内容正文:
第二章 章末能力突破
考点一 轴对称图形和轴对称的性质应用
1.[2024·重庆]下列四种化学仪器的示意图中,是轴对称图形的是( )
2.[2024·福建]小明用两个全等的等腰三角形设计了一个“蝴蝶”的平面图案.如图,其中△OAB与△ODC都是等腰三角形,且它们关于直线l对称,点E,F分别是底边AB,CD的中点,OE⊥OF.下列推断错误的是( )
A.OB⊥OD
B.∠BOC=∠AOB
C.OE=OF
D.∠BOC+∠AOD=180°
3.[2024·郑州期末]如图,将长方形纸片ABCD沿直线EN,EM进行折叠后(点E在AB边上),B′点刚好落在A′E上,若折叠角∠AEN=30°15′,则另一个折叠角∠BEM的度数为( )
A.60°85′
B.60°45′
C.59°85′
D.59°45′
4.[2024·营口期末]如图,一条笔直的河l,牧马人从P地出发,到河边M处饮马,然后到Q地,现有如下四种方案,可使牧马人所走路径最短的是( )
考点二 角平分线与线段的垂直平分线
5.[2024·绵阳]如图,在△ABC中,AB=5,AD平分∠BAC交BC于点D,DE⊥AC,垂足为E,△ABD的面积为5,则DE的长为( )
A.1 B.2
C.3 D.5
6.[2024·海安期中]如图,∠ABC=∠ACB,BD,CD分别平分△ABC的内角∠ABC,外角∠ACF,连接AD.以下结论:①AD∥BC ②∠ACB=2∠ADB ③∠ADB+∠ACD=90° ④△ABD和△ACD都是等腰三角形.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解析:①过点D作DM⊥AB于点M,DP⊥AC于点P,DN⊥BC于点N,
因为BD,CD分别平分△ABC的内角∠ABC,外角∠ACF,
所以DM=DN,DP=DN,
所以DM=DP,
所以AD平分∠EAC,
所以∠EAD=∠CAD.
因为∠EAC=∠ABC+∠ACB,∠ACB=∠ABC,
所以∠EAD=∠ABC,
所以AD∥BC,故①正确;
②因为AD∥BC,
所以∠ADB=∠DBC.
因为BD平分∠ABC,∠ABC=∠ACB,
所以∠ABC=∠ACB=2∠DBC=2∠ADB,
即∠ACB=2∠ADB,故②正确;
③因为CD平分∠ACF,
所以∠ACF=2∠ACD.
又因为∠ACF+∠ACB=180°,
∠ACB=2∠ADB,
所以2∠ADB+2∠ACD=180°,
所以∠ADB+∠ACD=90°,故③正确;
④因为BD平分∠ABC,AD∥BC,
所以∠ABD=∠ADB,
所以△ABD是等腰三角形.
因为CD平分∠ACF,AD∥BC,
所以∠ACD=∠ADC,
所以△ACD是等腰三角形,
故④正确.
7.[2024·思明区期末]如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=2,D为BC上一动点,EF垂直平分AD,分别交AC于点E,交AB于F,则BF的最大值为( )
解析:过点F作FH⊥BC于点H,连接DF,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=2,
所以AB=2AC=4.
因为EF垂直平分AD,
所以AF=DF,
若要使BF最大,则AF需要最小,
设AF=x,则BF=4-x.
8.如图,线段AB,BC的垂直平分线l1,l2相交于点O,若∠1=
42°,则∠AOC=___°.
84
9.[2024·宝应县期末]如图,在△ABC中,AB=AC,边AC的垂直
平分线MN分别交AB,AC于点M,N,点D是边BC的中点,点P是MN上
任意一点,连接PD,PC,若∠B=α,∠CPD=β,当△PCD周长
取到最小值时,β=___________(用含α的代数式表示).
180°-2α
考点三 等腰三角形的性质与判定
10.[2024·罗定市期末]如图,△ABC是等腰三角形,AB=AC,AD是底边BC上的高,E为AC的中点,若△ADE的面积是3,则△ABC的面积为( )
A.6 B.9
C.12 D.15
11.[云南中考]已知△ABC是等腰三角形.若∠A=40°,则
△ABC的顶角度数是____________.
12.[2024·九龙坡区期中]如图,在三角形ABC中,AB=AC,AD
平分∠BAC,点E是线段BC延长线上一点,连接AE,点C在AE的垂
直平分线上,若DE=15 cm,则△ABC的周长等于___cm.
40°或100°
30
13.[新视角·开放性问题]如图,在等腰△ABC中,∠A=36°,AB=AC,BD是△ABC的角平分线.若在边AB上截取BE=BC,连接DE,试判断图中还有哪些三角形是等腰三角形?并选择其中一个证明.
解:图中还有△BCD,△ABD,△BED,△AED是等腰三角形,
证明:因为∠A=36°,AB=AC,
所以∠ABC=∠C= (180°-∠A)=72°.
因为BD平分∠ABC,
所以∠ABD=∠DBC= ∠ABC=36°,
所以∠A=∠ABD=36°,
所以AD=DB,
所以△ADB是等腰三角形.
因为∠DBC=36°,∠C=72°,
所以∠BDC=180°-∠DBC-∠C=72°,
所以∠BDC=∠C=72°,
所以BD=BC,
所以△BDC是等腰三角形.
因为BC=BE,
所以BE=BD,
所以△BED是等腰三角形,
所以∠BED=∠BDE= (180°-∠ABD)=72°.
因为∠BED是△ADE的一个外角,
所以∠BED=180°-∠AED=∠A+∠ADE,
所以∠ADE=∠BED-∠A=36°,
所以∠A=∠ADE=36°,
所以AE=DE,
所以△AED是等腰三角形.
考点四 等边三角形的性质与判定
14.[2024·绍兴]已知∠AOB=30°,点P在∠AOB内部,P1与P关于OB对称,P2与P关于OA对称,则P1,O,P2三点所构成的三角形是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等腰三角形 D.等边三角形
15.[2023·澄城县期末]如图所示,在等腰△ABC中,AB=AC,AF为BC的中线,D为AF上的一点,且BD的垂直平分线过点C并交BD于E.
求证:△BCD是等边三角形.
证明:因为AB=AC,AF为BC的中线,
所以AF⊥BC,即AF垂直平分BC,
所以BD=DC.
因为CE是BD的垂直平分线,
所以BC=CD,
所以BD=DC=BC,
所以△BCD是等边三角形.
16.[2024·岫岩县期中]如图,在△ABC中,AB=AC,点D在△ABC内,BD=BC,∠DBC=60°,点E在△ABC外,∠BCE=150°,∠ABE=60°.
(1)求∠ADB的度数;
(2)判断△ABE的形状并加以证明.
17.[动点问题]在边长为9的等边三角形ABC中,点P是AB上一动点,
以每秒1个单位长度的速度从点A向点B运动,设运动时间为t秒.
(1)如图1,若点Q是BC上一定点,BQ=6,PQ∥AC,求t的值;
(2)如图2,若点P从点A向点B运动,同时点Q以每秒2个单位长度
的速度从点B经点C向点A运动,当t为何值时,△APQ为等边三角
形?
解:(1)因为△ABC是等边三角形,PQ∥AC,
所以∠BQP=∠C=60°,∠BPQ=∠A=60°.
又因为∠B=60°,
所以∠B=∠BQP=∠BPQ,
所以△BPQ是等边三角形,
所以BP=BQ.
由题意可知AP=t,则BP=9-t,
所以9-t=6,解得t=3,
所以t的值为3;
(2)如图2,①当点Q在边BC上时,连接AQ,
此时△APQ不可能为等边三角形;
②如图3,当点Q在边AC上时,
若△APQ为等边三角形,则AP=AQ,
由题意可知,AP=t,BC+CQ=2t,
所以AQ=BC+AC-(BC+CQ)=9+9-2t=18-2t,
即18-2t=t,解得t=6,
所以当t=6时,△APQ为等边三角形.
易错点 “将军饮马”问题中找不到最短线段造成错误
18.[2024·乌鲁木齐期末]如图,在直角XOY中,点A在射线OY上,
点B,C在射线OX上,且∠BAC=∠ACB=30°,AC=5,点D是直线
OX上的一个动点,点D关于直线AB,AC的对称点为E,F,则线段EF
的最小值为____.
2.5
解析:如图,连接AD,AE,AF.
由题意,知AD=AE=AF,∠DAB=∠BAE,∠DAC=∠CAF.
因为∠BAC=∠ACB=30°,AC=5,∠AOC=90°,
所以OA= AC=2.5,∠OAC=60°,∠CAE+∠EAB=30°,
所以∠EAF=∠CAE+∠CAF=∠CAE+∠CAE+∠DAE=2(∠CAE+∠BAE)=60°.
因为AE=AF,
所以△AEF是等边三角形,
根据垂线段最短可知,当点D与O重合时,AD的值最小,
所以AE的最小值=OA=2.5,
所以EF的最小值为2.5.
19.[2024·富县期末]【问题提出】
某班级在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:直线l同旁有两个定点A,B,在直线l上存在点P,使得PA+PB的值最小.
解法:如图1,作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B,则A′B与直线l的交点即为P,且PA+PB的最小值为A′B.
(1)如图2,在等边△ABC中,E是AB上的点,AD是∠BAC的平分线,P是AD上的点,若AD=6,则PE+PB的最小值为______;
【问题解决】
(2)如图3,草地边缘OM与小河河岸ON在点O处形成30°的夹角,牧马人从A地出发,先让马到草地边缘吃草,然后再去河边饮水,最后回到A地.已知OA=5 km,请在图中设计一条路线,使所走的路径最短,并求出整个过程所行的路程.
解:(1)6;
(2)分别作出点A关于OM,ON的对称点B,C,连接BC分别交OM,ON于点D,E,连接AD,AE,则线段AD,DE,EA之和即为所求的最短路径.
由题意,得OB=OA=OC=5,∠BOD=∠AOD,∠COE=∠AOE.
因为∠MON=∠AOD+∠AOE=30°,
所以∠BOC=∠BOD+∠AOD+∠COE+∠AOE=60°,
所以△OBC为等边三角形,
所以BC=OB=5,AD+DE+EA=BD+DE+EC=BC=5 km,
所以整个过程所行的路程为5 km.
A.eq \f(4,3) B.eq \f(3,2)
C.eq \f(8,3) D.2
因为∠B=30°,
所以FH=eq \f(1,2)BF=2-eq \f(1,2)x.
当x=2-eq \f(1,2)x,即x=eq \f(4,3)时,
AF取最小值为eq \f(4,3),即BF的最大值为4-eq \f(4,3)=eq \f(8,3).
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
解:(1)因为BD=BC,∠DBC=60°,所以△DBC是等边三角形,
所以DB=DC,∠BDC=∠DBC=∠DCB=60°.
在△ADB和△ADC中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AB=AC,,AD=AD,,DB=DC,))
所以△ADB≌△ADC(SSS),
所以∠ADB=∠ADC,
所以∠ADB=eq \f(1,2)×(360°-60°)=150°;
(2)△ABE是等边三角形.理由如下:
因为∠ABE=∠DBC=60°,
所以∠ABD=∠CBE.
在△ABD和△EBC中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠ADB=∠BCE=150°,,BD=BC,,∠ABD=∠CBE,))
所以△ABD≌△EBC(ASA),
所以AB=BE.因为∠ABE=60°,
所以△ABE是等边三角形.
eq \f(1,2)
$$第4课时 等腰三角形的判定
1.下列说法中,正确的有( )
A.两个全等的三角形一定关于某直线对称
B.等腰三角形的高、中线、角平分线互相重合
C.等腰三角形是轴对称图形,对称轴为等腰三角形的高
D.若三角形一个外角的平分线平行于三角形的一边,则这个三角形为等腰三角形
2.[新视角·实际应用][2024·裕华区期末]如图是某种落地灯的简易示意图,已知悬杆CD与支杆BC,CD=BC且∠BCE=120°.若CD的长度为50 cm,则此时B,D两点之间的距离为( )
A.40 cm B.45 cm
C.50 cm D.55 cm
3.[2024·永吉县期末]如图,一束太阳光线平行照射在放置于地面的等边△ABC上,若∠1=24°,则∠2的度数为( )
A.24° B.36°
C.48° D.56°
4.[新视角·实际应用][2024·宜城期中]如图,上午8时,一条船从海岛A出发,以15海里/时的速度向正北航行,10时到达海岛B处,从A,B望灯塔C,测得∠NAC=42°,∠NBC=84°,则从海岛B到灯塔C的距离为( )
A.15海里 B.20海里
C.30海里 D.60海里
5.[2024·裕华区期末]如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=6,AB=8,过点A的直线DE∥BC,∠ABC与∠ACB的平分线分别交DE于E,D,则DE的长为( )
A.14 B.16
C.18 D.20
6.[2024·樊城区期末]如果三角形的三边a,b,c适合(a2-2ac)
(b-a)=c2(a-b),则a,b,c之间满足的关系是___________;
有同学分析后判断△ABC是等边三角形,你的判断是__________
_________.
a=b或a=c
△ABC是等
腰三角形
7.[2024·昆明期末]如图,将等边△APQ的边PQ向两边延长,
使PB=QC=PQ,则∠BAC的度数为______.
120°
8.[探究问题]如图,在△ABC中,∠ABC=90°,D是BC边延长线
上的一点,并且CD=CA,∠ADC=15°,则AB与CD的大小关系是
________.
CD=2AB
9.[动点问题][2023·平南县期末]如图,在锐角三角形ABC中,
AB=8,∠BAC=60°,∠BAC的平分线交BC于点D,M,N分别是
AD和AB上的动点,当BM+MN取最小值时,AN的长为__.
4
10.[分类讨论思想]如图,已知点P是射线ON上一动点(即P可在射
线ON上运动),∠AON=30°.
当∠A=___________时,△AOP为直角三角形;
当∠A=__________________时,△AOP为等腰三角形.
60°或90°
30°或75°或120°
11.[2024·大理州期末]如图,在△ABC中,AB=AC,D是AB上
的一点,过点D作DE⊥BC于点E,延长ED和CA,交于点F.
(1)求证:△ADF是等腰三角形;
(2)若∠F=30°,BD=4,EC=6,求AC的长.
解:(1)证明:因为AB=AC,
所以∠B=∠C.
因为FE⊥BC,
所以∠FEC=∠FEB=90°,
所以∠F+∠C=90°,∠B+∠BDE=90°,
所以∠F=∠BDE.
因为∠BDE=∠FDA,
所以∠F=∠ADF,
所以AF=AD,
所以△ADF是等腰三角形;
(2)因为DE⊥BC,
所以∠DEB=90°.
因为∠F=30°,
所以∠BDE=30°,∠C=60°.
因为AB=AC,
所以△ABC为等边三角形,
所以BC=AC.
因为BD=4,
所以BE= BD=2,
所以BC=BE+EC=2+6=8,
所以AC=8.
12.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,过点B作AD的垂线,垂足
为点D,DE∥AC,交AB于点E,CD∥AB.
(1)求证:△BDE是等腰三角形;
(2)求证:CD=BE.
证明:(1)因为DE∥AC,CD∥AB,∠1=∠2,
所以∠1=∠2=∠3=∠4.
因为∠2+∠ABD=90°,∠5+∠4=90°,
所以∠5=∠ABD,
所以DE=BE,
所以△BDE是等腰三角形;
(2)由(1)知,∠4=∠2,
所以AE=DE.
因为AD=AD,∠1=∠4,∠2=∠3,
所以△ACD≌△DEA(ASA),
所以CD=AE,
所以CD=AE=DE=BE.
13.[2024·北京期末]如图,在△ABC中,点D是BC边上一点,且AC=AD,过点A作AE⊥CD于点E,过点C作CG⊥AD于点G,与AB交于点F.
(1)若∠CAD=50°,求∠BCF的度数;
(2)当∠B=45°时,判断△ACF的形状,
并说明理由.
解:(1)因为AD=AC,
所以∠ACD=∠ADC= ×(180°-50°)=65°.
因为CG⊥AD,
所以∠BCF=180°-65°-90°=25°;
(2)证明:因为∠B=45°,AE⊥CD,
所以∠BAE=45°.
因为∠BAC=45°+∠EAC,
∠AFC=180°-∠BFC=45°+∠BCF,
又因为∠EAC=∠DAE,
∠BCF=∠DAE,
所以∠EAC=∠BCF,
所以∠BAC=∠AFC,
所以AC=FC,
所以△ACF是等腰三角形.
14.[分类讨论思想][2024·宜州区期末]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.
解:(1)证明:因为△BOC≌△ADC,
所以OC=DC.
因为∠OCD=60°,
所以△OCD是等边三角形;
(2)△AOD是直角三角形.
理由如下:
因为△OCD是等边三角形,
所以∠ODC=60°.
因为△BOC≌△ADC,α=150°,
所以∠ADC=∠BOC=α=150°,
所以∠ADO=∠ADC-∠ODC=150°-60°=90°,
所以△AOD是直角三角形;
(3)因为△OCD是等边三角形,
所以∠COD=∠ODC=60°.
因为∠AOB=110°,∠ADC=∠BOC=α,
所以∠AOD=360°-∠AOB-∠BOC-∠COD=360°-110°-α-60°=190°-α,
∠ADO=∠ADC-∠ODC=α-60°,
所以∠OAD=180°-∠AOD-∠ADO=180°-(190°-α)-(α-60°)=50°.
①当∠AOD=∠ADO时,190°-α=α-60°,
所以α=125°;
②当∠AOD=∠OAD时,190°-α=50°,
所以α=140°;
③当∠ADO=∠OAD时,
α-60°=50°,
所以α=110°.
综上所述,当α=110°或125°或140°时,△AOD是等腰三角形.
15.[规律探究]如图,已知∠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,若OA1=2,则△A7B7A8的边长为( )
A.32 B.64
C.128 D.256
16.[模型建构·角平分线+平行线得等腰三角形]
(1)如图1,AE∥BC,AE平分∠DAC,则△ABC的形状是_____三角
形;
(2)如图2,BC平分∠ABD,AC∥BD,AC=3,则AB=__;
(3)如图3,在△ABC中,BE是角平分线,DE∥BC交AB于点D.若DE
=7,AD=5,则AB=___;
等腰
3
12
(4)如图4,在△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线交于点F,过点F
作DE∥BC,分别交AB,AC于点D,E.若AB=12,AC=18,BC=24,
则△ADE的周长为___;
(5)如图5,在△ABC中,BC=5 cm,BP,CP分别是∠ABC和∠ACB
的平分线,且PD∥AB,PE∥AC,则△PDE的周长是_____.
30
5 cm
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
$$专题训练三 等腰三角形中的分类讨论思想
类型一 腰和底不确定
1.[2024·增城区期末]一个等腰三角形的两边长分别为4 cm和6 cm,则它的周长是( )
A.8 cm B.14 cm
C.16 cm D.14 cm或16 cm
2.[2024·高坪区期末]若等腰三角形的一边长为3 cm,周长为15 cm,则此等腰三角形的底边长是( )
A.3 cm或9 cm B.9 cm
C.3 cm D.3 cm或6 cm
3.[2022·苏州]定义:一个三角形的一边长是另一边长的2倍,
这样的三角形叫作“倍长三角形”.若等腰△ABC是“倍长三角
形”,底边BC的长为3,则腰AB的长为__.
6
类型二 顶角和底角不确定
4.[2024·宿城区期末]在等腰三角形ABC中,若∠A=70°,则∠B的度数是( )
A.40° B.55°
C.70° D.40°或55°或70°
5.[牡丹江中考]过等腰三角形顶角顶点的一条直线,将该等腰
三角形分成的两个三角形均为等腰三角形,则原等腰三角形的底
角度数为___________.
36°或45°
6.[2024·西乡塘区期中]数学课上,刘老师列举了下面两个例题:
例1:在等腰△ABC中,∠A=100°,求∠B的度数.(只有一个:40°)
例2:在等腰△ABC中,∠A=40°,求∠B的度数.(共有三个:40°,70°或100°)
刘老师启发同学们进行变式探索,小明编了如下题目:
(1)变式1:已知,在等腰△ABC中,∠A=120°,求∠B的度数;
(2)变式2:已知,在等腰△ABC中,∠A=80°,求∠B的度数;
(3)探索:在解(1)(2)后,小明发现,∠A的度数不同,得到∠B的度数的个数也可能不同.于是小明开始探索在等腰△ABC中,∠A的度数取哪些值时,∠B的度数是唯一的.已知:在等腰△ABC中,∠A=x,当∠B的度数唯一时,求x的取值范围.请你帮助小明完成此题.
(3)①当90°≤x<180°时,此时∠A只能是顶角,∠B为底角,度数唯一;
②当x=60°时,此时△ABC为等边三角形,∠B=60°,度数唯一;
综上所述,当∠B的度数唯一时,x的取值范围是90°≤x<180°或x=60°.
类型三 高的位置不确定
7.[2024·栾城区期末]等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角是35°,则顶角的度数是( )
A.55° B.125°
C.125°或55° D.55°或145°
类型四 由腰上的中线诱发分类
8.[2024·和平区期末]在△ABC中,AB=BC,中线AD将这个三角形的周长分为15和21两部分,则AC的长为( )
A.16 B.11
C.16或8 D.11或1
9.一等腰三角形,周长为20 cm,从底边上的一个顶点到腰的
中线,分三角形周长为两部分,其中一部分比另一部分长2 cm,
则腰长是_____________.
类型五 由腰上的垂直平分线不确定诱发分类
10.[2024·临泽县期中]在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线与AC所在直线相交所得的锐角为50°,则∠B的度数为( )
A.20° B.70°
C.70°或20° D.无法确定
类型六 画等腰三角形需要分类讨论
11.[2024·河东区期末]已知如图的正方形网格中,网格线的交点称为格点,已知A,B是两格点,如果C也是图中的格点,且使得△ABC为等腰三角形,则点C的个数应是( )
A.4 B.6
C.8 D.10
12.[2024·椒江区期中]如图,l是一段平直的铁轨,某天小明
站在距离铁轨80米的A处,他发现一列火车从左向右自远方驶来,
已知火车长150米,设火车的车头为B点,车尾为C点,小明站着
不动,则从小明发现火车到火车远离他而去的过程中,以A,B,
C三点为顶点的三角形是等腰三角形的时刻共有( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
13.[2024·番禺区期末]如图,∠MAN=30°,点B是射线AN上的定点,点P是直线AM上的动点,要使△PAB为等腰三角形,则满足条件的点P共有 ( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
14.[2024·嵊州期末]根据下列图形提供的角度,不能用一条直线把一个三角形分成两个等腰三角形的是( )
15.如图的5个三角形中,均有AB=AC,则经过三角形的一个顶点
的一条直线不能将这个三角形分成两个小等腰三角形的是_____.
(填序号)
②⑤
解:(1)因为∠A=120°,
所以∠A只能为△ABC的顶角.
因为△ABC为等腰三角形,
所以∠B=∠C=eq \f(1,2)×(180°-120°)=30°;
(2)当∠A为顶角时,则∠B为底角,∠B=eq \f(180°-80°,2)=50°;
当∠A为底角,∠B为顶角时,∠B=180°-2∠A=20°;
当∠A,∠B为底角时,∠B=∠A=80°;
综上所述,∠B=20°或50°或80°;
eq \f(22,3) cm或6 cm
$$☆问题解决策略:转化
1.[2024秋·中山区期中]阅读材料:
如图1,“智慧小组”在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:直线l同旁有两个定点A,B,在直线l上存在点C,使得CA+CB的值最小.
“智慧小组”的作法是:如图2,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′,则AB′与直线l的交点即为点C,且CA+CB的最小值为AB′的长.
如图3,为了证明点C的位置即为所求,“智慧小组”经探究发现,在直线上另外取点C′,连接AC′,BC′,B′C′,证明AC+BC<AC′+BC′即可.
(1)请完成图3中的证明;
(2)如图4,在等边△ABC中,E是AB中点,AD是∠BAC的平分线,P是AD上的动点.若AD=4,则PE+PB的最小值是_____;
(3)如图5,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,AB=10,AD平分∠BAC,分别在AD,AC上取点M,N,连接CM,MN,则CM+MN的最小值是_____.
解:(1)证明:因为直线l是点B,B′的对称轴,点C,C′在l上,
所以CB=CB′,C′B=C′B′,
所以AC+CB=AC+CB′=AB′,
在△AC′B′中,因为AB′<AC′+C′B′,
所以AC+CB<AC′+C′B,
即AC+CB的值最小;
(2)如图1,在等边△ABC中,AD是∠BAC的平分线,
作点E关于AD的对称点E′,连接PE′,BE′,
所以E′为AC的中点,
所以BE′⊥AC,
所以BE′=AD=4,
由题意知,PE+PB的最小值是BE′.
故答案为:4;
(3)取点N关于AD的对称点E.
因为AD平分∠BAC,所以点E在AB上.
因为点N与点E关于AD对称,
所以MN=ME.
所以CM+MN=CM+ME.
当点C,M,E三点共线,且CE⊥AB时,CE有最小值,即CM+MN有最小值.
因为∠BCA=90°,BC=6,CA=8,AB=10,
所以AC·BC=AB·CE,
即10CE=6×8,
解得CE=4.8.
故答案为:4.8.
2.【类比与猜想】
(1)大胆猜想:
小明猜想;要计算圆柱的表面积,则需要计算圆柱的侧面积加上、下两个底面的面积,可以转化成计算一个大的长方形的面积吗?
(2)实践操作:
①如图1,小明把圆柱的底面的两个圆转化成一个近似的长方形,
近似的长方形的长相当于圆柱的______,宽相当于圆柱的_____;
②如图2,小明把圆柱表面积转化成近似的大长方形,近似大长
方形的长相当于圆柱的_________,宽相当于圆柱的_____,因为
大长方形的面积和圆柱的表面积相等,长方形的面积=长×宽,
所以,圆柱的表面积=_________,用字母表示是S表=C(h+r);
(3)逻辑推理:请你用常用的圆柱表面积的字母表达式子推导出
S表=C(h+r),并运用公式求出如图中圆柱的表面积.(π取3.14)
解:(1)可以;
(2)①根据图示可知,近似的长方形的长相当于圆柱的底面圆周长,宽相当于圆柱的底面圆半径.
故答案为:底面圆周长,底面圆半径;
②根据图示可知,近似大长方形的长相当于圆柱的底面圆周长,宽相当于圆柱的高+底面圆半径,即表面积S=底面圆周长×(高+底面圆半径)=C(h+r);
故答案为:底面圆周长,高+底面圆半径,底面圆周长×(高+底面圆半径);
(3)S=2πr2+2πrh=2πr(r+h)=C(r+h),
S=10π×(10÷2+15)
=10π×(5+15)
=10π×20
=200π
=200×3.14
=628(dm2),
即图中圆柱的表面积是628 dm2.
$$第二章 轴对称
1 轴对称及其性质
第1课时 轴对称现象
1. [跨学科][2024·邗江区期中]下面四种化学仪器的示意图是轴对称图形的是( )
A
B
C
D
2. [传统文化][2024·南宁期末]壮锦纹样取材于生活,是壮族文化的直接表现.下列壮锦纹样中,是轴对称图形的是( )
A
B
C
D
3.[2024·法库县期末]如图所示的图形中,左边图形与右边图形成轴对称的是( )
A
B
D
C
4.[2024·新疆二模]下列轴对称图形中,对称轴条数最多的是( )
A
B
D
C
5.[2024·陵城区一模]下列四个图案中,具有一个共有性质,则下面四个数字中,满足上述性质的一个是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
6.[2024·玉山县期末]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
7.[2024·烟台期中]在平面镜里看到背后墙上正放的电子钟示数如图所示,这时的时间应是( )
A.01:21
B.10:21
C.10:51
D.15:01
8.如图曾被哈佛大学选为入学考试的试题.请在下列一组图形符号中找出它们所蕴含的内在规律,然后在空白处填上恰当的图形.
答案:所填图形为
9.如图,是轴对称图形的有_____,其中对称轴条数最多的是
___.(填序号)
①③
①
10.如图是由四个小正方形组成的田字格,在田字格没有棋子
的交点上再放一颗棋子,这颗棋子要与图上已有的棋子组成轴
对称图形,一共有__种不同的放法.
4
11.[2024·工业园区期中]如图,在3×3的正方形格纸中,有
一个以格点为顶点的△ABC,请你找出格纸中所有与△ABC成轴
对称且也以格点为顶点的三角形,这样的三角形共有__个.
5
12.[2024·大渡口区期末]如图,把标有序号①,②,③,
④,⑤,⑥中某个小正方形涂上阴影,使它与图中阴影部分
组成的新图形是轴对称图形,那么该小正方形的序号可以是_______________.(填一个即可)
②(③或④或⑤)
13.如图是由5个全等的正方形组成的,请你补上一个正方形,使它变成轴对称图形.(用3种不同的方法)
解:示例:(答案不唯一)
14. [新视角·动手操作]如图,图中的图形是轴对称图形吗?如果是轴对称图形,请作出它们的对称轴.
解:第1,2,3,5个图形是轴对称图形;第4个图形不是轴对称图形.如图所示:
15.请你用3种方法,用4块如图所示的小正方形纸板拼成一个大的正方形,并且使拼成的大正方形是至少有两条对称轴的轴对称图案.
解:如图所示,
16.[2024·蠡县期中]下列各图中的单位小正方形的边长都等于1,并且都已经填充了一部分阴影,请按要求对以下图形进行填充.
(1)使得图1成为轴对称图形;
(2)使得图2成为至少有4条对称轴且阴影部分面积等于3的图形;
(3)使得图3成为至少有2条对称轴且阴影部分面积不超过6的图形.
解:如图所示(答案不唯一):
17.如图,将标号为①,②,③,④的正方形沿图中的虚线剪开,摆放成标号为(A),(B),(C),(D)的4个图形.
(1)找出相互对应的图形,并用线连接;
(2)这4个图形中,哪些是轴对称图形?请画出它们的对称轴.
解:(1)如图1所示;
(2)如图2所示,图形(A),(B),(C),(D)是轴对称图形.
$$第二章综合测试卷
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.[2024·徐州]古汉字“雷”的下列四种写法,可以看作轴对称图形的是( )
2.[2024·西工区期中]如图,AP平分∠CAB,PD⊥AC于点D,若PD=8,点E是边AB上一动点,关于线段PE叙述正确的是( )
A.PE=8 B.PE>8
C.PE≤8 D.PE≥8
3.尺规作图要求:Ⅰ.过直线外一点作这条直线的垂线;Ⅱ.作线段的垂直平分线;Ⅲ.过直线上一点作这条直线的垂线;Ⅳ.作角的平分线.与作图要求一致的图形顺序是( )
A.①②③④ B.③②④①
C.②④③① D.②③④①
4.[孝感中考]光线以如图所示的角度α,照射到平面镜Ⅰ上,然后在平面镜Ⅰ,Ⅱ之间来回反射,已知∠α=50°,∠β=60°,则∠γ等于(注:入射光线与反射光线与平面镜的夹角相等)( )
A.40° B.50°
C.60° D.70°
5.[2024·碧江区期末]小明是一个爱动手动脑的孩子,有一天他将一张正方形纸片按图1、图2所示的方式依次对折后,再沿图3中的虚线剪裁,最后将图4中的纸片打开铺平,所得到的图案是( )
6.如图的2×4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( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
7.[跨学科][2025·南昌模拟]图1是实验室利用过滤法除杂的装置图,图2是其简化示意图,在图2中,若AB∥CD,AC∥OD,OD=OC,∠BAC=50°,则∠DOC的度数为( )
A.50° B.60°
C.70° D.80°
8.[2024·献县期末]如图,等边三角形ABC的边长为4,AD是边BC上的中线,M是AD上的动点,E是AC上的一点,若AE=2,当EM+CM取得最小值时,则∠ECM的度数为( )
A.15° B.22.5°
C.30° D.45°
9.[2024·广饶县期末]在螳螂的示意图中,AB∥DE,△ABC是等腰三角形,∠ABC=124°,∠CDE=72°,则∠BCD=( )
A.16° B.28°
C.44° D.45°
10.[2024·盘山县期末]如图,在Rt△ABC中,∠B=45°,AB
=AC,点D为BC中点,直角∠MDN绕点D旋转,DM,DN分别与边AB,
AC交于E,F两点,下列结论:①△DEF是等腰直角三角形 ②AE
=CF ③△BDE≌△ADF ④BE+CF=EF.其中正确结论是( )
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①②③④
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
11.[2024·禹城期末]小明在纸上画了一个边长为5 cm的等边三
角形ABC,并将一个宽为2 cm直尺如图所示放在所画△ABC上,使
得直尺一条边与△ABC的边BC重合,另一条边交边AB于点E,则AE
=_____.
1 cm
12.[2024·和平区期末]如图,工人在某施工现场作业,有一个
长为1.6米的梯子(图中CM)斜靠在墙上,此时梯子的倾斜角为75°,
如果梯子底端不动,顶端靠在对面的墙上,此时梯子(图中CN)的
倾斜角为45°,那么MN的长是____米.
1.6
13.[2024·嵩县期末]如图,△ABC中,∠ABC,∠ACB的平分线
交于点O,过O点作EF∥BC交AB,AC于点E,F,EF=5,BE=2,
则CF=__.
3
14.[2024·林州期末]如图,△ABC为等边三角形,P为边BC上
一点,在AC上取一点D,使AD=AP,若∠APB=104°,则∠ADP
的度数是_____.
68°
15.[2024·龙亭区一模]如图,∠AOB=30°,点M,N分别是射
线OA,OB上的动点,点P为∠AOB内一点,且OP=5,则△PMN的
周长的最小值为__.
5
16.[2024·康平县期末]如图,在△ABC中,∠A=56°,∠C=
46°,D是线段AC上一个动点,连接BD,把△BCD沿BD折叠,点C
落在同一平面内的点C′处,当C′D平行于△ABC的边时,∠CDB
的大小为____________.
118°或67°
三、解答题(共72分)
17.(8分)如图所示,在所给正方形网格图中完成下列各题:(用直尺画图,保留痕迹)
(1)求格点△ABC(顶点均在格点上)的面积;
(2)画出格点△ABC关于直线DE对称的△A1B1C1;
(3)在DE上找一点P使得△ACP周长最小.
(3)如图,连接AC1交DE于点P,点P即为所求.
18.(10分)如图,在△ABC中,点D在BC边上,EF是AD的垂直平分线,交AD于点E,交BC的延长线于点F,且∠B=∠CAF,求证:AD平分∠BAC.
证明:因为EF是AD的垂直平分线,
所以AF=DF,
所以∠ADF=∠DAF,
所以∠B+∠BAD=∠CAF+∠DAC.
因为∠B=∠CAF,
所以∠BAD=∠DAC,
所以AD平分∠BAC.
19.(10分)[2024·湘西州期末]如图,在△ABC中,∠B=45°,
∠C=50°.
(1)通过观察尺规作图的痕迹,可以发现射线AE是∠DAC的_____;
直线DF是线段AB的______;
(2)在(1)所作的图中,求∠DAE的度数.
解:(1)角平分线,垂直平分线;
(2)因为∠B=45°,∠C=50°,所以∠BAC=180°-45°-
50°=85°.
因为DF垂直平分线段AB,所以DB=DA,所以∠B=∠DAB=45°,
所以∠DAC=∠BAC-∠DAB=85°-45°=40°.
因为AE平分∠DAC,所以∠DAE= ∠DAC=20°.
20.(10分)如图,Rt△ACB中,∠ACB=90°,∠A=30°,∠ABC的角平分线BE交AC于点E.点D为AB上一点,且AD=AC,CD,BE交于点M.
(1)求∠DMB的度数;
(2)若CH⊥BE于点H,AB=16,求MH的长.
解:(1)因为∠ACB=90°,∠A=30°,所以∠ABC=60°.
因为BE是∠ABC的角平分线,所以∠ABE=∠CBE=30°.
因为∠A=30°,AC=AD,所以∠ACD=∠ADC= ×(180°-30°)
=75°,所以∠DMB=∠ADC-∠ABE=45°;
(2)因为∠ACB=90°,∠A=30°,所以AB=2BC.
因为CH⊥BE,∠CBE=30°,所以BC=2CH,所以AB=4CH.
因为∠CMH=∠DMB=45°,在Rt△CHM中,∠HCM=90°-∠CMH=45°,所以∠CMH=∠HCM,所以CH=MH,所以AB=4MH.
因为AB=16,所以MH= AB=4.
21.(10分)如图,已知点C是∠MAN的平分线上一点,CE⊥AB于点E,B,D分别在AM,AN上,且2AE=AD+AB.问:∠1和∠2有何数量关系?并说明理由.
解:∠1与∠2互补.
理由:作CF⊥AN于点F,如图,
因为∠3=∠4,CE⊥AM,所以CF=CE,
∠CFA=∠CEA=90°.在Rt△ACF和Rt△ACE中,
22.(12分)[2024·巫山县期中]如图,已知△ABC中,AB=AC,BD,CD分别平分∠EBA,∠ECA,BD交AC于点F,连接AD.
(1)解答下列问题:
①若∠BAC=40°,则∠BDC=_____;
②求出∠BDC与∠BAC之间的关系式;
(2)求证:△ABD为等腰三角形;
(3)当∠EBA的大小满足什么条件时,以A,B,F为顶点的三角形为等腰三角形?
(2)证明:作DM⊥BG于点M,DN⊥AC于点N,DH⊥BE于
点H,如图所示:
因为BD,CD分别平分∠EBA,∠ECA,所以DM=DH,
DN=DH,所以DM=DN,所以AD平分∠CAG,即∠GAD=∠CAD.
因为∠GAD+∠CAD+∠BAC=180°,∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°,所以∠GAD+∠CAD=∠ABC+∠ACB.
因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB,所以∠GAD=∠ABC,所以AD∥BC,所以∠ADB=∠DBC,所以∠ABD=∠ADB,所以AB=AD,所以△ABD为等腰三角形;
23.[模型应用](12分)【问题发现】
(1)如图1,在△PAB中,过点P作MN⊥AB,垂足为点C,AC=BC.若PB=4,则PA的值为______;
【问题探究】
(2)如图2,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线分别交BC于点D,E,垂足分别为M,N,BC=30,连接AD,AE,求△ADE的周长;
【拓展应用】
(3)如图3,△ABC是一个游乐场的平面示意图,其中AB=AC,∠BAC=100°,BD平分∠ABC交AC于点D.现计划分别在P,Q处各修建一个游客休息区,P,Q分别在小路BD,BC上,且BP=CQ,连接AP,AQ,由规划得知AP+AQ的最小值为2 km.现要继续在点M,N,F处修建游乐区,点M在BC上,且在线段AB的垂直平分线上,点F,N分别是BC,BD上的动点.沿MN,NF修建轨道交通以方便游客游玩.为节约成本要求MN+NF的值最小,请问MN+NF的值是否存在最小值;若存在,请求出此时BF的长;若不存在,请说明理由.
解:(1)4;
(2)因为AB,AC的垂直平分线分别交BC于点D,E,所以AD=BD,CE=AE,所以△ADE的周长为AD+DE+AE=BD+DE+EC=BC=30;
(3)存在.因为AB=AC,∠BAC=100°,所以∠ABC=∠ACB=40°.
因为BD平分∠ABC,所以∠ABD=∠CBD=20°.
如图,作线段CE,使∠ECQ=∠PBA=20°,EC=AB ,连接QE,AE, 所以∠ACE=∠ACB+∠ECQ=40°+20°=60°.
因为AB=AC,EC=AB,所以AC=EC,所以△ACE是等边三角形,所以EC=AE,所以AB=AE.
因为CQ=BP,∠ECQ=∠PBA,EC=AB,所以△ECQ≌△ABP(SAS),所以QE=AP,
所以AP+AQ=QE+AQ≥AE.
因为 AP+AQ的最小值为AE,即AE=2,所以AB=2.作AB的垂直平分线
交BC于点M,即OB= AB=1,作点F关于BD的对称点R,连接MN,NF,
NR,MR,则NR=NF,
因为BD平分∠ABC,点F关于BD的对称点R,所以点R在直线AB上.
因为MN+NF=MN+NR≥RM,所以当M,N,R共线且直线MR垂直于AB时,
MN+NF最小,所以点R和点O重合,即OB= AB=1时,MN+NF有最小值,
因为BD平分∠ABC,点R在直线AB上,点F关于BD的对称点R,所以BF=
OB=1 km.
解:(1)S△ABC=3×3-eq \f(1,2)×2×3-eq \f(1,2)×1×3-eq \f(1,2)×1×2=eq \f(7,2);
(2)如图,△A1B1C1即为所求;
eq \f(1,2)
eq \f(1,4)
eq \f(1,2)
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠3=∠4,,∠CFA=∠CEA,,CF=CE,))所以Rt△ACF≌Rt△ACE(AAS),所以AF=AE.
因为AE=eq \f(1,2)(AD+AB)=eq \f(1,2)(AF-DF+AE+EB)=AE+eq \f(1,2)(BE-DF),所以BE=DF.
在△DFC和△BEC中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(CF=CE,,∠CFD=∠CEB,,DF=BE,))
所以△DFC≌△BEC(SAS),所以∠5=∠2.
因为∠1+∠5=180°,所以∠1+∠2=180°.
解:(1)①20°;
②∠BDC=eq \f(1,2)∠BAC.
因为BD,CD分别平分∠EBA,∠ECA,BD交AC于点F,
所以∠BDC+eq \f(1,2)∠ABC=eq \f(1,2)∠ACE,∠BAC+∠ABC=∠ACE,
所以∠BDC+eq \f(1,2)∠ABC=eq \f(1,2)∠BAC+eq \f(1,2)∠ABC,
所以∠BDC=eq \f(1,2)∠BAC;
(3)①AB=AF不可能,舍去;
②AF=BF时,∠EBA=72°,理由如下:
因为AF=BF,所以∠BAF=∠ABF=eq \f(1,2)∠ABC.
因为∠BAF+∠ABC+∠ACB=180°,∠ABC=∠ACB,
所以eq \f(5,2)∠ABC=180°,所以∠ABC=72°,即∠EBA=72°;
③AB=BF时,设∠ABF=∠FBC=x,
则∠ABC=∠ACB=2x,∠BAF=∠BFA=3x.
在△ABC中,所以2x+2x+3x=180°,
所以x=eq \f(180°,7),所以∠EBA=2x=eq \f(360°,7),
综上所述,满足条件的∠EBA的值为72°或eq \f(360°,7).
eq \f(1,2)
eq \f(1,2)
$$2 简单的轴对称图形
第1课时 线段的垂直平分线
1.[2024·福田区期末]如图,在△ABC中,AB边上的垂直平分线分别交边AC于点E,交边AB于点D,若AC的长为9 cm,BE的长为6 cm,则EC的长为( )
A.2 cm B.3 cm
C.4 cm D.5 cm
2.[2024·连州期末]三条公路将A,B,C三个村庄连成一个如图所示的三角形区域,如果在这个区域内修建一个公园,要使公园到三个村庄的距离相等,那么这个公园应建的位置是△ABC的( )
A.三条高线的交点
B.三边垂直平分线的交点
C.三条角平分线的交点
D.三条中线的交点
3.如图,在△ABC中,边AB的垂直平分线OM与边AC的垂直平分线ON交于点O,这两条垂直平分线分别交BC于点D,E,已知△ADE的周长为13 cm,分别连接OA,OB,OC,若△OBC的周长为28 cm,则OA的长为( )
A.6.5 cm B.7.5 cm
C.13 cm D.43 cm
4.[2024·镇江]如图,△ABC的边AB的垂直平分线交AC于点D,
连接BD.若AC=8,CD=5,则BD=__.
3
5.[2024·宜兴期末]如图,在△ABC中,边AB,AC的垂直平分
线交于点O,若∠BOC=80°,则∠A=_____.
40°
6.[2024·西宁期末]如图,点P是∠AOB内任意一点,且∠AOB=
40°,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,当△PMN周长
取最小值时,则∠MPN的度数为______.
100°
7.[2024·闵行区期末]如图,在△ABC中,已知点O是边AB,AC
垂直平分线的交点,点E是∠ABC,∠ACB角平分线的交点,若∠O
+∠E=180°,则∠A=___度.
36
解析:如图,连接OA.
因为点O是AB,AC的垂直平分线的交点,
所以OA=OB=OC,
所以∠OAB=∠OBA,∠OAC=∠OCA,
所以∠BOC=∠ABO+∠OCA+∠BAC=2∠OAB+2∠OAC=2∠BAC,
因为点E是∠ABC,∠ACB角平分线的交点,
8.[2024·市南区期末]如图,在△ABC中,AB的垂直平分线DE分
别与AB,BC交于点D,E,AC的垂直平分线FG分别与BC,AC交于点
F,G,BC=20,EF=7,则△AEF的周长是___.
34
9.[新视角·方案设计][2024·定州期中]如图,直线l是一条河,A,B是两个村庄.欲在l上的某处修建一个水泵站,向A,B两地供水.
(1)在图1中标出水泵站的位置P点,使它到A,B两地的距离相等;
(2)[将军饮马模型]在图2中标出水泵站的位置M点,使所需管道MA+MB的长度最短.(本题不写作法,不要求证明,保留作图痕迹)
解:(1)如图1所示:
(2)如图2所示:
10.[2024·东湖区期末]如图,在△ABC中,分别以点A和点C为
圆心,大于 AC的长为半径作弧,两弧相交于点M,N,直线MN与
AC,BC分别相交于E和D,连接AD.
(1)若∠B=110°,∠BAD=20°,求∠C的度数;
(2)若AE=3 cm,△ABC的周长为13 cm,
求△ABD的周长.
解:(1)由作法得MN垂直平分AC,
所以AE=CE,DA=DC,
所以∠C=∠CAD.
因为∠B=110°,∠BAD=20°,
所以∠C+∠CAD=2∠C=180°-110°-20°=50°,
所以∠C=25°;
(2)因为△ABC的周长为13 cm,AE=3 cm,
即AB+BC+AC=13 cm,AC=6cm,
所以AB+BD+DA+AC=13 cm,
即AB+BD+DA=7 cm,
所以△ABD的周长为7 cm.
11.[2023·娄底]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.求证:
(1)FC=AD;
(2)AB=BC+AD.
(2)因为△ADE≌△FCE,
所以AE=EF,AD=CF.
又因为BE⊥AF,
所以BE是线段AF的垂直平分线,
所以AB=BF=BC+CF.
因为AD=CF,
所以AB=BC+AD.
12.[分类讨论思想]已知线段AB垂直平分线上有两点C,D,若∠ADB=80°,∠CAD=10°,则∠ACB=( )
A.80° B.90°
C.60°或100° D.40°或90°
13.[推理能力][2024·启东期中]已知,在△ABC中,DE垂直平分边AB,分别交AB,BC于点D,E,MN垂直平分边AC,分别交AC,BC于点M,N.
(1)如图1,若∠BAC=108°,求∠EAN的度数;
(2)如图2,若∠BAC=78°,求∠EAN的度数;
(3)通过以上的探索过程,请根据图1与图2分别写出∠EAN与∠B,∠C之间的数量关系,并说明理由.
解:(1)因为DE垂直平分AB,
所以EA=EB,
所以∠B=∠EAB,
同理∠C=∠CAN,
所以∠EAB+∠CAN=∠B+∠C=180°-∠BAC,
所以∠EAN=∠BAC-(180°-∠BAC) =2∠BAC-180°=2×108°-180°=36°;
(2)由(1)可知,∠B=∠EAB,∠C=∠CAN,
所以∠EAB+∠CAN=∠B+∠C=180°-∠BAC,
所以∠EAN=∠EAB+∠CAN-∠BAC=180°-2∠BAC=180°-2×78°=24°;
(3)由图1知当90°<∠BAC<180°时,
∠EAN=2∠BAC-180°=2(180°-∠B-∠C)-180°=180°
-2(∠B+∠C);
由图2知当0°<∠BAC<90°时,
∠EAN=180°-2∠BAC=180°-2(180°-∠B-∠C)
=2(∠B+∠C)-180°.
所以∠E=180°-eq \f(1,2)(180°-∠BAC)=90°+eq \f(1,2)∠BAC.
因为∠BOC+∠E=180°,
所以2∠BAC+90°+eq \f(1,2)∠BAC=180°,
所以∠BAC=36°.
eq \f(1,2)
证明:(1)因为AD∥BC,
所以∠ADC=∠ECF.
因为E是CD的中点,
所以DE=EC.
在△ADE与△FCE中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠ADE=∠FCE,,DE=CE,,∠AED=∠FEC,))
所以△ADE≌△FCE(ASA),所以FC=AD;
$$第2课时 角平分线
1.[2024·遵化期末]如图,OP为∠AOB的角平分线,PC⊥OA,PD⊥OB,垂足分别是C,D,则下列结论错误的是( )
A.PC=PD
B.OC=OD
C.∠CPO=∠DPO
D.∠CPD=∠DOC
2.[2024·嵩明县期末]如图,在△ABC中,∠C=90°,以A为圆
心,任意长为半径画弧分别交AB,AC于点M和N,再分别以M,N为
圆心,大于 MN的长为半径画弧,两弧交于点P,连接AP并延长交
BC于点D.若CD=4,AB=12,则S△ABD的值为( )
A.24 B.36
C.48 D.60
3.[将军饮马模型][2024·怀化期末]如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AB=10,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是( )
A.2.4 B.4.8
C.4 D.5
4.[2024·玄武区期中]如图,△ABC的三边AB,BC,AC的长分别为12,14,20,其三条角平分线将△ABC分成三个三角形,则S△OAB∶S△OBC∶S△OAC=( )
A.2∶3∶4 B.10∶7∶6
C.5∶4∶3 D.6∶7∶10
5.如图,是利用尺规作角平分线的示意图,其作图依据为____.
SSS
6.[2024·海州区期末]如图在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,
AC=BC,AD平分∠BAC交BC于D,DE⊥AB于E,若AB=10,则
△BDE的周长等于___.
10
7.[2024·忻州期中]如图所示,点E到△ABC三边的距离相等,
过点E作MN∥BC交AB于M,交AC于N.若BM+CN=2 025,则线段
NM的长为______.
2 025
8.[2024·白云区期末]如图,在△ABC中,∠ABC和∠ACB的外
角平分线BP,CP交于点P,PE⊥AC于点E.若△ABC的面积为10,
△BPC的面积为7,PE=4,则△ABC的周长为___.
12
9.[2024·翁牛特旗期末]电信部门要修建一座电视信号发射塔,如图,按照设计要求,发射塔到两个城镇A,B的距离必须相等,到两条高速公路m和n的距离也必须相等,发射塔应修建在什么位置,从图中标出.(保留作图痕迹,说明理由)
解:如图,作AB的垂直平分线与∠MON或∠QON的平分线,交点P1,P2即为所求发射塔应修建的位置.
理由:因为P1在AB的垂直平分线上,
所以P1到A,B两点的距离相等.
因为P1在∠MON的平分线上,
所以P1到m,n的距离相等,同理P2也满足题意.
10.[2023·青浦区期中]已知,如图,BD是∠ABC的平分线,AB=BC,点P在BD上,PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别是M,N.求证:PM=PN.
11.[新趋势·动手操作][2024·宝丰县期末]图1是一个平分角的仪器,其中OD=OE,FD=FE.
(1)如图2,将仪器放置在△ABC上,使点O与顶点A重合,D,E分别在边AB,AC上,沿AF画一条射线AP,交BC于点P.AP是∠BAC的平分线吗?请判断并说明理由;
(2)如图3,在(1)的条件下,过点P作PQ⊥AB于点Q,若PQ=6,AC=9,△ABC的面积是60,求AB的长.
解:(1)因为AB∥CD,
所以∠ACD+∠CAB=180°.
因为∠ACD=130°,
所以∠CAB=50°.
由题意AM平分∠CAB,
所以∠MAB= ∠CAB=25°;
(2)证明:因为AM平分∠CAB,
所以∠CAM=∠MAB.
因为AB∥CD,
所以∠AMC=∠MAB,
所以∠CAN=∠CMN.
因为CN⊥AM,
所以∠ANC=∠MNC=90°.
13.[探究创新题][2024·海阳期末]如图,AD∥BC,∠D=90°,∠CPB=30°,∠DAB的角平分线与∠CBA的角平分线相交于点P,且D,P,C在同一条直线上.
(1)求∠PAD的度数;
(2)求证:P是线段CD的中点.
解:(1)因为AD∥BC,
所以∠C=180°-∠D=180°-90°=90°.
因为∠CPB=30°,
所以∠PBC=90°-∠CPB=60°.
因为PB平分∠ABC,
所以∠ABC=2∠PBC=120°.
因为AD∥BC,
所以∠DAB+∠ABC=180°,
所以∠DAB=180°-120°=60°.
因为AP平分∠DAB,
所以∠PAD= ∠DAB=30°;
(2)证明:过P点作PE⊥AB于E点,如图,
因为AP平分∠DAB,PD⊥AD,PE⊥AB,
所以PE=PD.
因为BP平分∠ABC,PC⊥BC,PE⊥AB,
所以PE=PC,
所以PD=PC,
所以P是线段CD的中点.
14.[规律探究题·双角平分线模型] 【感知】如图1,AD平分∠BAC,∠B+∠C=180°,∠B=90°,易知:DB=DC.
【探究】如图2,AD平分∠BAC,∠B+∠C=180°,∠B<90°,
求证:DB=DC;
【应用】如图3,四边形ABDC中,∠B=45°,∠C=135°,DB
=DC,过点D作DE⊥AB,垂足为E,若BE=a,则AB-AC的值是多
少(用含a的代数式表示).
【探究】
证明:如图2中,过D作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,
因为DA平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
所以DE=DF.
因为∠B+∠ACD=180°,
∠ACD+∠FCD=180°,
所以∠B=∠FCD.
所以AF=AE,
所以AB-AC=(AE+BE)-(AF-CF)=2BE.
因为BE=a,
所以AB-AC=2a.
eq \f(1,2)
证明:因为BD为∠ABC的平分线,
所以∠ABD=∠CBD.
在△ABD和△CBD中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AB=BC,,∠ABD=∠CBD,,BD=BD,))
所以△ABD≌△CBD(SAS),
所以∠ADB=∠CDB,
所以BD平分∠ADC.
因为点P在BD上,PM⊥AD,PN⊥CD,
所以PM=PN.
解:(1)AP是∠BAC的平分线,理由如下:
在△ADF和△AEF中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AD=AE,,FD=FE,,AF=AF,))
所以△ADF≌△AEF(SSS),
所以∠DAF=∠EAF,
所以AP平分∠BAC;
(2)如图,过点P作PG⊥AC于点G.
因为AP平分∠BAC,PQ⊥AB,
所以PG=PQ=6.
因为S△ABC=S△ABP+S△APC=eq \f(1,2)AB·PQ+eq \f(1,2)AC·PG,
所以eq \f(1,2)AB×6+eq \f(1,2)×9×6=60,
所以AB=11.
12.[2024·长沙一模]如图,AB∥CD,以点A为圆心,小于AC长为半径作圆弧,分别交AB,AC于E,F两点,再分别以E,F为圆心,大于eq \f(1,2)EF长为半径作圆弧,两条圆弧交于点P,作射线AP,交CD于点M.
(1)若∠ACD=130°,求∠MAB的度数;
(2)若CN⊥AM,垂足为N,求证:△CAN≌△CMN.
eq \f(1,2)
在△CAN和△CMN中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠CAN=∠CMN,,∠ANC=∠MNC,,CN=CN,))
所以△CAN≌△CMN(AAS).
eq \f(1,2)
在△DFC和△DEB中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠FCD=∠B,,∠F=∠DEB,,DF=DE,))
所以△DFC≌△DEB(AAS),
所以DB=DC;
【应用】如图3,连接AD,过点D作DF⊥AC于F,
因为∠B+∠ACD=180°,∠ACD+∠FCD=180°,
所以∠B=∠FCD.
在△DFC和△DEB中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠F=∠DEB,,∠FCD=∠B,,DC=DB,))
所以△DFC≌△DEB(AAS),
所以DF=DE,CF=BE,
所以AD为∠BAC的角平分线.
在△ADF和△ADE中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠F=∠AED,,∠FAD=∠EAD,,AD=AD,))
所以△ADF≌△ADE(AAS),
$$第2课时 轴对称的性质
1.[2024·罗山县期末]下列图形中,△A′B′C′与△ABC关于直线MN成轴对称的是( )
2.[2024·船营区期末]如图,四边形ABCD中,对角线BD所在的
直线是其对称轴,P是直线BD上的点,下列判断错误的是( )
A.AD=DC
B.∠DAP=∠DCP
C.AB=BP
D.∠ABP=∠CBP
3.[2024·新荣区期中]在△ABC中,将∠B,∠C按如图方式折叠,点B,C均落在边BC上的点G处,线段MN,EF为折痕.若∠A=80°,则∠MGE的度数为( )
A.50° B.90°
C.40° D.80°
4.[2024·中山市三模]如图,下面是三位同学的折纸示意图,则AD依次是△ABC的( )
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
5.如图,∠AOB内一点P,点P1,P2分别是点P关于OA,OB的对称点,P1P2交OA于点M,交OB于点N,若P1P2=5,则△PMN的周长是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
6.[河北中考]如图,直线l,m相交于点O,P为这两直线外一点,且OP=2.8.若点P关于直线l,m的对称点分别是点P1,P2,则P1,P2之间的距离可能是( )
A.0 B.5
C.6 D.7
7.如图,直线AD是三角形ABC的对称轴,点E,F是AD上的两点,若BD=2,AD=3,则图中阴影部分的面积是( )
A.1 B.3
C.6 D.9
8.[2024·淮北期末]如图,将△ABC沿AD所在的直线折叠,使点B落在AC边上的点E处,∠B=48°且EC=BD,那∠ADE的度数是( )
A.70° B.75°
C.78° D.80°
9.[2024·江城区期末]如图,在三角形纸片中,AB=8 cm,
BC=6 cm,AC=5 cm,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C
落在AB边上的点E处,折痕为BD,则△AED的周长为__cm.
7
10.光线以如图所示的角度α照射到平面镜Ⅰ上,然后在平面
镜Ⅰ,Ⅱ之间来回反射.已知∠α=60°,∠β=50°,则∠γ
的度数为_____.
40°
11.[分类讨论思想]在学习“生活中的轴对称”之后,小颖对图
形的变换进行操作实践.P为长方形纸片ABCD的边AB上一点,点E,
M分别为AD,CD上的动点,如图,先把纸片ABCD沿PE对折,A与F
重合;再把纸片沿PM对折,B与H重合.当点E,M运动时,若
∠FPH=32°,则∠APE+∠BPM=____________.
74°或106°
12.如图,网格中的△ABC和△DEF是轴对称图形.
(1)利用网格线,作出△ABC和△DEF的对称轴l;
(2)结合所画图形,在直线l上找点G,使GA+GC最小;
(3)如果每个小正方形的边长为1,则△ABC的面积为______.
解:(1)如图所示,直线l即为△ABC和△DEF的对称轴;
(2)如图所示,连接CD,交l于G,连接AG,则GA+GC最小,点G
即为所求;
13.如图,台球运动中母球P击中桌边的点A,经桌边反弹后击中相邻的另一桌边的点B,再次反弹经过点C,其中∠PAD=∠BAE,∠ABE=∠CBF.
(1)若∠PAD=32°,求∠PAB的度数;
(2)已知∠BAE+∠ABE=90°,求证:BC∥PA.
解:(1)因为∠PAD=32°,
所以∠PAD=∠BAE=32°.
因为∠PAD+∠BAE+∠PAB=180°,
所以∠PAB=180°-32°-32°=116°;
(2)证明:因为∠PAD=∠BAE,∠ABE=∠CBF,∠BAE+∠ABE=90°,
所以∠PAD+∠CBF=90°.
因为∠PAD+∠BAE+∠PAB=180°,∠CBF+∠ABC+∠ABE=180°,
所以∠PAD+∠BAE+∠PAB+∠CBF+∠ABC+∠ABE=360°,
所以∠PAB+∠ABC=180°,
所以BC∥PA.
14.[规律探究][2024·黄浦区期末]如图,在长方形ABCD中,一发光电
子开始置于AB边的点P处,并设定此时为发光电子第一次与长方形的边
碰撞,将发光电子沿着PR方向发射,碰撞到长方形的边时均反射,每
次反射的反射角和入射角都等于45°,若发光电子与长方形的边碰撞
次数为2 025次时,则它与AB边的碰撞次数是____.
675
15.[2023·于洪区期末]在所给网格图中,每小格都是边长为1的正方形,每个小正方形的顶点都称为“格点”,△ABC的顶点都在格点上.
(1)在图1中,作出△ABC关于直线l成轴对称的图形△A1B1C1;
(2)在图2的直线l上画出点P,使△PBC的周长最小(保留作图痕迹,并标上字母P);
(3)在图3的直线l上画出点Q,使|QC-QB|值最大(保留作图痕迹,并标上字母Q);
(4)△ABC的面积是_______.
解:(1)如图1中,△A1B1C1即为所求;
(2)如图2中,点P即为所求;
(3)如图3中,点Q即为所求;
(3)S△ABC=2×4-eq \f(1,2)×1×2-eq \f(1,2)×2×2-eq \f(1,2)×1×4=3,
故答案为:3.
(4)△ABC的面积=3×5-eq \f(1,2)×2×3-eq \f(1,2)×1×3-eq \f(1,2)×2×5=5.5.
故答案为:5.5.
$$第3课时 等腰三角形的性质
1.[2024·昆明期末]大观公园是国家4A级旅游景区,始建于明朝洪武元年(公元1368年),位于昆明市以西约2公里的滇池湖畔,完好保存着许多古典园林建筑群,既反映中国清代古建筑的风格,又具有云南地方民族建筑的特色,是云南清代园林建筑的博览苑.如图,建筑的顶端可看作等腰三角形ABC,AB=AC,D是BC的中点.下列结论不一定正确的是( )
A.∠B=∠C B.AD⊥BC
C.∠BAD=∠CAD D.AB=2AD
2.[2025·延安期中]如图,△ABC与△CDE都是等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE,若BE=2,AE=8,则CE的长是( )
A.4 B.5
C.6 D.7
3.[2024·台江区期末]某平板电脑支架如图所示,其中AB=CD,EA=ED,为了使用的舒适性,可调整∠AEC的大小.若∠AEC增大16°,则∠BDE的变化情况是( )
A.增大16° B.减小16°
C.增大8° D.减小8°
4.[分类讨论思想][牡丹江中考]等腰三角形的一个角是80°,则
它的另外两个角的度数是_______________________.
5.[2024·重庆]如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD平
分∠ABC交AC于点D.若BC=2,则AD的长度为__.
80°,20°或50°,50°
2
6.[2025·嘉兴二模]如图,直线m∥n,等边△ABC的顶点B在直线
n上,直线m交AB边于点D.若∠α=22°,则∠β的度数为_____.
82°
7.[分类讨论思想][2024·江山期中]已知一个等腰三角形一腰
上的高与另一腰的夹角为40°,则这个等腰三角形顶角的度数
为____________.
8.[2023·西宁]在△ABC中,AB=AC,∠BAC=100°,点D在BC
边上,连接AD,若△ABD为直角三角形,则∠ADB的度数是_____
_______.
50°或130°
90°
或50°
9.[2025·安康期末]如图,在△ABC中,AB=10,△ABC的面积
为30,D是边AB上一动点,连接CD,以CD为边,向上作等边△CDE,
则当△CDE的周长最小时,CD的值为__.
6
10.[2024·利川模拟]如图,△ABC为等边三角形,点M是线段BC上的任意一点,点N是线段CA上任意一点,且BM=CN,直线BN与AM交于点Q.
(1)求证:△BAN≌△ACM;
(2)求∠BQM的大小.
解:(1)证明:因为△ABC为等边三角形,
所以AB=BC=CA,∠BAC=∠BCA=60°.
因为BM=CN,
所以CM=AN.
又因为∠BAN=∠ACM,
所以△BAN≌△ACM(SAS);
(2)由(1),得△BAN≌△ACM,
所以∠CAM=∠ABN,
所以∠BQM=180°-∠AQB=∠ABN+∠BAQ=∠CAM+∠BAQ=∠BAC=60°.
11.[2024·同安区期末]如图,在△ABC中,AB=AC,AD为△ABC的中线,点E在AB上,AD=AE,连接DE.若∠BAC=76°,求∠BDE的度数.
解:因为AB=AC,AD为△ABC 的中线,
所以AD平分∠BAC,AD⊥BC,
所以∠BAD= ∠BAC=38°.
因为AD=AE,
所以∠AED=∠ADE=71°,
所以∠BDE=∠ADB-∠ADE=19°.
12.[2024·黔江区期末]在△ABC中,AB=AC,BD平分∠ABC,交AC于点D,BD=AD.
(1)如图1,求∠BAC的度数;
(2)如图2,E是AB的中点,连接ED并延长,交BC的延长线于点F,连接AF.求证:AF=AB+BC.
解:(1)设∠ABD=x°,
因为BD平分∠ABC,
所以∠DBC=x°.
因为AB=AC,
所以∠C=∠ABC=2x°.
又因为BD=AD,
所以∠A=x°.
在△ABC中,∠A+∠ABC+∠C=180°,
所以x+2x+2x=180,
解得x=36,
所以∠A=36°,
所以∠BAC的度数为36°;
(2)证明:因为E是AB的中点,BD=AD,
所以EF是AB的垂直平分线,
所以AF=BF,
所以∠FBA=∠FAB=72°,
所以∠AFB=∠FAC=36°,
所以CA=CF,
所以AB=AC=CF,
所以AF=BF=BC+CF=AB+BC.
13.[2024·米东区期末]如图,在△ABC中,∠B=∠C,D,E分别是线段BC,AC上的一点,且AD=AE.
(1)如图1,若∠BAC=90°,D为BC中点,则∠2的度数为_____;
(2)如图2,用等式表示∠1与∠2之间的数量关系,并给予证明.
解:(1)22.5°;
(2)∠AED=180°-∠DEC=∠2+∠C,
∠ADC=180°-∠ADB=∠B+∠1,
因为AD=AE,
所以∠AED=∠ADE.
因为AB=AC,
所以∠B=∠C,
所以∠B+∠1=∠2+∠C+∠2,
即∠1=2∠2.
14.[规律探究][2024·怀化期末]如图,在第一个△A1BC中,
∠B=40°,A1B=BC,在边A1B上任取一点D,延长CA1到A2,使
A1A2=A1D,得到第二个△A1A2D,再在边A2D上任取一点E,延长
A1A2到A3,使A2A3=A2E,得到第3个△A2A3E……如此类推,可得
到第n个等腰三角形,则第n个等腰三角形中,以An为顶点的内角
的度数为( )
15.如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC上任意一点,过D分别向AB,AC引垂线,垂足分别为E,F,CG是AB边上的高.
(1)DE,DF,CG的长之间的等量关系是_______;
(2)若D在底边BC的延长线上,其他条件不变,
试猜测DE,DF,CG的长之间的等量关系,
并说明理由.
eq \f(1,2)
A.(eq \f(1,2))n·40°
B.(eq \f(1,2))n-1·40°
C.(eq \f(1,2))n-1·70°
D.(eq \f(1,2))n·70°
解:(1)DE+DF=CG,理由如下:
如图1,连接AD,
则S△ABC=S△ABD+S△ACD,即eq \f(1,2)AB·CG=eq \f(1,2)AB·DE+eq \f(1,2)AC·DF,
所以AB·CG=AB·DE+AC·DF.
因为AB=AC,
所以AB·CG=AB·DE+AB·DF,
所以DE+DF=CG,
故答案为:DE+DF=CG;
(2)当点D在BC延长线上时, DE-DF=CG;
理由如下:如图2,连接AD,
则S△ABD=S△ABC+S△ACD ,即eq \f(1,2)AB·DE=eq \f(1,2)AB·CG+eq \f(1,2)AC·DF,
所以AB·DE=AB·CG+AC·DF.
因为AB=AC,
所以AB·DE=AB·CG+AB·DF,
所以DE=CG+DF.
所以DE-DF=CG.
$$3 利用轴对称进行设计
1.[2023·泰州]书法是我国特有的优秀传统文化,其中篆书具有象形特征,充满美感.下列“福”字的四种篆书图案中,可以看作轴对称图形的是( )
2.[岳阳中考]下列四句话中的文字有三句具有对称规律,其中没有这种规律的一句是( )
A.上海自来水来自海上
B.有志者事竟成
C.清水池里池水清
D.蜜蜂酿蜂蜜
3.[2025·淅川县期末]剪纸是中国的民间艺术.剪纸的方法很多,下面提供一种剪纸方法:如图所示,先将纸折叠,然后再剪,展开即得到图案:
下面四个图形中,不能用上述方法剪出图案的是( )
4.[2024·马尾区期中]如图,在小方格中画与△ABC成轴对称的三角形(不与△ABC重合),这样的三角形能画出( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
5.[吉林中考]如图所示,将一个正方形纸片按下列顺序折叠,
然后将最后折叠的纸片沿虚线剪去一个三角形和一个形如“ ”
的图形,将纸片展开,得到的图形是( )
6.如图是由9个小等边三角形构成的图形,其中已有两个被涂黑,
若再涂黑一个,则整个被涂黑的图案构成轴对称图形的方法有__
种.
3
7.[2024·德州期末]图1是一个轴对称图形,且每个角都是直角,
长度如图1所示,小明用x个这样的图形,按照如图所示的方法玩
拼图游戏,两两相扣,相互间不留空隙.则图形的总长度y与图
形个数x之间的关系式为_________.
y=6x+4
8.如图,在正方形网格中,如果将其中1个白色方格涂上阴影,
使整个阴影部分成为一个轴对称图形,涂法共有__种.
5
9.图中每个正方形的边长都为2厘米.
(1)求出A,B两个图形阴影部分的面积各是多少平方厘米?(π
取3.14)
(2)在C,D两个正方形里画出与A,B图中阴影部分形状不同但面
积相等的两个轴对称图形.
解:(1)A,B图形的阴影面积=正方形的面积-圆的面积=2×
2-3.14×(2÷2)2=4-3.14=0.86(平方厘米).
答:A,B两个图形阴影部分的面积都是0.86平方厘米;
(2)如图所示:
10.下列正方形网格图中,部分方格涂上了颜色,请按照不同要求作图.
(1)作出图1的对称轴;
(2)将图2中的某一个方格涂上颜色,使整个图形是轴对称图形;
(3)将图3中的某两个方格涂上颜色,使整个图形有四条对称轴.
解:(1)如图1所示;
(2)如图2所示(答案不唯一);
(3)如图3所示.
11.某班围棋兴趣小组的同学在一次活动时,他们用25颗围棋摆成了如图1所示的图案.甲、乙两人发现了该图案具有以下性质:
甲:这是一个轴对称图形,且有4条对称轴;
乙:这是一个轴对称图形,且每条对称轴都经过5颗棋子.
(1)请在图2中去掉4颗棋子,使所得图形仅保留甲所发现的性质;
(2)请在图3中去掉4颗棋子,使所得图形仅保留乙所发现的性质;
(3)在图4中,请去掉若干颗棋子(大于0且小于10),使所得图形仍具有甲、乙两人所发现的所有性质.(图中用“×”表示去掉的棋子)
解:(1)如图2所示:(答案不唯一)
(2)如图3所示:(答案不唯一)
(3)如图4所示:(答案不唯一)
12.[2024·昌平区期末]如图,在边长为1的小正方形组成的网格中(我们把组成网格的小正方形的顶点称为格点),△ABC在直线l的左侧,其三个顶点A,B,C分别在网格的格点上.
(1)请你在所给的网格中画出△A1B1C1,使△A1B1C1和△ABC关于直线l对称;
(2)在直线l上找一点P,使得PA+PB最小,请画出点P;(用虚线保留画图痕迹)
(3)在(1)的条件下,结合你所画的图形,求出△A1B1C1的面积.
解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求;
(2)如图所示,连接AB1,交直线l于点P,则PA+PB的最小值等于线段AB1的长;
(3)如图,△A1B1C1的面积=2×4-eq \f(1,2)×1×3-eq \f(1,2)×1×2-eq \f(1,2)×1×4=
8-1.5-1-2=3.5.
$$