内容正文:
第十五章 轴对称《高频考点讲义》单元复习
资料板块目录表
知识梳理
针对训练
题型1:图形的轴对称
题型2:等腰(边)三角形性质的应用
题型3:证明是等腰(边)三角形
题型4:利用等腰(边)三角形的判定与性质进行求解
题型5:利用等腰(边)三角形的判定与性质证明
题型6:与等腰(边)三角形有关的动点问题
题型7:格点与等腰三角形
题型8:确定构成等腰三角形个数的点
题型9:与等腰(边)三角形有关的折叠问题
题型10:等腰(边)三角形有关的分类讨论问题
单元拔高卷
必备知识
知识点01:轴对称图形和性质
⑴轴对称图形: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.这条直线称为它的对称轴.
轴对称性质
①两个图形关于某一条直线对称,对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线. 轴对称图形的对称轴是任何一对对应点连线段的垂直平分线.
②关于某直线对称的两个图形是全等形.
【针对训练】
1.如图,是一个简易的飞机模型示意图,机翼△ABC和△DEF关于机身l对称,CF交l于点H,已知CF=8.下列说法中,不正确的是( )
A.AB=DE B.AC=10 C.CH=4 D.∠ACB=∠DFE
【答案】B
【解答】解:∵机翼△ABC和△DEF关于机身l对称,
∴AB=DE,∠ACB=∠DFE,CH=FH,△ABC≌△DEF,
∴AB=DE,故A项正确,不符合题意.
∵CF=8,
∴.
题目中未给出关于AC长度的任何条件,无法得出AC=10,故B项错误,符合题意,
CH=4,故C项正确,不符合题意,
∠ACB=∠DFE,故D项正确,不符合题意.
故选:B.
2.如图,△ABC与△A′B′C′关于直线MN对称,P为MN上任一点(A、P、A′不共线),下列结论中,错误的是( )
A.△AA′P是等腰三角形
B.MN垂直平分AA′、CC′
C.△ABC与△A′B′C′面积相等
D.直线AB,A′B′的交点不一定在直线MN上
【答案】D
【解答】解:∵△ABC与△A′B′C′关于直线MN对称,P为MN上任意一点,
∴△AA′P是等腰三角形,MN垂直平分AA′,CC′,这两个三角形的面积相等,故A、B、C选项正确,
直线AB,A′B′关于直线MN对称,因此交点一定在MN上,故D错误,
故选:D.
知识点02:关于坐标轴对称的点的坐标性质
①关于x轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数; 点关于轴对称的点的坐标为.
②关于y轴对称的点纵坐标不变,横坐标互为相反数; 点关于轴对称的点的坐标为.
【针对训练】
3.如图,将点P(﹣1,2)关于第一、三象限的角平分线l对称,得到点P′,则点P′的坐标为( )
A.(2,1) B.(2,﹣1) C.(1,﹣2) D.(﹣1,﹣2)
【答案】B
【解答】解:过P(﹣1,2)作PM⊥y轴于M,过P′作P′N⊥x轴于N,PP′交第一、三象限的角平分线l于A,则PM=1,OM=2,∠OMP=∠ONP′=90°,
由题意可得:OP=OP′,∠AOP=∠AOP',∠AOM=∠AON=45°,
∴∠AOP﹣∠AOM=∠AOP′﹣∠AON,
∴∠MOP=∠NOP′,
∴△MOP≌△NOP′(AAS),
∴PM=P′N=1,OM=ON=2,
∴P′(2,﹣1).
故选:B.
4.在平面直角坐标系中,
(1)已知点A(﹣1,a+3),且点A在第二象限的角平分线上时,求a的值;
(2)已知点A(2b﹣1,﹣a+b),B(2a﹣b,5+a).当点A和点B关于y轴对称时,求(2a+b)2024的值.
【答案】(1)﹣2;
(2)1.
【解答】解:(1)∵点A在第二象限的角平分线上(第二象限的角平分线上的点,横纵坐标互为相反数),
∴﹣1+a+3=0,
解得:a=﹣2;
(2)∵点A,B关于y轴对称,
∴,
解得,
∴(2a+b)2024=[2×(﹣1)+3]2024=1.
知识点03:线段垂直平分线
1.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,也叫线段的中垂线。
2.线段垂直平分线的作图
(1)分别以点 A、B 为圆心,以大于AB 的长为半径作弧,两弧相交于 C、D 两点;
(2)作直线 CD,CD 为所求直线
3.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.
【针对训练】
5.元旦联欢会上,3名同学分别站在△ABC三个顶点的位置上.游戏时,要求在他们中间放一个凳子,谁先坐到凳子上谁获胜,为使游戏公平,则凳子应放置的最适当的位置是在△ABC的( )
A.三边垂直平分线的交点
B.三条角平分线的交点
C.三边中线的交点
D.三边上高的交点
【答案】A
【解答】解:∵△ABC的垂直平分线的交点到△ABC三个顶点的距离相等,
∴凳子应放置的最适当的位置时在△ABC的三边垂直平分线的交点,
故选:A.
6.如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线l1,l2相交于点O,若∠BAC=80°,则∠OBC的度数是( )
A.15° B.20° C.10° D.25°
【答案】C
【解答】解:如图所示,连接OA,
∵∠BAC=80°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠BAC=180°﹣80°=100°,
∵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=∠BAC,
∴∠OBC+∠OCB=100°﹣(∠OBA+∠OCA)=100°﹣∠BAC=100°﹣80°=20°,
∴∠OCB=∠OBC=10°,
所以∠OBC的度数为10°,
故选:C.
知识点梳理04:等腰三角形的概念与性质
1.等腰三角形概念
有两边相等的三角形叫做等腰三角形,相等的边叫做腰,另一边叫做底,两条腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角.
2.等腰三角形的性质
如图所示,在△ABC中,AB=AC,△ABC是等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
性质1:等腰三角形的两个底角相等,简称“在同一个三角形中,等边对等角”.
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上中线和高线互相重合.简称“等腰三角形三线合一”.
3.等腰三角形的判定
如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形.可以简单的说成:在一个三角形中,等角对等边.
【针对训练】
7.如图,已知点D,E分别是△ABC的边BA和BC延长线上的点,作∠DAC的平分线AF,若AF∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)作∠ACE的平分线交AF于点G,若∠B=40°,求∠AGC的度数.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵AF平分∠DAC,
∴∠DAF=∠CAF,
∵AF∥BC,
∴∠DAF=∠B,∠CAF=∠ACB,
∴∠B=∠ACB,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)解:∵AB=AC,∠B=40°,
∴∠ACB=∠B=40°,
∴∠BAC=100°,
∴∠ACE=∠BAC+∠B=140°,
∵CG平分∠ACE,
∴ACE=70°,
∵AF∥BC,
∴∠AGC=180°﹣∠BCG=180°﹣40°﹣70°=70°.
8.如图,在△ABC中,CA=CB,点D在BC的延长线上,连接AD,AE平分∠CAD交CD于点E,过点E作EF⊥AB,垂足为点F,与AC相交于点G.
(1)求证:△CEG为等腰三角形;
(2)求证:.
【答案】见解答
【解答】(1)证明:在△ABC中,CA=CB,
∴∠B=∠CAB,
∵EF⊥AB,
∴△BEF和△AGF都是直角三角形,
在Et△BEF中,∠B+∠BEF=90°,
在Rt△AGF中,∠CAB+∠AGF=90°,
∴∠BEF=∠AGF,
∵∠CGE=∠AGF,
∴∠BEF=∠CGE,
即∠CEG=∠CGE,
∴△CEG为等腰三角形;
(2)证明:在Rt△AEF中,∠AEF=90°﹣∠EAF,
∴∠AEF=90°﹣(∠CAB+∠EAC),
在△ABD中,∠D=180°﹣(∠B+∠DAB),
∵AE平分∠CAD交CD于点E,
∴∠CAD=2∠EAC,
又∵∠B=∠CAB,
∴∠B+∠DAB=∠CAB+∠CAB+∠CAD=2(∠CAB+∠EAC),
∴∠D=180°﹣2(∠CAB+∠EAC),
∴.
知识点梳理05:等边三角形的概念与性质
1.等边三角形概念
三条边都相等的三角形叫做等边三角形.也称为正三角形.
2.等边三角形的性质
(1)等边三角形是一类特殊的等腰三角形,有三条对称轴,每个角的平分线(底边上的高线或中线)所在的直线就是它的对称轴.
(2)三个角都是60°
3. 等边三角形的判定
(1)三个角相等的三角形是等边三角形.
(2)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
【针对训练】
9.如图,点O是等边△ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接OD.
(1)求证:△OCD是等边三角形;
(2)当α=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)探究:当α为多少度时,△AOD是等腰三角形.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:(1)∵△BOC≌△ADC,
∴OC=DC,
∵∠OCD=60°,
∴△OCD是等边三角形.
解:
(2)△AOD是直角三角形.
理由如下:
∵△OCD是等边三角形,
∴∠ODC=60°,
∵△BOC≌△ADC,α=150°,
∴∠ADC=∠BOC=α=150°,
∴∠ADO=∠ADC﹣∠ODC=150°﹣60°=90°,
∴△AOD是直角三角形.
(3)∵△OCD是等边三角形,
∴∠COD=∠ODC=60°.
∵∠AOB=110°,∠ADC=∠BOC=α,
∴∠AOD=360°﹣∠AOB﹣∠BOC﹣∠COD=360°﹣110°﹣α﹣60°=190°﹣α,
∠ADO=∠ADC﹣∠ODC=α﹣60°,
∴∠OAD=180°﹣∠AOD﹣∠ADO=180°﹣(190°﹣α)﹣(α﹣60°)=50°.
①当∠AOD=∠ADO时,190°﹣α=α﹣60°,
∴α=125°.
②当∠AOD=∠OAD时,190°﹣α=50°,
∴α=140°.
③当∠ADO=∠OAD时,
α﹣60°=50°,
∴α=110°.
综上所述:当α=110°或125°或140°时,△AOD是等腰三角形.
10.如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)点M、N运动几秒时,M、N两点重合?
(2)点M、N运动几秒时,可得到等边三角形AMN?
(3)当点M、N在BC边上运动时,能否得到以MN为底边的等腰三角形AMN?如存在,请求出此时M、N运动的时间.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设点M、N运动x秒时,M、N两点重合,
x×1+12=2x,
解得:x=12;
(2)设点M、N运动t秒时,可得到等边三角形AMN,如图①,
AM=t×1=t,AN=AB﹣BN=12﹣2t,
∵三角形AMN是等边三角形,
∴t=12﹣2t,
解得t=4,
∴点M、N运动4秒时,可得到等边三角形AMN.
(3)当点M、N在BC边上运动时,可以得到以MN为底边的等腰三角形,
由(1)知12秒时M、N两点重合,恰好在C处,
如图②,假设△AMN是等腰三角形,
∴AN=AM,
∴∠AMN=∠ANM,
∴∠AMC=∠ANB,
∵AB=BC=AC,
∴△ACB是等边三角形,
∴∠C=∠B,
在△ACM和△ABN中,
∵,
∴△ACM≌△ABN(AAS),
∴CM=BN,
设当点M、N在BC边上运动时,M、N运动的时间y秒时,△AMN是等腰三角形,
∴CM=y﹣12,NB=36﹣2y,CM=NB,
y﹣12=36﹣2y,
解得:y=16.故假设成立.
∴当点M、N在BC边上运动时,能得到以MN为底边的等腰三角形AMN,此时M、N运动的时间为16秒.
知识点梳理06:含有30°角的直角三角形
1. 含30°角的直角三角形的性质:
30°角所对的直角边等于斜边的一半。
证明如下:
如图,△ABC是等边三角形,AD⊥BC。证明BD=
∵△ABC是等边三角形
∴AB=BC=AC,∠BAC=∠B=∠C=60°。
∵AD⊥BC
∴AD平分∠BAC,∠BAD=∠CAD=30°
BD=CD=BC
∴BD=AB
【针对训练】
11.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,ED⊥AB于D.如果∠A=30°,AE=8cm,那么CE=( )
A.4cm B.5cm C.6cm D.8cm
【答案】A
【解答】解:在△ABC中,∠ACB=90°,
∴EC⊥BC,
∵BE平分∠ABC,ED⊥AB,
∴DE=CE,
∵∠A=30°,
∴DEAE=4cm,
∴CE=4cm.
故选:A.
12.如图,在△ABC中,∠B=∠C=30°,D为BC上一点,连接AD.
(1)若CD=AB,求∠ADC的度数;
(2)若点D是BC的中点,AB=4,求AD的长.
【答案】(1)75°;
(2)2.
【解答】解:(1)∵∠B=∠C=30°,
∴AC=AB,
∵CD=AB,
∴CD=AC,
∴∠ADC=∠DAC75°;
(2)∵点D是BC的中点,AC=AB,
∴AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∴∠B=30°,
∴,
即AD的长为2.
知识点梳理07:将军饮马-最短路径问题
基本图模
1.已知:如图,定点A、B分布在定直线l两侧;要求:在直线l上找一点P,使PA+PB的值最小
解:连接AB交直线l于点P,点P即为所求,
PA+PB的最小值即为线段AB的长度
理由:在l上任取异于点P的一点P´,连接AP´、BP´,在△ABP’中,AP´+BP´>AB,即AP´+BP´>AP+BP
∴P为直线AB与直线l的交点时,PA+PB最小.
2. 已知:如图,定点A和定点B在定直线l的同侧
要求:在直线l上找一点P,使得PA+PB值最小(或△ABP的周长最小)
解:作点A关于直线l的对称点A´,连接A´B交l于P,
点P即为所求;
理由:根据轴对称的性质知直线l为线段AA´的中垂线,
由中垂线的性质得:PA=PA´,要使PA+PB最小,则
需PA´+PB值最小,从而转化为模型1.
方法总结:
1.两点之间,线段最短;2.三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;
3.中垂线上的点到线段两端点的距离相等;4.垂线段最短
【针对训练】
13.已知,是,两个城镇和一条河流.
(1)如图1,,两个城镇在河流同一侧,现计划在河边找一点建造一个抽水站,抽水到,两镇,在河边找出点的位置,使的值最小(保留作图痕迹).
(2)如图2,,两个城镇在河流的两侧,现计划在河流靠镇的一边找一点建造一个抽水站,抽水到,两镇,因条件限制,铺在河流中的管道必须垂直于河边,请在河边找出点的位置,使铺设管道的总长最小(保留作图痕迹).
【答案】(1)见解析
【解答】(1)解:如图1,作关于河边(直线)的对称点,连接交直线于点,连接,
由轴对称的性质得,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,
∴如图所示,点的位置即为所求;
(2)解:设河流宽度(直线与直线之间的距离)为,
将点向下平移至,连接交直线于点,作直线交直线于点,连接,如图2:
则,
由平移的性质得,,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,即铺设管道的总长最小,
∴如图所示,点的位置即为所求.
14.按要求完成作图∶
(1)画出关于x轴对称的图形(点A、C分布对应)
(2)请在y轴上找出一点P,满足线段的值最小.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解答】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)如图所示,点即为所求.
典例精析
题型1 图形的轴对称
【例1】如图,在的正方形格纸中,格线的交点称为格点,以格点为顶点的三角形称为格点三角形.图中是一个格点三角形.请你分别在下列每张图中画出一个以、、为顶点的格点三角形,使它与关于某条直线对称.(所画的4个图形不能重复)
【答案】图见解析
【分析】本题考查了利用轴对称图形的定义设计图案,熟知概念是解题的关键.根据网格结构分别确定不同的对称轴,然后作出轴对称三角形即可.
【详解】解:如图,即为所求作:
【变式1-1】下列汉字中属于轴对称图形的是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【分析】本题考查轴对称图形,掌握知识点是解题的关键.
根据轴对称图形的定义,即可解答.
【详解】解:A.是轴对称图形,符合题意;
B.不是轴对称图形,不符合题意;
C.不是轴对称图形,不符合题意;
D.不是轴对称图形,不符合题意.
故选A.
题型2 等腰(边)三角形性质的应用
【例2】如图,在中,,,的延长线交于点,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质是解决问题的关键.
证明和全等得,进而根据等腰三角形“三线合一”性质得,,据此可对选项A,进行判断;再根据,得,据此可对选项D行判断;由于根据已知条件无法判定,由此即可得出答案.
【详解】解:在和中,
,
,
,
是的平分线,
,
是等腰三角形,
又是等腰的顶角的平分线,
,,
故选项A,B正确,不符合题意;
,
是等腰三角形,
又,
,
故选项D正确,不符合题意;
根据已知条件无法判定,
选项C错误,符合题意.
故选:C.
【变式2-1】如图,在正方形的外侧,作等边三角形,连接,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了正方形的性质,等边三角形的性质,由正方形性质得,,由是等边三角形性质得,,进而得,则,再根据三角形内角和定理求出,继而根据即可得出答案.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
题型3 证明是等腰(边)三角形
【例3】如图,在四边形中,F是的延长线上一点,连接交于点E,,点G在边上,连接,平分.求证:是等腰三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查的是等腰三角形的判定,先证明,结合,可得,从而可得结论.
【详解】证明:平分,
,
,
,
,
是等腰三角形.
【变式3-1】如图,在等腰三角形中,,为边上的高线.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出边上的高线,与交于点O.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)作图见解析
(2)等腰三角形,理由见解析
【分析】本题考查了尺规作图—作垂线及等腰三角形的判定,
(1)过点B作的垂线即可;
(2)先证明,进而证明,即可证明结论;
【详解】(1)解:下图即为所求作.
(2)解:为等腰三角形.
理由:在中,,
∴.
∵分别为边上的高线,
∴.
∴.
∴.
∴为等腰三角形.
题型4 利用等腰(边)三角形的判定与性质进行求解
【例4】如图,等边三角形纸片的边长为7,点E,F是边的三等分点.分别过点E,F沿着平行于的方向各剪一刀,则剪下的的周长是( )
A.3 B. C.7 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了等边三角形的判定与性质,平行线的性质,由等边三角形的性质得到,再求出,根据平行线的性质得到,再判定为等边三角形,即可求解,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:∵等边三角形的边长为7,
∴,
∵点E,F是边的三等分点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴的周长是:,
故选:C.
【变式4-1】如图,在中,,,,过点A的直线,与的平分线分别交于E,D,则的长为 .
【答案】14
【分析】本题考查了平行线的性质以及等腰三角形的判定与性质,熟练掌握平行线的性质及等腰三角形的判定与性质是解题的关键.由平行线的性质、角平分线的性质推知,则,同理可得,即可得到答案.
【详解】解:,
,
平分,
,
,
,
同理可得:,
.
故答案为:14.
题型5 利用等腰(边)三角形的判定与性质证明
【例5】如图,是等边三角形,点D在边上,点E在的延长线上,连接,,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查的是等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定;
(1)由等边三角形的性质结合三角形的内角和定理可得答案;
(2)在线段上截取,连接,证明是等边三角形,可得,结合,可得结论.
【详解】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,
在中,,
在中,,
又∵,,
∴;
(2)证明:在线段上截取,连接,
∵是等边三角形
∴,,
∵,,
∴是等边三角形
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式5-1】如图,在中,,是边上的中点,连接,平分交于点,过点作交于点.
(1)若,求的度数;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,解题的关键是掌握等腰三角形等边对等角,三线合一.
(1)先得出,再根据等腰三角形的性质得出,即可解答;
(2)根据角平分线的定义得出,根据平行线的性质得出,进而得出,即可求证.
【详解】(1)解:,
,
,
∴,
∵,是边上的中点,
,
,
.
(2)证明:平分,
,
∵,
,
,
.
题型6 与等腰(边)三角形有关的动点问题
【例6】如图,中,,,点是斜边的中点,点在射线上运动,点在射线上运动,且,若,,则的长为 .
【答案】或
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的性质与判定;分两种情况讨论,当点在线段上时,当点在的延长线上时,证明,得出,结合图形,即可求解.
【详解】解:当点在线段上时,如图所示,连接,
∵中,,,点是斜边的中点,
∴,,
又∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴
∴,
∵,,
∴;
当点在的延长线上时,如图所示
同理可得,
则
∴
故答案为:或.
【变式6-1】如图,在中,,,点从点出发以每秒速度向点运动,点从点同时出发以每秒速度向点运动,其中一个动点到达端点,另一个动点也随之停止,当是以为底的等腰三角形时,运动的时间是 秒.
【答案】
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,一元一次方程的应用.设运动的时间为,则,,由是以为底的等腰三角形,可知,即,计算求解即可.
【详解】解:设运动的时间为秒,则,,
∵是以为底的等腰三角形,
∴,即,
解得,.
故答案为:.
题型7 格点与等腰三角形
【例7】如图,点A,B为方格纸中的两个格点,若以为边在方格中画点(点C为格点),使得为等腰三角形,则点C的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题主要考查格点作等腰三角形,根据等腰三角形的判断即可得到结论,掌握等腰三角形的判定是解题的关键.
【详解】解:当为腰时,如图,
当为底边时,点无格点,
综上可知:为等腰三角形,则点的个数有个,
故选:C.
【变式7-1】如图,图1、图2、图3是三张形状、大小完全相同的方格纸,每个小格的顶点叫做格点,以格点为顶点分别按下列要求画出图形.
(1)在图1中,以为腰画一个等腰锐角三角形;
(2)在图2中,以为腰画一个等腰直角三角形;
(3)在图3中,以为腰画一个等腰钝角三角形.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)见详解
【分析】本题考查了网格作图,等腰三角形的定义;由等腰三角形的定义作图即可.
(1)按等腰三角形的定义作图即可;
(2)按等腰三角形的定义作图即可;
(3)按等腰三角形的定义作图即可;
【详解】(1)解:如图,
为所求作;
(2)解:如图,
为所求作;
(3)解:如图,
为所求作.
题型8 确定构成等腰三角形个数的点
【例8】在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点是轴上一动点,要使为等腰三角形,那么符合要求的点的位置共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】D
【分析】此题考查了等腰三角形的判定,垂直平分线的性质,以点A为圆心的长为半径画弧,交y轴于和,以点B为圆心的长为半径画弧,交y轴于点和,的中垂线交y轴于点,即可求得答案.
【详解】解:如图,①以点A为圆心的长为半径画弧,交y轴于和,此时,
②以点B为圆心的长为半径画弧,交y轴于点和,此时,
③的中垂线交y轴于点,此时,
综上所述,符合要求的点的位置共有5个,
故选:D.
【变式8-1】如图,已知中,,.在直线或上取一点P,使得是等腰三角形,则符合条件的P点有( )处.
A.6 B.7 C.8 D.3
【答案】A
【分析】本题考查了等腰三角形的判定来解决实际问题,根据题意,画出图形结合求解.
【详解】如图,第1个点在上,作线段的垂直平分线,交于点P,则有;
第2个点是以A为圆心,以长为半径截取,交延长线上于点P;
第3个点是以A为圆心,以长为半径截取,在上边与延长线上交于点P;
第4个点是以B为圆心,以长为半径截取,与的延长线交于点P;
第5个点是以B为圆心,以长为半径截取,与在左边交于点P;
第6个点是以A为圆心,以长为半径截取,与在右边交于点P;
故符合条件的点P有6个点.
故选:A.
题型9 与等腰(边)三角形有关的折叠问题
【例9】如图,在中,,,,点D在边上,把沿着边翻折得到,平分,连接,若是等腰三角形,则 .
【答案】4
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,等边三角形的性质与判定,熟练掌握是解答本题的关键.根据等腰三角形的性质得到,得,得到,根据等边三角形的判定得到是等边三角形,从而求得的长.
【详解】解:在中,,,
,
由折叠得,,,
,
平分,
,
在和中,
,
,
,,
,
又 是等腰三角形,
是等边三角形,
,
,
,
即,
又 ,
,
故答案为:4.
【变式9-1】如图,在中,,为边上的中线,,将沿所在直线翻折,点翻折到点的位置,连,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查等边三角形的判定及其性质,折叠的性质,由折叠可知,,则,然后证明为等边三角形即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:由折叠可知:,,
∴,
∵,为边上的中线,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,
故选:.
题型10 等腰(边)三角形有关的分类讨论问题
【例10】如图,在中,,点P在的三边上运动,当成为等腰三角形时,其顶角的度数是 .
【答案】100°或55°或70°
【分析】作出图形,然后分点P在AB上与BC上两种情况讨论求解.
【详解】解:①如图1,点P在AB上时,AP=AC,顶角为∠A=100°,
②∵∠ABC=25°,∠BAC=100°,
∴∠ACB=180°-25°-100°=55°,
如图2,点P在BC上时,若AC=PC,顶角为∠ACB=55°,
如图3,若AC=AP,则顶角为∠CAP=180°-2∠ACB=180°-2×55°=70°,
综上所述,顶角为105°或55°或70°.
故答案为:100°或55°或70°.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,难点在于要分情况讨论求解,作出图形更形象直观.
【变式10-1】如图,在三角形纸片中,,,将三角形纸片折叠,使点的对应点落在上,折痕与,分别相交于点、,当为等腰三角形时,的度数为 .
【答案】或或
【分析】本题主要考查了直角三角形两锐角互余,等腰三角形的性质,折叠性质,熟练相关性质是解决问题的关键,分类讨论是解决问题的难点和易错点.先求出,由折叠的性质得出,再分三种情况:①当时;②当时;③当时分别进行求解即可.
【详解】解:在中,,
,
由折叠的性质得:,
当为等腰三角形时,有以下三种情况:
①当时,如图1所示:
,
,
,
;
②当时,此时点与点C重合,如图2所示:
,
,
,
;
;
③当时,如图3所示:
,
,
,
,
综上所述:的度数为或或,
故答案为:或或.
第十五章《轴对称》提升卷
注意事项:
1.本次考试是数学,建议用时120分钟完成。数学满分120分。
2.考试范围:八年级上册数学第十五章
第一部分 选择题(共36分)
1、 选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分;在每小题给出的四个选项中,有且只有一个是正确的)
1.下列四幅图是奥林匹克运动会会徽,其图案为轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查轴对称图形的识别,熟练掌握轴对称图形的概念是解题的关键;因此此题可根据“一个图形沿某条直线进行折叠,直线两旁部分能够完全重合的图形”排除选项即可.
【详解】解:A、是轴对称图形,故符合题意;
B、不是轴对称图形,故不符合题意;
C、不是轴对称图形,故不符合题意;
D、不是轴对称图形,故不符合题意;
故选A.
2.如图是平面镜成像的示意图.若以蜡烛的底部和平面镜中像的底部连线为x轴,镜面侧面为y轴(镜面厚度忽略不计)建立平面直角坐标系.某时刻火焰顶部S的坐标为,则此时对应的虚像的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了关于轴对称的点的坐标特征,解题关键是掌握关于轴对称,纵坐标不变,横坐标互为相反数.
由平面镜成像可知,与关于轴对称,根据关于轴对称的点的坐标特征即可得到答案.
【详解】解:由平面镜成像可知,与关于轴对称,且S的坐标为,
,
故选D.
3.如图1,是一个地铁站入口的双翼闸机.如图2,它的双翼展开时,双翼边缘的端点A与B之间的距离为,双翼的边缘,且与闸机侧立面夹角.当双翼收起时,可以通过闸机的物体的最大宽度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了含度角的直角三角形的性质,掌握以上知识是解答本题的关键;
过作于点,过作于点,则可得和的长,依据端点A与B之间的距离为,即可得到可以通过闸机的物体的最大宽度.
【详解】解:过作于点,过作于点,如图:
,
∴在中,,
同理可得:,
∵A与B之间的距离为,
∴通过闸机的物体的最大宽度为,
故选:C;
4.如图1,将正方形纸片的,分别沿,折叠,使点A,C分别落在,处,且点与点重合.
如图2,将该纸片展平后,将,分别沿,再折叠,使点A,C分别落在上的点处和上的点处.
如图3,纸片展平后,将和分别记为和,则和的数量关系一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了图形的折叠变换及其性质;根据折叠的性质得,,,,进而得由此得,据此即可得出α与β之间的关系.
【详解】解:根据折叠的性质,结合图1可知:,,
根据折叠的性质,结合图2可知:,,
,
,
∵四边形为正方形,
,
,
.
故选:B.
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以A为圆心,任意长为半径画弧分别交AB、AC于点M和N,再分别以M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,连接AP并延长交BC于点D,则下列说法中正确的个数是
①AD是∠BAC的平分线;②∠ADC=60°;③点D在AB的中垂线上;④S△DAC:S△ABC=1:3.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】①根据作图的过程可知,AD是∠BAC的平分线.故①正确.
②如图,∵在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,
∴∠CAB=60°.
又∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠1=∠2=∠CAB=30°,
∴∠3=90°﹣∠2=60°,即∠ADC=60°.故②正确.
③∵∠1=∠B=30°,
∴AD=BD.
∴点D在AB的中垂线上.故③正确.
④∵如图,在直角△ACD中,∠2=30°,
∴CD=AD.
∴BC=CD+BD=AD+AD=AD,S△DAC=AC•CD=AC•AD.
∴S△ABC=AC•BC=AC•AD=AC•AD.
∴S△DAC:S△ABC.故④正确.
综上所述,正确的结论是:①②③④,共有4个.
故选D.
6.已知点关于y轴的对称点在第一象限,则m的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
【答案】D
【分析】本题考查了点的坐标与轴对称,解一元一次不等式组,熟练掌握点的坐标与轴对称变换规律是解题关键.先判断出点在第二象限,再根据第二象限的点的横坐标小于0、纵坐标大于0建立不等式组,解不等式组即可得.
【详解】解:点关于y轴的对称点在第一象限,
点在第二象限,
,,
解得:,
故选:D.
7.如图,在等边中,,点在上,且,点是上一动点,连接,以为圆心,长为半径画弧交于点,连接,如果,那么的长是( )
A.4 B.5 C. D.6
【答案】A
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
连接,证明为等边三角形,推出,根据全等三角形的对应边相等,得出对应边相等,利用线段的和差即可求解.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
在和中,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:A.
8.如图,等腰三角形的底边长为2,面积是8,腰的垂直平分线分别交、边于E,F点.若点D为边的中点,点M为线段EF上一动点,则周长的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【分析】本题考查的是轴对称最短路线问题,熟知等腰三角形三线合一的性质是解答此题的关键.
连接、,由于是等腰三角形,点是底边边的中点,故,再根据三角形的面积公式求出的长,再根据是线段的垂直平分线可知,点关于直线的对称点为点,故的长为的最小值,由此即可得出结论.
【详解】解:连接、,
是等腰三角形,点是边的中点,
,
,解得,
是线段的垂直平分线,
点关于直线的对称点为点,
∴
∵
∴当A、M、D三点共线时,值最小,
的长为的最小值,
周长的最小值.
故选:C.
9.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为,则这个等腰三角形的顶角为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质及三角形内角和定理,本题要分情况讨论.当等腰三角形的顶角是钝角或者等腰三角形的顶角是锐角两种情况,分别画出图形,求出结果即可.
【详解】解:①当为锐角三角形时,如图1,
∵,
∴,
∴三角形的顶角为;
②当为钝角三角形时,如图2,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴三角形的顶角为;
综上分析可知:这个等腰三角形的顶角为或.
故选:D.
10.如图,在平面直角坐标系中,点在轴的负半轴上,点在第三象限,是等边三角形,点在线段上,且,点是线段上的动点,点是轴负半轴上的动点,当的值最小时,,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了轴对称-最短路径、含的直角三角形的性质等知识点,灵活运用轴对称的性质求解最短路径问题是解题的关键.
如图:作点E关于y轴的对称点,过点作交y轴于点P,进而得出的值最小的情况,然后根据所对的直角边等于斜边的一半进而得出答案.
【详解】解:如图:作点E关于y轴的对称点,过点作交y轴于点P,则此时的值最小,
∵是等边三角形,
,
,
,
,
∵,
,
,
∴点A的坐标为.
故选:B.
11.如图,在中,,垂直平分,是边的中线,若分别交,于点,点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】因为是斜边的中线,所以根据直角三角形斜边中线定理,可得到.因为垂直平分,所以,结合上一步结论,可推出,即是等边三角形,进而得到的度数,进而求出的度数,再结合三角形内角和定理求出.
【详解】解:在中,,是的中线,
∴.
∵垂直平分,
∴.
∴是等边三角形,
∴.
∵,
∴,
在中,.
在中, ,
∴的度数为.
12.已知:如图,在和中,,,,连接,三点在同一条直线上,连接,.以下四个结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.②③ B.①②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质,证明是解题的关键,并灵活运用全等三角形的性质.由,,利用等式的性质得到夹角相等,利用得出,由全等三角形的对应边相等得到,即可判断结论①;已知条件无法证明,即可判断结论②;利用周角减去两个直角可得,即可判断结论③;结合全等三角形的性质和等腰直角三角形的性质可得,进而证明,即可判断结论④.
【详解】解:∵,
∴,即,
∵在和中,
,
∴,
∴,故结论①正确;
已知条件无法证明,故结论②错误;
∵,
∴,故结论③正确;
∵为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,则,故结论④正确.
综上所述,正确的结论是①③④.
故选:C.
第二部分 非选择题 (共84分)
二、填空题(本题共4个小题。每空3分。共12分)
13.已知点与点关于x轴对称,那么的值为_________.
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形轴对称变换,乘方的运算,根据关于轴对称的点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,求出的值,代入计算即可.
【详解】解:∵点与点关于x轴对称,
∴,,
∴;
故答案为:.
14.在中,,,交于点,,则的长为______.
【答案】
【分析】本题考查含角的直角三角形,等腰三角形的判定与性质.
在中,根据等边对等角的性质及三角形内角和定理得出,由,,可得,,从而可得,进而可得的长.
【详解】解:在中,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
15.已知:如图,在等边中,为边上一点,且.动点从点出发沿边以每秒2个单位的速度向点运动,连接,设点运动的时间为秒.若,则的值为_____秒.
【答案】1
【分析】本题主要考查等边三角形的性质和全等三角形的性质,由等边三角形的性质得,得出,由全等三角形的性质得,再根据“时间=路程÷速度”求解即可.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:1.
16.如图,是等边三角形,点在的延长线上,点在线段上,,与交于点,若,,则的长为_____________.
【答案】3
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,三角形外角的性质,全等三角形的判定和性质,解决此题的关键是正确的应用等边三角形的性质.
先根据等边三角形的性质得到三个内角是,再根据角度的计算用表示出相关的角,得到,进而证明,即可解决问题.
【详解】解:如图,在 上截取,连接.
设,则,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:3.
三、解答题(17~19题每小题9分,20~22题每小题10分,23题15分,共72分)
17.如图,在中,,点是延长线上一点,是线段的垂直平分线,点是上一点,且,连接,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的定义、线段垂直平分线的性质以及三角形的外角性质,解题的关键是利用垂直平分线的性质得到边相等进而转化为角相等,结合外角性质快速求角.
根据角平分线定义,由的度数直接求出的度数;利用是垂直平分线的性质得出进而得到最后根据三角形外角的性质,即等于与的和,求出 的度数.
【详解】解:,,
.
是线段的垂直平分线,
,
.
.
18.等腰三角形中,,点D在内部,且.求的度数.
【答案】
【分析】本题主要考查等腰三角形的性质,三角形内角和定理,由等腰三角形的性质得出,设,由三角形内角和定理可得解.
【详解】解:∵
∴;
设,则;
∴.
19.如图,某小区内有一个三角形花坛,其内部有一个转角区域,由两条小路和形成一个.小区计划在内部修建一个便民饮水点,要求该饮水点到两个固定休息点和的距离相等且到两条小路和的距离也相等,在图中标出饮水点的位置.(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】的角平分线与线段的垂直平分线的交点,即为点的位置.
【详解】解:以点为圆心,任意长为半径作弧,交于点,交于点,分别以点、为圆心,大于为半径作弧,交于点,分别以点、为圆心,大于为半径作弧,交于点、,射线与直线交于点.
20.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是.
(1)画出关于x轴成轴对称的,并写出点的坐标为 .
(2)求的面积.
(3)请在轴上标出点P的位置,使得周长最小(保留作图痕迹).
【答案】(1)
如图所示,即为所求,
(2)
(3)
如图所示,点即为所求.
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—轴对称,坐标与图形,轴对称的性质,熟知轴对称的相关知识是解题的关键.
(1)关于x轴对称的点的横坐标相同,纵坐标互为相反数,据此可得点的坐标,描出点点,并顺次连接点即可;
(2)利用割补法求解即可;
(3)连接交x轴于点P,由轴对称的性质可得,则的周长,故当三点共线时,的周长有最小值.
【详解】(1)略
(2)解:由(1)得;
(3)略
21.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)15
(2)
证明:,垂直平分,垂直平分,,
,,
.
平分.
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质、角平分线的判定定理,熟练掌握线段垂直平分的性质是解题关键.
(1)先根据线段垂直平分线的性质可得,,再根据三角形的周长公式即可得;
(2)先根据已知可得,,,,从而可得,再根据角平分线的判定定理即可得证.
【详解】(1)解:垂直平分,
.
同理:.
的周长;
(2)略
(2)解:∵,,,
∴,
由(1)知:,
∴.
22.如图,某旅游区要在景观湖的湖心小岛上修建一个度假村,需要知道景点与小岛的距离,施工人员的设计方案如下:在岸边确定点,画出,,射线交于点,只需量出线段的长,就可以知道景点与小岛的距离.
(1)说明这样设计的理由;
(2)实际测量时,由于在处有一堵墙阻挡了测量路线,无法直接测量出,间的距离,施工人员改进了方案,量得,,,,,求景点与小岛的距离.
【答案】(1)
理由如下:
∵,,,
∴,
∴,
∴测量出线段的长度,就可以知道景点与小岛的距离.
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的性质与判定,等腰三角形的判定,三角形内角和定理和三角形外角的性质,熟练掌握全等三角形的性质与判定和等腰三角形的判定是解题的关键.
(1)根据全等三角形的判定进行证明即可;
(2)根据三角形内角和定理和三角形外角的性质判断出,进而即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴景点与小岛的距离是.
23.在综合实践课上,李老师以“含的三角板和等腰三角形纸片”为模具与同学们开展数学活动.已知,在等腰纸片中,,,将一块含角的足够大的直角三角尺(,)按如图所示放置,顶点在线段上滑动(点不与,重合),三角尺的直角边始终经过点,并与的夹角,斜边交于点.
(1)当时, ;
(2)当等于何值时,?请说明理由;
(3)在点的滑动过程中,存在是等腰三角形吗?若存在,请求出夹角的大小;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
解:当时,;理由如下:
∵,,
∴,
∵是的一个外角,
∴,
∵,
∴,
∵,
在和中,
,
∴();
(3)存在,或
【分析】(1)根据等腰三角形的性质可得,进而可以解决问题;
(2)当时,与全等,理由为:根据,且度数,求出与度数,再由外角性质得到,根据,利用即可得证;
(3)点在滑动时,的形状可以是等腰三角形,分三种情况考虑:当;;,分别求出夹角的大小即可.
本题属于三角形综合题,主要考查了等腰三角形的判定和性质,三角形的内角和定理,用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)略
(3)解:存在是等腰三角形;理由如下:
∵是等腰三角形,
,,
①当时,
∴,
即,
∴;
②当时,是等腰三角形,
∴,即,
∴;
③当时,是等腰三角形,
∴,
∴,
即,
∴,
此时点与点重合,点和重合,
∵点不与,重合,
∴,舍去,
综合所述,存在是等腰三角形;或.
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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第十五章 轴对称《高频考点讲义》单元复习
资料板块目录表
知识梳理
针对训练
题型1:图形的轴对称
题型2:等腰(边)三角形性质的应用
题型3:证明是等腰(边)三角形
题型4:利用等腰(边)三角形的判定与性质进行求解
题型5:利用等腰(边)三角形的判定与性质证明
题型6:与等腰(边)三角形有关的动点问题
题型7:格点与等腰三角形
题型8:确定构成等腰三角形个数的点
题型9:与等腰(边)三角形有关的折叠问题
题型10:等腰(边)三角形有关的分类讨论问题
单元拔高卷
必备知识
知识点01:轴对称图形和性质
⑴轴对称图形: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.这条直线称为它的对称轴.
轴对称性质
①两个图形关于某一条直线对称,对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线. 轴对称图形的对称轴是任何一对对应点连线段的垂直平分线.
②关于某直线对称的两个图形是全等形.
【针对训练】
1.如图,是一个简易的飞机模型示意图,机翼△ABC和△DEF关于机身l对称,CF交l于点H,已知CF=8.下列说法中,不正确的是( )
A.AB=DE B.AC=10 C.CH=4 D.∠ACB=∠DFE
2.如图,△ABC与△A′B′C′关于直线MN对称,P为MN上任一点(A、P、A′不共线),下列结论中,错误的是( )
A.△AA′P是等腰三角形
B.MN垂直平分AA′、CC′
C.△ABC与△A′B′C′面积相等
D.直线AB,A′B′的交点不一定在直线MN上
知识点02:关于坐标轴对称的点的坐标性质
①关于x轴对称的点横坐标不变,纵坐标互为相反数; 点关于轴对称的点的坐标为.
②关于y轴对称的点纵坐标不变,横坐标互为相反数; 点关于轴对称的点的坐标为.
【针对训练】
3.如图,将点P(﹣1,2)关于第一、三象限的角平分线l对称,得到点P′,则点P′的坐标为( )
A.(2,1) B.(2,﹣1) C.(1,﹣2) D.(﹣1,﹣2)
4.在平面直角坐标系中,
(1)已知点A(﹣1,a+3),且点A在第二象限的角平分线上时,求a的值;
(2)已知点A(2b﹣1,﹣a+b),B(2a﹣b,5+a).当点A和点B关于y轴对称时,求(2a+b)2024的值.
知识点03:线段垂直平分线
1.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,也叫线段的中垂线。
2.线段垂直平分线的作图
(1)分别以点 A、B 为圆心,以大于AB 的长为半径作弧,两弧相交于 C、D 两点;
(2)作直线 CD,CD 为所求直线
3.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.
【针对训练】
5.元旦联欢会上,3名同学分别站在△ABC三个顶点的位置上.游戏时,要求在他们中间放一个凳子,谁先坐到凳子上谁获胜,为使游戏公平,则凳子应放置的最适当的位置是在△ABC的( )
A.三边垂直平分线的交点
B.三条角平分线的交点
C.三边中线的交点
D.三边上高的交点
6.如图,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线l1,l2相交于点O,若∠BAC=80°,则∠OBC的度数是( )
A.15° B.20° C.10° D.25°
知识点梳理04:等腰三角形的概念与性质
1.等腰三角形概念
有两边相等的三角形叫做等腰三角形,相等的边叫做腰,另一边叫做底,两条腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角.
2.等腰三角形的性质
如图所示,在△ABC中,AB=AC,△ABC是等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,∠A是顶角,∠B、∠C是底角.
性质1:等腰三角形的两个底角相等,简称“在同一个三角形中,等边对等角”.
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上中线和高线互相重合.简称“等腰三角形三线合一”.
3.等腰三角形的判定
如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形.可以简单的说成:在一个三角形中,等角对等边.
【针对训练】
7.如图,已知点D,E分别是△ABC的边BA和BC延长线上的点,作∠DAC的平分线AF,若AF∥BC.
(1)求证:△ABC是等腰三角形;
(2)作∠ACE的平分线交AF于点G,若∠B=40°,求∠AGC的度数.
8.如图,在△ABC中,CA=CB,点D在BC的延长线上,连接AD,AE平分∠CAD交CD于点E,过点E作EF⊥AB,垂足为点F,与AC相交于点G.
(1)求证:△CEG为等腰三角形;
(2)求证:.
知识点梳理05:等边三角形的概念与性质
1.等边三角形概念
三条边都相等的三角形叫做等边三角形.也称为正三角形.
2.等边三角形的性质
(1)等边三角形是一类特殊的等腰三角形,有三条对称轴,每个角的平分线(底边上的高线或中线)所在的直线就是它的对称轴.
(2)三个角都是60°
3. 等边三角形的判定
(1)三个角相等的三角形是等边三角形.
(2)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
【针对训练】
9.如图,点O是等边△ABC内一点,D是△ABC外的一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,△BOC≌△ADC,∠OCD=60°,连接OD.
(1)求证:△OCD是等边三角形;
(2)当α=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;
(3)探究:当α为多少度时,△AOD是等腰三角形.
10.如图,△ABC中,AB=BC=AC=12cm,现有两点M、N分别从点A、点B同时出发,沿三角形的边运动,已知点M的速度为1cm/s,点N的速度为2cm/s.当点N第一次到达B点时,M、N同时停止运动.
(1)点M、N运动几秒时,M、N两点重合?
(2)点M、N运动几秒时,可得到等边三角形AMN?
(3)当点M、N在BC边上运动时,能否得到以MN为底边的等腰三角形AMN?如存在,请求出此时M、N运动的时间.
知识点梳理06:含有30°角的直角三角形
1. 含30°角的直角三角形的性质:
30°角所对的直角边等于斜边的一半。
证明如下:
如图,△ABC是等边三角形,AD⊥BC。证明BD=
∵△ABC是等边三角形
∴AB=BC=AC,∠BAC=∠B=∠C=60°。
∵AD⊥BC
∴AD平分∠BAC,∠BAD=∠CAD=30°
BD=CD=BC
∴BD=AB
【针对训练】
11.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,ED⊥AB于D.如果∠A=30°,AE=8cm,那么CE=( )
A.4cm B.5cm C.6cm D.8cm
12.如图,在△ABC中,∠B=∠C=30°,D为BC上一点,连接AD.
(1)若CD=AB,求∠ADC的度数;
(2)若点D是BC的中点,AB=4,求AD的长.
知识点梳理07:将军饮马-最短路径问题
基本图模
1.已知:如图,定点A、B分布在定直线l两侧;要求:在直线l上找一点P,使PA+PB的值最小
解:连接AB交直线l于点P,点P即为所求,
PA+PB的最小值即为线段AB的长度
理由:在l上任取异于点P的一点P´,连接AP´、BP´,在△ABP’中,AP´+BP´>AB,即AP´+BP´>AP+BP
∴P为直线AB与直线l的交点时,PA+PB最小.
2. 已知:如图,定点A和定点B在定直线l的同侧
要求:在直线l上找一点P,使得PA+PB值最小(或△ABP的周长最小)
解:作点A关于直线l的对称点A´,连接A´B交l于P,
点P即为所求;
理由:根据轴对称的性质知直线l为线段AA´的中垂线,
由中垂线的性质得:PA=PA´,要使PA+PB最小,则
需PA´+PB值最小,从而转化为模型1.
方法总结:
1.两点之间,线段最短;2.三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;
3.中垂线上的点到线段两端点的距离相等;4.垂线段最短
【针对训练】
13.已知,是,两个城镇和一条河流.
(1)如图1,,两个城镇在河流同一侧,现计划在河边找一点建造一个抽水站,抽水到,两镇,在河边找出点的位置,使的值最小(保留作图痕迹).
(2)如图2,,两个城镇在河流的两侧,现计划在河流靠镇的一边找一点建造一个抽水站,抽水到,两镇,因条件限制,铺在河流中的管道必须垂直于河边,请在河边找出点的位置,使铺设管道的总长最小(保留作图痕迹).
14.按要求完成作图∶
(1)画出关于x轴对称的图形(点A、C分布对应)
(2)请在y轴上找出一点P,满足线段的值最小.
典例精析
题型1 图形的轴对称
【例1】如图,在的正方形格纸中,格线的交点称为格点,以格点为顶点的三角形称为格点三角形.图中是一个格点三角形.请你分别在下列每张图中画出一个以、、为顶点的格点三角形,使它与关于某条直线对称.(所画的4个图形不能重复)
【变式1-1】下列汉字中属于轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
题型2 等腰(边)三角形性质的应用
【例2】如图,在中,,,的延长线交于点,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】如图,在正方形的外侧,作等边三角形,连接,则的大小为( )
A. B. C. D.
题型3 证明是等腰(边)三角形
【例3】如图,在四边形中,F是的延长线上一点,连接交于点E,,点G在边上,连接,平分.求证:是等腰三角形.
【变式3-1】如图,在等腰三角形中,,为边上的高线.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出边上的高线,与交于点O.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,判断的形状,并说明理由.
题型4 利用等腰(边)三角形的判定与性质进行求解
【例4】如图,等边三角形纸片的边长为7,点E,F是边的三等分点.分别过点E,F沿着平行于的方向各剪一刀,则剪下的的周长是( )
A.3 B. C.7 D.8
【变式4-1】如图,在中,,,,过点A的直线,与的平分线分别交于E,D,则的长为 .
题型5 利用等腰(边)三角形的判定与性质证明
【例5】如图,是等边三角形,点D在边上,点E在的延长线上,连接,,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
【变式5-1】如图,在中,,是边上的中点,连接,平分交于点,过点作交于点.
(1)若,求的度数;
(2)求证:.
题型6 与等腰(边)三角形有关的动点问题
【例6】如图,中,,,点是斜边的中点,点在射线上运动,点在射线上运动,且,若,,则的长为 .
【变式6-1】如图,在中,,,点从点出发以每秒速度向点运动,点从点同时出发以每秒速度向点运动,其中一个动点到达端点,另一个动点也随之停止,当是以为底的等腰三角形时,运动的时间是 秒.
题型7 格点与等腰三角形
【例7】如图,点A,B为方格纸中的两个格点,若以为边在方格中画点(点C为格点),使得为等腰三角形,则点C的个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式7-1】如图,图1、图2、图3是三张形状、大小完全相同的方格纸,每个小格的顶点叫做格点,以格点为顶点分别按下列要求画出图形.
(1)在图1中,以为腰画一个等腰锐角三角形;
(2)在图2中,以为腰画一个等腰直角三角形;
(3)在图3中,以为腰画一个等腰钝角三角形.
题型8 确定构成等腰三角形个数的点
【例8】在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点是轴上一动点,要使为等腰三角形,那么符合要求的点的位置共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式8-1】如图,已知中,,.在直线或上取一点P,使得是等腰三角形,则符合条件的P点有( )处.
A.6 B.7 C.8 D.3
题型9 与等腰(边)三角形有关的折叠问题
【例9】如图,在中,,,,点D在边上,把沿着边翻折得到,平分,连接,若是等腰三角形,则 .
【变式9-1】如图,在中,,为边上的中线,,将沿所在直线翻折,点翻折到点的位置,连,则的长为( )
A. B. C. D.
题型10 等腰(边)三角形有关的分类讨论问题
【例10】如图,在中,,点P在的三边上运动,当成为等腰三角形时,其顶角的度数是 .
【变式10-1】如图,在三角形纸片中,,,将三角形纸片折叠,使点的对应点落在上,折痕与,分别相交于点、,当为等腰三角形时,的度数为 .
第十五章《轴对称》提升卷
注意事项:
1.本次考试是数学,建议用时120分钟完成。数学满分120分。
2.考试范围:八年级上册数学第十五章
第一部分 选择题(共36分)
1、 选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分;在每小题给出的四个选项中,有且只有一个是正确的)
1.下列四幅图是奥林匹克运动会会徽,其图案为轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.如图是平面镜成像的示意图.若以蜡烛的底部和平面镜中像的底部连线为x轴,镜面侧面为y轴(镜面厚度忽略不计)建立平面直角坐标系.某时刻火焰顶部S的坐标为,则此时对应的虚像的坐标是( )
A. B. C. D.
3.如图1,是一个地铁站入口的双翼闸机.如图2,它的双翼展开时,双翼边缘的端点A与B之间的距离为,双翼的边缘,且与闸机侧立面夹角.当双翼收起时,可以通过闸机的物体的最大宽度为( )
A. B. C. D.
4.如图1,将正方形纸片的,分别沿,折叠,使点A,C分别落在,处,且点与点重合.
如图2,将该纸片展平后,将,分别沿,再折叠,使点A,C分别落在上的点处和上的点处.
如图3,纸片展平后,将和分别记为和,则和的数量关系一定成立的是( )
A. B. C. D.
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以A为圆心,任意长为半径画弧分别交AB、AC于点M和N,再分别以M、N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,连接AP并延长交BC于点D,则下列说法中正确的个数是
①AD是∠BAC的平分线;②∠ADC=60°;③点D在AB的中垂线上;④S△DAC:S△ABC=1:3.
A.1 B.2 C.3 D.4
6.已知点关于y轴的对称点在第一象限,则m的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
7.如图,在等边中,,点在上,且,点是上一动点,连接,以为圆心,长为半径画弧交于点,连接,如果,那么的长是( )
A.4 B.5 C. D.6
8.如图,等腰三角形的底边长为2,面积是8,腰的垂直平分线分别交、边于E,F点.若点D为边的中点,点M为线段EF上一动点,则周长的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
9.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为,则这个等腰三角形的顶角为( )
A. B. C.或 D.或
10.如图,在平面直角坐标系中,点在轴的负半轴上,点在第三象限,是等边三角形,点在线段上,且,点是线段上的动点,点是轴负半轴上的动点,当的值最小时,,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
11.如图,在中,,垂直平分,是边的中线,若分别交,于点,点,则的度数为( )
A. B. C. D.
12.已知:如图,在和中,,,,连接,三点在同一条直线上,连接,.以下四个结论:①;②;③;④.其中正确的结论是( )
A.②③ B.①②③④ C.①③④ D.①②④
第二部分 非选择题 (共84分)
二、填空题(本题共4个小题。每空3分。共12分)
13.已知点与点关于x轴对称,那么的值为_________.
14.在中,,,交于点,,则的长为______.
15.已知:如图,在等边中,为边上一点,且.动点从点出发沿边以每秒2个单位的速度向点运动,连接,设点运动的时间为秒.若,则的值为_____秒.
16.如图,是等边三角形,点在的延长线上,点在线段上,,与交于点,若,,则的长为_____________.
三、解答题(17~19题每小题9分,20~22题每小题10分,23题15分,共72分)
17.如图,在中,,点是延长线上一点,是线段的垂直平分线,点是上一点,且,连接,求的度数.
18.等腰三角形中,,点D在内部,且.求的度数.
19.如图,某小区内有一个三角形花坛,其内部有一个转角区域,由两条小路和形成一个.小区计划在内部修建一个便民饮水点,要求该饮水点到两个固定休息点和的距离相等且到两条小路和的距离也相等,在图中标出饮水点的位置.(要求尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
20.如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点分别是.
(1)画出关于x轴成轴对称的,并写出点的坐标为 .
(2)求的面积.
(3)请在轴上标出点P的位置,使得周长最小(保留作图痕迹).
21.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.
22.如图,某旅游区要在景观湖的湖心小岛上修建一个度假村,需要知道景点与小岛的距离,施工人员的设计方案如下:在岸边确定点,画出,,射线交于点,只需量出线段的长,就可以知道景点与小岛的距离.
(1)说明这样设计的理由;
(2)实际测量时,由于在处有一堵墙阻挡了测量路线,无法直接测量出,间的距离,施工人员改进了方案,量得,,,,,求景点与小岛的距离.
23.在综合实践课上,李老师以“含的三角板和等腰三角形纸片”为模具与同学们开展数学活动.已知,在等腰纸片中,,,将一块含角的足够大的直角三角尺(,)按如图所示放置,顶点在线段上滑动(点不与,重合),三角尺的直角边始终经过点,并与的夹角,斜边交于点.
(1)当时, ;
(2)当等于何值时,?请说明理由;
(3)在点的滑动过程中,存在是等腰三角形吗?若存在,请求出夹角的大小;若不存在,请说明理由.
试卷第1页(共2页)
试卷第1页(共2页)
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