最小值为A'B,此时的P点为该三角
形的“费马,点”,且有∠APC=∠BPC=∠APB=
A
图2
②当△ABC有一个内角大于或等于120°时,“费马,点”为该三
角形的某个顶点,证明略.
(2)如图3,在ABC中,三个内角均小于120°,
且∠ABC=60°,AB=5,BC=3,若P为△ABC的“费马
点”,求PA+PB+PC的值;
图3B