例3 △ABC在平面直角坐标系中的位置如图4-14所示,其中每个小正方形的边长为1个单位长度.
(1)将△ABC向右平移2个单位长度,画出平移后的△A₁B₁C₁,并写出△A₁B₁C₁各顶点的坐标.
(2)将△ABC绕点(-1,0)按顺时针方向旋转180°,画出旋转后的△A₂B₂C₂,并写出△A₂B₂C₂各顶点的坐标.
(3)观察△A₁B₁C₁和△A₂B₂C₂,它们是否关于某点成中心对称?若是,请写出对称中心的坐标;若不是,请说明理由.

解析:
【分析】
解题首先先确定原△ABC三个顶点的坐标:观察网格可得A(-2,3)、B(-4,2)、C(-3,1)。
1. 解决平移问题:向右平移2个单位长度,遵循“横坐标加2,纵坐标不变”的平移坐标变化规律,即可算出平移后各顶点坐标,描点连线得到平移后的图形。
2. 解决旋转180°问题:绕定点旋转180°本质是关于该定点成中心对称,对应点连线的中点为旋转中心,根据中点坐标公式反推即可得到旋转后各顶点的坐标,描点连线得到旋转后的图形。
3. 解决中心对称判定问题:若两个图形成中心对称,则所有对应点连线的中点为同一个对称中心,只需计算三组对应点连线的中点,判断是否为同一点即可。
【解析】
首先确定原△ABC各顶点坐标:A(-2,3),B(-4,2),C(-3,1)。
(1)将△ABC向右平移2个单位长度,横坐标加2,纵坐标不变:
A₁的坐标:$-2+2=0$,纵坐标为3,即$A_1(0,3)$;
B₁的坐标:$-4+2=-2$,纵坐标为2,即$B_1(-2,2)$;
C₁的坐标:$-3+2=-1$,纵坐标为1,即$C_1(-1,1)$;
在坐标系中描出三个点后顺次连接,即可得到△A₁B₁C₁。
(2)绕点(-1,0)顺时针旋转180°,设原点点坐标为$(x,y)$,旋转后对应点坐标为$(x',y')$,根据中点坐标公式可得:$\frac{x+x'}{2}=-1$,$\frac{y+y'}{2}=0$,推导得$x'=-2-x$,$y'=-y$:
A₂的坐标:$x'=-2-(-2)=0$,$y'=-3$,即$A_2(0,-3)$;
B₂的坐标:$x'=-2-(-4)=2$,$y'=-2$,即$B_2(2,-2)$;
C₂的坐标:$x'=-2-(-3)=1$,$y'=-1$,即$C_2(1,-1)$;
在坐标系中描出三个点后顺次连接,即可得到△A₂B₂C₂。
(3)计算三组对应点连线的中点:
$A_1(0,3)$与$A_2(0,-3)$的中点:$(\frac{0+0}{2},\frac{3+(-3)}{2})=(0,0)$;
$B_1(-2,2)$与$B_2(2,-2)$的中点:$(\frac{-2+2}{2},\frac{2+(-2)}{2})=(0,0)$;
$C_1(-1,1)$与$C_2(1,-1)$的中点:$(\frac{-1+1}{2},\frac{1+(-1)}{2})=(0,0)$;
所有对应点连线的中点均为$(0,0)$,说明两个三角形关于该点成中心对称。
【答案】
(1)$A_1(0,3)$,$B_1(-2,2)$,$C_1(-1,1)$,图略;
(2)$A_2(0,-3)$,$B_2(2,-2)$,$C_2(1,-1)$,图略;
(3)是,对称中心的坐标为$(0,0)$。
【知识点】
坐标与平移变换,坐标与旋转变换,中心对称判定
【点评】
本题综合考查平面直角坐标系中图形的平移、旋转以及中心对称的相关知识,核心是掌握不同变换对应的坐标变化规律,解题时注意找准变换参照点,计算坐标时避免符号错误。
【难度系数】
0.7