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中考总复习:图形的变换--知识讲解(基础)
撰稿:赵炜 审稿:杜少波
【考纲要求】
1.通过具体实例认识轴对称、平移、旋转,探索它们的基本性质;
2.能够按要求作出简单平面图形经过轴对称、平移、旋转后的图形,能作出简单平面图形经过一次或两
次轴对称后的图形;
3.探索基本图形(等腰三角形、矩形、菱形、等腰梯形、正多边形、圆)的轴对称性质及其相关性质.
4.探索图形之间的变换关系(轴对称、平移、旋转及其组合);
5.利用轴对称、平移、旋转及其组合进行图案设计;认识和欣赏轴对称、平移、旋转在现实生活中的应用.
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、平移变换
1. 平移的概念:在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平
移,平移不改变图形的形状和大小.
【要点诠释】
(1)平移是运动的一种形式,是图形变换的一种,本讲的平移是指平面图形在同一平面内的
变换;
(2)图形的平移有两个要素:一是图形平移的方向,二是图形平移的距离,这两个要素是图形
平移的依据;
(3)图形的平移是指图形整体的平移,经过平移后的图形,与原图形相比,只改变了位置,而
不改变图形的大小,这个特征是得出图形平移的基本性质的依据.
2.平移的基本性质:由平移的概念知,经过平移,图形上的每一个点都沿同一个方向移动相
同的距离,平移不改变图形的形状和大小,因此平移具有下列性质:经过平移,对应点所连的
线段平行且相等,对应角相等.
【要点诠释】
(1)要注意正确找出“对应线段,对应角”,从而正确表达基本性质的特征;
(2)“对应点所连的线段平行且相等”,这个基本性质既可作为平移图形之间的性质,又
可作为平移作图的依据.
考点二、轴对称变换
1.轴对称与轴对称图形
轴对称:把一个图形沿着某一条直线折叠,如果能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条
直线对称,也叫做这两个图形成轴对称,这条直线叫做对称轴,折叠后重合的对应点,叫做对称点.
轴对称图形:把一个图形沿着某一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图
形.
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2.轴对称变换的性质
①关于直线对称的两个图形是全等图形.
②如果两个图形关于某直线对称,对称轴是对应点连线的垂直平分线.
③两个图形关于某直线对称,如果它们对应线段或延长线相交,那么交点在对称轴上.
④如果两个图形的对应点连线被同一直线垂直平分,那么这两个图形关于这条直线对称.
3.轴对称作图步骤
①找出已知图形的关键点,过关键点作对称轴的垂线,并延长至2倍,得到各点的对称点.
②按原图形的连结方式顺次连结对称点即得所作图形.
考点三、旋转变换
1.旋转概念:把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转.点O叫做旋转中心,转动的角
叫做旋转角.
2.旋转变换的性质
图形通过旋转,图形中每一点都绕着旋转中心沿相同的方向旋转了同样大小的角度,任意一对对应
点与旋转中心的连线都是旋转角,对应点到旋转中心的距离相等,对应线段相等,对应角相等,旋转过程
中,图形的形状、大小都没有发生变化.
3.旋转作图步骤
①分析题目要求,找出旋转中心,确定旋转角.
②分析所作图形,找出构成图形的关键点.
③沿一定的方向,按一定的角度、旋转各顶点和旋转中心所连线段,从而作出图形中各关键点的对应
点.
④ 按原图形连结方式顺次连结各对应点.
4.中心对称与中心对称图形
中心对称:
把一个图形绕着某一点旋转180°,它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称
或中心对称,这个点叫做对称中心,这两个图形中的对应点叫做关于中心对称的对称点.
中心对称图形:
把一个图形绕着某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫中
心对称图形.
5.中心对称作图步骤
① 连结决定已知图形的形状、大小的各关键点与对称中心,并且延长至2倍,得到各点的对称点.
② 按原图形的连结方式顺次连结对称点即得所作图形.
【要点诠释】
图形变换与图案设计的基本步骤
①确定图案的设计主题及要求;
②分析设计图案所给定的基本图案;
③利用平移、旋转、轴对称对基本图案进行变换,实现由基本图案到各部分图案的有机组合;
④对图案进行修饰,完成图案.
【典型例题】
类型一、平移变换
1.如图1,两个等边△ABD,△CBD的边长均为1,将△ABD沿AC方向向右平移到△A′B′D′的位置,
得到图2,则阴影部分的周长为____________.
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【思路点拨】
根据两个等边△ABD,△CBD的边长均为1,将△ABD沿AC方向向右平移到△A′B′D′的位置,得出线
段之间的相等关系,进而得出OM+MN+NR+GR+EG+OE=A′D′+CD=1+1=2,即可得出答案.
【答案与解析】
∵两个等边△ABD,△CBD的边长均为1,将△ABD沿AC方向向右平移到△A′B′D′的位置,
∴A′M=A′N=MN,MO=DM=DO,OD′=D′E=OE,EG=EC=GC,B′G=RG=RB′,
∴OM+MN+NR+GR+EG+OE=A′D′+CD=1+1=2;
【总结升华】
此题主要考查了平移的性质以及等边三角形的性质,根据题意得出A′M=A′N=MN,MO=DM=DO,
OD′=D′E=OE,EG=EC=GC,B′G=RG=RB′是解决问题的关键.
举一反三:
【变式】如图,将边长为 的正方形ABCD沿对角线AC平移,使点A移至线段AC的中点A′处,得新正方
2
形A′B′C′D′,新正方形与原正方形重叠部分(图中阴影部分)的面积是( )
1 1
A. 2 B. C.1 D.
2 4
【答案】B.
ABC AB AC, ABC
2.如图(1),已知 的面积为3,且 现将 沿CA方向平移CA长度得到
EFA .
(1)求ABC所扫过的图形面积;
(2)试判断,AF与BE的位置关系,并说明理由;
(3)若 求AC的长.
BEC 15,
B F
E
C A()
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【思路点拨】(1)根据平移的性质及平行四边形的性质可得到S =S =S ,从而便可得到四边形CEFB
△EFA △BAF △ABC
的面积;
(2)由已知可证得平行四边形EFBA为菱形,根据菱形的对角线互相垂直平分可得到AF与BE的位置关系
为垂直;
(3)作BD⊥AC于D,结合三角形的面积求解.
【答案与解析】(1)由平移的性质得
AF∥BC,且AF=BC,△EFA≌△ABC
∴四边形AFBC为平行四边形
S =S =S =3
△EFA △BAF △ABC
∴四边形EFBC的面积为9;
(2)BE⊥AF
证明:由(1)知四边形AFBC为平行四边形
∴BF∥AC,且BF=AC
又∵AE=CA
∴BF∥AE且BF=AE
∴四边形EFBA为平行四边形又已知AB=AC
∴AB=AE
∴平行四边形EFBA为菱形
∴BE⊥AF;
(3)如上图,作BD⊥AC于D
∵∠BEC=15°,AE=AB
∴∠EBA=∠BEC=15°
∴∠BAC=2∠BEC=30°
∴在Rt△BAD中,AB=2BD
设BD=x,则AC=AB=2x
1 1
∵S =3,且S = AC•BD= •2x•x=x2
△ABC △ABC
2 2
∴x2=3
∵x为正数
∴x=
3
∴AC=2 .
3
【总结升华】此题主要考查了全等三角形的判定,平移的性质,菱形的性质等知识点的综合运用及推理计
算能力.
类型二、轴对称变换
3.生活中,有人喜欢把传送的便条折成某些形状,折叠过程是这样的(阴影部分表示纸条的反面):
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如果由信纸折成的长方形纸条(图①)长为2 6 cm,宽为xcm,分别回答下列问题:
(1)为了保证能折成图④的形状(即纸条两端均超出点P),试求x的取值范围.
(2)如果不但要折成图④的形状,而且为了美观,希望纸条两端超出点P的长度相等,即最终图形是轴
对称图形,试求在开始折叠时起点M与点A的距离(用x表示).
【思路点拨】可以实际动手折一折,看一看.
【答案与解析】
【总结升华】本题考查学生的动手操作能力,难点是得到纸条除去两端使用的纸条的长度.
举一反三:
【变式】用一条宽相等的足够长的纸条,打一个结,如图(1)所示,然后轻轻拉紧、压平就可以得到如图(2)
所示的正五边形ABCDE,其中∠BAC= 度.
A
B E
D
C
图(1)
图 (2)
【答案】∵∠ABC=(52)180o =108°,△ABC是等腰三角形,
5
∴∠BAC=∠BCA=36度.
4. 如图1,矩形纸片ABCD的边长分别为a,b(a0).
(1)求∠APB的度数;
(2)求正方形ABCD的面积.
【答案】(1)将△ABP绕点B顺时针方向旋转90°得△CBQ.
则△ABP≌△CBQ且PB⊥QB.
于是PB=QB=2a, .
在△PQC中,∵ , .
∴ .
∴ .
∵ △PBQ是等腰直角三角形,
∴ ∠BPQ=∠BQP=45°.
故∠APB=∠CQB=90°+45°=135°.
(2)∵ ∠APQ=∠APB+∠BPQ=135°+45°=180°,
∴ 三点A、P、Q在同一直线上.
在Rt△AQC中, .
∴ 正方形ABCD的面积 .
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