4.2 图形变换与坐标变化 课时作业 2026-2027学年苏科版数学八年级上册
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
初中数学苏科版八年级上册第4章“图形变换与坐标变化”同步练,分层设计清晰,从单一知识点巩固到综合应用再到拓展探究,梯度合理,适配新授课知识内化与能力进阶,渗透数形结合思想。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|点的平移、轴对称(x轴、y轴)、原点对称的坐标规律|选择/填空/解答题对应单一知识点,如点对称坐标直接应用,强化运算能力与几何直观|
|能力提升|图形平移与对称的综合变换、坐标变化规律逆向推理|含平移规律迁移(如线段平移求对应点)、对称与象限结合题,培养推理意识与模型意识|
|拓展探究|位似变换、直线对称等拓展内容|通过坐标缩放、非坐标轴直线对称探究,发展创新意识与批判性思维|
内容正文:
4.2 图形变换与坐标变化 课时作业
苏科版 · 八年级上册 · 第4章 平面直角坐标系
班级:__________ 姓名:__________ 学号:__________ 用时:______分钟
一、学习目标
1.掌握点和图形在平面直角坐标系中平移时坐标的变化规律.
2.掌握关于 x 轴、y 轴对称的点的坐标特征,了解关于原点对称的点的坐标特征.
3.能根据坐标的变化判断图形的变换方式,能在坐标系中画出变换后的图形.
4.经历“图形变换 ⇄ 坐标变化”的探究过程,体会数形结合思想.
二、知识梳理
知识点1 点的平移与坐标变化
在平面直角坐标系中,将点 P(x,y):
向右平移 a 个单位长度,对应点为 (x+a,y);向左平移 a 个单位长度,对应点为 (x-a,y);
向上平移 b 个单位长度,对应点为 (x,y+b);向下平移 b 个单位长度,对应点为 (x,y-b).(a>0,b>0)
口诀:左右平移,横坐标“右加左减”,纵坐标不变;上下平移,纵坐标“上加下减”,横坐标不变.
知识点2 图形的平移与坐标变化
图形平移时,图形上每个点都按相同的方向、移动相同的距离.
(1)若图形上各点的横坐标都加上(或减去)一个正数 a,纵坐标不变,则图形向右(或向左)平移 a 个单位长度;
(2)若图形上各点的纵坐标都加上(或减去)一个正数 b,横坐标不变,则图形向上(或向下)平移 b 个单位长度.
平移前后图形的形状、大小都不改变,对应线段平行(或在同一直线上)且相等.
知识点3 轴对称、中心对称与坐标变化
点 P(a,b) 关于 x 轴对称的点为 P₁(a,-b)——横坐标不变,纵坐标互为相反数;
点 P(a,b) 关于 y 轴对称的点为 P₂(-a,b)——纵坐标不变,横坐标互为相反数;
点 P(a,b) 关于原点对称的点为 P₃(-a,-b)——横、纵坐标都互为相反数(即将点 P 绕原点旋转 180°).
口诀:关于谁对称谁不变,另一个变号;关于原点对称都变号.
图1 点的对称变换
知识点4 由坐标变化判断图形变换
坐标变化
图形变换
(x,y)→(x+a,y+b)
平移(先左右、后上下,顺序可交换)
(x,y)→(x,-y)
关于 x 轴对称
(x,y)→(-x,y)
关于 y 轴对称
(x,y)→(-x,-y)
关于原点对称(绕原点旋转 180°)
(x,y)→(2x,2y)
以原点为位似中心放大为原来的 2 倍(拓展了解)
三、典例精析
【例1】将点 A(-2,3) 先向右平移 4 个单位长度,再向下平移 5 个单位长度,得到点 A',求点 A' 的坐标.
【解答】向右平移 4 个单位长度,横坐标加 4:-2+4=2;向下平移 5 个单位长度,纵坐标减 5:3-5=-2.所以 A'(2,-2).
【例2】已知点 P(a+1,2) 与点 Q(3,b-1) 关于 x 轴对称,求 a、b 的值.
【解答】关于 x 轴对称的两点,横坐标相同,纵坐标互为相反数.所以 a+1=3,b-1=-2,解得 a=2,b=-1.
【例3】线段 AB 的两个端点为 A(-1,2)、B(2,0),将线段 AB 平移后,点 A 的对应点为 A'(3,1),求点 B 的对应点 B' 的坐标.
【分析】先由 A→A' 找出平移规律,再把同样的规律用于点 B.
【解答】由 A(-1,2)→A'(3,1),横坐标增加 4,纵坐标减少 1,即线段 AB 向右平移 4 个单位长度、向下平移 1 个单位长度.所以 B'(2+4,0-1),即 B'(6,-1).
【方法点拨】“对应点坐标之差相同”是平移的本质特征,已知一组对应点即可确定平移规律.
四、基础巩固
(一)选择题
1.点 (3,-2) 关于 x 轴对称的点的坐标是( )
A.(-3,-2) B.(3,2) C.(-3,2) D.(2,-3)
2.将点 P(-1,4) 向下平移 3 个单位长度,得到的点的坐标是( )
A.(-4,4) B.(2,4) C.(-1,1) D.(-1,7)
3.点 M(-5,2) 关于 y 轴对称的点的坐标是( )
A.(-5,-2) B.(5,-2) C.(2,-5) D.(5,2)
4.将△ABC 各顶点的横坐标都减去 3,纵坐标不变,所得图形与原图形相比( )
A.向左平移了 3 个单位长度 B.向右平移了 3 个单位长度
C.向上平移了 3 个单位长度 D.向下平移了 3 个单位长度
5.点 A(2,-3) 关于原点对称的点的坐标是( )
A.(2,3) B.(-2,3) C.(-2,-3) D.(-3,2)
6.若点 P(m,3) 与点 Q(-2,n) 关于 y 轴对称,则 m+n 的值为( )
A.-5 B.1 C.5 D.-1
(二)填空题
7.将点 (4,-1) 向左平移 6 个单位长度后,得到的点的坐标是______.
8.点 B(-3,5) 关于 x 轴对称的点的坐标是______,关于原点对称的点的坐标是______.
9.将点 P(,-2) 向上平移 个单位长度得到点 P',则点 P' 的坐标是______,它在第______象限.
10.线段 AB 的端点 A(1,2)、B(3,-1),平移后点 A 的对应点为 A'(-2,4),则点 B 的对应点 B' 的坐标是______.
11.若点 P(a,b) 在第二象限,则点 P 关于 x 轴对称的点在第______象限.
12.点 A(-3,4) 与它关于 y 轴对称的点之间的距离是______.
(三)解答题
13.如图2,△ABC 的顶点坐标分别为 A(-4,1)、B(-1,1)、C(-2,3).
图2
(1)画出将△ABC 先向右平移 5 个单位长度、再向下平移 3 个单位长度后得到的△A'B'C',并写出 A'、B'、C' 的坐标;
(2)求△ABC 的面积.
14.如图3,△DEF 的顶点坐标分别为 D(1,1)、E(4,2)、F(2,4).
图3
(1)画出△DEF 关于 y 轴对称的△D₁E₁F₁,并写出各顶点的坐标;
(2)画出△DEF 关于 x 轴对称的△D₂E₂F₂,并写出各顶点的坐标.
15.已知点 A(2a-b,5+a) 与点 B(2b-1,-a+b) 关于 x 轴对称,求 a、b 的值及 a+b 的值.
五、能力提升
16.如图4,线段 AB 经过平移得到线段 A'B',其中 A(-3,2)、B(-1,-1) 的对应点分别为 A'(1,4)、B'(3,1).若线段 AB 上一点 P(m,n) 经过同样的平移,则其对应点 P' 的坐标为( )
图4
A.(m-4,n-2) B.(m+4,n+2) C.(m+2,n+4) D.(m-2,n+4)
17.若点 P(2-a,3a+6) 关于原点对称的点在第四象限,则 a 的取值范围是( )
A.a>2 B.a<-2 C.-2<a<2 D.a>-2
18.将点 A(m,n) 先向左平移 2 个单位长度,再作关于 x 轴的对称,得到点 (-1,3),则 m=______,n=______.
19.△ABC 的顶点为 A(0,0)、B(4,0)、C(1,3),将△ABC 平移后,点 A 的对应点为 A'(-2,1),则点 C 的对应点 C' 的坐标为______,△A'B'C' 的面积为______.
20.在平面直角坐标系中,四边形 ABCD 的顶点为 A(1,1)、B(3,1)、C(4,3)、D(2,3).
(1)将四边形 ABCD 先作关于 y 轴的对称,再向下平移 4 个单位长度,得到四边形 A₂B₂C₂D₂,写出 A₂、B₂、C₂、D₂ 的坐标;
(2)求四边形 ABCD 的面积;
(3)四边形 A₂B₂C₂D₂ 能否由四边形 ABCD 经过一次平移得到?请说明理由.
21.在平面直角坐标系中,点 P₁(2,1) 关于 y 轴的对称点为 P₂,P₂ 关于 x 轴的对称点为 P₃,P₃ 关于 y 轴的对称点为 P₄,P₄ 关于 x 轴的对称点为 P₅,……,按此规律继续下去.
(1)写出 P₂、P₃、P₄、P₅ 的坐标;
(2)求点 P₂₀₂₆ 的坐标.
六、拓展探究
22.如图5,△OAB 的顶点为 O(0,0)、A(2,0)、B(1,2).
图5
(1)将△OAB 各顶点的横坐标、纵坐标都乘 2,得到△OA'B',画出△OA'B',并求△OA'B' 与△OAB 的面积之比;
(2)将△OAB 各顶点的纵坐标不变、横坐标都乘 -1,得到△OA₁B₁,画出△OA₁B₁,并说明△OA₁B₁ 与△OAB 有怎样的位置关系.
23.【阅读探究】如图6,直线 l 经过点 (1,0) 且平行于 y 轴,点 P(-2,3) 关于直线 l 的对称点为 Q.
图6
(1)求点 Q 的坐标;
(2)若点 M(a,b) 关于直线 l 的对称点为 N,用含 a、b 的式子表示点 N 的坐标.
参考答案与解析
四、基础巩固
1.B
【解析】关于 x 轴对称,横坐标不变,纵坐标变为相反数,得 (3,2).
2.C
【解析】向下平移 3 个单位长度,横坐标不变,纵坐标减 3:4-3=1,得 (-1,1).
3.D
【解析】关于 y 轴对称,纵坐标不变,横坐标变为相反数,得 (5,2).
4.A
【解析】横坐标减去 3、纵坐标不变,说明图形上每个点都向左移动了 3 个单位长度.
5.B
【解析】关于原点对称,横、纵坐标都变为相反数,得 (-2,3).
6.C
【解析】关于 y 轴对称,横坐标互为相反数,纵坐标相等,所以 m=2,n=3,m+n=5.
7.(-2,-1)
【解析】4-6=-2,纵坐标不变.
8.(-3,-5);(3,-5)
【解析】关于 x 轴对称只改变纵坐标的符号;关于原点对称横、纵坐标的符号都改变.
9.(,);一
【解析】纵坐标 -2+=,横坐标不变,所以 P'(,),横、纵坐标都为正,在第一象限.
10.(0,1)
【解析】A(1,2)→A'(-2,4),横坐标减 3,纵坐标加 2.所以 B'(3-3,-1+2)=(0,1).
11.三
【解析】点 P 在第二象限,则 a<0,b>0.P 关于 x 轴的对称点为 (a,-b),其中 a<0,-b<0,在第三象限.
12.6
【解析】点 A(-3,4) 关于 y 轴的对称点为 (3,4),两点纵坐标相同,距离为 3-(-3)=6.
13.【答案】(1)如图7,A'(1,-2),B'(4,-2),C'(3,0);(2)3.
图7
【解析】(1)横坐标加 5,纵坐标减 3:A'(-4+5,1-3)=(1,-2),B'(-1+5,1-3)=(4,-2),C'(-2+5,3-3)=(3,0).
(2)AB∥x 轴,AB=-1-(-4)=3,点 C 到 AB 的距离为 3-1=2,所以 S△ABC=×3×2=3.
14.【答案】如图8.
图8
(1)D₁(-1,1),E₁(-4,2),F₁(-2,4);
(2)D₂(1,-1),E₂(4,-2),F₂(2,-4).
【解析】关于 y 轴对称,把各点横坐标变为相反数;关于 x 轴对称,把各点纵坐标变为相反数.先求出对应点坐标,再描点连线.
15.【答案】a=-8,b=-5,a+b=-13.
【解析】关于 x 轴对称的两点横坐标相等、纵坐标互为相反数,所以
2a-b=2b-1 ①,5+a=-(-a+b) ②.
由②得 5+a=a-b,所以 b=-5.代入①得 2a+5=-11,解得 a=-8.
检验:A(-11,-3),B(-11,3),确实关于 x 轴对称.所以 a+b=-8+(-5)=-13.
五、能力提升
16.B
【解析】由 A(-3,2)→A'(1,4),横坐标加 4,纵坐标加 2(B→B' 同样满足),所以 P(m,n)→P'(m+4,n+2).
17.A
【解析】点 P 关于原点对称的点为 (a-2,-3a-6).它在第四象限,所以 a-2>0 且 -3a-6<0,解得 a>2 且 a>-2,所以 a>2.
18.1;-3
【解析】点 A 向左平移 2 个单位长度得 (m-2,n),再关于 x 轴对称得 (m-2,-n).所以 m-2=-1,-n=3,得 m=1,n=-3.
19.(-1,4);6
【解析】A(0,0)→A'(-2,1),横坐标减 2,纵坐标加 1,所以 C'(1-2,3+1)=(-1,4).平移不改变图形的大小,S△A'B'C'=S△ABC=×4×3=6.
20.【答案】(1)A₂(-1,-3),B₂(-3,-3),C₂(-4,-1),D₂(-2,-1);(2)4;(3)不能.
图9
【解析】(1)关于 y 轴对称得 A₁(-1,1),B₁(-3,1),C₁(-4,3),D₁(-2,3);再向下平移 4 个单位长度,纵坐标都减 4,得到答案中的坐标(如图9).
(2)AB∥x 轴,AB=2,点 D、C 到 AB 的距离都是 2,四边形 ABCD 是平行四边形,面积为 2×2=4.
(3)不能.若是一次平移,各对应点的坐标变化应完全相同.A(1,1)→A₂(-1,-3),横坐标减少 2;B(3,1)→B₂(-3,-3),横坐标减少 6,变化不同,所以不能由一次平移得到.
21.【答案】(1)P₂(-2,1),P₃(-2,-1),P₄(2,-1),P₅(2,1);(2)P₂₀₂₆(-2,1).
【解析】(1)按规律依次求得.
(2)P₅ 与 P₁ 重合,所以点的坐标每 4 个一循环.2026÷4=506……2,所以 P₂₀₂₆ 与 P₂ 的坐标相同,为 (-2,1).
六、拓展探究
22.【答案】如图10.
图10
(1)A'(4,0),B'(2,4).S△OAB=×2×2=2,S△OA'B'=×4×4=8,面积之比为 8∶2=4∶1.
(2)A₁(-2,0),B₁(-1,2).△OA₁B₁ 与△OAB 关于 y 轴对称.
【总结】横、纵坐标都乘 2,图形的边长变为原来的 2 倍,面积变为原来的 4 倍;横坐标乘 -1、纵坐标不变,图形沿 y 轴翻折.
23.【答案】(1)Q(4,3);(2)N(2-a,b).
【解析】(1)如图6,PQ⊥l,垂足为 M(1,3),且 PM=QM.PM=1-(-2)=3,所以点 Q 的横坐标为 1+3=4,纵坐标仍为 3,即 Q(4,3).
(2)设 N(x,b),由对称性,直线 l 上的对应点横坐标 1 是 a 与 x 的“中点”,即 x-1=1-a,所以 x=2-a,N(2-a,b).
验证:当 a=-2 时,2-(-2)=4,与(1)结果一致.
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