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《图形的平移与旋转》考点点拨
考点一:平移概念及其特征
1、概念:在平面内,将一个图形 ,这样的图形运动称为平移.
2、特征:(1)平移不改变图形的 ;
(2)经过平移,对应点所连的线段 ;对应线段 ,对应角 .
例1(温州市)如图1,点A(1,2)向右平移2个单位得到对应点A’,则点A’的坐
标是( ) y
2 A
1
O 1 2 3 4 x
(图1)
A.(1.4) B.(1.0) C.(-l,2) D.(3,2)
解析:由题意知,点A(1,2)向右平移2个单位,所以横坐标向右平移2个单
位,而纵坐标不变.因此平移后的对应点A′的坐标为(3,2).故应选D.
例2(武汉市)如图2,在直角坐标系中,右边的图案是由左边的图案经过平
移得到的,左图案中左右眼睛的坐标分别是(-4,2),
· ·
(-2,2),右图案中左眼的坐标是(3,4),则右图案中
· ·
的右眼的坐标是 .
解析:由题意知,左图案中左眼睛的坐标是(-4,
2),右图案中左眼的坐标是(3,4),所以右边的图案是 图2
由左边的图案向右平移7个单位后,再向上平移2个单位得到的.
所以左图案中右眼睛的坐标(-2,2),同样是向右平移7个单位后,再向上
平移2个单位.
因此右图案中的右眼的坐标是(7,4).
y
例3(海南省)△ABC在平面直角坐标系
A A
1
中的位置如图 3 所示.将△ABC 向右平移 6
3
个单位,作出平移后的△A 1 B 1 C 1 ,并写出 B 2 B 1
C 1 C
1
△A 1 B 1 C 1 各顶点的坐标. -4 -3 -2 -1 o 1 2 3 4 5 6 7 8 x
解析:根据平移原理作图如图所示. 图3
△A B C 各顶点的坐标为:A (6,4),B (4,2),C (5,1).
1 1 1 1 1 1
评注:平移的最显著特征就是平移不改变图形的形状和大小,只是位置发生
1 / 6了变化.利用其特征,进行简单的平移作图,注重考查学生知识的理解和应用.
考点二、旋转的概念及特征
1、概念:在平面内,将一个图形绕 一个角度,这样的图形运
动称为旋转,这个定点称为 ,转动的角称为 .
2、特征:(1)经过旋转,图形上的每一个点都绕旋转中心延相同方向转动了
;
(2)任意一对对应点与旋转中心的连线所成的角都是旋转角,且
;
(3)对应线段 ,对应点到旋转中心的 .
例4(四川眉山)数学课上,老师让同学们观察如图 4所示的
图形,问:它绕着圆心O旋转多少度后和它自身重合?甲同学说:
45°;乙同学说:60°;丙同学说:90°;丁同学说:135°。以上四位同
学的回答中,错误的是( )
A、甲;B、乙;C、丙;D、丁.
解析:由图所示,把圆分成了8等份,每份的度数为: =450,所以旋转的度
图4
数是45°、90°、135°都能和它自身重合.
故应选B.
例5(河北省)如图1,一等腰直角三角尺GEF的两条直角边与正方形ABCD
的两条边分别重合在一起.现正方形ABCD保持不动,将三角尺GEF绕斜边EF
的中点O(点O也是BD中点)按顺时针方向旋转.
(1)如图6,当EF与AB相交于点M,GF与BD相交于点N时,通过观察或测
量BM,FN的长度,猜想BM,FN满足的数量关系,并证明你的猜想;
(2)若三角尺GEF旋转到如图7所示的位置时,线段FE的延长线与AB的延
长线相交于点M,线段BD的延长线与GF的延长线相交于点N,此时,(1)中的
猜想还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
F N
D( F C D C
) D C
N F
O O O
G 2 / 6
E
A
A( G B( E A M B B M
G
) ) E
图5 图6 图7解析:本题考查旋转的性质,解答时应着眼于图形旋转的不变性来探索线段
之间的变化规律.
解:(1)BM=FN.
证明:∵△GEF是等腰直角三角形,四边形ABCD是正方形,
∴ ∠ABD =∠F =45°,OB = OF.
又∵∠BOM=∠FON, ∴ △OBM≌△OFN .
∴ BM=FN.
(2)BM=FN仍然成立.
证明:∵△GEF是等腰直角三角形,四边形ABCD是正方形,
∴∠DBA=∠GFE=45°,OB=OF.
∴∠MBO=∠NFO=135°.
又∵∠MOB=∠NOF, ∴ △OBM≌△OFN .
∴ BM=FN.
评注:本题利用图形旋转的不变性,探索图形在旋转过程中的有关规律,让学
生体验图形变换的性质,同时也是对学生空间想象、规律探索、推理能力以及分
析问题、解决问题能力的考查.
考点三:平移与旋转的综合运用
例6(嘉兴市)如图8,8×8方格纸上的两条对称轴EF、MN相交于中心点O,
对△ABC分别作下列变换: N
Q
①先以点A为中心顺时针方向旋转90°,再向右平移4格、
P
向上平移4格;
R
E F
O
②先以点O为中心作中心对称图形,再以点A的对应点为
A
中心逆时针方向旋转90°; B C
M
③先以直线MN为轴作轴对称图形,再向上平移4格,再以
图8
点A的对应点为中心顺时针方向旋转90°.
其中,能将△ABC变换成△PQR的是( )
3 / 6(A)①② (B)①③ (C)②③ (D)①②③
解析:观察图形并通过动手操作,易知①②③这三种变换都能能将△ABC变
换成△PQR.故应选D.
例7(锦州市)如图9,我们称每个小正方形的顶点为“格点”,以格点为顶点
的三角形叫做“格点三角形”.根据图形解答下列问题:
(1)图中的格点△DEF是由格点△ABC通过怎样的
变换得到的?(写出变换过程)
(2)在图中建立适当的直角坐标系,写出△DEF各
顶点的坐标. 图9
解析:(1)答案不惟一.如:
方法一:将△ABC以点C为旋转中心,按逆时针方向旋转90°得到△A B C,
1 1
再将△A B C向右平移3个格就得到△DEF;
1 1
方法二:将△ABC向右平移3个格得到△A B C ,再将△A B C 以点C 为
1 1 1 1 1 1 1
旋转中心,按逆时针方向旋转90°就得到了△DEF;
方法三:将△ABC以点B为旋转中心,按逆时针方向旋转90°得到
△A BC ,再将△A BC 向下平移4个格得到△A B C ,再将△A B C
1 1 1 1 2 2 2 2 2 2
向右平移7个格就得到了△DEF.
方法四:将△ABC以点A为旋转中心,按逆时针方向旋转90°得到△AB C ,
1 1
再将△AB C 向下平移4个格得到△A B C ,再将△A B C 向下平移5个格就得
1 1 2 2 2 2 2 2
到了△DEF.
(2)答案不惟一.如:
方法一:如图①建立直角坐标系,则点D(0,0)、E(2,-1)、F(2,3);
方法二:如图②建立直角坐标系,则点D(-2,0)、E(0,-1)、F(0,3);
方法三:如图③建立直角坐标系,则点D(-2,-3)、E(0,-4)、F(0,0);
方法四:如图④建立直角坐标系,则点D(-2,1)、E(0,0)、F(0,4).
4 / 6考点四:简单的图案设计
灵活运用平移、旋转的变换方法进行简单的图案设计.
例8(山东淄博市)(1)如图10,在方格纸中如何通过平移或旋转两种变换,
由图形A得到图形B,在图形B得到图形C(对于平移变换要求回答出平移的方
向和平移的距离;对于旋转变换要求回答出旋转中心、旋转方向和旋转角度);
(2)图11是某设计师设计图案的一部分,请你运用旋转变换的方法,在方格
纸中将图形绕点O顺时针依次旋转90°、180°、270°,依次画出旋转后所得到的图
形,你会得到一个美丽的图案,但涂阴影时不要涂错了位置,否则不会出现理想
的效果,你来试一试吧!
P 1 P 2
图B O
图C
P
图A
(图10) (图11)
5 / 6解析:(1)由图形A得到图形B,是通过平移
变换所得: 图形A向上平移4个单位后得到图形
B;由图形B得到图形C,是通过平移和旋转两种变
O
换所得: 先将图形B向右平移4个单位后,以点P
2
为旋转中心,顺时针旋转90°即得图形C.
(2)运用旋转变换的方法,按照要求进行作图
(图12)
如图9所示.
评注:主要考查学生灵活运用平移、旋转的变换方法进行简单的图案设计.学
生欣赏并体验图形变换在现实生活中的广泛应用,使学生历经观察、操作、推理、
想象等探索过程,注重对数学知识的理解和综合运用. 同时注意理解平移与旋转
的区别和联系.
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