内容正文:
专题28.2.1中心对称及其性质
【新人教版】
【题型1 中心对称】...............................................................................................................................................2
【题型2 画已知图形关于某点对称的图形】.......................................................................................................3
【题型3 确定对称中心】.......................................................................................................................................5
【题型4 根据中心对称的性质求线段长度】.......................................................................................................6
【题型5 根据中心对称的性质求面积】...............................................................................................................7
【题型6 根据中心对称的性质求周长、角度】...................................................................................................8
1. 中心对称定义
把一个图形绕着某一点旋转180°,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个点对称或中心对称。这个点叫做对称中心。
2. 中心对称的性质
· 中心对称的两个图形全等;
· 对称点所连线段经过对称中心,并且被对称中心平分;
· 对应线段平行(或在同一直线上)且相等,对应角相等。
3. 中心对称作图步骤
① 确定对称中心; ② 找出已知图形关键点; ③ 作出各关键点关于对称中心的对称点; ④ 依次连接对称点,得到中心对称图形。
4. 坐标规律(原点为对称中心)
点P(x,y)关于原点的对称点为P'(-x,-y)。
易错1:混淆中心对称与中心对称图形
中心对称描述两个图形的位置关系;中心对称图形指一个图形自身的特征。
易错2:误认为对称中心一定在图形内部
对称中心可以在图形外部、边上。
易错3:坐标对称符号出错
点关于原点对称,横、纵坐标同时变号,只改变一个符号导致错误。
易错4:作图不规范
连接对称点时没有保证对称中心平分线段,随手描点。
易错5:和轴对称性质混淆
轴对称:连线垂直对称轴;中心对称:连线被对称中心平分。
技巧1:速记口诀
旋转一百八十度,两图重合中心称; 对称点连线过中心,中心平分这条线; 原点对称坐标变,横纵同时添负号。
技巧2:寻找对称中心方法
连接两组对应点,两条线段的交点即为对称中心。
技巧3:作图通用流程
找关键点→延长线段、截取等长得到对称点→顺次连接。
技巧4:快速区分
轴对称:翻折重合;中心对称:旋转180°重合。
技巧5:原点对称坐标速判
看见原点中心对称,直接x、y全部取相反数。题型一 中心对称
【例1】(25-26九年级上·广东汕头·期中)如图,若与关于点成中心对称,则下列结论不成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2026九年级上·全国·专题练习)如图,与成中心对称,点O是对称中心,则下列结论不正确的是( )
A.点A与点D是对应点 B.
C. D.
【变式1-2】(25-26八年级下·全国·课后作业)下列各组图形中,两个三角形成中心对称的是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(25-26九年级上·浙江金华·期末)已知函数和的图象关于点P对称,则P的坐标为( )
A. B. C. D.
题型二 画已知图形关于某点对称的图形
【例2】(25-26九年级上·辽宁盘锦·期中)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,将绕点顺时针旋转得到,点、对应点分别是、.
(1)请在图中画出;
(2)画出,使与关于原点成中心对称;
【变式2-1】(25-26九年级上·广东肇庆·期中)在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知,,.
(1)画出绕点逆时针旋转后得到的;
(2)画出关于原点的对称图形.
【变式2-2】(25-26九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)如图,在边长均为1的正方形网格中,的顶点均在格点上,为直角坐标系的原点,三个顶点坐标分别为,,.
(1)以为旋转中心,将逆时针旋转,请在网格中画出旋转后的;
(2)画出与关于原点对称的;
(3)直接写出点和点的坐标.
【变式2-3】(25-26九年级上·广东韶关·期末)如图,在平面直角坐标系中,各顶点的坐标分别为,,.
(1)将绕原点O顺时针旋转90°得到,点A、B、C的对应点分别为、、;
(2)作关于原点O的中心对称图形(A、B、C的对应点分别为D、E、F);
(3)在(1)的条件下,连接点和,求线段扫过的图形的面积(结果保留).
题型三 确定对称中心
【例3】(25-26九年级上·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,和关于点P成中心对称,则点P的坐标是________.
【变式3-1】(25-26九年级上·河北邯郸·期末)如图所示,在平面直角坐标系中,小正方形的边长均为个单位长度,和的顶点均在格点(网格线的交点)上.
(1)若和关于点中心对称,则点的坐标为______;
(2)作关于点的中心对称图形.
【变式3-2】(25-26九年级上·湖北孝感·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,正方形网格的边长为1,的三个顶点分别是,,.
(1)把向左平移5个单位后得到对应的,请画出平移后的;
(2)把绕原点O旋转后得到对应的,请画出旋转后的;
(3)观察图形可知,与关于点(____,____)中心对称.
【变式3-3】(25-26九年级上·广西南宁·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是,,.
(1)画出关于原点对称的;
(2)将向右平移2个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到,画出;
(3)若和关于点对称,请直接写出的坐标_____
题型四 根据中心对称的性质求线段长度
【例4】(25-26九年级上·山西朔州·阶段检测)如图,在等边三角形中,O为的中点,,与关于点B中心对称,连接,则的长为( )
A. B. C.4 D.
【变式4-1】(25-26九年级上·青海果洛·期末)如图,与关于点O对称,连接,,.若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.6 D.9
【变式4-2】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图,菱形中,对角线、相交于点,与关于点成中心对称.若,则的长度为( )
A.12 B.15 C.12.5 D.15.5
【变式4-3】(25-26九年级上·陕西商洛·期中)如图,在等腰三角形中,是底边的中线,与关于点 C 成中心对称,连接,若则的长为_________ .
题型五 根据中心对称的性质求面积
【例5】(25-26九年级上·四川德阳·期中)如图,直线于点O,曲线c关于点O中心对称,点A的对应点是点于点于点D.若,则阴影部分的面积为( )
A.5 B.6 C.12 D.无法确定
【变式5-1】(25-26九年级上·河南周口·期中)如图,,曲线和曲线关于点成中心对称,曲线和曲线关于点成中心对称,曲线和曲线关于点成中心对称如果,那么图中所示的封闭图形的面积是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(25-26九年级下·山东·开学考试)如图,的对角线,相交于点,、过点,且点,在边上,点,在边上,向内部投掷飞镖(每次均落在内,且落在内任何一点的机会均等),飞镖恰好落在阴影区域的概率为_______.
【变式5-3】(25-26八年级下·江苏扬州·阶段检测)如图,正方形和正方形的对称中心都是点,其边长分别是8和6,则图中阴影部分的面积是______.
题型六 根据中心对称的性质求周长、角度
【例6】(25-26九年级上·陕西咸阳·阶段检测)点O是矩形的对称中心,连接、,若,则的度数是______°.
【变式6-1】(25-26八年级下·陕西汉中·期中)如图,与关于点成中心对称,若,,求的长度和的度数.
【变式6-2】(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图,和关于点成中心对称.
(1)找出它们的对称中心O;
(2)若,,,求的周长.
【变式6-3】(25-26九年级上·陕西渭南·期中)如图,和关于点成中心对称,若,,,请在图中画出它们的对称中心,并求出的周长.
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专题28.2.1中心对称及其性质
【新人教版】
【题型1 中心对称】...............................................................................................................................................2
【题型2 画已知图形关于某点对称的图形】.......................................................................................................4
【题型3 确定对称中心】.......................................................................................................................................9
【题型4 根据中心对称的性质求线段长度】.....................................................................................................15
【题型5 根据中心对称的性质求面积】.............................................................................................................18
【题型6 根据中心对称的性质求周长、角度】.................................................................................................20
1. 中心对称定义
把一个图形绕着某一点旋转180°,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个点对称或中心对称。这个点叫做对称中心。
2. 中心对称的性质
· 中心对称的两个图形全等;
· 对称点所连线段经过对称中心,并且被对称中心平分;
· 对应线段平行(或在同一直线上)且相等,对应角相等。
3. 中心对称作图步骤
① 确定对称中心; ② 找出已知图形关键点; ③ 作出各关键点关于对称中心的对称点; ④ 依次连接对称点,得到中心对称图形。
4. 坐标规律(原点为对称中心)
点P(x,y)关于原点的对称点为P'(-x,-y)。
易错1:混淆中心对称与中心对称图形
中心对称描述两个图形的位置关系;中心对称图形指一个图形自身的特征。
易错2:误认为对称中心一定在图形内部
对称中心可以在图形外部、边上。
易错3:坐标对称符号出错
点关于原点对称,横、纵坐标同时变号,只改变一个符号导致错误。
易错4:作图不规范
连接对称点时没有保证对称中心平分线段,随手描点。
易错5:和轴对称性质混淆
轴对称:连线垂直对称轴;中心对称:连线被对称中心平分。
技巧1:速记口诀
旋转一百八十度,两图重合中心称; 对称点连线过中心,中心平分这条线; 原点对称坐标变,横纵同时添负号。
技巧2:寻找对称中心方法
连接两组对应点,两条线段的交点即为对称中心。
技巧3:作图通用流程
找关键点→延长线段、截取等长得到对称点→顺次连接。
技巧4:快速区分
轴对称:翻折重合;中心对称:旋转180°重合。
技巧5:原点对称坐标速判
看见原点中心对称,直接x、y全部取相反数。题型一 中心对称
【例1】(25-26九年级上·广东汕头·期中)如图,若与关于点成中心对称,则下列结论不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查中心对称,根据中心对称的性质,逐一进行判断即可.
【详解】解:∵与关于点成中心对称,
∴,,,;
故只有选项D不成立;
故选D.
【变式1-1】(2026九年级上·全国·专题练习)如图,与成中心对称,点O是对称中心,则下列结论不正确的是( )
A.点A与点D是对应点 B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了中心对称的性质,熟练掌握其性质是解题的关键.
根据中心对称的性质“成中心对称的两个图形,对应点的连线被对称中心平分,对应角相等,对应线段相等”逐项判断即可得解.
【详解】解:∵与成中心对称,点O是对称中心,
∴点与点是对应点,,,
故选项A、B、C不合题意;
不能说明,故选项D符合题意.
故选:D.
【变式1-2】(25-26八年级下·全国·课后作业)下列各组图形中,两个三角形成中心对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查中心对称,解题的关键是掌握中心对称的定义.
把一个图形绕着某个点旋转,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个点对称或中心对称,由此即可判断.
【详解】解:A、两个三角形成中心对称,符合题意;
B、两个三角形不成中心对称,不符合题意;
C、两个三角形不成中心对称,不符合题意;
D、两个三角形不成中心对称,不符合题意;
故选:A.
【变式1-3】(25-26九年级上·浙江金华·期末)已知函数和的图象关于点P对称,则P的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数图象的变换,求出两个函数的顶点坐标,根据对称性,求出中点坐标即可.
【详解】解:∵,
∴顶点坐标为;
∵,
∴顶点坐标为,
∵函数和的图象关于点P对称,
∴和关于点对称,
∴,即;
故选B.
题型二 画已知图形关于某点对称的图形
【例2】(25-26九年级上·辽宁盘锦·期中)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,将绕点顺时针旋转得到,点、对应点分别是、.
(1)请在图中画出;
(2)画出,使与关于原点成中心对称;
【答案】(1)如图,即为所求
(2)如图,即为所求
【分析】(1)根据旋转的性质画出图形即可.
(2)根据中心对称的性质画出图形即可.
【详解】(1)略
(2)略
【变式2-1】(25-26九年级上·广东肇庆·期中)在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知,,.
(1)画出绕点逆时针旋转后得到的;
(2)画出关于原点的对称图形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据旋转的性质作图即可;
(2)根据中心对称图形的性质作图即可.
【详解】(1)解:如图:即为所求;
(2)解:如图:即为所求.
【变式2-2】(25-26九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)如图,在边长均为1的正方形网格中,的顶点均在格点上,为直角坐标系的原点,三个顶点坐标分别为,,.
(1)以为旋转中心,将逆时针旋转,请在网格中画出旋转后的;
(2)画出与关于原点对称的;
(3)直接写出点和点的坐标.
【答案】(1)
解:如图,即为所求,
(2)
解:如图,即为所求,
(3),
【分析】(1)根据旋转方式找到对应点,顺次连接即可;
(2)找到各顶点关于原点对称的对应点,顺次连接即可;
(3)根据所作图形写出点的坐标即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
【变式2-3】(25-26九年级上·广东韶关·期末)如图,在平面直角坐标系中,各顶点的坐标分别为,,.
(1)将绕原点O顺时针旋转90°得到,点A、B、C的对应点分别为、、;
(2)作关于原点O的中心对称图形(A、B、C的对应点分别为D、E、F);
(3)在(1)的条件下,连接点和,求线段扫过的图形的面积(结果保留).
【答案】(1)将绕原点O顺时针旋转90°得到,如图即为所求;
(2)如图,即为所求;
(3)
【分析】(1)将的三个顶点A、B、C分别绕原点O顺时针旋转90°得到、、,顺次连接得到;
(2)作的三个顶点A、B、C关于原点O中心对称的对称点D、E、F,顺次连接得到;
(3)线段扫过的图形是扇形,根据扇形面积公式求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)线段扫过的图形是圆心角为90°的扇形,
∵,
∴根据勾股定理得,,即扇形半径,
线段扫过的图形面积为:.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质、勾股定理、中心对称图形、扇形面积公式等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
题型三 确定对称中心
【例3】(25-26九年级上·全国·单元测试)如图,在平面直角坐标系中,和关于点P成中心对称,则点P的坐标是________.
【答案】
【分析】本题考查中心对称,掌握相关知识是解决问题的关键.根据中心对称的性质,旋转中心是各组对应点连线的交点,据此解答即可.
【详解】解:根据中心对称的性质,旋转中心是各组对应点连线的交点,如图,.
故答案为:.
【变式3-1】(25-26九年级上·河北邯郸·期末)如图所示,在平面直角坐标系中,小正方形的边长均为个单位长度,和的顶点均在格点(网格线的交点)上.
(1)若和关于点中心对称,则点的坐标为______;
(2)作关于点的中心对称图形.
【答案】(1);
(2)见解析.
【分析】本题考查中心对称图形的对称中心、画中心对称图形等,解答本题的关键是熟练掌握中心对称的性质.
(1)根据对应点连线的交点即为对称中心,根据坐标系即可求出坐标;
(2)分别找到各点的对应点,顺次连接即为所求图形.
【详解】(1)解:如图,分别连接两点和两点,相交于点,
由图可知,点的坐标为;
(2)如图,为所求作.
【变式3-2】(25-26九年级上·湖北孝感·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,正方形网格的边长为1,的三个顶点分别是,,.
(1)把向左平移5个单位后得到对应的,请画出平移后的;
(2)把绕原点O旋转后得到对应的,请画出旋转后的;
(3)观察图形可知,与关于点(____,____)中心对称.
【答案】(1)
如图,即为所求;
(2)如图,即为所求;
(3)
【分析】本题主要考查了平移变换、旋转变换、中心对称图形,一次函数等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.
(1)分别作出点向左平移5个单位后的点,再顺次连接即可;
(2)分别作出点绕原点O旋转后得到的点,再顺次连接即可;
(3)连接,交点即为对称中心,再求出直线和直线的表达式,然后求出交点即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图,连接,交点即为对称中心,
可得,,,
设直线,
则,
解得,
∴直线;
同理可求直线,
∴,
解得,
∴与关于点中心对称,
故答案为:.
【变式3-3】(25-26九年级上·广西南宁·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是,,.
(1)画出关于原点对称的;
(2)将向右平移2个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到,画出;
(3)若和关于点对称,请直接写出的坐标_____
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
(3)
【分析】本题考查了中心对称图形、平移,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)找到三角形三个顶点关于原点对称的对应点,顺次连接即可;
(2)根据平移的性质作图即可;
(3)根据图象即可解题.
【详解】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图:
由图可知,.
题型四 根据中心对称的性质求线段长度
【例4】(25-26九年级上·山西朔州·阶段检测)如图,在等边三角形中,O为的中点,,与关于点B中心对称,连接,则的长为( )
A. B. C.4 D.
【答案】D
【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得,,,再根据中心对称的性质,得,,,最后根据勾股定理求解即可.
【详解】解:∵等边三角形中,O为的中点,,
∴,,,
,
∵与关于点B中心对称,
∴,,,
∴,
∴.
故选D.
【变式4-1】(25-26九年级上·青海果洛·期末)如图,与关于点O对称,连接,,.若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.6 D.9
【答案】C
【分析】本题考查关于某点对称的图形之间的关系,解题关键是熟练掌握关于某点对称的图形性质.利用中心对称的对应点到对称中心的距离相等,证得在的垂直平分线上,求出.
【详解】解:∵与关于点成中心对称,
∴(中心对称的对应点到对称中心的距离相等)
又 ∵,
∴ D在的垂直平分线上,
,
故选:C.
【变式4-2】(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图,菱形中,对角线、相交于点,与关于点成中心对称.若,则的长度为( )
A.12 B.15 C.12.5 D.15.5
【答案】C
【分析】根据菱形的性质,得到 对称性得到,,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:∵菱形中,对角线、相交于点,,
∴,
∵与关于点成中心对称,
∴,,三点共线,
∴,
在中,.
【变式4-3】(25-26九年级上·陕西商洛·期中)如图,在等腰三角形中,是底边的中线,与关于点 C 成中心对称,连接,若则的长为_________ .
【答案】
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,勾股定理,中心对称图形.根据等腰三角形的性质可得,再由中心对称图形的性质可得,,,然后根据勾股定理解答即可.
【详解】解:在等腰三角形中,∵是底边的中线,,
∴,
∵与关于点 C 成中心对称,
∴,,,
∴,
∴.
故答案为:
题型五 根据中心对称的性质求面积
【例5】(25-26九年级上·四川德阳·期中)如图,直线于点O,曲线c关于点O中心对称,点A的对应点是点于点于点D.若,则阴影部分的面积为( )
A.5 B.6 C.12 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了中心对称图形的概念,理解中心对称的概念是解题的关键.
根据中心对称图形的概念,以及长方形的面积公式即可解答.
【详解】解:如图,过点A作轴于点E,
∵直线于点O,曲线c关于点O中心对称,点A的对应点是点于点于点D,,
∴,
∴图形①与图形②面积相等,
∴阴影部分的面积之和长方形的面积.
故选:B
【变式5-1】(25-26九年级上·河南周口·期中)如图,,曲线和曲线关于点成中心对称,曲线和曲线关于点成中心对称,曲线和曲线关于点成中心对称如果,那么图中所示的封闭图形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】题主要考查了中心对称的应用,求不规则图形的面积,
先连接,可得封闭图形的面积等于三角形的面积,再根据三角形面积公式求出结果即可.
【详解】解:如图所示,连接,由曲线和曲线关于点D成中心对称,曲线和曲线关于点E成中心对称,曲线和曲线关于点O成中心对称,
∴经过点D,O,E,且弧形的面积相等,
∴封闭图形的面积等于.
故选:B.
【变式5-2】(25-26九年级下·山东·开学考试)如图,的对角线,相交于点,、过点,且点,在边上,点,在边上,向内部投掷飞镖(每次均落在内,且落在内任何一点的机会均等),飞镖恰好落在阴影区域的概率为_______.
【答案】
【分析】本题考查几何概率、中心对称的性质,正确记忆相关知识是解题关键.
所求概率等于阴影部分面积与平行四边形面积之比.
【详解】解:由题意可知:和关于点中心对称,
,
,
飞镖恰好落在阴影区域的概率.
故答案为:.
【变式5-3】(25-26八年级下·江苏扬州·阶段检测)如图,正方形和正方形的对称中心都是点,其边长分别是8和6,则图中阴影部分的面积是______.
【答案】7
【分析】本题考查了中心对称,正方形的性质,掌握关于中心对称图形的性质是解题的关键.连接,根据中心对称的定义可知,阴影的面积等于两个正方形面积差的四分之一.
【详解】解:连接,,
∵正方形的边长为8和正方形的边长为6,
∴正方形的面积为64,正方形的面积为36,
∵正方形和正方形的对称中心都是点,
∴.
故答案为:7.
题型六 根据中心对称的性质求周长、角度
【例6】(25-26九年级上·陕西咸阳·阶段检测)点O是矩形的对称中心,连接、,若,则的度数是______°.
【答案】70
【分析】本题主要考查矩形的性质,熟练掌握矩形的性质是解题的关键;由题意易得,则有,然后问题可求解.
【详解】解:如图,
∵点O是矩形的对称中心,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
故答案为70.
【变式6-1】(25-26八年级下·陕西汉中·期中)如图,与关于点成中心对称,若,,求的长度和的度数.
【答案】2,
【分析】本题主要考查了中心对称的性质、全等三角形的性质等知识点,熟练掌握中心对称的性质是解题的关键.
根据中心对称的性质是成中心对称的两个图形全等,再根据全等三角形的性质即可解答.
【详解】解:∵与关于点成中心对称,
,
,.
【变式6-2】(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图,和关于点成中心对称.
(1)找出它们的对称中心O;
(2)若,,,求的周长.
【答案】(1)
解:如图所示,点即为所求.(作法不唯一)
(2)18
【分析】本题考查了中心对称,正确掌握中心对称图形的性质是解此题的关键.
(1)连接、,其交点就是对称中心;
(2)根据和关于点成中心对称,得出,,,再由三角形周长公式计算即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵和关于点成中心对称,
∴,,,
∴的周长,
答:的周长为18.
【变式6-3】(25-26九年级上·陕西渭南·期中)如图,和关于点成中心对称,若,,,请在图中画出它们的对称中心,并求出的周长.
【答案】
如图所示,点即为所求;
15
【分析】本题主要考查了中心对称,正确掌握中心对称图形的性质是解题关键.
连接,,其交点就是对称中心;依据和关于点成中心对称,即可得到,进而得出的周长.
【详解】解:和关于点成中心对称,
,
,,,
的周长;
答:的周长为15.
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