资源描述
3.52轴对称全章复习与巩固(提高)
【学习目标】
1. 认识轴对称、轴对称图形,理解轴对称的基本性质及它们的简单应用;
2. 了解垂直平分线的概念,并掌握其性质;
3. 了解等腰三角形、等边三角形的有关概念,并掌握它们的性质以及判定方法.
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、轴对称
1.轴对称图形和轴对称
(1)轴对称图形
如果一个图形沿着某一条直线折叠,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,这条直线就是它的对称轴.轴对称图形的性质:轴对称图形的对称轴,是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
(2)轴对称
定义: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,那么就说这两个图形关于这条直线对称,这条直线叫做对称轴.成轴对称的两个图形的性质:
①关于某条直线对称的两个图形形状相同,大小相等,是全等形;
②如果两个图形关于某条直线对称,则对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线;
③两个图形关于某条直线对称,如果它们的对应线段或延长线相交,那么它们的交点在对称轴上.
(3)轴对称图形与轴对称的区别和联系
区别: 轴对称是指两个图形的位置关系,轴对称图形是指具有特殊形状的一个图形;轴对称涉及两个图形,而轴对称图形是对一个图形来说的.联系:如果把一个轴对称图形沿对称轴分成两个图形,那么这两个图形关于这条轴对称;如果把成轴对称的两个图形看成一个整体,那么它就是一个轴对称图形.
2.线段的垂直平分线
线段的垂直平分线的性质:线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.反过来,与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.
要点二、作轴对称图形
1.作轴对称图形
(1)几何图形都可以看作由点组成,我们只要分别作出这些点关于对称轴的对应点,再连接这些点,就可以得到原图形的轴对称图形;
(2)对于一些由直线、线段或射线组成的图形,只要作出图形中的一些特殊点(如线段端点)的对称点,连接这些对称点,就可以得到原图形的轴对称图形.
2.用坐标表示轴对称
点(,)关于轴对称的点的坐标为(,-);点(,)关于轴对称的点的坐标为(-,);点(,)关于原点对称的点的坐标为(-,-).
要点三、等腰三角形
1.等腰三角形
(1)定义:有两边相等的三角形,叫做等腰三角形.
(2)等腰三角形性质
①等腰三角形的两个底角相等,即“等边对等角”;
②等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线与底边上的高线互相重合(简称“三线合一”).特别地,等腰直角三角形的每个底角都等于45°.
(3)等腰三角形的判定
如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(即“等角对等 边”).
2.等边三角形
(1)定义:三条边都相等的三角形,叫做等边三角形.
(2)等边三角形性质:等边三角形的三个角相等,并且每个角都等于60°.
(3)等边三角形的判定:
①三条边都相等的三角形是等边三角形;
②三个角都相等的三角形是等边三角形;
③有一个角为 60°的等腰三角形是等边三角形.
3.直角三角形的性质定理:
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.
【典型例题】
类型一、轴对称的性质与应用
1、如图,由四个小正方形组成的田字格中,△ABC的顶点都是小正方形的顶点.在田字格上画与△ABC成轴对称的三角形,且顶点都是小正方形的顶点,则这样的三角形(不包含△ABC本身)共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路点拨】分别以正方形的对角线和田字格的十字线为对称轴,来找三角形.
【答案】C;
【解析】先把田字格图标上字母如图,确定对称轴找出符合条件的三角形,再计算个数.
△HEC与△ABC关于CD对称;△FDB与△ABC关于BE对称;△GED与△ABC关于HF对称;关于AG对称的是它本身.所以共3个.
【总结升华】本题考查了轴对称的性质;确定对称轴然后找出成轴对称的三角形是解题的关键.
举一反三:
【变式】如图,△ABC的内部有一点P,且D,E,F是P分别以AB,BC,AC为对称轴的对称点.若△ABC的内角∠A=70°,∠B=60°,∠C=50°,则∠ADB+∠BEC+∠CFA=( )
A.180° B.270° C.360° D.480°
【答案】C;
解:连接AP,BP,CP,
∵D,E,F是P分别以AB,BC,AC为对称轴的对称点
∴∠ADB=∠APB,∠BEC=∠BPC,∠CFA=∠APC,
∴∠ADB+∠BEC+∠CFA=∠APB+∠BPC+∠APC=360°.
2、已知∠MON=40°,P为∠MON内一定点,OM上有一点A,ON上有一点B,当△PAB的周长取最小值时,求∠APB的度数.
【思路点拨】求周长最小,利用轴对称的性质,找到P的对称点来确定A、B的位置,角度的计算,可以通过三角形内角和定理和等腰三角形的性质计算.
【答案与解析】
解:分别作P关于OM、ON的对称点,,连接交OM于A,ON于B.则△PAB为符合条件的三角形.
∵∠MON=40°
∴∠=140°.
∠=∠PAB,∠=∠PBA.
∴ (∠PAB+∠PBA)+∠APB=140°
∴∠PAB+∠PBA+2∠APB=280°
∵∠PAB=∠+∠, ∠PBA=∠+∠
∴∠+∠+∠=180°
∴∠APB=100°
【总结升华】将实际问题抽象或转化为几何模型,将周长的三条线段的和转化为一条线段,这样取得周长的最小值.
举一反三:
【变式】如图,在五边形ABCDE中,∠BAE=120°,∠B=∠E=90°,AB=BC,AE=DE,在BC,DE上分别找一点M,N,使得△AMN的周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为( ).
A.100° B.110° C. 120° D. 130°
【答案】C;
提示:找A点关于BC的对称点,关于ED的对称点,连接,交BC于M
点,ED于N点,此时△AMN周长最小. ∠AMN+∠ANM=180°-∠MAN,而2∠BAM=
∠AMN,2∠EAN=∠ANM,∠BAM+∠EAN+∠MAN=120°,所以∠AMN+∠ANM=120°.
3、如图,△ABC关于平行于轴的一条直线对称,已知A点坐标是(1,2),C点坐标是(1,-4),则这条平行于轴的直线是( )
A.直线=-1 B.直线=-3 C.直线=-1 D.直线=-3
【思路点拨】根据题意,可得A、C的连线与该条直线垂直,且两点到此直线的距离相等,从而可以解出该直线.
【答案】C;
【解析】
解:由题意可知,该条直线垂直平分线段AC
又A点坐标是(1,2),C点坐标是(1,-4)
∴AC=6
∴点A,C到该直线的距离都为3
即可得直线为=-1
【总结升华】本题考查了坐标与图形的变化一一对称的性质与运用,解决此类题应认真观察图形,由A与C的纵坐标求得对称轴.
举一反三:
【变式1】如图,若直线经过第二、四象限,且平分坐标轴的夹角,Rt△AOB与Rt△关于直线对称,已知A(1,2),则点的坐标为( )
A.(-1,2) B.(1,-2) C.(-1,-2) D.(-2,-1)
【答案】D;
提示:因为Rt△AOB与Rt△关于直线对称,所以通过作图可知,的坐标是(-2,-1).
【变式2】如图,ΔABC中,点A的坐标为(0,1),点C的坐标为(4,3),点B的坐标为
(3,1),如果要使ΔABD与ΔABC全等,求点D的坐标.
【答案】
解:满足条件的点D的坐标有3个(4,-1);(-1,-1);(-1,3).
类型二、等腰三角形的综合应用
4、(2012•牡丹江)如图①,△ABC中.AB=AC,P为底边BC上一点,PE⊥AB,PF⊥AC,CH⊥AB,垂足分别为E、F、H.易证PE+PF=CH.证明过程如下:
如图①,连接AP.
∵PE⊥AB,PF⊥AC,CH⊥AB,
∴=AB•PE,=AC•PF,=AB•CH.
又∵,
∴AB•PE+AC•PF=AB•CH.∵AB=AC,∴PE+PF=CH.
(1)如图②,P为BC延长线上的点时,其它条件不变,PE、PF、CH又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明:
(2)填空:若∠A=30°,△ABC的面积为49,点P在直线BC上,且P到直线AC的距离为PF,当PF=3时,则AB边上的高CH=______.点P到AB边的距离PE=________.
【答案】7;4或10;
【解析】
解:(1)如图②,PE=PF+CH.证明如下:
∵PE⊥AB,PF⊥AC,CH⊥AB,
∴=AB•PE,=AC•PF,=AB•CH,
∵=+,
∴AB•PE=AC•PF+AB•CH,
又∵AB=AC,
∴PE=PF+CH;
(2)∵在△ACH中,∠A=30°,
∴AC=2CH.
∵=AB•CH,AB=AC,
∴×2CH•CH=49,
∴CH=7.
分两种情况:
①P为底边BC上一点,如图①.
∵PE+PF=CH,
∴PE=CH-PF=7-3=4;
②P为BC延长线上的点时,如图②.
∵PE=PF+CH,
∴PE=3+7=10.
故答案为7;4或10.
【总结升华】本题考查了等腰三角形的性质与三角形的面积,难度适中,运用面积证明可使问题简便,(2)中分情况讨论是解题的关键.
5、已知,如图,∠1=12°,∠2=36°,∠3=48°,∠4=24°. 求的度数.
【答案与解析】
A
C
D
1
2
3
B
5
E
解:将沿AB翻折,得到,连结CE,
则,
∴∠1=∠5=12°.
∴60°
∵48°∴.
又∵∠2=36°,72°,
∴
∴BE=BC
∴为等边三角形.
∴
又垂直平分BC.
∴AE平分.
∴30°
∴∠ADB=30°
【总结升华】直接求很难,那就想想能不能通过翻折或旋转构造一个与全等的三角形,从而使其换个位置,看看会不会容易求.
举一反三:
【变式】在△ABC中,AB=AC,∠BAC=80°,D为形内一点,且∠DAB=∠DBA=10°,
求∠ACD的度数.
【答案】
解:作D关于BC中垂线的对称点E,连结AE,EC,DE
∴△ABD≌△ACE
∴AD=AE, ∠DAB=∠EAC=10°
∵∠BAC=80°,
∴∠DAE=60°,△ADE为等边三角形
∴∠AED=60°
∵∠DAB=∠DBA=10°
∴AD=BD=DE=EC
∴∠AEC=160°,
∴∠DEC=140°
∴∠DCE=20°
∴∠ACD=30°
类型三、等边三角形的综合应用
6、如图所示,已知等边三角形ABC中,点D,E,F分别为边AB,AC,BC的中点,M为直线BC上一动点,△DMN为等边三角形.
(1)如图(1)所示,当点M在点B左侧时,请你判断EN与MF有怎样的数量关系?点F是否在直线NE上?
(2)如图(2)所示,当点M在BC上时,其他条件不变,(1)的结论中EN与MF的数量关系是否仍然成立?若成立,请利用图(2)证明;若不成立,请说明理由.
【答案与解析】
解:(1)EN=MF,点F在直线NE上.
证明:连接DF,DE,
∵ △ABC是等边三角形,
∴ AB=AC=BC.
又∵ D,E,F是△ABC三边的中点,
∴ DE,DF,EF为三角形的中位线.
∴ DE=DF=EF,∠FDE=60°.
又∠MDN+∠NDF=∠MDF,∠NDF+∠FDE=∠NDE,
∵△DMN为等边三角形,DM=DN,∠MDN=60°
∴ ∠MDF=∠NDE.
在△DMF和△DNE中,,
∴ △DMF≌△DNE,
∴ MF=NE,∠DMF=∠DNE.
∵∠DMF+60°=∠DNE+∠MFN
∴∠MFN=60°
∴FN∥AB,
又∵EF∥AB,
∴E、F、N在同一直线上.
(2)成立.证明:连结DE,DF,EF,
∵ △ABC是等边三角形,
∴ AB=AC=BC.
又∵ D,E,F是△ABC三边的中点,
∴ DE,DF,EF为三角形的中位线.
∴ DE=DF=EF,∠FDE=60°.
又∠MDF+∠FDN=60°,∠NDE+∠FDN=60°,
∴ ∠MDF=∠NDE.
在△DMF和△DNE中,,
∴ △DMF≌△DNE,
∴ MF=NE.
【总结升华】此题综合应用了等边三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定.全等是证明线段相等的重要方法.(2)题的证明可以沿用(1)题的思路.
【巩固练习】
一.选择题
1. 如图所示,将矩形纸片先沿虚线AB按箭头方向向右对折,接着对折后的纸片沿虚线CD向下对折,然后剪下一个小三角形,再将纸片打开,则打开后的展开图是( )
2. 如图,将正方形纸片ABCD折叠,使边AB、CB均落在对角线BD上,得折痕BE、BF,则∠EBF的大小为( )
A. 15° B. 30° C. 45° D. 60°
3.在下列说法中,正确的是( )
A.如果两个三角形全等,则它们必是关于直线成轴对称的图形;
B.如果两个三角形关于某直线成轴对称,那么它们是全等三角形;
C.等腰三角形是关于底边中线成轴对称的图形;
D.一条线段是关于经过该线段中点的直线成轴对称的图形 .
4. 小明从镜中看到电子钟示数是,则此时时间是( )
A.12:01 B.10:51 C.11:59 D.10:21
5. 已知A(4,3)和B是坐标平面内的两个点,且它们关于直线=-3轴对称,则平面内点B的坐标是( )
A.(1,3) B.(-10,3) C.(4,3) D.(4,1)
6.如图,已知△ABC中,AC+BC=24,AO、BO分别是角平分线,且MN∥BA,分别交AC于N、BC于M,则△CMN的周长为( )
A.12 B.24 C.36 D.不确定
A
N
O
B M C
(22题图)
7. 如图,将△沿、、翻折,三个顶点均落在点处.若,则 的度数为( )
A. 49° B. 50° C. 51° D. 52°
8. 如图, △ABC中, ∠ACB=90°, ∠ABC=60°, AB的中垂线交BC的延长线于D,交AC于E, 已知DE=2.AC的长为( )
A.2 B.3 C. 4 D.5
二.填空题
9. 如图,在矩形纸片ABCD中,AB=2,点E在BC上,且AE=CE.若将纸片沿AE折叠,点B恰好与AC上的点重合,则AC= .
10. 在同一直角坐标系中,A(+1,8)与B(-5,-3)关于轴对称,则=___________,=___________.
11.如图所示,△ABC中,已知∠B和∠C的平分线相交于点F,过点F作DE∥BC,交AB于点D,交AC于点E,若BD+CE=9,线段DE=_______.
12. 如图所示,∠AOP=∠BOP=15°,PC∥OA,PD⊥OA,若PC=4,PD的长为________.
13.如图所示,在△ABC中,AB=AC,点O在△ABC内,且∠OBC=∠OCA,∠BOC=110°,求∠A的度数为________.
14. 如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,AD=4,连接BD,BD⊥CD,∠ADB=∠C.若P是BC边上一动点,则DP长的最小值为 .
15. 如图,在△ABC中,AB=AC,D、E是△ABC内两点,AD平分∠BAC,∠EBC=∠E=60º,若BE=6,DE=2,则BC=______________.
16. 如图,六边形ABCDEF的六个内角都相等.若AB=1,BC=CD=3,DE=2,则这个六边形的周长等于_________。
三.解答题
17.如图所示,△ABC中,D,E在BC上,且DE=EC,过D作DF∥BA,交AE于点F,DF=AC,求证AE平分∠BAC.
18. 如图所示,等边三角形ABC中,AB=2,点P是AB边上的任意一点(点P可以与点A重合,但不与点B重合),过点P作PE⊥BC,垂足为E,过E作EF⊥AC,垂足为F,过F作FQ⊥AQ,垂足为Q,设BP=,AQ=.
(1)写出与之间的关系式;
(2)当BP的长等于多少时,点P与点Q重合?
19.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°.点D为△ABC内一点,且DB=DC,∠DCB=30°.点E为BD延长线上一点,且AE=AB.
(1)求∠ADE的度数;
(2)若点M在DE上,且DM=DA,求证:ME=DC.
20.已知,∠BAC=90º,AB=AC,D为AC边上的中点,AN⊥BD于M,交BC于N.
求证:∠ADB=∠CDN
【答案与解析】
一.选择题
1. 【答案】D;
【解析】作出对称轴,将图形还原即可.
2. 【答案】C;
【解析】由题意,∠ABE=∠DBE=∠DBF=∠FBC,所以∠EBF=∠ABC=45°,故选C.
3. 【答案】B;
【解析】全等的三角形不一定是成轴对称,而成轴对称的两个三角形一定是全等的.C 选项应为轴对称图形而不是成轴对称的图形.
4. 【答案】B;
5. 【答案】B;
【解析】点B的纵坐标和点A一样,(横坐标+4)÷2=-3,解得横坐标为-10.
6. 【答案】B;
【解析】易证AN=ON,BM=OM,△CMN的周长等于AC+BC=24.
7. 【答案】C;
【解析】∠A=∠DOE,∠B=∠HOG,∠C=∠EOF,所以∠2=360°-180°-129°=51°.
8. 【答案】B;
【解析】连接AD,易证三角形ABD为等边三角形,CE=DE=1,AE=DE=2,所以AC=AE+CE=2+1=3.
二.填空题
9. 【答案】4;
【解析】因为AE=CE,∠=90°,所以为AC的中点.AC=2AB=4.
10.【答案】;
【解析】由题意+1=-5,3-=8,解得.
11.【答案】9;
【解析】因为DE∥BC, 所以∠DFB=∠FBC,∠EFC=∠FCB, 因为∠FBC=∠FBD,∠FCB=∠FCE, 所以∠FBD=∠DFB,∠FCE=∠EFC, 所以BD=DF,CE=EF, 所以BD+CE=DF+FE=DE,所以DE=BD+CE=9.
12.【答案】2;
【解析】过P作PE⊥OB于E,所以PD=PE,因为PC∥OA,所以∠BCP=∠BOA=30°,
在Rt△PCE中,PE=PC,所以PE=×4=2,因为PE=PD,所以PD=2.
13.【答案】40°;
【解析】∵AB=AC,所以∠ABC=∠ACB, 又∵∠OBC=∠OCA,
∴∠ABC+∠ACB=2(∠OBC+∠OCB), ∵∠BOC=110°,
∴∠OBC+∠OCB=70°, ∴∠ABC+∠ACB=140°,
∴∠A=180°-(∠ABC+∠ACB)=40°.
14.【答案】4;
【解析】过D作DP⊥BC,此时DP长的最小值是.因为∠ABD=∠CBD,所以AD=DP=4.
15.【答案】8;
【解析】延长ED到BC于M,延长AD到BC与N,∵AB=AC,AD平分∠BAC,∴AN⊥BC,BN=CN,∵∠EBC=∠E=60°,∴△BEM为等边三角形,∵BE=6,DE=2,∴DM=4,∵∠NDM=30°,∴NM=2,∴BN=4,∴BC=8.
16.【答案】15;
【解析】因为六边形ABCDEF的六个内角都相等为120°,每个外角都为60°,向外作三个三角形,进而得到四个等边三角形,如图,设AF=,EF=,则有+1+3=++2=3+3+2=8所以=4,=2,六边形ABCDEF的周长=1+3+3+2+2+4=15.
三.解答题
17.【解析】
证明:延长FE到G,使EG=EF,连接CG,
在△DEF和△CEG中,
ED=EC,∠DEF=∠CEG,FE=EG,
∴△DEF≌△CEG,
∴DF=GC,∠DFE=∠G,
∵DF∥AB,∴∠DFE=∠BAE,
∵DF=AC,∴GC=AC,
∴∠G=∠CAE,
∴∠BAE=∠CAE,即AE平分∠BAC.
18.【解析】
解:(1)∵△ABC为等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60°,AB=BC=CA=2.
在△BEP中,∵PE⊥BE,∠B=60°,
∴∠BPE=30°,
而BP=,∴BE=,EC=2-,
在△CFE中,∵∠C=60°,EF⊥CF,
∴∠FEC=30°,所以FC=1-x,
同理在△FAQ中,可得AQ=+,
而AQ=,所以=+(0<≤2).
(2)当点P与点Q重合时,有AQ+BP=AB=2,
∴+=2,所以
解得=.
∴当BP的长为时,点P与点Q重合.
19.【解析】
解:(1)如图.
∵△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,
∴∠ABC=∠ACB==75°.
∵DB=DC,∠DCB=30°,
∴∠DBC=∠DCB=30°.
∴∠1=∠ABC-∠DBC=75°-30°=45°.
∵AB=AC,DB=DC,
∴AD所在直线垂直平分BC.
∴AD平分∠BAC.
∴∠2=∠BAC==15°.
∴∠ADE=∠1+∠2 =45°+15°=60°.
证明:(2)连接AM,取BE的中点N,连接AN.
∵△ADM中,DM=DA,∠ADE=60°,
∴△ADM为等边三角形.
∵△ABE中,AB=AE,N为BE的中点,
∴BN=NE,且AN⊥BE.
∴DN=NM.
∴BN-DN =NE-NM,
即 BD=ME.
∵DB=DC,
∴ME=DC.
20.【解析】
证明:作∠BAC的角平分线交BD于H
∴∠BAH=∠CAH=45º
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C=45 º
∴∠BAH=∠C
∵AN⊥BD于M,
∴∠AMD=90º
∴∠NAD+∠ADB=90º
∵∠BAC=90º
∴∠ABD+∠ADB=90º
∴∠ABD=∠NAC
在△ABH与△CAN中
∴△ABH≌△CAN
∴AH=CN
∵D为AC边上的中点
∴AD=CD
在△AHD与△CND中
∴△AHD≌△CND
∴∠ADB=∠CDN.
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