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​$AO=AO',CO=C'O$​
①②③
D
B
CFE
E
解:(2)AD=CF,DE=EF,AE=CE

(1)中心对称的性质:对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分,对应线段平行且相等,对应角相等。所以可得OA=OA',OB=OB',OC=OC',AB=A'B',AC=A'C',BC=B'C',∠A=∠A',∠B=∠B',∠C=∠C'等(写出其中一个即可,如OA=OA')。
(2)①两个图形关于某点成中心对称,旋转180°后可以重合,原说法错误;②对应点的连线必被对称中心平分,正确;③对应点的连线都经过某点且被该点平分,才关于该点对称,原说法错误;④可以重合的图形不一定关于某点成中心对称,原说法错误。故正确的是②。
(1)中心对称图形是绕某一点旋转180°后能与自身重合的图形。A是五角星,旋转180°后不能重合;B是三棱形,旋转180°后不能重合;C是梅花图案,旋转180°后不能重合;D是十字箭头,旋转180°后能重合,故选D。
(2)设方格纸中心为对称中心,阴影部分已有三个小正方形,分别找到它们关于中心的对称点。现有阴影的对称点中缺少②的位置,涂黑②后新图形旋转180°能重合,故选B。
【分析】
(1) 要确定成中心对称的三角形和对称中心,先回忆中心对称的定义:把一个图形绕某点旋转180°后能与另一个图形重合,则这两个图形关于该点成中心对称。已知E是AC中点,CF//AB,可证△ADE和△CFE全等,且将△ADE绕点E旋转180°能与△CFE重合,由此可得出结论。
(2) 找相等线段时,可结合全等三角形对应边相等的性质,以及已知的中点条件,再结合中心对称的性质来梳理所有相等的线段。
【解析】
(1) 已知E是AC的中点,故$AE=EC$。
因为$CF// AB$,所以$∠ A=∠ ECF$,$∠ ADE=∠ F$。
在$△ ADE$和$△ CFE$中:
$\{\begin{array}{l}∠ A=∠ ECF\\∠ ADE=∠ F\\AE=EC\end{array} $
所以$△ ADE≌△ CFE$(AAS)。
将$△ ADE$绕点E旋转180°后与$△ CFE$完全重合,因此$△ ADE$与$△ CFE$关于点E成中心对称。
(2) 由$△ ADE≌△ CFE$,根据全等三角形对应边相等,可得$AD=CF$,$DE=EF$;
又因为E是AC的中点,所以$AE=EC$。
综上,图中相等的线段为$AD=CF$,$AE=EC$,$DE=EF$。
【答案】
(1) CFE;E
(2) $AD=CF$,$AE=EC$,$DE=EF$
【知识点】
中心对称的定义,全等三角形的判定与性质,平行线的性质
【点评】
本题考查中心对称概念与全等三角形的综合应用,解题的关键是利用平行线性质和中点条件证明三角形全等,进而借助中心对称和全等的性质找出相等线段,侧重对基础几何概念与性质的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
要作出与$△ ABC$成中心对称的三角形,需紧扣中心对称的核心性质:成中心对称的两点,连线经过对称中心,且被对称中心平分。解题思路如下:
1. 明确目标:找到$△ ABC$三个顶点关于给定对称中心的对称点;
2. 分步操作:根据对称中心的位置,对每个顶点,通过“延长线段+截取等长线段”的方法找到其对称点;
3. 收尾连接:将找到的三个对称点依次连接,得到的三角形即为所求的中心对称三角形。
针对三个小问的具体思考:
(1) 以$C$为对称中心时,$C$点的对称点是自身,只需找$A$、$B$的对称点:延长$AC$、$BC$,截取与原线段等长的部分,得到对称点后连接即可;
(2) 以$AB$中点$M$为对称中心时,$A$和$B$关于$M$互相对称,只需额外找到$C$的对称点,再连接对称点即可;
(3) 以内部点$P$为对称中心时,对三个顶点分别操作,连接顶点与$P$并延长,截取等长线段得到对称点,最后连接对称点。
【解析】
(1) 以顶点$C$为对称中心作图
1. 延长线段$AC$至点$A_1$,使$CA_1 = AC$;
2. 延长线段$BC$至点$B_1$,使$CB_1 = BC$;
3. 用线段连接$A_1$、$B_1$,则$\boldsymbol{△ A_1B_1C}$就是$△ ABC$以点$C$为对称中心的中心对称三角形。
(2) 以$AB$的中点$M$为对称中心作图
1. 连接线段$CM$并延长至点$C_1$,使$MC_1 = CM$;
2. 由于$M$是$AB$中点,点$A$关于$M$的对称点是$B$,点$B$关于$M$的对称点是$A$;
3. 用线段连接$A$、$C_1$、$B$,则$\boldsymbol{△ BAC_1}$就是$△ ABC$以点$M$为对称中心的中心对称三角形。
(或按通用方法:延长$AM$到$A_1$使$MA_1=AM$,延长$BM$到$B_1$使$MB_1=BM$,连接$A_1C_1$、$B_1C_1$、$A_1B_1$,结果一致)
(3) 以$△ ABC$内的点$P$为对称中心作图
1. 连接线段$AP$并延长至点$A_1$,使$PA_1 = AP$;
2. 连接线段$BP$并延长至点$B_1$,使$PB_1 = BP$;
3. 连接线段$CP$并延长至点$C_1$,使$PC_1 = CP$;
4. 依次用线段连接$A_1B_1$、$B_1C_1$、$A_1C_1$,则$\boldsymbol{△ A_1B_1C_1}$就是$△ ABC$以点$P$为对称中心的中心对称三角形。
【答案】
(1) 作出$\boldsymbol{△ A_1B_1C}$(作图过程见解析);
(2) 作出$\boldsymbol{△ BAC_1}$(作图过程见解析);
(3) 作出$\boldsymbol{△ A_1B_1C_1}$(作图过程见解析)。
【知识点】
中心对称作图,中心对称性质,线段中点性质
【点评】
本题重点考查中心对称图形的作图能力,核心是对中心对称性质的理解与应用。不同位置的对称中心,找对称点的操作略有差异,但本质都是利用“对称点连线过对称中心,且被对称中心平分”的性质。通过本题可加深对中心对称概念的理解,提升几何作图的规范性。
【难度系数】
0.7