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专题 23.4 中心对称(知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳与题型目录】
【知识点1】中心对称和中心对称图形
1.中心对称:把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果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
的对称点.
要点提示:(1)有两个图形,能够完全重合,即形状大小都相同;(2)位置必须满足一个条
件:将其中一个图形绕着某一个点旋转180°能够与另一个图形重合 (全等图形不一定是中心对称的,
而中心对称的两个图形一定是全等的) .
2.中心对称图形: 把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形
重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.
要点提示:(1)中心对称图形指的是一个图形;(2)线段,平行四边形,圆等等都是中心对称
图形.
中心对称 中心对称图形
①指一个图形本身成中心对
①指两个全等图形之间的相互
区 称.
位置关系.
别 ②对称中心是图形自身或内部
②对称中心不定.
的点.
如果将中心对称的两个图形看
如果把中心对称图形对称的部
联 成一个整体(一个图形),那
分看成是两个图形,那么它们
系 么这个图形就是中心对称图
又关于中心对称.
形.
【知识点2】关于原点对称的点的坐标特征
关于原点对称的两个点的横、纵坐标均互为相反数.即点P(x,y)关于原点的对称点 坐标为
(-x,-y),反之也成立.
题型目录:
【题型1】轴对称图形与中心对称图形识别...................................1
【题型2】由中心对称性质证明.............................................2
【题型3】由中心对称性质求值.............................................4
【题型4】坐标系中的中心对称.............................................5
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】轴对称图形与中心对称图形识别
【例1】(2024·湖南长沙·中考真题)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.
【答案】B
【分析】本题考查轴对称图形和中心对称图形的识别,熟知定义:轴对称图形:如果一个平面图形沿着一
条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形;中心对称图形:把一个图
形绕着某一点旋转 ,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.据
此逐项判断即可.
解:A中图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B中图形既是轴对称图形又是中心对称图形,故本选项符合题意;
C中图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D中图形不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不符合题意,
故选:B.
【变式】(2024·湖南长沙·模拟预测)中国城市轨道交通持续稳步发展,线网规模和客流规模继续稳居全
球第一,下列城市轨道交通标志是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查轴对称图形和中心对称图形的定义.根据定义对图形一一比较,即可选出本题答案.
解:A.既不是中心对称图形也不是轴对称图形,不符合题意;
B.是中心对称图形但不是轴对称图形,符合题意;
C.既是中心对称图形也是轴对称图形,不符合题意;
D.不是中心对称图但是轴对称图形,不符合题意.
故选:B.
【题型2】由中心对称性质证明
【例2】(23-24八年级下·全国·假期作业)如图,线段AC,BD相交于点O, , .线段
AC上的两点E,F关于点O中心对称.求证: .证明:如图,连接AD,BC.
∵ , ,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴ .
∵点E,F关于点O中心对称,
∴ .
在△BOF和△DOE中,
∴ ,
∴ .
【变式】如图, 与 关于O点中心对称,点E、F在线段AC上,且AF=CE.
求证:FD=BE.
【分析】根据中心对称得出OB=OD,OA=OC,求出OF=OE,根据SAS推出△DOF≌△BOE即可.
证明:∵△ABO与△CDO关于O点中心对称,∴OB=OD,OA=OC.
∵AF=CE,∴OF=OE.∵在△DOF和△BOE中,
,
∴△DOF≌△BOE(SAS).
∴FD=BE.
【题型3】由中心对称性质求值
【例3】(2021·陕西宝鸡·一模)在平面直角坐标系中,有两条抛物线关于原点中心对称,且它们的顶点
相距 个单位长度,若其中一条抛物线的函数表达式为 ,则 的值为( )
A. 或 B. 或 C. 或 D. 或
【答案】C
【分析】根据题意,先求出抛物线的对称轴,再根据两条抛物线的顶点相距 个单位长度,则顶点到原点
的距离为5,即可得到顶点的纵坐标的绝对值,然后即可求得 的值.
解 ,
该抛物线的对称轴是直线 ,
有两条抛物线关于原点成中心对称,且它们的顶点相距 个单位长度,
顶点到原点的距离是 ,
顶点的纵坐标的绝对值是: ,
,
解得 , ,故选:C.
【点拨】本题主要考查了成中心对称的两个图形的性质、二次函数的性质,关键是求得顶点的纵坐标的绝
对值.
【变式】(2020·陕西·三模)如图,点O是矩形ABCD的对称中心,点E在AB边上,连接CE.若点B与点
O关于CE对称,则CB:AB为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接DB,AC,OE,利用对称得出OE=EB,进而利用全等三角形的判定和性质得出OC=BC,进
而解答即可.
解:连接DB,AC,OE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=DB,∠ABC=90°,OC=OA=OB=OD,
∵点B与点O关于CE对称,
∴OE=EB,∠OEC=∠BEC,
在 COE与 CBE中,
△ △
,
∴△COE≌△CBE(SAS),
∴OC=CB,
∴AC=2BC,
∵∠ABC=90°,
∴AB= CB,
即CB:AB= ,
故选:C.【点拨】此题考查中心对称,全等三角形的性质与判定,矩形的性质,和勾股定理,利用对称得出OE=EB
是解题的关键.
【题型4】坐标系中的中心对称
【例4】(2022·贵州黔东南·中考真题)在平面直角坐标系中,将抛物线 先绕原点旋转
180°,再向下平移5个单位,所得到的抛物线的顶点坐标是 .
【答案】
【分析】先把抛物线配方为顶点式,求出定点坐标,求出旋转后的抛物线,再根据“上加下减,左加右
减”的法则进行解答即可.
解:∵ ,
∴抛物线的顶点为(-1,-2),
将抛物线 先绕原点旋转180°抛物线顶点为(1,2),
旋转后的抛物线为 ,
再向下平移5个单位, 即 .
∴新抛物线的顶点(1,-3)
故答案是:(1,-3).
【点拨】本题考查的是抛物线的图象与几何变换,熟知函数图象旋转与平移的法则是解答此题的关键.
【变式】(2024·湖北襄阳·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,原点O为 对角线BD的中点,
轴,点B的坐标为 , ,点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】本题主要考查了求关于原点对称的点的坐标特征,平行四边形的性质,正确理解题意得到点B和
点D,点A和点C关于原点对称是解题的关键.
解:∵原点O为 对角线BD的中点,
∴点B和点D,点A和点C关于原点对称,
∵点B的坐标为 ,
∴点D的坐标是: ,
又∵ 轴,
∴点A的坐标是: ,
∴点C的坐标为 ,
故选:B.
第三部分【中考链接与拓展延伸】
1、直通中考
【例1】(2024·湖北武汉·中考真题)如图,小好同学用计算机软件绘制函数 的图象,
发现它关于点(1,0)中心对称.若点 , , ,……, ,
都在函数图象上,这 个点的横坐标从0.1开始依次增加0.1,则 的值是( )
A. B. C.0 D.1
【答案】D
【分析】本题是坐标规律题,求函数值,中心对称的性质,根据题意得出 ,进而转化为求 ,根据题意可得 , ,即可求解.
解:∵这 个点的横坐标从0.1开始依次增加0.1,
∴ ,
∴ ,
∴ ,而 即 ,
∵ ,
当 时, ,即 ,
∵ 关于点(1,0)中心对称的点为(2,1),
即当 时, ,
∴ ,
故选:D.
【例2】(2024·陕西·中考真题)一个正比例函数的图象经过点 和点 ,若点A与点B关于
原点对称,则这个正比例函数的表达式为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查正比例函数的图象,坐标与中心对称,根据关于原点对称的两个点的横纵坐标均互为相
反数,求出 的坐标,进而利用待定系数法求出函数表达式即可.
解:∵点A与点B关于原点对称,
∴ ,
∴ , ,
设正比例函数的解析式为:y=kx(k≠0),把 代入,得: ,
∴ ;故选A.
2、拓展延伸
【例1】(2024·陕西西安·模拟预测)已知抛物线. 与 轴交于 与 点,
与 轴交于点 ,抛物线 与 关于原点中心对称,且 的对应点为 的对应点为 的对应
点为 .
(1)求抛物线 的解析式并直接写出 的解析式.
(2)在 轴上方的抛物线 上有一点 ,点 在抛物线 上的对应点为 ,若四边形 的面积为
20,请求出M的点坐标.
【答案】(1)抛物线L的函数表达式是 ,抛物线 的函数表达式是:
(2) 或 .
【分析】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的解析式,二次函数关于原点对称的特征,四边形的
面积转化为三角形的面积问题,其中(2)要注意分类求解,避免遗漏.
(1)先用待定系数法求抛物线 的解析式,再由抛物线 与 关于原点中心对称,两函数图象的顶点关
于原点对称,开口方向相反即可求出 的解析式;
(2)根据 与 关于原点对称可以得到 ,然后得出 ,再把
代入 中,求出x即可.
解:(1)将点 和点 代入 中,得
解得 ,
∴抛物线L的函数表达式是 ,
∵抛物线 与 关于原点中心对称,
∴抛物线 的函数表达式是:
(2)∴点A 的坐标是 ,抛物线 与 关于原点中心对称,
,
∵如图,点 与 关于原点对称,设点 坐标为 ,而且 .
,
∴解得
当 时, ,解得 ,, ;
综上所述,点P的坐标是 , .
【例2】(2022·四川资阳·中考真题)已知二次函数图象的顶点坐标为 ,且与x轴交于点 .
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点 旋转 ,此时点A、B的对应点分别为点C、D.
①连结 ,当四边形 为矩形时,求m的值;
②在①的条件下,若点M是直线 上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、
Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (或 )(2)① ,②存在符合条件的点Q,其坐标为 或
或
【分析】(1)根据二次函数的图象的顶点坐标,设二次函数的表达式为 ,再把 代
入即可得出答案;
(2)①过点 作 轴于点E,根据 ,又因为 ,证明出
,从而得出 ,将 , , 代入即可求出m的值;
②根据上问可以得到 ,点M的横坐标为4, ,要让以点B、C、M、Q为顶点的平行四边
形,所以分为三种情况讨论:1)当以 为边时,存在平行四边形为 ;2)当以 为边时,存在平行四边形为 ;3)当以 为对角线时,存在平行四边形为 ;即可得出答案.
解(1)∵二次函数的图象的顶点坐标为 ,
∴设二次函数的表达式为 ,
又∵ ,∴ ,
解得: ,
∴ (或 );
(2)①∵点P在x轴正半轴上,
∴ ,
∴ ,
由旋转可得: ,
∴ ,
过点 作 轴于点E,
∴ , ,
在 中, ,
当四边形 为矩形时, ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得 ;②由题可得点 与点C关于点 成中心对称,
∴ ,
∵点M在直线 上,
∴点M的横坐标为4,
存在以点B、C、M、Q为顶点的平行四边形,
(1)、当以 为边时,平行四边形为 ,
点C向左平移8个单位,与点B的横坐标相同,
∴将点M向左平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴ 代入 ,
解得: ,
∴ ,
(2)、当以 为边时,平行四边形为 ,
点B向右平移8个单位,与点C的横坐标相同,
∴将M向右平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴ 代入 ,
解得: ,
∴ ,3)、当以 为对角线时,
点M向左平移5个单位,与点B的横坐标相同,
∴点C向左平移5个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴ 代入 ,
得: ,
∴ ,
综上所述,存在符合条件的点Q,其坐标为 或 或 .
【点拨】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,中心对称,平行四边形的存在性
问题,矩形的性质,熟练掌握以上性质并作出辅助线是本题的关键.