第3章 图形的平移与旋转(巩固复习.培优卷.含解析)-2024-2025学年北师大版数学八年级下册

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第3章 图形的平移与旋转(巩固复习.培优卷.含解析)-2024-2025学年北师大版数学八年级下册

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第3章 图形的平移与旋转
一.选择题(共8小题)
1.将点A(﹣3,﹣1)先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到点A′,则点A′在(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.如图,在△ABC中,AC=BC,AB=12,把△ABC绕点A逆时针旋转60°得到△ADE,连接CD,当时,AC的长为(  )
A. B.10 C. D.
3.下列汽车标志中,是中心对称图形的是(  )
A. B.
C. D.
4.如图,将△AOB绕着点O顺时针旋转,得△COD,若∠AOB=45°,∠AOD=110°,则∠BOC的度数是(  )
A.20° B.25° C.65° D.15°
5.已知点P(m﹣n,1)与点Q(3,m+n)关于原点对称,则mn的值为(  )
A.2 B.1 C.﹣2 D.﹣1
6.如图,将△ABC绕点C逆时针旋转α(0°<α<180°)得到△A'B'C,点A的对应点A'恰好落在AB边上,若∠CAB=65°,则旋转角α的度数是(  )
A.65° B.60° C.50° D.45°
7.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是(  )
A. B.
C. D.
8.如图,在△ABC中,∠BAC=64°,将△ABC绕顶点A顺时针旋转,得到△ADE.若点D恰好落在边BC上,且AE∥BC,则旋转角的大小是(  )
A.51° B.52° C.53° D.54°
二.填空题(共6小题)
9.如图,将周长为10cm的△ABC沿BC方向平移得到△DEF,连接AD,四边形ABFD的周长为15cm,则平移的距离为    cm.
10.如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,将Rt△ABC绕点A逆时针旋转,使得C点对应的C′恰在CB延长线上,点B的对应点为B′,连接CB′,若AB=2,BC=1,则CB′=   .
11.点(﹣5,4)关于原点对称的点的坐标是    .
12.如图,在△ABC中,∠CAB=64°,将△ABC在平面内绕点A旋转到△AB′C′的位置,使CC′∥AB,则旋转角的度数为    .
13.在直角坐标系中,点A(﹣7,1)关于原点对称的点的坐标是    .
14.如图,在△ABC中,∠BAC=108°,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△ADE.若点D恰好落在边BC上,且AD=CD,则∠C=   °.
三.解答题(共9小题)
15.如图,在平面直角坐标系中,△OAB的顶点坐标分别为O(0,0),A(5,0),B(4,﹣3).将△OAB绕点O顺时针旋转90°得到△OA′B′,点A旋转后的对应点为A′.
(1)画出旋转后的图形△OA′B′;
(2)在(1)的条件下,求线段OB在旋转过程中扫过的面积(结果保留π).
16.如图,把△ABC的A(4,3)点平移到A1(﹣2,3)点,(1)画出△A1B1C1;
(2)写出另外两个点B1,C1的坐标;
(3)求△ABC的面积.
17.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,将Rt△ABC绕点A旋转一定的角度得到Rt△ADE,且点E恰好落在边BC上.
(1)求证:AE平分∠CED;
(2)连接BD,求证:∠DBC=90°.
18.如图,在边长为1个单位长度的正方形网格中建立平面直角坐标系,△ABC的顶点都在格点(网格线的交点)上.
(1)作△ABC关于原点O对称的△A1B1C1,并写出点A1的坐标.
(2)将线段AB绕点A顺时针旋转90°得到线段AB2,求点B所走的路径的长度(结果保留π).
19.如图,在△ABC,BA=BC,∠ABC=50°,将△ABC点B按逆时针方向旋转100°,得到△DBE,连接AD,CE交于点F.
(1)求证:△ABD≌△CBE;
(2)求∠AFC度数.
20.如图,在直角坐标系中,已知点A(3,0),B(1,﹣3),C(0,﹣1),将△ABC绕点O旋转得到△DEF,点A,B的对应点分别是点D,E.
(1)在图1中,作出△DEF,使点D落在x轴上.
(2)在图2中,作出△DEF,使点E的横坐标是纵坐标的3倍.
21.如图,△ABC的三个顶点的坐标分别是A(2,4),B(1,1),C(4,2).
(1)作出△ABC向左平移4个单位长度,再向下平移1个单位长度后得到△A1B1C1,并写出点C1的坐标;
(2)作出△ABC关于直线l对称的△A2B2C2,使点C的对应点为C2(﹣2,﹣4);
(3)写出直线l的函数解析式为    .
22.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,将△ABC绕点B顺时针旋转一定的角度α得到△DEB,点A,C的对应点分别是D,E,连接AD.
(1)如图1,当点E恰好在AB上时,求∠ADE的大小;
(2)如图2,若α=60°,点F是AB的中点,判断四边形CEDF的形状,并证明你的结论.
23.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点B按顺时针方向旋转得到A′BC′,旋转角为α(0°<α<360°),过点A作AE∥C′A′交直线CC′于点E,交AA′于点D.
(1)求证:ED=C′D;
(2)若∠ABC=60°,在△ABC绕点B旋转过程中是否存在某个时刻,使得EC′=AA′,如果存在,请直接写出此时α的度数;如果不存在,说明理由.
第3章 图形的平移与旋转
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.【答案】B
【分析】先根据平移的性质得出A′的坐标,再由各象限内点的坐标特点即可得出结论.
【解答】解:∵点A(﹣3,﹣1)先向左平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,得到点A′(﹣3﹣2,﹣1+4),即A′(﹣5,3),
∵﹣5<0,3>0,
∴点A′在第二象限.
故选:B.
【点评】本题考查的是坐标与图形变化﹣平移,根据平移的性质得出A′的坐标是解题的关键.
2.【答案】C
【分析】如图,连接DB,延长DC交AB于F,首先利用旋转的性质证明△DAB为等边三角形,然后利用等边三角形的性质求出DF,接着利用已知条件求出CF,最后利用勾股定理即可求解.
【解答】解:如图,连接DB,延长DC交AB于F,
∵把△ABC绕点A逆时针旋转60°得到△ADE,
∴∠DAB=60°,AD=AB=12,
∴△DAB为等边三角形,
∴DA=DB,
∵AC=BC,
∴CD为AB的中垂线,
∴AFAB=6,
在Rt△ADF中,DF6,
而CD=2,
∴CF=DF﹣CD=4,
在Rt△ACF中,AC2.
故选:C.
【点评】此题主要考查了旋转的性质,同时也利用了等边三角形的性质和勾股定理,解题的关键是熟练利用旋转的性质和等边三角形的性质.
3.【答案】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都不能找到这样的一个点,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能找到这样的一个点,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.
4.【答案】A
【分析】根据旋转的性质和角的和差即可得到结论.
【解答】解:将△AOB绕着点O顺时针旋转,得△COD,∠AOB=45°,∠AOD=110°,
∴∠COD=∠AOB=45°,
∴∠AOC=∠AOD﹣∠COD=110°﹣45°=65°,
∴∠BOC=∠AOC﹣∠AOB=20°,
故选:A.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
5.【答案】C
【分析】根据平面直角坐标系中任意一点(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y),据此求解即可.
【解答】解:∵点P(m﹣n,1)与点Q(3,m+n) 关于原点对称,
∴,
∴,
故选:C.
【点评】本题考查了关于原点对称的点坐标的关系和解二元一次方程组,熟知关于原点对称的两点横纵坐标互为相反数是解题的关键.
6.【答案】C
【分析】根据旋转的性质可知CA=CA′,再利用等边对等角即可解决问题.
【解答】解:由旋转可知,
CA=CA′,
所以∠CAB=∠CA′A.
又因为∠CAB=65°,
所以∠CA′A=65°,
所以∠ACA′=180°﹣2×65°=50°,
即旋转角α的度数是50°.
故选:C.
【点评】本题考查旋转的性质,熟知图形旋转的性质是解题的关键.
7.【答案】B
【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
【解答】解:A.原图是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B.原图既是轴对称图形又是中心对称图形,故此选项符合题意;
C.原图是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
D.原图是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念.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,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.
8.【答案】B
【分析】根据旋转的性质可得AB=AD,∠BAC=∠DAE=64°,由AE∥BC可得∠BDA=∠DAE=64°,根据等腰三角形的性质即可求出旋转角.
【解答】解:∵将△ABC绕顶点A顺时针旋转,得到△ADE.
∴AB=AD,∠BAC=∠DAE=64°,旋转角为∠BAD,
∴∠ADB=∠ABD,
∵AE∥BC,
∴∠BDA=∠DAE=64°,
∴∠BAD=180°﹣64°﹣64°=52°.
故选:B.
【点评】本题考查旋转的性质,平行线的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握旋转的性质是解题关键.
二.填空题(共6小题)
9.【答案】2.5.
【分析】根据平移的基本性质,得出四边形ABFD的周长=AD+AB+BF+DF=AD+CF+10=15,即可得出答案.
【解答】解:∵将周长为10cm的△ABC沿BC方向平移得到△DEF,四边形ABFD的周长=AD+AB+BF+DF=AD+CF+10=15,AD=CF,
∴2AD=5,
解得:AD=2.5,
故答案为:2.5.
【点评】本题考查平移的基本性质:①平移不改变图形的形状和大小;②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.得到CF=AD,DF=AC是解题的关键.
10.【答案】.
【分析】以B为原点,CC'所在直线为x轴建立直角坐标系,根据已知可得A(0,2),C(﹣1,0),C'(1,0),由将Rt△ABC绕点A逆时针旋转,使得C点对应的C′恰在CB延长线上,点B的对应点为B′,知AB'=AB=2,B'C'=BC=1,设B'(m,n),可得,即可解得B'(,),由两点间的距离公式可得答案.
【解答】解:以B为原点,CC'所在直线为x轴建立直角坐标系,如图:
根据已知可得A(0,2),C(﹣1,0),
∵将Rt△ABC绕点A逆时针旋转,使得C点对应的C′恰在CB延长线上,点B的对应点为B′,
∴AB'=AB=2,B'C'=BC=1,AC=AC',
∵∠ABC=90°,
∴BC'=BC=1,
∴C'(1,0),
设B'(m,n),
∴,
解得或(舍去),
∴B'(,),
∴CB';
故答案为:.
【点评】本题考查直角三角形的旋转问题,解题的关键是掌握旋转的性质,建立直角坐标系求出B'的坐标.
11.【答案】见试题解答内容
【分析】根据“平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y),即关于原点的对称点,横纵坐标都变成相反数”解答.
【解答】解:根据关于原点对称的点的坐标的特点,
∴点(﹣5,4)关于原点过对称的点的坐标是(5,﹣4).
故答案为(5,﹣4).
【点评】本题主要考查了关于原点对称的点的坐标的特点,比较简单.
12.【答案】52°.
【分析】先根据平行线的性质得∠ACC′=∠CAB=64°,再根据旋转的性质得∠CAC′等于旋转角,AC=AC′,则利用等腰三角形的性质得∠ACC′=∠AC′C=64°,然后根据三角形内角和定理可计算出∠CAC′的度数,从而得到旋转角的度数.
【解答】解:∵CC′∥AB,
∴∠ACC′=∠CAB=64°
∵△ABC在平面内绕点A旋转到△AB′C′的位置,
∴∠CAC′等于旋转角,AC=AC′,
∴∠ACC′=∠AC′C=64°,
∴∠CAC′=180°﹣∠ACC′﹣∠AC′C=180°﹣2×64°=52°,
∴旋转角为52°.
故答案为:52°.
【点评】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.
13.【答案】见试题解答内容
【分析】直接利用关于原点对称点的性质得出答案.两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反.
【解答】解:在直角坐标系中,点A(﹣7,1)关于原点对称的点的坐标是(7,﹣1).
故答案为:(7,﹣1).
【点评】此题主要考查了关于原点对称点的性质,正确记忆横纵坐标的符号关系是解题关键.
14.【答案】24.
【分析】由旋转的性质可知AD=AB,由AD=DC,推出∠ADB=∠B,∠C=∠DAC,设∠C=x,则∠ADB=∠C+∠DAC=2x,利用三角形内角和定理,构建方程求出x即可.
【解答】解:由旋转的性质可知AD=AB,∠C=∠E,
∵AD=DC,
∴∠ADB=∠B,∠C=∠DAC,
设∠C=x,则∠ADB=∠B=∠C+∠DAC=2x,
∵∠C+∠B+∠BAC=180°,
∴3x+108°=180°,
∴x=24°,
∴∠C=24°.
故答案为:24.
【点评】本题考查旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
三.解答题(共9小题)
15.【答案】(1)见解答.
(2).
【分析】(1)根据旋转的性质作图即可.
(2)利用扇形面积公式计算即可.
【解答】解:(1)如图,△OA′B′即为所求.
(2)由勾股定理得,OB5,
∴线段OB在旋转过程中扫过的面积为.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换、扇形面积公式,熟练掌握旋转的性质、扇形面积公式是解答本题的关键.
16.【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据平移的性质,找到各点的对应点,然后顺次连接即可得出平移后的图形;
(2)作出平移后的图形,然后结合直角坐标系即可得出另外两个点的坐标.
(3)根据图形可得出BC、AB、AC的长,利用勾股定理的逆定理可得出△ABC是等腰直角三角形,继而可求出面积.
【解答】解:(1)所作图形如下:
(2)根据(1)所作的图形可得:B1(﹣3,1),C1(﹣5,2);
(3)AB,BC,AC,
∴AB2+BC2=AC2,即△ABC是等腰直角三角形,
∴△ABC的面积AB×BC=2.5.
【点评】此题考查了平移作图、三角形的面积、直角坐标系的知识,解答本题的关键是正确的作出图形,判断出△ABC是等腰直角三角形,难度一般.
17.【答案】证明过程见解析.
【分析】(1)由旋转的性质得出AE=AC,∠C=∠AED,证出∠C=∠AEC,则可得出结论;
(2)由旋转的性质得出AE=AC,AB=AD,∠CAE=∠BAD,证出∠AEC=∠ADB,则可得出结论.
【解答】证明:(1)∵将Rt△ABC绕点A旋转一定的角度得到Rt△ADE,
∴AE=AC,∠C=∠AED,
∴∠C=∠AEC,
∴∠AED=∠AEC,
即AE平分∠CED;
(2)如图,
∵将Rt△ABC绕点A旋转一定的角度得到Rt△ADE,
∴AE=AC,AB=AD,∠CAE=∠BAD,
∴∠AEC=∠ADB,
∵∠AEC+∠AEB=180°,
∴∠ADB+∠AEB=180°,
∵∠DAE=90°,∠DAE+∠AEB+∠ADE+∠DBE=360°,
∴∠DBE=90°.
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,角平分线的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
18.【答案】(1)A1(﹣1,﹣2);
(2)π.
【分析】(1)根据关于原点对称的点的坐标特征得到点A1、B1、C1的坐标,然后描点即可;
(2)先利用勾股定理计算出AB,然后根据弧长公式计算点B所走的路径的长度.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1,点A1的坐标为(﹣1,﹣2);
(2)∵线段AB绕点A顺时针旋转90°得到线段AB2,
∴∠BAB2=90°,
∵AB,
∴点B所走的路径的长度为π.
【点评】本题考查了作图﹣旋转变换:根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.
19.【答案】(1)证明见解答过程;
(2)50°.
【分析】(1)根据旋转得到AB=BD=BC=BE和∠ABC=∠DBE,即可证得结论;
(2)根据等腰三角形性质得∠BAD=∠ADB=∠BCE=∠BEC,结合四边形内角和求得∠AFE,即可求得答案.
【解答】(1)证明:由旋转得,AB=BD,BC=BE,
∵BA=BC,
∴AB=BD=BC=BE,
∵∠ABC=∠DBE,
∴∠ABD=∠CBE,
在△ABD和△CBE中,

∴△ABD≌△CBE(SAS).
(2)解:由旋转得,AB=BD=BC=BE,∠ABD=∠CBE=100°,
则∠BAD=∠ADB=∠BCE=∠BEC=40°,
∵∠ABE=∠ABD+∠DBE=150°,
∴∠AFE=360°﹣∠ABE﹣∠BAD﹣∠BEC=130°,
∴∠AFC=180°﹣∠AFE=50°.
【点评】本题主要考查旋转的性质、全等三角形的判定、等腰三角形的性质和四边形内角和,解题关键是熟悉旋转性质.
20.【答案】(1)见解答.
(2)见解答.
【分析】(1)若点D落在x轴上,则△DEF是由△ABC绕点O旋转180°得到的,根据旋转的性质作图即可.
(2)由题意可取点E(3,1)或(﹣3,﹣1),即△DEF是由△ABC绕点O逆时针旋转90°或顺时针旋转90°得到的,再根据旋转的性质作图即可.
【解答】解:(1)如图1,△DEF即为所求.
(2)如图2,△D'E'F'和△D''E''F''均满足题意.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换,熟练掌握旋转的性质是解答本题的关键.
21.【答案】(1)见解析C,1(﹣1,1);
(2)见解析;
(3)y=﹣x.
【分析】(1)根据△ABC向左平移4个单位长度,再向下平移1个单位长度后得到的△A1B1C1,即可写出点C1的坐标;
(2)作出△ABC关于直线l对称的△A2B2C2,使点C的对应点为C2(﹣2,﹣4)即可;
(3)根据待定系数法即可写出直线l的函数解析式.
【解答】解:
(1)如图,△ABC向左平移4个单位长度,
再向下平移1个单位长度后得到的△A1B1C1,
C1(﹣1,1);
(2)如图即为△ABC关于直线l对称的△A2B2C2,
使点C的对应点为C2(﹣2,﹣4);
(3)直线l的函数解析式为y=﹣x.
故答案为:y=﹣x.
【点评】本题考查了作图﹣轴对称变换、待定系数法求一次函数解析式、作图﹣平移变换,解决本题的关键是准确画图.
22.【答案】(1)15°;
(2)四边形CEDF是平行四边形,理由见解答过程;
【分析】(1)由旋转的性质可得AB=BD,∠ABD=∠ABC=30°,∠ACB=∠BED=90°,由等腰三角形的性质可求∠BAD=75°=∠BDA,即可求解;
(2)由旋转的性质可得∠CBE=∠ABD=60°,BC=BE,DE=AC,AB=DB,由“SAS”可证△ABC≌△BDF,可得DF=BC,即可求解.
【解答】解:(1)∵将△ABC绕点B顺时针旋转一定的角度α得到△DEB,
∴AB=BD,∠ABD=∠ABC=30°,∠ACB=∠BED=90°,
∴∠BAD=75°=∠BDA,
∴∠ADE=∠BED﹣∠BAD=15°;
(2)四边形CEDF是平行四边形,理由如下:
∵点F是边AB中点,
∴CFBA=AF=BF,
∵∠ABC=30°,
∴ACBA,
∴CF=AF=AC=BF,
∴△ACF是等边三角形,
∴∠A=60°,
∵△ABC绕点B顺时针旋转60°得到△DBE,
∴∠CBE=∠ABD=60°,BC=BE,DE=AC,AB=DB,
∴DE=CF,△CBE为等边三角形,
∴CE=BC=BE,
∵AB=BD,∠A=∠ABD=60°,AC=BF,
∴△ABC≌△BDF(SAS),
∴DF=BC,
∴DF=CE,
而CF=DE,
∴四边形CEDF是平行四边形.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,旋转的性质,直角三角形的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
23.【答案】(1)见解答;
(2)60°或240°.
【分析】(1)连接AE,AC',根据旋转的性质得出AE=A′C′.证明四边形AC′A′E是平行四边形即可得证;
(2)由(1)问可知,四边形AC′A′E为平行四边形,当其为矩形时,可使对角线EC′=AA′.在△ABC的旋转过程中,当点C′在直线AB上时,可使∠AC'A'为直角,此时平行四边形AC'A'E为矩形,求出此时对应的旋转角α即可.
【解答】(1)证明:如图,连接AE,AC',
∵BC=BC',
∴∠C'CB=∠CC'B,
∵∠ACB=∠AC′B=90°,∠EC′C=180°,
∴∠ACC′=∠ACB﹣∠C′CB=90°﹣∠C′CB,
∠EC′A′=∠EC′C﹣∠AC′B﹣∠CC′B=180°﹣90°﹣∠CC′B=90°﹣∠CC′B,
∴∠ACC′=∠EC′A′,
∵AE∥C′A′,
∴∠EC′A′=∠AED,
∴∠ACC′=∠AED,
∴AC=AE,
由旋转的性质可得,AC=A′C′,
∴AE=A′C′.
∵AE∥C′A′,
∴四边形AC′A′E是平行四边形,
∴ED=C′D.
(2)解:如图,当点C′在线段AB上时,
∵∠AC′B=90°,点C′在线段AB上,
∴∠AC′A′=90°,
∵四边形AC′A′E是平行四边形,
∴四边形AC′A′E是矩形,
∴EC′=AA′,
∵∠ABC=60°,
∴此时旋转角α的度数为60°.
如图,当点C′在线段AB的延长线上时,
∵∠AC′B=90°,点C′在线段AB的延长线上,
∴∠AC′A′=90°,
∵四边形AC′A′E是平行四边形,
∴ AC′A′E是矩形,
∴EC′=AA′,
∵∠ABC=60°,
∴∠CBC′=120°,
∴此时旋转角α的度数为240°,
故存在,此时旋转角α的度数为60°或240°.
【点评】本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定,以及旋转的性质,正确作出辅助线是解题关键.
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