内容正文:
第十五章 轴对称章末重难点复习
24知识点+6题型+巩固训练+强化训练
1.理解轴对称及其性质;
2.画轴对称的图形;
3.掌握线段的垂直平分线的性质、判定与作图方法;
4.掌握等腰三角形的性质与判定;
5.掌握等边三角形的性质与判定。
1. 轴对称图形的定义
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,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线叫做它的对称轴。
2. 两个图形成轴对称的定义
把两个图形沿着某一条直线折叠,如果它们能够完全重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称,也称这两个图形成轴对称,这条直线叫做对称轴。
3. 轴对称的性质
- 性质1:关于某条直线对称的两个图形是全等形
- 性质2:如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线
- 性质3: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
- 性质4:两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,那么交点在对称轴上
4. 对应点与对应线段
- 对应点:折叠后重合的点叫做对应点(对称点)
- 对应线段:折叠后重合的线段叫做对应线段
- 对应角:折叠后重合的角叫做对应角
- 对应线段相等,对应角相等(由全等可得)
5. 画轴对称图形的基本原理
轴对称图形中,对称轴是对应点连线的垂直平分线,即对应点的连线被对称轴垂直平分。因此,画轴对称图形的关键是画出已知点关于对称轴的对应点。
6. 画一个点关于直线的对称点(基本方法)
- 步骤一:过已知点 作对称轴 的垂线,垂足为
- 步骤二:延长 到点 ,使
- 步骤三:点 就是点 关于直线 的对称点
- 依据:对称轴垂直平分对应点的连线
7. 画一个图形关于直线的对称图形
- 步骤一:确定原图形的关键点(如顶点、端点、转折点)
- 步骤二:分别画出每个关键点关于对称轴的对称点
- 步骤三:按照原图形的连接顺序,依次连接各对称点
- 步骤四:所得图形就是原图形关于该直线的轴对称图形
8. 画轴对称图形的注意事项
- 关键点要找全,尤其是复杂图形的所有转折点
- 作垂线时要用虚线,对称点连线也要用虚线
- 连接对称点时要用实线,与原图形线型一致
- 图形在对称轴上的点,其对称点就是它本身
- 画完后可沿对称轴折叠检验是否重合
9. 在网格中画轴对称图形
- 利用网格的格线作垂线,数格子确定对称点位置
- 点在格线上时,直接数到对称轴的距离,在另一侧等距离处取点
- 点不在格线上时,仍按“垂直+等距”原则确定对称点
10. 线段垂直平分线的定义
经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,简称中垂线。
11. 线段垂直平分线的性质定理
- 内容:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
- 几何语言: 直线 垂直平分 ,点 在 上,
- 作用:证明两条线段相等,无需证全等
- 理解:线段垂直平分线上的所有点到线段两端距离都相等
12. 线段垂直平分线的判定定理
- 内容:与一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上
- 几何语言:, 点 在线段 的垂直平分线上
- 作用:证明一个点在某线段的垂直平分线上,或证明某直线是线段的垂直平分线
- 注意:一个点不能确定一条直线,需要两个到线段两端距离相等的点才能确定垂直平分线
13. 性质定理与判定定理的关系
- 性质:点在垂直平分线上 到两端距离相等(由位置推线段相等)
- 判定:到两端距离相等 点在垂直平分线上(由线段相等推位置)
- 二者是互逆定理,条件和结论互换
14. 线段垂直平分线的尺规作图
- 步骤一:分别以线段的两个端点 、 为圆心,以大于 的长为半径画弧,两弧相交于两点 、
- 步骤二:作直线
- 步骤三:直线 就是线段 的垂直平分线
- 作图依据:SSS全等(连接 、、、,由半径相等得两组等边+公共边,证全等后得角相等,再由等腰三角形三线合一得垂直平分)
- 注意:半径必须大于 ,否则两弧没有交点或只交于一点
15. 三角形三边的垂直平分线
- 三角形三边的垂直平分线交于一点,这个点叫做三角形的外心
- 外心性质:外心到三角形三个顶点的距离相等()
- 外心位置:
- 锐角三角形:外心在三角形内部
- 直角三角形:外心在斜边的中点处
- 钝角三角形:外心在三角形外部
16. 等腰三角形的定义
有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。相等的两条边叫做腰,另一条边叫做底边;两腰所夹的角叫做顶角,腰与底边的夹角叫做底角。
17. 等腰三角形的性质
性质1:等边对等角
- 内容:等腰三角形的两个底角相等
- 几何语言:,
- 作用:由边相等推角相等
性质2:三线合一
- 内容:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合
- 几何语言:, 平分 (或 是 边上的中线/高),,, 平分 (三者同时成立)
- 理解:等腰三角形中,只要知道一条线段是“顶角平分线”“底边中线”“底边高”中的任意一种,它就同时具备另外两种性质
性质3:对称性
- 等腰三角形是轴对称图形,底边的垂直平分线(即顶角平分线/底边中线/底边高所在直线)是它的对称轴
- 等腰三角形只有一条对称轴
18. 等腰三角形的判定
判定1:定义法
- 有两条边相等的三角形是等腰三角形
判定2:等角对等边
- 内容:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等
- 几何语言:,
- 作用:由角相等推边相等,是判定等腰三角形最常用的方法
19. 等腰三角形中的分类讨论
- 已知等腰三角形的一个角,求另外两个角:
- 若已知角是顶角 底角
- 若已知角是底角 另一底角相等,顶角
- 若未说明是顶角还是底角 分两种情况讨论,但要验证三角形内角和
- 已知等腰三角形的两边,求第三边或周长:
- 分哪条是腰、哪条是底两种情况
- 等腰三角形一腰上的高的问题:
- 钝角等腰三角形(顶角为钝角):高在三角形外部
20. 等边三角形的定义
三条边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫正三角形。
21. 等边三角形与等腰三角形的关系
- 等边三角形是特殊的等腰三角形(底边和腰相等的等腰三角形)
- 等腰三角形不一定是等边三角形
- 等边三角形具备等腰三角形的所有性质
22. 等边三角形的性质
性质1:三边相等
- 等边三角形的三条边都相等
- 几何语言: 是等边三角形,
性质2:三角相等且都为
- 等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于
- 几何语言: 是等边三角形,
- 推导:由三边相等得三角相等(等边对等角),再由内角和 得每个角
性质3:三线合一(三条边都有)
- 等边三角形每条边上的中线、高和所对角的平分线都三线合一
- 等边三角形有三条这样的线段,它们交于一点
性质4:对称性
- 等边三角形是轴对称图形,有三条对称轴
- 每条边的垂直平分线都是它的对称轴
- 三条对称轴交于一点(中心)
23. 等边三角形的判定
判定1:定义法
- 三条边都相等的三角形是等边三角形
判定2:三角相等法
- 三个角都相等的三角形是等边三角形
- 几何语言:, 是等边三角形
- 推导:三角相等 三边相等(等角对等边) 等边三角形
判定3:有一个角是 的等腰三角形法
- 有一个角等于 的等腰三角形是等边三角形
- 几何语言:,(或 ), 是等边三角形
- 分两种情况:
- 若 角是顶角 两底角 ,三角都为
- 若 角是底角 另一底角也是 ,顶角 ,三角都为
24. 含 角的直角三角形的性质
- 内容:在直角三角形中,如果一个锐角等于 ,那么它所对的直角边等于斜边的一半
- 几何语言:在 中,,,
- 推导:取斜边中点,连接直角顶点,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半,结合 角得等边三角形,从而证明
- 逆定理:在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角等于
题型01 轴对称及其性质
【典例】(25-26八年级上·辽宁大连·期末)下列是2025年国内人工智能应用排行榜中部分软件图标,其中是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
解题梳理
解题核心: 抓住”沿直线折叠重合”的本质,利用对应点连线被对称轴垂直平分。
判断轴对称图形: 找一条直线,沿其折叠后直线两旁部分能重合即可。注意对称轴是直线,可能有一条、多条或无数条。
找对应元素: 折叠后重合的点是对应点,重合的边是对应边,重合的角是对应角。对应边相等、对应角相等。
性质应用:
· 关于某直线对称的两个图形全等
· 对称轴是对应点连线的垂直平分线
· 对应线段(或延长线)的交点在对称轴上
常见考法: 判断图形是否轴对称及对称轴数量、已知对称求对应点坐标或角度、利用性质证明线段或角相等。
【变式1-1】(25-26八年级上·浙江杭州·阶段检测)已知点和关于轴对称,则的值为( )
A. B.1 C. D.
【变式1-2】(25-26八年级上·山东青岛·阶段检测)如图,若与关于直线对称,交于点,则下列说法中,不一定正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(25-26八年级上·四川成都·阶段检测)如图,折叠直角三角形纸片,使点落在上的点处.已知,,则_____,_____.
【变式1-4】(25-26七年级下·广东深圳·期末)如图,把长方形沿折叠,使点,分别落在点,的位置.若,则_________.
题型02 画轴对称的图形
【典例】(25-26八年级上·贵州铜仁·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点都在格点上.点A的坐标为,请解答下列问题:
(1)画出关于x轴对称的,并写出点的坐标;
(2)把先向左移动5个单位后,再向上移动6个单位,得到,并写出每个顶点的坐标:
解题梳理
解题核心: 画对称点是基础,“垂直+等距”是准则。
画点的对称点步骤:
· 过已知点作对称轴的垂线,标出垂足
· 延长垂线到另一侧,使垂足到新点的距离等于垂足到已知点的距离
· 新点即为对称点
画图形的对称图形步骤:
· 确定原图形的所有关键点(顶点、端点、转折点)
· 逐个画出各关键点的对称点
· 按原图形顺序连接各对称点
注意事项: 作垂线和对称点连线用虚线,图形轮廓用实线;对称轴上的点对称点是自身;画完可折叠检验。
【变式2-1】(25-26八年级上·新疆塔城·期末)作图题:(不写作法).
已知:如图所示.求作:
(1)作出关于轴对称的,并写出点的坐标;
(2)在轴上求作一点,使最小.
【变式2-2】(25-26八年级下·贵州毕节·期末)如图,在正方形网格图中,每个小正方形的顶点叫做格点,四边形的四个顶点均在格点上.
(1)画出与四边形关于直线对称的四边形;
(2)在直线上作点,使得点到点,的距离之和最小.(不写作法,保留作图痕迹)
【变式2-3】(25-26八年级上·广西南宁·阶段检测)如图,在直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,,请回答下列问题:
(1)画出关于x轴的对称图形;
(2)将向左平移5个单位再向上平移1个单位得到,直接写出、、的坐标;
(3)在y轴上找一点M,使得的值最小.(保留作图痕迹)
【变式2-4】(25-26八年级上·湖北孝感·期中)如图,在平面直角坐标系中,每个小正方形的边长为1,直线m 上各点的横坐标都为1,请按要求分别完成下列各小题.
(1)画出关于直线m对称的(点A,B,C的对应点分别为点),并写出的坐标;
(2)若点为的内部一点,请直接写出点P关于直线m对称的点的坐标.
题型03 线段的垂直平分线的性质、判定与作图方法
【典例】(25-26八年级上·甘肃嘉峪关·期中)如图,在中,,,,,、分别是、上的动点,连接、,则的最小值为___________.
解题梳理
解题核心: 性质推线段相等,判定推点在中垂线上,二者互逆。
性质定理: 线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等。用来证线段相等,无需证全等。
判定定理: 到线段两端距离相等的点在这条线段的垂直平分线上。用来证点在中垂线上或证垂直平分。注意:需两个这样的点才能确定一条中垂线。
尺规作图: 分别以两端点为圆心,大于 线段长为半径画弧,两弧交于两点,过这两点作直线即为中垂线。半径必须大于 线段长。
三角形外心: 三边中垂线交于一点(外心),到三顶点距离相等。锐角 在内部,直角 在斜边中点,钝角 在外部。
【变式3-1】(25-26八年级上·山西吕梁·期末)如图,在中,依据尺规作图的作图痕迹,若,,可知的度数为________.
【变式3-2】(25-26八年级上·宁夏银川·阶段检测)如图,在四边形中,,为的中点,连接,,,延长交的延长线于点.求证:
(1);
(2)是的垂直平分线;
(3)猜想:线段,,之间关系,并说明理由.
【变式3-3】(25-26七年级下·福建泉州·期末)如图,在中,.
(1)求作的垂直平分线,分别交,于点,(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)连结,若的周长比的周长大,求的长.
【变式3-4】(25-26八年级下·山西运城·期末)如图,已知,垂直平分,交于点,交于点,垂直平分,交于点,交于点,连接.
(1)连接,,若,求的周长;
(2)若,求证:平分.
题型04 等腰三角形的性质与判定
【典例】(25-26八年级下·四川达州·阶段检测)已知等腰三角形一腰上的高线与另一腰的夹角为,则这个等腰三角形的顶角是________.
解题梳理
解题核心: 等边对等角,等角对等边;三线合一是利器。
性质:
· 等边对等角:两腰相等 两底角相等
· 三线合一:顶角平分线、底边中线、底边高互相重合,知一得三
· 是轴对称图形,底边中垂线为对称轴
判定:
· 定义法:两边相等
· 等角对等边:两角相等 对边相等(最常用)
分类讨论(必考点):
· 已知一角求其余角:分该角是顶角还是底角
· 已知两边求周长/第三边:分哪条是腰,用三边关系验证
· 一腰上的高:分锐角等腰(高在内)和钝角等腰(高在外)
辅助线: 有等腰三角形时,优先作底边上的高,利用三线合一得垂直、中点、等角。
【变式4-1】(25-26八年级上·贵州毕节·阶段检测)如图,在中,,点D是边上一点,,则的度数为______.
【变式4-2】(25-26八年级下·陕西咸阳·期末)如图,在中,,,边的垂直平分线与边交于点M,点E在线段上,连接,,且.
(1)求的度数;
(2)求证:是等腰三角形.
【变式4-3】(25-26八年级上·广西南宁·阶段检测)如图,把一个长方形的纸片沿对角线折叠(长方形中,且,且,),重合部分为.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,,求的长.
【变式4-4】(25-26七年级下·河北张家口·期末)如图,四边形的对角线,交于点,点在上,,,.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
题型05 等边三角形的性质与判定
【典例】(25-26八年级下·山东烟台·期末)如图,在中,,点为上的一点,,在的右侧作,使得,,连接,交于点,若,则的度数为________.
解题梳理
解题核心: 三边相等、三角 、三线合一、三条对称轴。
性质:
· 三边相等,三角都为
· 每条边上都有三线合一
· 有三条对称轴,外心内心重心垂心重合
判定:
· 三边相等
· 三角相等
· 等腰三角形 + 一个 角(最常用, 角无论是顶角还是底角都成立)
含 角的直角三角形: 角所对直角边等于斜边的一半。用来求线段长度或证倍分关系。由等边三角形沿高对折派生。
【变式5-1】(25-26八年级下·河南平顶山·期末)如图,点、、分别在等边的各边上,且于点,于点,于点,若,的长为________.
【变式5-2】(25-26七年级下·山东济南·期末)如图,在中,,,于点,且,,分别是边,上的点,且.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若,,求的长.
【变式5-3】(25-26八年级下·山东济宁·期末)如图,在中,,点,在上,.
(1)求证:;
(2)若,且,试判断的形状,并说明理由.
【变式5-4】(25-26八年级下·贵州贵阳·期中)已知:如图,和是的高,H是和的交点.且.
(1)求证:;
(2)请添加一个条件,使得为等边三角形,并说明理由.
题型06 轴对称综合问题
【典例】(24-25八年级上·北京·期中)在中,,射线的夹角为,过点作于点,直线交于点,连接.
(1)如图,射线都在的内部.
设,则_______(用含有的式子表示);
在直线上取一点,使得,则线段与图中已有线段_______的长度相等.
(2)如图,射线在的内部,射线在的外部,其他条件不变,用等式表示线段之间的数量关系,并证明.
解题梳理
解题核心: 轴对称性质 + 全等/等腰/中垂线综合运用,最短路径是经典题型。
最短路径问题(将军饮马):
· 模型:直线 同侧有两点 、,在 上求一点 使 最小
· 方法:作 关于 的对称点 ,连接 交 于 , 即为所求
· 依据:轴对称性质()+ 两点之间线段最短
· 变式:两动点、角内一点到两边之和最小等,核心都是作对称转化为线段最短
折叠问题:
· 折叠前后对应边相等、对应角相等,折痕是对称轴
· 设未知数,利用勾股定理或相似列方程求解
· 关键:找到折叠后重合的部分,标出相等的线段和角
坐标系中的轴对称:
· 关于 轴对称:横坐标不变,纵坐标取反
· 关于 轴对称:纵坐标不变,横坐标取反
· 关于直线 或 对称:利用中点在对称轴上、连线垂直于对称轴求解
综合证明题:
· 轴对称 全等三角形 对应边/角相等
· 中垂线 线段相等 等腰三角形 等角
· 角平分线 + 平行线 等腰三角形
· 多个等腰/等边组合 手拉手全等
【变式6-1】(25-26八年级上·福建福州·阶段检测)如图,,O为内部的一点,连接.
(1)作线段关于直线对称的线段,分别是;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:M,C,N三点在同一条直线上.
【变式6-2】(25-26八年级上·湖南长沙·阶段检测)已知:在中,,点为线段上一动点(不与、重合).
(1)如图1,若,交延长线于点,当,时,的面积为______;
(2)如图2,若,是上的一点,且满足,当时,交于点时,判断与的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若,点、分别为、边上的动点,当周长取最小值时,求的度数.
【变式6-3】(25-26八年级上·河南商丘·阶段检测)如图,在所给正方形网格(每个小网格的边长是1)图中完成下列各题.
(1)画出格点关于直线对称的;
(2)请用无刻度的直尺和圆规作中边上的高;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在上画出点P,使最小.
【变式6-4】(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图1,中,,点P在内部,且,
(1)求证:;
(2)如图2,延长至D,交于于点F,点与D关于对称,连接、、,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,延长交于点E,,求的长.
【巩固训练】
1.(25-26八年级上·辽宁大连·期末)点与点B关于x 轴对称,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·陕西咸阳·期末)等腰三角形的一个外角是,则它的顶角的度数为( )
A. B.或 C. D.或
3.(25-26八年级下·内蒙古包头·期末)如图,中,,,分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于、两点,作直线,交于点,连接,若,则的长为( )
A. B. C. D.
4.(25-26八年级下·辽宁辽阳·期末)如图,在中,线段的垂直平分线交于点,交于点,连接,若,,则的周长为( )
A. B. C. D.
5.(25-26八年级上·广东东莞·阶段检测)等腰三角形一腰上的高与底边夹角为,则这个三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形
6.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,以点为圆心,的长为半径作圆弧交于点,再分别以点和点为圆心,大于的长为半径作圆弧,两弧分别交于点和点,作直线交于点,若,,则的周长为___________.
7.(25-26八年级下·四川达州·期末)在面积为12的中,,,于点D,直线垂直平分,交于点E,交于点F,P为直线上一动点,则周长的最小值为_____.
8.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)若点和关于x轴对称,则的值是______.
9.(25-26八年级下·贵州毕节·期末)如图,,都是等腰三角形,,,若,,则的度数是________.
10.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,,,通过观察尺规作图的痕迹,的大小为____________度.
11.(25-26八年级下·湖南郴州·期末)已知,在正方形网格中建立如图所示的平面直角坐标系,是格点三角形(三角形的顶点是网格线的交点).
(1)画出关于y轴对称的;
(2)画出向下平移5个单位长度得到的;
(3)若点C的坐标为,请写出点C经过两次图形变换的对应点的坐标.
12.(25-26八年级上·辽宁大连·期末)如图,在和中,与相交于点E,.
(1)求证:;
(2)求证:.
13.(25-26八年级下·江西九江·阶段检测)如图,这是由边长为1的小正方形组成的网格,点,均在格点上.直线,为河流的两岸,且与网格线重合.(请仅用无刻度直尺按下列要求作图,并保留作图痕迹)
(1)在图1中的直线上找一点,使得最短.
(2)在图2中河流上搭建一座天桥,要求天桥与河流两岸互相垂直,且使得由点到点的路线最短.
14.(25-26八年级上·广东广州·期末)如图,中,,,请解决以下问题:
(1)作出边的垂直平分线,分别交边、于点、,交的延长线于点;(尺规作图,不写画法,保留作图痕迹)
(2)连接,求证:为等边三角形;
(3)若,求的长.
15.(25-26八年级上·湖南衡阳·阶段检测)若在的外部, 如图和都为等边三角形,点B、C、D在同一直线上.
(1)①证明;
②图中还有哪些三角形全等?
(2)若连接,试判断的形状.
(3)与在位置上有什么关系?
【强化训练】
1.(25-26八年级下·陕西咸阳·期末)如图,在中,,点是边上一点,点是的中点,连接、,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·浙江台州·期末)将一张长方形纸片按如图步骤①和②,沿虚线对折两次,然后沿③中的虚线剪去一个角,展开平铺后的图形是( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级下·广东佛山·期末)如图,点、都在正方形网格的格点上,若等腰的三个顶点都在格点上,则满足条件的点的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
4.(25-26八年级上·安徽淮南·期末)如图,在锐角中,,,分别以、为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于两点,作直线.若为边上的一个动点,为直线上的一个动点,则的最小值是( )
A.7 B.9 C.12 D.14
5.(25-26八年级上·山西运城·阶段检测)如图,已知,是内部的一个定点,且,点分别是上的动点,若使周长的最小,则最小周长是( )
A.1 B.2 C.3 D.
6.(25-26八年级下·广东梅州·期末)如图,在中,,,是的高,动点在线段上由向运动,速度为;动点在线段上由向运动,速度为.动点,同时出发,当一个点停止运动时,另一个点也随之停止.连接,交于点.设点的运动时间为秒,当时,_________秒.
7.(25-26八年级下·四川成都·期末)已知:如图,为等边三角形,点 P、D分别在边的延长线上,连接,若.,则______
8.(25-26八年级上·河北石家庄·期末)如图,中,,现有两点分别从点同时出发,沿三角形的边运动.已知点的速度为,点的速度为.设点运动后停止运动,则其中运动______时,为直角三角形.
9.(25-26八年级下·重庆渝中·期末)如图,在正中,点分别在边上,且,与相交于.若,则___________,连接,若,且,则的长为___________.
10.(25-26八年级上·浙江宁波·期末)如图,在中,,点D在右下方,.过点C作的平行线交于点F,过A作,垂足E在线段上.若,则的长为______,的长为______.
11.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,,,点是上的动点,连接,将沿折叠,得到,且点在直线的下方,平分,交于点,连接.若是以为腰的等腰三角形,求的度数.
12.(25-26八年级上·辽宁大连·期末)在中,,是高,E是上一点.
(1)如图1,若平分,
①求的度数;(用含的式子表示)
②求证:.
(2)如图2,当,时,若点F在射线上,且,求的值.
13.(25-26八年级上·福建泉州·阶段检测)如图中,,点,,分别是,,上的点,.
(1)若,求证:;
(2)若,,,求的长;
(3)把(1)中的条件和结论反过来,即:若,则.这个命题是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
14.(25-26八年级下·贵州毕节·期末)根据题意解答下列问题.
(1)【问题发现】如图1,和均为等边三角形,连接,,延长,交于点,则与之间的数量关系是_____,的度数是_____°;
(2)【拓展探究】如图2,和均为等腰三角形,,,,点,,,在同一直线上,为的中线,连接,若,求的度数.
15.(25-26八年级下·山东淄博·期末)如图1,在中,,D是边的中点,P是内部的一个动点,连接.
(1)当,时,直接写出的度数;
(2)如图2,在(1)的条件下,且当时,请判断线段与线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,当,且时,请判断线段与线段之间的数量关系,并给予证明.
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第十五章 轴对称章末重难点复习
24知识点+6题型+巩固训练+强化训练
1.理解轴对称及其性质;
2.画轴对称的图形;
3.掌握线段的垂直平分线的性质、判定与作图方法;
4.掌握等腰三角形的性质与判定;
5.掌握等边三角形的性质与判定。
1. 轴对称图形的定义
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,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线叫做它的对称轴。
2. 两个图形成轴对称的定义
把两个图形沿着某一条直线折叠,如果它们能够完全重合,那么就说这两个图形关于这条直线对称,也称这两个图形成轴对称,这条直线叫做对称轴。
3. 轴对称的性质
- 性质1:关于某条直线对称的两个图形是全等形
- 性质2:如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线
- 性质3: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
- 性质4:两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,那么交点在对称轴上
4. 对应点与对应线段
- 对应点:折叠后重合的点叫做对应点(对称点)
- 对应线段:折叠后重合的线段叫做对应线段
- 对应角:折叠后重合的角叫做对应角
- 对应线段相等,对应角相等(由全等可得)
5. 画轴对称图形的基本原理
轴对称图形中,对称轴是对应点连线的垂直平分线,即对应点的连线被对称轴垂直平分。因此,画轴对称图形的关键是画出已知点关于对称轴的对应点。
6. 画一个点关于直线的对称点(基本方法)
- 步骤一:过已知点 作对称轴 的垂线,垂足为
- 步骤二:延长 到点 ,使
- 步骤三:点 就是点 关于直线 的对称点
- 依据:对称轴垂直平分对应点的连线
7. 画一个图形关于直线的对称图形
- 步骤一:确定原图形的关键点(如顶点、端点、转折点)
- 步骤二:分别画出每个关键点关于对称轴的对称点
- 步骤三:按照原图形的连接顺序,依次连接各对称点
- 步骤四:所得图形就是原图形关于该直线的轴对称图形
8. 画轴对称图形的注意事项
- 关键点要找全,尤其是复杂图形的所有转折点
- 作垂线时要用虚线,对称点连线也要用虚线
- 连接对称点时要用实线,与原图形线型一致
- 图形在对称轴上的点,其对称点就是它本身
- 画完后可沿对称轴折叠检验是否重合
9. 在网格中画轴对称图形
- 利用网格的格线作垂线,数格子确定对称点位置
- 点在格线上时,直接数到对称轴的距离,在另一侧等距离处取点
- 点不在格线上时,仍按“垂直+等距”原则确定对称点
10. 线段垂直平分线的定义
经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,简称中垂线。
11. 线段垂直平分线的性质定理
- 内容:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
- 几何语言: 直线 垂直平分 ,点 在 上,
- 作用:证明两条线段相等,无需证全等
- 理解:线段垂直平分线上的所有点到线段两端距离都相等
12. 线段垂直平分线的判定定理
- 内容:与一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上
- 几何语言:, 点 在线段 的垂直平分线上
- 作用:证明一个点在某线段的垂直平分线上,或证明某直线是线段的垂直平分线
- 注意:一个点不能确定一条直线,需要两个到线段两端距离相等的点才能确定垂直平分线
13. 性质定理与判定定理的关系
- 性质:点在垂直平分线上 到两端距离相等(由位置推线段相等)
- 判定:到两端距离相等 点在垂直平分线上(由线段相等推位置)
- 二者是互逆定理,条件和结论互换
14. 线段垂直平分线的尺规作图
- 步骤一:分别以线段的两个端点 、 为圆心,以大于 的长为半径画弧,两弧相交于两点 、
- 步骤二:作直线
- 步骤三:直线 就是线段 的垂直平分线
- 作图依据:SSS全等(连接 、、、,由半径相等得两组等边+公共边,证全等后得角相等,再由等腰三角形三线合一得垂直平分)
- 注意:半径必须大于 ,否则两弧没有交点或只交于一点
15. 三角形三边的垂直平分线
- 三角形三边的垂直平分线交于一点,这个点叫做三角形的外心
- 外心性质:外心到三角形三个顶点的距离相等()
- 外心位置:
- 锐角三角形:外心在三角形内部
- 直角三角形:外心在斜边的中点处
- 钝角三角形:外心在三角形外部
16. 等腰三角形的定义
有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。相等的两条边叫做腰,另一条边叫做底边;两腰所夹的角叫做顶角,腰与底边的夹角叫做底角。
17. 等腰三角形的性质
性质1:等边对等角
- 内容:等腰三角形的两个底角相等
- 几何语言:,
- 作用:由边相等推角相等
性质2:三线合一
- 内容:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合
- 几何语言:, 平分 (或 是 边上的中线/高),,, 平分 (三者同时成立)
- 理解:等腰三角形中,只要知道一条线段是“顶角平分线”“底边中线”“底边高”中的任意一种,它就同时具备另外两种性质
性质3:对称性
- 等腰三角形是轴对称图形,底边的垂直平分线(即顶角平分线/底边中线/底边高所在直线)是它的对称轴
- 等腰三角形只有一条对称轴
18. 等腰三角形的判定
判定1:定义法
- 有两条边相等的三角形是等腰三角形
判定2:等角对等边
- 内容:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等
- 几何语言:,
- 作用:由角相等推边相等,是判定等腰三角形最常用的方法
19. 等腰三角形中的分类讨论
- 已知等腰三角形的一个角,求另外两个角:
- 若已知角是顶角 底角
- 若已知角是底角 另一底角相等,顶角
- 若未说明是顶角还是底角 分两种情况讨论,但要验证三角形内角和
- 已知等腰三角形的两边,求第三边或周长:
- 分哪条是腰、哪条是底两种情况
- 等腰三角形一腰上的高的问题:
- 钝角等腰三角形(顶角为钝角):高在三角形外部
20. 等边三角形的定义
三条边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫正三角形。
21. 等边三角形与等腰三角形的关系
- 等边三角形是特殊的等腰三角形(底边和腰相等的等腰三角形)
- 等腰三角形不一定是等边三角形
- 等边三角形具备等腰三角形的所有性质
22. 等边三角形的性质
性质1:三边相等
- 等边三角形的三条边都相等
- 几何语言: 是等边三角形,
性质2:三角相等且都为
- 等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于
- 几何语言: 是等边三角形,
- 推导:由三边相等得三角相等(等边对等角),再由内角和 得每个角
性质3:三线合一(三条边都有)
- 等边三角形每条边上的中线、高和所对角的平分线都三线合一
- 等边三角形有三条这样的线段,它们交于一点
性质4:对称性
- 等边三角形是轴对称图形,有三条对称轴
- 每条边的垂直平分线都是它的对称轴
- 三条对称轴交于一点(中心)
23. 等边三角形的判定
判定1:定义法
- 三条边都相等的三角形是等边三角形
判定2:三角相等法
- 三个角都相等的三角形是等边三角形
- 几何语言:, 是等边三角形
- 推导:三角相等 三边相等(等角对等边) 等边三角形
判定3:有一个角是 的等腰三角形法
- 有一个角等于 的等腰三角形是等边三角形
- 几何语言:,(或 ), 是等边三角形
- 分两种情况:
- 若 角是顶角 两底角 ,三角都为
- 若 角是底角 另一底角也是 ,顶角 ,三角都为
24. 含 角的直角三角形的性质
- 内容:在直角三角形中,如果一个锐角等于 ,那么它所对的直角边等于斜边的一半
- 几何语言:在 中,,,
- 推导:取斜边中点,连接直角顶点,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半,结合 角得等边三角形,从而证明
- 逆定理:在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角等于
题型01 轴对称及其性质
【典例】(25-26八年级上·辽宁大连·期末)下列是2025年国内人工智能应用排行榜中部分软件图标,其中是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A、沿一条直线折叠,直线两旁的部分不能互相重合,故不是轴对称图形,不符合题意;
B、沿一条直线折叠,直线两旁的部分能互相重合,故是轴对称图形,符合题意;
C、沿一条直线折叠,直线两旁的部分不能互相重合,故不是轴对称图形,不符合题意;
D、沿一条直线折叠,直线两旁的部分不能互相重合,故不是轴对称图形,不符合题意.
解题梳理
解题核心: 抓住”沿直线折叠重合”的本质,利用对应点连线被对称轴垂直平分。
判断轴对称图形: 找一条直线,沿其折叠后直线两旁部分能重合即可。注意对称轴是直线,可能有一条、多条或无数条。
找对应元素: 折叠后重合的点是对应点,重合的边是对应边,重合的角是对应角。对应边相等、对应角相等。
性质应用:
· 关于某直线对称的两个图形全等
· 对称轴是对应点连线的垂直平分线
· 对应线段(或延长线)的交点在对称轴上
常见考法: 判断图形是否轴对称及对称轴数量、已知对称求对应点坐标或角度、利用性质证明线段或角相等。
【变式1-1】(25-26八年级上·浙江杭州·阶段检测)已知点和关于轴对称,则的值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【分析】根据关于x轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数,建立方程求解,转化为求代数式的值,求解即可;
【详解】解:∵点和关于轴对称,
,,
解得:,
则的值为:.
【变式1-2】(25-26八年级上·山东青岛·阶段检测)如图,若与关于直线对称,交于点,则下列说法中,不一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据轴对称的性质逐一判断即可.
【详解】解:与关于直线对称,
,,故A、C、D选项正确,不符合题意,
不一定成立,故B选项错误,符合题意.
【变式1-3】(25-26八年级上·四川成都·阶段检测)如图,折叠直角三角形纸片,使点落在上的点处.已知,,则_____,_____.
【答案】
【分析】根据三角形内角和定理得到,由折叠对称性得到,,继而根据三角形内角和定理得到.
【详解】∵,
∴,
∵折叠后点落在上的点处,
∴,,
∴.
【变式1-4】(25-26七年级下·广东深圳·期末)如图,把长方形沿折叠,使点,分别落在点,的位置.若,则_________.
【答案】
【分析】由平行线的性质可得的度数,再由折叠的性质可得,据此根据平角的定义可得答案.
【详解】解:∵,
∴,
由折叠的性质可得,
∴.
题型02 画轴对称的图形
【典例】(25-26八年级上·贵州铜仁·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点都在格点上.点A的坐标为,请解答下列问题:
(1)画出关于x轴对称的,并写出点的坐标;
(2)把先向左移动5个单位后,再向上移动6个单位,得到,并写出每个顶点的坐标:
【答案】(1).
(2)
,,
【分析】(1)分别作出点A、B、C关于x轴对称的点,然后顺次连接,并写出点的坐标;
(2)根据平移的规律求解即可.
【详解】(1)解:图略,.
(2)解:由(1)可知:,,
把先向左移动5个单位后,再向上移动6个单位,得到,
∴,,,
即,,.
图略.
解题梳理
解题核心: 画对称点是基础,“垂直+等距”是准则。
画点的对称点步骤:
· 过已知点作对称轴的垂线,标出垂足
· 延长垂线到另一侧,使垂足到新点的距离等于垂足到已知点的距离
· 新点即为对称点
画图形的对称图形步骤:
· 确定原图形的所有关键点(顶点、端点、转折点)
· 逐个画出各关键点的对称点
· 按原图形顺序连接各对称点
注意事项: 作垂线和对称点连线用虚线,图形轮廓用实线;对称轴上的点对称点是自身;画完可折叠检验。
【变式2-1】(25-26八年级上·新疆塔城·期末)作图题:(不写作法).
已知:如图所示.求作:
(1)作出关于轴对称的,并写出点的坐标;
(2)在轴上求作一点,使最小.
【答案】(1)解:即为所求;
;
(2)解:如图,点即为所求;
【分析】(1)根据轴对称的性质作图,再由图象写出坐标即可;
(2)作点关于对称点,连接,与轴相交于点,由,即可推出点为所求点.
【详解】(1)略
(2)略
【变式2-2】(25-26八年级下·贵州毕节·期末)如图,在正方形网格图中,每个小正方形的顶点叫做格点,四边形的四个顶点均在格点上.
(1)画出与四边形关于直线对称的四边形;
(2)在直线上作点,使得点到点,的距离之和最小.(不写作法,保留作图痕迹)
【答案】(1)四边形如图所示:
(2)点如图所示
【分析】(1)利用轴对称的性质作出四边形;
(2)连接交直线于点,此时点到点,的距离之和最小.
【详解】(1)略
(2)略
【变式2-3】(25-26八年级上·广西南宁·阶段检测)如图,在直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,,请回答下列问题:
(1)画出关于x轴的对称图形;
(2)将向左平移5个单位再向上平移1个单位得到,直接写出、、的坐标;
(3)在y轴上找一点M,使得的值最小.(保留作图痕迹)
【答案】(1)解:如图,即为所求;
(2)
(3)解:如图,点即为所求;
【分析】(1)根据轴对称的性质,画出;
(2)根据点的平移规律,左减右加,上加下减,写出、、的坐标即可;
(3)作点关于轴的对称点,连接,与轴的交点即为点.
【详解】(1)略
(2)解:由图可知:;
∴,
即;
(3)略
【变式2-4】(25-26八年级上·湖北孝感·期中)如图,在平面直角坐标系中,每个小正方形的边长为1,直线m 上各点的横坐标都为1,请按要求分别完成下列各小题.
(1)画出关于直线m对称的(点A,B,C的对应点分别为点),并写出的坐标;
(2)若点为的内部一点,请直接写出点P关于直线m对称的点的坐标.
【答案】(1)
解:如图所示, 为所求:
;
(2)
【分析】本题考查了作轴对称图形,点的坐标,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据轴对称的性质,分别找出,再依次连接,即可作答.
(2)设点P关于直线m对称的点的坐标为,运用轴对称的性质,进行列式,即可作答.
【详解】(1)略
(2)解:设点P关于直线m对称的点的坐标为,
∵点为的内部一点,且直线m 上各点的横坐标都为1,
∴
∴,
∴点的坐标为.
题型03 线段的垂直平分线的性质、判定与作图方法
【典例】(25-26八年级上·甘肃嘉峪关·期中)如图,在中,,,,,、分别是、上的动点,连接、,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】延长至点,使得,连接,,,先得出的最小值为的长,再得出当时,的长最小,然后利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图,延长至点,使得,连接,,,
∵,
∴,
又∵,
∴垂直平分,,
∴,,
∴,
由两点之间线段最短可知,当三点共线时,的值最小,最小值为的长,即的最小值为的长,
由垂线段最短可知,当时,的长最小,
∴此时有,
∵,
∴,
解得,
即的最小值为.
【点睛】本题的难点在于通过作辅助线,将两点线段和的最小值问题进行转化,进而利用两点之间线段最短和垂线段最短确定最小值.
解题梳理
解题核心: 性质推线段相等,判定推点在中垂线上,二者互逆。
性质定理: 线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等。用来证线段相等,无需证全等。
判定定理: 到线段两端距离相等的点在这条线段的垂直平分线上。用来证点在中垂线上或证垂直平分。注意:需两个这样的点才能确定一条中垂线。
尺规作图: 分别以两端点为圆心,大于 线段长为半径画弧,两弧交于两点,过这两点作直线即为中垂线。半径必须大于 线段长。
三角形外心: 三边中垂线交于一点(外心),到三顶点距离相等。锐角 在内部,直角 在斜边中点,钝角 在外部。
【变式3-1】(25-26八年级上·山西吕梁·期末)如图,在中,依据尺规作图的作图痕迹,若,,可知的度数为________.
【答案】
【分析】由三角形外角的性质可以求出,由尺规作图可知是的平分线,根据角平分线的定义可知,由作图可知是的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可证,根据三角形内角和定理可以求出的度数.
【详解】解:是的外角,
,
,,
,
,
由作图可知是的平分线,
,
由作图可知是的垂直平分线,
,
,
,
,
,
.
【变式3-2】(25-26八年级上·宁夏银川·阶段检测)如图,在四边形中,,为的中点,连接,,,延长交的延长线于点.求证:
(1);
(2)是的垂直平分线;
(3)猜想:线段,,之间关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:,
,
又∵E为的中点,
,
在和中,
∴,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
又∵,
∴是的垂直平分线;
(3)结论:,理由如下:
在和中,
,
,
,
由(1)可知,
,
即.
【分析】(1)先根据平行线的性质可得,再根据线段中点的定义可得,然后根据三角形全等的判定定理与性质即可得证;
(2)由(1)得,再由垂直平分线的判定即可证明;
(3)根据全等三角形的判定和性质得出,确定,由(1)可知,根据即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
【变式3-3】(25-26七年级下·福建泉州·期末)如图,在中,.
(1)求作的垂直平分线,分别交,于点,(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)连结,若的周长比的周长大,求的长.
【答案】(1)如图,即为所求,
(2)
【分析】(1)利用尺规作图即可.
(2)根据垂直平分线性质和三角形周长的差值计算即可.
【详解】(1)略.
(2)解:∵的垂直平分线交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式3-4】(25-26八年级下·山西运城·期末)如图,已知,垂直平分,交于点,交于点,垂直平分,交于点,交于点,连接.
(1)连接,,若,求的周长;
(2)若,求证:平分.
【答案】(1)的周长;
(2)证明:,垂直平分,垂直平分,
,,
,
平分.
【分析】(1)证明,,进一步求解即可;
(2)证明,结合角平分线的判定可得答案.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵垂直平分,
,
同理:,
的周长.
(2)略
题型04 等腰三角形的性质与判定
【典例】(25-26八年级下·四川达州·阶段检测)已知等腰三角形一腰上的高线与另一腰的夹角为,则这个等腰三角形的顶角是________.
【答案】或
【分析】要分类讨论,当等腰三角形的顶角是钝角或等腰三角形的顶角是锐角两种情况,然后作出示意图,在锐角三角形中,由可得,结合,即可求出顶角度数;在钝角三角形中,由可得,根据邻补角的性质即可解答.
【详解】解:①当为锐角三角形时,如图:
∵
∴,
②当为钝角三角形时,如图:
∵,
∴
∴,
综上所述,等腰三角形的顶角度数为或.
解题梳理
解题核心: 等边对等角,等角对等边;三线合一是利器。
性质:
· 等边对等角:两腰相等 两底角相等
· 三线合一:顶角平分线、底边中线、底边高互相重合,知一得三
· 是轴对称图形,底边中垂线为对称轴
判定:
· 定义法:两边相等
· 等角对等边:两角相等 对边相等(最常用)
分类讨论(必考点):
· 已知一角求其余角:分该角是顶角还是底角
· 已知两边求周长/第三边:分哪条是腰,用三边关系验证
· 一腰上的高:分锐角等腰(高在内)和钝角等腰(高在外)
辅助线: 有等腰三角形时,优先作底边上的高,利用三线合一得垂直、中点、等角。
【变式4-1】(25-26八年级上·贵州毕节·阶段检测)如图,在中,,点D是边上一点,,则的度数为______.
【答案】/36度
【分析】由可知,,为等腰三角形,设,则,又由可知,为等腰三角形,则,在中,用内角和定理列方程求解.
【详解】解:,
,,
设,
是的一个外角,
,
,
,
,
在中,,
即,
解得,
即.
【变式4-2】(25-26八年级下·陕西咸阳·期末)如图,在中,,,边的垂直平分线与边交于点M,点E在线段上,连接,,且.
(1)求的度数;
(2)求证:是等腰三角形.
【答案】(1)
(2)证明:,,
,
,
,
,
,
是等腰三角形.
【分析】(1)根据直角三角形的性质,可求,再根据垂直平分线的性质,可得,从而,,最后计算即可求解;
(2)根据三角形外角的性质,先求,,再证即可.
【详解】(1)解:在中,,,
,
点M在边的垂直平分线上,
,
,
,
,
则的度数为.
(2)略
【变式4-3】(25-26八年级上·广西南宁·阶段检测)如图,把一个长方形的纸片沿对角线折叠(长方形中,且,且,),重合部分为.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:∵折叠,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)4
【分析】(1)根据折叠的性质,平行线的性质,推出,即可得证;
(2)根据含30度角的直角三角形的性质,求出的长即可得出结果.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,,
∴,
由(1)知:,
∴.
【变式4-4】(25-26七年级下·河北张家口·期末)如图,四边形的对角线,交于点,点在上,,,.
(1)求证:;
(2)若,求证:.
【答案】(1)证明:,
,
即,
在和中,
,
,
;
(2)∵,
∴
∵
∴
∵
∴.
【分析】(1)通过角的和差关系得到,再结合已知条件用证明,从而证得;
(2)根据等腰三角形三线合一得到,结合可得,即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
题型05 等边三角形的性质与判定
【典例】(25-26八年级下·山东烟台·期末)如图,在中,,点为上的一点,,在的右侧作,使得,,连接,交于点,若,则的度数为________.
【答案】/88度
【分析】先证明,进而可依据“”判定和全等,则,再根据得,则,进而得,由此可判定是等边三角形,则,从而得是等边三角形,则,再求出即可得出的度数.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
.
解题梳理
解题核心: 三边相等、三角 、三线合一、三条对称轴。
性质:
· 三边相等,三角都为
· 每条边上都有三线合一
· 有三条对称轴,外心内心重心垂心重合
判定:
· 三边相等
· 三角相等
· 等腰三角形 + 一个 角(最常用, 角无论是顶角还是底角都成立)
含 角的直角三角形: 角所对直角边等于斜边的一半。用来求线段长度或证倍分关系。由等边三角形沿高对折派生。
【变式5-1】(25-26八年级下·河南平顶山·期末)如图,点、、分别在等边的各边上,且于点,于点,于点,若,的长为________.
【答案】5
【分析】利用等边三角形内角均为的性质,结合垂直条件,推导图中三个小直角三角形的非直角内角均为和,证明为等边三角形,得到,进而证明三个小直角三角形全等,设的长度为,根据直角三角形的边长关系,将、等线段用含的表达式表示,结合的条件,列关于的方程求解.
【详解】∵是等边三角形,
∴,
又∵,,,
∴,
可得三个小直角三角形中,
∴,
同理可得,
∴是等边三角形,
∴,
∴
∴,
∴,,
设,
则,,
在中,角对的直角边是斜边的一半,
∴,
∴ ,
解得,
∴.
【变式5-2】(25-26七年级下·山东济南·期末)如图,在中,,,于点,且,,分别是边,上的点,且.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:在中,,,于点,
,
,
是等边三角形,
(2)的长为
【分析】(1)根据等腰三角形三线合一可知,又因为,则题目可证;
(2)由已知可证,则即可求解.
【详解】(1)略;
(2)解:,,
,
由(1)可知:是等边三角形,,
,,
,
在和中,
,
,
,
即的长为.
【变式5-3】(25-26八年级下·山东济宁·期末)如图,在中,,点,在上,.
(1)求证:;
(2)若,且,试判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵在和中,
,
∴.
(2)解:是等边三角形,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴是等边三角形.
【分析】(1)由得到,即可通过“”证明;
(2)由垂直的定义得到,根据角的和差得到,由得到,,即可得出,从而根据等边三角形的判定得出是等边三角形.
【详解】(1)略
(2)略
【变式5-4】(25-26八年级下·贵州贵阳·期中)已知:如图,和是的高,H是和的交点.且.
(1)求证:;
(2)请添加一个条件,使得为等边三角形,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)添加后,为等边三角形.理由见解析(答案不唯一)
【分析】(1)利用证明;
(2)由得出,进而得出,根据有一个角是60度的等腰三角形为等边三角形,可得添加的条件可以为.
【详解】(1)证明:和是的高,
和是直角三角形,
在和中,
;
(2)解:添加后,为等边三角形.理由如下:
,
,即,
,
又,
为等边三角形.
题型06 轴对称综合问题
【典例】(24-25八年级上·北京·期中)在中,,射线的夹角为,过点作于点,直线交于点,连接.
(1)如图,射线都在的内部.
设,则_______(用含有的式子表示);
在直线上取一点,使得,则线段与图中已有线段_______的长度相等.
(2)如图,射线在的内部,射线在的外部,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);
;
(2)
解:,
证明:如下图所示,在的延长线上截取,连接,
则有,,
又,
,
设,
则,
,
又,
,
,
在和中,,
,
,
又,
,
【分析】本题主要考查了轴对称的性质、全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是作辅助线构造全等三角形.
根据角的和与差可得,把和的度数代入计算即可;
根据轴对称的性质可得,根据,等量代换可得;
在的延长线上截取,连接,可证,利用可证,根据全等三角形的性质可证,根据,可证.
【详解】(1)解:,
,
故答案为:;
如下图所示,连接,
,,
,
又,
,
故答案为:;
(2)略
解题梳理
解题核心: 轴对称性质 + 全等/等腰/中垂线综合运用,最短路径是经典题型。
最短路径问题(将军饮马):
· 模型:直线 同侧有两点 、,在 上求一点 使 最小
· 方法:作 关于 的对称点 ,连接 交 于 , 即为所求
· 依据:轴对称性质()+ 两点之间线段最短
· 变式:两动点、角内一点到两边之和最小等,核心都是作对称转化为线段最短
折叠问题:
· 折叠前后对应边相等、对应角相等,折痕是对称轴
· 设未知数,利用勾股定理或相似列方程求解
· 关键:找到折叠后重合的部分,标出相等的线段和角
坐标系中的轴对称:
· 关于 轴对称:横坐标不变,纵坐标取反
· 关于 轴对称:纵坐标不变,横坐标取反
· 关于直线 或 对称:利用中点在对称轴上、连线垂直于对称轴求解
综合证明题:
· 轴对称 全等三角形 对应边/角相等
· 中垂线 线段相等 等腰三角形 等角
· 角平分线 + 平行线 等腰三角形
· 多个等腰/等边组合 手拉手全等
【变式6-1】(25-26八年级上·福建福州·阶段检测)如图,,O为内部的一点,连接.
(1)作线段关于直线对称的线段,分别是;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:M,C,N三点在同一条直线上.
【答案】(1)
解:图形如图所示:
(2)
证明:∵关于对称,
,
∵关于对称,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴共线.
【分析】(1)根据要求作出图形,
(2)证明即可,
本题考查轴对称,解题的关键是掌握轴对称变换的性质.
【详解】(1)略
(2)略
【变式6-2】(25-26八年级上·湖南长沙·阶段检测)已知:在中,,点为线段上一动点(不与、重合).
(1)如图1,若,交延长线于点,当,时,的面积为______;
(2)如图2,若,是上的一点,且满足,当时,交于点时,判断与的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,若,点、分别为、边上的动点,当周长取最小值时,求的度数.
【答案】(1)
(2)
判断:,
证明:如图4中,在线段上取一点,使得,连接,
∵,,
∴是等腰三角形,即,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
(3)
【分析】(1)根据题意利用全等三角形判定及性质,再代入三角形面积公式,即可算出结果;
(2)如图在线段上取一点,使得,连接利用全等三角形的判定及性质得到,继而得出结论;
(3)如图,作点关于直线的对称点F,作点关于的对称点E,连接交于点,交于点,此时的周长最小,继而利用三角形内角和定理及垂直平分线性质可得结论.
【详解】(1)解:∵,,交延长线于点,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∵,,
∴,,
∴面积为:.
(2)略
(3)解:如图5,作点关于直线的对称点F,作点关于的对称点E,连接交于点,交于点,此时的周长最小,
∵,,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查全等三角形性质及判定,三角形面积公式,等腰三角形性质及判定,三角形内角和定理,轴对称,垂直平分线性质,正确做出辅助线是解出本题的关键.
【变式6-3】(25-26八年级上·河南商丘·阶段检测)如图,在所给正方形网格(每个小网格的边长是1)图中完成下列各题.
(1)画出格点关于直线对称的;
(2)请用无刻度的直尺和圆规作中边上的高;(保留作图痕迹,不写作法)
(3)在上画出点P,使最小.
【答案】(1)如图所示,即为所求;
(2)如图所示,即为所求;
(3)
如图所示,点P即为所求.
AI
【分析】本题主要考查了轴对称作图,尺规作图—作垂线,熟练掌握相关性质和作图步骤是解题的关键.
(1)先画出点A、B、C关于对称的对应点,再依次连接即可;
(2)以点C为圆心,长为半径画弧,交于一点,再以该点和点B为圆心,大于该点到点B距离的一半为半径画弧,两弧相交于一点,连接点C和两弧交点,交于点H,即为所求;
(3)连接A、,与的交点即为所求点P.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
【变式6-4】(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)如图1,中,,点P在内部,且,
(1)求证:;
(2)如图2,延长至D,交于于点F,点与D关于对称,连接、、,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,延长交于点E,,求的长.
【答案】(1)
证明:设,
,
,
又,
又,
,
(2)
证明:连接,设,如图,
点与点D关于对称,
,,
又
,
,
,
又,
(3)8
【分析】(1)根据等边对等角、角度互余和等角对等边即可求证;
(2)利用对称性质证明,再利用三角形性内角和定理即可证明;
(3)过点B作的平行线,结合可证明,得到对应边相等,再证得,利用全等形性质的边相等即可求得答案.
【详解】(1)略
(2)略
(3)过点B作的平行线,交延长线于T,如图,
,
又,
,
∵,,,
∴
,则点E是的中点,
.
【巩固训练】
1.(25-26八年级上·辽宁大连·期末)点与点B关于x 轴对称,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵点与点关于轴对称,
∴点的横坐标为,纵坐标为,
即坐标为.
2.(25-26八年级下·陕西咸阳·期末)等腰三角形的一个外角是,则它的顶角的度数为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】C
【分析】分外角为顶角的外角、底角的外角两种情况讨论,结合三角形内角和舍去不成立的情况,求解顶角度数.
【详解】解:若是等腰三角形顶角的外角,则顶角的度数为.
若是等腰三角形底角的外角,则底角的度数为,两底角和为,不符合三角形内角和,舍去.
综上,顶角的度数为.
3.(25-26八年级下·内蒙古包头·期末)如图,中,,,分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于、两点,作直线,交于点,连接,若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直角三角形的两个锐角互余,可知,由尺规作图可知是的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可知,根据等边对等角可知,根据角之间的关系可以求出,根据含角的直角三角形的性质可知.
【详解】解:中,,,
,
由作图可知是的垂直平分线,
,
,
,
,
,
.
4.(25-26八年级下·辽宁辽阳·期末)如图,在中,线段的垂直平分线交于点,交于点,连接,若,,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据线段垂直平分线的性质得,进而可得的周长为,即可求解.
【详解】解:∵是线段的垂直平分线,
∴,
∴的周长为.
5.(25-26八年级上·广东东莞·阶段检测)等腰三角形一腰上的高与底边夹角为,则这个三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】D
【分析】利用等腰三角形性质和直角三角形两锐角互余的性质,通过计算三角形内角度数判断三角形形状.
【详解】解:在等腰,,是腰上的高,即,
由题意得,一腰上的高与底边夹角,
,
,
在中,,
又,
,
,
因此该三角形是有一个直角的等腰三角形,即等腰直角三角形.
6.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,以点为圆心,的长为半径作圆弧交于点,再分别以点和点为圆心,大于的长为半径作圆弧,两弧分别交于点和点,作直线交于点,若,,则的周长为___________.
【答案】
【分析】根据作图可得,是的垂直平分线,得到,再通过线段等量代换将的周长转化为,进而求出三角形周长.
【详解】解:由作图可知,,
,
,
由作图可知,直线是的垂直平分线,
点在直线上,
,
,
将代入得,,
,,
.
7.(25-26八年级下·四川达州·期末)在面积为12的中,,,于点D,直线垂直平分,交于点E,交于点F,P为直线上一动点,则周长的最小值为_____.
【答案】8
【分析】连接,先求出的长,再得出,进而可得当三点共线时,的值最小,由此即可得.
【详解】解:如图,连接,
∵,,,
∴,
∵的面积为12,
∴,
解得,
∵直线垂直平分,
∴,
∴的周长为,
由两点之间线段最短可知,当三点共线时,的值最小,最小值为,
∴周长的最小值为.
8.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)若点和关于x轴对称,则的值是______.
【答案】
【分析】根据关于x轴对称的点的坐标特征,横坐标相同,纵坐标互为相反数确定a和b的值,再计算即可.
【详解】解: ∵ 点和关于x轴对称,
∴,,
∴.
9.(25-26八年级下·贵州毕节·期末)如图,,都是等腰三角形,,,若,,则的度数是________.
【答案】
【分析】根据等边对等角得出,,再根据三角形内角和定理得出,,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴.
10.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,,,通过观察尺规作图的痕迹,的大小为____________度.
【答案】
【分析】由题可得,直线是线段的垂直平分线,为的平分线,再根据线段垂直平分线的性质、角平分线的定义以及三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:由题可得,直线是线段的垂直平分线,为的平分线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
11.(25-26八年级下·湖南郴州·期末)已知,在正方形网格中建立如图所示的平面直角坐标系,是格点三角形(三角形的顶点是网格线的交点).
(1)画出关于y轴对称的;
(2)画出向下平移5个单位长度得到的;
(3)若点C的坐标为,请写出点C经过两次图形变换的对应点的坐标.
【答案】(1)解:如图,为所求;
(2)解:如图,为所求;
(3)解:点的坐标为.
【分析】(1)分别作出A,B,C的对应点,,即可;
(2)分别作出点,,的对应点,,即可;
(3)根据所画图形,直接写出坐标即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
12.(25-26八年级上·辽宁大连·期末)如图,在和中,与相交于点E,.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)证明:∵,,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∴.
【分析】(1)利用即可证明;
(2)利用全等三角形对应角相等得到,再根据等角对等边即可得到结论.
【详解】(1)略
(2)略
13.(25-26八年级下·江西九江·阶段检测)如图,这是由边长为1的小正方形组成的网格,点,均在格点上.直线,为河流的两岸,且与网格线重合.(请仅用无刻度直尺按下列要求作图,并保留作图痕迹)
(1)在图1中的直线上找一点,使得最短.
(2)在图2中河流上搭建一座天桥,要求天桥与河流两岸互相垂直,且使得由点到点的路线最短.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)作点关于直线的对称点;连接,与直线的交点即为所求的点;此时,根据“两点之间线段最短”,取得最小值.
(2)将点沿垂直河流的方向向下平移2个单位,得到点,连接与,与河流下沿的交点即为天桥的一端;将点沿垂直河流的方向向上平移2个单位,得到点;连接与,与河流上沿的交点即为天桥的一端;则即为天桥位置.
【详解】(1)解:如图,点为所求.(作法不唯一)
(2)解:如图,线段为所求.
14.(25-26八年级上·广东广州·期末)如图,中,,,请解决以下问题:
(1)作出边的垂直平分线,分别交边、于点、,交的延长线于点;(尺规作图,不写画法,保留作图痕迹)
(2)连接,求证:为等边三角形;
(3)若,求的长.
【答案】(1)如图,直线即为所求:
(2)证明:由作图可知,垂直平分,
∴,
∵,,
∴,
∴为等边三角形
(3)
【分析】(1)分别以点和点为圆心,以大于的长度为半径在线段两侧画弧,两组弧分别相交于两点,过这两个交点作直线,该直线就是边的垂直平分线,它与边交于点,与边交于点,与的延长线交于点;
(2)由垂直平分得,结合直角三角形两锐角互余求出,依据有一个角为的等腰三角形是等边三角形即可证明;
(3)连接,由垂直平分线性质得,推出平分,利用角平分线性质得,再推导得,在中由角性质得,最后由即可算出.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:连接,
∵,,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
∴,
∴,
∴,即平分,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴.
15.(25-26八年级上·湖南衡阳·阶段检测)若在的外部, 如图和都为等边三角形,点B、C、D在同一直线上.
(1)①证明;
②图中还有哪些三角形全等?
(2)若连接,试判断的形状.
(3)与在位置上有什么关系?
【答案】(1)①证明:∵和都为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴;
②;
(2)为等边三角形
(3)
【分析】(1)①由等边三角形的性质得到,则可利用证明;可证明,,则可证明,同理可证明;
(2)由(1)得,,则,据此可证明为等边三角形;
(3)可证明,得到.
【详解】(1)①略;
②解:∵,
∴,
∵和都为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
同理可证明;
(2)解:如图所示,
由(1)得,,
∴,
∴为等边三角形;
(3)解:由(2)得为等边三角形,
∴,
∴,
∴.
【强化训练】
1.(25-26八年级下·陕西咸阳·期末)如图,在中,,点是边上一点,点是的中点,连接、,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可得,因为点是的中点,可得,已知,则题目可求.
【详解】解:∵,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∵,
∴.
2.(25-26八年级下·浙江台州·期末)将一张长方形纸片按如图步骤①和②,沿虚线对折两次,然后沿③中的虚线剪去一个角,展开平铺后的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据展开后的图形即可作出判断.
【详解】解:把③向上展开,再向左展开后如下图:
3.(25-26八年级下·广东佛山·期末)如图,点、都在正方形网格的格点上,若等腰的三个顶点都在格点上,则满足条件的点的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】A
【分析】根据等腰三角形的定义,分,,三种情况讨论,结合网格特点找出满足条件的格点的个数.
【详解】解:设网格小正方形的边长为,
由图可知,点、在同一条竖直格线上,且,
网格横向有个格,纵向有个格,
分三种情况讨论:①当时,点在以为圆心,为半径的圆上,
在网格内,满足条件的格点有个,分别位于点的左侧和右侧,与点在同一水平线上,
②当时,点在以为圆心,为半径的圆上.
在网格内,满足条件的格点有个,分别位于点的左侧和右侧,与点在同一水平线上,
③当时,点在线段的垂直平分线上. 线段的垂直平分线是经过中点的水平格线,
该直线上共有 个格点,除去与、共线的个点(即 中点),剩余个点满足条件,
综上所述,满足条件的点的个数是.
4.(25-26八年级上·安徽淮南·期末)如图,在锐角中,,,分别以、为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于两点,作直线.若为边上的一个动点,为直线上的一个动点,则的最小值是( )
A.7 B.9 C.12 D.14
【答案】A
【分析】连接、,由作图得垂直平分,则,从而可得,由垂线段最短可得,当时,的值最小,此时的值也最小,再结合三角形面积公式计算即可得出结果.
【详解】解:如图,连接、,
由作图得垂直平分,
∴,
∴,
由垂线段最短可得,当时,的值最小,此时的值也最小,
∵在锐角中,,,
∴,
∴,
∴的最小值是.
5.(25-26八年级上·山西运城·阶段检测)如图,已知,是内部的一个定点,且,点分别是上的动点,若使周长的最小,则最小周长是( )
A.1 B.2 C.3 D.
【答案】C
【分析】作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接、,,可证明当四点共线时,有最小值,即此时的周长有最小值,最小值为的长;证明是等边三角形,得到,则的周长的最小值为3.
【详解】解:作点关于的对称点,作点关于的对称点,连接、,,
由对称性可知,,,,
的周长,
∵点P为定点,
∴点是定点,
∴当四点共线时,有最小值,即此时的周长有最小值,最小值为的长;
,,
,
,
∴,
,
是等边三角形,
,
,
∴的周长的最小值为3.
6.(25-26八年级下·广东梅州·期末)如图,在中,,,是的高,动点在线段上由向运动,速度为;动点在线段上由向运动,速度为.动点,同时出发,当一个点停止运动时,另一个点也随之停止.连接,交于点.设点的运动时间为秒,当时,_________秒.
【答案】
【分析】根据题意可得,;证明,得到,据此建立方程求解即可.
【详解】解:由题意得,,
∴;
∵,是的高,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
解得.
7.(25-26八年级下·四川成都·期末)已知:如图,为等边三角形,点 P、D分别在边的延长线上,连接,若.,则______
【答案】
【分析】过点P作,交的延长线于点E,设,则,,证明为等边三角形,可得,再证明,可得,从而得到,即可求解.
【详解】解:过点P作,交的延长线于点E,
∵为等边三角形,
∴,
∴可设,
∵,
∴,则,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴.
8.(25-26八年级上·河北石家庄·期末)如图,中,,现有两点分别从点同时出发,沿三角形的边运动.已知点的速度为,点的速度为.设点运动后停止运动,则其中运动______时,为直角三角形.
【答案】或
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,直角三角形的性质,先证明是等边三角形,则有,设运动时间为,当,点的运动路程为,的运动路程为,则当点在上,在上运动时,此时,然后分若,若,两种情况分析;当点在上,在上运动时,此时,点,,不能构成三角形;从而即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键
【详解】解:∵,
∴是等边三角形,
∴,
设运动时间为,当,
∴点的运动路程为,的运动路程为,
当点在上,在上运动时,此时,
如图,若,
由题意得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:,
如图,若,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:,
当点在上,在上运动时,此时,点,,不能构成三角形;
综上可得:运动或时,为直角三角形,
故答案为:或.
9.(25-26八年级下·重庆渝中·期末)如图,在正中,点分别在边上,且,与相交于.若,则___________,连接,若,且,则的长为___________.
【答案】 8
【分析】先根据等边三角形的性质证明,再结合三角形的外角性质求解的度数;在线段上取点,使得,连接,证明,然后导角证明即可.
【详解】解:①如图,
∵是正三角形,
∴
∵
∴
∴
∴;
②在线段上取点,使得,连接,
∵,,
∴
设,则
∴
∵
∴
∴
∵
∴,,
∴
∴
∴,
∴.
10.(25-26八年级上·浙江宁波·期末)如图,在中,,点D在右下方,.过点C作的平行线交于点F,过A作,垂足E在线段上.若,则的长为______,的长为______.
【答案】 4 6
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,在上截取,连接,则是线段的垂直平分线,由此得,则,由此可证明,进而得,据此依据“”判定得,再根据得,再由三角形外角性质证明,继而得,则,然后根据,,得,由此得,最后根据“”可得的长.
【详解】解:在上截取,连接,如图所示:
∵,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴设,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的外角,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:4;6.
11.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,,,点是上的动点,连接,将沿折叠,得到,且点在直线的下方,平分,交于点,连接.若是以为腰的等腰三角形,求的度数.
【答案】或
【分析】先根据等腰的边长和角度条件,计算出底角和的度数,设的度数为,利用折叠的性质得到对应边、对应角相等的关系,用表示出、,进而表示出的度数,根据角平分线的性质,得到和的度数表达式,结合角度和差关系推导和的全等条件,得到的度数,用表示出三个内角的度数,再分两种情况讨论等腰的腰的对应关系,分别列方程求解.
【详解】解:设,
∵,,
∴,
∵折叠,
∴,,,
又∵,
∴;
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
当时,
∴,即,
解得,
当时,
∴,,
即,
解得,
∴的度数为或.
12.(25-26八年级上·辽宁大连·期末)在中,,是高,E是上一点.
(1)如图1,若平分,
①求的度数;(用含的式子表示)
②求证:.
(2)如图2,当,时,若点F在射线上,且,求的值.
【答案】(1)①;
②证明:如图1,在上取点,使得,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)或.
【分析】(1)①求出,,根据即可求出答案;②在上取点,使得,证明,,即可得到;
(2)画出图形,分两种情况进行解答即可.
【详解】(1)解:∵是高,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴;
②略
(2)如图,当时,过点C作垂足分别为,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得,,
∴
在和中, ,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
当时,∵
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
综上可知,的值为或.
13.(25-26八年级上·福建泉州·阶段检测)如图中,,点,,分别是,,上的点,.
(1)若,求证:;
(2)若,,,求的长;
(3)把(1)中的条件和结论反过来,即:若,则.这个命题是否成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)
(3)这个命题不成立,理由如下:
如图,在和中,,,,无法判定和全等,
∴不能得到与相等.
【分析】(1)利用三角形角角边对应相等判定和全等,即可证得;
(2)同(1)利用三角形角角边对应相等判定和全等,即可证得,再利用已知条件,,求得的长;
(3)边边角相等无法判定两个三角形全等,从而无法证得与相等.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴.
(3)略
14.(25-26八年级下·贵州毕节·期末)根据题意解答下列问题.
(1)【问题发现】如图1,和均为等边三角形,连接,,延长,交于点,则与之间的数量关系是_____,的度数是_____°;
(2)【拓展探究】如图2,和均为等腰三角形,,,,点,,,在同一直线上,为的中线,连接,若,求的度数.
【答案】(1),60
(2)
【分析】(1)根据“”,可得,即可得到,,再根据三角形外角的性质,可得,从而可得;
(2)同(1)可得,,根据等量代换,得,再根据中线的定义,可得,从而,最后根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理,可得,即可求解.
【详解】(1)解:如图,与相交于点,
和均为等边三角形,
,,,
,
,
,
,,
,
;
(2)解:如图,与相交于点,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
点,,,在同一直线上,
,
,
,,
,
为的中线,
,
,
,,
,
,即,
,
,
,
则的度数为.
15.(25-26八年级下·山东淄博·期末)如图1,在中,,D是边的中点,P是内部的一个动点,连接.
(1)当,时,直接写出的度数;
(2)如图2,在(1)的条件下,且当时,请判断线段与线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,当,且时,请判断线段与线段之间的数量关系,并给予证明.
【答案】(1)
(2)
,
理由如下:因为,,
所以.
因为,所以.
因为,,所以是等边三角形,
所以,
所以,
,
所以,,
所以,.
因为D是边的中点,所以,
所以,在中,由知,
所以,.
(3)
,
证明:如图,以为边在的右侧作等边三角形,连接,
延长至点F,使,连接.
∴,.
∵,,
∴是等边三角形.
∵是等边三角形,是等边三角形,
∴,,.
∵,,
∴.
在和中,,
∴,
∴,.
∵,
∵D是边的中点,
∴.
在和中,,
∴,
∴,(即),
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
在和中,,
∴,
∴.
∵,
∴.
【分析】(1)根据题意可得,进而得到,再由即可求解;
(2)由题可知是等边三角形,进而得到,然后根据直角三角形中所对的边等于斜边一半即可求解;
(3)以为边在的右侧作等边三角形,连接,延长至点F,使,连接,可得是等边三角形,再证、、,利用全等三角形的性质即可证明.
【详解】(1)解:,
,
又,,
,
;
(2)略
(3)略
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