【摘要】本文通過具體的中考真題,如選擇題、填空題、解答題等,展示平移、對稱、旋轉(zhuǎn)在中考中的常見題型和考查方式,分析解題思路和方法,幫助考生更好地理解和掌握這些知識點在中考中的應(yīng)用.
【關(guān)鍵詞】平移;對稱;旋轉(zhuǎn);初中數(shù)學(xué);解題
近幾年的中考數(shù)學(xué)試題非常注重對幾何圖形變換的考查,主要涉及平移、對稱、旋轉(zhuǎn)等.平移變換主要考查在坐標(biāo)系中圖形平移后坐標(biāo)的變化規(guī)律,也會與平行四邊形等特殊四邊形結(jié)合,通過平移線段構(gòu)造平行四邊形來解決面積、周長、圖形的全等、對應(yīng)角相等等問題.對稱變換??疾橹行膶ΨQ、軸對稱圖形的識別,以及利用對稱性質(zhì)進(jìn)行幾何證明與計算.旋轉(zhuǎn)變換主要圍繞旋轉(zhuǎn)前后的圖形全等,以及距離和夾角等問題展開.旋轉(zhuǎn)常用來構(gòu)造全等三角形,利用角、邊關(guān)系來解決復(fù)雜的幾何證明題.此外,還會結(jié)合函數(shù)圖象,如將拋物線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后探究其解析式的變化規(guī)律等.解答此類問題的關(guān)鍵是把握圖形變化中的變化量與不變量,利用不變量列出等量關(guān)系,進(jìn)而解決問題.
1平移變換
在平移變換中平移前后圖形的大小和形狀不會發(fā)生改變,其關(guān)鍵因素是平移的距離以及平移的方向.
性質(zhì)經(jīng)過平移變換,對應(yīng)的角相等,對應(yīng)點所連的線段平行或在同一條直線上且相等.
常見考點多與全等三角形、等腰三角形等知識綜合,出現(xiàn)在幾何壓軸題中,如求線段長度、角度、圖形面積等,還會涉及平移的作圖及在坐標(biāo)中的應(yīng)用.
例1(2024·呼倫貝爾中考)已知點A(0,-2),B(1,0),如圖1,將線段AB平移得到線段DC,如果12BC=AB,∠ABC=90°,則點D的坐標(biāo)是.
分析由平移性質(zhì)可知AB=CD,AB∥CD,則四邊形ABCD是平行四邊形,又∠ABC=90°,則四邊形ABCD是矩形.過點D作DE⊥y軸于點E.根據(jù)同角的余角相等可得∠OBA=∠EAD,從而證明△OAB∽△EDA,可得2ED=5DA=1EA,設(shè)EA=a,則ED=2a,DA=5a,則5a=25,解得:a=2,故有EA=2,ED=4,則OE=OA+EA=4,即可求解.
詳解略.答案為:4,-4.
點評本題主要考查平行四邊形的判定與性質(zhì)、相似三角形的判定及性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、平移的性質(zhì)、同角的余角相等等知識點,熟練掌握這些知識點的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.
平移變換??嫉闹R點不僅包括平移的性質(zhì),還涵蓋平移在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)變化規(guī)律,以及與平行四邊形等特殊四邊形結(jié)合等綜合知識.
2對稱變換(軸對稱與中心對稱)
2.1軸對稱
如果一個圖形沿著一條直線對折后兩部分完全重合,這樣的圖形叫作軸對稱圖形.把一個圖形沿著某一條直線折疊,如果其能夠與另一個圖形重合,則這兩個圖形關(guān)于這條直線對稱,也稱這兩個圖形成軸對稱,這條直線叫作對稱軸.折疊后重合的對應(yīng)點叫作對稱點.
性質(zhì)軸對稱圖形中對應(yīng)線段相等,對應(yīng)角相等.如正方形沿對角線對折后,除對角線外,對應(yīng)的線段相等,對應(yīng)的角也相等.在長方形中,相對的頂點連線會被對稱軸垂直平分.
常見考點判斷一個圖形是否是軸對稱圖形、根據(jù)軸對稱性質(zhì)求角度和線段長度、作軸對稱圖形、利用軸對稱進(jìn)行圖案設(shè)計及解決實際問題等.
2.2中心對稱
某圖形繞某點旋轉(zhuǎn) 180°后與另一圖形重合,則這兩圖形成中心對稱.
性質(zhì)對應(yīng)點連線經(jīng)過對稱中心且被對稱中心平分,對應(yīng)線段平行且相等,對應(yīng)角相等.
常見考點判別圖形是非對稱圖形、軸對稱圖形、中心對稱圖形還是軸對稱+中心對稱圖形,對稱點連線的性質(zhì),對稱中心考點,以及對特殊載體的考查等.
例2(2024·甘孜中考)如圖2,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=4,折疊△ABC,使點A與點B重合,折痕DE與AB交于點D,與AC交于點E,則CE的長為.
分析本題考查了折疊的性質(zhì)和勾股定理,熟練掌握勾股定理是解題的關(guān)鍵.設(shè)CE=x,則AE=BE=8-x,根據(jù)勾股定理即可求解.
詳解略.答案為3.
點評對稱包括軸對稱和中心對稱.在軸對稱方面,講解了其定義、性質(zhì),如對稱軸垂直平分對應(yīng)點的連線,對應(yīng)角相等,對應(yīng)線段相等,還列舉了常見的軸對稱圖形.在中心對稱方面,說明了其定義、性質(zhì),以及中心對稱圖形的判斷和相關(guān)性質(zhì)的應(yīng)用,如利用中心對稱性質(zhì)解決圖形分割與拼接問題等.
3旋轉(zhuǎn)變換
旋轉(zhuǎn)變換中的定點叫旋轉(zhuǎn)中心,轉(zhuǎn)動的角度稱為旋轉(zhuǎn)角.如果轉(zhuǎn)動的角度為180°,就說這兩個圖形關(guān)于這個點對稱或中心對稱,這個點叫作對稱中心.
性質(zhì)對應(yīng)點到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等.對應(yīng)點與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角.旋轉(zhuǎn)前后的圖形全等,即形狀和大小完全相同.
常見考點識別旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角和旋轉(zhuǎn)方向,根據(jù)給定的條件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變換作圖,求旋轉(zhuǎn)后圖形的位置、角度、線段長度,利用性質(zhì)進(jìn)行計算或證明,求平面幾何中的最值問題等.
例3(2024·內(nèi)江中考)如圖3,在平面直角坐標(biāo)系中,AB⊥y軸,垂足為點B,將△ABO繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)到△AB1O1的位置,使點B的對應(yīng)點B1落在直線y=-34x上,再將△AB1O1繞點B1逆時針旋轉(zhuǎn)到△A1B1O2的位置,使點O1的對應(yīng)點O2也落在直線y=-34x上,如此下去,……,若點B的坐標(biāo)為0,3,則點B37的坐標(biāo)為()
(A)180,135.(B)180,133.
(C)-180,135.(D)-180,133.
分析本題考查了平面直角坐標(biāo)系、一次函數(shù)、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、勾股定理等知識點.找出點的坐標(biāo)規(guī)律以及旋轉(zhuǎn)過程中線段長度的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.通過求出點A的坐標(biāo),AB、OA、OB的長度,再根據(jù)旋轉(zhuǎn)的特點逐步推導(dǎo)出后續(xù)點的位置和坐標(biāo),然后結(jié)合圖形求解即可.
詳解略.答案選(C).
點評旋轉(zhuǎn)涵蓋旋轉(zhuǎn)的定義、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)以及旋轉(zhuǎn)三要素.與旋轉(zhuǎn)有關(guān)的問題主要考查旋轉(zhuǎn)中心的確定方法和旋轉(zhuǎn)作圖的具體步驟,以及旋轉(zhuǎn)在構(gòu)造全等三角形、結(jié)合函數(shù)圖像探究解析式變化規(guī)律等方面的應(yīng)用.