摘要:
**基本信息**
本卷为初中数学轴对称单元复习卷,以省运会等社会热点为情境,梯度设计试题覆盖轴对称图形识别、性质及应用,注重几何直观与推理能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/30|轴对称图形识别(第1题省运会图形)、性质(第2题对称点连线)|情境时代性,基础概念辨析|
|填空题|6/18|对称性质(第11题对称角计算)、网格对称(第12题)|空间观念与抽象能力结合|
|解答题|8/72|作图(17题轴对称作图)、综合证明(24题“将军饮马”模型应用)|模型意识与推理能力,问题层次性强|
内容正文:
第十五章 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、山东省第二十五届运动会在日照成功举办,下列关于体育的图形中是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2、平面内,下列关于轴对称的说法中,正确的是( )
A.两个全等三角形一定关于某条直线成轴对称
B.对称点连线是对称轴的垂直平分线
C.等腰三角形的对称轴是它底边上的中线
D.成轴对称的两个图形一定全等
3、下列尺规作图求作上点D,使得△ACD的周长等于正确的是( )
A. B.
C. D.
4、 如图,在△ABC中,CB=AC,DE垂直平分AC,垂足为E,交BC于点D,若∠B=70°,则∠BAD=( )
A. 30° B. 40° C. 50° D. 60°
5、直线,将等边△ABC如图放置,,则的度数为( )
A. B. C. D.
6、如图,△ABC中,DE是AB的垂直平分线,△ABC的周长为19cm,△ADC的周长为13cm,则AE的长为( )
A. 3cm B. 4cm C. 6cm D. 8cm
7、如图,正方形的网格中,点A,B是小正方形的顶点,如果C点是小正方形的顶点,且使△ABC是等腰三角形,则点C的个数为( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
8、如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线相交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
9、如图,等腰直角△ABC的直角顶点C与坐标原点重合,分别过点A、B作x轴的垂线,垂足为D、E,点A的坐标为(-2,5),则线段DE的长为( )
A. B. C. D.
10、如图,△ABC为等边三角形,为延长线上一点,CE=BD,平分,下列结论:(1);(2);(3)△ADE是等边三角形,其中正确的个数为( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11、如图,点D与点D'关于AE对称,∠CED'=60°,则∠AED的度数为____.
12、如图,方格图中,将其中一个小方格的中心画上半径相等的圆,使整个图形为轴对称图形,这样的轴对称图形共有_________ 个.
13、如图,△ABC是等边三角形,AD⊥BC于点D,AE=AD,则∠ADE的度数为____.
14、如图,在△ABC中,,点E在的延长线上,于点P,交于点F,若,则的长度为_____.
15、如图,在中,,边的垂直平分线交于点,平分,则_______.
16、如图,已知,为内一定点;分别是射线,射线上的点,若△PMN的周长最小值为,则__________.
三、解答题:本题共8小题,共72分,17-19,每题8分,20-21,每题9分, 22-24,每题10分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、 如图,已知△ABC.
(1)画△ABC关于x轴对称的;
(2)在轴上画出点,使最短.
18、如图,点D是△ABC的边BC上一点,AB=AC=CD,∠BAC=100°,求∠BAD的度数.
19、如图,,相交于点,求证:点在的垂直平分线上.
20、如图, △ABC是等腰直角三角形,,为延长线上一点,点在上, 的延长线交于点, .求证: .
21、如图,△ABC中,D,E是BC边上的点,AD=AE,BD=CE.
(1)说明△ABE≌△ACD的理由;
(2)说明∠1=∠2的理由.
22、如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D在AC上,AB=DC,AE=DE,∠AED=90°,连接BE.
(1)说明BE=CE的理由;
(2)若∠ABC=60°,求∠ABE的度数.
23、如图, △ABC是等边三角形,延长到点,延长到点,使,连接,延长交于.
(1)求证: △ACE≌△CBD;
(2)求的度数.
24、综合与实践
【模型背景】相传,有一位将军拜访古希腊数学家海伦,求教一个百思不得其解的问题:如图①,将军从A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地,到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短?海伦利用轴对称的知识回答了这个问题,这个问题后来被称为“将军饮马问题”.
【模型解决】如图①,小明将A,B两地抽象为两个点,将河l抽象为一条直线.如图②,小明作点B关于直线l的对称点,连结与直线l交于点C,点C就是饮马的地方,此时所走的路程就是最短的,小明对此进行了说明,以下是说明过程:
如图③,在直线l上另取任意一点(与点C不重合),连接,,.
点B与点关于直线l对称,
直线l是的垂直平分线.
________,________,
____=____.
在中,,
,即最小.
“将军饮马”问题本质上是运用转化思想,通过对称变换将直线l“同侧”两点距离之和最小这一难于解决的问题,转化为直线l“异侧”线段距离问题解决.小明在说明这个问题的过程中,用到的数学依据是________.
请你完成上面填空.
【模型应用】如图④,在△ABC中,直线m是边的垂直平分线,点P是直线m上的动点.若,,,则△APC周长的最小值为________.
【模型拓展】如图⑤,已知,P为内一定点,上有一点A,上有一点B,当△PAB的周长取最小值时,的大小是为________度.
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第十五章 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、山东省第二十五届运动会在日照成功举办,下列关于体育的图形中是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:选项A、B、D不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形,
选项C能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形,
2、平面内,下列关于轴对称的说法中,正确的是( )
A.两个全等三角形一定关于某条直线成轴对称
B.对称点连线是对称轴的垂直平分线
C.等腰三角形的对称轴是它底边上的中线
D.成轴对称的两个图形一定全等
【答案】D
【详解】解:A. 两个全等三角形不一定关于某条直线成轴对称,故该选项不正确,不符合题意;
B.对称轴是对称点连线的垂直平分线,故该选项不正确,不符合题意;
C. 等腰三角形的对称轴是它底边上的中线所在直线,故该选项不正确,不符合题意;
D. 成轴对称的两个图形一定全等,故该选项正确,符合题意;
3、下列尺规作图求作上点D,使得△ACD的周长等于正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:当垂直平分交于点D时,
∴,
∴△ACD的周长.
4、 如图,在△ABC中,CB=AC,DE垂直平分AC,垂足为E,交BC于点D,若∠B=70°,则∠BAD=( )
A. 30° B. 40° C. 50° D. 60°
【答案】A
【详解】解:∵CB=CA,
∴∠B=∠BAC=70°,
∴∠C=180°﹣70°﹣70°=40°.
∵DE垂直平分AC,
∴∠DAC=∠C=40°,
∴∠BAD=30°.
5、直线,将等边△ABC如图放置,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:过点作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵△ABC是等边三角形,
∴,
∴,
6、如图,△ABC中,DE是AB的垂直平分线,△ABC的周长为19cm,△ADC的周长为13cm,则AE的长为( )
A. 3cm B. 4cm C. 6cm D. 8cm
【答案】A
【详解】 DE是AB的垂直平分线,
,
△ABC的周长为19cm
△ADC的周长为13cm,
cm,
cm
7、如图,正方形的网格中,点A,B是小正方形的顶点,如果C点是小正方形的顶点,且使△ABC是等腰三角形,则点C的个数为( )
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
【答案】C
【详解】解:如果点也是图中的格点,且是等腰三角形,则点有个,如图:
8、如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线相交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图所示,连接,
∵,
∴,
∵、的垂直平分线交于点O,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
9、如图,等腰直角△ABC的直角顶点C与坐标原点重合,分别过点A、B作x轴的垂线,垂足为D、E,点A的坐标为(-2,5),则线段DE的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵A(-2,5),AD⊥x轴,
∴AD=5,OD=2,
∵△ABO为等腰直角三角形,
∴OA=BO,∠AOB=90°,
∴∠AOD+∠DAO=∠AOD+∠BOE=90°,
∴∠DAO=∠BOE,
在△ADO和△OEB中,
,
∴△ADO≌△OEB(AAS),
∴AD=OE=5,OD=BE=2,
∴DE=OD+OE=5+2=7.
10、如图,△ABC为等边三角形,为延长线上一点,CE=BD,平分,下列结论:(1);(2);(3)△ADE是等边三角形,其中正确的个数为( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】D
【详解】∵△ABC是等边三角形,
,,
,
平分,
,
,
在和中
,
,故(2)正确;
∴
∴,故(1)正确;
∴△ADE是等边三角形,故(3)正确.
∴正确的有结论有3个.
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11、如图,点D与点D'关于AE对称,∠CED'=60°,则∠AED的度数为____.
【答案】60°
【详解】解:由对称的性质可得,
又∵,
∴,
故答案为.
12、如图,方格图中,将其中一个小方格的中心画上半径相等的圆,使整个图形为轴对称图形,这样的轴对称图形共有_________ 个.
【答案】
【详解】解:将其中一个小方格中心画上半径相等的圆,使整个图形为轴对称图形,这样的轴对称图形为:
故答案为:3.
13、如图,△ABC是等边三角形,AD⊥BC于点D,AE=AD,则∠ADE的度数为____.
【答案】75°
【详解】解:△ABC是等边三角形,∴,
∵AD⊥BC
∴平分,即
又∵
∴
∴
故答案为
14、如图,在△ABC中,,点E在的延长线上,于点P,交于点F,若,则的长度为_____.
【答案】7
【详解】解:在△ABC中,∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,,
∴.
故答案为:7.
15、如图,在中,,边的垂直平分线交于点,平分,则_______.
【答案】
【详解】垂直平分AB,
∴ ,
.
∵AD平分,
,
.
,
,
,
.
故答案为:30.
16、如图,已知,为内一定点;分别是射线,射线上的点,若△PMN的周长最小值为,则__________.
【答案】
【详解】解:分别作点关于的对称点,连接,分别交于点,连接.
∵点关于的对称点为,关于的对称点为,
∴;
∵点关于的对称点为,
∴,
∴,,
∴是等边三角形,
∴.
∴△PMN的周长的最小值.
∵,
∴,
故答案为:.
三、解答题:本题共8小题,共72分,17-19,每题8分,20-21,每题9分, 22-24,每题10分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17、 如图,已知△ABC.
(1)画△ABC关于x轴对称的;
(2)在轴上画出点,使最短.
【答案】(1)见详解;(2)见详解
【详解】(1)如图所示:
(2)①作点A关于y轴的对称点,
②连接,交y轴于点D,
点D即为所求.
18、如图,点D是△ABC的边BC上一点,AB=AC=CD,∠BAC=100°,求∠BAD的度数.
【答案】30°
【详解】解:∵AB=AC,∠BAC=100°,
∴∠B=∠C=×(180°-∠BAC)=×(180°-100°)=×80°=40°,
∵AC=CD,
∴∠CAD=∠CDA=×(180°-∠C)=×(180°-40°)=×140°=70°,
∴∠BAD=∠BAC-∠CAD=100°-70°=30°.
19、如图,,相交于点,求证:点在的垂直平分线上.
【答案】见详解
【详解】证明:∵,,
∴(HL),
∴,
∴,
∴点在的垂直平分线上.
20、如图, △ABC是等腰直角三角形,,为延长线上一点,点在上, 的延长线交于点, .求证: .
【答案】证明见详解
【详解】证明:∵△ABC是等腰直角三角形,,
,
,
,
即,
又已知,
,
,
又,
,
,
,
,
即:
21、如图,△ABC中,D,E是BC边上的点,AD=AE,BD=CE.
(1)说明△ABE≌△ACD的理由;
(2)说明∠1=∠2的理由.
【答案】(1)见详解;(2)见详解
【详解】解:(1)∵
∴
∵
∴
在△ABE和△ACD中
∴
(2)由(1)得
∴
由∵,
∴
22、如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D在AC上,AB=DC,AE=DE,∠AED=90°,连接BE.
(1)说明BE=CE的理由;
(2)若∠ABC=60°,求∠ABE的度数.
【答案】(1)见详解;(2)15°
【详解】解:(1)∵∠AED=90°,AE=DE,
∴∠EAD=∠EDA=45°,
∴∠BAE=∠BAC+∠EAD=135°,∠EDC=180°-∠EDA=135°,
∴∠BAE=∠CDE,
在△BAE和△CDE中,
,
∴△BAE≌△CDE(SAS),
∴BE=CE;
(2)∵△BAE≌△CDE,
∴∠ECD=∠EBA,
∵∠ABC=60°,∠BAC=90°,
∴∠ACB=30°,∠EBA+∠EBC=60°,
∴∠ECD+∠EBC=60°,
∴∠EBC+∠ECD+∠ACB=90°,
∴∠BEC=90°,
又∵BE=CE,
∴∠BCE=45°,
∴∠ABE=∠DCE=∠BCE-∠BCA=15°.
23、如图, △ABC是等边三角形,延长到点,延长到点,使,连接,延长交于.
(1)求证: △ACE≌△CBD;
(2)求的度数.
【答案】(1)证明见详解;(2)60°
【详解】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠CAB=∠ABC=60°,
∴∠DAC=∠ABE=120°,
在△ABE和△ACD中,
,
∴△ABE≌△ACD,
∴AE=CD,∠BAE=∠ACD,
∴∠CAE=∠BCD,
在△ACE和△CBD中
,
∴△ACE≌△CBD;
(2)∵△ABE≌△ACD,
∴∠E=∠D,
∴∠CFE=∠D+∠DAF
=∠E+∠EAB,
=∠ABC,
=60°.
24、综合与实践
【模型背景】相传,有一位将军拜访古希腊数学家海伦,求教一个百思不得其解的问题:如图①,将军从A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地,到河边什么地方饮马可使他所走的路线全程最短?海伦利用轴对称的知识回答了这个问题,这个问题后来被称为“将军饮马问题”.
【模型解决】如图①,小明将A,B两地抽象为两个点,将河l抽象为一条直线.如图②,小明作点B关于直线l的对称点,连结与直线l交于点C,点C就是饮马的地方,此时所走的路程就是最短的,小明对此进行了说明,以下是说明过程:
如图③,在直线l上另取任意一点(与点C不重合),连接,,.
点B与点关于直线l对称,
直线l是的垂直平分线.
________,________,
____=____.
在中,,
,即最小.
“将军饮马”问题本质上是运用转化思想,通过对称变换将直线l“同侧”两点距离之和最小这一难于解决的问题,转化为直线l“异侧”线段距离问题解决.小明在说明这个问题的过程中,用到的数学依据是________.
请你完成上面填空.
【模型应用】如图④,在△ABC中,直线m是边的垂直平分线,点P是直线m上的动点.若,,,则△APC周长的最小值为________.
【模型拓展】如图⑤,已知,P为内一定点,上有一点A,上有一点B,当△PAB的周长取最小值时,的大小是为________度.
【答案】模型解决:,,,两点之间,线段最短或三角形两边之和大于第三边
模型应用:9
模型拓展:100
【详解】模型解决:如图③,在直线l上另取任意一点(与点C不重合),连接,,.
点B与点关于直线l对称,
直线l是的垂直平分线.
,,
.
在中,,
,即最小.
“将军饮马”问题本质上是运用转化思想,通过对称变换将直线l“同侧”两点距离之和最小这一难于解决的问题,转化为直线l“异侧”线段距离问题解决.小明在说明这个问题的过程中,把A,B在直线同侧的问题转化为在直线的两侧,从而可利用“两点之间线段最短”,或即“三角形两边之和大于第三边”的问题加以解决.
故答案为:,,,两点之间,线段最短或三角形两边之和大于第三边;
模型应用:解:如图,直线m与交于点D,
∵直线m垂直平分,
∴B、C关于直线m对称,
∴当P和D重合时,的值最小,最小值等于的长,
∵,,
∴周长的最小值是.
故答案为:9;
模型拓展:分别作点P关于、的对称点P′、P″,连接、、,交、于点A、B,连接、,此时△PAB周长的最小值等于.
由轴对称性质可得,,,,
∴,
∴,
又∵,,
∴.
故答案为100.
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