第二十三章 · 第二节
中心对称
旋转 180° 的对称之美

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解中心对称的概念和性质
  • 认识中心对称图形,能判断常见图形
  • 掌握坐标系中关于原点对称的点的坐标规律
知识点一:中心对称的概念
📐 定义
把一个图形绕着某一点旋转 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
💡 理解要点
中心对称是旋转角为 180° 的特殊旋转。它研究的是两个图形之间的关系,对称中心是连接对应点线段的中点
知识点二:中心对称的性质
  • 性质1:关于中心对称的两个图形是全等形
  • 性质2:关于中心对称的两个图形,对应点连线经过对称中心,而且被对称中心平分(即对称中心是对应点连线的中点)。
知识点三:中心对称图形
📐 定义
把一个图形绕某一点旋转 180°,如果旋转后的图形能够与原来图形互相重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心

常见的中心对称图形:平行四边形、矩形、菱形、正方形、圆、线段等。

知识点四:关于原点对称的点的坐标
P(x, y) 关于原点对称 → P'(-x, -y)
横、纵坐标都变为相反数

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📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 画出 △ABC 关于点 O 对称的 △A'B'C'
已知 △ABC 和点 O,画出 △ABC 关于点 O 中心对称的 △A'B'C'。
对称中心:O(旋转 180°)
🔍 解题过程
1 确定方法:中心对称是旋转 180°,对应点连线经过 O 且被 O 平分,即 O 是 AA'、BB'、CC' 的中点
2 作对应点:连接 AO 并延长至 A',使 OA' = OA(O 为中点);同理作出 B'、C'。
3 连接成图:顺次连接 A'、B'、C',△A'B'C' 即为所求。由性质知 △A'B'C' ≌ △ABC。
✅ 分别延长 AO、BO、CO 至 A'、B'、C',使 OA'=OA、OB'=OB、OC'=OC,连接即可
例题 2 求关于原点对称的点的坐标
已知点 P(3, -2),求点 P 关于原点对称的点 P' 的坐标。
P(3, -2) → P'( ? , ? )
🔍 解题过程
1 运用规律:关于原点对称的点,横、纵坐标都变为相反数,即 P'(x, y) → P'(-x, -y)。
2 计算:点 P(3, -2) 关于原点对称的点为 P'(-3, 2)。
3 验证:P(3,-2) 与 P'(-3,2) 的中点为 ((3+(-3))/2, (-2+2)/2) = (0,0),即原点,符合中心对称定义。
✅ P'(-3, 2)
例题 3 判断中心对称图形
下列图形中,哪些是中心对称图形?
① 平行四边形 ② 等边三角形 ③ 圆 ④ 正五边形
🔍 解题过程
1 分析①③:平行四边形绕对角线交点旋转 180° 后与自身重合,是中心对称图形;圆绕圆心旋转任意角度都与自身重合,更是中心对称图形。
2 分析②④:等边三角形旋转 180° 后不能与自身重合(需旋转 120°),不是中心对称图形;正五边形旋转 180° 也不能与自身重合(需旋转 72°),不是中心对称图形。
3 规律:边数为偶数的正多边形一定是中心对称图形;边数为奇数的正多边形不是中心对称图形。
✅ ①平行四边形、③圆 是中心对称图形;②④不是

🚀 拓展提升

⚖️ 中心对称与轴对称的比较

比较项中心对称轴对称
变换类型旋转 180°沿直线翻转
对称要素对称中心(点)对称轴(直线)
对应点连线经过对称中心且被平分被对称轴垂直平分
图形关系全等全等

两者都是全等变换,但"中心"对应"点","轴"对应"直线",对应点连线的位置关系不同。

🎯 既是轴对称又是中心对称的图形

有些图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,例如:

  • 矩形:2 条对称轴 + 1 个对称中心(对角线交点)
  • 菱形:2 条对称轴 + 1 个对称中心
  • 正方形:4 条对称轴 + 1 个对称中心
  • :无数条对称轴 + 1 个对称中心(圆心)
平行四边形:仅中心对称,不是轴对称

🔄 中心对称的应用

中心对称在生活中的应用广泛:扑克牌中的某些牌面图案、汽车轮毂、风车、地毯花纹等都运用了中心对称。利用中心对称可以简化图形的绘制——只需画出一半,另一半通过对称即可得到。

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
下列图形中,是中心对称图形的是?
A等边三角形
B平行四边形
C等腰梯形
D正五边形
第 2 题 ★☆☆ 基础
点 A(-4, 5) 关于原点对称的点 A' 的坐标是?
A(4, 5)
B(4, -5)
C(-4, -5)
D(-5, 4)
第 3 题 ★★☆ 巩固
△ABC 与 △A'B'C' 关于点 O 中心对称,若 OA = 6,则 OA' = ______。
第 4 题 ★★☆ 巩固
关于中心对称的性质,下列说法正确的是?
A中心对称的两个图形不全等
B对应点连线经过对称中心且被平分
C对应点连线被对称轴垂直平分
D中心对称的旋转角是 90°
第 5 题 ★★☆ 巩固
点 P(2, -3) 与点 Q 关于原点对称,则点 Q 的坐标为 ( ____ , ____ )。(用英文逗号分隔)

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「中心对称」的学习!

📌 本节核心要点回顾:
① 中心对称:绕一点旋转180°后两图形重合,该点为对称中心
② 性质:全等;对应点连线过对称中心且被平分
③ 中心对称图形:旋转180°与自身重合(平行四边形、圆等)
④ 关于原点对称:P(x,y) → P'(-x,-y)

✏️ 做练习题