初中数学作图-旋转变换试题

如图，网格中每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形，点 $A$， $B$， $C$的坐标分别为 $A(-2,3)$， $B(-5,1)$， $C(-3,1)$．先将 $\mathit{\Delta ABC}$沿一个确定方向平移，得到△ $A_1{B}_1{C}_1$，点 $B$的对应点 $B_1$的坐标是 $(1,2)$；再将△ $A_1{B}_1{C}_1$绕原点 $O$顺时针旋转 $90°$，得到△ $A_2{B}_2{C}_2$，点 $A_1$的对应点为 $A_2$．

（1）画出△ $A_1{B}_1{C}_1$，并直接写出点 $A_1$的坐标；

（2）画出△ $A_2{B}_2{C}_2$，并直接写出 $\cos B$的值．

如图，在平面直角坐标系中， $\mathit{\Delta ABC}$的三个顶点的坐标分别为 $A(-4,1)$， $B(-1,-1)$， $C(-3,3)$．（每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形）

（1）将 $\mathit{\Delta ABC}$先向上平移2个单位长度，再向右平移4个单位长度得到△ $A_1{B}_1{C}_1$（点 $A$、 $B$、 $C$的对应点分别为点 $A_1$、 $B_1$、 $C_1)$，画出平移后的△ $A_1{B}_1{C}_1$；

（2）将△ $A_1{B}_1{C}_1$绕着坐标原点 $O$顺时针旋转 $90°$得到△ $A_2{B}_2{C}_2$（点 $A_1$、 $B_1$、 $C_1$的对应点分别为点 $A_2$、 $B_2$、 $C_2)$，画出旋转后的△ $A_2{B}_2{C}_2$；

（3）求△ $A_1{B}_1{C}_1$在旋转过程中，点 $C_1$旋转到点 $C_2$所经过的路径的长．（结果用含 $\pi$的式子表示）

如图，在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中，给出了格点三角形 $\mathit{ABC}$（顶点是网格线的交点）

（1）先将 $\mathit{\Delta ABC}$竖直向上平移5个单位，再水平向右平移4个单位得到△ $A_1{B}_1{C}_1$，请画出△ $A_1{B}_1{C}_1$；

（2）将△ $A_1{B}_1{C}_1$绕 $B_1$点顺时针旋转 $90°$，得△ $A_2{B}_1{C}_2$，请画出△ $A_2{B}_1{C}_2$；

（3）求线段 $B_1{C}_1$变换到 $B_1{C}_2$的过程中扫过区域的面积．

已知正方形 $\mathit{ABCD}$ 的边长为4个单位长度，点 $E$ 是 $\mathit{CD}$ 的中点，请仅用无刻度直尺按下列要求作图（保留作图痕迹）．

（1）在图1中，将直线 $\mathit{AC}$ 绕着正方形 $\mathit{ABCD}$ 的中心顺时针旋转 $45°$ ；

（2）在图2中，将直线 $\mathit{AC}$ 向上平移1个单位长度．

如图，在平面直角坐标系中， $\mathit{\Delta ABC}$的三个顶点都在格点上，点 $A$的坐标为 $(2,2)$请解答下列问题：

（1）画出 $\mathit{\Delta ABC}$关于 $y$轴对称的△ $A_1{B}_1{C}_1$，并写出 $A_1$的坐标．

（2）画出 $\mathit{\Delta ABC}$绕点 $B$逆时针旋转 $90°$后得到的△ $A_2{B}_2{C}_2$，并写出 $A_2$的坐标．

（3）画出△ $A_2{B}_2{C}_2$关于原点 $O$成中心对称的△ $A_3{B}_3{C}_3$，并写出 $A_3$的坐标．

如图，在正方形网格中，每个小正方形的边长都是一个单位长度，在平面直角坐标系内， $\mathit{\Delta ABC}$的三个顶点坐标分别为 $A(1,4)$， $B(1,1)$， $C(3,1)$．

（1）画出 $\mathit{\Delta ABC}$关于 $x$轴对称的△ $A_1{B}_1{C}_1$．

（2）画出 $\mathit{\Delta ABC}$绕点 $O$逆时针旋转 $90°$后得到的△ $A_2{B}_2{C}_2$．

（3）在（2）的条件下，求点 $A$所经过的路径长（结果保留 $\pi )$．

如图，在平面直角坐标系中，直角 $\mathit{\Delta ABC}$的三个顶点分别是 $A(-3,1)$， $B(0,3)$， $C(0,1)$

（1）将 $\mathit{\Delta ABC}$以点 $C$为旋转中心旋转 $180°$，画出旋转后对应的△ $A_1{B}_1{C}_1$；

（2）分别连接 $A{B}_1$、 $B{A}_1$后，求四边形 $A{B}_1{A}_{1}B$的面积．

在 $4\times 4$的方格纸中， $\mathit{\Delta ABC}$的三个顶点都在格点上．

（1）在图1中画出与 $\mathit{\Delta ABC}$成轴对称且与 $\mathit{\Delta ABC}$有公共边的格点三角形（画出一个即可）；

（2）将图2中的 $\mathit{\Delta ABC}$绕着点 $C$按顺时针方向旋转 $90°$，画出经旋转后的三角形．

如图，方格中，每个小正方形的边长都是单位1， $\mathit{\Delta ABC}$在平面直角坐标系中的位置如图．

（1）画出将 $\mathit{\Delta ABC}$向右平移2个单位得到△ $A_1{B}_1{C}_1$；

（2）画出将 $\mathit{\Delta ABC}$绕点 $O$顺时针方向旋转 $90°$得到的△ $A_2{B}_2{C}_2$；

（3）求△ $A_1{B}_1{C}_1$与△ $A_2{B}_2{C}_2$重合部分的面积．

如图，在每个小正方形的边长为1个单位的网格中， $\mathit{\Delta ABC}$ 的顶点均在格点（网格线的交点）上．

（1）将 $\mathit{\Delta ABC}$ 向右平移5个单位得到△ $A_1{B}_1{C}_1$ ，画出△ $A_1{B}_1{C}_1$ ；

（2）将（1）中的△ $A_1{B}_1{C}_1$ 绕点 $C_1$ 逆时针旋转 $90°$ 得到△ $A_2{B}_2{C}_1$ ，画出△ $A_2{B}_2{C}_1$ ．

如图，在 $5\times 5$ 的方格纸中，线段 $\mathit{AB}$ 的端点均在格点上，请按要求画图．

（1）如图1，画出一条线段 $\mathit{AC}$ ，使 $\mathit{AC}=\mathit{AB}$ ， $C$ 在格点上；

（2）如图2，画出一条线段 $\mathit{EF}$ ，使 $\mathit{EF}$ ， $\mathit{AB}$ 互相平分， $E$ ， $F$ 均在格点上；

（3）如图3，以 $A$ ， $B$ 为顶点画出一个四边形，使其是中心对称图形，且顶点均在格点上．

如图，在平面直角坐标系中， $\mathit{\Delta ABC}$的顶点坐标分别是 $A(0,4)$， $B(0,2)$， $C(3,2)$．

（1）将 $\mathit{\Delta ABC}$以 $O$为旋转中心旋转 $180°$，画出旋转后对应的△ $A_1{B}_1{C}_1$；

（2）将 $\mathit{\Delta ABC}$平移后得到△ $A_2{B}_2{C}_2$，若点 $A$的对应点 $A_2$的坐标为 $(2,2)$，求△ $A_1{C}_1{C}_2$的面积．

如图，在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中，给出了以格点（网格线的交点）为端点的线段 $\mathit{AB}$，线段 $\mathit{MN}$在网格线上．

（1）画出线段 $\mathit{AB}$关于线段 $\mathit{MN}$所在直线对称的线段 $A_1{B}_1$（点 $A_1$， $B_1$分别为 $A$， $B$的对应点）；

（2）将线段 $B_1{A}_1$绕点 $B_1$顺时针旋转 $90°$得到线段 $B_1{A}_2$，画出线段 $B_1{A}_2$．

在边长为1个单位长度的正方形网格中建立如图的平面直角坐标系 $\mathit{xOy}$， $\mathit{\Delta ABC}$的顶点都在格点上，请解答下列问题：

（1）将 $\mathit{\Delta ABC}$向下平移5个单位长度，画出平移后的△ $A_1{B}_1{C}_1$；

（2）若点 $M$是 $\mathit{\Delta ABC}$内一点，其坐标为 $(a,b)$，点 $M$在△ $A_1{B}_1{C}_1$内的对应点为 $M_1$，则点 $M_1$的坐标为　　；

（3）画出 $\mathit{\Delta ABC}$关于点 $O$的中心对称图形△ $A_2{B}_2{C}_2$．

（操作发现）

如图①，在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中， $\mathit{\Delta ABC}$的三个顶点均在格点上．

（1）请按要求画图：将 $\mathit{\Delta ABC}$绕点 $A$按顺时针方向旋转 $90°$，点 $B$的对应点为 $B\text{'}$，点 $C$的对应点为 $C\text{'}$，连接 $\mathit{BB}\text{'}$；

（2）在（1）所画图形中， $\angle \mathit{AB}\text{'}B=$　     　．

（问题解决）

如图②，在等边三角形 $\mathit{ABC}$中， $\mathit{AC}=7$，点 $P$在 $\mathit{\Delta ABC}$内，且 $\angle \mathit{APC}=90°$， $\angle \mathit{BPC}=120°$，求 $\mathit{\Delta APC}$的面积．

小明同学通过观察、分析、思考，对上述问题形成了如下想法：

想法一：将 $\mathit{\Delta APC}$绕点 $A$按顺时针方向旋转 $60°$，得到△ $\mathit{AP}\text{'}B$，连接 $\mathit{PP}\text{'}$，寻找 $\mathit{PA}$， $\mathit{PB}$， $\mathit{PC}$三条线段之间的数量关系；

想法二：将 $\mathit{\Delta APB}$绕点 $A$按逆时针方向旋转 $60°$，得到△ $\mathit{AP}\text{'}C\text{'}$，连接 $\mathit{PP}\text{'}$，寻找 $\mathit{PA}$， $\mathit{PB}$， $\mathit{PC}$三条线段之间的数量关系．

$\dots$

请参考小明同学的想法，完成该问题的解答过程．（一种方法即可）

（灵活运用）

如图③，在四边形 $\mathit{ABCD}$中， $\mathit{AE}\perp \mathit{BC}$，垂足为 $E$， $\angle \mathit{BAE}=\angle \mathit{ADC}$， $\mathit{BE}=\mathit{CE}=2$， $\mathit{CD}=5$， $\mathit{AD}=\mathit{kAB}(k$为常数），求 $\mathit{BD}$的长（用含 $k$的式子表示）．