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初中数学人教版(2024)八年级上册13.1.1 轴对称优秀练习
展开【知识点一】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.
【知识点二】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.
【知识点三】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.
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】利用轴对称的性质求值
【例1】(2024八年级上·江苏·专题练习)如图,点P在四边形的内部,且点P与点M关于对称,交于点G,点P与点N关于对称,交于点H,分别交于点.
(1)连接,若求的周长;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)12cm (2)134°
【分析】本题主经考查了轴对称与多边形综合.熟练掌握轴对称性质,多边形内角和公式,是解决问题的关键.n边形内角和公式.
(1)根据轴对称性质得到,, ,得到的周长等于线段的长度,为.
(2)根据轴对称性质得到,,,,,根据四边形内角和为与,得到,根据五边形内角和为,得到.
解:(1)如图,∵点P与点M关于对称,
∴,
∵点P与点N关于对称,
∴,
∵,
∴的周长为.
(2)解:∵点P与点M 关于对称,
∴,
即,
∵点P 与点N 关于 对称,
∴,
即,
∵,,
∴,
∵,
∴.
【变式1】(23-24七年级下·广东深圳·期末)如图,四边形中,,将沿着折叠,使点恰好落在上的点处,若,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了轴对称的性质,四边形内角和以及三角形外角性质的运用,解决问题的关键是作辅助线构造四边形,解题时注意:如果两个图形关于某直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
连接,,过作于,依据,,即可得出,再根据四边形内角和以及三角形外角性质,即可得到.
解:如图,连接,过作于,
点关于的对称点恰好落在上,
垂直平分,
,
,
,
,
又,
,
,
又,
,
故选:D.
【变式2】(22-23八年级上·江苏镇江·阶段练习)如图,与关于直线对称,,延长交于点F,当 时,.
【答案】36
【分析】本题考查轴对称的性质,三角形内角和定理,三角形的外角的性质等知识,证明,利用三角形内角和定理构建方程求解即可.
解:与关于直线对称,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:36.
【题型2】利用折叠的特征求值
【例2】(23-24七年级下·河南新乡·期末)如图,在长方形纸片中,点E在边上,点F在边上,四边形沿翻折得到四边形且点恰好落在边上;将沿折叠得到且点恰好落在边上.
(1)若则 .
(2)若,求的度数.
【答案】(1) (2)
【分析】本题考查了折叠的性质,熟练用折叠的性质进行角度的转换是解题的关键.
(1)根据折叠的性质可得,设,则可得,根据列方程,即可解答;
(2)根据可求得,再求出和,利用折叠的性质即可得到,即可解答.
解:(1)四边形沿翻折得到四边形且点恰好落在边上,
,
设,则可得,
根据可得,
解得,
故答案为:;
(2)解:在中,
∵,,
,
∵点恰好落在边 BC上,
.
,
,
,
由折叠的性质,知
.
【变式1】(23-24九年级上·山东枣庄·开学考试)如图,四边形为一矩形纸带,点分别在边上,将纸带沿折叠,点的对应点分别为,若,则的度数为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】本题考查了邻补角的性质,折叠的性质及平行线的性质,由可得,再利用折叠的性质求得的度数,然后利用平行线性质即可求得答案,掌握折叠的性质是解题的关键.
解:∵,
∴,
由折叠性质可得,,
∵,
∴,
故选:.
【变式2】(2024八年级上·江苏·专题练习)如图,在和中,相交于点E,.将沿折叠,点D落在点处,若,则的大小为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了翻折变换(折叠问题),全等三角形的判定与性质等知识点,解决本题的关键是掌握翻折的性质.
证明,得,然后由翻折的性质和三角形内角和定理即可解决问题.
解:在和中,
,
∴,
∴,
∴,
由翻折可知:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【题型3】线段垂直平分线的性质与判定求值
【例3】(23-24八年级上·江苏宿迁·期中)如图,是的角平分线,分别是和的高.
(1)试说明垂直平分;
(2)若,求的长.
【答案】(1)详见解析 (2)4
【分析】此题考查了角平分线的性质、全等三角形的判定和性质、垂直平分线的判定等知识,证明是解题的关键.
(1)利用角平分线的性质证明,证明,则,即可证明结论;
(2)根据列式计算即可.
解:(1)证明:∵是的角平分线,分别是和的高.
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴垂直平分;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴.
【变式1】(23-24八年级上·四川巴中·期末)如图,在中,分别以点和点为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点、,作直线,交于点,连接.若,,则的周长为( )
A.12B.14C.19D.26
【答案】C
【分析】由作图可知,是线段的垂直平分线,根据垂直平分线的性质,可得,通过等量代换即可求解,本题考查了垂直平分线的判定和性质,解题的关键是:从作图方法中识别出垂直平分线的作法.
解:由题意可得,是线段的垂直平分线,
,
,
故选:.
【变式2】(23-24九年级上·重庆·期末)如图在中,D为中点,,,交于F,,, 则的长为 .
【答案】10
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质定理,全等三角形的判定及性质,角平分线的性质定理等;连接,过点E作交的延长线于点G,由线段垂直平分线的性质得 ,由角平分线的性质得,由得由全等三角形的性质得,同理可得,即可求解;掌握相关的判定方法及性质,能根据题意作出恰当的辅助线,构建全等三角形是解题的关键.
解:如图,连接,过点E作交的延长线于点G,
为中点,,
,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
(),
,
同理可得:,
,
,
,
解得:,
,
故答案:.
【题型4】利用等腰三角形的性质与判定求值或证明
【例4】(2024八年级上·江苏·专题练习)如图,在中,,,是边上的中线,的垂直平分线交于点E,交于点F,.
(1)求证:;
(2)试判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析; (2)等边三角形,见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的性质与判定,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定,掌握等腰三角形的性质与判定是解题的关键.
(1)根据等腰三角形的性质得出,,,进而根据,得出,根据等角对等边即可得证;
(2)根据是的垂直平分线,得出,根据等边对等角得出,进而得出,可得是等边三角形.
(1)证明:∵,,是边上的中线,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)结论:是等边三角形.
∵垂直平分线段,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,,是边上的中线,
∴,
∴,
∴是等边三角形.
【变式1】(23-24八年级上·湖南株洲·期末)在中,,,则是( )
A.钝角三角形B.等腰三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】本题考查三角形的内角和,等腰三角形的判定,根据三角形的内角和求出即可判断.
解:在中,,,
∴,
∴是等腰三角形,
故选:B.
【变式2】(23-24八年级上·重庆沙坪坝·期末)如图,在中,,,于点E,若,的周长为10,则的长为 .
【答案】3
【分析】本题考查等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形三线合一是解题的关键.根据已知可得,从而可得,然后利用等腰三角形三线合一性质计算解答.
解:,且的周长为10,
,
,
,
,
,
,
,,
.
故答案为:3.
【题型5】利用等边三角形的性质与判定求值或证明
【例5】(2024八年级上·江苏·专题练习)如图,已知中,,于D,的平分线分别交,于E、F.
(1)试说明是等腰三角形.
(2)若点E恰好在线段的垂直平分线上,试说明线段与线段之间的数量关系.
【答案】(1)见解析 (2)
【分析】(1)首先根据条件,,可证出,,再根据同角的补角相等可得到,再利用三角形的外角性质可得到,最后利用等角对等边即可得出答案;
(2)由线段垂直平分线的性质得到,根据等腰三角形的性质得到,由是的平分线,得到,根据直角三角形的性质即可得到结论.
解:(1)∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)∵点E恰好在线段的垂直平分线上,
∴,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点拨】此题主要考查了直角三角形综合,熟练掌握直角三角形性质,角平分线性质,三角形外角性质,等腰三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,是解题的关键.
【变式1】(23-24八年级上·福建福州·期末)如果为三角形的三边长,且满足,那么该三角形的形状为( )
A.等腰三角形B.等边三角形C.不等边三角形D.无法确定
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形和等边三角形的判定,掌握等腰三角形和等边三角形的判定方法是解题关键.
根据得到或或或,从而可以判定该三角形的形状.
解:∵,
∴或或或,
解得或或或,
∴该三角形的形状为等腰三角形或等边三角形,
故选:D.
【变式2】(23-24九年级上·河北邯郸·期末)如图1,和是等边三角形,连接,交于点F.
(1)的值为 ;
(2)的度数为 .
【答案】 1 60
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质,等边三角形的性质.
(1)根据等边三角形的性质得出,,,再由,得出,利用可证得,从而可得出结论;
(2)由,可得,再根据,结合三角形内角和即可求解.
解:(1)∵和是等边三角形,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,则,
故答案为:1;
(2)由,可得,
∵,,
∴,
∴,
故答案为: 60.
【题型6】利用30度所对的直角边等于斜边一半求值或证明
【例6】(2024八年级上·江苏·专题练习)在中,,是边的中点,于点,平分.
(1)求证:平分;
(2)过点作的垂线交的延长线于点,求证:;
(3)是什么三角形?证明你的猜想.
【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)是等腰直角三角形,证明见解析
【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到,由等腰三角形的性质得到,由余角的性质得到,等量代换得到,根据角平分线的性质得到,即可得到结论;
(2)根据,,得到,由平行线的性质得到,由于,于是得到,即可得到结论;
(3)根据,,于是得到,由,推出是等腰直角三角形.
(1)证明:中,,
是边的中点,
,
,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
即,
平分;
(2)证明:,,
,
,
,
,
;
(3)解:是等腰直角三角形,
,,
,
,
是等腰直角三角形.
【点拨】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,等腰直角三角形的判定和性质,角平分线的定义,等腰三角形的性质,熟练掌握各定理是解题的关键.
【变式1】(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图,中,,于点D,若,则的长度为( )
A.5B.4C.3D.2
【答案】C
【分析】本题主要考查直角三角形的性质,熟练运用“在直角三角形中,角所对的直角边等于斜边的一半”是解题的关键.
由含角的直角三角形的性质可分别求得和的长,进而求得的长.
解:∵在中,,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∴在中,,
∴.
故选:C.
【变式2】(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,在中,,是的平分线,垂直平分,若,则 .
【答案】6
【分析】本题主要考查线段垂直平分线的性质、所对的直角边是斜边的一半,掌握线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等是解题的关键.
由角平分线和线段垂直平分线的性质可求得,在中,根据直角三角形的性质可求得,则可得出的长.
解:垂直平分,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
第三部分【中考链接与拓展延伸】
1、直通中考
【例1】(2024·四川巴中·中考真题)如图,在中,是的中点,,与交于点,且.下列说法错误的是( )
A.的垂直平分线一定与相交于点
B.
C.当为中点时,是等边三角形
D.当为中点时,
【答案】D
【分析】连接,根据,点是的中点得,则,进而得点在线段的垂直平分线上,由此可对选项A进行判断;设,根据得,的,再根据得,则,由此可对选项B进行判断;当为中点时,则,是线段的垂直平分线,由此得,然后根据,,得,由此可对选项C进行判断;连接并延长交于,根据是等边三角形得,则,进而得,,由此得,,由此可对选项D进行判断,综上所述即可得出答案.
解:连接,如图1所示:
,点是的中点,
为斜边上的中线,
,
,
,
点在线段的垂直平分线上,
即线段的垂直平分线一定与相交于点,故选项A正确,不符合题意;
设,
,
,
,
,
,
,
即,故选B正确,不符合题意;
当为中点时,则,
,
是线段的垂直平分线,
,
,,,
,
,
是等边三角形,故选C正确,不符合题意;
连接,并延长交于,如图2所示:
当为中点时,
点为的中点,
根据三角形三条中线交于一点得:点为的中点,
当为中点时,是等边三角形,
,,平分,平分,
,
,
在中,,
,
,
,,
,故选项D不正确,符合题意.
故选:D.
【点拨】此题主要考查了直角三角形斜边上的中线,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的判定与性质,等边三角形的判定和性质,理解直角三角形斜边上的中线,线段垂直平分线的性质,熟练掌握等腰三角形的判定与性质,等边三角形的判定和性质是解决问题的关键.
【例2】(2024·江苏宿迁·中考真题)如图,在中,,AD是高,以点A为圆心,AB长为半径画弧,交于点E,再分别以B、E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部交于点F,作射线,则 .
【答案】/10度
【分析】本题主要考查角平分线的作法及三角形内角和定理,根据题意得出平分,然后利用三角形内角和定理求解即可.
解:因为,
所以,
根据题意得:平分,
所以,
因为AD为高,
所以,
所以,
所以,
故答案为:.
2、拓展延伸
【例】(22-23八年级上·吉林长春·阶段练习)在等腰中,,,将一块足够大的直角三角尺(、)按如图所示放置,顶点在线段上滑动,三角尺的直角边始终经过点,并且与的夹角,斜边交于点.
(1)当运动到中点时,__________度;
(2)当时,请写出图中所有的等腰三角形(除外)__________.
(3)在点的滑动过程中,当的形状是以为底的等腰三角形时,请在指定位置画出此时形成的图形,并指出此时图中的所有直角三角形(除外).不用说明理由.
【答案】(1)60; (2)和;(3)此时图中的所有直角三角形是和.
【分析】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,外角性质,直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
(1)根据等腰三角形的性质得到,求得,根据三角形的内角和定理即可得到结论;
(2)根据三角形的内角和定理得到,求得,根据等腰三角形的判定定理得到是等腰三角形,求得,根据等腰三角形的判定定理得到是等腰三角形
(3)当时,以为底的等腰三角形,根据等腰三角形的性质得到,即,推出是直角三角形,根据三角形的内角和定理得到,求得,于是得到是直角三角形.
解:(1),点为中点,
,
,
,
,
故答案为:60;
(2),,
,
,
,
,
,
,
是等腰三角形,
,
,
,
,
是等腰三角形,
故答案为:和;
(3)如图,
,
,
当时,以为底的等腰三角形,
,即,
;
是直角三角形,
,
,
,
是直角三角形,
综上所述,此时图中的所有直角三角形是和.
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