第二十三章—旋转一、旋转变换1、旋转的定义把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转。
点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角,如果图形上的点P经过旋转变为点P',那么这两个点叫做这个旋转的对应点。
2、旋转的性质(1)对应点到旋转中心的距离相等。
(旋转中心就是各对应点所连线段的垂直平分线的交点。
)(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、作旋转后的图形的一般步骤(1)明确三个条件:旋转中心,旋转方向,旋转角度;(2)确定关键点,作出关键点旋转后的对应点;(3)顺次连结。
4、欣赏较复杂旋转图形图形是由什么基本图形,以哪个点为中心,按哪个方向(顺时针或逆时针)旋转多少度,连续旋转几次,便得到美丽的图案。
5、有关图形旋转的一些计算题和证明题例题练习1.将叶片图案旋转180°后,得到的图形是( )2.如图,在等腰直角△ABC中,B=90°,将△ABC绕顶点A逆时针方向旋转60°后得到△AB′C′,则等于()A.60°B.105°C.120°D.135°3.如图,将△ABC绕着点C按顺时针方向旋转20°,B点落在位置,A点落在位置,若,则的度数是()A.50°B.60°C.70°D.80°4.数学来源于生活,下列生活中的运动属于旋转的是 ( )A.国旗上升的过程B.球场上滚动的足球C.工作中的风力发电机叶片D.传输带运输东西5.如图,将方格纸中的图形绕点O逆时针旋转90°后得到的图形是 ( )6.如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=30°,点D、E分别为AB、AC上的点,且DE∥BC.将△ADE绕点A逆时针旋转至点B、A、E在同一条直线上,连接BD、EC.下列结论:①△ADE的旋转角为120°;②BD=EC;③BE=AD+AC;④DE⊥AC.其中正确的为( )A.②③B.②③④C.①②③D.①②③④7.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,且点D恰好在AC上,∠BAE=∠CDE=136°,则∠C的度数是()8.如图,以锐角△ABC的边AC、AB为边向外作正方形ACDE和正方形ABGF,连接BE、CF.(1)求证:△FAC≌△BAE;(2)图中可以通过旋转△BAE而得到△FAC,请你说出旋转中心、旋转方向和旋转角的度数.9.如图,四边形ABCD是正方形,点E是边BC上的动点(不与B,C重合),将线段AE 绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,连接AF,EF、AF分别与CD交于点M、N,连接EN,作FG⊥BC交BC的延长线于点G.(1)求证:BE=CG;(2)若BE=2,DN=3,求EN的长.二、中心对称图形1、中心对称的定义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,这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点。
2、中心对称的性质(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,而且被对称中心平所平分。
(2)关于中心对称的两个图形是全等形。
3、作中心对称和图形的一般步骤(1)确定“代表性的点”;(2)作出每个代表性的点的对应点;(3)顺次连结。
4、中心对称图形的识别常见的几何图形,如:线段、等边三角形、平行四边形、矩形、菱形、正方形、等腰梯形、圆,26个大写英文字母(7个),正多边等要会识别,并指出对称中心。
5、两个图形成中心对称和中心对称图形的区别与联系区别:(1)中心对称是指两个图形的位置关系,而中心对称图形是指一个具有特殊形状的图形。
(2)研究对象的个数不同,中心对称指两个图形,而中心对称图形只研究一个对象。
(3)中心对称图形的对称中心是图形自身或内部的点,而两个图形关于某点成中心对称,对称中心不定。
联系:两者均是关于点的对称,它们之间无绝对界限,当把两个图形看作整体时,即为中心对称图形,若把中心对称图形看作两部分则两部就可以关于一点成中心对称。
6、中心对称图形和轴对称图形的关系(1)对称轴条数为正偶数的轴对称图形是中心对称图形,对称中心是对称轴的交点;(2)对称轴条数相互垂直的轴对称图形是中心对称图形。
(3)轴对称图形是翻转180°与自身重合,而中心对称图形是旋转180°与自身重合。
例题练习1. 下列图形中,是中心对称图形的是()2. 下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()3.下列图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是()4. 下列图形中,不是中心对称图形的是()5.下列图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是()6.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()7. 下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()8. 下列函数图象中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是()三、关于原点对称的点的坐标1、关于原点对称的点的坐标特征:点P(x,y)关于原点的对称点为P'(-x,-y).2、作关于原点成中心对称的图形的步骤:(1)写出各点关于原点对称的点的坐标;(2)在坐标平面内描出这些对称点的位置;(3)顺次连接各点即为所求作的对称图形。
例题练习1.在平面直角坐标系中,A点坐标为(3,4),将OA绕原点O逆时针旋转90°得到OA′,则点A′的坐标是( )A.(-4,3)B.(-3,4)C.(3,-4)D.(4,-3)2.在平面直角坐标系中,将点A1(6,1)向左平移4个单位到达点A2的位置,再向上平移3个单位到达点A3的位置,△A1A2A3绕点A2逆时针方向旋转900,则旋转后A3的坐标为( )A.(-2,1)B.(1,1)C.(-1,1)D.(5,1)3.如图,若将△ABC绕点O顺时针旋转180°后得到△A′B′C′,则A点的对应点A′点的坐标是_____________.4.如图所示,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(-2,3),B(-6,0),C(-1,0).(1)请直接写出点A关于点O对称的点的坐标: ;(2)将△ABC绕坐标原点O逆时针旋转90°,得到△A1B1C1,画出图形,并直接写出点A1、B1、C1的坐标.人教版数学九年级上册第二十三章考试试卷一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)1.以下现象:①荡秋千;②转呼啦圈;③跳绳;④转陀螺.其中是旋转的有()A.①② B.②③ C.③④ D.①④2.下列A、B、C、D四幅“阿宝”图案中,能通过将图案(1)顺时针旋转180°得到的是()3.下列汽车标志中既是轴对称又是中心对称图形的是()4.如图所示,△ABC绕点A旋转至△AEF,其旋转角是()A.∠BAE B.∠CAEC.∠EAF D.∠BAF第4题图第5题图5.如图,△ABC以点O为旋转中心,旋转180°后得到△A′B′C′.ED是△ABC 的中位线,经旋转后为线段E′D′.已知BC=4,则E′D′等于()A.2 B.3 C.4 D.1.56.图中的阴影旋转一个角度后,能互相重合,这个角度可以是()A.30° B.45° C.120° D.90°第6题图第7题图7.如图所示的两个三角形是经过什么变换得到的()A.旋转 B.旋转和平移C.轴对称 D.平移和轴对称8.若点A(-2,n)在x轴上,则点B(n-1,n+1)关于原点对称的点的坐标为()A.(1,1) B.(-1,-1) C.(1,-1) D.(-1,1)9.△ABO与△A1B1O在平面直角坐标系中的位置如图所示,它们关于点O成中心对称,其中点A(4,2),则点A1的坐标是()A.(4,-2) B.(-4,-2) C.(-2,-3) D.(-2,-4)10.如图,在等边三角形ABC中,AB=6,D是BC上一点,且BC=3BD,△ABD 绕点A旋转后得到△ACE,则CE的长度为()A.6 B.5 C.3 D.2第9题图第10题图11.如图,在方格纸中选择标有序号①②③④的一个小正方形涂黑,使它与图中阴影部分组成的新图形为中心对称图形,该小正方形的序号是()A.① B.② C.③ D.④第11题图第12题图12.如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′的位置,则图中阴影部分的面积为()A.12B.33C.1-33D.1-34二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)13.请写出一个是中心对称图形的几何图形的名称:.14.如图,将△OAB绕着点O逆时针连续旋转两次得到△OA″B″,每次旋转的角度都是50°.若∠B″OA=120°,则∠AOB= .第14题图第15题图15.如图所示,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4cm.若以AC的中点O为旋转中心,将这个三角形旋转180°后,点B落在B′处,则BB′= cm. 16.如图,将等边△ABC绕顶点A按顺时针方向旋转,使边AB与AC重合得△ACD,BC的中点E的对应点为F,则∠EAF的度数为 .第16题图第17题图17.如图所示,已知抛物线C1,抛物线C2关于原点中心对称.若抛物线C1的解析式为y=34(x+2)2-1,那么抛物线C2的解析式为____________________.18.如图所示,将图形①以点O为旋转中心,每次旋转90°,则第2015次旋转后的是图形 (在下列各图中选填正确图形的序号即可).三、解答题(本题共8小题,共90分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)19.(10分)已知|2-m|+(n+3)2=0,点P1、P2分别是点P(m,n)关于y轴和原点的对称点,求点P1、P2的坐标.20.(10分)如图是一个中心对称图形,A为对称中心,若∠C=90°,∠B=30°,BC=1,求BB′的长.21.(10分)如图,AC是正方形ABCD的对角线,△ABC经过旋转后到达△AEF的位置.(1)指出它的旋转中心;(2)说出它的旋转方向和旋转角是多少度;(3)分别写出点A、B、C的对应点.22.(10分)请你画出一条直线,把如图所示的平行四边形和圆两个图形分成面积相等的两部分(保留作图痕迹).23.(12分)直角坐标系内的点P(x2-3x,4)与另一点Q(x-8,y)关于原点对称,试求2014(2x-y)的值.24.(12分)在平面直角坐标系中,点A的坐标是(0,3),点B在x轴上,将△AOB绕点A逆时针旋转90°得到△AEF,点O、B的对应点分别是点E、F. (1)若点B的坐标是(-4,0),请在图中画出△AEF,并写出点E、F的坐标;(2)当点F落在x轴的上方时,试写出一个符合条件的点B的坐标.25.(12分)如图,P是正三角形ABC内的一点,且PA=6,PB=8,PC=10,若将△PAC绕点A逆时针旋转后得到△P′AB.(1)求点P与点P′之间的距离;(2)求∠APB的大小.26.(14分)如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE后,再把△ABC沿射线AB平移至△FEG,DE、FG相交于点H.(1)判断线段DE、FG的位置关系,并说明理由;(2)连接CG,求证:四边形CBEG是正方形.人教版数学九年级上册第二十三章考试试卷答案1.D 2.B 3.C 4.A 5.A 6.C 7.D 8.C 9.B10.D 11.B 12.C13.平行四边形(答案不唯一)14.20°15.4 5 16.60°17.y=-34(x-2)2+118.④解析:观察图形,将图形①以点O为旋转中心,每次顺时针旋转90°,得到下一个图形,每旋转四次回到原来的位置,而2015=503×4+3,所以第2015次旋转后的图形与图形④一样.故答案为④.19.解:由|2-m|+(n+3)2=0,得m=2,n=-3.(3分)∴P(2,-3).(4分)∵点P1是点P关于y轴的对称点,∴P1的坐标为(-2,-3).(7分)∵点P2是点P关于原点的对称点,∴P2的坐标为(-2,3).(10分)20.解:设AC=x,∵∠B=30°,则AB=2x,∴BB′=2AB=4x.(3分)在Rt△ABC中,AB2=AC2+BC2,∴(2x)2=x2+12,解得x=±33(负数舍去).(8分)∴BB′=433.(10分)21.解:(1)它的旋转中心为点A;(3分)(2)它的旋转方向为逆时针方向,(5分)旋转角是45度;(7分)(3)点A、B、C的对应点分别为点A、E、F.(10分)22.解:如图所示.(10分)23.解:由题意得y=-4,(2分)x2-3x=8-x,解得x1=4,x2=-2.(4分)当x=4,y=-4时,2014(2x-y)=2014×(2×4+4)=24168;(8分)当x =-2,y=-4时,2014(2x-y)=2014×(-4+4)=0.(12分) 24.解:(1)△AEF如图所示.(3分)∵AO⊥AE,AO=AE,∴点E的坐标是(3,3),∵EF=OB=4,∴点F的坐标是(3,-1);(7分)(2)∵点F落在x轴的上方,∴EF<AO.(9分)又∵EF=OB,∴OB<AO,∵AO=3,∴OB<3.(11分)∴一个符合条件的点B的坐标是(-2,0).(12分) 25.解:(1)由旋转的性质知AP′=AP=6,∠P′AB=∠PAC,(4分)∴∠P′AP=∠BAC=60°,∴△P′AP是等边三角形,∴PP′=6;(6分)(2)∵P′B=PC=10,PB=8,∴P′B2=P′P2+PB2,∴△P′PB为直角三角形,且∠P′PB=90°,(10分)∴∠APB=∠P′PB+∠P′PA=90°+60°=150°.(12分)26.(1)解:FG⊥ED.(1分)理由如下:∵△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE,∴∠DEB=∠ACB.∵把△ABC沿射线AB平移至△FEG,∴∠GFE=∠A.(4分)∵∠ABC=90°,∴∠A+∠ACB=90°,∴∠DEB+∠GFE=90°,∴∠FHE=90°,∴FG⊥ED;(7分)(2)证明:根据旋转和平移的性质可得,∠GEF=90°,∠CBE=90°,CG∥EB,CB=BE.(9分)∵CG∥EB,∴∠CGE=∠BEG=∠BCG=90°,∴四边形BCGE 是矩形.(12分)∵CB=BE,∴四边形CBEG是正方形.(14分)。