内容正文:
第五章 图形的轴对称(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一.选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列校徽图案是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,,为的中点,,则( )
A. B. C. D.
3.到三角形各边的距离相等的点是三角形( )
A.三边中垂线的交点 B.三条中线的交点
C.三条高的中点 D.三条角平分线的交点
4.已知:如图,在中,边的垂直平分线分别交于点G、D,若的周长为,,则的周长为( )
A. B. C. D.
5.下列轴对称图形中,对称轴条数最多的是( )
A.圆形 B.等边三角形 C.等腰梯形 D.正五边形
6.将一张长方形纸片(足够长)折叠成如图所示图形,重叠部分是一个三角形(三角形),为折痕,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
7.如图,为一根长为的绳子,拉直铺平后,在绳子上任意取两点、,分别将、沿点、折叠,点、分别落在绳子上的点、处.当时,的长为( )
A. B.
C.或 D.或
8.如图,在中,,以点A为圆心,任意长度为半径画弧,交,于点D,E,再分别以点为圆心.大于为半径画弧.两弧在内交于点,作射线交边于点,若,,则的面积为( )
A.13 B.15 C.26 D.30
9.如图,的平分线与的平分线相交于点P,作,垂足为E.若,则两平行线与间的距离为( )
A.3 B.5 C.6 D.8
10.如图,等腰的底边长为3,面积是18,腰的垂直平分线分别交,边于,点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则 周长的最小值为( )
A.6 B.10.5 C.13.5 D.16.5
二.填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.如图,在中,,,且,则长为
12.如图,,,,,则点到的距离是 .
13.如图,若与关于直线对称,则的度数为 .
14.如图,在点处用钉子将木条,钉在一起,是木条上一点,用橡皮筋连接,,固定木条,把木条绕转动.若是的中点,当的面积最大时,与之间存在的数量关系为 .
15.如图,在四边形中,,的平分线交于点,,若,,则四边形的周长为 .
16.如图1是一张长方形纸条,按图1→图2→图3,把这一纸条先沿折叠并压平,再沿折叠并压平,若图3中,则的度数为 .
三.解答题(本大题共8小题,共72分)
17.(8分)如图,在中,,垂足为点D,点E在的延长线上.
(1)尺规作图:作的平分线交于点F(按要求完成作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)填空:在(1)的条件下,若,试说明,
证明:,
① ,,
,
② .
又平分,
,
③ .
在中,
,
.
18.(8分)如图,已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)若关于O点中心对称,试作出对称后的,并写出点的坐标_____;
(2)在y轴上找一点M,使最小,在图中标出点M;
(3)计算四边形的面积.
19.(8分)如图,在中,,
(1)利用尺规,作线段的垂直平分线,垂足为E,交于点D;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下
①当,求的度数
②若的面积是12,,点M、N分别是、上的动点,求的最小值.
20.(8分)风筝起源于中国东周春秋时期,至今已有2000多年的历史.传统风筝的技艺概括起来四个字:扎、糊、绘、放,简称“四艺”.
风筝骨架模型图
数据说明
制作时,骨架可根据实际情况等比例放大
(1)从图1所示的风筝中可以抽象出几何图形,如图2,在四边形中,,求证:;
(2)李明根据图纸如表扎制风筝骨架.当他根据图纸要求截取6根竹条时发现:竹条、的长度之和恰好与竹条长度相等.请你用所学的数学知识解释说明.
21.(8分)如图,点分别在长方形纸片的边上,连接.将对折,点落在直线上的点处,折痕为.
(1)若,求的大小;
(2)若,求的大小;
(3)如图,将对折,点落在直线上的点处,得到折痕,求的度数.
22.(10分)我们已经知道角是轴对称图形,角平分线所在的直线是角的对称轴.如图①,是的平分线,是上任一点,作,,垂足分别为点和点.将沿对折,我们发现与完全重合.由此即有:
角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等.
【定理证明】
已知:如图①,是的平分线,点是上的任意一点,,,垂足分别为点和点.
求证:.
分析:图中有两个直角三角形和.只要证明这两个三角形全等,便可证得.
(1)结合图①,写出“角平分线的性质定理”完整证明过程.
【定理应用】
(2)如图②,在中,,的角平分线交于点.若过点作,垂足为,点在上,且,请你判断,,之间的数量关系,并说明理由.
23.(10分)【综合实践】——折纸中的数学
某兴趣小组在探究“过直线外一点作已知直线的平行线”的活动中,通过以下的折纸方式找符合要求的直线.如图,在一张正方形纸片的两边上分别有,两点,连接,是正方形纸片上一点,用折纸的方法过点作的平行线的基本步骤如下.
第一步:如图,过点进行第一次折叠,使点的对应点落在上,折痕与互相垂直,垂足为,打开纸张铺平.
第二步:如图,过点进行第二次折叠,使折痕,打开纸张铺平(如图).
()根据上述步骤可知,与的位置关系是__________.
【联系拓广】
(2)①如图,设直线与正方形上、下两边分别交于点,,试探究与的数量关系,并说明理由;
②若,求的度数.
【类别迁移】
(3)如图,在长方形纸片中,,将纸片沿折叠,使落在处,再将纸片沿折叠,使落在处,且点,,,在同一直线上,求证:.
24.(12分)【教材呈现】如图1,连接的顶点和它所对的边的中点,所得线段叫做的边上的中线.学了这个知识后,小明遇到这样一个问题:如图1,在中,是的中点,求边上的中线的取值范围.
【尝试感悟】小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到,使,请完成证明“”的推理过程.
(1)求证:.
(2)求的取值范围.
【问题解决】
(3)如图3,在中,,,是的中线,,,且,求的长.
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第五章 图形的轴对称(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一.选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列校徽图案是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称图形的识别,熟练掌握轴对称图形的识别方法是解题的关键.利用轴对称图形的识别方法分别判断即可.
【详解】解:A中、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
B中、是轴对称图形,故本选项符合题意;
C中、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
D中、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
故选:B.
2.如图,在中,,为的中点,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质,由三线合一可得,,进而即可求解,掌握等腰三角形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵,为的中点,
∴,,
∴,
故选:.
3.到三角形各边的距离相等的点是三角形( )
A.三边中垂线的交点 B.三条中线的交点
C.三条高的中点 D.三条角平分线的交点
【答案】D
【分析】本题考查的是角平分线的性质,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.
根据角的平分线上的点到角的两边的距离相等解答即可.
【详解】解:∵角的平分线上的点到角的两边的距离相等,
∴到三角形三条边的距离相等的点是三角形三条角平分线的交点,
故选:D.
4.已知:如图,在中,边的垂直平分线分别交于点G、D,若的周长为,,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查线段垂直平分线的性质.根据线段垂直平分线的性质,推出的周长等于,再根据三角形的周长公式进行计算即可.
【详解】解:∵垂直平分,
∴,
∴的周长,
∴的周长为:;
故选:C.
5.下列轴对称图形中,对称轴条数最多的是( )
A.圆形 B.等边三角形 C.等腰梯形 D.正五边形
【答案】A
【分析】本题主要考查轴对称图形的性质,熟练掌握轴对称图形的性质是解题的关键;因此此题可根据轴对称图形的性质进行求解即可.
【详解】解:圆形有无数条对称轴,等边三角形有3条对称轴,等腰梯形有1条对称轴,正五边形有5条对称轴;所以对称轴条数最多的是圆形;
故选A.
6.将一张长方形纸片(足够长)折叠成如图所示图形,重叠部分是一个三角形(三角形),为折痕,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查平行线的性质、折叠的性质,利用数形结合的思想是解题的关键.
根据平行线的性质,可以得到,,再根据和折叠的性质,即可得到的度数.
【详解】解:如图所示,
∵长方形的两条长边平行,,
∴,,
∴,
由折叠的性质可知,,
∵,
∴,
故选:D.
7.如图,为一根长为的绳子,拉直铺平后,在绳子上任意取两点、,分别将、沿点、折叠,点、分别落在绳子上的点、处.当时,的长为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了折叠的性质,两点之间的距离.
分两种情况分别计算即可:当点落在点的左侧时,当点落在点的右侧时.
【详解】解:当点落在点的左侧时,如图,
,,
,
由折叠的性质得,,,
,
;
当点落在点的右侧时,如图,
,
,
,
综上所述,当时,的长为或.
8.如图,在中,,以点A为圆心,任意长度为半径画弧,交,于点D,E,再分别以点为圆心.大于为半径画弧.两弧在内交于点,作射线交边于点,若,,则的面积为( )
A.13 B.15 C.26 D.30
【答案】B
【分析】本题主要考查作图-基本作图、角平分线的性质等知识点,熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.
如图:过点G作于点H,由作图可得,为的平分线,由角平分线的性质可得,再利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图:过点G作于点H,
由作图可得,为的平分线,
∵,
∴,
∴的面积为.
故选:B.
9.如图,的平分线与的平分线相交于点P,作,垂足为E.若,则两平行线与间的距离为( )
A.3 B.5 C.6 D.8
【答案】C
【分析】本题主要考查了垂线的定义,平行线的性质,角平分线的性质,求平行线间的距离等知识点,熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.
过点作,交于点,交于点,根据平行线的性质可证得,由角平分线的性质可得,,进而可求得两平行线与间的距离.
【详解】解:如图,过点作,交于点,交于点,
,,
,
,
,
,即,
由此可知,即为两平行线与间的距离,
是的平分线,
且,,
,
是的平分线,
且,,
,
,
两平行线与间的距离是,
故选:C.
10.如图,等腰的底边长为3,面积是18,腰的垂直平分线分别交,边于,点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则 周长的最小值为( )
A.6 B.10.5 C.13.5 D.16.5
【答案】C
【分析】本题考查的是轴对称-最短路线问题,等腰三角形三线合一的性质,连接,由于是等腰三角形,点D是边的中点,故,再根据三角形的面积公式求出的长,再再根据是线段的垂直平分线可知,点C关于直线的对称点为点A,故的长为的最小值,由此即可得出结论.
【详解】解:连接,
∵是等腰三角形,点D是边的中点,
∴,
∴,解得,
∵是线段的垂直平分线,
∴点C关于直线的对称点为点A,
∴的长为的最小值,
∴的周长最小值.
故选:C.
二.填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.如图,在中,,,且,则长为
【答案】2
【分析】本题主要考查了等腰三角形的三线合一的性质.根据等腰三角形的性质得到即可得解.
【详解】解:∵,,
∴,
故答案为:2.
12.如图,,,,,则点到的距离是 .
【答案】4
【分析】本题主要考查了角平分线的性质,过点B作于E,则由角平分线的性质可得,据此可得答案.
【详解】解:如图所示,过点B作于E,
∵,,,
∴,
∴点到的距离是4,
故答案为:4.
13.如图,若与关于直线对称,则的度数为 .
【答案】/30度
【分析】本题考查成轴对称的性质,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键.根据成轴对称的两条图形的对应角相等,即可求解.
【详解】解:∵与关于直线对称,
∴,
故答案为:.
14.如图,在点处用钉子将木条,钉在一起,是木条上一点,用橡皮筋连接,,固定木条,把木条绕转动.若是的中点,当的面积最大时,与之间存在的数量关系为 .
【答案】
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,三角形的面积公式,等腰三角形的性质,解题的关键是掌握相关知识.设在中,边上的高为,则,当时,最大,此时最大,结合是的中点,得到垂直平分线段,推出,即可求解.
【详解】解:设在中,边上的高为,
,
是的中点,
当的面积最大时,垂直平分线段,
,
,
故答案为:.
15.如图,在四边形中,,的平分线交于点,,若,,则四边形的周长为 .
【答案】
【分析】本题考查全等三角形、平行线和角平分线的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解决问题的关键.
延长、相交于点,根据得到,,再证明得到,从而推算出四边形的周长等于;
【详解】解:延长、相交于点,
的平分线交于点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
四边形的周长为;
故答案为:
16.如图1是一张长方形纸条,按图1→图2→图3,把这一纸条先沿折叠并压平,再沿折叠并压平,若图3中,则的度数为 .
【答案】/66度
【分析】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,掌握折叠的性质是解题的关键;根据折叠的性质得,再由第2次折叠得到,于是利用平角定义即可可计算结果.
【详解】解:纸条沿折叠,
,
纸条再沿折叠并压平,
,
,
,
,
,
纸条沿折叠并压平,
,
故答案为:.
三.解答题(本大题共8小题,共72分)
17.(8分)如图,在中,,垂足为点D,点E在的延长线上.
(1)尺规作图:作的平分线交于点F(按要求完成作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)填空:在(1)的条件下,若,试说明,
证明:,
① ,,
,
② .
又平分,
,
③ .
在中,
,
.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)以点C为圆心,以小于为半径画弧,交于点M,交于点N,再分别以点M,N为圆心,以大于为半径画弧,两弧交于点P,作射线,交于点F;
(2)先根据等腰三角形的性质得,,结合已知条件得,再根据角平分线定义可得,然后根据“”证明,最后根据全等三角形的性质得出答案.
【详解】(1)解:如图所示.
(2)证明:∵,,
∴,.
∵,
∴.
∵平分,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了尺规作角平分线,等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定,角平分线的定义等,证明线段相等的常用方法是证明两个三角形全等.
18.(8分)如图,已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)若关于O点中心对称,试作出对称后的,并写出点的坐标_____;
(2)在y轴上找一点M,使最小,在图中标出点M;
(3)计算四边形的面积.
【答案】(1)详见解析,
(2)详见解析
(3)
【分析】(1)分别作出A,B,C的对应点,,即可.
(2)作点A关于y轴的对称点,连接交y轴于M,从而解决问题.
(3)利用分割法求解即可.
本题主要考查了作图-轴对称变换,轴对称-最短路线问题,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键.
【详解】(1)如图所示,为所求.
(2)如图,点M即为所作,
(3)如图,
19.(8分)如图,在中,,
(1)利用尺规,作线段的垂直平分线,垂足为E,交于点D;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下
①当,求的度数
②若的面积是12,,点M、N分别是、上的动点,求的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)①,②
【分析】本题考查了作图-基本作图:熟练掌握作已知线段的垂直平分线.也考查了线段垂直平分线的性质和等腰三角形的性质.
(1)利用基本作图作的垂直平分线即可;
(2)①根据线段垂直平分线的性质和等腰三角形的性质得到 ,设,然后计算即可;
②如图,根据线段垂直平分线的性质得到,利用三角形三边的关系得到(当且仅当A、N、M共线时取等号),再利用垂线段最短,得到当时,的长度最小,然后根据三角形面积公式计算出即可.
【详解】(1)解:(1)如图,为所作.
(2)①∵垂直平分,,
∴,
∴在中,设,
在中,,
又∵,
∴在中,,
,
∴;
②∵如图,垂直平分;
∴,
∴(当且仅当A、N、M共线时取等号),
∵当时,的长度最小,
∵,
∴,
∴的最小值为6.
20.(8分)风筝起源于中国东周春秋时期,至今已有2000多年的历史.传统风筝的技艺概括起来四个字:扎、糊、绘、放,简称“四艺”.
风筝骨架模型图
数据说明
制作时,骨架可根据实际情况等比例放大
(1)从图1所示的风筝中可以抽象出几何图形,如图2,在四边形中,,求证:;
(2)李明根据图纸如表扎制风筝骨架.当他根据图纸要求截取6根竹条时发现:竹条、的长度之和恰好与竹条长度相等.请你用所学的数学知识解释说明.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质解答即可;
(2)在上截取,连接,利用证明和全等,进而解答即可.
此题考查全等三角形的应用,关键是利用证明和全等解答.
【详解】(1)证明:,
点A在的垂直平分线上,
,
点C在的垂直平分线上,
是的垂直平分线,
;
(2)解:在上截取,连接,
,,
,
同理可得,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,,,
,
是的外角,
,
即,
,
.
21.(8分)如图,点分别在长方形纸片的边上,连接.将对折,点落在直线上的点处,折痕为.
(1)若,求的大小;
(2)若,求的大小;
(3)如图,将对折,点落在直线上的点处,得到折痕,求的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()利用折叠的性质即可求解;
()由平角定义及折叠性质可得,进而即可求解;
()由平角定义及折叠性质可得,进而即可求解;
此题考查了翻折变换的性质,平角的定义,掌握折叠的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:∵将对折,点落在直线上的点处,折痕为,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,,,
∴,
∴;
(3)解:∵将对折,点落在直线上的点处,得到折痕,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即.
22.(10分)我们已经知道角是轴对称图形,角平分线所在的直线是角的对称轴.如图①,是的平分线,是上任一点,作,,垂足分别为点和点.将沿对折,我们发现与完全重合.由此即有:
角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等.
【定理证明】
已知:如图①,是的平分线,点是上的任意一点,,,垂足分别为点和点.
求证:.
分析:图中有两个直角三角形和.只要证明这两个三角形全等,便可证得.
(1)结合图①,写出“角平分线的性质定理”完整证明过程.
【定理应用】
(2)如图②,在中,,的角平分线交于点.若过点作,垂足为,点在上,且,请你判断,,之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2),理由见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的性质和判定,角平分线的性质定理,灵活运用角平分线性质定理是解答本题的关键.
(1)证明即可;
(2)证明得,证明得,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵是的平分线,
∴
∵,,
∴
又
∴,
∴;
(2),理由如下:
∵的角平分线交于点,,
∴
∵,,
∴,
∴
∵,,
∴
∴
∴.
23.(10分)【综合实践】——折纸中的数学
某兴趣小组在探究“过直线外一点作已知直线的平行线”的活动中,通过以下的折纸方式找符合要求的直线.如图,在一张正方形纸片的两边上分别有,两点,连接,是正方形纸片上一点,用折纸的方法过点作的平行线的基本步骤如下.
第一步:如图,过点进行第一次折叠,使点的对应点落在上,折痕与互相垂直,垂足为,打开纸张铺平.
第二步:如图,过点进行第二次折叠,使折痕,打开纸张铺平(如图).
()根据上述步骤可知,与的位置关系是__________.
【联系拓广】
(2)①如图,设直线与正方形上、下两边分别交于点,,试探究与的数量关系,并说明理由;
②若,求的度数.
【类别迁移】
(3)如图,在长方形纸片中,,将纸片沿折叠,使落在处,再将纸片沿折叠,使落在处,且点,,,在同一直线上,求证:.
【答案】(1);(2)①,理由见解析;②;(3)见解析.
【分析】本题主要考查了折叠的性质,平行线的判定及性质,熟练掌握平行线的判定及性质是解题的关键,
(1)根据平行线的判定判断即可;
(2)①连接.由正方形可知,,进而得.由,得,从而可得.②如图,过点作,得.证,得,从而求得,即可得解;
(3)由,得.由折叠性质得,,从而,根据平行线的判定即可得证.
【详解】解:(1).理由如下:
由折叠可得,,
∴,
∴,
∴;
(2)①.
理由如下:
如图,连接.
由正方形可知,,
∴.
∵,
∴,
∴,即.
②如图,过点作,
∴.
∵纸片是正方形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)证明:∵,
∴.
∵纸片沿折叠,使落在处,再将纸片沿折叠,使落在处,
∴,,
∴,
∴.
24.(12分)【教材呈现】如图1,连接的顶点和它所对的边的中点,所得线段叫做的边上的中线.学了这个知识后,小明遇到这样一个问题:如图1,在中,是的中点,求边上的中线的取值范围.
【尝试感悟】小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图2,延长到,使,请完成证明“”的推理过程.
(1)求证:.
(2)求的取值范围.
【问题解决】
(3)如图3,在中,,,是的中线,,,且,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)6
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质、三角形的三边关系、线段垂直平分线的判定与性质等知识,通过作辅助线,构造全等三角形是解题关键.
(1)延长到点,使,连接,先根据线段中点的定义可得,再利用定理即可得证;
(2)先根据全等三角形的性质可得,再根据三角形的三边关系可得,由此即可得;
(3)延长,交的延长线于点,先证出,根据全等三角形的性质可得,,从而可得,再证出垂直平分,根据线段垂直平分线的性质即可得.
【详解】(1)证明:如图,延长到点,使,连接,
∵点是的中点,
∴,
在和中,
,
∴.
(2)解:由(1)已证:,
∴,
在中,,即,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(3)解:如图,延长,交的延长线于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵,,即,
∴垂直平分,
∴.
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