2023中考数学一轮复习资料(全国通用):图形的变换(讲通)(学生版)
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第十三讲图形的变换、立体图形的展开与折叠专项一轴对称与中心对称知识清单1.轴对称:把一个图形沿着某一条直线折叠,如果它能够与另一个图形,那么就说这两个图形关于这条直线,这条直线叫做,折叠后重合的点是对应点,叫做对称点.2.轴对称图形:如果一个平面图形沿一条直线,直线两旁的部分能够互相,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线就是它的.3.轴对称的性质:(1)关于某条直线对称的两个图形;(2)在轴对称图形或两个成轴对称的图形中,对应点所连的线段被对称轴,对应线段,对应角.4.中心对称:把一个图形绕着某一点旋转,如果它能够与另一个图形,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.5.中心对称图形:把一个图形绕某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的.6.中心对称的性质:(1)成中心对称的两个图形;(2)成中心对称的两个图形,对应线段,对应角,对应点的连线都经过,且被对称中心.考点例析例1以下是我国部分博物馆的标志图案,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A B C D分析:根据轴对称图形及中心对称图形的定义逐项判断即可.例2如图1,在Rt△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,AB=6,P是线段AC上一动点,点M在线段AB上.当AM=13AB时,PB+PM的最小值为()A.B.C.2D.3图1 图2分析:如图2,作点B关于AC的对称点B',连接B'M交AC于点P,此时PB+PM的值最小,为B'M 的长.在Rt△ABC中,由∠A=30°,AB=6,可求得BC,进而求得B'B,过点B'作B'H⊥AB于点H,解Rt△B'HB,得B'H,BH的长,结合AM=13AB,可求得MH,最后在Rt△B'HM中,利用勾股定理求出B'M,即可得解.归纳:在一条直线同侧有两点,则直线上存在到两点的距离之和最短的点,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线的对称点,对称点与另一点的连线与直线的交点即为所求点.跟踪训练1.下列图形中,是轴对称图形但不是中心对称图形的是()A B C D2.在平面直角坐标系中,点M(﹣2,4)关于原点对称的点的坐标是.3.如图,在△ABC中,AC=BC,∠B=38°,D是AB边上一点,点B关于直线CD的对称点为B′.若B′D∥AC,则∠BCD的度数为.第3题图第4题图4.如图,在菱形ABCD中,BC=2,∠C=120°,Q为AB的中点,P为对角线BD上任意一点,则AP+PQ 的最小值为.专项二图形的平移知识清单1.平移:在平面内,把一个图形由一个位置整体沿某一直线方向移动到另一个位置,这样的图形运动叫做平移.2.平移两要素:平移的和平移的.3.平移的性质:(1)平移不改变图形的形状和大小,即平移前后的两个图形;(2)平移前后,对应线段(或在同一条直线上)且,对应角;(3)平移前后,连接对应点的线段(或在同一条直线上)且.考点例析例如图,△ABC沿BC所在直线向右平移得到△DEF,已知EC=2,BF=8,则平移的距离为.分析:由平移的性质可知BE=CF,结合题中给出的数据计算即可.跟踪训练1.四盏灯笼的位置如图所示,已知点A,B,C,D的坐标分别是(﹣1,b),(1,b),(2,b),(3.5,b).若平移y轴右侧的一盏灯笼,使得y轴两侧的灯笼对称,则平移的方法可以是()A.将B向左平移4.5个单位长度B.将C向左平移4个单位长度C.将D向左平移5.5个单位长度D.将C向左平移3.5个单位长度第2题图2.在平面直角坐标系中,点A(3,2)关于x轴的对称点为A1,将点A1向左平移3个单位长度得到点A2,则点A2的坐标为.3.在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD的对称中心是坐标原点,顶点A,B的坐标分别是(﹣1,1)和(2,1),将平行四边形ABCD沿x轴向右平移3个单位长度,则顶点C的对应点C1的坐标是.专项三图形的旋转知识清单1.旋转:在平面内,把一个图形绕着平面内某一点O转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转,点O 叫做,转动的角叫做.2.旋转三要素:、和.3.旋转的性质:(1)旋转不改变图形的形状和大小,即旋转前后的两个图形;(2)对应点到的距离相等;(3)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于.考点例析例如图,将△ABC绕点A逆时针旋转55°得到△ADE.若∠E=70°,AD⊥BC于点F,则∠BAC的度数为( )A .65°B .70°C .75°D .80°分析:由旋转的性质,得∠BAD =55°,∠C =∠E =70°,再由直角三角形的性质,得∠DAC 的度数,进而得解.归纳:图形的旋转为全等变换,解题时可充分利用其性质,得出线段的长或角的度数.另外,注意旋转角为60°时考虑运用等边三角形的性质,旋转角为90°时考虑运用等腰直角三角形的性质.跟踪训练1.如图,在△AOB 中,AO =1,BO =AB =32.将△AOB 绕点O 逆时针方向旋转90°,得到△A ′OB ′,连接AA ′,则线段AA ′的长为( )A .1BC .32 D第1题图 第2题图2.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,∠BAC =α,将△ABC 绕点C 顺时针旋转90°得到△A 'B 'C ,点B 的对应点B '在AC 边上(不与点A ,C 重合),则∠AA 'B '的度数为( )A .αB .α﹣45°C .45°﹣αD .90°﹣α3.如图,在平面直角坐标系中,线段OA 与x 轴正方向的夹角为45°,且OA =2.若将线段OA 绕点O 沿逆时针方向旋转105°得到线段OA ′,则点A ′的坐标为( )A .)1-B .(-C .()D .(1,第3题图 第4题图 4.如图,在平面直角坐标系中,点C 的坐标为(﹣1,0),点A 的坐标为(﹣3,3),将点A 绕点C 顺时针旋转90°得到点B ,则点B 的坐标为 .专项四立体图形的展开与折叠知识清单正方体的表面展开图考点例析例1 下列图形是正方体展开图的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个分析:根据正方体的表面展开图的特征解答即可.归纳:判断正方体表面展开图的方法:(12)若展开图有三行,3布在该图形上下两侧.借助这些方法可采用排除法快速判断正方体的表面展开图.例2 如图是一个正方体的表面展开图,把它折叠成正方体后,有“学”字一面的相对面上的字是()A.雷B.锋C.精D.神分析:正方体的表面展开图,相对的面之间一定相隔一个正方形,根据这一特点解答即可.归纳:判断正方体表面展开图的相对面的方法:(1)在一条直线上的三个正方形,首尾两个正方形一定是正方体的相对面;(2)由几个小正方形组成的“Z”字型两端的小正方形是相对面.正方体的每个面都有且只有一个相对面,所以在展开图中分析每个小正方形相对面的个数也可用来判断其是否能围成正方体.跟踪训练1.下列四个图形中,不能作为正方体的展开图的是()A B C D2.把图中的纸片沿虚线折叠,可以围成一个几何体,这个几何体的名称是()A.五棱锥B.五棱柱C.六棱锥D.六棱柱第2题图第3题图3.一个骰子相对两面的点数之和为7,它的展开图如图所示,则下列判断正确的是()A.A代表B.B代表C.C代表D.B代表专项五投影知识清单1.一般地,用光线照射物体,在某个平面(地面、墙壁等)上得到的影子叫做物体的投影,照射光线叫做投影线,投影所在的平面叫做投影面.2.投影分为投影(由平行光线形成的投影,如太阳光线)和投影(由点光源发出的光线形成的投影).3.在平行投影中,当投影线与投影面时,物体在投影面上的投影叫做正投影.平面图形的正投影的规律:平行形不变,倾斜形改变,垂直成线段.考点例析例在同一时刻,物体的高度与它在阳光下的影长成正比.在某一时刻,有人测得一高为1.8 m的竹竿的影长为3 m,某一高楼的影长为60 m,那么这幢高楼的高度是()A.18 m B.20 m C.30 m D.36 m分析:设此高楼的高度为x m,根据同一时刻物高与影长成正比例列出关于x的比例式,求解即可.归纳:投影中蕴含着相似三角形,借助相似三角形的性质进行相关计算可使问题迎刃而解.跟踪训练1.如图,正方形纸板的一条对角线垂直于地面,纸板上方的灯(看作一个点)与这条对角线所确定的平面垂直于纸板.在灯光照射下,正方形纸板在地面上形成的影子的形状可以是()A B C D2.学习投影后,小华利用灯光下自己的影子长度来测量一路灯的高度.如图,身高1.7 m的小明从路灯灯泡A的正下方点B处,沿着平直的道路走8 m到达点D处,测得影子DE长为2 m,则路灯灯泡A 离地面的高度AB为m.第2题图专项六三视图知识清单1.对一个物体在三个投影面内进行正投影,在正面内得到的由前向后观察物体的视图,叫做;在水平面内得到的由上向下观察物体的视图,叫做;在侧面内得到的由左向右观察物体的视图,叫做.2.画三视图时,三个视图都要放在正确的位置,并且注意视图与视图的长对正,视图与视图的高平齐,视图与视图的宽相等.考点例析例1一个几何体如图1所示,它的左视图是()A B C D 图1分析:左视图是由左向右观察物体的视图.归纳:画三视图时一定要将物体的边缘、棱、顶点都体现出来,并规定:看得见部分的轮廓线画成实线,因被其他部分遮挡而看不见部分的轮廓线画成虚线,不能漏掉.例2 由若干个完全相同的小立方块搭成的几何体的左视图和俯视图如图2所示,则搭成该几何体所用的小立方块的个数可能是()A.4个B.5个C.7个D.8个图2分析:由左视图第一行有1个正方形,结合俯视图可知几何体上面一层有1或2个小立方块,由左视图第二行有2个正方形,结合俯视图可知几何体下面一层有4个小立方块,所以该几何体有5或6个小立方块.例3 如图是一个几何体的三视图,根据图中所标数据计算这个几何体的体积为()A.12πB.18πC.24πD.30π图3分析:观察三视图可知该几何体是空心圆柱,根据圆柱体积公式结合图中数据计算即可.归纳:根据三视图计算几何体的表面积或体积时,首先要确定几何体的形状,若是常见几何体,根据几何体的表面积公式或体积公式直接计算即可;若是较复杂的组合体,可拆分成常见几何体再进行计算.注意要准确判断三视图中的已知数据在实物图中对应的含义.跟踪训练1.如图是一个几何体的三视图,则这个几何体是()A.圆锥B.长方体C.球D.圆柱第1题图第2题图2.如图所示的几何体是由5个大小相同的小正方体搭成的,其左视图是()A B C D3.如图,该几何体的左视图是()A B C D第3题图第4题图4.如图是由若干个相同的小立方体搭成的几何体的主视图和左视图,则搭成这个几何体的小立方体的个数不可能是( )A .3B .4C .5D .65.我国某型号运载火箭的整流罩的三视图如图所示,根据图中数据(单位:米)计算该整流罩的侧面积(单位:平方米)是( )A .7.2πB .11.52πC .12πD .13.44π第5题图 第6题图 6.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的侧面展开图中圆心角的度数为( )A .214°B .215°C .216°D .217°专项七 图形变换中的分类讨论思想知识清单在解决图形变换的有关问题时,由于经过变换的图形位置或形状不确定常导致问题的结果有多种可能,这时就需要把待求解的问题根据图形变换的可能性结合题目要求进行分类讨论,分类讨论时要选择恰当的分类标准,做到不重复、不遗漏.考点例析例 如图1,已知AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AB =3,E 为射线BC 上一动点,连接AE ,将△ABE 沿AE 折叠,点B 落在点B ′处,过点B ′作AD 的垂线,分别交AD ,BC 于M ,N 两点.当B ′为线段MN 的三等分点时,BE 的长为( )A .32BC .32D图1分析:当MB '=13MN 时,如图2所示;当NB '=13MN 时,如图3所示.可设BE =x ,由折叠的性质表示出相关线段,再在Rt△B'EN中,利用勾股定理列方程即可求得BE的长.图2 图3跟踪训练1.如图,在△AOB中,OA=4,OB=6,AB=△AOB绕原点O旋转90°,则旋转后点A的对应点A′的坐标是()A.(4,2)或(﹣4,2)B.()4-或()-C.()-或()2-D.(2,-或(-第1题图第3题图2.)在矩形ABCD中,AB=2 cm,将矩形ABCD沿某直线折叠,使点B与点D重合,折痕与直线AD 交于点E,且DE=3 cm,则矩形ABCD的面积为cm2.3.如图,腰长为2的等腰三角形ABC中,顶角∠A=45°,D为腰AB上的一个动点,将△ACD沿CD折叠,点A落在点E处.当CE与△ABC的某一条腰垂直时,BD的长为.参考答案专项一轴对称与中心对称例1 A 例2 B1.D 2.(2,﹣4)3.33°4专项二图形的平移例 31.C 2.(0,﹣2) 3.(4,﹣1)专项三图形的旋转例 C1.B 2.C 3.C 4.(2,2)专项四立体图形的展开与折叠例1 C 例2 D1.D 2.A 3.A专项五投影例 D1.D 2.8.5专项六三视图例1 B 例2 B 例3 B1.D 2.A 3.D 4.D 5.C 6.C专项七图形变换中的分类讨论思想例 D1.C 2.(或(6-3或- 11 -。
第十讲图形变换知识梳理知识点1、平移变换重点:掌握平移的概念及性质难点:平移性质的运用1. 平移的概念:平面内将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这种图形变换称为平移.注:平移变换的两个要素:移动的方向、距离.2. 平移变换的性质(1)平移前后的图形全等.即:平移只改变图形的位置,不改变图形的形状和大小:(2)对应线段平行(或共线)且相等;(3)对应点所连的线段平行(或共线)且相等.如图所示,,且共线,且3. 用坐标表示平移:(1)在平面直角坐标系中,将点:①向右或向左平移a个单位点或②向上或向下平移b个单位点或(2)对一个图形进行平移,相当于将图形上的各个点的横纵坐标都按(1)中的方式作出改变例1. 下列各组图形,可经过平移变换由一个图形得到另一个图形的是()A. B. C. D.解题思路:根据平移的概念可知,平移不改变图形的形状、大小、方向,只改变位置.选项B的两个图形不是全等形;选项C、D中两个图形的方向发生了改变.解答:选A例2.如图1,修筑同样宽的两条“之”字路,余下的部分作为耕地,若要使耕地的面积为540M 2,则道路的宽应是M ?解题思路:尝试把道路平移一下,化不规则图形为有序规则图形,问题就迎刃而解了. 解答:将横向道路位置平移至最下方,将纵向道路位置平移至最左方, 设道路宽为x M ,则有32(20)3220540x x x +-⋅=⨯-,整理,得0100522=+-x x ,∴0)2)(50(=--x x , ∴501=x (不合题意,舍去),22=x . ∴道路宽应为2M .练习:如图是阳光广告公司为某种商品设计的商标图案,若每个小长方形的面积都是1,则图中阴影部分的面积是 [答案为5]知识点2、轴对称变换重点:掌握轴对称的概念及性质 难点:轴对称的性质的运用1. 轴对称的概念:把一个图形沿一条直线翻折过去,如果它能够与另一个图形重合,那么这两个图形关于这条直线对称或轴对称.这条直线就是对称轴.两个图形中的对应点(即两图形重合时互相重合的点)叫做对称点.如图所示,关于直线l 对称,l 为对称轴.2. 轴对称图形:把一个图形沿一条直线对折,对折的两部分能够完全重合,那么就称这个图形为轴对称图形,这条直线就是这个轴对称图形的对称轴.一个图形的对称轴可以有1条,也可以有多条.3. 轴对称与轴对称图形的区别与联系:(1)关于某条直线对称的两个图形全等;(2)对称点的连线段被对称轴垂直平分;(3)对应线段所在的直线如果相交,则交点在对称轴上;(4)轴对称图形的重心在对称轴上.如图被直线l垂直平分.5. 轴对称变换的作图:举例说明:已知四边形ABCD和直线l,求作四边形ABCD关于直线l的对称图形.作法:(1)过点A作l于E,延长AE到A’,使,则得到点A的对称点;(2)同理作B、C、D的对称点;(3)顺次连结.则四边形为四边形ABCD关于直线l的对称图形.6. 用坐标表示轴对称:点关于x轴对称的点为;点关于y轴对称的点为;点关于直线的对称点为;点关于直线的对称点为;点关于直线的对称点为点关于直线的对称点为.例1. 下列图形中,是轴对称图形的为()A. B. C. D.解题思路:根据定义,如果一个图形是轴对称图形,那么沿对称轴折叠后两部分应该能完全重合;或者根据轴对称的性质,对称点的连线段应该被对称轴垂直平分.所以解决此题的关键是看能否找到满足上述条件的对称轴.解答:选D.例 2.如图所示,关于直线l对称,将向右平移得到.由此得出下列判断:①;②;③.其中正确的是()A. ①②B. ②③C. ①③D. ①②③解题思路:由于是从平移得来的,故,但与关于l成轴对称,不一定有,故①不一定正确;平移和轴对称变换都是全等变换,故②和③正确.解答:选B.练习1. 如图所示,半圆A和半圆B均与y轴相切于点O,其直径CD、EF均和x轴垂直,以O为顶点的两条抛物线分别经过点C、E和点D、F,则图中阴影部分的面积是__________.2. 已知∠AOB=30°,点P在∠AOB内部,与P关于OB对称,与P关于OA对称,则∠等于()A. 45°B. 50°C. 60°D. 70°答案:1. 2. 60°知识点3、旋转变换重点:掌握旋转的概念及性质难点:旋转的性质的运用1. 旋转变换的概念:在平面内,将一个图形绕一个定点O沿某个方向(逆时针或顺时针)转动一定的角度,这样的图形变换叫做旋转.这个定点O叫旋转中心,转动的角称为旋转角.注:旋转变换的三要素:旋转中心,旋转方向,旋转角2. 旋转变换的性质:(1)旋转前、后的图形全等(2)对应点到旋转中心的距离相等(意味着:旋转中心在对应点连线段的垂直平分线上)(3)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角3. 旋转变换的作图:(1)确定旋转中心、旋转方向和旋转角度;(2)找出能确定图形的关键点;(3)连结图形的关键点与旋转中心,并按旋转的方向分别将它们旋转一个旋转角,得到此关键点的对应点;(4)按原图形的顺序连结这些对应点,所得图形就是旋转后的图形.5. 旋转对称性:如果某图形绕着某一定点转动一定角度(小于360°)后能与自身重合,那么这种图形就叫做旋转对称图形.6. 中心对称:把一个图形绕着某个定点旋转180°,如果它能和另一个图形重合,那么这两个图形关于这个定点对称或中心对称.这个定点叫做对称中心,两个图形中对应点叫做关于对称中心的对称点.7. 中心对称的性质:中心对称是一种特殊的旋转,因此,它具有旋转的一切性质,另外,还有自己特殊的性质.(1)关于中心对称的两个图形全等;(2)关于中心对称的两个图形,对称点的连线都经过对称中心,并且被对称中心平分(即:对称中心是两个对称点连线的中点);(3)关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或共线);(4)中心对称图形的重心在其对称中心;且过对称中心的直线平分该图形的面积.如图所示,若关于点O中心对称,则对称中心O是线段共同的中点,且,且;反过来,若线段都经过点O且O是它们的中点,那么关于点O中心对称.8. 中心对称的作图:以上图为例,作关于点O的对称图形:(1)找出能确定原图形的关键点,如顶点A、B、C;(2)分别作出原图形的关键点的对称点.如:连结AO,并在AO的延长线上截取,则点A’为点A关于点O的对称点;(3)按原图形的连结方式顺次连结各关键点的对应点,即点.所得的图形即为求作的对称图形.9. 中心对称图形:一个图形绕着一个定点旋转180°后能与自身重合,这种图形称为中心对称图形.这个定点叫做该图形的对称中心.中心对称图形是一种特殊的旋转对称图形(旋转角等于180°)10. 中心对称与中心对称图形的区别与联系点关于原点对称的点的坐标为.例1. 在如图所示的方格纸中,每个小正方形的边长都为1,构成的图形是中心对称图形.(1)画出此中心对称图形的对称中心;(2)画出将沿直线DE 方向向上平移5格得到的;(3)要使重合,则绕点顺时针方向旋转;至少要旋转多少度?(不要求证明)解题思路:(1)在中心对称的问题中,可根据“对称中心为对称点连线段的中点”来确定对称中心;(3)可根据“对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角”来确定旋转角的大小.画出图形后,可以看出,点与点是旋转变换的一组对应点,则等于旋转角解答(1)如图,画出对称中心点O .(2)画出.(3)至少需要旋转90°.例2如图所示,是绕某点逆时针旋转后得到的图形,请确定旋转中心,并测量出旋转角的大小解题思路:可根据旋转变换中对应点与旋转中心的特殊位置关系来确定旋转中心.解答:如图,连结、,分别作和的垂直平分线,交于点O.则点O即为旋转中心.连结、,测量得,故旋转角等于.练习1. 如图所示,均为等腰直角三角形,∠BAF=∠EAC=90°,那么以点A为旋转中心逆时针旋转90°之后与__________重合,其中点F与点__________对应,点C与点__________对应.2. 如图两个全等的正六边形ABCDEF,PQRSTU,其中点P位于正六边形ABCDEF的中心,如果它们的面积均为3,那么阴影部分的面积是()答案:1.,B,E 2.1知识点4、位似变换重点:掌握位似的概念及性质难点:位似的性质的运用(1)如果两个多边形相似,而且对应顶点的连线相交于一点,那么这两个多边形叫做位似图形,这个点叫做位似中心.(2)如果两图形F 与是位似图形,它们的位似中心是点O ,相似比为k ,那么:①设A 与是一双对应点,则直线过位似中心O 点,并且.②设A 与,B 与是任意两双对应点,则;若直线AB 、不通过位似中心O ,则.(3)利用位似,可以将一个图形放大或缩小.(4)在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k ,那么位似图形对应点的坐标的比等于k 或.例已知等边∆ABC ,画一个与之相似且它们的相似比为2的∆A B C '''。
专题25 图形的变换一、单选题1.(2022·福建省福州杨桥中学)下列交通标志中,是中心对称图形的是()A.B.C.D.【答案】B【分析】把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.【详解】解:A、不是中心对称图形,故此选项不合题意;B、是中心对称图形,故此选项符合题意;C、不是中心对称图形,故此选项不合题意;D、不是中心对称图形,故此选项不合题意.故选:A.2.(2022·全国九年级专题练习)下列每组的两个图形不是位似图形的是()A.B.C.D.【答案】D【分析】根据位似图形的概念对各选项逐一判断,即可得出答案.【详解】解:对应顶点的连线相交于一点的两个相似多边形叫位似图形.据此可得A、B、C三个图形中的两个图形都是位似图形;而D的对应顶点的连线不能相交于一点,故不是位似图形.故选:D.3.(2022·广东九年级期末)下列图形中,是中心对称图形的是()A. B.C.D.【答案】D【分析】根据中心对称图形的概念求解.【详解】A、不是中心对称图形,故此选项错误;B、不是中心对称图形,故此选项错误;C、不是中心对称图形,故此选项错误;D、是中心对称图形,故此选项正确;故选:D.4.(2018·内蒙古九年级期末)下列图案中既是中心对称图形,又是轴对称图形的是()A.B.C.D.【答案】B【分析】根据中心对称图形和轴对称图形的概念逐项分析即可,轴对称图形:平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形.中心对称图形: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.【详解】A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故该选项不符合题意;B.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故该选项符合题意;C.是轴对称图形,不是中心对称图形,故该选项不符合题意;D是轴对称图形,不是中心对称图形,故该选项不符合题意.故选B.5.(2022·哈尔滨市第十七中学校九年级)下列图形中,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】根据中心对称图形以及轴对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.【详解】解:A.不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;B.既是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项符合题意;C.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意.故选:B.6.(2020·浙江九年级期末)如图,将图形用放大镜放大,应该属于()A.平移变换B.相似变换C.旋转变换D.轴对称变换【答案】B【分析】根据放大镜成像的特点,结合各变换的特点即可得出答案.【详解】解:根据相似图形的定义知,用放大镜将图形放大,属于图形的形状相同,大小不相同,所以属于相似变换.故选:B.7.(2022·全国九年级课时练习)晚上,人在马路上走过一盏路灯的过程中,其影子长度的变化情况是()A.先变短后变长B.先变长后变短C.逐渐变短D.逐渐变长【答案】A【分析】根据投影可直接进行求解.【详解】解:由人在马路上走过一盏路灯的过程中,可知光线与地面的夹角越来越大,人在地面上留下的影子越来越短,当人到达灯的下方时,人在地面上的影子变成一个圆点,当远离路灯时,则影子又开始变长;故选A.8.(2022·西安·陕西师大附中)在平面直角坐标系中,若将三角形上各点的横坐标都加上5,纵坐标保持不变,则所得图形在原图形的基础上()A.向左平移了5个单位长度B.向下平移了5个单位长度C.向上平移了5个单位长度D.向右平移了5个单位长度【答案】D【分析】根据图象平移特点,横坐标增加5,纵坐标不变,即图象向右平移,据此解题即可.【详解】解:因为三角形三个顶点的横坐标都增加5,纵坐标保持不变,所以所得的新图形与原图形相比向右平移了5个单位长度,故选:D9.(2022·哈尔滨市第四十七中学九年级开学考试)下列图形中,是轴对称图形的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【分析】利用轴对称图形的定义进行解答即可.【详解】解:从左到右,第一、二、三、四个图形都是轴对称图形,故选:D.10.(2022·全国九年级单元测试)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【答案】C【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念: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;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,这个点叫做它的对称中心;据此判断即可.【详解】解:A、是轴对称图形不是中心对称图形,故不符合题意;B、是轴对称图形不是中心对称图形,故不符合题意;C、是轴对称图形也是中心对称图形,故符合题意;D、是轴对称图形不是中心对称图形,故不符合题意;故选:C.二、填空题11.(2022·全国九年级课时练习)轴对称图形的性质:(1)如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的_____________.(2)类似地,轴对称图形的对称轴,是任何一对对应点所连线段的_______________.【答案】垂直平分线垂直平分线12.(2022·全国九年级课时练习)像这样,把一个图形绕某一个点旋转180º,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________.这个点叫做___________.这两个图形在旋转后能重合的对应点叫做关于对称中心的_________.△OCD和△OAB关于点O对称,对称点是A与_______、B与________.【答案】中心对称对称中心对称点C D13.(2022·湖南)如图,所示的美丽图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的有_____个.【答案】3.【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【详解】解:(1),(3),(4)是轴对称图形,也是中心对称图形.(2)是轴对称图形,不是中心对称图形.故答案为:3.14.(2022·福建省泉州实验中学九年级期中)如图,正六边形ABCDEF沿CD方向平移至正六边形FGDHIJ 位置,已知四边形FGDE的面积是23,则平移的距离是________.【答案】2【分析】分别连接GE、DF,两线交于点O,依题意可得四边形FGDE是菱形,且∠FGD=120°,GE⊥DF,设AF=a,则GE=a,3OF ,由菱形的面积公式即可求得a的值,从而得平移的距离.【详解】分别连接GE、DF,两线交于点O,如图由正六边形的每个内角为120°,且每条边都相等根据平移的性质得:四边形FGDE是菱形,且∠FGD=120°∴GE⊥DF,∠FGE=60°∴△FGE是等边三角形设AF=a,则GE=a∴12GO a=,32OF a=∴3FD a=∵123 2GE FD=∴1323 2a a⨯=∴a=2(负根舍去)所以平移的距离为2故答案为:2.15.(2022·江苏高港区·高港实验学校)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一动点,将AC绕点A逆时针旋转120°得AD,若AB=2,则BD的最大值为_____.71【分析】将△ABD绕点A顺时针旋转120°,则D与C重合,B'是定点,BD的最大值即B'C的最大值,根据圆的性质,可知:B'、O、C三点共线时,BD最大,根据勾股定理可得结论.【详解】如图,将△ABD绕点A顺时针旋转120°,则D与C重合,B'是定点,BD的最大值即B'C的最大值,即B'、O、C三点共线时,BD最大,过B'作B'E⊥AB于点E,由题意得:AB =AB'=2,∠BAB'=120°, ∴∠EAB'=60°,Rt △AEB '中,∠AB'E =30°,∴AE =12AB'=1,EB'=222-1=3,由勾股定理得:OB'=22+OE B E '=()222+3=7,∴B'C =OB'+OC =7+1. 故填:7+1..三、解答题16.(2020·浙江杭州·九年级期中)已知:如图,在ABCD 中,AE 是BC 边上的高,将ABE △沿BC 方向平移,使点E 与点C 重合,得到GFC .(1)求证:BE DG =(2)若四边形ABFG 是菱形,且60B ︒∠=,求:AB BC 的值. 【答案】(1)见详解;(2)AB :BC=2:3. 【分析】(1)根据平移的性质,可得:AE=CG ,再证明Rt △ABE ≌Rt △CDG 即可得到BE=DG ;(2)根据四边形ABFG 是菱形,得出AB=BF ;根据条件找到满足AB=BF 的AB 与BC 满足的数量关系即可. 【详解】证明:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB=CD.∵AE是BC边上的高,且CG是由AE沿BC方向平移而成.∴CG⊥AD.∴∠AEB=∠CGD=90°.∵AE=CG,AB=CD,∴Rt△ABE≌Rt△CDG(HL).∴BE=DG;(2)∵四边形ABFG是菱形∴AB∥GF,AG∥BF,∵Rt△ABE中,∠B=60°,∴∠BAE=30°,∴BE=12AB.(直角三角形中30°所对直角边等于斜边的一半)∵四边形ABFG是菱形,∴AB=BF.∴BE=CF,∴EF=12AB,∴BC=32 AB,∴AB:BC=2:3.17.(2022·哈尔滨市虹桥初级中学校九年级)如图,图1、图2是两张形状和大小完全相同的方格纸,方格纸中每个小正方形的边长均为1个单位,线段AC的两个端点均在小正方形的顶点上.(1)如图1,点P在小正方形的顶点上,在图1中作出点P关于直线AC的对称点Q,连接AQ、QC、CP、P A,并直接写出四边形AQCP的周长;(2)在图2中画出一个以线段AC为对角线、面积为10的矩形ABCD,且点B和点D均在小正方形的顶点上.【答案】(1)作图见解析,四边形AQCP的周长为410;(2)见解析.【分析】(1)利用网格特点和对称的性质作出格点Q,使P、Q点关于直线AC对称,判断四边形AQCP为正方形,然后计算AP的长度得到正方形AQCP的周长;(2)利用(1)中方法作正方形ABCD,则正方形ABCD满足条件.【详解】(1)如图,点Q和四边形AQCP为所作;由网格特征可得AQ=QC=CP=P A,OA=OC=OQ=OP,∵点P与点Q关于AC对称,∴PQ⊥AC,∴四边形AQCP是正方形,∴四边形AQCP的周长=4AQ=4×22+=410;13(2)如图,矩形ABCD为所作.18.(2022·黑龙江)如图,在63⨯的方格纸中,每个小正方形的边长为1,点A、B均在小正方形的顶点上,请按要求画出图形并计算.(1)画出ABC ,使得45ABC ∠=︒,点C 在小正方形的顶点上,且ABC 的面积为7.5; (2)画出点D ,点D 在小正方形的顶点上,且CD AC =,并直接写出AD 边的长. 【答案】(1)见解析;(2)见解析,AD 的长为10 【分析】(1)过A 作AE ⊥AB 交网格于E ,由勾股定理AB =AE =2231=10+,可得∠ABE =45°,延长BE 交网格于C ,△ABC 为所求;(2)由CD =AC =5,根据勾股定理CD =2234=5+,取过A 点竖直网格点F ,作AB 关于AF 的对称点AD ,连结CD ,则CD 为所求,AD =AB=10. 【详解】解:(1)过A 作AE ⊥AB 交网格于E , 由勾股定理AB =AE =2231=10+, ∴∠ABE =45°, 延长BE 交网格于C , 则S △ABC =113537.522AC ⨯=⨯⨯=, ∴△ABC 为所求;(2)∵CD =AC =5,根据勾股定理CD 2234=5+取过A 点竖直网格点F ,作AB 关于AF 的对称点AD ,连结CD , 则CD 为所求,如图所示,AD=AB=10∴AD的长为10.19.(2022·江苏徐州·)如图,将平行四边形ABCD的四个角向内折起,恰好拼成一个无缝隙、无重叠四边形EFGH.(1)请直接写出∠HEF的度数;(2)判断HF与AD的数量关系,并说明理由.【答案】(1)90°;(2)HF=AD,理由见解析【分析】(1)由折叠的性质可得:∠HEJ=∠AEH,∠BEF=∠FEJ,由平角的性质可求∠HEF=90°;(2)先证四边形EFGH是矩形,可得HG=EF,HG//EF,由“AAS”可证△BFE≌△DHG,可得BF=HD =JF,即可求解.【详解】解:(1)由折叠可得:∠HEJ=∠AEH,∠BEF=∠FEJ,×180°=90°,∴∠HEF=∠HEJ+∠FEJ=12故答案为:90°;(2)HF=AD,理由如下:由折叠可得:∠EFB=∠EFH,∠CFG=∠KFG,BF=JF,AH=HJ,DH=HK,∴∠EFG=90°,同理可得∠EHG=∠HGF=90°,∴四边形EFGH 是矩形, ∴HG =EF ,HG //EF , ∴∠GHF =∠EFH , ∴∠BFE =∠DHG , 在△BFE 和△DHG 中, B D BFE DHG EF HG ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△BFE ≌△DHG (AAS ), ∴BF =HD , ∴HD =JF , ∴HF =AD .20.(2022·浙江衢州市·九年级期中)在平面直角坐标系中,已知(2,0)A ,(3,1)B ,(1,3)C . (1)将ABC ∆沿x 轴负方向平移2个单位至△111A B C ,画图并写出1C 的坐标 ;(2)以1A 点为旋转中心,将△111A B C 逆时针方向旋转90︒得△222A B C ,画图并写出2C 的坐标为 ; (3)求在旋转过程中线段11A C 扫过的面积.【答案】(1)(1,3)-;(2)(3,1)--;(3)2.5π 【分析】(1)将三个顶点分别向左平移2个单位得到其对应点,再顺次连接即可得;(2)将三个顶点分别以点A 1为旋转中心,逆时针方向旋转90°得到对应点,再顺次连接即可得; (3)由题意可知线段11A C 扫过的面积是一个圆心角为90°,半径为线段11A C 长的扇形,由此求解即可. 【详解】解:(1)如图,△111A B C 即为所求.画图并写出1C 的坐标(1,3)-; 故答案为:(1,3)-.(2)如图,△222A B C 即为所求.画图并写出2C 的坐标为(3,1)--; 故答案为:(3,1)--;(3)由题意得21190C A C =∠ ,22111310AC =+= 旋转过程中线段11A C 扫过的面积290(10) 2.5360ππ⋅==. 21.(2022·福建省福州第十九中学九年级月考)如图,在ABC 中,90ACB ∠=︒,CD 平分ACB ∠交AB 于点D ,将CDB △绕点C 逆时针旋转到CEP △的位置,点F 在A C 上,连接DE 交AC 于点O . (1)求证:OE OD ;(2)若23AD BD =,3BC =.求DE 的长.【答案】(1)见解析;(263【分析】(1)由角平分线的性质得出45DCB DCA ∠=∠=︒,由旋转的性质得出90DCE ACB ∠=∠=︒,CD CE =,得出90COD ∠=︒,则可得出答案;(2)证明ADO ABC ∆∆∽,由相似三角形的性质得出DO ADBC AB=,求出DO 的长,则可得出答案. 【详解】解:证明:(1)90ACB ∠=︒,CD 平分ACB ∠交AB 于点D , 45DCB DCA ∴∠=∠=︒,将CDB ∆绕点C 逆时针旋转到CEF ∆的位置,90DCE ACB ∴∠=∠=︒,CD CE =,45CDE ∴∠=︒, 90COD ∴∠=︒,OC DE ∴⊥,OE OD ∴=;(2)由(1)OC DE ⊥,BC AC ⊥,//DE BC ∴,ADO ABC ∴∆∆∽,∴DO ADBC AB =, 23AD BD =,35AD AB ∴=, ∴35,DO ∴2DE DO ∴==. 22.(2022·珠海市斗门区实验中学九年级期中)如图,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,D 、E 分别在AB ,AC 上,且AD =AE .若△ADE 绕点A 逆时针旋转,得到△AD 1E 1,设旋转角为a (0<α≤180°),记直线BD 1与CE 1的交点为P . (1)求证:BD 1=CE 1;(2)当∠CPD 1=2∠CAD 1时,求旋转角为α的度数.【答案】(1)见解析;(2)135° 【分析】(1)由旋转得到△ABD 1≌△ACE 1的条件即可;(2)由(1)的结论,得出∠ABD 1=∠ACE 1,即可得出结论. 【详解】解:(1)由题意得:∠BAC =∠D 1AE 1=90°, ∴∠CAE 1=∠BAD 1, 在△ABD 1和△ACE 1中, 1111AC AB CAE BAD AE AD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABD 1≌△ACE 1(SAS ), ∴BD 1=CE 1;(2)设AC 与BP 交于点G ,由(1)知△ABD 1≌△ACE 1, ∴∠ABD 1=∠ACE 1, ∵∠AGB =∠CGP , ∴∠CPG =∠BAG =90°, ∴∠CPD 1=90°,∵∠CPD 1=2∠CAD 1, ∴∠CAD 1=12∠CPD 1=45°, ∴旋转角α=90°+∠CAD 1=135°.23.(2022·黑龙江)如图,网格中的每个小正方形的边长均为1.点A 、点B 和点C 在小正方形的顶点上.(1)在图中确定点D ,点D 在小正方形的顶点上,连接DC ,DA ,使得到的四边形ABCD 为中心对称图形;(2)在(1)确定点D 后,在图中确定点E ,点E (不与点C 重合)在小正方形的顶点上,连接ED ,EB 得到凸四边形ABED ,使EBA EDA ∠=∠,直接写出ED 的长. 【答案】(1)见解析;(2)见解析,10ED =. 【分析】(1)利用平行四边形的对称性确定D ;(2)如图,连接AE ,可得△ADE 是等腰直角三角形,得到∠EDA =45°,利用网格特点可得∠EBA =45°,从而确定E 点即为所求,然后再利用勾股定理求解即可. 【详解】 解:(1)如图:此时,由勾股定理得:222222CD AB ==+22125AD BC =+∴四边形ABCD 是平行四边形, ∴四边形ABCD 是中心对称图形.(2)如图,点E 即为所求, 连接AE ,则有AE 5DE=,∵AD=∴AD2+AE2=10=DE2,∴△ADE是等腰直角三角形,∠DAE=90°,∴∠EDA=45°,又∠EBA=45°,∴∠=∠,EBA EDA∴点E是符合条件的点,此时ED=。
专题15 图形变换(平移、旋转、对称)一.选择题1.(2022·山东威海)图1是光的反射规律示意图.其中,PO 是入射光线,OQ 是反射光线,法线KO ⊥MN ,∠POK 是入射角,∠KOQ 是反射角,∠KOQ =∠POK .图2中,光线自点P 射入,经镜面EF 反射后经过的点是( )A .A 点B .B 点C .C 点D .D 点2.(2022·湖南永州)剪纸是我国具有独特艺术风格的民间艺术,反映了劳动人民对现实生活的深刻感悟.下列剪纸图形中,是中心对称图形的有( )① ② ③ ④A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④3.(2022·江苏无锡)雪花、风车….展示着中心对称的美,利用中心对称,可以探索并证明图形的性质,请思考在下列图形中,是中心对称图形但不一定是轴对称图形的为( )A .扇形B .平行四边形C .等边三角形D .矩形4.(2022·贵州遵义)在平面直角坐标系中,点(),1A a 与点()2,B b -关于原点成中心对称,则a b +的值为( ) A .3- B .1- C .1 D .35.(2022·内蒙古赤峰)下列图案中,不是轴对称图形的是( )A .B .C .D .6.(2022·山东青岛)如图,将ABC 先向右平移3个单位,再绕原点O 旋转180︒,得到A B C ''',则点A 的对应点A '的坐标是( )A .(2,0)B .(2,3)--C .(1,3)--D .(3,1)--7.(2022·四川内江)如图,在平面直角坐标系中,点B 、C 、E 在y 轴上,点C 的坐标为(0,1),AC =2,Rt △ODE 是Rt △ABC 经过某些变换得到的,则正确的变换是( )A .△ABC 绕点C 逆时针旋转90°,再向下平移1个单位B .△ABC 绕点C 顺时针旋转90°,再向下平移1个单位C .△ABC 绕点C 逆时针旋转90°,再向下平移3个单位D .△ABC 绕点C 顺时针旋转90°,再向下平移3个单位8.(2022·广西)如图,在△ABC 中,点A (3,1),B (1,2),将△ABC 向左平移2个单位,再向上平移1个单位,则点B 的对应点B ′的坐标为( )A .(3,-3)B .(3,3)C .(-1,1)D .(-1,3)9.(2022·湖南郴州)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 .10.(2022·广西贵港)若点(,1)A a -与点(2,)B b 关于y 轴对称,则-a b 的值是( )A .1-B .3-C .1D .211.(2022·江苏常州)在平面直角坐标系xOy 中,点A 与点1A 关于x 轴对称,点A 与点2A 关于y 轴对称.已知点1(1,2)A ,则点2A 的坐标是( )A .(2,1)-B .(2,1)--C .(1,2)-D .(1,2)--12.(2022·北京)图中的图形为轴对称图形,该图形的对称轴的条数为( )A .1B .2C .3D .513.(2022·山东临沂)剪纸艺术是最古老的中国民间艺术之一,先后入选中国国家级非物质文化遗产名录和人类非物质文化遗产代表作名录.鱼与“余”同音,寓意生活富裕、年年有余,是剪纸艺术中很受喜爱的主题,以下关于鱼的剪纸中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )A .B .C .D .14.(2022·山东聊城)如图,在直角坐标系中,线段11A B 是将ABC 绕着点()3,2P 逆时针旋转一定角度后得到的111A B C △的一部分,则点C 的对应点1C 的坐标是( )A .(-2,3)B .(-3,2)C .(-2,4)D .(-3,3)15.(2022·湖南)如图,点O 是等边三角形ABC 内一点,2OA =,1OB =,OC =AOB ∆与BOC ∆的面积之和为( )AB C D16.(2022·内蒙古呼和浩特)如图,ABC 中,90ACB ∠=︒,将ABC 绕点C 顺时针旋转得到EDC △,使点B 的对应点D 恰好落在AB 边上,AC 、ED 交于点F .若BCD α∠=,则EFC ∠的度数是(用含α的代数式表示)( )A .1902α︒+B .1902α︒-C .31802α︒-D .32α 17.(2022·内蒙古赤峰)如图,点()2,1A ,将线段OA 先向上平移2个单位长度,再向左平移3个单位长度,得到线段''O A ,则点A 的对应点'A 的坐标是( )A .()3,2-B .()0,4C .()1,3-D .()3,1-18.(2022·黑龙江绥化)如图,线段OA 在平面直角坐标系内,A 点坐标为()2,5,线段OA 绕原点O 逆时针旋转90°,得到线段OA ',则点A '的坐标为( )A .()5,2-B .()5,2C .()2,5-D .()5,2-19.(2022·海南)如图,点(0,3)(1,0)A B 、,将线段AB 平移得到线段DC ,若90,2ABC BC AB ∠=︒=,则点的坐标是( )A .(7,2)B .(7,5)C .(5,6)D .(6,5)20.(2022·广西)2022北京冬残奥会的会徽是以汉字“飞”为灵感来设计的,展现了运动员不断飞跃,超越自我,奋力拼搏,激励世界的冬残奥精神下列的四个图中,能由如图所示的会徽经过平移得到的是( )A .B .C .D .21.(2022·广西)如图,在ABC 中,4,CA CB BAC α==∠=,将ABC 绕点A 逆时针旋转2α,得到AB C '',连接B C '并延长交AB 于点D ,当B D AB '⊥时,'BB 的长是( )A B C D 22.(2022·内蒙古包头)如图,在Rt ABC 中,90,30,2ACB A BC ∠=︒∠=︒=,将ABC 绕点C 顺时针旋转得到A B C '',其中点A '与点A 是对应点,点B '与点B 是对应点.若点B '恰好落在AB 边上,则点A 到直线A C '的距离等于( )A .B .C .3D .223.(2022·内蒙古通辽)冬季奥林匹克运动会是世界上规模最大的冬季综合性运动会,下列四个图是历届冬奥会图标中的一部分,其中是轴对称图形的为( )A .B .C .D .24.(2022·四川内江)2022年2月第24届冬季奥林匹克运动会在我国北京成功举办,以下是参选的冬奥会会徽设计的部分图形,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )A .B .C .D .25.(2022·广西河池)如图,在Rt △ABC 中,90ACB ∠︒=,6AC =,8BC =,将Rt ABC 绕点B 顺时针旋转90°得到Rt A B C '''.在此旋转过程中Rt ABC 所扫过的面积为( )A .25π+24B .5π+24C .25πD .5π26.(2022·上海)有一个正n 边形旋转90后与自身重合,则n 为( )A .6B .9C .12D .1527.(2022·贵州毕节)矩形纸片ABCD 中,E 为BC 的中点,连接AE ,将ABE △沿AE 折叠得到AFE △,连接CF .若4AB =,6BC =,则CF 的长是( )A .3B .175C .72D .185二.填空题 28.(2022·山东临沂)如图,在平面直角坐标系中,ABC 的顶点A ,B 的坐标分别是()0,2A ,()2,1B -.平移ABC 得到A B C ''',若点A 的对应点A '的坐标为()1,0-,则点B 的对应点B '的坐标是_____________.29.(2022·广西贵港)如图,将ABC 绕点A 逆时针旋转角()0180αα︒<<︒得到ADE ,点B 的对应点D 恰好落在BC 边上,若,25DE AC CAD ⊥∠=︒,则旋转角α的度数是______.30.(2022·广西贺州)如图,在平面直角坐标系中,OAB 为等腰三角形,5OA AB ==,点B 到x 轴的距离为4,若将OAB 绕点O 逆时针旋转90︒,得到OA B ''△,则点B '的坐标为__________.31.(2022·四川泸州)点()2,3-关于原点的对称点的坐标为________.32.(2022·吉林)第二十四届北京冬奥会入场式引导牌上的图案融入了中国结和雪花两种元素.如图,这个图案绕着它的中心旋转角()0360αα︒<<︒后能够与它本身重合,则角α可以为_______度.(写出一个即可)33.(2022·贵州铜仁)如图,在边长为2的正方形ABCD 中,点E 为AD 的中点,将△CDE 沿CE 翻折得△CME ,点M 落在四边形ABCE 内.点N 为线段CE 上的动点,过点N 作NP //EM 交MC 于点P ,则MN +NP 的最小值为________.34.(2022·山东潍坊)小莹按照如图所示的步骤折叠A 4纸,折完后,发现折痕AB ′与A 4纸的长边AB 恰好重合,那么A 4纸的长AB 与宽AD 的比值为___________.35.(2022·山东潍坊)如图,在直角坐标系中,边长为2个单位长度的正方形ABCO 绕原点O 逆时针旋转75︒,再沿y 轴方向向上平移1个单位长度,则点B ''的坐标为___________.36.(2022·湖南永州)如图,图中网格由边长为1的小正方形组成,点A 为网格线的交点.若线段OA 绕原点O 顺时针旋转90°后,端点A 的坐标变为______.三.解答题37.(2022·湖南)如图所示的方格纸(1格长为一个单位长度)中,AOB ∆的顶点坐标分别为(3,0)A ,(0,0)O ,(3,4)B .(1)将AOB ∆沿x 轴向左平移5个单位,画出平移后的△111AO B (不写作法,但要标出顶点字母); (2)将AOB ∆绕点O 顺时针旋转90︒,画出旋转后的△222A O B (不写作法,但要标出顶点字母);(3)在(2)的条件下,求点B 绕点O 旋转到点2B 所经过的路径长(结果保留)π.38.(2022·湖北荆州)如图,在10×10的正方形网格中,小正方形的顶点称为格点,顶点均在格点上的图形称为格点图形,图中△ABC 为格点三角形.请按要求作图,不需证明.....(1)在图1中,作出与△ABC全等的所有格点三角形,要求所作格点三角形与△ABC有一条公共边,且不与△ABC重叠;(2)在图2中,作出以BC为对角线的所有格点菱形.39.(2022·黑龙江哈尔滨)如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1,ABC的顶点和线段EF的端点均在小正方形的顶点上.(1)在方格纸中面出ADC,使ADC与ABC关于直线AC对称(点D在小正方形的顶点上);(2)在方格纸中画出以线段EF为一边的平行四边形EFGH(点G,点H均在小正方形的顶点上),且平行四边形EFGH的面积为4.连接DH,请直接写出线段DH的长.40.(2022·吉林)图①,图②均是44⨯的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.其中点A ,B ,C 均在格点上.请在给定的网格中按要求画四边形.(1)在图①中,找一格点D ,使以点A ,B ,C ,D 为顶点的四边形是轴对称图形;(2)在图②中,找一格点E ,使以点A ,B ,C ,E 为顶点的四边形是中心对称图形.41.(2022·四川广安)数学活动课上,张老师组织同学们设计多姿多彩的几何图形, 下图都是由边长为1的小等边三角形构成的网格,每个网格图中有3个小等边三角形已涂上阴影,请同学们在余下的空白小等边三角形中选取一个涂上阴影,使得4个阴影小等边三角形组成一个轴对称图形或中心对称图形,请画出4种不同的设计图形.规定:凡通过旋转能重合的图形视为同一种图形)42.(2022·江苏常州)如图,点A 在射线OX 上,OA a =.如果OA 绕点O 按逆时针方向旋转(0360)<≤︒n n 到OA ',那么点A '的位置可以用(),︒a n 表示.(1)按上述表示方法,若3a =,37n =,则点A '的位置可以表示为______;(2)在(1)的条件下,已知点B 的位置用()3,74︒表示,连接A A '、A B '.求证:A A A B ''=.43.(2022·黑龙江)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是一个单位长度,在平面直角坐标系中,ABC 的三个顶点坐标分别为()1,1A -,()2,5B -,()5,4C -.(1)将ABC 先向左平移6个单位,再向上平移4个单位,得到111A B C △,画出两次平移后的111A B C △,并写出点1A 的坐标;(2)画出111A B C △绕点1C 顺时针旋转90°后得到221A B C △,并写出点2A 的坐标;(3)在(2)的条件下,求点1A 旋转到点2A 的过程中所经过的路径长(结果保留π).44.(2022·湖北武汉)已知四边形ABCD 为矩形.点E 是边AD 的中点.请仅用无刻度的直尺完成下列作图,不写作法,保留作图痕迹.(1)在图1中作出矩形ABCD 的对称轴m ,使m AB ∥;(2)在图2中作出矩形ABCD 的对称轴n :使n AD ∥.45.(2022·广西河池)如图、在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(4,1),B(2,3),C(1,2).(1)画出与△ABC关于y轴对称的△A1B1C1;(2)以原点O为位似中心,在第三象限内画一个△A2B2C2,使它与△ABC的相似比为2:1,并写出点B2的坐标.46.(2022·广西桂林)如图,在平面直角坐标系中,形如英文字母“V”的图形三个端点的坐标分别是A(2,3),B(1,0),C(0,3).(1)画出“V”字图形向左平移2个单位后的图形;(2)画出原“V”字图形关于x轴对称的图形;(3)所得图形与原图形结合起来,你能从中看出什么英文字母?(任意答一个即可)。
专题25 图形的变换
1.通过具体实例认识轴对称、平移、旋转,探索它们的基本性质;
2.能够按要求作出简单平面图形经过轴对称、平移、旋转后的图形,能作出简单平面图形经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)的轴对称性质及其相关性质.
4.探索图形之间的变换关系(轴对称、平移、旋转及其组合);
5.利用轴对称、平移、旋转及其组合进行图案设计;认识和欣赏轴对称、平移、旋转在现实生活中的应用.
一、平移变换
1. 平移的概念:在平面内,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,平移不改变图形的形状和大小.
(1)平移是运动的一种形式,是图形变换的一种,本讲的平移是指平面图形在同一平面内的变换;
(2)图形的平移有两个要素:一是图形平移的方向,二是图形平移的距离,这两个要素是图形平移的依据;(3)图形的平移是指图形整体的平移,经过平移后的图形,与原图形相比,只改变了位置,而不改变图形的大小,这个特征是得出图形平移的基本性质的依据.
2.平移的基本性质:由平移的概念知,经过平移,图形上的每一个点都沿同一个方向移动相同的距离,平移不改变图形的形状和大小,因此平移具有下列性质:经过平移,对应点所连的线段平行且相等,对应角相等.
(1)要注意正确找出“对应线段,对应角”,从而正确表达基本性质的特征;
(2)“对应点所连的线段平行且相等”,这个基本性质既可作为平移图形之间的性质,又可作为平移作图的依据.
例1.如图1,两个等边△ABD,△CBD的边长均为1,将△ABD沿AC方向向右平移到△A′B′D′的位置,得到图2,则阴影部分的周长为____________.
二、轴对称变换
1.轴对称与轴对称图形
轴对称:把一个图形沿着某一条直线折叠,如果能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称,也叫做这两个图形成轴对称,这条直线叫做对称轴,折叠后重合的对应点,叫做对称点.
轴对称图形:把一个图形沿着某一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形. 2.轴对称变换的性质
①关于直线对称的两个图形是全等图形.
②如果两个图形关于某直线对称,对称轴是对应点连线的垂直平分线.
③两个图形关于某直线对称,如果它们对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上.
④如果两个图形的对应点连线被同一直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称.
3.轴对称作图步骤
①找出已知图形的关键点,过关键点作对称轴的垂线,并延长至2倍,得到各点的对称点.
②按原图形的连结方式顺次连结对称点即得所作图形.
例2.如图(1)是四边形纸片ABCD,其中∠B=120°,∠D=50°.若将其右下角向内这出△PCR,恰使CP∥AB,RC∥AD,如图(2)所示,则∠C=度.
三、旋转变换
1.旋转概念:把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转.点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角.
2.旋转变换的性质
图形通过旋转,图形中每一点都绕着旋转中心沿相同的方向旋转了同样大小的角度,任意一对对应点与旋转中心的连线都是旋转角,对应点到旋转中心的距离相等,对应线段相等,对应角相等,旋转过程中,图形的形状、大小都没有发生变化.
3.旋转作图步骤
①分析题目要求,找出旋转中心,确定旋转角.
②分析所作图形,找出构成图形的关键点.
③沿一定的方向,按一定的角度、旋转各顶点和旋转中心所连线段,从而作出图形中各关键点的对应点.
④按原图形连结方式顺次连结各对应点.
4.中心对称与中心对称图形
中心对称:把一个图形绕着某一点旋转180°,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对称的对称点.
中心对称图形:把一个图形绕着某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫中心对称图形.
5.中心对称作图步骤
①连结决定已知图形的形状、大小的各关键点与对称中心,并且延长至2倍,得到各点的对称点.
②按原图形的连结方式顺次连结对称点即得所作图形.
6.图形变换与图案设计的基本步骤
①确定图案的设计主题及要求;
②分析设计图案所给定的基本图案;
③利用平移、旋转、轴对称对基本图案进行变换,实现由基本图案到各部分图案的有机组合;
④对图案进行修饰,完成图案.
例3.如图1,O为正方形ABCD的中心,分别延长OA、OD到点F、E,使OF=2OA,OE=2OD,连接EF.将△EOF绕点O逆时针旋转α角得到△E1OF1(如图2).
(1)探究AE1与BF1的数量关系,并给予证明;
(2)当α=30°时,求证:△AOE1为直角三角形.
1.(2022·广东深圳第二实验学校九年级开学考试)如图,△ABC沿BC方向平移到△DEF的位置,若BE =2cm,则平移的距离为()
A .1
B .2
C .3
D .4
2.(2022·武汉第三寄宿中学九年级月考)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( ) A . B . C . D .
3.(2022·佛山市华英学校九年级)下面图形是用数学家名字命名的,其中是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
A .赵爽弦图
B .笛卡尔心形线
C .科克曲线
D .斐波那契螺旋线
4.(2022·全国)如图,在ABC 中,90ACB ∠=︒, 30ABC ∠=︒,2AB =.将ABC 绕直角顶点C 逆时针旋转60︒得 A B C '',则点B 转过的路径长为( )
A .3π
B .33π
C .23π
D .π
5.(2020·武汉第三寄宿中学九年级月考)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( ) A . B .
C .
D .
6.(2022·宜兴市实验中学九年级)如图,在正方形ABCD 中,6AB =,点H 为BC 中点,点E 绕着点C 旋转,且4CE =,在DC 的右侧作正方形DEFG ,则线段FH 的最小值是( )
A .942-
B .842-
C .962-
D .1062-
7.(2022·珠海市斗门区实验中学)如图,在平面直角坐标系中,△ABC 的三个顶点都在格点上. (1)画出△ABC 关于原点O 对称的△A 1B 1C 1;
(2)画出△ABC 绕点B 顺时针方向旋转90°得到的△A 2BC 2.
8.(2022·哈尔滨风华中学九年级开学考试)如图,方格中每个小正方形的边长为1个单位长度,△ABC 的顶点和线段DE 的端点均在小正方形的顶点上.
(1)在方格纸中将△ABC 向上平移1个单位长度,再向右平移2个单位长度后得到△MNP (点A 的对应点是M ,点B 的对应点是点N ,点C 的对应点是点P ),请画出△MNP ;
(2)在方格纸中画出以DE 为斜边的等腰直角三角形DEF (点F 在小正方形的顶点上).连接FP ,请直接写出线段FP 的长.
9.(2022·全国九年级专题练习)如图,在每个小正方形的边长均为1的方格纸中,三角形ABC的顶点都在方格纸的格点上,将三角形ABC先向左平移2格,再向上平移4格.
(1)请在图中画出平移后的三角形A′B′C′;
(2)求出三角形ABC的面积.
10.(2022·浙江杭州市·)如图,在66
的网格中已经涂黑了三个小正方形,请按下列要求画图.
(1)在图1中涂黑一块小正方形,使涂黑的四个小正方形组成一个轴对称图形.
(2)在图2中涂黑一块小正方形,使涂黑的四个小正方形组成一个中心对称图形.。