摘要:
**基本信息**
本卷为初中数学轴对称单元复习卷,覆盖轴对称图形、垂直平分线、坐标对称等核心知识,通过基础巩固、能力提升及创新应用的梯度设计,适配单元复习,培养几何直观与推理能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|10题/30分|轴对称图形识别、坐标对称、垂直平分线应用|结合剪纸艺术(第2题)考查对称性质,体现文化传承|
|填空题|6题/18分|逆命题真假判断、角平分线性质、折叠角度计算|第13题结合角平分线与平行线,强化推理意识|
|解答题|8题/52分|尺规作图(第17题)、最短路径(第20题)、光的反射应用(第22题)|综合题融入光反射、台球桌等现实情境,培养应用意识与空间观念|
内容正文:
第十五章轴对称单元测试卷
一、单选题
1.下列图形具有两条对称轴的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了图形的对称轴,根据轴对称图形的性质逐一判断即可求解,掌握以上图形的性质是解题的关键.
【详解】解:、该图形只有一条对称轴,不合题意;
、该图形不是轴对称轴图形,不合题意;
、该图形有两条对称轴,不合题意;
、该图形由四条对称轴,不合题意;
故选:.
2.剪纸艺术是古老的中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一个轴对称图形,将其放在平面直角坐标系中,如果图中点的坐标为,其关于轴对称的点的坐标为,那么的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】关于轴对称的两点坐标规律:纵坐标相等,横坐标互为相反数,据此列二元一次方程组求出、的值,再代入计算.
【详解】解:点与点关于轴对称,
根据关于轴对称的坐标特征:
,
整理方程组:
,
得:,
把代入②:,
解得,
,
.
3.如图,在中,边的垂直平分线交于点D,交于点E,连接.若的周长为24,,则的周长是( )
A.12 B.19 C.16 D.14
【答案】D
【分析】由线段垂直平分线的性质得到,再根据的周长求出,据此可得答案.
【详解】解:∵在中,边的垂直平分线交于点D,交于点E,
∴,
∵的周长为24,
∴,
∴,
∴的周长.
4.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,,若,且点在第四象限,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,易得点和点关于直线对称,即可得出结果.
【详解】解:∵的顶点坐标分别为,,,
∴轴,
∵,且点在第四象限,
∴点和点关于直线对称,
∴.
5.如图,将三角形纸片,沿折叠后,点落在点的位置.若,且,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平行线的性质得出 ,利用平角定义求出 ,再根据折叠的性质得到 ,最后利用周角定义列式计算即可求解.
【详解】解:,
,
∵折叠,
,
.
6.如图,在中,,,垂直平分线段,是直线上的任意一点,则周长的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】连接,由线段垂直平分线的性质可得,周长,即当点、、在同一直线上时,周长最小.
【详解】解:如图,连接,
∵垂直平分线段,
∴,
∴周长,
∴当点、、在同一直线上时,周长最小,为.
7.如图,在中,,平分,交于点,交于点,若,,,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质求出和的度数,利用角平分线和平行线的性质证明、、均为等腰三角形,进而用a,b表示出的各条边长,最后合并化简即可.
【详解】解:
∴,
平分
,
,,
,,
,
,
,
,
∴,
,
的周长.
8.如图,在平面直角坐标系中,将等腰直角三角形沿直角边翻折,点B落在点C处,若点A坐标为,则点C坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,折叠的性质,坐标与图形,过作轴于,过作交于,交轴于,先由翻折得到是等腰直角三角形,再证明,得到,,即可求出点C坐标.
【详解】解:如图,过作轴于,过作交于,交轴于,
∴,
∴,,
∵点A坐标为,
∴,,
∵将等腰直角三角形沿直角边翻折,点B落在点C处,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴点C坐标为,
故选:A.
9.如图,中,的垂直平分线分别交边于,点,若点为的中点,点为线段上一动点,当周长取得最小值为13时,的面积为( )
A.30 B.39 C.60 D.76
【答案】A
【分析】本题考查的是轴对称--最短路线问题,熟知等腰三角形三线合一的性质是解答此题的关键.连接,由于是等腰三角形,点是边的中点,故,根据是线段的垂直平分线可知,点关于直线的对称点为点,故的长为的最小值,求出的长可得结论.
【详解】解:连接,,
是等腰三角形,点是边的中点,
,
是线段的垂直平分线,
点关于直线的对称点为点,
的长为的最小值,
周长的最小值,
,
,
故选:A.
10.如图,在中,,,点D,E是边上的两个定点,点M,N分别是边,上的两个动点.当四边形的周长最小时,的大小是( ).
A.45° B.90° C.75° D.135°
【答案】B
【分析】本题主要考查轴对称—最短路径的运用,掌握最短路径的计算方法,等腰三角形的性质,三角形的内角和、外角和的综合运用.
根据题意,分别作点的对称点,根据两点之间线段最短可确定点的位置为点,此时四边形的周长最小,根据对称的性质可得,,根据三角形的外角的性质可得,根据直角三角形中两锐角互余可得出,,运用等量待会即可求解.
【详解】解:如图所示,作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接交于点,
∴根据两点之间线段最短可得,的值最小,
∴四边形的周长最小值为:,
∵在中,,,即是等腰直角三角形,
∴,
在中,
∵,
∴,
根据对顶角的性质可得,,,
根据对称的性质可得,,,,,
∴,,
在,中,
∵,,
∴
,
∴当四边形的周长最小时,的大小是,
故选:.
二、填空题
11.命题“全等三角形的周长相等”的逆命题是______命题(填“真”或“假”).
【答案】假
【分析】先写出逆命题,再判断真假即可.
【详解】解:命题“全等三角形的周长相等”的逆命题是“周长相等的三角形是全等三角形”,是假命题.
12.若点和点关于轴对称,则_____.
【答案】
【分析】本题考查关于轴对称的点的坐标规律,二元一次方程组的求解,掌握对称坐标规律是解题关键.
关于轴对称的点,横坐标互为相反数,纵坐标相等,据此列方程组,求出、的值,进而求出.
【详解】解:已知点和点关于轴对称,
可得,
解得,
则,
故答案为:.
13.如图,点P是的平分线上一点,过点P作交于点C,若,,则点P到的距离的长是_______.
【答案】1
【分析】根据角平分线定义和平行线性质证得是等腰三角形,求出的长,过点作于点,求出,根据角平分线的性质得出点到的距离.
【详解】解:∵平分,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
过点作于点,
∴,
∵平分,,
∴,
即点到的距离为1.
14.如图,是等腰三角形,,是的角平分线,于,若cm,那么的周长为______.
【答案】
【分析】根据等腰直角三角形的定义可得,,根据角平分线的定义得,证明得到,即可求解.
【详解】解:是等腰三角形,,
,,
是的角平分线,于,
,
在和中,
,
,
,
,
的周长为,
故答案为:.
15.如图,将长方形纸片沿折叠,点分别落在点处,若,则______.
【答案】75
【分析】由平角的定义得出,由折叠的性质得出,由角的和差关系得出,然后由平行线的性质即可得出答案.
【详解】解:∵,
∴,
由折叠的性质可知:,
∴,
∵,
∴.
16.如图,是等腰直角三角形,,在的内部,,为射线上一点,当最大时,则的度数是_____.
【答案】120
【分析】作点关于直线的对称点,利用轴对称的性质将转化为,根据三角形两边之差小于第三边的原理,确定;由等腰直角三角形和角度的倍角关系求得,再结合轴对称性质与等腰直角三角形性质,证明为等边三角形,最终由平角关系算出的度数.
【详解】解:如图,作点关于直线的对称点,,连接并延长交的延长线于点,当、、三点共线时,的值最大,,连接,
是等腰直角三角形,
,,.
,即,
,
,.
和关于直线对称,结合轴对称的性质可知,
,,.
,
,
,
.
,
是等边三角形,,
.
三、解答题
17.如图,在中,.
(1)实践与操作:用尺规作图法作的平分线交于点(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)应用与计算:在(1)的条件下,将沿折叠,使点的对应点落在边上,在(1)所作图中标出点,连结,若,的面积为,求的长.
【答案】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)3
【分析】(1)根据角平分线的作图方法作图即可;
(2)由折叠的性质得,利用面积法求出,然后由折叠的性质可得答案.
【详解】(1)略;
(2)解:如图,
由折叠可知,
∵,,
∴.
由折叠可得,.
18.如图,在中,,点,在上,.
(1)求证:;
(2)试判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
在与中,
,
∴;
(2)解:为等腰三角形,理由如下:
由(1)知,
∴,
∴为等腰三角形.
【分析】(1)根据等边对等角得到,根据即可证明;
(2)根据全等三角形的性质得到,即可判断的形状.
【详解】(1)略
(2)略
19.如图,已知
(1)尺规作图:作的平分线,交于点D.(保留作图痕迹,不写作法,并标明字母)
(2)在(1)的条件下,若交的延长线于点E,求证:是等腰三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据尺规作图-角平分线的作法作图即可;
(2)先推导出,得到,证明出,则是等腰三角形,即可解答.
【详解】(1)解:如图①,即为所求;
(2)证明:如图②,
由(1)知,平分,
,
∵,
,
,
,
是等腰三角形.
20.如图,在中,的垂直平分线交于点,交于点为线段的中点,.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明:如图所示,连接,
是的垂直平分线,
,
,是的中点,
是的垂直平分线
,
;
(2)
【分析】(1)连接,利用垂直平分线的性质得到,再结合、是中点,得到,进而证明;
(2)证明,得到,根据三角形外角性质得到的度数,同理求出的度数,最后根据三角形内角和定理可得答案.
【详解】(1)略
(2)解:∵的垂直平分线交于点,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
同理可得,
∴.
21.如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,的三个顶点都是格点,仅用无刻度直尺在给定网格中完成作图,作图过程用虚线表示,作图结果用实线表示.
(1)在图①中,点在格线上且是边上一点,作点关于的对称点;
(2)在图②中,点是边上一点,在边上找点,使的值最小.
【答案】(1)如图①所示,点即为所作:
(2)如图②所示,点即为所作
【分析】(1)根据网格的特点作出关于的对称线段,进而找到与网格线的交点,即可求解;
(2)找到关于的对称点,连接交于点,即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
22.光遇到镜面等许多物体的表面都会发生反射,如图1,在反射现象中,过入射点垂直于反射面的直线叫做法线.入射光线,反射光线和法线都在同一个平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧,入射光线与法线的夹角叫做入射角(),反射光线与法线的夹角叫做反射角();入射角等于反射角,这就是光的反射定律.请你利用反射定律解决以下问题:
(1)如图2,入射光线经镜面反射后的光线与墙相交于点,若,则_____;
(2)如图3,将支架平面镜(可调节角度)放置在水平地面上,激光笔发出的光束经过镜面反射后与天花板形成的点记为,激光笔与水平天花板所成的锐角为,支架平面镜与地面的夹角.
①若,求反射光束与天花板所形成的角的度数;
②调节支架平面镜与地面的夹角的角度,保证点不与点重合(足够长).请直接写出反射光束与天花板所形成的角的度数(用含的式子表示)和的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②当时,的度数为;当时,的度数为
【分析】本题主要考查了三角形内角和、平角的定义、入射角和反射角等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据入射角等于反射角得,再由是直角可得结论;
(2)①延长,交于点G,作,求出,由三角形内角和定理可得结论;
②当时,的度数为;当时,的度数为
【详解】(1)解:∵入射角等于反射角,
∴,
∵,
∴,
故答案为:
(2)解:①延长,交于点G,作
∴,
∵,
∴,
又,
∴,
∴,
∴
②当时,,
∴,此时,与重合,
当时,,
∴
∴,
∴,
即的度数为;
当时,如图,
同理可得,
∴
∵,
∴,
即的度数为.
23.如图是由相同的小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.长方台球桌的顶点都是格点,台球桌上有两个小球,分别位于格点处.
(1)在图1中,先在边上画点,使,再在边上画点,使;
(2)在图2中,先在边上画点,连接,使,再画一条路径,使球两次撞击台球桌边,经过两次反弹(反射角等于入射角)后,正好撞到球.
【答案】(1)
点,点即为所求:
,
(2)
点即为所求,路径即为所求:
.
【分析】本题考查作图—应用与设计作图,生活中的轴对称现象等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)取格点,连接交于点,连接,构造等腰直角三角形,取格点,连接,将平移,使点与点重合,交于,交于点,点,点即为所求;
(2)作点关于的对称点,连接交一点,连接,点即为所求,作点关于的对称点,连接分别交于点,连接,路径即为所求.
【详解】(1)解:由勾股定可得:,,,,,,
,,,
、、是等腰直角三角形,
,,
由平移的性质可得,
是等腰直角三角形,
,
;
(2)略
24.如图1,在中,.
(1)求证:;
(2)如图2,,,点是平面内一个动点,连接,且,过点作射线,与射线交于点,射线交于点.
①当平分,求证:;
②如图3,延长交于点,作的角平分线交于,连接,连接,当,判断与的关系,并证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析;②,理由见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质,关键是利用角的关系推导线段相等,通过全等三角形实现线段转化.
(1)直接利用“等角对等边”的判定定理,由证得;
(2)①先根据等腰直角三角形的性质求出,结合角平分线和已知角相等得到,证明为等腰直角三角形得到,再通过等角的余角相等证明,得到,从而证得;
②先利用角平分线和等腰直角三角形的角证明得到,再由得到,结合角的等量关系证明得到,进而证得.
【详解】(1)解:∵在中,,
∴;
(2)①证明:∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴;
②解:,理由如下:
∵,是的角平分线,
∴,
又∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴.
试卷第1页,共3页
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第十五章轴对称单元测试卷
一、单选题
1.下列图形具有两条对称轴的是( )
A. B. C. D.
2.剪纸艺术是古老的中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一个轴对称图形,将其放在平面直角坐标系中,如果图中点的坐标为,其关于轴对称的点的坐标为,那么的值为( ).
A. B. C. D.
3.如图,在中,边的垂直平分线交于点D,交于点E,连接.若的周长为24,,则的周长是( )
A.12 B.19 C.16 D.14
4.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,,,若,且点在第四象限,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
5.如图,将三角形纸片,沿折叠后,点落在点的位置.若,且,则的大小为( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,,,垂直平分线段,是直线上的任意一点,则周长的最小值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
7.如图,在中,,平分,交于点,交于点,若,,,则的周长为( )
A. B. C. D.
8.如图,在平面直角坐标系中,将等腰直角三角形沿直角边翻折,点B落在点C处,若点A坐标为,则点C坐标为( )
A. B. C. D.
9.如图,中,的垂直平分线分别交边于,点,若点为的中点,点为线段上一动点,当周长取得最小值为13时,的面积为( )
A.30 B.39 C.60 D.76
10.如图,在中,,,点D,E是边上的两个定点,点M,N分别是边,上的两个动点.当四边形的周长最小时,的大小是( ).
A.45° B.90° C.75° D.135°
二、填空题
11.命题“全等三角形的周长相等”的逆命题是______命题(填“真”或“假”).
12.若点和点关于轴对称,则_____.
13.如图,点P是的平分线上一点,过点P作交于点C,若,,则点P到的距离的长是_______.
14.如图,是等腰三角形,,是的角平分线,于,若cm,那么的周长为______.
15.如图,将长方形纸片沿折叠,点分别落在点处,若,则______.
16.如图,是等腰直角三角形,,在的内部,,为射线上一点,当最大时,则的度数是_____.
三、解答题
17.如图,在中,.
(1)实践与操作:用尺规作图法作的平分线交于点(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)应用与计算:在(1)的条件下,将沿折叠,使点的对应点落在边上,在(1)所作图中标出点,连结,若,的面积为,求的长.
18.如图,在中,,点,在上,.
(1)求证:;
(2)试判断的形状,并说明理由.
19.如图,已知
(1)尺规作图:作的平分线,交于点D.(保留作图痕迹,不写作法,并标明字母)
(2)在(1)的条件下,若交的延长线于点E,求证:是等腰三角形.
20.如图,在中,的垂直平分线交于点,交于点为线段的中点,.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
21.如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,的三个顶点都是格点,仅用无刻度直尺在给定网格中完成作图,作图过程用虚线表示,作图结果用实线表示.
(1)在图①中,点在格线上且是边上一点,作点关于的对称点;
(2)在图②中,点是边上一点,在边上找点,使的值最小.
22.光遇到镜面等许多物体的表面都会发生反射,如图1,在反射现象中,过入射点垂直于反射面的直线叫做法线.入射光线,反射光线和法线都在同一个平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧,入射光线与法线的夹角叫做入射角(),反射光线与法线的夹角叫做反射角();入射角等于反射角,这就是光的反射定律.请你利用反射定律解决以下问题:
(1)如图2,入射光线经镜面反射后的光线与墙相交于点,若,则_____;
(2)如图3,将支架平面镜(可调节角度)放置在水平地面上,激光笔发出的光束经过镜面反射后与天花板形成的点记为,激光笔与水平天花板所成的锐角为,支架平面镜与地面的夹角.
①若,求反射光束与天花板所形成的角的度数;
②调节支架平面镜与地面的夹角的角度,保证点不与点重合(足够长).请直接写出反射光束与天花板所形成的角的度数(用含的式子表示)和的取值范围.
23.如图是由相同的小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.长方台球桌的顶点都是格点,台球桌上有两个小球,分别位于格点处.
(1)在图1中,先在边上画点,使,再在边上画点,使;
(2)在图2中,先在边上画点,连接,使,再画一条路径,使球两次撞击台球桌边,经过两次反弹(反射角等于入射角)后,正好撞到球.
24.如图1,在中,.
(1)求证:;
(2)如图2,,,点是平面内一个动点,连接,且,过点作射线,与射线交于点,射线交于点.
①当平分,求证:;
②如图3,延长交于点,作的角平分线交于,连接,连接,当,判断与的关系,并证明.
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