内容正文:
第五章 图形的轴对称
考试时间:120分钟,满分:120分
一、选择题:(共10题,每题3分,共30分。)
1.以下是四款常用的人工智能大模型的图标,其图案是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,某居民小区在三栋住宅楼A,B,C之间修建了供居民散步的三条绿道,并在绿道内部修建了一个凉亭P.若点P到点A,B,C的距离相等,则点P是的( )
A.三条角平分线的交点 B.三条高的交点
C.三边垂直平分线的交点 D.三条中线的交点
3.在如图所示的正方形网格中,画出格点,使得与成轴对称,则不同位置的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
4.已知线段,利用直尺和圆规作的垂直平分线,下列4个作图中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图,已知,以点O为圆心,以任意长为半径画弧,与,分别交于点C,D,再分别以点C,D为圆心,以大于长为半径画弧,两弧相交于点F,过射线上一点M作,与相交于点N,,则( )
A. B. C. D.
6.在中,的垂直平分线分别交于点的垂直平分线分别交于点N,Q.若,则的周长为( )
A.8或14 B.12或10 C.8或10 D.10或14
7.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
8.某公司准备在红旗街道旁建一个送奶站,向居民区A,B提供牛奶,要使A,B两小区到送奶站的距离相等,则送奶站C的位置应该在( )
A.
B.
C.
D.
9.如图,D,E分别是边,上的点,将沿直线折叠,点A落在点处.若的周长为10,则阴影部分图形的总周长为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
10.如图,将一张长方形纸片,分别沿着,对折,使点B落在点,点C落在点,点P、、不在同一直线上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
二、填空题:(共5题,每题3分,共15分。)
11.如图,在中,分别以,两点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点,,直线与,分别相交于点、,若,的周长为10,则的周长是 .
12.如图,在中,按以下步骤作图:①以点A为圆心,任意长为半径画弧,与边分别交于点E,D;②分别以D,E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在内交于点M;③作射线,交于点F;④过点F作,垂足为点G.若的面积为9,,则的长为 .
13.如图,图1是长方形纸带,将纸带沿折叠成图2,再沿折叠成图3,若图3中,则图1中的的度数用x的代数式表示是 .
14.如图,在中,,点为边上一点,将沿直线折叠后,点落在点处,若,则的度数为 .
15.如图,分别以的边所在直线为对称轴作的对称图形和.若,线段与相交于点O,连接.有如下结论:①;②;③.其中正确的是 (填序号).
三、解答题 (共75分)
16.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.
17.如图,直角三角形中,,用无刻度的直尺和圆规完成下列作图.
(1)作边的中点D;
(2)作的平分线,交边于点E;
(3)作点C关于直线的对称点F;
(4)直接写出的长为 .
18.如图,在中,,,垂足为,点在上.求证:.
19.如图,在四边形中,,垂直平分,交于点,点是中点.
(1)证明:是线段的垂直平分线;
(2)若,求的度数.
20.如图,是的角平分线,分别是和的高,连接、交于点O.
(1)证明:;
(2)证明:垂直平分.
21.如图,在中,,点在边上,点在边上,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
22.在中,,,点D是的中点,点E是线段上一点.于点F,交于点G.
(1)如图1,求证:
①;
②.
(2)如图2,过点A作交的延长线于点H,的延长线交的延长线于点M,请在图中找出与相等的线段,并证明.
23.如图1是光的反射示意图,点处有一个光源,入射光线经过镜面反射后,恰好经过点,点叫入射点,已知反射角等于入射角,法线.
(1)若,则______.
(2)如图2,在空心圆柱口放置一面平面镜,与水平线的夹角,入射光线经平面镜反射后反射光线为(点,,,,,,在同一竖直平面内),若要使反射光线恰好垂直于圆柱底面射出,则入射光线与水平线的夹角的度数为______.
(3)如图3,点处有一个光源,入射光线经过镜面反射后,恰好经过点,请用无刻度直尺和圆规作出入射点,并画出光线(不写作法,保留作图痕迹,用铅笔加黑加粗)
(4)某台球桌为如图4所示的长方形,,小球从沿角击出,恰好经过5次碰撞后到达处.则______.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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第五章 图形的轴对称
考试时间:120分钟,满分:120分
一、选择题:(共10题,每题3分,共30分。)
1.以下是四款常用的人工智能大模型的图标,其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.根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
【详解】
解∶A. 不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
B. 是轴对称图形,故该选项符合题意;
C. 不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
D. 不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
故选:B.
2.如图,某居民小区在三栋住宅楼A,B,C之间修建了供居民散步的三条绿道,并在绿道内部修建了一个凉亭P.若点P到点A,B,C的距离相等,则点P是的( )
A.三条角平分线的交点 B.三条高的交点
C.三边垂直平分线的交点 D.三条中线的交点
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的角平分线、中线和高,线段垂直平分线的性质,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解答本题的关键.要使点P到点A,B,C的距离相等,利用线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等即可得出答案.
【详解】解:利用线段垂直平分线的性质得:点P是的三边垂直平分线的交点.
故选:C.
3.在如图所示的正方形网格中,画出格点,使得与成轴对称,则不同位置的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】D
【分析】此题考查利用轴对称设计图案,解题关键在于掌握作图法则.根据对称图形关于某直线对称,找出不同的对称轴,画出不同的图形,对称轴可以随意确定,因为只要根据确定的对称轴去画另一半对称图形,那这两个图形一定是轴对称图形.
【详解】解:如图所示:
因此共有6个不同位置,
故选:D.
4.已知线段,利用直尺和圆规作的垂直平分线,下列4个作图中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题主要考查了尺规作图—作线段垂直平分线,等腰三角形的性质,熟知相关作图方法是解题的关键.根据线段垂直平分线的尺规作图方法作图即可判断.
【详解】解:在图①中,由作图可知,,,
∴是的垂直平分线,故①符合题意;
在图②中,由作图可知,,平分,
由等腰三角形“三线合一”可知,是的垂直平分线,故②符合题意;
在图③中,由作图可知,,,
∴是的垂直平分线,故③符合题意;
在图④中,由作图可知,,,
∴不是的垂直平分线,故④不符合题意;
综上,4个作图中正确的有①②③,共3个,
故选:C.
5.如图,已知,以点O为圆心,以任意长为半径画弧,与,分别交于点C,D,再分别以点C,D为圆心,以大于长为半径画弧,两弧相交于点F,过射线上一点M作,与相交于点N,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了基本作图,作已知角的角平分线及其定义和平行线的性质.通过两直线平行,同位角相等,再利用角平分线定义求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
由题意可知:平分,
∴.
故选:B.
6.在中,的垂直平分线分别交于点的垂直平分线分别交于点N,Q.若,则的周长为( )
A.8或14 B.12或10 C.8或10 D.10或14
【答案】D
【分析】本题考查了垂直平分线的性质.根据线段垂直平分线的性质可得:,分两种情况:当点在点左侧时,当点在点的右侧时,根据三角形的周长公式求解即可得到答案.
【详解】解:当点在点左侧时,如图所示:
由垂直平分线性质可知,
∴;
当点在点的右侧时,如图所示:
由垂直平分线性质可知,
∴
;
综上所述,的周长为10或14,
故选:D.
7.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.
8.某公司准备在红旗街道旁建一个送奶站,向居民区A,B提供牛奶,要使A,B两小区到送奶站的距离相等,则送奶站C的位置应该在( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解题关键.根据线段垂直平分线的性质解答即可得.
【详解】解:要使两小区到送奶站的距离相等,则送奶站的位置应该是街道与的线段垂直平分线的交点,
观察四个选项可知,只有选项B符合,
故选:B.
9.如图,D,E分别是边,上的点,将沿直线折叠,点A落在点处.若的周长为10,则阴影部分图形的总周长为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】B
【分析】本题考查折叠的有关知识.根据折叠的性质及已知得;即可将阴影部分的周长转化为三角形的周长.
【详解】解:将沿直线折叠,点A落在点处,
,,
则阴影部分图形的周长等于
.
故选:B.
10.如图,将一张长方形纸片,分别沿着,对折,使点B落在点,点C落在点,点P、、不在同一直线上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了折叠的性质、角的和差,熟练掌握折叠的性质是解题关键.先根据已知等式可得,再根据折叠的性质可得,,则,据此计算即可得.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
由折叠的性质得:,,
∵,
∴,
∴,
解得,
故选:D.
二、填空题:(共5题,每题3分,共15分。)
11.如图,在中,分别以,两点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点,,直线与,分别相交于点、,若,的周长为10,则的周长是 .
【答案】16
【分析】本题考查了垂直平分线的尺规作图,以及垂直平分线的性质和三角形求周长.注意垂直平分线得线段相等和线段和的转化.
根据尺规作图得垂直平分线,再由垂直平分线的性质和三角形周长计算公式解答即可.
【详解】解:由尺规作图得垂直平分线,
所以,且,
又,
所以的周长为:.
故答案为:16.
12.如图,在中,按以下步骤作图:①以点A为圆心,任意长为半径画弧,与边分别交于点E,D;②分别以D,E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在内交于点M;③作射线,交于点F;④过点F作,垂足为点G.若的面积为9,,则的长为 .
【答案】4
【分析】本题主要考查基本作图-尺规作角平分线、角平分线的性质、三角形的面积等知识点,得到是的平分线是解答的关键.
根据作图过程得到是的平分线,过F作于H,根据角平分线的性质得到,进而利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图∶ 过F作于H,
由作图过程可得:是的平分线,
又∵,,
∴,
∵,的面积为9,
∴,解得:.
故答案为:4.
13.如图,图1是长方形纸带,将纸带沿折叠成图2,再沿折叠成图3,若图3中,则图1中的的度数用x的代数式表示是 .
【答案】
【分析】本题考查图形的翻折变换以及平行线的性质,解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变.先根据平行线的性质,设,图2中根据图形得出,图3中根据,即可求得的值.
【详解】解:根据题意得:图1中,,
∴,
∴设,
图2中,
∵,
∴,
图3中,
,
解得.
即,
故答案为:.
14.如图,在中,,点为边上一点,将沿直线折叠后,点落在点处,若,则的度数为 .
【答案】/度
【分析】本题考查了折叠的性质,平行线的性质,根据平行线的性质得到,根据折叠的性质得到,根据平角的定义可得,由此可以求出的度数即可得到答案.
【详解】解:,,
,
由折叠的性质得,
,,
,
,
.
故答案为:.
15.如图,分别以的边所在直线为对称轴作的对称图形和.若,线段与相交于点O,连接.有如下结论:①;②;③.其中正确的是 (填序号).
【答案】①②/②①
【分析】本题主要考查了轴对称的性质的综合运用等知识点,熟记相关性质并准确识图理清图中各角度之间的关系是解题的关键.根据轴对称的性质可得,再根据周角等于列式计算即可求出,判断出①正确;再求出,根据对称可得,利用三角形的内角和定理可得,判断出②正确;说明即可判定③错误.
【详解】解:∵和是的轴对称图形,
∴,
∴,故①正确.
∴,
由对称的性质得,,
又∵,
∴,故②正确.
在和中,,
∵
∴,故③错误;
综上所述,结论正确的是①②.
故答案为:①②.
三、解答题 (共75分)
16.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,
17.如图,直角三角形中,,用无刻度的直尺和圆规完成下列作图.
(1)作边的中点D;
(2)作的平分线,交边于点E;
(3)作点C关于直线的对称点F;
(4)直接写出的长为 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(4)
【分析】本题考查尺规作图—作垂线,角平分线和线段,熟练掌握基本作图方法,是解题的关键:
(1)分别以为圆心,大于的长为半径画弧,作出的中垂线,得到中点即可;
(2)以为圆心,任意长为半径画弧,交角的两边于两个点,以这两个点为圆心,大于这两个点所连线段的长为半径画弧,画出的角平分线即可;
(3)根据对称的性质,得到,故以为圆心,的长为半径画弧,交于点即可;
(4)根据线段中点的定义,线段的和差关系进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,点即为所求;
(2)如图,即为所求;
(3)如图,点即为所求;
(4)由作图可知:,
∴.
故答案为:3.
18.如图,在中,,,垂足为,点在上.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了等腰三角形三线合一,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定定理是解题的关键;
根据等腰三角形三线合一的性质,然后利用证明,再根据全等三角形的性质即可得出结论.
【详解】证明:,,
在和中
.
19.如图,在四边形中,,垂直平分,交于点,点是中点.
(1)证明:是线段的垂直平分线;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明过程见详解
(2)
【分析】本题主要考查垂直平分线的判定和性质,三线合一等知识,掌握以上知识是关键.
(1)根据垂直平分线的性质,结合题意得到,即是等腰三角形,由“三线合一”得到,由此即可求解;
(2)根据垂直平分线的性质得到,则,所以有,由此即可求解.
【详解】(1)证明:∵垂直平分,
∴,
∴,即是等腰三角形,
∵点是中点,
∴,
∴是线段的垂直平分线;
(2)解:∵垂直平分,是线段的垂直平分线,
∴,
∵,
∴,
∴.
20.如图,是的角平分线,分别是和的高,连接、交于点O.
(1)证明:;
(2)证明:垂直平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,线段垂直平分线的判定,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法.
(1)用证明即可;
(2)根据全等三角形的性质,得出,,说明点、在线段的垂直平分线上,即可证明结论.
【详解】(1)证明:是的角平分线,
,
,分别是和的高,
,
在和中,
,
;
(2)证明:,
,,
点、在线段的垂直平分线上,
垂直平分.
21.如图,在中,,点在边上,点在边上,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】本题主要考查等边对等角,全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定方法和性质的运用是解题的关键.
(1)根据题意得到,,运用角角边即可求证;
(2)根据全等的性质,线段和差得到,,由此即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
又,
.
(2)解:,
,
,
,
,
.
22.在中,,,点D是的中点,点E是线段上一点.于点F,交于点G.
(1)如图1,求证:
①;
②.
(2)如图2,过点A作交的延长线于点H,的延长线交的延长线于点M,请在图中找出与相等的线段,并证明.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2),见解析
【分析】此题考查等腰直角三角形的性质、同角的余角相等、全等三角形的判定与性质等知识,证明三角形全等是解题的关键.
(1)①先证明,再进一步可得;②由①可得,,证明,即可得出;
(2)根据垂直的定义得出,再根据,,得出,进而证明出.
【详解】(1)证明:①∵点D是中点,,,
∴,,,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴;
②由①知,,
在和中,,
∴,
∴;
(2)证明:.理由如下:
∵,,
∴,,
∴,
又∵,
在和中,,
∴,
∴.
23.如图1是光的反射示意图,点处有一个光源,入射光线经过镜面反射后,恰好经过点,点叫入射点,已知反射角等于入射角,法线.
(1)若,则______.
(2)如图2,在空心圆柱口放置一面平面镜,与水平线的夹角,入射光线经平面镜反射后反射光线为(点,,,,,,在同一竖直平面内),若要使反射光线恰好垂直于圆柱底面射出,则入射光线与水平线的夹角的度数为______.
(3)如图3,点处有一个光源,入射光线经过镜面反射后,恰好经过点,请用无刻度直尺和圆规作出入射点,并画出光线(不写作法,保留作图痕迹,用铅笔加黑加粗)
(4)某台球桌为如图4所示的长方形,,小球从沿角击出,恰好经过5次碰撞后到达处.则______.
【答案】(1)40
(2)46
(3)见详解
(4)2.5
【分析】(1)由已知条件可得出,,进而可得.
(2)由题意可得,由平角的定义求出,再由计算即可得解.
(3)以作垂直平分线的方法结合(1)作图即可.
(4)先根据题意画出图形,根据图形得出5次碰撞后是2个半以为边长的正方形,进而可求出的值.
【详解】(1)解:根据题意可知:,
∵,
则,
∴,
故答案为:40.
(2)解:由题意可得:,
∴,
∴.
故答案为:46.
(3)解:以点A为圆心,适当半径为弧,交l与点C与点D,分别以点C,点D为圆心,以大于为半径画弧交点G,连接交l与点E,再以点E为圆心,为半径画弧交与点,连接交l与点O,点O即为所求.
(4)解:如下图:
小球从长方形的点A沿射出,到的点E,.
从E点沿与成射出,到边的F点,,
从F点沿与成射出,到边的G点,,
从G沿与成射出,到边的H点,
从H点沿与成射出,到边的M点,
从M点沿与成射出,到B点,
由(1)中的结论以及轴对称的性质可知:
,,.
根据图可知5次碰撞后是2个半以为边长的正方形,
∵,
∴.
【点睛】本题主要考查了实际问题中的角度计算,作已知线段垂直平分线,轴对称性质等知识,掌握这些性质以及作图的方法是解题的关键.
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