專題20 圖形的變換與坐標（學(xué)生版）

知識點01：軸對稱變換【高頻考點精講】1、軸對稱圖形把一個圖形沿一條直線折疊，直線兩邊的部分能夠互相重合，這個圖形叫做軸對稱圖形，這條直線叫做對稱軸，折疊后重合的對應(yīng)點，叫做對稱點。常見的軸對稱圖形：等腰三角形，矩形，正方形，等腰梯形，圓等。2、軸對稱性質(zhì)（1）關(guān)于直線對稱的兩個圖形是全等圖形。（2）對稱軸是對應(yīng)點連線的垂直平分線。（3）如果兩個圖形的對應(yīng)點連線被同一直線垂直平分，那么這兩個圖形關(guān)于這條直線對稱。3、關(guān)于x軸、y軸對稱的點的坐標（1）關(guān)于x軸的對稱點的坐標特點：橫坐標不變，縱坐標互為相反數(shù)，即點P（x，y）關(guān)于x軸的對稱點P′的坐標是（x，﹣y）；（2）關(guān)于y軸的對稱點的坐標特點：橫坐標互為相反數(shù)，縱坐標不變，即點P（x，y）關(guān)于y軸的對稱點P′的坐標是（﹣x，y）。4、最短路線問題在直線l上方有兩個點A、B，確定直線l上到A、B的距離之和最短的點，可以通過軸對稱來確定，即作出其中一點關(guān)于直線l的對稱點，對稱點與另一點的連線與直線l的交點即為所求。知識點02：平移變換【高頻考點精講】1、把一個圖形整體沿某一直線方向移動一定的距離，得到一個新的圖形，圖形的這種移動，叫做平移。2、平移的兩個要素：（1）圖形平移的方向；（2）圖形平移的距離。3、平移性質(zhì)：對應(yīng)點所連線段平行且相等。4、平移變換與坐標變化（1）坐標點P（x，y）向右平移a個單位，得出P（x+a，y）；（2）坐標點P（x，y）向左平移a個單位，得出P（x﹣a，y）；（3）坐標點P（x，y）向上平移b個單位，得出P（x，y+b）；（4）坐標點P（x，y）向下平移b個單位，得出P（x，y﹣b）。知識點03：旋轉(zhuǎn)變換【高頻考點精講】1、將一個圖形繞一個定點沿某個方向轉(zhuǎn)動一定的角度，這樣的圖形變換叫做旋轉(zhuǎn)，這個定點叫做旋轉(zhuǎn)中心，轉(zhuǎn)動的角度叫做旋轉(zhuǎn)角。2、旋轉(zhuǎn)性質(zhì)（1）對應(yīng)點到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等.（2）對應(yīng)點與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角。（3）旋轉(zhuǎn)前后的圖形全等。3、旋轉(zhuǎn)作圖根據(jù)對應(yīng)角相等且等于旋轉(zhuǎn)角，對應(yīng)線段相等，由此可以通過作相等的角，在角的邊上截取相等線段的方法，找到對應(yīng)點，順次連接得出旋轉(zhuǎn)后的圖形。檢測時間：90分鐘試題滿分：100分難度系數(shù)：0.47一．選擇題（共10小題，滿分20分，每小題2分）1．（2分）（2023?常州）在平面直角坐標系中，若點P的坐標為（2，1），則點P關(guān)于y軸對稱的點的坐標為（）A．（﹣2，﹣1） B．（2，﹣1） C．（﹣2，1） D．（2，1）2．（2分）（2023?臨沂）某小區(qū)的圓形花園中間有兩條互相垂直的小路，園丁在花園中栽種了8棵桂花，如圖所示．若A，B兩處桂花的位置關(guān)于小路對稱，在分別以兩條小路為x，y軸的平面直角坐標系內(nèi)，若點A的坐標為（﹣6，2），則點B的坐標為（）A．（6，2） B．（﹣6，﹣2） C．（2，6） D．（2，﹣6）3．（2分）（2023?郴州）下列圖形中，能由圖形a通過平移得到的是（）A． B． C． D．4．（2分）（2023?黃石）如圖，已知點A（1，0），B（4，m），若將線段AB平移至CD，其中點C（﹣2，1），D（a，n），則m﹣n的值為（）A．﹣3 B．﹣1 C．1 D．35．（2分）（2022?福建）如圖，現(xiàn)有一把直尺和一塊三角尺，其中∠ABC＝90°，∠CAB＝60°，AB＝8，點A對應(yīng)直尺的刻度為12．將該三角尺沿著直尺邊緣平移，使得△ABC移動到△A′B′C′，點A′對應(yīng)直尺的刻度為0，則四邊形ACC′A′的面積是（）A．96 B．96 C．192 D．1606．（2分）（2023?無錫）如圖，△ABC中，∠BAC＝55°，將△ABC逆時針旋轉(zhuǎn)α（0°＜α＜55°），得到△ADE，DE交AC于F．當(dāng)α＝40°時，點D恰好落在BC上，此時∠AFE等于（）A．80° B．85° C．90° D．95°7．（2分）（2023?德州）如圖，△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度后得到△ADE，點D在BC上，∠EDC＝40°，則∠B的度數(shù)為（）A．70° B．60° C．50° D．40°8．（2分）（2023?天津）如圖，把△ABC以點A為中心逆時針旋轉(zhuǎn)得到△ADE，點B，C的對應(yīng)點分別是點D，E，且點E在BC的延長線上，連接BD，則下列結(jié)論一定正確的是（）A．∠CAE＝∠BED B．AB＝AE C．∠ACE＝∠ADE D．CE＝BD9．（2分）（2023?金華）如圖，兩盞燈籠的位置A，B的坐標分別是（﹣3，3），（1，2），將點B向右平移2個單位，再向上平移1個單位得到點B′，則關(guān)于點A，B′的位置描述正確的是（）A．關(guān)于x軸對稱 B．關(guān)于y軸對稱 C．關(guān)于原點O對稱 D．關(guān)于直線y＝x對稱10．（2分）（2023?海南）如圖，在平面直角坐標系中，點A在y軸上，點B的坐標為（6，0），將△ABO繞著點B順時針旋轉(zhuǎn)60°，得到△DBC，則點C的坐標是（）A．（3，3） B．（3，3） C．（6，3） D．（3，6）二．填空題（共10小題，滿分20分，每小題2分）11．（2分）（2023?金昌）如圖1，我國是世界上最早制造使用水車的國家．1556年蘭州人段續(xù)的第一架水車創(chuàng)制成功后，黃河兩岸人民紛紛仿制，車水灌田，水渠縱橫，沃土繁豐．而今，蘭州水車博覽園是百里黃河風(fēng)情線上的標志性景觀，是蘭州“水車之都”的象征．如圖2是水車舀水灌溉示意圖，水車輪的輻條（圓的半徑）OA長約為6米，輻條盡頭裝有刮板，刮板間安裝有等距斜掛的長方體形狀的水斗，當(dāng)水流沖動水車輪刮板時，驅(qū)使水車徐徐轉(zhuǎn)動，水斗依次舀滿河水在點A處離開水面，逆時針旋轉(zhuǎn)150°上升至輪子上方B處，斗口開始翻轉(zhuǎn)向下，將水傾入木槽，由木槽導(dǎo)入水渠，進而灌溉，那么水斗從A處（舀水）轉(zhuǎn)動到B處（倒水）所經(jīng)過的路程是米．（結(jié)果保留π）12．（2分）（2022?臨沂）如圖，在平面直角坐標系中，△ABC的頂點A，B的坐標分別是A（0，2），B（2，﹣1）．平移△ABC得到△A'B'C'，若點A的對應(yīng)點A'的坐標為（﹣1，0），則點B的對應(yīng)點B'的坐標是．13．（2分）（2023?濱州）如圖，在平面直角坐標系中，△ABO的三個頂點坐標分別為A（6，3），B（6，0），O（0，0），若將△ABO向左平移3個單位長度得到△CDE，則點A的對應(yīng)點C的坐標是．14．（2分）（2023?濟南）如圖，將菱形紙片ABCD沿過點C的直線折疊，使點D落在射線CA上的點E處，折痕CP交AD于點P．若∠ABC＝30°，AP＝2，則PE的長等于．15．（2分）（2023?張家界）如圖，AO為∠BAC的平分線，且∠BAC＝50°，將四邊形ABOC繞點A逆時針方向旋轉(zhuǎn)后，得到四邊形AB′O′C′，且∠OAC′＝100°，則四邊形ABOC旋轉(zhuǎn)的角度是．16．（2分）（2023?淄博）在邊長為1的正方形網(wǎng)格中，右邊的“小魚”圖案是由左邊的圖案經(jīng)過一次平移得到的，則平移的距離是．17．（2分）（2023?襄陽）如圖，在△ABC中，AB＝AC，點D是AC的中點，將BCD沿BD折疊得到△BED，連接AE．若DE⊥AB于點F，BC＝10，則AF的長為．18．（2分）（2023?宜賓）如圖，M是正方形ABCD邊CD的中點，P是正方形內(nèi)一點，連接BP，線段BP以B為中心逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段BQ，連接MQ．若AB＝4，MP＝1，則MQ的最小值為．19．（2分）（2023?泰州）如圖，△ABC中，AB＝AC，∠A＝30°，射線CP從射線CA開始繞點C逆時針旋轉(zhuǎn)α角（0°＜α＜75°），與射線AB相交于點D，將△ACD沿射線CP翻折至△A′CD處，射線CA′與射線AB相交于點E．若△A′DE是等腰三角形，則∠α的度數(shù)為．20．（2分）（2022?畢節(jié)市）如圖，在平面直角坐標系中，把一個點從原點開始向上平移1個單位，再向右平移1個單位，得到點A1（1，1）；把點A1向上平移2個單位，再向左平移2個單位，得到點A2（﹣1，3）；把點A2向下平移3個單位，再向左平移3個單位，得到點A3（﹣4，0）；把點A3向下平移4個單位，再向右平移4個單位，得到點A4（0，﹣4），…；按此做法進行下去，則點A10的坐標為．三．解答題（共8小題，滿分60分）21．（6分）（2023?安徽）如圖，在由邊長為1個單位長度的小正方形組成的網(wǎng)格中，點A，B，C，D均為格點（網(wǎng)格線的交點）．（1）畫出線段AB關(guān)于直線CD對稱的線段A1B1；（2）將線段AB向左平移2個單位長度，再向上平移1個單位長度，得到線段A2B2，畫出線段A2B2；（3）描出線段AB上的點M及直線CD上的點N，使得直線MN垂直平分AB．22．（6分）（2023?宿遷）如圖，在?ABCD中，AB＝5，，∠A＝45°．（1）求出對角線BD的長；（2）尺規(guī)作圖：將四邊形ABCD沿著經(jīng)過A點的某條直線翻折，使點B落在CD邊上的點E處，請作出折痕．（不寫作法，保留作圖痕跡）23．（8分）（2023?黑龍江）如圖，在平面直角坐標系中，已知△ABC的三個頂點坐標分別是A（2，﹣1），B（1，﹣2），C（3，﹣3）．（1）將△ABC向上平移4個單位，再向右平移1個單位，得到△A1B1C1，請畫出△A1B1C1；（2）請畫出△ABC關(guān)于y軸對稱的△A2B2C2；（3）將△A2B2C2繞著原點O順時針旋轉(zhuǎn)90°，得到△A3B3C3，求線段A2C2在旋轉(zhuǎn)過程中掃過的面積（結(jié)果保留π）．24．（8分）（2021?溫州）如圖中4×4與6×6的方格都是由邊長為1的小正方形組成．圖1是繪成的七巧板圖案，它由7個圖形組成，請按以下要求選擇其中一個并在圖2、圖3中畫出相應(yīng)的格點圖形（頂點均在格點上）．（1）選一個四邊形畫在圖2中，使點P為它的一個頂點，并畫出將它向右平移3個單位后所得的圖形．（2）選一個合適的三角形，將它的各邊長擴大到原來的倍，畫在圖3中．25．（8分）（2023?寧波）在4×4的方格紙中，請按下列要求畫出格點三角形（頂點均在格點上）．（1）在圖1中先畫出一個以格點P為頂點的等腰三角形PAB，再畫出該三角形向右平移2個單位后的△P′A′B′．（2）將圖2中的格點△ABC繞點C按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，畫出經(jīng)旋轉(zhuǎn)后的△A′B′C．26．（8分）（2023?甘孜州）如圖，在Rt△ABC中，，點D在AB邊上，連接CD，將CD繞點C逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到CE，連接BE，DE．（1）求證：△CAD≌△CBE；（2）若AD＝2時，求CE的長；（3）點D在AB上運動時，試探究AD2+BD2的值是否存在最小值，如果存在，求出這個最小值；如果不存在，請說明理由．27．（8分）（2023?大連）綜合與實踐問題情境數(shù)學(xué)活動課上，老師發(fā)給每名同學(xué)一個等腰三角形紙片ABC，AB＝AC，∠BAC＞90°，要求同學(xué)們將紙片沿一條直線折疊，探究圖形中的結(jié)論．問題發(fā)現(xiàn)奮進小組在邊AC上取一點D，連接BD，將這個紙片沿BD翻折，點A的對應(yīng)點為E，如圖1所示．如圖2，小明發(fā)現(xiàn)，當(dāng)點E落在邊BC上時，∠DEC＝2∠ACB．如圖3，小紅發(fā)現(xiàn)，當(dāng)點D是AC的中點時，連接CE，若已知AB和CE的長，則可求BD的長．……問題提出與解決奮進