内容正文:
第十五章 轴对称 知识清单
依据人教版《义务教育教科书·数学》八年级上册(2024年版新教材)编写,供复习备考使用。
一、章知识概览
【学习内容】本章共三节:15.1图形的轴对称(轴对称及其性质、线段的垂直平分线);15.2画轴对称的图形;15.3等腰三角形(等腰三角形、等边三角形)。本章类比平移研究轴对称这种图形变化,并利用轴对称研究等腰三角形的性质与判定。
【考点地位】轴对称的性质、线段垂直平分线、等腰三角形的性质与判定是中考几何的高频考点,常与全等三角形、坐标变换、尺规作图综合考查。
【学习目标】①理解轴对称图形、两个图形成轴对称的概念,掌握轴对称的性质;②理解线段垂直平分线的概念,掌握其性质与判定;③能画出简单图形关于给定对称轴的对称图形,掌握关于坐标轴对称的点的坐标规律;④掌握等腰三角形、等边三角形的性质与判定;⑤掌握直角三角形中30°角所对直角边的性质。
【知识结构图】一图速查本章全貌,下表按“章→节→核心知识点”三层呈现。
第十五章 轴对称
15.1 图形的轴对称
轴对称图形/两个图形成轴对称;对称轴、对称点;成轴对称的两图形全等
性质:连接对称点的线段被对称轴垂直平分
线段垂直平分线:线上点到两端距离相等;到两端距离相等的点在线上
15.2 画轴对称的图形
作对称点:过点作对称轴垂线,截取对称点;关于坐标轴对称的点的坐标规律
15.3 等腰三角形
等腰三角形:等边对等角;三线合一;等角对等边
等边三角形:三个角都等于60°;判定(等角或60°的等腰)
直角三角形30°角所对直角边等于斜边的一半
二、核心公式定理
【速查表】本章核心性质、判定集中列表如下,逐条对照教材。
名称
定理·性质内容
说明与易错提示
轴对称的性质
成轴对称的两个图形中,连接对称点的线段被对称轴垂直平分
成轴对称的两个图形全等;对称轴是对称点连线的垂直平分线
线段垂直平分线性质
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
由SAS证三角形全等得到
线段垂直平分线判定
与线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上
两者互逆;垂直平分线可看作到两端距离相等的点的集合
坐标对称规律
点(x,y)关于x轴的对称点为(x,-y);关于y轴的对称点为(-x,y)
关于x轴对称:横坐标不变;关于y轴对称:纵坐标不变
等腰三角形性质
等腰三角形的两个底角相等(等边对等角);底边上的中线、高、顶角平分线重合(三线合一)
等腰三角形是轴对称图形,对称轴是底边上的中线所在直线
等腰三角形判定
有两个角相等的三角形是等腰三角形(等角对等边)
把“等边对等角”反过来即得
等边三角形
三个角都相等,且每个角都等于60°;三个角都相等或有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
等边三角形是特殊的等腰三角形
含30°角的直角三角形
在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半
由等边三角形性质证得
三、考点知识梳理
(一)15.1 图形的轴对称
【轴对称图形与两个图形成轴对称】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,这个图形就叫作轴对称图形,这条直线就是它的对称轴,折叠后重合的点叫对称点。把一个图形沿着某一条直线折叠,如果它能够与另一个图形重合,就说这两个图形关于这条直线成轴对称。轴对称图形指一个图形两部分重合,两个图形成轴对称指两个图形的位置关系;成轴对称的两个图形全等。
【轴对称的性质】成轴对称的两个图形中,连接对称点的线段被对称轴垂直平分。经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫作这条线段的垂直平分线。
【线段垂直平分线】性质:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等。判定:与线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上。两个命题的题设与结论正好相反,互为逆命题;若一个定理的逆命题经过证明是真命题,则它们互为逆定理。
(二)15.2 画轴对称的图形
【作对称点与坐标规律】作一个点关于对称轴的对称点:过该点画对称轴的垂线,垂足为O,在垂线上截取OA′=OA,A′就是对称点。在平面直角坐标系中:点(x,y)关于x轴对称的点的坐标为(x,-y);关于y轴对称的点的坐标为(-x,y)。
(三)15.3 等腰三角形
【等腰三角形的性质】等腰三角形有两条重要性质:等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”);等腰三角形底边上的中线、高及顶角平分线重合(简写成“三线合一”)。等腰三角形是轴对称图形,底边上的中线所在直线就是它的对称轴。
等腰三角形底边上的三线合一
【等腰三角形的判定】有两个角相等的三角形是等腰三角形(简写成“等角对等边”)。
【等边三角形】等边三角形三边都相等。等边三角形的三个角都相等,并且每一个角都等于60°。判定:三个角都相等的三角形是等边三角形;有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
【含30°角的直角三角形】在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
四、重点知识记忆方法
【记忆口诀】轴对称:沿轴折叠两重合,对称点连线轴垂直平分。垂直平分线:线上点到两端等,到两端等在线上。坐标对称:关于x轴对称横不变,关于y轴对称纵不变。等腰三角形:等边对等角,三线合一巧,等角对等边。30°直角:三十度对直角边,恰是斜边一半长。
【对比记忆】等腰三角形与等边三角形对比如下表。
项目
等腰三角形
等边三角形
边
有两边相等
三边都相等
角
两底角相等
三个角都等于60°
特殊线段
底边上“三线合一”
三条边上都“三线合一”
对称轴
1条(底边中线所在直线)
3条
【易混对比】“等边对等角”是由边相等推出角相等,“等角对等边”是由角相等推出边相等,二者互为逆命题,不可混淆方向。
五、解题方法总结
题型1 利用轴对称性质求对称点坐标
【解题方法】①关于x轴对称:横坐标不变,纵坐标取反;②关于y轴对称:纵坐标不变,横坐标取反;③关于某条平行于坐标轴的直线对称时,先平移再对称。
【数学思想】数形结合思想:把点的坐标变化与图形翻折对应起来。
题型2 利用线段垂直平分线求线段长
【解题方法】①见垂直平分线,立刻把线上点到两端的两条线段等量转移;②把三角形周长中的未知边转化为已知边;③遇到“到两点距离相等”,直接判定该点在垂直平分线上。
【数学思想】转化思想:利用垂直平分线把相等的线段进行等量代换。
题型3 等腰三角形中求角的度数
【解题方法】①设最小角为x,用“等边对等角”把各角用x表示;②利用三角形内角和或外角性质列方程;③注意等腰三角形顶角可以是钝角,底角只能是锐角,遇100°等钝角只能作顶角。
【数学思想】方程思想、分类讨论思想:已知等腰三角形一个角时,要分这个角是顶角还是底角讨论。
题型4 利用“三线合一”证垂直或平分
【解题方法】①等腰三角形中,底边上的中线、高、顶角平分线知一推二;②证垂直时,可先说明线段是底边中线(或顶角平分线),再由三线合一得高。
【典型例题指引】例:AB=AC,D是BC中点,则AD⊥BC且AD平分∠BAC。
题型5 含30°角直角三角形的计算
【解题方法】①认准30°角及其所对的直角边;②直角边=斜边,由此已知斜边求直角边,或已知直角边求斜边。
【数学思想】数形结合思想、转化思想:把边角数量关系通过图形直观转化。
六、易错点清单
【清单】逐条对照教材与常见易错情形,复习时先自查再对照下表。
常见易错点
正确做法
混淆“轴对称图形”与“两个图形成轴对称”
前者是一个图形自身两部分重合,后者是两个图形之间的位置关系
关于坐标轴对称时坐标符号写反
关于x轴对称(x,-y),关于y轴对称(-x,y),按“哪根轴对称,哪根坐标不变”记忆
等腰三角形已知一角时不分类
已知角可能是顶角也可能是底角,要分类讨论;钝角只能作顶角
误把“等边对等角”用反方向
由等边推等角,不能由等角直接推等边而忽略“等角对等边”的条件
忽略“三线合一”中“底边”这一前提
三线合一指的是底边上的中线、高与顶角平分线,不是任意边上的
30°直角边性质找错对应边
30°角所对的直角边才等于斜边一半,不是任意直角边
垂直平分线判定与性质混用方向
线上→距离相等(性质);距离相等→在线上(判定),方向不能反
七、高频考点速记
①沿一条直线折叠,直线两旁部分能互相重合的图形叫轴对称图形。
②成轴对称的两个图形中,连接对称点的线段被对称轴垂直平分。
③线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等;反之亦然。
④点(x,y)关于x轴对称点为(x,-y),关于y轴对称点为(-x,y)。
⑤等腰三角形两个底角相等(等边对等角)。
⑥等腰三角形底边上的中线、高、顶角平分线重合(三线合一)。
⑦有两个角相等的三角形是等腰三角形(等角对等边)。
⑧等边三角形每个角都等于60°;直角三角形中30°角所对直角边等于斜边的一半。
八、学情自测
(一)选择题(每题2分,共5题)
1.“说好中国话,写好中国字”,在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形,下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.点关于y轴对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
3.如图,在 中,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点D,点E,作直线 交于点F,连接,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,在中,,以点B为圆心,以长为半径作弧,交于点和点,连接,再分别以点和点为圆心,以大于长为半径作弧,两弧在内交于点,作射线交于点.若,则的大小为( ).
A. B. C. D.
5.如图,在折纸活动中,将一组对边互相平行的纸带进行了两次折叠,折痕分别为,.若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
(二)填空题(每空2分,共5题)
1.在中,是边上的中线,,则的面积为_______.
2.轴对称图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相________。
3.成轴对称的两个图形中,连接对称点的线段被对称轴________。
4.线段垂直平分线上的点,与这条线段两个端点的距离________。
5.等腰三角形的两个底角相等,简写成“_________”;底边上的中线、高、顶角平分线重合,简写成“________”。
(三)解答题(每题8分,共2题)
1.如图,在中,,,.分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧分别交于点和,作直线交于点,连接.
(1)求的度数;
(2)求的长.
2.如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AC上,且BD=BC=AD。求△ABC各角的度数。
九、参考答案
【选择题】
1.【答案】A
解题步骤:
①A、是轴对称图形,符合题意;
②B、不是轴对称图形,不符合题意;
③C、不是轴对称图形,不符合题意;
④D、不是轴对称图形,不符合题意;故选A.
【知识点睛】轴对称图形的识别:沿一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合的图形是轴对称图形,逐个判断四个汉字即可。
2.【答案】B
解题步骤:
①∵在平面直角坐标系中,点关于轴对称的点的坐标为,
②又∵点的坐标为,
③∴ 对称点的横坐标变为,纵坐标保持不变,
【知识点睛】坐标与轴对称:关于y轴对称的两点,纵坐标不变、横坐标互为相反数,即点(x,y)的对称点为(−x,y)。
3.【答案】B
解题步骤:
①由作图可知直线DE是线段AB的垂直平分线,点F在DE上,∴AF=BF.
②∵AF=BF,∴∠BAF=∠B=50°.在△ABC中,∠BAC=180°−∠B−∠C=180°−50°−60°=70°.
③∴∠CAF=∠BAC−∠BAF=70°−50°=20°,故选B.
【知识点睛】垂直平分线性质:垂直平分线上的点到线段两端距离相等,由此得等腰三角形,再结合三角形内角和求角。注意作图痕迹识别垂直平分线。
4.【答案】C
解题步骤:
①∵AB=AC,∠A=50°,∴∠ABC=∠C=(180°−50°)÷2=65°.
②由作图可知BD=BC(以点B为圆心、BC长为半径作弧),∴∠BDC=∠C=65°,在△BDC中,∠DBC=180°−65°−65°=50°.
③由作图可知BF平分∠DBC,∴∠EBC=∠DBC=×50°=25°,故选C.
【知识点睛】等腰三角形与角平分线综合:由等边对等角求底角,再由同圆半径相等得等腰三角形,结合角平分线定义求角。注意作图痕迹中哪条线是角平分线。
5.【答案】C
解题步骤:
①∵AB∥CE,根据两直线平行、内错角相等,得∠ACE=∠CAB=36°.
②由折叠的性质可知,折痕CD平分∠BCE,即∠DCB=∠DCE=∠BCE.
③又∵纸带上下两边互相平行,∠BCE=∠ACE=36°,∴∠CDB=∠DCB=×36°=18°,故选C.
【知识点睛】折叠与平行线综合:折叠前后对应角相等(折痕平分折叠角),结合平行线的内错角相等,由已知角推算折痕处角。关键是识别折叠角与已知角的倍分关系。
【填空题】
1.【答案】
解题步骤:
①∵AD是BC边上的中线,BC=6,∴BD=BC=3.
②过点A作AE⊥BC于E.在Rt△ABE中,∠B=30°,∴AE=AB=×2=1.
③∴S△ABD=×BD×AE=×3×1=.
【知识点睛】中线与含30°角直角三角形综合:中线平分底边得BD长度,作高构造含30°角直角三角形求高,再用三角形面积公式计算。
2.【答案】重合。
解题步骤:
①轴对称图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合。
【知识点睛】轴对称图形的定义:沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合。
3.【答案】垂直平分。
解题步骤:
①成轴对称的两个图形中,连接对称点的线段被对称轴垂直平分。
【知识点睛】轴对称的性质:对称点所连线段被对称轴垂直平分。
4.【答案】相等。
解题步骤:
①线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等。
【知识点睛】线段垂直平分线的性质:垂直平分线上的点到线段两端点距离相等。
5.【答案】等边对等角;三线合一。
解题步骤:
①等腰三角形两个底角相等,简写“等边对等角”;底边上的中线、高、顶角平分线重合,简写“三线合一”。
【知识点睛】等腰三角形的性质:等边对等角、三线合一。
【解答题】
1.【答案】(1)90°,(2)BD=1
解题步骤:
①(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C=30°,∠BAC=180°−30°−30°=120°.由作图可知MN是AB的垂直平分线,∴AD=BD,∴∠BAD=∠B=30°.
②∴∠CAD=∠BAC−∠BAD=120°−30°=90°.
③(2)在Rt△ACD中,∠C=30°,∴CD=2AD.又AD=BD,∴CD=2BD.∵BC=BD+CD=BD+2BD=3BD=3,∴BD=1.
【知识点睛】等腰三角形与垂直平分线综合:等边对等角求底角,垂直平分线得AD=BD,再由含30°角直角三角形性质(30°对直角边是斜边一半)建立BD与CD关系。
2.解:∵AD=BD,∴∠A=∠ABD(等边对等角)。
∵BD=BC,∴∠C=∠BDC。而∠BDC是△ABD的外角,∠BDC=∠A+∠ABD=2∠A,故∠C=2∠A。
又AB=AC,∴∠ABC=∠C=2∠A。
在△ABC中,∠A+∠ABC+∠C=∠A+2∠A+2∠A=5∠A=180°,解得∠A=36°。
∴∠A=36°,∠ABC=∠C=72°。
【知识点睛】等腰三角形求角度综合:①由“等边对等角”把相等边对应角表示出来(本题设∠A=∠ABD,则∠C=∠BDC=2∠A,∠ABC=∠C=2∠A);②利用三角形外角等于不相邻两内角之和建立角的关系;③最后用三角形内角和定理列方程求出各角。注意“等边对等角”与“等角对等边”方向不可混淆。
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