图形的平移、旋转与对称

平移旋转与对称平移、旋转和对称是几何学中常见的变换形式，在数学中有着重要的应用和研究价值。

本文将介绍平移、旋转和对称的基本概念、性质以及它们之间的关系。

一、平移平移是指将一个图形在平面上沿着某个方向移动一定的距离，移动后的图形与原来的图形形状完全相同。

我们可以通过向量来描述平移。

设有平面上的一点A，平移的向量为v，则A点平移后得到的点A'可表示为A + v。

简单来说，平移是保持形状不变的移动。

平移的性质：1. 平移不改变图形的形状和大小，只改变图形的位置。

2. 平移保持图形上的任意两点之间的距离和夹角不变。

3. 平移具有可逆性，即可以通过反向平移将图形移回原来的位置。

二、旋转旋转是指将一个图形绕着某个点或某条线旋转一定的角度，使得旋转后的图形在形状上与原来的图形相似。

我们可以通过旋转矩阵来描述旋转变换。

设有平面上的一点A，绕O点逆时针旋转θ度后得到的点A'可表示为：[x' y'] = [cosθ -sinθ] [x - x0] + [x0][y - y0]其中(x0, y0)为旋转中心坐标。

旋转的性质：1. 旋转不改变图形的大小，只改变图形的位置和方向。

2. 绕同一个点旋转的图形之间的大小和形状相似。

3. 旋转保持图形上的任意两点之间的距离和夹角不变。

4. 旋转也具有可逆性，即可以通过逆时针旋转将图形旋转回原来的位置。

三、对称对称是指将一个图形中的点绕着一个轴进行翻转，使得翻转后的图形与原来的图形完全重合。

我们可以通过对称轴来描述对称变换。

设有平面上的一点A，关于对称轴l对称后得到的点A'可表示为A' = 2l - A。

简单来说，对称是保持形状不变的镜像变换。

对称的性质：1. 对称不改变图形的大小和方向，只改变图形的位置。

2. 关于直线对称的图形之间的大小和形状完全相同。

3. 对称保持图形上的任意两点关于对称轴的距离不变。

4. 对称具有可逆性，即可以通过再次对称将图形还原到原来的位置。

二、图形的平移、旋转与轴对称1.图形的平移●平移的定义：平移是指在同一平面内，将一个图形整体按照某个直线方向移动一定距离的图形运动。

●平移两要素：平移的方向、平移的距离●平移前的图形：画虚线；箭头：表示平移的方向；平移后的图形：画实线。

●注意：平移几格不是原图形与平移后图形之间的格数，而是指图形的对应点之间的格数。

●关键点：一般是图形的各顶点或线段的交点。

●注意：平移前后，图形的大小、形状、方向都不变，只是位置变了。

●画平移后图形的方法：①找关键点②定平移方向、距离③找对应点④依次连线。

2.图形的旋转●旋转的定义：旋转是指在平面内，将某个图形绕一个定点沿某个方向旋转一个角度的图形运动。

这个定点称为旋转中心，旋转的角度称为旋转角度。

●旋转三要素①旋转中心：点/轴②旋转方向：顺时针方向/逆时针方向③旋转角度●怎样描述图形的旋转：将某图形绕某点沿某时针方向旋转某度到某位置。

●画旋转后图形的方法：①找旋转中心②找准关键线段③旋转关键线段④画出旋转后的图形●旋转中心：一般是两个图形的公共点●关键线段：过旋转中心的线段。

为了保证旋转角度，一般选与方格纸重合的线段作为关键线段。

●注意：旋转前后，图形的大小、形状都不发生改变，但位置和方向一般会发生变化。

3.轴对称图形●定义：轴对称图形沿一条直线对折后，两部分能完全重合，折痕所在的直线叫做它的对称轴（对称轴画虚线，画超出图形）。

●轴对称图形至少有一条对称轴。

●轴对称图形中每一组对称点到对称轴的距离相等。

●轴对称图形中对称点的连线与对称轴互相垂直。

●轴对称图形和对称轴的数量：①正方形（4条对称轴）②长方形（2条对称轴）③等腰三角形（1条对称轴）④等边三角形也叫正三角形（3条对称轴）⑤菱形（2条对称轴）⑥圆形（无数条对称轴）⑦等腰梯形（1条对称轴）⑧五角星（5条对称轴）⑨正五边形（5条对称轴）●生活中的轴对称图形或轴对称现象：京剧脸谱、剪纸、国徽、天坛、北京故宫、凯旋门、蝴蝶、空调、人的五官和身体等●画对称轴的方法：①找一组对应点②画对应点间线段的中垂线③画虚线●画轴对称图形另一半的方法：①找关键点②定对称点③依次连线（一般画虚线）4.设计图案●利用平移设计图案的方法：①选好基本图形②确定平移的方向③确定平移的距离④进行多次平移●利用旋转设计图案的方法：①选和基本图形②确定旋转方向和角度③确定旋转中心④依次画出每次旋转后的图形●利用轴对称设计图案的方法：①选好基本图形②确定对称轴③画出基本图形的另一半5.探索规律●观察图形变化时，先确定变化方式（平移、旋转或轴对称），再确定位置变化的规律。

平移旋转和对称的基本概念平移、旋转和对称是数学中的基本概念，它们在几何学、代数学以及实际生活中具有重要的应用。

本文将通过解释这些概念的意义和原理，以及它们在不同领域的应用，来帮助读者更好地理解和运用这些数学概念。

1. 平移的概念与应用平移是指在平面上将一个图形移动到另一个位置，移动的距离和方向保持不变。

例如，我们可以将一个正方形从原来的位置移动到其他位置，而它的边长、面积和角度并不改变。

平移可以用向量来表示，通过将所有的点都按照相同的向量进行平移即可。

平移在几何学中有广泛的应用。

例如，在设计建筑物时，建筑师可以通过平移来确定各个房间的位置和相对位置，从而在平面上合理地布局。

另外，在计算机图形学中，平移也是实现图像移动和交互的重要手段，通过改变图像的位置实现动画效果。

2. 旋转的概念与应用旋转是指以某个中心点为基准，将图形按照一定角度旋转。

旋转使得图形的形状保持不变，只是在空间中发生了位置的改变。

旋转可以用角度来表示，通过将图形中的每个点绕着中心点旋转相同的角度即可。

旋转在几何学中也有很多应用。

在地理学中，地球的自转和公转使得我们能够感知到昼夜的变化和季节的交替。

在艺术作品和设计中，旋转被广泛地运用，例如一幅画中的旋转图案或者轮廓线。

3. 对称的概念与应用对称是指一个图形在某个中心点或者轴线的两侧是完全相同的。

简单来说，我们可以把一个图形沿着中心点或轴线对折，两边的形状是相同的，就可以说这个图形具有对称性。

对称可以分为平面对称和轴对称。

对称在几何学和物理学中有广泛的应用。

在几何学中，对称是图形重要特征之一，通过对称性质可以简化计算和分析。

在物理学中，许多物理现象都具有对称性，例如轨道运动、电磁场分布等，通过对称性原理可以简化实际问题的求解。

通过对平移、旋转和对称的解释和应用，我们不仅能够更好地理解和运用这些基本概念，还能够在实际生活中发现它们的应用。

几何学中的这些基本概念贯穿了数学的各个领域，并且具有广泛的实际应用，对我们的日常生活和学习有着重要的影响。

几何变换的特点认识平移旋转和对称的性质几何变换的特点：认识平移、旋转和对称的性质几何变换是数学中对图形进行变换、移动或者改变形状的操作。

它是研究几何性质和图像的重要方法之一。

本文将重点讨论几何变换中的平移、旋转和对称三种基本变换，并阐述它们的特点和性质。

一、平移平移是指将图形在平面上沿着某个方向移动一定的距离，保持图形内部各点之间的相对位置不变。

平移的特点有：1. 平移是保形变换，即图形的形状不发生改变，只是位置发生了移动。

例如，一个正方形经过平移后仍然是一个正方形。

2. 平移是等距变换，即原图形和移动后的图形之间的距离保持不变。

例如，一个直角三角形经过平移后，各边之间的夹角大小不变。

3. 平移满足能够叠加的性质，即若干次平移变换的次序可以改变，但最终的结果是相同的。

例如，图形先向右平移再向上平移，与先向上平移再向右平移的结果是相同的。

二、旋转旋转是指将图形围绕某个点进行旋转，使得图形的各点相对于旋转中心点保持一定的角度不变。

旋转的特点有：1. 旋转同样是保形变换，即图形的形状不发生改变，只是位置和旋转方向发生变化。

例如，一个正三角形经过旋转后仍然是一个正三角形。

2. 旋转是等角变换，即旋转前后的角度大小保持不变。

例如，一个矩形经过旋转后，各个顶点之间的角度大小仍然相等。

3. 旋转也满足能够叠加的性质，即若干次旋转变换的次序可以改变，但最终的结果是相同的。

例如，图形先顺时针旋转90°再逆时针旋转90°，与先逆时针旋转90°再顺时针旋转90°的结果是相同的。

在旋转中，旋转中心点的选择对于结果有重要影响。

三、对称对称是指图形围绕某条直线或者点对称，使得图形在这条直线或者点上的两侧是完全相同的。

对称的特点有：1. 对称是保形变换，即图形的形状不发生改变，只是位置发生了变化。

例如，一个圆经过对称后仍然是一个圆。

2. 对称是等距变换，即对称前后图形内部各点之间的距离保持不变。

平移旋转与对称平移旋转与对称的定义与性质平移、旋转和对称是几何学中重要的概念和操作。

它们是描述和变换图形位置和形状的基本工具。

本文将详细介绍平移、旋转和对称的定义及其性质。

一、平移的定义与性质平移是指将一个图形沿着一定方向移动一定距离，而不改变其形状和方向。

下面是平移的定义与性质：定义：平移是指将一个图形中的所有点，按照同样的方向和距离，同时保持相对位置的变换操作。

性质：1. 平移不改变图形的大小、形状和方向。

2. 平移后的图形与原图形之间的对应关系保持不变。

3. 平移是一个向量运算，可以用向量表示平移的方向和距离。

4. 任意两个平移可以合成为一个平移。

二、旋转的定义与性质旋转是指将一个图形绕着某个固定点旋转一定角度，使得旋转后的图形与原图形相似但方向和位置发生变化。

下面是旋转的定义与性质：定义：旋转是指将一个图形绕着固定点旋转一定角度，使得旋转前后图形中的对应点的距离保持不变。

性质：1. 旋转不改变图形的大小、形状和方向。

2. 旋转后的图形与原图形之间的对应关系保持不变。

3. 旋转可以按顺时针或逆时针方向进行。

4. 旋转是一个变换操作，可以用旋转中心和旋转角度来描述。

三、对称的定义与性质对称是指将一个图形分割成两个部分，使得两个部分关于某条直线、点或中心对称。

下面是对称的定义与性质：定义：对称是指将一个图形按照某个轴线或点进行折叠或旋转，使得折叠或旋转后的图形与原图形重合。

性质：1. 对称不改变图形的大小、形状和方向。

2. 对称后的图形与原图形之间的对应关系保持不变。

3. 图形关于对称轴对称时，对称轴上的点不动；图形关于对称中心对称时，对称中心不动。

4. 对称操作是可逆的，即对称两次会得到原来的图形。

综上所述，平移、旋转和对称是几何学中常用的图形变换操作。

它们各自有着特定的定义和性质，可以描述和变换图形的位置和形状。

理解和掌握平移、旋转和对称的定义与性质，将有助于我们在解决几何问题和应用几何知识时进行准确的操作和分析。

图形旋转定义：在平面内，将一个图形绕一点按某个方向转动一个角度，这样的运动叫做图形的旋转。

这个定点叫做旋转中心，转动的角度叫做旋转角。

图形的旋转是图形上的每一点在平面上绕着某个固定点旋转固定角度的位置移动，其中对应点到旋转中心的距离相等，对应线段的长度、对应角的大小相等，旋转前后图形的大小和形状没有改变。

图形旋转性质：（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。

旋转对称中心把一个图形绕着一个点旋转一定的角度后，与原来的图形相吻合，这种图形叫做旋转对称图形，这个定点叫做旋转对称中心，旋转的角度叫做旋转角。

（旋转角大于0°小于360°）平移定义：将一个图形沿某个方向移动一定的距离，这样的图形运动称为平移。

平移是图形变换的一种基本形式。

平移不改变图形的形状和大小，平移可以不是水平的。

平移基本性质：经过平移，对应线段平行（或共线）且相等，对应角相等，对应点所连接的线段平行且相等；平移变换不改变图形的形状、大小和方向(平移前后的两个图形是全等形)。

（1）图形平移前后的形状和大小没有变化，只是位置发生变化;（2）图形平移后，对应点连成的线段平行（或在同一直线上）且相等（3）多次连续平移相当于一次平移。

（4）偶数次对称后的图形等于平移后的图形。

（5）平移是由方向和距离决定的。

这种将图形上的所有点都按照某个方向作相同距离的位置移动，叫做图形的平移运动，简称为平移平移的条件：确定一个平移运动的条件是平移的方向和距离。

平移的三个要点1 原来的图形的形状和大小和平移后的图形是全等的。

2 平移的方向。

（东南西北，上下左右,东偏南n度，东偏北n度，西偏南n度，西偏北n度）3 平移的距离。

（长度，如7厘米，8毫米等）平移作用：1.通过简单的平移可以构造精美的图形。

也就是花边，通常用于装饰，过程就是复制-平移-粘贴。

2.平移长于平行线有关,平移可以将一个角,一条线段,一个图形平移到另一个位置,是分散的条件集中到一个图形上,使问题得到解决。

几何图形的平移、旋转、对称1.1 平移的定义：在平面内，将一个图形上的所有点都按照某个方向作相同距离的移动，这样的图形运动叫作图形的平移。

1.2 平移的性质：1.2.1 平移不改变图形的形状和大小。

1.2.2 平移的对应点连成的线段平行且相等。

1.2.3 平移的对应线段平行且相等。

1.2.4 平移的对应角相等。

1.3 平移的应用：1.3.1 求一个图形的平移规律。

1.3.2 利用平移解决实际问题，如设计图案、排列组合等。

2.1 旋转的定义：在平面内，将一个图形绕一点按某个方向转动一个角度，这样的图形运动叫作图形的旋转。

2.2 旋转的性质：2.2.1 旋转不改变图形的形状和大小。

2.2.2 旋转的对应点与旋转中心的连线的夹角相等。

2.2.3 旋转的对应线段平行且相等。

2.2.4 旋转的对应角相等。

2.3 旋转的应用：2.3.1 求一个图形的旋转规律。

2.3.2 利用旋转解决实际问题，如设计图案、排列组合等。

3.1 对称的定义：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，这条直线叫做对称轴。

3.2 对称的性质：3.2.1 对称图形的大小和形状不变。

3.2.2 对称图形的对应点关于对称轴对称。

3.2.3 对称图形的对应线段平行且相等。

3.2.4 对称图形的对应角相等。

3.3 对称的应用：3.3.1 判断一个图形是否为对称图形。

3.3.2 找出对称图形的对称轴。

3.3.3 利用对称解决实际问题，如设计图案、排列组合等。

四、平移、旋转、对称的关系4.1 平移和旋转都是图形的运动，它们都不改变图形的形状和大小。

4.2 对称是一种特殊的图形变换，它使图形沿某条直线折叠后两旁的部分完全重合。

4.3 平移和旋转可以看作是对称的特殊情况，平移是对称轴为无穷远的旋转，旋转是对称轴为有限距离的平移。

五、实际应用5.1 在建筑设计中，利用平移、旋转和对称可以创造出各种美丽的图案。

图形变换：平移旋转对称位似初中阶段，我们学习了五种图形变换：平移变换、轴对称变换、中心对称变换、旋转变换、位似变换。

这些变换都不改变图形的形状，只是改变了其位置。

其中前四种变换还不改变图形的大小。

下面，让我们逐一回顾与归纳。

▲一、平移1、平移的定义：在平面内，将一个图形沿某一方向移动一定的距离，这样的图形变换称为平移。

（提示：决定平移的两个要素：平移方向和平移距离。

）2、平移的性质：（1）平移前后，对应线段平行（或共线）且相等；（2）平移前后，对应点所连线段平行（或共线）且相等；（3）平移前后的图形是全等形。

（提示：平移的性质也是平移作图的依据。

）3、用坐标表示平移：在平面直角坐标系中，将点（x，y）向右或向左平移a（a>0）个单位，可以得到对应点（x＋a，y）或（x－a，y）；向上或向下平移b（b>0）个单位，可以得到对应点（x，y＋b）或（x，y－b）。

▲二、轴对称变换1、轴对称图形：（1）定义：把一个图形沿一条直线对折，如果直线两旁的部分能够完全重合，那么就称这个图形为轴对称图形，这条直线就是它的对称轴。

（提示：对称轴是一条直线，而不是射线或线段，对称轴不一定只有一条。

）（2）性质：①轴对称图形的对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线；②轴对称图形对称轴两旁的图形是全等形。

2、轴对称：（1）定义：把一个图形沿一条直线翻折，如果它能与另一个图形重合，那么这两个图形关于这条直线（成轴）对称，这条直线就是它们的对称轴，两个图形中的对应点叫做对称点。

（2）性质：①关于某直线对称的两个图形是全等形；②如果两个图形关于某直线对称，那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线；③两个图形关于某直线对称，如果它们的对应线段或延长线相交，则交点必在对称轴上。

（3）判定：①根据定义（提示：成轴对称的两个图形必全等，但全等的两个图形不一定对称）；②如果两个图形对应点的连线被同一条直线垂直平分，那么这两个图形关于这条直线对称。