1、三大变换之-旋转作图(二) 知识梳理1、 中心对称:把一个图形绕着某个定点旋转180,如果它能和另一个图形重合,那么这两个图形关于这个定点对称或中心对称。这个定点叫做对称中心,两个图形中对应点叫做关于对称中心的对称点。2、中心对称的性质:(1)对应点的连线都经过对称中心,并且被对称中心平分,即对称中心是两个对称点所连线段的中点。 (2)对应线段平行或共线。 教学重、难点 作业完成情况 典题探究1如图,在直角坐标平面内,已知点A的坐标(5,0),(1)图中B点的坐标是 ;(2)点B关于原点对称的点C的坐标是 ;点A关于y轴对称的点D的坐标是 ;(3)ABC的面积是 ;(4)在直角坐标平面上找一点
2、E,能满足SADE=SABC的点E有 个;(5)在y轴上找一点F,使SADF=SABC,那么点F的所有可能位置是 ;(用坐标表示,并在图中画出)2如图,在直角坐标系中,矩形纸片ABCD的点B坐标为(9,3),若把图形按要求折叠,使B、D两点重合,折痕为EF(1)DEF是否为等腰三角形?(不要说明理由)(2)图形中是否存在成中心对称的两个图形?如果存在请说明理由;如果不存在,也请说明理由(图中实线、虚线一样看待)(3)求折痕EF的长及所在直线的解析式3我们知道,在平面内,如果一个图形绕着一个定点旋转一定的角度后能与自身重合,那么就称这个图形是旋转对称图形,转的这个角称为这个图形的一个旋转角例如,
3、正方形绕着它的对角线的交点旋转90后能与自身重合所以正方形是旋转对称图形,它有一个旋转角为90(1)判断下列说法是否正确(在相应横线里填上“对”或“错”)正五边形是旋转对称图形,它有一个旋转角为144 长方形是旋转对称图形,它有一个旋转角为180 (2)填空:下列图形中时旋转对称图形,且有一个旋转角为120的是 (写出所有正确结论的序号)正三角形 正方形 正六边形 正八边形(3)写出两个多边形,它们都是旋转对称图形,都有一个旋转角为72,其中一个是轴对称图形,但不是中心对称图形;另一个既是轴对称图形,又是中心对称图形4某校园内有一人行道上镶嵌着如图所示的水泥方砖,砖面上的小沟槽(如图)EA、H
4、D、GC、FB分别是方砖TPQR四边的中垂线,四边形HEFG是正方形,现请你根据上述信息解答下列问题(1)方砖TPQR面上的图案_A是轴对称图形,但不是中心对称图形B是中心对称图形,但不是轴对称图形C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(2)若要使方砖TPQR的面积是正方形HEFG面积的9倍,求当方砖边长为24厘米时,小沟槽EA的长是多少演练方阵A档(巩固专练)1设点M(1,2)关于原点的对称点为M,则M的坐标为_2在平面直角坐标系中,O是原点,A是x轴上的点,将射线OA绕点O旋转,使点A与双曲线y=上的点B重合,若点B的纵坐标是1,则点A的横坐标是_3如图,将
5、一朵小花放置在平面直角坐标系第一象限内,先将它向下平移4个单位后,再将它绕原点O旋转180,则小花顶点A的对应点A的坐标为_4在平面直角坐标系中,点P(5,3)关于原点对称的点的坐标是_5如图,在平面直角坐标系中,将ABC绕点P旋转180得到DEF,则点P的坐标为_6函数的图象如图所示,关于该函数,下列结论正确的是_(填序号)函数图象是轴对称图形;函数图象是中心对称图形;当x0时,函数有最小值;点(1,4)在函数图象上;当x1或x3时,y47永州市新田县的龙家大院至今已有930多年历史,因该村拥有保存完好的“三堂九井二十四巷四十八栋”明清建筑,而申报为中国历史文化名村如图是龙家大院的一个窗花图
6、案,它具有很好的对称美,这个图案是由:正六边形;正三角形;等腰梯形;直角梯形等几何图形构成,在这四种几何图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是_(只填序号)8如图,在平面直角坐标系中,对ABC进行循环往复的轴对称或中心对称变换,若原来点A坐标是(a,b),则经过第2011次变换后所得的A点坐标是_9在中国的园林建筑中,很多建筑图形具有对称性如图是一个破损花窗的图形,请把它补画成中心对称图形_10在平面直角坐标系xOy中,已知A(1,5),B(4,2),C(1,0)三点(1)点A关于原点O的对称点A的坐标为_,点B关于x轴的对称点B的坐标为_,点C关于y轴的对称点C的坐标为_(2)求(1)中的
7、ABC的面积B档(提升精练)11如图,ABO与CDO关于O点中心对称,点E、F在线段AC上,且AF=CE求证:FD=BE12如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,每个小方格的边长为1个单位长度正方形ABCD顶点都在格点上,其中,点A的坐标为(1,1)(1)若将正方形ABCD绕点A顺时针方向旋转90,点B到达点B1,点C到达点C1,点D到达点D1,求点B1、C1、D1的坐标(2)若线段AC1的长度与点D1的横坐标的差恰好是一元二次方程x2+ax+1=0的一个根,求a的值13如图,在直角坐标系中,RtAOB的两条直角边OA,OB分别在x轴的负半轴,y轴的负半轴上,且OA=2,OB=1将RtAOB
8、绕点O按顺时针方向旋转90,再把所得的像沿x轴正方向平移1个单位,得CDO(1)写出点A,C的坐标;(2)求点A和点C之间的距离14如图,图形中每一小格正方形的边长为1,已知ABC(1)AC的长等于_;(2)先将ABC向右平移2个单位得到ABC,则A点的对应点A的坐标是_;(3)再将ABC绕点C按逆时针方向旋转90后得到A1B1C1,则A点对应点A1的坐标是_15如图,平面直角坐标系中,ABC为等边三角形,其中点A、B、C的坐标分别为(3,1)、(3,3)、(3+,2)现以y轴为对称轴作ABC的对称图形,得A1B1C1,再以x轴为对称轴作A1B1C1的对称图形,得A2B2C2(1)直接写出点C
9、1、C2的坐标;(2)能否通过一次旋转将ABC旋转到A2B2C2的位置?你若认为能,请作出肯定的回答,并直接写出所旋转的度数;你若认为不能,请作出否定的回答(不必说明理由);(3)设当ABC的位置发生变化时,A2B2C2、A1B1C1与ABC之间的对称关系始终保持不变当ABC向上平移多少个单位时,A1B1C1与A2B2C2完全重合并直接写出此时点C的坐标;将ABC绕点A顺时针旋转(0180),使A1B1C1与A2B2C2完全重合,此时的值为多少点C的坐标又是什么?16如图,在AOB中,AOB=90,OA=3,OB=4将AOB沿x轴依次以点A、B、O为旋转中心顺时针旋转,分别得到图、图、,则旋转
10、得到的图的直角顶点的坐标为_17课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:(1)如图1,在ABC中,若AB=5,AC=3,求BC边上的中线AD的取值范围小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD到E,使得DE=AD,再连接BE(或将ACD绕点D逆时针旋转180得到EBD),把AB、AC、2AD集中在ABE中,利用三角形的三边关系可得2AE8,则1AD4感悟解题时,条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑构造以中点为对称中心的中心对称图形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中(2)解决问题:受到(1)的启发,请你证明下列命题:如图2,在ABC中,D是BC边上的中点,DE
11、DF,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF求证:BE+CFEF,若A=90,探索线段BE、CF、EF之间的等量关系,并加以证明18在平面直角坐标系中,O为坐标原点(1)已知点A(3,1),连接OA,作如下探究:探究一:平移线段OA,使点O落在点B设点A落在点C,若点B的坐标为(1,2),请在图1中作出BC,点C的坐标是_;探究二:将线段OA绕点O逆时针旋转90度,设点A落在点D则点D的坐标是_;(2)已知四点O(0,0),A (a,b),C,B(c,d),顺次连接O,A,C,B若所得到的四边形为平行四边形,则点C的坐标是_;若所得到的四边形是正方形,请直接写出a,b,c,d应满足的关系
12、式19如图,将边长为1的等边OAP按图示方式,沿x轴正方向连续翻转2007次,点P依次落在点P1,P2,P3,P4,P2007的位置试写出P1,P3,P100,P2007的坐标20如图,在平面直角坐标系xOy中,把矩形COAB绕点C顺时针旋转度的角,得到矩形CFED,设FC与AB交于点H,且A(0,4)、C(8,0)(1)当=60时,CBD的形状是_(2)当AH=HC时,求直线FC的解析式成长足迹 课后检测 三大变换之-旋转作图(二)参考答案典题探究例1解:(1)根据图示知,点B的坐标为(3,4);(2)由(1)知,B(3,4),点B关于原点对称的点C的坐标是(3,4);点A的坐标(5,0),
13、点A关于y轴对称的点D的坐标是(5,0);(3)由勾股定理求得,AB=2,AC=4,BC=10,AB2+AC2=BC2,ABAC,SABC=ABAC=24=20;(4)SADE=SABC,ADE与ABC的一条边的边长,和这条边上的高都相等,在该表格中,符合条件的点E由无数个;能满足SADE=SABC的点E有无数个;(5)AD=10,SADF=ADOF=20,OF=4,点F的所有可能位置是(0,4)或(0,4);故答案是:(1)(3,4);(2)(3,4);(5,0);(3)20;(4)无数(每格1分)(5)(0,4)或(0,4)(2分)例2 解:(1)DEF为等腰三角形(2分)(2)连接BD交
14、EF于M,B、D关于EF对称,BM=DM,EMBD,易证EM=FM,E、F关于M成中心对称,B、D关于M成中心对称,又M为BD的中点,A、C关于M成中心对称,四边形AEFD与四边形CFEB关于M成中心对称(6分)(3)设BE=OE=x,则AE=9x,在直角三角形AED中,(9x)2+32=x2,解得x=5,E(4,3),F(5,0),EF=,(9分)直线EF的解析式为y=3x+15(12分)例3解:(1)=72,正五边形是旋转对称图形,它有一个旋转角为144,说法正确;=90,长方形是旋转对称图形,它有一个旋转角为180,说法正确;(2)正三角形的最小旋转角为=120;正方形的最小旋转角为=9
15、0;正六边形的最小旋转角为=60;正八边形的最小旋转角为=45;则有一个旋转角为120的是(3)=72,则正五边形是满足有一个旋转角为72,是轴对称图形,但不是中心对称图形;正十边形有一个旋转角为72,既是轴对称图形,又是中心对称图形例4解:(1)通过图象观察和题意EA、HD、GC、FB分别是方砖TPQR四边的中垂线,且四边形HEFG是正方形就可以得出方砖TPQR面上的图案是轴对称图形,又是中心对称图形(2)设小沟槽EA的长是xcm,则EG的长度为242x四边形HEFG是正方形,HE=HG,GHE=90,HE2+HG2=EG22HE2=(242x)2,HE2=2x248x+288,解得:x1=
16、12+4(舍去),x2=124EA=124故答案为:C演练方阵A档(巩固专练)1、解:点M(1,2)关于原点的对称点M的坐标为(1,2),故答案为:(1,2)2、解:如图所示:点A与双曲线y=上的点B重合,点B的纵坐标是1,点B的横坐标是,OB=2,A点可能在x轴的正半轴也可能在负半轴,A点坐标为:(2,0),(2,0)故答案为:2或23、解:由平面直角坐标系可得A(3,1),向下平移4个单位后可得对应点的坐标为(3,3),再将它绕原点O旋转180可得对应点坐标为A(3,3),故答案为:(3,3)4、解:点P(5,3)关于原点对称的点的坐标是(5,3)故答案为:(5,3)5、解:连接AD,将A
17、BC绕点P旋转180得到DEF,点A旋转后与点D重合,由题意可知A(0, 1),D(2,3)对应点到旋转中心的距离相等,线段AD的中点坐标即为点P的坐标,点P的坐标为(,),即P(1,1)故答案为:(1,1)6、解:当x变为x时,y变为y,可见,(x,y)对应点为(x,y),可见,函数图象是中心对称图形,不是轴对称图形,故正确,错误;当x0时,函数图象有最低点,故函数有最小值,故本选项正确;将点(1,4)代入解析式,等式成立,点(1,4)在函数图象上,故本选项正确:当x=1和x=3时,y=4,可见,0x1或x3时,y4,故本选项错误;故答案为7、解:此图形是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选
18、项正确;此图形不是中心对称图形,但是轴对称图形,故此选项错误;此图形不是中心对称图形,但是轴对称图形,故此选项错误;此图形不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项错误故答案为:8、解:20113=6701,第一次变换是各对应点关于x轴对称,点A坐标是(a,b),经过第2011次变换后所得的A点坐标是(a,b)故答案为(a,b)9、解:10、解:(1)A(1,5),点A关于原点O的对称点A的坐标为(1,5)B(4, 2),点B关于x轴的对称点B的坐标为(4,2)C(1,0),点C关于y轴的对称点C的坐标为(1,0)故答案分别是:(1,5),(4,2),(1,0)(2)如图,A(1,5),B(
19、4,2),C(1,0)AC=|50|=5,BD=|41|=3,SABC=ACBD=53=7.5,即(1)中的ABC的面积是7.511、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DOFBOE(SAS),FD=BE12、解:(1)如图,B1、C1、D1的坐标分别为:B1(2,1),C1(4,0),D1(3,2);(2)根据勾股定理,AC1=,线段AC1的长度与点D1的横坐标的差是3,(3)2+(3)a+1=0,整理,106+9+(3)a+1=0,(3)a=20+6,解得a=2故答案为:(1)B1(2,1),C1(4,0),D1(3,2)
20、;(2)a=213、解:(1)点A的坐标是(2,0),点C的坐标是(1,2)(2)连接AC,在RtACD中,AD=OA+OD=3,CD=2,AC2=CD2+AD2=22+32=13,AC=14、解:(1)根据图形,可得出A的坐标为(1,2),C的坐标为(0,1),故AC的长等于=;(2)根据图形,可得出A的坐标为(1,2),B的坐标为(3,1),C的坐标为(0,1),将ABC向右平移2个单位得到ABC,则A点的对应点A的坐标是(1,2);(3)根据旋转的规律,把OAB的绕点O按逆时针方向旋转90,就是把它上面的各个点按逆时针方向旋转90,可得A1的坐标为(3,2)15、解:(1)点C1、C2的
21、坐标分别为(3,2)、(3,2)(2)能通过一次旋转将ABC旋转到A2B2C2的位置,所旋转的度数为180;(3)当ABC向上平移2个单位时,A1B1C1与A2B2C2完全重合,此时点C的坐标为(3+,0)(如图1); 当=180时,A1B1C1与A2B2C2完全重合,此时点C的坐标为(3,0)(如图2)16、解:AOB=90,OA=3,OB=4,AB=5,根据图形,每3个图形为一个循环组,3+5+4=12,所以,图的直角顶点在x轴上,横坐标为123=36,所以,图的顶点坐标为(36,0),又图的直角顶点与图的直角顶点重合,图的直角顶点的坐标为(36,0)故答案为:(36,0)17、解:(1)
22、延长FD到G,使得DG=DF,连接BG、EG(或把CFD绕点D逆时针旋转180得到BGD),CF=BG=DF=DG,DEDF,EF=EG在BEG中,BE+BGEG,即BE+CFEF(2)若A=90,则EBC+FCB=90,由(1)知FCD=DBG,EF=EG,EBC+DBG=90,即EBG=90,在RtEBG中,BE2+BG2=EG2,BE2+CF2=EF218、解:(1)探究一:点A(3,1),连接OA,平移线段OA,使点O落在点B设点A落在点C,若点B的坐标为(1,2),则C的坐标为(4,3),如图1所示:探究二:将线段OA绕点O逆时针旋转90度,设点A落在点D则点D的坐标是(1,3),如
23、图2所示;(2)四点O(0,0),A (a,b),C,B(c,d),顺次连接O,A,C,B若所得到的四边形为平行四边形,那么OACB,OA平移到OB的位置,点C的坐标为(a+c,b+d);若所得到的四边形是正方形,那么根据正方形的性质可以得到a=d且b=c或b=c且a=d19、解:P1(1,0);等边OAP的高为边长的倍,P3(,);从P1开始,根据图形的旋转可得每三次翻转后和原来的状态一样,100=333+1,P100的纵坐标为0,横坐标为100,P100(100,0);2007=3669,P2007的纵坐标为,横坐标=2005+1.5=2006.5P2007(2006.5,)20、解:(1)矩形COAB绕点C顺时针旋转60度的角,得到矩形CFED,BCD=60,CB=CD,CBD为等边三角形;(2)A(0,4)、C(8,0),OA=BC=4,OC=AB=8,设AH=HC=x,则BH=8x,CB=4,在RtCBH中,CH2=BH2+BC2,x2=(8x)2+42,解得x=5,H点的坐标为(5,4),设直线FC的解析式为y=kx+b,把C(8,0)、H(5,4)代入得,解得,直线FC的解析式为