文档内容
23.2&23.3中心对称 图案设计
【考点归纳】
【知识梳理】
知识点一.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(简称中心).
技巧:轴对称与中心对称的区别
轴对称:两个图形关于一条直线对称,沿该直线翻折,两图形重合;关于一条直线对称的两个图形,对应点的
连线被对称轴垂直平分.
中心对称:两个图形关于一点对称,沿该点旋转180°,两个图形重合,关于一点对称的两个图形,对应点的
连线被对称中心平分.知识点二.关于中心对称的图形的性质
(1)关于中心对称的两个图形,对称点所连线段都经过对称中心,而且被对称中心平分;
(2)关于中心对称的两个图形对应线段平行(或在同一条直线上)且相等;
(3)关于中心对称的两个图形是全等图形.
技巧:.确定对称中心的方法
(1)连接任意一对对称点,取这条线段的中点,则该点是对称中心.
(2)连接任意两对对称点,这两条线段的交点即是对称中心.
知识点三.利用尺规作关于中心对称的图形
这类问题应首先明确对称中心的位置,再利用“对应点的连线被对称中心平分”的特性,分别找出原图形中各
个关键点的对应点,最后按原图形中各点的次序,将各对应点连接起来.
知识点四.中点对称图形
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,那么这个图形叫做中心对称图
形,这个点就是对称中心.
知识点四.关于原点对称的点的坐标特征
两个点关于原点对称时,它们的坐标符合相反,即点P(x,y)关于原点的对称点为P′(–x,–y).
知识点五.图案设计
图案的设计与日常生活息息相关,通常是利用基本图形的变换来完成设计工作.图形之间基本变换关系有轴对
称、平移、旋转这三种基本形式,也有很多图形的形成是经过 n次变换复合而成的,其复合形式灵活多样,我
们可以根据各自的审美情趣,创造出各种各样的图案.
技巧:利用基本图案进行组合设计
几个基本图案组合在一起,可能形成一个复合型图案,我们还可以进行多次变换,设计出较大型美丽图案.
【题型探究】
题型一:中心对称的判断
【例1】.(25-26九年级上·福建福州·阶段练习)下列各组图形中, 和 成中心对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查两个图形成中心对称,成中心对称 是指把一个图形绕着某一点旋转,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,这两个图形的对应点叫做关于中
心的对称点;熟练掌握相关概念是解题的关键.
【详解】解:由题意, 和 成中心对称,如图所示:故选:D.
【变式1】.(2025·山东威海·一模)如图,在正方形网格中,两个阴影部分的三角形关于点O成中心对称的是(
)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了中心对称,根据中心对称的定义逐项分析即可得解,熟练掌握中心对称的定义是解此题的关
键.
【详解】解:A、绕点 旋转 后,能够与原图形重合,故成中心对称,符合题意;
B、绕点 旋转 后,不能够与原图形重合,故不成中心对称,不符合题意;
C、绕点 旋转 后,不能够与原图形重合,故不成中心对称,不符合题意;
D、绕点 旋转 后,不能够与原图形重合,故不成中心对称,不符合题意;
故选:A.
【变式2】.(24-25九年级上·福建厦门·期末)如图,四边形 是正方形, , , , 分别为各边的中
点, 与 交于点 ,下列三角形中,与 成中心对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了中心对称,根据正方形的性质和中心对称的定义即可得出答案.
【详解】解:∵ 绕点O旋转 后与 重合,
∴与 成中心对称的是 .
故选:A.
题型二:画中心对称图形
【例2】.(25-26九年级上·北京海淀·期中)已知,如图四边形 与点 .
求作:四边形 ,使得四边形 与四边形 关于点 成中心对称图形.【答案】详见解析
【分析】本题考查作图 中心对称,解题的关键是掌握中心对称的性质.根据中心对称变换的性质分别作出
的对应点 ,顺次连接即可.
【详解】解:如图,四边形 即为所求.
【变式1】.(25-26九年级上·内蒙古呼和浩特)如图,在平面直角坐标系中,已知 三个顶点的坐标分别为
、 、 .
(1)画 关于原点成中心对称的 ;
(2)求 的面积;
(3)若点 在第二象限,且以点 、 、 、 为顶点的四边形是平行四边形,则 的坐标为_____.
【答案】(1)见解析(2)
(3) ,
【分析】(1)分别作点 、 、 关于原点成中心对称的点 、 、 ,并依次连接即可;
(2)利用分割法求三角形面积即可;
(3)根据平行四边形的性质,利用平移法即可解决问题;
本题考查作图旋转变换,平移变换,平行四边形的性质,熟练掌握平移或旋转前后点的坐标的变化关系是解题的
关键.
【详解】(1)解:如图,
(2)
(3)①四边形 是平行四边形时, , ,
根据平移的性质把 向左移3个单位,再向上移1个单位,就可得到 .
因此将 向左移3个单位,再向上移1个单位,即可得到 .
②四边形 是平行四边形时, , ,
根据平移的性质把 向左移2个单位,再向上移3个单位,就可得到 .
因此将 向左移2个单位,再向上移3个单位,就可得到 .
③四边形 是平行四边形时, , ,
根据平移的性质把 向右移2个单位,再向下移3个单位,就可得到 .因此将 向右移2个单位,再向下移3个单位,即可得到 ,此时 在 轴上,不符合题意,舍去.
综上,满足条件的 点的坐标为 , .
故答案为 , .
【变式2】.(25-26九年级上·广东·期中)在平面直角坐标系中, 的三个顶点坐标分别为 , ,
.
(1)画出 关于原点 O 成中心对称的 ;
(2)画出将 绕点 O 顺时针旋转 后得到的 ,并写出点 的坐标.
【答案】(1)画图见解析
(2)画图见解析,
【分析】本题考查的是画中心对称图形,画旋转图形.
(1)分别确定 关于原点 O 对称的 ,再顺次连接即可.
(2)分别确定 绕点 O 顺时针旋转 后得到的对称点 ,再顺次连接,再根据 的位置可得其坐
标.
【详解】(1)解:如图, 即为所求.(2)解:如图, 即为所求,
∴ .
题型三、中心对称的性质求解
【例3】.(24-25八年级下·吉林长春·期末)如图,在 中, ,对角线 ,且 ,点P
是边 上的一点(点P不与点B重合),作点A关于点P的对称点M,作点B关于点P的对称点N,连结
,
(1) 的面积为______.
(2)求证:四边形 是平行四边形.
(3)当四边形 为菱形时,求线段 的长.
(4)当四边形 为矩形时,连结 , 的面积为______.
【答案】(1) ;
(2)证明见解析;
(3) ;(4) .
【分析】(1)根据勾股定理求出 的长度,再根据平行四边形面积公式即可求解;
(2)根据对称的性质得到 , ,即可得出结论;
(3)由菱形的性质得到 ,再根据三角形面积公式即可求解;
(4)当四边形 为矩形时,点 与点 重合,此时点 在一条直线上, D为直角三角形,根
据矩形和平行四边形的性质求出 和 的长度,再利用三角形面积公式计算面积.
【详解】(1)解: , ,
,
的面积 ,
故答案为: ;
(2)证明:∵点 ,点 关于点 的对称,
,
∵点 ,点 关于点 的对称,
,
∴四边形 是平行四边形;
(3)解:∵四边形 为菱形,
, ,
在 中,
,
,
,
;
(4)解:当四边形 为矩形时,点 与点 重合,如图:∴点 在一条直线上,
为直角三角形,
∵四边形 为矩形,
, ,
∵四边形 为平行四边形,
,
,
的面积 ,
故答案为: .
【变式1】.(25-26九年级上·陕西西安·自主招生)如图,四边形 为菱形,对角线交于点E, 与
关于B点中心对称,已知 ,则 的长为 .
【答案】13
【分析】本题主要考查了菱形的性质,中心对称图形的性质,勾股定理.根据菱形的性质,可得
,再结合中心对称图形的性质,可得 的长,然后根据勾股定理
解答即可.
【详解】解:∵四边形 为菱形, ,
∴ ,
∴ ,
∵ 与 关于B点中心对称,∴ , ,
∴ ,
∴ .
故答案为:13
【变式2】.(2024·江苏南京·中考真题)如图,在 中, , 是 上一点, 和
关于点 对称,连接 .
(1)求证:四边形 是平行四边形;
(2)已知 ,求四边形 是菱形时 的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查中心对称,平行四边形的判定和性质,菱形的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知
识解决问题.
(1)由中心对称的性质证明 , 即可证明;
(2)利用勾股定理求出 ,再利用面积法求出 ,利用勾股定理求 即可.
【详解】(1)证明:∵ 和 关于点 对称,
, ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形;
(2)解:连接 ,∵ 和 关于点 对称,四边形 是平行四边形;
∴ 三点共线,
∵ ,
∴ ,
∵四边形 是菱形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
题型四、判断中心对称图形
【例4】.(25-26九年级上·全国·期中)窗花是贴在窗子或窗户上的剪纸,是中国古老的传统民间艺术之一.下
列窗花作品既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了轴对称图形和中心对称图形的识别.熟知二者的定义是解题的关键.
根据轴对称图形和中心对称图形的定义进行逐一判断即可:如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分
能够互相重合,这个图形就叫轴对称图形;把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形
重合,那么这个图形叫中心对称图形,这个点就是它的对称中心.
【详解】解:A.既是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意;
B.既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;
D.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:A.
【变式1】.(25-26九年级上·四川成都·阶段练习)下列图形既是轴对称图形,也是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称图形的识别,中心对称图形的识别,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
根据轴对称图形的意义,中心对称图形的意义,对四个图形逐一分析,再作判断.
【详解】
解: 不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故A不符合;
不是轴对称图形,是中心对称图形,故B不符合;
既是轴对称图形,也是中心对称图形,故C符合;
不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故D不符合,
故选:C.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)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】本题考查了轴对称图形和中心对称图形,根据中心对称图形的定义(在平面内,把一个图形绕某点旋转
,如果旋转后的图形与另一个图形重合,那么这两个图形互为中心对称图形)和轴对称图形的定义(如果一
个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形叫做轴对称图形)逐项判断即可得.
【详解】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B.既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
C.不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
故选:B.题型五、中心对称图形的对称中心
【例五】.(24-25九年级上·天津静海·期中)如图,在平面直角坐标系中,若 与 关于点E成中心
对称,则对称中心点E的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了中心对称的性质:中心对称图形的对应点的连线段被对称中心所平分;根据此性质,对应点
的中点即为点E,利用中点坐标公式即可求解.
【详解】解:由图知, ,其中点坐标为 ,
即点E的坐标为 ;
故选:A.
【变式1】.(2023·北京大兴·一模)如图,在正方形网格中, , , , , , , , , , 是网
格线交点,若 与 中心对称,则其对称中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】A
【分析】本题考查了中心对称,根据A、D两点到M的距离相等且三点在一条直线上,B、E两点到M都是 的
网格且三点在一条直线上,C、F两点到M都是 的网格且三点在一条直线上,可得对称中心是点M.
【详解】解:如图,相交于点M,
∴点M是 与 对称中心,
故选:A.
【变式2】.(23-24九年级上·山东青岛·期末)如图, 在平面直角坐标系中, 若 与 关于E点成中
心对称, 则对称中心E点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了中心对称图形的性质,勾股定理,根据中心对称图形对应点连线的中点即为对称中心所
在的位置,得到点E即为 的中点,根据两点中点坐标公式即可得到答案.
【详解】解:∵中心对称图形对应点连线的中点即为对称中心所在的位置,
∴点E即为 的中点,
∵ ,
∴ ,
故选A
题型六:中心对称图形的规律问题
【例6】.(2025·广东广州·一模)如图,在平面直角坐标系 中,点 , , , , , , ……都是平
行四边形的顶点,点 , , ……在 轴正半轴上, , , , , ,, ……,平行四边形按照此规律依次排列,则第6个平行四边形的对称中心的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是点的坐标变化规律,中心对称和平行四边形的性质,熟练掌握上述知识点是解题的关键.
根据题意,先求出前几个点的坐标,即可找出规律:第 个平行四边形的对称中心坐标为 ,即可
求解.
【详解】解:如图所示,作 轴于点 ,
, ,
,
,
, 重合,
,
则 的中点即为第1个平行四边形的对称中点,其坐标为 ;
同理可得: , , ,
则 的中点即为第2个平行四边形的对称中点,其坐标为 ;
同理可得:第3个平行四边形的对称中心的坐标是 ;
同理可得:第 个平行四边形的对称中心的坐标是 ;
第6个平行四边形的对称中心的坐标是 ,即 , , ,故选:D.
【变式1】.(2025·河南周口·一模)如图,正方形 是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的“赵
爽弦图”.以顶点 为原点、 边所在直线为 轴建立平面直角坐标系,已知点 ,将正方形 绕点
顺时针旋转,每次旋转 ,则第 次旋转结束后,点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设点 的坐标为 ,则 ,因为 是直角三角形,根据勾股定理可得
,解方程求出 的值,即可求出正方形的边长,从而可得点 的坐标,根据旋转的性
质可知正方形 绕点 顺时针旋转 次,到达的位置与点 的位置关于原点中心对称,根据中心对称的性质
即可得到第 次旋转结束后,点 的坐标.
【详解】解:设点 的坐标为 ,则 ,
点 的坐标为 ,
, ,
是直角三角形,
,
,
解得: ,
正方形 的边长为 ,点 的坐标是 ,
正方形 绕点 顺时针旋转,每次旋转 ,
又 ,
正方形 绕点 顺时针旋转 次回到出发点,
,
正方形 绕点 顺时针旋转 次,到达的位置与点 的位置关于原点中心对称,
将正方形 绕点 顺时针旋转,每次旋转 ,则第 次旋转结束后点 的坐标为
故选:D.
【点睛】本题考查了正方形的性质、中心对称图形的性质、旋转的性质、勾股定理,解决本题的关键是利用勾股
定理求出点 的坐标,再根据旋转的性质和中心对称的性质求出旋转 次后点 到达的位置的坐标.
【变式2】.(23-24九年级上·山东德州·期中)如图,在平面直角坐标系中,点 , , 的坐标分别为 ,
, .一个电动玩具从原点 出发,第一次跳跃到点 ,使得点 与点 关于点 成中心对称;第二次
跳跃到点 ,使得点 与点 关于点 成中心对称;第三次跳跃到点 ,使得点 与点 关于点 成中心对称;
第四次跳跃到点 ,使得点 与点 关于点 成中心对称;….电动玩具照此规律跳下去,则点 的坐标是
( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了中心对称及点的坐标的规律.根据题意,先求出前几次跳跃后 、 、 、 、 、 、
的坐标,可得出规律,继而可求点 的坐标.【详解】解:由题意得:点 、 、 、 、 、 、 ,
∴点P的坐标的变化规律是6次一个循环,
∵ ,
∴点 的坐标是 .
故选:B.
题型七、关于原点对称的点的坐标问题
【例7】.(25-26九年级上·福建福州·阶段练习)在平面直角坐标系中,点 关于坐标原点的对称点 的坐
标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了关于原点的对称的点的坐标,掌握关于原点对称的性质是解决本题的关键.
根据关于原点的对称点,横、纵坐标都变成相反数求解即可.
【详解】解:∵点 关于坐标原点的对称点是点 ,
∴点 的坐标为 ,
故选A.
【变式1】.(25-26九年级上·西藏日喀则·期中)已知点 与 是关于原点的对称点,则 的值
是( )
A.8 B. C. D.11
【答案】C
【分析】本题考查了关于原点对称的点的坐标特征,解题的关键是掌握关于原点对称的点的横、纵坐标都互为相
反数.
根据关于原点对称的点的坐标特征,分别求出 和 的值,再计算 .
【详解】解:因为关于原点对称的点的横、纵坐标都互为相反数,点 与 关于原点对称,所以 ,
.
则 .
故选:C.
【变式2】.(25-26九年级上·重庆忠县·阶段练习)已知点 和 关于原点对称,则 的值为( )
A.1 B. C. D.2025
【答案】B
【分析】本题考查坐标与中心对称,根据关于原点对称的点的横纵坐标均为相反数,进而求出 的值,再根据有
理数的乘方法则进行计算即可.
【详解】解:由题意 ,
∴ ,
∴ ;
故选B.
题型八、图案设计
【例8】.(25-26九年级上·全国)如图,在下列四种图形变换中,该图案不包含的变换是( )
A.旋转 B.轴对称 C.轴对称和旋转 D.平移
【答案】D
【分析】本题主要考查了几何变换的类型,熟知旋转、轴对称、平移的定义和性质是解题的关键.
观察时紧扣图形变换特点,认真判断即可.
【详解】解:平移是沿直线移动一定距离得到新图形,
旋转是绕某个点旋转一定角度得到新图形,
轴对称是沿某条直线翻折得到新图形.
观察图形结合上述知识可知,该图案不包含的变换是平移.
故选:D
【变式1】.(25-26九年级上·全国)下列基本图形中,经过平移、旋转或轴对称变换后,不能得到如图所示的图
案的是( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了平移、旋转和轴对称变换作图的知识,掌握各种图形变换是解题的关键.
根据平移、旋转和轴对称变换的定义和性质,逐一分析每个选项即可.
【详解】解:A、经过平移即可得出原图;
B、经过一次平移,再绕顶点顺时针旋转 ,逆时针旋转 即可得出原图案;
C、经过平移、旋转或轴对称变换后,都不能得到原图形;
D、绕顶点旋转 即可得出该图案.
故选:C
【变式2】.(2025·江苏淮安·一模)如图,双鱼图案是中心对称图形,其中一条“鱼”经过怎样的变换可以与另
一条“鱼”重合?下列结论:①1次旋转;②2次平移;③2次轴对称.其中所有正确结论的序号为( )
A.①③ B.①② C.②③ D.①②③
【答案】A
【分析】本题考查了图形的变换,掌握旋转、平移、轴对称的性质是关键.
根据图形变换,数形结合分析即可判定.
【详解】解:根据题意,其中一条“鱼”经过1次旋转可以与另一条“鱼”重合,或者其中一条“鱼”沿着对称
轴 折叠,再沿着对称轴 折叠可以与另一条“鱼”重合,
∴经过①③的变换即可,故选:A .
题型九:中心对称综合问题
【例9】.(25-26九年级上·重庆)如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,在方格纸中建立如图
所示的平面直角坐标系, 的顶点都在格点上.
(1)画出将 绕原点顺时针旋转 得到的 .
(2)画出 关于原点成中心对称的 ,并直接写出点 的坐标.
(3)在直角坐标系坐标轴上是否存在点P,使得以 , ,P三点为顶点的三角形是等腰三角形,若存在直接写出
所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3) 或 或 或 或 或 或
或 或 .
【详解】(1)解:如图, 为所求;(2)解:如图, 为所求,
的坐标为 ;
(3)解:由(2)图可得 , .
.
当点 在 轴上时,设 ,
若 ,则 ,
解得 ,即 .
若 ,则 ,
解得 .即 或 .
若 ,则 ,
两边平方得 ,
即 ,解得 或 ,即 或 .当点 在 轴上时,设 :
若 ,则 ,
解得 ,即 .
若 ,则 ,
解得 或 ,即 或 .
若 ,则 ,
解得 .即 或 .
综上,点P的坐标为 或 或 或 或 或 或
或 或 .
【变式1】.(24-25八年级下·陕西西安·阶段练习)如图, 三个顶点的坐标分别为 , ,
.
(1)请你画出 向左平移5个单位长度后得到的 ;
(2)请你画出 关于原点对称的 ;
(3)在x轴上求作一点P,使 的周长最小,此时点P的坐标为______.
【详解】(1)解:如图, 即为所求.(2)解:如图, 即为所求.
(3)解:作点 关于 轴的对称点 ,连接 ,交 轴于点 ,连接 ,
此时 ,为最小值,
∴ 最小,
即 的周长最小,
则点 即为所求.
由图可知,点 的坐标为 .
故答案为: .
【变式2】.(22-23九年级上·全国·期中)如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,在方格纸中建
立如图所示的平面直角坐标系, 的顶点都在格点上.
(1) 的面积为 ;
(2)将 向右平移6个单位长度得到 ,请画出 ;
(3)画出 关于点O的中心对称图形 ;
(4)若将 绕某一点旋转可得到 ,旋转中心的坐标为 .【详解】(1)解: ,
∴ 的面积为 ,
故答案为: ;
(2)解:如图, 即为所求;
(3)解:如图, 即为所求;
(4)解:根据图形可知:对应点的连线交于点 ∴旋转中心的坐标为:
故答案为: .
【高分演练】
一、单选题
1.(2025·广东韶关·模拟预测)已知点M 与点N 关于原点对称,则 的值为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了关于原点对称点的坐标,正确掌握关于原点对称点的性质是解题关键.利用两个点关于原点
对称时,它们的坐标符号相反,即点P 关于原点O的对称点是 ,进而求出即可.
【详解】解:∵点M 与点N 关于原点对称,
∴ , ,故 .
故选:C.
2.(25-26九年级上·云南昆明·阶段练习)下列四幅图案在设计中用到旋转变换方式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了旋转变换,熟练掌握旋转变换的特点是解题的关键.
根据图形变换的特点,对选项逐个分析判断即可.
【详解】解:A、变换方式是平移,不符合题意;
B、变换方式是旋转,符合题意;
C、变换方式是轴对称,不符合题意,
D、变换方式不是旋转,不符合题意.
故选:B.
3.(23-24九年级上·广西梧州·期末)下列图形中既是能利用轴对称,又能利用旋转得到的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了轴对称图形与旋转对称图形的识别,掌握这两个概念是解题的关键;根据轴对称图形与旋转
对称图形的概念判断即可.
【详解】解:A、只能利用轴对称得到图形,不能利用旋转得到图形,故不符合题意;
B、不能利用轴对称得到图形,只能利用旋转得到图形,故不符合题意;
C、不能利用轴对称得到图形,能利用旋转得到图形,故不符合题意;
D、能利用轴对称得到图形,又能利用旋转得到图形,故符合题意;
故选:D.
4.(24-25九年级上·安徽淮北·自主招生)能用来证明勾股定理的“赵爽弦图”曾作为2002年在我国举行的第24
届国际数学家大会的会徽图案.下列关于“赵爽弦图”说法正确的是( )A.是轴对称图形 B.是中心对称图形
C.既是轴对称图形又是中心对称图形 D.既不是轴对称图形也不是中心对称图形
【答案】B
【分析】本题考查了中心对称图形与轴对称图形,如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相
重合,这个图形就叫做轴对称图形;把一个图形绕着某一个点旋转 ,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,这个点就是它的对称中心.掌握中心对称图形与轴对称图形的定义是解题
的关键.
根据轴对称图形和中心对称图形的定义判断即可.
【详解】
解: 是中心对称图形,但不是轴对称图形.
故选:B
5.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,已知 和 关于点O成中心对称,则下列结论错误的是(
)
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了中心对称的性质,解题的关键是掌握中心对称的性质.
根据中心对称的性质进行求解即可.
【详解】解:∵ 和 关于点O成中心对称,
∴ ,
∴ ,故选项A,C正确,
根据对顶角相等得 ,
故选项B正确.
故选:D.
6.(25-26九年级上·河南濮阳·阶段练习)若点 和点 关于原点对称,则 的值为
( )
A.1 B. C.8 D.
【答案】A
【分析】本题考查了关于原点对称的点的特征,求代数式的值,熟练掌握关于原点对称的点横、纵坐标都互为相
反数是解题的关键.根据关于原点对称的点的特征,分别列出关于 的方程,求出 的值即可求解.
【详解】解:∵点 和点 关于原点对称,
∴ , ,
解得 , ,
∴ .
故选:A.
7.(24-25九年级上·贵州遵义·阶段练习)如图, 与 关于点 成中心对称,已知 , ,
,则 ( )
A.5 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了中心对称的性质,勾股定理等.根据 与 关于点O成中心对称,推出
, ,得到 ,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:∵ 与 关于点O成中心对称,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,∴ .
故选:D.
8.(23-24八年级上·江苏盐城·期末)如图,正方形 和正方形 的对称中心都是点O,其边长分别是4
和3,则图中阴影部分的面积是( )
A.2 B.1.75 C.1.5 D.1.25
【答案】B
【分析】本题考查了中心对称,正方形的性质,掌握关于中心对称图形的性质是解题的关键.连接 ,根据
中心对称的定义可知,阴影的面积等于两个正方形面积差的四分之一.
【详解】解:连接 , ,
∵正方形 的边长为4和正方形 的边长为3,
∴正方形 的面积为16,正方形 的面积为9,
∵正方形 和正方形 的对称中心都是点 ,
∴ .
故选B.
9.(22-23九年级上·四川广安·期中)如图所示, 与 关于点 成中心对称,则下列结论成立的是
( )①点 与点 关于点 对称;② ;③ ;④ .
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】A
【分析】本题考查了中心对称的性质,掌握中心对称的性质是解题的关键.由中心对称的性质可得
,点 与点 关于点 对称, ,即可求解.
【详解】解: 与 关于点 成中心对称,
,点 与点 关于点 对称, ,
①②③正确,④错误,
故选:A
10.(23-24九年级上·广西玉林·期中)在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系叫做极坐标系.如图,在平面
上取定一点 称为极点:从点 出发引一条射线 称为极轴;线段 的长度称为极径.点 的极坐标就可以用
线段 的长度以及从 转动到 的角度(规定逆时针方向转动角度为正)来确定,如 或
或 ,则点 关于点 成中心对称的点 的极坐标表示不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了中心对称的性质,根据中心对称的性质解答即可,解题的关键是熟练掌握中心对称的性质.
【详解】解: 或 或 ,
点 关于点 成中心对称的点 的极坐标表示为: 或 或 ,
故选:B.
11.(23-24九年级上·吉林·期中)如图, 是等腰三角形 的底边的中线, , , 与
关于点C成中心对称,连接 ,则 的长是( )A.4 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形的性质以及中心对称,掌握等腰三角形“三线合一”的性质是解答本题的关键.
根据等腰三角形的性质得出 , ,根据中心对称的性质得出 , ,然后利用勾股
定理求解即可.
【详解】解:∵ 是等腰三角形 的底边的中线, ,
∴ , ,
∵ 与 关于点C中心对称, ,
∴ , , ,
∴ ,
∴ .
故选:D.
二、填空题
12.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图所示的是某公司商品标志图案,有下列说法:①图案是按轴对称设计
的;②图案是按旋转设计的;③图案的外层“S”是按旋转设计的;④图案的内层“A”是按轴对称设计的.其中正
确的是 (填序号).
【答案】③④
【分析】此题主要考查了轴对称图形的性质以及旋转图形的性质,熟练掌握相关性质是解题的关键.
利用轴对称图形的性质以及旋转的性质分别分析得出答案即可.
【详解】根据图形的特殊性可以得出,内层图案是按轴对称设计的,外层图案是按旋转设计的,说法①②错误,
说法③④正确.
故答案为:③④.
13.(25-26九年级上·陕西·期中)如图为某桥梁模型的示意图,其中 与 关于点 成中心对称,点 、
分别是 、 的中点,横梁 的长度为 ,则模型中的主承重钢梁 的长是 .【答案】
【分析】本题考查了中心对称以及三角形的中位线定理,掌握三角形的中位线定理是解答本题的关键.根据三角
形的中位线定理可得 ,再根据中心对称的性质可得 ,即可得解.
【详解】解: 点 、 分别是 、 的中点,
是 的中位线,
,
与 关于点 成中心对称,
.
故答案为: .
14.(25-26九年级上·四川·阶段练习)已知点 和 关于原点对称,则 的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了直角坐标系中点关于原点对称,解决本题的关键是熟练掌握点关于原点对称的性质.
根据点关于原点对称,则对应坐标互为相反数,再由乘方运算计算即可.
【详解】解: 点 和 关于原点对称,
, ,
, ,
.
故答案为: .
15.(25-26九年级上·河北唐山·期末)如图是由边长为 的小正方形组成的 网格,点 , , , , ,
, 均在格点上,下列结论: 点 与点 关于点 中心对称; 连接 , , ,则 平分
; 连接 ,则点 , 到线段 的距离相等.其中正确结论的序号是 .
【答案】①②③
【分析】本题考查中心对称图形,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,正方形的判定和性质.解题的关键是根据描述,正确地画图,熟练掌握相关知识点.根据描述,作图,逐一进行判断即可;
【详解】解:①如图:
点 与点 关于点 中心对称;故①正确;
②如图:
由图可知: ,
∴ 为等腰三角形,
∵ ,
∴ 是线段 的垂直平分线,
∴ 经过 的中点,
∴ 平分 ,故②正确;
③如图, 点到 的距离为 , 点到 的距离为 ,
∴ ,
∴点 , 到线段 的距离相等,故③正确;
综上,正确的有①②③;
故答案为:①②③.
16.(24-25八年级下·甘肃白银·期末)如图,直线 , 垂直相交于点 ,曲线 关于点 成中心对称,点 的
对称点是点 , 于点 , 于点 .若 , ,则阴影部分的面积之和为 。【答案】
【分析】此题考查了中心对称,关键是中心对称性质的熟练掌握.过点 作 于点 ,过点 作 于
点 ,证明四边形 是矩形,则 ,同理可知,四边形 是矩形,则 ,由中心对
称,得到 , ,图形①与图形②面积相等,即可得到答案.
【详解】解:如图,过点 作 于点 ,过点 作 于点 ,
∵ 于点 .
∴ ,
∴四边形 是矩形,
∴ ,
同理可知,四边形 是矩形,
∴ ,
∵曲线 关于点 成中心对称,点 的对称点是点 ,,
∴ , ,图形①与图形②面积相等,
∴阴影部分的面积之和=长方形 的面积 .
故答案为: .
17.(24-25九年级上·上海虹口·阶段练习)如果两个二次函数 与 的图象的形
状相同,开口方向相反,并且顶点关于原点对称,那么我们称这两个二次函数互为梦函数,则二次函数
的梦函数解析式为 .
【答案】
【分析】本题考查了新定义,二次函数的图象性质,关于原点对称的点的特征,先得出 的顶点坐标为 ,再结合关于原点对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数,进行分析,即可作答.
【详解】解:∵ ,
∴这个二次函数的顶点坐标为 ,
则 关于原点对称的点为
∴二次函数 的梦函数解析式为 ,
故答案为:
三、解答题
18.(2018·辽宁抚顺·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中, 的三个顶点分别是
.
(1)将 以点 为旋转中心顺时针旋转 ,画出旋转后对应的 ;
(2)画出 关于点 的中心对称图形 ;
(3)在 轴上有一点 ,使得 的值最小,请直接写出点 的坐标.
【答案】(1)作图见详解
(2)作图见详解
(3)
【分析】(1)根据旋转的性质,将 三个顶点以点 为旋转中心顺时针旋转 ,连接旋转后的三个点作图即可画出旋转后对应的 ;
(2)根据旋转的性质,将 三个顶点以点 为旋转中心顺时针旋转 ,连接旋转后的三个点作图即可画出
旋转后对应的 ;
(3)取点 关于 轴的对称点 ,连接 交 轴于点 ,由动点最值问题-将军饮马模型可得,点 即为所求,
从而得出答案.
【详解】(1)解:如图所示:
即为所求;
(2)解:如图所示:
即为所求;
(3)解:取点 关于 轴的对称点 ,连接 ,连接 交 轴于点 ,连接 ,如图所示:由对称性可知, ,则 ,
即当点 三点共线时, 值最小,为线段 ,
∴点 的坐标为 .
【点睛】本题考查作图﹣旋转变换、作图-中心对称、轴对称﹣最短路线问题、动点最值问题-将军饮马模型、三角
形三边关系等知识,熟练掌握旋转的性质、轴对称的性质、将军饮马模型解法是解答本题的关键.
19.(23-24八年级上·甘肃兰州·期末)如图,在直角坐标系中,每个小方格都是边长为1的正方形, 的顶
点均在格点上.
(1)将 向右平移4个单位长度得到 ,画出 ,点 的坐标是_____;
(2)画出将 关于点 的中心对称图形 ,点 的坐标是_____;
(3)我们发现点 、 关于某点中心对称;对称中心的坐标是_____.
【答案】(1)作图见解析,
(2)作图见解析,(3)
【分析】(1)根据平移的性质作图,即可得出答案.
(2)根据中心对称的性质作图,即可得出答案.
(3)连接 ,取线段 的中点 ,则点 、 关于点 中心对称,即可得出答案.
本题考查作图 旋转变换、作图 平移变换,熟练掌握平移的性质、中心对称的性质是解答本题的关键.
【详解】(1)解:如图, 即为所求.
由图可得,点 的坐标是 .
故答案为: .
(2)解:如图, 即为所求.
由图可得,点 的坐标是 .
故答案为: .
(3)解:连接 ,取线段 的中点 ,
则点 、 关于点 中心对称,
对称中心的坐标是 .
故答案为: .
20.(25-26九年级上·广东深圳·开学考试)如图,在平面直角坐标系中, 顶点的坐标分别是 ,, .
(1)把 向右平移4个单位长度后得到对应的 ,请画出平移后的 ;
(2)把 绕原点O旋转 后得到对应的 ,请画出旋转后的 ;
(3)观察图形可知, 与 关于点________中心对称.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了平移(作图), 画旋转图形,画已知图形关于某点对称的图形,解题关键是掌握上述知识点并
能运用求解.
(1)把 向右平移4个单位长度得到 ;
(2)分别找出 关于原点的对称点,得到 ;
(3)分别连结 与 , 与 , 与 ,它们都相交于同一点 ,由此可得出结论.
【详解】(1)解:如图, 即为所求;(2)如图, 即为所求;
(3)观察图形可知, 与 关于点 中心对称,
故答案为: .
21.(25-26九年级上·河南信阳·阶段练习)在边长为1个单位长度的正方形网格中建立如图所示的平面直角坐标
系, 的顶点都在格点上,请解答下列问题:
(1)作出 向左平移4个单位长度后得到的 ,并写出点 的坐标;
(2)作出 关于原点 对称的 ,并写出点 的坐标; 可看作 以点(____________,____________)为旋转中心,旋转____________ 得到的.
(3)已知 关于直线 对称的 的顶点 的坐标为 ,请直接写出直线 的函数解析式.
【详解】(1)解:如图 即为所求,
此时, ;
(2)解:如图, 即为所求,
此时, ,
可看作 以点 为旋转中心,旋转 得到的,
故答案为: , ,180;
(3)解:如图所示,因为A的坐标为 , 的坐标为 ,则线段 的中点坐标为 ,
所以直线必过点 ,且直线 垂直平分线段 ,
∵ 可以看作 的正方形的对角线,
∴直线 经过点 ,假设直线 的解析式为 ,
将 , 代入得, 解得
所以直线 的解析式为 .
22.(24-25九年级上·浙江台州·期末)如图,在平面直角坐标系中, 三个顶点的坐标分别是点 ,
, .
(1)请画出将 绕点 旋转180°得到的 ,并写出点 的坐标;(2)将 沿着某个方向平移一定的距离后得到 ,已知点 的对应点 的坐标为 ,此时 与
恰好关于某一点成中心对称,则这个对称中心的坐标为___________.
【答案】(1)画图见解析, 的坐标
(2)
【分析】本题考查坐标与图形的旋转和平移,对称中心.
(1)根据旋转的性质得出点的对应点 , , ,连线即可;
(2)根据已知可得对应点的中点坐标,即为对称中心的坐标.
【详解】(1)解:作点 关于点 的对称点 ,作点 关于点 的对称点 ,点 与点 重合,连接 , ,
,即可得 , ,
如图, 为所求,点 的坐标为
(2)解:∵点 的对应点 的坐标为 , , ,
∴将 向下平移 个单位长度得到 ,
设 与 恰好关于点 成中心对称,则点 为 的中点,
∵ , ,∴ , ,
∴ ,
∴这个对称中心的坐标为 .
故答案为: .
23.(25-26九年级上·北京·阶段练习)对于平面直角坐标系 内的点P和图形M,给出如下定义:如果点P绕
原点O顺时针旋转 得到点 ,点 落在图形M上,那么称点P是图形M关于原点O的“伴随点”,已知点
.
(1)在点 , , 中,点________是线段 关于原点O的“伴随点”;
(2)如果点 是 关于原点O的“伴随点”,直接写出m的取值范围;(3)已知抛物线 ,其关于原点对称的抛物线上存在两个 关于原点O的“伴随点”,直接写出n
的取值范围.
【答案】(1) 和
(2)
(3)
【分析】本题考查旋转的性质,一次函数和二次函数的综合应用,全等三角形的性质和判定,解题的关键是理解
并掌握“伴随点”的定义,利用数形结合的思想进行求解.
(1)根据“伴随点”的定义,画出每个点绕点O旋转后的对应点,进行判断即可;
(2)过点 作 轴于点 ,过点 作 轴于点 ,证明 ,求出 的坐标,再求出点
在线段 上和在线段 上时, 的值,即可得出结论;
(3)根据顶点坐标,写出抛物线的顶点式,进而得到其关于原点对称的抛物线的解析式,将 绕点O逆时针
旋转 得到 ,根据抛物线上存在 关于原点O的“伴随点”,得到当抛物线过点 时n有最大值,
当抛物线过点 时n有最小值,即可得解.
【详解】(1)解:∵ , ,
轴,
如图所示,点 , , 绕点O顺时针旋转 得到的对应点分别为: ,
其中点 ,在线段 上,
∴ 和 是线段 关于原点O的“伴随点”,
故答案为: 和 ;
(2)解: ,在第一象限,
∵点 是 关于原点O的“伴随点”,
∴点 在第二象限,
过点 作 轴于点 ,过点 作 轴于点 ,
则: ,
绕点 顺时针旋转 得到 ,
,
,
,
,
,
,
在第一象限,
,
设直线 的解析式为 ,
则 ,解得 ,
∴ ,当 在 上时,m值最大,即 ,解得: ,
当 在 上时,m值最小,即 ,解得: ,
∴ ;
(3)解:∵抛物线的解析式为 ,
∴其关于原点对称的抛物线解析式为 ,
如图, 绕点O逆时针旋转 得到 ,其中 ,
∵抛物线上存在 关于原点O的“伴随点”,
∴当 过 时,n的值最大,
把 代入得 ,
解得: ,
n的最大值为 ,
当 过 时,n的值最小,
把 代入得 ,
解得: ,
n的最小值为 .
∴ .