内容正文:
第十五章 轴对称
章测综合练习
一、选择题(本大题共 9 小题,每小题 4 分,共 36 分)
1.如图,下面是三位同学的折纸示意图,则 AD 依次是△ABC 的( )
① ② ③
A.中线、角平分线、高线 B.高线、中线、角平分线
C.角平分线、高线、中线 D.角平分线、中线、高线
解析:由①的折叠方式可知,∠��� = ∠���,所以��是△��� 的角平分线.由②的折叠方式
可知,∠��� = ∠���′.又因为∠��� + ∠���′ = 180∘ ,所以∠��� = ∠���′ = 90∘ ,
即�� ⊥ ��,所以��是△��� 的高线.由③的折叠方式可知,�� = ��,所以��是△��� 的
中线.故选 C.
2.已知点 A(m−1,3)与点 B(2,n−1)关于 x 轴对称,则(m+n)2 020 的值为( )
A.0 B.1 C.−1 D.32 020
解析:∵ 点 A(m−1,3)与点 B(2,n−1)关于 x 轴对称,∴m−1=2,n−1=−3 ,∴m=3,n=−2,
∴(m+n)2 020=1 .故选 B.
3.[2025 黑龙江哈尔滨质检]如图,在△ABC 中,∠BAC=75∘ ,∠ACB=35∘ ,AC=8,∠ABC
的平分线 BD 交边 AC 于点 D,则 AD+BD 的长为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
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第十五章 轴对称
解析:在△ABC 中,∠BAC=75∘ ,∠ACB=35∘ ∴∠ABC=180∘ −∠BAC−∠ACB=70∘ .
∵BD 平分∠ABC ,∴∠DBC= 1
2
∠ABC=35∘ ,∴∠DBC=∠ACB,∴BD=CD ,
∴AD+BD=AD+CD=AC=8 ,故选 B.
4.[2025 山东临沂期中]根据作图痕迹判断下列图中,BD 不能把△ABC 分成两个等腰三角形
的是( )
A. B. C. D.
解析:A 选项,∵∠C=72∘ ,∠A=36∘ ,∴∠ABC=180∘ −72∘ −36∘ =72∘ .
∵BD 平分∠ABC ,∴∠DBC=∠DBA=∠A=36∘ ,∴∠BDC=∠C=72∘ ,AD=BD,∴BC=BD ,
∴△ABD 和△BCD 都为等腰三角形,∴BD 能把△ABC 分成两个等腰三角形,故 A 不符合题
意.B 选项,∵BD 是线段 AC 的垂直平分线,∠C=∠A=45∘ , ∴∠CDB=∠ADB=90∘ ,
∴∠ABD=∠CBD=∠C=∠A=45∘ ,∴AD=BD , DC=BD,∴△ABD 和△BCD 都为等腰三角形,
∴BD 能把△ABC 分成两个等腰三角形,故 B 不符合题意.C 选项,∵∠A=30∘ ,∠ABC=90∘
,∴BC= 1
2
AC ,∠C=60∘ .∵CD=BC= 1
2
AC,∴BC=CD=AD,△BCD 是等边三角形,
∴AD=BD=CD,∴△ABD 和△BCD 都为等腰三角形,∴BD 能把△ABC 分成两个等腰三角形,
故 C 不符合题意.D 选项,∵∠A=∠C=30∘ ,AB=AD ,∴∠ABD=∠ADB=75∘ ,∠ABC=120∘
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第十五章 轴对称
,∴∠BDC=105∘ ,∠DBC=45∘ , ∴△BDC 不是等腰三角形,∴BD 不能把△ABC 分成两个
等腰三角形,故 D 符合题意. 故选 D.
5.如图,点 A,B 在直线 l 的同侧,点 C 在直线 l 上,且△ABC 是等腰三角形.符合条件的点 C
个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
解析:如图,点C1,C2,C3,C4,C5即为符合条件的点 C ,故选 A.
6.[江苏盐城期中]如图,点 E 在等边△ABC 的边 BC 上,BE=4,射线 CD⊥BC,垂足为点 C,
点 P 是射线 CD 上一动点,点 F 是线段 AB 上一动点,当 EP+FP 的值最小时,BF=5,则 AF
的长为( )
A.1.5 B.2 C.2.5 D.3
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第十五章 轴对称
解析:如图 作 E 点关于 CD 的对称点 E',过 E'作 E'F⊥AB 于点 F ,
交 CD 于点 P,连接 PE,则 PE=PE' ,∴EP+FP=PE'+PF=E'F,此时 EP+FP 的值最小.
∵△ABC 是等边三角形,∴∠B=60∘ .∵E'F⊥AB ,∴∠FE'B=30∘ ,
∴BE'=2BF=2×5=10.∵BE=4,CE=CE' ,∴10=2CE+BE=2CE+4,∴CE=3,∴BC=BE+CE=4+3=7,
∴AB=BC=7, ∴AF=AB−BF=7−5=2 ,故选 B.
7.如图,过边长为 4 的等边三角形的边 AB 上一点 P,作 PE⊥AC 于点 E,Q 为 BC 延长线上
一点,当 PA=CQ 时,连接 PQ 交边 AC 于点 D ,则 DE 的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3
解析:过 P 作 BC 的平行线交 AC 于 F ,如图,
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第十五章 轴对称
∴∠Q=∠FPD.∵△ABC 是等边三角形,PF//BC,∴∠APF=∠B=60∘ ,
∠AFP=∠ACB=60∘ ,∴△APF 是等边三角形,∴AP=PF.∵AP=CQ ,
∴PF=CQ.在△PFD 和△QCD 中,
∠FPD=∠Q,
∠PDF=∠QDC,
PF=CQ,
∴△PFD≌△QCD(AAS) ,
∴FD=CD.∵PE⊥AC 于 E,△APF 是等边三角形,∴AE=EF ,
∴AE+DC=EF+FD,∴DE= 1
2
AC.∵AC=4,∴DE=2 .故选 A.
8.如图,已知正方形 ABCD 的对角线 AC,BD 相交于点 M,顶点 A ,B,C 的坐标分别为(1,3),(1,1),
(3,1),规定“把正方形 ABCD 先沿 x 轴翻折,再向右平移 1 个单位”为一次变换,如此这样,连
续经过 2 020 次变换后,点 M 的坐标变为( )
A.(2 022,2) B.(2 022,−2) C.(2 020,2) D.(2 020,−2)
解析:∵ 正方形 ABCD 顶点 A(1,3),B(1,1),C(3,1),∴ 对角线交点 M 的坐标为(2,2).根据题意得
第 1 次变换后点 M 的对应点的坐标为(2+1,−2),即(3,−2) ;第 2 次变换后点 M 的对应点的坐标为
(2+2,2),即(4,2);第 3次变换后点M 的对应点的坐标为(2+3,−2),即(5,−2);⋯ ,∴ 第 n 次变换后的
点M 的对应点的坐标:当n 为奇数时坐标为(2+n,−2),当n 为偶数时坐标为(2+n,2),∴ 连续经过
2 020 次变换后,正方形 ABCD 对角线的交点 M 的坐标变为(2 022,2) .故选 A.
9.[2025 江苏无锡质检]如图,已知等腰△ABC 中,AB=AC,∠BAC=120∘ ,AD⊥BC 于点
D,点 P 是 BA 延长线上一点,点 O 是线段 AD 上一点,OP=OC ,下面的结论:
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第十五章 轴对称
①∠APO+∠DCO=30∘ ;②△OPC 是等边三角形;③AC=AO+AP ;④S△ABC=S四边形AOCP .其中
正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
解析:如图(1),
连接 OB.∵∠BAC=120∘ ,AB=AC,AD⊥BC,∴∠ABC=∠ACB=30∘ , BD=CD,
∠BAD=∠CAD= 1
2
∠BAC= 1
2
×120∘ =60∘ ,∴AD 垂直平分 BC ,∴OB=OC.∵OP=OC,
∴OB=OC=OP,∴∠APO=∠ABO,∠DCO=∠DBO ,
∴∠APO+∠DCO=∠ABO+∠DBO=∠ABD=30∘ ,故①正确.
∵∠APC+∠DCP+∠PBC=180∘ ,∴∠APC+∠DCP=150∘ .∵∠APO+∠DCO=30∘ ,
∴∠OPC+∠OCP=120∘ ,∴∠POC=180∘ −(∠OPC+∠OCP)=60∘ .∵OP=OC,∴△OPC 是
等边三角形,故②正确.∵△OPC 是等边三角形,∴OP=OC=PC,∠OPC=60∘ .
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第十五章 轴对称
如图(2),
在 AC 上截取 AE=PA.∵∠PAE=180∘ −∠BAC=60∘ ,∴△APE 是等边三角形,
∴∠PEA=∠APE=60∘ ,PE=PA ,
∴∠APO+∠OPE=60∘ .∵∠OPE+∠CPE=∠CPO=60∘ ,
∴∠APO=∠CPE.在△OPA 和△CPE 中,
PA=PE,
∠APO=∠EPC,
OP=CP,
∴△OPA≌△CPE(SAS),
∴AO=CE ,∴AC=CE+AE=AO+AP ,故③正确.
如图(3)
过点 C 作 CH⊥AP 于 H.∵∠PAC=∠DAC=60∘ ,AD⊥BC,∴CH=CD .∵S△ABC=
1
2
AB⋅ CH
S四边形AOCP=S△ACP+S△AOC=
1
2
AP⋅ CH+
1
2
OA⋅ CD=
1
2
AP⋅ CH+
1
2
OA⋅ CH
= 1
2
CH⋅ (AP+OA)= 1
2
CH⋅ AC= 1
2
CH⋅ AB,∴S△ABC=S四边形AOCP ,故④正确.故选 D.
二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分)
10.[2025 北京西城区期末]如图,在 3×3 的正方形网格中有四个格点 A,B,C,D ,以其
中一个点为原点,网格线所在直线为坐标轴(水平向右为 x 轴正方向,竖直向上为 y 轴正方
向),建立平面直角坐标系,使其余三个点中存在两个点关于一条坐标轴对称,则原点可能是
点___.
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第十五章 轴对称
解析:如图所示,点 A 与点 B 关于 x 轴对称,原点是点 D.故答案为 D .
11.小曹同学复习时将几种三角形的关系整理如图,则“?”处的条件可以是_________________.
(填一个即可)
解析:添加∠A=60∘ .理由如下:
∵△ABC 为等腰三角形,∠A=60∘ ,∴∠B=∠C= 180
∘ −∠A
2
=60∘ ,
∴△ABC 为等边三角形,故答案为∠A=60∘ (答案不唯一).
12.若(a−3)2+ b−5=0,则以 a,b 为边长的等腰三角形的周长为________.
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第十五章 轴对称
解析:∵(a−3)2+ b−5=0,∴a=3,b=5.当 a=3 为腰时,三角形周长为 2a+b=6+5=11;当 b=5
为腰时,三角形的周长为 a+2b=3+10=13 ,故答案为 11 或 13.
13.如图,∠BOC=60∘ ,点 A 是 OB 反向延长线上的一点,OA=10 cm,动点 P 从点 A 出发沿
AB 以 2 cm/s 的速度移动,动点 Q 从点 O 出发沿 OC 以 1 cm/s 的速度移动,如果 P,Q 同时
出发,用 t s 表示移动的时间,当 t=_______时,△POQ 是等腰三角形.
解析:当 P 在 OA 上,PO=QO 时,△POQ 是等腰三角形,
如图(1)所示. ∵PO=AO−AP=(10−2t)cm,OQ=t cm,
∴ 当 PO=QO 时,10−2t=t ,解得 t= 10
3
.
当 P 在 OB 上,PO=QO 时,△POQ 是等腰三角形,
如图(2)所示.
∵PO=AP−AO=(2t−10)cm,OQ=t cm,∴ 当 PO=QO 时,2t−10=t ,解得 t=10.
故当 t= 10
3
或 10 时,△POQ 是等腰三角形.
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第十五章 轴对称
三、解答题(本大题共 3 小题,共 44 分)
14.[2025 山西吕梁期中]如图,在△ABC 中,AB=AC,∠A=36∘ .
(1)尺规作图:作线段 AB 的垂直平分线,交 AB 于点 E,交 AC 于点 D,连接 BD .
(不必写作图步骤,保留作图痕迹)
解析:如图.
(2)求证:BD=BC .
证明:∵AB=AC,∠A=36∘ ,∴∠ABC=∠C= 1
2
(180∘ −∠A)=72∘ .∵DE 是 AB 的垂直平分线,
∴AD=BD,∴∠ABD=∠A=36∘ ,∴∠BDC=∠A+∠ABD=36∘ +36∘ =72∘ =∠C,∴BD=BC .
15.[2025 江苏无锡质检]在如图所示的由小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系,已知
△ABC 的顶点都在小正方形的顶点上.
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第十五章 轴对称
(1)△ABC 三个顶点的坐标分别为 A______,B _____,C ______.
解析:根据题图得 A(1,1),B(4,2),C(2,4) ,故答案为(1,1),(4,2),(2,4) .
(2)借助网格,请只用直尺(不含刻度)在 x 轴上找一点 Q,使得△QAB 的周长最小(在图
中标出点 Q),此时点 Q 的坐标为______.
解析:如图, 作点 B 关于 x 轴对称的点 B',连接 AB' ,
交 x 轴于 Q,则点 Q 即为所求,点 Q 的坐标为(2,0) .故答案为(2,0) .
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第十五章 轴对称
16. 如图,点 O 是等边△ABC 内一点,D 是△ABC 外的一点,∠AOB=110∘ ,∠BOC=α ,
△BOC≌△ADC,∠OCD=60∘ ,连接 OD .
(1)求证:△OCD 是等边三角形.
证明:∵△BOC≌△ADC,∴OC=DC.∵∠OCD=60∘ ,∴△OCD 是等边三角形.
(2)当α=150∘ 时,试判断△AOD 的形状,并说明理由.
解析:△AOD 是直角三角形.理由如下:∵△OCD 是等边三角形,∴∠ODC=60∘ .
∵△BOC≌△ADC,α=150∘ ,∴∠ADC=∠BOC=α=150∘ ,
∴∠ADO=∠ADC−∠ODC=150∘ −60∘ =90∘ ,∴△AOD 是直角三角形.
(3)探究:当α 为多少度时,△AOD 是等腰三角形?
解析:∵△OCD 是等边三角形,∴∠COD=∠ODC=60∘ .
∵∠AOB=110∘ ,∠ADC=∠BOC=α ,
∴∠AOD=360∘ −∠AOB−∠BOC−∠COD=360∘ −110∘ −α−60∘ =190∘ −α,
∠ADO=∠ADC−∠ODC=α−60∘ ,
∴∠OAD=180∘ −∠AOD−∠ADO=180∘ −(190∘ −α)−(α−60∘ )=50∘ .
分三种情况:①当∠AOD=∠ADO 时,190∘ −α=α−60∘ ,∴α=125∘ .
②当∠AOD=∠OAD 时,190∘ −α=50∘ ,∴α=140∘ .
③当∠ADO=∠OAD 时,α−60∘ =50∘ ,∴α=110∘ .
综上所述,当α=110∘ 或125∘ 或140∘ 时,△AOD 是等腰三角形.
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第十五章 轴对称
章测综合练习
一、选择题(本大题共 9 小题,每小题 4 分,共 36 分)
1.如图,下面是三位同学的折纸示意图,则 AD 依次是△ABC 的( )
① ② ③
A.中线、角平分线、高线 B.高线、中线、角平分线
C.角平分线、高线、中线 D.角平分线、中线、高线
2.已知点 A(m−1,3)与点 B(2,n−1)关于 x 轴对称,则(m+n)2 020 的值为( )
A.0 B.1 C.−1 D.32 020
3.[2025 黑龙江哈尔滨质检]如图,在△ABC 中,∠BAC=75∘ ,∠ACB=35∘ ,AC=8,∠ABC
的平分线 BD 交边 AC 于点 D,则 AD+BD 的长为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
4.[2025 山东临沂期中]根据作图痕迹判断下列图中,BD 不能把△ABC 分成两个等腰三角形
的是( )
A. B. C. D.
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第十五章 轴对称
5.如图,点 A,B 在直线 l 的同侧,点 C 在直线 l 上,且△ABC 是等腰三角形.符合条件的点 C
个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
6.[江苏盐城期中]如图,点 E 在等边△ABC 的边 BC 上,BE=4,射线 CD⊥BC,垂足为点 C,
点 P 是射线 CD 上一动点,点 F 是线段 AB 上一动点,当 EP+FP 的值最小时,BF=5,则 AF
的长为( )
A.1.5 B.2 C.2.5 D.3
7.如图,过边长为 4 的等边三角形的边 AB 上一点 P,作 PE⊥AC 于点 E,Q 为 BC 延长线上
一点,当 PA=CQ 时,连接 PQ 交边 AC 于点 D ,则 DE 的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3
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8.如图,已知正方形 ABCD 的对角线 AC,BD 相交于点 M,顶点 A ,B,C 的坐标分别为(1,3),(1,1),
(3,1),规定“把正方形 ABCD 先沿 x 轴翻折,再向右平移 1 个单位”为一次变换,如此这样,连
续经过 2 020 次变换后,点 M 的坐标变为( )
A.(2 022,2) B.(2 022,−2) C.(2 020,2) D.(2 020,−2)
第 8 题图 第 9 题图
9.[2025 江苏无锡质检]如图,已知等腰△ABC 中,AB=AC,∠BAC=120∘ ,AD⊥BC 于点
D,点 P 是 BA 延长线上一点,点 O 是线段 AD 上一点,OP=OC ,下面的结论:
①∠APO+∠DCO=30∘ ;②△OPC 是等边三角形;③AC=AO+AP ;④S△ABC=S四边形AOCP .其中
正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分)
10.[2025 北京西城区期末]如图,在 3×3 的正方形网格中有四个格点 A,B,C,D ,以其
中一个点为原点,网格线所在直线为坐标轴(水平向右为 x 轴正方向,竖直向上为 y 轴正方
向),建立平面直角坐标系,使其余三个点中存在两个点关于一条坐标轴对称,则原点可能是
点___.
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11.小曹同学复习时将几种三角形的关系整理如图,则“?”处的条件可以是_________________.
(填一个即可)
12.若(a−3)2+ b−5=0,则以 a,b 为边长的等腰三角形的周长为________.
13.如图,∠BOC=60∘ ,点 A 是 OB 反向延长线上的一点,OA=10 cm,动点 P 从点 A 出发沿
AB 以 2 cm/s 的速度移动,动点 Q 从点 O 出发沿 OC 以 1 cm/s 的速度移动,如果 P,Q 同时
出发,用 t s 表示移动的时间,当 t=_______时,△POQ 是等腰三角形.
三、解答题(本大题共 3 小题,共 44 分)
14.[2025 山西吕梁期中]如图,在△ABC 中,AB=AC,∠A=36∘ .
(1)尺规作图:作线段 AB 的垂直平分线,交 AB 于点 E,交 AC 于点 D,连接 BD .
(不必写作图步骤,保留作图痕迹)
(2)求证:BD=BC .
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第十五章 轴对称
15.[2025 江苏无锡质检]在如图所示的由小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系,已知
△ABC 的顶点都在小正方形的顶点上.
(1)△ABC 三个顶点的坐标分别为 A______,B _____,C ______.
(2)借助网格,请只用直尺(不含刻度)在 x 轴上找一点 Q,使得△QAB 的周长最小(在图
中标出点 Q),此时点 Q 的坐标为______.
16. 如图,点 O 是等边△ABC 内一点,D 是△ABC 外的一点,∠AOB=110∘ ,∠BOC=α ,
△BOC≌△ADC,∠OCD=60∘ ,连接 OD .
(1)求证:△OCD 是等边三角形.
(2)当α=150∘ 时,试判断△AOD 的形状,并说明理由.
(3)探究:当α 为多少度时,△AOD 是等腰三角形?
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