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专题 03 旋转(3 知识&8 题型&3 易错&3 方法清单)【清单01】旋转的定义,性质与作图
1. 旋转的概念
把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,叫做图形的旋转,点O叫做旋转中心,转动的角叫做
旋转角(如下图中的∠BOF),如果图形上的点B经过旋转变为点F,那么这两个点叫做对应点.
2. 旋转的性质
旋转的性质:
(1)对应点到旋转中心的距离相等。
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角。
(3)旋转前、后的图形全等。
3. 旋转作图
(1)旋转图形的作法: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。
(2)旋转作图有自己独特的特点,决定图形位置的因素较多,旋转角、旋转方向、旋转中心,其中任一
元素不同,位置就不同,但得到的图形全等.
【清单02】 中心对称(两个图形)
1.概念
把一个图形绕着某一点旋转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;
2.性质
(1)关于中心对称的两个图形是全等形。
(2)关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分。
(3)关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或在同一直线上)且相等。
3.判定如果两个图形的对应点连线都经过某一点,并且被这一点平分,那么这两个图形关于这一点对称。
4.作图步骤:
(1)连接原图形上所有的特殊点和对称中心。
(2)将以上所连线段延长找对称点,使得特殊点与对称中心的距离和对称点与对称中心的距离相等。
(1) 将对称点按原图形的形状顺次连接起来,即可得出关于中心对称的图形
5.中心对称图形(一个图形)
把一个图形绕某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形互相重合,那么这个图形叫
做中心对称图形,这个店就是它的对称中心。
【清单03】 关于原点对称的点的特征
两个点关于原点对称时,它们的坐标的符号相反,即点P(x,y)关于原点的对称点为P’(-x,-y)
【题型一】生活中的旋转现象
【典例1】(23-24九年级上·广西玉林·期中)下列现象属于旋转的是( )A.电梯的上下移动 B.飞机起飞后冲向空中的过程
C.幸运大转盘转动的过程 D.笔直的铁轨上飞驰而过的火车
【答案】C
【分析】本题主要考查旋转,熟练掌握旋转的定义是解题的关键;因此此题可根据旋转的定义“把一
个平面图形绕着平面内某一点转动一个角度”进行求解即可.
【详解】解:A、B、D选项都不符合旋转的定义,而C选项符合旋转的定义,故C选项属于旋转现象;
故选C.
【变式1】(23-24九年级上·湖北荆门·期中)下列运动中,不属于旋转变换的是( )
A.钟摆的运动 B.行驶中的汽车车轮C.方向盘的转动 D.电梯的升降运动
【答案】D
【分析】此题考查了旋转的概念,根据旋转的概念求解即可.旋转是物体围绕一个点或一个轴做圆周
运动.
【详解】解:A.钟摆的运动属于旋转变换,故不符合题意;
B.行驶中的汽车车轮属于旋转变换,故不符合题意;
C.方向盘的转动属于旋转变换,故不符合题意;
D.电梯的升降运动不属于旋转变换,故符合题意.
故选:B.
【变式2】(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)下列现象中不属于旋转的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了判断生活中的旋转现象,熟练掌握旋转的定义是解题的关键:旋转是围绕一点旋
转一定角度的图形变换,因而旋转一定有旋转中心和旋转角,且旋转前后图形能够重合,这是判断旋
转的关键.根据旋转的定义逐项分析判断即可得出答案.
【详解】
A
解:A. 属于旋转现象,故选项 不符合题意;
B
B. 属于旋转现象,故选项 不符合题意;
C
C. 属于旋转现象,故选项 不符合题意;
D
D. 属于平移现象,不属于旋转现象,故选项 符合题意;
故选:D.
【题型二】找旋转中心,旋转角和对应点
【典例2】(24-25九年级上·福建福州·期末)如图,在△ABC中,∠ACB=75°,将△ABC绕点C旋转,
得到△DEC.若点A的对应点D恰好在BC的延长线上,则旋转方向和旋转角可能是( )
A.顺时针,105° B.逆时针,105° C.顺时针,75° D.逆时针,75°
【答案】A【分析】本题考查了图形旋转的定义,平角的定义,正确理解图形旋转的定义是解题的关键.根据图
形旋转的定义及平角的定义,即得答案.
【详解】解:将△ABC绕点C旋转,得到△DEC,且点A的对应点D恰好在BC的延长线上,
∴∠ACD=180°−∠ACB=180°−75°=105°,
∴ 旋转方向为顺时针时,旋转角度为105°;
旋转方向为逆时针时,旋转角度为360°−105°=255°.
故选:A.
【变式1】(2025·辽宁沈阳·三模)在如图所示的方格纸(1格长为1个单位长度)中,△ABC的顶点都在
格点上,将△ABC绕某点按顺时针方向旋转得到△A′B′C′,点A、B、C的对应点分别是点A′、B′、
C′,使各顶点仍在格点上,则其旋转中心是 ,旋转角是 .
【答案】 点O 90°
【分析】连接A A′,BB′,CC′,分别作线段A A′,BB′,CC′的垂直平分线,相交于点O,可知
△ABC绕点O顺时针旋转90°得到△A′B′C′,即可得出答案.
本题考查旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解答本题的关键.
【详解】解:连接A A′,BB′,CC′,分别作线段A A′,BB′,CC′的垂直平分线,相交于点O,
则△ABC绕点O顺时针旋转90°得到△A′B′C′,
∴旋转中心是点O,旋转角是90°.
故答案为:点O;90°.
【变式2】(25-26九年级上·福建福州·开学考试)如图, 在△ABC中,∠ACB=90°, ∠ABC=25°,
将△ABC绕点C顺时针旋转后得到△A′B′C, 使得点A恰好落在边A′B′上,则旋转的角度为
.【答案】50°
【分析】本题主要考查了旋转变换的性质及其应用问题,掌握以上性质是解题的关键.证明CA=C A′,
∠BAC=∠A′ AC=∠C A′ A,求出∠BAC=65°,即可解决问题.
【详解】解:由题意得:CA=C A′,∠BAC=∠C A' A,
∴∠A′ AC=∠C A′ A,
∴∠BAC=∠A′ AC=∠C A′ A,
在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°, ∠ABC=25°,
∴∠BAC=90°−25°=65°,
∴在△A A′C中,∠AC A'=180°−∠CA A'−∠C A' A=180°−65°−65°=50°,
∴∠AC A′是旋转的角度为50°,
故答案为:50°.
【题型三】根据旋转的性质求解
【典例3】(24-25九年级上·广东广州·期末)如图,将△ABC在平面内绕点 A 逆时针旋转40°到
△AED的位置,点 C 与点 D 对应,当CD∥AB时,则∠CAE的度数为( )
A.40° B.35° C.30° D.25°
【答案】C
【分析】本题考查了旋转的性质,平行线的性质,等腰三角形的性质,掌握旋转的性质是本题的关键.
由旋转的性质可得∠CAD=∠EAB=40°,AC=AD,由等腰三角形的性质可得∠ACD=70°,由
平行线的性质可得∠ACD=∠CAB=70°,即可求解.
【详解】解: ∵将△ABC在平面内绕点 A 逆时针旋转40°到△AED的位置,
∴∠CAD=∠EAB=40°,AC=AD,180°−∠CAD
∴∠ACD= =70°,
2
∵CD∥AB,
∴∠ACD=∠CAB=70°,
∴∠CAE=∠CAB−∠EAB=30°.
故选:C.
【变式1】(2025·湖南邵阳·三模)如图,点A的坐标是(−2,3),将△ABO绕点O顺时针旋转90°得到
△A′B′O,点A′的坐标是( )
A.(2,3) B.(3,2) C.(−3,−2) D.(−2,−3)
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,点的坐标特征的运用.由旋转的性质得,△ABO≌△A′B′O,得
到A′B′=AB=3,B′O=BO=2,据此即可得出结论.
【详解】解:由旋转的性质得,△ABO≌△A′B′O,如图,
∴A′B′=AB=3,B′O=BO=2.
∴A′(3,2),
故选:B.
【变式2】(22-23九年级上·全国·期中)如图,△ABC是等边三角形,P点在△ABC外部,Q点在
△ABC内部,若将△APB绕点B顺时针旋转可得到△CQB,则∠PBQ的度数为 度.【答案】60
【分析】首先由△APB绕点B顺时针旋转可得到△CQB,得出∠PBA=∠QBC,再由△ABC是
等边三角形得出∠QBC+∠QBA=60°,通过等量代换可求出∠PBQ的度数.
本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,等量代换,熟练掌握等边三角形的性质,旋转的性质是
解题的关键.
【详解】解:△APB绕点B顺时针旋转可得到△CQB,由旋转性质得:
∠PBA=∠QBC,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∴∠QBC+∠QBA=60°,
∴∠QBA+∠PBA=60°,
∴∠PBQ=60°,
故答案为:60.
【变式3】(25-26九年级上·广东深圳·开学考试)如图,在Rt△ABC中,
∠ACB=90°,∠A=60°,AC=1,将△ABC绕点C按逆时针方向旋转得到△A′B′C,此时点A′
恰好在AB边上,则点B′与点B之间的距离为 .
【答案】❑√3
【分析】连接BB′, 根据Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,得到∠ABC=30°,根据
AC=1,得到BC=❑√3,根据旋转得到,CA=C A′,CB=CB′,∠AC A′=∠BCB′,得到
△AC A′为等边三角形,得到∠AC A′=60°,得到∠BCB′=60°,推出△BCB′为等边三角形,
得到BB′=CB=❑√3.本题主要考查了旋转,含30度角的直角三角形,等边三角形.解决问题的关键是熟练掌握旋转的性质,
含30度角的直角三角形的性质,等边三角形的性质与判定.
【详解】解:连接BB′,如图,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=1,
∴∠ABC=30°,
∴BC=❑√3AC=❑√3,
∵△ABC绕点C按逆时针方向旋转得到△A′B′C,点A′恰好在AB边上,
∴CA=C A′,CB=CB′,∠AC A′=∠BCB′
∴△AC A′为等边三角形,
∴∠AC A′=60°,
∴∠BCB′=60°,
∴△BCB′为等边三角形,
∴BB′=CB=❑√3,即点B′与点B之间的距离为❑√3.
故答案为:❑√3.
【题型四】旋转中规律问题
【典例4】(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,菱形ABCD的对角线交于原点O,A(−2❑√3,2),
B(−1,−❑√3).将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点C的坐标为
( )A.(2,❑√2) B.(−2❑√3,2) C.(−2,−2❑√3) D.(2❑√3,−2)
【答案】C
【分析】首先根据菱形的性质及旋转的规律,可得第2023次旋转结束时,点C在第三象限,过点A作
AE⊥x轴于点E,延长OB到C′点,使OC′=OA,过点C′作C′F⊥x轴于点F,再根据菱形的性质及
全等三角形的判定,即可求得C′点的坐标,据此即可求解.
【详解】解:∵将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转90°,360°÷90°=4,
∴旋转4次后回到原来的位置,
∵2023÷4=505⋯⋯3,
∴第2023次旋转结束时,点C在第三象限,
如图:过点A作AE⊥x轴于点E,延长OB到C′点,使OC′=OA,过点C′作C′F⊥x轴于点F,
∴∠AEO=∠OFC′=90°,
∴∠OAE+∠AOE=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=OC′ ,AC⊥BD,
∴∠C′OF+∠AOE=90°,
∴∠OAE=∠C′OF,
∴△OAE≌△C′OF(AAS),
∴AE=OF,OE=C′F,
∵A(−2❑√3,2),
∴OE=2❑√3,AE=2,
∴OF=2,C′F=2❑√3,
∴C′(−2,−2❑√3),
故第2023次旋转结束时,点C的坐标为(−2,−2❑√3).故选:C.
【点睛】本题考查菱形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,以及坐标与图形的性质,直
角三角形的性质,找出旋转规律是解题关键.
【变式1】(24-25九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,正方形ABCD中,其中A(−5,0),B(0,−2),
将正方形ABCD绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,问503次旋转后点C的坐标为( )
A.(2,3) B.(3,−2) C.(2,−3) D.(−3,−2)
【答案】B
【分析】本题考查了坐标与图形变化-旋转,灵活运用旋转的性质和全等三角形的判定与性质是解决问
题的关键,也考查了正方形的性质和点的坐标变换规律问题解决方法.
过C点作CH⊥y轴于H点,如图,先证明△ABO≌△BCH得到OA=BH=5,OB=CH=2,则
OH=3,所以C(2,3),由于503=4×125+3,则逆时针旋转503次相对于顺时针旋转90°,然后根据
旋转的性质得到503次旋转后点C 的坐标为(3,−2),即可作答.
1
【详解】解:过C点作CH⊥y轴于H点,如图,
∵A(−5,0),B(0,−2),
∴AO=5,OB=2
∵四边形ABCD是正方形
∴AB=BC,∠ABC=90°
∴∠ABO+∠HBC=90°
∵∠AOB=90°∴∠ABO+∠BAO=90°
∴∠ABO=∠HBC
∴△ABO≌△BCH
∴HC=OB=2,HB=AO=5
∴HO=HB−BO=5−2=3
∴C(2,3)
∵将正方形ABCD绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,且旋转503次
∴503÷(360°÷90°)=125…3
∴逆时针旋转503次相对于顺时针旋转90°,
即把OC绕点O顺时针旋转90°,得OC ,过C 作C W⊥x轴,
1 1 1
∴OC =OC,∠C OC=90°
1 1
∵∠1+∠3=90°=∠3+∠2
∴∠1=∠2
∵∠C WO=90°=∠CHB
1
∴△C WO≌△CHO
1
∴WO=HO=3,C W =HC=2
1
∵点C 在第四象限
1
∴点C 的坐标为(3,−2)
1
故选:B
【变式2】(2025·河南南阳·模拟预测)如图,在Rt△OAB中,OB=AB,边OA在x轴上,顶点B的坐
标为(1,1),以AB为边向△OAB的外侧作正方形ABCD,将组成的图形绕点O顺时针旋转,每次旋转
45°,则第98次旋转结束时,点D的坐标为( )
A.(1,−3) B.(−1,3) C.(3,−1) D.(1,3)
【答案】A
【分析】过点B作BH⊥x轴于H,过点D作DT⊥x轴于点T,根据四边形ABCD是正方形以及等腰
直角三角形的性质可得D(3,1),将组成的图形绕点O顺时针旋转,每次旋转45°,每旋转8次回到最初位置,从而得到第98次旋转结束时,相当于将D(3,1)顺时针旋转了90°,作D G⊥y轴于G,通过证
1
明△D
OG≌△(AA˙S),即可得到答案.
1
【详解】解:如图,过点B作BH⊥x轴于H,过点D作DT⊥x轴于点T,
∵ Rt△OAB OB=AB OA (1,1)
, 在 中, ,边 在x轴上,顶点B的坐标为
∴OH=AH=1,
∴OA=2,
∴OB2+AB2=OA2=4,
∴OB=AB=❑√2,
∴∠OAB=45°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=❑√2,∠BAD=90°,
∴∠DAT=180°−∠OAB−∠BAD=45°,
∴△ADT是等腰直角三角形,
∴AD2=AT2+DT2,AT=DT,
∴AT=DT=1,
∴OT=OA+AT=2+1=3,
∴D(3,1),
∵将组成的图形绕点O顺时针旋转,每次旋转45°,
360°
∴每旋转 =8次回到最初位置,
45°
∵98÷8=12…2,
∴第98次旋转结束时,相当于将D(3,1)顺时针旋转了90°,如图所示,,
则D O=DO,∠D OD=90°,
1 1
作D G⊥y轴于G,则∠D GO=∠DTO=90°,
1 1
∵∠D OG+∠D OT=90°,∠+˙∠D OT=90°,
1 1 1
∴∠D OG=∠¿˙,
1
∴△D
OG≌△(AA˙S),
1
∴D G=DT=1,OG=OT=3,
1
∴D (1,−3),
1
∴第98次旋转结束时,点D的坐标为(1,−3),
故选:A.
【点睛】本题考查了正方形的性质、勾股定理、坐标与旋转规律问题、三角形全等的判定与性质,熟
练掌握正方形的性质、旋转的性质、三角形全等的判定与性质,是解题的关键.
【变式3】(24-25八年级下·河南驻马店·阶段练习)如图,在菱形ABCD中,顶点A,B,C,D均在坐标轴
上,且A(0,1),B(−❑√3,0),以AD为边构造等边三角形ADE.将△ADE和菱形ABCD组成的图形
绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,第一次旋转结束时点E的对应点记为E ,第二次旋转结束时记为
1
E ,……,依次类推,则第2025次旋转结束时,点E 的坐标为( )
2 2023A.(2,−❑√3) B.(−2,❑√3) C.(−❑√3,2) D.(−❑√3,−2)
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质,旋转性质,勾股定理,规律型:点的坐标.根据旋转知,每4次旋
转一个循环,而2023=4×506+3,即点E 的坐标与点E 的坐标相同;利用菱形的性质及等边三角
2023 3
形的性质可求得点E的坐标,利用全等三角形的判定与性质可求得E 的坐标从而求得结果.
1
【详解】解:如图,连接OE,过E 作E F⊥y轴于点F,
1 1
∵在菱形ABCD中, A(0,1),B(−❑√3,0),
1
∴OA=OC=1,OB=OD=❑√3,∠ADO= ∠ADC,AD=CD,
2
∴AC=OA+OC=2,AD=CD=❑√OA2+OD2=2,
∴AD=CD=AC=2,
∴△ADC是等边三角形,
1
∴∠ADC=60°,∠ADO= ∠ADC=30°,
2
∵△ADE是等边三角形
∴DE=AD=2,∠ADE=60°,∴∠EDO=∠ADO+∠ADE=90°,
∴E(❑√3,2);
由旋转知,OE=OE ,∠EOE =90°,
1 1
∵∠EOE =∠DOF=90°,
1
∴∠EOD+∠DOE =∠DOE +∠E OF=90°,
1 1 1
∴∠EOD=∠E OF,
1
∵∠EDO=∠E FO=90°,
1
∴△EOD≌△E OF(AAS),
1
∴OF=OD=❑√3,FE =DE=2;
1
∵点E在第一象限,且是顺时针旋转90°,
∴点E 在第四象限,
1
∴E (2,−❑√3),
1
由题意,当E 旋转到E 时,则E与E 关于原点对称,
1 2 2
E 旋转到E 时,E 与E 关于原点对称,E 旋转到E ,
2 3 1 3 3 4
∴点E的位置,每4次旋转一个循环,E (−2,❑√3)
3
∵2023=4×506+3,
∴点E 的坐标与点E 的坐标相同为(−2,❑√3)
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故选:B.
【题型五】旋转综合应用
【典例5】(25-26九年级上·重庆·开学考试)已知,点P是等边三角形△ABC中一点,线段AP绕点A逆
时针旋转60°到AQ,连接PQ,QC.
(1)求证:△BAP≌△CAQ.
(2)若PA=6,PB=8,∠APB=150°,求PC的长度.
【答案】(1)见解析(2)10
【分析】(1)根据旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形全等的判定证明即可.
(2)根据等边三角形的性质,勾股定理解答即可.
本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,熟练掌握
判定和性质,勾股定理是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵线段AP绕点A逆时针旋转60°到AQ,
∴AP=AQ,∠PAQ=60°,
∴△APQ是等边三角形,∠PAC+∠CAQ=60°,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAP+∠PAC=60°,AB=AC,
∴∠BAP=∠CAQ,
在△BAP和△CAQ中,
{
BA=CA
)
∵ ∠BAP=∠CAQ ,
AP=AQ
∴△BAP≌△CAQ(SAS).
(2)解:∵由(1)得△APQ是等边三角形,
∴AP=PQ=6,∠AQP=60°,
∵∠APB=150°,
∴∠PQC=150°−60°=90°,
∵PB=QC,PB=8
∴QC=8,
∴PC=❑√PQ2+QC2=❑√62+82=10.
【变式1】(25-26九年级上·北京·开学考试)如图,△ABC中,点E在BC边上,AE=AB,将线段AC
绕点A旋转到AF的位置,使得∠CAF=∠BAE,连接EF,EF与AC交于点G.若∠ABC=66°,
∠ACB=26°;求∠FGC的度数.【答案】74°
【分析】由旋转的性质得AC=AF.根据等腰三角形的性质可得∠AEB=∠ABC=66°,从而得到
∠CAF=∠BAE=48°,再证△BAC ≌△EAF(SAS),由全等三角形的性质可得
∠F=∠ACB=26°,然后根据三角形外角的性质,即可求解.
【详解】解:由旋转知AC=AF.
∵ AB=AE,∠ABC=66°,
∴ ∠AEB=∠ABC=66°,
∴ ∠BAE=180°−66°−66°=48°,
∴ ∠CAF=∠BAE=48°,
∴ ∠CAF+∠EAC=∠BAE+∠EAC,即∠EAF=∠BAC,
在△BAC和△EAF中,
{
AB=AE
)
∠EAF=∠BAC
AF=AC
∴ △BAC ≌△EAF(SAS),
∴ ∠F=∠ACB=26°,
∴ ∠FGC=∠F+∠CAF=26°+48°=74°.
【点睛】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,三角形外角的性质,全等三
角形的判定和性质等,证明△BAC ≌△EAF(SAS)是解题的关键.
【变式2】(24-25九年级上·四川泸州·期末)如图,△ABC中,∠BAC=90°,AC=8,BC=10,把
△ABC绕点C逆时针旋转60°得△DEC,连接AD,BD.(1)求AD的长及∠BAD的度数;
(2)求△ABD的面积.
【答案】(1)AD的长为8,∠BAD的度数为30°;
(2)△ABD的面积为12.
【分析】本题考查了旋转的性质、等边三角形的判定与性质,直角三角形中30°角所对的直角边等于
斜边的一半,勾股定理等知识,掌握知识点的应用,正确地添加辅助线是解题的关键.
(1)由旋转得DC=AC,∠ACD=60°,则△ACD是等边三角形,所以AD=AC=8,
∠CAD=60°,而∠BAC=90°,则∠BAD=∠BAC−∠CAD=30°;
(2)作BF⊥AD于点F,则∠AFB=90°,由∠BAC=90°,AC=8,BC=10,求得
1
AB=❑√BC2−AC2=6,而AD=8,∠BAD=30°,则BF= AB=3,求得
2
1
S = AD⋅BF=12.
△ABD 2
【详解】(1)解:∵把△ABC绕点C逆时针旋转60°得△DEC,
∴DC=AC,∠ACD=60°,
∴△ACD是等边三角形,
∴AD=AC=8,∠CAD=60°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD=∠BAC−∠CAD=30°,
∴AD的长为8,∠BAD的度数为30°;
(2)解:作BF⊥AD于点F,则∠AFB=90°,∵∠BAC=90°,AC=8,BC=10,
∴AB=❑√BC2−AC2=❑√102−82=6,
由(1)得AD=8,∠BAD=30°,
1
∴BF= AB=3,
2
1 1
∴S = AD⋅BF= ×8×3=12,
△ABD 2 2
∴△ABD的面积为12.
【题型六】中心对称图形的识别
【典例6】(25-26九年级上·福建福州·开学考试)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】A
【分析】本题主要考查了中心对称图形和轴对称图形的识别.根据轴对称图形和中心对称图形的概念,
对各选项分析判断即可得解,把一个图形绕某一点旋转180度,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;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相
重合,这个图形叫做轴对称图形.
【详解】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意,
故选:A.
【变式1】(24-25九年级上·福建龙岩·阶段练习)下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是(
)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了中心对称图形和轴对称图形,熟练掌握这些知识点是解题的关键.在平面内,把
一个图形绕着某个点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称
图形,这个点叫做它的对称中心;在平面内,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,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,根据这些概念逐一判断即可.
【详解】A:是轴对称图形,不是中心对称图形,故A错误;
B:是中心对称图形,不是轴对称图形,故B错误;
C:是中心对称图形,也是轴对称图形,故C正确;
D:是轴对称图形,不是中心对称图形,故D错误.
故选:C.
【变式2】(2025·广东·模拟预测)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】C
【分析】本题考查了中心对称图形和轴对称图形的定义.在平面内,一个图形经过中心对称能与原来
的图形重合,这个图形叫做中心对称图形;一个图形以某条直线对折,图形的两部分能够完全重合,
这样的图形叫做轴对称图形.直接根据中心对称图形和轴对称图形的定义逐项分析.
【详解】解:A.既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
C.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意;
D.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意.
故选:C.【题型七】关于原点对称的点坐标
【典例7】(2025·广东韶关·模拟预测)已知点M(m,−1)与点N(3,n)关于原点对称,则m+n的值为( )
A.3 B.2 C.−2 D.−3
【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(x,y)关于原点O的对称点是P′(−x,−y),进而求
出即可.
【详解】解:∵点M(m,−1)与点N(3,n)关于原点对称,
∴m=−3,n=1,
故m+n=−3+1=−2.
故选:C.
【变式1】(24-25九年级上·贵州遵义·期中)平面直角坐标系内一点P(3,−2)关于原点对称的点的坐标是
( )
A.(3,−2) B.(−2,3) C.(−3,−2) D.(−3,2)
【答案】D
【分析】本题考查点的坐标特征,根据关于原点对称的点的坐标特征,横纵坐标均变为原来的相反数,
直接计算即可.
【详解】解:点P(3,−2)关于原点对称时,其横坐标和纵坐标均取相反数;
因此,原横坐标3变为−3,原纵坐标−2变为2,
对称点的坐标为(−3,2).
故选:D.
【变式2】(24-25九年级上·广东东莞·期末)已知点A(a,2023)与点A′(−2024,b)是关于原点O的对称点,
则a+b的值为( )
A.1 B.5 C.6 D.4
【答案】A
【分析】此题主要考查了关于原点对称的点的性质,解题关键是掌握两个点关于原点对称时,它们的
横纵坐标符号都是互为相反数.直接利用关于原点对称点的性质得出a、b的值,进而得出答案.
【详解】解:根据题意,点A(a,2023)与点A′(−2024,b)是关于原点O的对称点∴a+(−2024)=0,2023+b=0,
解得a=2024,b=−2023,
∴a+b=2024+(−2023)=1.
故选:A.
【题型八】按图像的变换要求画出另一个图形
【典例8】(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,已知△ABC的三个顶点
的坐标分别为A(−4,0),B(0,1),C(−2,3).
(1)若△ABC经过平移后得到△A B C ,已知点B的对应点B 的坐标为(5,−2),请画出△A B C ;
1 1 1 1 1 1 1
(2)将△ABC绕坐标原点O按顺时针方向旋转90°得到△A B C ,请画出△A B C ;
2 2 2 2 2 2
(3)若将△A B C 绕点P旋转可得到△A B C ,则点P的坐标为_______.
2 2 2 1 1 1
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)(4,1)
【分析】本题考查坐标与图形变换—平移与旋转,熟练掌握平移和旋转的性质,是解题的关键:
(1)根据点B的对应点B 的坐标为(5,−2),确定平移规则,进而画出△A B C 即可;
1 1 1 1
(2)根据旋转的性质,画出△A B C ;
2 2 2
(3)根据旋转中心在对应点连线的中垂线上,进行求解即可.
【详解】(1)解:解:∵点B(0,1)的对应点B 的坐标为(5,−2),
1
∴△ABC先向右平移5个单位,再向下平移3个单位得到△A B C ,
1 1 1
如图,△A B C 即为所求,
1 1 1
(2)如图,△A B C 即为所求.
2 2 2
(3)如图,若将△A B C 绕点P旋转可得到△A B C ,则点P的坐标为(4,1).
2 2 2 1 1 1【变式1】(23-24九年级上·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,△ABC的顶点都在格点上.
(1)△ABC的面积为 ;
(2)将△ABC向右平移6个单位长度得到△A B C ,请画出△A B C ;
1 1 1 1 1 1
(3)画出△A B C 关于点O的中心对称图形△A B C ;
1 1 1 2 2 2
(4)若将△ABC绕某一点旋转可得到△A B C ,旋转中心的坐标为 .
2 2 2
11
【答案】(1)
2
(2)见解析
(3)见解析
(4)(−3,0)
【分析】(1)利用长方形的面积减去3个直角三角形的面积即可求解;
(2)分别确定A,B,C平移后的对应点A ,B ,C ,再顺次连接A ,B ,C 即可;
1 1 1 1 1 1(3)分别确定A ,B ,C 旋转后的对应点A ,B ,C ,再顺次连接A ,B ,C 即可;
1 1 1 2 2 2 2 2 2
(4)利用旋转的性质,分别连接两组对应点的连线,从而可得答案.
1 1 1 11
【详解】(1)解:S =3×4− ×1×3− ×1×4− ×2×3= ,
ΔABC 2 2 2 2
11
∴△ABC的面积为 ,
2
11
故答案为: ;
2
(2)解:如图,△A B C 即为所求;
1 1 1
(3)解:如图,△A B C 即为所求;
2 2 2
(4)解:根据图形可知:对应点的连线交于点(−3,0)
∴旋转中心的坐标为:(−3,0)
故答案为:(−3,0).
【变式2】(24-25八年级下·山东济南·阶段练习)如图,在直角坐标系中,A(−2,2),B(−1,4),
C(−4,5),请解答下列问题(1)若△ABC经过平移后得到△A B C ,已知点C 的坐标为(1,0),作出△A B C .
1 1 1 1 1 1 1
(2)△ABC绕原点O顺时针旋转90°得到△A B C ,作出△A B C .
2 2 2 2 2 2
(3)求△ABC面积.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
(3)3.5
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—旋转和平移,熟知相关知识是解题的关键.
(1)根据C 坐标可确定平移方式,即可得出A (3,−3),B (4,−1),即可作出△A B C ;
1 1 1 1 1 1
(2)根据旋转的性质,得出各点的对应点,顺次连接即可;
(3)用△ABC所在正方形的面积减去三个小三角形的面积即可得答案.
【详解】(1)解:∵C(−4,5),点C 的坐标为(1,0),
1
∴平移的方式为:向左平移5个单位,再向下平移5个单位,
∵A(−2,2),B(−1,4),
∴A (3,−3),B (4,−1),
1 1
∴△A B C 如图所示:
1 1 1(2)解:△A B C 如图所示.
2 2 2
1 1 1
(3)解:S =3×3− ×3×2− ×3×1− ×1×2=3.5.
△ABC 2 2 2
【题型一】旋转中规律问题
1.(24-25九年级上·河南驻马店·阶段练习)如图,点A的坐标为(4,3),第一次:将点A绕原点O逆时针
旋转90°得到A ;第二次:作点A 关于x轴的对称点A ;第三次:将点A 绕点O逆时针旋转90°得到
1 1 2 2
A ;第四次:作点A 关于x轴的对称点A ,然后按这四次规律重复,则点A 的坐标是( )
3 3 4 2025A.(4,3) B.(4,−3) C.(−3,−4) D.(−3,4)
【答案】D
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化﹣旋转、点的坐标变化规律及关于x轴、y轴对称点的坐标,
根据所给变换方式,依次求出点A ,A ,A ,…,的坐标,发现规律即可解决问题.能根据题意
1 2 3
得出从点A 开始,所得点的坐标按(−3,4),(−3,−4),(4,−3),(4,3)循环是解题的关键.
1
【详解】解:过点A作x轴的垂线,垂足为M,过点A 作x轴的垂线,垂足为N,如图所示:
1
∵点A的坐标为(4,3),
∴AM=3,OM=4.
由旋转可知,∠AOA =90°,OA=OA .
1 1
又∵A N⊥x轴,AM⊥x轴,
1
∴∠A NO=∠AMO=90°,
1
∴∠A ON+∠AOM=∠A+∠AOM=90°,
1
∴∠A ON=∠A.
1
在△A ON和△OAM中,
1
{∠A
1
NO=∠AMO
)
∠A ON=∠A ,
1
OA=OA
1
∴△A ON≌△OAM(AAS),
1
∴NO=AM=3,A N=OM=4,
1
∴点A 的坐标为(−3,4).
1
∵点A 和点A 关于x轴对称,
2 1
∴点A 的坐标为(−3,−4).
2依次类推:
点A 的坐标为(4,−3),
3
点A 的坐标为(4,3),
4
点A 的坐标为(−3,4),
5
…,
则从点A 开始,所得点的坐标按(−3,4),(−3,−4),(4,−3),(4,3)循环,
1
∵2025=4×506+1,
∴点A 的坐标是(−3,4).
2025
故选:D.
2.(2025·河南南阳·三模)在平面直角坐标系中,边长为2的等边△AOP在第二象限,OA与x轴重合,
将△AOP绕点O顺时针旋转60°,得到△A OP ,再作△A OP 关于原点O的中心对称图形,得
1 1 1 1
到△A OP ,再将△A OP 绕点O顺时针旋转60°,得到△A OP ,再作△A OP 关于原点O
2 2 2 2 3 3 3 3
的中心对称图形,得到△A OP ,此类推……,则点P 的坐标是( )
1 4 2025
A.(1,❑√3) B.(1,−❑√3) C.(2,0) D.(−2,0)
【答案】D
【分析】本题主要考查了点的坐标的规律,图形的旋转与翻折,等边三角形的性质;利用题干中的操
作步骤,分别求得对应的点P的坐标,观察计算结果,找出变化的规律即可求解.
【详解】解:∵边长为2的等边△AOP在第二象限,
∴P(−1,❑√3).
将△AOP绕点O顺时针旋转60°,得到△A OP ,
1 1
∴P 与点P关于y轴对称,
1
∴P (1,❑√3).
1
再作△A OP 关于原点O的中心对称图形,得到△A OP ,
1 1 2 2∴P 与点P 关于原点对称,
2 1
∴P (−1,−❑√3).
2
再将△A OP 绕点O顺时针旋转60°,得到△A OP ,
2 2 3 3
此时点P 落在x轴的负半轴上,
3
∴P (−2,0).
3
再作△A OP 关于原点O的中心对称图形,得到△A OP ,
3 3 1 4
此时点P 落在x轴的正半轴上,
4
∴P (2,0).
4
以此类推,
则P (1,−❑√3),P (−1,❑√3),
5 6
∴P 与点P重合,
6
∴对应的点P (n大于1的整数)的坐标以(1,❑√3),(−1,−❑√3),(−2,0),(2,0),(1,−❑√3),(−1,❑√3)为
n
规律循环,
∵2025÷6=337余3,
∴P 与P 的坐标相同,
2025 3
∴P (−2,0).
2025
故选:D.
【题型二】根据旋转的性质求角度
3.(25-26九年级上·福建福州·开学考试)如图, 在△ABC中,∠ACB=90°, ∠ABC=25°,将
△ABC绕点C顺时针旋转后得到△A′B′C, 使得点A恰好落在边A′B′上,则旋转的角度为
.
【答案】50°
【分析】本题主要考查了旋转变换的性质及其应用问题,掌握以上性质是解题的关键.证明CA=C A′,∠BAC=∠A′ AC=∠C A′ A,求出∠BAC=65°,即可解决问题.
【详解】解:由题意得:CA=C A′,∠BAC=∠C A' A,
∴∠A′ AC=∠C A′ A,
∴∠BAC=∠A′ AC=∠C A′ A,
在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°, ∠ABC=25°,
∴∠BAC=90°−25°=65°,
∴在△A A′C中,∠AC A'=180°−∠CA A'−∠C A' A=180°−65°−65°=50°,
∴∠AC A′是旋转的角度为50°,
故答案为:50°.
【题型二】关于原点对称的点坐标
4.(25-26九年级上·福建福州·开学考试)在平面直角坐标系xOy中,点 (−1,2025)关于原点的对称点是
【答案】(1,−2025)
【分析】本题主要考查了关于原点对称的点的坐标特征,熟练掌握关于原点对称的点的横、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坐标特征,即横、纵坐标都互为相反数来求解.
【详解】解:点(−1,2025),关于原点对称的点的横坐标为−(−1)=1,纵坐标为−2025,
所以对称点是(1,−2025).
故答案为:(1,−2025).
【题型三】旋转与几何综合应用
5.(2024·湖北·模拟预测)如图,P为正方形ABCD内一点,PA=2,PB=4,PC=6,则∠APB=
.
【答案】135°/135度
【分析】本题主要考查了正方形的性质,旋转的性质,勾股定理与勾股定理逆定理,将△ABP绕B
顺时针旋转90°到△CBE,得BE=BP=4,∠PBE=90°,EC=PA=2,再求得PE2,进而得
PE2+EC2=32+22=36=62=PC2,即可得∠PEC=90°,从而
∠APB=∠BEC=45°+90°=135°,解题关键是勾股定理的应用.
【详解】解:如图:将△ABP绕B顺时针旋转90°到△CBE,由旋转的性质可得:BE=BP=4,∠PBE=90°,EC=PA=2,∠APB=∠BEC,
∴∠BEP=45°,
由勾股定理可得:PE2=BP2+BE 2=42+42=32,
❑
∵PE2+EC2=32+22=36=62=PC2,
∴∠PEC=90°,
∴∠APB=∠BEC=45°+90°=135°.
故答案为:135°.
6.(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,在等边△ABC中,AB=4,点D是BC边上一动点,连接
AD,将AD绕点A逆时针旋转60°得到AE,点F是AC边的中点,连接CE、EF,则EF的最小值是
.
【答案】❑√3
【分析】根据等边三角形和旋转的性质,证△ABD≌△ACE(SAS),得到∠ACE=∠B=60°,
即点E在以点C为顶点,且与AC夹角为60°的直线上运动,过点F作FG⊥CE于点G,当点E在点
G处时,EF取得最小值,即为FG的长,然后结合勾股定理求解即可.
【详解】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=4,∠B=∠BAC=60°,
由旋转的性质可知,AD=AE,∠DAE=60°,
∴∠BAD=∠BAC−∠CAD=60°−∠CAD=∠DAE−∠CAD=∠CAE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ACE=∠B=60°,
即点E在以点C为顶点,且与AC夹角为60°的直线上运动,
如图,过点F作FG⊥CE于点G,当点E在点G处时,EF取得最小值,即为FG的长,
∵点F是AC边的中点,
∴CF=2,
在Rt△CGF中,∠ACE=60°,
∴∠CFG=30°,
1
∴CG= CF=1,
2
∴FG=❑√CF2−CG2=❑√3,
即EF的最小值是❑√3,
故答案为:❑√3.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,
得出点E的运动轨迹是解题关键.
7.(24-25九年级上·四川泸州·期中)如图,在等边△ABC中,AB=4,点D是BC边上一动点,连接
AD,将AD绕点A逆时针旋转60°得到AE,点F是AC边的中点,连接CE、EF,则EF的最小值是
.
【答案】❑√3
【分析】根据等边三角形和旋转的性质,证△ABD≌△ACE(SAS),得到∠ACE=∠B=60°,
即点E在以点C为顶点,且与AC夹角为60°的直线上运动,过点F作FG⊥CE于点G,当点E在点
G处时,EF取得最小值,即为FG的长,然后结合勾股定理求解即可.
【详解】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=4,∠B=∠BAC=60°,
由旋转的性质可知,AD=AE,∠DAE=60°,∴∠BAD=∠BAC−∠CAD=60°−∠CAD=∠DAE−∠CAD=∠CAE,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴∠ACE=∠B=60°,
即点E在以点C为顶点,且与AC夹角为60°的直线上运动,
如图,过点F作FG⊥CE于点G,
当点E在点G处时,EF取得最小值,即为FG的长,
∵点F是AC边的中点,
∴CF=2,
在Rt△CGF中,∠ACE=60°,
∴∠CFG=30°,
1
∴CG= CF=1,
2
∴FG=❑√CF2−CG2=❑√3,
即EF的最小值是❑√3,
故答案为:❑√3.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,
得出点E的运动轨迹是解题关键.
8.(22-23九年级上·全国·期中)如图,先将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△DEC,再将线段DE
绕点D顺时针旋转90°得到DG,连接BE、BG、AD,且AC=4.
(1)若∠ABC=135°,B、E、D三点在同一条直线上,求BG的长;
(2)若∠ABC=90°,AC=2CE,点P在边AB上,求线段PD的最小值.【答案】(1)4❑√2
(2)2❑√3+2
【分析】(1)由旋转的性质可得∠ACD=90°=∠BCE,AB=DE,BC=CE,AC=CD,
∠ABC=∠DEC=135°,由等腰三角形的性质可得∠BEC=45°=∠CBE,可证
∠BEC+∠CED=180°,通过证明四边形ABDG是矩形,可得AD=BG,由等腰直角三角形的性
质可求解;
(2)由垂线段最短可得当PD⊥AB时,PD的长度有最小值,先证点P,点E,点D三点共线,由
勾股定理可求DE的长,由正方形的性质可得BC=PE=2,即可求解.
【详解】(1)解:如图,连接AG,
∵将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△DEC,
∴△ABC≌△DEC,∠ACD=90°=∠BCE,
∴AB=DE,BC=CE,AC=CD,∠ABC=∠DEC=135°,
∵B、E、D三点共线,
∴∠BEC+∠CED=180°,
∴∠BEC=45°=∠CBE,
∵将线段DE绕点D顺时针旋转90°得到DG,
∴DE=DG,∠EDG=90°,
∴AB=DE=DG,
∵∠ABE=∠ABC−∠CBE=90°,
∴∠ABE+∠EDG=180°,
∴AB∥DG,
∴四边形ABDG是平行四边形,
又∵∠BDG=90°,
∴四边形ABDG是矩形,
∴AD=BG,
∵AC=CD=4,∠ACD=90°,∴AD=❑√2AC=4❑√2,
∴BG=AD=4❑√2;
(2)解:∵点P在边AB上,
∴当PD⊥AB时,PD的长度有最小值,
由旋转的性质可得:∠ABC=∠CED=∠BCE=90°,
∴BC∥DE,
∵∠ABC+∠BPD=180°,
∴DP∥BC,
∴点P,点E,点D三点共线,
∵AC=2CE,
∴BC=CE=2,
又∵∠ABC=∠BPE=∠BCE=90°,
∴四边形BPEC是正方形,
∴BC=PE=2,
∵CD=AC=4,CE=2,∠CED=90°,
∴DE=❑√CD2−CE2=❑√16−4=2❑√3,
∴DP=DE+PE=2❑√3+2,
∴线段PD的最小值为2❑√3+2.
【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形、正方形的判定与性质,勾股定理,垂线段最短等知识,旋转
的性质,矩形、正方形的判定与性质的应用是解题的关键.
【题型一】根据旋转性质求解
(1)对应点到旋转中心的距离相等。
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角。(3)旋转前、后的图形全等。
【题型二】中心对称图形定义
把一个图形绕某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够和原来的图形互相重合,那么这个图形叫做中
心对称图形,这个店就是它的对称中心。
【题型三】点坐标关于原点对称
对于任意一点 P(x,y),关于原点对称P'(-x,-y)