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第十二章 轴对称 轴对称小结与复习
考点一 轴对称和轴对称图形
例1 (2010年贵州贵阳)如图1是小华画的正方形风筝图案,他以图中的对角线AB为对称轴,在对角线的下方再画一个三角形,使得新的风筝图案成为轴对称图形,若下列有一图形为此对称图形,则此图为 ( )
A
B
D
C
图1
A
B
解析:判断轴对称图形,关键是要看沿直线AB折叠后,两旁的图案是否完全重合,观察四个图形,只有第三个图形符合.故选C
点评:本题考查轴对称以及轴对称图形的概念.只有正确掌握它们的相关概念,才能灵活应用它们解题.
考点二 轴对称变换
例2 (2010年湖南长沙)△ABC在平面直角坐标系中的位置如图2所示,A,B,C三点在格点上.
(1)作出 △ABC关于y轴对称的△,并写出点的坐标;
(2)作出△关于x轴对称的△,并写出点的坐标.
图2 图3
解析:(1)由图可知△ABC三个顶点的坐标分别是A(2,4),B(1,1),C(3,2),它们关于y轴对称的点的坐标分别为A1(-2,4),B1(-1,1),C1(-3,2),顺次连接A1,B1,C1,即得△ABC关于y轴对称的△,如图3所示,且点C1的坐标为(-3,2).
(2)同理可以做出△A1B1C1关于x轴对称的△A2B2C2,如图3所示,点C2的坐标是(-3,-2) .
点评:关于坐标轴对称的点的坐标特点:关于x轴对称的两个点的横坐标相同,纵坐标互为相反数;关于y轴对称的两个点的纵坐标相同,横坐标互为相反数.利用轴对称作图时,先找到图的顶点关于x(y)轴的对称点,然后顺次连接各点,即可得到求作的图形.
考点三 轴对称的探究与应用
例3 (2010年江苏淮安)(1)观察发现 如图4-(1),若点A,B在直线同侧,在直线上找一点P,使AP+BP的值最小.
做法如下:作点B关于直线的对称点,连接,与直线的交点就是所求的点.
再如图4-(2),在等边三角形ABC中,点E是AB的中点,AD是高,在AD上找一点P,使BP+PE的值最小.
做法如下:作点B关于AD的对称点,恰好与点C重合,连接CE交AD于一点,则这点就是所求的点P,故BP+PE的最小值 AD.(填“大于”、“等于”或“小于”)
(1) (2) (3)
图4
(2)实践运用
如图4-(3),在四边形ABCD的对角线AC上找一点P,使∠APB=∠APD.保留作图痕迹,不必写出作法.
解析:(1)因为E是AB的中点,所以CE是△ABC的边AB上的中线. 由于△ABC 是等边三角形,所以CE又是边AB上的高.又因为AD也是等边三角形ABC的高,所以CE=AD.由做法可知BP+PE的最小值是CE, 所以BP+PE的最小值等于AD. 图5
(2)经过探究可以发现,要使∠APB=∠APD,则点B的对称点一定在直线DP上,因此有如下作法:如图5,找B关于AC对称点E,连接DE,并延长交AC于点P .
考点四 等腰三角形的性质
例4 (2010 年山东济南)如图6,已知.求证.
A
C
E
D
B
图6
证明一:∵ AB=AC,
∴ ∠B=∠C .
∵ AD=AE,
∴ ∠ADE=∠AEC.
∴ 180O -∠ADE=180O -∠AEC ,即∠ADB=∠AEC .
在△ABD和△ACE中,AB=AC,∠B=∠C,∠ADB=∠AEC,
∴ △ABD≌△ACE.
∴ BD=CE.
证明二:作 AF⊥BC交BC于点F.
∵ AB=AC,AF⊥BC,
∴ BF=CF.
∵ AD=AE,AF⊥BC,
∴ DF=EF.
∴ BF-DF=CF-EF,即BD=CE.
点评:本题考查等腰三角形的性质,在等腰三角形中,等边对等角,等角对等边以及三线合一的性质是每年中考的必考考点之一.在证明线段相等时,不要总想着三角形全等,显然方法二比方法一简便.
考点五 等腰三角形的判定
例5 (2010山东省德州)如图7,点E,F在BC上,BE=CF,∠A=∠D,∠B=∠C,AF与DE交于点O.(1)求证AB=DC;(2)试判断△OEF的形状,并说明理由.
A
D
B
E
F
C
O
(1)证明:∵ BE=CF,
∴ BE+EF=CF+EF,即BF=CE.
又∵ ∠A=∠D,∠B=∠C,
∴ △ABF≌△DCE(AAS).
∴ AB=DC.
(2)解:△OEF为等腰三角形. 图7
理由如下:∵ △ABF≌△DCE,
∴ ∠AFB=∠DEC.
∴ OE=OF,则△OEF为等腰三角形.
点评:本题考查了等腰三角形的判定,判定等腰三角形时,可以证明三角形内有两个角相等,也可以证明三角形的两条边相等.三角形全等是证明线段、角相等的重要途径.
误区点拨
误区一 对轴对称的性质理解不透
例1 如果两个图形关于某条直线对称,那么对称点一定在该直线的两侧,这种说法是否正确?
错解:正确.
剖析:一般来说,两个图形关于某条直线对称,对称点是在该直线的两侧,但两个图形与对称轴相交时,交点的对称点就是它本身.如图1所示,△ABC与△A′B′C′关于直线对称,AC,BC与的交点分别是M,N,点M,N的对称点就是它本身,在直线上. 图1
正解:不正确.
误区二 混淆轴对称与垂直平分线的性质
例2 如图2,已知直线l与l的同侧两点A,B,在直线l上求作点C,使AC+BC的值最小.
错解:如图3所示,连接AB,作AB的垂直平分线,交直线l于点C,则点C为所求作.
剖析:本题把使点C到A,B两点距离相等和使AC+BC的值最小混为一谈.
正解:如图4所示,作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B交直线l于点C,则点C即为所求作.
图2 图3 图4
误区三 问题考虑不正确
例3 等腰三角形的两边长分别为2 cm、4 cm,则周长为 ( )
A. 10 cm B. 11 cm C. 10 cm或11 cm D. 12 cm
错解:选C.
剖析:题目条件中,等腰三角形的形状未定,2 cm、4 cm是腰还是底边也不确定,所以需要分两种情况来解答.当以2 cm为腰,4 cm为底,此时2+2=4,不符合三角形“两边之和大于第三边”,所以这种情况舍去;当以4 cm为腰,2 cm为底,此时符合三角形“两边之和大于第三边”,则周长为:2+4+4= 10(cm).故选A.
正解:选A.
误区四 盲目应用含30°角的直角三角形的性质
例4 如图5所示,已知在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AC的垂直平分线EF交AC于点E,交BC于点F. 求证BF=2CF.
错解:连接AF.
∵ AB=AC,∠BAC=120°,
∴ ∠B=∠C =30°.
∴ BF=2AF.
∵ EF垂直平分AC,
∴ AF=FC. 图5
∴ BF=2CF.
剖析:应用含30°角的直角三角形的性质必须满足两个条件:(1)在直角三角形中;(2)有一个锐角为30°.两者缺一不可.
正解:连接AF.
∵ AB=AC,∠BAC=120°,
∴ ∠B=∠C =30°.
又∵ EF垂直平分AC,
∴ AF=FC.
∴ ∠FAC=∠C =30°.
∴ ∠BAF=120°-30°=90°.
∴ .
∴ BF=2CF.
跟踪训练
1.观察图中的汽车商标,其中是轴对称图形的个数为 ( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.如图1,△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,下列结论
中不正确的是 ( )
A.∠B=∠C B.AD⊥BC
C.AD平分∠BAC D.AB=2BD 图1
3.已知A、B两点的坐标分别是(-2,3)和(2,3),则下面四个结论:①A,B关于x轴对称;②A,B关于y轴对称;③A、B关于原点对称;④A,B之间的距离为4.其中正确的有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.如图2,将一等腰直角三角形纸片对折后再对折,然后将阴影部分剪掉,把剩余部
分展开后的平面图形是 ( )
垂直
A
B
C
D
5.如图3,正方形的边长为4 cm,则图中阴影部分的面积为 ___cm2.
A
B
C
D
6.如图4,△ABC中,DE是AC的垂直平分线,AE=3 cm,△ABD的周长为13 cm,
D
C
A
B
则△ABC的周长为____________.
7.如图5,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,CD⊥AB于点D,若AD=2,则AB=______.
8.如图6,在平面直角坐标系内,四边形AOCD中的顶点A,O,
D的坐标分别是(1,a),(0,0),(2,0),且AC=OD,如果A,C两点关于x轴对称,则C点对应的坐标是______.
9.等腰三角形的周长是25cm,一腰上的中线将周长分为3:2的两部分,则此三角形的底边长为_______.
10.如图7,△ABC为等边三角形,D为边BA延长线上一点,连接CD,以CD为一边作等边三角形CDE,连接AE,判断AE与BC的位置关系,并说明理由.
E
D
C
B
A
图7
方法一
方法二
图8
11. 如图8,阴影部分是由5个小正方形组成的一个直角图形,请用二种方法分别在下图方格内添涂黑两个小正方形,使它们成为轴对称图形.
12.如图9所示,∠BAC=∠ABD,AC=BD,点O是AD、BC的交点,点E是AB的
中点.试判断OE和AB的位置关系,并给出证明.
参考答案
1.C 2.D 3.B 4.A
5.8 6.19 7.8 8.(1,-1)
9.5 cm或 cm
提示:设腰长为x cm,则底边长为(25-2x)cm,于是得到=3:2或2:3两种情况讨论计算.
10.解: AE∥BC.
理由: ∵ △ABC和△CDE为等边三角形,
∴ BC=AC,CD=CE, ∠ACB=∠DCE=60°.
∴ ∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,即∠BCD=∠ACE.
∴ △BCD≌△ACE.
∴ ∠B=∠EAC.
∵ ∠B=∠ACB,
∴ ∠EAC=∠ACB.
∴ AE∥BC.
11. 解:如下图所示.
方法一
方法二
方法三
方法四
12.解:OE⊥AB.
证明:在△BAC和△ABD中,AC=BD, ∠BAC=∠ABD,AB=BA,
∴ △BAC≌△ABD.
∴ ∠OBA=∠OAB.
∴ OA=OB.
又∵ AE=BE,
∴ OE⊥AB.
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