第20讲 图形的平移、对称与旋转
【考点导引】
1.理解轴对称、轴对称图形、中心对称、中心对称图形、平移和图形旋转的概念,并掌握它们的性质. 2.能按平移、旋转或对称的要求作出简单的图形. 3.探索成轴对称或中心对称的平面图形的性质. 4.运用图形的轴对称、旋转、平移进行图案设计. 【难点突破】
1. 点的坐标在变换中的规律:(1)平移:左右平移时横坐标左减右加,纵坐标不变;上下平移时纵坐标上加下减,横坐标不变;(2)关于坐标轴对称,与其同名的坐标不变,另一个坐标变为相反数;(3)关于原点对称,其坐标互为相反数;(4)点(x,y)关于原点顺时针旋转90°后的点坐标为(y,-x),点(x,y)关于原点逆时针旋转90°后的点坐标为(-y, x).注意:研究有关点旋转时点的坐标变化规律时,若旋转方向不明,需分顺时针和逆时针两种情况进行讨论.
2. (1)轴对称图形是指一个图形沿某条直线折叠后,直线两旁的部分能够完全重合的图形,注意与中心对称图形区分开来,中心对称图形是指一个图形绕某个点旋转180°后能与自身重合的图形.中心对称图形的对称中心是一个点,轴对称图形的对称轴是直线;中心对称图形的对称中心只有一个,而轴对称图形的对称轴可能有多条.一般地,正偶数多边形既是中心对称图形又是轴对称图形,正奇数多边形是轴对称图形但不是中心对称图形,它们的对称轴条数和边数一致.
(2)轴对称图形与轴对称、中心对称图形与中心对称,是不同的概念,不要把它们混淆.
3. 应用轴对称的性质构造全等三角形,揭示图形中隐含的相等线段或相等的角,对于图形中隐含的几个点到某一定点的距离相等,往往构造圆,应用圆的性质解决问题比较简便。
4. 识别中心对称图形的方法是根据概念,将这个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与自身重合,那么这个图形就是中心对称图形,这个点是对称中心.而识别轴对称图形的方法是把一个图形沿着一条直线翻折,如果直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形就是轴对称图形. 【解题策略】
转化思想:有关几条线段之和最短的问题,都是把它们转化到同一条直线上,然后利用“两点之间线段最短”来解决. 【典例精析】
类型一:轴对称图形与中心对称图形的识别
【例1】(2019?云南?4分)下列图形既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A B C D 【答案】D.
1
【解答】解:根据轴对称和中心对称定义可知,A选项是轴对称,B选项既是轴对称又是中心对称,C选项是轴对称,D选项是轴对称图形,故选D. 类型二:图形的平移
Rt△ABC的直角顶点C的坐标为 0)【例2】(2019?湖北省随州市?3分)如图,在平面直角坐标系中,(1,,点A在x轴正半轴上,且AC=2.将△ABC先绕点C逆时针旋转90°,再向左平移3个单位,则变换后点A的对应点的坐标为______.
【答案】(-2,2)
【解析】解:∵点C的坐标为(1,0),AC=2, ∴点A的坐标为(3,0),
如图所示,将Rt△ABC先绕点C逆时针旋转90°, 则点A′的坐标为(1,2),
再向左平移3个单位长度,则变换后点A′的对应点坐标为(-2,2),故答案为:(-2,2).
类型三:图形的对称
【例3】(2019浙江丽水3分)将一张正方形纸片按如图步骤,通过折叠得到图④,再沿虚线剪去一个角,展开铺平后得到图⑤,其中FM,GN是折痕.若正方形EFGH与五边形MCNGF的面积相等,则
的值
是( )A.
B.2﹣1
C.
D.5?2 22 2【答案】A.
【解答】解:连接HF,设直线MH与AD边的交点为P,如图:
2
由折叠可知点P、H、F、M四点共线,且PH=MF, 设正方形ABCD的边长为2a, 则正方形ABCD的面积为4a2,
∵若正方形EFGH与五边形MCNGF的面积相等 ∴由折叠可知正方形EFGH的面积=
142×正方形ABCD的面积=a, 55∴正方形EFGH的边长GF=4225a a=55∴HF=2GF=210a 5210a5?105a =522a?∴MF=PH=∴=5?10255?2aa÷a= 552故选:A.
类型四:图形的旋转
【例4】(2019?湖北省荆门市?3分)如图,Rt△OCB的斜边在y轴上,OC=3,含30°角的顶点与原点重合,直角顶点C在第二象限,将Rt△OCB绕原点顺时针旋转120°后得到△OC′B',则B点的对应点B′的坐标是( )
A.(3,﹣1) 【答案】A. 【解答】解:如图,
在Rt△OCB中,∵∠BOC=30°,
3
B.(1,﹣3)
C.(2,0)
D.(3,0)