第二十八章 旋转(培优讲义)2026-2027学年人教版数学九年级上册
2026-09-13
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摘要:
该初中数学《旋转》单元复习讲义通过知识体系全景梳理表格和解题方法图表,系统呈现旋转概念、中心对称、坐标变换等核心模块,明确关键方法与易错点,构建“概念-性质-应用”的递进脉络,突出重难点内在联系。
讲义亮点在于分层进阶达标自测与易错避坑指南,基础题巩固旋转三要素,提高题训练网格旋转作图,奥数题培养动态不变量思想,结合几何直观与推理能力。数学活动设计图案强化应用意识,助力不同层次学生提升,教师可据此实施精准教学。
内容正文:
第二十八章 旋转
核心素养与单元目标 1
第一部分 单元核心方法论与知识体系构建 1
一、知识体系全景梳理 1
二、解题方法图表记忆法 2
三、奥数思维提升 3
第二部分 单元考点精讲与题型突破 4
考点一 图形旋转的概念与基本性质 4
考点二 旋转作图与网格旋转 6
考点三 中心对称与中心对称图形辨析 9
考点四 平面直角坐标系原点对称点坐标 11
考点五 平移、轴对称、旋转综合,图案设计培优 13
第三部分 数学活动 利用图形变化设计图案,拓展旋转对称图形、全等变换 15
第四部分 单元易错避坑指南 17
易错点1:旋转三要素考虑不全,忽略旋转方向 17
易错点2:混淆“中心对称”和“中心对称图形” 17
易错点3:旋转角识别错误,拿图形内部角当成旋转角 17
易错点4:三类对称坐标规律记混 17
易错点5:旋转180°和轴对称混淆 17
易错点6:旋转作图遗漏关键点,不保留作图痕迹 18
第五部分 单元分层进阶达标自测 19
第六部分 达标自测精准解析 23
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核心素养与单元目标
核心素养
几何直观、推理能力、空间观念、模型观念、应用意识。
单元目标
1. 知识技能:理解图形旋转的概念与性质,能够画出平面图形旋转指定角度后的图形;理解中心对称、中心对称图形的概念与性质;掌握平面直角坐标系中关于原点对称的点的坐标特征;能够区分旋转、中心对称、中心对称图形;能综合运用平移、轴对称、旋转进行图案设计。
2. 数学思考:经历图形旋转的观察、操作、猜想、证明的探究过程,体会变化之中保持不变的几何思想;能够区分“两个图形的位置关系”与“一个图形自身的对称特性”,发展动态几何思维,提升识图与逻辑推理能力。
3. 问题解决:能够利用旋转性质解决线段相等、角度计算、几何证明、网格作图类培优题型;可以综合多种全等变换分析图形,解决动态几何问题;掌握旋转辅助线的构造思路。
4. 情感态度:通过数学活动完成图案设计,拓展认识旋转对称图形、全等变换相关数学文化;感受几何变换在美术、生活、建筑当中的应用,激发几何探究兴趣。
第一部分 单元核心方法论与知识体系构建
本单元属于初中“图形与几何”板块全等变换收官章节,在平移、轴对称、全等三角形、平面直角坐标系已有知识基础上,学习旋转变换。旋转是中考高频考点,常结合三角形、四边形进行综合证明与计算,同时为高中解析几何、立体几何打下空间想象基础。
一、知识体系全景梳理
知识模块
核心内容
关键方法
易错提醒
图形的旋转概念与性质
旋转三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角;旋转前后图形全等;对应点到旋转中心距离相等;对应点与旋转中心连线夹角等于旋转角
要素分析法;旋转角识别法;全等转化法
遗漏旋转三要素;错误识别旋转角;忽略旋转中心可以在图形外部、边上、顶点;混淆旋转方向
旋转作图
找关键点;作对应点;顺次连接;网格旋转作图
旋转作图五步法;网格90°、180°旋转技巧
作图不保留痕迹;关键点遗漏;180° 旋转误当作轴对称,混淆中心对称与轴对称的变换本质;
中心对称与中心对称图形
中心对称:两个图形的位置关系;中心对称图形:单个图形自身性质;对称点连线经过对称中心且被平分
概念对比辨析法;判定法:旋转180°观察能否重合
混淆“中心对称”和“中心对称图形”;误把轴对称图形等同于中心对称图形
原点对称点的坐标特征
点关于原点对称点;区分轴、轴、原点三类对称坐标变化
坐标符号变换法;中点验证法
混淆三类对称坐标规律,只改变其中一个坐标符号;的符号处理出错
全等变换综合与图案设计
平移、轴对称、旋转组合;旋转对称图形;图案拆解与设计
图形拆解法;变换顺序分析法
分不清图案由哪一类基本变换得到;变换顺序改变对结果的影响理解不到位
二、解题方法图表记忆法
方法名称
适用题型
操作步骤
技巧口诀
旋转性质分析法
旋转求角度、线段长度、简单证明
①找准旋转三要素;②锁定对应点、对应线段、对应角;③利用全等、距离相等、旋转角相等推导计算
找中心,看对应,距离等,角相等
旋转作图五步法
纸面、网格条件下旋转作图
①定旋转三要素;②找出图形全部关键点;③作出每个关键点的对应点;④按照原图顺序顺次连接;⑤保留作图痕迹
定中心,找顶点,作对应,顺次连,留痕迹。
中心对称判定法
区分中心对称、中心对称图形
①中心对称:两个图形,旋转180°互相重合;②中心对称图形:一个图形,旋转180°与自身重合;③看对称点连线是否被对称中心平分
两图互称为中心对称,一图自重合为中心对称图形
原点对称坐标法
坐标系求对称点、作中心对称图形
①横纵坐标全部取相反数;②求出全部顶点对称坐标;③描点连线
原点对称全变号,轴对称纵变号,轴对称横变号
旋转辅助线构造法
培优综合几何证明,等边、等腰直角三角形旋转模型
①找到等线段公共端点作为旋转中心;②将一条线段绕定点旋转指定角度得到等线段;③构造全等三角形完成证明
等线段,共端点,作旋转,构全等
三、奥数思维提升
1. 动态不变量思想:旋转过程挖掘不变条件
核心要点:图形旋转只改变位置,线段长度、角度大小、图形全等关系保持不变,从动态变化中锁定不变量作为解题突破口。
示例:三角形绕顶点旋转,对应边始终相等,对应角始终相等,可用来转移线段与角。
2. 分类讨论思想:旋转方向、旋转中心不确定
核心要点:题目没有写明顺时针或者逆时针,需要分两类讨论;旋转中心不确定时,分顶点、边上、图形外部分类,做到不重不漏。
示例:将线段绕某点旋转90°,没有说明方向,则要分顺时针90°、逆时针90°两种情况。
3. 转化思想:利用旋转实现线段、角的转移
核心要点:通过旋转变换,把分散的线段、角集中到同一个三角形当中,把分散条件集中,实现边角条件转化,是几何培优重要辅助线思路。
示例:等边三角形内一点,通过旋转60°,将三条线段转移到同一个三角形中求解。
4. 对比辨析思想:三类全等变换对比
核心要点:平移、轴对称、旋转都属于全等变换,变换前后图形全等;抓住各自要素的不同,对比概念,区分性质,避免概念混淆。
示例:平移依靠方向距离;轴对称依靠对称轴;旋转依靠中心、方向、角度。
5. 整体思想:图案拆解,整体看待变换
核心要点:复杂图案可以拆解为一个基础图形,经过多次变换得到;把基础图形当作整体分析变换,不需要逐点分析。
示例:风车图案,可以看作一个叶片绕中心连续多次旋转90°得到。
第二部分 单元考点精讲与题型突破
考点一 图形旋转的概念与基本性质
典型例题1(基础型)
题目:下列关于图形旋转说法正确的是( )
A. 旋转之后图形大小会发生改变 B. 旋转中心必须在图形的内部
C. 旋转角是对应点和旋转中心连线的夹角 D. 旋转只改变图形形状,不改变位置
解题步骤:
①选项A:旋转属于全等变换,图形大小不变,A错误;
②选项B:旋转中心可以在图形内部、顶点、边上、图形外部,B错误;
③选项C:旋转角定义就是对应点与旋转中心连线的夹角,C正确;
④选项D:旋转只改变图形位置,形状大小不变,D错误;
⑤综上,答案选C。
【答案】C
【知识点睛】
① 考点定位:旋转的概念、旋转三要素、旋转性质;
② 解题方法:旋转三要素:旋转中心、旋转方向、旋转角;旋转是全等变换,只改变位置,形状、大小完全不变;任意一组对应点与旋转中心连线夹角等于旋转角;
③ 易错提醒:旋转中心不一定在图形内部;旋转角不是图形内部现成角,是对应点和中心连线形成夹角。
典型例题2(提高型)
题目:如图,绕点逆时针旋转得到,若,求与的度数。
解题步骤:
① 绕点逆时针旋转得到;
② 的对应点是,的对应点是,因此、都等于旋转角;
③ 可得,。
【答案】,
【知识点睛】
① 考点定位:旋转角识别;
② 解题方法:同一个旋转变换,所有对应点与旋转中心连线的夹角全部等于旋转角,与图形原有内角无关;
③ 易错提醒:不要把题目给出的当成旋转角。
典型例题3(奥数型)
题目:已知,中,,,将绕点逆时针旋转得到。若,,求、的长度以及的度数。
解题步骤:
① 绕点逆时针旋转得到;
② 点对应点,点对应点;由旋转全等,得,,等于旋转角;
③ ,则;,则;
④ 旋转角为,。
【答案】,,
【知识点睛】
① 考点定位:旋转性质综合,利用旋转转移线段与角;
② 解题方法:旋转之后两个三角形全等,对应边、对应角全部相等;旋转角就是连接旋转中心的两组对应点的夹角;可以利用旋转实现线段的等量转移;
③ 易错提醒:找不准谁和谁是对应点,把对应边找错。
考点二 旋转作图与网格旋转
典型例题1(基础型)
题目:已知,点在三角形外部,请画出绕点顺时针旋转之后的图形。简述作图主要步骤。
解题步骤:
① 确定旋转三要素:旋转中心点,顺时针方向,旋转角;
② 找出图形关键点:、、三个顶点;
③ 分别连接、、,将三条线段绕点顺时针旋转,截取等长线段,得到对应点、、;
④ 按照原图顺序,顺次连接、、;
⑤ 即为所求旋转后的图形,保留辅助作图痕迹。
【答案】作图步骤见解析
【知识点睛】
① 考点定位:旋转作图;
② 解题方法:旋转作图五步法:定要素→找关键点→作对应点→顺次连接→保留痕迹;关键点就是多边形全部顶点;
③ 易错提醒:不保留作图辅助痕迹;遗漏部分顶点,连接顺序错乱。
典型例题2(提高型)
题目:在网格中,顶点全部在格点上,请画出绕点逆时针旋转后的。
解题步骤:
① 确定旋转中心为点,逆时针旋转;
② 分析线段网格横向、纵向格数,逆时针旋转90°之后横纵坐标互换并且调整方向,确定格点;
③ 同理得到点旋转之后格点;
④ 顺次连接、、得到图形,保留网格辅助痕迹。
【答案】作图步骤见解析
【知识点睛】
① 考点定位:网格条件下90°旋转作图;
② 解题方法:网格旋转90°,原水平线段旋转后变为竖直线段,原竖直线段旋转后变为水平线段;数格子确定对应点;
③ 易错提醒:搞反顺时针、逆时针旋转之后格子偏移方向。
典型例题3(奥数型)
题目:已知线段,点在线段外部,将线段绕点旋转得到线段。
(1) 简述作图步骤;
(2) 判断与的位置与数量关系。
解题步骤:
① 作图步骤:连接并且延长到,使;连接并且延长到,使;连接,即为所求。
② 线段数量关系:;位置关系:。
【答案】(1);(2),
【知识点睛】
① 考点定位:旋转180°即中心对称;
② 解题方法:绕定点旋转180°等价关于这个点中心对称;旋转180°之后对应线段平行且相等;
③ 易错提醒:旋转180°不要当成轴对称,两者变换本质不同。
考点三 中心对称与中心对称图形辨析
典型例题1(基础型)
题目:下列说法正确的是( )
A. 中心对称图形就是中心对称
B. 成中心对称的两个图形,对应点连线经过对称中心,并且被对称中心平分
C. 成中心对称的两个图形大小一定不相等
D. 旋转90°能够重合的两个图形是中心对称
解题步骤:
①选项A:中心对称描述两个图形位置关系;中心对称图形是一个图形自身性质,概念不同,A错误;
②选项B:成中心对称两个图形,对称点连线过对称中心,被对称中心平分,B正确;
③选项C:成中心对称的两个图形全等,大小完全相等,C错误;
④选项D:需要旋转180°重合,才是中心对称,D错误;
⑤综上选B。
【答案】B
【知识点睛】
① 考点定位:中心对称与中心对称图形概念辨析;
② 解题方法:中心对称:两个图形绕某点旋转180°之后互相重合;中心对称图形:一个图形绕自身内部一点旋转180°之后和自己重合;成中心对称图形一定全等;对称点连线经过对称中心,被对称中心平分;
③ 易错提醒:最常见错误:混淆“中心对称”和“中心对称图形”;把旋转90°误认为中心对称。
典型例题2(提高型)
题目:下面图形:线段、等腰三角形、平行四边形、矩形、正五边形,其中属于中心对称图形的有哪几个。
解题步骤:
①线段:绕中点旋转180°与自身重合,是中心对称图形;
②等腰三角形:旋转180°无法与自身重合,不是;
③平行四边形:绕对角线交点旋转180°与自身重合,是中心对称图形;
④矩形:对角线交点为对称中心,旋转180°与自身重合,是中心对称图形;
⑤正五边形:旋转72°倍数可以重合,旋转180°不能重合,不是中心对称图形;
⑥综上:线段、平行四边形、矩形是中心对称图形。
【答案】线段、平行四边形、矩形
【知识点睛】
① 考点定位:中心对称图形判定;
② 解题方法:判定口诀:把图形倒过来看,和原图一模一样,就是中心对称图形;
③ 易错提醒:正奇数边多边形一定不是中心对称图形;正偶数边多边形是中心对称图形。
典型例题3(奥数型)
题目:与关于点成中心对称,已知周长是24,面积是18,求的周长与面积。
解题步骤:
① 与关于点成中心对称;
② 成中心对称的两个图形全等,;
③ 因此周长相等,;面积相等,。
【答案】周长24,面积18
【知识点睛】
① 考点定位:中心对称图形全等性质;
② 解题方法:成中心对称⇒两个图形全等,全等则周长、面积全部对应相等;
③ 易错提醒:不要误以为中心对称图形面积会变成原来两倍。
考点四 平面直角坐标系原点对称点坐标
典型例题1(基础型)
题目:点关于原点对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
解题步骤:
① ,横坐标取相反数为;纵坐标取相反数为;
② 得到;
③ 答案选C。
【答案】C
【知识点睛】
① 考点定位:关于原点对称点的坐标特征;
② 解题方法:点关于原点对称点,横纵坐标同时变号;对比记忆:关于轴对称;关于轴对称;
③ 易错提醒:只改变其中一个坐标符号;的相反数依旧是。
典型例题2(提高型)
题目:已知点与点关于原点对称,求、的值。
解题步骤:
① 与关于原点对称,横坐标互为相反数:;纵坐标互为相反数:;
② 解方程,解得;
③ 解方程,得。
【答案】,
【知识点睛】
① 考点定位:原点对称结合参数求值;
② 解题方法:两点关于原点对称,则,,建立方程求解字母参数;
③ 易错提醒:列等式符号处理错误,不要直接令横坐标相等、纵坐标相等。
典型例题3(奥数型)
题目:三个顶点坐标,,,画出关于原点中心对称的图形,写出对称之后三个顶点坐标。
解题步骤:
①求出每个顶点关于原点对称坐标;
②描点,顺次连接。
① 原点对称点;
② 原点对称点;
③ 原点对称点;
④ 在坐标系描出、、,顺次连接,得到即为所求。
【答案】,,
【知识点睛】
① 考点定位:坐标系中作关于原点中心对称的多边形;
② 解题方法:多边形关于原点作中心对称,只需要求出每一个顶点的原点对称坐标,描点再顺次连接;
③ 易错提醒:纵坐标为0,对称之后纵坐标仍然是0,不要错写。
考点五 平移、轴对称、旋转综合,图案设计培优
典型例题1(基础型)
题目:风车图案,由一个叶片图形,经过图形变换得到整个风车,每相邻两个叶片夹角90°,这个变换是( )
A.平移 B.轴对称 C.旋转 D.中心对称
解题步骤:
①每一个叶片,可以看作基础叶片绕风车中心,依次旋转90°得到;
②平移只有位置移动,角度不变;轴对称依靠翻折;因此属于旋转变换;
③答案选C。
【答案】C
【知识点睛】
① 考点定位:识别图案的基础变换;
② 解题方法:图案拆解,找到“基础单元”,看单元经过平移、轴对称、旋转哪一类变换重复出现;
③ 易错提醒:把旋转图案误判断为轴对称图案。
典型例题2(提高型)
题目:判断:一个图案先旋转再轴对称,和先轴对称再旋转,得到的图案一定完全相同,这句话是否正确,说明理由。
解题步骤:
①这句话错误;
②平移、轴对称、旋转的组合变换,变换的先后顺序会改变最终图形的位置;
③举反例:一个直角三角形,先旋转90°再作轴对称,与先轴对称再旋转90°,得到图形位置不一致。
【答案】不正确,理由见解析
【知识点睛】
① 考点定位:多种全等变换的组合;
② 解题方法:平移、轴对称、旋转都是全等变换,保证形状大小不变,但是变换顺序改变,最终图形位置会发生改变;
③ 易错提醒:误以为变换顺序不影响结果。
典型例题3(奥数型)
题目:一个旋转对称图形,绕中心旋转一定角度之后可以与自身重合,某图形绕中心最小旋转可以和自身重合,则下面角度当中,该图形旋转之后也一定可以与自身重合的是( )
A. B. C. D.
解题步骤:
①最小旋转角,旋转整数倍,图形与自身重合;
② ,是最小旋转角的整数倍;其余选项不是;
③ 答案选B。
【答案】B
【知识点睛】
① 考点定位:拓展阅读:旋转对称图形;
② 解题方法:旋转对称图形,若最小旋转角度为,旋转(为正整数)都能够和自身重合;中心对称图形是特殊旋转对称图形,最小旋转角180°;
③ 易错提醒:混淆旋转对称图形与中心对称图形概念。
第三部分 数学活动 利用图形变化设计图案,拓展旋转对称图形、全等变换
活动主题
利用平移、轴对称、旋转进行图案设计;探究旋转对称图形、全等变换。
活动目标
1. 能够把复杂图案拆解为基础图形,识别图案用到的全等变换;
2. 自主选取简单基础图形,综合旋转、平移、轴对称设计美术图案;
3. 理解旋转对称图形定义,区分旋转对称图形和中心对称图形,体会全等变换的数学价值。
活动过程
活动一 图案拆解识别变换
任务1:观察风车、窗花等图案,找出图案的“基础图形单元”。
任务2:分析基础单元经过什么变换得到完整图案;记录旋转中心、旋转角度。
任务3:思考:风车是不是中心对称图形,是不是旋转对称图形。
活动二 动手设计图案
任务1:选取一个简单几何图形(三角形、四边形)作为基础图形;
任务2:设定旋转中心、旋转角度,多次旋转基础图形得到主体;
任务3:可以叠加平移、轴对称,完善完整图案;
任务4:小组互相展示,说明自己设计的图案使用了哪些变换。
活动三 探究旋转对称图形
任务1:正六边形,绕中心最少旋转多少度能够与自身重合;
任务2:思考:中心对称图形是不是旋转对称图形?旋转对称图形一定是中心对称图形吗?
任务3:举例生活当中旋转对称图形实例:雪花、风扇叶片。
活动结论
1. 平移、轴对称、旋转都属于全等变换,变换之后图形形状大小完全不变,只改变位置;
2. 旋转对称图形:绕定点旋转一个小于360°的角度之后与自身重合;中心对称图形是特殊的旋转对称图形,最小旋转角180°;但是旋转对称图形不一定是中心对称图形;
3. 现实当中大量装饰图案,都可以通过简单基础图形经过多次图形变换得到。
第四部分 单元易错避坑指南
易错点1:旋转三要素考虑不全,忽略旋转方向
错误示例:“线段绕点旋转90°得到线段”,直接只画出逆时针旋转90°一种情况。
正确分析:题目没有写明方向,要分顺时针90°、逆时针90°两种情况,得到两种不同结果。
修正方法:看到旋转角度,第一反应确认题目有没有给出旋转方向;无方向条件,分类讨论。
易错点2:混淆“中心对称”和“中心对称图形”
错误示例:“平行四边形关于对角线交点中心对称”。
正确分析:平行四边形是中心对称图形;两个平行四边形才可以说成“成中心对称”。
修正方法:看描述对象是一个图形还是两个图形;一个图形:中心对称图形;两个图形之间位置关系:成中心对称。
易错点3:旋转角识别错误,拿图形内部角当成旋转角
错误示例:绕旋转得到,直接拿当作旋转角。
正确分析:旋转角是对应点与旋转中心连线的夹角,即,不是原图内部的角。
修正方法:先锁定谁是对应点,再连接对应点和旋转中心,夹角才是旋转角。
易错点4:三类对称坐标规律记混
错误示例:点关于原点对称点写为,仅仅改变横坐标符号。
正确分析:原点对称,横坐标、纵坐标全部同时取相反数,正确结果。
修正方法:口诀记忆:轴对称纵变号;轴对称横变号;原点对称全部变号。
易错点5:旋转180°和轴对称混淆
错误示例:把绕点旋转180°作图,当成作轴对称。
正确分析:旋转180°(中心对称):对应点连线经过旋转中心,被中心平分;轴对称:对应点连线垂直对称轴,被对称轴平分,变换原理完全不一样。
修正方法:旋转180°作图:连接关键点与旋转中心并且延长一倍长度取对应点,不要作垂线。
易错点6:旋转作图遗漏关键点,不保留作图痕迹
错误示例:多边形旋转作图,只旋转部分顶点,直接手绘图形,没有辅助虚线痕迹。
正确分析:多边形旋转,所有顶点都是关键点,全部需要作出对应点;考试要求保留虚线辅助作图痕迹。
修正方法:旋转作图五步法严格执行,全部顶点作对应点,保留辅助虚线。
第五部分 单元分层进阶达标自测
一、基础夯实篇(共8小题,每小题4分,共32分)
1. 下面现象属于旋转变换的是( )
A.电梯上下运行 B.钟表指针转动 C.推拉窗户 D.汽车直线向前行驶
2. 将绕点顺时针旋转得到,则旋转角等于( )
A. B. C. D.
3. 点关于原点对称的点坐标是( )
A. B. C. D.
4. 下列图形当中,属于中心对称图形的是( )
A.等边三角形 B.等腰梯形 C.矩形 D.正三角形
5. 成中心对称的两个图形,下面说法错误的是( )
A.两个图形全等 B.对称点连线经过对称中心
C.对称点连线被对称中心平分 D.两个图形一定都是中心对称图形
6. 旋转之后发生变化的是( )
A.图形形状 B.图形大小 C.图形位置 D.以上都不变
7. 已知点与关于原点对称,则________。
8. 线段绕端点旋转180°之后得到一条直线,线段长度为6,旋转之后对应线段长度为________。
二、能力进阶篇(共7小题,每小题6分,共42分)
9. 已知绕点逆时针旋转得到。
(1) 写出图中一对旋转角;
(2) 如果,求的长度。
10. 已知点与点关于原点对称,求、的值。
11. 判断下面命题是否正确,并说明理由:
(1) 旋转对称图形一定是中心对称图形;
(2) 中心对称图形一定是旋转对称图形。
12. 如图,中,,,将绕点逆时针旋转得到,若,求的长。
13. 已知一个多边形顶点坐标,,,写出多边形各个顶点关于原点对称的坐标。
14. 作图题:网格中顶点都在格点,请简述画出绕点顺时针旋转90°图形的主要步骤。
15. 已知,两个图形成中心对称,其中一个图形的面积是13,求另一个图形面积,并且写出对称点连线的性质。
三、思维跃迁篇(共5小题,每小题5分,共26分)
16. 将长度为8的线段绕平面内一点旋转90°,没有说明旋转方向,求旋转之后得到线段的长度。
17. 已知绕点旋转之后得到,,,求度数。
18. 已知点关于原点的对称点在第四象限,求的取值范围。
19. 四边形是平行四边形,对角线交于点。求证:平行四边形是中心对称图形。
20.【数学活动拓展】某旋转对称图形绕中心最小旋转能够与自身重合,请直接写出两个也可以使该图形与自身重合的旋转角度。
第六部分 达标自测精准解析
一、基础夯实篇解析
1. 【答案】B
解题步骤:
① 电梯、汽车直线运动属于平移;推拉窗户属于平移;
② 钟表指针绕定点转动,属于旋转。
【知识点睛】
① 考点定位:识别现实当中旋转变换;
② 解题方法:旋转核心:绕一个定点转动一定角度;平移是整体沿直线移动;
③ 易错提醒:区分平移现象和旋转现象。
2. 【答案】B
解题步骤:
① 绕顺时针旋转得到;
② 旋转角等于。
【知识点睛】
① 考点定位:旋转角概念;
② 解题方法:题目给出旋转角度,直接读取旋转角;
③ 易错提醒:不要拿三角形内角当作旋转角。
3. 【答案】C
解题步骤:
① ,原点对称,横纵坐标全部变号;
② 得到。
【知识点睛】
① 考点定位:原点对称点坐标;
② 解题方法:原点对称;
③ 易错提醒:只改变一个坐标符号。
4. 【答案】C
解题步骤:
① 等边三角形、等腰梯形、正三角形旋转180°不能和自身重合;
② 矩形绕对角线交点旋转180°和自身重合,是中心对称图形。
【知识点睛】
① 考点定位:中心对称图形判定;
② 解题方法:旋转180°看是否和原图重合;
③ 易错提醒:等腰梯形不是中心对称图形。
5. 【答案】D
解题步骤:
① 成中心对称两个图形一定全等;对称点连线过对称中心,被平分;
② 成中心对称描述两个图形的位置,并不代表单个图形自身是中心对称图形。
【知识点睛】
① 考点定位:中心对称性质;
② 解题方法:分清“两个图形成中心对称”和“中心对称图形”;
③ 易错提醒:混淆两类概念。
6. 【答案】C
解题步骤:
① 旋转属于全等变换,形状、大小不变;只改变图形位置。
【知识点睛】
① 考点定位:旋转的本质,全等变换;
② 解题方法:旋转只改变位置,不改变大小形状;
③ 易错提醒:误以为旋转改变图形大小。
7. 【答案】2
解题步骤:
① 、关于原点对称;
② 横坐标互为相反数:,得;纵坐标互为相反数:,得;
③ 。
【知识点睛】
① 考点定位:原点对称求参数;
② 解题方法:横纵坐标互为相反数;
③ 易错提醒:符号计算出错。
8. 【答案】6
解题步骤:
① 旋转属于全等变换,线段长度保持不变;
② 原线段长6,旋转之后线段长度依旧为6。
【知识点睛】
① 考点定位:旋转保持线段长度不变;
② 解题方法:旋转只改变位置,线段长度不变;
③ 易错提醒:误认为旋转180°线段长度会翻倍。
二、能力进阶篇解析
9. 【答案】(1)∠AOA1(或∠BOB1、∠COC1);(2)7
解题步骤:
① 旋转角是对应点与旋转中心连线夹角,如;
② 旋转前后图形全等,对应边相等,。
【知识点睛】
① 考点定位:旋转角识别,旋转全等;
② 解题方法:同一旋转所有对应点连线夹角全部等于旋转角;旋转全等对应边相等;
③ 易错提醒:旋转角不唯一,任意一组对应点夹角都可以。
10. 【答案】a=−3,b=9
解题步骤:
① 、关于原点对称,则,;
② ,解得;
③ ,解得。
【知识点睛】
① 考点定位:原点对称参数计算;
② 解题方法:两点关于原点对称,横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数;
③ 易错提醒:列等式符号处理错误。
11. 【答案】(1)错误;(2)正确
解题步骤:
① (1)旋转对称图形最小旋转角不一定180°,比如正六边形最小旋转60°,是旋转对称图形,但旋转180°也重合;正五边形最小旋转72°,旋转180°不能重合,不是中心对称图形;命题错误。
② (2)中心对称图形最小旋转角180°,属于旋转对称图形,命题正确。
【知识点睛】
① 考点定位:旋转对称图形、中心对称图形概念辨析;
② 解题方法:旋转对称图形最小旋转角可以是任意小于360°角度;中心对称图形是特殊旋转对称图形;
③ 易错提醒:认为两者等价。
12. 【答案】5
解题步骤:
① 绕旋转得到,旋转前后三角形全等;
② 。
【知识点睛】
① 考点定位:旋转全等性质;
② 解题方法:旋转不改变线段长度,直接对应相等;
③ 易错提醒:不要拿旋转角度参与线段计算。
13. 【答案】(1,−2),(3,0),(2,2)
解题步骤:
① 原点对称;
② 原点对称;
③ 原点对称。
【知识点睛】
① 考点定位:多边形顶点原点对称坐标;
② 解题方法:每个顶点横纵坐标同时变号;
③ 易错提醒:纵坐标为0,对称依旧是0。
14. 【答案】作图步骤见解析
解题步骤:
① 确定旋转三要素:旋转中心点,顺时针方向,旋转角90°;
② 找出关键点、;
③ 在网格中将线段、绕点顺时针旋转90°,数网格格子得到对应点、;
④ 顺次连接、、,保留网格辅助虚线痕迹。
【知识点睛】
① 考点定位:网格旋转作图;
② 解题方法:网格90°旋转,横竖线段互相转换,数格子定位对应点;
③ 易错提醒:旋转中心是,不要误选别的点。
15. 【答案】面积13;对称点连线经过对称中心,并且被对称中心平分
解题步骤:
① 成中心对称两个图形全等,面积相等,另一个图形面积等于13;
② 中心对称性质:所有对称点的连线经过对称中心,并且被对称中心平分。
【知识点睛】
① 考点定位:中心对称的性质;
② 解题方法:成中心对称⇒全等;牢记对称点连线性质;
③ 易错提醒:面积不要乘以2。
三、思维跃迁篇解析
16. 【答案】8
解题步骤:
① 旋转不管顺时针还是逆时针,旋转属于全等变换;
② 旋转只改变位置,线段长度不变;原长8,旋转后线段长依旧为8。
【知识点睛】
① 考点定位:旋转不变量;
② 解题方法:旋转方向只改变位置,不改变线段长度;
③ 易错提醒:被没有说明方向迷惑,以为长度变化。
17. 【答案】110∘
解题步骤:
① 绕点旋转到;
② 、都等于旋转角;
③ ,所以。
【知识点睛】
① 考点定位:旋转角;
② 解题方法:同一个旋转,全部对应点连线夹角等于旋转角,与原图内部角度无关;
③ 易错提醒:错误拿参与运算。
18. 【答案】
解题步骤:
① 关于原点对称点为;
② 在第四象限,则横坐标大于 0,纵坐标小于 0;
③ 列不等式组:,;
④ 解得且,综上,的取值范围是。
【知识点睛】
① 考点定位:原点对称结合象限不等式;
② 解题方法:先写出对称点坐标,再利用象限横纵坐标符号列不等式组;
③ 易错提醒:解不等式符号方向出错。
19. 【答案】证明见解析
解题步骤:
① 平行四边形对角线互相平分,对角线交点为;
② 平行四边形任意一个顶点绕点旋转180°之后,恰好到达对角顶点;
③ 整个平行四边形绕对角线交点旋转180°,与自身完全重合;
④ 根据定义,平行四边形是中心对称图形。
【知识点睛】
① 考点定位:中心对称图形证明;
② 解题方法:使用定义,证明图形绕某点旋转180°之后与自身重合;
③ 易错提醒:只说对角线平分,缺少旋转180°重合的关键条件。
20. 【答案】90∘、135∘(答案不唯一,只要是45°的正整数倍即可)
解题步骤:
① 最小旋转角;
② 旋转(为正整数),图形都与自身重合;
③ 例如、、均可。
【知识点睛】
① 考点定位:数学活动拓展,旋转对称图形;
② 解题方法:最小旋转角的整数倍,旋转之后图形和自身重合;
③ 易错提醒:写不是45°倍数的角度。
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