内容正文:
专题03 图形的平移与旋转
内容导航
01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学,以考向定标
02 知识重构 → 系统讲解重难核心知识,重构整合形成体系
03 题型突破 → 汇总常考题型,举一反三,方法提炼
题型1 利用平移的性质求解
题型2 平移坐标的变换
题型3 平移或旋转作图
题型4 找旋转中心、旋转角、对应点
题型5 中心对称图形
题型6 旋转坐标的变化
题型7 利用旋转的性质求解
题型8 旋转中的规律性问题
题型9 根据中心对称的性质求解
04综合通关 → 综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
05错题留痕 → 预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
常考考点
命题风向
1. 利用平移的性质求解
2. 平移坐标的变换
3. 平移或旋转作图
4. 找旋转中心、旋转角、对应点
5. 中心对称图形
6. 旋转坐标的变化
7. 利用旋转的性质求解
8. 旋转中的规律性问题
9. 根据中心对称的性质求解
1. 固定题型分值布局
(1)选择、填空(基础保分)
1. 概念辨析:判断平移/旋转图案、区分轴对称&中心对称图形;
1. 坐标速算:平移、原点旋转 90°/180°坐标直接写答案;
1. 简单计算:平移距离、旋转角度、对称线段长度;
1. 周期小题:短周期旋转找第几次位置。
(2)中档解答作图题(核心基础)
1. 网格作图必考:平移作图、旋转作图、中心对称作图三选一或组合;
1. 作图后配套设问:写出变换后顶点坐标、求图形面积;
1. 简单证明:用平移/旋转性质证线段相等、两直线平行。
(3)压轴探究大题(拉分区分)
1. 旋转手拉手综合:等边、等腰直角三角形旋转,全等证明 + 长度/角度计算;
1. 动态旋转规律:多圈周期滚动、多次平移叠加坐标;
1. 几何融合:变换 + 平行四边形、勾股定理结合求值;
1. 少量新定义变换题型。
2. 五大核心命题趋势
趋势 1:坐标与变换深度绑定,数形结合必考
几乎所有基础题、中档题都放入平面直角坐标系;平移、旋转、中心对称全部搭配坐标运算;中考持续延续坐标变换考法,对接函数几何综合。
趋势 2:旋转是拔高核心,手拉手全等模型反复考
平移以基础计算、坐标为主,旋转承担区分度;等腰、等边、直角三角形共顶点旋转构造 SAS 全等是期末、中考几何经典模型;常考线段相等、夹角固定(60°、90°)。
趋势 3:作图规范硬性打分,步骤痕迹不能省
网格作图有固定扣分点:无辅助虚线、不标对应点、字母标错直接扣一半分;平移旋转作图步骤标准化阅卷。
趋势 4:知识融合化,极少单一考点出题
主流组合套路:
1. 平移坐标 + 图形面积;
2. 旋转性质 + 全等三角形证明;
3. 中心对称坐标 + 平行四边形判定;
4. 多次平移 + 旋转复合变换求最终坐标。
考情解码:
1. 坐标变换强制口诀默写:平移“左减右加横,上加下减纵”;旋转原点 90°公式单独整理背诵;
2. 旋转模型固化套路:看到共顶点等边/等腰直角,直接锁定手拉手 SAS 全等;
3. 作图固定四步模板:描顶点→画平移/旋转辅助线→描对应点→连线标字母;
4. 区分概念表格记忆:平移/旋转/中心对称、中心对称/中心对称图形成对对比;
5. 复杂绕定点旋转分步拆解:平移归零→原点旋转→平移还原,避免一步算错;
6. 规律周期题先算周期长度,再用总次数÷周期,看余数定位最终位置。
知识点一 图形的平移
1. 核心要素
平移方向、平移距离;平移只改变位置,图形形状、大小完全不变(平移前后全等)。
2. 平移性质
(1)对应线段平行(或共线)且长度相等,对应角大小相等;
(2)所有对应点之间的连线互相平行(或共线)、长度相等。
3. 平面直角坐标变换
已知点 :
- 向右平移 个单位:
- 向左平移 个单位:
- 向上平移 个单位:
- 向下平移 个单位:
口诀:左减右加横坐标,上加下减纵坐标
4. 平移作图步骤
(1)提取图形全部顶点关键点;
(2)逐个平移顶点,画出对应点;
(3)按原图顺序连接对应顶点,标注字母、保留辅助虚线。
【易错提醒】
平移坐标极易记反加减;旋转顺、逆时针 坐标公式不要混淆
即时即练如图所示的图形是将坐标为的点用线段依次连接而成的.
(1)将上述各“顶点”的纵坐标保持不变,横坐标分别加3,再将得到的点用线段依次连接起来,这样得到的图形与原图形相比有什么变化?如果原图形各“顶点”的横坐标保持不变,纵坐标分别加3呢?
(2)将原图形向下平移3个单位长度,写出平移后图形各“顶点”的坐标.如果将原图形向左平移3个单位长度呢?
【答案】(1)形状、大小相同,只是位置发生了变化:向右平移了3个单位长度;形状、大小相同,只是位置发生了变化:向上平移了3个单位长度.
(2),,,,,,,,;,,,,,,,,
【分析】本题考查坐标与图形的变化-平移等知识,解题的关键是理解题意,学会探究规律,利用规律解决问题.
(1)根据坐标的变化作出图形即可,再探究规律利用规律解决问题即可.
(2)根据平移的性质的计算求得对应的点坐标即可.
【详解】(1)解:“顶点”的纵坐标不变,横坐标分别加3,再将得到的点用线段依次连接起来,这样得到的图形如图所示.
与原图形相比:形状、大小相同,原来图形向右平移三个单位可得到新图形.
如果原图形各“顶点”的横坐标不变,纵坐标分别加3,再将得到的点用线段依次连接起来,这样得到的图形如上图所示,形状、大小相同,只是位置发生了变化:向上平移了3个单位长度.
(2)解:将原图形向下平移3个单位长度,则
,
那么,,,,,,,,,;
将原图形向左平移3个单位长度,则
故,,,,,,,,.
知识点二 图形的旋转
1. 旋转三要素
旋转中心、旋转方向(顺时针/逆时针)、旋转角度;旋转前后图形全等。
2. 旋转性质
(1)对应线段相等,对应角相等;
(2)任意一组对应点到旋转中心的距离相等;
(3)对应点与旋转中心连线的夹角等于旋转角。
3. 找旋转中心方法
作两组对应点连线的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是旋转中心。
4. 绕原点旋转坐标变换
原始点 :
(1)逆时针旋转 :
(2)顺时针旋转 :
(3)旋转 :
5. 旋转作图步骤
(1)连接旋转中心与图形各个顶点;
(2)以中心为端点,将线段按指定角度、方向旋转,长度不变;
(3)标记旋转后的顶点,顺次连接成图形。
【易错提醒】
旋转角是对应点与中心连线的夹角,不是图形内部内角
即时即练如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,(每个小方格都是边长为个单位长度的正方形).请完成以下画图并填空.
(1)将绕点按逆时针方向旋转,画出旋转后得到的.
(2)将向上平移个单位,再向右平移个单位,画出平移后的.
(3)若将绕原点旋转,的对应点的坐标是_________.
【答案】(1)如图,即为所求.
(2)如(1)中图,即为所求.
(3)
【分析】(1)根据旋转的性质,结合网格特征,找出点、的对应点,顺次连接即可;
(2)根据平移的性质,结合网格特征,找出点、、的对应点,顺次连接即可;
(3)由旋转的性质及中心对称的定义得出点与关于原点中心对称,根据关于原点中心对称的点的横坐标、纵坐标都互为相反数即可得答案.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:∵将绕原点旋转,点的对应点为,,
∴点与关于原点中心对称,
∴的坐标为.
知识点三 中心对称与中心对称图形
1. 概念区分
(1)中心对称:两个独立图形,绕某一点旋转 后完全重合;
(2)中心对称图形:单个图形自身绕中心点旋转 ,能与自身重合。
2. 中心对称性质
(1)一对对称点的连线经过对称中心,且被对称中心平分;
(2)成中心对称的两个图形全等。
3. 坐标规律
点 关于原点中心对称的点:
4. 常见图形归类
· 中心对称图形:平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆;
· 非中心对称图形:等腰三角形、普通三角形、等腰梯形。
【易错提醒】
中心对称≠中心对称图形,一个描述两个图,一个描述单个图
即时即练如图,的三个顶点与点O均在正方形网格的格点上.
(1)作,使得与关于点O成中心对称;
(2)已知网格中小正方形的边长均为1,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)分别作出点关于点的对称点,再顺次连接即可;
(2)利用割补法求解即可.
【详解】(1)解:即为所求;
(2)解:的面积.
知识点四 手拉手模型
1. 模型构成
两个等腰(等边/等腰直角)三角形拥有公共顶点,等长腰为旋转边。
2. 核心结论(以等边 、等边 共顶点 举例)
(1)全等:(SAS 判定);
(2)线段相等:;
(3)夹角固定:、 相交夹角等于顶角(等边夹角 ,等腰直角夹角 )。
3. 通用证明思路
(1)由等腰得两组等线段;
(2)公共角±同一个角,得到两组边的夹角相等;
(3)用 SAS 证三角形全等,再推导边角等量关系。
4. 拓展
等腰直角三角形、顶角相等的任意等腰三角形都可构成手拉手旋转全等。
【易错提醒】
手拉手必须是共顶点、等腰长,无等腰不能直接套用全等结论
即时即练综合探究与应用
(1)如图1,在和中,,,,点B在上,连接.则与的关系为_____________.
【类比应用】
(2)如图2,在中,,,将线段绕点A按逆时针方向旋转一个角度()得到线段,连接,过点A作的垂线,分别交与射线于点D,F,连接.
①线段绕点A旋转的过程中,的度数是否发生变化?若不变,请求出的度数;若变化,请说明理由;
②直接写出、、这条线段的数量关系为________________;
③若,,请直接写出的面积.
【答案】(1),
(2)①,理由见解析;②;③
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质,勾股定理求直角三角形的边长,等腰三角形的性质等知识,综合性强.
(1)与的关系为:,.通过证明,由全等三角形对应边相等,对应角相等可得,,再证,从而证得;
(2)①,证明思路:先证明,是等腰三角形,通过已知条件,,结合三角形内角和定理,推导出,
,从而证得;
②,证明思路:过点A作交延长线于点H,先证
,从而证明是等腰直角三角形,再证,由全等三角形的性质可得,结合等腰直角三角形性质,证得;
③先证,结合②的结论以及,得到,再求得,在中,由勾股定理可知,,
运用完全平方公式,变形得到,从而求得的值,最后求得的面积.
【详解】(1)解:与的关系为:,,理由如下:
∵,
∴,
即,
在和中,
∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即,
故,;
(2)解:①,理由如下:
∵将线段绕点A按逆时针方向旋转一个角度得到线段,
∴,,
又∵,
∴.
∵,,
∴,
∵,
∴,
在中,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
同理,在中,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即;
②,证明如下:
如图,过点A作交延长线于点H,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即.
由①可知,,
∵,,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
由①可知,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴在中,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴;
③由②可知,,,
∴,
即.
由②可知,,
∵,
∴.
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
题型1 利用平移的性质求解
例1. 如图,三角形沿方向平移,得到三角形,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平移的性质可得,再根据即可得解.
【详解】解:由题意知,
,
∴,
.
例2. 如图,在中,.将沿向右平移,得到,与交于点F,连接,若,,则图中阴影部分的面积为________.
【答案】24
【分析】利用平移的性质得到,,,从而可得,然后根据梯形的面积公式计算.
【详解】解:∵将沿向右平移,得到,与交于点F,连接,若,,
∴,,,
∴
∵,
∴
.
【易错警示】
1. 平移两要素:平移方向、平移距离;
2. 平移核心性质:对应线段平行(或共线)且相等、对应角相等、对应点连线平行且相等;
3. 应用:求线段长、角度、阴影面积、图形周长等量代换。
【变式训练1-1】如图,在中,,将沿方向平移,若,则平移距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平移的性质可知平移距离等于对应点间的距离,即,结合图形中线段的关系,利用已知条件建立方程求解即可.
【详解】解:设平移距离为,
沿方向平移得到,
,
,
,
,
,
解得, 即平移距离是.
【变式训练1-2】如图,将一块直角三角尺(,)沿射线方向平移到三角尺的位置,点的对应点为点.若,,则的长为________.
【答案】5
【分析】根据平移的性质得出,利用线段的和差关系求出的长,进而求得的长度,最后根据含角的直角三角形的性质求得的长.
【详解】解:∵直角三角尺沿射线方向平移到三角尺的位置,点的对应点为点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,∵,,
∴,
∴.
题型2 平移坐标的变换
例3.已知三角形顶点坐标分别是,,,将三角形平移后顶点A的对应点的坐标是,则点B的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据点A和平移后对应点的坐标找出三角形的平移规律,再据此计算点B的对应点的坐标即可.
【详解】解:∵点平移后的对应点为,
计算得横坐标平移量:,纵坐标平移量:,
∴向右平移了个单位长度,向上平移了个单位长度,
∵点B的坐标为,
∴点B的对应点的坐标为,即.
例4.如图,点A、C的坐标分别为、,将沿x轴向右平移,得到,点O的对应点D在线段上,若,则点A的对应点B的坐标为 ________.
【答案】
【分析】由题意可得,从而得出,即,进而得出平移方式,由此即可得出结果.
【详解】解:∵点的坐标为,
∴,
∵点O的对应点D在线段上,且,
∴,
∴,
∴将沿x轴向右平移个单位长度,得到,
∵点A的坐标为,
∴点B的坐标为,即.
【技巧总结】
1. 坐标变换口诀:左减右加横坐标,上加下减纵坐标
点 (x,y) 向右平移 a:(x+a,y);向左 a:(x-a,y);向上 b:(x,y+b);向下 b:(x,y-b)
2. 反向推导:已知平移前后坐标,反求平移方向距离;已知终点坐标求原坐标。
【变式训练2-1】将线段平移得到线段,点的对应点为,则点的对应点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】线段平移时所有点的平移规律一致,先根据点A及其对应点C得到平移规律,再计算点B的对应点D的坐标即可.
【详解】解:∵线段平移得到线段,点的对应点为.
∴平移规律为横坐标增加,纵坐标增加.
∵点的坐标为.
∴点的对应点的横坐标为,纵坐标为.
即的坐标为.
【变式训练2-2】在平面直角坐标系中,已知,,将线段平移得到线段,点A和点B的对应点分别是点和点,如果点的坐标是,那么点的坐标是______.
【答案】
【分析】根据点平移的性质进行求解.
【详解】解:∵点的对应点为点,
∴可以看作点先向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,
∴点的坐标为,即.
题型3 平移或旋转作图
例5.如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为.请按要求画图:
(1)将先向右平移4个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到,画出;
(2)将以原点O为旋转中心,旋转后得到,画出.
(3)若与关于点Q成中心对称,则点Q的坐标为_______.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)
【分析】(1)根据平移的性质,即可获得答案;
(2)根据旋转的性质,即可获得答案;
(3)连接,则交点即为与的对称中心,结合图形确定点Q的坐标即可.
【详解】(1)解:如下图,即为所求;
(2)如图,即为所求;
(3)如图,连接,则交点即为与的对称中心,
由图可知,.
例6.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为点,,.
(1)画出将先向下平移个单位;再向左平移个单位后所得的;(点、、的对应点分别为点、、)
(2)画出将绕着原点顺时针旋转后所得的,并写出点的坐标.(点、的对应点分别为点、)
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)利用平移的性质得出对应点,再顺次连接得即可;
(2)确定绕点O按顺时针方向旋转的对应点,再顺次连接得;直接写出坐标即可.
【详解】(1)略
(2)略,点的坐标.
【技巧总结】
1. 网格作图标准步骤:定点→找点对应位置→顺次连线;
2. 平移:每个顶点同步平移相同方向距离;
3. 旋转:每个顶点绕旋转中心转指定角度;
【变式训练3-1】如图,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)请画出关于原点对称的;
(2)请画出绕O顺时针旋转后的,并写出点的坐标_________;
(3)若将平移得到,使得点A与D对应,点B与E对应,点C与F对应,其中点D的坐标为,则平移的距离为_________.
【答案】(1)见解析
(2)见解析,
(3)
【分析】(1)分别确定关于原点的对称点,再顺次连接,可得答案;
(2)分别确定绕原点顺时针旋转后的对应点,再顺次连接,再根据的位置可得答案;
(3)根据与得到平移方式,再利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:如图所示:,即为所求;
(2)解:如图所示:,即为所求;.
(3)解:∵平移后的对应点为,且,
∴将向右平移一个单位,再向下平移4个单位,得到,
∴平移的距离为.
【变式训练3-2】在平面直角坐标系中有,其中网格均为正方形且边长为1单位长度.
(1)画出沿着y轴正方向移动2个单位,沿着x轴正方向移动5个单位的图形;
(2)画出关于点O的中心对称图形;
(3)的面积为_________.
【答案】(1)如图:即为所求,
(2)如图:即为所求,
(3)
【分析】(1)根据平移的性质作图即可;
(2)根据成中心对称图形的性质作图即可;
(3)利用割补法求三角形的面积即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图:
的面积为.
题型4 找旋转中心、旋转角、对应点
例7. 如图,在正方形网格中,绕某一点旋转某一角度得到,则旋转中心可能是_____
【答案】点
【分析】根据旋转的性质,旋转点到旋转中心的距离相等即可求解.
【详解】解:观察图象,可知点对应点,
在点、、中,仅有,
故点H为旋转中心.
例8. 如图,经过旋转后得到.
(1)旋转中心是点______,旋转角是______;
(2)点的对应点是点______;
(3)线段的对应线段是______;的对应角是______.
【答案】 C (或) D 线段
【分析】把一个平面图形绕平面内某一定点转动一个角度,叫做图形的旋转,这个定点叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角,对应点到旋转中心的距离相等,旋转前后的图形全等.
【详解】解:(1)∵经过旋转后得到,
∴旋转中心是点C,旋转角是(或);
(2)点的对应点是点D;
(3)线段的对应线段是线段;的对应角是.
【易错警示】
1. 旋转三要素:旋转中心、旋转方向(顺/逆时针)、旋转角度;
2. 找旋转中心方法:两组对应点连线的垂直平分线交点;
3. 旋转角:一组对应点与旋转中心连线的夹角;
4. 对应点到旋转中心距离必然相等。
【变式训练4-1】如图,在正方形网格中,将绕某一点旋转变化得到,则旋转中心为点_____.
【答案】G
【分析】分别连接两组对应点作它们的垂直平分线,确定两条垂直平分线的交点,该交点即为旋转中心.
【详解】解:如图:分别作线段和的垂直平分线,
,
由图可得,旋转中心为点.
【变式训练4-2】如图,将经过旋转得到,则旋转中心是点________,此时,________,________,________.
【答案】 A D DE 3
【分析】本题考查了旋转,熟练掌握旋转的性质是解题的关键;
根据旋转的性质,确定旋转的中心,找出对应角和对应边.
【详解】解:观察图片可知旋转中心为A,
在旋转过程中,对应角相等,对应边相等;
∴,,
∴
故答案为:A,D,DE,3 .
题型5 中心对称图形
例9.下列图形,为中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A、不是中心对称图形,故此选项错误;
B、不是中心对称图形,故此选项错误;
C、是中心对称图形,故此选项正确;
D、不是中心对称图形,故此选项错误;
故选:C.
例10.下列图标中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据中心对称图形的概念:在平面内,把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,对各选项分析判断即可.
【详解】 解:A. 不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B. 是中心对称图形,故本选项符合题意;
C. 不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D. 不是中心对称图形,故本选项不符合题意.
【技巧总结】
1. 概念区分:
(1)中心对称:两个图形关于一点对称;
(2)中心对称图形:一个图形自身旋转 180°和自身重合;
2. 常见图形:平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆;三角形、等腰梯形不是;
3. 坐标:点 (x,y) 关于原点中心对称点 (-x,-y)。
【变式训练5-1】北京时间2025年11月25日12时11分,神舟二十二号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射.下列和中国航天有关的部分图案中,属于中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】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定义逐项判断即可.
【详解】解:A.不是中心对称图形,不符合题意;
B.不是中心对称图形,不符合题意;
C.是中心对称图形,符合题意;
D.不是中心对称图形,不符合题意.
【变式训练5-2】下列图案中,是中心对称图形的是( )
A.三叶玫瑰线 B.蝴蝶曲线
C.笛卡尔心形线 D.科克曲线
【答案】D
【分析】根据中心对称图形的定义:把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,对各个选项进行判断即可
【详解】解:A、该图形绕中心旋转后不能与原图形重合,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、该图形绕中心旋转后不能与原图形重合,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C、该图形绕中心旋转后不能与原图形重合,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、该图形绕中心旋转后能与原图形重合,是中心对称图形,故本选项符合题意.
题型6 旋转坐标的变化
例11.如图,在平面直角坐标系中,的顶点与原点重合,点,分别在轴的负半轴和轴的正半轴上,将绕点顺时针旋转得到,点恰好落在上,点,的对应点分别为,.若,则点的坐标为()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用旋转的性质,先证为等边三角形,再用含角的直角三角形性质求的长度,最后通过作辅助线构造含角的直角三角形,直接用边长关系求点的坐标.
【详解】解:过点作轴于点,
∵将绕点顺时针旋转得到,
∴,,,.
∴是等边三角形,
∴.
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∴.
∵,,
∴.
∴,
由勾股定理得:.
∴点的坐标为.
例12.如图,等边的顶点O在坐标原点,顶点A在x轴上,,将等边绕原点顺时针旋转至的位置,则点的坐标为_______.
【答案】
【分析】本题考查了等边三角形的性质,旋转的性质,勾股定理,正确作出辅助线是解此题的关键.过点作轴于C点,由等边三角形的性质可得:,由旋转的性质可得:,再根据勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:如图,过点作轴于C点,
是等边三角形,
,
由旋转可知:,
,
,
,
点的坐标为,
故答案为:.
【技巧总结】
1.绕原点旋转 90°、180°坐标公式:
(1)逆时针 90°:(x,y)→(-y,x)
(2)顺时针 90°:(x,y)→(y,-x)
(3)旋转 180°:(x,y)→(-x,-y)
2. 绕非原点定点旋转:先平移原点→旋转→平移还原坐标。
【变式训练6-1】如图,已知点,将线段绕点M逆时针旋转得到线段.其中点的坐标是,点的坐标是,且点A与点是对应点,则点M的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了旋转对称的知识点,准确分析作图是解题的关键.
连接,分别作的垂直平分线,交点即为点,由对应点连线的垂直平分线的交点为旋转中心即可求解.
【详解】解:如图,连接,分别作的垂直平分线,交点即为点,
由图象可知,点的坐标为.
故选:B.
【变式训练6-2】如图,在平面直角坐标系中,点在轴上,点的坐标为,将绕着点顺时针旋转,得到,则点的坐标是_______.
【答案】
【分析】此题考查了旋转的性质,坐标与图形,含度直角三角形的性质,以及勾股定理,解题的关键是作辅助线构造出直角三角形.
过点C作轴于点E,由题意可得,,再利用含度直角三角形的性质,求解即可.
【详解】解:过点C作轴于点E,
由旋转可得,,
∴,
∴,
∴,,
∴点C的坐标为,
故答案为:.
题型7 利用旋转的性质求解
例13. 平移、轴对称、旋转所具有的共同性质不包括( )
A.变换前后两个图形重合 B.对应线段相等
C.对应角相等 D.对应线段平行或在一条直线上
【答案】D
【分析】本题考查几何变换的类型,平行线的性质,利用平移,轴对称,旋转的性质一一判断即可.
【详解】解:平移、轴对称、旋转所具有的共同性质:变换前后两个图形重合,对应线段相等,对应角相等,
故选:D.
例14. 如图,将绕点顺时针旋转得到,使点的对应点恰好落在边上,点的对应点为,连接.若已知旋转角为,,则的度数为______.
【答案】
【详解】解:由旋转的性质可得:,
∴,
∴.
【易错警示】
1. 旋转核心性质:对应线段相等、对应角相等、对应点到旋转中心距离相等;
2. 必考模型:等边/等腰直角三角形旋转,构造手拉手全等,证线段相等、角度 60°/90°。
【变式训练7-1】如图,是由绕点顺时针旋转得到的,以下说法不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】旋转前后两个图形全等,对应顶点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的夹角等于旋转角.根据旋转的性质对各选项进行判断,即可解题.
【详解】解:由旋转的性质可知,,,,,,
∴A、B、C正确,不符合题意;
不一定成立,D符合题意.
【变式训练7-2】如图,在中,,将绕点逆时针方向旋转,使点的对应点在边上,点的对应点为,则________.
【答案】
【分析】根据旋转的性质可得,,再根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理求出的度数,即可求解.
【详解】解:将绕点逆时针方向旋转得到,
,,
点在边上,
,
在中,,
.
题型8 旋转中的规律性问题
例15.如图,在平面直角坐标系中,边长为3的等边三角形的边与轴正半轴重合,将绕点逆时针旋转,得到,再作关于原点的中心对称图形,得到,再将绕点逆时针旋转,得到,再作关于原点的中心对称图形,得到,…,按照此规律,先将三角形绕点逆时针旋转,再作关于原点的中心对称图形,则点的坐标是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用题干中的操作步骤,分别求得对应的点的坐标,观察计算结果,找出变化的规律即可求解.
【详解】作轴,轴,垂足分别为,
由题意得,,
,
,,
,,
,,
如图,与关于原点对称,,,,,,,……,
观察可知,点到点为一个变换周期,,即点的坐标为.
例16.李华利用平面直角坐标系绘制了如图的风车图形,他先将固定在坐标系中,其中,,接着他将绕点O逆时针旋转()至,此次旋转称为第1次旋转,然后进行第2次旋转:将绕点O逆时针转动至,…,那么按照这种旋转方式,旋转第2026次后,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据每次转动可知,4次一个循环,分别求出第一次到第四次的点的坐标,利用规律解决问题即可.
【详解】解:∵绕原点O逆时针转动至,,,
∴,
∵绕原点O逆时针转动至,
∴,
∵绕原点O逆时针转动至,
∴,
∵绕原点O逆时针转动至,
∴,
即点与点A重合,
∴点A每旋转4次为一个循环,
∵,
∴在转动2026次后,点A在点的位置,此时点A的坐标为.
【技巧总结】
1. 周期旋转:图形循环转动,找周期数,求第 n 次旋转后的坐标/位置;
2. 滚动旋转:三角形、正方形沿直线滚动,求顶点运动路程、坐标。
【变式训练8-1】如图,在Rt中,,且在直线上,将绕点A顺时针旋转到位置①,可得点,将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,可得点,将位置②的三角形绕点顺时针旋转到位置③,可得点,按此规律继续旋转,得到点为止,则的长度为__________.
【答案】8105
【分析】观察不难发现,每旋转3次为一个循环组依次循环,用2026除以3求出循环组数,然后列式计算即可得解.
【详解】解:∵在中,,,,,
∴将绕点顺时针旋转到位置①时,,
将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②时,,
将位置②的三角形绕点顺时针旋转到位置③时,,
……,
以此类推可知,每旋转3次为一个循环组,每一个循环长度增加12,
∵,
∴ .
【变式训练8-2】如图,在平面直角坐标系中,有一个等腰直角三角形,,直角边在x轴上,且.将绕原点O逆时针旋转并放大得到等腰直角三角形,且,再将绕原点O逆时针旋转并放大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】根据题意得出点坐标变化规律.
【详解】解:∵是等腰直角三角形,,
∴,
∴,
将绕原点O逆时针旋转得到等腰直角三角形,且,
∴,
,
依此规律,
∴每4次循环一周,...
总结规律得:横纵坐标的绝对值是,
∵,
∴与在同一象限,即第三象限,
∴点.
题型9 根据中心对称的性质求解
例17.如图,在等边中,为的中点,连接,,与B关于点成中心对称,则的长为( )
A.5 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质、中心对称、勾股定理等知识点,熟练掌握等边三角形的性质和中心对称的性质是解题的关键.
根据等边三角形的性质和勾股定理求得,再根据中心对称的性质,即可得.
【详解】解:∵等边中,为的中点,
∴,,,
,
∵,
∴,
解得(负值已经舍去),
∵与关于点成中心对称,
∴.
例18.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 .
【技巧总结】
1. 性质:对称点连线经过对称中心,且被中心平分;
2. 应用:求线段长度、坐标、图形全等证明、平行四边形判定。
【变式训练9-1】如图,与关于点成中心对称,若,,,则的长为_____.
【答案】
【分析】根据中心对称的性质可得点是和的中点,从而求出的长,再在直角三角形中利用勾股定理求出的长,进而求出的长;
【详解】解:与关于点成中心对称,
点是和的中点,
,
,
,
,
是直角三角形,
在直角三角形中,,
由勾股定理得:,
.
【变式训练9-2】如图,直线、垂直相交于点,曲线关于点成中心对称,点的对称点是点,于点,于点.若,,则阴影部分的面积之和为________.
【答案】
【分析】此题主要考查了矩形的面积及中心对称图形的概念:在同一平面内,如果把一个图形绕某一点旋转度,旋转后的图形能和原图形完全重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.根据中心对称图形的概念,以及矩形的面积公式即可解答.
【详解】解:直线、垂直相交于点,曲线关于点成中心对称,点的对称点是点,于点,于点,
如下图,过点作于点,则阴影部分面积等于矩形的面积,
,,
,
阴影部分的面积之和为.
故答案为:.
1.未来将是一个可以预见的时代,下列是国内常见人工智能品牌公司图标,图标是中心对称图形的是( )
A.豆包 B.
C.讯飞星火 D.智谱清言
【答案】B
【详解】解:A、不是中心对称图形;
B、是中心对称图形;
C、不是中心对称图形;
D、不是中心对称图形.
2.点向下平移1个单位长度后所得点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】平移规律为:横坐标左移减,右移加;纵坐标上移加,下移减.本题仅向下平移,横坐标不变,只需要计算平移后的纵坐标即可.
【详解】解:∵将点,向下平移1个单位长度,没有左右平移,
∴横坐标不变,仍为,
∴平移后的纵坐标为,
∴平移后所得点的坐标为.
3.如图,两个完全一样的直角三角形重叠在一起,将其中一个三角形沿着点B到点C的方向平移到的位置,,,平移距离为6,则阴影部分面积为( )
A.60 B.48 C.36 D.24
【答案】B
【分析】由平移的性质可得,,,则,再结合,计算即可得出结果.
【详解】解:由平移的性质可得:,,,
∴,,
∴.
4.将点平移到称为将点P进行“t型平移”,将图形上的所有点进行“t型平移”称为将图形进行“t型平移”.已知点和点,若线段进行“t型平移”后与y轴有公共点,则t的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据“t型平移”的定义,得出关于t的不等式组,据此进行计算即可.
【详解】解:由题知,点A和点B进行“t型平移”后对应点的坐标分别为和,
∵线段进行“t型平移”后与y轴有公共点,
∴点A和点B“t型平移”后的对应点在y轴两侧(包括y轴上),
∵,
∴,
解得:.
5.如图,在中,,将沿的方向平移得到,其中的对应点分别是点.若点是的中点,,则点与点之间的距离为______.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,平移的性质;根据勾股定理求得的长,进而根据平移的性质可得,即可求解.
【详解】解:在中,,,
,
将沿方向平移得到,点是的中点,
且,
∴四边形是平行四边形,
.
6.在平面直角坐标系中,已知点与点关于原点对称,则的值为____.
【答案】
【分析】根据关于原点对称的点的坐标特征,可得和的值,代入计算即可得到结果.
【详解】解:∵点与点关于原点对称,
根据关于原点对称的点的横纵坐标互为相反数得,,
∴.
7.在平面直角坐标系中,已知点和,将线段平移到线段(点A对应点C,点B对应点D),已知点C坐标为,则点D坐标为 __________ .
【答案】
【详解】解:∵点的对应点C的坐标为,
,,
∴平移规律为向右平移6个单位,向下平移3个单位,
∴的对应点D的坐标为,即.
8.如图,在平面直角坐标系中,等腰三角形的顶点O在原点,顶点B在x轴上,已知,,将等腰三角形绕点O逆时针旋转,每次旋转,第100次旋转后,点A的坐标为______.
【答案】
【分析】过点A作轴于C.由等腰三角形的性质可得;再根据含30度直角三角形的性质以及勾股定理可得;再根据旋转的性质并画出图形得到,,,,,,…,6次一个循环,然后再求第100次旋转后,点A的坐标即可.
【详解】解:过点A作轴于点C.
∵,,
∴,
在中,,,即,
∴,,
∴,
∴,
∵将等腰三角形绕点逆时针旋转,每次旋转,
∴、在y轴上,易得,;
与A关于y轴对称,则;
与关于x轴对称,则;
与关于y轴对称,则,
与A重合,即;
∴,,,,,,…,6次一个循环,
∵,
∴.
9.如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别是,现将先向右平移m个单位长度,再向上平移n个单位长度,得到.点A,B,C的对应点分别为D,O,E.
(1)请在图中画出;
(2)若为内一点,则点P在内的对应点Q的坐标为 .
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据点B的对应点为O找出平移规律,进而作图即可;
(2)根据平移规律可知Q的坐标.
【详解】(1)解:点的对应点为,
∴将先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到,
如图,即为所求;
(2)解:∵将先向右平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到,
∴点P在内的对应点Q的坐标为.
10.在平面直角坐标系中,的位置如图所示(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形)
(1)若和关于原点O成中心对称图形,画出;
(2)将绕着点A顺时针旋转90°,画出旋转后得到的;
(3)在x轴上存在一点P,满足点到点与点距离之和最小,标出点P的位置,并直接写出的最小值为____.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)图形见解析,
【分析】(1)根据中心对称图形的定义画图即可;
(2)根据旋转的定义画图即可;
(3)如图所示,过点关于轴的对称点,连接交轴于点,根据的最小值为,进行计算即可.
【详解】(1)解:如图为所作图形:
(2)解:如图为所作图形:
(3)解:如图所示,过点关于轴的对称点,连接交轴于点,
,
的最小值为.
11.问题情境:数学活动课上,同学们以“三角形旋转”为主题开展探究活动,其中旋转角.已知中,,,点为内部一点,且,连接.
(1)旋转作图:将绕点逆时针旋转,使得旋转后点的对应点是点.在图1中画出旋转后的图形,点的对应点记为点,连接,交于点.(作图工具不限)
(2)初步分析:慧眼小组聚焦研究“旋转变化中的不变性”.他们发现,在图1中,当点位置发生变化时,和的形状和大小都发生了改变,但是和的数量关系和位置关系都不发生改变.你同意该小组发现的结论吗?若同意,请写出和的数量关系和位置关系,并证明;若不同意,请说明理由.
(3)深入探究:善思小组聚焦研究“旋转到特殊位置时产生的新结论”.在(1)的条件下,他们改变点的位置,提出如下问题,请你直接写出结果.
①当旋转到恰好是等腰三角形时,________.
②如图2,当旋转到点、、恰好在一条直线上时,线段的长度为________.
【答案】(1)解:用量角器在右侧画,且,连接交于,作图如下:
(2)解:,,理由如下:
如图,延长交于,
由旋转可得:,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)①或;②
【分析】(1)用量角器在右侧画,且,连接交于,从而可完成作图.
(2)如图,延长交于,由旋转可得:,可得,,再证明即可.
(3)如图,当三点共线时,结合旋转可得:,,,过作于,可得,进一步结合勾股定理可得答案.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:①由旋转可得:,,
∴,
如图,当时,
∴,
∴,
当时,如图,
∴,
∴,
当时,,
∴,
∴不符合题意,舍去,
综上:或.
②如图,当三点共线时,
由旋转可得:,,,,
∴,,
过作于,
∴,
∵,
∴,
解得:(舍去),
∴.
12.探究与应用:
(1)【问题提出】如图1,和都是等边三角形,将绕点C旋转,使点D落在内部,连接.
①求证:;
②若,求证:;
(2)【问题探究】如图2,和都是等边三角形,将绕点C旋转,使点D落在外部,连接,若仍然成立,求的度数;
(3)【问题拓展】如图3,和都是等腰直角三角形,,将绕点A旋转,使点D落在外部,连接,若,,,请直接写出的长.
【答案】(1)①证明:∵和都是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②证明:∵是等边三角形,
∴,
∵,
,
在中,由勾股定理得:,
由①知,
∴;
(2)的度数为
(3)
【分析】(1)①证明即可证明结论;②证明,根据即可得出结论;
(2)证明,得出是直角三角形,且,即可求出结论;
(3)证明,得出是等腰直角三角形,求出,再根据勾股定理求出结论;
【详解】(1)略
(2)解:∵和都是等边三角形,
∴,
∴
∴,
∴,
∴,
∵
∴,
∴是直角三角形,且,
∴;
∴的度数为;
(3)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,
∵,
∴,
∴,
∴(负值舍去).
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专题03 图形的平移与旋转
内容导航
01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学,以考向定标
02 知识重构 → 系统讲解重难核心知识,重构整合形成体系
03 题型突破 → 汇总常考题型,举一反三,方法提炼
题型1 利用平移的性质求解
题型2 平移坐标的变换
题型3 平移或旋转作图
题型4 找旋转中心、旋转角、对应点
题型5 中心对称图形
题型6 旋转坐标的变化
题型7 利用旋转的性质求解
题型8 旋转中的规律性问题
题型9 根据中心对称的性质求解
04综合通关 → 综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
05错题留痕 → 预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
常考考点
命题风向
1. 利用平移的性质求解
2. 平移坐标的变换
3. 平移或旋转作图
4. 找旋转中心、旋转角、对应点
5. 中心对称图形
6. 旋转坐标的变化
7. 利用旋转的性质求解
8. 旋转中的规律性问题
9. 根据中心对称的性质求解
1. 固定题型分值布局
(1)选择、填空(基础保分)
1. 概念辨析:判断平移/旋转图案、区分轴对称&中心对称图形;
1. 坐标速算:平移、原点旋转 90°/180°坐标直接写答案;
1. 简单计算:平移距离、旋转角度、对称线段长度;
1. 周期小题:短周期旋转找第几次位置。
(2)中档解答作图题(核心基础)
1. 网格作图必考:平移作图、旋转作图、中心对称作图三选一或组合;
1. 作图后配套设问:写出变换后顶点坐标、求图形面积;
1. 简单证明:用平移/旋转性质证线段相等、两直线平行。
(3)压轴探究大题(拉分区分)
1. 旋转手拉手综合:等边、等腰直角三角形旋转,全等证明 + 长度/角度计算;
1. 动态旋转规律:多圈周期滚动、多次平移叠加坐标;
1. 几何融合:变换 + 平行四边形、勾股定理结合求值;
1. 少量新定义变换题型。
2. 五大核心命题趋势
趋势 1:坐标与变换深度绑定,数形结合必考
几乎所有基础题、中档题都放入平面直角坐标系;平移、旋转、中心对称全部搭配坐标运算;中考持续延续坐标变换考法,对接函数几何综合。
趋势 2:旋转是拔高核心,手拉手全等模型反复考
平移以基础计算、坐标为主,旋转承担区分度;等腰、等边、直角三角形共顶点旋转构造 SAS 全等是期末、中考几何经典模型;常考线段相等、夹角固定(60°、90°)。
趋势 3:作图规范硬性打分,步骤痕迹不能省
网格作图有固定扣分点:无辅助虚线、不标对应点、字母标错直接扣一半分;平移旋转作图步骤标准化阅卷。
趋势 4:知识融合化,极少单一考点出题
主流组合套路:
1. 平移坐标 + 图形面积;
2. 旋转性质 + 全等三角形证明;
3. 中心对称坐标 + 平行四边形判定;
4. 多次平移 + 旋转复合变换求最终坐标。
考情解码:
1. 坐标变换强制口诀默写:平移“左减右加横,上加下减纵”;旋转原点 90°公式单独整理背诵;
2. 旋转模型固化套路:看到共顶点等边/等腰直角,直接锁定手拉手 SAS 全等;
3. 作图固定四步模板:描顶点→画平移/旋转辅助线→描对应点→连线标字母;
4. 区分概念表格记忆:平移/旋转/中心对称、中心对称/中心对称图形成对对比;
5. 复杂绕定点旋转分步拆解:平移归零→原点旋转→平移还原,避免一步算错;
6. 规律周期题先算周期长度,再用总次数÷周期,看余数定位最终位置。
知识点一 图形的平移
1. 核心要素
平移方向、平移距离;平移只改变位置,图形形状、大小完全不变(平移前后全等)。
2. 平移性质
(1)对应线段平行(或共线)且长度相等,对应角大小相等;
(2)所有对应点之间的连线互相平行(或共线)、长度相等。
3. 平面直角坐标变换
已知点 :
- 向右平移 个单位:
- 向左平移 个单位:
- 向上平移 个单位:
- 向下平移 个单位:
口诀:左减右加横坐标,上加下减纵坐标
4. 平移作图步骤
(1)提取图形全部顶点关键点;
(2)逐个平移顶点,画出对应点;
(3)按原图顺序连接对应顶点,标注字母、保留辅助虚线。
【易错提醒】
平移坐标极易记反加减;旋转顺、逆时针 坐标公式不要混淆
即时即练如图所示的图形是将坐标为的点用线段依次连接而成的.
(1)将上述各“顶点”的纵坐标保持不变,横坐标分别加3,再将得到的点用线段依次连接起来,这样得到的图形与原图形相比有什么变化?如果原图形各“顶点”的横坐标保持不变,纵坐标分别加3呢?
(2)将原图形向下平移3个单位长度,写出平移后图形各“顶点”的坐标.如果将原图形向左平移3个单位长度呢?
知识点二 图形的旋转
1. 旋转三要素
旋转中心、旋转方向(顺时针/逆时针)、旋转角度;旋转前后图形全等。
2. 旋转性质
(1)对应线段相等,对应角相等;
(2)任意一组对应点到旋转中心的距离相等;
(3)对应点与旋转中心连线的夹角等于旋转角。
3. 找旋转中心方法
作两组对应点连线的垂直平分线,两条垂直平分线的交点就是旋转中心。
4. 绕原点旋转坐标变换
原始点 :
(1)逆时针旋转 :
(2)顺时针旋转 :
(3)旋转 :
5. 旋转作图步骤
(1)连接旋转中心与图形各个顶点;
(2)以中心为端点,将线段按指定角度、方向旋转,长度不变;
(3)标记旋转后的顶点,顺次连接成图形。
【易错提醒】
旋转角是对应点与中心连线的夹角,不是图形内部内角
即时即练如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,(每个小方格都是边长为个单位长度的正方形).请完成以下画图并填空.
(1)将绕点按逆时针方向旋转,画出旋转后得到的.
(2)将向上平移个单位,再向右平移个单位,画出平移后的.
(3)若将绕原点旋转,的对应点的坐标是_________.
知识点三 中心对称与中心对称图形
1. 概念区分
(1)中心对称:两个独立图形,绕某一点旋转 后完全重合;
(2)中心对称图形:单个图形自身绕中心点旋转 ,能与自身重合。
2. 中心对称性质
(1)一对对称点的连线经过对称中心,且被对称中心平分;
(2)成中心对称的两个图形全等。
3. 坐标规律
点 关于原点中心对称的点:
4. 常见图形归类
· 中心对称图形:平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆;
· 非中心对称图形:等腰三角形、普通三角形、等腰梯形。
【易错提醒】
中心对称≠中心对称图形,一个描述两个图,一个描述单个图
即时即练如图,的三个顶点与点O均在正方形网格的格点上.
(1)作,使得与关于点O成中心对称;
(2)已知网格中小正方形的边长均为1,求的面积.
知识点四 手拉手模型
1. 模型构成
两个等腰(等边/等腰直角)三角形拥有公共顶点,等长腰为旋转边。
2. 核心结论(以等边 、等边 共顶点 举例)
(1)全等:(SAS 判定);
(2)线段相等:;
(3)夹角固定:、 相交夹角等于顶角(等边夹角 ,等腰直角夹角 )。
3. 通用证明思路
(1)由等腰得两组等线段;
(2)公共角±同一个角,得到两组边的夹角相等;
(3)用 SAS 证三角形全等,再推导边角等量关系。
4. 拓展
等腰直角三角形、顶角相等的任意等腰三角形都可构成手拉手旋转全等。
【易错提醒】
手拉手必须是共顶点、等腰长,无等腰不能直接套用全等结论
即时即练综合探究与应用
(1)如图1,在和中,,,,点B在上,连接.则与的关系为_____________.
【类比应用】
(2)如图2,在中,,,将线段绕点A按逆时针方向旋转一个角度()得到线段,连接,过点A作的垂线,分别交与射线于点D,F,连接.
①线段绕点A旋转的过程中,的度数是否发生变化?若不变,请求出的度数;若变化,请说明理由;
②直接写出、、这条线段的数量关系为________________;
③若,,请直接写出的面积.
题型1 利用平移的性质求解
例1. 如图,三角形沿方向平移,得到三角形,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
例2. 如图,在中,.将沿向右平移,得到,与交于点F,连接,若,,则图中阴影部分的面积为________.
【易错警示】
1. 平移两要素:平移方向、平移距离;
2. 平移核心性质:对应线段平行(或共线)且相等、对应角相等、对应点连线平行且相等;
3. 应用:求线段长、角度、阴影面积、图形周长等量代换。
【变式训练1-1】如图,在中,,将沿方向平移,若,则平移距离是( )
A. B. C. D.
【变式训练1-2】如图,将一块直角三角尺(,)沿射线方向平移到三角尺的位置,点的对应点为点.若,,则的长为________.
题型2 平移坐标的变换
例3.已知三角形顶点坐标分别是,,,将三角形平移后顶点A的对应点的坐标是,则点B的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
例4.如图,点A、C的坐标分别为、,将沿x轴向右平移,得到,点O的对应点D在线段上,若,则点A的对应点B的坐标为 ________.
【技巧总结】
1. 坐标变换口诀:左减右加横坐标,上加下减纵坐标
点 (x,y) 向右平移 a:(x+a,y);向左 a:(x-a,y);向上 b:(x,y+b);向下 b:(x,y-b)
2. 反向推导:已知平移前后坐标,反求平移方向距离;已知终点坐标求原坐标。
【变式训练2-1】将线段平移得到线段,点的对应点为,则点的对应点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式训练2-2】在平面直角坐标系中,已知,,将线段平移得到线段,点A和点B的对应点分别是点和点,如果点的坐标是,那么点的坐标是______.
题型3 平移或旋转作图
例5.如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为.请按要求画图:
(1)将先向右平移4个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到,画出;
(2)将以原点O为旋转中心,旋转后得到,画出.
(3)若与关于点Q成中心对称,则点Q的坐标为_______.
例6.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为点,,.
(1)画出将先向下平移个单位;再向左平移个单位后所得的;(点、、的对应点分别为点、、)
(2)画出将绕着原点顺时针旋转后所得的,并写出点的坐标.(点、的对应点分别为点、)
【技巧总结】
1. 网格作图标准步骤:定点→找点对应位置→顺次连线;
2. 平移:每个顶点同步平移相同方向距离;
3. 旋转:每个顶点绕旋转中心转指定角度;
【变式训练3-1】如图,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)请画出关于原点对称的;
(2)请画出绕O顺时针旋转后的,并写出点的坐标_________;
(3)若将平移得到,使得点A与D对应,点B与E对应,点C与F对应,其中点D的坐标为,则平移的距离为_________.
【变式训练3-2】在平面直角坐标系中有,其中网格均为正方形且边长为1单位长度.
(1)画出沿着y轴正方向移动2个单位,沿着x轴正方向移动5个单位的图形;
(2)画出关于点O的中心对称图形;
(3)的面积为_________.
题型4 找旋转中心、旋转角、对应点
例7. 如图,在正方形网格中,绕某一点旋转某一角度得到,则旋转中心可能是_____
例8. 如图,经过旋转后得到.
(1)旋转中心是点______,旋转角是______;
(2)点的对应点是点______;
(3)线段的对应线段是______;的对应角是______.
【易错警示】
1. 旋转三要素:旋转中心、旋转方向(顺/逆时针)、旋转角度;
2. 找旋转中心方法:两组对应点连线的垂直平分线交点;
3. 旋转角:一组对应点与旋转中心连线的夹角;
4. 对应点到旋转中心距离必然相等。
【变式训练4-1】如图,在正方形网格中,将绕某一点旋转变化得到,则旋转中心为点_____.
【变式训练4-2】如图,将经过旋转得到,则旋转中心是点________,此时,________,________,________.
题型5 中心对称图形
例9.下列图形,为中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
例10.下列图标中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【技巧总结】
1. 概念区分:
(1)中心对称:两个图形关于一点对称;
(2)中心对称图形:一个图形自身旋转 180°和自身重合;
2. 常见图形:平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆;三角形、等腰梯形不是;
3. 坐标:点 (x,y) 关于原点中心对称点 (-x,-y)。
【变式训练5-1】北京时间2025年11月25日12时11分,神舟二十二号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射.下列和中国航天有关的部分图案中,属于中心对称图形的是( )
A.B. C. D.
【变式训练5-2】下列图案中,是中心对称图形的是( )
A.三叶玫瑰线 B.蝴蝶曲线
C.笛卡尔心形线 D.科克曲线
题型6 旋转坐标的变化
例11.如图,在平面直角坐标系中,的顶点与原点重合,点,分别在轴的负半轴和轴的正半轴上,将绕点顺时针旋转得到,点恰好落在上,点,的对应点分别为,.若,则点的坐标为()
A. B. C. D.
例12.如图,等边的顶点O在坐标原点,顶点A在x轴上,,将等边绕原点顺时针旋转至的位置,则点的坐标为_______.
【技巧总结】
1.绕原点旋转 90°、180°坐标公式:
(1)逆时针 90°:(x,y)→(-y,x)
(2)顺时针 90°:(x,y)→(y,-x)
(3)旋转 180°:(x,y)→(-x,-y)
2. 绕非原点定点旋转:先平移原点→旋转→平移还原坐标。
【变式训练6-1】如图,已知点,将线段绕点M逆时针旋转得到线段.其中点的坐标是,点的坐标是,且点A与点是对应点,则点M的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式训练6-2】如图,在平面直角坐标系中,点在轴上,点的坐标为,将绕着点顺时针旋转,得到,则点的坐标是_______.
题型7 利用旋转的性质求解
例13. 平移、轴对称、旋转所具有的共同性质不包括( )
A.变换前后两个图形重合 B.对应线段相等
C.对应角相等 D.对应线段平行或在一条直线上
例14. 如图,将绕点顺时针旋转得到,使点的对应点恰好落在边上,点的对应点为,连接.若已知旋转角为,,则的度数为______.
【易错警示】
1. 旋转核心性质:对应线段相等、对应角相等、对应点到旋转中心距离相等;
2. 必考模型:等边/等腰直角三角形旋转,构造手拉手全等,证线段相等、角度 60°/90°。
【变式训练7-1】如图,是由绕点顺时针旋转得到的,以下说法不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练7-2】如图,在中,,将绕点逆时针方向旋转,使点的对应点在边上,点的对应点为,则________.
题型8 旋转中的规律性问题
例15.如图,在平面直角坐标系中,边长为3的等边三角形的边与轴正半轴重合,将绕点逆时针旋转,得到,再作关于原点的中心对称图形,得到,再将绕点逆时针旋转,得到,再作关于原点的中心对称图形,得到,…,按照此规律,先将三角形绕点逆时针旋转,再作关于原点的中心对称图形,则点的坐标是( ).
A. B. C. D.
例16.李华利用平面直角坐标系绘制了如图的风车图形,他先将固定在坐标系中,其中,,接着他将绕点O逆时针旋转()至,此次旋转称为第1次旋转,然后进行第2次旋转:将绕点O逆时针转动至,…,那么按照这种旋转方式,旋转第2026次后,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【技巧总结】
1. 周期旋转:图形循环转动,找周期数,求第 n 次旋转后的坐标/位置;
2. 滚动旋转:三角形、正方形沿直线滚动,求顶点运动路程、坐标。
【变式训练8-1】如图,在Rt中,,且在直线上,将绕点A顺时针旋转到位置①,可得点,将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,可得点,将位置②的三角形绕点顺时针旋转到位置③,可得点,按此规律继续旋转,得到点为止,则的长度为__________.
【变式训练8-2】如图,在平面直角坐标系中,有一个等腰直角三角形,,直角边在x轴上,且.将绕原点O逆时针旋转并放大得到等腰直角三角形,且,再将绕原点O逆时针旋转并放大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9 根据中心对称的性质求解
例17.如图,在等边中,为的中点,连接,,与B关于点成中心对称,则的长为( )
A.5 B. C.3 D.
例18.如图,和关于点成中心对称,若,则的长是( )
A. B. C. D.
【技巧总结】
1. 性质:对称点连线经过对称中心,且被中心平分;
2. 应用:求线段长度、坐标、图形全等证明、平行四边形判定。
【变式训练9-1】如图,与关于点成中心对称,若,,,则的长为_____.
【变式训练9-2】如图,直线、垂直相交于点,曲线关于点成中心对称,点的对称点是点,于点,于点.若,,则阴影部分的面积之和为________.
1.未来将是一个可以预见的时代,下列是国内常见人工智能品牌公司图标,图标是中心对称图形的是( )
A.豆包 B.
C.讯飞星火 D.智谱清言
2.点向下平移1个单位长度后所得点的坐标为( )
A. B. C. D.
3.如图,两个完全一样的直角三角形重叠在一起,将其中一个三角形沿着点B到点C的方向平移到的位置,,,平移距离为6,则阴影部分面积为( )
A.60 B.48 C.36 D.24
4.将点平移到称为将点P进行“t型平移”,将图形上的所有点进行“t型平移”称为将图形进行“t型平移”.已知点和点,若线段进行“t型平移”后与y轴有公共点,则t的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.如图,在中,,将沿的方向平移得到,其中的对应点分别是点.若点是的中点,,则点与点之间的距离为______.
6.在平面直角坐标系中,已知点与点关于原点对称,则的值为____.
7.在平面直角坐标系中,已知点和,将线段平移到线段(点A对应点C,点B对应点D),已知点C坐标为,则点D坐标为 __________ .
8.如图,在平面直角坐标系中,等腰三角形的顶点O在原点,顶点B在x轴上,已知,,将等腰三角形绕点O逆时针旋转,每次旋转,第100次旋转后,点A的坐标为______.
9.如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别是,现将先向右平移m个单位长度,再向上平移n个单位长度,得到.点A,B,C的对应点分别为D,O,E.
(1)请在图中画出;
(2)若为内一点,则点P在内的对应点Q的坐标为 .
10.在平面直角坐标系中,的位置如图所示(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形)
(1)若和关于原点O成中心对称图形,画出;
(2)将绕着点A顺时针旋转90°,画出旋转后得到的;
(3)在x轴上存在一点P,满足点到点与点距离之和最小,标出点P的位置,并直接写出的最小值为____.
11.问题情境:数学活动课上,同学们以“三角形旋转”为主题开展探究活动,其中旋转角.已知中,,,点为内部一点,且,连接.
(1)旋转作图:将绕点逆时针旋转,使得旋转后点的对应点是点.在图1中画出旋转后的图形,点的对应点记为点,连接,交于点.(作图工具不限)
(2)初步分析:慧眼小组聚焦研究“旋转变化中的不变性”.他们发现,在图1中,当点位置发生变化时,和的形状和大小都发生了改变,但是和的数量关系和位置关系都不发生改变.你同意该小组发现的结论吗?若同意,请写出和的数量关系和位置关系,并证明;若不同意,请说明理由.
(3)深入探究:善思小组聚焦研究“旋转到特殊位置时产生的新结论”.在(1)的条件下,他们改变点的位置,提出如下问题,请你直接写出结果.
①当旋转到恰好是等腰三角形时,________.
②如图2,当旋转到点、、恰好在一条直线上时,线段的长度为________.
12.探究与应用:
(1)【问题提出】如图1,和都是等边三角形,将绕点C旋转,使点D落在内部,连接.
①求证:;
②若,求证:;
(2)【问题探究】如图2,和都是等边三角形,将绕点C旋转,使点D落在外部,连接,若仍然成立,求的度数;
(3)【问题拓展】如图3,和都是等腰直角三角形,,将绕点A旋转,使点D落在外部,连接,若,,,请直接写出的长.
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