【考點(diǎn)1 圖形在網(wǎng)格中的平移】
【例1】(2023春?錦江區(qū)校級(jí)月考)如圖,三角形A'B'C'是由三角形ABC經(jīng)過(guò)某種平移得到的,點(diǎn)A與點(diǎn)A',點(diǎn)B與點(diǎn)B',點(diǎn)C與點(diǎn)C'分別對(duì)應(yīng),且這六個(gè)點(diǎn)都在格點(diǎn)上,觀察各點(diǎn)以及各點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系,解答下列問(wèn)題:
(1)分別寫(xiě)出點(diǎn)B和點(diǎn)B'的坐標(biāo),并說(shuō)明三角形A'B'C'是由三角形ABC經(jīng)過(guò)怎樣的平移得到的.
(2)連接BC',直接寫(xiě)出∠CBC'與∠B'C'O之間的數(shù)量關(guān)系 .
(3)若點(diǎn)M(a﹣1,2b﹣5)是三角形ABC內(nèi)一點(diǎn),它隨三角形ABC按(1)中方式平移后得到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)N(2a﹣7,4﹣b),求a和b的值.
【變式1-1】(2023春?江漢區(qū)月考)如圖,三角形A′B′C′是由三角形ABC經(jīng)過(guò)某種平移得到的,點(diǎn)A與點(diǎn)A′,點(diǎn)B與點(diǎn)B′,點(diǎn)C與點(diǎn)C′分別對(duì)應(yīng),且這六個(gè)點(diǎn)都在格點(diǎn)上,觀察各點(diǎn)以及各點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系,解答下列問(wèn)題:
(1)分別寫(xiě)出點(diǎn)B和點(diǎn)B′的坐標(biāo),并說(shuō)明三角形A′B′C′是由三角形ABC經(jīng)過(guò)怎樣的平移得到的;
(2)連接BC′,直接寫(xiě)出∠CBC′與∠B′C′O之間的數(shù)量關(guān)系 ;
(3)若點(diǎn)M(a﹣1,2b﹣5)是三角形ABC內(nèi)一點(diǎn),它隨三角形ABC按(1)中方式平移后得到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)N(2a﹣7,4﹣b),求a和b的值.
【變式1-2】(2023春?江岸區(qū)校級(jí)月考)在如圖的直角坐標(biāo)系中,將△ABC平移后得到△A′B′C′,它們的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)如表所示:
(1)觀察表中各對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)的變化,并填空:△ABC向右平移 個(gè)單位長(zhǎng)度,再向上平移 個(gè)單位長(zhǎng)度可以得到△A′B′C′;a= ,b= .
(2)求出線段AB在整個(gè)平移的過(guò)程中在坐標(biāo)平面上掃過(guò)的面積.
(3)若點(diǎn)M(m,n)為線段AB上的一點(diǎn),則m、n滿足的關(guān)系式是 .
【變式1-3】(2023春?金鄉(xiāng)縣期末)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,4),線段MN的位置如圖所示,其中點(diǎn)M的坐標(biāo)為(﹣3,﹣1),點(diǎn)N的坐標(biāo)為(3,﹣2).
(1)將線段MN平移得到線段AB,其中點(diǎn)M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為A,點(diǎn)N的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為B.
①點(diǎn)M平移到點(diǎn)A的過(guò)程可以是:先向 平移 個(gè)單位長(zhǎng)度,再向 平移 個(gè)單位長(zhǎng)度;
②點(diǎn)B的坐標(biāo)為 ;
(2)在(1)的條件下,若點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,0),連接AC,BC,求△ABC的面積.
(3)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使以A、B、P三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積為3,若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【考點(diǎn)2 圖形平移變換與角度計(jì)算綜合】
【例2】(2023春?通山縣期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(2,6),B(4,3),將線段AB進(jìn)行平移,使點(diǎn)A剛好落在x軸的負(fù)半軸上,點(diǎn)B剛好落在y軸的負(fù)半軸上,A,B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為A',B',連接AA'交y軸于點(diǎn)C,BB'交x軸于點(diǎn)D.
(1)線段A'B'可以由線段AB經(jīng)過(guò)怎樣的平移得到?并寫(xiě)出A',B'的坐標(biāo);
(2)求四邊形AA'B'B的面積;
(3)P為y軸上的一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)C重合),請(qǐng)?zhí)骄俊螾CA′與∠A'DB'的數(shù)量關(guān)系,給出結(jié)論并說(shuō)明理由.
【變式2-1】(2023春?慶陽(yáng)期末)如圖①,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(﹣1,0),(3,0),現(xiàn)同時(shí)將點(diǎn)A、B向上平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,得到A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C、D,連接AC、BD、CD.
(1)直接寫(xiě)出點(diǎn)C、D的坐標(biāo);
(2)如圖②,點(diǎn)P是線段BD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接PC、PO,當(dāng)點(diǎn)P在線段BD上運(yùn)動(dòng)時(shí),試探究∠OPC、∠PCD、∠POB的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
【變式2-2】(2023春?大同期末)綜合與實(shí)踐
問(wèn)題背景
如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣3,5),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,1),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,5),將線段AB沿AC方向平移,平移距離為線段AC的長(zhǎng)度.
動(dòng)手操作
(1)畫(huà)出AB平移后的線段CD,直接寫(xiě)出B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)D的坐標(biāo);
探究證明
(2)連接BD,試探究∠BAC,∠BDC的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
拓展延伸
(3)若點(diǎn)E在線段BD上,連接AD,AE,且滿足∠EAD=∠CAD,請(qǐng)求出∠ADB:∠AEB的值,并寫(xiě)出推理過(guò)程.
【變式2-3】(2023春?鞍山期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)是(﹣1,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)是(4,0),現(xiàn)將線段AB向右平移一個(gè)單位,向上平移4個(gè)單位,得到線段CD,點(diǎn)P是y軸上的動(dòng)點(diǎn),連接BP;
(1)當(dāng)點(diǎn)P在線段OC上時(shí)(如圖一),判斷∠CPB與∠PBA的數(shù)量關(guān)系;
(2)當(dāng)點(diǎn)P在OC所在的直線上時(shí),連接DP(如圖二),試判斷∠DPB與∠CDP,∠PBA之間的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)直接寫(xiě)出結(jié)論.
【考點(diǎn)3 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形】
【例3】(2023秋?豐潤(rùn)區(qū)期末)如圖,五角星的五個(gè)頂點(diǎn)等分圓周,把這個(gè)圖形繞著圓心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度后能與自身重合,那么這個(gè)角度至少為( )
A.60°B.72°C.75°D.90°
【變式3-1】(2023?南關(guān)區(qū)四模)如圖所示的正六邊形花環(huán)繞中必至少旋轉(zhuǎn)α度能與自身重合,則α為( )
A.30B.60C.120D.180
【變式3-2】(2023秋?海淀區(qū)校級(jí)月考)如圖是一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形,若將它繞自身中心旋轉(zhuǎn)一定角度之后能與原圖重合,則這個(gè)角度可能為( )
A.30°B.45°C.60°D.90°
【變式3-3】(2023春?高平市期末)下列圖形中,是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形的有( )
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
【考點(diǎn)4 由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求角的度數(shù)】
【例4】(2023秋?川匯區(qū)期末)如圖,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=40°.將△ABC繞頂點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度得到△AB′C′,并使點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C′恰好落在邊AB上,則∠BB'C'的度數(shù)是( )
A.20°B.25°C.30°D.35°
【變式4-1】(2023秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,將△ABC繞點(diǎn)C按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α(0°<α<90°)后得到△DEC,設(shè)CD交AB于點(diǎn)F,連接AD,若AF=AD,則旋轉(zhuǎn)角α的度數(shù)為( )
A.50°B.40°C.30°D.20°
【變式4-2】(2023秋?泰山區(qū)期末)小明把一副三角板按如圖所示疊放在一起,固定三角板ABC,將另一塊三角板DEF繞公共頂點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)角度不超過(guò)180°).若兩塊三角板有一邊平行,則三角板DEF旋轉(zhuǎn)的度數(shù)可能是( )
A.15°或45°B.15°或45°或90°
C.45°或90°或135°D.15°或45°或90°或135°
【變式4-3】(2023秋?南召縣期末)一副直角三角尺按如圖①所示疊放,現(xiàn)將含45°的三角尺ADE固定不動(dòng),將含30°的三角尺ABC繞頂點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn).如圖②,當(dāng)∠CAE=15°時(shí),此時(shí)BC∥DE.繼續(xù)旋轉(zhuǎn)三角尺ABC,使兩塊三角尺至少有一組邊互相平行,則∠CAE(0°<∠CAE<180°)其他所有可能符合條件的度數(shù)為 .
【考點(diǎn)5 由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求線段的長(zhǎng)度】
【例5】(2023秋?懷化期末)如圖,△ABC是等邊三角形,點(diǎn)P在△ABC內(nèi),PA=6,將△PAB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△QAC,則PQ的長(zhǎng)等于( )
A.6B.C.3D.2
【變式5-1】(2023秋?甘井子區(qū)期末)如圖,Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=60°,AB=1,將△ABC繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△A'BC',若直線A'C'經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,則CC'的長(zhǎng)為( )
A.1B.2C.D.4
【變式5-2】(2023春?覃塘區(qū)期末)如圖,在三角形ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,BC=6,將三角形ABC繞頂點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到三角形A'B'C,A'B'與AC相交于點(diǎn)P,則線段PC長(zhǎng)度的最小值為( )
A.6B.5.2C.4.8D.4
【變式5-3】(2023秋?江油市期末)把一副三角板如圖1放置,其中∠ACB=∠DEC=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜邊AB=6,CD=8把三角板DCE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)15°得到三角形D1CE(如圖2),此時(shí)AB與CD1交于點(diǎn)H,則線段AD1的長(zhǎng)度為 .
【考點(diǎn)6 中心對(duì)稱圖形】
【例6】(2023秋?招遠(yuǎn)市期末)圍棋起源于中國(guó),古代稱之為“弈”,至今已有4000多年的歷史.一棋譜中四部分的截圖由黑白棋子擺成的圖案是中心對(duì)稱的是( )
A.B.C.D.
【變式6-1】(2023秋?通榆縣期末)如圖,在下面的撲克牌中,牌面是中心對(duì)稱圖形的有( )
A.2張B.3張C.4張D.5張
【變式6-2】(2023秋?海陽(yáng)市期末)我國(guó)民間,流傳著許多含有吉祥意義的文字圖案,表示對(duì)幸福生活的向往,良辰佳節(jié)的祝賀.比如下列圖案分別表示“?!?、“祿”、“壽”、“喜”,其中是中心對(duì)稱圖形的是( )
A.①③B.①④C.②③D.②④
【變式6-3】(2023秋?市南區(qū)期末)萬(wàn)花筒寫(xiě)輪眼是漫畫(huà)《火影忍者》及其衍生作品中的一種瞳術(shù),下列圖標(biāo)中,是中心對(duì)稱圖形的有( )個(gè).
A.2B.3C.4D.5
【考點(diǎn)7 設(shè)計(jì)中心對(duì)稱圖形】
【例7】(2023秋?遷安市期末)圖1和圖2中所有的正方形都全等,將圖1的正方形放在圖2中的①②③④某一位置,所組成的圖形是中心對(duì)稱圖形的位置是( )
A.①②B.③④C.②④D.②③
【變式7-1】(2023春?汝陽(yáng)縣期末)圖1和圖2中所有的小正方形都全等,將圖1的正方形放在圖2中①②③④的某一位置,使它與原來(lái)7個(gè)小正方形組成的圖形是中心對(duì)稱圖形,這個(gè)位置是 .
【變式7-2】(2023秋?辛集市期末)如圖,方格紙中有三個(gè)點(diǎn)A,B,C,要求作一個(gè)四邊形使這三個(gè)點(diǎn)在這個(gè)四邊形的邊(包括頂點(diǎn))上,且四邊形的頂點(diǎn)在方格的頂點(diǎn)上.
(1)在甲圖中作出的四邊形是中心對(duì)稱圖形但不是軸對(duì)稱圖形;
(2)在乙圖中作出的四邊形是軸對(duì)稱圖形但不是中心對(duì)稱圖形;
(3)在丙圖中作出的四邊形既是軸對(duì)稱圖形又是中心對(duì)稱圖形.
【變式7-3】(2023?寧波模擬)圖1,圖2,圖3均是由邊長(zhǎng)為1的正三角形構(gòu)成的網(wǎng)格,每個(gè)網(wǎng)格圖中有5個(gè)正三角形已涂上陰影.請(qǐng)?jiān)谟嘞驴瞻渍切沃?,按下列要求涂上陰影?br>(1)在圖1中涂上一個(gè)陰影正三角形,使得陰影部分圖形是中心對(duì)稱圖形,但不是軸對(duì)稱圖形;
(2)在圖2中涂上兩個(gè)陰影正三角形,使得陰影部分圖形是軸對(duì)稱圖形,但不是中心對(duì)稱圖形;
(3)在圖3中涂上三個(gè)陰影正三角形,使得陰影部分圖形既是中心對(duì)稱圖形,又是軸對(duì)稱圖形.
【考點(diǎn)8 旋轉(zhuǎn)變換作圖】
【例8】(2023秋?廣饒縣期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別是A(1,3),B(4,4),C(2,1).
(1)把△ABC向左平移4個(gè)單位后得到對(duì)應(yīng)的△A1B1C1,請(qǐng)畫(huà)出平移后的△A1B1C1;
(2)把△ABC繞原點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°后得到對(duì)應(yīng)的△A2B2C2,請(qǐng)畫(huà)出旋轉(zhuǎn)后的△A2B2C2;
(3)觀察圖形,判斷△A1B1C1與△A2B2C2是否成中心對(duì)稱?如果是,直接寫(xiě)出對(duì)稱中心的坐標(biāo).
【變式8-1】(2023秋?普陀區(qū)期末)如圖,已知四邊形ABCD和直線MN.
(1)畫(huà)出四邊形A1B1C1D1,使四邊形A1B1C1D1與四邊形ABCD關(guān)于直線MN成軸對(duì)稱;
(2)畫(huà)出四邊形A2B2C2D2,使四邊形A2B2C2D2與四邊形ABCD關(guān)于點(diǎn)O成中心對(duì)稱;
(3)四邊形A1B1C1D1與四邊形A2B2C2D2的位置關(guān)系是 .
【變式8-2】(2023秋?順城區(qū)月考)在如圖所示平面直角坐標(biāo)系中,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)均為1,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上.
(1)將△ABC以O(shè)為旋轉(zhuǎn)中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,畫(huà)出旋轉(zhuǎn)后的△A1B1C1,并直接寫(xiě)出坐標(biāo)A1 ,B1 ,C1 ;
(2)畫(huà)出△A1B1C1關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的△A2B2C2,并直接寫(xiě)出坐標(biāo)A2 ,B2 ,C2 ;
(3)若△ABC內(nèi)有一點(diǎn)P(a,b),經(jīng)過(guò)上面兩次變換后點(diǎn)P在△A2B2C2中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為P2,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)P2的坐標(biāo).(用含a,b的代數(shù)式表示)
【變式8-3】(2023秋?孝義市期中)在平面直角坐標(biāo)系中,△ABC三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(5,4),B(1,3),C(3,1),點(diǎn)P(a,b)是△ABC內(nèi)的一點(diǎn).
(1)以點(diǎn)O為中心,把△ABC順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,畫(huà)出旋轉(zhuǎn)后的△A1B1C1,并寫(xiě)出A1,B1,C1的坐標(biāo):A1 ,B1 ,C1 .注:點(diǎn)A與A1,B與B1,C與C1分別是對(duì)應(yīng)點(diǎn);
(2)點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P1的坐標(biāo)是 ;
(3)若以點(diǎn)O為中心,把△ABC逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,則點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P2的坐標(biāo)是 ,點(diǎn)P1與點(diǎn)P2關(guān)于 對(duì)稱.(填寫(xiě)“x軸”、“y軸”或“原點(diǎn)”)
△ABC
A(a,0)
B(5,3)
C(2,1)
△A′B′C′
A′(3,4)
B′(7,b)
C′(c,d)
專題3.1 圖形的平移與旋轉(zhuǎn)章末重難點(diǎn)突破
【北師大版】

【題型1 圖形在網(wǎng)格中的平移】
【例1】(2023春?錦江區(qū)校級(jí)月考)如圖,三角形A'B'C'是由三角形ABC經(jīng)過(guò)某種平移得到的,點(diǎn)A與點(diǎn)A',點(diǎn)B與點(diǎn)B',點(diǎn)C與點(diǎn)C'分別對(duì)應(yīng),且這六個(gè)點(diǎn)都在格點(diǎn)上,觀察各點(diǎn)以及各點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系,解答下列問(wèn)題:
(1)分別寫(xiě)出點(diǎn)B和點(diǎn)B'的坐標(biāo),并說(shuō)明三角形A'B'C'是由三角形ABC經(jīng)過(guò)怎樣的平移得到的.
(2)連接BC',直接寫(xiě)出∠CBC'與∠B'C'O之間的數(shù)量關(guān)系 .
(3)若點(diǎn)M(a﹣1,2b﹣5)是三角形ABC內(nèi)一點(diǎn),它隨三角形ABC按(1)中方式平移后得到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)N(2a﹣7,4﹣b),求a和b的值.
【解題思路】(1)利用坐標(biāo)系可得點(diǎn)B和點(diǎn)B'的坐標(biāo),根據(jù)兩點(diǎn)坐標(biāo)可得平移方法;
(2)利用平移的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算即可;
(3)利用(1)中的平移方式可得a﹣1﹣3=2a﹣7,2b﹣5﹣3=4﹣b,再解即可.
【解答過(guò)程】解:(1)B(2,1),B′(﹣1,﹣2),
△A'B'C'是由△ABC向左平移3個(gè)單位長(zhǎng)度,再向下平移3個(gè)單位長(zhǎng)度得到的;
(2)由平移可得:∠CBC′=BC′B′,
∵∠BC′B′=∠BC′O+∠B′C′O=90°+∠B′C′O,
∴∠CBC'=90°+∠B′C′O;
(3)若M(a﹣1,2b﹣5)是三角形ABC內(nèi)一點(diǎn),它隨△ABC按(1)中方式平移后得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)N(2a﹣7,4﹣b),
則a﹣1﹣3=2a﹣7,2b﹣5﹣3=4﹣b,
解得:a=3,b=4.
【變式1-1】(2023春?江漢區(qū)月考)如圖,三角形A′B′C′是由三角形ABC經(jīng)過(guò)某種平移得到的,點(diǎn)A與點(diǎn)A′,點(diǎn)B與點(diǎn)B′,點(diǎn)C與點(diǎn)C′分別對(duì)應(yīng),且這六個(gè)點(diǎn)都在格點(diǎn)上,觀察各點(diǎn)以及各點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系,解答下列問(wèn)題:
(1)分別寫(xiě)出點(diǎn)B和點(diǎn)B′的坐標(biāo),并說(shuō)明三角形A′B′C′是由三角形ABC經(jīng)過(guò)怎樣的平移得到的;
(2)連接BC′,直接寫(xiě)出∠CBC′與∠B′C′O之間的數(shù)量關(guān)系 ;
(3)若點(diǎn)M(a﹣1,2b﹣5)是三角形ABC內(nèi)一點(diǎn),它隨三角形ABC按(1)中方式平移后得到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)N(2a﹣7,4﹣b),求a和b的值.
【解題思路】(1)由圖形可得出點(diǎn)的坐標(biāo)和平移方向及距離;
(2)根據(jù)平移的性質(zhì)和平角的定義和平行線的性質(zhì)即可求解;
(3)根據(jù)以上所得平移方式,利用“橫坐標(biāo),右移加,左移減;縱坐標(biāo),上移加,下移減”的規(guī)律列出關(guān)于a、b的方程,解之求得a、b的值.
【解答過(guò)程】解:(1)由圖知,B(2,1),B′(﹣1,﹣2),
三角形A′B′C′是由三角形ABC向左平移3個(gè)單位,向下平移3個(gè)單位得到的;
(2)∠CBC′與∠B′C′O之間的數(shù)量關(guān)系∠CBC′﹣∠B′C′O=90°.
故答案為:∠CBC′﹣∠B′C′O=90°;
(3)由(1)中的平移變換得a﹣1﹣3=2a﹣7,2b﹣5﹣3=4﹣b,
解得a=3,b=4.
故a的值是3,b的值是4.
【變式1-2】(2023春?江岸區(qū)校級(jí)月考)在如圖的直角坐標(biāo)系中,將△ABC平移后得到△A′B′C′,它們的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)如表所示:
(1)觀察表中各對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)的變化,并填空:△ABC向右平移 個(gè)單位長(zhǎng)度,再向上平移 個(gè)單位長(zhǎng)度可以得到△A′B′C′;a= ,b= .
(2)求出線段AB在整個(gè)平移的過(guò)程中在坐標(biāo)平面上掃過(guò)的面積.
(3)若點(diǎn)M(m,n)為線段AB上的一點(diǎn),則m、n滿足的關(guān)系式是 .
【解題思路】(1)根據(jù)點(diǎn)A和B的坐標(biāo)和點(diǎn)A′和B′的坐標(biāo)可得答案;
(2)畫(huà)出圖形,然后再計(jì)算線段AB在整個(gè)平移的過(guò)程中在坐標(biāo)平面上掃過(guò)的面積即可;
(3)求出A、B所在直線的解析式,然后可得答案.
【解答過(guò)程】解:(1)∵A(a,0),A′(3,4),
∴△ABC向上平移4個(gè)單位后得到△A′B′C′,
∵B(5,3),B′(7,b),
∴△ABC向右平移2個(gè)單位后得到△A′B′C′,
∴a=1,b=3+4=7,
故答案為:2;4;1;7;
(2)線段AB在整個(gè)平移的過(guò)程中在坐標(biāo)平面上掃過(guò)的面積:2×3+4×4=22;
(3)設(shè)AB所在直線解析式為y=kx+b,
∵A(1,0),B(5,3),
∴,
解得:,
∴AB所在直線解析式為yx,
∵點(diǎn)M(m,n)為線段AB上的一點(diǎn),
∴nm,
即:3m﹣4n=3,
故答案為:3m﹣4n=3.
【變式1-3】(2023春?金鄉(xiāng)縣期末)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,4),線段MN的位置如圖所示,其中點(diǎn)M的坐標(biāo)為(﹣3,﹣1),點(diǎn)N的坐標(biāo)為(3,﹣2).
(1)將線段MN平移得到線段AB,其中點(diǎn)M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為A,點(diǎn)N的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為B.
①點(diǎn)M平移到點(diǎn)A的過(guò)程可以是:先向 平移 個(gè)單位長(zhǎng)度,再向 平移 個(gè)單位長(zhǎng)度;
②點(diǎn)B的坐標(biāo)為 ;
(2)在(1)的條件下,若點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,0),連接AC,BC,求△ABC的面積.
(3)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使以A、B、P三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積為3,若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【解題思路】(1)①根據(jù)平移的性質(zhì)解決問(wèn)題即可.
②根據(jù)點(diǎn)B的位置即可解決問(wèn)題.
(2)利用分割法求三角形的面積即可.
(3)設(shè)P(0,m),利用三角形的面積公式構(gòu)建方程即可解決問(wèn)題.
【解答過(guò)程】解:(1)如圖,
①點(diǎn)M平移到點(diǎn)A的過(guò)程可以是:先向右平移3單位長(zhǎng)度,再向上平移5個(gè)單位長(zhǎng)度;
故答案為:右、3、上、5.
②B(6,3),
故答案為(6,3).
(2)如圖,
(3)存在.設(shè)P(0,m),由題意|4﹣m|×6=3,
解得m=3或5,
∴點(diǎn)P坐標(biāo)為(0,3)或(0,5).
【題型2 圖形平移變換與角度計(jì)算綜合】
【例2】(2023春?通山縣期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(2,6),B(4,3),將線段AB進(jìn)行平移,使點(diǎn)A剛好落在x軸的負(fù)半軸上,點(diǎn)B剛好落在y軸的負(fù)半軸上,A,B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為A',B',連接AA'交y軸于點(diǎn)C,BB'交x軸于點(diǎn)D.
(1)線段A'B'可以由線段AB經(jīng)過(guò)怎樣的平移得到?并寫(xiě)出A',B'的坐標(biāo);
(2)求四邊形AA'B'B的面積;
(3)P為y軸上的一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)C重合),請(qǐng)?zhí)骄俊螾CA′與∠A'DB'的數(shù)量關(guān)系,給出結(jié)論并說(shuō)明理由.
【解題思路】(1)利用平移變換的性質(zhì)解決問(wèn)題即可.
(2)利用分割法確定四邊形的面積即可.
(3)分兩種情形:點(diǎn)P在點(diǎn)C的上方,點(diǎn)P在點(diǎn)C的下方,分別求解即可.
【解答過(guò)程】解:(1)∵點(diǎn)A(2,6),B(4,3),
又∵將線段AB進(jìn)行平移,使點(diǎn)A剛好落在x軸的負(fù)半軸上,點(diǎn)B剛好落在y軸的負(fù)半軸上,
∴線段A′B′是由線段AB向左平移4個(gè)單位,再向下平移6個(gè)單位得到,
∴A′(﹣2,0),B′(0,﹣3).
(2)S四邊形ABB′A′=6×9﹣22×3﹣26×4=24.
(3)連接AD.
∵B(4,3),B′(0,﹣3),
∴BB′的中點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0)在x軸上,
∴D(2,0).
∵A(2,6),
∴AD∥y軸,
同法可證C(0,3),
∴OC=OB′,
∵A′O⊥CB′,
∴A′C=A′B′,
同法可證,B′A′=B′D,
∴∠A′DB=∠DA′B′,∠A′CB′=∠A′B′C,
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C的上方時(shí),
∵∠PCA′+∠A′CB′=180°,∠A′B′C+∠DA′B′=90°,
∴∠PCA′+90°﹣∠A′DB′=180°,
∴∠PCA′﹣∠A′D′B′=90°,
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C的下方時(shí),∠PCA′+∠A′DB′=90°.
【變式2-1】(2023春?慶陽(yáng)期末)如圖①,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為(﹣1,0),(3,0),現(xiàn)同時(shí)將點(diǎn)A、B向上平移2個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右平移1個(gè)單位長(zhǎng)度,得到A、B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C、D,連接AC、BD、CD.
(1)直接寫(xiě)出點(diǎn)C、D的坐標(biāo);
(2)如圖②,點(diǎn)P是線段BD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接PC、PO,當(dāng)點(diǎn)P在線段BD上運(yùn)動(dòng)時(shí),試探究∠OPC、∠PCD、∠POB的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
【解題思路】(1)根據(jù)點(diǎn)的平移規(guī)律得到C點(diǎn)和D點(diǎn)坐標(biāo),然后根據(jù)平行四邊形的面積公式計(jì)算四邊形ABDC的面積.
(2)結(jié)論:∠OPC=∠PCD+∠POB.過(guò)點(diǎn)P作PE∥CD.利用平行線的性質(zhì)證明即可.
【解答過(guò)程】解:(1)由題意,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,2),D點(diǎn)坐標(biāo)為(4,2),
∵AB∥CD,AC∥BD,
∴四邊形ABDC為平行四邊形,
∴四邊形ABDC的面積=2×4=8.
(2)結(jié)論:∠OPC=∠PCD+∠POB.
理由:過(guò)點(diǎn)P作PE∥CD.
∵AB∥CD,
∴PE∥AB∥CD,
∴∠EPC=∠PCD,∠EPO=∠POB,
∴∠OPC=∠EPC+∠EPO=∠PCD+∠POB.
【變式2-2】(2023春?大同期末)綜合與實(shí)踐
問(wèn)題背景
如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣3,5),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,1),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,5),將線段AB沿AC方向平移,平移距離為線段AC的長(zhǎng)度.
動(dòng)手操作
(1)畫(huà)出AB平移后的線段CD,直接寫(xiě)出B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)D的坐標(biāo);
探究證明
(2)連接BD,試探究∠BAC,∠BDC的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
拓展延伸
(3)若點(diǎn)E在線段BD上,連接AD,AE,且滿足∠EAD=∠CAD,請(qǐng)求出∠ADB:∠AEB的值,并寫(xiě)出推理過(guò)程.
【解題思路】(1)利用A、C點(diǎn)的坐標(biāo)確定平移的方向與距離,從而得到D點(diǎn)坐標(biāo);
(2)利用平移的性質(zhì)得到AB∥CD,AC∥BD,再根據(jù)平行線的性質(zhì)得∠ABD+∠BDC=180°,∠BAC+∠ABD=180°,所以∠BAC=∠BDC;
(3)先由AC∥BD得到∠CAD=∠ADB,∠AEB=∠CAE,再由∠EAD=∠CAD,然后利用等量代換可確定∠AEB=2∠ADB.
【解答過(guò)程】解:(1)如圖,CD為所作,
因?yàn)锳B向右平移7個(gè)單位,
所以D點(diǎn)坐標(biāo)為(7,1);
(2)∠BAC=∠BDC.
理由如下:
∵AB平移后的線段CD,
∴AB∥CD,AC∥BD,
∴∠ABD+∠BDC=180°,∠BAC+∠ABD=180°,
∴∠BAC=∠BDC;
(3)∠ADB:∠AEB=1:2;
理由如下:∵AC∥BD,
∴∠CAD=∠ADB,∠AEB=∠CAE,
∵∠EAD=∠CAD,
∴∠CAE=2∠CAD,
∴∠AEB=2∠ADB,
即∠ADB:∠AEB=1:2.
【變式2-3】(2023春?鞍山期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)是(﹣1,0),點(diǎn)B的坐標(biāo)是(4,0),現(xiàn)將線段AB向右平移一個(gè)單位,向上平移4個(gè)單位,得到線段CD,點(diǎn)P是y軸上的動(dòng)點(diǎn),連接BP;
(1)當(dāng)點(diǎn)P在線段OC上時(shí)(如圖一),判斷∠CPB與∠PBA的數(shù)量關(guān)系;
(2)當(dāng)點(diǎn)P在OC所在的直線上時(shí),連接DP(如圖二),試判斷∠DPB與∠CDP,∠PBA之間的數(shù)量關(guān)系,請(qǐng)直接寫(xiě)出結(jié)論.
【解題思路】(1)利用三角形的外角的性質(zhì)解決問(wèn)題即可.
(2)分三種情形:當(dāng)點(diǎn)P在線段OC上時(shí),當(dāng)點(diǎn)P在線段OC的延長(zhǎng)線上時(shí),當(dāng)點(diǎn)P在CO的延長(zhǎng)線上時(shí),分別求解即可.
【解答過(guò)程】解:(1)如圖一中,結(jié)論:∠CPB=90°+∠PBA.
理由:∠CPB+∠APB=180°,∠APB+∠PAB+∠PBA=180°
∴∠CPB=∠POB+∠PBA,∠POB=90°,
∴∠CPB=90°+∠PBA.
(2)①如圖二中,當(dāng)點(diǎn)P在線段OC上時(shí),結(jié)論:∠DPB=∠CDP+∠PBA.
理由:作PE∥CD.
∵AB∥CD,PE∥CD,
∴PE∥AB,
∴∠CDP=∠DPE,∠PBA=∠EPB,
∴∠DPB=∠DPE+∠BPE=∠CDP+∠PBA.
②如圖二①中,當(dāng)點(diǎn)P在線段OC的延長(zhǎng)線上時(shí),結(jié)論:∠PBA=∠PDC+∠DPB.
理由:設(shè)BP交CD于T.
∵CD∥OB,
∴∠PTC=∠PBA,
∵∠PTC=∠PDC+∠DPB,
∴∠PBA=∠PDC+∠DPB.
③如圖二②中,當(dāng)點(diǎn)P在CO的延長(zhǎng)線上時(shí),結(jié)論:∠PDC=∠PBA+∠DPB.
理由:設(shè)PD交AB于T.
∵CD∥OB,
∴∠PDC=∠PTA,
∵∠PTA=∠PDC+∠DPB,
∴∠PDC=∠PBA+∠DPB.
綜上所述,∠DPB=∠CDP+∠PBA或∠PBA=∠PDC+∠DPB或∠PDC=∠PBA+∠DPB.
【考點(diǎn)3 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形】
【例3】(2023秋?豐潤(rùn)區(qū)期末)如圖,五角星的五個(gè)頂點(diǎn)等分圓周,把這個(gè)圖形繞著圓心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度后能與自身重合,那么這個(gè)角度至少為( )
A.60°B.72°C.75°D.90°
【分析】根據(jù)五角星的五個(gè)頂點(diǎn)等分圓周,所以出現(xiàn)正五邊形,進(jìn)而可得結(jié)論.
【解答】解:因?yàn)槲褰切堑奈鍌€(gè)頂點(diǎn)等分圓周,
所以360°÷5=72°,
所以這個(gè)圖形繞著圓心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度后能與自身重合,
那么這個(gè)角度至少為72°.
故選:B.
【變式3-1】(2023?南關(guān)區(qū)四模)如圖所示的正六邊形花環(huán)繞中必至少旋轉(zhuǎn)α度能與自身重合,則α為( )
A.30B.60C.120D.180
【分析】觀察可得圖形有6部分組成,從而可得旋轉(zhuǎn)角度.
【解答】解:該圖形圍繞自己的旋轉(zhuǎn)中心,至少針旋轉(zhuǎn)60°后,能與其自身重合.
故選:B.
【變式3-2】(2023秋?海淀區(qū)校級(jí)月考)如圖是一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形,若將它繞自身中心旋轉(zhuǎn)一定角度之后能與原圖重合,則這個(gè)角度可能為( )
A.30°B.45°C.60°D.90°
【分析】如圖,觀察圖形可知:∠AOB=∠EOF=60°,推出旋轉(zhuǎn)角是60°的倍數(shù)時(shí),旋轉(zhuǎn)后可以與原來(lái)圖形重合,由此即可判斷.
【解答】解:如圖,觀察圖形可知:∠AOB=∠EOF=60°
∴旋轉(zhuǎn)角是60°的倍數(shù)時(shí),旋轉(zhuǎn)后可以與原來(lái)圖形重合,
故選:C.
【變式3-3】(2023春?高平市期末)下列圖形中,是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形的有( )
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形的定義對(duì)四個(gè)圖形進(jìn)行分析即可.
【解答】解:旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形是從左起第(1),(2),(3);不是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱圖形的是(4).
故選:C.
【考點(diǎn)4 由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求角的度數(shù)】
【例4】(2023秋?川匯區(qū)期末)如圖,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=40°.將△ABC繞頂點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度得到△AB′C′,并使點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C′恰好落在邊AB上,則∠BB'C'的度數(shù)是( )
A.20°B.25°C.30°D.35°
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)可得∠BAB′=∠ABAC=50°,A′B=AB,∠C=∠AC'B'=90°,得∠ABB′=∠AB'B=65°,進(jìn)而可得∠BB'C'的度數(shù).
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠ABC=40°,
∴∠CAB=90°﹣∠ABC=90°﹣40°=50°.
∵將△ABC繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△A′BC′,使點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)C′恰好落在邊AB上,
∴∠BAB′=∠ABAC=50°,A′B=AB,∠C=∠AC'B'=90°,
∴∠ABB′=∠AB'B(180°﹣50°)=65°,
∴∠BB'C'=90°﹣∠ABB'=90°﹣65°=25°,
故選:B.
【變式4-1】(2023秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,將△ABC繞點(diǎn)C按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α(0°<α<90°)后得到△DEC,設(shè)CD交AB于點(diǎn)F,連接AD,若AF=AD,則旋轉(zhuǎn)角α的度數(shù)為( )
A.50°B.40°C.30°D.20°
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得∠DCA=α,CD=CA,則∠CDA=∠CAD(180°﹣α)=90°α,利用三角形外角的性質(zhì)得∠DFA=30°+α,AF=AD,利用等腰三角形的性質(zhì)得30°+α=90°α,即可得到α的值.
【解答】解:∵△ABC繞C點(diǎn)按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α角(0°<α<90°)得到△DEC,
∴∠DCA=α,CD=CA,
∴∠CDA=∠CAD(180°﹣α)=90°α,
∵AF=AD,
∴∠ADF=∠AFD,
∵∠DFA=30°+α,
∴90°α=30°+α,
解得α=40°;
故選:B.
【變式4-2】(2023秋?泰山區(qū)期末)小明把一副三角板按如圖所示疊放在一起,固定三角板ABC,將另一塊三角板DEF繞公共頂點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)角度不超過(guò)180°).若兩塊三角板有一邊平行,則三角板DEF旋轉(zhuǎn)的度數(shù)可能是( )
A.15°或45°B.15°或45°或90°
C.45°或90°或135°D.15°或45°或90°或135°
【分析】分四種情況討論,由平行線的性質(zhì)和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可求解.
【解答】解:設(shè)旋轉(zhuǎn)的度數(shù)為α,
若DE∥AB,則∠E=∠ABE=90°,
∴α=90°﹣30°﹣45°=15°,
若BE∥AC,則∠ABE=180°﹣∠A=120°,
∴α=120°﹣30°﹣45°=45°,
若BD∥AC,則∠ACB=∠CBD=90°,
∴α=90°,
當(dāng)點(diǎn)C,點(diǎn)B,點(diǎn)E共線時(shí),
∵∠ACB=∠DEB=90°,
∴AC∥DE,
∴α=180°﹣45°=135°,
故選:D.
【變式4-3】(2023秋?南召縣期末)一副直角三角尺按如圖①所示疊放,現(xiàn)將含45°的三角尺ADE固定不動(dòng),將含30°的三角尺ABC繞頂點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn).如圖②,當(dāng)∠CAE=15°時(shí),此時(shí)BC∥DE.繼續(xù)旋轉(zhuǎn)三角尺ABC,使兩塊三角尺至少有一組邊互相平行,則∠CAE(0°<∠CAE<180°)其他所有可能符合條件的度數(shù)為 .
【分析】分四種情況進(jìn)行討論,分別依據(jù)平行線的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算即可得到∠CAE的度數(shù),再找到關(guān)于A點(diǎn)中心對(duì)稱的情況即可求解.
【解答】解:如圖②,當(dāng)BC∥DE時(shí),∠CAE=45°﹣30°=15°;
如圖,當(dāng)AE∥BC時(shí),∠CAE=90°﹣30°=60°;

如圖,當(dāng)DE∥AB(或AD∥BC)時(shí),∠CAE=45°+60°=105°;
如圖,當(dāng)DE∥AC時(shí),∠CAE=45°+90°=135°.
綜上所述,旋轉(zhuǎn)后兩塊三角板至少有一組邊平行,則∠CAE(0°<∠CAE<180°)其它所有可能符合條件的度數(shù)為60°或105°或135°,
故答案為:60°或105°或135°.
【考點(diǎn)5 由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求線段的長(zhǎng)度】
【例5】(2023秋?懷化期末)如圖,△ABC是等邊三角形,點(diǎn)P在△ABC內(nèi),PA=6,將△PAB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△QAC,則PQ的長(zhǎng)等于( )
A.6B.C.3D.2
【分析】根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)推出AC=AB,∠CAB=60°,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出△CQA≌△BPA,推出AQ=AP,∠CAQ=∠BAP,求出∠PAQ=60°,得出△APQ是等邊三角形,即可求出答案.
【解答】解:∵△ABC是等邊三角形,
∴AC=AB,∠CAB=60°,
∵將△PAB繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△QAC,
∴△CQA≌△BPA,
∴AQ=AP,∠CAQ=∠BAP,
∴∠CAB=∠CAP+∠BAP=∠CAP+∠CAQ=60°,
即∠PAQ=60°,
∴△APQ是等邊三角形,
∴QP=PA=6,
故選:A.
【變式5-1】(2023秋?甘井子區(qū)期末)如圖,Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=60°,AB=1,將△ABC繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△A'BC',若直線A'C'經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,則CC'的長(zhǎng)為( )
A.1B.2C.D.4
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可證明△BCC'、△ABA'是等邊三角形,再利用含30°角的直角三角形的性質(zhì)可得AC=2AB=2,由勾股定理得BC,從而解決問(wèn)題.
【解答】解:∵將△ABC繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到△A'BC',
∴BA=BA',BC=BC',∠BAC=∠BA'C',
∵∠BAC=60°,
∴∠A'=60°,
∴△ABA'是等邊三角形,
∴∠ABA'=60°,
∴∠CBC'=∠ABA'=60°,
∴△BCC'是等邊三角形,
∴CC'=BC,
∵∠ABC=90°,∠BAC=60°,
∴∠ACB=30°,
∴AC=2AB=2,
∴BC,
∴CC'=BC,
故選:C.
【變式5-2】(2023春?覃塘區(qū)期末)如圖,在三角形ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,BC=6,將三角形ABC繞頂點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到三角形A'B'C,A'B'與AC相交于點(diǎn)P,則線段PC長(zhǎng)度的最小值為( )
A.6B.5.2C.4.8D.4
【分析】當(dāng)CP與A'B'垂直時(shí),CP有最小值,即為直角三角形斜邊上的高,由勾股定理求出CP長(zhǎng)即可
【解答】解:當(dāng)CP與A'B'垂直時(shí),CP有最小值,如圖,
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)知B'C=BC=6,A'C=AC=8,AB=A'B'=10,
∵S△A'B'CB'C×A'CA'B'×CP,
∴CP4.8.
故選:C.
【變式5-3】(2023秋?江油市期末)把一副三角板如圖1放置,其中∠ACB=∠DEC=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜邊AB=6,CD=8把三角板DCE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)15°得到三角形D1CE(如圖2),此時(shí)AB與CD1交于點(diǎn)H,則線段AD1的長(zhǎng)度為 .
【分析】由直角三角形的性質(zhì)可得AC=BC=3,∠DCE=60°,∠ABC=∠BAC=45°,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可求∠D1CB=45°,由直角三角形的性質(zhì)可求AH=CH=3,由勾股定理可求解.
【解答】解:如圖,AB于CD1交于點(diǎn)H,
∵∠ACB=∠DEC=90°,∠BAC=45°,∠CDE=30°,斜邊AB=6,CD=8,
∴AC=BC=3,∠DCE=60°,∠ABC=∠BAC=45°,
∵將三角板DCE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)15°得到三角形D1CE,
∴∠D1CB=45°,CD1=CD=8,
∴AB⊥CD1,
∴AH=CH=3,
∴D1H=5,
∴AD1,
故答案為:.
【考點(diǎn)6 中心對(duì)稱圖形】
【例6】(2023秋?招遠(yuǎn)市期末)圍棋起源于中國(guó),古代稱之為“弈”,至今已有4000多年的歷史.一棋譜中四部分的截圖由黑白棋子擺成的圖案是中心對(duì)稱的是( )
A.B.C.D.
【分析】把一個(gè)圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠與原來(lái)的圖形重合,那么這個(gè)圖形就叫做中心對(duì)稱圖形,根據(jù)中心對(duì)稱圖形的概念求解.
【解答】解:選項(xiàng)A能找到這樣的一個(gè)點(diǎn),使圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°后與原來(lái)的圖形重合,所以是中心對(duì)稱圖形;
選項(xiàng)B、C、D不能找到這樣的一個(gè)點(diǎn),使圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°后與原來(lái)的圖形重合,所以不是中心對(duì)稱圖形;
故選:A.
【變式6-1】(2023秋?通榆縣期末)如圖,在下面的撲克牌中,牌面是中心對(duì)稱圖形的有( )
A.2張B.3張C.4張D.5張
【分析】根據(jù)中心對(duì)稱圖形的概念和撲克牌的花色求解.
【解答】解:由于黑桃9與梅花3、黑桃8中間的圖形旋轉(zhuǎn)180°后無(wú)法與原來(lái)重合,故不是中心對(duì)稱圖形;
只有紅桃2,方片J是中心對(duì)稱圖形,共2張.
故選:A.
【變式6-2】(2023秋?海陽(yáng)市期末)我國(guó)民間,流傳著許多含有吉祥意義的文字圖案,表示對(duì)幸福生活的向往,良辰佳節(jié)的祝賀.比如下列圖案分別表示“?!薄ⅰ暗摗?、“壽”、“喜”,其中是中心對(duì)稱圖形的是( )
A.①③B.①④C.②③D.②④
【分析】根據(jù)中心對(duì)稱圖形的定義,結(jié)合選項(xiàng)所給圖形進(jìn)行判斷即可.
【解答】解:①不是中心對(duì)稱圖形,故本選項(xiàng)不合題意;
②是中心對(duì)稱圖形,故本選項(xiàng)符合題意;
③不是中心對(duì)稱圖形,故本選項(xiàng)不合題意;
④是中心對(duì)稱圖形,故本選項(xiàng)符合題意;
故選:D.
【變式6-3】(2023秋?市南區(qū)期末)萬(wàn)花筒寫(xiě)輪眼是漫畫(huà)《火影忍者》及其衍生作品中的一種瞳術(shù),下列圖標(biāo)中,是中心對(duì)稱圖形的有( )個(gè).
A.2B.3C.4D.5
【分析】根據(jù)把一個(gè)圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠與原來(lái)的圖形重合,那么這個(gè)圖形就叫做中心對(duì)稱圖形,這個(gè)點(diǎn)叫做對(duì)稱中心可得答案.
【解答】解:從左往右第二、四、五這3個(gè)圖形不能找到這樣的一個(gè)點(diǎn),使圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠與原來(lái)的圖形重合,所以不是中心對(duì)稱圖形,
第一、三這兩個(gè)圖形能找到這樣的一個(gè)點(diǎn),使圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠與原來(lái)的圖形重合,所以是中心對(duì)稱圖形,
故選:A.
【考點(diǎn)7 設(shè)計(jì)中心對(duì)稱圖形】
【例7】(2023秋?遷安市期末)圖1和圖2中所有的正方形都全等,將圖1的正方形放在圖2中的①②③④某一位置,所組成的圖形是中心對(duì)稱圖形的位置是( )
A.①②B.③④C.②④D.②③
【分析】根據(jù)把一個(gè)圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠與原來(lái)的圖形重合,那么這個(gè)圖形就叫做中心對(duì)稱圖形,這個(gè)點(diǎn)叫做對(duì)稱中心,進(jìn)而得出答案.
【解答】解:將圖1的正方形放在圖2中的③④位置,所組成的圖形是中心對(duì)稱圖形.
故選:B.
【變式7-1】(2023春?汝陽(yáng)縣期末)圖1和圖2中所有的小正方形都全等,將圖1的正方形放在圖2中①②③④的某一位置,使它與原來(lái)7個(gè)小正方形組成的圖形是中心對(duì)稱圖形,這個(gè)位置是 .
【分析】根據(jù)把一個(gè)圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能夠與原來(lái)的圖形重合,那么這個(gè)圖形就叫做中心對(duì)稱圖形,這個(gè)點(diǎn)叫做對(duì)稱中心,進(jìn)而得出答案.
【解答】解:當(dāng)正方形放在③的位置,即是中心對(duì)稱圖形.
故答案為:③.
【變式7-2】(2023秋?辛集市期末)如圖,方格紙中有三個(gè)點(diǎn)A,B,C,要求作一個(gè)四邊形使這三個(gè)點(diǎn)在這個(gè)四邊形的邊(包括頂點(diǎn))上,且四邊形的頂點(diǎn)在方格的頂點(diǎn)上.
(1)在甲圖中作出的四邊形是中心對(duì)稱圖形但不是軸對(duì)稱圖形;
(2)在乙圖中作出的四邊形是軸對(duì)稱圖形但不是中心對(duì)稱圖形;
(3)在丙圖中作出的四邊形既是軸對(duì)稱圖形又是中心對(duì)稱圖形.
【分析】(1)平行四邊形是中心對(duì)稱圖形但不是軸對(duì)稱圖形;
(2)等腰梯形是軸對(duì)稱圖形但不是中心對(duì)稱圖形;
(3)正方形既是軸對(duì)稱圖形又是中心對(duì)稱圖形.
【解答】解:(1)甲圖:平行四邊形,
(2)乙圖:等腰梯形,
(3)丙圖:正方形.
【變式7-3】(2023?寧波模擬)圖1,圖2,圖3均是由邊長(zhǎng)為1的正三角形構(gòu)成的網(wǎng)格,每個(gè)網(wǎng)格圖中有5個(gè)正三角形已涂上陰影.請(qǐng)?jiān)谟嘞驴瞻渍切沃?,按下列要求涂上陰影?br>(1)在圖1中涂上一個(gè)陰影正三角形,使得陰影部分圖形是中心對(duì)稱圖形,但不是軸對(duì)稱圖形;
(2)在圖2中涂上兩個(gè)陰影正三角形,使得陰影部分圖形是軸對(duì)稱圖形,但不是中心對(duì)稱圖形;
(3)在圖3中涂上三個(gè)陰影正三角形,使得陰影部分圖形既是中心對(duì)稱圖形,又是軸對(duì)稱圖形.
【分析】(1)根據(jù)題意涂陰影;
(2)根據(jù)題意涂陰影;
(3)根據(jù)題意涂陰影;
【解答】解:(1)如圖1;
(2)如圖2,答案不唯一;
(3)如圖3,答案不唯一.
【考點(diǎn)8 旋轉(zhuǎn)變換作圖】
【例8】(2023秋?廣饒縣期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別是A(1,3),B(4,4),C(2,1).
(1)把△ABC向左平移4個(gè)單位后得到對(duì)應(yīng)的△A1B1C1,請(qǐng)畫(huà)出平移后的△A1B1C1;
(2)把△ABC繞原點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180°后得到對(duì)應(yīng)的△A2B2C2,請(qǐng)畫(huà)出旋轉(zhuǎn)后的△A2B2C2;
(3)觀察圖形,判斷△A1B1C1與△A2B2C2是否成中心對(duì)稱?如果是,直接寫(xiě)出對(duì)稱中心的坐標(biāo).
【分析】(1)利用點(diǎn)平移的坐標(biāo)變換規(guī)律得到A1、B1、C1的坐標(biāo),然后描點(diǎn)即可;
(2)根據(jù)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)特征得到A2、B2、C2的坐標(biāo),然后描點(diǎn)即可;
(3)連接A1A2、B1B2、C1C2,它們相交一點(diǎn),則兩個(gè)三角形關(guān)于這個(gè)點(diǎn)中心對(duì)稱.
【解答】解:(1)如圖,△A1B1C1即為所求;
(2)如圖,△A2B2C2即為所求;
(3)由圖可得,△A1B1C1與△A2B2C2關(guān)于點(diǎn)(﹣2,0)中心對(duì)稱.
【變式8-1】(2023秋?普陀區(qū)期末)如圖,已知四邊形ABCD和直線MN.
(1)畫(huà)出四邊形A1B1C1D1,使四邊形A1B1C1D1與四邊形ABCD關(guān)于直線MN成軸對(duì)稱;
(2)畫(huà)出四邊形A2B2C2D2,使四邊形A2B2C2D2與四邊形ABCD關(guān)于點(diǎn)O成中心對(duì)稱;
(3)四邊形A1B1C1D1與四邊形A2B2C2D2的位置關(guān)系是 .
【分析】(1)根據(jù)軸對(duì)稱的性質(zhì)即可畫(huà)出四邊形A1B1C1D1,使四邊形A1B1C1D1與四邊形ABCD關(guān)于直線MN成軸對(duì)稱;
(2)根據(jù)中心對(duì)稱性質(zhì)即可畫(huà)出四邊形A2B2C2D2,使四邊形A2B2C2D2與四邊形ABCD關(guān)于點(diǎn)O成中心對(duì)稱;
(3)結(jié)合以上畫(huà)圖即可得四邊形A1B1C1D1與四邊形A2B2C2D2的位置關(guān)系是.
【解答】解:(1)如圖,A1B1C1D1即為所求;
(2)如圖,A2B2C2D2即為所求;
(3)關(guān)于直線CO成軸對(duì)稱.
故答案為:CO.
【變式8-2】(2023秋?順城區(qū)月考)在如圖所示平面直角坐標(biāo)系中,每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)均為1,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上.
(1)將△ABC以O(shè)為旋轉(zhuǎn)中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,畫(huà)出旋轉(zhuǎn)后的△A1B1C1,并直接寫(xiě)出坐標(biāo)A1 (﹣4,2) ,B1 (﹣2,1) ,C1 (﹣1,5) ;
(2)畫(huà)出△A1B1C1關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的△A2B2C2,并直接寫(xiě)出坐標(biāo)A2 (4,﹣2) ,B2 (2,﹣1) ,C2 (1,﹣5) ;
(3)若△ABC內(nèi)有一點(diǎn)P(a,b),經(jīng)過(guò)上面兩次變換后點(diǎn)P在△A2B2C2中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為P2,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)P2的坐標(biāo).(用含a,b的代數(shù)式表示)
【分析】(1)分別作出三個(gè)頂點(diǎn)繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°所得對(duì)應(yīng)點(diǎn),再首尾順次連接即可;
(2)分別作出三個(gè)頂點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的對(duì)應(yīng)點(diǎn),再首尾順次連接即可;
(3)結(jié)合以上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)變化規(guī)律可得答案.
【解答】解:(1)如圖,△A1B1C1即為所作,A1(﹣4,2),B1(﹣2,1),C1(﹣1,5),
故答案為:(﹣4,2),(﹣2,1),(﹣1,5),
(2)如圖,△A2B2C2即為所作,A2(4,﹣2),B2(2,﹣1),C2(1,﹣5),
故答案為:(4,﹣2),(2,﹣1),(1,﹣5),
(3)根據(jù)題意知P2(b,﹣a).
【變式8-3】(2023秋?孝義市期中)在平面直角坐標(biāo)系中,△ABC三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(5,4),B(1,3),C(3,1),點(diǎn)P(a,b)是△ABC內(nèi)的一點(diǎn).
(1)以點(diǎn)O為中心,把△ABC順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,畫(huà)出旋轉(zhuǎn)后的△A1B1C1,并寫(xiě)出A1,B1,C1的坐標(biāo):A1 (4,﹣5) ,B1 (3,﹣1) ,C1 (1,﹣3) .注:點(diǎn)A與A1,B與B1,C與C1分別是對(duì)應(yīng)點(diǎn);
(2)點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P1的坐標(biāo)是 (b,﹣a) ;
(3)若以點(diǎn)O為中心,把△ABC逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,則點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P2的坐標(biāo)是 (﹣b,a) ,點(diǎn)P1與點(diǎn)P2關(guān)于 原點(diǎn) 對(duì)稱.(填寫(xiě)“x軸”、“y軸”或“原點(diǎn)”)
【分析】(1)利用網(wǎng)格特點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)畫(huà)出A、B、C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A1,B1,C1,然后寫(xiě)出A1,B1,C1的坐標(biāo);
(2)利用A1,B1,C1的坐標(biāo)特征寫(xiě)出點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P1的坐標(biāo);
(3)先寫(xiě)出點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P2的坐標(biāo),再利用P1和P2的坐標(biāo)特征可判斷點(diǎn)P1與點(diǎn)P2關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.
【解答】解:(1)如圖,△A1B1C1即為所求;A1(4,﹣5),B1(3,﹣1),C1(1,﹣3);
故答案為(4,﹣5),(3,﹣1),(1,﹣3);
(2)點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P1的坐標(biāo)是 (b,﹣a);
故答案為(b,﹣a);
(3)點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P2的坐標(biāo)是(b,﹣a),點(diǎn)P1與點(diǎn)P2關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.△ABC
A(a,0)
B(5,3)
C(2,1)
△A′B′C′
A′(3,4)
B′(7,b)
C′(c,d)

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