第七单元 图形与变换
第1节 平移、轴对称与旋转
考 点 知 识 清 单
考点一 平移
1.定义:把一个图形整体沿某一方向移动,会得到一个新的图形,图形的这种移动,叫做平移。
2.性质:(1)经过平移所得的图形与平移前的图形①____________________;
(2)两组对应点的连线平行(或在同一条直线上)且②________________。
【温馨提示】1.平移有两个要素,一是平移的方向,二是平移的距离.
2.用坐标表示平移:如果把一个图形的各个点的横坐标都加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把一个图形的各个点的纵坐标都加上(或减去)一个正数a,相应的新图形就是原图形向上(或向下)平移a个单位长度。
考点二 轴对称图形与轴对称
轴对称
定义
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③_________,那么这两个图形关于这条直线(成轴)对称
性质
成轴对称的两个图形是全等形,对应点的连线被对称轴④_____________。
轴对称
图形
如果一个平面图形沿着一条直线折叠,直线两旁的部分能够⑤_________,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴
【温馨提示】“轴对称图形”与“轴对称”是两个不同的概念,它们既有区别又有联系:(1)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轴对称性质的图形;(2)如果把轴对称图形沿对称轴分成两部分(即看成两个图形),那么这两个图形就关于这条直线成轴对称;反过来,如果把轴对称的两个图形看成一个整体,那么它就是一个轴对称图形。
考点三 旋转
1.定义:把一个平面图形绕着平面内的某一点O,转动⑥___________,叫做图形的旋转。
2.性质:(1)旋转前、后的图形⑦_____________。
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于⑧______________。
(3)对应点到旋转中心的距离⑨__________________。
【温馨提示】旋转变换三要素:(1)旋转中心;(2)旋转方向;(3)旋转角.
考点四 中心对称图形与中心对称
中心对称
定义
把一个图形绕着某一点旋转⑩________,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。
性质
对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心?_______________。
两个图形是?____________图形。
中心对
称图形
把一个图形绕着某一个点旋转?_______,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。
【温馨提示】1.中心对称是旋转变换的特殊情况,旋转角为180°。
2.成中心对称是指两个图形间的位置关系,中心对称图形是指一个具有中心对称性质的图形。
题 型 归 类 探 究
类型一 平移(重点)
【典例1】(2016·广州)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=12cm,点D在AC上,DC=4cm,将线段DC沿CB方向平移7cm得到线段EF,点E,F分别落在边AB,BC上,则△EBF的周长为 ________ cm.
【思路导引】利用平移的性质可以求得EF与FC的长,进而可得BF的长;再根据等腰三角形的判定可得BE=EF,这样求得了△EBF的三边长,其和即为△EBF的周长。
【自主解答】
【方法技巧】利用平移的性质解题:把图形进行平移,图形的大小和形状不发生改变,正确找到变换前后的对应角和对应线段,是解决这类题目的关键。
【变式训练】
1.(2018·株洲)如图,O为坐标原点,△OAB是等腰直角三角形,∠OAB=90°,点B的坐标为(0,2),将该三角形沿x轴向右平移得到Rt△O'A'B',此时点B'的坐标为(2,2),则线段OA在平移过程中扫过部分的图形面积为_______________。
类型二 轴对称与轴对称图形(高频点)
【典例2】(2018·邵阳)下列图形中,是轴对称图形的是( )
【思路导引】把图形沿某条直线对折,直线两旁的部分能够互相重合,则是轴对称图形。
【自主解答】
【方法技巧】判断一个图形为轴对称图形常用的方法:
(1)折叠法:把图形沿着某一条直线折叠,直线两旁的部分互相重合,只要找到该直线,那么此图形就是轴对称图形,否则,为非轴对称图形;
(2)观察、想象法:通过观察、目测,能够找到对称轴,则此图形就是轴对称图形。
【变式训练】
2.(2016·南充)如图,直线MN是四边形AMBN的对称轴,点P是直线MN上的点,下列说法错误的是( )
A. AM=BM B.AP=BN
C.∠MAP=∠MBP D.∠ANP=∠BNM
类型三 旋转(重点)
【典例3】(2017·德阳)如图,将△ABC沿BC翻折得到△DBC,再将△DBC绕点C点逆时针旋转60°得到△FEC,延长BD交EF于H,已知∠ABC=30°,∠BAC=90°,AC=1,则四边形CDHF的面积为___________。
【思路导引】 四边形CDHF的面积等于△CEF与△DEH的面积差由折叠对称与旋转的知识可知,△CFE≌△CDB≌△CAB,故其面积可求,又CD=AC,CE=BC,则可求DE的长,于是再通过解Rt△DEH,利用面积公式计算即可。
【自主解答】
【方法技巧】(1)确定旋转中心的方法:旋转中心是对应点所连线段的垂直平分线的交点.
(2)旋转作图的方法步骤:①连点:将原图中的一个关键点与旋转中心连接;②转角:将①中所连接的线段绕旋转中心按指定的方向旋转一个角度,得到这个关键点的对应点;③连接:重复①②,将原图中所有关键点的对应点找出来,再按原图中的顺序,依次连接成图。
【变式训练】
3.(2018·海南)如图,在△ABC中,AB=8,AC=6,∠BAC=30°,将△ABC绕点A逆时针
得到△AB1C1,连接BC1,则BC1的长为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
类型四 中心对称与中心对称图形(高频点)
【典例4】(2018·南宁)下列美丽的壮锦图案是中心对称图形的是( )
【思路导引】依据中心对称图形的概念逐一进行识别即可,注意不要与轴对称图形相混淆。
【自主解答】
【方法技巧】判断一个图形为中心对称图形常用方法:(1)操作法:把图形绕着某一点旋转180°,能够和原来图形重合,只要找到这样的点,那么此图形就是中心对称图形;(2)观察、想象法:通过观察、目测,能够找到对称中心,则此图形就是中心对称图形;(3)对应点的连线都经过同一点,并且都被这个点平分。
【变式训练】
4.(2017·乐山)如图,直线a,b垂直相交于点O,曲线C关于点O成中心对称,点A的对称点是点A′,AB⊥a于点B,A′D⊥b于点D.若OB=3,OD=2,则阴影部分的面积之和为__________。
中 考 真 题 回 放
考点一 平移
1.(2018·枣庄)在平面直角坐标系中,将点A(-1,- 2)向右平移3个单位长度得到点B,则点B关于x轴的对称点B'的坐标为( )
A.(-3,-2) B.(2,2) C.(-2,2) D.(2,-2)
2.(2016·济宁)如图,将△ABE向右平移2cm得到△DCF,如果△ABE的周长是16 cm,那么四边形ABFD的周长是( )
A.16 cm B. 18 cm C.20 cm D. 21 cm
3.(2017·东营)如图,把△ABC沿着BC的方向平移到△DEF的位置,它们重叠部分的面积是△ABC面积的一半,若BC=,则△ABC移动的距离是( )
A. B. C. D.
4.(2016·泰州)如图,在△ABC中,BC=5 cm,将△ABC沿BC方向平移至△A'B'C'的对应位置时,A'B'恰好经过AC的中点O,则△ABC平移的距离为_________ cm。
考点二 轴对称与轴对称图形
5.(2018·广州)如图所示的五角星是轴对称图形,它的对称轴共有( )
A.1条 B.3条
C.5条 D.无数条
6.(2018·舟山)将一张正方形纸片按如图步骤①,②沿虚线对折两次,然后沿③中平行于底边的虚线剪去一个角,展开铺平后的图形是( )
7.(2018·滨州)如图,∠AOB=60°,点P是∠AOB内的定点且OP=,若点M、N分别是射线OA、OB上异于点O的动点,则△PMN周长的最小值是( )
A. B. C. 6 D. 3
8.(2018·眉山)在边长为1个单位长度的正方形网格中建立如图所示的平面直角坐标系,△ABC的顶点都在格点上,请解答下列问题:
(1)作出△ABC向左平移4个单位长度后得到的△A1B1C1,并写出点C1的坐标;
(2)作出△ABC关于原点O对称的△A2B2C2,并写出点C2的坐标;
(3)已知△ABC关于直线对称的△A3B3C3的顶点A3的坐标为(-4,-2),请直接写出直线的函数解析式.
考点三 旋转
9.(2018·青岛)如图,将线段AB绕点P按顺时针方向旋转90°,得到线段A'B',其中点A,B的对应点分别是点A',B',则点A'的坐标是( )
A.(-1,3) B.(4,0)
C.(3,-3) D.(5,-1)
10.(2018·济宁)如图,在平面直角坐标系中,点A、C在x轴上,点C的坐标为(-1,0),AC=2,将Rt△ABC先绕点C顺时针旋转90°,再向右平移3个单位长度,则变换后点A的对应点坐标是( )
A.(2,2) B.(1,2) C.(-1,2) D.(2,-1)
11.(2018·济南)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点都在方格线的格点上,将△ABC绕点P顺时针旋转90°得到△A'B'C',则点P的坐标为( )
A.(0,4) B.(1,1) C.(1,2) D.(2.1)
12.(2018·聊城)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OA,OC分别在x轴和y轴上,并且OA=5,OC=3.若把矩形OABC绕着点O逆时针旋转,使点A恰好落在BC边上的A1处,则点C的对应点C1的坐标为( )
A. B. C. D.
13.(2018,苏州)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=2,BC=.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°得到△AB'C',连接B'C,则sin∠ACB'=_____________。
14.(2018·莱芜)已知△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D、E分别是AB、AC的中点,将△ADE绕点A顺时针方向旋转一个角度a(0o<a<90o)得到△AD'E',连接BD'、CE',如图1.
(1)求证:BD=CE;
(2)如图2,当a=60°时,设AB与D'E'交于点F,求的值。
考点四 中心对称与中心对称图形
15.(2018·青岛)观察下列四个图形,中心对称图形是( )
16.(2018·烟台)在学习《图形变化的简单应用》这一节时,老师要求同学们利用图形变化设计图案.下列设计的图案中,是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
17.(2018·泰安)如图,将正方形网格放置在平面直角坐标系中,其中每个小正方形的边长均为1,△ABC经过平移后得到△A1B1C1,若AC上一点P(1.2,1.4)平移后对应点为P1,点P1绕原点顺时针旋转180°,对应点为P2,则点P2的坐标为( )
A.(2.8,3.6) B.(-2.8,-3.6) C.(3.8.2.6) D.(-3.8,-2.6)
参考答案及解析
【题型归类探究】
【典例1】
【自主解答】13 解析:根据平移的性质,将线段DC沿着CB的方向平移7cm得到线段EF,
则EF=DC=4cm,FC=7cm,∠EFB=∠C.∵AB=AC,∴∠B=∠C.∴∠B=∠EFB.∴BE=EF=4cm.又∵BF=BC-FC=12-7=5(cm),∴△EBF的周长=4+4+5=13(cm)
【变式训练】1. 4 解析:在Rt△OAB中,OA=OB·cos45°==2,过A作AC⊥x轴于点C,则AC=OA·sin45°=2×=,由题意可知,线段OA在平移过程中扫过部分的图形为平行四边形OAA'O',AA'=2,其面积为 AA'×AC=2×=4.
【典例2】
【自主解答】B 解析:图形A,C,D沿直线翻折后左右两部分不能重合,所以,A,C,D不是轴对称图形,只有图形B符合题意.
【变式训练】2. B
【典例3】
【自主解答】 解析:∵AC=1,∠ABC=30°,∴BC=2,AB=.
由翻折,CD=AC=1,∠BDC=∠BAC=90°,∠DBC=∠CBA=30°,
由旋转,∠E=∠DBC=30°,CE=BC=2,
∴DE=CE-CD=1,DH=,∴S△DHE=,又S△CFE=S△CAB=,
则S四边形CDHF=S△CFE-S△DEH=。
【变式训练】3. C 解析:由旋转可得,AC1=AC=6,∠C1AC=60°,
∵∠BAC=30°,∴∠BAC1=90°,∴BC1==10。
【典例4】
【自主解答】A 解析:A是中心对称图形,B、C、D均为轴对称图形。
【变式训练】4. 6
【中考真题回放】
1.B 2.C 3.D 4. 2.5 5.C 6.A
7.D 解析:分别以OB、OA为对称轴作点P的对称点P1,P2,连接点P1,P2,分别交射线OA、OB于点M、N,则此时△PMN的周长有最小值,
△PMN周长=PM+PN+MN=P1N+p2N+MN,根据对称的性质可知,
OP1=OP2=OP=,∠P1OP2=120°,∠OP1M=30°,过点O作MN的垂线段,垂足为点Q,在△OP1Q中,可知P1Q=,所以P1P2=2P1Q=3,故△PMN周长的最小值为3.
8.解:(1)如图所示,点C1的坐标为(-1,2);
(2)如图所示,点C2的坐标是(-3,-2);
(3)y=-x。
9.D 10.A 11.C
12.A 解析:过点C1作C1N⊥x轴于点N,过点A1作A1M⊥x轴于点M,
由题意可得∠C1NO=∠A1MO=90°,∠1=∠2=∠3,则△A1OM∽△OC1N.
∵OA=5,OC=3,∴OA1=5,A1M=3,∴OM=4.
设NO=3x,则NC1=4x,OC1=3,则(3x)2+(4x)2=9,
解得:x=±(负数舍去),
则NO=,NC1=,故点C的对应点C1的坐标为(-,)。
13.
14.(1)证明:∵AB=AC,D,E分别是AB,AC的中点,∴AD=BD=AE=EC.
由旋转可知:∠DAD′=∠EAE′=a,AD'=AD,AE'=AE∴AD′=AE'。
∴△BD'A≌△CE'A,∴BD'=CE'。
(2)解:连接DD',∵∠DAD′=60°,∴△ADD'是等边三角形.
∴∠ADD′=∠AD'D=60°,∴DD'=DA=DB.
∴∠DBD′=∠DD'B=30°,∴∠BD'A=90°.
∵∠D'AE′=90°,∴∠BAE'=30°,∴∠BAE′=∠ABD'.又∠BFD'=∠AFE',
∴△BFD'∽△AFE',∴。在Rt△ABD'中,tan∠BAD'=,
∴。
15.C 16.C 17.A