2024年中考 数学专题提升36 图形的对称、平移与旋转(含答案)

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2024年中考 数学专题提升36 图形的对称、平移与旋转(含答案)

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 图形的对称、平移与旋转
1. 下列图形中,是轴对称图形的是______,是中心对称图形的是___________________,
既是轴对称图形,又是中心对称图形的是________.
2. 如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B= 30°,AB=6,E,F分别为AB,AC上的点,连接EF,且EF∥BC,将△ABC沿EF折叠,点A 的对应点A′恰好落在BC边上,连接AA′.
 第2题图
(1)∠EA′F =________,∠A′EF =________,∠AFA′=________;
【解题依据】此问应用到的折叠的性质为________________;
(2)AA′与BC之间的位置关系为________;
【解题依据】此问应用到的折叠(或轴对称)的性质为________________;
(3)A′E=________,A′F=________;
【解题依据】此问应用到的折叠的性质为________________;
(4)△A′EF的周长为________,四边形A′FAE的面积为________.
3. 如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠ACB=30°,将△ABC沿BC方向平移得到△DEF,DE与AC交于点G,连接AD,AD=2,BC=4.
 第3题图
(1)∠F=________,∠DEF=________;
【解题依据】此问用到的平移的性质为________________;
(2)四边形ACFD的形状为________;
【解题依据】此问用到的平移的性质为________________;
(3)AD,BC,BF的数量关系为________;
【解题依据】此问用到的平移的性质为________________;
(4)点E到AC的距离为________.
4. 如图,将△ABC绕点A逆时针旋转90°得到△ADE,点B的对应点D恰好落在BC的延长线上,连接CE.
 第4题图
(1)∠B=________,∠ACB=________;
【解题依据】此问用到的旋转的性质为________________;
(2)∠BAD=________=________°;
【解题依据】此问用到的旋转的性质为________________;
(3)AB=________,AC=________;
【解题依据】此问用到的旋转的性质为________________;
(4)请写出图中的全等三角形和相似三角形:________________.
知识逐点过
考点1  图形的对称
1. 轴对称图形与中心对称图形
轴对称图形 中心对称图形
图形
判断方法 (1)有对称轴——直线;(2)图形沿某条直线折叠,折叠前后的图形能够完全重合 (1)有对称中心——点;(2)图形绕某一点旋转180°,旋转前后的图形完全重合
将下列常见图形代表的序号填在对应横线上:a.等腰三角形,b.等边三角形,c.平行四边形,d.菱形,e.矩形,f.正方形,g.正五边形,h.正六边形,i.圆.(1)轴对称的图形有:①________________________;(2)中心对称的图形有:②________________________;(3)既是轴对称又是中心对称的图形有:③________________________
2. 轴对称与中心对称
轴对称 中心对称
图形
性质 (1)成轴对称的两个图形是全等图形;(2)对称点所连线段被对称轴垂直平分 (1)成中心对称的两个图形是全等图形;(2)对称点所连线段都经过对称中心,并且被对称中心平分
作图方法 (1)找出原图形的关键点,作出它们关于对称轴(或对称中心)的对称点;(2)根据原图形依次连接各对应点即可
考点2  图形的折叠
实质 折叠的实质是轴对称变换
性质 1. 位于折痕两侧的图形关于折痕对称;2. 折叠前后的两部分图形④________,对应边、角、周长、面积都分别⑤________;3. 折叠前后对应点的连线被折痕垂直平分
考点3  图形的平移
概念 在平面内,一个图形由一个位置沿某个方向移动到另一个位置,这样的图形运动叫做平移
要素 一是平移方向,二是平移距离
性质 1.平移前后,对应线段⑥________、对应角⑦________;2.各对应点所连接的线段⑧________(或在同一条直线上)且相等,对应点的距离⑨________平移的距离;3.平移前后的图形全等
考点4  图形的旋转
概念 在平面内,一个图形绕一个定点沿某个方向(顺时针或逆时针)转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转.这个定点叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角,原图形上一点A旋转后成为A′,这样的两个点叫做对应点
要素 旋转中心、旋转方向和⑩________
性质 1.对应点到旋转中心的距离 ________;2.对应点与旋转中心连线所成的夹角等于 ________;3.旋转前后的图形 ________
真题演练
命题点1 对称图形的识别
1. 下列出版社的商标图案中,是轴对称图形的为(  )
2. 下列四个银行标志中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是(  )
3. 下列所述图形中,是轴对称图形但不是中心对称图形的是(  )
A. 圆 B. 菱形 C. 平行四边形 D. 等腰三角形
命题点2 图形的折叠
拓展训练
4. 如图,正方形纸片ABCD的边长为8,E是CD上一点,连接AE,把正方形纸片折叠,使点A落在AE上的点G处,折痕为BF,且BF与AE交于点H.
(1)求证:AF=DE;
(2)当E为CD的中点时,求AG的长.
 第4题图
命题点3 图形的旋转
拓展训练
5. 如图,将矩形ABCD绕点B逆时针旋转得到矩形HBEF,点E在AD上,连接CE,CH.
(1)求证:CE平分∠BED;
(2)若BC=4,∠EBC=30°,求CH的长度.
 第5题图
教材原题到重难考法
图形的旋转
例 △ABC中,AB=AC,P是BC边上任意一点,以点A为中心,取旋转角等于∠BAC,把△ABP逆时针旋转,画出旋转后的图形.
例题图
变式题
1. 结合旋转性质,判断四边形形状
如图,在△ABC中,AC=AB,P是BC上一点,且BP=AP,将△ABP绕点A逆时针旋转得到△ACQ.
(1)求证:AQ∥BC;
(2)连接PQ,判断四边形ABPQ的形状,并说明理由.
 第1题图
2. 将等腰三角形改为等腰直角三角形
如图,在等腰Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点P在BC上,将△ABP绕点A沿逆时针方向旋转90°后,得到△ACQ,连接PQ.
(1)求∠PCQ的度数;
(2)若BC=4,CP=3BP,求PQ的长.
 第2题图
基础过关
1. 下列图形中,能由图形a通过平移得到的是(  )
第1题图
ABCD
2. 下面四种化学仪器的示意图是轴对称图形的是(  )
ABCD
3. “二十四节气”作为农耕社会生产生活的时间指南,是中国古代劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,是中华民族悠久历史的重要组成部分.下列有关节气的图标,其文字上方的图案既是轴对称图形又是中心对称图形的是(  )
ABCD
4. 如图,用平移方法说明平行四边形的面积公式S=ah时,若△ABE平移到△DCF,a=4,h=3,则△ABE的平移距离为(  )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 12
第4题图
5. 如图,把△ABC以点A为中心逆时针旋转得到△ADE,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 B. AB=AE C. ∠ACE=∠ADE D. CE=BD
   
第5题图   
6. 如图,将矩形纸片ABCD对折,使边AB与DC,BC与AD分别重合,展开后得到四边形EFGH.若AB=2,BC=4,则四边形EFGH的面积为(  )
A. 2 B. 4 C. 5 D. 6
第6题图
7. 如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的边长为2,点B在x轴的正半轴上,且∠AOC=60°,将菱形OABC绕原点O逆时针方向旋转60°,得到四边形OA′B′C′(点A′与点C重合),则点B′的坐标是(  )
A. (3,3) B. (3,3) C. (3,6) D. (6,3)
第7题图 
8. 如图,小宇将一张平行四边形纸片折叠,使点A落在长边CD上的点A′处,并得到折痕DE,小宇测得长边CD=8,则四边形A′EBC的周长为__________.
第8题图
9. 如图,在△ABC中,AC=BC=16,点D在AB上,点E在BC上,点B关于直线DE的轴对称点为点B′,连接DB′,EB′,分别与AC相交于点F,点G,若AF=8,DF=7,B′F=4,则CG的长度为__________.
第9题图
10. 如图,在正方形ABCD中,AB=4,点E为AB的中点,连接DE,将△DAE绕点D按逆时针方向旋转90°得到△DCF,连接EF,则EF的长为__________.
第10题图
11. 如图,网格中每个小正方形的边长均为1,△ABC的顶点均在小正方形的格点上.
(1)将△ABC向下平移3个单位长度得到△A1B1C1,画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕点C顺时针旋转90度得到△A2B2C2,画出△A2B2C2;
(3)在(2)的运动过程中请计算出△ABC扫过的面积.
第11题图
综合提升
12. 将两块全等的直角三角形纸片△ABC和△DEF叠放在一起,其中∠ACB=∠E=90°,BC=DE=6,AC=FE=8,点D与边AB的中点重合,将△DEF绕着点D旋转.
(1)如图①,如果∠EDF的边DE经过点C,另一边DF与边AC交于点G,求GC的长;
(2)如图②,如果∠EDF的边DF,DE分别交边BC于点M,N,设CN=x,BM=y,求y关于x的函数解析式.
图①
  
图②
第12题图
图形的对称、平移与旋转
1. ②③④,①②④,②④.
2. (1)90°,30°,120°;
【解题依据】折叠前后两部分图形对应角相等;
(2)AA′⊥BC;
【解题依据】折叠前后对应点的连线被折痕垂直平分(对称点的连线被对称轴垂直平分);
(3)3,;
【解题依据】折叠前后两部分图形对应边相等;
(4)3+3,3.
3. (1)30°,60°;【解析】由平移的性质得∠F=∠ACB=30°,∠DEF=∠B=90°-∠ACB=60°.
【解题依据】平移前后,对应角相等;
(2)平行四边形;【解析】由平移的性质得AD=CF,AD∥CF,∴四边形ACFD是平行四边形.
【解题依据】平移前后,对应点所连接的线段平行(或共线)且相等;
(3)BF=BC+AD;【解析】由平移的性质得AD=CF,∴BF=BC+CF=BC+AD.
【解题依据】平移前后,对应点所连线段相等;
(4)1.【解析】∵AD=2,∴BE=2,又∵BC=4,∴CE=2,∴E为BC的中点,∵∠BAC=90°,∠ACB=30°,∴AB=2,又∵AB∥DE,∴EG为△ABC的中位线,∴EG=AB=1.
4. (1)∠ADE,∠AED;
【解题依据】旋转前后对应角相等;
(2)∠CAE,90;
【解题依据】对应点与旋转中心连线所成的夹角等于旋转角;
(3)AD,AE;
【解题依据】对应点到旋转中心的距离相等;
△ABC≌△ADE,△ABD∽△ACE.
知识逐点过
①a,b,d,e,f,g,h,i ②c,d,e,f,h,i
③d,e,f,h,i ④全等 ⑤相等 ⑥相等 ⑦相等 ⑧平行 ⑨等于
⑩旋转角度  相等  旋转角  全等
真题演练
1. A 2. C 3. D
4. (1)证明:由折叠的性质可知,△ABF≌△GBF,BF垂直平分AG,
∴BF⊥AE,AH=GH,
∴∠BAH+∠ABH=90°,
又∵∠FAH+∠BAH=90°,
∴∠ABH=∠FAH,
在△ABF与△DAE中,

∴△ABF≌△DAE(ASA),
∴AF=DE;
(2)解:∵E是CD的中点,
∴DE=CE=4,
∴AF=DE=4,
在Rt△ABF中,BF==4,
由折叠可得BF垂直平分AG,
∴AH=HG,BF⊥AG,
∵S△ABF=AB·AF=BF·AH,
∴AH===,
∴AG=2AH=.
5. (1)证明:∵矩形ABCD绕点B旋转得到矩形HBEF,
∴BC=BE,
∴∠BEC=∠BCE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DEC=∠BCE,
∴∠BEC=∠DEC,
∴CE平分∠BED;
(2)解:如解图,作CG⊥BE于点G,设BE与HC交于点M,
第5题解图
∵∠EBC=30°,BC=4,
∴GC=2,BG=2,
∵CE平分∠BED,CG⊥BE,CD⊥ED,
∴CG=CD,
又∵∠HBM=∠CGM=90°,∠HMB=∠CMG,CD=AB=BH,
∴GC=BH,
在△HBM与△CGM中,

∴△HBM≌△CGM(AAS),
∴MG=BM=BG=,CM=HM,
∴在Rt△MGC中,MC===,
∴CH=2MC=2.
教材原题到重难考法
例 解:画出旋转后的图形如解图.
例题解图
1. (1)证明:由旋转的性质得∠BAP=∠CAQ,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵AP=BP,
∴∠B=∠BAP,
∴∠CAQ=∠ACB,
∴AQ∥BC;
(2)解:四边形ABPQ是平行四边形,理由如下:
由旋转的性质得AP=AQ,
∵AP=BP,
∴BP=AQ,
∵AQ∥BC,
∴四边形ABPQ是平行四边形.
2. 解:(1)∵等腰Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ABP=∠ACB=45°,
∵将△ABP绕点A沿逆时针方向旋转90°后,得到△ACQ,
∴∠ABP=∠ACQ=45°,
∴∠PCQ=∠ACB+∠ACQ=45°+45°=90°;
(2)∵BC=4,CP=3BP,
∴BP=,CP=3,
由旋转得△ABP≌△ACQ,
∴CQ=BP=,
在Rt△PCQ中,PQ==2.
基础过关
1.B
2. C 【解析】 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.
3. B 【解析】逐项分析如下:
选项 逐项分析 正误
A 是轴对称图形,不是中心对称图形 ×
B 既是轴对称图形,又是中心对称图形 √
C 既不是轴对称图形,也不是中心对称图形 ×
D 是轴对称图形,不是中心对称图形 ×
4. B 【解析】用平移方法说明平行四边形的面积公式S=ah时,将△ABE平移到△DCF,故平移后点A与点D重合,则△ABE的平移距离为AD=a=4.
5. A 【解析】 A.由旋转可知∠ACB=∠AED,∴∠CAE+∠AEC=∠AEC+∠BED,即∠CAE=∠BED;B.由旋转可知AB=AD,但不一定等于AE;C.∠ACE=∠BAC+∠ABC=∠BAC+∠ADE,∴∠ACE>∠ADE;D.CE不一定等于BD.故选A.
6. B 【解析】 如解图,设EG与FH交于点O.∵四边形ABCD为矩形,∴AD∥BC,AB∥CD,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,根据折叠的性质可得,∠AGE=∠BGE=90°,AG=BG,∠AFH=∠DFH=90°,AF=DF,∴AD∥GE∥BC,AB∥FH∥CD,∴FH⊥GE,GE=BC=4,FH=AB=2,OF=OH,OG=OE,∴四边形EFGH为菱形,∴S菱形EFGH=GE·FH=×2×4=4.
第6题解图
7. B 【解析】如解图,延长B′C交x轴于点D.∵四边形OABC是菱形,点B在x轴的正半轴上,OB平分∠AOC,∠AOC=60°,∴∠COB=∠AOB=30°,∠CBA=60°.∵将菱形OABC绕原点O逆时针方向旋转60°,则∠OB′C=∠C′B′C=30°,∠B′OD=60°,∴∠B′DO=90°.在Rt△CDO中,OC=B′C=2,∴CD=OC=,OD=CD=×=3,∴DB′=3,∴B′(3,3).
第7题解图
8. 16 【解析】 ∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∠AED=∠A′ED.由折叠得∠ADE=∠A′DE,AD=A′D,AE=A′E,∴∠ADE=∠AED,∴AD=AE,∴AD=AE=A′D=A′E,∴AB-AE=CD-A′D,∴A′C=BE,∴四边形A′EBC是平行四边形,∴四边形A′EBC的周长=2(A′C+A′E)=2(A′C+A′D)=2CD=16.
9.  【解析】 ∵AC=BC,∴∠A=∠B.∵△BDE与△B′DE关于DE对称,∴∠B=∠B′.∴∠A=∠B′.又∵∠AFD=∠B′FG,∴△ADF∽△B′GF,∴=,即=,∴GF=,∴CG=AC-AF-GF=16-8-=.
10. 2 【解析】∵四边形ABCD是正方形,AB=4,点E为AB的中点,∴AE=2,DE=2.∵△DAE绕点D按逆时针方向旋转90°得到△DCF,∴DE=DF,∠EDF=90°,∴EF=DE=2.
11. 解:(1)如解图①,△A1B1C1即为所作;
第11题解图①
(2)如解图②,△A2B2C2即为所作;
第11题解图②
(3)∵AB==,AC==,BC==,∴AB=BC.
∵()2+()2=10=()2,
∴AB2+BC2=AC2,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴S△ABC=AB·BC=.
根据旋转可知,∠ACA2=90°,
∴S扇形ACA2=2=,
∴△ABC在旋转过程中扫过的面积为S=S△ABC+S扇形ACA2=.
12. 解:(1)∵△ABC≌△FDE,
∴∠GDC=∠B.
∵点D是边AB的中点,
∴CD=AD=BD=AB,
∴∠DCB=∠B,
∴∠GDC=∠DCB,∴BC∥DG,
∴∠AGD=∠ACB=90°.
∵AD=CD,∴GC=AC=4.
(2)如解图,连接CD.
在Rt△ABC中,由勾股定理可得AB=10,
∵点D为AB的中点,∠ACB=90°,
∴BD=CD=AB=5,
∴∠B=∠DCN.①
∵∠CND=∠B+∠BDN,∠BDM=∠MDN+∠BDN,且∠B=∠MDN,
∴∠CND=∠BDM.②
由①②可得△DNC∽△MDB,
∴=,即=,
∴y=.
第12题解图

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