苏科版八年级数学上册必考重难点突破【单元测试】第2章轴对称图形(夯实基础培优卷)(原卷版+解析)
展开(考试时间:90分钟 试卷满分:120分)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分;在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.随着人们生活水平的提高,对环境的保护越来越重视,下列垃圾分类标识的图案中,不是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
2.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,AB=10,S△ABD=15,则CD的长为( )
A.3B.4C.5D.6
3.以下四个图形中,轴对称图形的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
4.如图,已知,求作一点P,使P到的两边的距离相等,且,下列确定Р点的方法正确的是( )
A.Р为两角平分线的交点B.P为两边上的高的交点
C.P为两边的垂直平分线的交点D.P为的角平分线与的垂直平分线的交点
5.如图所示是4×5的方格纸,请在其中选取一个白色的方格并涂黑,使图中阴影部分是一个轴对称图形,这样的涂法有( )
A.4种B.3种C.2种D.1种
6.如图所示,在中,.DE垂直平分AB,交BC于点E.若.则( )
A.3cmB.4cmC.5cmD.10cm
7.剪纸是我国传统的民间艺术.将一张正方形纸片按图1,图2中的方式沿虚线依次对折后,再沿图3中的虚线裁剪,最后将图4中的纸片打开铺平,所得图案应该是( )
A. B. C. D.
8.如图,在△ABC中,BD、CE分别是∠ABC和∠ACB的平分线,AM⊥CE于P,交BC于M,AN⊥BD于Q,交BC于N,∠BAC=110°,AB=6,AC=5,MN=2,结论①AP=MP;②BC=9;③∠MAN=35°;④AM=AN.其中不正确的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
二、填空题(本大题共有10小题,每题3分,共30分)
9.(1)等腰三角形,(2)正方形,(3)正七边形,(4)平行四边形,(5)梯形,(6)菱形中,一定是轴对称图形的是_____________.
10.如图,在2×2的方格纸中有一个以格点为顶点的ABC,则与ABC成轴对称且以格点为顶点三角形共有____个.
11.如图,等边的边长为,、分别是、上的点,将沿直线折叠,点落在点处,且点在外部,则阴影部分图形的周长为__.
12.如图是用平行四边形纸条沿对边AB,CD上的点E,F所在的直线折成的V字形图案,已知∠2=60°,则∠1的度数是______.
13.如图,在4×4的正方形网格中已将图中的四个小正方形涂上阴影,如果再从图中选一个涂上阴影,使得整个阴影部分组成的图形是轴对称图形,那么不符合条件的小正方形是_____.
14.如图1是4×4正方形网格,其中已有3个小方格涂成了黑色.现要从其余13个白色小方格中选出一个也涂成黑色,使整个涂成黑色的图形成为轴对称图形.请在下图中补全图形,并思考可能的位置有 种.(请在图中利用阴影标出)
15.如图,在△ABC中,AD为△ABC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.若△ABC的面积是20cm2,AB=6cm,AC=4cm,则DF=_____cm.
16.地震过后,某中学数学实践小组的同学用下面的方法检测教室的房梁MN是否水平:他们在一等腰三角尺的斜边中点处栓一条线绳,线绳的另一端挂一个铅锤,检验时,把这块等腰三角尺的斜边贴在房梁上,如果线绳经过等腰三角尺的直角顶点,他们就判断这根房梁是水平的.他们的判断对吗?_______;为什么:___________.
17.如图,点是等边内一点,,.以为一边作等边三角形,连接.探究:当______时,是等腰三角形?
18.已知△ABC中,如果过顶点B的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为△ABC的关于点B的二分割线.如图1,Rt△ABC中,显然直线BD是△ABC的关于点B的二分割线.在图2的△ABC中,∠ABC=110°,若直线BD是△ABC的关于点B的二分割线,则∠CDB的度数是_____.
三、解答题(本大题共有10小题,共66分;第19-24每小题5分,第25-26每小题6分,第27小题10分,第28小题14分)
19.已知在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)作出关于y轴对称的,并写出各顶点的坐标;
(2)将向右平移6个单位长度,作出平移后的,并写出各顶点的坐标;
(3)观察与,它们是否关于某条直线对称?若是,请在图上画出这条对称轴.
20.如图,已知A(0,4),B(﹣2,2),C(3,0).
(1)作△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(2)写出点A1、B1、C1的坐标:A1( ),B1( ),C1( )
(3)求△A1B1C1的面积.
21.如图,直角坐标系中,在边长为1的正方形网格中,的顶点均在格点上,点,的坐标分别是,
(1)请在图中画出关于轴的对称,点的坐标为 ,点的坐标为
(2)请写出点关轴的对称点坐标为 .
22.在△ABC中,AB=AC,过点C作射线CB′,使∠ACB′=∠ACB(点B′与点B在直线AC的异侧)点D是射线CB′上一动点(不与点C重合),点E在线段BC上,且∠DAE+∠ACD=90°.
(1)如图1,当点E与点C重合时,AD 与的位置关系是______,若,则CD的长为______;(用含a的式子表示)
(2)如图2,当点E与点C不重合时,连接DE.
①用等式表示与之间的数量关系,并证明;
②用等式表示线段BE,CD,DE之间的数量关系,并证明.
23.如图,在正方形网格中。三角形ABC各顶点都在网格上,点A,C的坐标分别是(-5,1),(-1,4),结合给出的平面直角坐标系解答下列问题;
(1)画出关于y轴对称的;
(2)写出的坐标;
(3)求的面积;
24.已知点A(﹣1,3a﹣1)与点B(2b+1,﹣2)关于x轴对称,点C(a+2,b)与点D关于原点对称.
(1)求点A、B、C、D的坐标;
(2)顺次联结点A、D、B、C,求所得图形的面积.
25.在△ABC中,,点D是BC上一点,将△ABD沿AD翻折后得到△AED,边AE交射线BC于点F.
(1)如图①,当AE⊥BC时,求证:DEAC;
(2)若,.
①如图②,当DE⊥BC时,求x的值;
②是否存在这样的x的值,使得△DEF是等腰三角形?若存在,求x的值;若不存在,请说明理由.
26.如图,ABC的顶点A、B、C都在小正方形的顶点上,利用网格线按下列要求画图.
(1)画A1B1C1,使它与ABC关于直线l成轴对称;
(2)求ABC的面积;
(3)在直线l上找一点P,使点P到点A、B的距离之和最短(不需计算,在图上直接标记出点P的位置).
27.如图(1)~(3),已知的平分线OM上有一点P,的两边与射线OA、OB交于点C、D,连接CD交OP于点G,设,.
(1)如图(1),当时,试猜想PC与PD,与的数量关系(不用说明理由);
(2)如图(2),当,时,(1)中的两个猜想还成立吗?请说明理由.
(3)如图(3),当时,你认为(1)中的两个猜想是否仍然成立,若成立,请直接写出结论;若不成立,请说明理由.
28.(1)如图,与均是顶角为的等腰三角形,、分别是底边,求证:;
(2)如图,和均为等边三角形,点A、、在同一直线上,连接.
填空:的度数为_______;线段与之间的数量关系是_______.
(3)拓展探究
如图,和均为等腰直角三角形,,点A、D、E在同一直线上,为中边上的高,连接.请判断的度数及线段、、之间的数量关系,并说明理由.
【高效培优】2022—2023学年八年级数学上册必考重难点突破必刷卷(苏科版)
【单元测试】第2章 轴对称图形(夯实基础培优卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:120分)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分;在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.随着人们生活水平的提高,对环境的保护越来越重视,下列垃圾分类标识的图案中,不是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据轴对称图形的概念进行判定即可.
【详解】A.不是轴对称图形,故此选项符合题意;B.是轴对称图形,故此选项不符合题意;C.是轴对称图形,故此选项不符合题意;D.是轴对称图形,故此选项不符合题意.
故选:A.
【点睛】本题考查了轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.
2.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,交BC于点D,AB=10,S△ABD=15,则CD的长为( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】A
【分析】过点D作DE⊥AB于E,根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得DE=CD,然后利用△ABD的面积列式计算即可得解.
【详解】解:如图,过点D作DE⊥AB于E,
∵∠C=90°,AD平分∠BAC,
∴DE=CD,
∴S△ABD=AB•DE=×10•DE=15,
解得DE=3,
∴CD=3.
故选:A.
【点睛】本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,三角形的面积,熟记性质是解题的关键.
3.以下四个图形中,轴对称图形的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】据轴对称图形的概念:把一个图形沿某条直线对折,直线两旁的部分能够完全重合,根据定义逐一判断即可.
【详解】解:第一个图形是轴对称图形,
第二个图形不是轴对称图形,
第三个图形是轴对称图形,
第四个图形不是轴对称图形.
故选:B.
【点睛】本题考查的是轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.
4.如图,已知,求作一点P,使P到的两边的距离相等,且,下列确定Р点的方法正确的是( )
A.Р为两角平分线的交点B.P为两边上的高的交点
C.P为两边的垂直平分线的交点D.P为的角平分线与的垂直平分线的交点
【答案】D
【分析】根据角平分线的性质和线段垂直平分线的性质求解即可.
【详解】解:∵P到∠A的两边的距离相等,
∴P在∠A的角平分线上;
∵PA=PB,
∴P在AB的垂直平分线上,
∴P为∠A的角平分线与AB的垂直平分线的交点.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了角平分线的性质以及线段垂直平分线的性质,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.
5.如图所示是4×5的方格纸,请在其中选取一个白色的方格并涂黑,使图中阴影部分是一个轴对称图形,这样的涂法有( )
A.4种B.3种C.2种D.1种
【答案】B
【分析】结合图象根据轴对称图形的概念求解即可.
【详解】根据轴对称图形的概念可知,一共有3种涂法,如下图所示:
.
故选B.
【点睛】本题考查了轴对称图形的知识,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.
6.如图所示,在中,.DE垂直平分AB,交BC于点E.若.则( )
A.3cmB.4cmC.5cmD.10cm
【答案】C
【分析】根据线段垂直平分线的性质得AE=BE=10cm,再根据等边对等角和三角形的外角性质求得∠AEC=30°,然后利用含30°角的直角三角形的性质求解即可.
【详解】解:∵DE垂直平分AB,BE=10cm,
∴AE=BE=10cm,
∴∠EAB=∠B=15°,
∴∠AEC=2∠B=30°,
在Rt△ACE中,∠ACE=90°,
∴AC= AE=5cm,
故选:C.
【点睛】本题考查线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、三角形的外角性质、含30°角的直角三角形的性质,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
7.剪纸是我国传统的民间艺术.将一张正方形纸片按图1,图2中的方式沿虚线依次对折后,再沿图3中的虚线裁剪,最后将图4中的纸片打开铺平,所得图案应该是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】依据翻折变换,将图4中的纸片按顺序打开铺平,即可得到一个图案.
【详解】解:将图4中的纸片打开铺平,所得图案应该是:
故选:A.
【点睛】本题主要考查了剪纸问题,解决这类问题要熟知轴对称图形的特点,关键是准确地找到对称轴.一般方法是动手操作,拿张纸按照题目的要求剪出图案,展开即可得到正确的图案.
8.如图,在△ABC中,BD、CE分别是∠ABC和∠ACB的平分线,AM⊥CE于P,交BC于M,AN⊥BD于Q,交BC于N,∠BAC=110°,AB=6,AC=5,MN=2,结论①AP=MP;②BC=9;③∠MAN=35°;④AM=AN.其中不正确的有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
【答案】D
【分析】①根据三角形的内角和定理判定∠CAM=∠CMA,由等腰三角形的判定和三线合一的性质可得结论正确;②根据BN=AB=6,CM=AC=5,及线段的和与差可得BC的长;③根据三角形的内角和定理及角的和与差可得结论;④要想得到AM=AN,必有∠AMN=∠ANM,而AB≠AC,可知∠ABC≠∠ACB,从而得AM≠AN.
【详解】解:①∵CE平分∠ACE,
∴∠ACP=∠MCP,
∵AM⊥CE,
∴∠APC=∠MPC=90°,
∴∠CAM=∠CMA,
∴AC=CM,
∴AP=PM,①正确;
②同理得:BN=AB=6,
∵CM=AC=5,
∴BC=BN+CM-MN=6+5-2=9,②正确;
③∵∠BAC=∠MAC+∠BAN-∠MAN=110°,
由①知:∠CMA=∠CAM,∠BNA=∠BAN,
△AMN中,∠CMA+∠BNA=180°-∠MAN=∠BAN+∠MAC,
∴180°-∠MAN-∠MAN=110°,
∴∠MAN=35°,③正确;
④当∠AMN=∠ANM时,AM=AN,
∵AB=6≠AC=5
∴∠ABC≠∠ACB,
∴∠AMN≠∠ANM,则AM与AN不相等,④不正确;
所以本题不正确的有④,
故选:D.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质,熟知等腰三角形三线合一的性质是解答此题的关键.
二、填空题(本大题共有10小题,每题3分,共30分)
9.(1)等腰三角形,(2)正方形,(3)正七边形,(4)平行四边形,(5)梯形,(6)菱形中,一定是轴对称图形的是_____________.
【答案】等腰三角形,正方形,正七边形,菱形
【分析】根据轴对称的定义进行分析判断即可.
【详解】根据轴对称的定义,等腰三角形,正方形,正七边形,菱形都可以找到一条直线,图形沿直线折叠后两边图象可重合.所以是轴对称图形,
故答案为等腰三角形,正方形,正七边形,菱形
【点睛】本题考查轴对称,轴对称图形两边图形折叠后可重合.找到对称轴是解题关键.
10.如图,在2×2的方格纸中有一个以格点为顶点的ABC,则与ABC成轴对称且以格点为顶点三角形共有____个.
【答案】5
【分析】解答此题首先找到△ABC的对称轴,EH、GC、AD,BF等都可以是它的对称轴,然后依据对称找出相应的三角形即可.
【详解】解:与△ABC成轴对称且以格点为顶点三角形有△ABG,△CDF,△AEF,△DBH,△BCG共5个,
故答案为5.
【点睛】本题主要考查轴对称的性质;找着对称轴后画图是正确解答本题的关键.
11.如图,等边的边长为,、分别是、上的点,将沿直线折叠,点落在点处,且点在外部,则阴影部分图形的周长为__.
【答案】
【分析】由题意得,,故阴影部分的周长可以转化为三角形的周长.
【详解】解:等边的边长为,将沿直线折叠,点落在点处,
∴,,
∴阴影部分图形的周长为:
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查翻折变换(折叠问题).折叠问题的实质是“轴对称”,解题关键是找出经轴对称变换所得的等量关系.
12.如图是用平行四边形纸条沿对边AB,CD上的点E,F所在的直线折成的V字形图案,已知∠2=60°,则∠1的度数是______.
【答案】60°##60度
【分析】根据折叠的性质得∠1=∠3,再利用平角的定义可得答案.
【详解】解:如图,由折叠知,∠1=∠3,
∵∠2=60°,
∴∠1=∠3=(180°-60°)÷2=60°,
故答案为:60°.
【点睛】本题主要考查翻折的性质,平角的定义等知识,熟练掌握翻折的性质是解题的关键.
13.如图,在4×4的正方形网格中已将图中的四个小正方形涂上阴影,如果再从图中选一个涂上阴影,使得整个阴影部分组成的图形是轴对称图形,那么不符合条件的小正方形是_____.
【答案】①
【分析】根据轴对称图形的概念求解.
【详解】根据轴对称图形的概念求解.
解:有3个使之成为轴对称图形分别为:②,③,④,
在①处不是轴对称图形.
故答案为:①.
【点睛】此题主要考查了轴对称变换,正确把握轴对称图形的性质是解题关键.
14.如图1是4×4正方形网格,其中已有3个小方格涂成了黑色.现要从其余13个白色小方格中选出一个也涂成黑色,使整个涂成黑色的图形成为轴对称图形.请在下图中补全图形,并思考可能的位置有 种.(请在图中利用阴影标出)
【答案】4,画图见解析
【分析】直接利用轴对称图形的性质分别得出符合题意的答案.
【详解】解:根据题意可得可能的位置有4种,如下图所示:
故答案为:4.
【点睛】本题主要考查了利用轴对称设计图案,正确把握轴对称图形的定义是解题关键.
15.如图,在△ABC中,AD为△ABC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F.若△ABC的面积是20cm2,AB=6cm,AC=4cm,则DF=_____cm.
【答案】4
【分析】先根据角平分线的性质得出DE=DF,再根据三角形的面积公式即可得出结论.
【详解】解:在△ABC中,AD为∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,
DE=DF,
,
,
解得DF=4,
故答案为:4
【点睛】本题考查的是角平分线的性质,熟知角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解答此题的关键.
16.地震过后,某中学数学实践小组的同学用下面的方法检测教室的房梁MN是否水平:他们在一等腰三角尺的斜边中点处栓一条线绳,线绳的另一端挂一个铅锤,检验时,把这块等腰三角尺的斜边贴在房梁上,如果线绳经过等腰三角尺的直角顶点,他们就判断这根房梁是水平的.他们的判断对吗?_______;为什么:___________.
【答案】 对 等腰三角形底边上的中线、底边上的高重合
【分析】根据△ABC是个等腰三角形可得AC=BC,再根据点O是AB的中点,即可得出OC⊥AB,然后即可得出结论.
【详解】解:他们的判断正确.理由如下:
∵△ABC是个等腰三角形,
∴AC=BC,
∵点O是AB的中点,
∴AO=BO,
∴OC⊥AB.
∴等腰三角形底边上的中线、底边上的高重合,
故答案为:对,等腰三角形底边上的中线、底边上的高重合.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形“三线合一”的性质是解题的关键.等腰三角形底边上的中线、底边上的高以及顶角的角平分线重合.
17.如图,点是等边内一点,,.以为一边作等边三角形,连接.探究:当______时,是等腰三角形?
【答案】或或
【分析】先求出,,,分三种情况讨论:①AO=AD,则∠AOD=∠ADO,②OA=OD,则∠OAD=∠ADO,③OD=AD,则∠OAD=∠AOD,分别求出α的角度即可.
【详解】和是等边三角形,
,,,,
,
,
在和中,
,
≌(SAS),
,
,
,,,
当时,
,,
垂直平分,
,
,
;
当时,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
当时,
,
,
,
.
,
,
,
,
,
故答案为:或或.
【点睛】本题是对等边三角形的考查,熟练掌握等边三角形的性质定理及分类讨论是解决本题的关键.
18.已知△ABC中,如果过顶点B的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为△ABC的关于点B的二分割线.如图1,Rt△ABC中,显然直线BD是△ABC的关于点B的二分割线.在图2的△ABC中,∠ABC=110°,若直线BD是△ABC的关于点B的二分割线,则∠CDB的度数是_____.
【答案】40°或90°或140°
【分析】分三种情况讨论,由等腰三角形的性质和直角三角形的性质可求解.
【详解】解:①如图,
当∠DBC=90°,AD=BD时,直线BD是△ABC的关于点B的二分割线,
∵∠ABC=110°,∠DBC=90°,
∴∠ABD=20°,
∵AD=BD,
∴∠A=∠ABD=20°,
∴∠CDB=∠A+∠ABD=40°;
②如图,
当∠BDC=90°,AD=BD时,直线BD是△ABC的关于点B的二分割线,或当∠BDC=90°,CD=BD时,直线BD是△ABC的关于点B的二分割线,;
③如图,
当∠ABD=90°,CD=BD时,直线BD是△ABC的关于点B的二分割线,
∵∠ABC=110°,∠ABD=90°,
∴∠DBC=20°,
∵CD=BD,
∴∠C=∠DBC=20°,
∴∠BDC=140°.
综上所述:当∠BDC的度数是40°或90°或140°时,直线BD是△ABC的关于点B的二分割线.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质,理解二分割线是本题的关键.
三、解答题(本大题共有10小题,共66分;第19-24每小题5分,第25-26每小题6分,第27小题10分,第28小题14分)
19.已知在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)作出关于y轴对称的,并写出各顶点的坐标;
(2)将向右平移6个单位长度,作出平移后的,并写出各顶点的坐标;
(3)观察与,它们是否关于某条直线对称?若是,请在图上画出这条对称轴.
【答案】(1)见解析,,;(2)见解析,,,;(3)是,见解析
【分析】(1)根据轴对称的图形作法,先找到对称点,然后依次连接,对称点坐标根据轴对称的性质求出即可;
(2)根据平移图形的作法:先找出平移后的点,然后依次连接作图即可;
(3)连接对应点,然后找出其中点,连线即为对称轴,根据图象可得对称轴解析式.
【详解】解:(1)如图所示,关于y轴对称的图形为,
根据点在坐标系中的位置可得:,;
(2)如(1)中图所示,为平移后的图形,,,;
(3)是,如图(1)中所示,连接,,找到中点D、E,连接可得对称轴为直线.
【点睛】题目主要考查坐标平面内的图形变换,解题关键是熟练掌握轴对称和平移的特征及坐标变化规律,如何根据点的位置确定对称轴.
20.如图,已知A(0,4),B(﹣2,2),C(3,0).
(1)作△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;
(2)写出点A1、B1、C1的坐标:A1( ),B1( ),C1( )
(3)求△A1B1C1的面积.
【答案】(1)图见解析;(2)0,−4;−2,−2;3,0;(3)7
【分析】(1)根据网格结构找出点关于轴的对称点 的位置,然后顺次连接即可;
(2)根据平面直角坐标系写出各点的坐标即可;
(3)利用三角形所在矩形的面积减去四周三个直角三角形的面积,列式计算即可得解.
【详解】解:(1)如图所示,A1B1C1即为所求.
(2)根据平面直角坐标系可知:
故答案为:0,−4;−2,−2;3,0;
(3).
【点睛】本题考查了坐标与图形的变化:轴对称的相关知识,解答的关键在于作出ABC关于x轴对称的A1B1C1.
21.如图,直角坐标系中,在边长为1的正方形网格中,的顶点均在格点上,点,的坐标分别是,
(1)请在图中画出关于轴的对称,点的坐标为 ,点的坐标为
(2)请写出点关轴的对称点坐标为 .
【答案】(1)图见解析,;(2).
【分析】(1)先根据轴对称的性质画出点,再顺次连接点即可得,然后根据点坐标关于y轴对称的变换规律即可得;
(2)根据点坐标关于x轴对称的变换规律即可得.
【详解】(1)先画出点,再顺次连接点即可得,如图所示:
点坐标关于y轴对称的变换规律:横坐标互为相反数,纵坐标相同,
,
,
故答案为:;
(2)点坐标关于x轴对称的变换规律:横坐标相同,纵坐标互为相反数,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了画轴对称图形、点坐标与轴对称变化,熟练掌握点坐标与轴对称变换规律是解题关键.
22.在△ABC中,AB=AC,过点C作射线CB′,使∠ACB′=∠ACB(点B′与点B在直线AC的异侧)点D是射线CB′上一动点(不与点C重合),点E在线段BC上,且∠DAE+∠ACD=90°.
(1)如图1,当点E与点C重合时,AD 与的位置关系是______,若,则CD的长为______;(用含a的式子表示)
(2)如图2,当点E与点C不重合时,连接DE.
①用等式表示与之间的数量关系,并证明;
②用等式表示线段BE,CD,DE之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)AD⊥CB′;;
(2)①∠BAC=2∠DAE,理由见解析;②BE=CD+DE,理由见解析
【分析】(1)先证明∠ADC=90°,再过点A作AF⊥BC于点F,根据角平分线的性质,证明△ADC≌△AFC(HL),即可求解;
(2)①∠ACB′=∠ACB=α=∠B,利用三角形内角和定理得到α=90°-∠BAC,再由∠DAE+∠ACD=90°,推出∠ACD=90°-∠DAE=α,进一步计算即可求解;
②在BC上截取BG=CD,先后证明△ABG≌△ACD(SAS),△GAE≌△DAE (SAS),即可求解.
【详解】(1)解:∵点E与点C重合,且∠DAE+∠ACD=90°,
∴∠ADC=90°,
∴AD⊥CB′;
过点A作AF⊥BC于点F,
∵AB=AC,
∴CF=BF=BC=,
∵∠ACB′=∠ACB,AF⊥BC,AD⊥CB′,
∴AF= AD,
∴△ADC≌△AFC(HL),
∴CD=CF=,
故答案为:AD⊥CB′;;
(2)
解:①∠BAC=2∠DAE,理由如下:
设∠ACB′=∠ACB=α=∠B,
∴∠ACB+∠B=180°-∠BAC,即α=90°-∠BAC,
∵∠DAE+∠ACD=90°,
∴∠ACD=90°-∠DAE=α,
∴90°-∠BAC=90°-∠DAE,
∴∠BAC=2∠DAE;
②BE=CD+DE,理由如下:
在BC上截取BG=CD,
在△ABG和△ACD中,,
∴△ABG≌△ACD(SAS),
∴AG=AD,∠BAG=∠CAD,
∵∠BAC=∠BAG+∠GAC,∠GAD=∠CAD+∠GAC,
∴∠BAC=∠GAD,
∵∠BAC=2∠DAE,
∴∠GAD=2∠DAE,
∴∠GAE=∠DAE,
在△GAE和△DAE中,,
∴△GAE≌△DAE (SAS),
∴GE=DE,
∴BE=BG+GC=CD+DE.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,作出合适的辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
23.如图,在正方形网格中。三角形ABC各顶点都在网格上,点A,C的坐标分别是(-5,1),(-1,4),结合给出的平面直角坐标系解答下列问题;
(1)画出关于y轴对称的;
(2)写出的坐标;
(3)求的面积;
【答案】(1)图见解析;(2);(3)6.
【分析】(1)先根据轴对称的性质分别画出点,再顺次连接即可得;
(2)根据点坐标关于y轴对称的变换规律即可得;
(3)先根据点坐标分别求出AB、BC的长,再根据直角三角形的面积公式即可得.
【详解】(1)先根据轴对称的性质分别画出点,再顺次连接即可得到,如图所示:
(2),
,
点坐标关于y轴对称的变换规律:横坐标变为相反数,纵坐标不变,
则;
(3),
,
则的面积为.
【点睛】本题考查了画轴对称图形、点坐标关于y轴对称的变换规律,熟练掌握轴对称图形的相关知识是解题关键.
24.已知点A(﹣1,3a﹣1)与点B(2b+1,﹣2)关于x轴对称,点C(a+2,b)与点D关于原点对称.
(1)求点A、B、C、D的坐标;
(2)顺次联结点A、D、B、C,求所得图形的面积.
【答案】(1)点A(−1,2),B(−1,−2),C(3,−1),D(−3,1);(2)图见详解,12.
【分析】(1)根据关于x轴对称的点的坐标规律:横坐标相同,纵坐标互为相反数,分别求出a,b的值,进而求出点A、B、C的坐标,再根据关于原点的对称点,横纵坐标都变成相反数求出点D的坐标;
(2)把这些点按A−D−B−C−A顺次连接起来,再根据三角形的面积公式计算其面积即可.
【详解】解:(1)∵点A(−1,3a−1)与点B(2b+1,−2)关于x轴对称,
∴2b+1=−1,3a−1=2,
解得a=1,b=−1,
∴点A(−1,2),B(−1,−2),C(3,−1),
∵点C(a+2,b)与点D关于原点对称,
∴点D(−3,1);
(2)如图所示:
四边形ADBC的面积为:×4×2+×4×4=12.
【点睛】本题考查的是作图−轴对称变换,熟知关于x、y轴对称的点的坐标特点是解答此题的关键.
25.在△ABC中,,点D是BC上一点,将△ABD沿AD翻折后得到△AED,边AE交射线BC于点F.
(1)如图①,当AE⊥BC时,求证:DEAC;
(2)若,.
①如图②,当DE⊥BC时,求x的值;
②是否存在这样的x的值,使得△DEF是等腰三角形?若存在,求x的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)①5;②存在;或
【分析】(1)由翻折的性质可得∠E=∠B,由等角代换可得∠B=∠CAF,进而得出∠E=∠CAF,即可证明DEAC;
(2)①由三角形内角和定理可得,结合可得∠C,∠B的度数.由翻折的性质可得∠EDA=∠BDA,求出∠BDA,进而利用三角形内角和定理求出;②根据翻折的性质和三角形外角及三角形内角和定理,用含x的代数式表示出∠FDE、∠DFE的度数,分三种情况讨论求出符合题意的x值即可.
【详解】(1)解:∵∠BAC=,
∴,
∵AE⊥BC,
∴,
∴,
∴,
由翻折的性质可得:∠E=∠B,
∴,
∴DEAC;
(2)
解:∵∠BAC=,
∴,
∵,
∴,,
①由翻折的性质可得:∠EDA=∠BDA,
∵DE⊥BC
∴,
∴∠BDA=∠EDA=,
∴,
故x的值为5;
②∵,,
∴,,
由翻折的性质可得:,,,
∴,
,
当∠FDE=∠DFE时,, 解得:;
当∠FDE=∠E时,,解得:;
当∠DFE=∠E时,,解得:(舍去);
综上所述,存在这样的x的值,使得△DEF中有两个角相等,或.
【点睛】本题考查图形的翻折、三角形内角和定理、平行线的判定、三角形外角的性质等,解题的关键是熟知图形翻折的性质.
26.如图,ABC的顶点A、B、C都在小正方形的顶点上,利用网格线按下列要求画图.
(1)画A1B1C1,使它与ABC关于直线l成轴对称;
(2)求ABC的面积;
(3)在直线l上找一点P,使点P到点A、B的距离之和最短(不需计算,在图上直接标记出点P的位置).
【答案】(1)见解析;(2)4;(3)见解析
【分析】(1)分别作出点A、B、C关于直线l的对称点A1、B1、C1即可;
(2)用一个矩形的面积减去三个直角三角形的面积去计算ABC的面积;
(3)连接A1B交直线l于P,利用两点之间线段最短可判断P点满足条件.
【详解】解:(1)如图,A1B1C1为所作;
(2)ABC的面积=3×4﹣×4×2﹣×2×1﹣×2×3=4;
(3)如图,点P为所作.
【点睛】本题考查了作图-轴对称变换:几何图形都可看做是由点组成,我们在画一个图形的轴对称图形时,也是先从确定一些特殊的对称点开始的.也考查了最短路径问题.
27.如图(1)~(3),已知的平分线OM上有一点P,的两边与射线OA、OB交于点C、D,连接CD交OP于点G,设,.
(1)如图(1),当时,试猜想PC与PD,与的数量关系(不用说明理由);
(2)如图(2),当,时,(1)中的两个猜想还成立吗?请说明理由.
(3)如图(3),当时,你认为(1)中的两个猜想是否仍然成立,若成立,请直接写出结论;若不成立,请说明理由.
【答案】(1),
(2)成立,理由见详解
(3),
【分析】(1)过P点作PE⊥OB于点E,作PF⊥OA于点F点,延长DP交OA于点N,根据角平分线的性质可得PF=PE,先证明∠EPF=∠CPD,再证明∠CPE=∠EPD,即可证明△FPC≌△EPD,则有PC=PD,∠PDC=∠PCD,则有2∠PDC=∠CPN,根据∠AOB+∠CPD=180°,∠CPD+∠CPN=180°,可得∠AOB=∠CPN,即问题得解;
(2)解答方法同(1);
(3)解答方法同(2).
【详解】(1),,
证明:过P点作PE⊥OB于点E,作PF⊥OA于点F点,延长DP交OA于点N,如图,
∵OM平分AOB,
∴∠AOP=∠BOP,
∵PF⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PFO=∠PEO=90°,PF=PE,
∵∠AOB+∠ODC+∠OCD=180°,∠PCD+∠PDC+∠CPD=180°,
∴∠AOB+∠ODC+∠OCD+∠PCD+∠PDC+∠CPD=360°,
∴四边形OCPD的内角和为360°,
同理,四边形OFPE的内角和为360°,
∴∠AOB+∠PFO+∠PEO+∠EPF=360°,
∴∠AOB+90°+90°+∠EPF=360°,
即∠AOB+∠EPF=180°,
∵∠AOB=∠CPD=90°,即∠AOB+∠CPD=180°,
∴∠EPF=∠CPD,
∵∠EPF=∠EPC+∠CPE,∠CPD=∠EPC+∠EPD,
∴∠CPE=∠EPD,
又∵∠PFO=∠PEO=90°,PF=PE,
∴△FPC≌△EPD,
∴PC=PD,
∴∠PDC=∠PCD,
∵∠PDC+∠PCD=∠CPN,
∴2∠PDC=∠CPN,
∵∠AOB+∠CPD=180°,∠CPD+∠CPN=180°,
∴∠AOB=∠CPN,
∴2∠PDC=∠AOB,
结论得证;
(2)成立,理由如下:
过P点作PE⊥OB于点E,作PF⊥OA于点F点,延长DP交OA于点N,如图,
∵OM平分AOB,
∴∠AOP=∠BOP,
∵PF⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PFO=∠PEO=90°,PF=PE,
∵四边形OFPE的内角和为360°,
∴∠AOB+∠PFO+∠PEO+∠EPF=360°,
∴∠AOB+90°+90°+∠EPF=360°,
即∠AOB+∠EPF=180°,
∵∠AOB=60°,∠CPD=120°,即∠AOB+∠CPD=180°,
∴∠EPF=∠CPD,
∵∠EPF=∠EPC+∠CPE,∠CPD=∠EPC+∠EPD,
∴∠CPE=∠EPD,
又∵∠PFO=∠PEO=90°,PF=PE,
∴△FPC≌△EPD,
∴PC=PD,
∴∠PDC=∠PCD,
∵∠PDC+∠PCD=∠CPN,
∴2∠PDC=∠CPN,
∵∠AOB+∠CPD=180°,∠CPD+∠CPN=180°,
∴∠AOB=∠CPN,
∴2∠PDC=∠AOB,
结论得证;
(3)成立,,,
证明:过P点作PE⊥OB于点E,作PF⊥OA于点F点,延长DP交OA于点N,如图,
∵OM平分AOB,
∴∠AOP=∠BOP,
∵PF⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PFO=∠PEO=90°,PF=PE,
∵四边形OFPE的内角和为360°,
∴∠AOB+∠PFO+∠PEO+∠EPF=360°,
∴∠AOB+90°+90°+∠EPF=360°,
即∠AOB+∠EPF=180°,
∵∠AOB+∠CPD=180°,
∴∠EPF=∠CPD,
∵∠EPF=∠EPC+∠CPE,∠CPD=∠EPC+∠EPD,
∴∠CPE=∠EPD,
又∵∠PFO=∠PEO=90°,PF=PE,
∴△FPC≌△EPD,
∴PC=PD,
∴∠PDC=∠PCD,
∵∠PDC+∠PCD=∠CPN,
∴2∠PDC=∠CPN,
∵∠AOB+∠CPD=180°,∠CPD+∠CPN=180°,
∴∠AOB=∠CPN,
∴2∠PDC=∠AOB,
结论得证.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的判定与性质以及三角形内角和定理等知识,证明△FPC≌△EPD是解答本题的关键.
28.(1)如图,与均是顶角为的等腰三角形,、分别是底边,求证:;
(2)如图,和均为等边三角形,点A、、在同一直线上,连接.
填空:的度数为_______;线段与之间的数量关系是_______.
(3)拓展探究
如图,和均为等腰直角三角形,,点A、D、E在同一直线上,为中边上的高,连接.请判断的度数及线段、、之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2),;(3).理由见解析
【分析】(1)根据全等三角形的判定方法,判断出△BAD≌△CAE,即可判断出BD=CE.
(2)首先根据△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,可得AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°,据此判断出∠ACD=∠BCE,然后根据全等三角形的判定方法,判断出△ACD≌△BCE,即可判断出BE=AD;
(3)由全等三角形的性质得出结论∠BEC=∠ADC,进而判断出∠AEB的度数为90°即可,根据∠DCE=90°,CD=CE,CM⊥DE,可得CM=DM=EM,所以DE=DM+EM=2CM,据此判断出AE=BE+2CM即可.
【详解】(1)证明:,
,
即,
在和中,
,
≌(SAS),
.
(2)解:和均为等边三角形,
,,,,
,
即,
在和中,
,
∴≌(SAS),
,,
点A,D,E在同一直线上,
,
,
.
故答案为:、.
(3)解:.理由如下:
和均为等腰直角三角形,
,,,,
,
即,
在和中,
,
≌(SAS),
,,
点A,D,E在同一直线上,
,
,
;
,,,
,
,
.
【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定方法和性质,等腰直角三角形的性质和应用,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.
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