内容正文:
暑期预习讲义(第9讲)——图形的旋转与对称 (知识梳理+题型精析+同步自测)
目录
一.教材知识梳理 1
【知识点一】图形的旋转 1
【知识点二】中心对称 2
【知识点三】中心对称图形 2
【知识点四】核心易混辨析(考试高频陷阱) 3
【知识点五】旋转作图步骤 3
二.经典题型精析(基础夯实) 3
【题型 1】旋转三要素与性质基础判断 3
【题型 2】利用旋转性质求角度、线段长 4
【题型 3】坐标系点的旋转计算 5
【题型 4】中心对称与轴对称图形辨析 7
三.经典题型精析(综合提升) 7
【题型 5】旋转与面积问题 8
【题型 6】旋转与规律问题 9
四.同步自测 10
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 11
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 13
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 15
一.教材知识梳理
【知识点一】图形的旋转
1. 旋转的定义
在平面内,将一个图形绕着一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转。
三大核心要素(缺一不可):
① 旋转中心(定点);② 旋转方向(顺时针/逆时针);③ 旋转角(转动的角度)。
2. 旋转的基本性质(必考)
1. 旋转前后的图形全等,形状、大小完全不变,仅位置改变;
2. 对应点到旋转中心的距离相等;
3. 对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
4. 所有旋转角都相等。
3. 坐标系中点的旋转规律
设点坐标为,绕原点旋转:
1. 逆时针旋转90°:
2. 逆时针旋转180°:
3. 顺时针旋转90°:
4. 顺时针/逆时针旋转180°结果一致。
【知识点二】中心对称
1. 中心对称的定义
把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形完全重合,那么称这两个图形关于这个点中心对称。这个点叫做对称中心。
2. 中心对称性质
1. 中心对称的两个图形全等;
2. 对称点所连线段经过对称中心,且被对称中心平分;
3. 对应线段平行(或共线)且相等。
【知识点三】中心对称图形
1. 定义:把一个图形绕自身某一点旋转180°,如果旋转后的图形能与原图形重合,这个图形就是中心对称图形。
2. 常见中心对称图形(必记)
线段、平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆、正偶数边形。
易错区分:等腰三角形、等腰梯形、正奇数边形是轴对称图形,不是中心对称图形。
【知识点四】核心易混辨析(考试高频陷阱)
概念
对象
核心特征
中心对称
两个图形
两个图形位置关系,旋转180°互相重合
中心对称图形
一个图形
自身旋转180°与自身重合
轴对称
一个/两个图形
沿直线折叠重合,翻折变换
【知识点五】旋转作图步骤
1. 定:确定旋转中心、旋转方向、旋转角度;
2. 找:找出图形的关键点;
3. 转:将每个关键点绕旋转中心按要求旋转,得到对应点;
4. 连:按原图形顺序连接对应点,得到旋转后的图形。
二.经典题型精析(基础夯实)
【题型 1】旋转三要素与性质基础判断
【例题1】(24-25七年级下·江苏无锡·期中)如图,在中,,,,将顺时针旋转一定角度后与重合,且点D恰好为的中点.
(1)旋转中心是点___________;旋转角=___________°; (2)求出线段的长.
【变式1】(24-25九年级上·湖北黄冈·期末)如图所示,在中,,将绕点C逆时针旋转得到,点A,B的对应点分别为D,E,连接.当点A,D,E在同一直线上时,则旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24八年级下·广东深圳·期中)如图,在方格纸中,格点三角形甲经过旋转后得到格点三角形乙,则其旋转中心是点________(填M、N、P、Q中的一个).
【变式3】(2024七年级下·全国·专题练习)如图,如果把钟表的指针看作四边形,它绕点O旋转得到四边形,在这个旋转过程中.
(1)旋转角是什么?旋转中心是什么?
(2)经过旋转,分别转到什么位置?
(3)与的长有什么关系?与呢?
(4)与有什么关系?
【题型 2】利用旋转性质求角度、线段长
【例题2】(25-26八年级上·全国·单元复习)如图,中,,,,将绕点逆时针旋转得,若点在上,求的长.
【变式1】(25-26八年级下·重庆·期末)如图,在中,,将绕点逆时针旋转得到,若,则的值为( ).
A. B. C. D.
【变式2】(25-26八年级下·江苏南通·期末)如图,在中,,,,将绕点逆时针旋转,的对应边正好过点,此时与交于点,则的长为______.
【变式3】(24-25九年级上·北京海淀·期中)如图,已知等边和线段,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接、和.
(1)补全图形
(2)求证:
方法总结:遇旋转,先找旋转角相等、对应边相等、对应角相等。
【题型 3】坐标系点的旋转计算
【例题3】(25-26八年级上·甘肃兰州·期中)如图,在长方形中,为平面直角坐标系的原点,点的坐标为.点的坐标为,且满足,点在第一象限内,点从原点出发,以每秒个单位长度的速度沿着的线路移动.
(1)___________,___________,点的坐标为___________.
(2)当点移动秒时,求出点的坐标;
【变式1】(24-25九年级上·河北唐山·期中)已知点的坐标为,点的坐标为,则点绕点顺时针旋转后的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26八年级下·河南南阳·期中)在平面直角坐标系中,点的坐标为,将线段绕着点逆时针旋转得线段,则点的坐标为____.
【变式3】(25-26九年级上·河南三门峡·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点都在格点上,点的坐标为.请解答下列问题:
(1)画出关于 轴对称的,并写出点的坐标;
(2)画出绕原点O逆时针旋转后得到的,并写出点的坐标;
(3)求的面积.
【题型 4】中心对称与轴对称图形辨析
【例题4】(2025九年级·全国·专题练习)下列图形中,哪些是中心对称图形?哪些是轴对称图形?请画出它们的对称中心或所有的对称轴.
【变式1】(25-26七年级下·河南周口·期末)“福禄寿喜”是中国传统文化中极具代表性的吉祥符号,寄托了人们对幸福、成功、健康、快乐的全面期盼,是中国民间文化永恒的主题.下图是“福禄寿喜”变形设计图,其中是轴对称,但不是中心对称的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26八年级下·甘肃白银·期中)下列图形中既是中心对称图形又是轴对称图形的是___________.(填序号)
①线段; ②角; ③等边三角形; ④平行四边形. ⑤正六边形.
【变式3】(23-24九年级上·全国·单元测试)请用两种方法以为位似中心将放大为原来的倍.并判断所得的两个三角形有什么位置关系?
三.经典题型精析(综合提升)
【题型 5】旋转与面积问题
【例题5】(2026·江西吉安·一模)如图,一次函数与反比例函数的图象交于点,与y轴交于点B,轴,的面积是面积的3倍.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式.
(2)若点A关于原点的对称点是点,请判断点是否在反比例函数图象上.若将一次函数图象向上平移,使其经过点,求平移的距离.
【变式1】(25-26九年级上·重庆綦江·期末)如图,点是正方形的边上一动点(点不与点,重合),连接,以为旋转中心,将顺时针旋转后,点与点对应,连接,,若,则面积的最大值为( )
A. B. C.3 D.
【变式2】(2024·甘肃陇南·模拟预测)如图,在中,,,将绕点B沿逆时针方向旋转得到,此时恰好点C在上,交于点E,则与的面积之比为______.
【变式3】(23-24七年级下·四川广安·期末)如图所示,在轴上,点在轴上,将三角形沿轴负方向平移,平移后的图形为三角形,且点的坐标为.
(1)点的坐标是__________;
(2)在四边形中,动点以每秒2个单位长度的速度匀速从点出发,沿着“”的方向向终点移动.设运动时间为秒,回答下列问题:
①当点出发4秒时,点的坐标是__________,当点的横坐标与纵坐标互为相反数时,点的运动时间是__________秒;
②求在运动过程中是否存在点,使得三角形的面积是三角形面积的一半,若存在,求出点的坐标;若不存在,试说明理由.
【题型 6】旋转与规律问题
【例题6】(24-25九年级上·安徽阜阳·期中)如图,在中,,,,在直线上,将绕点按顺时针方向旋转到位置①,可得到点,此时;将位置①的三角形绕点按顺时针方向旋转到位置②,可得到点,此时;将位置②的三角形绕点按顺时针方向旋转到位置③,可得到点,此时;…,按此规律继续旋转.根据以上规律,解决下列问题:
(1)______;
(2)猜想:______.
(3)连接,求的面积.
【变式1】(25-26八年级下·全国·期末)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.
【变式2】(25-26八年级上·宁夏银川·期中)如图,在直角坐标平面中,动点按图中箭头所示方向依次运动,第1次从点运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点按这样的运动规律,动点第2020次运动到点______.
【变式3】(24-25九年级上·河北邯郸·期末)探究:用一条直线将一个中心对称图形分成面积相等的两部分.
我们知道圆和平行四边形都是中心对称图形,由图1可总结规律:一个中心对称图形, 的直线将它分成面积相等的两部分.
应用1 :如图2,若矩形 是老林家的一块田地,P为水井,现要把这块田地平均分给两个儿子,为了用水方便,要求分给两个儿子的田地都与水井 P 相邻. 请你帮老林家设计一下,画出图形,并说明理由.
应用2 :图3是一个由正方形和圆构成的“组合图形”,用一条直线 将图3的阴影部分分成面积相等的两部分. (不写作图过程,保留作图痕迹)
四.同步自测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(25-26八年级下·浙江绍兴·期末)国产人工智能大模型DeepSeek不断迭代进化,其技术实力始终是全球AI领域的关注焦点.以下四款常用的人工智能大模型的图标中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·福建厦门·二模)如图,将绕点顺时针旋转至.下列角中,是旋转角的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25九年级上·贵州黔西南·期中)如图,将绕点A按逆时针方向旋转α,得到,若点恰好在线段的延长线上,且,则旋转角α的度数为( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)若点绕原点O逆时针旋转,点A的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
5.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,与是成中心对称的两个图形,则下列说法不正确的是( )
A., B.
C. D.
6.(2026·浙江绍兴·一模)一个反比例函数的图象经过点和点.若A与B关于坐标原点对称,则这个反比例函数的表达式为( )
A. B. C. D.
7.(2026·广东·中考真题)如图,在中,,,,将绕点逆时针旋转得,连接,则的周长为( )
A. B.18 C. D.24
8.(25-26八年级下·重庆奉节·期末)如图,将绕点C顺时针旋转得到,此时点B的对应点E恰好在的延长线上.若A,B,D三点共线,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
9.(25-26七年级下·江苏苏州·期末)如图,将绕点按顺时针方向旋转一定角度后得到,点落在上,延长交于点,若,,则的度数等于( )
A. B. C. D.
10.(2025·浙江温州·三模)如图,在正方形中,将边绕点逆时针旋转至,使点落在正方形内部,延长交的平分线于点,连接交于点,则下列比值是定值的是( )
A. B. C. D.
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(25-26七年级下·江苏淮安·期末)如图,将绕点按逆时针方向旋转后得到,若,则的度数是_____.
12.(25-26九年级上·重庆·期末)如图,在中,,,.将绕点逆时针旋转,使点落在边上的处,点落在处,连接.则的长为______.
13.(25-26九年级上·全国·期中)如图,在平面直角坐标系中,将绕点O按顺时针方向旋转,得,则点的对应点的坐标为_____.
14.(25-26九年级上·北京大兴·期中)我国数学家赵爽用4个全等的直角三角形拼成如图所示的大正方形,并用它证明了勾股定理,这个图被称为“赵爽弦图”.这一证法是中国古代数学家以形证数、形数结合的典范,对后世数学发展产生了深远影响.已知点O是大正方形对角线的交点,以点O为旋转中心,将顺时针旋转得到,则______.
15.(25-26七年级下·海南儋州·期末)如图,是等边三角形,D是边上任意一点(与点B、C不重合),绕点A顺时针旋转后与重合.连接,则________度;设,则的度数为________度(用含有m的代数式表示).
16.(25-26八年级下·河南郑州·期末)如图,等边的边长为2,点P沿射线方向从点B向右平移至点(平移距离不超过2),再绕点A逆时针旋转至点,则线段长度的最小值为______.
17.(25-26八年级下·河南南阳·期末)在平面直角坐标系中,按如图所示的方式放置正方形,点的坐标为.将正方形绕坐标原点顺时针旋转,每秒旋转,旋转2026秒后,点的对应点的坐标为__________.
18.(2026·陕西·中考真题)如图,矩形的顶点,分别在轴,轴上,点在第一象限,反比例函数的图象经过矩形的对称中心.若矩形的面积为12,则的值为_________.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(24-25八年级下·江苏盐城·期中)如图,在等腰直角三角形中,,,以的中点为旋转中心,将旋转,点、、的对称点分别是、、.
(1)请画出旋转后的
(2)求出的长
20.(本小题满分8分)(25-26九年级上·山西阳泉·阶段检测)如图,在中,,,M为的中点,点D在上,以点A为中心,将线段顺时针旋转得到线段,连接,.
(1)比较与的大小,并说明理由;
(2)用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
21.(本小题满分10分)(23-24八年级下·广东清远·期中)如图,点O为平面直角坐标系的原点,点A在x轴上,是边长为2的等边三角形.
(1)写出各顶点的坐标;
(2)以点O为旋转中心,将按顺时针方向旋转,得到,写出,的坐标.
22.(本小题满分10分)(2026·河南平顶山·三模)如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标是,点A的坐标是,连接.将绕点A逆时针旋转得到,反比例函数的图象经过点D,与 交于点E,连接,,.
(1)求反比例函数的表达式.
(2)求的面积.
23.(本小题满分10分)(25-26八年级下·陕西西安·期末)如图,在等边中,为边上任意一点,连接,将线段绕点逆时针旋转,得到线段,连接.
(1)求证:.
(2)若等边的边长为10,且为的中点,求四边形的面积.
24.(本小题满分12分)(25-26七年级下·河南南阳·期末)如图1,将一副直角三角板按如图1方式摆放,其中,,三点在同一条直线上,,.
(1)观察猜想
将图1中的三角尺沿的方向平移至图2的位置,使得点在上.则__________.
(2)操作探究
将图1中的三角尺绕点按顺时针方向旋转,使边落在的内部,如图3,且恰好平分,与相交于点,求的度数;
(3)深化拓展
将图1中的三角尺绕点沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,当边旋转的度数为__________时,直线(直接写出结果).
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暑期预习讲义(第9讲)——图形的旋转与对称 (知识梳理+题型精析+同步自测)
目录
一.教材知识梳理 1
【知识点一】图形的旋转 1
【知识点二】中心对称 2
【知识点三】中心对称图形 2
【知识点四】核心易混辨析(考试高频陷阱) 3
【知识点五】旋转作图步骤 3
二.经典题型精析(基础夯实) 3
【题型 1】旋转三要素与性质基础判断 3
【题型 2】利用旋转性质求角度、线段长 6
【题型 3】坐标系点的旋转计算 9
【题型 4】中心对称与轴对称图形辨析 13
三.经典题型精析(综合提升) 15
【题型 5】旋转与面积问题 15
【题型 6】旋转与规律问题 21
四.同步自测 25
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 25
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 31
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 37
一.教材知识梳理
【知识点一】图形的旋转
1. 旋转的定义
在平面内,将一个图形绕着一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转。
三大核心要素(缺一不可):
① 旋转中心(定点);② 旋转方向(顺时针/逆时针);③ 旋转角(转动的角度)。
2. 旋转的基本性质(必考)
1. 旋转前后的图形全等,形状、大小完全不变,仅位置改变;
2. 对应点到旋转中心的距离相等;
3. 对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
4. 所有旋转角都相等。
3. 坐标系中点的旋转规律
设点坐标为,绕原点旋转:
1. 逆时针旋转90°:
2. 逆时针旋转180°:
3. 顺时针旋转90°:
4. 顺时针/逆时针旋转180°结果一致。
【知识点二】中心对称
1. 中心对称的定义
把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形完全重合,那么称这两个图形关于这个点中心对称。这个点叫做对称中心。
2. 中心对称性质
1. 中心对称的两个图形全等;
2. 对称点所连线段经过对称中心,且被对称中心平分;
3. 对应线段平行(或共线)且相等。
【知识点三】中心对称图形
1. 定义:把一个图形绕自身某一点旋转180°,如果旋转后的图形能与原图形重合,这个图形就是中心对称图形。
2. 常见中心对称图形(必记)
线段、平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆、正偶数边形。
易错区分:等腰三角形、等腰梯形、正奇数边形是轴对称图形,不是中心对称图形。
【知识点四】核心易混辨析(考试高频陷阱)
概念
对象
核心特征
中心对称
两个图形
两个图形位置关系,旋转180°互相重合
中心对称图形
一个图形
自身旋转180°与自身重合
轴对称
一个/两个图形
沿直线折叠重合,翻折变换
【知识点五】旋转作图步骤
1. 定:确定旋转中心、旋转方向、旋转角度;
2. 找:找出图形的关键点;
3. 转:将每个关键点绕旋转中心按要求旋转,得到对应点;
4. 连:按原图形顺序连接对应点,得到旋转后的图形。
二.经典题型精析(基础夯实)
【题型 1】旋转三要素与性质基础判断
【例题1】(24-25七年级下·江苏无锡·期中)如图,在中,,,,将顺时针旋转一定角度后与重合,且点D恰好为的中点.
(1)旋转中心是点___________;旋转角=___________°;
(2)求出线段的长.
【答案】(1)A;120;(2)6
【分析】本题考查了旋转的相关知识点.熟记相关结论进行几何推理是解题关键.
(1)由“顺时针旋转一定角度后与重合”可得旋转中心点,求出即可得旋转角;
(2)根据旋转的性质得出,,根据线段中点的定义求出,即可求解.
解:(1)解:在中,,,
∴,
即,
∵顺时针旋转一定角度后与重合,
∴旋转中心为点A,旋转的度数为;
故答案为:A;120;
(2)解:∵顺时针旋转一定角度后与重合,
∴,,
∵点D恰好成为的中点,
∴,
∴.
【变式1】(24-25九年级上·湖北黄冈·期末)如图所示,在中,,将绕点C逆时针旋转得到,点A,B的对应点分别为D,E,连接.当点A,D,E在同一直线上时,则旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了旋转角的求解,由旋转可知:,求出即可求解;
解:由旋转可知:,
∴,
∴,
∴,
故选:A
【变式2】(23-24八年级下·广东深圳·期中)如图,在方格纸中,格点三角形甲经过旋转后得到格点三角形乙,则其旋转中心是点________(填M、N、P、Q中的一个).
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质:①对应点到旋转中心的距离相等;②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;③旋转前、后的图形全等.熟练掌握旋转的性质是确定旋转中心的关键所在.
根据旋转前后对应点到旋转中心的距离相等来判断所求的旋转中心.
解:如图,连接N和两个三角形的对应点;
发现两个三角形的对应点到点N的距离相等,且夹角都是,
因此格点N就是所求的旋转中心.
故答案为:.
【变式3】(2024七年级下·全国·专题练习)如图,如果把钟表的指针看作四边形,它绕点O旋转得到四边形,在这个旋转过程中.
(1)旋转角是什么?旋转中心是什么?
(2)经过旋转,分别转到什么位置?
(3)与的长有什么关系?与呢?
(4)与有什么关系?
【答案】(1)或,旋转中心是点O;(2);(3);(4)
【分析】本题主要考查了旋转.熟练掌握旋转的定义和性质是解决问题的关键.旋转的定义:把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,叫做图形的旋转.点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心连线所成的角等于旋转角.
(1)根据旋转角的定义和旋转中心的定义回答;
(2)根据旋转的定义回答;
(3)根据旋转的性质回答;
(4)根据旋转的性质回答.
解:(1)旋转角是或,旋转中心是点O;
(2)经过旋转,分别转到D、E、F的位置;
(3)与长的关系,,与长的关系,;
(4)与的关系:.
【题型 2】利用旋转性质求角度、线段长
【例题2】(25-26八年级上·全国·单元复习)如图,中,,,,将绕点逆时针旋转得,若点在上,求的长.
【答案】
【分析】本题主要考查勾股定理和旋转的性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先求出,再根据旋转的性质得,,,则,最后由勾股定理进行列式计算,即可作答.
解:∵,
∴在中,由勾股定理得,
∵将绕点逆时针旋转得,
,,,
,,
在中,由勾股定理得:.
【变式1】(25-26八年级下·重庆·期末)如图,在中,,将绕点逆时针旋转得到,若,则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据旋转的性质找出对应角和旋转角,再运用平行线的性质求解即可.
解:∵绕点逆时针旋转得到,,
∴,,
∵,
∴,
∴.
【变式2】(25-26八年级下·江苏南通·期末)如图,在中,,,,将绕点逆时针旋转,的对应边正好过点,此时与交于点,则的长为______.
【答案】
【分析】根据含的直角三角形的性质求出和的长,利用旋转的性质得到,,从而判定是等边三角形,求出旋转角的度数,最后在中利用的直角三角形的性质求出的长.
解:在中,,,,
,,
,
由旋转可得,,,,
是等边三角形,
,
旋转角,
在中,,,
,
是直角三角形,
∴.
【变式3】(24-25九年级上·北京海淀·期中)如图,已知等边和线段,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接、和.
(1)补全图形
(2)求证:
【答案】(1)见分析;(2)见分析
【分析】本题考查作图-旋转变换,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
(1)根据要求作出图形;
(2)证明可得结论.
解:(1)解:图形如图所示:
;
(2)证明:∵是等边三角形,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
方法总结:遇旋转,先找旋转角相等、对应边相等、对应角相等。
【题型 3】坐标系点的旋转计算
【例题3】(25-26八年级上·甘肃兰州·期中)如图,在长方形中,为平面直角坐标系的原点,点的坐标为.点的坐标为,且满足,点在第一象限内,点从原点出发,以每秒个单位长度的速度沿着的线路移动.
(1)___________,___________,点的坐标为___________.
(2)当点移动秒时,求出点的坐标;
【答案】(1), ;(2)
【分析】本题考查非负数的性质、长方形的坐标特征与点的运动问题;
(1)利用非负数的性质求,结合长方形坐标特征得点坐标;
(2)通过路程计算与分段分析确定点位置进而确定坐标,关键是掌握非负数的性质和点的运动路径分析,易错点是点运动分段时的路程计算错误.
解:(1)解:因为,所以;
在长方形中,,所以点的坐标为;
故答案为; ;
(2)点的移动速度是每秒个单位长度,移动秒时路程为个单位长度;先沿移动,因为,则剩余路程;再沿移动个单位长度后,横坐标为,纵坐标为,所以点的坐标.
故答案为.
【变式1】(24-25九年级上·河北唐山·期中)已知点的坐标为,点的坐标为,则点绕点顺时针旋转后的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了点绕非原点旋转后的坐标,解题的关键在于能够熟练掌握关于旋转点对称点的坐标特征.根据A点绕点旋转180度得到点C,即点C与点A关于点中心对称,由此进行求解即可.
解:∵点绕旋转180度得到点C,
∴点C与点A关于点中心对称,
设点C的坐标为,
∴,
解得:,
∴点C的坐标为,
故选:A.
【变式2】(25-26八年级下·河南南阳·期中)在平面直角坐标系中,点的坐标为,将线段绕着点逆时针旋转得线段,则点的坐标为____.
【答案】
【分析】由旋转得到,进一步通过角的关系得到,得到,进一步得到坐标.
解:点的坐标为,将线段绕着点逆时针旋转得线段,
过点作轴,过作轴,
,
,
,
,
在和中,
,
,
.
【变式3】(25-26九年级上·河南三门峡·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点都在格点上,点的坐标为.请解答下列问题:
(1)画出关于 轴对称的,并写出点的坐标;
(2)画出绕原点O逆时针旋转后得到的,并写出点的坐标;
(3)求的面积.
【答案】(1)见详解图,点的坐标为;;(2)见详解图,点的坐标为;(3)3.5
【分析】本题考查图形的变换与坐标中的轴对称变换与旋转变换.
(1)根据轴对称的性质得到的位置,再顺次连接即可;
(2)根据轴旋转的性质得到的位置,再顺次连接即可;
(3)利用割补法求解即可.
解:(1)解:如图所示,
点的坐标为;
(2)解:如图所示,
点的坐标为.
(3)解:的面积.
【题型 4】中心对称与轴对称图形辨析
【例题4】(2025九年级·全国·专题练习)下列图形中,哪些是中心对称图形?哪些是轴对称图形?请画出它们的对称中心或所有的对称轴.
【答案】见分析
【分析】本题考查了作图-旋转变换、轴对称变换,根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于且等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.解题的关键是熟练掌握基本知识.
利用中心对称图形和轴对称图形的定义对个图形进行判断;然后画出对应的对称轴和对称中心.
解:中心对称图形:①②③④.
轴对称图形:①②③.
如图,点O即为对称中心,图中的虚线即为对称轴.
【变式1】(25-26七年级下·河南周口·期末)“福禄寿喜”是中国传统文化中极具代表性的吉祥符号,寄托了人们对幸福、成功、健康、快乐的全面期盼,是中国民间文化永恒的主题.下图是“福禄寿喜”变形设计图,其中是轴对称,但不是中心对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如果一个平面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;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,据此逐一判断即可.
解:A、既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项符合题意;
D、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项不符合题意;
【变式2】(25-26八年级下·甘肃白银·期中)下列图形中既是中心对称图形又是轴对称图形的是___________.(填序号)
①线段; ②角; ③等边三角形; ④平行四边形. ⑤正六边形.
【答案】①⑤
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念. 在平面内,若一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,则这个图形是轴对称图形;在平面内,若把一个图形绕着某个点旋转,旋转后的图形能和原来的图形重合,则这个图形是中心对称图形;根据两个概念逐一判断各图形即可.
解:①线段,沿线段的垂直平分线或线段所在直线折叠都能重合,是轴对称图形,绕线段中点旋转能与原图形重合,是中心对称图形,符合要求;
②角,沿角平分线所在直线折叠能重合,是轴对称图形,绕任意点旋转后不能与原图形重合,不是中心对称图形,不符合要求;
③等边三角形,是轴对称图形,旋转后不能与原图形重合,不是中心对称图形,不符合要求;
④平行四边形,绕对角线交点旋转能与原图形重合,是中心对称图形,不存在直线使折叠后重合,不是轴对称图形,不符合要求;
⑤正六边形,有多条对称轴,是轴对称图形,绕中心旋转能与原图形重合,是中心对称图形,符合要求.
故答案为①⑤.
【变式3】(23-24九年级上·全国·单元测试)请用两种方法以为位似中心将放大为原来的倍.并判断所得的两个三角形有什么位置关系?
【答案】画图见分析,两个三角形关于点P成中心对称
【分析】本题主要考查了画位似图形,中心对称图形的识别,如图所示,连接并延长到,使得,则点是点A的对应点,同理作出B、C的对应点,并顺次连接,则即为所求;
如图所示,连接并延长到,使得,则点是点A的对应点,同理作出B、C的对应点,并顺次连接,则即为所求;再根据位似图形的性质和中心对称图形的定义即可得到结论.
解:如图所示,连接并延长到,使得,则点是点A的对应点,同理作出B、C的对应点,并顺次连接,则即为所求;
如图所示,连接并延长到,使得,则点是点A的对应点,同理作出B、C的对应点,并顺次连接,则即为所求;
由位似图形的性质可得,且点P是的交点,
∴与关于点P成中心对称.
三.经典题型精析(综合提升)
【题型 5】旋转与面积问题
【例题5】(2026·江西吉安·一模)如图,一次函数与反比例函数的图象交于点,与y轴交于点B,轴,的面积是面积的3倍.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式.
(2)若点A关于原点的对称点是点,请判断点是否在反比例函数图象上.若将一次函数图象向上平移,使其经过点,求平移的距离.
【答案】(1)一次函数的解析式为:,反比例函数的解析式为:;(2)平移的距离为.
【分析】(1)先求解,结合三角形的面积可得,再进一步求解函数解析式即可.
(2)先求解,进一步代入解析式判断,设平移后的解析式为,进一步求解即可.
解:(1)解:∵一次函数,
当,则,
∴,
∵轴,的面积是面积的3倍.
∴,
∴,,
把代入,得:
∴,,
解得:,
一次函数的解析式为:,反比例函数的解析式为:.
(2)解:∵点关于原点的对称点是点,
∴,
∵反比例函数的解析式为:.
当时,,
∴在反比例函数的图象上.
设平移后的解析式为,
∴,
解得:,
∴平移的距离为.
【变式1】(25-26九年级上·重庆綦江·期末)如图,点是正方形的边上一动点(点不与点,重合),连接,以为旋转中心,将顺时针旋转后,点与点对应,连接,,若,则面积的最大值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】A
【分析】本题考查正方形的性质、旋转的性质、全等三角形判定与性质及二次函数求最值.先过点作,先通过证明与全等,得到对应边相等,再用和表示的面积,最后通过二次函数求面积的最大值.
解:如图,过点作,则.
设().
∵四边形是正方形,
∴,.
∵绕点顺时针旋转得到,
∴,.
∴.
又,
∴.
在和中:,
∴.
∴,
∴,
∴的面积,
∵是关于的二次函数,图象开口向下,,
∴当时,面积取得最大值:,
故选:A.
【变式2】(2024·甘肃陇南·模拟预测)如图,在中,,,将绕点B沿逆时针方向旋转得到,此时恰好点C在上,交于点E,则与的面积之比为______.
【答案】
【分析】由旋转的性质得出,,则是等边三角形,,得出,设,则,,求出,可求出答案.
解:∵,
∴,
由旋转得:,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,,
设,则,
∴由勾股定理得,,
∴,
∵与同高,
∴与的面积之比为.
【变式3】(23-24七年级下·四川广安·期末)如图所示,在轴上,点在轴上,将三角形沿轴负方向平移,平移后的图形为三角形,且点的坐标为.
(1)点的坐标是__________;
(2)在四边形中,动点以每秒2个单位长度的速度匀速从点出发,沿着“”的方向向终点移动.设运动时间为秒,回答下列问题:
①当点出发4秒时,点的坐标是__________,当点的横坐标与纵坐标互为相反数时,点的运动时间是__________秒;
②求在运动过程中是否存在点,使得三角形的面积是三角形面积的一半,若存在,求出点的坐标;若不存在,试说明理由.
【答案】(1)①;②;;(2)或
【分析】(1)根据平移的性质即可得到结论;
(2)①根据得出点在线段上,结合图形,即可得出点的坐标,当点在线段上时,点的坐标,当点在线段上时,点的坐标;
(3)先求得三角形面积,根据题意得出三角形的面积为,进而分类讨论,即可求解.
解:(1)解:根据题意得:三角形沿轴负方向平移个单位得到三角形,
,
点的坐标是,
,
,
点的坐标是
(2)①当时,路程为
又,
当时,
当时,点在线段上,
点的坐标为,
当点的横坐标与纵坐标互为相反数时,即,解得:
当时,点在线段上,
点的坐标;
当点的横坐标与纵坐标互为相反数时,即,解得:舍去
②∵,
∴
∵三角形的面积是三角形面积的一半
∴
如图,当时,点在线段上,点的坐标为
∴
解得:
∴
如图,当时,点在线段上,点的坐标;
∴
解得:
∴
综上所述,或
【题型 6】旋转与规律问题
【例题6】(24-25九年级上·安徽阜阳·期中)如图,在中,,,,在直线上,将绕点按顺时针方向旋转到位置①,可得到点,此时;将位置①的三角形绕点按顺时针方向旋转到位置②,可得到点,此时;将位置②的三角形绕点按顺时针方向旋转到位置③,可得到点,此时;…,按此规律继续旋转.根据以上规律,解决下列问题:
(1)______;
(2)猜想:______.
(3)连接,求的面积.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)利用直角三角形性质和勾股定理求出,,再结合旋转的性质求解,即可解题;
(2)结合题意得到其规律为从开始,每3个增加的一个周长,根据规律求解,即可解题;
(3)同(2)先算出,进而得到,根据的面积的面积的面积列式求解,即可解题.
解:(1)解:由题知,,,,
,
,
结合旋转的性质,以及,,,
,
故答案为:.
(2)解:由题知,从开始,每3个增加的一个周长,
,
;
故答案为:.
(3)解:,
,
,
的面积的面积的面积
.
【点拨】本题考查直角三角形性质,勾股定理,旋转的性质,图形的规律,解题的关键在于结合旋转的性质得到图形的规律.
【变式1】(25-26八年级下·全国·期末)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.
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.
【变式2】(25-26八年级上·宁夏银川·期中)如图,在直角坐标平面中,动点按图中箭头所示方向依次运动,第1次从点运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点按这样的运动规律,动点第2020次运动到点______.
【答案】
【分析】本题主要考查了平面直角坐标系内点的运动规律,
先确定点的横,纵坐标的变化规律,每4次一个循环,再求出第2020次是循环中最后一次,即可得出答案.
解:由图可知,动点P的纵坐标依次按照,每四个一循环,横坐标运动次数减1,
∵,
∴动点P第2020次运动后的纵坐标为0,横坐标为,
∴动点[P的运动到点.
故答案为:.
【变式3】(24-25九年级上·河北邯郸·期末)探究:用一条直线将一个中心对称图形分成面积相等的两部分.
我们知道圆和平行四边形都是中心对称图形,由图1可总结规律:一个中心对称图形, 的直线将它分成面积相等的两部分.
应用1 :如图2,若矩形 是老林家的一块田地,P为水井,现要把这块田地平均分给两个儿子,为了用水方便,要求分给两个儿子的田地都与水井 P 相邻. 请你帮老林家设计一下,画出图形,并说明理由.
应用2 :图3是一个由正方形和圆构成的“组合图形”,用一条直线 将图3的阴影部分分成面积相等的两部分. (不写作图过程,保留作图痕迹)
【答案】探究:经过对称中心;应用1:见详解;应用2:见详解
【分析】本题考查作图中心对称设计图案,中心对称图形的性质,正方形和矩形的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
探究:根据中心对称图形的性质解答即可;
应用1:连接,交于点,作直线即可;
应用2:连接,交于点,作直线分别交于点即可;
解:探究:根据图1可总结规律:一个中心对称图形,经过对称中心的直线将它分成面积相等的两部分.
故答案为:经过对称中心;
应用1:如图:
理由:矩形是中心对称图形,对称中心是两条对角线的交点O,过O、P的直线满足把矩形面积等分,且都与水井P相邻;
应用2:
理由:正方形是中心对称图形,对称中心是两条对角线的交点,过O、的直线满足把正方形面积和圆面积等分,直线 将图3的阴影部分分成面积相等的两部分.
四.同步自测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(25-26八年级下·浙江绍兴·期末)国产人工智能大模型DeepSeek不断迭代进化,其技术实力始终是全球AI领域的关注焦点.以下四款常用的人工智能大模型的图标中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】中心对称图形:把一个图形绕着某一个点旋转180°,旋转后的图形能够与原来的图形重合.
解:根据中心对称图形的定义,A选项、B选项、D选项的图形绕着某一个点旋转180°,旋转后的图形能够与原来的图形不重合,C选项的图形绕着中心点旋转180°,旋转后的图形能够与原来的图形重合.
2.(2024·福建厦门·二模)如图,将绕点顺时针旋转至.下列角中,是旋转角的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查图形旋转,旋转角,根据旋转角定义,对应点与旋转中心连线所夹的角是旋转角,可得旋转角为,即可.
解:∵将绕点顺时针旋转至,
∴旋转角为,.
故选:A.
3.(24-25九年级上·贵州黔西南·期中)如图,将绕点A按逆时针方向旋转α,得到,若点恰好在线段的延长线上,且,则旋转角α的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据旋转的性质可得,再由等腰三角形的性质可得,最后根据三角形的内角和即可求解.
解:绕点A按逆时针方向旋转α,得到,
,
,,
,
,
,
故选:D .
【点拨】本题考查了旋转的性质、等腰三角形的性质及三角形的内角和,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
4.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)若点绕原点O逆时针旋转,点A的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查坐标与图形变换-旋转,根据点绕原点逆时针旋转,坐标变换规则为求解即可.
解:∵点绕原点O逆时针旋转,
∴对应点的坐标为.
故选:B.
5.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,与是成中心对称的两个图形,则下列说法不正确的是( )
A., B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了中心对称的基本性质“1、中心对称的两个图形是全等图形;2、中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心所平分;3、中心对称的两个图形,对应线段平行(或在同一条直线上)且相等,熟练掌握中心对称的基本性质是解题关键.根据中心对称的基本性质、平行线的性质逐项判断即可得.
解:∵与是成中心对称的两个图形,
∴,,,,,
无法得到,
故选:D.
6.(2026·浙江绍兴·一模)一个反比例函数的图象经过点和点.若A与B关于坐标原点对称,则这个反比例函数的表达式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由点,关于原点对称,可求出的值,即可求出反比例函数的表达式.
解:A与B关于坐标原点对称,
,
解得,
,
设这个反比例函数的表达式为,
把代入可得,
,
解得,
所以这个反比例函数的表达式为.
7.(2026·广东·中考真题)如图,在中,,,,将绕点逆时针旋转得,连接,则的周长为( )
A. B.18 C. D.24
【答案】A
【分析】利用勾股定理求出的长,根据旋转的性质得到及,进而证得,通过构造直角三角形求出的长,最后计算周长即可.
解:在中,,,,
∴,
∵将绕点逆时针旋转得,
∴,,
∵,
∴,
∴,
过点作于点,则四边形为矩形,
∴,,
∴,
在中,,
∴的周长为.
8.(25-26八年级下·重庆奉节·期末)如图,将绕点C顺时针旋转得到,此时点B的对应点E恰好在的延长线上.若A,B,D三点共线,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由旋转得到,,根据等边对等角得到,从而根据三角形的内角和定理求出,再由旋转得到,最后由邻补角互补即可求解.
解:由旋转可得,,
∴,
∴,
∴,
由旋转可得,
∴.
9.(25-26七年级下·江苏苏州·期末)如图,将绕点按顺时针方向旋转一定角度后得到,点落在上,延长交于点,若,,则的度数等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由旋转的性质可得,的度数,进而可得的度数,再由三角形内角和定理可得答案.
解:由旋转的性质可得,,
,
.
10.(2025·浙江温州·三模)如图,在正方形中,将边绕点逆时针旋转至,使点落在正方形内部,延长交的平分线于点,连接交于点,则下列比值是定值的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了正方形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质与判定,旋转的性质,设,由正方形的性质可得,则,由旋转的性质可得,则,由三线合一定理得到,,,则可证明,则是等腰直角三角形,进而得到,据此可得答案.
解:设,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
由旋转的性质可得,
∴,
∵交的平分线于点,
∴,,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(25-26七年级下·江苏淮安·期末)如图,将绕点按逆时针方向旋转后得到,若,则的度数是_____.
【答案】
【分析】首先根据旋转变换的性质求出的度数,结合即可解决问题.
解:由题意及旋转变换的性质得,
又 ∵,
.
12.(25-26九年级上·重庆·期末)如图,在中,,,.将绕点逆时针旋转,使点落在边上的处,点落在处,连接.则的长为______.
【答案】
【分析】本题考查旋转的性质,勾股定理.掌握旋转的性质是解题的关键.
由勾股定理可求,由旋转的性质可得,,由勾股定理可求出,即可得出答案.
解:∵,,,
∴,
∵将绕点逆时针旋转,使点落在边上的处,点落在处,
∴,,,
∴,,
∴,
故答案为:.
13.(25-26九年级上·全国·期中)如图,在平面直角坐标系中,将绕点O按顺时针方向旋转,得,则点的对应点的坐标为_____.
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形变化-旋转.
根据旋转的性质可得答案.
解:∵绕点O按顺时针方向旋转得到,,
∴点的坐标为.
故答案为:.
14.(25-26九年级上·北京大兴·期中)我国数学家赵爽用4个全等的直角三角形拼成如图所示的大正方形,并用它证明了勾股定理,这个图被称为“赵爽弦图”.这一证法是中国古代数学家以形证数、形数结合的典范,对后世数学发展产生了深远影响.已知点O是大正方形对角线的交点,以点O为旋转中心,将顺时针旋转得到,则______.
【答案】90
【分析】本题考查了图形旋转的性质,解决本题的关键是熟练掌握图形的旋转角度.
根据图形的旋转性质,可知顺时针旋转得到,点D的对应点为点C,点E的对应点为点H,点A的对应点为点D,由此可求解.
解:连接,如图,
∵顺时针旋转得到,
∴可知点D的对应点为点C,点E的对应点为点H,点A的对应点为点D,
∵点O是大正方形对角线的交点,
∴,
∴.
故答案为: .
15.(25-26七年级下·海南儋州·期末)如图,是等边三角形,D是边上任意一点(与点B、C不重合),绕点A顺时针旋转后与重合.连接,则________度;设,则的度数为________度(用含有m的代数式表示).
【答案】
【分析】根据等边三角形的性质及旋转的性质可得,判定是等边三角形,即可求出的度数;在中利用三角形内角和定理表示出,结合即可求解.
解:∵是等边三角形,
∴,
∵绕点A顺时针旋转后与重合,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴;
在中,,
∴,
∵,
∴.
16.(25-26八年级下·河南郑州·期末)如图,等边的边长为2,点P沿射线方向从点B向右平移至点(平移距离不超过2),再绕点A逆时针旋转至点,则线段长度的最小值为______.
【答案】
【分析】过点作于点,先求出的长,再得出是等边三角形,则,然后根据垂线段最短可得当点与点重合时,的长度最小,由此即可得.
解:如图,过点作于点,
∵等边的边长为2,,
∴,,
∴,
由旋转的性质可知,,,
∴是等边三角形,
∴,
由垂线段最短可知,当点与点重合时,的长度最小,最小值为,
即线段长度的最小值为.
17.(25-26八年级下·河南南阳·期末)在平面直角坐标系中,按如图所示的方式放置正方形,点的坐标为.将正方形绕坐标原点顺时针旋转,每秒旋转,旋转2026秒后,点的对应点的坐标为__________.
【答案】
【分析】由题意可先求出点的坐标,然后可得旋转2026秒后与旋转2秒后点的对应点位置相同,进而问题可求解.
解:过A作轴于E,过C作轴于F,
∴,
∵点A的坐标为,
∴,
∵正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
因为,
所以每旋转四次点的位置循环出现.
因为余2,
所以旋转2026秒后与旋转2秒后点的对应点位置相同.
因为点且旋转2秒后的对应点与点关于原点对称,
所以旋转2秒后的对应点的坐标为,
则旋转2026秒后,点的对应点的坐标为.
18.(2026·陕西·中考真题)如图,矩形的顶点,分别在轴,轴上,点在第一象限,反比例函数的图象经过矩形的对称中心.若矩形的面积为12,则的值为_________.
【答案】3
【分析】设矩形边长,表示出对称中心D的坐标,利用点D在反比例函数图象上建立k与边长的关系,结合矩形面积求解.
解:设矩形的边,,
则点B的坐标为,,
∵点D是矩形的对称中心,
∴点D是对角线的中点,
∴点D的坐标为,
∵反比例函数的图象经过点D,
∴,
∴.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(24-25八年级下·江苏盐城·期中)如图,在等腰直角三角形中,,,以的中点为旋转中心,将旋转,点、、的对称点分别是、、.
(1)请画出旋转后的
(2)求出的长
【答案】(1)如图,即为所求;
(2)
【分析】本题考查作图-旋转变换,勾股定理,中心对称变换等知识,解题的关键是掌握旋转变换,中心对称变换的性质;
(1)利用中心对称变换的性质分别作出,,的对应点,,即可.
(2)根据,利用勾股定理求出即可.
解:(1)略
(2)
20.(本小题满分8分)(25-26九年级上·山西阳泉·阶段检测)如图,在中,,,M为的中点,点D在上,以点A为中心,将线段顺时针旋转得到线段,连接,.
(1)比较与的大小,并说明理由;
(2)用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1),见分析;(2),见分析
【分析】本题主要考查全等三角形的性质与判定、旋转的性质,熟练掌握全等三角形的性质与判定、旋转的性质是解题的关键.
(1)由题意旋转的性质得,,即可得到;
(2)利用证明,得到,进而求解即可.
解:(1).
理由:由旋转可知,,
,
即.
(2).
证明:,,,
,
.
M是的中点,
.
21.(本小题满分10分)(23-24八年级下·广东清远·期中)如图,点O为平面直角坐标系的原点,点A在x轴上,是边长为2的等边三角形.
(1)写出各顶点的坐标;
(2)以点O为旋转中心,将按顺时针方向旋转,得到,写出,的坐标.
【答案】(1);(2),
【分析】(1)过B作于C,根据三线合一可得,再根据勾股定理求出的长度,即可得出点B的坐标;
(2)先根据图象,画出图形,可得与B重合,求出点的坐标即可.
解:(1)如图1,过B作于C,
∵是等边三角形,且,
∴,
由勾股定理得:,
∴;
(2)如图2,∵,
∴与B重合,
∴,
由旋转得:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点拨】本题考查了坐标与图形变换、等边三角形的性质、旋转的性质,熟练掌握旋转和等边三角形的性质是关键,并注意点所在象限的符号问题.
22.(本小题满分10分)(2026·河南平顶山·三模)如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标是,点A的坐标是,连接.将绕点A逆时针旋转得到,反比例函数的图象经过点D,与 交于点E,连接,,.
(1)求反比例函数的表达式.
(2)求的面积.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)延长 交x轴正半轴于点F,证明四边形为正方形,求解即可.
(2)根据,求解即可;
解:(1)解:由题意,得,.
由旋转的性质,可知,,.
延长 交x轴正半轴于点F,如图,则四边形为正方形.
∴点D的坐标为,即.
∵反比例函数的图象经过点D,
∴.
∴反比例函数的表达式为.
(2)解:将代入,得,
∴点E的坐标为.
∴.
∴.
∵,,
∴.
∵,
,
∴;
23.(本小题满分10分)(25-26八年级下·陕西西安·期末)如图,在等边中,为边上任意一点,连接,将线段绕点逆时针旋转,得到线段,连接.
(1)求证:.
(2)若等边的边长为10,且为的中点,求四边形的面积.
【答案】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,,
∵线段绕点逆时针旋转,得到线段,
∴,,
∴,
即,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
,
∴;
(2)
【分析】(1)根据等边三角形的性质和旋转的性质得到,从而得到同旁内角互补,进而证明结论;
(2)根据等边三角形的性质和勾股定理得到长,根据面积公式得到和,由(1)知,进而得到,求出四边形的面积.
解:(1)略
(2)解:∵是等边三角形,
∴,,
∵为的中点,
∴,,
在中,根据勾股定理得,,
∴,
,
由(1)知,,
∴,
∴,
答:四边形的面积为.
24.(本小题满分12分)(25-26七年级下·河南南阳·期末)如图1,将一副直角三角板按如图1方式摆放,其中,,三点在同一条直线上,,.
(1)观察猜想
将图1中的三角尺沿的方向平移至图2的位置,使得点在上.则__________.
(2)操作探究
将图1中的三角尺绕点按顺时针方向旋转,使边落在的内部,如图3,且恰好平分,与相交于点,求的度数;
(3)深化拓展
将图1中的三角尺绕点沿顺时针方向旋转一周,在旋转的过程中,当边旋转的度数为__________时,直线(直接写出结果).
【答案】(1);(2);(3)或
【分析】(1)由题意得,故,同旁内角互补得.由,,,代入计算得.
(2)由平分得,又,内错角相等得.根据两直线平行同旁内角互补得,代入得.
(3)分两种情况讨论:第一次垂直时,延长交于,由得,而,故;第二次垂直时,延长交于,由四边形内角和得,故.
解:(1)解:由题意,,,三点在同一条直线上,三角尺沿的方向平移,使得点在上,
,
,
,
,
,
.
(2)解:平分,,
,
又,
,
,
.
(3)解:根据旋转的特征,图形中每一点都绕旋转中心旋转了同样大小的角度,
边旋转的度数和边旋转的度数相同,
如图,当第一次与垂直时,延长交于点,
,,
,
,且,
,
当边旋转的度数为时,直线;
如图,当第二次与垂直时,延长交于点,
,,,
,
,
当边旋转的度数为时,直线;
综上,当边旋转的度数为或时,直线.
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