内容正文:
第十五章《轴对称》五星版单元复习讲义
人教版(2025)八年级数学上册 · 第十五章 轴对称(约10课时)
对标《义务教育数学课程标准(2022年版)》· 基础巩固—能力提升—综合应用三层进阶
含:综合与实践项目 · 月考加油站 · 上好复习课 · AI辅助学习 · 完整答案解析
项目
内容
单元范围
15.1 轴对称与轴对称图形;15.2 线段的垂直平分线;15.3 等腰三角形(含等边三角形);15.4 最短路径问题;信息技术应用:用轴对称设计图案
核心素养
几何直观、空间观念、推理能力、模型观念、应用意识(由直观对称走向性质证明)
本单元不涉及
平面直角坐标系中的对称(七年级下册);中心对称;勾股定理(八年级下册)
课标对接
“图形与几何”领域基础内容;经历“观察—猜想—证明”过程,会用轴对称与等腰三角形的性质解决最短路径等实际问题;综合与实践按项目式学习设计
单元知识导航
本单元的知识主线:从生活中的轴对称现象出发 → 认识轴对称图形与成轴对称 → 研究线段的垂直平分线(性质与判定)→ 深入等腰三角形与等边三角形(等边对等角、三线合一)→ 用对称性解决最短路径问题 → 用轴对称设计图案。对称是自然界与数学中最重要的结构之一。
图1 第十五章《轴对称》知识网络
知识清单速记
概念
要点
易错提醒
轴对称图形
一个图形沿一条直线对折,直线两旁部分能完全重合;这条直线叫对称轴
对称轴是“直线”,不是线段;平行四边形不是轴对称图形
成轴对称
两个图形沿一条直线折叠后能互相重合,这两个图形关于这条直线成轴对称
轴对称图形是“一个图形”,成轴对称是“两个图形”
垂直平分线
性质:垂直平分线上的点到线段两端距离相等;判定:到线段两端距离相等的点在该线段的垂直平分线上
性质与判定要分清:由“垂直平分”得“距离相等”,由“距离相等”得“在垂直平分线上”
等腰三角形
等边对等角;顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合(三线合一);等角对等边
“三线合一”仅指顶角平分线、底边中线、底边高
等边三角形
三边相等;三个内角都等于60°;三线合一与轴对称性质都成立
等边三角形是特殊的等腰三角形(底边=腰)
最短路径
将军饮马模型:作对称点,化折线为直线,用“两点之间线段最短”
对称点作在“动点所在直线”的另一侧
图2 轴对称图形与成轴对称
图3 常见轴对称图形的对称轴数量
图4 等腰三角形的性质(等边对等角、三线合一)
图5 线段垂直平分线的性质
一、基础巩固(概念过关,每题5分,共50分)
A1(选择·★)下列图形中,不是轴对称图形的是( )
A.等边三角形 B.平行四边形 C.圆 D.正方形
A2(选择·★)下列说法正确的是( )
A.轴对称图形一定是两个图形 B.成轴对称的两个图形沿对称轴折叠后互相重合
C.平行四边形是轴对称图形 D.等腰三角形有两条对称轴
A3(填空·★)等边三角形有__条对称轴,正方形有__条对称轴,圆有__条对称轴。
A4(选择·★)如图6,直线l垂直平分AB,垂足为M,P是l上一点,PA=8,则PB=( )
A.4 B.6 C.8 D.16
图6 垂直平分线性质(A4)
A5(选择·★)等腰三角形的一个底角是50°,则顶角是( )
A.50° B.80° C.100° D.130°
A6(填空·★)等腰三角形的顶角为80°,则它的两个底角各为__°。
A7(选择·★)在等腰三角形ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D。下列结论错误的是( )
A.∠BAD=∠CAD B.BD=DC C.AD平分BC D.∠B≠∠C
A8(填空·★)等边三角形的每个内角都等于__°。
A9(选择·★)“将军饮马”问题中,求最短路径的关键方法是( )
A.作垂线段 B.作对称点 C.量角器量角 D.作中线
A10(填空·★)到线段两端距离相等的点,一定在该线段的__上。
二、能力提升(方法进阶,每题5分,共30分)
B1(选择·★★)下列图形中,对称轴最多的是( )
A.等边三角形 B.正方形 C.圆 D.等腰梯形
B2(选择·★★)下列说法正确的是( )
A.到线段两端距离相等的点有且只有一个
B.线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等
C.两个全等图形一定成轴对称
D.等腰三角形顶角的平分线不一定垂直底边
B3(填空·★★)等腰三角形的一个角是40°,则它的顶角可能是__°或__°。
B4(填空·★★)如图7,l垂直平分AB,P在l上,PA=6,则PB=__;若在AB上取一点M,使MA=MB,则M在__上。
图7 垂直平分线性质(B4)
B5(解答·★★)如图8,小河l一侧有A、B两个村庄,要在河边建一个水泵房P,使PA+PB最小。请说明点P的位置应如何确定,并说明理由。
图8 将军饮马模型(B5)
B6(证明·★★)如图9,在△ABC中,∠B=∠C。求证:AB=AC。
图9 等角对等边(B6)
三、综合应用(素养落地,共20分)
C1(跨学科·美术·★★★)如图10,一个“笑脸”图案由轴对称图形组成。(本题6分)
(1) 画出它的对称轴;
(2) 若把这个图案沿对称轴折叠,图形中哪些部分会完全重合?请举两例说明。
图10 轴对称图案识别(C1,示意)
C2(跨学科·工程·★★★)如图11,自来水厂要沿直线l铺设管道,把水送到l同侧的A、B两个小区,在l上选一点P接入主管道,使AP+PB最短。(本题6分)
图11 将军饮马模型(C2)
(1) 说明点P的确定方法;
(2) 作点A关于l的对称点A′后,若测得A′B=7km,求最短路线AP+PB的长。
C3(证明·★★★)如图12,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D。(本题4分)
(1) 求证:△ABD≌△ACD;
(2) 若∠B=60°,判断△ABC的形状并说明理由。
图12 等腰三角形三线合一(C3)
C4(证明·★★★)如图13,在△ABC中,∠A=60°,AB=AC。求证:△ABC是等边三角形。(本题4分)
图13 等边三角形判定(C4)
综合与实践 · 项目式学习
【项目名称】设计轴对称图案:为校园设计一枚对称徽标(美术·信息科技·数学)
任务1 观察:收集身边的轴对称图形(校徽、剪纸、建筑、交通标志),记录对称轴。
任务2 设计:用轴对称变换设计一枚徽标草图,标出对称轴与对应元素。
任务3 制作:用折纸、剪纸或电脑绘图(可借助AI工具生成参考方案)完成作品。
任务4 说理:说明作品用了哪些轴对称性质(对称点、对应线段相等、对应角相等)。
任务5 分享:班级展示并互评,评选“最佳对称徽标”。
课标对接:“综合与实践”领域重在解决实际问题、以跨学科主题学习为主。本项目融合美术(图案设计)、信息科技(AI辅助绘图)与数学(轴对称性质),体会数学之美与创造之美。
评价维度
分值
评价标准
观察记录
20
收集素材不少于5个,对称轴判断正确
设计创意
30
图案有对称美感,元素安排合理
制作完成
20
作品完整,折纸/绘图质量良好
数学说理
20
能正确说明使用的轴对称性质
展示交流
10
讲解清楚,能参与互评
延伸思考:轴对称是重要的图形变换。九年级学习二次函数时,抛物线的图象关于对称轴对称;圆是轴对称图形,任意一条直径所在直线都是它的对称轴。对称思想贯穿中学几何。
四、月考加油站
(一)本单元复习清单(必会5条)
序号
过关标准
1
能区分轴对称图形与成轴对称,会数常见图形的对称轴
2
会用垂直平分线的性质与判定解决距离问题
3
会用等腰三角形的“等边对等角”“三线合一”与“等角对等边”
4
会判断等边三角形(三边相等或三角相等或“等腰+60°”)
5
会用对称点法解决最短路径问题
(二)月考仿真小测(限时20分钟,满分40分,每题5分)
M1(选择·★)下列图形中,是轴对称图形的是( )
A.平行四边形 B.梯形 C.等腰三角形 D.直角梯形
M2(填空·★)等腰三角形的底角为40°,则顶角为__°。
M3(选择·★)线段垂直平分线上的点到线段两端的( )相等
A.线段 B.距离 C.角度 D.面积
M4(选择·★★)等边三角形的对称轴有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.无数条
M5(填空·★★)如图14,l垂直平分AB,P在l上,PA=x+3,PB=9,则x=__。
图14 垂直平分线求值(M5)
M6(填空·★★)等腰三角形顶角为120°,则每个底角为__°。
M7(选择·★★)下列结论正确的是( )
A.两个全等图形一定成轴对称 B.成轴对称的两个图形一定全等
C.所有四边形都是轴对称图形 D.等边三角形不是等腰三角形
M8(证明·★★)如图15,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点。求证:AD⊥BC(可借助△ABD≌△ACD说明)。
图15 三线合一证明(M8)
五、上好复习课 · 方法指引
【复习方法】
1.找对称轴三步:先观察图形是否可对折重合;再尝试不同方向(横、竖、斜);最后数清条数。
2.等腰三角形问题优先标“两腰、两底角”:已知一角,先判断它是顶角还是底角,再列式计算。
3.“三线合一”反着用:已知等腰+底边中点,可得顶角平分线与高。
4.最短路径固定流程:作对称点 → 连线段 → 找交点 → 说明理由。
5.限时自评:基础+提升部分建议40分钟内完成,对照答案解析记录丢分类型。
衔接展望(教师参考):轴对称是图形三大变换(平移、旋转、轴对称)之一,也是九年级二次函数、圆的对称性、以及全等与相似中常见辅助线思想的基础。学生题目中不涉及上述超纲内容。
六、AI辅助学习 · 错题门诊
用AI工具辅助复习时,建议按“三步门诊法”操作,把AI当作“学习助手”而不是“答案机器”:
步骤
操作
注意
1 诊断
把错题发给AI工具(如豆包),请它判断错在“对称轴判断”还是“等腰计算”
不发送真实姓名、学校等隐私信息
2 变式
请AI出2道同类变式题(如换一个等腰三角形的角),独立完成后核对
先自己思考,再对照答案
3 核查
用课本性质逐条检验AI解析(如三线合一的适用条件)
AI答案仅供参考,以课本和老师讲解为准
七、易错辨析(丢分点清零)
易错点
错例与反例
正确理解
轴对称图形 vs 成轴对称
把“两个图形关于直线对称”说成轴对称图形
轴对称图形是一个图形自身;成轴对称是两个图形之间
对称轴是直线
把对称轴写成线段或折痕
对称轴是一条直线(可无限延长),折叠时沿直线对折
平行四边形误判
认为平行四边形有对称轴
平行四边形沿任意直线对折都不能重合,不是轴对称图形
等腰三角形一角定身份
已知一个角40°直接当底角
40°可能是顶角或底角,需分类讨论(40°/40°/100°或70°/70°/40°)
三线合一范围
认为任意角的平分线都与对边中线重合
仅等腰三角形“顶角平分线、底边中线、底边高”三线合一
最短路径画错点
把对称点作在动点所在直线的同侧
对称点作在直线另一侧,连线与直线交点才是最短点
八、参考答案与解析
先独立完成全部题目,再对照本部分核验;解析中给出关键步骤与错误原因,帮助自评自纠。
(一)基础巩固(每题5分,共50分)
A1 B。解析:平行四边形沿任意直线对折都不能完全重合,不是轴对称图形;A、C、D都是轴对称图形。
A2 B。解析:成轴对称的两个图形沿对称轴折叠后互相重合;A错(轴对称图形是一个图形),C错(平行四边形不是),D错(等腰三角形只有1条对称轴)。
A3 3;4;无数。解析:见知识清单图3。
A4 C。解析:垂直平分线上的点到线段两端距离相等,PB=PA=8。
A5 B。解析:顶角=180°-2×50°=80°。
A6 50。解析:底角=(180°-80°)÷2=50°。
A7 D。解析:等腰三角形“三线合一”:AD是高、中线、顶角平分线,∠B=∠C成立;D说“∠B≠∠C”错误。
A8 60。解析:等边三角形三个内角都等于60°。
A9 B。解析:将军饮马关键方法是作对称点,化折线为直线。
A10 垂直平分线。解析:垂直平分线的判定:到线段两端距离相等的点在该线段的垂直平分线上。
(二)能力提升(每题5分,共30分)
B1 C。解析:圆有无数条对称轴,等边三角形3条、正方形4条、等腰梯形1条。
B2 B。解析:A错(垂直平分线上有无数个点),C错(全等不一定成轴对称,还需位置关系),D错(等腰三角形顶角平分线一定垂直底边,三线合一)。
B3 40;100。解析:若40°是顶角,底角各70°;若40°是底角,顶角为180°-80°=100°。
B4 6;垂直平分线。解析:PB=PA=6;MA=MB说明M到两端距离相等,M在AB的垂直平分线上。
B5 作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B交l于点P,点P即为所求。理由:PA=PA′,PA+PB=PA′+PB=A′B,由“两点之间线段最短”知A′B是最短路线,故P使PA+PB最小。评分要点:作对称点2分,连线找交点2分,理由1分。
B6 证明:作AD平分∠BAC交BC于D(或作AD⊥BC)。方法一(角平分线法):∠BAD=∠CAD,∠B=∠C,AD=AD(公共边),∴△ABD≌△ACD(AAS),AB=AC。方法二(作高法):AD⊥BC,则∠ADB=∠ADC=90°,∠B=∠C,AD=AD,∴△ABD≌△ACD(AAS),AB=AC。评分要点:构造辅助线2分,全等判定2分,结论1分。
(三)综合应用(共20分)
C1 (1) 对称轴为笑脸图案竖直中线(左右对称);(2) 例1:两只眼睛关于对称轴对称;例2:嘴角两端点关于对称轴对称。评分要点:对称轴2分,每例2分。
C2 (1) 作点A关于l的对称点A′,连接A′B,与l的交点即P(理由同B5将军饮马)。(2) 由对称性PA=PA′,最短路线AP+PB=PA′+PB=A′B=7km。评分要点:方法3分,计算3分。
C3 (1) 证明:AD⊥BC,∠ADB=∠ADC=90°,AB=AC,AD=AD,∴Rt△ABD≌Rt△ACD(HL),故∠BAD=∠CAD,BD=DC(三线合一)。(2) ∠B=60°时△ABC是等边三角形。理由:AB=AC,∠C=∠B=60°,∠A=180°-60°-60°=60°,三个角都等于60°,故△ABC是等边三角形。评分要点:第(1)问2分,第(2)问2分。
C4 证明:AB=AC,∠B=∠C(等边对等角),又∠A=60°,∠B=∠C=(180°-60°)÷2=60°,三个角都等于60°,故△ABC是等边三角形。(也可用“等腰三角形有一个角是60°即为等边三角形”直接判定。)评分要点:推理3分,结论1分。
(四)月考仿真小测(每题5分,共40分)
M1 C。解析:等腰三角形是轴对称图形(1条对称轴);平行四边形不是轴对称图形。
M2 100。解析:顶角=180°-2×40°=100°。
M3 B。解析:垂直平分线上的点到线段两端距离相等。
M4 C。解析:等边三角形有3条对称轴(三条中线所在直线)。
M5 6。解析:PB=PA,9=x+3,x=6。
M6 30。解析:底角=(180°-120°)÷2=30°。
M7 B。解析:成轴对称的两个图形一定全等;A、D错误(见易错辨析);C错误。
M8 证明:D是BC的中点,BD=DC;又AB=AC,AD=AD,∴△ABD≌△ACD(SSS),∠ADB=∠ADC;又∠ADB+∠ADC=180°,∴∠ADB=∠ADC=90°,即AD⊥BC。评分要点:全等判定3分,垂直结论2分。
说明:本讲义题目为原创,情境数据为教学示例数据;对标《义务教育数学课程标准(2022年版)》编写,可在教学与组卷中合理使用。
1
学科网(北京)股份有限公司
$