摘要:
**基本信息**
以菱形、矩形、正方形为核心,通过“定义-性质-应用”逻辑链,构建“模块通关-专题攻坚-压轴突破”三阶训练体系,提炼对称性、旋转等解题方法,培养几何直观与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模块1-3|1典例+3变式|定义结合性质计算边角|从特殊平行四边形定义出发,推导边角关系,形成计算模型|
|模块4|1典例+3变式|利用定义与全等证明|以定义为依据,结合全等/等腰三角形性质,构建证明思路|
|模块5-6|1典例+3变式|对称性质判断类型与条数|从轴对称、中心对称概念出发,分析图形对称特征|
|微专题1-2|1典例+3变式|确定对称中心/旋转角度|结合中心对称图形性质,提炼对称中心确定及旋转角度计算方法|
|压轴一|1典例+3变式|对称性解决最短路径|运用轴对称转化路径,培养空间观念与模型意识|
内容正文:
挖井人数学 小模块·微专题·大压轴 https://shop.xkw.com/165948
行而不舍 ·若骥千里 納无所穷·如海百川
----【小模块·微专题·大压轴】《专题1.1认识特殊平行四边形 》专题突破
【专辑简介】【小模块·微专题·大压轴】实现了知识模块化,重点专题化,难点压轴素养化。从【模块通关·举一反三】的小桥流水,到【专题攻坚·多题归一】的黄河之水天上来,再到【压轴突破·素养提升】的大江东去浪淘尽,数(学的)风流人物,请看此卷!
题型清单 · 图表导航
模块1 菱形定义下的边角计算
模块6求图形对称轴的具体条数
模块2 矩形定义下的边角计算
微专题1确定中心对称图形的对称中心
模块3 正方形定义下的边角计算
微专题2求旋转重合的最小角度
模块4 利用特殊的平行四边形的定义进行证明
压轴1 利用对称性解决最短路径问题
模块5 判断图形的对称性类型
通关检测·实战演练
知识梳理 · 基础溯源
【知识点1菱形】
1.定义:有一组邻边目等的平行四边形叫作菱形.
2.轴对称性:是轴对称图形有2条对称轴.
对称轴分别是:两条对角线在的直线.
3.中心对称性:是中心对称图形对称中心条对角线的交点
旋转重合:绕中心至少旋转180°能与原图形重合.
[知识点2 矩形】
1.定义:有一个角是直角的平行四边形叫作矩形.
2.轴对称性:是轴对称图形有2条对称轴.
对称轴分别是:两条对角线所在的直线,
3.中心对称性:是中心对称图形对称中心题条对角线的交点
旋转重合:绕中心至少旋转180°能与原图形重合.
【知识点3 正方形】
1.定义:有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫作正方形.
2.轴对称性:是轴对称图形有4条对称轴.
对称轴分别是:两条对角线所在的直线,以及连一组对边中点的直线
3.中心对称性:是中心对称图形对称中心条对角线的交点
旋转重合:绕中心至少旋转0°能与原图形重合.
模块通关·举一反 三
【模块一】菱形定义下的边角计算
【典例1】如图,在菱形中,点E是边上一点,,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由菱形的性质得,,再由等腰三角形的性质得出,根据平行线的性质求出,再根据等腰三角形的性质即可得出答案.
【详解】解:四边形是菱形,
,,
,,
,,
,
,
,
,
故选:B.
【点睛】本题考查了菱形的性质等知识,熟练掌握菱形的性质和等腰三角形的性质是解题的关键.
【变式1-1】.在菱形中,,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是菱形的性质,熟记菱形的每一条对角线平分一组对角是解本题的关键.
【详解】解:如图,
∵四边形是菱形,,
∴;
故选:B.
【变式1-2】如图,在菱形中,点分别是的中点,如果,那么菱形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半可得,然后根据菱形的四条边都相等列式计算即可得解.
【详解】解:、分别是、的中点,,
是的中位线,
,
菱形的周长=4×6=24.
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的性质,三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半,熟记性质与定理是解题的关键.
【变式1-3】.如图,菱形的周长是,那么这个菱形的对角线的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据菱形的性质已知菱形的边长等于4cm,证明△ABC为等边三角形即可.
【详解】解:∵四边形ABCD为菱形,且周长为16cm,
∴AB=CB=4cm,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∴AC=4cm,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,熟练掌握菱形四边相等的性质是解题的关键.
【模块二】矩形定义下的边角计算
【典例2】将长方形纸片按如图折叠,若,则度数为( )
A. B. C. D.25
【答案】C
【分析】根据折叠的性质及含30的直角三角形的性质即可求解.
【详解】∵折叠
∴,AB=AB’
∵CD∥AB
∴
∴
∴AE=EC,
∴DE=EB’
∵=3DE=DE+EC= DE+AE
∴AE=2DE
∵
∴=
故选C.
【点睛】此题主要考查解直角三角形,解题的关键是熟知矩形的性质、折叠的特点及含30的直角三角形的性质.
【变式2-1】如图,在长方形中,,,点的坐标为,平行于轴,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据长方形的性质:对边相等,四个角都是直角;可知:CB=AD=5,以及平面直角坐标系中点的坐标变化即可得出点A的坐标.
【详解】∵四边形ABCD是长方形
∴CB=AD=3
∴点B(-1-3,-1)即B(-4,-1)
∵AB=5
∴点A(-4,-1+5),即A(-4,4)
故选:C
【点睛】本题主要考查了长方形的性质以及平面直角坐标系中点的变化规律,熟练的掌握长方形对边相等,四个角都是直角的性质是解题的关键.
【变式2-2】如图,若将四根木条钉成的矩形木框变形为的形状,并使其面积变为矩形面积的一半,则的最小内角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】要使其面积为矩形面积的一半,平行四边形ABCD的高必须是矩形宽的一半,根据直角三角形中30°的角对的直角边等于斜边的一半,可知这个平行四边形的最小内角等于30°.
【详解】解:如图,过点A作AE⊥BC于点E,
∵平行四边形的面积为矩形的一半且同底BC,
∴平行四边形ABCD的高AE是矩形宽AB的一半.
在Rt△ABE中,,
∴∠ABC=30°.
故选:B.
【点睛】本题考查考查矩形的性质,平行四边形的面积公式和基本性质,含30°角的直角三角形.平行四边形的面积等于底×高.
【变式2-3】.如图,在矩形中,O为中点,过O点且分别交于F,交于E,点G是中点且,则下列结论正确的个数为( )
(1);(2);(3)是等边三角形;(4)
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,在利用等边对等角可得,进而可得,从而判断是等边三角形,则(3)正确;设,则,利用等边三角形的性质及勾股定理可得(1)正确;进而可得(2)错误;利用三角形的面积公式及矩形的面积公式即可判断(4)正确,进而可求解.
【详解】解:,点点G是中点,
,
,
,
,
是等边三角形,故(3)正确;
设,则,
在中,,
,
O为中点,
,
,
在中,,
,
四边形是矩形,
,
,故(1)正确;
,,
,故(2)错误;
,,
,故(4)正确,
则结论正确的个数有3个,
故选D.
【点睛】本题考查了矩形的性质、勾股定理、直角三角形的特征、等边三角形的判定及性质等腰三角形的性质,熟练掌握基础知识是解题的关键.
【模块三】正方形定义下的边角计算
【典例3】如图,在正方形外侧,作等边,则为( )
A.75° B.55° C.15° D.25°
【答案】A
【分析】根据正方形的四条边都相等,四个角都是直角,等边三角形的三条边都相等,三个角都是求出,的度数,然后根据等腰三角形两个底角相等求出即可.
【详解】解:四边形是正方形,
,,
是等边三角形,
,,
在中,,,
∴,
,
故选:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,等边对等角的性质,熟悉相关性质是解题的关键.
【变式3-1】如图,四边形ABCD是正方形,延长AB到点E,使AE=AC,则∠BCE的度数是( )
A.22.5° B.25° C.23° D.20°
【答案】A
【分析】根据正方形的性质,易知∠CAE=∠ACB=45°;等腰△CAE中,根据三角形内角和定理可求得∠ACE的度数,进而可由∠BCE=∠ACE﹣∠ACB得出∠BCE的度数.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠CAB=∠BCA=45°;
△ACE中,AC=AE,
则:∠ACE=∠AEC=(180°﹣∠CAE)=67.5°;
∴∠BCE=∠ACE﹣∠ACB=22.5°.
【点睛】考点:正方形的性质.
【变式3-2】如图正方形ABCD中以CD为边向外作等边三角形CDE,连接AE、AC,则∠CAE度数为( )
A.15° B.30° C.45° D.20°
【答案】B
【分析】由正方形的性质可知∠CAD的度数,由等边三角形的性质可知∠CDE的度数,由角度变形求出∠DAE的度数即可求出∠CAE.
【详解】∵四边形ABCD为正方形,
∴DA=DC,∠CAD=45°,∠ADC=90°.
∵△CDE为等边三角形,
∴DE=DC,∠CDE=60°,
∴DA=DE,∠ADE=90°+60°=150°,
∴∠DAE=∠DEA,∴∠DAE=(180°﹣150°)=15°,
∴∠CAE=45°﹣15°=30°.
故选:B.
【点睛】本题考查正方形和等边三角形的性质,关键在于角度的推导和变化.
【变式3-3】已知:如图,是正方形内的一点,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用等边三角形和正方形的性质求得,然后利用等腰三角形的性质求得的度数,从而求得的度数,利用三角形的内角和求得的度数.
【详解】解:,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
同理可得,
,
故选.
【点睛】本题考查了正方形的性质及等边三角形的性质,解题的关键是根据等腰三角形的性质求得有关角的度数,难度不大.
【模块四】利用特殊的平行四边形的定义进行证明
【典例4】如图,四边形ACMF、BCNE 是两个正方形.求证:AN=BM.
【答案】见解析
【分析】根据正方形的性质可证得 ,即可得出结论.
【详解】解:∵四边形ACMF和四边形CBEN都是正方形,
∴AC=CM, NC =BC,∠ACM=∠BCN=90°,∠MCN=∠NCM
∠ACN=∠BCM ,
∴△ACN≌△MCB(SAS)
∴AN=BM
【点睛】本题主要考查了正方形的性质及全等三角形的判定,解题的关键是熟练掌握正方形的性质及全等三角形的判定定理.
【变式4-1】如图,菱形中,过点分别作边,上的高,,求证:.
【答案】见解析
【分析】根据菱形的性质和垂直的定义证明,得到结论.
【详解】证明:∵是菱形,
∴,,
又∵,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查菱形的性质,全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定是解题的关键.
【变式4-2】如图,在正方形中,是边上的一点,连接,点关于直线的对称点为,连接并延长交于点,连接.
求证:.
【答案】证明见解析.
【分析】连接AF,根据对称得:△ABE≌△AFE,再由HL证明Rt△AFG≌Rt△ADG,可得结论.
【详解】证明:连接,
四边形是正方形,
,,
点关于直线的对称点为,
∴△ABE≌△AFE,
,,
,
在和中,
,,
∴Rt△AFG≌Rt△ADG(HL),
.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,对称的性质,解决本题的关键是利用正方形的性质得到相等的边和相等的角,证明三角形全等,作出辅助线也是解决本题的关键.
【变式4-3】如图,在菱形中,、分别为边和上的点,且.连接、交于点.求证:.
【答案】证明见解析.
【分析】先证△DAF≌△DCE,再证△AEG≌△CFG,最后证△DGE≌△DGF,根据全等三角形的性质即可得到∠DGE=∠DGF.
【详解】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴DA=DC=AB=BC,
∵AE=CF,
∴DE=DF
在△DAF和△DCE中,
,
∴△DAF≌△DCE(SAS),
∴∠EAG=∠FCG,
在△AEG和△CFG中,
,
∴△AEG≌△CFG(AAS),
∴EG=FG,
在△DGE和△DGF中,
,
∴△DGE≌△DGF(SSS),
∴∠DGE=∠DGF.
【点睛】本题考查菱形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
【模块五】判断图形的对称性类型
【典例5】如图,在的方格纸中,将向右平移4个单位长度得到,关于直线对称的图形为,将绕点旋转得.
(1)在方格纸中画出、和;
(2)在、和中,哪两个三角形成轴对称?
(3)在、和中,哪两个三角形成中心对称?
【答案】(1)见解析;(2)和;(3)△ABC和
【分析】(1)根据平移的性质、轴对称的性质以及旋转的性质画图即可;
(2)根据轴对称的定义,观察图形解答即可;
(3)根据中心对称的定义,观察图形解答即可;
【详解】(1)如图,、和即为所求;
(2)根据轴对称的定义,和成轴对称;
(3)根据中心对称的定义,△ABC和成中心对称;
【点睛】本题考查了平移作图、轴对称作图、旋转作图,熟练掌握平移的性质、轴对称的性质、旋转的性质以及中心对称的定义是解答本题的关键.
【变式5-1】下列图形中既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据轴对称图形的定义和中心对称的定义,即可.
【详解】A、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B、既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查轴对称和中心对称的知识,解题的关键是学会判断轴对称图形和中心对称图形.
【变式5-2】下列图形既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【详解】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;
D、是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转度后与原图重合.
【变式5-3】在我国古代的房屋建筑中,窗棂是重要的组成部分,具有较高的艺术价值,下列窗棂的图案中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据中心对称图形的定义和轴对称图形的定义,对选项逐个判断,即可判断出答案.
【详解】解:A、该图形是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
B、该图形既是轴对称图形,也是中心轴对称图形,故此选项符合题意;
C、该图形不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
D、该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转度后两部分重合.
【模块六】求图形对称轴的具体条数
【典例6】下列正方形网格图中,部分方格涂上了阴影,请按照不同要求作图.
(1)如图①,整个图形是轴对称图形,画出它的对称轴.
(2)如图②,将某一个方格涂上阴影,使整个图形有两条对称轴.
(3)如图③,将某一个方格涂上阴影,使整个图形有四条对称轴.
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
(3)详见解析
【分析】(1)根据轴对称图形的性质作出对称轴即可;
(2)根据要求画出图形即可;
(3)根据要求画出图形即可.
【详解】(1)如图①中,直线m即为所求;
(2)如图②中,图形即为所求;
(3)如图③中,图形即为所求.
【点睛】本题考查利用轴对称设计图案,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
【变式6-1】正方形既是__________图形,又是__________图形,它有__________条对称轴,对称中心是__________.
【答案】 轴对称 中心对称 4 对角线交点
【分析】依据正方形的轴对称性,即可得到结论.
【详解】解:正方形既是轴对称图形,又是中心对称图形,它有4条对称轴,对称中心是对角线交点.
故答案为:轴对称,中心对称,4,对角线交点.
【点睛】本题主要考查了轴对称图形以及轴对称的性质,解决问题的关键是掌握正方形的性质.
【变式6-2】下面的图形中对称轴最多的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别作出各个图形的对称轴,进行比较即可得到答案.
【详解】 A选项图形有2条对称轴;
B选项图形有2条对称轴;
C选项图形有3条对称轴;
D选项图形有1条对称轴;
所以,C选项图形的对称轴最多.
故选C.
【点睛】本题考查了轴对称变换,正确得出每个图形的对称轴是解题的关键.
【变式6-3】试找出如图所示的每个正多边形的对称轴的条数,并填入表格中.
正多边形的边数
3
4
5
6
7
8
对称轴的条数
根据上表,请就一个正n边形对称轴的条数作一猜想.
【答案】3,4,5,6,7,8 n
【分析】正多变形都是轴对称图形,其对称轴为任意边上的垂直平分线.
【详解】正三角形每条边上的垂直平分线都是对称轴,有3条边,故有3条对称轴;
正四边形每条边上的垂直平分线都是对称轴,有4条边,故有4条对称轴;
正五边形每条边上的垂直平分线都是对称轴,有5条边,故有5条对称轴;
正六边形每条边上的垂直平分线都是对称轴,有6条边,故有6条对称轴;
正七边形每条边上的垂直平分线都是对称轴,有7条边,故有7条对称轴;
正八边形每条边上的垂直平分线都是对称轴,有8条边,故有8条对称轴;
由以上规律可得:正n边形,就有n条对称轴.
【点睛】理解轴对称图形的含义,通过轴对称图形的含义寻找对称轴.
专题攻坚·多题归一 【微专题一】确定中心对称图形的对称中心
【典例7】如图是两个等边三角形拼成的四边形.
这个图形是不是旋转对称图形?是不是中心对称图形?若是,指出对称中心.
若旋转后能与重合,那么图形所在平面上可以作为旋转中心的点共有几个?请一一指出.
【答案】这个图形是旋转对称图形,对称中心为的中点;个,点,点,的中点
【分析】(1)根据旋转对称图形的定义得出即可;
(2)利用△ACD旋转后能与△ABC重合,结合图形得出旋转中心.
【详解】解:这个图形是旋转对称图形,对称中心为的中点;
个,旋转中心可以为:点,点,的中点.
【点睛】本题考查了旋转对称图形、中心对称图形的性质,解题的关键是熟练的掌握旋转对称图形、中心对称图形的性质.
【变式7-1】如图所示的两个三角形(B、F、C、E四点共线)是中心对称图形,则对称中心是( )
A.点C B.点D
C.线段BC的中点 D.线段FC的中点
【答案】D
【分析】直接利用中心对称图形的性质得出答案.
【详解】解:两个三角形(B、F、C、E四点共线)是中心对称图形,则对称中心是:线段FC的中点.
故选:D.
【点睛】本题比较容易,考查识别图形的中心对称性.要注意正确区分轴对称图形和中心对称图形,中心对称是要寻找对称中心,旋转180度后重合.
【变式7-2】如图,在平面直角坐标系中,若与关于点成中心对称,则对称中心点的坐标是( )
A.(3,-1 ) B.(-2,-1) C.(2,-1) D.(-1,3)
【答案】A
【分析】连接对应点AA1,CC1,根据对应点的连线经过对称中心可知,两条线的交点就是对称中心E点,在坐标系内确定其坐标即可.
【详解】解:连接对应点AA1,CC1,
则两条连线的交点就是E点,由图可知E(3,-1),
故选择A.
【点睛】本题考查了中心对称的性质.
【变式7-3】如图是一个中心对称图形,则此图形的对称中心为( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】B
【分析】找出两组对应点,然后连接每组对应点,则两组对应点连线的交点即为对称中心.
【详解】解:如图所示:
点A与点C是对应点,点D与点E是对应点,线段AC与DE相交于点B,
所以点B是对称中心.
故选B.
【点睛】本题主要考查了中心对称图形的对称中心的找法,找出其中的两组对应点,然后连线是解决此类问题的关键.
【微专题二】求旋转重合的最小角度
【典例8】如图,五角星的五个顶点等分圆周,把这个图形顺时针旋转,一定的角度后能与自身重合,那么这个角度至少是 ( )
A.60° B.72° C.75° D.90°
【答案】B
【分析】用圆周角除5得到每个顶点之间的角度,即为旋转后重合的角度
【详解】360°÷5=72°
故至少旋转72°后能够重合
故选:B
【点睛】本题是旋转的考查,解题关键是求解出顶点间的夹角
【变式8-1】如图是一个等边三角形,若将它绕着它的中心O旋转一定角度后能与自身重合,则至少应将它旋转的度数是( )
A.120° B.90° C.60° D.30°
【答案】A
【分析】根据旋转的性质与等边三角形的特点进行求解即可.
【详解】解:如图,
∵是等边三角形,
∴,
∵它们都是旋转角,而它们的和为360°,
∴至少将它绕中心顺时针旋转,才能使等边三角形旋转后与自身重合.
故选:A.
【点睛】本题考查了旋转对称图形的性质,解答此题的关键熟练掌握等边三角形的特性.
【变式8-2】把图中的交通标示图案绕着它的中心旋转一定的角度后与自身重合,则这个旋转的角度至少是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据图形的对称性,用除以3计算即可得解.
【详解】解:∵,
∴旋转的角度是的整数倍,
∴旋转的角度至少是.
故选:B.
【点睛】本题考查了旋转对称图形,仔细观察图形求出旋转角是的整数倍是解题的关键.
【变式8-3】把一个平面图形绕着平面上一个定点旋转α度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.生活中的旋转对称图形有很多,善于捕捉生活中的这些美丽的图形,积累素材,可以为今后设计图案打下基础,下列正多边形,绕其中心旋转一定角度后与自身重合,其中旋转角度最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出各旋转对称图形的最小旋转角度,即可作出判断.
【详解】解:A、最小旋转角度;
B、最小旋转角度;
C、最小旋转角度;
D、最小旋转角度;
综上可得:旋转一定角度后,能与原图形完全重合,且旋转角度最小的是D.
故选:D.
【点睛】本题考查了旋转对称图形的知识,求出各图形的最小旋转角度是解题关键.
压轴拓展·素养提升
【压轴一】 利用对称性解决最短路径问题
【典例9】如图,在矩形中,,,是矩形内部一动点,且满足,则点到两点距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.8
【答案】B
【详解】解:∵矩形中,,,.
∴设高为,∴,即:,
∴动点在与平行且与距离是3的直线上运动,
如图,作关于直线的对称点,连接,,∴则的长就是所求的最短距离,
在中,∵,,∴,
即:的最小值为,故选:B.
【变式9-1】如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图,作关于直线的对称点,连接交于,则,,,∴当重合时,最小,最小值为,
∵,,在中,∴,,∴,,
∵,∴,故答案为:
【变式9-2】如图,正方形边长为6,、是边的三等分点,点是对角线上的动点,则的最小值是 .
【答案】
【详解】解∶作点关于的对称点,连接,交于,连接,如下图:
则得长度即为所求.由题可知会落在上,、是边的三等分点,
,,
∴在中,的最小值是.故答案为:.
【变式9-3】如图,在矩形中,,,点E为中点,P、Q为边上两个动点,且,则四边形周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在上截取线段,作点关于的对称点,连接与交于一点即为点,过点作的平行线交于一点,即为点,过点作的平行线交的延长线于点. 则四边形是平行四边形,∴,
∵为边的中点,∴,∴
∵,∴,
∴四边形的周长的最小值
,故选C.
通关检测·实战演练
1.下列环保标志图案既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解.把一个图形绕某一点旋转180度,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;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.
【详解】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项不合题意;
B.不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故本选项不合题意;
C.既是轴对称图形又是中心对称图形.故本选项符合题意;
D.不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故本选项不合题意.
故选:C.
【点睛】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
2.雪花、风车、剪纸….展示着中心对称、轴对称的美,我们利用对称的知识,可以探索并证明图形的性质,请思考在下列图形中,哪一个图形的对称性与其他图形的对称性不同( )
A.扇形 B.等腰直角三角形 C.等边三角形 D.矩形
【答案】D
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的定义,逐个进行判断即可.轴对称图形:一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形;中心对称图形:在平面内,把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.
【详解】解:A、扇形是轴对称图形,不是中心对称图形;
B、等腰直角三角形是轴对称图形,不是中心对称图形;
C、等边三角形是轴对称图形,不是中心对称图形;
D、矩形是轴对称图形,也是中心对称图形;
故选:D.
【点睛】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形的定义,解题的关键是掌握轴对称图形:一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形;中心对称图形:在平面内,把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.
2.国旗上的五角星需要旋转多少度后才能与自身重合?( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】该图形被平分成五部分,因而每部分被分成的圆心角是72°,因而旋转72度的整数倍,就可以与自身重合.
【详解】根据旋转对称图形的概念可知:该图形被平分成五部分,旋转72度的整数倍,就可以与自身重合,因而国旗上的每一个正五角星绕着它的中心至少旋转72度能与自身重合.
故选D.
【点睛】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.
3.下列图形中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据轴对称图形的概念,即可求解.
【详解】解:选项A的图形是轴对称图形,对称轴如下图:
选项B、C、D的图形都不是轴对称图形,
故选:A.
【点睛】此题主要考查了轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合.
4.下列图形是否是轴对称图形,画出轴对称图形的所有对称轴.
思考:正三角形有_______条对称轴;正四边形有______条对称轴;正五边形有_______条对称轴;正六边形有_______条对称轴;正n边形有_______条对称轴.
当n越来越大时,正多边形接近于什么图形?它有多少条对称轴?
【答案】图见解析;3,4,5,6,n;圆,有无数条对称轴.
【详解】试题分析:如果一个图形沿一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形.根据轴对称图形的定义可得只有第一个图形不是轴对称图形;作出各图形的对称轴,归纳规律即可.
试题解析:
3,4,5,6,n;圆,有无数条对称轴.
考点:轴对称图形.
5.如图,在正方形的外侧,作等边,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题题主要考查了正方形和等边三角形的性质,由四边形是正方形,是正三角形可得,即可得答案.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
又∵是正三角形,
∴,
∴.
故选:B.
6.如图,在菱形中,点为边的中点,且,则的大小为 度.
【答案】120
【分析】连接BD,根据线段垂直平分线的性质,可得AD=BD,从而得到△ABD是等边三角形,即可求解.
【详解】:如图,连接BD,
在菱形中,AD=AB,
∵点为边的中点,且,
∴DE垂直平分AB,
∴AD=BD,
∴AD=BD=AB,
∴△ABD是等边三角形,
∴ ,
∴.
故答案为:120.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,等边三角形的性质和判定,熟练掌握菱形的性质,等边三角形的性质和判定是解题的关键.
7.如图,在矩形中,点、分别在边,上,且,,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【来源】2025-2026学年青岛版数学九年级上册期末综合培优检测试题
【知识点】根据矩形的性质求线段长、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理解三角形,解决本题的关键是设出未知数使用勾股定理建立方程.
连接,设,则有,先由勾股定理求解出,再表示出,,再由勾股定理求解x的值,即可求解的长.
【详解】解:连接,如图,
设,则有,
在中,,
在中,,
在中,,
∵,即,
在中,,
即,解得,
∴.
故选:C.
8.如图,四边形是正方形,点在上,若,则的长为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【难度】0.85
【来源】贵州省六盘水市2025-2026学年九年级上学期期中数学试题
【知识点】用勾股定理解三角形、根据正方形的性质求线段长
【分析】本题考查了正方形的性质,勾股定理,由正方形的性质可知,,再利用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
在中,,即,
在中,,
故选:A .
9.如图,在菱形中,,点在边上,连接,将沿折叠,若点落在延长线上的点处,则的长为( )
A.4 B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形、利用菱形的性质求线段长、折叠问题
【分析】本题考查菱形的性质,折叠的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,根据菱形的性质,得到,折叠得到垂直平分,进而推出为等腰直角三角形,求出,再根据线段的比例和差关系,进行求解即可.
【详解】解:∵菱形中,,
∴,
由折叠知,垂直平分,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
10..点是菱形的对角线上的动点,,,是中点, 的最小值( )
.A. B.2 C.4 D.8
【答案】A
【详解】解:如图,连接,,,
由菱形的对角线互相垂直平分,可得、关于对称,则,
,当点,点,点三点共线时,有最小值为,
,且四边形是菱形,,
,是等边三角形,,,,
在中,,故的最小值为.故选:A.
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题型清单 · 图表导航
模块1 菱形定义下的边角计算
模块6求图形对称轴的具体条数
模块2 矩形定义下的边角计算
微专题1确定中心对称图形的对称中心
模块3 正方形定义下的边角计算
微专题2求旋转重合的最小角度
模块4 利用特殊的平行四边形的定义进行证明
压轴1 利用对称性解决最短路径问题
模块5 判断图形的对称性类型
通关检测·实战演练
知识梳理 · 基础溯源
【知识点1菱形】
1.定义:有一组邻边目等的平行四边形叫作菱形.
2.轴对称性:是轴对称图形有2条对称轴.
对称轴分别是:两条对角线在的直线.
3.中心对称性:是中心对称图形对称中心条对角线的交点
旋转重合:绕中心至少旋转180°能与原图形重合.
[知识点2 矩形】
1.定义:有一个角是直角的平行四边形叫作矩形.
2.轴对称性:是轴对称图形有2条对称轴.
对称轴分别是:两条对角线所在的直线,
3.中心对称性:是中心对称图形对称中心题条对角线的交点
旋转重合:绕中心至少旋转180°能与原图形重合.
【知识点3 正方形】
1.定义:有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫作正方形.
2.轴对称性:是轴对称图形有4条对称轴.
对称轴分别是:两条对角线所在的直线,以及连一组对边中点的直线
3.中心对称性:是中心对称图形对称中心条对角线的交点
旋转重合:绕中心至少旋转0°能与原图形重合.
模块通关·举一反 三
【模块一】菱形定义下的边角计算
【典例1】如图,在菱形中,点E是边上一点,,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】.在菱形中,,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】如图,在菱形中,点分别是的中点,如果,那么菱形的周长为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】.如图,菱形的周长是,那么这个菱形的对角线的长是( )
A. B. C. D.
【模块二】矩形定义下的边角计算
【典例2】将长方形纸片按如图折叠,若,则度数为( )
A. B. C. D.25
【变式2-1】如图,在长方形中,,,点的坐标为,平行于轴,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】如图,若将四根木条钉成的矩形木框变形为的形状,并使其面积变为矩形面积的一半,则的最小内角的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】.如图,在矩形中,O为中点,过O点且分别交于F,交于E,点G是中点且,则下列结论正确的个数为( )
(1);(2);(3)是等边三角形;(4)
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【模块三】正方形定义下的边角计算
【典例3】如图,在正方形外侧,作等边,则为( )
A.75° B.55° C.15° D.25°
【变式3-1】如图,四边形ABCD是正方形,延长AB到点E,使AE=AC,则∠BCE的度数是( )
A.22.5° B.25° C.23° D.20°
【变式3-2】如图正方形ABCD中以CD为边向外作等边三角形CDE,连接AE、AC,则∠CAE度数为( )
A.15° B.30° C.45° D.20°
【变式3-3】已知:如图,是正方形内的一点,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
【模块四】利用特殊的平行四边形的定义进行证明
【典例4】如图,四边形ACMF、BCNE 是两个正方形.求证:AN=BM.
【变式4-1】如图,菱形中,过点分别作边,上的高,,求证:.
【变式4-2】如图,在正方形中,是边上的一点,连接,点关于直线的对称点为,连接并延长交于点,连接.
求证:.
【变式4-3】如图,在菱形中,、分别为边和上的点,且.连接、交于点.求证:.
【模块五】判断图形的对称性类型
【典例5】如图,在的方格纸中,将向右平移4个单位长度得到,关于直线对称的图形为,将绕点旋转得.
(1)在方格纸中画出、和;
(2)在、和中,哪两个三角形成轴对称?
(3)在、和中,哪两个三角形成中心对称?
【变式5-1】下列图形中既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】下列图形既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【变式5-3】在我国古代的房屋建筑中,窗棂是重要的组成部分,具有较高的艺术价值,下列窗棂的图案中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【模块六】求图形对称轴的具体条数
【典例6】下列正方形网格图中,部分方格涂上了阴影,请按照不同要求作图.
(1)如图①,整个图形是轴对称图形,画出它的对称轴.
(2)如图②,将某一个方格涂上阴影,使整个图形有两条对称轴.
(3)如图③,将某一个方格涂上阴影,使整个图形有四条对称轴.
【变式6-1】正方形既是__________图形,又是__________图形,它有__________条对称轴,对称中心是__________.
【变式6-2】下面的图形中对称轴最多的是( )
A. B. C. D.
【变式6-3】试找出如图所示的每个正多边形的对称轴的条数,并填入表格中.
正多边形的边数
3
4
5
6
7
8
对称轴的条数
根据上表,请就一个正n边形对称轴的条数作一猜想.
专题攻坚·多题归一 【微专题一】确定中心对称图形的对称中心
【典例7】如图是两个等边三角形拼成的四边形.
这个图形是不是旋转对称图形?是不是中心对称图形?若是,指出对称中心.
若旋转后能与重合,那么图形所在平面上可以作为旋转中心的点共有几个?请一一指出.
【变式7-1】如图所示的两个三角形(B、F、C、E四点共线)是中心对称图形,则对称中心是( )
A.点C B.点D
C.线段BC的中点 D.线段FC的中点
【变式7-2】如图,在平面直角坐标系中,若与关于点成中心对称,则对称中心点的坐标是( )
A.(3,-1 ) B.(-2,-1) C.(2,-1) D.(-1,3)
【变式7-3】如图是一个中心对称图形,则此图形的对称中心为( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【微专题二】求旋转重合的最小角度
【典例8】如图,五角星的五个顶点等分圆周,把这个图形顺时针旋转,一定的角度后能与自身重合,那么这个角度至少是 ( )
A.60° B.72° C.75° D.90°
【变式8-1】如图是一个等边三角形,若将它绕着它的中心O旋转一定角度后能与自身重合,则至少应将它旋转的度数是( )
A.120° B.90° C.60° D.30°
【变式8-2】把图中的交通标示图案绕着它的中心旋转一定的角度后与自身重合,则这个旋转的角度至少是( )
A. B. C. D.
【变式8-3】把一个平面图形绕着平面上一个定点旋转α度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.生活中的旋转对称图形有很多,善于捕捉生活中的这些美丽的图形,积累素材,可以为今后设计图案打下基础,下列正多边形,绕其中心旋转一定角度后与自身重合,其中旋转角度最小的是( )
A. B. C. D.
压轴拓展·素养提升
【压轴一】 利用对称性解决最短路径问题
【典例9】如图,在矩形中,,,是矩形内部一动点,且满足,则点到两点距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.8
【变式9-1】如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
【变式9-2】如图,正方形边长为6,、是边的三等分点,点是对角线上的动点,则的最小值是 .
【变式9-3】如图,在矩形中,,,点E为中点,P、Q为边上两个动点,且,则四边形周长的最小值为( )
A. B. C. D.
通关检测·实战演练
1.下列环保标志图案既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.雪花、风车、剪纸….展示着中心对称、轴对称的美,我们利用对称的知识,可以探索并证明图形的性质,请思考在下列图形中,哪一个图形的对称性与其他图形的对称性不同( )
A.扇形 B.等腰直角三角形 C.等边三角形 D.矩形
2.国旗上的五角星需要旋转多少度后才能与自身重合?( )
A. B. C. D.
3.下列图形中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.下列图形是否是轴对称图形,画出轴对称图形的所有对称轴.
思考:正三角形有_______条对称轴;正四边形有______条对称轴;正五边形有_______条对称轴;正六边形有_______条对称轴;正n边形有_______条对称轴.
当n越来越大时,正多边形接近于什么图形?它有多少条对称轴?
5.如图,在正方形的外侧,作等边,则为( )
A. B. C. D.
6.如图,在菱形中,点为边的中点,且,则的大小为 度.
7.如图,在矩形中,点、分别在边,上,且,,,,则的长是( )
A. B. C. D.
8.如图,四边形是正方形,点在上,若,则的长为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
9.如图,在菱形中,,点在边上,连接,将沿折叠,若点落在延长线上的点处,则的长为( )
A.4 B. C. D.
10..点是菱形的对角线上的动点,,,是中点, 的最小值( )
.A. B.2 C.4 D.8
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