内容正文:
4.2 线段的垂直平分线
第1课时 线段的垂直平分线的性质及应用
1.[2024·临沂期中]如图,在△ABC中,DE是AC的垂直平分线,且分别交BC,AC于D,E两点,∠B=60°,∠BAD=70°,则∠BAC的度数为( )
A.90° B.85°
C.130° D.95°
2.[2024·济南期末]如图,在△ABC中,AD垂直平分BC,在
△ACF中,CE垂直平分AF,若CF=5,CD=4,则△ABC的周长
为( )
A.13 B.14
C.24 D.18
3.如图,∠MON=45°,点P为∠MON内一点,点A为OM上一点,点B为ON上一点,当△PAB的周长取最小值时,∠APB的度数为( )
A.45° B.90°
C.100° D.135°
4.[2024·济宁期中]如图,在△ABC中,点O为三边垂直平分线交点,I是三角形角平分线的交点,连接AI,BI,BO,若∠AOB=140°,则∠AIB的大小为( )
A.160° B.140°
C.130° D.125°
6.[2024·聊城期末]如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=2α,
∠BAC的平分线与AB的垂直平分线交于点O,将∠C沿EF(E在BC
上,F在AC上)折叠,若点C与点O恰好重合,则∠OFA度数为( )
A.α B.1.5α
C.2α D.2.5α
7.[2024·潍坊期中]如图,在△ABC中,AB=4,AC=5,边BC的垂直平分线分别交BC,AC于点E,F,点D为直线EF上一点,则△ABD的周长最小值为( )
A.11 B.10
C.9 D.8
8.[2024·日照期末]如图,△ABC中,边AB,AC的垂直平分线分别交BC于点E,N,若∠BAC=70°,则∠EAN的度数( )
A.60° B.50°
C.40° D.70°
9.[将军饮马模型][2024·济宁期中]如图,在△ABC中,∠ABC=70°,BD平分∠ABC,点 P为线段BD上一动点,点 Q为边AB上一动点,当AP+PQ的值最小时,则∠APB的度数是( )
A.125° B.130°
C.135° D.140°
10.(多选)如图,已知AB=AC,∠A=36°,AB的垂直平分线MN交AC于点D,交AB于点E,以下结论正确的是( )
A.∠C=∠BDC=72°
B.线段BD是△ACB的角平分线
C.△BCD的周长C△BCD=AB+BC
D.△ADE ≌△BCD
11.[2024·青岛期末]如图,DE是AB边的垂直平分线,若BD+
CD=2 017,则AC的长度为______.
2 017
12.如图,在△ABC中,线段AB的垂直平分线与AC相交于点D,
连接BD,边AC的长为12 cm,边BC的长为7 cm,则△BCD的周长
为______.
19 cm
13.[2024·潍坊期中]如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,BC
的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接CF.若∠A=60°,
∠ACF=45°,则∠DFC=___度.
50
14.[2025·洛阳期末]【问题发现】我们知道“线段垂直平分线上点到线段两端的距离相等”,那么不在线段垂直平分线上的点到线段两端的距离大小如何判断呢?
【自主研究】(1)如图1,直线l是线段AB的垂直平分线,点P在直线l的左侧,经测量,PA<PB.请证明这个结论;
【迁移研究】(2)如图2,直线l是线段AB的垂直平分线,点C在直线l外,且与点A在直线l的同测,点D是直线l上的任意一点,连接AD,BC,CD,试判断BC和AD+CD之间的大小关系,并说明理由.
解:(1)证明:如图1,连接PA,PB,PB交直线l于点M,连接AM,
因为直线l是线段AB的垂直平分线,
所以AM=BM,
所以PB=PM+MB=PM+AM,
因为PM+AM>PA,
所以PA<PB;
(2)如图2,AD+CD≥BC,理由如下:
当点D不在线段BC上时,连接BD,
因为直线l是线段AB的垂直平分线,
所以AD=BD,
因为BD+CD>BC,
所以AD+CD>BC,
当点D在线段BC上时,AD+CD=BC,
综上所述,AD+CD≥BC.
15.[分类讨论思想]如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,若BC=
8 cm,CA=6 cm,AB=10 cm,点P从点C开始以1 cm/秒的速度
沿C→A→B的方向移动,点Q从点B开始以2 cm/秒的速度沿B→C
→A的方向移动,如果P,Q同时出发,用t(秒)表示移动时间,
那么:
(1)如图1,若P在线段CA上运动,Q在线段BC上运动,求t为何值时,点C在线段PQ的垂直平分线上?
(2)如图2,当Q点到达A点时,P,Q两点都停止运动,求当t为何值时,线段CQ的长度等于线段AP的长的 ?
5.如图,在△ABC中,边AB,BC的垂直平分线l1,l2相交于点P,若∠PAC=x,则∠1的度数是( )
A.90°-x
B.x
C.90°-eq \f(1,2)x
D.60°-eq \f(1,2)x
eq \f(1,5)
解:(1)由题意得BQ=2t cm,CP=t cm,
则CQ=(8-2t) cm,
因为点C在线段PQ的垂直平分线上,
所以CQ=CP,即8-2t=t,
解得t=eq \f(8,3),
答:当t=eq \f(8,3)时,点C在线段PQ的垂直平分线上;
(2)因为BC=8 cm,CA=6 cm,
所以BC+AC=14 cm,
所以0≤t≤7,
当0≤t≤4,CQ=(8-2t) cm,AP=(6-t) cm,
则8-2t=eq \f(1,5)(6-t),
解得t=eq \f(34,9);
当4<t≤6,CQ=(2t-8) cm,AP=(6-t) cm,
则2t-8=eq \f(1,5)(6-t),解得t=eq \f(46,11);
当6<t≤7,CQ=(2t-8) cm,AP=(t-6) cm,
则2t-8=eq \f(1,5)(t-6),
解得t=eq \f(34,9)(舍去).
综上所述,当t=eq \f(34,9)或eq \f(46,11)时,线段CQ的长度等于线段AP的长的eq \f(1,5).
$$4.4 等腰三角形
第1课时 等腰三角形(1)
1.[2024·临沂期中]用一条长为24 cm的细绳围成一个等腰三角形,若其中有一边长为6 cm,则该等腰三角形的腰长为( )
A.9 cm
B.6 cm
C.6 cm或9 cm
D.6 cm或12 cm
2.三个等边三角形的摆放位置如图所示,若∠1+∠2=110°,
则∠3的度数为( )
A.90° B.70°
C.45° D.30°
3.[2024·烟台期中]如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=30°,
点P是△ABC内一点,连接PB,PC,若∠1=∠2,则∠BPC的度
数是( )
A.95° B.100°
C.105° D.115°
4.[2024·临沂期中]如图,已知等边三角形ABC,点D为线段BC
上一点,△ADC沿AD折叠得△ADE,连接BE,若∠ADB=70°,则
∠DBE的度数是( )
A.10° B.20°
C.30° D.40°
5.[2024·德州期中]作线段AB的垂直平分线有多种方法,“善思小
组”用两把相同的直尺按如图方式摆放,此时,零
刻度线重合于点E,连接EA,EB,取AB的中点F,作
直线EF,则EF就是线段AB的垂直平分线,“善思小
组”这样做的依据是( )
A.线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
B.角平分线上的点到这个角两边的距离相等
C.等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线及底边上的高线互相重合
D.三角形三条边的垂直平分线的交点到三个顶点的距离相等
6.[2024·临沂期中]如图,在△ABC中,AB=AC,AD=DE,∠BAD=24°,∠EDC=12°,则∠DAE的度数为( )
A.58° B.60°
C.62° D.64°
7.[将军饮马模型][2024·济南期中]如图,等腰△ABC的底边BC=8 cm,面积为48 cm2,腰AB的垂直平分线EF分别交AB,AC于点E,F,若D为边BC的中点,M为线段EF上一动点,则△BDM周长的最小值是( )
A.12 cm B.14 cm
C.16 cm D.20 cm
9.[分类讨论]等腰三角形一腰上的高与另一腰夹角为45°,那么这个三角形底角为( )
A.67° B.135°
C.67.5° D.67.5°或22.5°
10.[2024·临沂期中]已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长
分成9 cm和12 cm两部分,则等腰三角形的腰长为___________.
11.[2024·济宁期中]如图,AD是等腰三角形底边BC的中线,
BC=10 cm,∠B=48°,则∠BAD的度数为_____,BD的长度为
_____.
8 cm或6 cm
42°
5 cm
12.在△ABC中,AB=AC.设△ABC的面积为S.
①图1中,点D为BC的中点,点E,F,M,N是AD上的四点;
②图2中,AB=BC,AD⊥BC,BE⊥AC,CF⊥AB,AD,BE,CF相交于点O;
③图3中,∠BAC=90°,点D为BC的中点,∠MDN=90°.
其中,阴影部分的面积为 S的是_______.(填序号)
①②③
13.如图,已知△ABC三个内角的平分线交于点O,点D在CA的
延长线上,且DC=BC,AD=AO.
(1)求证:△BCO≌△DCO;
(2)若∠BAC=100°,求∠BCA的度数.
14.[2025·合肥期末]在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D是AB的中点,点E是线段AD上一点.BF⊥CE于点F,BF交CD于点G.
求证:(1)∠ACE=∠CBG;
(2)AE=CG.
答案:略
15.[2025·成都期中]如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,连接BD,CE.
(1)如图1,当点E恰好在BC边延长线上时,若BC=4,BD=2,求BE的长;
(2)如图2,当点C恰在边DE上,若DB⊥AB,BD=2,求DE的长;
(3)如图3,若DB⊥AB,DE交直线BC于点F,试判断DF与EF的数量关系,并说明理由.
解:(1)因为∠BAC=∠DAE,
所以∠BAC-∠CAD=∠DAE-∠CAD,
所以∠BAD=∠CAE,
又因为AB=AC,AD=AE,
所以△ABD≌△ACE(SAS),
所以BD=CE,
因为BC=4,BD=2,
所以BE=BC+CE=BC+BD=6;
(2)同(1)理可证,△ABD≌△ACE(SAS),
因为DB⊥AB,BD=2,
所以∠ACE=∠ABD=90°,CE=BD=2,
因为AD=AE,AC⊥DE,
所以CD=CE=2,
所以DE=4;
(3)DF=EF,理由如下:
如图,过点D作DM⊥BF于点M,过点E作EN⊥BF延长线于点N,
因为DB⊥AB,
所以∠ABD=90°,
所以∠ABC+∠CBD=90°,
同(1)理可证,△ABD≌△ACE(SAS),
所以∠ACE=∠ABD=90°,BD=CE,
所以∠ACB+∠ECN=90°,
所以DM=EN,
又因为∠DMF=∠ENF=90°,
∠DFM=∠EFN,
所以△DMF≌△ENF(AAS),
所以DF=EF.
8.(多选)定义:等腰三角形的顶角与其一个底角的度数的比值k称为这个等腰三角形的特征值.若在等腰△ABC中,∠A=80°,则等腰△ABC的特征值k=( )
A.eq \f(8,5) B.eq \f(5,8)
C.eq \f(1,4) D.4
eq \f(1,2)
解:(1)证明:因为CO平分∠ACB,
所以∠BCO=∠DCO,
在△BCO和△DCO中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(OC=OC,,∠BCO=∠DCO,,BC=DC,))
所以△BCO≌△DCO(SAS);
(2)因为△BCO≌△DCO,
所以∠CBO=∠D,
因为AO,BO,CO是△ABC三个内角的平分线,
所以∠BAO=∠CAO,∠ABO=∠CBO,
又因为∠BAC=100°,
所以∠CAO=eq \f(1,2)∠BAC=eq \f(1,2)×100°=50°,
又因为AD=AO,
所以∠D=∠AOD,
又因为∠CAO=∠D+∠AOD,
所以∠D=eq \f(1,2)∠CAO=eq \f(1,2)×50°=25°,
所以∠CBO=25°,
所以∠CBA=50°,
又因为∠BAC+∠ABC+∠BCA=180°,
所以∠BCA=180°-100°-50°=30°.
因为AB=AC,
所以∠ABC=∠ACB,
所以∠CBD=∠ECN,
在△BMD和△CNE中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠DBM=∠ECN,,∠BMD=∠CNE=90°,,BD=CE,))
所以△BMD≌△CNE(AAS),
$$第3课时 等腰三角形(3)
1.[2024·济宁期中]如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=30°,DA⊥AC,垂足为A,若AD=2,则BC的长为( )
A.4 B.10
C.8 D.6
2.[将军饮马模型][2024·淄博期中]如图,等边△ABC的边长为4,AD是BC边上的中线,F是AD边上的动点,E是AC边上一点,若AE=2,当EF+CF取最小值时,则∠ECF的度数为( )
A.15° B.25°
C.22.5° D.30°
3.如图,△ABC和△CDE均是等边三角形,点B,C,D在同一条直线上,BE与AD交于点O,AD与CE交于点N,AC与BE交于点M,连接OC,MN,下列结论:①AD=BE②NA=CM ③MN∥BD ④∠BOC=∠DOC ⑤△CMN为等边三角形 ⑥若∠ADE=25°,则∠BED=105° ⑦OM+ON=OC.其中正确结论个数为( )
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
4.(多选)如图,已知△ABC是等边三角形,点D,E分别在边AB,BC上,CD,AE交于点F,∠AFD=60°.FG为∠AFC的角平分线,点H在FG的延长线上,HG=CD,连接HA,HC.下列结论中正确的有( )
A.BD=CE B.∠AHC=60°
C.FC=CG D.S△CBD=S△CGH
5.[2024·济宁期中]如图,△ABC是等边三角形,点E是边AC的
中点,过点E 作EF⊥AB于点F,延长 BC交 EF的反向延长线于点D.
若AF=1,则 BD的长为__.
6
6.如图,∠MON=30°,点A1,A2,A3……在射线ON上,点B1,
B2,B3……在射线OM上,△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4……均为
等边三角形,从左起第1个等边三角形的边长记为a1,第2个等
边三角形的边长记为a2,以此类推,若OA1=1,则a2 025=_____.
22 024
7.[分类讨论][2024·日照期中]如图,△ABC是边长为4 cm的等
边三角形,点P,Q分别从顶点A,B同时出发,沿线段AB,BC运
动,且它们的速度都为1 cm/s.当点P到达点B时,P,Q两点停止
运动.设点P的运动时间为t(s).当t=_____时,△PBQ是直角三
角形.
8.[2025·绵阳期末]如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,CA平分∠BCD,AM⊥CD于点M,BN⊥AC于点N,连接MN.
(1)证明:AB=BC;
(2)若∠CAB=30°,证明:△AMN是等边三角形.
9.[2025·大连期中]【课题回顾】
在学习最短路径问题时,根据“两点之间,线段最短”和“垂线段最短”探究了“将军饮马”和“造桥选址”两个问题,并初步运用探究经验解决线段和最小值的数学问题.
【问题探究】
如图1,在等边△ABC中,点D为BC中点,点P,Q分别为AC,BC上的点,AP=CQ=2,DQ=1,点M是线段AD上的动点,连接MP,MQ,求MP+MQ的最小值.
(1)小明提出的探究思路如下:如图2,作点Q关于直线AD的对称点Q′,连接PQ′交AD于点M,连接MQ,根据“两点之间,线段最短”,可知此时MP+MQ的值最小.
①请你运用小明的探究思路,证明此时MP+MQ的值最小;
②求MP+MQ的最小值;
【类比探究】
(2)如图3,在Rt△OAB中,OA=4,∠ABO=30°,点C为AB中点,OD平分∠AOB交边AB于点D,点P为边OB上的一个动点.若点M在线段OD上,连接MC,MP,当MC+MP的值最小时,请直接写出OP的值.
解:(1)①证明:因为△ABC是等边三角形,
所以AB=AC,
因为点D为BC中点,
所以AD垂直平分BC,
如图1,在AD上另取一点M′,
连接PM′,M′Q′,M′Q,
所以MQ=MQ′,M′Q=M′Q′,
所以MP+MQ=MP+MQ′=PQ′,
在△M′PQ′中,PQ′<PM′+M′Q′,
所以MP+MQ<PM′+M′Q′,
所以PQ′即是MP+MQ的最小值;
②因为△ABC是等边三角形,点D为BC中点,
所以AB=AC=BC=2CD,∠C=60°,AD⊥BC.
因为CQ=2,DQ=1,
所以CD=BD=CQ+DQ=3,
所以AB=AC=BC=6,CP=6-2=4.
因为点Q关于直线AD的对称点为Q′,
所以DQ=DQ′=1,
所以CQ′=3+1=4=CP.
因为∠C=60°,
所以△CPQ′是等边三角形,
所以PQ′=CQ′=4,
所以MP+MQ的最小值为4;
(2)作点P关于OD的对称点N,由CD平分∠AOB知点N在OA上,连接MN,由两点之间线段最短及垂线段最短得当C,M,N三点共线,且CN⊥OA时,MC+MP最小,
所以∠OPM=∠ONM=90°,PM=MN,
所以MP⊥OB,
由题意可得OA⊥OB,
因为OD平分∠AOB,
所以∠POM=∠MON=45°,
所以△MPO和△MNO都是等腰直角三角形,
所以OP=PM=MN=ON,
因为CN⊥OA,OB⊥OA,
所以OB∥CN,
所以∠ACN=∠ABO=30°,
所以AN= AC,
因为AO=4,∠ABO=30°,
所以AB=2OA=8,
因为点C是AB的中点,
所以AC= AB=4,
所以AN= AC=2,
所以OP=ON=OA-AN=2.
10.[2024·潍坊期中]【尝试探究】
(1)已知,在等边三角形ABC中,点E在AC上,点D在BC的延长线上,且EB=ED.
①如图1,当点E为AC的中点时,判断线段AE与CD的大小关系,并说明理由;
②如图2,当点E为AC边上任意一点时,判断线段AE与CD的大小关系,并说明理由;(提示:过点E作EF∥BC,交AB于点F)
【拓展迁移】
(2)在等边三角形ABC中,点E在边CA的延长上,点D在线段BC上,且EB=ED,若△ABC的边长为6,AE=2,请你在图3中补全图形,并直接写出BD的长.
解:(1)①AE=CD,理由如下:
因为△ABC是等边三角形,
所以∠ABC=∠ACB=60°,
因为E是AC的中点,
所以∠CBE=30°,AE=CE,
因为EB=ED,
所以∠D=∠EBD=30°,
所以∠CED=∠ACB-∠D=30°=∠D,
所以CE=CD,所以AE=CD;
②AE=CD,理由如下:
如图2,过点E作EF∥BC,交AB于点F,
所以∠AFE=∠ABC=60°,∠AEF=∠ACB=60°,
所以△AEF是等边三角形,
所以AE=EF.
因为EF∥BC,
所以∠FEB=∠EBD.
因为EB=ED,
所以∠D=∠EBD,
所以∠FEB=∠D.
因为∠AFE=∠ACB=60°,
所以∠BFE=∠ECD=120°.
所以△BFE≌△ECD(AAS),
所以EF=CD,
所以AE=CD;
(2)如图3,即为补全的图形,
过点A作AM⊥BC于点M,过E作EN⊥BC于点N,交AB于点F,
因为△ABC是等边三角形,
所以AB=BC=AC=6,
∠C=60°.
因为EN∥AM,
所以∠FEA=∠MAC=30°,∠BFN=∠BAM=30°,
又因为∠BFN=∠AFE,
所以∠AFE=∠FEA,
所以AE=AF=2,
所以BF=AB-AF=4,
所以BN= BF=2,
又因为BE=DE,EN⊥BD,
所以BD=2BN=4,
所以BD的长为4.
eq \f(4,3)或eq \f(8,3)
证明:(1)略;
(2)因为∠CAB=30°,
所以∠BAC=∠ACD=∠ACB=30°,
因为AM⊥CD于点M,
所以∠MAC+∠MCA=90°,AM=eq \f(1,2)AC,
所以∠MAC=60°,
因为AB=BC,BN⊥AC,
所以AN=eq \f(1,2)AC,
所以AN=AM,
所以△AMN是等边三角形.
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
$$第2课时 等腰三角形(2)
1.[2024·菏泽期中]如图,在△ABC中,∠ABC=60°,∠C=45°,AD是BC边上的高,∠ABC的平分线分别交AD,AC于点F,E,则图中的等腰三角形共有( )
A.3个 B.2个
C.4个 D.5个
2.[分类讨论]如图,∠AOB=60°,OC平分∠AOB,点P为射线OC上一点,如果射线OA上存在一点D,令△OPD是等腰三角形,那么∠ODP的度数为( )
A.30°
B.120°
C.30°或120°
D.30°或75°或120°
3.(多选)如图是四张形状不同的纸片,用剪刀沿一条直线将它们分别剪开(只允许剪一次),能够得到两个等腰三角形纸片的是( )
4.(多选)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,E为AC边的中点,AD⊥AB交BE延长线于点D,CF平分∠ACB交BD于点F,连接CD.下列结论一定成立的是( )
A.AD∥CF
B.AD=CF
C.DC=DF
D.CE=CF
5.[2024·淄博期末]如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,DE∥BC.
已知AB=9,AD=4,则△ADE的周长为___.
13
6.[2025·四平期末]如图,CD为△ABC的角平分线,过点A作AE
∥DC交BC的延长线于点E.若∠ACE=60°,则△ACE是_____三角
形.
等边
7.[手拉手模型·分类讨论·数学思想][2024·济宁期中]如图,
已知△ABC是等边三角形,点D是△ABC内部一点,△CDE是等边
三角形,连接BD,AD,AE.若△ADE是等腰直角三角形,则∠BDC
的度数为_____________.
105°或150°
8.[2024·丹东期中]如图,在△ABC中,∠1=∠2,CD⊥AD于
点D,∠B=∠DCB,则AB-AC与CD的关系为____________.
AB-AC=2CD
9.[一线三垂直模型][2024·泰安期末]如图,已知∠ABC=90°,
D是直线AB上的点,AD=BC.过点 A作AF⊥AB,并截取AF=BD,
连接DC,DF,CF.
(1)判断△CDF 的形状并证明;
(2)若BC=6,AF=2,求AB的长.
解:(1)△CDF为等腰直角三角形.理由略;(2)4.
10.[2025·新乡期末]如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1,AB=2.将三角板中30°角的顶点D放在AB边上移动,使这个30°角的两边分别与△ABC的边AC,BC相交于点E,F,且使DE始终与AB垂直.
(1)求证:△BDF是等边三角形;
(2)求AD-CF的值.
解:(1)证明:因为ED⊥AB,∠EDF=30°,
所以∠FDB=90°-30°=60°,
因为∠A=30°,∠ACB=90°,
所以∠B=90°-∠A=90°-30°=60°.
所以△BDF是等边三角形;
(2)因为△BDF是等边三角形,
所以BD=BF=1-CF,
所以AD=AB-BD=2-(1-CF)=1+CF,
所以AD-CF=1.
11.(1)如图1,已知在△ABC中,AB=AC=10,BD平分∠ABC,CD平分
∠ACB,过点D作EF∥BC,分别交AB,AC于E,F两点,则图中共有 个
等腰三角形;EF与BE,CF之间的数量关系是 ,△AEF的周长是 ;
(2)如图2,若将(1)中“在△ABC中,AB=AC”改为“AB≠AC”,其余条件不变,则EF与BE,CF之间有什么数量关系?证明你的结论;
(3)如图3,D在△ABC外,AB>AC,且BD平分∠ABC,CD平分△ABC的外角∠ACG,过点D作DE∥BC分别交AB,AC于E,F两点,则EF与BE,CF之间的数量关系为 .
解:(1)5,BE+CF=EF,20;
(2)BE+CF=EF,理由:
因为BD平分∠ABC,CD平分∠ACB,
所以∠EBD=∠CBD,∠FCD=∠BCD,
因为EF∥BC,
所以∠EDB=∠CBD,∠FDC=∠BCD,
所以∠EBD=∠EDB,∠FDC=∠FCD,
所以BE=DE,CF=DF,
所以BE+CF=DE+DF=EF,
即BE+CF=EF;
(3)因为BD平分∠ABC,CD平分∠ACG,
所以∠EBD=∠CBD,∠ACD=∠DCG,
因为EF∥BC,
所以∠EDB=∠CBD,∠EDC=∠DCG,
所以∠EBD=∠EDB,∠EDC=∠ACD,
所以BE=DE,CF=DF,
又因为ED-DF=EF,
所以BE-CF=EF.
故答案为:BE-CF=EF.
$$第3课时 轴对称图形
1.[2024·淮安期中]“二十四节气”是中华农耕文明的智慧结晶,下面四幅作品分别代表“立春”“芒种”“白露”“大雪”,其中是轴对称图形的是( )
2.下列图形中一定是轴对称图形的是( )
A.梯形 B.直角三角形
C.角 D.平行四边形
3.[2024·聊城三模]如图是采用我国非遗纺织印染工艺——蜡染制作的精美图案,该图案的对称轴的条数为( )
A.3 B.6
C.5 D.4
4.(多选)下列说法正确的有( )
A.关于某条直线对称的两个图形一定能完全重合
B.全等的两个三角形一定关于某条直线对称
C.轴对称图形的对称轴至少有一条
D.线段是轴对称图形
5.(多选)如图,四边形ABCD是关于直线l对称的,下列结论:①AB∥CD ②AC⊥BD ③AO=CO ④AB⊥BC.其中不正确的结论有( )
A.① B.②
C.③ D.④
6.[2024·济宁期中]如图,在3×3的正方形网格中,已有三个小正方形被涂黑,若将剩余的白色小正方形再涂黑一个,使得到的图形是轴对称图形,满足条件的涂法有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
7.[2024·菏泽期末]在等腰直角三角形、等边三角形、半圆、
正方形这四种常见的轴对称图形中,对称轴最多的是_______.
8.如图,四边形ABCD是轴对称图形,BD所在的直线是它的对称
轴,AB=3 cm,CD=2 cm.则四边形ABCD的周长为___cm.
正方形
10
9.[2024·定西期末]图中有阴影的三角形与三角形_____(填数
字)成轴对称;整个图形___(填“是”或“否”)轴对称图形;它
共有__条对称轴.
1,3
是
2
10.[2024·甘肃]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)
A(或C)
11.[2024·淄博期中]如图,点A,B,C都在格点上,请再找一
个格点D,使点A,B,C,D组成一个轴对称图形,这样的格点D有
__个.
4
12.[2024·淄博期中]画出下列三个轴对称图形的所有对称轴.
解:如图所示,即为所求作.
13.把如图所示的图形补成以直线l为对称轴的轴对称图形.
解:如图所示:
14.[2025·镇江期中]如图,是相同的小正方形拼成的正方形网格,其中的两个小正方形已涂色,请你在图中再涂两个小正方形,并满足:①4个涂色的小正方形中,每个小正方形至少与其余3个小正方形中的1个有公共点;②连同空白小正方形一起构成轴对称图形,即阴影部分呈轴对称,空白部分也呈轴对称,且共用一条对称轴.
(1)在正方形网格中画出你的3种涂法;
(2)共有 种涂法.(8个图不一定全用到)
解:(1)画图如图:(任选3种)
(2)7.
15.在我们认识的多边形中,有很多轴对称图形,有些多边形,边数不同对称轴的条数也不同;有些多边形,边数相同但却有不同数目的对称轴.回答下列问题:
(1)非等边的等腰三角形有 条对称轴,非正方形的长方形有 条对称轴,等边三角形有 条对称轴;
(2)观察下列一组凸多边形(实线画出),它们的共同点是只有1条对称轴,其中图2和图3都可以看作由图1修改得到的,仿照类似的修改方式,请你在图4和图5中,分别修改图2和图3,得到一个只有1条对称轴的凸五边形,并用实线画出所得的凸五边形;
(3)小明希望构造出一个恰好有2条对称轴的凸六边形,于是他选择修改长方形,图6中是他没有完成的图形,请用实线帮他补完整个图形;
(4)请你画一个恰好有3条对称轴的凸六边形,并用虚线标出对称轴.
解:(1)1,2,3;
(2)恰好有1条对称轴的凸五边形,如图4、图5所示;
图4 图5
(3)恰好有2条对称轴的凸六边形,如图6所示;
(4)恰好有3条对称轴的凸六边形,如图7所示;(答案不唯一)
$$第2课时 轴对称的基本性质
1.[2025·邯郸期中]将△ABC按如图所示折叠,使点C的对应点C′与点B重合,折痕为DE,则DE( )
A.是△ABC的一条角平分线
B.是△ABC的一条高线
C.是△ABC的一条中线
D.垂直平分边BC
2.[跨学科][威海中考]图1是光的反射规律示意图.其中,PO是入射光线,OQ是反射光线,法线KO⊥MN,∠POK是入射角,∠KOQ是反射角,∠KOQ=∠POK.图2中,光线自点P射入,经镜面EF反射后经过的点是( )
A.A点
B.B点
C.C点
D.D点
3.[2025·常州期中]如图1,已知四边形纸片ABCD.按图2、图3的折纸方法依次折叠后再展开,得到两条折痕,如图4,第二条折痕与边CD交于点E,连接AE,BE.若∠ABC=80°,BE平分∠ABC,则∠AEB的度数是( )
A.40°
B.45°
C.50°
D.60°
4.[2024·菏泽期末]如图,△ABC和△AB′C′关于直线l对称,下列结论:①△ABC≌△AB′C′ ②∠BAC′=∠B′AC
③连接CC′,l垂直平分CC′ ④直线BC和B′C′的交点不一定在l上.其中正确的有( )
A.4个 B.3个
C.2个 D.1个
6.[2024·菏泽期中]如图,把一张长方形纸片ABCD沿EF折叠后,点A落在CD边上的点A′处,点B落在点B′处,若∠1=115°,则图中∠2的度数为( )
A.40° B.45°
C.50° D.60°
7.如图,△ABC和△A′B′C′关于直线l对称,连接AA′,BB′,
CC′,其中AA′与直线l交于点O,点D为直线l上一点,且不与
点O重合,连接AD,A′D.下列说法错误的是( )
A.∠ACB=∠A′C′B′
B.线段AA′,BB′,CC′被直线l垂直平分
C.△ADA′为等腰三角形
D.线段AC,A′C′所在直线的交点不一定
在直线l上
8.[2025·连云港期中]如图,点P是∠AOB外的一点,点M,N分
别是∠AOB两边上的点,点P关于OA的对称点Q恰好落在线段MN上,
点P关于OB的对称点R落在MN的延长线上.若PM=8,PN=10,MN
=13,则线段QR的长为___.
15
9.如图的4×4的正方形网格中,△ABC的顶点都在小正方形的
格点上,这样的三角形称为格点三角形,在网格中与△ABC成轴
对称的格点三角形一共有___个.
13
10.[2024·北京期中]台球桌的形状是一个长方形,当母球被击打后可能在不同的边上反弹,为了使母球最终击中目标球,击球者需作出不同的设计,确定击球方向.如图1,目标球从A点出发经B点到C点,相当于从A′点出发直接击打目标球C,其实质上是图形的轴对称变换,关键是找母球关于桌边的对称点的位置.
如图2在8×4的正方形网格中,小球起始时位于点M处,沿所示的
方向击球,小球运动的轨迹如图所示.如果小球起始时位于点N
处,仍按原来方向击球,那么在点A,B,C,D,E,F,G,H中,
小球会击中的点是_________.
点B和点F
11.如图,已知△ABC与直线a,作出△ABC关于a的对称三角形△A′B′C′.(不写作法,保留作图痕迹)
解:如图,△A′B′C′即为所求作.
12.如图,△ABC是由△DEF经过轴对称变换
得到的,直线l是对称轴.
(1)△ABC与△DEF全等吗?
(2)分别找出点B,C关于直线l的对称点,如果点M在△ABC内,那么点M关于直线l的对称点一定在△DEF内吗?
(3)连接AD,线段AD与直线l有什么关系?
解:(1)△ABC与△DEF全等;
(2)点B,C关于直线l的对称点分别是点E,F;点M关于直线l的对称点一定在△DEF内;
(3)线段AD被直线l垂直平分.
13.如图,△ABC和△A′B′C′关于直线MN对称,△A′B′C′
和△A″B″C″关于直线EF对称.
(1)直线MN与EF相交于点O,且直线MN,EF所夹锐角α=60°,
求∠BOB″的度数;
(2)在(1)的条件下,小颖得出∠CC′C″=
∠BOB″,请你运用所学知识判断小颖的结
论是否正确,并说明理由.
解:(1)如图1,连接OB,OB′,OB″,
由题意,得∠MOE=α,
因为α=∠MOB′+∠B′OE,∠BOB″=∠BOM+∠MOB′+∠B′OE+∠EOB″.
由对称,得∠BOM=∠MOB′,
∠B′OE=∠EOB″,
所以∠BOB″=2∠MOB′+2∠B′OE,
所以∠BOB″=2α=120°;
(2)正确,理由:
如图2,连接CC′,C′C″,OC′,CC′与MN相交于点G,C′C″与EF相交于点H,
设∠MOC′=β,
由(1),得∠MOE=α=60°,
因为EF⊥C′C″,
所以∠OHC′=90°,则∠C′OH=∠MOE-∠MOC′=α-β,
所以∠OC′H=90°-∠C′OH=90°-α+β,
因为MN⊥CC′,
所以∠OGC′=90°,
所以∠OC′G=90°-β,
所以∠CC′C″=∠OC′G+∠OC′C″=(90°-β)+(90°-α+β)
=180°-α,
因为α=60°,
所以∠CC′C″=120°,
所以∠CC′C″=∠BOB″,
故小颖的结论正确.
5.[2025·苏州期中]如图,在直角三角形ADC中,∠ADC=90°,AD=3,CD=4,AC=5,动点M在线段AC上运动(不与端点重合),点M关于边AD,DC的对称点分别为E,F,连接EF,点D在EF上,则在点M的运动过程中,线段EF长度的最小值是( )
A.eq \f(24,5)
B.eq \f(12,5)
C.10 D.eq \f(36,5)
$$4.3 角的平分线
1.如图所示,△ABC是一块三角形的草坪,现要在草坪上建一凉亭供大家休息,要使凉亭到草坪三条边的距离相等,凉亭的位置应选在( )
A.△ABC的三条中线的交点
B.△ABC三条角平分线的交点
C.△ABC三条高所在直线的交点
D.△ABC三边的垂直平分线的交点
2.如图,在△ABC中,∠ABC的外角的平分线BD与∠ACB的外角的平分线CE相交于点P,若点P到直线AC的距离为4,则点P到直线AB的距离为( )
A.4 B.3
C.2 D.1
3.[2024·德州期中]如图,一把直尺压住射线OB,另一把完全一样的直尺压住射线OA并且与第一把直尺交于点P,小明说:“射线OP就是∠BOA的角平分线.”这样说的依据是( )
A.全等三角形的对应角相等
B.角平分线上的点到这个角两边的距离相等
C.三角形的角平分线相交于一点
D.角的内部,到角两边距离相等的点在这个角的平分线上
4.[2024·德州期中]如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,以点A为圆心,以任意长为半径画弧交射线AB,AC于两点,分别以这两点为圆心,以适当的定长为半径画弧,两弧交于点E,作射线AE,交BD于点I,连接CI,以下说法错误的是( )
A.I到A,B,C三点的距离相等
B.I是△ABC三条角平分线的交点
C.CI平分∠ACB
D.I到AB,BC边的距离相等
5.[2024·潍坊期中]在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,以A
为圆心,适当长为半径画弧,交AC,AB于D,E两点,再分别D,
E为圆心,大于 DE的长为半径画弧,两弧交于点M.作射线AM交
BC于点F,S△ABF=15.则线段CF的长为( )
A.5 B.4
C.3 D.1.5
6.[2024·烟台期中]如图,已知△ABC的周长是30,BO,CO分别平分∠ABC,∠ACB,OD⊥BC于点D,且OD=3,则△ABC的面积为( )
A.30 B.35
C.40 D.45
7.(多选)如图,在∠AOB中,尺规作图如下:在射线OA,OB上,
分别截取OD,OE,使OD=OE;分别以点D和点E为圆心,大于 DE
的长为半径作弧,两弧相交于点C;作射线OC,连接CE,CD.下
列结论一定成立的是( )
A.OE=EC
B.CE=CD
C.∠OEC=∠ODC
D.∠ECO=∠DCO
8.[2024·临沂期中]如图,BD平分∠ABC交AC于点D,E为AB的
中点,已知AB=4,BC=3,S△BDE=2,则S△ABC=__.
7
9.[2024·菏泽期中]如图,在△ABC中,∠C=90°,以点A为
圆心,任意长为半径作弧,分别交边AC,AB于点M,N,分别以
点M,N为圆心,以大于 MN的长为半径作弧,两弧交于点P,射
线AP交BC于点D,若CD=2,S△ABD=5,则AB=__.
5
10.[2024·青岛期中]如图所示,在长方形ABCD中进行尺规作
图,依据尺规作图的痕迹,则∠α的余角等于_____.
34°
11.△ABC中,BP平分∠ABC,PC平分∠ACB.连接AP,AB=6,
BC=8,AC=5,则S△PAB∶S△PBC∶S△PAC=________.
6∶8∶5
12.[一线三垂直][2024·东莞期中]如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,点E在BC边上,DE平分∠ADC,∠AED=90°.
求证:(1)AE是∠DAB的平分线;
(2)BE=CE.
所以△CDE≌△FDE(AAS),
所以∠CED=∠FED,
因为∠AED=90°,
所以∠CED+∠AEB=90°,∠FED+∠AEF=90°,
所以∠AEB=∠AEF,
因为∠EFA=∠B=90°,
所以∠FAE=∠BAE,
所以AE是∠DAB的平分线;
(2)由(1)知△CDE≌△FDE,
所以CE=EF,
因为AE是∠DAB的平分线,EF⊥AD,EB⊥AB,
所以EB=EF,
所以CE=EB.
13.[分类讨论][2025·邯郸期中]【问题提出】工人师傅常用角
尺平分一个任意角.做法:如图1,∠AOB是一个任意角,在边
OA,OB上分别取OM=ON,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分
别与点M,N重合,即PM=PN.过角尺顶点P的射线OP便是∠AOB的
平分线,已知角尺的夹角∠MPN=90°.
【初步思考】试说明工人师傅这样做能得到角平分线的道理;
【变式判断】张明同学认为当∠AOB=90°时,工人师傅就不需要先在边OA,OB上分别取OM=ON,直接移动角尺,使角尺的两边分别与OA,OB相交于点M,N,且满足PM=PN,如图2所示,便可以得到OP平分∠AOB,你觉得张明的观点对吗?并说明理由;
【拓展探究】如图3,∠AOB=90°,OQ平分∠AOB,P是射线OQ上的一点,点C在射线OA上运动,过点P作PD⊥PC,与直线OB交于点D,过点P作PE⊥OB于点E.若OE=3,OD=1,请直接写出OC的长.
【变式判断】
张明的观点正确,理由如下,
过点P作PD⊥OA于点D,作PE⊥OB于点E,如图1,
所以∠AOB=∠PDO=∠PEO=90°,
所以∠DPE=90°,
因为∠MPN=90°,
所以∠DPM=∠EPN=90°-∠MPE,
因为PD⊥OA,PE⊥OB,
所以∠PDM=∠PEN=90°,
因为PM=PN,
所以△PDM≌△PEN(AAS),
所以PD=PE,
因为PD⊥OA,PE⊥OB,
所以OP平分∠AOB,
所以张明的观点正确;
【拓展探究】
当点D在点O右侧时,过点P作PF⊥OA于点F,如图2,
因为PE⊥OB,OQ平分∠AOB,
所以PF=PE,∠PFC=∠PED=∠PFO=90°,
同上可得,
∠CPD=∠FPE=90°,
所以∠FPC=∠EPD=90°-∠FPD,
所以△FPC≌△EPD(ASA),
所以CF=DE=OE-OD=2,
因为∠PFO=∠PEO=90°,PF=PE,PO=PO,
所以Rt△PFO≌Rt△PEO(HL),
所以OF=OE=3,
所以OC=OF+FC=5;
当点D在点O左侧时,过点P作PF⊥OA于点F,如图3,
同理可得△FPC≌△EPD(ASA),
所以CF=DE=OE+OD=4,
同上可得OF=OE=3,
所以OC=OF+FC=7,
综上所述,OC长为5或7.
14.[规律探究题·双角平分线模型][2024·潍坊期末]乐于学习的小亮同学借助某数学软件做了以下探究.如图1,已知∠ABC与∠ACB的角平分线BP与CD相交于点D,并且CP平分△ABC的外角∠ACQ.设∠A=x°,∠BDC=y°,∠P=z°.若不断变化∠A的度数,y与z的数值大小也发生变化,得到下面几组对应值:
(1)直接写出上表中α= ;β= ;
(2)写出数值y与x的函数关系 ;写出数值z与x的函数关系 ;并对其中的一种函数关系解释理由;
∠A=x° 50 60 70 80 90
∠BDC=y° 115 120 α 130 135
∠BPC=z° 25 30 β 40 45
(3)如图2,用剪刀剪下∠A,剪痕交AB,AC分别于F,E两点,得
到四边形BCEF,若∠E+∠F=238°,求∠BDC的度数;
(4)如图3,在图1的情况下再作∠PBC与外角∠PCQ的角平分线相
交于点P1,继续作∠P1BC与外角∠P1CQ的角平分线相交于点P2……
以此类推,作∠P2 023BC与外角∠P2 023CQ的角平分线相交于点P2 024.
直接写出∠P2 024度数的大小(用x的关系式表示).
15.[半角模型]已知∠MON=60°,点A是∠MON角平分线上一点,AB⊥OM于点B,AC⊥ON于点C,∠PAQ=60°.
(1)如图1,AP交OM于点D,AQ交ON于点E,连接DE,求证:BD+CE=DE;
(2)如图2,当∠PAQ绕点A旋转一定的角度,AP交OM的反向延长线于点D,AQ交ON于点E时,连接DE,线段BD,CE,DE有怎样的数量关系?写出你的结论,不需证明.
所以∠BAD=∠CAF,
AD=AF,
在四边形ABOC中,∠MON=60°,
∠ABO=∠ACO=90°,
所以∠BAC=360°-60°-90°-90°=120°,
因为∠PAQ=60°,
所以∠BAD+∠EAC=60°,
所以∠FAE=∠EAC+∠CAF=60°=∠PAQ,
因为∠MON=60°,∠ABO=∠ACO=90°,
所以∠BAC=120°,
因为∠PAQ=60°,
所以∠PAC+∠CAE=∠PAC+∠BAG=∠PAQ=60°,
所以∠PAG=∠BAC-(∠PAC+∠BAG)=120°-60°=60°=∠PAQ,
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
证明:(1)过点E作EF⊥DA于点F,则∠B=∠C=∠DFE=∠EFA=90°,
因为DE平分∠ADC,
所以∠CDE=∠FDE,
在△CDE和△FDE中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠C=∠DFE,,∠CDE=∠FDE,,ED=ED,))
解:【初步思考】
在△OPM和△OPN中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(OM=ON,,OP=OP,,PM=PN,))
所以△OPM≌△OPN(SSS),
所以∠POM=∠PON,
即OP平分∠AOB;
解:(1)125,35;
(2)因为∠A=x°,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,
所以∠ABC+∠ACB=180°-x°,
因为BD,CD分别平分∠ABC,∠ACB,
所以∠CBD=eq \f(1,2)∠ABC,∠BCD=eq \f(1,2)∠ACB,
所以∠CBD+∠BCD=eq \f(1,2)(∠ABC+∠ACB)=90°-eq \f(1,2)x°,
所以∠BDC=y°=180°-(∠CBD+∠BCD)=90°+eq \f(1,2)x°,即y=eq \f(1,2)x+90;
因为∠ACQ是△ABC的外角,
所以∠ACQ=∠A+∠ABC=x°+∠ABC,
因为∠PCQ是△BCP的外角,
所以∠PCQ=∠PBC+∠P=eq \f(1,2)∠ABC+z°,
因为CP平分∠ACQ,
所以∠ACQ=2∠PCQ,
所以x°+∠ABC=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)∠ABC+z°)),
所以z°=eq \f(1,2)x°,即z=eq \f(1,2)x;
故答案为:y=eq \f(1,2)x+90,z=eq \f(1,2)x;
(3)因为四边形BCEF的内角和为360°,且∠E+∠F=238°,
所以∠FBC+∠ECB=360°-238°=122°,
因为BD,CD分别平分∠FBC,∠ECB,
所以∠CBD=eq \f(1,2)∠FBC,∠BCD=eq \f(1,2)∠ECB,
所以∠CBD+∠BCD=eq \f(1,2)(∠FBC+∠ECB)=61°,
所以∠BDC=180°-(∠CBD+∠BCD)=180°-61°=119°;
(4)由(2)可知,∠P=eq \f(1,2)∠A,
∠P1=eq \f(1,2)∠P=eq \f(1,22)∠A,
∠P2=eq \f(1,2)∠P1=eq \f(1,22)∠P=eq \f(1,23)∠A,
…,
则∠Pn=eq \f(1,2n+1)∠A,
因为∠A=x°,所以∠P2 024=eq \f(1,22 025)∠A=eq \f(x°,22 025).
解:(1)证明:因为点A是∠MON角平分线上一点,AB⊥OM,AC⊥ON,
所以AB=AC,
如图1,在CN上截取CF=BD,连接AF,
在△ABD和△ACF中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AB=AC,,∠ABD=∠ACF=90°,,BD=CF,))
所以△ABD≌△ACF(SAS),
在△ADE和△AFE中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AD=AF,,∠PAE=∠FAE,,AE=AE,))
所以△ADE≌△AFE(SAS),
所以DE=FE,
因为DE=FE=EC+CF=EC+BD,
所以BD+CE=DE;
(2)DE=BD-CE.如图2,在线段BO上取BG=CE,
因为点A是∠MON的平分线上一点,AB⊥OM,AC⊥ON,所以AB=AC,
在Rt△ABG和Rt△ACE中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AB=AC,,∠ABG=∠ACE,,BG=CE,))
所以Rt△ABG≌Rt△ACE(SAS),
所以AG=AE,∠BAG=∠CAE,
在△DAG和△DAE中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AG=AE,,∠GAD=∠EAD,,AD=AD,))
所以△DAG≌△DAE(SAS),
所以DG=DE,
因为DG=BD-BG,BG=CE,
所以DE=BD-CE.
$$第4章 图形的轴对称
4.1 图形的轴对称
第1课时 轴对称
1.下列各组图形中,成轴对称的两个图形是( )
2.[2024·宁波期中]如图,△ABC与△A′B′C′关于直线l对称,∠B=35°,∠C′=50°,则∠A=( )
A.90° B.85°
C.95° D.105°
3.[2024·沧州期中]如图,△ABC与△DEF关于直线l成轴对称,下列结论正确的是( )
A.AC=DE B.∠B=∠F
C.AB=DE D.AD=3AP
4.[2024·德州期中]如图,桌面上有M,N两球,若要将M球射向桌面的任意一边,使一次反弹后击中N球,则4个点中,可以瞄准的是( )
A.点A B.点B
C.点C D.点D
5.[2024·驻马店期末]如图所示,两个平面镜平行放置,光线经过平面镜反射时,∠1=∠2=50°,则∠3的度数为( )
A.80° B.90°
C.100° D.120°
6.(多选)图中序号①②③④对应的四个三角形,都是由△ABC这个图形进行了一次变换之后得到的,其中不是通过轴对称得到的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
7.[2025·南京期中]如图,线段AB与A′B′关于直线l对称,
连接AB′,A′B.下列结论:①AB′与A′B的交点在直线l上
②AB′=A′B ③AB′与A′B互相平分.其中所有正确结论
的序号是_____.
①②
8.[2024·聊城期中]数学在我们的生活中无处不在,就连小小
的台球桌上都有数学问题,如图所示,∠1=∠2,若∠3=35°,
为了使白球反弹后能将黑球直接撞入袋中,那么击打白球时,
必须保证∠1为_____.
55°
9.[2024·济宁期中]如图,△AOC和△AOB关于直线AO对称,
△DOB和△AOB关于直线BO对称,OC与BD相交于点E,若∠C=
15°,∠D=25°,则∠BEC的度数为_____.
95°
10.[2024·吉林期中]如图,△ABC和△ADE关于直线MN对称,
BC与DE的交点F在直线MN上.
(1)图中点D的对应点是点 ,AE的对应边是 ;
(2)若∠DAE=108°,∠EAF=39°,求∠DAC的度数.
解:(1)B,AC;(2)∠DAC= 30°.
11.如图,将长方形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落到点C′处,折痕为EF.
(1)若∠EFC′=115°,求∠ABE的度数;
(2)求证:AE=C′F.
解:(1)因为∠EFC′=115°,
所以由折叠,得∠EFC=∠EFC′=115°,∠DEF=∠BEF,
所以∠EFB=180°-∠EFC=65°.
因为四边形ABCD是长方形,
所以AD∥BC,
所以∠DEF=∠BEF=∠BFE=65°,
所以∠AEB=180°-∠BEF-∠DEF=180°-65°-65°=50°.
因为四边形ABCD是长方形,
所以∠A=90°,
所以∠ABE=90°-∠AEB=40°;
(2)证明:易证△ABE ≌△C′BF(ASA),
所以AE=C′F.
12.在△ABC中,点M,N分别在AC,BC上,连接MN,将△MNC沿MN折叠得到△MNC′.
(1)如图1,当点C落在边BC上,且∠A=50°,∠B=65°,∠CMC′的度数为 ;
(2)如图2,当点C落在△ABC的内部时.
①若∠C=63°,则∠C′MN+∠C′NM的度数为 ;
②求证:∠1+∠2=2∠C.
解:(1)50°;(2)①117°;②证明略.
$$第2课时 线段的垂直平分线的判定
1.[2024·潍坊期末]如图,点D在△ABC的边BC上,且BC=BD+AD,则点D在哪个线段的垂直平分线上( )
A.AB B.AC
C.BC D.不能确定
2.[2024·河北]观察图中尺规作图的痕迹,可得线段BD一定是△ABC的( )
A.角平分线 B.高线
C.中位线 D.中线
3.[2024·菏泽期中]如图,在△ABC中,分别以顶点B,C为圆
心,以大于 BC的长为半径画弧,两弧分别相交于点M,N,作直
线MN,分别交AC,BC于点D,E,连接BD,AC=8 cm,BD=5 cm,
则AD的长为( )
A.1 cm B.2 cm
C.3 cm D.4 cm
4.[2024·德州期中]如图,在△ABC中,作边AB的垂直平分线,交边BC于点D,连接AD.若BC=12,AB=10,△ADC的周长为20,则△ABC的周长为( )
A.22 B.32
C.30 D.35
5.[2024·烟台期末]如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC的中点,分别以点A,B为圆心,以适当的长为半径作弧,两弧分别交于点E,F,M为直线EF上任意一点.若BC=4,△ABC面积为10,则BM+MD长度的最小值为( )
A.4 B.5
C.6 D.7
6.[2024·青岛期中]如图所示,在正方形网格中,△ABC的顶点
在格点上,在△ABC内部有E,F,G,H四个格点,到△ABC三个顶
点距离相等的点是__.
F
7.[2024·泰安期中]如图,在△ABC中,分别以点A和点B为圆
心,大于 AB的长为半径作圆弧,两弧相交于点M和点N,作直
线MN交CB于点D,连接AD.若AC=8,BC=15,则△ACD的周长
为___.
23
8.[2024·青岛二模]已知:△ABC.
求作:点D,使得点D到点B和点C的距离相等,且到点A的距离
最小.(不写作法,保留作图痕迹)
解:如图,作线段BC的垂直平分线MN,过点A作AT⊥MN于点D,
点D即为所求,
9.[2024·菏泽期中]如图,已知BC=DC,AB=AD,E为线段AC
上一点,试说明:EB=ED.
解:略.
10.如图,在△ABC中,边AB的垂直平分线分别交AB,BC于点M,D,边AC的垂直平分线分别交AC,BC于点N,E,MD,NE的延长线交于点O.
(1)试判断点O是否在BC的垂直平分线上,并说明理由;
(2)若∠BAC=110°,求∠BOC的度数.
解:(1)点O在BC的垂直平分线上,理由如下:
如图所示,连接AO,BO,CO,
因为DM,EN分别是AB,AC的垂直平分线,
所以OA=OB,OA=OC,
所以OB=OC,
所以点O在BC的垂直平分线上;
(2)因为DM,EN分别是AB,AC的垂直平分线,
所以OA=OB,OA=OC,
所以∠OAB=∠OBA,∠OAC=∠OCA.
所以∠AOB=180°-2∠OAB,∠AOC=180°-2∠OAC.
所以∠BOC=∠AOB+∠AOC=180°-2∠OAB+180°-2∠OAC=360°-2(∠OAB+∠OAC)=360°-2∠BAC=140°.
11.[2024·威海期中]如图,已知△ABC,P为边BC上一点,
(1)请用尺规作图的方法在边AC上求作一点E,使EC+EP=AC;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,已知AP=6,△APC周长为24,求△PCE的周长.
解:(1)作AP的垂直平分线,交AC于点E,则点E即为所求作;
(2)因为AP=6,△APC周长为24,
所以AC+CP=24-6=18,
因为EC+EP=AC,
所以△PCE的周长=PC+CE+PE=PC+AC=18.
12.[2024·德州期中]已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D是BC的中点,CE⊥AD,垂足为点E,BF∥AC交CE的延长线于点F.
(1)求证:AC=2BF;
(2)连接DF,求证:AB垂直平分DF.
所以△ACD≌△CBF(AAS),
所以CD=BF,
因为点D是BC的中点,
所以AC=BC=2CD,
所以AC=2BF;
(2)连接DF交AB于G点,
因为点D是BC的中点,
所以AC=2BD,
因为AC=2BF,
所以BD=BF.
因为AC=BC,∠ACB=90°,
所以∠ABC=45°.
因为△ACD≌△CBF,
所以∠CBF=∠ACD=90°,
所以∠ABF=45°.
因为BD=BF,
所以∠BFD=∠BDF= (180°-90°)=45°,
所以∠BGF=180°-45°-45°=90°.
所以AB⊥DF,因为BD=BF,
所以AB垂直平分DF.
13.[中华传统文化][2025·厦门期末]风筝起源于中国东周春秋时期,至今已有2 000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
AB=AD
CB=CD
∠BAD=108°
∠BCD=36°
(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ABCD中,AB=AD,CB=CD.求证:AC⊥BD;
(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AB,BD的长度之和恰好与竹条BC长度相等.请你用所学的数学知识解释说明.
解:(1)证明:因为AB=AD,
所以点A在BD的垂直平分线上,
因为CB=CD,
所以点C在BD的垂直平分线上,
所以AC是BD的垂直平分线,
所以AC⊥BD;
(2)在BC上截取BE=BA,连接AE,
因为AB=AD,∠BAD=108°,
所以∠ABD=∠ADB=36°.
同理可得∠CBD=72°,
所以∠ABC=108°,
因为BE=BA,
所以∠BAE=∠BEA=36°,
因为∠EAC=∠BEA-∠ECA=18°,
所以∠ACE=∠EAC,
过点E作EF⊥AC,易证△AEF≌△CEF(AAS),
所以AE=CE=BD,
所以BC=BE+CE=AB+BD.
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
证明:(1)因为BF∥AC,∠ACB=90°,
所以BC⊥BF,
因为∠DCE+∠F=90°,∠DCE+∠CDA=90°,
所以∠CDA=∠F.
在△ACD和△CBF中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠CDA=∠F,,∠ACD=∠CBF=90°,,AC=BC,))
eq \f(1,2)
在△ABD和△BEA中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠ADB=∠BAE,,∠ABD=∠BEA,,AB=BE,))
所以△ABD≌△BEA(AAS),
所以BD=AE,
因为AC⊥BD,
所以∠ACE=90°-∠CBD=18°,
$$