中考数学知识点知识必备11图形的对称、平移与旋转(知识清单易错清单15个考试清单真题专练)(解析版)
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知识必备11图形的对称、平移与旋转
易错点:图形经历多次旋转时,要关注每次旋转的旋转中心,旋转角,否则易于出错.
【例1】如图,在矩形ABCD 中,AB=5,AD=12,将矩形ABCD 按如图所示的方式在直线l 上进行两次旋转,则点B 在两次旋转过程中经过的路径的长是( ).
A. π
B. 13π
C. 25π
D. 25
【解析】
连接BD ,B'D ,首先根据勾股定理计算出BD 长,再根据弧长计算公式计算出 BB
’ BB ”的长,然后再求和计算出点B 在两次旋转过程中经过的路径的长即可.连接BD ,B'D ,
∵ AB=5,AD=12,∴ BD==13.
13901313180290126180
BD BB BB \==\====g g g g Q 。
ππ’π”π,13256.22
B \+=ππ
点在两次旋转过程中经过的路径长是
π【答案】
A
【误区纠错】
此题主要考查了弧长计算,以及勾股定理的应用,关键是掌握弧长计算公式180
n
r l =
π
A .()
20212021
2,2
3--
【详解】
A.
2022
5
5
2
æö
´ç÷
ç÷
èø
B.2æ´çç
è
【答案】A
【分析】根据已知和矩形的性质可分别求得【详解】解:∵四边形ABCD
A.(2022,0)
【答案】()
2022
2022
2
,2--【分析】根据题意得出B 点坐标变化规律,进而得出点【详解】解:AOB D Q 是等腰直角三角形,1AB OA \==,(1,1)B \,
【答案】()
20232023
2,2
-【分析】先求出()1,1B ,再按规律进行求解,找出【详解】解:∵四边形OABC 是正方形,\1AB AO ==,\()1,1B ,
\()2,2B -,()222,2B --,()332,2B -,【答案】()30361,
一.轴对称图形(共2小题)
1.(2023•云南)中华文明,源远流长;中华汉字,寓意深广.下列四个选项中,是轴对称图形的为( )
A.B.C.D.
【分析】根据轴对称图形的概念进行判断即可.
【解答】解:A、不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
B、不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
C、是轴对称图形,故此选项符合题意;
D、不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题主要考查了轴对称图形的概念,熟知:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,
这个图形叫做轴对称图形.这条直线是它的对称轴.
2.(2023•衡阳)下面四种化学仪器的示意图是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
【解答】解:A、B,D选项中的图形都不能找到一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形;
C选项中的图形能找到一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形;
故选:C.
【点评】本题考查了轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.
二.关于x轴、y轴对称的点的坐标(共4小题)
3.(2023•临沂)某小区的圆形花园中间有两条互相垂直的小路,园丁在花园中栽种了8棵桂花,如图所示.若A,
-,则B两处桂花的位置关于小路对称,在分别以两条小路为x,y轴的平面直角坐标系内,若点A的坐标为(6,2)
点B的坐标为( )
--C.(2,6)D.(2,6)
-
A.(6,2)B.(6,2)
【分析】关于y轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数,据此可得答案.
【解答】解:若A,B两处桂花的位置关于小路对称,在分别以两条小路为x,y轴的平面直角坐标系内,若点A
的坐标为(6,2)
-,则点B的坐标为(6,2).
故选:A.
【点评】本题考查了关于x 轴、y 轴对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:(1)关于x 轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数;(2)关于y 轴对称的点,纵坐标相同,横坐标互为相反数.4.(2023•怀化)在平面直角坐标系中,点(2,3)P -关于x 轴对称的点P ¢的坐标是( )A .(2,3)
--B .(2,3)
-C .(2,3)
-D .(2,3)
【分析】根据关于x 轴的对称点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数.即点(,)P x y 关于x 轴的对称点P ¢的坐标是(,)x y -,进而得出答案.
【解答】解:点(2,3)P -关于x 轴对称的点P ¢的坐标是(2,3).故选:D .
【点评】此题主要考查了关于x 轴对称点的性质,正确掌握关于x 轴对称点的坐标特点是解题关键.
5.(2023•聊城)如图,在直角坐标系中,ABC D 各点坐标分别为(2,1)A -,(1,3)B -,(4,4)C -.先作ABC D 关于x 轴成轴对称的△111A B C ,再把△111A B C 平移后得到△222A B C .若2(2,1)B ,则点2A 坐标为( )
A .(1,5)
B .(1,3)
C .(5,3)
D .(5,5)
【分析】先根据轴对称的性质求出1A ,1B ,1C 的坐标,根据平移的性质即可求出2A 的坐标.
【解答】解:(2,1)A -Q ,(1,3)B -,(4,4)C -关于x 轴对称的点的坐标为1(2,1)A --,1(1,3)B --,1(4,4)C --,又2(2,1)B Q ,
\平移规律为向右平移3个单位,向上平移4个单位,\点2A 坐标为(23,14)-+-+,即(1,3).
故选:B .
【点评】本题考查了关于x 轴、y 轴对称的点的坐标,坐标与图形变化-平移,解决本题的关键是掌握轴对称的性
质和平移的性质.
6.(2023•金华)如图,两盏灯笼的位置A ,B 的坐标分别是(3,3)-,(1,2),将点B 向右平移2个单位,再向上平移1个单位得到点B ¢,则关于点A ,B ¢的位置描述正确的是( )
A .关于x 轴对称
B .关于y 轴对称
C .关于原点O 对称
D .关于直线y x =对称
【分析】根据平移规律确定B ¢的坐标即可得出结论.
【解答】解:Q 点B ¢由点(1,2)B 向右平移2个单位,再向上平移1个单位得到\此时B ¢坐标为(3,3).
A \与
B ¢关于y 轴对称.故选:B .
【点评】本题考查了点的平移规律以及点的对称性,掌握规律轻松解答,属于基础题型.三.作图-轴对称变换(共1小题)
7.(2023•安徽)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点A ,B ,C ,D 均为格点(网格线的交点).
(1)画出线段AB 关于直线CD 对称的线段11A B ;
(2)将线段AB 向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到线段22A B ,画出线段22A B ;(3)描出线段AB 上的点M 及直线CD 上的点N ,使得直线MN 垂直平分AB .
【分析】(1)根据轴对称的性质画出图形即可;
(2)根据平移的性质画出图形即可;
(3)根据线段垂直平分线的作法画出图形即可.
【解答】解:(1)线段
A B如图所示;
11
(2)线段
A B如图所示;
22
(3)直线MN即为所求.
【点评】本题考查了作图-轴对称变换:几何图形都可看作是由点组成,我们在画一个图形的轴对称图形时,也是先从确定一些特殊的对称点开始的.也考查了线段垂直平分线的性质.
四.利用轴对称设计图案(共1小题)
8.(2023•泰州)书法是我国特有的优秀传统文化,其中篆书具有象形特征,充满美感.下列“福”字的四种篆书图案中,可以看作轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
【解答】解:A,B,D选项中的图形都不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形;
C选项中的图形能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形;
故选:C.
【点评】本题考查了利用轴对称设计图案,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.五.翻折变换(折叠问题)
(共5小题)9.(2023•浙江)如图,已知矩形纸片ABCD ,其中3AB =,4BC =,现将纸片进行如下操作:第一步,如图①将纸片对折,使AB 与DC 重合,折痕为EF ,展开后如图②;第二步,再将图②中的纸片沿对角线BD 折叠,展开后如图③;
第三步,将图③中的纸片沿过点E 的直线折叠,使点C 落在对角线BD 上的点H 处,如图④.则DH 的长为( )
A .
3
2
B .
85
C .
53
D .
95
【分析】过点M 作MG BD ^于点G ,根据勾股定理求得5BD =,由折叠可知1
22
BE CE EH BC ===
=,90C EHM Ð=Ð=°,CM HM =,进而得出BE EH =,EBH EHB Ð=Ð,利用等角的余角相等可得
HDM DHM Ð=Ð,则DM HM =,于是可得13
22
DM HM CM CD ====,由等腰三角形的性质可得2DH DG =,
易证明MGD BCD D D ∽,利用相似三角形的性质即可求解.【解答】解:如图,过点M 作MG BD ^于点G ,
Q 四边形ABCD 为矩形,3AB =,4BC =,3AB CD \==,90C Ð=°,
在Rt BCD D 中,5BD ===,根据折叠的性质可得,1
22
B E
C E BC ===,90C EHM Ð=Ð=°,2CE EH ==,CM HM =,2BE EH \==,
BEH \D 为等腰三角形,EBH EHB Ð=Ð,90EBH HDM Ð+Ð=°Q ,
90EHB DHM Ð+Ð=°,
HDM DHM \Ð=Ð,
DHM \D 为等腰三角形,DM HM =,13
22DM HM CM CD \====,
MG BD ^Q ,
2DH DG \=,90MGD BCD Ð=Ð=°,MDG BDC Ð=ÐQ ,MGD BCD \D D ∽,
\DG DM
CD BD =
,即3235DG =,9
10
DG \=
,925
DH DG \==
.故选:D .
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质,根据矩形和折叠的性质推理论证出DM HM =,以此得出点M 为CD 的中点是解题关键.
10.(2023•襄阳)如图,在ABC D 中,AB AC =,点D 是AC 的中点,将BCD 沿BD 折叠得到BED D ,连接AE .若
D E AB ^于点F ,10BC =,则AF 的长为
【分析】取BC 中点H ,连接AH ,作DG BC ^,DM BE ^,设E F a =,由折叠的性质得到AD CD D E x ===,得到cos cos ABC BED Ð=Ð,从而推导出25a x =
,由三角形中位线定理得到15
2
BG =,从而推导出()EMD CGD AAS D @D ,得到四边形MBGD 是正方形,15
2
DG =
,15AH =,最后利用勾股定理解答即可.【解答】解:取BC 中点H ,连接AH ,过点D 作DG BC ^于点G ,DM BE ^于点M .
设E F a =,AD CD D E x ===,则DF x a =-.AB AC =Q ,
2AB x \=,ABC ACB Ð=Ð,5BH HC ==.
又由折叠得ACB BED Ð=Ð,10B E BC ==,ABC BED \Ð=Ð,cos cos ABC BED \Ð=Ð,即BH EF
AB EB
=
,\
5210
a
x =
,解得:25a x
=
,25DF x a x x
\=-=-
,D Q 是AC 中点,DG BC ^,DG \是AHC D 的中位线,
15
22CG CH \==,
152
BG \=
,由折叠知DEM DCG Ð=Ð,ED CD =,在EMD D 和CGD D 中,DEM DCG DM E DGC ED CD Ð=Ðìï
Ð=Ðíï=î
,()EMD CGD AAS \D @D ,DG MD \=.
D E AB ^Q ,90EFB \Ð=°,90DEB EBF \Ð+Ð=°
.
又90CAH ACB Ð+Ð=°Q ,且ACB DEB Ð=Ð,EBF CAH \Ð=Ð,90EBF ABC \Ð+Ð=°,90DMB MBG BGD \Ð=Ð=Ð=°\四边形MBGD 是正方形,
152
DG BG \==
,215AH DG \==.
在Rt AHC D 中,222AH HC AC +=,
222155(2)x \+=,
解得:x =
,
a \=,x a -=
,即AD =DF =
在Rt AFD D 中,AF ==.
【点评】本题考查了折叠的性质,垂直平分线的性质,勾股定理等,解答本题的关键是设边长,根据勾股定理列方程求解.
11.(2023•辽宁)如图,在三角形纸片ABC 中,AB AC =,20B Ð=°,点D 是边BC 上的动点,将三角形纸片沿AD 对折,使点B 落在点B ¢处,当B D BC ¢^时,BAD Ð的度数为
25°或115° .
【分析】分两种情况,一是点B ¢在直线BC 的下方,则90BDB Т=°,所以135ADB ADB Т=Ð=°,则18025BAD B ADB Ð=°-Ð-Ð=°;二是点B ¢在直线BC 的上方,则45ADB ADB Т=Ð=°,所以180115BAD B ADB Ð=°-Ð-Ð=°,于是得到问题的答案.
【解答】解:当点B ¢在直线BC 的下方,如图1,B D BC ¢^Q ,90BDB \Т=°,
36090270ADB ADB \Т+Ð=°-°=°,
Q 将三角形纸片沿AD 对折,使点B 落在点B ¢处,1
2701352
ADB ADB \Т=Ð=
´°=°,
20B Ð=°Q ,
1801802013525BAD B ADB \Ð=°-Ð-Ð=°-°-°=°;
当点B ¢在直线BC 的上方时,如图2,B D BC ¢^Q ,90BDB \Т=°,
Q 将三角形纸片沿AD 对折,使点B 落在点B ¢处,1
90452
ADB ADB \Т=Ð=
´°=°,1801802045115BAD B ADB \Ð=°-Ð-Ð=°-°-°=°,
故答案为:25°或115°.
【点评】此题重点考查等腰三角形的性质、轴对称的性质、三角形内角和定理等知识,正确地求出BAB Т的度数是解题的关键.
12.(2023•徐州)如图,在Rt ABC D 中,90C Ð=°,3CA CB ==,点D 在边BC 上.将ACD D 沿AD 折叠,使点C
落在点C ¢处,连接BC ¢,则BC ¢的最小值为
3 .
【分析】由折叠性质可知3AC AC ¢==,然后根据三角形的三边不等关系可进行求解.【解答】解:90C Ð=°Q ,3CA CB ==,
\AB ==,
由折叠的性质可知3AC AC ¢==,
BC AB AC ¢¢-Q …,
\当A 、C ¢、B 三点在同一条直线时,BC ¢取最小值,最小值即为3BC AB AC ¢¢=-=-,
故答案为3-.
【点评】本题主要考查勾股定理、折叠的性质及三角形的三边不等关系,熟练掌握勾股定理、折叠的性质及三角形的三边不等关系是解题的关键.
13.(2023•成都)如图,在Rt ABC D 中,90ABC Ð=°,CD 平分ACB Ð交AB //D E BC 交AC 于点
E ,将DEC D 沿DE 折叠得到DE
F D ,DF 交AC 于点
G .若
7
3
AG GE =,则tan A =
【分析】过点G 作GM DE ^于M ,证明DG E CGD D D ∽,得出2DG G E GC =´,根据//AD GM ,得7
3
AG DM E G E M ==,设3G E
k =,7AG k =,3E M n =,7DM n =,则10EC DE n ==,在Rt DGM D 中,
222GM DG DM =-,在Rt GME D 中 222GM GE EM =-,则 2222DG DM GE EM -=-,解方程求得 3
4
n k =
,则9
4
E M k =,3G E k =,用勾股定理求得GM ,根据正切的定义,即可求解.【解答】解:过点G 作GM DE ^于M ,如图,
CD Q 平分ACB Ð交AB 于点D ,//D E BC ,
12\Ð=Ð,23Ð=Ð,13\Ð=Ð,E D E C \=,
Q 将DEC D 沿DE 折叠得到DEF D ,34\Ð=Ð,
14\Ð=Ð,
又DG E CGD Ð=ÐQ ,DG E CGD \D D ∽,\
DG GE
CG DG
=
,2DG G E GC \=´,90ABC Ð=°Q ,//D E BC ,
AD DE \^,//AD GM \,\
AG DM
GE EM =
,MG E A Ð=Ð,Q 7
3AG GE =,\
7
3
DM EM =,设3G E k =,3E M n =,则7AG k =,7DM n =,10EC DE n \==,
223(310)930DG G E GC k k n k kn \=´=´+=+,
在Rt DGM D 中,222GM DG DM =-,在Rt GME D 中,222GM GE EM =-,2222DG DM GE EM \-=-,即2222930(7)(3)(3)k kn n k n +-=-,解得:3
4
n k =
,9
4E M k \=,
3G E k =Q
,
GM \===
,
tan tan EM A EGM GM \=Ð===.
【点评】本题考查了求正切,折叠的性质,勾股定理,平行线分线段成比例,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.六.胡不归问题(共1小题)
14.(2023•湘西州)如图,O e 是等边三角形ABC 的外接圆,其半径为4.过点B 作B E AC ^于点E ,点P 为线段BE 上一动点(点P 不与B ,E 重合)
,则1
2
CP BP +的最小值为6 .
【分析】过点P 作PD AB ^,连接CO 并延长交AB 于点F ,连接AO ,根据等边三角形的性质和圆内接三角形的性质得到4OA OB ==,CF AB ^,然后利用含30°角直角三角形的性质得到1
22O E OA ==,进而求出
6BE BO EO =+=,然后利用1
2
CP BP CP PD CF +
=+…代入求解即可.【解答】如图所示,过点P 作PD AB ^,连接CO 并延长交AB 于点F ,连接AO
ABC D Q 是等边三角形,B E AC ^,\1
302
AB E CB E ABC Ð=Ð=
Ð=°,O Qe 是等边三角形ABC 的外接圆,其半径为4,4OA OB \==,CF AB ^,30OBA OAB \Ð=Ð=°,\1
302
OA E OAB BAC Ð=Ð=
Ð=°,B E AC ^Q ,\1
22
O E OA =
=,6BE BO EO \=+=,
PD AB ^Q ,30ABE Ð=°,\1
2
PD PB =
,1
2
CP BP CP PD CF \+
=+…
\1
2
CP BP +
的最小值为CF 的长度,ABC D Q 是等边三角形,B E AC ^,CF AB ^,6CF BE \==,\1
2
CP BP +
的最小值为6.故答案为:6.
【点评】此题考查了圆内接三角形的性质,等边三角形的性质,含30°角直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
七.利用平移设计图案(共1小题)
15.(2023•郴州)下列图形中,能由图形a 通过平移得到的是( )
A .
B .
C .
D .
【分析】根据平移的定义逐个判断即可.
【解答】解:由平移定义得,平移只改变图形的位置,观察图形可知,选项B 中图形是由图形a 通过平移得到,A ,C ,D 均不能由图形a 通过平移得到,故选:B .
【点评】本题考查了平移的性质的应用,熟练掌握平移的性质是解题关键.八.生活中的旋转现象(共1小题)
16.(2023•金昌)如图1,我国是世界上最早制造使用水车的国家.1556年兰州人段续的第一架水车创制成功后,黄河两岸人民纷纷仿制,车水灌田,水渠纵横,沃土繁丰.而今,兰州水车博览园是百里黄河风情线上的标志性景观,是兰州“水车之都”的象征.如图2是水车舀水灌溉示意图,水车轮的辐条(圆的半径)OA 长约为6米,辐条
尽头装有刮板,刮板间安装有等距斜挂的长方体形状的水斗,当水流冲动水车轮刮板时,驱使水车徐徐转动,水斗依次舀满河水在点A 处离开水面,逆时针旋转150°上升至轮子上方B 处,斗口开始翻转向下,将水倾入木槽,由木槽导入水渠,进而灌溉,那么水斗从A 处(舀水)转动到B 处(倒水)所经过的路程是
5p 米.
(结果保留)
p
【分析】根据弧长公式直接代入数值求解.【解答】解: 1506
5180AB p p °´==°
(米).
故答案为:5p .
【点评】本题主要考查了学生对弧长公式的掌握情况,难度不大,认真计算即可.九.旋转的性质(共6小题)
17.(2023•无锡)如图,ABC D 中,55BAC Ð=°,将ABC D 逆时针旋转(055)a a °<<°,得到ADE D ,DE 交AC 于F .当40a =°时,点D 恰好落在BC 上,此时AFE Ð等于( )
A .80°
B .85°
C .90°
D .95°
【分析】由旋转的性质可得BAC DAE Ð=Ð,40BAD CAE Ð=Ð=°,AB AD =,C E Ð=Ð,由等腰三角形的性质可求70B Ð=°,由三角形内角和定理可求解.
【解答】解:Q 将ABC D 逆时针旋转(055)a a °<<°,得到ADE D ,BAC DAE \Ð=Ð,40BAD CAE Ð=Ð=°,AB AD =,C E Ð=Ð,70B \Ð=°,55C E \Ð=Ð=°,
180554085AFE \Ð=°-°-°=°,
故选:B .
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.
18.(2023•天津)如图,把ABC D 以点A 为中心逆时针旋转得到ADE D ,点B ,C 的对应点分别是点D ,E ,且点E 在BC 的延长线上,连接BD ,则下列结论一定正确的是( )
A .CAE BED Ð=Ð
B .AB AE =
C .AC E A
D
E Ð=ÐD .C E BD
=【分析】由旋转的性质可得ABC ADE Ð=Ð,BAD CAE Ð=Ð,由三角形内角和定理可得BED BAD CAE Ð=Ð=Ð.【解答】解:如图,设AD 与BE 的交点为O ,Q 把ABC D 以点A 为中心逆时针旋转得到ADE D ,ABC ADE \Ð=Ð,BAD CAE Ð=Ð,
又AOB DOE Ð=ÐQ ,BED BAD CAE \Ð=Ð=Ð,
故选:A .
【点评】本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.
19.(2023•通辽)如图,将ABC D 绕点A 逆时针旋转到ADE D ,旋转角为(0180)a a °<<°,点B 的对应点D 恰好落在BC 边上,若D E AC ^,24CAD Ð=°,则旋转角a 的度数为( )
A .24°
B .28°
C .48°
D .66°
【分析】由旋转的性质可得66B ADE Ð=Ð=°,AB AD =,由等腰三角形的性质和三角形内角和定理可求解.【解答】解:D E AC ^Q ,24CAD Ð=°,66ADE \Ð=°,
Q 将ABC D 绕点A 逆时针旋转到ADE D ,66B ADE \Ð=Ð=°,AB AD =,66B ADB \Ð=Ð=°48BAD \Ð=°,
故选:C .
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.
20.(2023•张家界)如图,AO 为BAC Ð的平分线,且50BAC Ð=°,将四边形ABOC 绕点A 逆时针方向旋转后,得到四边形AB O C ¢¢¢,且100OAC Т=°,则四边形ABOC 旋转的角度是
75° .
【分析】依据AO 为BAC Ð的平分线可知,1
252BAO CAO BAC Ð=Ð=Ð=°,依据旋转的性质可知
25C AO CAO Т¢=Ð=°,旋转角为OAO Т,OAO OAC C AO Т=Т-Т¢代入数据即可得解.
【解答】解:AO Q 为BAC Ð的平分线,50BAC Ð=°,1
252
BAO CAO BAC \Ð=Ð=
Ð=°,依据旋转的性质可知25C AO CAO Т¢=Ð=°,旋转角为OAO Т,1002575OAO OAC C AO \Т=Т-Т¢=°-°=°.
故答案为:75°.
【点评】本题考查了旋转的性质,熟练运用旋转的性质是解答本题的关键.
21.(2023•北京)在ABC D 中,(045)B C a a Ð=Ð=°<<°,AM BC ^于点M ,D 是线段MC 上的动点(不与点M ,C 重合),将线段DM 绕点D 顺时针旋转2a 得到线段DE .
(1)如图1,当点E 在线段AC 上时,求证:D 是MC 的中点;
(2)如图2,若在线段BM 上存在点F (不与点B ,M 重合)满足DF DC =,连接AE ,EF ,直接写出AEF Ð的大小,并证明.
【分析】(1)由旋转的性质得DM DE =,2MDE a Ð=,利用三角形外角的性质求出DEC C a Ð==Ð,可得D E DC =,等量代换得到DM DC =即可;
(2)延长FE 到H 使FE EH =,连接CH ,AH ,可得DE 是FCH D 的中位线,然后求出B ACH Ð=Ð,设DM D E m ==,CD n =,求出2BF m CH ==,证明()ABF ACH SAS D @,得到AF AH =,再根据等腰三角形三线
合一证明A E FH ^即可.
【解答】(1)证明:由旋转的性质得:DM DE =,2MDE a Ð=,C a Ð=Q ,
DEC MDE C a \Ð=Ð-Ð=,C DEC \Ð=Ð,D E DC \=,
DM DC \=,即D 是MC 的中点;
(2)90AEF Ð=°,
证明:如图,延长FE 到H 使FE EH =,连接CH ,AH ,
DF DC =Q ,
DE \是FCH D 的中位线,//D E CH \,2CH DE =,
由旋转的性质得:DM DE =,2MDE a Ð=,2FCH a \Ð=,B C a Ð=Ð=Q ,
ACH a \Ð=,ABC D 是等腰三角形,B ACH \Ð=Ð,AB AC
=设DM D E m ==,CD n =,则2CH m =,CM m n =+,.DF CD n ==,
FM DF DM n m \=-=-,AM BC ^Q ,BM CM m n \==+,
()2BF BM FM m n n m m \=-=+--=,CH BF \=,
在ABF D 和ACH D 中,AB AC B ACH BF CH =ìï
Ð=Ðíï=î
,()ABF ACH SAS \D @D ,AF AH \=,FE EH =Q ,
A E FH \^,即90AEF Ð=°,
【点评】本题考查了等腰三角形的判定和性质,旋转的性质,三角形外角的性质,三角形中位线定理以及全等三角形的判定和性质等知识,作出合适的辅助线,构造出全等三角形是解题的关键.
22.(2023•自贡)如图1,一大一小两个等腰直角三角形叠放在一起,M ,N 分别是斜边DE ,AB 的中点,2DE =,4AB =.
(1)将CDE D 绕顶点C 旋转一周,请直接写出点M ,N 距离的最大值和最小值;(2)将CDE D 绕顶点C 逆时针旋转120°(如图2),求MN
的长.
【分析】(1)以C 为圆心,CM 长为半径画圆,连接CN 交DE 于1M ,延长NC 交圆于2M ,由等腰直角三角形的性质,推出CN 平分ACB Ð,114222CN AB ==´=,1M 是DE 中点,111
2122
CM DE ==´=,即可求出M 、N 距离的最小值和最大值;
(2)连接CM ,CN ,作NH MC ^交MC 延长线于H ,由等腰直角三角形的性质推出1
22
CN AB ==,112CM DE =
=,由旋转的性质得到18060NCH MCN Ð=°-Ð=°,由直角三角形的性质得到1
12
CH CN ==,
NH ==,由勾股定理即可求出MN ==.
【解答】解:(1)以C 为圆心,CM 长为半径画圆,连接CN 交DE 于1M ,延长NC 交圆于2M ,ACB D Q 是等腰直角三角形,N 是AB 中点,CN \平分ACB Ð,11
4222
CN AB =
=´=,DCE D Q 是等腰直角三角形,
1M \是DE 中点,
111
2122
CM DE \=
=´=,M \、N 距离的最小值是11211NM CN CM =-=-=,M 、N 距离的最大值是22213NM CN CM =+=+=.(2)连接CM ,CN ,作NH MC ^交MC 延长线于H ,ACB D Q 是等腰直角三角形,N 是AB 中点,
1
22
CN AB \=
=,同理:1
12
CM DE =
=,CDE D Q 绕顶点C 逆时针旋转120°,120MCN \Ð=°,
18060NCH MCN \Ð=°-Ð=°,
1
12CH CN \==,
NH \==2MH MC CH =+=Q ,
MN \==.
【点评】本题考查等腰直角三角形,勾股定理,旋转的性质,关键是以C 为圆心,CM 的长为半径作辅助圆;通过作辅助线构造直角三角形.一十.中心对称(共1小题)
23.(2023春•兴化市月考)如图,正方形网格中,ABC D 的顶点均在格点上,请在所给直角坐标系中按要求解答下列问题:
(1)△111A B C 与ABC D 关于坐标原点O 成中心对称,则1B 的坐标为(2,2) .
(2)△111A B C 的面积为 .
(3)将ABC D 绕某点逆时针旋转90°后,其对应点分别为2(1,2)A --,2(1,3)B -,2(0,5)C -,则旋转中心的坐标为 .
【分析】(1)根据关于原点成中心对称的点的特征求救;(2)利用割补法求三角形的面积;(3)利用作图观察求解.【解答】解:(1)(2,2)B --Q ,1(2,2)B \.
故答案为:(2,2).
(2)△111A B C 的面积为:1
2.5
2
=故答案为:2.5.
(3)根据旋转的性质,旋转中心在对称点的连线的垂直平分线上,所以两对对称点的垂直平分线的交点就是旋转中心.
所以旋转中心的坐标为:(0,1)-.故答案为:(0,1)-.
【点评】本题考查了函数图象与坐标的关系,结合三角形的面积,中心对称来求解是解题的关键.一十一.中心对称图形(共2小题)
24.(2023•宜昌)我国古代数学的许多创新与发明都曾在世界上有重要影响.下列图形“杨辉三角”“中国七巧板”“刘徽割圆术”“赵爽弦图”中,中心对称图形是( )
A .
B .
C .
D .
【分析】根据中心对称图形的概念判断.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.
【解答】解:选项A 、B 、C 都不能找到一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以不是中心对称图形.
选项D 能找到一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以是中心对称图形.故选:D .
【点评】本题考查的是中心对称图形,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.25.(2023•广西)下列数学经典图形中,是中心对称图形的是( )
A .
B .
C.D.
【分析】根据中心对称图形的概念解答即可.
【解答】解:A、图形是中心对称图形,符合题意;
B、图形不是中心对称图形,不符合题意;
C、图形不是中心对称图形,不符合题意;
D、图形不是中心对称图形,不符合题意.
故选:A.
【点评】本题考查的是中心对称图形,熟知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是解题的关键.
一十二.关于原点对称的点的坐标(共1小题)
P-关于原点对称的点P¢的坐标是( )
26.(2023•凉山州)点(2,3)
-
A.(2,3)B.(2,3)
-D.(2,3)
--C.(3,2)
--,即关于原点的对称点,横纵坐标
x y
P x y,关于原点的对称点是(,)
【分析】根据平面直角坐标系中任意一点(,)
都变成相反数.
-.
【解答】解:点(2,3)
P-关于原点对称的点P¢的坐标是(2,3)
故选:D.
【点评】本题主要考查了关于原点的对称点的性质,正确把握横纵坐标的关系是解题关键.
一十三.坐标与图形变化-旋转(共4小题)
27.(2023•海南)如图,在平面直角坐标系中,点A在y轴上,点B的坐标为(6,0),将ABO
D绕着点B顺时针旋转D,则点C的坐标是( )
60°,得到DBC
A.,3)B.(3,C.(6,3)D.(3,6)
【分析】作CM x
==,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的^轴于M,再利用旋转的性质求出6
BC OB
一半求出BM,利用勾股定理列式求出CM,然后求出点C的横坐标,再写出点C的坐标即可.
【解答】解:作CM x ^轴于M ,Q 点B 的坐标为(6,0),6BC OB \==,60OBC Ð=°Q ,
1
32
BM BC \=
=,CM ==633OM OB BM \=-=-=,
(3C \,.故选:B .
【点评】本题考查了坐标与图形变化-旋转,解直角三角形,求出OM 、CM 的长度是解题的关键.
28.(2023•内蒙古)如图,在平面直角坐标系中,点B 坐标(8,4),连接OB ,将OB 绕点O 逆时针旋转90°,得到OB ¢,则点B ¢的坐标为
(4,8)- .
【分析】分别过点B 、B ¢向x 轴作垂线,垂足分别为M 、N .
(方法一)利用AAS 证明Rt OMB Rt D @△B NO ¢,根据对应边相等求解;(方法二)利用直角形中,互余的两个角的三角函数之间的关系求解.【解答】解:分别过点B 、B ¢向x 轴作垂线,垂足分别为M 、N .
(方法一)90BOB Т=°Q ,90BOM B ON \Ð+Т=°.
又90BOM OBM Ð+Ð=°Q ,
B ON OBM \Т=Ð.
在Rt OMB D 和Rt △B NO ¢中,OMB B NO OBM B ON OB B O Ð=Тìï
Ð=Тíï=¢î
,Rt OMB Rt \D @△()B NO AAS ¢,8B N OM \¢==,4ON BM ==,\点B ¢的坐标为(4,8)-.
(方法二)根据题意,得OB OB ¢====
.
sin sin(90)cos BM BOM B ON B ON OB Ð=°-Т=Т=
==
,cos cos(90)sin OM BOM B ON B ON OB Ð=°-Т=Т=
==
.cos 4ON OB B ON \=¢×Т==
,sin 8B N OB B ON ¢=¢×Т==.\点B ¢的坐标为(4,8)-.
故答案为:(4,8)-.
【点评】本题考查坐标与图形的变化-旋转,利用图形之间长度与角的关系解题是本题的关键.
29.(2023•兰州)如图,将面积为7的正方形OABC 和面积为9的正方形ODEF 分别绕原点O 顺时针旋转,使OA ,OD 落在数轴上,点A ,D 在数轴上对应的数字分别为a 、b ,则b a -=
3
【分析】
利用正方形的面积求得OA =,3OD =
,根据旋转的性质得出a OA ==,3b OD ==
,从而求得3b a -=-.
【解答】解:Q 正方形OABC 和正方形ODEF 的面积分别为7和9
,OA \=
3OD =,
a OA \==,3
b OD ==,
3b a \-=-
故答案为:3-【点评】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,数形结合是解题的关键.
30.(2023•宿迁)如图,ABC D 是正三角形,点A 在第一象限,点(0,0)B 、(1,0)C .将线段CA 绕点C 按顺时针方向旋转120°至1CP ;将线段1BP 绕点B 按顺时针方向旋转120°至2BP ;将线段2AP 绕点A 按顺时针方向旋转120°至
3AP ;将线段3CP 绕点C 按顺时针方向旋转120°至4CP ;¼以此类推,则点99P 的坐标是
(- .
【分析】首先画出图形,发现旋转3次为一循环,由此得到点99P 在射线CA 延长线上,点100P 在x 轴正半轴上,然后利用旋转的性质得到99100CP =,最后利用勾股定理和含30°角直角三角形的性质求解即可.【解答】解:如图,画出前4次旋转后点P 的位置,
由图象可得,点1P ,4P 在x 轴正半轴上,\旋转3次为一个循环,
99333¸=Q ,
\点99P 在射线CA 延长线上,点100P 在x 轴正半轴上,
(1,0)C Q ,ABC D 是正三角形,\由旋转的性质可得,11AC CP ==,
112BP OC CP \=+=,1(2,0)P \,212BP BP \==,
3223AP AP OP AO \==+=,433314CP CP CA AP \==+=+=,445BP BC CP \=+=,4(5,0)P \,
\同理可得,7(8,0)P ,10(11,0)P ,
100(101,0)P \,100101BP \=,1001011100CP \=-=,
\由旋转的性质可得,99100CP =,\如图,过点99P 作99P E x ^轴于点E ,
60ACB Ð=°Q ,
9930E P C \Ð=°,
991
502
E C P C \=
=,
49EO EC OC \=-=,99P E ==,
\点99P 的坐标是(-.
故答案为:(-.
【点评】本题考查了坐标与图形变化,旋转,勾股定理,等边三角形的性质等知识,正确确定每次旋转后,点与旋转中心的距离是解题的关键.一十四.作图-旋转变换(共3小题)
31.(2023•达州)如图,网格中每个小正方形的边长均为1,ABC D 的顶点均在小正方形的格点上.(1)将ABC D 向下平移3个单位长度得到△111A B C ,画出△111A B C ;(2)将ABC D 绕点C 顺时针旋转90度得到△222A B C ,画出△222A B C ;(3)在(2)的运动过程中请计算出ABC D 扫过的面积.
【分析】(1)按平移变换的性质分别确定A ,B ,C 平移后的位置,再按原来的连接方式连接即可;
(2)按旋转变换的性质分别确定A ,B ,C 绕点C 顺时针旋转90度后的位置,再按原来的连接方式连接即可;(3)将ABC D 扫过的面积用规则图形的面积和差表示,求出即可.【解答】解:(1)△111A B C 如图所示;
(2)△222A B C 如图所示;
(3)1115
232121312222
ABC S D =´-´´-´´-´´=,
AC ==Q
\2
52
CAA S p ==扇形,
\在(2)的运动过程中ABC D 扫过的面积255
22
ABC CAA S S p D =+=+扇形.
【点评】本题考查网格作图-平移、旋转,以及网格中图形面积的计算,解题涉及平移的性质,旋转的性质,勾股定理,扇形面积公式,掌握平移、旋转的性质和网格中图形面积的计算方法是解题的关键.32.(2023•宜昌)如图,在方格纸中按要求画图,并完成填空.(1)画出线段OA 绕点O 顺时针旋转90°后得到的线段OB ,连接AB ;(2)画出与AOB D 关于直线OB 对称的图形,点A 的对称点是C ;(3)填空:OCB Ð的度数为
45° .
【分析】(1)利用网格特点和旋转的性质画出点A 的对称点B ,从而得到OB ;(2)延长AO 到C 点使OC OA =,则COB D 满足条件;
(3)先根据旋转的性质得到OB OA =,90AOB Ð=°,则可判断OAB D 为等腰直角三角形,所以45OAB Ð=°,然后利用对称的性质得到OCB Ð的度数.【解答】解:(1)如图,OB 为所作;(2)如图,COB D 为所作;
(3)Q 线段OA 绕点O 顺时针旋转90°后得到的线段OB ,。