专题01 图形的轴对称13大题型(题型专练)数学新教材人教版八年级上册
2026-09-09
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摘要:
**基本信息**
以“概念识别-性质应用-实践作图”为主线,系统覆盖轴对称核心题型,提炼“折叠转化”“对称性质迁移”等方法,强化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|
|----|-----------|----------|----------|
|轴对称图形识别|1典例+3变式|找对称轴判重合,记特殊图形对称轴条数|从概念到辨析,建立轴对称图形认知|
|成轴对称特征|1典例+3变式|对应边角相等,对称轴垂直平分对应点连线|特征判断到计算,深化对称性质理解|
|折叠问题|1典例+3变式|标注等量边角,结合内角和、勾股定理推导|轴对称性质在动态问题中的应用|
|垂直平分线|2题型各1典例+3变式|性质得线段相等,判定用两点距离等|从性质到判定,构建逻辑闭环|
|作图应用|4题型各1典例+3变式|尺规作图保留痕迹,依据对称性质操作|从理论到实践,培养空间观念|
内容正文:
专题01 图形的轴对称
(题型突破·举一反三)
题型01 轴对称图形的识别
题型02 根据成轴对称图形的特征进行判断
题型03 根据成轴对称图形的特征进行求解
题型04 台球桌面上的轴对称问题
题型05 轴对称中的光线反射问题
题型06 折叠问题
题型07 线段垂直平分线的性质
题型08 线段垂直平分线的判定
题型09 命题
题型10 作已知线段的垂直平分线
题型11 作垂线
题型12 画对称轴
题型13 求对称轴条数
▌题型01 轴对称图形的识别
判断轴对称图形,关键找一条直线,沿直线对折后直线两旁部分能完全重合。这条直线就是对称轴。注意:平行四边形不是轴对称图形;等腰三角形 1 条、等边三角形 3 条、矩形 2 条、圆无数条。只需找到至少一条对称轴即为轴对称图形。
【典例】(2026·云南·中考真题)下列四个图形中,是轴对称图形的为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(25-26八年级上·全国·期末)下列说法正确的是( )
A.成轴对称的图形是两个图,轴对称图形是一个图
B.若两线段互相垂直平分,则这两线段互为对称轴
C.所有直角三角形都不是轴对称图形
D.两个内角相等的三角形不是轴对称图形
【变式2】(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,嘉嘉和淇淇下棋,嘉嘉执圆形棋子,淇淇执方形棋子.棋盘中心方形棋子的位置用表示,右下角方形棋子的位置用表示.嘉嘉将第4枚圆形棋子放入棋盘后,所有棋子构成一个轴对称图形.则嘉嘉放的位置是______________.
要使所有棋子构成一个轴对称图形,则嘉嘉放圆形棋子的位置是点,
由图可知点.
【变式3】(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)在平面上任意画个半径相同的圆(两两都不重复)构成一个图形,下列说法:这个图形可能不是轴对称图形,这个图形可能只有一条对称轴,这个图形可能有两条对称轴,这个图形可能有三条对称轴,这个图形可能有无数条对称轴,其中说法成立的个数是( )
A. B. C. D.
▌题型02 根据成轴对称图形的特征进行判断
【典例】(25-26八年级下·全国·暑假作业)如图,将一正方形纸片沿图1中的对角线对折一次得图2,再沿图2中的斜边上的中线对折一次得图3,然后用剪刀沿图3中的虚线剪去一个角得图4,将图4展开铺平后的平面图形是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26八年级下·黑龙江绥化·期中)如图,若与关于直线对称,交于点O,则下列说法不一定正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26七年级下·全国·周测)如下图,已知四边形ABCD与四边形EFGH关于直线MN对称,,,.
(1)试写出EF,AD的长度.
(2)求的度数.
(3)连接BF,线段BF与直线MN有什么关系?
【变式3】(25-26八年级上·江西赣州·期中)如图,与关于直线对称,交于点.有下列结论:①;②;③;④垂直平分.其中不正确的是( ).
A.① B.② C.③ D.④
▌题型03 根据成轴对称图形的特征进行求解
成轴对称的两个图形,对应边相等、对应角相等,对称轴垂直平分两组对应点连线。解题时先标记相等线段与角,利用等量代换计算角度、线段长;折叠问题本质是轴对称,可借助性质转化条件,结合三角形内角和、勾股定理列式求解。
【典例】(25-26七年级下·山东泰安·阶段检测)如图,内一点P,、分别是P关于、的对称点,交于M,交于N,若,则的周长是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,的边关于的对称线段是,边关于的对称线段是,连接,点恰好落在的延长线上,与的交点为,若,求的度数.
【变式2】(25-26七年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,,点在边上,点在边上,点与点关于直线对称.若,求的度数.
【变式3】(25-26七年级下·广东深圳·期末)如图,,定点为内一点,在射线和上分别确定点,,使得的周长最小,则此时的度数为________.
▌题型04 台球桌面上的轴对称问题
【典例】(25-26七年级下·江苏宿迁·期中)如图,球桌上有,两个桌球,若要将球射向球桌的一边,反弹一次后击中球,则球应射向,,,四个点中的点_____ .
【变式1】(24-25七年级下·广西南宁·期中)如图,弹性小球从点出发,沿所示方向运动,每当小球碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当小球第1次碰到正方形的边时的点为,第2次碰到正方形的边时的点为,第次碰到正方形的边时的点为,则点的坐标是______.
【变式2】(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)如图,弹性小球从点出发,沿所示方向运动,每当小球碰到长方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当小球第次碰到长方形的边时,落脚点为;第次碰到长方形的边时落脚点为;第次落脚点为( )
A. B. C. D.
【变式3】(25-26七年级下·河南驻马店·期中)【问题初探】数学课上,老师和学生做数学书39页的做一做的内容
如图,打台球时,选择适当的方向击打白球,白球反弹后击打红球,红球会直接入袋,此时,.
(1)若,则;
(2)的余角是_________;
【学科融合】
物理学中把经过入射点并垂直于反射面的直线叫做法线,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(如图①).由此可以归纳出如下的规律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧:反射角等于入射角.这就是光的反射定律(rfectionlaw).
【数学推理】
(3)如图1,有两块平面镜,且,入射光线经过两次反射,得到反射光线.由以上光的反射定律,可知入射角与反射角相等,进而可以推得他们的余角也相等,即:.在这样的条件下,求证:.
【尝试探究】
(4)两块平面镜,且,入射光线经过两次反射,得到反射光线.如图2,光线与相交于点,则_________;(用含有字母的式子表示)
▌题型05 轴对称中的光线反射问题
【典例】(25-26六年级下·山东烟台·期末)光线照射到平面镜镜面会产生反射现象,物理学中,我们知道反射光线与法线(垂直于平面镜的直线叫法线)的夹角等于入射光线与法线的夹角.如图,一个平面镜斜着放在水平面上,形成形状,,在上有一点E,从点E射出一束光线(入射光线),经平面镜点D处反射光线刚好与平行,则的度数为______.
【变式1】(25-26七年级下·江苏南京·期末)已知光线射向光滑镜面,入射光线与反射光线成轴对称.
(1)在图(1)中作出对称轴;(要求:用直尺和圆规作图,保留作图痕迹)
(2)如图(2),入射光线经过两次光滑镜面反射后得到反射光线,若,则 °.
【变式2】(25-26七年级下·山东临沂·期中)如图1,已知是一块平面镜,光线在平面镜上经点反射后,形成反射光线,我们称为入射光线,为反射光线.镜面反射有如下性质:入射光线与平面镜的夹角等于反射光线与平面镜的夹角,即.如图2,和是两块平面镜,入射光线经过两次反射后,得到反射光线.则下列结论错误的个数是( )
①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式3】(25-26七年级下·浙江绍兴·期末)根据以下素材,完成下面项目.
项目任务单:《光的镜面反射》
项目
项目内容
图形
素材
光线照射到平面镜上会发生光的反射现象.根据光学规律:反射光线与镜面所成的锐角,和入射光线与镜面所成的锐角大小相等,例如:在图中,有.
完成项目:
(1)项目1:如图,已知有两个平面镜镜面与镜面,入射光线先后经镜面,形成反射,记反射光线分别为,.
①若,求的度数.
②若,,,求,之间的数量关系.
(2)项目2:如图3,现有三个平面镜,,,入射光线先后经镜面,,反射,反射光线依次为,,,且满足.
①若,,求的度数.
②求,,的数量关系.
▌题型06 折叠问题
折叠的本质是轴对称,折叠前后对应角、对应边完全相等,折痕为对称轴且平分对应点连线。解题先标注所有等量边角,依托平角、三角形内角和、等腰三角形性质推导角度,利用线段等量代换求边长,梳理隐藏相等关系即可解题。
【典例】(26-27八年级上·陕西西安·开学考试)如图,中,,点D、E分别在、上,将沿折叠得到,点A对应点F,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1】(26-27八年级上·四川绵阳·开学考试)如图①是长方形纸条,点E,F在和上,,将纸带沿折叠成图②,再沿折叠成图③,则图③中的的度数是_____
【变式2】(26-27八年级上·江苏南京·开学考试)如图,已知四边形纸片中,,点E,F分别在边,上,将纸片沿着折叠,点A落在点G处,交于点H.若比的4倍多,则的大小是( )
A. B. C. D.
【变式3】(25-26七年级下·海南省直辖县级单位·期末)在中,,,点是边上一点,将沿翻折后得到,点与点重合.
(1)如图①,当点落在边上时,则________.
(2)如图②,当点落在下方时,设与相交于点.若,证明:.
(3)将沿直线翻折得到,使射线与射线相交于点.若中有两个相等的内角,求的度数.
▌题型07 线段垂直平分线的性质
线段垂直平分线上的点到线段两个端点距离相等。解题看到垂直平分线,直接得到线段相等,进而得到等腰三角形、等角。常用于转化线段周长,进行等量代换;结合三角形内角和求角度,注意区分垂直平分线与垂线的不同含义。
【典例】(26-27八年级上·陕西西安·开学考试)如图,中,垂直平分,分别交、于点D、E,连接,的周长为,,则的周长为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【变式1】(25-26八年级上·河南信阳·阶段检测)已知,如图,平分,交的垂直平分线于E,于F.
(1)点E到的距离___________(填,或)
(2)求证:.
【变式2】(25-26八年级下·山东枣庄·开学考试)如图,在中,是边上的中线,是边上一点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)当,,时,求的长.
【变式3】(25-26七年级下·陕西汉中·期末)如图,在中,是的高,E是上一点,,且垂直平分,交于点F,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若的周长为20,,求的长.
▌题型08 线段垂直平分线的判定
【典例】(25-26八年级下·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1】(25-26七年级下·广东深圳·期末)如图,在中,是上的一点,连接,作交于点,交于点,且平分,连接.
(1)证明:垂直平分;
(2)若面积为,求的周长.
【变式2】(25-26八年级上·山西大同·期末)如图,中,平分交于D,点E为边上一点,.
(1)求证:;
(2)根据要求画出图形并证明:连接,交于点,并证明.
【变式3】(25-26八年级下·甘肃白银·期中)如图,在中,,的平分线交于点D,过点D作于点E,连接交于点F.
(1)若,求的度数;
(2)求证:垂直平分.
▌题型09 命题
【典例】(25-26七年级下·湖北襄阳·期末)小红同学在学习完《相交线和平行线》这一章后认为:一个真命题,交换其题设与结论后得到的新命题也是真命题.请你在下面命题中选择一个,作为反例说明小红同学的观点是错误的:________(填序号).
①两直线平行,内错角相等;②对顶角相等;③邻补角互补;④若,则.
【变式1】(25-26八年级下·四川雅安·期中)下列命题中,原命题与逆命题均为真命题的是( )
A.全等三角形的对应角相等 B.若,则
C.直角三角形的两个锐角互余 D.若,则
【变式2】(24-25八年级上·安徽六安·期中)(1)完成下面的推理说明:
已知:如图,,,分别平分和.
求证:.
证明:,分别平分和(已知),
_____,_____(_____________).
(已知),
(_______________),
(___________),
(等式的性质),
(_____________).
(2)指出(1)的推理中运用了哪两个互逆的真命题.
【变式3】(25-26七年级下·江苏泰州·阶段检测)(1)已知:如图,直线被直线所截,. 求证:.
(2)你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题?请把这两个真命题写出来.
▌题型10 作已知线段的垂直平分线
作线段垂直平分线,用圆规分别以线段两端为圆心,大于半线段长为半径画弧,上下得两组交点,连接交点即为垂直平分线。作图依据:到线段两端距离相等的点在垂直平分线上。作图要保留弧痕,可用来找中点、构造等腰三角形。
【典例】(26-27八年级上·浙江宁波·开学考试)如图,有两条国道相交于点O,在的内部有两个村庄C、D,现要修建一加油站P,使点P到、的距离相等,且,用尺规作图,作出加油站的位置(保留作图痕迹,不写作法)
【变式1】(26-27七年级上·全国·课后作业)在如图所示的方格图中,按下述要求画图并回答问题:
(1)过点C画出线段的垂线,垂足为点D;
(2)量出点C到线段所在直线的距离(精确到1);
(3)画出线段的垂直平分线.
【变式2】(25-26七年级下·四川成都·期末)如图,在中,,分别以A、C为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点M、N,连接与交于点E,若,则的长度为_______.
【变式3】(25-26七年级下·广东清远·期末)如图:已知线段,请完成以下任务:
(1)用尺规作图法作出线段的垂直平分线(不写作法,保留清晰的作图痕迹).
(2)某同学按照如下步骤完成作图:
①分别以点、为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在线段的上方交于点;
②保持圆心、不变,更换另一个大于的长度为半径,再次画弧,两弧在线段的上方交于点;
③过、两点作直线.
该同学认为这条直线就是线段的垂直平分线.请判断该同学的结论是否正确,并说明理由.
▌题型11 作垂线
【典例】(25-26七年级下·四川乐山·期末)如图,已知线段,利用尺规作的垂直平分线,步骤如下:①分别以点和点为圆心、相同长度为半径作弧,两弧分别相交于点和点;②作直线.则直线就是线段的垂直平分线.下列各数中,的值可能是( )
A. B. C. D.
【变式1】(2026·山东青岛·中考真题)请用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.
已知:如图,.
求作:,使,点,分别在边,上,且点到边,的距离相等.
【变式2】(2025·内蒙古赤峰·三模)解答以下问题
(1)尺规作图,在中,,作点C关于斜边的对称点D,连接,,.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若,,求四边形的面积.
【变式3】(25-26七年级下·吉林长春·期末)如图,经过已知直线外一点,试利用尺规作图,按下列作法准确地作出直线的垂线.
(1)以点为圆心、适当长(大于点到直线的距离)为半径作弧,交直线于、两点;
(2)分别以点、为圆心,相同长(大于线段长的一半)为半径作弧,两弧相交于点;
(3)作直线,交于点,顺次连结、、、.
直线就是所要求作的垂线.
给出以下四个结论:①;②点与点关于直线对称;③若,则四边形的周长为;④四边形的面积为.
以上结论正确的序号为______.
▌题型12 画对称轴
【典例】(25-26七年级下·全国·单元复习)分别画出如图所示图形的对称轴.
【变式1】(25-26七年级下·江苏南京·阶段检测)已知五边形是轴对称图形,是一组对称点,仅用无刻度直尺,按要求完成下列作图(不写作法,保留作图痕迹).
(1)若点在上,在图①中作出五边形的对称轴和点的对称点;
(2)为平面内任意一点,直线是五边形的对称轴.
①若点在五边形内,在图②中作出点关于直线的对称点;
②若点在五边形外,用两种方法在图③中作出点关于直线的对称点.
【变式2】(25-26七年级下·江苏无锡·期中)如图,已知线段与点,按要求用无刻度直尺与圆规作图:
(1)若线段、线段关于直线l对称,点A与点重合,作出对称轴l.(在图1中完成作图).
(2)若线段沿直线n作轴对称变换,线段恰好能落在直线m上,作出对称轴n.(在图2中完成作图).
(3)平移线段,使点A与点重合,作出平移后的线段的端点.(在图3中完成作图).
【变式3】(25-26八年级上·江苏连云港·期末)已知:如图,在中,,作边上的高,并延长至点G,使,连接,作边上的高,并延长至点F,使,连接,与交于点H.
(1)按照上述语句,用尺规作图,补全图形.
(2)与的数量关系如何?证明你的结论.
(3)补全后的图形是轴对称图形吗?若是,请画出对称轴,并指明对称轴;若不是,请说明理由.
▌题型13 求对称轴条数
【典例】(25-26七年级下·山西运城·阶段检测)如图,该轴对称图形的对称轴有______条.
【变式1】(24-25七年级上·上海静安·期末)在一张纸上任意画上个半径相同的圆(它们的圆心两两不重合),那么所画图形的对称轴可能有 ____________条.(写出所有可能的条数)
【变式2】(24-25九年级上·北京海淀·开学考试)在当地时间月日结束的巴黎奥运会米气步枪混合团体比赛中,中国选手黄雨婷/盛李豪夺得本届奥运会首枚金牌,右图是巴黎奥运会射击项目图标,这个图案的对称轴条数为( )
A. B. C. D.
【变式3】(25-26七年级下·全国·课后作业)“圆形方孔钱”是中国古钱币的突出代表,图①是一种“圆形方孔钱”,图②是其轮廓图.已知古钱币的轮廓图是轴对称图形,则它的对称轴条数为_________.
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专题01 图形的轴对称
(题型突破·举一反三)
题型01 轴对称图形的识别
题型02 根据成轴对称图形的特征进行判断
题型03 根据成轴对称图形的特征进行求解
题型04 台球桌面上的轴对称问题
题型05 轴对称中的光线反射问题
题型06 折叠问题
题型07 线段垂直平分线的性质
题型08 线段垂直平分线的判定
题型09 命题
题型10 作已知线段的垂直平分线
题型11 作垂线
题型12 画对称轴
题型13 求对称轴条数
▌题型01 轴对称图形的识别
判断轴对称图形,关键找一条直线,沿直线对折后直线两旁部分能完全重合。这条直线就是对称轴。注意:平行四边形不是轴对称图形;等腰三角形 1 条、等边三角形 3 条、矩形 2 条、圆无数条。只需找到至少一条对称轴即为轴对称图形。
【典例】(2026·云南·中考真题)下列四个图形中,是轴对称图形的为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】如果一个图形沿一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形.根据轴对称图形的定义进行判断即可.
【详解】解:A.找不到这样一条直线,翻折后使直线两旁的部分能够完全重合,所以不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
B.找不到这样一条直线,翻折后使直线两旁的部分能够完全重合,所以不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
C.找不到这样一条直线,翻折后使直线两旁的部分能够完全重合,所以不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
D.图形沿着一条直线翻折,直线两旁的部分能够完全重合,所以它是轴对称图形,故此选项符合题意.
【变式1】(25-26八年级上·全国·期末)下列说法正确的是( )
A.成轴对称的图形是两个图,轴对称图形是一个图
B.若两线段互相垂直平分,则这两线段互为对称轴
C.所有直角三角形都不是轴对称图形
D.两个内角相等的三角形不是轴对称图形
【答案】A
【详解】解:A、成轴对称的图形是两个图,轴对称图形是一个图,正确,故本选项符合题意;
B、若两线段互相垂直平分,则这两线段互为对称轴,说法错误,对称轴是直线而不是线段,故本选项不符合题意;
C、所有直角三角形都不是轴对称图形,说法错误,等腰直角三角形是轴对称图形,故本选项不符合题意;
D、两个内角相等的三角形不是轴对称图形,说法错误,两个内角相等的三角形是等腰三角形,是轴对称图形,故本选项不符合题意.
【变式2】(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,嘉嘉和淇淇下棋,嘉嘉执圆形棋子,淇淇执方形棋子.棋盘中心方形棋子的位置用表示,右下角方形棋子的位置用表示.嘉嘉将第4枚圆形棋子放入棋盘后,所有棋子构成一个轴对称图形.则嘉嘉放的位置是______________.
【答案】
【分析】先根据题意建立直角坐标系,再利用轴对称图形的性质找到放置的点的位置,再写出坐标即可.
【详解】由棋盘中心方形棋子的位置用表示,右下角方子的位置用表示,
如图,建立直角坐标系,
要使所有棋子构成一个轴对称图形,则嘉嘉放圆形棋子的位置是点,
由图可知点.
【变式3】(24-25九年级上·江苏宿迁·期中)在平面上任意画个半径相同的圆(两两都不重复)构成一个图形,下列说法:这个图形可能不是轴对称图形,这个图形可能只有一条对称轴,这个图形可能有两条对称轴,这个图形可能有三条对称轴,这个图形可能有无数条对称轴,其中说法成立的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆的概念,轴对称,根据轴对称的定义逐一判断即可,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:当三个圆心不构成特殊三角形时不是轴对称图形,如图,
∴这个图形可能不是轴对称图形,故此说法正确,符合题意;
三个圆心在一条直线上,且圆心间距离不相等时,只有一条对称轴,
∴这个图形可能只有一条对称轴,故此说法正确,符合题意;
三个圆心在一条直线上,且圆心间距离相等时,有两条对称轴,
∴这个图形可能有两条对称轴,故此说法正确,符合题意;
三个圆心构成等边三角形时有三条对称轴,如图,
∴这个图形可能有三条对称轴,故此说法正确,符合题意;
只有三个圆重合时,有无数条对称轴,
∵两两都不重复,
∴这个图形不可能有无数条对称轴,故此说法错误,不符合题意;
综上正确,
故选:.
▌题型02 根据成轴对称图形的特征进行判断
【典例】(25-26八年级下·全国·暑假作业)如图,将一正方形纸片沿图1中的对角线对折一次得图2,再沿图2中的斜边上的中线对折一次得图3,然后用剪刀沿图3中的虚线剪去一个角得图4,将图4展开铺平后的平面图形是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:由折叠可知,图3中剪去的切口是斜向的,且没有经过折叠的顶点(即正方形的中心).由于剪裁的斜线不是垂直或平行于折痕的,展开后的四边形是菱形,不会是正方形,将图4展开铺平后的平面图形是一个正方形中间有一个倾斜的菱形空洞.而且剪下的菱形的对角线与正方形的对角线共线,只有选项C符合.
【变式1】(25-26八年级下·黑龙江绥化·期中)如图,若与关于直线对称,交于点O,则下列说法不一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据轴对称的性质对各选项分析判断后利用排除法求解.
【详解】解:∵与关于直线对称,
∴,,,故A、B、C选项正确,
不一定成立,故D选项错误,
所以,不一定正确的是D.
【变式2】(25-26七年级下·全国·周测)如下图,已知四边形ABCD与四边形EFGH关于直线MN对称,,,.
(1)试写出EF,AD的长度.
(2)求的度数.
(3)连接BF,线段BF与直线MN有什么关系?
【答案】(1),
(2)
(3)直线MN垂直平分线段BF
【分析】本题考查了轴对称,熟练掌握轴对称的性质是解题的关键;
(1)(2)(3)根据轴对称的性质即可得出相关信息.
【详解】(1)解:∵四边形ABCD与四边形EFGH关于直线MN对称,
,,
,.
(2)解:∵四边形ABCD与四边形EFGH关于直线MN对称,
,
∴.
(3)解:∵对称轴垂直平分对应点的连线,
∴直线MN垂直平分线段BF.
【变式3】(25-26八年级上·江西赣州·期中)如图,与关于直线对称,交于点.有下列结论:①;②;③;④垂直平分.其中不正确的是( ).
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称的性质,全等三角形的性质,熟记轴对称的性质对应点的连线与对称轴的位置关系是互相垂直,对应点所连的线段被对称轴垂直平分,对称轴上的任何一点到两个对应点之间的距离相等,对应的角、线段都相等是解题的关键.
根据轴对称的性质对各选项分析判断后利用排除法求解.
【详解】解:∵与关于直线对称,交于点,
∴,,垂直平分,
∴,,
综上可知:①②④正确,③错误,
故选:C.
▌题型03 根据成轴对称图形的特征进行求解
成轴对称的两个图形,对应边相等、对应角相等,对称轴垂直平分两组对应点连线。解题时先标记相等线段与角,利用等量代换计算角度、线段长;折叠问题本质是轴对称,可借助性质转化条件,结合三角形内角和、勾股定理列式求解。
【典例】(25-26七年级下·山东泰安·阶段检测)如图,内一点P,、分别是P关于、的对称点,交于M,交于N,若,则的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据对称的性质得到,结合周长的计算即可求解.
【详解】解:∵、分别是P关于、的对称点,
∴,
∵的周长,
∴的周长 .
【变式1】(25-26七年级下·陕西咸阳·阶段检测)如图,的边关于的对称线段是,边关于的对称线段是,连接,点恰好落在的延长线上,与的交点为,若,求的度数.
【答案】
【分析】根据折叠的性质,三角形内角和,求解即可;
【详解】解:∵关于的对称线段是,
∴.
∵,
∴,
∵关于的对称线段是,
∴,
∴,
∴,
又∵点落在所在的直线上,,
∴,
∴,
∴.
【变式2】(25-26七年级下·辽宁沈阳·期末)如图,在中,,点在边上,点在边上,点与点关于直线对称.若,求的度数.
【答案】
【详解】在中,,,
,
点在边上,点在边上,点与点关于直线对称,
,
,
.
【变式3】(25-26七年级下·广东深圳·期末)如图,,定点为内一点,在射线和上分别确定点,,使得的周长最小,则此时的度数为________.
【答案】
【分析】分别作点关于、的对称点、,连接、交于,交于,的周长最小值等于的长,然后依据中,,即可得出结果.
【详解】解:分别作点关于、的对称点、,连接交于,交于,
,,,
根据轴对称的性质可得,,
的周长的最小值,
由轴对称的性质可得,
中,,
.
▌题型04 台球桌面上的轴对称问题
【典例】(25-26七年级下·江苏宿迁·期中)如图,球桌上有,两个桌球,若要将球射向球桌的一边,反弹一次后击中球,则球应射向,,,四个点中的点_____ .
【答案】C
【分析】作点关于直线的对称点,连接与直线的交点即为所求的点.
【详解】解:如下图所示,作点关于直线的对称点,
连接与直线交于点,
点即为所求.
【变式1】(24-25七年级下·广西南宁·期中)如图,弹性小球从点出发,沿所示方向运动,每当小球碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当小球第1次碰到正方形的边时的点为,第2次碰到正方形的边时的点为,第次碰到正方形的边时的点为,则点的坐标是______.
【答案】
【分析】本题考查了小球碰撞正方形边时的对称问题、点的坐标的规律;作出图形,观察出每6次反弹为一个循环组依次循环是解题的关键.
根据反射角与入射角的定义作出图形,可知每6次反弹为一个循环组依次循环,用2025除以6,根据商和余数的情况确定所对应的点的坐标即可.
【详解】解:∵弹性小球从点出发,沿所示方向运动,每当小球碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,
∴小球第1次碰到正方形的边时的点为,
小球第2次碰到正方形的边时的点为,
小球第3次碰到正方形的边时的点为,
小球第4次碰到正方形的边时的点为,
小球第5次碰到正方形的边时的点为,
小球第6次碰到正方形的边时的点为,重复,
∴小球每6次碰撞是一个循环组,
∵,
∴的坐标与相同,
∴.
故答案为:.
【变式2】(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)如图,弹性小球从点出发,沿所示方向运动,每当小球碰到长方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角,当小球第次碰到长方形的边时,落脚点为;第次碰到长方形的边时落脚点为;第次落脚点为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了台球桌面上的轴对称问题,根据题意画出图形,可得弹性小球经过次碰到长方形的边后回到出发点,据此解答即可求解,找出弹性小球的反弹规律是解题的关键.
【详解】解:如图所示,
可知弹性小球经过次碰到长方形的边后回到出发点,
∵,
∴弹性小球第次落脚点为图中的点,
故选:.
【变式3】(25-26七年级下·河南驻马店·期中)【问题初探】数学课上,老师和学生做数学书39页的做一做的内容
如图,打台球时,选择适当的方向击打白球,白球反弹后击打红球,红球会直接入袋,此时,.
(1)若,则;
(2)的余角是_________;
【学科融合】
物理学中把经过入射点并垂直于反射面的直线叫做法线,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(如图①).由此可以归纳出如下的规律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧:反射角等于入射角.这就是光的反射定律(rfectionlaw).
【数学推理】
(3)如图1,有两块平面镜,且,入射光线经过两次反射,得到反射光线.由以上光的反射定律,可知入射角与反射角相等,进而可以推得他们的余角也相等,即:.在这样的条件下,求证:.
【尝试探究】
(4)两块平面镜,且,入射光线经过两次反射,得到反射光线.如图2,光线与相交于点,则_________;(用含有字母的式子表示)
【答案】(1)30;
(2)的余角是:;
(3),
∴,
∴,
由反射定律得:,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(4);
【分析】(1)根据轴对称性质求解即可;
(2)根据余角的定义求解即可;
(3)根据反射定律得,,又,得出,由平行线的判定即可得出结论;
(4)根据,,,得出,根据,证得,根据三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:(1)由题意得:,,
∴,
∴.
(2)证明:∵
∴,,
∵
∴
∴的余角是,.
(3) 略
(4),,,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了余角的定义,平行线的判定,轴对称的性质,反射定律,三角形内角和定理,熟练掌握余角的定义:两角的和等于90度,这两角互为余角,平行线的判定定理是解题的关键.
▌题型05 轴对称中的光线反射问题
【典例】(25-26六年级下·山东烟台·期末)光线照射到平面镜镜面会产生反射现象,物理学中,我们知道反射光线与法线(垂直于平面镜的直线叫法线)的夹角等于入射光线与法线的夹角.如图,一个平面镜斜着放在水平面上,形成形状,,在上有一点E,从点E射出一束光线(入射光线),经平面镜点D处反射光线刚好与平行,则的度数为______.
【答案】
【分析】根据平行线的性质和反射的性质即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
根据题意可得,,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式1】(25-26七年级下·江苏南京·期末)已知光线射向光滑镜面,入射光线与反射光线成轴对称.
(1)在图(1)中作出对称轴;(要求:用直尺和圆规作图,保留作图痕迹)
(2)如图(2),入射光线经过两次光滑镜面反射后得到反射光线,若,则 °.
【答案】(1)如图:对称轴即为所求;
(2)90
【分析】(1)对称轴是入射光线与反射光线夹角的角平分线,尺规作图方法:以入射光线和反射光线的公共交点为圆心,任意长为半径画弧,分别交两条光线于两点;分别以这两个交点为圆心,取大于两点间距一半的长度为半径画弧,两弧在角内部交于一点;连接顶点和交点得到直线,即为所求对称轴,保留作图痕迹即可.
(2)根据反射性质和平行线的性质得出,再根据三角形内角和定理即可解答;
【详解】(1)略
(2)解:根据反射性质,可得:,,
∵,
∴,
∴,
化简得,
在中:.
【变式2】(25-26七年级下·山东临沂·期中)如图1,已知是一块平面镜,光线在平面镜上经点反射后,形成反射光线,我们称为入射光线,为反射光线.镜面反射有如下性质:入射光线与平面镜的夹角等于反射光线与平面镜的夹角,即.如图2,和是两块平面镜,入射光线经过两次反射后,得到反射光线.则下列结论错误的个数是( )
①若,则;②若,则;③若,则;④若,则.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】根据反射的性质和平行线的性质和判定逐项判断即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,故①正确,不符合题意;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,故②正确,不符合题意;
C、∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,不能得出,故③错误,符合题意;
D、∵,
∴,
∵,, ,
∴,故④正确,不符合题意;
综上,错误的个数为1个.
【变式3】(25-26七年级下·浙江绍兴·期末)根据以下素材,完成下面项目.
项目任务单:《光的镜面反射》
项目
项目内容
图形
素材
光线照射到平面镜上会发生光的反射现象.根据光学规律:反射光线与镜面所成的锐角,和入射光线与镜面所成的锐角大小相等,例如:在图中,有.
完成项目:
(1)项目1:如图,已知有两个平面镜镜面与镜面,入射光线先后经镜面,形成反射,记反射光线分别为,.
①若,求的度数.
②若,,,求,之间的数量关系.
(2)项目2:如图3,现有三个平面镜,,,入射光线先后经镜面,,反射,反射光线依次为,,,且满足.
①若,,求的度数.
②求,,的数量关系.
【答案】(1)①;②
(2)①;②
【分析】(1)①根据光的反射规律得,结合平角的定义即可解答;
②由反射规律得,, 结合平行线的性质即可解答;
(2)①由反射规律得,, 结合平角的定义即可求出,, 过点作,根据和平行线的性质得出即可求解;
②设,,由反射规律得,, 则,,同①可得,再表示出,即可解答;
【详解】(1)解:①根据光的反射规律得:,
∵,
∴;
②由反射规律得:,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
整理得;
(2)解:①由反射规律得:,,
∴,,
过点作,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴;
②设,,
由反射规律得:,,
∴,,
过点作,
∵,
∴,
∴,,
∴;
∵,,
∴(或等价形式等也正确).
▌题型06 折叠问题
折叠的本质是轴对称,折叠前后对应角、对应边完全相等,折痕为对称轴且平分对应点连线。解题先标注所有等量边角,依托平角、三角形内角和、等腰三角形性质推导角度,利用线段等量代换求边长,梳理隐藏相等关系即可解题。
【典例】(26-27八年级上·陕西西安·开学考试)如图,中,,点D、E分别在、上,将沿折叠得到,点A对应点F,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据折叠确定,,利用邻补角的关系求出,进而求出,的度数,再根据三角形外角的定义求出,又利用邻补角的关系求出,即得,问题随之得解.
【详解】解:由折叠可得,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式1】(26-27八年级上·四川绵阳·开学考试)如图①是长方形纸条,点E,F在和上,,将纸带沿折叠成图②,再沿折叠成图③,则图③中的的度数是_____
【答案】
【分析】利用平行线的性质及折叠的性质即可求解.
【详解】解:由图①,∵,
∴,
∴,
∵将纸带沿折叠成图②,
∴,
∵纸带沿折叠成图③,
∴.
【变式2】(26-27八年级上·江苏南京·开学考试)如图,已知四边形纸片中,,点E,F分别在边,上,将纸片沿着折叠,点A落在点G处,交于点H.若比的4倍多,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由折叠的性质可得,利用平角的定义可得,进而得出,解得,,再根据平行线的性质即可求解.
【详解】解:由折叠的性质可得,,
∵,,
∴,
解得,
∴,
∵,
∴.
【变式3】(25-26七年级下·海南省直辖县级单位·期末)在中,,,点是边上一点,将沿翻折后得到,点与点重合.
(1)如图①,当点落在边上时,则________.
(2)如图②,当点落在下方时,设与相交于点.若,证明:.
(3)将沿直线翻折得到,使射线与射线相交于点.若中有两个相等的内角,求的度数.
【答案】(1)
(2)证明:在中,,,
,
由翻折可得,,
,
,
,
,
.
(3)的度数为,或
【分析】(1)根据翻折可得,再利用外角即可求解;
(2)根据翻折可得,再利用垂直可得,即可证明;
(3)分类讨论,当时、时,当时,结合三角形的内角和和外角的性质解题.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵沿翻折后得到,
∴,
∴;
(2)略
(3)解:如图1,
当时,
∴,
∴,
∴;
如图2,
当时,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图3,
当时,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
综上所述:的度数为、或.
▌题型07 线段垂直平分线的性质
线段垂直平分线上的点到线段两个端点距离相等。解题看到垂直平分线,直接得到线段相等,进而得到等腰三角形、等角。常用于转化线段周长,进行等量代换;结合三角形内角和求角度,注意区分垂直平分线与垂线的不同含义。
【典例】(26-27八年级上·陕西西安·开学考试)如图,中,垂直平分,分别交、于点D、E,连接,的周长为,,则的周长为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【答案】D
【分析】由线段垂直平分线的性质可得,,求出,即可得出结果.
【详解】解:∵垂直平分,
∴,,
∴,
∵的周长为,
∴,
∴,
∴的周长.
【变式1】(25-26八年级上·河南信阳·阶段检测)已知,如图,平分,交的垂直平分线于E,于F.
(1)点E到的距离___________(填,或)
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明:如图,连接,
∵,
∴
又∵,
∴
∴
∴
∵垂直平分
∴
∵,
∴
又∵
∴
∴
∴.
【分析】(1)过点E作交的延长线于点H,求出,然后利用角平分线的性质定理求解;
(2)连接,,首先证明,得到,推出,然后证明,得到,即证明.
【详解】(1)解:如图,过点E作交的延长线于点H,
∵
∴
∴,
∵平分
∴
∴
∵,
∴,
∴点E到的距离;
(2)略
【变式2】(25-26八年级下·山东枣庄·开学考试)如图,在中,是边上的中线,是边上一点,过点作交的延长线于点.
(1)求证:;
(2)当,,时,求的长.
【答案】(1)∵是边上的中线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)5
【分析】(1)利用证明,即可得证;
(2)易得垂直平分,得到,根据全等三角形的对应边相等,结合线段的和差关系进行求解即可.
【详解】(1)证明:略
(2)解:∵是边上的中线,,
∴垂直平分,
∴,
由(1)知:,
∴.
【变式3】(25-26七年级下·陕西汉中·期末)如图,在中,是的高,E是上一点,,且垂直平分,交于点F,连接.
(1)若,求的度数;
(2)若的周长为20,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由垂直平分得,为等腰三角形,,故.由垂直平分得,为等腰三角形,为的外角,故,.
(2)由(1)得.,周长为20,,得,即,可得.
【详解】(1)解:,
∴垂直平分,
,
为等腰三角形.
,
垂直平分,
∴,
为等腰三角形,
.
,
.
(2)解:由(1)得,且,
周长
,
,即,
,即.
▌题型08 线段垂直平分线的判定
【典例】(25-26八年级下·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1】(25-26七年级下·广东深圳·期末)如图,在中,是上的一点,连接,作交于点,交于点,且平分,连接.
(1)证明:垂直平分;
(2)若面积为,求的周长.
【答案】(1)证明:,,
,
平分,
,
在和中,
,
,
点和点在的垂直平分线上,
垂直平分;
(2)30
【分析】(1)证明,可得,从而得到点和点在的垂直平分线上即可.
(2)由三角形的面积可求出,根据三角形周长公式即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)得,
,,
,
,
的周长为30.
【变式2】(25-26八年级上·山西大同·期末)如图,中,平分交于D,点E为边上一点,.
(1)求证:;
(2)根据要求画出图形并证明:连接,交于点,并证明.
【答案】(1)证明:∵平分,
∴,
∵在和中,
,
∴.
(2)所求图形如图所示.
证明:∵,
∴点A在的垂直平分线上,
∵,
∴,
∴点D在的垂直平分线上,
∴是的垂直平分线,
∴.
【分析】(1)由角平分线的定义得到,再运用“”证明即可.
(2)根据垂直平分线的判定定理证明是的垂直平分线,即可得出结论.
【详解】(1)略
(2)略
【变式3】(25-26八年级下·甘肃白银·期中)如图,在中,,的平分线交于点D,过点D作于点E,连接交于点F.
(1)若,求的度数;
(2)求证:垂直平分.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用三角形的内角和定理与角平分线的定义求解即可.
(2)证明,,可得,进一步可得结论.
【详解】(1)解: ,,
,
平分,
,
.
(2)证明:平分,,,
,
,
,
,
垂直平分.
▌题型09 命题
【典例】(25-26七年级下·湖北襄阳·期末)小红同学在学习完《相交线和平行线》这一章后认为:一个真命题,交换其题设与结论后得到的新命题也是真命题.请你在下面命题中选择一个,作为反例说明小红同学的观点是错误的:________(填序号).
①两直线平行,内错角相等;②对顶角相等;③邻补角互补;④若,则.
【答案】②(或③,取其一即可)
【分析】要说明小红的观点错误,只需找到一个原命题为真命题,交换题设与结论得到的逆命题为假命题的命题即可,依次判断四个命题即可得解.
【详解】解:①原命题“两直线平行,内错角相等”是真命题,交换题设与结论得逆命题“内错角相等,两直线平行”,逆命题是真命题,不符合要求;
②原命题“对顶角相等”是真命题,交换题设与结论得逆命题“相等的角是对顶角”,相等的角不一定是对顶角,逆命题是假命题,符合反例要求;
③原命题“邻补角互补”是真命题,交换后逆命题“互补的角是邻补角”为假命题,也符合要求,题目要求选择一个即可;
④原命题“若,则”是假命题,当,时,满足但,原命题不是真命题,不符合要求.
【变式1】(25-26八年级下·四川雅安·期中)下列命题中,原命题与逆命题均为真命题的是( )
A.全等三角形的对应角相等 B.若,则
C.直角三角形的两个锐角互余 D.若,则
【答案】C
【分析】先写出每个选项的逆命题,再判断原命题和逆命题的真假,即可得到结果.
【详解】解:选项A:原命题“全等三角形的对应角相等”是真命题,逆命题为“对应角相等的三角形是全等三角形”,是假命题,不符合要求;
选项B:原命题“若,则”是真命题,逆命题为“若,则”,是假命题,例如时但,不符合要求;
选项C:原命题“直角三角形的两个锐角互余”是真命题,逆命题为“两个锐角互余的三角形是直角三角形”,是真命题,符合要求;
选项D:原命题“若,则”是假命题,时也可以是,不符合要求;
【变式2】(24-25八年级上·安徽六安·期中)(1)完成下面的推理说明:
已知:如图,,,分别平分和.
求证:.
证明:,分别平分和(已知),
_____,_____(_____________).
(已知),
(_______________),
(___________),
(等式的性质),
(_____________).
(2)指出(1)的推理中运用了哪两个互逆的真命题.
【答案】(1);;角平分线的定义;两直线平行,内错角相等;等量代换;内错角相等,两直线平行;(2)两个互逆的真命题为:两直线平行,内错角相等;内错角相等,两直线平行
【分析】本题考查的是平行线的判定与性质的运用,解题时注意:平行线的判定是由角的数量关系判断两直线的位置关系;平行线的性质是由平行关系来寻找角的数量关系.命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项.
(1)根据平行线的性质,可得 ,根据角平分线的定义,可得 ,再根据平行线的判定,即可得出 ;
(2)在两个命题中,如果一个命题的结论和题干是另一个命题的题干和结论,则称它们为互逆命题.
【详解】解:(1)∵ 分别平分 和 (已知),
(角平分线的定义),
(已知),
(两直线平行,内错角相等),
(等量代换),
(等式的性质),
(内错角相等,两直线平行),
故答案为: ;角平分线的定义;两直线平行,内错角相等;等量代换;内错角相等,两直线平行;
(2)两个互逆的真命题为:两直线平行,内错角相等;内错角相等,两直线平行.
【变式3】(25-26七年级下·江苏泰州·阶段检测)(1)已知:如图,直线被直线所截,. 求证:.
(2)你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题?请把这两个真命题写出来.
【答案】
(1)证明:∵,
∴,
∴,
∴;
(2)同旁内角互补,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,命题与定理:命题的“真”“假”是就命题的内容而言.任何一个命题非真即假.要说明一个命题的正确性,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.
(1)利用同旁内角互补,两直线平行和内错角相等;两直线平行判断,则利用平行线的传递性得到,然后根据平行线的性质得到结论;
(2)利用了平行线的判定与性质定理求解.
【详解】(1)略.
(2)解:在(1)的证明过程中应用的两个互逆的真命题为:同旁内角互补,两直线平行;两直线平行,同旁内角互补.
▌题型10 作已知线段的垂直平分线
作线段垂直平分线,用圆规分别以线段两端为圆心,大于半线段长为半径画弧,上下得两组交点,连接交点即为垂直平分线。作图依据:到线段两端距离相等的点在垂直平分线上。作图要保留弧痕,可用来找中点、构造等腰三角形。
【典例】(26-27八年级上·浙江宁波·开学考试)如图,有两条国道相交于点O,在的内部有两个村庄C、D,现要修建一加油站P,使点P到、的距离相等,且,用尺规作图,作出加油站的位置(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】
【分析】连接,作的角平分线和线段的垂直平分线,两线的交点即为加油站的位置.
【详解】以点O为圆心,以一定长度为半径画弧,分别交、于点E、F,再分别以点E、F为圆心,以大于的长度为半径画弧,两弧交于点G,作射线;连接,再分别以点C、D为圆心,以大于的长度为半径画弧,两弧分别交于点M、N,作直线,直线与射线交于点P,点P 即为所作,
作图见答案.
简单证明:角平分线上任意一点到角两边的距离相等,即有点P到、的距离相等;线段垂直平分线上任意一点,到这条线段两个端点的距离相等,即有,问题得证.
【变式1】(26-27七年级上·全国·课后作业)在如图所示的方格图中,按下述要求画图并回答问题:
(1)过点C画出线段的垂线,垂足为点D;
(2)量出点C到线段所在直线的距离(精确到1);
(3)画出线段的垂直平分线.
【答案】(1)解:所作垂足点D如图所示;
(2)(若网格边长为)
(3)解:所作线段的垂直平分线如图所示;
【分析】(1)借助网格特点作,再将向下平移个单位得到,记交于点,则,垂足为点D;
(2)直接测量并按要求取精确值即可;
(3)结合网格特点取线段中点,过点作,延长交网格于格点,则得到线段的垂直平分线.
【详解】(1)略
(2)解:若网格边长为,用直尺测量得点C到线段所在直线的距离为;
(3)略
【变式2】(25-26七年级下·四川成都·期末)如图,在中,,分别以A、C为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点M、N,连接与交于点E,若,则的长度为_______.
【答案】4
【分析】根据画图过程可得垂直平分,则,进而可得答案.
【详解】解:由作图过程得垂直平分,
,
∴.
【变式3】(25-26七年级下·广东清远·期末)如图:已知线段,请完成以下任务:
(1)用尺规作图法作出线段的垂直平分线(不写作法,保留清晰的作图痕迹).
(2)某同学按照如下步骤完成作图:
①分别以点、为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在线段的上方交于点;
②保持圆心、不变,更换另一个大于的长度为半径,再次画弧,两弧在线段的上方交于点;
③过、两点作直线.
该同学认为这条直线就是线段的垂直平分线.请判断该同学的结论是否正确,并说明理由.
【答案】(1)解:线段的垂直平分线,如图所示:
(2)解:正确,
理由如下:
连接和,如图所示:
,,
在和中,
,
,
在和中,
,
,,
,
,即,
,
直线就是线段的垂直平分线.
【分析】(1)分别以为圆心,大于的长度为半径画弧交于两点,过这两点作直线即可作出线段的垂直平分线;
(2)连接和,由尺规作图得到,,由全等三角形的判定与性质得到、,结合垂直平分线定义即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)略
▌题型11 作垂线
【典例】(25-26七年级下·四川乐山·期末)如图,已知线段,利用尺规作的垂直平分线,步骤如下:①分别以点和点为圆心、相同长度为半径作弧,两弧分别相交于点和点;②作直线.则直线就是线段的垂直平分线.下列各数中,的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用基本作图得到,从而可对各选项进行判断.
【详解】解:根据题意得,,
即,
故选项D符合题意.
【变式1】(2026·山东青岛·中考真题)请用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.
已知:如图,.
求作:,使,点,分别在边,上,且点到边,的距离相等.
【答案】解:如图,为所求.
【分析】由于点到边,的距离相等,则点D在的平分线上,因此根据作角平分线的尺规作图的方法作出的角平分线,交于点D.由于,则,根据过直线外一点作已知直线的垂线的尺规作图的方法,过点D作的垂线,交于点E,则为所求.
【详解】略
【变式2】(2025·内蒙古赤峰·三模)解答以下问题
(1)尺规作图,在中,,作点C关于斜边的对称点D,连接,,.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)如图所示:点D是点C关于斜边的对称点,,,为所求作线段,
(2)
【分析】(1)利用作关于直线的对称三角形,得到点D的位置,再连线即可;
(2)利用四边形的面积等于的面积的2倍求面积.
【详解】(1)证明:由作图可知:,,
故点和点都在的垂直平分线上,即垂直平分,
∴点D是点C关于斜边的对称点;
(2)解:由作图可知:,,
又∵,
∴,
∴四边形的面积等于的面积的2倍,
∴四边形的面积为:.
【变式3】(25-26七年级下·吉林长春·期末)如图,经过已知直线外一点,试利用尺规作图,按下列作法准确地作出直线的垂线.
(1)以点为圆心、适当长(大于点到直线的距离)为半径作弧,交直线于、两点;
(2)分别以点、为圆心,相同长(大于线段长的一半)为半径作弧,两弧相交于点;
(3)作直线,交于点,顺次连结、、、.
直线就是所要求作的垂线.
给出以下四个结论:①;②点与点关于直线对称;③若,则四边形的周长为;④四边形的面积为.
以上结论正确的序号为______.
【答案】①②③
【分析】根据作图可得是的垂直平分线,进而逐项分析判断,即可求解.
【详解】解:根据作图可得,,,
∴是的垂直平分线
∴,故①正确,
,,
∴点与点关于直线对称;故②正确,
∵,
若,则四边形的周长为,故③正确,
∵,
∴四边形的面积为,故④不正确.
综上所述,正确的序号为①②③.
▌题型12 画对称轴
【典例】(25-26七年级下·全国·单元复习)分别画出如图所示图形的对称轴.
【答案】
【分析】如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,则这条直线就是该轴对称图形的对称轴,根据轴对称的定义画出图形即可.
【详解】略
【变式1】(25-26七年级下·江苏南京·阶段检测)已知五边形是轴对称图形,是一组对称点,仅用无刻度直尺,按要求完成下列作图(不写作法,保留作图痕迹).
(1)若点在上,在图①中作出五边形的对称轴和点的对称点;
(2)为平面内任意一点,直线是五边形的对称轴.
①若点在五边形内,在图②中作出点关于直线的对称点;
②若点在五边形外,用两种方法在图③中作出点关于直线的对称点.
【答案】(1)
(2)①
②
【分析】(1)连接交于点,过点、点作直线,直线即为所求对称轴,连接交直线于点,连接并延长交于点,点即为点的对称点;
(2)①作射线交直线于点,作射线交直线于点,连接交于点,点即为点关于直线的对称点;
②连接交直线于点,连接交直线于点,作射线和射线,交于点,点即为点关于直线的对称点.
【详解】(1)解:连接交于点,过点、点作直线,直线即为所求对称轴,
连接交直线于点,连接并延长交于点,点即为点的对称点;
理由:是一组对称点,
由图,也是一组对称点,点在对称轴上,
对称轴经过的交点,
直线即直线为所求对称轴;
点和点关于直线对称,点在上,
点在上,
则连接交直线于点,连接并延长交于点,即可确定点的位置;
(2)解:①作射线交直线于点,作射线交直线于点,连接交于点,点即为点关于直线的对称点;
理由:点关于直线对称,
,
,
同理得,,
,
,
,
点和点关于直线的对称;
②连接交直线于点,连接交直线于点,作射线和射线,交于点,点即为点关于直线的对称点;
理由:如图,记直线与交于点,
点关于直线对称,
,
,
,
,即,
同理得,,
,
,
,
点和点关于直线的对称.
【变式2】(25-26七年级下·江苏无锡·期中)如图,已知线段与点,按要求用无刻度直尺与圆规作图:
(1)若线段、线段关于直线l对称,点A与点重合,作出对称轴l.(在图1中完成作图).
(2)若线段沿直线n作轴对称变换,线段恰好能落在直线m上,作出对称轴n.(在图2中完成作图).
(3)平移线段,使点A与点重合,作出平移后的线段的端点.(在图3中完成作图).
【答案】(1)画图见解析
(2)画图见解析
(3)画图见解析
【分析】(1)连接,作线段的垂直平分线即可;
(2)延长与直线m相交,作夹角的平分线即可;
(3)分别以点B为圆心,以为半径和以为圆心,以为半径画弧,两弧相交于点.
【详解】(1)解:如图1所示,直线即为所求
(2)解:如图2所示,直线即为所求
(3)解:如图3所示,点即为所求
【变式3】(25-26八年级上·江苏连云港·期末)已知:如图,在中,,作边上的高,并延长至点G,使,连接,作边上的高,并延长至点F,使,连接,与交于点H.
(1)按照上述语句,用尺规作图,补全图形.
(2)与的数量关系如何?证明你的结论.
(3)补全后的图形是轴对称图形吗?若是,请画出对称轴,并指明对称轴;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
由题意,作图如下:
(2),
证明如下:
由作图可知:垂直平分,垂直平分,
,.
又,
.
(3)补全后的图形是轴对称图形,对称轴为直线,如(1)中的图所示.
【分析】本题考查尺规作图--作垂线,作线段,中垂线的性质,画对称轴:
(1)根据题意,利用尺规作垂线和尺规作线段的方法,作图即可;
(2)根据中垂线的性质,得到,,再根据即可得证;
(3)根据轴对称的性质,进行判断,画出对称轴即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
▌题型13 求对称轴条数
【典例】(25-26七年级下·山西运城·阶段检测)如图,该轴对称图形的对称轴有______条.
【答案】
3
【分析】根据题意可知过圆心,且经过三角形的顶点的直线即为对称轴,即可得出答案.
【详解】解:如图所示,对称轴有3条.
【变式1】(24-25七年级上·上海静安·期末)在一张纸上任意画上个半径相同的圆(它们的圆心两两不重合),那么所画图形的对称轴可能有 ____________条.(写出所有可能的条数)
【答案】、1、2或3
【分析】本题考查轴对称图形和圆与圆的位置关系,掌握以上知识是解题关键;
根据三个圆的圆心的位置关系,分别作图进行讨论,逐一分析即可求解;
【详解】根据三个圆的位置关系,图形的对称轴可能有以下几种情况:
①三个圆圆心在一条直线上,如图:
对称轴共1或2条;
②三个圆圆心构成不等边三角形,
此情况下0条对称轴;
③三个圆圆心构成等腰三角形,如图:.
④三个圆圆心构成等边三角形:如图:
对称轴有3条;
综上所述,所画图形的对称轴可能为0条、1条、2条或3条;
故答案为:0、1、2或3;
【变式2】(24-25九年级上·北京海淀·开学考试)在当地时间月日结束的巴黎奥运会米气步枪混合团体比赛中,中国选手黄雨婷/盛李豪夺得本届奥运会首枚金牌,右图是巴黎奥运会射击项目图标,这个图案的对称轴条数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称图形对称轴,根据正方形有四条对称轴即可判断求解,正确识图是解题的关键.
【详解】解:∵图标中间是一个正方形,而正方形有四条对称轴,圆有无数条对称轴,
∴这个图案的对称轴条数为,
故选:.
【变式3】(25-26七年级下·全国·课后作业)“圆形方孔钱”是中国古钱币的突出代表,图①是一种“圆形方孔钱”,图②是其轮廓图.已知古钱币的轮廓图是轴对称图形,则它的对称轴条数为_________.
【答案】4
【分析】根据轴对称图形的定义,分析图②的特征,确定对称轴的数量即可.
此题主要考查了轴对称图形的定义,熟练掌握相关概念是解决此题的关键.
【详解】解:如图所示,
故答案为:4.
1 / 2
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