专题05轴对称图形(4大专题)(压轴题专项训练)数学新教材浙教版八年级上册
2026-08-12
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摘要:
**基本信息**
以轴对称性质为核心,通过“通法+题型+压轴”三阶体系,系统构建从性质应用到综合迁移的解题能力,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|
|----|-----------|----------|----------|
|解题通法|1|对称点连线被对称轴垂直平分,构造对称实现转化|从轴对称核心性质出发,建立“性质—转化—应用”逻辑链|
|题型1:最值问题|4|定对称轴作对称点,用线段最短或垂线段最短|性质→线段转化→最值模型(将军饮马)|
|题型2:性质应用|4|对应边/角相等,结合全等或等腰三角形|性质→等量关系→计算与证明|
|题型3:光线反射|4|入射点对称化折线为直线,用反射定律|性质→光路转化→角度计算|
|题型4:折叠问题|7|折叠前后对应关系,勾股定理或相似列方程|性质→折叠不变性→方程思想|
|压轴挑战|综合题|多性质综合应用,跨题型迁移|性质综合→复杂情境→思维突破|
内容正文:
专题05 轴对称图形
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型1 应用轴对称图形的性质解答最值问题
题型2 利用轴对称图形的性质求解
题型3 光线反射问题
题型4 图形的折叠问题
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
轴对称图形关于对称轴对称,对称点的连线被对称轴垂直平分。利用轴对称可实现线段、角度的转化,常用于求最值、证明线段相等、解决光线反射与折叠问题。解题关键是确定对称轴,构造对称点或对称图形,将分散条件集中。
题型1 应用轴对称图形的性质解答最值问题
◆题型1 应用轴对称图形的性质解答最值问题
题型模版
1. 确定动点所在直线为对称轴,作定点的对称点。
2. 利用“两点之间线段最短”或“垂线段最短”求最小值。
1.(25-26八年级上·山东潍坊·期中)如图,在中,,点O为内一点,过点O分别作,的垂线,垂足分别为点M,N,点P,Q分别为,上的动点,连接,,,当的周长最小时,的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查轴对称解决最短路线问题,其中涉及三角形内角,三角形外角性质等知识,作出正确的辅助线、掌握相关知识是解题关键;
作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接,根据轴对称——最短路线问题,当点,点P,点Q,点四点共线时,的周长最小,作出相应的图形,再结合三角形内角和、三角形一个外角等于不相邻两个内角和定理等知识解题即可.
【详解】解:作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接,如图:
,
∵,,,,
∴,,
∴,,
当点,点P,点Q,点四点共线时,
的周长最小,即,
此时,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故选:C;
2.(25-26八年级上·江苏扬州·阶段检测)如图,点P是内任意一点,且,点M和点N分别是射线和射线上的动点,当周长取最小值时,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查轴对称的最短路径问题,解题的关键是作出对称点,找到共线时路径最短,利用对称性质,对角等量代换.作点关于的对称点,连接,,,得,,;作点关于的对称点,连接,,,得,,;根据;当,,,共线时,周长最短,再根据对称性质,即可求出的角度.
【详解】解:如图,
作点关于的对称点,连接,,;
∴,,,
作点关于的对称点,连接,,,
∴,,,
∴,
当,,,共线时,周长最短,
又∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴在中,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故选:D.
3.(25-26八年级上·陕西延安·阶段检测)如图,在中,,,的面积为6,D、E、F分别是、、边上的动点,连接,,,则的最小值是______.
【答案】
【分析】本题考查了轴对称-路径最短问题,垂线段最短,两点之间,线段最短,如图,作D关于直线的对称点M,作D关于直线的对称点N,连接,,推出,可得M、C、N共线,由,,可知F、E、M、N共线时,且时,的值最小,最小值,求出的值即可解决问题.
【详解】解:如图,作D关于直线的对称点M,作D关于直线的对称点N,连接,,
∵,,,
∴,
∴M、C、N共线,
∵,
∵,
∴当F、E、M、N共线时,且时,的值最小,最小值,
∵,
∴,
∵,的面积为6,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
4.(25-26七年级下·河南南阳·期末)如图,,直线分别与的两边相交于点A,B,的面积等于16,.点P是直线上的动点,点P关于,的对称点分别为点,,连结,,,则面积的最小值等于( )
A.8 B.12 C.16 D.24
【答案】A
【分析】根据对称性推出,得到,进而得到的面积为,垂线段最短,得到当时,最小,的面积最小,进行求解即可.
【详解】解:连接,作于点,
∵的面积等于16,,
∴,
∴,
∵对称,
∴,
∴,
∴的面积为,
∴当最小时,的面积最小,
∴当,即点与点重合时,最小,即,
∴面积的最小值.
题型2 利用轴对称图形的性质求解
◆题型2 利用轴对称图形的性质求解
题型模版
1. 根据轴对称性质得到对应边、对应角相等。
2. 结合三角形全等、等腰三角形性质计算或证明。
5.(25-26七年级下·江苏宿迁·期末)已知,在中,,、为边上的两个动点,其中点靠近点,点关于直线的对称点为点、点关于直线的对称点为点,若射线和恰好将三等分,则的度数为( )
A. B.或 C.或 D.
【答案】B
【分析】利用轴对称的性质得到对应角相等,结合角三等分的定义,分两种情况设未知数,根据列方程求解即可
【详解】解:如图,∵射线和恰好将三等分,
∴设,
由轴对称可得:,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
如图,
∵射线和恰好将三等分,
∴设,
由轴对称可得:,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
综上:为或
6.如图,在中,,点关于边的对称点是,点关于边的对称点为,点关于的对称点为,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称的性质、三角形全等的判定和性质,先根据对称的性质推出,,,从而证明,进而求出两个三角形面积相等,以及,利用面积相等,底相等推出高相等,结合对称性质推出,利用底相同,高的关系通过等量转换求出与的面积之比.
【详解】解:连接并延长交于点,记与的交点为,连接,, 如图所示,
点关于边的对称点是,点关于边的对称点为,点关于的对称点为,
,,,,,
,
,,,
,
,
,
三点共线,
,
,,
,
,
,
,
.
7.(25-26七年级下·贵州铜仁·期末)如图所示,直线,A为直线上一点,点F、G在直线上,连接、,,
(1)如图①,若,则 ;
(2)如图②,点M、N在直线上,点M在点F左侧,点N在点G右侧,分别作点M、N关于直线和的对称点和点,连接、,求的度数.(用含的式子表示)
(3)小楠同学受到启发,他选用一张四边形纸片(如图③,与不平行)作如下实验:分别在、上各取一点E、F,将纸条左右两边分别进行折叠,使、均和直线重合,折痕分别为、,折叠后与重合,与重合;小楠说这样折叠后与是平行的.你认为小楠的说法正确吗?请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)小楠的说法正确,
理由:由折叠的性质可知,,,,,
,
,即,
,
,
,
,
,
.
【分析】(1)利用平角求解即可;
(2)根据平行和轴对称的性质可得,,则,再结合平角的定义求解即可;
(3)利用折叠的性质得出,则,再结合平角和周角,求出,则,利用同旁内角互补可证平行.
【详解】(1)解:,且,
;
(2)解:,,
,
,
,,
由轴对称的性质可知,,,
,
,,
;
(3)略
8.(25-26七年级下·江苏宿迁·期末)折纸不仅有趣,还蕴含着丰富的数学知识,某数学兴趣小组以“直角三角形的折叠”为主题开展数学探究活动.如图,在中,,,点是边上一动点,将沿直线翻折后得到.
(1)如图,若,则________.
(2)如图,若点落在的内部(不包含的边),则的取值范围为.
(3)在折叠的过程中,当垂直于某一边时,求的度数.
(4)在折叠的过程中,射线与射线相交于点.若是轴对称图形,直接写出的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)或
(4)或或或
【分析】(1)根据折叠的性质得到,根据角的和差计算即可;
(2)找临界点,根据角的和差及折叠的性质计算即可;
(3)根据三角形内角和得到,根据折叠的性质得到,分三种情况根据折叠的性质计算即可;
(4)根据轴对称的性质可知或或.根据折叠的性质可知,分三种情况分别求出或或时的度数即可.
【详解】(1)解:∵将沿直线翻折后得到,
∴,
∴;
(2)解:如图,当落在边上时,,
∴,
如图,当落在边上时,,
∵将沿直线翻折后得到,
∴,
综上所述,若点落在的内部(不包含的边),则;
(3)解:∵在中,,,
∴,
∵将沿直线翻折后得到,
∴,
如图,当时,设交于点,
可知,
∴,
∴,
∴,不成立;
如图,当时,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,当时,
∵,
∴,
∴,
∵将沿直线翻折后得到,
∴,
∴,
∴;
综上所述,的度数为或;
(4)解:∵是轴对称图形,
∴对称轴两边的角相等,
即或或.
∵在中,,,
∴,
∵将沿直线翻折后得到,
∴,
如图,当射线与射线相交于点时,
∴,
若,则,
∴,
∴;
若,可知不存在;
若,可知不存在;
如图,当射线与线段相交于点时,
∴,
若,则,可知不存在;
若,可知不存在;
若,可知不存在;
如图,当线段与线段相交于点时,
设,
若,则,
∵,
∴,
解得:,
∴;
若,
∵,
∴,
解得:,
∴;
若,则,
∵,
∴,
解得:,
∴;
综上所述,的度数为或或或.
题型3 光线反射问题
◆题型3 光线反射问题
题型模版
1. 将入射点或反射点关于反射面对称,化折线为直线。
2. 利用反射定律(入射角等于反射角)或对称性质求解。
9.(25-26七年级下·江苏连云港·期末)科学实验证实光的反射规律:光线入射至平面镜发生反射时,入射光线与镜面的夹角等于反射光线与镜面的夹角.即下图中;
(1)窗外一束光从C处斜射到平面镜上的点E处,小明转动手中的平面镜,使反射光线恰好照到黑板上的点D处.请在图①中使用无刻度的直尺和圆规画出平面镜所在位置(平面镜用线段表示,铅笔加黑加粗,保留作图痕迹);
(2)在图②中,有,.设镜子与的夹角.若,入射光线与反射光线的夹角.求的度数;
(3)如图③,若,设镜子与的夹角,入射光线与镜面的夹角,已知入射光线从镜面反射到镜面,再反射到镜面,最后经镜面反射后,当反射光线与入射光线平行时,探索m与γ的数量关系,并说明理由;
(4)如图④,若,已知入射光线与镜面平行,经过次反射后,反射光线按原路返回,请直接写出α满足的条件.
【答案】(1)如图所示,线段即为所求;
(2)
(3),理由如下:
延长和,交点为,如图所示:
由(2)的思路可得,,
,
∵,
∴,即,
整理得,,
,
即.
(4)(为正整数,)
【分析】(1)延长,作出邻补角的平分线即可,根据角平分线以及对顶角相等即可得到;
(2)根据三角形内角和,利用对顶角相等得,,再利用三角形内角和结合等量代换即可求解;
(3)延长和,交点为,由(2)得,根据平行线的性质即可求解;
(4)分别求出时的度数,然后总结出一般规律即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
(3)略
(4)解:当时,如图,时,反射光线按原路返回,
∵
∴,即;
当时,如图,时,反射光线按原路返回,
∵
∴
∴
∵
∴,解得,即
当时,如图,当时,反射光线按原路返回,
∵
∴
∴
∴,
∴在中,,解得,即;
当时,如图,当时,反射光线按原路返回,
∵
∴
∴
∴
∴
在中,,解得,即,
依次类推,经过次反射后,反射光线按原路返回,α满足的条件为(为正整数,).
10.(25-26七年级下·江苏扬州·期中)如图1是光的反射示意图,点A处有一个光源,入射光线经过镜面l反射后,恰好经过点B,点O叫入射点,已知反射角等于入射角,法线.
(1)若,则________.
(2)如图2,在空心圆柱口放置一面平面镜,与水平线的夹角,入射光线经平面镜反射后反射光线为(点A,B,C,D,E,F,M在同一竖直平面内),若要使反射光线恰好垂直于圆柱底面射出,则入射光线与水平线的夹角的度数为________.
(3)如图3,点A处有一个光源,入射光线经过镜面l反射后,恰好经过点B,请用无刻度直尺和圆规作出入射点O,并画出光线(不写作法,保留作图痕迹,用铅笔加黑加粗)
(4)某台球桌为如图4所示的长方形,,小球从A沿角击出,恰好经过5次碰撞后到达B处.则________.
【答案】(1)38
(2)42
(3)
点O即为所求.
(4)5
【分析】(1)由已知条件可得出,,进而可得.
(2)由题意可得,由平角的定义求出,再由计算即可得解.
(3)以作垂直平分线的方法结合(1)作图即可.
(4)先根据题意画出图形,根据图形得出5次碰撞后是2个半以为边长的正方形,进而可求出的值.
【详解】(1)解:根据题意可知:,
∵,
则,
∴,
(2)解:由题意可得:,
∴,
∴.
(3)解:以点A为圆心,适当半径为弧,交l与点C于点D,分别以点C,点D为圆心,以大于为半径画弧交点G,连接交l于点E,再以点E为圆心,为半径画弧交于点,连接交l于点O;
(4)解:如下图:
小球从长方形的点A沿射出,到的点E,.
从E点沿与成射出,到边的F点,,
从F点沿与成射出,到边的G点,,
从G沿与成射出,到边的H点,
从H点沿与成射出,到边的M点,
从M点沿与成射出,到B点,
由(1)中的结论以及轴对称的性质可知:
,,.
根据图可知5次碰撞后是2个半以为边长的正方形,
∵,
∴.
11.(25-26七年级下·江苏扬州·期中)小丁观看台球比赛后对小球的运动轨迹产生浓厚的兴趣,他将这一问题抽象为数学模型进行研究.
【探索模型】如图1所示,一个台球桌桌面,桌子两边视为两条挡板,分别为,,且,小球从点A滚向挡板,碰到上的点B后进行第一次反弹滚向挡板(A、B为定点),碰到上的点C后进行第二次反弹滚向点D.经过多次测量.他进一步发现,,且,.
【解决问题】小丁发现小球经过两次反弹后的路径平行于原来的路径,请你借助图2帮助小丁完善证明过程.
(1)因为.
所以.
所以,
又因为,
所以____①___
同理,
又因为,
所以②_______(③_________)
所以(等量代换).
又因为.
所以.
所以④_____
所以(⑤________)
【引申拓展】
(2)如图3,小丁把挡板固定,将挡板绕点B逆时针旋转()至直线,若,球从A打到挡板和球从B打到挡板均按照【探索模型】中的规律反弹.
则⑥_____.(用含的代数式表示);
【答案】(1);两直线平行,内错角相等;;同位角相等,两直线平行;
(2)
【分析】本题考查了平行线的性质与判定、角平分线的定义以及角度的计算,解题的关键是利用“等角的余角相等”和“两直线平行,内错角相等”等定理,结合反弹规律进行角度推导.
(1)利用等角的余角相等得到;再由得到,进而推出,最后根据内错角相等判定.
(2)根据平行线性质及反弹规律可求得结果;
【详解】(1)(1)解:因为,
所以,
所以,
又因为,
所以
同理,
又因为,
所以(两直线平行,内错角相等).
所以(等量代换).
又因为,
所以,
所以,
所以(同位角相等,两直线平行).
(2)解:过点作,如图所示:
,
,即,
根据“反弹规律”,,
∴,
.
12.(25-26七年级下·山东泰安·期中)综合实践:
【知识发现】汉代初期的《淮南万毕术》是中国古代有关物理、化学的重要文献,书中记载的“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”是古人利用光的反射定律改变光路的方法.
如图1,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,法线垂直于平面镜,反射光线、入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角.
(1)观察图1,写出和数量关系___________;
(2)如图2,转动平面镜,若平面镜与桌面形成的夹角,且.
①当,时,求的大小;
②直接用含的代数式表示出的大小.
(3)如图3,小明把平面镜水平放置,当时,再添一面平面镜,将两平面镜相对放置,光线经过两次反射,得到反射光线,当平面镜如何放置时,光线?请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)当平面镜水平放置时,光线
【分析】(1)反射角等于入射角,则反射角和入射角的余角相等,即可求解;
(2)①过点作,分别表示出,得出,进而根据平行线的性质,即可求解;
②根据①的结论,即可求解.
(3)根据题意可得,根据得出,由,,得出,即可判断,即可求解.
【详解】(1)解:依题意,反射角等于入射角,则反射角和入射角的余角相等,即;
(2)解:①如图所示,过点作,
∴,
∵
∴,
又∵
∴
∴
∵
∴
∴
∵,
∴
②由①可得;
(3)解:如图所示,
依题意,
∵,
又∵
∴
∴
∴,即当平面镜水平放置时,光线
题型4 图形的折叠问题
◆题型4 图形的折叠问题
题型模版
1. 折叠前后对应边、对应角相等,折痕是对应点连线的垂直平分线。
2. 设未知数,利用勾股定理或相似列方程求解。
13.(25-26七年级下·浙江台州·期末)如图1,将一条两组对边分别平行的纸带两侧进行折叠,折痕分别是、,点、、、折叠后对应的点分别是、、、,点在线段上.
(1)若,则 ;
(2)说明的理由;
(3)如图2,延长交于点,将四边形沿折叠得到四边形,记,试用含的代数式表示的度数.
【答案】(1)
(2)由折叠可知:,,
,
,
,
,
,
;
(3)
【分析】(1)根据折叠的性质和平角定义求解;
(2)由折叠可知,,则可推出,由,得,则题目可证;
(3)由平行可得,则,,故可解.
【详解】(1)解:通过折叠可知,,
,
,
;
(2)略
(3)解:,
,
,
,
.
14.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)如图1,在长方形中,,点为边上一点,连接,将翻折得到,折痕为;将翻折得到,折痕交长方形的边于点,其中,记,,.
(1)当,时,求的值:
(2)当时,
①如图2,若平分,求的值;
②当时,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】本题考查了折叠的性质,角平分线的定义,一元一次方程的应用,角的和差,注意分类讨论是解题的关键.
(1)根据折叠可得,,根据角的和差即可解答;
(2)①用表示出,列方程即可解答;
②分两种情况,即在左侧或右侧,分别列方程即可解答.
【详解】(1)解:由折叠可得,,\
;
(2)解:①根据折叠可得,,
,
,
,
平分,
,即,
解得
②当在右侧,如图,
,
可得,,
根据,
可得,
解得,
;
当在左侧,如图,
,
可得,,
根据,
可得,
解得,
;
综上,的值为或.
15.(25-26七年级下·浙江台州·期末)如图,将长方形纸片沿着折叠后得到图1,,将图1的图形再次沿着折叠得到图2,若折叠后,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行线的性质和折叠的性质,进行求解即可.
【详解】解:∵折叠,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
16.(25-26七年级上·浙江台州·期末)如图1,现有一张直角三角形纸片,,点D为边上一点,将纸片沿所在直线折叠,使点B落在内部的处.
(1)若,求的度数;
(2)如图2,若点E为线段上一点,将纸片沿所在直线再次折叠,使点D落在上,将纸片完全展开后折痕分别为,,.若,,写出与的数量关系并说明理由;
(3)如图3,在重叠部分(内部)沿过点A的直线剪一刀,得到三张纸片,若这三张纸片中,以点A为顶点的角的度数之比为,写出的度数.
【答案】(1)
(2)
解:,理由如下:
由折叠的性质可得,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)的度数为或或
【分析】本题主要考查了折叠的性质,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
(1)由折叠的性质可得,根据角的和差关系求出的度数即可得到答案;
(2)由折叠的性质可得,再根据即可得到结论;
(3)设沿直线剪开,则得到的三张纸片中,以点A为顶点的两个角为,另外一个设为,且,再分三种情况:,和,根据角的和差关系讨论求解即可.
【详解】(1)解:由折叠的性质可得,
∵,,
∴,
∴;
(2)略
(3)解:如图所示,设沿直线剪开,
则得到的三张纸片中,以点A为顶点的两个角为,另外一个设为,且,
当时,
设,则,
∴,
由折叠的性质可得,
∴,
解得,
∴;
当时,
设,则,
∴,
由折叠的性质可得,
∴,
解得,
∴;
当,
设,则,
∴,
由折叠的性质可得,
∴,
解得,
∴;
综上所述,的度数为或或.
17.(25-26七年级下·浙江杭州·期中)如图,将长方形纸片沿折叠(折痕交于点,交于点,点、的落点分别是、,交于,再将四边形沿折叠,点、的落点分别是、,交于,下列四个结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】A
【分析】设,推导出,即,,,得到,故①正确,推导出,,得到,故②正确,由折叠得,,推导出,得到,故③正确,推导出,,则与不一定相等,故④错误,即可解答.
【详解】解:如图
设,
由折叠,得,
,即,
,
,
,
,故①正确,
,
,
,,
,故②正确,
由折叠得,,
,
,
,
,
,故③正确,
,
又∵ ,
,
,
,
,
与不一定相等
∴ 与不一定相等,故④错误.
综上所述,正确的有①②③.
18.(24-25七年级下·江苏扬州·期末)如图,在四边形纸片中,,将纸片沿折叠,点A、D分别落在、处,且经过点B,交BC于点G,连结,平分.若,,则的度数是___.
【答案】130
【分析】设,根据角平分线的定义以及平角的定义推出,再由折叠的性质得出,根据,得,最后根据,即可求解.
【详解】解:设,
∵平分,
∴,,
∴,
由折叠的性质得:,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
解得:,
∴,
∴.
故答案为:130.
【点睛】本题主要考查了图形的折叠及其性质,角平分线的定义,平行线的性质,准确识图,熟练掌握折叠的性质,平行线的性质是解决问题的关键.
19.(25-26八年级上·浙江绍兴·期末)如图,中,,以为边,将此三角形对折,其次,又以为边,再一次对折,C点落在上,此时,则原三角形的_______ 度.
【答案】81
【分析】
由两次折叠得,则,由,且,,得,求得,于是得到问题的答案.
此题重点考查翻折变换的性质、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和等知识,推导出是解题的关键.
【详解】
解:由两次折叠得,
∴,
∵,且,,
∴,
∴,
故答案为:81.
20.(25-26七年级下·浙江杭州·期中)如图,把一张长方形纸片进行两次折叠,第一次沿折叠,第二次沿折叠,则 ______________.
【答案】
【分析】设,根据折叠的性质以及平行线的性质分别表示出,,即可求解.
【详解】解:设,
∴
∵第一次沿折叠,第二次沿折叠,
∴,,,
∵,
∴,,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴.
21.(25-26七年级下·重庆万州·期末)如图,,点M、N分别在射线、上,,的面积为12,点P是直线上的动点,点P关于对称的点为点,点P关于对称的点为点,当点P在直线上运动时,的面积最小值为_____.
【答案】
【分析】连接,过点O作交直线于点H,利用三角形的面积公式求出的长,再根据轴对称的性质可得,,从而得出的面积为,根据垂线段最短可知当时面积最小,代入计算即可.
【详解】解:如图,连接,过点O作交直线于点H,
∵,,
∴,
∵点P关于对称的点为,点P关于对称的点为,
∴,,,
∵,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
由垂线段最短可知,当点P与点H重合时,取得最小值,最小值为,
∴的面积的最小值为.
22.(25-26七年级下·重庆南岸·期末)唐代诗人李颀的诗句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,引出一系列有趣的数学问题,通常称为将军饮马问题.
(1)如图①,若点和点分别在直线的两侧,请作示意图,在直线上找点,使得有最小值,并写出作图依据;
(2)如图②,若点和点分别在直线的同侧,请作示意图,在直线上找点,使得有最小值;
(3)如图③,定点在内部,点,分别在射线,上,请作示意图,确定点,,使得的周长最小.
【答案】(1)作图依据:两点之间线段最短
(2)
(3)
【分析】(1)依据两点之间线段最短得出答案;
(2)利用对称的性质即可得出结果;
(3)分别作Q关于、的对称点C、D,连接,交、于点M、N,则的周长最小.
【详解】(1)解:连接,与直线l相交于点C,则有最小值.
(2)解:作点A关于直线l的对称点,连接交直线l于点P,连接,点P即为所求.
(3)解:作法:①作点Q关于的对称点C,
②作点Q关于的对称点D,
③连接,分别交于点M,交于点N,则的周长最小.
23.(25-26七年级下·广东清远·期末)问题解决
【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1,将军牵马从营地出发,先到河流边上一点饮马,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2,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3,点是内一定点,将军牵马从军营点出发,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在图3中作图:使将军走过的路程最短.(保留作图痕迹,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,求的度数.
【答案】(1)④,两点之间,线段最短
(2)
(3)①所作图形如下:
②
【分析】(1)根据轴对称的性质以及两点之间线段最短即可求解;
(2)连接,则有,然后可得,进而问题可求解;
(3)①过点P分别作,的对称点,,连接与,交点即为点C,D,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】(1)解:正确的方案是④,
∵由轴对称的性质可得,
∴当点B,C,三点共线时,,
∴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)解:连接,如图所示:
∵点与点关于直线成轴对称,
∴,
∵的周长为,
∴,
∴当点,C,三点共线时,有最小值,
∴周长的最小值为;
(3)解:①略
②∵,,
∴,
由轴对称的性质可得,
∴,
∴,
同理可得,
∴,
∴.
24.(25-26八年级上·安徽滁州·期末)在中,,,点D,E在直线上,且,过点B作交直线于点F,直线交直线于点G,连结
(1)如图1,射线,都在的内部.
设,则 ______ (用含有的式子表示);
作点B关于直线的对称点,则线段与图1中已有线段 ______ 的长度相等,并写出证明过程;
(2)如图2,当射线在的外部,射线在的内部时,其他条件不变,用等式表示线段之间的数量关系,并证明.
【答案】(1);
,
证明:连接,如图,
由对称性可知,,,
,
,
,,
,
,
,
;
(2)
;
证明:作B点关于的对称点,连接,
由对称性可知,,,
,
,
设,则,
,
, ,
,
,
,
,
,
,
【分析】本题考查了三角形的综合应用,熟练掌握三角形全等的判定与性质,轴对称的性质是解题的关键.
(1)①根据几何图形中角的和差分析表示即可;
②结合轴对称性质证明,利用全等三角形性质分析求解,即可解题;
(2)作B点关于的对称点,连接,结合轴对称性质证明,再利用全等三角形性质分析求解,即可解题.
【详解】(1)解:①,,
,
,
;
②略
(2)略
25.(25-26七年级上·江苏盐城·期末)【阅读材料】
日常生活中,光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射.图1是光的反射示意图(反射角等于入射角,法线与平面镜垂直,垂足为入射点).
【尝试探究】
(1)如图2,为法线,入射光线与镜面所夹的锐角为,反射光线与镜面所夹的锐角为,试探究和之间的数量关系?并说明理由.
【结论应用】请用(1)中获得的结论解决以下问题:
(2)如图3,平面镜,点A在上,点B在上,光线被反射后再次被反射,入射光线经过两次反射后的光线为,其中点C在上,点D在上.请用无刻度的直尺与圆规补全图3中的反射光线(不写作法,保留作图痕迹).
(3)如图4,两平面镜,相交于点O,入射光线经两个平面镜两次反射后的反射光线为,若和相交,设交点为H.通过调整两个平面镜的夹角()的大小,可以改变反射光线的方向.当时(即),求的大小.
(4)如图5,,为两个足够长的平面镜,若,为一条入射光线,B为入射点,且,请问,入射光线经过_________次反射之后,光线将与其中一个平面镜平行射出.
【答案】
(1)证明:和之间的数量关系是,理由如下:
根据题意,得,
又,
,
.
(2)反射光线即为所求:
(3);
(4)8
【分析】(1)根据余角的性质,解答即可.
(2)根据光的反射原理,作一个角等于已知角的基本作图,解答即可.
(3)根据光的反射原理,三角形内角和,三角形外角性质,解答即可.
(4)根据光的反射原理,平行线的判定,规律的探索解答即可.
本题考查了余角的性质,平角的定义,平行线的判定,三角形内角和,光的反射定律,熟练掌握平行线的判定,光的反射定律是解题的关键.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图,连接,
根据题意,得,
,
,
,
,
,
,
,
解得.
(4)解:如图,,
,
,
,
根据反射原理,得第一次入射时,入射光线与平面镜的夹角为:,
,
,
根据反射原理,得第二次反射时,入射光线与平面镜的夹角为:,
,
,
根据光的反射原理,得第三次反射时,入射光线与平面镜的夹角为:,
由此得到规律,每次反射时,入射光线与平面镜的夹角依次为,
根据题意,当第八次时,反射光线与平面镜的夹角为,
故
,
故答案为:8.
26.(25-26七年级下·浙江绍兴·期末)综合与实践
折纸是一门古老而有趣的艺术,越越在课余时间进行了关于折纸中角的问题的探索.
(1)【问题解决】如图1,四边形纸片中,,点,分别在边,上,先将纸片沿折叠,记点,的对应点分别为点,,交于点,若,则 度.
(2)【初步探究】如图2,将纸片再沿折叠,记点,的对应点分别为点,,记,,求与满足的关系式.
(3)【深入探究】如图3,在第(2)题的基础上,点在边上,点是边上的一个动点,将纸片沿折叠,记点,的对应点分别为,,记.若直线与直线平行,请直接写出与满足的关系式.
【答案】(1)
(2);
(3).
【分析】(1)由折叠的性质结合平行线的性质求解即可;
(2)由折叠的性质结合平行线的性质求得,根据,列式计算即可求解;
(3)由折叠的性质知,,求得,由平行线的性质得到,结合(2)的结论,计算即可求解.
【详解】(1)解:由折叠的性质知,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
由折叠的性质知,
∴,
由折叠的性质知,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:由(2)知,
∴,
由折叠的性质知,
∵,,
∴,
由折叠的性质知,
∴,
∵直线与直线平行,
∴,即,
∵,
∴.
27.(25-26七年级上·浙江宁波·期中)操作探究:已知在纸面上有一数轴(如图所示),
操作一:
(1)折叠纸面,使表示的1点与表示的点重合,则表示的点与 表示的点重合;
操作二:
(2)折叠纸面,使表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①6表示的点与数 表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间距离为15,(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,求A、B两点表示的数是多少?
操作三:
(3)在数轴上剪下9个单位长度(从到8)的一条线段,并把这条线段沿某点折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三条线段(例如下图).若这三条线段的长度之比为,则折痕处对应的点所表示的数可能是 .
【答案】(1)3;(2)①;②点表示的数是,点表示的数是;(3)或或
【分析】本题考查了数轴、一元一次方程的应用、线段的和差、折叠的性质等知识,熟练掌握数轴的性质是解题关键.
(1)设表示的点与表示的点重合,根据折痕点表示的数相同建立方程,解方程即可得;
(2)①设6表示的点与数表示的点重合,根据折痕点表示的数相同建立方程,解方程即可得;
②设点表示的数是,则点表示的数是,根据折痕点表示的数相同建立方程,解方程可得的值,由此即可得;
(3)如图(见解析),分三种情况:①,②和③,先求出的长,再根据折叠的性质可得的长,然后根据数轴的性质列式计算即可得.
【详解】解:(1)设表示的点与表示的点重合,
由题意得:,
解得,
故答案为:3.
(2)①设6表示的点与数表示的点重合,
由题意得:,
解得,
故答案为:.
②设点表示的数是,则点表示的数是,
由题意得:,
解得,
则,
综上,点表示的数是,点表示的数是.
(3)①如图1,得到的三条线段,
∵,
∴,
由折叠的性质得:,
∴,
∴此时折痕处对应的点所表示的数为;
②如图2,得到的三条线段,
∵,
∴,,
由折叠的性质得:,
∴,
∴此时折痕处对应的点所表示的数为;
③如图3,得到的三条线段,
∵,
∴,,
由折叠的性质得:,
∴,
∴此时折痕处对应的点所表示的数为;
综上,折痕处对应的点所表示的数可能是或或,
故答案为:或或.
28.(25-26七年级下·山西大同·阶段检测)综合与探究
物理学中把经过入射点并垂直于反射面的直线叫作法线,入射光线与法线的夹角叫作入射角,反射光线与法线的夹角叫作反射角(如图1).在反射现象中,入射光线、反射光线和法线都在同一个平面内;入射光线和反射光线分别位于法线两侧;入射角等于反射角,这就是光的反射定律.
【初步探究】
如图2,已知镜子与镜子互相平行,入射光线经过两次反射后的反射光线为.
(1)若,则_____________,_____________;
(2)猜想入射光线与反射光线的位置关系,并证明;
【应用探究】
(3)如图3,有一口古井,将镜面的一端放置在水平地面上,若入射光线与镜面的夹角为,如何放置平面镜(即度数为多大时),可使反射光线正好垂直照射到井底(与水平地面垂直)?
【答案】(1),
(2)
,证明如下:
入射角等于反射角,等角的余角相等,且,
.
,,
.
;
(3)
【分析】(1)根据入射角等于反射角以及平行线的性质,可求出、的度数;
(2)结合(1)可证,即可得出入射光线与反射光线的位置关系;
(3)延长,交于点,结合三角形内角和求的度数即可;
【详解】(1)解:∵入射角等于反射角,由等角的余角相等,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵入射角等于反射角,由等角的余角相等,
∴,
∴;
(2)略
(3)解:延长,交于点,如图所示:
入射角等于反射角,等角的余角相等,
.
若要反射光线正好与水平地面垂直,
.
.
29.定义:如果有三个角,满足,则称是和的“减余角”.
(1)已知,,若是和的“减余角”,则 .
(2)现有一张正方形纸片,如图所示,点为线段上一点(不与重合).连结,将纸片沿着对折,使点落在正方形纸片的内部且对应点为.
①若是和的“减余角”,求的度数.
②再将此正方形纸片沿着所在直线对折,使点落在正方形纸片的内部且对应点为,如图所示.是否存在,,中的一个角是其它两个角的“减余角”?若存在,请求出的度数;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2);存在.当时,为和的“减余角”; 当时,为和的“减余角”.
【分析】()根据“减余角”的定义即可求解;
()根据“减余角”的定义即可求解;
存在.分三种情况根据“减余角”的定义解答即可求解;
本题考查了新定义角度的运算,折叠的性质,理解“减余角”的定义是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意可得,,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:由折叠可得,,
设,则,
∵是和的“减余角”,
∴,
解得,
∴的度数为;
存在.
由折叠可得,,,
设,,则,
当为和的“减余角”时,
由题意可得,,
解得,
∴,
∴当时,为和的“减余角”;
当为和的“减余角”时,
由题意可得,,
解得,
∴,
∴,
∴,
∴当时,为和的“减余角”;
当为和的“减余角”时,
由题意可得,,
故此种情况不存在;
综上,当时,为和的“减余角”; 当时,为和的“减余角”.
30.(25-26八年级上·山西忻州·期中)综合与实践
问题情境
如图1,在太空探索中,宇航员需要从空间站A出发,先到陨石带边缘收集样本,再到能源站补充燃料,最后返回空间站B.为了提高效率,宇航员需要设计一条最短路径.
问题解决
数学建模:如图2,若只需在能源站补充燃料,可作B关于能源站直线l的对称点,连接,与直线的交点即为最优燃料点,此时路径最短.
推理论证:如图3,在直线上另取任意一点,连接,,,只要说明即可.
证明:直线是点,的对称轴,点,在上, , , .
在中,, ,即最小.
(1)本问题实际上是利用转化的思想,把在直线同侧的A,B转化为在直线的两侧,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.请补全上述推理论证;
(2)请你根据以上材料内容,帮助宇航员在图1中画出最短路径;
(3)如图4,在中,,.若点在上移动,点在上移动,如何确定的最小值?
【答案】(1)
,,,;
(2)
解:如图,即为最短路径;
(3)
解:过点作的垂线,垂足为点,交于点,此时的最小值为的长.
【分析】本题考查了轴对称的性质以及三角形三边关系.通过作对称点,将同侧点转化为异侧,利用两点之间线段最短和三角形三边关系是解题的关键.
(1)利用轴对称性质,得到对称点到对称轴上点的距离相等,将转化为,再结合三角形三边关系,证明该线段长度为最小值;
(2)通过作两点关于两直线的对称点,将折线转化为连接两对对称点的线段,利用“两点之间线段最短”确定最短路径即可;
(3)过点作的垂线,垂足为点,交于点,此时的最小值为的长.
【详解】(1)证明:直线是点,的对称轴,点,在上,
,,
.
在中,,
,即最小.
(2)略
(3)略
31.综合与实践课上,同学们动手折叠一张正方形纸片,如图1,点在边上,点,分别在边,上,分别沿,把,向内折叠并压平,点,分别落在点和点处.
小明同学的操作如图2,点在线段上;
小红同学的操作如图3,点在上,点在上.
(1)在图1中,若,求的度数;
(2)直接写出图2和图3中的度数;
(3)若折叠后, 求的度数(用含的代数式表示).
【答案】(1)
(2)图2中,;图3中,
(3)或
【分析】本题考查了折叠的性质,角度的和差,利用分类讨论的思想,找出角度之间的数量关系是解题关键.
(1)根据折叠的性质可得,即可求解.
(2)图2根据折叠的性质得,,从而可得,即可求解;图3根据折叠的性质可得,再由 ,即可求解;
(3)分两种情况:先表示出的度数,再根据和进行求解即可.
【详解】(1)解:,
,
由折叠的性质得:,
,
;
(2)解:图2中,由折叠的性质得:,,
,
,
,
即,
;
图3中,由折叠的性质得:,,
,
,
,
即;
(3)解:分两种情况进行讨论:
①当与不重叠时,如图1所示:
由折叠的性质得:,,
,
,
即,
,
;
②当与重叠时,如图4所示:
由折叠的性质得:,,
,
又,
,
即,
.
综上所述:的度数为或.
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专题05 轴对称图形
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型1 应用轴对称图形的性质解答最值问题
题型2 利用轴对称图形的性质求解
题型3 光线反射问题
题型4 图形的折叠问题
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
轴对称图形关于对称轴对称,对称点的连线被对称轴垂直平分。利用轴对称可实现线段、角度的转化,常用于求最值、证明线段相等、解决光线反射与折叠问题。解题关键是确定对称轴,构造对称点或对称图形,将分散条件集中。
题型1 应用轴对称图形的性质解答最值问题
◆题型1 应用轴对称图形的性质解答最值问题
题型模版
1. 确定动点所在直线为对称轴,作定点的对称点。
2. 利用“两点之间线段最短”或“垂线段最短”求最小值。
1.(25-26八年级上·山东潍坊·期中)如图,在中,,点O为内一点,过点O分别作,的垂线,垂足分别为点M,N,点P,Q分别为,上的动点,连接,,,当的周长最小时,的度数为( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·江苏扬州·阶段检测)如图,点P是内任意一点,且,点M和点N分别是射线和射线上的动点,当周长取最小值时,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级上·陕西延安·阶段检测)如图,在中,,,的面积为6,D、E、F分别是、、边上的动点,连接,,,则的最小值是______.
4.(25-26七年级下·河南南阳·期末)如图,,直线分别与的两边相交于点A,B,的面积等于16,.点P是直线上的动点,点P关于,的对称点分别为点,,连结,,,则面积的最小值等于( )
A.8 B.12 C.16 D.24
题型2 利用轴对称图形的性质求解
◆题型2 利用轴对称图形的性质求解
题型模版
1. 根据轴对称性质得到对应边、对应角相等。
2. 结合三角形全等、等腰三角形性质计算或证明。
5.(25-26七年级下·江苏宿迁·期末)已知,在中,,、为边上的两个动点,其中点靠近点,点关于直线的对称点为点、点关于直线的对称点为点,若射线和恰好将三等分,则的度数为( )
A. B.或 C.或 D.
6.如图,在中,,点关于边的对称点是,点关于边的对称点为,点关于的对称点为,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
7.(25-26七年级下·贵州铜仁·期末)如图所示,直线,A为直线上一点,点F、G在直线上,连接、,,
(1)如图①,若,则 ;
(2)如图②,点M、N在直线上,点M在点F左侧,点N在点G右侧,分别作点M、N关于直线和的对称点和点,连接、,求的度数.(用含的式子表示)
(3)小楠同学受到启发,他选用一张四边形纸片(如图③,与不平行)作如下实验:分别在、上各取一点E、F,将纸条左右两边分别进行折叠,使、均和直线重合,折痕分别为、,折叠后与重合,与重合;小楠说这样折叠后与是平行的.你认为小楠的说法正确吗?请说明理由.
8.(25-26七年级下·江苏宿迁·期末)折纸不仅有趣,还蕴含着丰富的数学知识,某数学兴趣小组以“直角三角形的折叠”为主题开展数学探究活动.如图,在中,,,点是边上一动点,将沿直线翻折后得到.
(1)如图,若,则________.
(2)如图,若点落在的内部(不包含的边),则的取值范围为.
(3)在折叠的过程中,当垂直于某一边时,求的度数.
(4)在折叠的过程中,射线与射线相交于点.若是轴对称图形,直接写出的度数.
题型3 光线反射问题
◆题型3 光线反射问题
题型模版
1. 将入射点或反射点关于反射面对称,化折线为直线。
2. 利用反射定律(入射角等于反射角)或对称性质求解。
9.(25-26七年级下·江苏连云港·期末)科学实验证实光的反射规律:光线入射至平面镜发生反射时,入射光线与镜面的夹角等于反射光线与镜面的夹角.即下图中;
(1)窗外一束光从C处斜射到平面镜上的点E处,小明转动手中的平面镜,使反射光线恰好照到黑板上的点D处.请在图①中使用无刻度的直尺和圆规画出平面镜所在位置(平面镜用线段表示,铅笔加黑加粗,保留作图痕迹);
(2)在图②中,有,.设镜子与的夹角.若,入射光线与反射光线的夹角.求的度数;
(3)如图③,若,设镜子与的夹角,入射光线与镜面的夹角,已知入射光线从镜面反射到镜面,再反射到镜面,最后经镜面反射后,当反射光线与入射光线平行时,探索m与γ的数量关系,并说明理由;
(4)如图④,若,已知入射光线与镜面平行,经过次反射后,反射光线按原路返回,请直接写出α满足的条件.
10.(25-26七年级下·江苏扬州·期中)如图1是光的反射示意图,点A处有一个光源,入射光线经过镜面l反射后,恰好经过点B,点O叫入射点,已知反射角等于入射角,法线.
(1)若,则________.
(2)如图2,在空心圆柱口放置一面平面镜,与水平线的夹角,入射光线经平面镜反射后反射光线为(点A,B,C,D,E,F,M在同一竖直平面内),若要使反射光线恰好垂直于圆柱底面射出,则入射光线与水平线的夹角的度数为________.
(3)如图3,点A处有一个光源,入射光线经过镜面l反射后,恰好经过点B,请用无刻度直尺和圆规作出入射点O,并画出光线(不写作法,保留作图痕迹,用铅笔加黑加粗)
(4)某台球桌为如图4所示的长方形,,小球从A沿角击出,恰好经过5次碰撞后到达B处.则________.
11.(25-26七年级下·江苏扬州·期中)小丁观看台球比赛后对小球的运动轨迹产生浓厚的兴趣,他将这一问题抽象为数学模型进行研究.
【探索模型】如图1所示,一个台球桌桌面,桌子两边视为两条挡板,分别为,,且,小球从点A滚向挡板,碰到上的点B后进行第一次反弹滚向挡板(A、B为定点),碰到上的点C后进行第二次反弹滚向点D.经过多次测量.他进一步发现,,且,.
【解决问题】小丁发现小球经过两次反弹后的路径平行于原来的路径,请你借助图2帮助小丁完善证明过程.
(1)因为.
所以.
所以,
又因为,
所以____①___
同理,
又因为,
所以②_______(③_________)
所以(等量代换).
又因为.
所以.
所以④_____
所以(⑤________)
【引申拓展】
(2)如图3,小丁把挡板固定,将挡板绕点B逆时针旋转()至直线,若,球从A打到挡板和球从B打到挡板均按照【探索模型】中的规律反弹.
则⑥_____.(用含的代数式表示);
12.(25-26七年级下·山东泰安·期中)综合实践:
【知识发现】汉代初期的《淮南万毕术》是中国古代有关物理、化学的重要文献,书中记载的“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”是古人利用光的反射定律改变光路的方法.
如图1,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,法线垂直于平面镜,反射光线、入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角.
(1)观察图1,写出和数量关系___________;
(2)如图2,转动平面镜,若平面镜与桌面形成的夹角,且.
①当,时,求的大小;
②直接用含的代数式表示出的大小.
(3)如图3,小明把平面镜水平放置,当时,再添一面平面镜,将两平面镜相对放置,光线经过两次反射,得到反射光线,当平面镜如何放置时,光线?请说明理由.
题型4 图形的折叠问题
◆题型4 图形的折叠问题
题型模版
1. 折叠前后对应边、对应角相等,折痕是对应点连线的垂直平分线。
2. 设未知数,利用勾股定理或相似列方程求解。
13.(25-26七年级下·浙江台州·期末)如图1,将一条两组对边分别平行的纸带两侧进行折叠,折痕分别是、,点、、、折叠后对应的点分别是、、、,点在线段上.
(1)若,则 ;
(2)说明的理由;
(3)如图2,延长交于点,将四边形沿折叠得到四边形,记,试用含的代数式表示的度数.
14.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)如图1,在长方形中,,点为边上一点,连接,将翻折得到,折痕为;将翻折得到,折痕交长方形的边于点,其中,记,,.
(1)当,时,求的值:
(2)当时,
①如图2,若平分,求的值;
②当时,请直接写出的值.
15.(25-26七年级下·浙江台州·期末)如图,将长方形纸片沿着折叠后得到图1,,将图1的图形再次沿着折叠得到图2,若折叠后,则的度数为( )
A. B. C. D.
16.(25-26七年级上·浙江台州·期末)如图1,现有一张直角三角形纸片,,点D为边上一点,将纸片沿所在直线折叠,使点B落在内部的处.
(1)若,求的度数;
(2)如图2,若点E为线段上一点,将纸片沿所在直线再次折叠,使点D落在上,将纸片完全展开后折痕分别为,,.若,,写出与的数量关系并说明理由;
(3)如图3,在重叠部分(内部)沿过点A的直线剪一刀,得到三张纸片,若这三张纸片中,以点A为顶点的角的度数之比为,写出的度数.
17.(25-26七年级下·浙江杭州·期中)如图,将长方形纸片沿折叠(折痕交于点,交于点,点、的落点分别是、,交于,再将四边形沿折叠,点、的落点分别是、,交于,下列四个结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
18.(24-25七年级下·江苏扬州·期末)如图,在四边形纸片中,,将纸片沿折叠,点A、D分别落在、处,且经过点B,交BC于点G,连结,平分.若,,则的度数是___.
19.(25-26八年级上·浙江绍兴·期末)如图,中,,以为边,将此三角形对折,其次,又以为边,再一次对折,C点落在上,此时,则原三角形的_______ 度.
20.(25-26七年级下·浙江杭州·期中)如图,把一张长方形纸片进行两次折叠,第一次沿折叠,第二次沿折叠,则 ______________.
21.(25-26七年级下·重庆万州·期末)如图,,点M、N分别在射线、上,,的面积为12,点P是直线上的动点,点P关于对称的点为点,点P关于对称的点为点,当点P在直线上运动时,的面积最小值为_____.
22.(25-26七年级下·重庆南岸·期末)唐代诗人李颀的诗句“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,引出一系列有趣的数学问题,通常称为将军饮马问题.
(1)如图①,若点和点分别在直线的两侧,请作示意图,在直线上找点,使得有最小值,并写出作图依据;
(2)如图②,若点和点分别在直线的同侧,请作示意图,在直线上找点,使得有最小值;
(3)如图③,定点在内部,点,分别在射线,上,请作示意图,确定点,,使得的周长最小.
23.(25-26七年级下·广东清远·期末)问题解决
【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1,将军牵马从营地出发,先到河流边上一点饮马,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2,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3,点是内一定点,将军牵马从军营点出发,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在图3中作图:使将军走过的路程最短.(保留作图痕迹,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,求的度数.
24.(25-26八年级上·安徽滁州·期末)在中,,,点D,E在直线上,且,过点B作交直线于点F,直线交直线于点G,连结
(1)如图1,射线,都在的内部.
设,则 ______ (用含有的式子表示);
作点B关于直线的对称点,则线段与图1中已有线段 ______ 的长度相等,并写出证明过程;
(2)如图2,当射线在的外部,射线在的内部时,其他条件不变,用等式表示线段之间的数量关系,并证明.
25.(25-26七年级上·江苏盐城·期末)【阅读材料】
日常生活中,光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射.图1是光的反射示意图(反射角等于入射角,法线与平面镜垂直,垂足为入射点).
【尝试探究】
(1)如图2,为法线,入射光线与镜面所夹的锐角为,反射光线与镜面所夹的锐角为,试探究和之间的数量关系?并说明理由.
【结论应用】请用(1)中获得的结论解决以下问题:
(2)如图3,平面镜,点A在上,点B在上,光线被反射后再次被反射,入射光线经过两次反射后的光线为,其中点C在上,点D在上.请用无刻度的直尺与圆规补全图3中的反射光线(不写作法,保留作图痕迹).
(3)如图4,两平面镜,相交于点O,入射光线经两个平面镜两次反射后的反射光线为,若和相交,设交点为H.通过调整两个平面镜的夹角()的大小,可以改变反射光线的方向.当时(即),求的大小.
(4)如图5,,为两个足够长的平面镜,若,为一条入射光线,B为入射点,且,请问,入射光线经过_________次反射之后,光线将与其中一个平面镜平行射出.
26.(25-26七年级下·浙江绍兴·期末)综合与实践
折纸是一门古老而有趣的艺术,越越在课余时间进行了关于折纸中角的问题的探索.
(1)【问题解决】如图1,四边形纸片中,,点,分别在边,上,先将纸片沿折叠,记点,的对应点分别为点,,交于点,若,则 度.
(2)【初步探究】如图2,将纸片再沿折叠,记点,的对应点分别为点,,记,,求与满足的关系式.
(3)【深入探究】如图3,在第(2)题的基础上,点在边上,点是边上的一个动点,将纸片沿折叠,记点,的对应点分别为,,记.若直线与直线平行,请直接写出与满足的关系式.
27.(25-26七年级上·浙江宁波·期中)操作探究:已知在纸面上有一数轴(如图所示),
操作一:
(1)折叠纸面,使表示的1点与表示的点重合,则表示的点与 表示的点重合;
操作二:
(2)折叠纸面,使表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①6表示的点与数 表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间距离为15,(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,求A、B两点表示的数是多少?
操作三:
(3)在数轴上剪下9个单位长度(从到8)的一条线段,并把这条线段沿某点折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三条线段(例如下图).若这三条线段的长度之比为,则折痕处对应的点所表示的数可能是 .
28.(25-26七年级下·山西大同·阶段检测)综合与探究
物理学中把经过入射点并垂直于反射面的直线叫作法线,入射光线与法线的夹角叫作入射角,反射光线与法线的夹角叫作反射角(如图1).在反射现象中,入射光线、反射光线和法线都在同一个平面内;入射光线和反射光线分别位于法线两侧;入射角等于反射角,这就是光的反射定律.
【初步探究】
如图2,已知镜子与镜子互相平行,入射光线经过两次反射后的反射光线为.
(1)若,则_____________,_____________;
(2)猜想入射光线与反射光线的位置关系,并证明;
【应用探究】
(3)如图3,有一口古井,将镜面的一端放置在水平地面上,若入射光线与镜面的夹角为,如何放置平面镜(即度数为多大时),可使反射光线正好垂直照射到井底(与水平地面垂直)?
29.定义:如果有三个角,满足,则称是和的“减余角”.
(1)已知,,若是和的“减余角”,则 .
(2)现有一张正方形纸片,如图所示,点为线段上一点(不与重合).连结,将纸片沿着对折,使点落在正方形纸片的内部且对应点为.
①若是和的“减余角”,求的度数.
②再将此正方形纸片沿着所在直线对折,使点落在正方形纸片的内部且对应点为,如图所示.是否存在,,中的一个角是其它两个角的“减余角”?若存在,请求出的度数;若不存在,请说明理由.
30.(25-26八年级上·山西忻州·期中)综合与实践
问题情境
如图1,在太空探索中,宇航员需要从空间站A出发,先到陨石带边缘收集样本,再到能源站补充燃料,最后返回空间站B.为了提高效率,宇航员需要设计一条最短路径.
问题解决
数学建模:如图2,若只需在能源站补充燃料,可作B关于能源站直线l的对称点,连接,与直线的交点即为最优燃料点,此时路径最短.
推理论证:如图3,在直线上另取任意一点,连接,,,只要说明即可.
证明:直线是点,的对称轴,点,在上, , , .
在中,, ,即最小.
(1)本问题实际上是利用转化的思想,把在直线同侧的A,B转化为在直线的两侧,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.请补全上述推理论证;
(2)请你根据以上材料内容,帮助宇航员在图1中画出最短路径;
(3)如图4,在中,,.若点在上移动,点在上移动,如何确定的最小值?
31.综合与实践课上,同学们动手折叠一张正方形纸片,如图1,点在边上,点,分别在边,上,分别沿,把,向内折叠并压平,点,分别落在点和点处.
小明同学的操作如图2,点在线段上;
小红同学的操作如图3,点在上,点在上.
(1)在图1中,若,求的度数;
(2)直接写出图2和图3中的度数;
(3)若折叠后, 求的度数(用含的代数式表示).
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