文档内容
专题3.1 图形的平移(知识讲解)
【学习目标】
1.理解平移的概念,了解图形的平移变换;
2.掌握并平移的要素:平移方向、平移距离
3.掌握图形进行平移后所得的图形与原图形之间所具有的联系和性质,
4.应用平移变换有关知识说明一些简单问题及进行图形设计.
【要点梳理】
要点一、平移的定义
平移是指在平面内,将一个图形沿着某个方向移动一定的距离,这样的图形运动叫做
平移.
要点二、平移的基本性质:
经过平移,对应线段平行(或共线)且相等,对应角相等,对应点所连接的线段平行
且相等; 平移变换不改变图形的形状、大小和方向。
特别说明:
(1)图形平移前后的形状和大小没有变化,只是位置发生变化。
(2)图形平移后,对应点连成的线段平行(或在同一直线上)且相等。
(3)多次连续平移相当于一次平移。
(5)平移是由方向和距离决定的。
(6)经过平移,对应线段平行(或共线)且相等,对应角相等,对应点所连接的线段平行(或
共线)且相等。
要点三、平移的要素
平移的要素:确定一个平移运动的条件是平移的方向和距离。
要点四、作图
平移作图是平移基本性质的应用,在具体作图时,应抓住作图的“四步曲”——定、找、
移、连.
(1)定:确定平移的方向和距离;
(2)找:找出表示图形的关键点;
(3)移:过关键点作平行且相等的线段,得到关键点的对应点;
(4)连:按原图形顺次连接对应点.
【典型例题】
类型一、平移定义
1.如图,点A,B,C,D,E,F都在网格纸的格点上,你能平移线段 ,使
得 与 重合吗?你能平移线段 ,使得 与 重合吗?【答案】都能,可以平移线段 ,使得 与 重合,但不能平移线段 ,使得
与 重合
【分析】根据平移的性质解决问题即可.
解:将线段AB向右平移2个单位,再向上平移一个单位可以与线段CD重合.
平移线段AB不可能与线段EF重合.
【点拨】本题考查坐标与图形的变化-平移,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中
考常考题型.
举一反三:
【变式1】在下列汽车标志的图案中,能用图形的平移来分析其形成过程的是
( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据平移的概念:在平面内,把一个图形整体沿某一的方向移动,这种图形
的平行移动,叫做平移变换,简称平移,即可选出答案.
解:A.不是由“基本图案”经过平移得到,故此选项不合题意;
B.不是由“基本图案”经过平移得到,故此选项不合题意;
C.是由“基本图案”经过平移得到,故此选项符合题意;
D.不是由“基本图案”经过平移得到,故此选项不合题意;
故选:C.【点拨】本题主要考查了图形的平移,在平面内,把一个图形整体沿某一的方向移动,
学生混淆图形的平移与旋转或翻转,而误选.
【变式2】下列哪个图形是由图1平移得到的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平移的性质,结合图形,对选项进行一一分析,排除错误答案.
解:A.不是由图1平移得到的,故错误;
B.是由图1平移得到的,故正确;
C.不是由图1平移得到的,故错误;
D.不是由图1平移得到的,故错误;
故选:B.
【点拨】考查平移的性质,平移前后,图形的大小和形状没有变化.
类型二、平移的性质
2.如图,在 中, , , ,将 沿BC方
向平移 到 ,AC与DE交于G点,则 的面积为______ .【答案】
【分析】过点 作 于点 ,根据平移的性质求得 是等边三角形,
,进而根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理求解即可.
【详解】
解:如图,过点 作 于点 ,
,
将 沿BC方向平移 到 ,
,
在 中,故答案为:
【点拨】本题考查了平移的性质,等腰三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形
的性质,勾股定理,根据题意作出辅助线是解题的关键.
举一反三:
【变式1】如图, 是由 通过平移得到,且点 在同一条直线上,
如果 , .那么这次平移的距离是_________.
【答案】4
【分析】根据平移的性质得BE=CF,再利用BE+EC+CF=BF得到BE+6+BE=14,然
后解方程即可.
解:∵三角形DEF是由三角形ABC通过平移得到,
∴BE=CF,
∵BE+EC+CF=BF,
∴BE+6+BE=14,
∴BE=4.
故答案为4.
【点拨】本题考查了平移的性质:把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个
新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同.新图形中的每一点,都是由原图形中
的某一点移动后得到的,这两个点是对应点.连接各组对应点的线段平行且相等.
【变式2】线段 与 的位置关系如图1所示, , 与 的交点为
O,且 .分别将 和 平移到 , 的位置(如图2).
(1)求 的长和 的度数;
(2)求证: .【答案】(1) , ;(2)见解析.
【分析】(1)根据平移的性质,可得 和 平行且相等,从而得到 ,
,即可求解;
(2)连接 ,根据平移的性质,可得 和 平行且相等,从而得到
,再证明 是等边三角形,可得 ,即可求
证.
解:(1)因为 平移到 的位置,
所以 和 平行且相等,
所以 , ,
又因为 ,
所以 ;
(2)连接 ,
因为 平移到 的位置,
所以 和 平行且相等,
所以在 中, ,
因为 , ,
所以 ,
因为由(1)知 ,
所以 是等边三角形,
所以 ,
所以 .
【点拨】本题主要考查平移的性质,同时还要综合运用对顶角、平行线的性质,以及
等边三角形的判定与性质、三角形三边之间的关系进行推理论证,熟练掌握相关知识点是
解题的关键.
类型三、平移作图3.如图所示,平移△ABC,使点A移动到点A′,画出平移后的△A′B′C′.
【分析】先连接AA′然后作AA′的平行线,利用平移性质分别确定A、B、C平移后
的对应点A′、B′、C′,然后再顺次连接即可.
【详解】
解:如图所示,
(1)连接AA′,过点B作AA′的平行线 ,在 上截取BB′=AA′,则点B′就是点B的对
应点.
(2)用同样的方法做出点C的对应点C′,连接A′B′、B′C′、C′A′,
就得到平移后的三角形A′B′C′.
【点拨】本题主要考查了平移作图,根据题意确定A、B、C平移后的对应点A′、B′、
C′是解答本题的关键.
举一反三:
【变式1】如图所示的方格纸中每个小方格都是边长为1个单位的正方形,建立如图
所示的平面直角坐标系.
(1)请写出△ABC各点的坐标A B C ;
(2)若把△ABC向上平移2个单位,再向右平移2个单位得 ,在图中画出
,
(3)求△ABC 的面积【答案】(1) ;(2)见解析;(3)7
【分析】(1)根据平面直角坐标系直接写出点的坐标即可;
(2)分别将点 的横坐标和纵坐标都加2得到 ,并顺次连接 ,
则 即为所求
(3)根据长方形减去三个三角形的面积即可求得△ABC 的面积
解:(1)根据平面直角坐标系可得
故答案为:
(2)如图所示,分别将点 的横坐标和纵坐标都加2得到 ,并顺次连接
,则 即为所求
(3) 的面积等于【点拨】本题考查了坐标与图形,平移作图,掌握平移的性质是解题的关键.
类型四、利用平移解决实际问题
4.南湖公园有很多的长方形草地,草地里修了很多有趣的小路,下面三个图形
都是长为50米,宽为30米的长方形草地,且小路的宽都是1米.
①如图1,阴影部分为1米宽的小路,长方形除去阴影部分后剩余部分为草地,则草
地的面积为 ;
②如图2,有两条宽均为1米的小路(图中阴影部分),求草地的面积.
③如图3,非阴影部分为1米宽的小路,沿着小路的中间从入口E处走到出口F处,
所走的路线(图中虚线)长为 .
【答案】① 平方米;② 平方米;③ 米
【解析】
【分析】①结合图形,利用平移的性质求解;
②结合图形,利用平移的性质求解;
③结合图形,利用平移的性质求解.
解:①将小路往左平移,直到E、F与A、B重合,
则平移后的四边形 是一个矩形,并且 , ,
则草地的面积为: (平方米);
②将小路往AB、AD边平移,直到小路与草地的边重合,
则草地的面积为: (平方米);
③将小路往AB、AD、DC边平移,直到小路与草地的边重合,
则所走的路线(图中虚线)长为: (米).【点拨】本题结合图形的平移考查有关面积的问题,需要注意的是:平移前后图形的
大小、形状都不改变,熟练掌握平移的性质和长方
举一反三:
【变式】将直角梯形 平移得梯形 ,若 ,则图中
阴影部分的面积为_________平方单位.
【答案】36
【分析】根据图形可知图中阴影部分的面积等于梯形ABCD的面积减去梯形EFMD
的面积,恰好等于梯形EFGH的面积减去梯形EFMD的面积.
解:根据平移的性质得S ABCD=S EFGH,
梯形 梯形
DC = HG = 10,MC= 2,MG = 4,
DM = DC - MC = 10 - 2 = 8,
S = S ABCD-S EFMD
阴影 梯形 梯形
=S EFGH-S EFMD
梯形 梯形
=S HGMD
梯形
=
= ×(8+10)×4
= 36.
故答案为:36.
【点拨】主要考查了梯形的性质和平移的性质,要注意平移前后图形的形状和大小不
变,本题的关键是能得到:图中阴影部分的面积等于梯形ABCD的面积减去梯形EFMD的
面积,恰好等于梯形EFGH的面积减去梯形EFMD的面积.
类型五、平面坐标系中的平移
5.在平面直角坐标系中,点 , 中将线段 平移得到线段 ,
点 的对应点 在 轴负半轴上,连接 交 轴于点 ,当 时,则点 的坐标为______.
【答案】 或
【分析】如图,设N(0,m),则M(−1,m+1),求出直线BM的解析式,可得
点H的坐标,分两种情形构建方程求解即可.
解:设N(0,m),则M(−1,m+1),
设BM的解析式为y=kx+b,则有
,
解得 ,
∴ ,
如图,当H位于x轴上方时,
∵
∴ ,
解得: ;
如图:当H位于x轴下方时,∵
∴ ,
解得: ,
综上:点 的坐标为 或 ,
故答案为: 或 .
【点拨】本题考查坐标与图形变化−平移,一次函数的性质等知识,解题的关键是理
解题意,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
举一反三:
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,三角形ABC经过平移后得到三角形A′B′C′,
且平移前后三角形的顶点坐标都是整数.若点P( ,﹣ )为三角形ABC内部一点,且
与三角形A′B′C′内部的点P′对应,则对应点P′的坐标是_____.【答案】( , )
【分析】依据对应点的坐标变化,即可得到三角形ABC向左平移2个单位,向上平
移3个单位后得到三角形A′B′C′,进而得出点P′的坐标.
解:由图可得,C(2,0),C'(0,3),
∴三角形ABC向左平移2个单位,向上平移3个单位后得到三角形A′B′C′,
又∵点P( ,﹣ )为三角形ABC内部一点,且与三角形A′B′C′内部的点P′对应,
∴对应点P′的坐标为( ﹣2,﹣ +3),即P'( , ),
故答案为:( , ).
【点拨】此题主要考查了坐标与图形变化,关键是注意观察组成图形的关键点平移后
的位置.解题时注意:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.
【变式2】第一象限内有两点 , ,将线段 平移,使平移后的
点 、 都在坐标轴上,则点 平移后的对应点的坐标是_________.
【答案】 或
【分析】设平移后点P、Q的对应点分别是P′、Q′.分两种情况进行讨论:①P′在y
轴上,Q′在x轴上;②P′在x轴上,Q′在y轴上.
解:设平移后点P、Q的对应点分别是P′、Q′.
分两种情况:
①P′在y轴上,Q′在x轴上,
则P′横坐标为0,Q′纵坐标为0,
∵0-(n-2)=-n+2,
∴n-n+2=2,
∴点P平移后的对应点的坐标是(0,2);
②P′在x轴上,Q′在y轴上,
则P′纵坐标为0,Q′横坐标为0,
∵0-m=-m,
∴m-4-m=-4,∴点P平移后的对应点的坐标是(-4,0);
综上可知,点P平移后的对应点的坐标是(0,2)或(-4,0).
故答案为:(0,2)或(-4,0).
【点拨】此题主要考查图形的平移及平移特征.在平面直角坐标系中,图形的平移与
图形上某点的平移规律相同.平移中点的变化规律是:横坐标右移加,左移减;纵坐标上
移加,下移减.
类型六、平移的综合题(图形变换)
6.如图,将 水平向右平移得到 , , 两点的距离为1,
, .根据题意完成下列各题:
(1) 和 的数量关系为__________; 和 的位置关系为___________;
(2)求 的度数;
(3) __________.
【答案】(1)AC=DF,AC∥DF;(2)∠1=110°;(3)4.
【分析】(1)根据平移前后对应线段平行且相等直接回答即可;
(2)平移前后对应角相等;
(3)用EC的长加上两个平移的距离即可.
解:(1)AC和DF的关系式为AC=DF,AC∥DF.
故答案为:AC=DF,AC∥DF;
(2)∵三角形ABC水平向右平移得到三角形DEF,
∴AB∥DE,
∵∠A=70°,
∴∠1=110°;
(3)BF=BE+CE+CF=1+2+1=4.
故答案为:4.
【点拨】本题主要考查了平移的性质,正确得出对应角是解题关键.
举一反三:【变式1】如图,在 中, , ,将 沿 方向平移得到 ,
且 , .
(1)求线段 的长;
(2)求四边形 的周长.
【答案】(1)8;(2)31
【分析】(1)根据平移的性质可以得到 ,然后可以算出AD的长;
(2) 根据平移的性质和已知条件得出四边形 的各边边长,即可算出四边形
的周长.
解:(1)∵ 沿 方向平移得到 ,
∴ .
∵ , ,
∴ .
∴ .
(2)∵ 沿 方向平移得到 ,
∴ ,
.
∴四边形 的周长 .
【点拨】本题考查平移的性质和应用,熟练把握平移性质并算出平移距离是解题关键.
【变式2】平面直角坐标系中,已知A(﹣1,5),B(﹣3,1),C(1,0).
(1)求△ABC的面积;(提示:三角形ABC的面积可以看作一个长方形的面积减去
一些小三角形的面积)
(2)在x轴上找一点P,使△PAC的面积等于△ABC面积的2倍;
(3)将线段AB沿水平方向以每秒1个单位的速度平移至MN(A对应M、B对应
N),几秒后,△MNO的面积与△ABC面积相等?【答案】(1)9
(2)P( , )或( , )
(3)1或8秒
【分析】(1)由面积和差关系可求解.
(2)先求出AC解析式,可求点E坐标,由三角形面积公式可求解.
(3)由面积和差关系可求解.
解:(1)由题意做出辅助线可得:
∴
(2)由题意可得:∴
∴
∴P( , )或( ,﹣ )
(3)设 秒后,△MNO的面积与△ABC面积相等,
∴
若向左移动,则M(-1-t,5),N(-3-t,1)
∴
解得
若向右移动,则M(-1+t,5),N(-3+t,1)(t>3)
∴
解得
答:1秒或8秒后,△MNO的面积与△ABC面积相等.
【点拨】本题主要考查了坐标的平移和三角形面积的应用,运用等量代换,三角形的
面积建立等式是解题的关键.