内容正文:
第4章图形的轴对称(解析版)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1、以下四款人工智能大模型图标,是轴对称图形的是()
【答案】C
【详解】解:A,B,D中的图形不是轴对称图形,故A、B、D不符合题意;C图形是轴对称图形,
故C符合题意;
2、如图,OC平分∠AOB,在OC上取一点P,过P作PD⊥OB,垂足为D,点M是射线OA上一
动点,连接PM,若PD=7cm,则PM的长度不可能是()
A.9cm
B.8cm
C.7cm
D.6cm
【答案】D
【详解】解:过点P作PN⊥OA,如图所示:
一1
D
N M
.OC
平分
9,点P是制线0C上-点,
∠AOB
PD⊥OB,DPD=7cm
于点,
PD=PN=7cm
“由角平分线性质可得
“点M是射线9
OA
“上一动点,
PM≥PW=7cm
由点与直线上各点的距离中垂线段最短可得
PM
6cm
综合四个选项可知,
的长度不可能是,
3、如图,D为BC上一,点,CE垂直平分AD交AD于,点E,已知AC=5,BC=8,则BD的长为
()
y
A.3
B.5
C.8
D.18
【答案】A
【详解】解:CE垂直平分AD交AD于,点E,AC=5,
.CD=AC=5.
又BC=8,
—2
.BD=BC-CD=3.
4、如图,△ABC与△DEF关于直线MN对称,则下列结论中不一定正确的()
M
A.∠B=∠E
B.AB∥DF
C.AB=DE
D.AD所连的线段被MN垂直平
分
【答案】B
【详解】解:aABC与△DEF关于直线MN对称,
.△ABC≌△DEF AD
MN
所连的线段被垂直平分,
.∠B=∠EAB=DE
但AB∥DF无法确定,
5、如图所示,将一张长方形纸片斜折过去,使顶点A落在A处,BC为折痕,然后再把BE折过
去,使之与BA'重合,折痕为BD,若∠ABC=58°,则求∠E'BD的度数()
E
B
A.29°
B.32°
C.58°
D.64°
3
【答案】B
【详解】解:由折叠的性质可得出∠CBA=∠CBA',∠DBE=∠DBE,
.:∠CBA+∠CBA'+∠DBE+∠DBE'=180°,
.∠CBA'+∠DBE'=90°
.∠CBA'=∠ABC=58°
∠E'BD=32°,
6、如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线12相交于,点O,若∠BAC=80°,则LOBC的度数
是()
B
A.150
8.200
C.10o
0350
【答案】C
【详解】解:如图所示,连接OA,
·∠BAC=80°
.∠ABC+∠ACB=180°-∠BAC=100°,
4
AB、AC的垂直平分线交于点O,
·.OB=OA,OC=OA
·.∠OAB=∠OBA,∠OAC=∠OCA,∠OBC=∠OCB
.∠OBA+∠OCA=∠OAB+∠OAC=∠B.AC,
.∠OBC+∠OCB=100°-(∠OBA+∠OCA)=100°-∠BAC=20°
.∠OCB=∠OBC=10°
7、下列尺规作图求作BC上点D,使得△ACD的周长等于AC+BC正确的是()
A
A.
B
D
D
C
D.
D
B
D
C
【答案】B
【详解】解:当AB垂直平分交BC于点D时,
.DA=DB,
—5
∴.△ACD的周长=AC+AD+CD=AC+BD+CD=AC+BC
8、如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE1AB于E,则下列结论:①DA平分
∠CDE:②∠BHC=∠BDE,@DE平分∠ADB,@BE+AC=B,其中错误的是()
B
D
A.①
B.②
C.③
D.④
【答案】C
【详解】解:①∠C=90°,
.DC⊥AC
:AD平分
∠BAC
∴DC=DE
(AD=AD
在Rt△ADC和Rt△ADE中,DC=DE,
.Rt△ADC≌RtAADE
∴.∠CDA=∠EDA
:DA平分
CDE
故①正确;
—6
②在MBC中,C=90°
∴,∠B+∠BAC=90°
DE⊥AB
.∠DEB=90°
.∠B+∠BDE=90°
∴.∠BAC=∠BDE
故②正确;
@若DE平分1D
则有∠BDE=∠ADE,
只有当∠B=30°时,DE平分∠ADB,
若∠B≠30°,则DE不平分∠ADB,
故③不正确;
④,①,RtAADC≌RtAADE
由可知
.∴.AC=AE
AB=AE+BE
.AB=AC+BE
故④正确;
综上所述,错误的是③
9、如图,等边△ABC中,AD是BC边上的中线,且AD=8,E,P分别是AC,AD上的动,点,则
CP+EP
的最小值等于()
B
A.4
B.6
C.8
D.9
【答案】C
【详解】解:如图,作点E关于AD的对称,点F,连接CF,
B
D
:△ABC是等边三角形,AD是BC边上的中线,
.AD⊥BC,
AD是BC的垂直平分线,
.CF就是EP+CP的最小值,
直线外一点与直线上各个,点的连线中,垂线段最短,
.CF⊥AB时,CF最小,
·△ABC是等边三角形,
8
.CF是△ABC的中线,
..CF=AD=8
即CP+EP的最小值为8,故C正确.
I0、如图,C为线段AE上一动,点(不与A、E重合),在AE同侧分别作等边△ABC无和等边△CDE
,AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于,点,连接P,以下七个结论:①
D=BE;②P0∥1;③CP=c0;④40=0D;⑤∠40B=60;00C平分
;③
0E;ooc¥
∠AOE
分∠BCD.恒成立的结论有()
D
C
A.①②③
B.①②③⑤
c.②③⑤⑥
D.①②③⑤⑥
【答案】D
【详解】解:△ABC和△CDE都是等边三角形,
:.AC=BCCD=CE∠ACB=∠DCE=6O°
∴.∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD
.∠ACD=∠BCE
在△ACD和△BCE中,
9
AC=BC
∠ACD=∠BCE
CD=CE
∴.△ACD≌△BCE(SAS)
AD=BE,结论①正确,
.'△ACD≌ABCE
∴.∠CAD=∠CBE
又:∠ACB=∠DCE=60°
∴.∠BCD=180°-60°-60°=60°
∴.∠ACP=∠BCQ=60°
[∠ACP=∠BCQ
∠CAP=∠CBQ
在
和
中,
ACP'△BCQ
AC=BC
,∴.AACP≌△BCQ(AAS)
∴.CP=CQ
结论③正确;
又·∠PC0=60°
△PCQ
为等边三角形,
∴.∠PQC=∠DCE=60°
.PQ‖AE
结论②正确.
:△ACD≌△BCE
2
—10—
.∠ADC=∠AEO
∴,∠AOB=∠DAE+∠AEO=∠DAE+∠ADC=∠DCE=60°
结论⑤正确.
没有条件证出B0=OE,④错误;
过,点C作CH1EO于H,CG⊥DP于G,
D
B
:ADCA≌AECB
S.DCA=S.ECB AD=BE
.AD.CG=BE.CH
∴.CH=CG
0C平分40E
故⑥正确,符合题意;
.PC=QC∠AOC=∠EOC OC=OC
不能说明△P0C与△00C金
全等,
.∠BCO≠∠DCO
故⑦错误,不符合题意
11
综上,可得正确的结论有5个:①②③⑤⑥.
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11、如图,在△ABC中,AB=AC,BC=14,AD是△ABC的角平分线,则CD的长为
D
【答案】7
【详解】解:AB=AC,AD是△ABC的角平分线,
CD=BC=7
故答案为:7
12、把一张长方形纸片如图折叠,则△4CE的形状是
B
D
E
【答案】等腰三角形
【详解】解:在长方形纸片ABCD中DC∥AB,
.∠DCA=∠CAB
—12—
根据折叠可得∠CAB'=∠CAB
·.∠DCA=∠CAB',
∴.AE=CE,
.△ACE是等腰三角形.
故答案为:等腰三角形
13、如图,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=40°,AD L BC于,点D,点E为AC中,点,AD与BE交于
,点F,则∠BFD的度数为
A
B
D
【答案】70°
【详解】解:在△ABC中,AB=BC,∠ABC=40°,点E为AC中点,
.BE平分∠ABC,
∠DBF=∠ABC=x40°=20
2
2
.AD IBC,
.∠ADB=90°
.∠BFD=90°-∠DBF=90°-20°=70°;
—13—
故答案为:70°
14、如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,AD⊥BD,△BCD的面积为45,△ADC的面积为
20,则△ABD的面积等于一·
【答案】25
【详解】解:延长AD交BC于E,如下图,
E
C
:BD平分∠ABC,,AD垂直于BD,
.∠ABD=∠EBD,∠ADB=∠EDB=90°
在△ABD和△EBD中,
∠ABD=∠EBD
BD=BD
∠ADB=∠EDB
.△ABD≌aEBD(ASA)
.AD=ED
.S4BD=S.EBD S.CDE =S.ACD=20
—14—
.S.4BD =S.E8D=S.BCD-S.CDE=45-20=25
故答案为:25.
15、已知两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”,如图,四边形PCQD是一个筝形,其中
PC=PD CO=DO
,在探究筝形的性质时,得出如下结论:
①△PCO≌△PDg;②PO⊥CD;③CE=DE;④助彩con=P2:CD,其中正确的结论有
·(填序号)
○
【答案】①②③
【详解】解:在△PC和△PDO中,
PC=PD
CO=DO
PO=PO'
.aPCQ≌aPD0(SSS),故①正确,符合题意;
.·PC=PD,CQ=DO」
.P№垂直平分CD,
即P⊥CD,CE=DE,故②⑧正确,特合题意;
S四边形pcDe=S.PcD+SecD
—15—
-PE-CD+TQE-CD
2
(PEDE)CD
-jpQ-c
,故④不正确,不特合题意;
综上:正确的有①②③.
故答案为:①②③.
16、如图,已知∠AOB=30°,P为∠AOB内一定点;M,N分别是射线OA,射线OB上的,点,
若aPMN的周长最小值为6,则OP=
M
B
【答案】6
【详解】解:分别作点P关于OAOB的对称点CD,连接CD,分别交OA、OB于点M,N,
连接OPOC、OD、PM、PN
5-7
M
N
B
16
:点P关于OA的对称,点为C,关于OB的对称点为D,
·.PM=CM,OP=OC,∠COA=∠POA:
点P关于OB的对称点为D,
.PN=DN,OP=OD,∠DOB=∠POB,
..OC=OD=OP
∠COD=∠COA+∠POA+∠POB+∠DOB=2∠POA+2∠POB=2∠AOB=60°
△COD是等边三角形,
.CD=OC=OD
'△PMN的周长的最小值=PM+MN+PN=CM+MN+DN≥CD=6.
.·OP=OD,CD=OC=OD
..OP CD=6
故答案为:6
三、解答题本题共8小题,共72分,17题10分,18-21,每题8分,22-23,每题9分,24题12
分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、(I)如图,两条公路AO,B0交于点O,村庄M,N的位置如图所示,M在公路OA上,现要
修建一个快递站P,使快递站到两条公路的距离相等,且到两村庄的距离也相等(要求:尺规作
图,不写作法,保留作图痕迹)·
—17—
·水
M
A
【答案】见详解
【详解】解:点P即为所求,如图所示:
B
D
M
(2)已知:如图,D是∠AOB内部一,点,求作:等腰△COE,使点C,E分别在射线OA,OB
上,且底边CE经过,点D
D
B
【答案】见详解
【详解】解:如图,等腰△COE即为所作:
E
B
18
18、如图,在△ABC中,点D是BC的中,点,连接AD,DE垂直平分AC,垂足为E,F是BA的中
,点,连接DF,求证:DF是AB的垂直平分线,
分
B
【答案】见详解
【详解】证明:DE垂直平分AC,
..DA=DC
D为BC的中点,
..BD=DC
∴.DA=BD
F为BA的中点,
即BF=AF,
DF垂直平分1B
19、如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,过点D作DE∥AC,交AB于点E,连接BD,若
∠EBD=∠EDB
求证:AB=2DE
-19
E
B
D
【答案】见详解
【详解】证明:AD平分∠BAC,
∴∠CAD=∠BAD
:DE‖AC
∴.∠ADE=∠CAD
∴.∠ADE=∠BAD
:AE=DE
:∠EBD=∠EDB
∴EB=ED
∴.AB=AE+EB=2DE.
20、如图,∠B=∠C=90°,E是BC的中点,DE平分∠ADC,AB=6cm,DC=2cm,求AD的
长
—20
【答案】8cm
【详解】解:如图,延长DE、AB交于F,
F
'∠ABC=∠C=90°
∴.∠EBF=∠C=90°AB∥CD
点E是BC的中点,
∴BE=CE
在△BEF和△CED中,
∠EBF=∠C
BE=CE
∠BEF=∠CED'
,∴△BEF≌ACED(ASA)
:BF=CD=2 EF=ED
,CD∥AB
21
∴.∠F=∠CDE
:DE平分∠1DC
·.∠CDE=∠ADE,
.∠ADE=∠F,
.'AD=AF=BA+BF=6+2=8cm.
21、如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE LAB于E,DF LAC于F.
B
G
(L)求证:BE=CF;
(2)如果AB=5,AC=3,求BE的长.
【答案】(1)证明见详解(2)1
【详解】(1)证明:如图,连接BD、CD,
G
:DG⊥B
且平分BC
∴BD=CD
—22
.AD
平分
、∠BAC DE⊥AB E DF⊥AC_F
于
,.DE=DF∠DEB=∠DFC=90°
在RtoBED与RtACFD中,
DE=DF
BD=CD
.RtaBEDRtACFD(HL),
∴BE=CF
(2)解::AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,
∴.DE=DF∠DEB=∠DFC=9O°
在Rt△AED与Rt△AFD中,
(AD=AD
DE=DF
:.RtAAED≌RtAAFD(HL)
..AE=AF
由(1)已证:BE=CF,
设BE=CF=x(x>0).
AB=5,AC=3,
.AE=AB-BE=5-x,AF=AC+CF=3+x,
.5-x=3+x,
—23
解得x=1,
.BE=1.
22、如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°,AD L BC于D,BF平分∠ABC分别与AD,AC
交于点E,F.
A
(1)求证:△AEF是等边三角形;
(2)若AF=2,求CF的长.
【答案】(1)见详解(2)4
【详解】(1)证明:∠BAC=909,∠C=30°,
.∠ABC=180°-∠BAC-∠C=60°,
BF平分∠ABC,
∠CBF=∠ABF==∠ABC=30°
.AD L BC,
.∠ADC=90°,
.∠CAD=90°-∠C=90°-30°=60°,
.∠AFB=∠CAD
24
.'AE=EF,
.△AEF是等边三角形;
(2)解:由(1)知△AEF是等边三角形,AF=2,
.AE=EF AF =2.
·.∠BAD=∠BAC-∠CAD=90°-60°=30°
∴.∠BAD=∠ABF,
.'BE=AE=2,
.BF=BE+EF=4,
:∠FBC=∠C=30°
∴.CF=BF=4
23、(1)问题解决:如图,在四边形ABCD中,∠BAD=0,∠BCD=180°-,BD平分∠ABC.
B
B
图1
图2
图3
①如图1,若=90°,根据教材中一个重要性质直接可得AD=CD,这个性质是;
②在图2中,求证:AD=CD;
(2)拓展探究:根据(1)的解题经验,请解决如下问题:如图3,在等腰△ABC中,∠BAC=
25
100°,BD平分∠ABC,求证BD+AD=BC
【答案】(1)①角平分线上的,点到角的两边距离相等;②见解析;(2)见解析.
【详解】(I)①根据角平分线的性质定理可知AD=CD.
所以这个性质是角平分线上的点到角的两边距离相等,
故答案为:角平分线上的点到角的两边距离相等.
②如图2中,作DE⊥BA于E,DF⊥BC于F.
B
图2
.BD平分∠EBF,DE⊥BE,DF⊥BF,
..DE=DF,
,∠BAD+∠C=180°,∠BAD+∠EAD=180°,
∠EAD=∠C,
.∠E=∠DFC=90°,
∴.△DEA≌△DFC,
∴DA=DC.
(2)如图3中,在BC上截取BK=BD,BT=BA,连接DK.
-26
A
D
B
T
图3
.AB=AC,∠A=100°,
.∠ABC=∠C=40°,
BD平分∠ABC,
.∠DBK=2∠ABC=20°,
..BD=BK,
∠BKD=∠BDK=80°,
.∠BKD=∠C+∠KDC,
∴.∠KDC=∠C=40°,
∴DK=CK,
,BD=BD,BA=BT,∠DBA=∠DBT,
∴△DBA≌△DBT,
.AD=DT,∠A=∠BTD=100°,
∴.∠DTK=∠DKT=80°,
.DT=DK=CK.
.'BD+AD=BK+CK=BC.
—27—
24、数学活动:探究利用角的对称性构造全等三角形解决问题,利用角平分线构造“全等模型”解
决问题,事半功倍.
D
F
E
B
D
C B
图1
图2
图3
图4
【问题提出】
(1)尺规作图:如图1,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,说明∠CAD=∠DAB的依据是
△AFD≌△AED
这两个三角形全等的荆定条件是
【问题探究】
(2)①构距离,造全等
如图2,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=90,∠BAD和∠CDA的平分线AE,DE交于边BC上一点
、F.BC=12cmm,EF=
E.过点E作BF1D于点F,若
cm
,则
②巧翻折,造全等
如图3,在△ABC中,AB<AC,AD是△ABC的角平分线,请说明∠B>∠C;小明在AC上截取
AE=AB.连接DE,则△1BD≌aAED(SAS).
请继续完成小明的解答,
【问题解决】
(3)如图4,在△ABC中,∠A=60°,BE,CF是△ABC的两条角平分线,且BE,CF交于点P.请判断
28
PE与PF之间的教量关系,并说明理由.
【答案】(1)SSS;(2)①6;②见详解;(3)PE=P℉,见详解
【详解】解:(I)证明:根据作图可得AE=AF,FD=ED,又AD=AD,
B
∴.△AFD≌△AED(SSS)
∴.∠FAD=∠EAD
即∠CAD=∠DAB;
故答案为:SSS;
(2)①如图:过点E作EF⊥AD,垂足为,点F,
D
:∠BAD和∠CDA的平分线AE,DE交BC于,点E,
1
BE=二BC=6
:.BE=EF=EC,即
2
∴EF=6
②如图:在AC上截取AE=AB.连接DE,
—29
D
.AD
是△ABC的角平分线,
'.∠BAD=∠EAD,
又AD=AD,
.△ABD≌△AED(SAS)
.∠B=∠AED
又:∠AED=∠C+∠CDE
.∠AED>∠C
∴.∠B>∠C
E
、P
D
(3)PE=PF,理由如下:
.∠A=60°
.∠ABC+∠ACB=180°-60°=120°
.BE,CF
BE,CF
是△ABC的两条角平分线,且
交于点P
.∠CBE+∠BCF=60°
∴.∠BPC=180°-∠CBE+∠BCF=120°
30—
在BC上截取BD=BF,连接PD,则△BFP≌aBDP(SAS),
∴.PF=PD,∠BPF=∠BPD
:∠BPC=120°
∴.∠BPF=180°-∠BPC=60°
∴.∠BPD=60°
∴.∠CPD=120°-∠BPD=60°
又:∠CPE=∠BPF=60°,
∴.∠CPD=∠CPE
.CF
是△ABC的角平分线,
.∠DCP=∠ECP
.CP=CP,ACDPSACEP(ASA)
.PD=PE
∴.PE=PF
—31—
第4章 图形的轴对称(原卷版)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1、以下四款人工智能大模型图标,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2、如图,平分,在上取一点,过作,垂足为,点是射线上一动点,连接,若,则的长度不可能是( )
A. B. C. D.
3、如图,D为上一点,垂直平分交于点E,已知,,则的长为( )
A.3 B.5 C.8 D.18
4、如图,与关于直线对称,则下列结论中不一定正确的( )
A. B. C. D.所连的线段被垂直平分
5、如图所示,将一张长方形纸片斜折过去,使顶点落在处,为折痕,然后再把折过去,使之与重合,折痕为,若,则求的度数( )
A. B. C. D.
6、如图,在中,的垂直平分线相交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
7、下列尺规作图求作上点D,使得的周长等于正确的是( )
A. B.
C. D.
8、如图,在中,,平分,于,则下列结论:平分;;平分;,其中错误的是( )
A. B. C. D.
9、如图,等边中,是边上的中线,且,,分别是,上的动点,则的最小值等于( )
A.4 B.6 C.8 D.9
10、如图,C为线段上一动点(不与、重合),在同侧分别作等边和等边,与交于点,与交于点,与交于点,连接,以下七个结论:①;②;③;④;⑤;⑥平分;⑦平分.恒成立的结论有( )
A. ①②③ B. ①②③⑤ C. ②③⑤⑥ D. ①②③⑤⑥
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11、如图,在△ABC中,,,是△ABC的角平分线,则的长为 .
12、把一张长方形纸片如图折叠,则的形状是 .
13、
如图,在△ABC中,,于点,点为中点,与交于点,则的度数为 .
14、如图,在△ABC中,平分,,的面积为45,的面积为20,则的面积等于______.
15、已知两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”.如图,四边形是一个筝形,其中,,在探究筝形的性质时,得出如下结论:
①;②;③;④,其中正确的结论有 .(填序号)
16、如图,已知,为内一定点;分别是射线,射线上的点,若的周长最小值为,则__________.
三、解答题:本题共8小题,共72分,17题10分,18-21,每题8分, 22-23,每题9分,24题12分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、(1)如图,两条公路,交于点O,村庄M,N的位置如图所示,M在公路上,现要修建一个快递站P,使快递站到两条公路的距离相等,且到两村庄的距离也相等(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).
(2)已知:如图,是内部一点.求作:等腰,使点,分别在射线,上,且底边经过点.
18、 如图,在中,点D是的中点,连接,垂直平分,垂足为E,F是的中点,连接,求证:是的垂直平分线.
19、如图,在△ABC中,平分,过点作,交于点,连接,若,求证:.
20、如图,,是的中点,平分,,,求的长.
21、如图,△ABC中,平分,且平分,于,于.
(1)求证:;
(2)如果,,求的长.
22、如图,中,,,于,平分分别与,交于点,.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若,求的长.
23、(1)问题解决:如图,在四边形ABCD中,∠BAD=α,∠BCD=180°﹣α,BD平分∠ABC.
①如图1,若α=90°,根据教材中一个重要性质直接可得AD=CD,这个性质是 ;
②在图2中,求证:AD=CD;
(2)拓展探究:根据(1)的解题经验,请解决如下问题:如图3,在等腰△ABC中,∠BAC=100°,BD平分∠ABC,求证BD+AD=BC.
24、数学活动:探究利用角的对称性构造全等三角形解决问题,利用角平分线构造“全等模型”解决问题,事半功倍.
【问题提出】
(1)尺规作图:如图1,用直尺和圆规作已知角的平分线的示意图,说明的依据是,这两个三角形全等的判定条件是_________;
【问题探究】
(2)①构距离,造全等
如图2,在四边形中,,和的平分线交于边上一点.过点作于点.若,则_________;
②巧翻折,造全等
如图3,在△ABC中,是△ABC的角平分线,请说明;小明在上截取.连接,则.请继续完成小明的解答.
【问题解决】
(3)如图4,在△ABC中,是△ABC的两条角平分线,且交于点.请判断与之间的数量关系,并说明理由.
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