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复习讲义
第一篇 考点精讲
专题七 图形与变换
第31讲 图形的平移、对称、旋转与位似
聚焦核心
1.图形的平移
定义 把一个图形沿着某一个方向移动一定的______
两要素 平移的______和平移的______
性质 平移前后,图形的______和______完全相同
连接各组对应点的线段______(或共线)且______
距离
方向
距离
形状
大小
平行
相等
2.轴对称和轴对称图形
种 类 轴对称 轴对称图形
定 义 把一个图形沿着某一条直线折 叠,若它能够与另一个图形 ______,则这两个图形关于这条 直线成________,这条直线叫作 ________ 如果一个平面图形沿着一条直
线折叠,直线两旁的部分能互
相______,这个图形叫作轴对
称图形,这条直线就是它的
________
重合
轴对称
对称轴
重合
对称轴
性 质 如果两个图形关于某条直线对 称,那么对称轴是对应点所连线 段的____________ 轴对称图形的对称轴是任意一
对对应点所连线段的_________
___
关于某条直线对称的两个图形是 全等的 轴对称图形的对应线段
______,对应角也______
续表
垂直平分线
垂直平分线
相等
相等
3.中心对称和中心对称图形
种 类 中心对称 中心对称图形
定 义 把一个图形绕着某一点旋转 _____ ,如果它能与另一个 图形______,就说这两个图 形关于这个点对称或中心对 称,这个点叫作__________ 把一个图形绕着某一点旋转____ ,如果旋转后的图形能够与原来的
图形______,那么这个图形叫作中心
对称图形,这个点就是它的对称中心
___
180
重合
对称中心
180
重合
性 质 中心对称的两个图形,对称 点所连的线段都经过_______ ___,并且被对称中心______ 中心对称图形上所有点关于对称中心
的对称点都仍在这个图形上,且每一
对对称点所连的线段都被__________
平分
中心对称的两个图形是全等 图形 任何一条经过_________的直线都将这个中心对称图形分成两个全等的图形
续表
对称中心
平分
对称中心
对称中心
4.图形的旋转
定义 把一个图形绕着平面内某一点转动一个______,叫作图形的
旋转,这一点叫作__________,转动的角叫作________
三要素 旋转______、旋转______和旋转____
性质 旋转前后,图形的______和______完全相同
对应点到旋转中心的距离______
对应点与旋转中心所连线段的夹角等于________
角度
旋转中心
旋转角
中心
方向
角
形状
大小
相等
旋转角
5.图形的位似
定 义 如果两个图形不仅相似,而且对应点的连线相交于______,那么
这两个图形叫作位似图形,这个点叫作__________
性 质 位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比都等于
________
在平面直角坐标系中,如果以原点为位似中心,画出一个与原图
形位似的图形,使其与原图形的相似比为 ,那么与原图形上的点
对应的位似图形上的点的坐标为________或___________
一点
位似中心
相似比
第31讲 图形的平移、对称、旋转与位似
案例分析
考点一 平移及其性质
名师指导
有关图形的平移问题,要注意平移的方向与距离,并注意对应点的
确定.解题时,要充分利用平移的性质,得到平行的线段、相等的线段
和相等的角,为解决问题提供条件.
图1
例1 (2025·福建·中考模拟)如图1,现有一把直尺和一
块三角尺,其中 , ,
,点 对应直尺的刻度为12.将该三角尺沿着
直尺边缘平移,使得移动到处,点
对应直尺的刻度为0,则四边形 的面积是
( ).
A.96 B. C.192 D.
图1
提示:在中, ,, ,则 .由平移的性质,可知,,所以四边形 为平行四边形.因为点A对应直尺的刻度为12,点 对应直尺的刻度为0,所以 .所以 .
思路点拨 由平移的性质,可知四边形 是平行四边形.根据题意,只
要求出,的长,就可求的面积. 的长可利用锐角三角函
数求得,的长可利用点, 对应直尺的刻度求得,从而问题可解.
【答案】B
图2
1.(2025·广西河池·模拟)水是生命之源,滋润着世间万
物.如图2,国家节水标志由水滴、手掌和地球构成,其寓
意是像对待掌上明珠一样,珍惜每一滴水!下列图形可以
通过平移节水标志得到的是( ).
C
A. B. C. D.
考点专练
2.(2024·山东东营·中考)如图3,将沿方向平移 得到
,若的周长为,则四边形的周长为____ .
30
图3
考点二 对称及其性质
名师指导
对于折叠问题,要注意折叠前后对应线段相等、对应角相等.关于
矩形、正方形的折叠问题,通常利用矩形、正方形以及折叠的性质,得
到等边、等角,为判定全等(或相似)三角形提供条件;由矩形的四个
角为直角,得到直角三角形,从而可根据勾股定理求解.
图4
例2 (2024·江苏常州·中考)如图4,在
中, ,,,是边 的
中点,是边上一点,连接,.将 沿
翻折,点落在上的点处,则 __.
图4
思路点拨 根据已知条件无法直接运用勾股定理计算
出的长,因此考虑将求 的长转化为求其他线段
的长.由折叠的性质,得, ,
.因此求出 的长,即可得到
的长.在中,设 ,运用勾股定理列
方程求解.
图4
提示:因为,,, 是边
的中点,所以 .由勾股定理,得
.由折叠的性质,得
,, .所
以, .设 ,则
.在 中,由勾股定理,得
.解得. 故 .
考点专练
3.(2024·湖北武汉·中考)现实世界中,对称现象无处不在,我国的方
块字中有些也具有对称性.下列汉字属于轴对称图形的是( ).
C
A. B.
C. D.
图5
4.如图5,有一矩形纸片 ,
, .将纸片折叠,使
落在边上,折痕为 ,再将
以为折痕向右折叠, 与
交于点, 的值是__.
提示:经过两次折叠后,, .由
,得.所以 .
考点三 旋转及其性质
名师指导
1.有关图形旋转的问题,一般转化为关键点的旋转问题求解.解题时,
要充分利用旋转的性质,即旋转前后的图形全等, 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.
2.有关平面直角坐标系内点的旋转问题的解决方法:通常分别过已
知点和所求点作轴、轴的垂线,根据已知点的坐标得到对应线段的长,
然后利用旋转的性质求解.
例3 一题多问 如图6,绕某一点逆时针旋转 后得
到,其中点,的对应点分别是点,,点落在边 上,延
长交于点,,相交于点, .
图6
(1)旋转中心为_____,旋转角的度数为____.
(2) 是__________三角形.
点
等腰直角
思路点拨(1)旋转前后位置没有发生变化的点,即和的公共点即为旋转中心, 的度数即为旋转角的度数.
思路点拨 (2)由旋转的性质可得对应边相等,即 ,且 的度数等于旋转角的度数,由此可判断 的形状.
(3)判断与 的位置关系,并说明理由.
图6
解:.
理由如下:由旋转的性质,得
, .
.
∴ .
.
思路点拨 (3)观察图形发现,与 相交,则可猜想它们互相垂直,结合旋转的性质,求出 的度数即可得出结论.
图6
(4)求证: .
证明:由旋转的性质,得, , .
.
在和中,, ,,
思路点拨(4)结合(2)的结论,易得,又 .则证明即可证得.观察图形,发现, 分别在和 中,证这两个三角形全等即可.
图6
.
由(2)知是等腰直角三角形, ,即 .
5.传统文化(2024·四川内江·中考)2024年6月5日,是二十四节气的芒
种.二十四节气是我国劳动人民独创的文化遗产,能反映季节的变化,
指导农事活动.下列四幅图片分别代表“芒种”“白露”“立夏”“大雪”,其中
属于中心对称图形的是( ).
D
A. B.
C. D.
考点专练
6.(2024·山东滨州·中考)一副三角尺按图7所示的方式摆放,把三角尺
绕公共顶点顺时针旋转至图8所示的位置,当时,
____ .
75
图7
图8
考点四 位似及其性质
名师指导
在平面直角坐标系中,可以用位似图形上对应点的坐标之间的关系
来表示它们的位似关系.一般地,如果以原点为位似中心,新图形与原
图形的相似比为,那么与原图形上的点对应的位似图形上的点的
坐标为或.反之,由位似图形对应点的坐标,可以求
出它们的相似比.
图9
例4 (2024·浙江·中考)如图9,在平面直角坐标系
中,与是位似图形,位似中心为点 .
若点的对应点为,则点 的
对应点 的坐标为( ).
A
A. B. C. D.
思路点拨 根据点与点 的坐标求出相似比,再根据位似变换的性质计算即可.
提示:由,,得与 的相似比为2.因为点
B的坐标为,所以点B的对应点的坐标为 ,即
.
考点专练
图10
7.(2024·四川凉山·中考)如图10,一块面积为
的三角形硬纸板(记为 )平行于投影
面时,在点光源的照射下形成的投影是 .
若,则 的面积是( ).
D
A. B. C. D.
图11
8.(2025·四川遂宁·中考模拟)在方格图中,以
格点为顶点的三角形叫作格点三角形.在
如图11所示的平面直角坐标系中,格点三角
形和格点三角形 成位似关系,则位
似中心的坐标为( ).
A
A. B. C. D.
考点五 与平移、对称、旋转、位似有关的网格作图
名师指导
1.平移(或旋转)作图的依据是平移(或旋转)的性质,一般步骤如下:
(1)确定平移的方向和距离(或确定旋转中心、旋转方向、旋转
角);
(2)确定原图形中的关键点;
(3)利用平移(或旋转)的性质确定平移(或旋转)后所有关键
点的对应点;
(4)按原图形的顺序依次连接对应点,所得图形即为平移
(或旋转)后的图形.
2.画一个图形关于某条直线(或某点)对称的图形的一般步骤如下:
(1)确定原图形中的关键点(各顶点);
(2)利用对称的性质确定所有关键点关于对称轴(或对称中心)
的对称点;
(3)按原图形的顺序依次连接对称点,所得图形与原图形关于该
直线(或该点)对称.
3.画位似图形的一般步骤如下:
(1)确定位似中心;
(2)分别连接并延长位似中心和原图的关键点,根据相似比,确
定所作位似图形的关键点;
(3)顺次连接上述所作各点,即可得到位似图形.
图12
例5 一题多问 如图12,在平面直角坐标系中,的顶点,,的坐标分别为 ,, .
(1)画出与关于轴对称的,并写出点 的坐标.
解:如图68, 即为所求,
点的坐标是 .
图68
思路点拨 分别根据对称、平移、旋转、位似作图的方法及点的坐标特征,画出相应的图形,写出对应点的坐标.
(2)画出将 向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度得到的,并写出点 的坐标.
图12
解:如图68,即为所求,点的坐标是 .
图68
图12
(3)画出将绕点顺时针旋转 得到的
,直接写出在旋转过程中,点到点 的路径的长.
解:如图68,即为所求,点 到旋转中心点的距离 .
所以在旋转过程中,点到点的路径的长为 .
图68
思路点拨 第(3)题,点到点 的路径长即为的长,该弧的半径为长,圆心角为 ;
(4)以点为位似中心,在第四象限内将按相似比 放大,得到,画出,并写出点 的坐标.
图12
图68
解:如图68,即为所求,点的坐标是 .
(5)在轴上找一点,使点到点, 的距离之和最短(不写作法,保留作图痕迹).
图12
图68
解:如图68,点 即为所求.
思路点拨 第(5)题,点关于轴的对称点为 ,则连接,与轴的交点即为点;
(6)求 的值.
图12
图68
思路点拨 第(6)题,过点 作于点,构建直角三角形,在 中根据余弦的定义,即可求解.
解:由图可知, ,.
为等腰三角形.
如图68,过点作于点 ,则
.
在 中, ,
即.
考点专练
图13
9.(2025·安徽·模拟)如图13,在由边长为1个单位长
度的小正方形组成的网格中, 的顶点均为格点
(网格线的交点).
(1)将线段 向右平移4个单位长度,再向下平移2
个单位长度,得到线段,画出线段 .
解:如图69,线段 即为所求.
图69
(2)以点为旋转中心,将按逆时针方向旋转 ,得到
,画出 .
图13
解:如图69, 即为所求.
图69
(3)在线段上描出点,使得为 的角平分线.(作图过程用虚线表示)
图13
图69
解:由勾股定理,得 ,则.
如图69,取的中点,连接 交于点,点 即为所求.
第31讲 图形的平移、对称、旋转与位似
靶向锤炼
靶向练
1.传统文化 剪纸是我国古老的民间艺术.下列剪纸图案中既是轴对称图
形,又是中心对称图形的是( ).
D
A. B.
C. D.
2.(2025·湖南邵阳·中考模拟)下列四种图形中,对称轴条数最多的是
( ).
B
A.等边三角形 B.圆 C.长方形 D.正方形
图1
3.(2025·内蒙古通辽·中考改编)如图1,用平移方法说
明平行四边形的面积公式时,若 平移
到,,,则 的平移距离为
( ).
B
A.3 B.4 C.5 D.12
图2
4.(2024·黑龙江绥化·中考)如图2,矩形 各顶
点的坐标分别为,,, .以
原点为位似中心,在 轴右侧将这个矩形缩小为原
来的,则顶点 在第一象限对应点的坐标是( ).
D
A. B. C., D.,
图3
5.(2025·湖南益阳·中考模拟)如图3,在正方形
中,,为的中点,连接,将 绕
点按逆时针方向旋转 得到,连接 ,则
的长为______.
图4
6.如图4, 的顶点均在小正方形的顶点上,
每个小正方形的边长均为1个单位长度.
(1)画出与关于直线对称的 .
解:如图86, 即为所求.
图86
(2)画出 向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度后得
到的 .
解:如图86, 即为所求.
图86
(3)画出将绕点逆时针旋转 后得到的 .
图4
解:如图86, 即为所求.
图86
攻坚练
7.如图5,四边形中,,,,且点 在
上,.将四边形沿折叠,点的对应点恰好落在
上,如图6所示.若,,则 的值为( ).
A. B. C. D.
提示:由折叠的性质,得 .又
,所以.由 ,
得.所以 .从
而得,即.所以 .由
【答案】B
,,得四边形是平行四边形.所以 .
所以.故 .
8.如图7(单位: ),一块矩形草坪中间有两条宽度相等的石子路
(每条石子路间距均匀),草坪(阴影部分)的面积是____ .
48
图7
9.(2025·江苏盐城·中考改编)如图8,在中, ,
,是的中点,连接,将绕点 旋转一定角
度得到,且在的右侧,连接.当时, 的长
为_______.
图8
提示:如图87,过点作于点.因为 ,,是的中点,所以, .从而得.由旋转的性质,得 .由,得 .所以 . 由勾股定理,得.所以 .
图87
10.开放性题(2025·浙江温州·中考模拟)如图9,在方格纸 中,每个小方
格的边长为1.已知格点 ,请按要求画格点三角形(顶点均在格点上).
(1)在图9中画一个等腰三角形,使底边长为,点在 上,点
在上,再画出该三角形绕矩形的中心旋转 后的图形.
图9
解:(答案不唯一)如图88,
, 即为所求.
图88
(2)在图10中画一个,使 ,点在上,点在
上,再画出该三角形向右平移1个单位长度后的图形.
图10
解:如图89, ,R 即为所求.
图89
图11
11.(2024·黑龙江龙东·中考)如图11,在平面直角坐
标系中,各顶点的坐标分别为 ,
, .
(1)画出与关于轴对称的 ,并写
出点 的坐标.
解:如图90,即为所求,点的坐标为 .
图90
(2)画出绕点逆时针旋转 后得到的,并写出点
的坐标.
图11
解:如图90, 即为所求,点的坐标为 .
图90
图11
(3)在(2)的条件下,求点旋转到点 的过程中所经过的路径长(结果保留 ).
图90
解:由勾股定理,得 .
由旋转的性质,得 .
故点旋转到点 的过程中所经过的路径长为 .
拔尖练
图12
12.(2024·广西·中考)如图12, 中,
,的垂直平分线分别交 ,
于点,,平分 .
(1)求证: .
证明: 垂直平分, ,
平分, .
又 , .
图13
(2)如图13,将绕点 逆时针旋转得到
,旋转角为.连接, .
①求面积的最大值及此时旋转角 的度数,
并说明理由.
解:面积的最大值为,.
理由: , , .
在R中,,
.
∴ .如图91,过点作于点,过点 作于点,连接.
在 旋转的过程中,对应边,对应高,在中, ,在中,, .
如图92,当点,重合时,
取最大值,最大值为 ,
图91
图92
,即面积的最大值为.
此时 ,,三点共线, .
图91
图92
②当是直角三角形时,请直接写出旋转角 的度数.
图13
提示:由旋转的性质,得 . 由, ,得当为直角三角形时, . 垂直平分, , .如图93,当点与点重合时,点 恰好在的延长线上,满足 .此时 .
图93
图94
解: 为 或 .
如图94,当点 与点重合时,点恰好在的延长线上,满足 .此时 .综上所述,当是直角三角形时, 为 或 .