24.1 旋转
一.选择题(共16小题)
1.下列各图,既可经过平移,又可经过旋转,由图形①得到图形②的是( )
A B C D
2.将数字“6”旋转180°,得到数字“9”;将数字“9”旋转180°,得到数字“6”.现将数字“69”旋转180°,得到的数字是( )
A.96 B.69 C.66 D.99
3.观察下列图案,其中旋转角最大的是( )
A B C D
4.下列运动属于旋转的是( )
A.滚动过程中的篮球的滚动 B.钟表的钟摆的摆动
C.气球升空的运动 D.一个图形沿某直线对折的过程
5.如图,在正方形网格中有△ABC,△ABC绕点O按逆时针旋转90°后的图案应该是( )
A B C D
6.如图,在△ABC中,∠B=40°,将△ABC绕点A按逆时针的顺序旋转至△ADE处,使点B落在BC的延长线上的点D处,则∠BDE=( )
(第6题图)
A.90° B.85° C.80° D.40°
7.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转 60°得到△AED,若线段AB=3,则BE=( )
(第7题图)
A.2 B.3 C.4 D.5
8.如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,正方形EFGO绕点O旋转,若两个正方形的边长相等,则两个正方形的重合部分的面积( )
(第8题图)
A.由小变大 B.由大变小
C.始终不变 D.先由大变小,再由小变大
9.如图,将矩形ABCD绕点A旋转至矩形A′B′C′D′的位置,此时AC的中点恰好与点D重合,AB′交CD于点E.若AB=3,则△AEC的面积为( )
(第9题图)
A.3 B.1.5 C. D.
10.正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角的度数是( )
A.36° B.54° C.72° D.108°
11.规定:在平面内,将一个图形绕着某一点旋转一定的角度(小于周角)后能和自身重合,则称此图形为旋转对称图形.下列图形是旋转对称图形,且有一个旋转角为60°的是( )
A.正三角形 B.正方形 C.正六边形 D.正十边形
12.下列说法,正确的是( )
A.相等的角是对顶角
B.两条直线被第三条直线所截,内错角相等
C.同旁内角相等,两直线平行
D.平移、轴对称变换、旋转都不改变图形的形状和大小
13.下列图案,可以看作是中心对称图形的是( )
A B C D
14.在方格纸中,选择标有序号①②③④中的一个小正方形涂黑,与图中阴影部分构成中心对称图形,则该小正方形的序号是( )
(第14题图)
A.④ B.③ C.② D.①
15.如图,如果将其中的甲图变成乙图,那么经过的变换正确的是( )
(第15题图)
A.旋转、平移 B.对称、平移 C.旋转、对称 D.旋转、旋转
16.如图,两个三角形可以通过变换而相互得到,则需要通过的变换是( )
(第16题图)
A.旋转 B.旋转和平移 C.平移 D.平移和轴对称
二.填空题(共8小题)
17.钟表的分针匀速旋转一周需要60min,经过20min,分针旋转了 .
18.钟表的时针匀速旋转一周需要12小时,经过2小时,时针旋转了 度.
19.在下列图形:“角、射线、线段、等腰三角形、平行四边形”中,既是轴对称图形又是旋转对称图形的为 .
20.在下列图形中:等腰三角形、等边三角形、正方形、正五边形、平行四边形,等腰梯形,其中有 个旋转对称图形.
21.如图是一个标准的五角星,将它绕旋转中心旋转x°后能与自身重合,则x的最小值是 .
(第21题图)
22.如图,将△ABC放在每个小正方形的边长为1的网格中,点A、B、C均落在格点上.将线段AB绕点B顺时针旋转90°,得线段A′B,点A的对应点为A′,连接AA′交线段BC于点D.
(Ⅰ)作出旋转后的图形;
(Ⅱ) = .
(第22题图)
23.如图所示的美丽图案,可以看作是由一个三角形绕旋转中心旋转 次,每次旋转 度形成的.
(第23题图)
24.观察图1和图2,请回答下列问题:
(第24题图)
(1)请简述由图1变成图2的形成过程: .
(2)若AD=3,DB=4,则△ADE和△BDF的面积的和为 .
三.解答题(共6小题)
25.如图,画出△ABC关于原点O对称的△A1B1C1,并写出点A1,B1,C1的坐标.
(第25题图)
26.在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点坐标分别是A(﹣1,2)、B(﹣3,1)、C(0,﹣1).
(1)将△ABC向左平移4个单位长度,得到△A1B1C1,画出平移后的图形;
(2)将△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°后得到△A2B2C,画出△A2B2C.并写出点A的对应点A2 的坐标.
(第26题图)
27.如图,在4×4的正方形网格中有一个△ABC,请分别根据下列各小题的要求作图:
(第27题图)
(1)在图1中,画出△ABC沿直线MN翻折后所得的图形;
(2)在图2中,画出△ABC绕顶点B旋转180°后所得的图形;
(3)在图3中,画出△ABC先向右平移2格,再向上平移1格所得的图形.
28.如图,试说明△A′B′C′是由△ABC通过怎样的图形变换或变换组合(平移、旋转、轴对称)得到的?
(第29题图)
29.怎样将图中△ABC变成右边的△A′B′C′?
(第30题图)
参考答案
一.1.D【解析】A、B、C中只能由旋转得到,不能由平移得到,只有D可经过平移,又可经过旋转得到.故选D.
【点评】本题考查平移、旋转的性质:①平移不改变图形的形状和大小;经过平移,对应点所连的线段平行且相等,对应线段平行且相等,对应角相等.②旋转变化前后,对应线段、对应角分别相等,图形的大小、形状都不改变,两组对应点连线的交点是旋转中心.
2.B【解析】现将数字“69”旋转180°,得到的数字是69.故选B.
【点评】此题主要考查了生活中的旋转现象,正确想象出旋转后图形是解题的关键.
3.A【解析】A.旋转角是120°;B.旋转角是90°;C.旋转角是72°;D.旋转角是60°.故选A.
【点评】根据旋转的定义来判断旋转的度数.如果把一个图形绕着某一点旋转180°后能与另一个图形重合,那么我们就说,这两个图形成中心对称.
4.B【解析】A、滚动过程中的篮球属于滚动,不是绕着某一个固定的点转动,不属于旋转;B、钟表的钟摆的摆动,符合旋转变换的定义,属于旋转;C、气球升空的运动是平移,不属于旋转;D、一个图形沿某直线对折的过程是轴对称,不属于旋转.故选B.
【点评】本题考查旋转的概念.旋转变换:一个图形围绕一个定点旋转一定的角度,得到另一个图形,这种变换称为旋转变换.要注意旋转的三要素:①定点﹣旋转中心;②旋转方向;③旋转角度.
5.A【解析】根据旋转的性质和旋转的方向,得△ABC绕点O按逆时针方向旋转90°后的图案是A.故选A.
【点评】本题考查了旋转的性质,知道想要确定旋转后的图形①要确定旋转的方向;②要确定旋转的大小是解题的关键.
6.C【解析】由旋转的性质可知,AB=AD,∠ADE=∠B=40°.在△ABD中,∵AB=AD,∴∠ADB=∠B=40°,∴∠BDE=∠ADE+∠ADB=80°.故选C.
【点评】本题考查了旋转的性质.关键是根据旋转时,对应边相等得出等腰三角形,对应角相等将角进行转化.
7.B【解析】∵△ABC绕点A顺时针旋转 60°得到△AED,∴AB=AE,∠BAE=60°,∴△AEB是等边三角形,∴BE=AB.∵AB=3,∴BE=3.故选B.
【点评】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定与性质,主要利用了旋转前后对应边相等以及旋转角的定义.
8.C【解析】∵四边形ABCD和四边形OEFG都是正方形,∴OB=OC,∠OBC=∠OCD=45°,
∠BOC=∠EOG=90°,∴∠BON=∠MOC.在△OBN与△OCM中,,∴△OBN≌△OCM(ASA),∴四边形OMCN的面积等于三角形BOC的面积,即重叠部分的面积不变,总是等于正方形面积的.故选C.
【点评】本题考查对正方形的性质,全等三角形的性质和判定等知识点的理解和掌握,能推出四边形OMCN的面积等于三角形BOC的面积是解此题的关键.
9.D【解析】∵旋转后AC的中点恰好与点D重合,即AD=AC′=AC,∴在Rt△ACD中,∠ACD=30°,即∠DAC=60°,∴∠DAD′=60°,∴∠DAE=30°,∴∠EAC=∠ACD=30°,∴AE=CE.
在Rt△ADE中,设AE=EC=x,则有DE=DC﹣EC=AB﹣EC=3﹣x,AD=BC=AB?tan30°=×3=.
根据勾股定理,得x2=(3﹣x)2+()2,解得x=2,∴EC=2,则S△AEC=EC?AD=.故选D.
【点评】此题考查了旋转的性质,含30度直角三角形的性质,勾股定理,以及等腰三角形的性质,熟练掌握性质及定理是解本题的关键.
10.C【解析】正五边形绕着它的中心旋转后与它本身重合,最小的旋转角的度数是=72度.故选C.
【点评】考查图形的旋转与重合,理解旋转对称图形的定义是解决本题的关键.
【链接】旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,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.
11.C【解析】A、正三角形的最小旋转角是120°,故此选项错误;B、正方形的旋转角度是90°,故此选项错误;C、正六边形的最小旋转角是60°,故此选项正确;D、正十角形的最小旋转角是36°,故此选项错误.故选C.
【点评】本题考查了旋转对称图形的知识,解答本题的关键是掌握旋转角度的定义,求出旋转角.
12.D【解析】A.相等的角不一定是对顶角,故A错误;B.两条平行直线被第三条直线所截,内错角相等,故B错误; C.同旁内角互补,两直线平行,故C错误; D.平移、轴对称变换、旋转都不改变图形的形状和大小,故D正确.故选D.
【点评】本题主要考查了对顶角的定义、平行线的性质与判定以及几何变换的概念,解题时注意:平移、轴对称、旋转不改变图形的形状和大小.
13.C【解析】可以看作是中心对称图形的是第三个图案,故选C.
【点评】本题考查了中心对称图形的概念:中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
14.C【解析】应该将②涂黑.故选C.
【点评】本题考查的是利用旋转设计图案,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
15.C【解析】观察图形,可得将甲图先轴对称变化,再逆时针旋转即可变成乙图.故选C.
【点评】本题考查了几何变换的类型,用到的知识点是轴对称、旋转变化的性质:如果一个图形沿着一条直线对折,两侧的图形能完全重合,这个图形就是轴对称图形.折痕所在的这条直线叫做对称轴.旋转变化前后,对应线段、对应角分别相等,图形的大小、形状都不改变,两组对应点连线的交点是旋转中心.
16.D【解析】根据图形的位置和变换可得两个三角形可以通过平移和轴对称得到.故选D.
【点评】本题主要考查了几何图形的类型,解题的关键是熟记平移变换及轴对称变换.
二.17.120°【解析】根据题意,得×360°=120°.
【点评】本题考查了生活中的旋转现象,明确分针旋转一周,分针旋转了360°是解答本题的关键.
18.60°【解析】∵钟表上的时针匀速旋转一周的度数为360°,钟表上的时针匀速旋转一周需要12小时,则钟表上的时针匀速旋转一小时的度数为360÷12=30°,那么小时,时针旋转了2×30°=60°.
【点评】本题考查了生活中的旋转现象,解答本题的关键在于求出钟表上的时针匀速旋转一小时的度数为30°.
19.线段【解析】线段是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;等腰三角形、角是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意.射线既不是轴对称图形又不是中心对称图形,不符合题意;故既是轴对称图形又是中心对称图形的是:线段.
【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.(1)如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.(2)如果一个图形绕某一点旋转180°后能够与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
20.4【解析】在等腰三角形、等边三角形、正方形、正五边形、平行四边形,等腰梯形只有等边三角形、正方形、正五边形、平行四边形是旋转对称图形.
【点评】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,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.
21.72°【解析】该图形被平分成五部分,最小的旋转角为=72°.
【点评】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,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.
22.【解析】(1)如答图.
(2)如答图,以点B为原点建立坐标系,则A(﹣1,2),A′(2,1),C(2,2),B(0,0),
设直线AA′的解析式为y=kx+b(k≠0),则,解得,故直线AA′的解析式为y=﹣x+.∵C(2,2),B(0,0),∴直线BC的解析式为y=x,∴,
解得,∴D(,),∴DB==,CD==,
∴==.
(第22题答图)
【点评】本题考查的是作图﹣旋转变换,熟知图形旋转的性质是解答此题的关键.
23.7;45【解析】如图的美丽图案,可以看作是由一个三角形绕旋转中心旋转7次,每次旋转45度形成的.
【点评】本题主要考查利用旋转设计图案,关键是掌握把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,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.
24.图1中的△A′DE′绕点D顺时针旋转90°得到图2.
【解析】(1)∵四边形DECF为正方形,∴∠EDF=90°,DE=DF,
∴DA′绕点D顺时针旋转90度到DA的位置,DF′绕点D逆时针旋转90度到DE的位置,
∴图1中的△A′DE′绕点D顺时针旋转90°得到图2;
(2)由旋转的性质,旋转角∠EDF=∠ADA′=90°,AD=A′D=3,
∴∠A′DB=180°﹣∠ADA′=180°﹣90°=90°,
∴S△ADE+S△BDF=S△A′BD=×A′D×BD=×3×4=6,
【点评】本题考查了几何变换的类型,利用旋转的性质得出∠EDF=∠ADA′=90°,AD=A′D=3是解题关键.
三.25.解:如答图,△A1B1C1即为所求,
(第25题答图)
A1(3,﹣2),B1(2,1),C1(﹣2,﹣3).
【点评】本题主要考查作图﹣旋转变换,解题的关键是熟练掌握中心对称的两点的坐标特点.
26.解:(1)如答图,△A1B1C1即为所求;
(第26题答图)
(2)如答图,△A2B2C即为所求,点A的对应点A2 的 坐标为(3,0).
【点评】此题主要考查了平移变换和旋转变换,正确根据题意得出对应点的位置是解题的关键.
27.解:(1)如答图1,△A1BC即为所求;
(第27题答图)
(2)如答图2,△A2BC2即为所求;
(3)如答图3,△A3B3C3即为所求.
【点评】本题主要考查作图﹣旋转变换、轴对称变换、平移变换,解题的关键是根据旋转变换、轴对称变换、平移变换的定义作出变换后的对应点.
28.解:通过旋转、平移得到.以B为中心,逆时针旋转90°,向下平移1个单位,再向右平移5个单位.
【点评】本题考查几何变换的类型及几种几何变换的特点,解答此题的关键是掌握旋转、平移的性质并熟悉图形特征.
29.解:△ABC通过绕点B顺时针旋转45°旋转变成右边的△A′B′C'.
【点评】本题考查了几何变换的知识,掌握几种几何变换的特点是解答本题的关键.