内容正文:
第五章 图形的轴对称 评估测试卷
(满分:120分 时间:120分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024重庆A卷中考)下列四种化学仪器的示意图中,是轴对称图形的是( )
2.如图,在△ABC中,直线BD垂直平分AC,∠A=20°,则∠CBD的大小是( )
A.20° B.30° C.60° D.70°
3.如图,在△ABC中,AB=AC,D是边BC的中点。如果∠B=50°,那么∠DAC的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
4.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=50°,AD⊥BC,垂足为D,△ADB与△ADB′关于直线AD对称,点B的对称点是点B′,则∠CAB′的度数为( )
A.10° B.20° C.30° D.40°
5.如图,将长方形纸片先沿虚线AB按箭头方向向右对折,接着将对折后的纸片沿虚线CD按箭头方向向下对折,然后剪下一个小三角形。将纸片打开,则打开后的图形是( )
6.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,BE⊥AC于点E,则以下两个角的关系中不成立的是( )
A.∠1=∠2
B.∠3=∠2
C.∠4=∠5
D.∠4=∠C
7.(2024深圳中考)在如图的三个图形中,根据尺规作图的痕迹,能判断射线AD平分∠BAC的是( )
A.①② B.①③
C.②③ D.只有①
8.如图所示,在等边三角形ABC中,AD⊥BC,E为AD上一点,∠CED=50°,则∠ABE等于( )
A.10° B.15°
C.20° D.25°
9.四边形ABCD的边长如图所示,对角线AC的长度随四边形形状的改变而变化。当△ABC为等腰三角形时,对角线AC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
10.如图,在△ABC中,分别以点B和点C为圆心,大于BC的长为半径画弧,两弧相交于点M,N。作直线MN,交AC于点D,交BC于点E,连接BD。若AB=7,AC=12,BC=6,则△ABD的周长为( )
A.25 B.22 C.19 D.18
二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分)
11.(2024甘肃中考)围棋起源于中国,古代称为“弈”。如图是两位同学的部分对弈图,轮到白方落子,观察棋盘,白方如果落子于点________的位置,则所得的对弈图是轴对称图形。(填写A,B,C,D中的一处即可,A,B,C,D位于棋盘的格点上)
12.如图,等腰三角形ABC的底角为72°,腰AB的垂直平分线交另一腰AC于点E,垂足为D,连接BE,则∠EBC的度数为________。
13.如图,已知△ABC是等边三角形,点B,C,D,E在同一直线上,且CG=CD,DF=DE,则∠E=________°。
14.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E点。若AC=2,DE=1,则S△ACD=________。
15.如图,等腰三角形 ABC的底边BC的长为4,面积是12,腰AB的垂直平分线EF分别交AB,AC于点E,F。若D为底边BC的中点,M为线段EF上一动点,则△BDM周长的最小值为________。
三、解答题(本题共8小题,共75分。解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)
16.(8分)如图所示,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1个单位长度。
(1)作四边形ABCD关于直线m的对称图形;
(2)求四边形ABCD的面积。
17.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,CD=2,若△ABD的面积为5,求AB的长。
18.(8分)如图,在△ABC中,∠B=30°,边AB的垂直平分线分别交AB和BC于点D,E,且AE平分∠BAC,求∠C的度数。
19.(9分)如图,∠AOB=90°,OM是∠AOB的平分线,将三角尺的直角顶点P在射线OM上滑动,两直角边分别与OA,OB交于点C和D,试说明:PC=PD。(注:四边形四个内角的和等于360°)
20.(9分)如图,在△ABC中,DM,EN分别垂直平分边AC,BC,分别交边AB于M,N两点,DM与EN相交于点F。
(1)若AB=3 cm,求△CMN的周长;
(2)若∠MFN=70°,求∠MCN的度数。
21.(10分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E为CD的中点,连接AE,BE,BE⊥AE,延长AE交BC的延长线于点F。
(1)试说明:FC=AD;
(2)试说明:AB=BC+AD。
22.(11分)同学们,我们已经学习了角的平分线的定义,请你用它解决下列问题:
(1)如图1,已知∠AOC,若将∠AOC沿着射线OC翻折,射线OA落在OB处,则射线OC一定平分∠AOB。
理由:因为∠BOC是由∠AOC翻折而成,而翻折不改变图形的形状和大小,所以∠BOC=________,所以射线________是∠AOB的平分线。
(2)如图2,将长方形纸片的一角折叠,使顶点A落在点A′处,EF为折痕。
①若EA′恰好平分∠FEB,求出∠FEB的度数;
②过点E再将长方形的另一角∠B折叠,使点B落在∠FEB的内部点B′处(点B′不在射线EA′上),EH为折痕,H为EH与射线BC的交点。请猜想∠A′EF,∠B′EH与∠A′EB′三者的数量关系,并说明理由。
23.(12分)【数学概念】平移、翻折、旋转是初中数学几何的三大全等变换,无论哪种变换都不会改变图形的形状和大小。
【概念探索】在生活中,我们常用实物体验图形变换的过程。小明同学利用一块四边形纸片完成了如下的操作:
如图1,已知四边形ABCD,AB=AD,BC=CD。
(1)操作一:沿AC所在的直线对折(如图2)。
你认为左右两侧对折后能完全重合吗?请说明理由。
(2)操作二:对折后,将纸片撕成两个三角形(△ACB和△ACD),先固定△ACB,再将△ACD绕点A顺时针旋转一定的角度(如图3所示)得到△AC′D,连接CD,C′B。试说明:CD=C′B。
【应用拓展】(3)如图4,在△ABC中,AB=AC,AB>BC,点D在边BC上,BD=mCD,点E,F在线段AD上,∠AEB=∠AFC=130°,∠BAC=50°,若△ABC的面积为n,求△ABE与△CDF的面积之和。
【详解答案】
1.C 解析:A.示意图不是轴对称图形,不符合题意;B.示意图不是轴对称图形,不符合题意;C.示意图是轴对称图形,符合题意;D.示意图不是轴对称图形,不符合题意。故选C。
2.D 解析:因为直线BD垂直平分AC,所以BA=BC,BD⊥AC,所以∠C=∠A=20°,∠BDC=90°,所以∠CBD=90°-∠C=70°。故选D。
3.B 解析:因为AB=AC,D是边BC的中点,所以AD是∠BAC的平分线。因为∠B=50°,所以∠C=∠B=50°,所以∠BAC=180°-2∠B=80°,所以∠DAC=∠BAC=40°。故选B。
4.A 解析:因为∠BAC=90°,∠B=50°,所以∠C=40°。因为△ADB与△ADB′关于直线AD对称,点B的对称点是点B′,所以∠AB′B=∠B=50°,所以∠AB′C=180°-∠AB′B=130°,所以∠CAB′=180°-∠C-∠AB′C=10°。故选A。
5.D 解析:因为剪去的图形是三角形,所以将纸片沿CD展开,可得剪去部分为,即可排除选项A,由再沿AB展开可知两条短边正对着,所以排除B,C选项。故选D。
6.C 解析:在△ABC中,因为AB=AC,AD⊥BC,所以AD平分∠BAC,所以∠1=∠2,故A选项正确,不符合题意。因为AD⊥BC于点D,BE⊥AC,所以∠ADC=∠BEC=90°,所以∠2+∠C=∠3+∠C=90°,所以∠3=∠2,故B选项正确,不符合题意。因为∠4与∠5是同位角,但AB与AD交于点A,所以∠4≠∠5,故C选项错误,符合题意。在Rt△AEF中,∠4=90°-∠2;在Rt△ADC中,∠C=90°-∠2,所以∠4=∠C,故D选项正确,不符合题意。故选C。
7.B 解析:根据基本作图可判断图①中AD为∠BAC的平分线,图②中AD为BC边的中线,图③中AD为∠BAC的平分线。故选B。
8.C 解析:因为在等边三角形ABC中,AD⊥BC,所以AD是BC的垂直平分线。因为E是AD上一点,所以EB=EC,所以∠EBD=∠ECD。因为∠CED=50°,所以∠ECD=40°,所以∠EBD=40°。又因为∠ABC=60°,所以∠ABE=60°-40°=20°。故选C。
9.B 解析:因为△ABC为等腰三角形,所以AB=AC或AC=BC。当AC=BC=4时,AD+CD=AC=4,此时不满足三角形的三边关系;当AC=AB=3时,满足三角形的三边关系,所以AC=3。故选B。
10.C 解析:由题意可得,MN垂直平分BC,所以DB=DC。因为△ABD的周长=AB+BD+AD,所以AB+BD+AD=AB+DC+AD=AB+AC。因为AB=7,AC=12,所以AB+AC=19,所以△ABD的周长是19。故选C。
11.A或C 解析:白方如果落子于点A或C的位置,则所得的对弈图是轴对称图形。
12.36° 解析:因为等腰三角形ABC的底角为72°,所以∠ABC=∠C=72°,所以∠A=180°-∠ABC-∠C=180°-72°×2=36°。因为DE为AB的垂直平分线,所以AE=BE,所以∠ABE=∠A=36°,所以∠EBC=∠ABC-∠ABE=72°-36°=36°。
13.15 解析:因为△ABC是等边三角形,所以∠ACB=60°,∠ACD=120°,因为CG=CD,所以∠CDG=(180°-∠ACD)=30°,∠FDE=150°,因为DF=DE,所以∠E=(180°-∠FDE)=15°。
14.1 解析:如图,过D点作DH⊥AC于H点。因为AD平分∠BAC,DE⊥AB,DH⊥AC,所以DE=DH=1,所以S△ACD=×2×1=1。
15.8 解析:连接AD交EF于点M′,连接AM,如图。
因为△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,所以AD⊥BC,
所以S△ABC=BC·AD=×4×AD=12,所以AD=6,
因为EF是线段AB的垂直平分线,
所以AM=BM,
所以BM+MD=MD+AM,
所以当点M位于点M′处时,MB+MD有最小值,最小值为6。
所以△BDM周长的最小值为DB+MB+MD=2+6=8。
16.解:(1)如图所示,四边形A′B′C′D′即为所求作。
(2)四边形ABCD的面积=S△ABD+S△BCD=×4×1+×4×3=8。
17.解:如图,过点D作DE⊥AB,垂足为E,
因为AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DC⊥AC,所以DE=DC=2。
因为△ABD的面积为5,
所以AB·DE=5,所以AB=5,
所以AB的长为5。
18.解:因为DE是线段AB的垂直平分线,∠B=30°,
所以∠BAE=∠B=30°。
因为AE平分∠BAC,
所以∠EAC=∠BAE=30°,
即∠BAC=60°,
所以∠C=180°-∠BAC-∠B=180°-60°-30°=90°。
19.解:过点P作PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,如图:
所以∠PEC=∠PFD=90°。
因为∠AOB=90°,所以∠FPE=360°-90°-90°-90°=90°,
所以∠DPE+∠DPF=90°。
因为∠DPE+∠CPE=90°,
所以∠DPF=∠CPE。
因为OM是∠AOB的平分线,所以PE=PF。
在△PCE和△PDF中,
所以△PCE≌△PDF(ASA),
所以PC=PD。
20.解:(1)因为DM,EN分别垂直平分AC和BC,
所以AM=CM,BN=CN,
所以△CMN的周长=CM+MN+CN=AM+MN+BN=AB=3 cm。
(2)因为∠MFN=70°,
所以∠MNF+∠NMF=180°-70°=110°。
因为∠AMD=∠NMF,∠BNE=∠MNF,
所以∠AMD+∠BNE=∠NMF+∠MNF=110°,
所以∠A+∠B=90°-∠AMD+90°-∠BNE=180°-(∠AMD+∠BNE)=180°-110°=70°。
因为AM=CM,BN=CN,
所以∠A=∠ACM,∠B=∠BCN。
因为∠CMB=180°-∠AMC=180°-(180°-∠A-∠ACM)=∠A+∠ACM=2∠A,∠CNA=180°-∠BNC=180°-(180°-∠B-∠BCN)=∠B+∠BCN=2∠B,所以∠MCN=180°-∠CMB-∠CNA=180°-2(∠A+∠B)=180°-2×70°=40°。
21.解:(1)因为AD∥BC,所以∠DAE=∠F,∠ADE=∠FCE。
因为点E是DC的中点,所以DE=CE。
在△ADE和△FCE中,
所以△ADE≌△FCE(AAS),所以FC=AD。
(2)由(1)得△ADE≌△FCE,FC=AD,所以AE=EF,又因为BE⊥AF,所以BE是△ABF的中垂线,所以AB=BF=BC+CF=BC+AD。
22.解:(1)∠AOC OC
(2)①由翻折可知∠AEF=∠A′EF。
因为EA′恰好平分∠FEB,
所以∠A′EF=∠A′EB,
所以∠A′EF=∠A′EB=∠AEF。
因为∠AEF+∠A′EF+∠A′EB=180°,
所以3∠AEF=180°,所以∠AEF=60°。
所以∠FEB=180°-∠AEF=180°-60°=120°,
所以∠FEB的度数为120°。
②2∠A′EF+2∠B′EH=180°±∠A′EB′。理由如下:
分两种情况讨论:
如图1,当EB′落在A′E右侧时,
因为△AEF折叠得到△A′EF,△EBH折叠得到△EB′H,
所以∠AEF=∠A′EF,∠BEH=∠B′EH。
因为∠AEA′+∠A′EB′+∠B′EB=180°,所以2∠A′EF+∠A′EB′+2∠B′EH=180°。
所以2∠A′EF+2∠B′EH=180°-∠A′EB′。
如图2,当EB′落在A′E左侧时,
2∠A′EF+2∠B′EH-∠A′EB′=180°,
所以2∠A′EF+2∠B′EH=180°+∠A′EB′。
综上所述,2∠A′EF+2∠B′EH=180°-∠A′EB′或2∠A′EF+2∠B′EH=180°+∠A′EB′。
23.解:(1)能完全重合。理由如下:
在△ABC与△ADC中,
因为AB=AD,BC=CD,AC=AC,
所以△ABC≌△ADC(SSS),所以对折后能完全重合。
(2)因为∠C′AD=∠CAB,
所以∠C′AD+∠BAD=∠CAB+∠BAD,
即∠C′AB=∠CAD。
因为C′A=CA,AB=AD,
所以△C′AB≌△CAD(SAS),
所以CD=C′B。
(3)因为∠AFC=130°,
所以∠CFD=180°-∠AFC=50°,
所以∠CAD+∠ACF=50°。
因为∠BAC=∠BAD+∠CAD=50° ,
所以∠BAD=∠ACF。
又因为∠AEB=∠AFC,AB=AC,
所以△ABE≌△CAF(AAS),
所以S△ABE=S△CAF ,所以S△ABE+S△CDF=S△CAF+S△CDF=S△CAD。
因为BD=mCD,所以CD∶BC=1∶(m+1),
所以S△CAD∶S△ABC=CD∶BC=1∶(m+1)。
因为S△ABC=n,所以S△ABE+S△CDF=。
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