人教数学九年级上册-中心对称知识讲解人教版
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专题23.4 中心对称(知识讲解)
【学习目标】
1、理解中心对称和中心对称图形的定义和性质,掌握他们之间的区别和联系;
2、掌握关于原点对称的点的坐标特征,以及如何求对称点的坐标;
3、探索图形之间的变化关系(轴对称、平移、旋转及其组合),灵活运用轴对称、
平移和旋转的组合进行图案设计.【要点梳理】
要点一、中心对称和中心对称图形
1.中心对称: 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. 这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点.特别说明:(1)有两个图形,能够完全重合,即形状大小都相同;(2)位置必须满足一个条件:将其中一个图形绕着某一个点旋转180°能够与另一个图形重合 (全等图形不一定是中心对称的,而中心对称的两个图形一定是全等的) .2.中心对称图形: 把一个图形绕着某一个点旋转180°,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.特别说明:(1)中心对称图形指的是一个图形;(2)线段,平行四边形,圆等等都是中心对称图形.3.中心对称与中心对称图形的区别与联系:中心对称中心对称图形
区
别①指两个全等图形之间的
相互位置关系.②对称中心不定.①指一个图形本身成中心
对称.
②对称中心是图形自身或
内部的点.
联
系如果将中心对称的两个图
形看成一个整体(一个图
形),那么这个图形就是中
心对称图形.如果把中心对称图形对称
的部分看成是两个图形,
那么它们又关于中心对
称.
要点二、关于原点对称的点的坐标特征
关于原点对称的两个点的横、纵坐标均互为相反数.即点关于原点的对称点坐标为,反之也成立.要点三、中心对称、轴对称、旋转对称1.中心对称图形与旋转对称图形的比较:
2.中心对称图形与轴对称图形比较:
特别说明:中心对称图形是特殊的旋转对称图形;掌握三种图形的不同点和共同
点是灵活运用的前提.
【典型例题】类型一、中心对称图形与轴对称图形的识别
1.1.下列四个银行标志中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A
.B
.C
.D
.
【答案】A
【分析】在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,
这样的图形叫做轴对称图形;在平面内,如果把一个图形绕某个点旋转180°后,能与原图
形重合,那么就说这个图形是中心对称图形.根据轴对称图形和中心对称图形的概念分析
判断即可.
解:A. 既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
B.是轴对称图形,但不是中心对称图形,故不符合题意;
C.既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故不符合题意;
D. 是中心对称图形,但不是轴对称图形,故不符合题意.
故选:A.
【点拨】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形的知识,理解轴对称图形和中心
对称图形的概念是解题关键.
举一反三:
【变式1】 习近平主席在2022年新年贺词中提到“人不负青山,青山定不负人”,一
语道出“人与自然和谐共生”的至简大道.下列有关环保的四个图形中,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进行判断即可;
解:在平面内,把一个图形绕着某个点旋转180°,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;
故符合题意的是选项B;
故选:B.
【点拨】本题主要考查中心对称图形的概念,掌握中心对称图形的概念是解题的关
键.
【变式2】 下列图形既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A
. B
. C
. D
.【答案】B
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的定义判断即可.
解:A、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故A选项错误;
B、该图形既是轴对称图形,也是中心对称图形,故B选项正确;
C、该图形不是轴对称图形,是中心对称图形,故C选项错误;
D、该图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故D选项错误.
故答案为B.
【点拨】本题主要考查了中心对称图形与轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻
找对称轴,中心对称图形是要寻找对称中心旋转180度后与原图重合.类型二、利用中心对称图形作图
2.如图,在正方形网格中,的顶点在格点上,请仅用无刻度直尺完成以ABCA下作图(保留作图痕迹).
(1)在图1中,作关于点对称的;ABCAOABCV
(2)在图2中,作绕点顺时针旋转一定角度后,顶点仍在格点上ABCAA
的.ABCV
【分析】
(1)分别作出A,B,C三点关于O点对称的点,,,然后顺次连接即可得ABC
;ABCV
(2)计算得出AB=,AC=5,再根据旋转作图即可.25
解:(1)如图1所示;
(2)根据勾股定理可计算出AB=,AC=5,再作图,如图2所示.25
【点拨】本题考查复杂-应用与设计,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用数形结
合的思想解决问题.
举一反三:
【变式1】如图所示的两个图形成中心对称,请找出它的对称中点.
【分析】根据关于中心对称的两个图形,对应点的连线都经过对称中心作图.
解:连接CC′,BB′,两条线段相交于当O,
则点O即为对称中点.
【点拨】本题考查的是中心对称的性质,掌握关于中心对称的两个图形,对应点的连
线都经过对称中心,并且被对称中心平分是解题的关键.
【变式2】 在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,建立如图所示的平面直
角坐标系△ABC是格点三角形(顶点在网格线的交点上)
(1)先作△ABC关于原点O成中心对称的△A1B1C1,再把△A1B1C1向上平移4个单
位长度得到△A2B2C2;
(2)△A2B2C2与△ABC是否关于某点成中心对称?若是,直接写出对称中心的坐标;
若不是,请说明理由.
【答案】(1)画图见分析;(2)(0,2).
解:分析:(1)根据中心对称和平移性质分别作出变换后三顶点的对应点,再顺次连
接可得;
(2)根据中心对称的概念即可判断.
详解:(1)如图所示,△A1B1C1和△A2B2C2即为所求;
(2)由图可知,△A2B2C2与△ABC关于点(0,2)成中心对称.
【点拨】本题考查了中心对称作图和平移作图,熟练掌握中心对称的性质和平移的性
质是解答本题的关键. 中心对称的性质:①关于中心对称的两个图形能够完全重合;②关
于中心对称的两个图形,对应点的连线都经过对称中心,并且被对称中心平分.
类型三、利用中心对称图形性质求值
3.如图,与关于O点中心对称,点E、F在线段AC上,且ABOACDO△
AF=CE.
求证:FD=BE.
【分析】根据中心对称得出OB=OD,OA=OC,求出OF=OE,根据SAS推出△
DOF≌△BOE即可.
证明:∵△ABO与△CDO关于O点中心对称,∴OB=OD,OA=OC.
∵AF=CE,∴OF=OE.
∵在△DOF和△BOE中,,BOEOBODDOFOFOE
∴△DOF≌△BOE(SAS).
∴FD=BE.
举一反三:
【变式1】如图,在中,D为BC上任一点,交AB于点ABCA//DEAC
交AC于点F,求证:点关于AD的中点对称.//EDFAB,EF,
试题分析:根据题意推知四边形AEDF是平行四边形,则该四边形关于点O对称.
证明:如图,连接EF交于点O.
交AB与交AC于F,//DEAC//EDFAB,
四边形AEDF是平行四边形,
点关于AD的中点对称. EF,
【变式2】如图,D是△ABC边BC的中点,连接AD并延长到点E,使DE=AD,连接
BE.
(1)图中哪两个图形成中心对称;
(2)若△ADC的面积为4,求△ABE的面积.
【答案】(1)图中△ADC和三角形EDB成中心对称;(2)8.
【分析】
(1)直接利用中心对称的定义写出答案即可;
(2)根据成中心对称的图形的两个图形全等确定三角形BDE的面积,根据等底同高
确定ABD的面积,从而确定ABE的面积.
解:(1)图中△ADC和三角形EDB成中心对称;
(2)∵△ADC和三角形EDB成中心对称,△ADC的面积为4,
∴△EDB的面积也为4,
∵D为BC的中点,
∴△ABD的面积也为4,
所以△ABE的面积为8.
【点拨】本题考查了中心对称的定义,解题的关键是了解中心对称的定义,难度较
小.类型四、坐标系中的中心对称图形
4、在平面直角坐标系中,△ABC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△ABC和△A1B1C1关于原点O成中心对称图形,画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕着点A顺时针旋转90°,画出旋转后得到的△AB2C2;
(3)在x轴上存在一点P,满足点P到点B1与点C1距离之和最小,请直接写出P
B1+P C1的最小值为 .
【答案】(1)画图见分析;(2)画图见分析;(3)26
【分析】
(1)根据关于原点中心对称的点的坐标特征,分别描出点A、B、C的对应点
A1、B1、C1,即可得到△A1B1C1;
(2)利用网格特点,根据旋转的性质画出点A、B旋转后的对应点A2、B2,即可得到
△A2B2C;
(3)作C1(或B1)点关于x轴的对称点,根据勾股定理即可求解.
解:(1)(2)如图所示
(3)如图,
作C1点关于x轴的对称点C4
在RtΔC4DB1中,C4B1= 221526故答案为:.26
举一反三:
【变式1】已知点P(x,y)的坐标满足方程(x+3)2+=0,求点P分别关于x4y
轴,y轴以及原点的对称点坐标.
【答案】点P关于x轴,y轴以及原点的对称点坐标分别为(﹣3,4),(3,﹣4),
(3,4).
【分析】先根据非负数的性质通过方程式求得、的值,即得到点的坐标,然后xyP
求点分别关于轴,轴以及原点的对称点坐标.Pxy