初中数学专题图形与变换
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初中数学图形变换知识点整理初中数学中,图形变换是一个重要的知识点,它包括了平移、旋转、对称和放缩四个部分。
这些变换不仅在初中数学中有着广泛的应用,也是进一步学习几何知识和应用问题的基础。
下面将对这些知识点进行整理和阐述。
一、平移平移是指将一个图形沿着一定的方向和距离移动,平移后的图形与原图形相似,只是位置发生了改变。
在平移中,有以下几个关键概念需要注意:1. 平移的向量:平移是向量的运算,表示为→AB,表示从点A到点B的位移,也可以表示成矢量形式(AB)。
2. 平移的性质:平移具有保持图形大小、形状和方向不变的性质。
即平移后的图形与原图形全等。
3. 平移的规律:平移的规律可以总结为“横坐标加上有向线段的横坐标,纵坐标加上有向线段的纵坐标”。
即新图形的坐标为(x+a,y+b),其中a和b为向量→AB的横纵坐标。
二、旋转旋转是指将一个图形围绕一个中心点旋转一定的角度,旋转后的图形与原图形形状相似,但方向可能有所改变。
在旋转中,要注意以下几个关键概念:1. 旋转中心:旋转中心是图形旋转的轴心点,围绕该点进行旋转。
旋转中心可以是图像的一个顶点、中点或者其他位置。
2. 旋转角度:旋转角度是指图形旋转的角度,可以是正数也可以是负数。
顺时针旋转角度为负,逆时针旋转角度为正。
3. 旋转规律:旋转后的图形的顶点坐标可以通过坐标公式得出。
对于顺时针旋转,坐标公式为:新坐标点的横坐标为原坐标点的纵坐标,新坐标点的纵坐标为原坐标点的横坐标的相反数。
对于逆时针旋转,公式则相反。
三、对称对称是指图形通过某一条直线、点或平面变换后重合,这条直线、点或平面称为对称轴。
对称中需要注意以下几个关键概念:1. 对称轴:对称轴是图形对称的参考线。
对称轴可以是一条直线、一个点或平面。
2. 对称性质:对称是指图形经过对称变换后,与原图形完全重合,即图形左右对称、上下对称或中心对称。
3. 对称变换规律:对称变换后的图形的坐标可以通过规律得出。
课题:图形的变换(初三复习课)关键词教学目标重点难点考点分析教学方法教学过程教学反思教学目标:1、知识与技能复习“平移、旋转、轴对称”的概念、性质以及变换的联系与区别。
会运用轴对称和中心对称的定义判断图形的对称性,能运用图形变换的知识解决实际问题。
2、过程与方法能从变换的角度思考问题,在变换中穿插复习已学知识,找到核心问题所在,并有效解决问题3、情感态度与价值观通过作图及设计培养学生的美感,在进行教学思维训练的同时进行情感教育,体验数学的运用价值,激发学习兴趣,使学生综合发展教学重点、难点重点:掌握图形平移、旋转、轴对称的概念、性质及基本应用难点:提高学生思维的灵活性及对上述知识的综合运用中考考点分析图形的变换是近年中考必考的内容之一,一般以操作探究形式对这部分知识进行考查。
要关注变换(包括平移、旋转、轴对称、位似)性质的理解和应用。
让学生掌握几何变换这一重要的研究手段和方法,提高学生的识图能力和操作解题的综合能力。
教学方法及手段:在教学中穿插使用了:问答对话互动交流法、直观展示法、直观展示法、数形结合法、层次教学法、综合分析探究法等教学方法和手段。
教学教具对称图形的图片,投影仪学生自主学习方案学习目的1,了解“平移、旋转、轴对称”的概念、性质以及变换的联系与区别2,能运用图形变换的知识解决实际问题.预学检测1,同学们,你们在初中阶段学过哪些变换?2,请整理如下知识点:⑴平移、旋转、轴对称的概念⑵平移、旋转、轴对称的性质⑶图形的对称性与对称图形的关系3,请举些生活中常见的轴对称图形与中心对称图形的例子教学过程:(一)预习导学本节课,老师将和同学们一起复习图形的变换。
1、提问:学过哪些变换?答:平移、旋转、轴对称、位似(以后再详细复习)2、展示预学清单中3个考点标题,师生互动共同整理知识点(即划线部分)考点①平移、旋转、轴对称的概念平移:将一图形沿(某一方向)平行移动(一定的距离)的过程。
旋转:将一图形绕(一定点)转动(一定角度)。
图形与图形的变换1.图形的初步认识①掌握画基本几何体(直棱柱、圆柱、圆锥、球)的三视图,会判断简单物体的三视图,能根据三视图描述基本几何体或实物原型.②了解直棱柱、圆锥的侧面展开图,能根据展开图判断立体模型.③了解几何体与其三视图、展开图(球除外)之间的关系.④掌握比较角的大小,估计一个角的大小,计算角度的和与差,进行度、分、秒简单换算.⑤了解角平分线及其性质,了解补角、余角、对顶角;理解等角的余角相等、等角的补角相等、对顶角相等.⑥了解两点之间,线段最短;了解经过两点有一条直线,并且只有一条直线.⑦了解垂线、垂线段等概念,垂线段最短的性质,点到直线距离的意义;了解过一点有且仅有一条直线垂直于已知直线.⑧掌握用三角尺或量角器过一点画一条直线的垂线;了解线段垂直平分线及其性质.⑨理解平行线的特征和平行线的识别;了解过直线外一点有且仅有一条直线平行于已知直线;掌握用三角尺和直尺过已知直线外一点画这条直线的平行线.⑩理解平行线之间距离的意义;掌握度量两条平行线之间的距离的方法.2.轴对称①认识轴对称.②理解对应点所连的线段被对称轴垂直平分的性质.③掌握能按要求作简单平面图形经过一次或两次轴对称后的图形.④掌握简单图形之间的轴对称关系,并指出对称轴.⑤掌握基本图形(等腰三角形、矩形、菱形、等腰梯形、正多边形、圆)的轴对称性质及相关性质.⑥掌握利用轴对称进行图案的设计.3.平移和旋转①认识平移,理解对应点连线平行且相等的性质;掌握按要求作简单平面图形平移后的图形;掌握选用平移进行图案设计.②认识旋转(含中心对称);理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质.③了解平行四边形、圆是中心对称图形.④掌握按要求作简单平面图形旋转后的图形.⑤掌握图形之间的轴对称、平移、旋转及其组合四种关系形式.⑥掌握运用轴对称、平移和旋转的组合进行图案设计.⑦在观察、操作、推理、归纳等探索过程中,发展学生的合情推理能力,培养学生的数学说理的习惯与能力.【课时分布】图形与图形的变换在第一轮复习时大约需要3个课时,下表为内容及课时安排(仅供参考)课时数内容1基本图形的认识1轴对称与轴对称图形1平移与旋转1图形与图形的变换单元测试与评析【知识回顾】1.知识脉络图形的初步认识立体图形平面图形视图平面展开图点和线角相交线平行线图形之间的变换关系轴对称平移旋转旋转对称中心对称2.基础知识(1)两点之间线段最短;连结直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.(2)视图有正视图、俯视图、侧视图(左视图、右视图).(3)平行线间的距离处处相等.(4)平移是由移动的方向和距离决定的.(5)平移的特征:①对应线段平行(或共线)且相等;连结对应的线段平行(或共线)且相等;②对应角分别相等;③平移后的图形与原图形全等.(6)图形的旋转由旋转中心、旋转角度和旋转方向决定.(7)旋转的特征:①对应点与旋转中心的距离相等;对应线段相等,对应角相等;②每一点都绕旋转中心旋转了相同的角度;③旋转后的图形与原图形全等.3、能力要求例1选择、填空题(1)如图6-1,小军将一个直角三角板绕它的一条直角边所在的直线旋转一周形成一个几何体,将这个几何体的侧面展开得到的大致图形是·····································A.B.C .D .【分析】图形的旋转与展开.【解】D .(2)如图6-2,已知□ABCD 的对角线BD =4cm ,将□ABCD 绕其对称中心O 旋转180°,则点D 所转过的路径长为()A .4πcmB .3πcmC .2πcmD .πcm【分析】图形的旋转与圆弧问题结合.【解】C .(3)有两个完全重合的矩形,将其中一个始终保持不动,另一个矩形绕其对称中心O 按逆时针方向进行旋转,每次均旋转45 ,第1次旋转后得到图①,第2次旋转后得到图②……,则第10次旋转后得到的图形与图①~图④中相同的是()A .图①B .图②C .图③D .图④【分析】图形的旋转与操作.【解】B .(4)如图6-3,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =8,BC =6,ABCD 图6-3C’图①图②图③图④图6-2ABCDO图6-1(5)按图中所示方法将△BCD 沿BD 折叠,使点C 落在边AB 上的点C ′处,则折痕BD的长为__________.【分析】图形的折叠与勾股定理应用.【解】35.(5)如图6-4,在68⨯的网格图(每个小正方形的边长均为1个单位长度)中,⊙A 的半径为2个单位长度,⊙B 的半径为1个单位长度,要使运动的⊙B 与静止的⊙A 内切,应将⊙B 由图示位置向左平移个单位长度.【分析】图形平移、圆的位置关系与发散思维结合【解】4或6(6)如图6-5所示,在折纸活动中,小明制作了一张ABC △纸片,点D E 、分别是边AB 、AC 上,将ABC△沿着DE 折叠压平,A 与'A 重合,若=70A ︒∠,则1+2∠∠=()A.140︒B.130︒C.110︒D.70︒【分析】图形折叠、三角形内角和与平角的结合【解】A(7)如图6-6-1和6-6-2,四边形ABCD 是边长为1的正方形,四边形EFGH 是边长为2的正方形,点D 与点F 重合,点B ,D (F ),H 在同一条直线上,将正方形ABCD 沿F →H 方向平移至点B 与点H 重合时停止,设点D 、F 之间的距离为x ,正方形ABCD 与正方形EFGH 重叠部分的面积为y ,则能大致反映y 与x 之间函数关系的图象是()图6-4图6-5图图【分析】图形的平移、动点问题及函数图像【解】B【说明】由于概念、性质比较多,复习时可以通过基本练习题的训练,使学生熟练掌握图形与图形变换的基本知识、基本方法和基本技能.重视平移、旋转、折叠、展开过程中学生思维的训练,重视平移、旋转、折叠、展开的操作过程,提高学生的分解、组合图形的能力和动手能力。
初中数学中的图形变换图形变换是指将原来的图形按照一定规律进行变换,得到新的图形。
在初中数学中,图形变换包括平移、旋转、对称。
一、平移平移是指在平面上将一个图形沿着一个方向移动一段距离,并保持方向与大小不变。
平移可以理解为图形在平面上的“平移”或“搬家”。
1. 平移的定义平移变换可以用矢量来表示。
设平移矢量为$\\vec{v}$,平移作用于点 $P$,则平移后的点 $P'$ 的坐标为 $P' = P + \\vec{v}$。
2. 平移的性质(1)平移前后图形形状不变;(2)所有点沿着相同方向移动相同距离;(3)平移不改变图形的大小、面积、周长和角度;(4)平移不改变图形的方向。
二、旋转旋转是指将一个图形按照既定的中心点绕一个旋转角度旋转。
旋转可以理解为图形在平面上的“转动”。
1. 旋转的定义设点 $O$ 为旋转中心,旋转角为 $\\theta$,点$P$ 绕 $O$ 逆时针旋转后的点为 $P'$,则点 $P$ 关于$O$ 旋转 $\\theta$ 度所得的点 $P'$ 的坐标为$$\\begin{cases}x' = (x - x_0)\\cos\\theta - (y -y_0)\\sin\\theta + x_0 \\\\y' = (x - x_0)\\sin\\theta + (y -y_0)\\cos\\theta + y_0\\end{cases}$$其中,$(x_0,y_0)$ 是旋转中心的坐标。
2. 旋转的性质(1)旋转前后图形形状不变;(2)旋转不改变图形的大小、面积、周长和角度;(3)旋转改变图形的方向;(4)旋转后图形对称轴仍然存在,但位置发生变化。
三、对称对称是指按照某个点、直线或者平面,将一个图形折叠后得到的两部分完全重合的变换。
对称可以理解为对图形进行“翻转”。
1. 点对称点对称是指以某个点为对称中心,把一个点及其对称点规定到另一点上的变换。
初二数学几何图形变换练习题在初中数学学习中,几何图形变换是一个重要的内容。
通过对图形进行平移、旋转、反射和放缩等操作,可以帮助我们加深对几何图形性质的理解。
下面将给出一些初二数学几何图形变换的练习题,希望能够帮助同学们巩固与拓展相关知识。
题目一:平移1. ABCD为一个平行四边形,EF是平行四边形的一条对角线。
(1)将平行四边形ABCD沿向量→→→→e向右平移3个单位得到平行四边形A1B1C1D1,连接DD1,证明A1D1∥EF。
(2)将平行四边形ABCD沿向量→→−→−→a向左平移4个单位得到平行四边形A2B2C2D2。
若A1A2的向量表示为→→−→−→b,则求向量→→−→−→b。
题目二:旋转2. 将正方形ABCD顺时针旋转90°得到正方形A1B1C1D1,连接CC1并延长,证明A1C1⊥CC1。
3. 将正方形ABCD顺时针旋转45°得到正方形A2B2C2D2,连接A2C2,若AC的长度为a,则求A2C2的长度。
题目三:反射4. 已知顶点是A(1,-3)的三角形ABC关于x轴反射得到三角形A1B1C1,连接AA1并延长,若直线AA1与x轴交于点D,求点D的坐标。
5. 直线y=x与直线y=2x关于直线y=-x反射,分别得到直线L1和L2。
若L1与L2的交点为P,则求P的坐标。
题目四:放缩6. 图中三角形ABC经过放缩得到三角形A1B1C1,若放缩比例为k,求A1B1 : BC的比值。
解答:题目一:平移1.(1)设向量→→→→AD=a,向量→→→→AC=b,由平移的性质知AA1=a+3,DD1=b+3。
根据平行四边形的性质,有AD=BC,AC=BD。
故A1D1∥EF得证。
(2)设向量→→−→−→a=〈x,y〉,则向量→→−→−→b=〈x-4,y〉。
根据平行四边形的性质,有AB=A1B1,AD=A1D1。
故向量→→−→−→a=AB-AD=〈x,y〉=A1B1-A1D1=向量→→−→−→b=〈-√2,0〉。
初中数学图形的坐标与变换知识点归纳初中数学中,图形的坐标与变换是一个重要且基础的知识点。
它涉及到平面直角坐标系、图形的平移、旋转、翻转等概念和运算。
下面,我们将对初中数学中相关的知识点进行归纳,帮助大家更好地理解和掌握这些内容。
1. 平面直角坐标系平面直角坐标系是研究平面上点的位置关系的工具。
它由两条互相垂直的数轴(x轴和y轴)组成,原点为坐标原点,分别与x轴和y轴的正方向上的单位长度为1的线段为坐标轴。
2. 点的坐标表示在平面直角坐标系中,每个点都可以表示为一个有序数对(x, y),其中x表示点在x轴上的坐标,y表示点在y轴上的坐标。
这种用数对表示点的方法称为点的坐标。
3. 图形的平移平移是指图形在平面上沿着一定的方向移动一定的距离,但形状和大小保持不变。
平移可以用坐标表示,对于平移向量(a, b),图形上的每个点(x, y)移动到新位置(x+a, y+b)。
4. 图形的旋转旋转是指图形绕一个固定点旋转一定的角度。
对于顺时针旋转θ度的情况,图形上的每个点(x, y)绕旋转中心点O旋转θ度后的新位置为(x', y'),通过一定的数学公式可以得到旋转后的新坐标。
5. 图形的翻转翻转是指图形相对于某个轴对称的操作。
包括水平翻转和垂直翻转两种情况。
水平翻转是指图形相对于x轴对称,垂直翻转是指图形相对于y轴对称。
翻转后图形上的每个点(x, y)的新坐标可以通过一定的变换公式得到。
6. 点的对称性在平面直角坐标系中,点的对称性也是一个重要的概念。
对称点是指两个在坐标系中关于某个点对称的点,就是它们关于这个点的连线的中点。
7. 图形的对称性除了点的对称性,图形的对称性也是一种重要的性质。
图形如果存在一个中心对称轴,当图形上的每一个点关于该对称轴与对应的对称点重合时,我们说图形具有中心对称性。
如果一个图形既有中心对称性,又有轴对称性,则称为既有中心对称性又有轴对称性。
通过对初中数学中图形的坐标与变换知识点的归纳,我们可以更好地理解和应用这些知识,解决与图形相关的问题。
图形变换综合题探究专题【考题研究】本专题主要包括图形的变换和相似形.其中轴对称图形、平移、中心对称图形的识别,相似三角形性质以填空和选择题为主,主要是考查对图形的识别和性质;图形的折叠、平移、旋转与几何图形面积相关的计算问题以填空题和解答题为主,主要是考查对几何问题的综合运用能力;而相似三角形的性质及判断定的应用往往还会结合圆或者解直角三角形等问题一并考查,主要是以解答题为主。
【解题攻略】图形的轴对称、平移、旋转是近年中考的新题型、热点题型,它主要考查学生的观察与实验能力,探索与实践能力,因此在解题时应注意以下方面:1.熟练掌握图形的轴对称、图形的平移、图形的旋转的基本性质和基本方法。
2.结合具体问题大胆尝试,动手操作平移、旋转,探究发现其内在规律是解答操作题的基本方法。
3.注重图形与变换的创新题,弄清其本质,掌握其基本的解题方法,尤其是折叠与旋转等。
【解题类型及其思路】1.变换中求角度注意平移性质:平移前后图形全等,对应点连线平行且相等.2.变换中求线段长时把握折叠的性质:折线是对称轴、折线两边图形全等、对应点连线垂直对称轴、对应边平行或交点在对称轴上.3.变换中求坐标时注意旋转性质:对应线段、对应角的大小不变,对应线段的夹角等于旋转角.4.变换中求面积,注意前后图形的变换性质及其位置等情况。
【典例指引】类型一【图形的平移】【典例指引1】1.两个三角板ABC,DEF按如图所示的位置摆放,点B与点D重合,边AB与边DE在同一条直线上(假设图形中所有的点、线都在同一平面内),其中,∠C=∠DEF=90°,∠ABC=∠F=30°,AC=DE=4 cm.现固定三角板DEF,将三角板ABC沿射线DE方向平移,当点C落在边EF上时停止运动.设三角板平移的距离为x(cm),两个三角板重叠部分的面积为y(cm2).(1)当点C落在边EF上时,x=________cm;(2)求y关于x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;(3)设边BC的中点为点M,边DF的中点为点N,直接写出在三角板平移过程中,点M与点N之间距离的最小值.【举一反三】如图①,将两块全等的三角板拼在一起,其中△ABC的边BC在直线l上,AC⊥BC且AC=BC;△EFP的边FP也在直线l上,边EF与边AC重合,EF⊥FP且EF=FP.(1)在图①中,通过观察、测量,猜想直接写出AB与AP满足的数量关系和位置关系,不要说明理由;(2)将三角板△EFP沿直线l向左平移到图②的位置时,EP交AC于点Q,连接AP、BQ.猜想写出BQ 与AP满足的数量关系和位置关系,并说明理由.类型二【图形的轴对称--折叠】【典例指引2】将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点.是边上的一点(点不与点,重合),沿着折叠该纸片,得点的对应点.(Ⅰ)如图①,当时,求点的坐标;(Ⅱ)如图②,当点落在轴上时,求点的坐标;(Ⅲ)当与坐标轴平行时,求点的坐标(直接写出结果即可).【举一反三】如图,在矩形ABCD中,点E在边CD上,将该矩形沿AE折叠,使点D落在边BC上的点F处,过点F作FG∥CD,交AE于点G,连接DG.(1)求证:四边形DEFG为菱形;(2)若CD=8,CF=4,求CEDE的值.类型三【图形的旋转】【典例指引3】如图1,点O是正方形ABCD两对角线的交点,分别延长OD到点G,OC到点E,使OG=2OD,OE=2OC,然后以OG、OE为邻边作正方形OEFG,连接AG,DE.(1)求证:DE⊥AG;(2)正方形ABCD固定,将正方形OEFG绕点O逆时针旋转α角(0°<α<360°)得到正方形OE′F′G′,如图2.①在旋转过程中,当∠OAG′是直角时,求α的度数;②若正方形ABCD的边长为1,在旋转过程中,求AF′长的最大值和此时α的度数,直接写出结果不必说明理由.【举一反三】(1)(问题发现)如图1,在Rt△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=90°,点D为BC的中点,以CD为一边作正方形CDEF,点E恰好与点A重合,则线段BE与AF的数量关系为(2)(拓展研究)在(1)的条件下,如果正方形CDEF绕点C旋转,连接BE,CE,AF,线段BE与AF的数量关系有无变化?请仅就图2的情形给出证明;(3)(问题发现)当正方形CDEF旋转到B,E,F三点共线时候,直接写出线段AF的长.类型四【图形的位似】【典例指引4】如图,二次函数y=x2﹣3x的图象经过O(0,0),A(4,4),B(3,0)三点,以点O为位似中心,在y轴的右侧将△OAB按相似比2:1放大,得到△OA′B′,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过O,A′,B′三点.(1)画出△OA′B′,试求二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的表达式;(2)点P(m,n)在二次函数y=x2﹣3x的图象上,m≠0,直线OP与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于点Q(异于点O).①连接AP,若2AP>OQ,求m的取值范围;②当点Q在第一象限内,过点Q作QQ′平行于x轴,与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交于另一点Q′,与二次函数y=x2﹣3x的图象交于点M,N(M在N的左侧),直线OQ′与二次函数y=x2﹣3x的图象交于点P′.△Q′P′M∽△QB′N,则线段NQ的长度等于.【举一反三】如图所示,网格纸中的每个小方格都是边长为1的正方形,我们把以格点间连线为边的三角形称为“格点三角形”,图中的△ABC是格点三角形.在建立平面直角坐标系后,点B的坐标为(-1,-1).(1)把△ABC向下平移5格后得到△A1B1C1,写出点A1,B1,C1的坐标,并画出△A1B1C1;(2)把△ABC绕点O按顺时针方向旋转180°后得到△A2B2C2,写出点A2,B2,C2的坐标,并画出△A2B2C2;(3)把△ABC以点O为位似中心放大得到△A3B3C3,使放大前后对应线段的比为1∶2,写出点A3,B3,C3的坐标,并画出△A3B3C3.【新题训练】1.在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,格点三角形(顶点是网格线的交点的三角形)ABC的顶点A,C的坐标分别为(﹣4,5),(﹣1,3).(1)请在如图所示的网格平面内作出平面直角坐标系;(2)写出点B的坐标;(3)将△ABC向右平移5个单位长度,向下平移2个单位长度,画出平移后的图形△A′B′C′;(4)计算△A′B′C′的面积﹒(5)在x轴上存在一点P,使PA+PC最小,直接写出点P的坐标.2.如图(1),在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(﹣1,0),(3,0),将线段AB先向上平移2个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到线段CD,连接AC,BD,构成平行四边形ABDC.(1)请写出点C的坐标为,点D的坐标为,S四边形ABDC;(2)点Q在y轴上,且S△QAB=S四边形ABDC,求出点Q的坐标;(3)如图(2),点P是线段BD上任意一个点(不与B、D重合),连接PC、PO,试探索∠DCP、∠CPO、∠BOP之间的关系,并证明你的结论.3.(问题情境)在综合实践课上,同学们以“图形的平移”为主题开展数学活动,如图①,先将一张长为4,宽为3的矩形纸片沿对角线剪开,拼成如图所示的四边形ABCD ,3AD =,4BD =,则拼得的四边形ABCD 的周长是_____.(操作发现)将图①中的ABE △沿着射线DB 方向平移,连结AD 、BC 、AF 、CE ,如图②.当ABE △的平移距离是12BE 的长度时,求四边形AECF 的周长. (操作探究)将图②中的ABE △继续沿着射线DB 方向平移,其它条件不变,当四边形ABCD 是菱形时,将四边形ABCD 沿对角线剪开,用得到的四个三角形拼成与其面积相等的矩形,直接写出所有可能拼成的矩形周长.4.如图,在66⨯的正方形方格中,每个小正方形的边长都为1,顶点都在网格线交点处的三角形,ABC V 是一个格点三角形.()1在图①中,请判断ABC V 与DEF V 是否相似,并说明理由;()2在图②中,以O 为位似中心,再画一个格点三角形,使它与ABC V 的位似比为2:1()3在图③中,请画出所有满足条件的格点三角形,它与ABC V 相似,且有一条公共边和一个公共角.5.已知:AD 是ABC ∆的高,且BD CD =.(1)如图1,求证:BAD CAD ∠=∠;(2)如图2,点E 在AD 上,连接BE ,将ABE ∆沿BE 折叠得到'A BE ∆,'A B 与AC 相交于点F ,若BE=BC ,求BFC ∠的大小;(3)如图3,在(2)的条件下,连接EF ,过点C 作CG EF ⊥,交EF 的延长线于点G ,若10BF =,6EG =,求线段CF 的长.图1. 图2. 图3. 6.如图,长方形OABC 在平面直角坐标系xOy 的第一象限内,点A 在x 轴正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,点D 、E 分别是OC 、BC 的中点,30∠=︒CDE ,点E 的坐标为()2,a .(1)求a 的值及直线DE 的表达式;(2)现将长方形OABC 沿DE 折叠,使顶点C 落在平面内的点'C 处,过点'C 作y 轴的平行线分别交x 轴和BC 于点F ,G .①求'C 的坐标;②若点P 为直线DE 上一动点,连接'PC ,当'PC D ∆为等腰三角形,求点P 的坐标.(说明:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半)7.如图1,四边形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,OB=OD ,OC=OA+AB ,AD=m ,BC=n ,∠ABD+∠ADB=∠ACB .(1)填空:∠BAD与∠ACB的数量关系为________;(2)求mn的值;(3)将△ACD沿CD翻折,得到△A′CD(如图2),连接BA′,与CD相交于点P.若CD=5+12,求PC的长.8.如图,直线:y=﹣33x+4与x轴、y轴分别別交于点M、点N,等边△ABC的高为3,边BC在x轴上,将△ABC沿着x轴的正方向平移,在平移过程中,得到△A1B1C1,当点B1与原点O重合时,解答下列问题:(1)点A1的坐标为.(2)求△A1B1C1的边A1C1所在直线的解析式;(3)若以P、A1、C1、M为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出P点坐标.9.已知:△ABC和△ADE均为等边三角形,连接BE,CD,点F,G,H分别为DE,BE,CD中点.(1)当△ADE绕点A旋转时,如图1,则△FGH的形状为,说明理由;(2)在△ADE旋转的过程中,当B,D,E三点共线时,如图2,若AB=3,AD=2,求线段FH的长;(3)在△ADE旋转的过程中,若AB=a,AD=b(a>b>0),则△FGH的周长是否存在最大值和最小值,若存在,直接写出最大值和最小值;若不存在,说明理由.10.综合与实践问题背景折纸是一种许多人熟悉的活动,将折纸的一边二等分、四等分都是比较容易做到的,但将一边三等分就不是那么容易了,近些年,经过人们的不懈努力,已经找到了多种将正方形折纸一边三等分的精确折法,最著名的是由日本学者芳贺和夫发现的三种折法,现在被数学界称之为芳贺折纸三定理.其中,芳贺折纸第一定理的操作过程及内容如下(如图1):操作1:將正方形ABCD对折,使点A与点D重合,点B与点C重合.再将正方形ABCD展开,得到折痕EF;操作2:再将正方形纸片的右下角向上翻折,使点C与点E重合,边BC翻折至B'E的位置,得到折痕MN,B'E与AB交于点P.则P即为AB的三等分点,即AP:PB=2:1.解决问题(1)在图1中,若EF与MN交于点Q,连接CQ.求证:四边形EQCM是菱形;(2)请在图1中证明AP:PB=2:l.发现感悟若E为正方形纸片ABCD的边AD上的任意一点,重复“问题背景”中操作2的折纸过程,请你思考并解决如下问题:(3)如图2.若DEAE=2.则APBP=;(4)如图3,若DEAE=3,则APBP=;(5)根据问题(2),(3),(4)给你的启示,你能发现一个更加一般化的结论吗?请把你的结论写出来,不要求证明.11.在平面直角坐标系中,四边形AOBC 是矩形,点(0,0)O ,点(5,0)A ,点(0,3)B .以点A 为中心,顺时针旋转矩形AOBC ,得到矩形ADEF ,点O ,B ,C 的对应点分别为D ,E ,F .(Ⅰ)如图①,当点D 落在BC 边上时,求点D 的坐标;(Ⅱ)如图②,当点D 落在线段BE 上时,AD 与BC 交于点H .①求证ADB AOB △△≌;②求点H 的坐标.(Ⅲ)记K 为矩形AOBC 对角线的交点,S 为KDE △的面积,求S 的取值范围(直接写出结果即可). 12.已知O 为直线MN 上一点,OP ⊥MN ,在等腰Rt △ABO 中,90BAO ∠=︒,AC ∥OP 交OM 于C ,D 为OB 的中点,DE ⊥DC 交MN 于E .(1) 如图1,若点B 在OP 上,则①AC OE (填“<”,“=”或“>”);②线段CA 、CO 、CD 满足的等量关系式是 ;(2) 将图1中的等腰Rt △ABO 绕O 点顺时针旋转α(045α︒<<︒),如图2,那么(1)中的结论②是否成立?请说明理由;(3) 将图1中的等腰Rt △ABO 绕O 点顺时针旋转α(),请你在图3中画出图形,并直接写出线段CA 、CO 、CD 满足的等量关系式 ;13.如图1,在中,,,点,分别在边,上,,连接,点,,分别为,,的中点.(1)观察猜想图1中,线段与的数量关系是,位置关系是;(2)探究证明把绕点逆时针方向旋转到图2的位置,连接,,,判断的形状,并说明理由;(3)拓展延伸把绕点在平面内自由旋转,若,,请直接写出面积的最大值.14.已知∠MAN=135°,正方形ABCD绕点A旋转.(1)当正方形ABCD旋转到∠MAN的外部(顶点A除外)时,AM,AN分别与正方形ABCD的边CB,CD的延长线交于点M,N,连接MN.①如图1,若BM=DN,则线段MN与BM+DN之间的数量关系是;②如图2,若BM≠DN,请判断①中的数量关系是否仍成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,当正方形ABCD旋转到∠MAN的内部(顶点A除外)时,AM,AN分别与直线BD交于点M,N,探究:以线段BM,MN,DN的长度为三边长的三角形是何种三角形,并说明理由.15.已知:如图,是由一个等边△ABE和一个矩形BCDE拼成的一个图形,其点B,C,D的坐标分别为(1,2),(1,1),(3,1).(1)直接写出E点和A点的坐标;(2)试以点B为位似中心,作出位似图形A1B1C1D1E1,使所作的图形与原图形的位似比为3∶1;(3)直接写出图形A1B1C1D1E1的面积.16.如图1,将长为10的线段OA绕点O旋转90°得到OB,点A的运动轨迹为»AB,P是半径OB上一动点,Q是»AB上的一动点,连接PQ.发现:∠POQ=________时,PQ有最大值,最大值为________;思考:(1)如图2,若P是OB中点,且QP⊥OB于点P,求»BQ的长;(2)如图3,将扇形AOB沿折痕AP折叠,使点B的对应点B′恰好落在OA的延长线上,求阴影部分面积;探究:如图4,将扇形OAB沿PQ折叠,使折叠后的弧QB′恰好与半径OA相切,切点为C,若OP=6,求点O到折痕PQ的距离.17.(本小题10分)将一个直角三角形纸片ABO,放置在平面直角坐标系中,点A(3,0),点B(0,1),点O(0,0).过边OA上的动点M(点M不与点O,A重合)作MN⊥AB于点N,沿着MN折叠该纸片,得顶点A的对应点A′.设OM =m,折叠后的△A′MN与四边形OMNB重叠部分的面积为S.图①(Ⅰ)如图①,当点A′与顶点B 重合时,求点M 的坐标;(Ⅱ)如图②,当点A′落在第二象限时,A′M 与OB 相交于点C ,试用含m 的式子表示S ; (Ⅲ)当S=324时,求点M 的坐标(直接写出结果即可). 18.如图1,一副直角三角板满足AB=BC ,AC=DE ,∠ABC=∠DEF=90°,∠EDF=30°操作:将三角板DEF 的直角顶点E 放置于三角板ABC 的斜边AC 上,再将三角板DEF 绕点E 旋转,并使边DE 与边AB 交于点P ,边EF 与边BC 于点Q . 探究一:在旋转过程中,(1)如图2,当1CEEA =时,EP 与EQ 满足怎样的数量关系?并给出证明; (2)如图3,当2CEEA=时,EP 与EQ 满足怎样的数量关系?并说明理由; (3)根据你对(1)、(2)的探究结果,试写出当CEm EA=时,EP 与EQ 满足的数量关系式为 ,其中m 的取值范围是 .(直接写出结论,不必证明) 探究二:若2CEEA=且AC=30cm ,连接PQ ,设△EPQ 的面积为S (cm 2),在旋转过程中: (1)S 是否存在最大值或最小值?若存在,求出最大值或最小值;若不存在,说明理由. (2)随着S 取不同的值,对应△EPQ 的个数有哪些变化,求出相应S 的值或取值范围.图形变换综合题探究专题【考题研究】本专题主要包括图形的变换和相似形.其中轴对称图形、平移、中心对称图形的识别,相似三角形性质以填空和选择题为主,主要是考查对图形的识别和性质;图形的折叠、平移、旋转与几何图形面积相关的计算问题以填空题和解答题为主,主要是考查对几何问题的综合运用能力;而相似三角形的性质及判断定的应用往往还会结合圆或者解直角三角形等问题一并考查,主要是以解答题为主。
初中数学图形与变换的定理与公式
图形与变换
图形的轴对称
轴对称的基本性质:对应点所连的线段被对称轴平分;
等腰三角形、矩形、菱形、等腰梯形、正多边形、圆是轴对称图形;
图形的平移
图形平移的基本性质:对应点的连线平行且相等;
图形的旋转
图形旋转的基本性质:对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等;平行四边形、矩形、菱形、正多边形〔边数是偶数〕、圆是中心对称图形;
图形的相似
比例的基本性质:如果,那么,如果,那么
相似三角形的设别方法:①两组角对应相等;②两边对应成比例且夹角对应相等;③三边对应成比例
相似三角形的性质:①相似三角形的对应角相等;②相似三角形的对应边成比例;③相似三角形的周长之比等于相似比;④相似三角形的面积比等于相似比的平方;
相似多边形的性质:
①相似多边形的对应角相等;②相似多边形的对应边成比例;
③相似多边形的面积之比等于相似比的平方;
图形的位似与图形相似的关系:两个图形相似不一定是位似图形,两个位似图形一定是相似图形;
Rt△ABC中,∠C=,SinA=,cosA=, tanA=,
CotA=
特殊角的三角函数值:
SinαCosαtanα1Cotα1。
初中数学图形变换知识点汇总图形变换指的是在平面上对图形进行平移、旋转、翻转和放缩等操作,从而改变图形的位置、形状和大小。
这些操作对于初中数学学习来说非常重要,能够帮助学生更好地理解几何图形的特性和性质。
下面将对初中数学图形变换的知识点进行详细的汇总。
一、平移变换平移变换是指将一个图形在平面上沿着某个方向移动一定的距离,而保持图形的大小和形状不变。
平移变换的关键是确定平移的方向和距离。
1. 平移的基本概念平移是平移向量的长度和方向决定的,平移向量可以表示为 (a, b) 或向量→v(a,b)。
其中,a 表示横向平移的距离,b 表示纵向平移的距离。
2. 平移的性质(1)平移不改变图形的大小和形状。
(2)平移保持图形的对称性。
(3)平移不改变图形的内角和。
3. 平移的判断方法判断两个图形是否为平移关系,可以通过判断两个图形的对应点是否平移得到。
如果两个图形的对应点都平移相等的距离,则它们之间存在平移关系。
二、旋转变换旋转变换是指将一个图形绕一个固定点旋转一定的角度,从而改变图形的方向和位置。
旋转变换也是基础的图形变换方式之一。
1. 旋转的基本概念旋转是以旋转中心、旋转角度和旋转方向来描述的。
旋转中心是图形旋转的中心点,旋转角度是指图形绕旋转中心旋转的角度,旋转方向决定了图形是否顺时针或逆时针旋转。
2. 旋转的性质(1)旋转不改变图形的大小和形状。
(2)旋转保持图形的对称性。
(3)旋转不改变图形的内角和。
3. 旋转的判断方法判断两个图形是否为旋转关系,可以通过判断两个图形的对应边是否按照一定的角度旋转得到。
如果两个图形的对应边旋转相同的角度,则它们之间存在旋转关系。
三、翻转变换翻转变换是指将一个图形关于一条直线翻转,使得图形在翻转后对称于该直线。
翻转变换常见的有关于 x 轴、y 轴和原点的翻转。
1. 翻转的基本概念关于 x 轴的翻转是指将图形的每个点的 x 坐标不变,y 坐标取其相反数。
关于y 轴的翻转是指将图形的每个点的 y 坐标不变,x 坐标取其相反数。
图形与变换
一.考点归纳:
二.考纲要求:
1. 图形的轴对称、图形的平移、图形的旋转
考试内容:轴对称、平移、旋转
考试要求:
(1) 通过具体的实例认识轴对称、平移及旋转,探索他们的基本性质;
(2) 能够根据要求做出简单的平面图形经过轴对称、平移及旋转后的图形,能做出简
单的平面图形进过一次或两次轴对称后的图形;
(3) 探索基本图形(等腰三角形、矩形、菱形、等腰梯形、正多边形、圆)的轴对
称、平移及旋转的性质及其相关性质;
(4) 利用轴对称、平移及旋转及其组合进行图案设计,认识和欣赏轴对称、平移及旋
转在现实生活中的应用。
2. 图形的相似
考试内容:
比例的基本性质,线段的比,成比例线段,图形的相似及性质,三角形相似的条件,图形的位似,锐角三角函数,30°、45°、60°角的三角函数值。
(锐角三角函数放在三角形中讲)
考试要求:
(1) 了解比例的基本性质,了解线段的比,成比例线段,通过实例了解黄金分割。
(2) 通过实例认识图形的相似,了解相似的性质,知道形似多边形的对应角相等,对
应边成比例,面积的比等于相似比的平方;
(3) 了解三角形的概念,掌握两个三角形的相似条件;
(4) 了解图形的位似,能够利用位似将图形放大或缩小;
(5) 通过实例了解物体的相似,利用图形的相似解决一些实际问题,如用相似测量旗
杆的 高度;
三.中考透析:
在中考中,本部分内容如果单独出题通常是选择或者填空题,但经常在解答题中综合其它知识考查,通常与函数图像和几何内容综合在一起考查。
其中位似常以选择和填空题出现,而对称、相似和、平移、旋转、折叠及图形的运动通常易与函数图像和几何知识综合考查的。
四.知识要点
1. 轴对称(轴对称、折叠)
考点 对称
平移
旋转
相似
折叠
图形的运动 轴对称 中心对称
位似
(1)轴对称和轴对称图形的区别与联系
区别:轴对称是指两个图形间的位置关系;轴对称图形是指一个具有特殊形状的图形。
举例:
联系:
(a)它们都延某一直线折叠,图形重合
(b)如果把两个轴对称图形看成一个整体,那么它就是一个轴对称图形。
反过来,把
轴对称图形的两部分当作两个图形,那么这两个图形成轴对称。
(2)线段的垂直平分线及其性质
性质:线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等
与一条线段的两个端点举例相等的点在这条线段的垂直平分线上。
(3)轴对称的性质:
(a)如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任意一对对应点连线的线段
垂直平分线;
(b)轴对称图形的对称轴是任意一对对应点连线的线段垂直平分线;
(c)轴对称的两个图形全等
(d)轴对称的两个图形,他们对应线段或其延长线相交,交点在对称轴上。
(4)轴对称变换(重点)
考点:利用坐标表示轴对称(做关于坐标轴及原点的对称点)
解读:点(x,y)关于x轴对称的点的坐标为(x,-y);关于y轴对称的点的坐标为(-x,y),关于原点对称的点的坐标为(-x,-y)归纳:关于谁对称谁不变,关于原点对称全改变
(5)轴对称的图形:等腰三角形,等腰梯形,矩形,菱形,正方形,抛物线,双曲线,圆
(6)重点考点:
(a)求关于坐标轴的对称(例1-2)
(b)利用轴对称的性质,解答有关两线之和最短问题(例3)
(7)中考最新动向
(a)折叠问题(例4)
(b)图案设计问题(例5)
2.中心对称(中心对称、旋转)
(1)中心对称及中心对称图形
(a)关于中心对称的两个图形,对称点的连线经过对称中心,而且被对称中心平分;
(b)关于中心对称的两个图形全等。
(2)中心对称图形:线段、相交线、平行四边形、矩形、菱形、正方形、正六边形、圆
(3)中心对称与轴对称的区别联系
(a)区别:关于直线对称和关于点对称
(b)联系:都是旋转180°得到的
(4)图形的旋转
(a)图形绕某一点O转动一个角度的图形变换叫旋转,点O叫旋转中心,转动的角叫旋转角。
(b)图形在旋转有旋转中心和旋转角决定,旋转中心在旋转过程中式不动的,旋转不改变图形的大小和形状。
(c)特征:
对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋
A B
D C 例3 例4图
转前后的图形全等。
(d ) 旋转作图步骤
(i ) 根据题意确定旋转中心、旋转方向和旋转角
(ii ) 找出图形的关键点
(iii ) 连接关键点与旋转中心,按旋转方向与旋转角将它们旋转,得到这些关键点的 对应点;
(iv ) 次连接这些关键点的对应点,得到旋转后的图形。
(5) 重点考点及最新动向
(a )图形的变换和图案设计(例6)
3. 平移
4. 相似及位似
5. 图形的运动
五.真题解读:
3. (2009,钦州)点P (-2,1)关于y 轴对称的点的坐标为( )
A.(-2,-1)
B.(2,1)
C.(2,-1)
D.(-2,1)
(v ) (2009,彬洲)点P (3,-5)关于x 轴对称的点的坐标为( )
A.(-3,-5)
B.(5,3)
C.(-3,5)
D.(3,5) 例3. 如图,A 、B 两个小镇在河流CD 的同侧,到河的距离分别为AC=10千M ,BD=30千 M 且CD=30千M ,现要在河边建一自来水厂,向AB 两镇供水,铺设管道的费用为每千M3 万元,请你在河流CD 上选择自来水厂的位置M ,使铺设水管的费用最节省,并求出总费用使 多少? 例4. (2009,哈尔滨)如图第9题图,梯形ABCD 中AD//BC,DC 垂直
BC ,将 梯形沿对角线BD 折叠,点A 恰好落在DC 边的点A ’处,若∠
A ’BC=20°,则∠∠A ’BD 的度数为( )
A .15°
B .20°
C .25°
D .30°
例5.
武汉中考)用四块如图所
示的正方形瓷砖拼成的新正方形,是拼成的图案是一个轴对称图形,请在图(2)(3)(4)中各画一种拼法,要求三种拼法各不相同,且其中至少有一个既是轴对称又是中心对称图形.
例 6.(2009,武汉)如图,已知ABC △的三个顶点的坐标分别为(23)A -,
、(60)B -,、(10)C -,.
(1)请直接写出点A 关于y 轴对称的点的坐标;
(2)将ABC △绕坐标原点O 逆时针旋转90°.画出图形,直接写出点B 的对应点的坐标;
(3)请直接写出:以A B C 、、为顶点的平行四边形的第四个顶点D 的坐标.
(1) (3) (4) (2)
例5图。