第二章 轴对称(必备知识+4大易错+易错训练)(知识清单)数学新教材鲁教版五四制七年级上册
2026-08-08
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学鲁教版(五四制)七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 回顾与思考 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 轴对称 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.86 MB |
| 发布时间 | 2026-08-08 |
| 更新时间 | 2026-08-08 |
| 作者 | 初中数学培优研究室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59134418.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中数学“图形的轴对称”单元知识清单系统梳理了轴对称的核心内容,涵盖轴对称图形与轴对称的定义性质、等腰及等边三角形性质、线段垂直平分线和角平分线性质,构建了从概念到应用的递进式学习支架。
清单以“易错点分类突破”和“例题变式联动”为特色,如将折叠问题的“对应关系乱”等易错点总结并附注意事项,结合光线反射、将军饮马等跨学科与实际问题,培养几何直观和应用意识。教师可利用分层例题设计教学,学生能通过易错提示高效自主复习,提升推理与解决问题能力。
内容正文:
第二章 图形的轴对称
【知识点1】轴对称图形和轴对称
(1)轴对称图形
如果一个图形沿着某一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴.轴对称图形的性质:轴对称图形的对称轴,是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
(2)轴对称
定义:把一个图形沿着某一条直线折叠,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称,这条直线叫做对称轴.成轴对称的两个图形的性质:
①关于某条直线对称的两个图形形状相同,大小相等,是全等形;
②如果两个图形关于某条直线对称,则对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线;
③两个图形关于某条直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么它们的交点在对称轴上.
(3)轴对称图形与轴对称的区别和联系
区别: 轴对称是指两个图形的位置关系,轴对称图形是指具有特殊形状的一个图形;轴对称涉及两个图形,而轴对称图形是对一个图形来说的.联系:如果把一个轴对称图形沿对称轴分成两个图形,那么这两个图形关于这条轴对称;如果把成轴对称的两个图形看成一个整体,那么它就是一个轴对称图形.
(4)轴对称图形的性质
性质:在轴对称图形或两个成轴对称的图形中,对应点所连的线段被对称轴垂直平分,对应线段相等,对应角相等
【知识点2】等腰三角形的性质
(1)等腰三角形性质1:等腰三角形的轴对称图形,等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角)
(2)等腰三角形性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合(简称:等腰三角的三线合一)
图形:如下所示;
符号:在中,AB=AC,
【知识点3】等边三角形的性质
(1)等边三角形性质1:等边三角形的三条边都相等;
(2)等边三角形性质2:等边三角形的每个内角等于;
(3)等边三角形性质3:等边三角形是轴对称图形,有三条对称轴.
【知识点4】线段的垂直平分线(简称中垂线)
1.定义:垂直于一条线段并且平分这条线段的直线是这条线段的垂直平分线.
2.性质:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
3.作法:作已知线段的垂直平分线.
【知识点5】角平分线的性质
1.角是轴对称图形,角平分线所在的直线是它的对称轴.
2.性质:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等.
3.作已知角的角平分线.
易错点1 根据成轴对称图形的特征进行求解
易错总结
1. 对称轴误判:错将图形的对称轴当成中线或角平分线,忽略轴对称中对应点连线被轴垂直平分的本质。
2. 对应点错配:在复杂图形中,对称点、对称线段找错,导致相等关系误用。
3. 性质混淆:将轴对称与中心对称性质混淆(如中心对称对应点连线过对称中心,轴对称则垂直平分)。
4. 多解遗漏:题目未指定对称轴时,可能有多条对称轴(如正方形),漏解情况常出现。
注意事项:
- 明确对称轴:先确定哪条直线是轴,再找对应点、对应线段。
- 利用垂直平分:对称点的连线被对称轴垂直平分,据此列方程。
- 对应元素相等:对称图形中对应线段、对应角相等。
- 分类讨论:对称轴不确定时,按可能位置分类画图求解。
- 坐标法辅助:在坐标系中,点关于x轴、y轴、直线y=x等对称有固定公式。
【例1】(2026七年级下·全国·专题练习)如图,与关于直线对称,与的交点在直线上.若,,,.
(1)求出的长度;
(2)求的度数;
(3)连接,线段与直线有什么关系?
【答案】(1)
(2)
(3)直线垂直平分线段
【分析】本题主要考查轴对称的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
(1)先根据轴对称的性质得出,再根据,求出的长度即可;
(2)根据轴对称的性质得出,再根据求出结果即可;
(3)直接根据轴对称的性质即可得出答案.
【详解】(1)解:∵与关于直线对称,,,
∴,
∴.
(2)解:∵与关于直线对称,,,
∴,
∴.
(3)解:直线垂直平分线段.理由如下:如图,
∵,关于直线对称,
∴直线垂直平分线段.
【变式】(24-25七年级上·山东烟台·期中)如图,点P在的内部,点C和点P关于对称,点P关于对称点是D,连接交于M,交于N.
(1)若,则________.;
(2)若,求的度数;
(3)若,则的周长为________;
(4)点在射线的同侧,在射线上找一点G,使最小,则G与图中的________点重合,的最小等于图中线段________的长度.
【答案】(1)
(2)
(3)16
(4)
【分析】本题考查轴对称的性质,熟练掌握轴对称的性质,是解题的关键:
(1)根据对称性得到,再根据角的和差关系进行求解即可;
(2)同法(1)即可得出结果;
(3)根据对称性得到,进而得到的周长为线段的长即可;
(4)根据对称性得到,进而得到,进而得到当三点共线时,的值最小,得到与点重合,最小等于图中线段的长即可.
【详解】(1)解:由对称性可知:,
∴,
即:;
故答案为:;
(2)同(1)可知:;
(3)由对称性可知:,
∴的周长;
故答案为16;
(4)由对称性可知:,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,
∴当与点重合,最小等于图中线段的长;
故答案为:.
易错点2 轴对称中的折叠问题
易错总结
1. 对应关系乱:折叠后哪些点重合、哪些边相等标记不清,导致全等条件找不准。
2. 折痕性质误用:折痕是对应点连线的垂直平分线,但误当成角平分线或中线使用。
3. 方程列错:设未知数时未利用折叠后长度相等,或勾股定理用在了非直角三角形上。
4. 多情况漏解:折叠方式不同(如沿不同直线折叠)时只考虑一种情形。
注意事项:
- 标对应点:折叠后重合的点用相同字母标记(如A与A')。
- 折痕性质:折痕垂直平分对应点连线,且折痕上的点到对应点距离相等。
- 找直角三角形:折叠问题常在折叠形成的直角三角形中用勾股定理列方程。
- 分情况画图:折叠方式不同时,画出每种折叠后的图形分别求解。
【例2】(24-25七年级上·河南郑州·期末)实验与操作:
【课本回顾】在北师大版七年级上册数学课本第122页,小亮通过折叠的方法,找到一个角的平分线.如图1,折痕平分;
【操作实践】若点O,E分别是长方形纸片边上的点,将长方形纸片沿翻折,点落在点处,点落在点处.
(1)如图2,当点恰好落在线段上时,的度数为_____;
(2)如图3,点落在的内部,若,求的度数;
(3)当点均落在的内部时,若,请直接写出的度数(用含的代数式表示).
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查了折叠的性质、几何图中角度的计算,熟练掌握折叠的性质是解此题的关键.
(1)由折叠的性质,得到,,根据,即可求解;
(2)由折叠的性质,得到,,根据,,根据即可求解;
(3)由折叠的性质,得到,,分当点在内部时,当点在外部时,两种情况得出结论.
【详解】(1)解:由折叠的性质,得到,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由折叠的性质,得到,,
∵,,
∴,,
∴;
(3)解:∵,
∴,
由折叠的性质,得到,.
①如图2,当点在内部时,
∵,
∴;
②如图3,当点在外部时,
∵,
∴.
综上,的度数为或.
【变式】(24-25七年级下·广东深圳·期末)折纸中的数学
【知识背景】我们在第五章《图形的轴对称》中学习了角的平分线,并会用折纸的方法作角平分线.
如图,将纸片折叠使与重合,得到折痕,此时与重合,即,所以射线是的平分线.
【知识初探】
(1)如图1.小明发现通过折纸的方法可以得到两条互相垂直的线段(长方形自有的直角的两边除外),他的做法是指长方形纸片分别沿射线,折叠成如图所示的样子,此时点B,C,D分别落在点,,处,且和在同一条直线上,这样就得到了两条相互垂直的线段,请你写出这两条互相垂直的线段,并说明理由;
【类比再探】
(2)如图2,在四边形的纸片中,,,,连接,小亮将四边形的纸片进行折叠,首先折出了的角平分线,又将沿折叠,点的对应点恰好落在射线上,求线段的长度.
【答案】(1),理由见解析(2)10
【分析】本题考查折叠的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握折叠的性质,添加辅助线构造全等三角形,是解题的关键:
(1)根据折叠的性质和平角的定义,推出,即可得出结论;
(2)延长交于点,根据翻折的性质,角平分线的定义,推出,进而得到,推出,再证明,得到,即可得出结果.
【详解】解:(1),理由如下:
∵折叠,
∴,
∵,
∴,
∴,即:,
∴;
(2)延长交于点,如图,
∵翻折,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴.
易错点3 轴对称中的光线反射问题
易错总结
1. 法线位置错误:反射问题中,误将反射面当成法线,忘记作法线辅助(法线垂直于反射面)。
2. 入射角与反射角混淆:将光线与反射面的夹角当作入射角,正确应为与法线的夹角。
3. 对称点作错:作某点关于反射面的对称点时,对称轴(反射面)选错或垂足找不准。
4. 多次反射漏段:光线经过多次反射时,未按路径依次作对称,导致光路画错。
注意事项:
- 作法线:过入射点作反射面的垂线(法线),入射角=反射角。
- 对称转化:作光源关于反射面的对称点,连接对称点与入射点可确定光路。
- 多次反射:依次作对称点,将折线转化为直线求解。
- 画标准图:用直尺规范作图,标出入射角、反射角。
【例3】(25-26七年级上·山东济南·期末)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.
【变式】(24-25七年级下·湖北襄阳·期末)学科融合:物理学中把经过入射点O并垂直于反射面的直线叫作法线,入射光线与法线的夹角i叫入射角,反射光线与法线的夹角r叫作反射角(如图1).在反射现象中,反射光线、入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的两侧;入射角等于反射角.这就是光的反射定律.
问题解决:
(1)如图2,潜望镜中的两面镜子是互相平行放置的,已知入射光线与平面镜的夹角,那么入射光线经过两次反射后,两反射光线形成的夹角, ;
(2)如图3,当两个平面镜,的夹角是多少度时,可以使任何射到平面镜上的入射光线,经过平面镜,两次反射后,得到.请说明理由;
尝试探究:
(3)人们发现了一种曲面的反射光罩,使汽车灯泡在点O处发出的光线反射后都能平行射出,在如图4所示的截面内,已知入射光线的反射光线为,.若一入射光线(点D是入射光线与反射光罩的交点)经反射光罩后沿射出,且,请求出的度数.
【答案】(1);(2),见解析;(3)或
【分析】本题主要考查了平行线的判定与性质、光线的反射问题等知识点,掌握平行线的判定与性质以及分类讨论思想成为解题的关键.
(1)根据光的反射定律以及平行线的性质即可解答;
(2)根据光的反射定律和平行线的判定和性质求解即可;
(3)分点D在点C下方和上方两种情况,分别根据光的反射定律和平行线的性质求解即可.
【详解】解:(1)由光的反射定律可知,
∴,
又∵,
∴,
∴∠2=180°-2∠PCB=180°-100°=80°,
故答案为:.
(2)时,可以使任何射到平面镜上的入射光线,经过平面镜,两次反射后,得到,理由如下:
根据光的反射定律及等角的余角相等,可得,,
如图,过点O作,
∵,
,
,,,
,,,
,,
,,
.
(3)如图1所示,当点D在点C下方时,
由题意可知,
,,
,,,
;
如图2所示,当点D在点C上方时,
由题意可知,
,,
.
综上,的度数为或.
易错点4 利用轴对称求解将军饮马河问题
易错总结
1. 对称点选取错误:将定点关于直线作对称时,对称轴选错(应为动点所在直线),或两个点弄反。
2. 动点位置误判:认为动点只能在已知直线上某一侧,忽略直线延伸方向,导致最优点定错。
3. 多线段和转化不全:求多条折线段和(如A→P→Q→B)最小时,需连续作多次对称,每一步都易出错。
4. 几何画图不准:凭感觉画光路图不检验是否真正共线,导致最值结论不可靠。
注意事项:
- 定直线:动点在哪个线上运动,就作哪个线的对称。
- 化折为直:作对称后,两点间直线段最短,交点即为最优点。
- 一次一对称:多动点问题按路径依次作对称,转化为两点间距离。
- 验证共线:判断最优点时,检查对称点与另一点连线是否与反射面相交。
- 分清类型:两定点一侧、两侧、河两侧等不同问题对称策略不同。
【例4】(24-25七年级下·全国·课后作业)【问题呈现】如图①,某工厂计划在一条笔直的道路上设立一个储物点,工作人员每天进入工厂大门后,先到储物点取物品,再到车间.你认为该储物点应建在什么地方,才能使工作人员所走的路程最短?
【数学理解】如果把大门、车间和储物点都看作一个点,把道路看作一条直线,那么就可以把上述问题抽象成数学问题,如图②.
【解决问题】(1)按下列要求作图(保留作图痕迹,不写作法).
①如图③,直线l的两侧分别有A,B两点,在直线l上确定一个点C,使最短;
②请利用图④解决题干中的问题.
【能力迁移】(2)如图⑤,四边形EFGH是一个长方形的台球桌,有黑、白两球分别位于A,B两点.怎样撞击黑球,能使黑球先碰撞台边GH,反弹后再碰撞台边EF,最后击中白球?请你认真思考,将黑球移动的路线作在图上(保留作图痕迹,不写作法).
【答案】(1)①见解析②见解析(2)见解析
【分析】本题考查了将军饮马模型,熟练掌握该模型是解题的关键;
(1)①根据两点之间线段最短即可求解;②根据对称的性质以及两点之间线段最短即可求解;
(2)根据对称的性质以及两点之间线段最短即可求解.
【详解】解:(1)①如图①,点C即为所求.
②如图②,点C即为所求.
(2)如图③,黑球移动的路线为A→M→N→B.
【变式】(2025七年级下·河南·专题练习)【提出问题】
唐朝诗人李颀的诗《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”中隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马。如图1,将军从山脚下的点A出发,到达河岸饮马后再回到点B宿营,他时常想,怎么走才能使每天走的路程之和最短呢?
【分析问题】
小亮:作B关于直线l的对称点,连接与直线l交于点C,点C就是饮马的地方,此时所走的路程之和就是最短的(如图2).
小慧:你能详细解释为什么吗?
小亮:如图3,在直线l上另取任意一点,连接,,,我只要说明即可.因为直线l是点B,的对称轴,点C,在l上,所以______,______,所以______.
在中,因为,所以______,即最小.
请完善小亮的说明过程.
本问题实际上是利用转化的思想,把在直线同侧的A,B转化在直线的两侧,从而利用“______”及“三角形两边之和大于第三边”加以解决(在连接A,两点的线中,线段最短).
【解决问题】
如图4,牧马人从A地出发,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回到B处,请画出最短路径.
【答案】解:【分析问题】 两点之间,线段最短
【解决问题】图见解析.
【分析】本题考查了轴对称之将军饮马模型,掌握轴对称变换和两点之间线段最短是解题的关键.
(1)通过作对称点,将将军饮马问题转化为两点之间线段最短的问题,利用轴对称性质得到相等线段,再结合三角形三边关系证明路径最短;
(2)作点关于草地的对称点,作点关于河的对称点,连接即为最短路径.
【详解】(1)∵直线l是点B,的对称轴,点C,在l上,
∴,,
∴,,
由两点之间线段最短可知,,
∴,
本问题实际上是利用转化的思想,把在直线同侧的转化在直线的两侧,从而利用“两点之间线段最短”及“三角形两边之和大于第三边”加以解决(在连接两点的线中,线段最短)。
故答案为: 两点之间,线段最短;
(2)如图,即为最短路径.
一、单选题
1.(2025·广东江门·三模)无线网络的稳定运行依托光纤传输系统.如图,光信号在光纤中的传输过程,可看作光信号经过两个平行放置的平面镜进行反射,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查平行线的性质,解题的关键是由平行线的性质推出.由光的反射定律可知,,再由平行线的性质推出,从而得出结论.
【详解】解:如图:
由光的反射定律可知,
,
,
两平面镜平行,
两直线平行,内错角相等,
由光的反射定律可知,
故选:C.
2.(25-26八年级上·河北衡水·期末)木雕是中国传统民间工艺的重要分支,其历史可追溯至新石器时代.如图,这是工匠雕刻的木雕作品,蝴蝶的左右两侧关于直线对称,点在直线上,点和点为对称点,点和点为对称点,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了轴对称的性质、角的和与差,根据轴对称可知,,因为,,,即可求出的度数.
【详解】解:由轴对称可知,,
,,,
,
.
故选:D.
3.(25-26七年级下·重庆·月考)如图,四边形为一张长方形纸片,点E,F分别为边上一点,将这张纸片沿折叠,使点A,B分别落在点M,N的位置,的对应边与交于点G,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据折叠的性质得,进而得到,再由两直线平行,同旁内角互补进行求解.
【详解】解:由折叠可知,
又,
,
在长方形中,,
(两直线平行,同旁内角互补),
.
二、填空题
4.(24-25七年级下·湖南长沙·期末)如图,,是两个互相垂直的平面镜,,入射光线经过两次反射后,得到反射光线,若,则________.
【答案】/度
【分析】本题考查了平行线的性质,垂线,根据题目的已知条件并结合图形进行分析是解题的关键.根据题意可得:,,,从而可得,进而可得,然后利用平行线的性质可得,从而利用平角定义进行计算即可解答.
【详解】解:由题意得:,,,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
5.(25-26七年级下·江苏常州·期中)折纸是我国的一种传统艺术,如图1,将长方形纸条沿折叠,展开后,再沿折叠(如图2).若,,则________.
【答案】31
【分析】由折叠的性质可得,再由平行线的性质得到,设,则,根据平角的定义可得方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:如图所示,
由折叠的性质可得,
∵,
∴,
设,则,
∵,
∴,
解得,
∴.
6.(25-26七年级下·全国·课后作业)如图,在中,是边上一点,,若点和点关于对称,点和点关于对称,则点之间的距离的最小值是______________,点之间的距离的最大值是______________.
【答案】
【分析】根据题意,作出图形,由对称性得出三点共线,得出,由此得到当时,最小,进而由等面积法求出即可得到答案;当点与点重合时,最大,为.
【详解】解:连接,如图所示:
∵点和点关于对称,
,
∵点和点关于对称,
,
,
,
,
三点共线,
,
∴当最小时,最小,
是上一点,
时,最小,此时,
,解得,
的最小值为;
是上一点,
∴当点与点重合时,最大,
的最大值为;
∴点之间的距离最小值是,点之间的距离最大值是.
三、解答题
7.(25-26八年级上·山东·课后作业)如图,已知点是内任意一点,点、关于对称,点、关于对称,连接,分别交,于,,连接,.若,求的周长.
【答案】
【分析】本题考查了轴对称的性质,解题的关键是掌握对称轴上的点到对应点的距离相等.
根据轴对称的性质得出,,即可解答.
【详解】解:∵点、关于对称,点、关于对称,
∴,,
∵,
∴的周长.
8.(25-26八年级上·云南临沧·期中)如图,是轴对称图形,对称轴是.
(1)找出所有对应点、对应边、对应角.
(2)如果,求和.
(3)如果,求.
【答案】(1)对应点:B和C,对应边:和和,对应角:和和和
(2)
(3)
【分析】本题考查了轴对称图形的特征,熟记相关结论即可;
(1)根据图形即可求解;
(2)轴对称图形的对应边相等,对应角相等,据此即可求解;
(3)轴对称图形的对应边相等,对应角相等,据此即可求解;
【详解】(1)解:由题意得:对应点:B和C,对应边:和和,对应角:和和和
(2)解:∵是轴对称图形,对称轴是.
∴(对应边相等),(对应角相等),
∵,
∴;
(3)解:∵是轴对称图形,对称轴是.
∴(对应边相等),
∵,
∴;
9.(25-26八年级上·全国·单元测试)光线镜面反射时,入射光线、反射光线、法线(经过入射点并垂直于反射面的直线)在同一平面内并且入射光线、反射光线在法线的两侧,反射角等于入射角.如图①,为一镜面,为入射光线、入射点为,为法线,为反射光线,此时.
(1)如图①,求证:;
(2)两平面镜,相交于点,一束光线从点A出发,经过平面镜两次反射后恰好过点.
①如图②,若两束光线,相交于点,请探究与之间的数量关系;
②如图③,若两束光线,所在的直线相交于点,与之间满足的等量关系是______.
【答案】(1)见解析
(2)①,见解析;②
【分析】本题考查了角的和差,轴对称反射问题,以及三角形内角和等知识,解题的关键是利用镜面反射中反射角等于入射角的性质,结合角的和差关系进行推导.
(1)根据镜面反射中“法线垂直镜面”得出,再结合“反射角等于入射角”,利用角的和差关系,即,推导出.
(2)①由(1)的结论,设,,先得出;再根据平角定义求出,;最后利用三角形内角和,求出,进而推导出.②设,,先求出,;再根据角的差求出,同时得出,从而推导出.
【详解】(1)证明:根据题意,得,,
,
,
即.
(2)解:①由(1)可知.
设,
.
,,
;
,
即.
②设,.
,...
.
故答案为:.
10.(24-25七年级下·山西太原·月考)问题呈现
(1)如图1,将长方形纸片沿折叠,点A,B分别落在点,处.如果,那么是多少度?
方法应用
(2)①如图2,将长方形分别沿,折叠,点A落在点处,点B,C分别落在上的点,处,则的度数为________.
②如图3,将长方形分别沿,折叠,使点B,C分别落在点,处,,不在同一条直线上,且被折叠的两部分没有重叠部分,若,求的度数.
【答案】(1);(2)①;②
【分析】本题主要考查折叠的性质,平角的定义,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
(1)由折叠可知,再根据平角的定义即可求解;
(2)①由折叠可知,,再根据平角的定义即可求解;
②根据,得出,由折叠可知,则,再根据即可求解.
【详解】解:(1)由折叠可知,
因为,
所以,
所以.
(2)①由折叠可知,
∵,
∴.
②因为,
所以,
由折叠可知,
所以,
所以.
11.(25-26七年级上·上海虹口·期末)【提出问题】唐代诗人李颀的《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河,”中隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马,如图,将军牵马从营地A出发,先到河流l边上一点饮马,再去河岸同侧的营地开会,应该怎样走才能使路程最短?
【分析问题】
(1)为了解决这个问题,数学小组的同学提出了如下四种确定河边饮马点的方案.
正确的方案是_____(填序号),此方案中用到的求最短路程的数学知识是_____.
【解决问题】
(2)如图,在中,点与点关于直线成轴对称,点是直线上的动点.若,则周长的最小值为_____.
【类比探究】
(3)如图,点是内一定点,将军牵马从军营出发,先到河流边上一点饮马,再到草地边上一点吃草,最后回到军营
①在上图上画图:使将军走过的路程最短.(保留画图痕迹,辅助线用虚线,最短路程用实线)
②当将军走过的路程最短,且时,则_____°.
【答案】(1)④,两点之间线段最短;(2)11;(3)①见解析;②70
【分析】本题主要考查了轴对称的性质,两点之间线段最短等知识点.
(1)根据轴对称的性质以及两点之间线段最短即可求解;
(2)过点A作直线m的对称点,连接与直线m的交点即为周长的最小值的点,由对称轴的性质可得,,则,则的周长最小值转化为的值;
(3)①过点分别作的对称点,连接与交点即为点,则此时最短;
②由三角形内角和定理可得,由轴对称的性质可得,则,故,同理可得,再由三角形内角和定理求解.
【详解】解:(1)正确的方案是④,
因为由轴对称的性质可得,
所以当点三点共线时,
所以此方案中用到的求最短路程的数学知识是两点之间,线段最短;
(2)过点A作直线m的对称点,连接与直线m的交点即为周长的最小值的点,
由对称轴的性质可得,,
∴,
∴,
∴的周长最小值为,
故答案为:11;
(3)①如图,最短,
过点分别作的对称点,连接与交点即为点
则,
∴;
②如图:
因为,
所以,
由轴对称的性质可得,
因为,
所以,
所以,
同理可得,
∴
故答案为:.
12.(24-25七年级下·重庆·期末)在中,点D是的边的中点.
(1)如图1,连接,过点D作交延长线于点E,若的面积是12,,求线段的长;
(2)如图2,点F是线段上一点,连接并延长交延长线于G.若,,求证:;
(3)如图3,点M是延长线上一点,连接,连接,点H为所在直线上一点,连接,将沿翻折至所在平面内得到,连接,若,当线段最大时,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由题意可得,从而即可得出,再由三角形面积公式计算即可得解;
(2)在上取一点,使得,连接,由题意可得,证明,得出,,再证明,得出,即可得证;
(3)设,则,由折叠的性质可得,即可得出点在以为圆心,为半径的圆上,结合,可得当、、在同一直线上时,最大,为,连接,作的垂直平分线交直线于,连接、,由折叠的性质可得,由题意可得,从而可得
,设点到直线的距离为,由三角形面积公式可得,求出,设点到直线的距离为,再由三角形面积公式可得,即可得解.
【详解】(1)解:∵点D是的边的中点,
∴,
∵的面积是12,
∴,
∵过点D作交延长线于点E,,
∴,即,
∴;
(2)证明:如图,在上取一点,使得,连接,
∵点D是的边的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴设,则,
由折叠的性质可得:,
∴点在以为圆心,为半径的圆上,
∵,
∴当、、在同一直线上时,最大,为,
连接,作的垂直平分线交直线于,连接、,
由折叠的性质可得:,
∵点D是的边的中点,
∴,
∴,
∴,
设点到直线的距离为,
∵,,
∴,
∴,
∴,
设点到直线的距离为,
∵,,
∴,
即.
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第二章 图形的轴对称
【知识点1】轴对称图形和轴对称
(1)轴对称图形
如果一个图形沿着某一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴.轴对称图形的性质:轴对称图形的对称轴,是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
(2)轴对称
定义:把一个图形沿着某一条直线折叠,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称,这条直线叫做对称轴.成轴对称的两个图形的性质:
①关于某条直线对称的两个图形形状相同,大小相等,是全等形;
②如果两个图形关于某条直线对称,则对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线;
③两个图形关于某条直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么它们的交点在对称轴上.
(3)轴对称图形与轴对称的区别和联系
区别: 轴对称是指两个图形的位置关系,轴对称图形是指具有特殊形状的一个图形;轴对称涉及两个图形,而轴对称图形是对一个图形来说的.联系:如果把一个轴对称图形沿对称轴分成两个图形,那么这两个图形关于这条轴对称;如果把成轴对称的两个图形看成一个整体,那么它就是一个轴对称图形.
(4)轴对称图形的性质
性质:在轴对称图形或两个成轴对称的图形中,对应点所连的线段被对称轴垂直平分,对应线段相等,对应角相等
【知识点2】等腰三角形的性质
(1)等腰三角形性质1:等腰三角形的轴对称图形,等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角)
(2)等腰三角形性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合(简称:等腰三角的三线合一)
图形:如下所示;
符号:在中,AB=AC,
【知识点3】等边三角形的性质
(1)等边三角形性质1:等边三角形的三条边都相等;
(2)等边三角形性质2:等边三角形的每个内角等于;
(3)等边三角形性质3:等边三角形是轴对称图形,有三条对称轴.
【知识点4】线段的垂直平分线(简称中垂线)
1.定义:垂直于一条线段并且平分这条线段的直线是这条线段的垂直平分线.
2.性质:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
3.作法:作已知线段的垂直平分线.
【知识点5】角平分线的性质
1.角是轴对称图形,角平分线所在的直线是它的对称轴.
2.性质:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等.
3.作已知角的角平分线.
易错点1 根据成轴对称图形的特征进行求解
易错总结
1. 对称轴误判:错将图形的对称轴当成中线或角平分线,忽略轴对称中对应点连线被轴垂直平分的本质。
2. 对应点错配:在复杂图形中,对称点、对称线段找错,导致相等关系误用。
3. 性质混淆:将轴对称与中心对称性质混淆(如中心对称对应点连线过对称中心,轴对称则垂直平分)。
4. 多解遗漏:题目未指定对称轴时,可能有多条对称轴(如正方形),漏解情况常出现。
注意事项:
- 明确对称轴:先确定哪条直线是轴,再找对应点、对应线段。
- 利用垂直平分:对称点的连线被对称轴垂直平分,据此列方程。
- 对应元素相等:对称图形中对应线段、对应角相等。
- 分类讨论:对称轴不确定时,按可能位置分类画图求解。
- 坐标法辅助:在坐标系中,点关于x轴、y轴、直线y=x等对称有固定公式。
【例1】(2026七年级下·全国·专题练习)如图,与关于直线对称,与的交点在直线上.若,,,.
(1)求出的长度;
(2)求的度数;
(3)连接,线段与直线有什么关系?
【变式】(24-25七年级上·山东烟台·期中)如图,点P在的内部,点C和点P关于对称,点P关于对称点是D,连接交于M,交于N.
(1)若,则________.;
(2)若,求的度数;
(3)若,则的周长为________;
(4)点在射线的同侧,在射线上找一点G,使最小,则G与图中的________点重合,的最小等于图中线段________的长度.
易错点2 轴对称中的折叠问题
易错总结
1. 对应关系乱:折叠后哪些点重合、哪些边相等标记不清,导致全等条件找不准。
2. 折痕性质误用:折痕是对应点连线的垂直平分线,但误当成角平分线或中线使用。
3. 方程列错:设未知数时未利用折叠后长度相等,或勾股定理用在了非直角三角形上。
4. 多情况漏解:折叠方式不同(如沿不同直线折叠)时只考虑一种情形。
注意事项:
- 标对应点:折叠后重合的点用相同字母标记(如A与A')。
- 折痕性质:折痕垂直平分对应点连线,且折痕上的点到对应点距离相等。
- 找直角三角形:折叠问题常在折叠形成的直角三角形中用勾股定理列方程。
- 分情况画图:折叠方式不同时,画出每种折叠后的图形分别求解。
【例2】(24-25七年级上·河南郑州·期末)实验与操作:
【课本回顾】在北师大版七年级上册数学课本第122页,小亮通过折叠的方法,找到一个角的平分线.如图1,折痕平分;
【操作实践】若点O,E分别是长方形纸片边上的点,将长方形纸片沿翻折,点落在点处,点落在点处.
(1)如图2,当点恰好落在线段上时,的度数为_____;
(2)如图3,点落在的内部,若,求的度数;
(3)当点均落在的内部时,若,请直接写出的度数(用含的代数式表示).
【变式】(24-25七年级下·广东深圳·期末)折纸中的数学
【知识背景】我们在第五章《图形的轴对称》中学习了角的平分线,并会用折纸的方法作角平分线.
如图,将纸片折叠使与重合,得到折痕,此时与重合,即,所以射线是的平分线.
【知识初探】
(1)如图1.小明发现通过折纸的方法可以得到两条互相垂直的线段(长方形自有的直角的两边除外),他的做法是指长方形纸片分别沿射线,折叠成如图所示的样子,此时点B,C,D分别落在点,,处,且和在同一条直线上,这样就得到了两条相互垂直的线段,请你写出这两条互相垂直的线段,并说明理由;
【类比再探】
(2)如图2,在四边形的纸片中,,,,连接,小亮将四边形的纸片进行折叠,首先折出了的角平分线,又将沿折叠,点的对应点恰好落在射线上,求线段的长度.
易错点3 轴对称中的光线反射问题
易错总结
1. 法线位置错误:反射问题中,误将反射面当成法线,忘记作法线辅助(法线垂直于反射面)。
2. 入射角与反射角混淆:将光线与反射面的夹角当作入射角,正确应为与法线的夹角。
3. 对称点作错:作某点关于反射面的对称点时,对称轴(反射面)选错或垂足找不准。
4. 多次反射漏段:光线经过多次反射时,未按路径依次作对称,导致光路画错。
注意事项:
- 作法线:过入射点作反射面的垂线(法线),入射角=反射角。
- 对称转化:作光源关于反射面的对称点,连接对称点与入射点可确定光路。
- 多次反射:依次作对称点,将折线转化为直线求解。
- 画标准图:用直尺规范作图,标出入射角、反射角。
【例3】(25-26七年级上·山东济南·期末)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.
【变式】(24-25七年级下·湖北襄阳·期末)学科融合:物理学中把经过入射点O并垂直于反射面的直线叫作法线,入射光线与法线的夹角i叫入射角,反射光线与法线的夹角r叫作反射角(如图1).在反射现象中,反射光线、入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的两侧;入射角等于反射角.这就是光的反射定律.
问题解决:
(1)如图2,潜望镜中的两面镜子是互相平行放置的,已知入射光线与平面镜的夹角,那么入射光线经过两次反射后,两反射光线形成的夹角, ;
(2)如图3,当两个平面镜,的夹角是多少度时,可以使任何射到平面镜上的入射光线,经过平面镜,两次反射后,得到.请说明理由;
尝试探究:
(3)人们发现了一种曲面的反射光罩,使汽车灯泡在点O处发出的光线反射后都能平行射出,在如图4所示的截面内,已知入射光线的反射光线为,.若一入射光线(点D是入射光线与反射光罩的交点)经反射光罩后沿射出,且,请求出的度数.
易错点4 利用轴对称求解将军饮马河问题
易错总结
1. 对称点选取错误:将定点关于直线作对称时,对称轴选错(应为动点所在直线),或两个点弄反。
2. 动点位置误判:认为动点只能在已知直线上某一侧,忽略直线延伸方向,导致最优点定错。
3. 多线段和转化不全:求多条折线段和(如A→P→Q→B)最小时,需连续作多次对称,每一步都易出错。
4. 几何画图不准:凭感觉画光路图不检验是否真正共线,导致最值结论不可靠。
注意事项:
- 定直线:动点在哪个线上运动,就作哪个线的对称。
- 化折为直:作对称后,两点间直线段最短,交点即为最优点。
- 一次一对称:多动点问题按路径依次作对称,转化为两点间距离。
- 验证共线:判断最优点时,检查对称点与另一点连线是否与反射面相交。
- 分清类型:两定点一侧、两侧、河两侧等不同问题对称策略不同。
【例4】(24-25七年级下·全国·课后作业)【问题呈现】如图①,某工厂计划在一条笔直的道路上设立一个储物点,工作人员每天进入工厂大门后,先到储物点取物品,再到车间.你认为该储物点应建在什么地方,才能使工作人员所走的路程最短?
【数学理解】如果把大门、车间和储物点都看作一个点,把道路看作一条直线,那么就可以把上述问题抽象成数学问题,如图②.
【解决问题】(1)按下列要求作图(保留作图痕迹,不写作法).
①如图③,直线l的两侧分别有A,B两点,在直线l上确定一个点C,使最短;
②请利用图④解决题干中的问题.
【能力迁移】(2)如图⑤,四边形EFGH是一个长方形的台球桌,有黑、白两球分别位于A,B两点.怎样撞击黑球,能使黑球先碰撞台边GH,反弹后再碰撞台边EF,最后击中白球?请你认真思考,将黑球移动的路线作在图上(保留作图痕迹,不写作法).
【变式】(2025七年级下·河南·专题练习)【提出问题】
唐朝诗人李颀的诗《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”中隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马。如图1,将军从山脚下的点A出发,到达河岸饮马后再回到点B宿营,他时常想,怎么走才能使每天走的路程之和最短呢?
【分析问题】
小亮:作B关于直线l的对称点,连接与直线l交于点C,点C就是饮马的地方,此时所走的路程之和就是最短的(如图2).
小慧:你能详细解释为什么吗?
小亮:如图3,在直线l上另取任意一点,连接,,,我只要说明即可.因为直线l是点B,的对称轴,点C,在l上,所以______,______,所以______.
在中,因为,所以______,即最小.
请完善小亮的说明过程.
本问题实际上是利用转化的思想,把在直线同侧的A,B转化在直线的两侧,从而利用“______”及“三角形两边之和大于第三边”加以解决(在连接A,两点的线中,线段最短).
【解决问题】
如图4,牧马人从A地出发,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回到B处,请画出最短路径.
一、单选题
1.(2025·广东江门·三模)无线网络的稳定运行依托光纤传输系统.如图,光信号在光纤中的传输过程,可看作光信号经过两个平行放置的平面镜进行反射,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·河北衡水·期末)木雕是中国传统民间工艺的重要分支,其历史可追溯至新石器时代.如图,这是工匠雕刻的木雕作品,蝴蝶的左右两侧关于直线对称,点在直线上,点和点为对称点,点和点为对称点,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(25-26七年级下·重庆·月考)如图,四边形为一张长方形纸片,点E,F分别为边上一点,将这张纸片沿折叠,使点A,B分别落在点M,N的位置,的对应边与交于点G,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.(24-25七年级下·湖南长沙·期末)如图,,是两个互相垂直的平面镜,,入射光线经过两次反射后,得到反射光线,若,则________.
5.(25-26七年级下·江苏常州·期中)折纸是我国的一种传统艺术,如图1,将长方形纸条沿折叠,展开后,再沿折叠(如图2).若,,则________.
6.(25-26七年级下·全国·课后作业)如图,在中,是边上一点,,若点和点关于对称,点和点关于对称,则点之间的距离的最小值是______________,点之间的距离的最大值是______________.
三、解答题
7.(25-26八年级上·山东·课后作业)如图,已知点是内任意一点,点、关于对称,点、关于对称,连接,分别交,于,,连接,.若,求的周长.
8.(25-26八年级上·云南临沧·期中)如图,是轴对称图形,对称轴是.
(1)找出所有对应点、对应边、对应角.
(2)如果,求和.
(3)如果,求.
9.(25-26八年级上·全国·单元测试)光线镜面反射时,入射光线、反射光线、法线(经过入射点并垂直于反射面的直线)在同一平面内并且入射光线、反射光线在法线的两侧,反射角等于入射角.如图①,为一镜面,为入射光线、入射点为,为法线,为反射光线,此时.
(1)如图①,求证:;
(2)两平面镜,相交于点,一束光线从点A出发,经过平面镜两次反射后恰好过点.
①如图②,若两束光线,相交于点,请探究与之间的数量关系;
②如图③,若两束光线,所在的直线相交于点,与之间满足的等量关系是______.
10.(24-25七年级下·山西太原·月考)问题呈现
(1)如图1,将长方形纸片沿折叠,点A,B分别落在点,处.如果,那么是多少度?
方法应用
(2)①如图2,将长方形分别沿,折叠,点A落在点处,点B,C分别落在上的点,处,则的度数为________.
②如图3,将长方形分别沿,折叠,使点B,C分别落在点,处,,不在同一条直线上,且被折叠的两部分没有重叠部分,若,求的度数.
11.(25-26七年级上·上海虹口·期末)【提出问题】唐代诗人李颀的《古从军行》开头两句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河,”中隐含着一个有趣的数学问题——将军饮马,如图,将军牵马从营地A出发,先到河流l边上一点饮马,再去河岸同侧的营地开会,应该怎样走才能使路程最短?
【分析问题】
(1)为了解决这个问题,数学小组的同学提出了如下四种确定河边饮马点的方案.
正确的方案是_____(填序号),此方案中用到的求最短路程的数学知识是_____.
【解决问题】
(2)如图,在中,点与点关于直线成轴对称,点是直线上的动点.若,则周长的最小值为_____.
【类比探究】
(3)如图,点是内一定点,将军牵马从军营出发,先到河流边上一点饮马,再到草地边上一点吃草,最后回到军营
①在上图上画图:使将军走过的路程最短.(保留画图痕迹,辅助线用虚线,最短路程用实线)
②当将军走过的路程最短,且时,则_____°.
12.(24-25七年级下·重庆·期末)在中,点D是的边的中点.
(1)如图1,连接,过点D作交延长线于点E,若的面积是12,,求线段的长;
(2)如图2,点F是线段上一点,连接并延长交延长线于G.若,,求证:;
(3)如图3,点M是延长线上一点,连接,连接,点H为所在直线上一点,连接,将沿翻折至所在平面内得到,连接,若,当线段最大时,直接写出的值.
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