内容正文:
第十五章 轴对称
一、单选题
1.下列图形中,不是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.下列四个图标中,轴对称图案为( )
A. B.
C. D.
3.如图,△ABC中BD、CD平分∠ABC、∠ACB,过D作直线平行于BC,交AB、AC于E、F,AB=5,AC=7,BC=8,△AEF的周长为( )
A.13 B.12 C.15 D.20
4.已知平面直角坐标系中点A的坐标为(﹣4,3),则下列结论正确的是( )
A.点A到x轴的距离为4
B.点A到y轴的距离为3
C.点A到原点的距离为5
D.点A关于x轴对称的点的坐标为(4,﹣3)
5.如图,点在线段上,点在线段上,且和均是等边三角形,那么( )
A. B. C. D.
6.如图所示,两个全等的等边三角形的边长为1m,一个微型机器人由A点开始按ABCDBEA的顺序沿等边三角形的边循环运动,行走2012m停下,则这个微型机器人停在( )
A.点A处 B.点B处 C.点C处 D.点E处
7.如图,已知等边和等边,点P在的延长线上,的延长线交于点M,连接;下列结论:①;②;③平分;④,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.如图,在中,,高与角平分线相交于点,的平分线分别交,于点,,连接,下列结论:①;②;③;④,其中所有正确结论的序号是( )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②③④
9.如图,在四边形中,,与交于点,,,且平分.
下列结论:
①;
②;
③;
④.
其中正确的结论是( )
A.①④ B.②③ C.①②④ D.①②③
10.在平面直角坐标系中,已知点,,点在坐标轴上,若是等腰三角形,则满足条件的点有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
11.如图,点D在△ABC内部,且DA=DB=DC,点E在AB边上,且EB=EC,∠AEC=60°,连接ED并延长交BD于点F.以下结论:①EF⊥BC;②∠BAD+∠BCD=30°;③∠ADC=60°;④AE+DE=BE.其中正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
二、填空题
12.如图,在中,分别是的垂直平分线,,则的大小是 .
13.已知:是三边都不相等的三角形,点是三个内角平分线的交点,点是三边垂直平分线的交点,当同时在不等边的内部时,若,则 .
14.如图,已知交于点,且,若,,则的长为 .
15.如图,在中,,分别以点A和B为圆心,以大于的长度为半径作弧,两弧交于点M和N,过点M和N作直线分别交于点D,E.若,则的长度为 .
16.如图,在中,,,是的角平分线,若,则点到的距离为 .
17.如图,△ABC中,点D在BC上,AB=AD=DC,∠B=80°,则∠C的度数为 .
18.点P(-2,3)关于y轴的对称点P′的坐标为 .
19.在等腰△ABC中,AB=AC,∠B=40°,则∠A= .
20.如图,△ABC中, ∠A=15°,AB是定长.点D,E分别在AB,AC上运动, 连结BE,ED.若BE+ED的最小值是2, 则AB的长是
21.已知等边△ABC的高为6,在这个三角形所在的平面内有一点P,若点P到直线AB的距离是1,点P到直线AC的距离是3,则点P到直线BC的距离可能是 .
22.如图, 为 的角平分线,且 , 为 延长线上一点, ,过 作 于 ,下列结论:
① ;② ;③ ;④ .
其中正确的序号是 .
23.如图,,是内的一个定点,,,分别是,上的动点,连接,,,则周长的最小值为 .
24.如图,A点的坐标是(0,6),AB=BO,∠ABO=120°,C在x轴上运动,在坐标平面内作点D,使AD=DC,∠ADC=120°,连结OD,则OD的长的最小值为 .
三、解答题
25.如图,平面直角坐标系中,,,,过点作轴的垂线.
(1)作出关于直线的轴对称图形;
(2)在内有一点,则点关于直线的对称点的坐标为(________,________)(结果用含,的式子表示)
(3)若点是内的一点,其关于轴的对称点为,求,的值.
26.如图,在中, 垂直平分交于点D,交于点E,垂直平分交于点F,交于点G.
(1)若,求的周长.
(2)若,求的度数.
27.如图:在△ABC中,∠B=90°,AB=BD,AD=CD,求∠CAD的度数.
28.如图,在中,,点D在线段上运动(不含端点),连接,作,交线段于点E.
(1)当线段的长为何值时,;
(2)在点D的运动过程中,的形状可以是等腰三角形吗?若可以,求出的度数;若不可以,请说明理由.
29.已知线段a, 如图 ,求作等腰三角形ABC,使得底边 ,BC边上的高线长为 保留作图痕迹,不写作法
30.从①∠B=∠C;②∠BAD=∠CDA;③AB=DC;④BE=CE四个等式中选出两个作为条件,证明△AED是等腰三角形(写出一种即可).
已知: (只填序号)
求证:△AED是等腰三角形.
证明:
31.在直角坐标系中,有点A(3,0),B(0,4),若有一个直角三角形与Rt△ABO全等且它们只有一条公共直角边,请写出这些直角三角形各顶点的坐标(不要求写计算过程).(至少写出三个)
32.已知是等边三角形,.
如图1,点E为BC上一点,点F为AC上一点,且,连接AE,BF交于点G,求的度数;
如图2,点M是BC延长线上一点,,MN交的外角平分线于点N,求的值;
如图3,过点A作于点D,点P是直线AD上一点,以CP为边,在CP的下方作等边,连DQ,则DQ的最小值是______.
33.如图,在平面直角坐标系中,点B坐标为(-3,0),点A是y轴正半轴上一点,且AB=5,点P是x轴上位于点B右侧的一个动点,设点P的坐标为(m,0)
(1)点A的坐标为( )
(2)当△ABP是等腰三角形时,求P点的坐标;
(3)如图2,过点P作PE⊥AB交线段AB于点E,连接OE.若点A关于直线OE的对称点为A',当点A'恰好落在直线PE上时,BE=________(直接写出答案)
34.已知,如图,在△ABC中,AC的垂直平分线与∠ABC的角平分线交于点D,
(1)如图1,判断∠BAD和∠BCD之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图2,若∠DAC=60°时,探究线段AB,BC,BD之间的数量关系,并说明理由.
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】根据轴对称图形的概念,可知:选项A中的图形不是轴对称图形.
故答案为:A.
【分析】观察四个选项图形,根据轴对称图形的概念即可得出结论.
2.【答案】B
【解析】【解答】根据轴对称图形的定义,A,C,D均不是轴对称图形.
故答案为B.
【分析】轴对称图形是将一个图形沿某直线折叠后直线两旁的部分互相重合,再对各选项逐一判断即可.
3.【答案】B
【解析】【解答】解:∵EF∥BC,
∴∠EDB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,
∴∠EBD=∠CBD,
∴∠EDB=∠EBD,
∴BE=ED,
同理DF=CF,
∴△AEF的周长是AE+EF+AF
=AE+ED+DF+AF
=AE+BE+CF+AF
=AB+AC
=5+7
=12.
故选B.
【分析】根据平行线性质和角平分线定义得出∠EDB=∠EBD,推出BE=ED,同理DF=CF,求出△AEF的周长=AB+AC,代入求出即可.
4.【答案】C
【解析】【解答】解:A、点A(﹣4,3)到x轴的距离为3,故本选项错误;
B、点A(﹣4,3)到y轴的距离为4,故本选项错误;
C、点A(﹣4,3)到原点的距离为 =5,故本选项正确;
D、点A(﹣4,3)关于x轴对称的点的坐标为(﹣4,﹣3),故本选项错误.
故选C.
【分析】根据点到x轴的距离等于纵坐标的绝对值,到y轴的距离等于横坐标的绝对值,以及“关于x轴对称的点,横坐标相同,纵坐标互为相反数”对各选项分析判断即可得解.
5.【答案】D
6.【答案】C
【解析】【解答】本题以6个为一个循环,则2012÷6=33……2,则最后落在点C处.
故答案为:C
【分析】根据机器人的运动路径和循环的周期性,每运动6米一个循环,运动2012米,包括335次循环,还需要再走2米,最后落在点C处.
7.【答案】D
【解析】【解答】解:①∵等边和等边,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,故①正确;
②∵,
∴,
∵,
∴,故②正确;
③作于N,于F,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴平分,故③正确;
④在上截取,连接.
由②知,
∴,
由③知:平分,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴为等边三角形,则,
故,故④正确;
正确的有①②③④.
故答案为:D.
【分析】证明,可得,故①正确;;利用全等三角形的性质可得,由对顶角相等可得,利用三角形内角和可推出,故②正确;作于N,于F,可证,可得,根据角平分线的判定定理即证平分,故③正确;在上截取,连接.证,可得,从而推出为等边三角形,则,,故④正确.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:根据已知条件无法判定,则无法判定,结论①不正确;
是的角平分线,
,
为的高,,
,,
又,
,结论②正确;
由结论②正确得:,
,
平分,
,结论③正确;
,,
点为的三条高的交点,
,结论④正确,
综上所述:正确的结论是②③④,
故答案为:D.
【分析】根据角之间的关系可判断①;根据角平分线定义可得,再根据角之间的关系可判断②;根据等角对等边可得,再根据角平分线性质可判断③;根据三角形高的性质可判断④.
9.【答案】D
10.【答案】C
【解析】【解答】解:如图,
由题意可知:以AC、AB为腰的三角形有3个,x轴正半轴上的点不能成立,因为此时ABC三点共线,不能构成三角形;
以AC、BC为腰的三角形有2个;
以BC、AB为腰的三角形有2个.
则点C的个数是7.
故答案为:D.
【分析】利用等腰三角形的判定方法和性质及点坐标的定义分析求解即可.
11.【答案】A
【解析】【解答】解:∵DB=DC,
∴点D在BC的垂直平分线上,
∵EB=EC,
∴点E在BC的垂直平分线上,
∴ED垂直平分BC,
∵ED的延长线交BC于点F,
∴EF⊥BC,①符合题意;
∵DA=DB=DC,EB=EC,
∴∠DBA=∠DAB,∠DAC=∠DCA,∠DBC=∠DCB,∠EBC=∠ECB,
∵∠AEC=60°,
∴∠BEC=180°-∠AEC=180°-60°=120°,
∵EF⊥BC,EB=EC,
∴,
∴∠BAD+∠BCD=∠DBA+∠DBC=∠EBC=30°,②符合题意;
∵∠BAC=∠DAC+∠BAD,∠BCA=∠DCA+∠BCD,
∴∠BAC+∠BCA=180°-∠ABC=180°-30°=150°,
即∠DAC+∠BAD+∠DCA+∠BCD=∠DAC+∠DCA+30°=150°,
∴∠DAC+∠DCA=150°-30°=120°,
∴∠ADC=180°-(∠DAC+∠DCA)=60°;③符合题意;
如图,在EC上取一点M,使得EM=EA,连接AM,
∵∠AEC=60°,EM=EA,
∴△AEM是等边三角形,
∴EA=EM=AM,∠EAM=60°,
∵DA=DC,∠ADC=60°,
∴△ADC是等边三角形,
∴DA=DC=AC,∠DAC=60°,
∵∠EAD=∠EAM-∠DAM,∠MAC=∠DAC-∠DAM,
∴∠EAD=∠MAC,
在△ADE和△ACM中,
,
∴△ADE≌△ACM(SAS),
∴ED=MC,
∵BE=CE=EM+MC,
∴AE+DE=BE,④符合题意;
故答案为:A.
【分析】 根据到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上可得ED垂直平分BC,即可判断①;根据等边对等角可推得∠BEC=120°,根据等腰三角形底边上的高、顶角的角平分线、底边上的中线三线合一、三角形内角和是180°可得∠EBC=30°,即可求解判断②③;在EC上取一点M,使得EM=EA,连接AM,根据有一个角是60°角的等腰三角形是等边三角形、等边三角形的三条边相等、三个角都是60°可得EA=AM,∠EAM=60°,DA=AC,∠DAC=60°,根据两边及其夹角对应相等的三角形是全等三角形、全等三角形的对应边相等即可判断④,得出答案.
12.【答案】
13.【答案】
14.【答案】8
【解析】【解答】解:,
,,
已知:,
,
,
,
故答案为:8.
【分析】根据全等三角形的性质得,,然后根据等腰三角形的判定和性质即可求解.
15.【答案】4
【解析】【解答】 解:∵由 分别以点A和B为圆心, 以大于 的长度为半径作弧,两弧交于点M和N,过点M和N作直线,
∴可得MN是AB的垂直平分线,
连接AE,如下图所示:
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴BE=AE=2CE=4.
故答案为:4.
【分析】 根据作图过程可知MN是AB的垂直平分线,可得AE=BE,再求出,可知BE=AE=2CE,即可得出答案.
16.【答案】3
17.【答案】40°
【解析】【解答】解:∵AB=AD=DC,
∴∠B=∠ADB=80°,∠C=∠CAD,
由三角形的外角性质得,∠ADB=∠C+∠CAD=2∠C=80°,
∴∠C=40°.
故答案为:40°.
【分析】根据等边对等角可得∠B=∠ADB,∠C=∠CAD,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和解答.
18.【答案】
【解析】【解答】解:点P(-2,3)关于y轴的对称点P'的坐标是(2,3),
故答案为:(2,3).
【分析】关于y轴的对称点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变.根据关于y轴对称的点的特点解答即可.
19.【答案】100°
【解析】【解答】解:∵AB=AC,
∴∠B=∠C=40°,
∴∠A=100°,
故答案为:100°.
【分析】根据等腰三角形性质即可直接得出答案.
20.【答案】4
【解析】【解答】如图,作∠CAF=15°,
∵AC是∠BAF的平分线,
∴DE=D´E,
∴当BE 、D´E在一条直线上时,即当E、D在如图位置上时,BE+ED最小,
∵∠F=90°, ∠FAB=30°,
∴AB=2BF=4.
故答案为:4.
【分析】作点B关于AC的对称点B',过B作BF⊥AB',BF即为BE+ED的最小值,利用含30°的直角三角形的性质解答即可.
21.【答案】2、4、8、10
【解析】【解答】解:到AB的距离是1的点P在与AB平行且与AB的距离为1的两条直线a、b上,到AC的距离是2的点P在与AC平行且与AC的距离为2的直线c、d上,直线a、b、c、d的交点即为满足条件的点P,这样的点有4个,如图所示,
( 1 )P点在P2位置时
即点P到BC的距离为1.
( 2 )P点在P1位置时
即点P到BC的距离为4.
( 3 )P点在P3位置时
即点P到BC的距离为8.
( 4 )P点在P位置时
故点P到直线BC的距离可能是:2、4、8、10.
【分析】由题意可得,到AB的距离是1的点P在与AB平行且与AB的距离为1的两条直线a、b上,到AC的距离是2的点P在与AC平行且与AC的距离为2的直线c、d上,直线a、b、c、d的交点即为满足条件的点P,这样的点有4个,分4种情况讨论:①P点在P2位置时;②P点在P1位置时;③P点在P3位置时;④P点在P位置时;由等边三角形的性质和三角形的面积根据等面积即可求解。
22.【答案】①②④
【解析】【解答】解:① 为 的角平分线,
,
又 , ,
,
,
,即①正确;
②在 中, ,
,
在 中, ,
,
,
,
, , ,
,
为等腰三角形,
,
,
,
,即②正确;
③根据已知条件,可得 不一定成立,故③错误;
④如图,过 作 于 点,
是 上的点,
,
在 和 中,
,
,
,
在 和 中,
,
,
,
,即④正确.
故答案为:①②④.
【分析】由角平分线的概念可得∠ABD=∠CBD,证明△ABD≌△EBC,得到∠BCE=∠BDA,据此判断①;根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理可得∠BEA=(180°-∠ABE),∠BDC=(180°-∠CBD),推出∠BDC=∠AEB,得到△ACE为等腰三角形,则AE=EC,由全等三角形的性质可得AD=EC,据此判断②;无法得到AB∥CE,过E作EG⊥BC于G点,证明△BEG≌△BEF,△CEG≌△AEF,得到AF=CG,据此判断④.
23.【答案】
24.【答案】 .
【解析】【解答】先判定△ABO∽△ADC,
得出 ,再
根据∠BAD=∠OAC,
得出△ACO∽△ADB,
进而得到∠ABD=∠AOC=90°,
得到D始终在直线BE上,当OD⊥BE时,OD最小,最后过O作OF⊥BD于F,
根据∠OBF=30°,
求得OF= OB= ,即OD最小值为 ;
作B关于y轴的对称点B',则同理可得OD最小值为 .
【分析】易由AB=BO,∠ABO=120°与AD=DC,∠ADC=120°可得△ABO∽△ADC,得到对应边成比例,再由∠BAO=∠DAC得∠BAD=∠OAC,证得△ACO∽△ADB,进而得到∠ABD=∠AOC=90°。利用点与直线之间,垂线段最短,可得当OD⊥BE时,OD最小;根据∠OBF=30°求得OD最小值为 ,作B关于y轴的对称点B',则同理可得OD最小值为 。
25. 【答案】
26.【答案】(1);
(2).
27.【答案】22.5°
28.【答案】(1)解:时,,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:的形状可以是等腰三角形,的度数为或,理由如下:
①当,
∴,
∴;
②由(1)得,
∵点D在线段上运动(点D不与B、C重合)
∴;
③当时,则,
∴,
∴当的度数为或时,在(1)的条件下的形状是等腰三角形.
【解析】【分析】(1)先得到,然后得到,即可证明结论;
(2)分为①,②,两种情况利用等腰三角形的性质和三角形的内角和定理解题即可.
(1)解:时,,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:的形状可以是等腰三角形,的度数为或,理由如下:
①当,
∴,
∴;
②由(1)得,
∵点D在线段上运动(点D不与B、C重合)
∴;
③当时,则,
∴,
∴当的度数为或时,在(1)的条件下的形状是等腰三角形.
29.【答案】解:如图所示: 即为所求.
【解析】【分析】首先作线段 ,再作BC的垂直平分线,然后在NM上截取 .
30.【答案】解:选择的条件是:①∠B=∠C ②∠BAD=∠CDA(或①③,①④,②③); 证明:在△BAD和△CDA中, ∵ , ∴△BAD≌△CDA(AAS), ∴∠ADB=∠DAC, 即 在△AED中∠ADE=∠DAE, ∴AE=DE,△AED为等腰三角形.
【解析】【分析】首先选择条件证得△BAD≌△CDA,再利用全等三角形的性质得出∠ADB=∠DAC,即得出∠ADE=∠DAE,利用等腰三角形的判定定理可得结论.
31.【答案】解:∵A(3,0),B(0,4)
∴OA=3,OB=4,AB=
如图所示,
符合要求的点有:
若以BO为公共直角时边,C点的坐标为(﹣3,4);(-3,0)
若以AO为公共直角边时,C点的坐标为(0,﹣4)和(3,﹣4)和(3,4).
【解析】【分析】首先根据勾股定理求得直角三角形AOB的斜边AB的长度,然后分成以BO为公共直角边和以AO为公共直角边时,分别写出符合要求的直角顶点点C的坐标即可。
32.【答案】(1)60°;(2)6;(3)1.5.
33.【答案】(1)0,4;(2)P点的坐标为(3,0)、 (2,0)或;(3)
34.【答案】(1)解:∠BAD+∠BCD=180°,理由如下:
过点D作DE⊥BC于点E,DF⊥BA,交BA的延长线于点F,
∵BD是∠ABC的角平分线,DE⊥BC,DF⊥BA,
∴DE=DF,∠DEC=∠DFA=90°,
∵点D在AC的垂直平分线上,
∴AD=CD,
在Rt△ADF与Rt△CDE中,
∵AD=CD,DE=DF,
∴Rt△ADF≌Rt△CDE(HL),
∴∠DCE=∠DAF,
∵∠DAF+∠BAD=180°,
∴∠BAD+∠BCD=180°;
(2)解:BD=AB+BC,理由如下:
在BD上截取点F,使BF=AB,连接AF,
由(1)知∠BAD+∠BCD=180°,
∴∠ABC+∠ADC=180°,
∵∠DAC=60°,
∴∠ABC=120°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC=60°,
又AB=BF,
∴△ABF是等边三角形,
∴AB=AF=BF,∠BAF=60°,
∵AD=CD,∠ADC=60°,
∴△ADC是等边三角形,
∴AC=AD,∠DAC=60°,
∴∠BAC+∠CAF=∠DAF+∠CAF=60°,
∴∠BAC=∠DAF,
在△ABC与△AFD中,
∵AB=AF,∠BAC=∠DAF,AD=AC,
∴△ABC≌△AFD(SAS),
∴DF=BC,
∵BD=BF+DF,
∴BD=AB+BC.
【解析】【分析】∠BAD+∠BCD=180°,理由如下:过点D作DE⊥BC于点E,DF⊥BA,交BA的延长线于点F,由角平分线上的点到角两边的距离相等得DE=DF,∠DEC=∠DFA=90°,由线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等得AD=CD,从而由HL证Rt△ADF≌Rt△CDE,得∠DCE=∠DAF,进而根据邻补角定义及等量代换可得∠BAD+∠BCD=180°;
(2)BD=AB+BC,理由如下:在BD上截取点F,使BF=AB,连接AF,首先判断出△ABF与△ADC是等边三角形,由等边三角形的性质得AB=AF=BF,∠BAF=60°,AC=AD,∠DAC=60°,推出∠BAC=∠DAF,从而由SAS判断出△ABC≌△AFD,得DF=BC,进而根据线段的和差及等量代换可得结论.
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