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15.1 图形的轴对称
题型一 轴对称图形的识别
1.(24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期中)下面四个手机应用图标中是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】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.
根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线
叫做对称轴进行分析即可.
【详解】解:A,B,C选项中的图形都不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部
分能够互相重合,所以不是轴对称图形;D选项中的图形能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是
轴对称图形;
故选:D.
2.(24-25八年级上·贵州遵义·期中)在以下四个标志中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查轴对称图形的识别,根据轴对称图形的定义:一个平面图形,沿某条直线对折,直线两
旁的部分能够完全重合,进行判断即可.
【详解】解: .是轴对称图形,故该选项符合题意;
.不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
.不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
.不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
故选:A.
3.(23-24八年级上·黑龙江绥化·期中)下列标志中,是轴对称图形的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查轴对称图形的概念,判断轴对称图形的关键是找到对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后
重叠,根据概念一一判断即可;
【详解】解:根据轴对称图形的概念一一判断可知:第1,2,4是轴对称图形,共3个,
故选:C.
4.(24-25八年级上·重庆秀山·期末)剪纸艺术不仅具有艺术价值,还承载着丰富的文化内涵和历史记忆.
它是中国传统文化的重要组成部分,也是世界文化遗产的瑰宝.以下四幅剪纸图案中,不是轴对称图形的
是( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了轴对称图形的概念,根据概念逐一判断即可,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两
旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,这时,我们也可以说这个图形
关于这条直线(成轴)对称,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】解: 、是轴对称图形,故本选项不符合题意;
、不是轴对称图形,故本选项符合题意;
、是轴对称图形,故本选项不符合题意;
、是轴对称图形,故本选项不符合题意;
故选: .
题型二 求对称轴条数
1.(24-25八年级上·云南昭通·阶段练习)下列图形中,对称轴最少的是( )
A.圆 B.等边三角形 C.正方形 D.等腰三角形
【答案】D
【分析】本题考查了求对称轴条数,熟练掌握常见的轴对称图形的对称轴的条数是解题的关键.
分别列出各选项图形的对称轴条数,进行比较即可.
【详解】解:A圆有无数条对称轴;
B等边三角形有 条对称轴;
C正方形有 条对称轴;
D等腰三角形只有 条对称轴;
对称轴最少的图形是等腰三角形,
故选: .
2.(2024八年级上·内蒙古·专题练习)下列图形中,对称轴条数最多的是( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】本题考查了轴对称图形对称轴的数量,正确掌握轴对称图形对称轴的数量是关键.根据对称轴的
概念判断即可.
【详解】由轴对称图形的意义可知:
A、同心圆有无数条对称轴;
B、等边三角形有3条对称轴;
C、正六边形有6条对称轴;
D、正八边形有8条对称轴;
所以对称轴条数最多的是同心圆;
故选:A.
3.(24-25八年级上·河南漯河·期中)下列图形具有两条对称轴的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了图形的对称轴,根据轴对称图形的性质逐一判断即可求解,掌握以上图形的性质是解
题的关键.
【详解】解: 、该图形只有一条对称轴,不合题意;
、该图形不是轴对称轴图形,不合题意;
、该图形有两条对称轴,不合题意;
、该图形由四条对称轴,不合题意;
故选: .
4.(2024·江西南昌·模拟预测)如图,每个小方格均为边长为1的正方形,四个涂色的小正方形组成的图
形的对称轴有m条,再将剩余的五个小正方形中的一个涂色,若由这五个涂色的小正方形组成的新图形的
对称轴的条数也为m,则涂色的正方形是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【分析】本题考查了对称轴的数量,根据对称轴的定义逐一判断即可.【详解】解:由题意可知,四个涂色的小正方形组成的图形的对称轴有 条,即 ,
A、涂色的正方形是①,组成的图形的对称轴有 条,不符合题意;
B、涂色的正方形是②,组成的图形的对称轴有 条,不符合题意;
C、涂色的正方形是③,组成的图形的对称轴有 条,符合题意;
D、涂色的正方形是④,组成的图形的对称轴有 条,不符合题意;
故选:C.
题型三 根据轴对称图形的特征求解
1.(24-25八年级上·河北邢台·期中)在 中, , 于D,点B关于 的对称点
在 上,若 ,则 .
【答案】 /54度
【分析】本题考查了三角形内角和定理、折叠的性质,由题意可得 ,由折叠
的性质可得 ,再由三角形内角和定理计算即可得解.
【详解】解:∵ , ,
∴ ,
由折叠的性质可得: ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
2.(24-25八年级上·广西河池·期末)如图,在 中, , , ,垂足为
, 与 关于直线 对称,点 的对称点是点 ,则 的度数为 .【答案】
【分析】本题考查轴对称的性质,三角形内角和定理,角的和差运算等知识,解题的关键是灵活运用所学
知识解决问题,属于中考常考题型.利用轴对称的性质先证明
,再求解 结合角的和差运算可得答案.
【详解】解:∵ , 与 关于直线 对称,
,
,
∵ ,
∴ .
故答案为:
3.(22-23八年级上·江苏常州·阶段练习)如图, 与 关于直线 对称, ,延长
交 于点F,当 时, .
【答案】 /36度
【分析】本题考查了轴对称的性质、三角形的外角性质、三角形的内角和定理,熟练掌握轴对称的性质是
解题关键.设 ,根据三角形的外角性质可得 ,再根据轴对称的性质可得
, ,然后根据三角形的内角和定理求解即可得.
【详解】解:设 ,
则 ,
由轴对称的性质得: , ,
若 ,
则在 中, ,
解得 ,
即当 时, .
故答案为: .4.(24-25八年级上·广东广州·期中)如图, 中, , , ,D为 上的
一动点,把 沿 翻折得到 ,连 ,当 取最小值时, 的面积是 .
【答案】 /
【分析】本题考查的是轴对称的性质,角平分线的性质.如图,由 ,当A、P、C三点共线
时取等号,此时 最小,过D作 于G,作 于F, , ,由对折可得:
, ,可得 ,再利用等面积法求解即可.
【详解】解:如图,∵ ,当A,P,C三点共线时取等号,此时 最小,
过D作 于G,作 于F, , ,
由对折可得: , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
故答案为: .题型四 台球桌面上的轴对称问题
1.(23-24八年级上·辽宁铁岭·期中)2005年4月3日,斯诺克中国公开赛,中国江苏神奇小子丁俊晖奇
迹般地战胜了世界头号选手亨德利,夺得了自己首个世界台球职业排名赛冠军,如图,是一个经过改造的
台球桌面的示意图,图中阴影部分分别表示六个入球孔,如果一个球按图中所示的方向被击出(球可以经
过多次反射),那么该球最后将落入的球袋是 号袋.
【答案】3
【分析】主要考查了轴对称的性质.根据题意画出图形,由轴对称的性质判定正确选项.
【详解】解:根据轴对称的性质可知,台球走过的路径为:
∴该球最后将落入的球袋是3号.
故答案为:3.
2.(23-24八年级上·山东德州·期中)如图,桌球的桌面上有M,N两个球,若要将M球射向桌面的一边,
反弹一次后击中N球,则A,B,C,D,4个点中,可以反弹击中N球的是 点.
【答案】D
【分析】本题考查了轴对称的知识,注意结合图形解答,不要凭空想象,实际操作一下.
【详解】解:如图,可以瞄准点 击球.
故答案为: .
3.(23-24八年级上·山东聊城·期中)数学在我们的生活中无处不在,就连小小的台球桌上都有数学问题,
如图所示, ,若 ,为了使白球反弹后能将黑球直接撞入袋中,那么击打白球时,必须保
证 为 .
【答案】
【分析】本题考查了台球桌上的轴对称问题,根据图形得出 的度数,即可求出 的度数.利用数形结
合的思想解决问题是解题关键.
【详解】解:∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故答案为:
4.(22-23八年级上·江苏徐州·阶段练习)如图,桌面上有A、B两球,若要将B球射向桌面的任意一边,
使一次反弹后击中A球,则如图所示8个点中,可以瞄准的点有 个.
【答案】2
【分析】根据入射角等于反射角,结合网格特点即可求解.【详解】解:如图,将B球射向桌面的点1和点6,可使一次反弹后击中A球,故可以瞄准的点有2个,
故答案为:2.
【点睛】本题考查轴对称的性质,解题关键是根据轴对称性质找到使入射角等于反射角相等的点.
题型五 轴对称中的光线反射问题
1.(2024·江西·二模)我们知道光的反射是一种常见的物理现象.如图,某 V 型路口放置如图所示的两个
平面镜 , ,两个平面镜所成的夹角为 ,位于点 D 处的甲同学在平面镜 中看到位于点A处的乙同
学的像,其中光的路径为入射光线 经过平面镜 反射后,又沿 射向平面镜 ,在点 C 处再次反射,
反射光线为 ,已知入射光线 ,反射光线 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了光的反射定律,平行线的性质,三角形的内角和定理,熟练掌握以上知识点是解题的
关键.由光的反射定律以及平行线的性质,推出 ,再结合三角形内角和,推出 的度数.
【详解】如图所示,由光的反射定律,可以知道 ,,
,
故选:C .
2.(2025·山西吕梁·二模)如图, 为平面镜, 为水面, .一束光线从点 射入,经过平面
镜 反射后,从光线 变成光线 ,再经过水面 折射,从光线 变成光线 .若 ,
,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查求角度,涉及反射性质、平行线性质、对顶角相等等知识,如图所示,由反射性质得到
,再由平行线性质、对顶角相等确定 ,最后数形结合表示出
即可得到答案.数形结合,掌握反射性质、平行线性质、对顶角相等等知识是解决问题的关键.
【详解】解:如图所示:由反射性质可知, ,
,
,则 ,
,
,
,
,
,
故选:B.
3.(2024·河南平顶山·三模)光的反射定律为:入射光线、反射光线和法线(垂直于反射面的直线)都在同
一平面内,且入射光线和反射光线分别位于法线的两侧,入射光线与法线的夹角 入射角 等于反射光线与
法线的夹角 反射角 ,兴趣小组想让太阳光垂直射入水井,运用此原理,如图,在井口放置一面平面镜
以改变光的路线,当太阳光线 与水平线 的夹角 时,要使太阳光线经反射后刚好竖直
射入井底 即 ,则调整后平面镜 与水平线 的夹角 为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查相交线,垂线等知识,作出法线是解题的关键.过点F,作 ,求出 ,从
而得出 ,继而得解.
【详解】解:过点F,作 ,则 ,依题意得: ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故选:B.
4.(2023·河北衡水·模拟预测)如图,光线自点P射入,经镜面EF反射后经过的点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】B
【分析】利用轴对称变换的性质判断即可.
【详解】解:如图,过点P,点B的射线交于一点O,
故选:B.
【点睛】本题考查轴对称变换的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
题型六 折叠问题
1.(23-24八年级上·重庆永川·期中)一张三角形纸片部分如图所示,将 折叠, 为折痕,A点落在的位置,若 ,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了四边形内角和定理以及邻补角的性质,熟练掌握四边形内角和定理是解题的关键.
由翻折的性质得到 ,根据四边形内角和定理得到 ,再利用
邻补角的性质求出答案.
【详解】解: 将 折叠, 为折痕,A点落在 的位置,若 ,
,
在四边形 中, ,
,
.
故答案为: .
2.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,在 中, ; ,D是直线
上的一个动点,连结 ,将 沿着 翻折得到 ,当 与 的边垂直时, 的度
数是 .
【答案】 或 或
【分析】本题主要考查了三角形折叠中的角度问题,分当 点在线段 上时,当点D在线段 延长线
上讨论,画出对应的图形,根据三角形内角和定理和折叠的性质求解即可.
【详解】解:当 点在线段 上且 时,如图,由折叠可知: ,
∴ ,
由折叠可知: ,
∵ ,
∴ ;
当 点在线段 上且 时,
由折叠的性质可得 ,
∴ ;
当 点在线段 延长线上且 时,如图所示,
同理可得 ;
当 点在线段 延长线上且 时,如图所示,∴ ,
∵ ,
∴ ;
∴由折叠的性质可得 ;
综上所述,当 与 的边垂直时, 的度数是 或 或 .
故答案为: 或 或 .
3.(24-25八年级上·甘肃陇南·阶段练习)如图所示,把 沿直线 翻折后得到 ,如果
,那么 度.
【答案】60
【分析】本题主要查了折叠的性质.根据折叠的性质可得 ,再由补角的性质解答,即可求
解.
【详解】解:由折叠的性质得: ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
故答案为:60
4.(24-25八年级上·北京顺义·期中)将图1中的 折叠,使点 与点 重合,折痕为 ,点 ,点
分别在 上,得图形2,若 ,则 的周长是 .【答案】8
【分析】本题考查了折叠的性质,掌握折叠的性质是解题的关键.
根据折叠的性质得到 ,由周长的计算即可求解.
【详解】解:将图1中的 折叠,使点 与点 重合,折痕为 ,
∴ ,
∵ 的周长为
,
故答案为:8 .
题型七 画对称轴
1.(24-25八年级上·山东德州·期中)画出下列轴对称图形的所有的对称轴.
【答案】见解析
【分析】本题考查了利用轴对称变换作图,根据轴对称图形的性质,对称轴两边的部分能够完全重合,作
出各图形的对称轴即可.
【详解】解:如图:2.(2024八年级上·全国·专题练习)画出图中的轴对称图形的所有对称轴.
【答案】见解析
【分析】本题考查了画对称轴,根据轴对称图形的性质,对称轴两边的部分能够完全重合作出各图形的对
称轴即可.
【详解】解:如图所示.
3.(2024八年级上·全国·专题练习)如图, 和 关于某条直线成轴对称,请画出这条直线.
【答案】见解析
【分析】本题考查了画对称轴,连接 ,取 的中点E,作直线 即为对称轴.
【详解】解:如图所示,直线 即为对称轴.4.(2024八年级上·全国·专题练习)利用图形中的对称点,画出图形的对称轴.
【答案】见解析
【分析】本题考查了画轴对称图形,根据轴对称图形的性质来画,先从图上找出几个对称点,连接,作垂
直平分对应点连线的垂线就是对称轴.
【详解】解:如图,
题型八 作已知线段的垂直平分线
1.(24-25八年级上·广东汕尾·期中)如图,海丰县有两所初级中学和两条交叉的公路.图中点 , 表
示初级中学, , 表示公路,现计划修建一所青少年综合实践活动基地--耕艺馆,希望耕艺馆到两所
初级中学的距离相同,到两条公路的距离也相同,你能确定出这间耕艺馆P应该建在什么位置吗?请在图
中画出你的设计.(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
【答案】见解析
【分析】本题了作图-应用与设计作图:首先要理解题意,弄清问题中对所作图形的要求,结合对应几何图
形的性质和基本作图的方法作图.分别作 的垂直平分线和 (或 的邻补角)的平分线,它们的交点即为 点.
【详解】解:如图,点 、点 为所作.
2.(24-25八年级上·山东济宁·期中)如图,电信部门要在 区修建一座电视信号发射塔,按照设计要求,
发射塔到两个城镇 , 的距离必须相等,到两条高速公路 和 的距离也必须相等,发射塔应修在什么
位置?请用尺规作图在图上标出它的位置.(要求:画图留下痕迹,但不要求写作法)
【答案】见解析
【分析】本题主要考查作图-应用与设计作图,解题的关键是熟练掌握角平分线和线段的中垂线的性质及其
尺规作图.
分别作出角的平分线和线段的中垂线,两线的交点即为所求.
【详解】解:如图所示,点P即为所求作的点.
3.(24-25八年级上·陕西商洛·期末)“西气东输”是造福子孙后代的创世纪工程.现有两条高速公路和
A,B两个城镇(如图),准备建立一个燃气中心站P,使中心站到两条公路距离相等,并且到两个城镇距
离相等.(1)请你画出中心站P的位置(不写做法,保留作图痕迹).
(2)请你运用所学知识,简要说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了尺规作图,角平分线的判定和线段垂直平分线的判定,正确理解题意是解题的关键.
(1)作出两条公路相交形成夹角的平分线与线段 的垂直平分线,交点即为点 ;
(2)点 到两条公路距离相等,说明点 在两条公路相交形成夹角的平分线上,两个城镇距离相等,则点
在线段 的垂直平分线上,那么交点即为点 的位置.
【详解】(1)解:如图所示,点P即为所求:
(2)解:由题意得,点 到两条公路距离相等,说明点 在两条公路相交形成夹角的平分线上,两个城镇
距离相等,则点 在线段 的垂直平分线上,那么交点即为点 的位置.
4.(24-25八年级上·内蒙古通辽·期末)如图,已知锐角 , .请用尺规作图法,在 内
部求作一点P,使 ,且 (保留作图痕迹,不写做法).
【答案】见解析
【分析】本题考查了作图 复杂作图:解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的
基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了等腰三角形的性质.作 的平分线,的垂直平分线,交于 点,则 点满足条件.
【详解】解:如图,点 即为所求.
题型一 线段垂直平分线的性质
1.(24-25八年级上·云南昭通·阶段练习)如图,在 中, , 垂直平分 ,交 于点
F,交 于点E,且 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 的周长为 , ,求 的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了垂直平分线的性质,掌握垂直平分线上的点到线段两端距离相等是解题关键.
(1)由垂直平分线的性质可得 , ,即可得到结论;
(2)由题意可得 ,再结合 , 求解即可.
【详解】(1)证明:∵ 垂直平分 ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ .
(2)解:∵ 的周长为 ,∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴
.
2.(23-24八年级上·河北衡水·阶段练习)如图1,在 和 中,
.连接 .
(1)求证: ;
(2)将 和 绕点A向相反方向旋转,如图2, 与 交于点O, 与 交于点F.
①若 ,求 的度数;
②连接 ,求证: 平分 ;
③若G为 上一点, ,且 ,连接 ,直接写出 与 的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2) ; 见解析;
【分①析】(②1)根据 ③ ,推出 ,结合 证明 ,即可得出结论;
(2)①根据 ,得出 ,根据 ,结合三角形内角和定理即可得出
答案;②过点A作 于点M, 于点N,根据 ,得出 ,证明
,即可证明结论;
③连接 , 证明 ,得出 ,证明 ,根据等
腰三角形三线合一得出 ,根据垂直平分线的性质得出 ,再根据
,即可求出结果.
【详解】(1)证明: ,
,
即: ,
在 和 中,
,
,
;
(2)①解:根据解析(1)可知, ,
,
,
又 ,
;
②证明:过点A作 于点M, 于点N,如图所示:
,
,
∴ ,
,平分 ;
③解: ;理由如下:
连接 ,如图3所示:
,
,
在 和 中,
,
,
,
,
,
即: ,
,
,
在 和 中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
垂直平分 ,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,三角
形内角和定理,平行线的性质,掌握全等三角形的判定与性质,熟悉“手拉手”模型的证明是解题的关键.
3.(24-25八年级上·河北保定·期中)如图,在 中, 垂直平分 ,交 于点F,交 于点
E, ,垂足为D,且 ,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 ,求 的周长.
【答案】(1)见解析
(2)32
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质与判定,熟练掌握垂直平分线的性质是解题的关键.
(1)根据 ,且 ,可得 垂直平分 ,则 ,根据 垂直平分 ,可得
,据此可证明 ;
(2)根据线段垂直平分线的定义得到 ,根据 ,得到 ,再根据三角形周
长计算公式和线段之间的关系可得 的周长 .
【详解】(1)证明: ,垂足为D,且 ,
垂直平分 , ∵
∴ ,
∴垂直平分 ,交 于点F,交 于点E,
∵ ,
∴ ;
∴(2)解: 垂直平分 ,交 于点F,交 于点E,
∵.
∴ ,
∵ .
∴由(1)得 ,
的周长 .
∴
4.(24-25八年级上·湖南常德·期中)如图,在 中, , 垂直平分 ,交 于点 ,
交 于点 ,且 是 的中点,连接 .
(1)若 ,求 的度数;
(2)若 的长为 ,求 的周长.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质可得 ,进而利用等腰三角形的性质可得
, ,然后利用三角形的内角和定理可得 ,最后利用三角形的外角性质
即可解答.
(2)根据已知可得 ,再用线段的和差关系,以及等量代换可得
,即可求得 的周长.
【详解】(1)解:(1)∵ ,且 是 的中点, 垂直平分 ,
∴ ,
∵ , ,
∵ ,∴ ,
∴
(2)解:∵ 是 的中点,
∴ ,
∵ ,且 ,
∴ 的周长 .
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和,外角的知识,熟练掌握
以上知识是解题的关键.
题型二 线段垂直平分线的性质与判定的综合应用
1.(24-25八年级上·广东佛山·阶段练习)(1)如图1,在 , , 为 内一点,且
,求证:直线 垂直平分 ,以下是小明的证明思路,请补全框中的分析过程.
要证直线 垂直平分 ,只要证点 、点 都在 的垂直平分线上,即要证
______=_____,______=_____
(2)如图(2),在 中, ,点 、 分别在 、 上,且 ,请你只用无刻度
的直尺画出 边的垂直平分线,并说明理由.
(3)如图3,在五边形 中, , , ,请你只利用无刻度的直尺画出
边的垂直平分线.
【答案】(1) , , , ;(2)见解析;(3)见解析
【分析】本题考查了垂直平分线的性质与判定,全等三角形的性质与判定,熟练掌握垂直平分线的性质与
判定是解题的关键;
(1)利用线段垂直平分线定理的逆定理;
(2)连接 、 ,它们相交于 点,延长 交 于 ,如图(2),证明 得到
,则 ,然后根据线段垂直平分线的判定定理可判断 垂直平分 ;
(3)如图(3),连接 、 、 、 , 与 相交于 ,延长 交 于 ,则 为所作.【详解】(1)证明:∵ , ,
直线 垂直平分 ;
故答案为 , ;
(2)如图,连接 、 ,它们相交于 点,延长 交 于 ,如图(2),则 为 的垂直平分
线.
理由如下:
,
,
, ,
,
,
,
而 ,
垂直平分 ;
(3)如图(3), 为所作.2.(24-25八年级上·陕西渭南·期末)【问题探究】
(1)如图1,在 中,点 是 上一点,点 是 的中点,连接 并延长到点 ,过
点 作 交 于点 ,连接 ,求证: ;
【问题解决】
(2)如图2,四边形 是一个工业区,点 是一个入口, 是两个仓库,点 分别是粗加工
厂和精密加工厂,点 分别在 上, 是两条小路, 是两条运输公路,为方便从
粗加工厂运输到精密加工厂,现要沿 修建一个运输轨道,为了估计成本,现管理人员需要知道运输轨
道 与运输公路 之间的数量关系.已知 , .
请你帮助管理人员探索线段 之间的数量关系,并加以证明.
【答案】(1)见解析;(2) ,见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定以及性质,线段垂直平分线的判定以及性质以及三角形三边关
系的应用.构造全等三角形是解题的关键.
(1)先证明 ,由全等三角形的性质得出 ,再根据线段垂直平分线的判定以
及性质得出 ,根据三角形三边关系可得出 ,等量代换可得出 .
(2)延长 至点 ,使 ,连接 ,先证明 ,再证明
,由全等三角形的性质以及线段的和差等量代换可证明.
【详解】证明:(1) 点 是 的中点,
,
,
,
.
,
垂直平分 ,,
在 中,
,
.
(2) ,
证明如下:
如图,延长 至点 ,使 ,连接 ,
,
,
在 和 中,
,
,
,
在 和 中,
,
,
,
.
3.(24-25八年级上·河南安阳·期末)“风筝飞满天,笑语乐无边”,由喜闻乐见的风筝可以抽象得到一
种特殊的四边形—筝形.如图,在四边形 中, , ,我们把这种两组邻边分别相等
的四边形叫做筝形.(1)初步认识筝形后,数学活动小组的同学通过观察、测量、折纸等方法猜想筝形有什么性质,请你试着写
出图中筝形的两条性质(定义除外):① ;② ;
(2)选择(1)题中你写的其中一条筝形的性质进行证明;
(3)如图,若 , ,求筝形 的面积.
【答案】(1) 垂直平分 ,
(2)见解析
(3)30
【分析】本题考查中垂线的性质,全等三角形的判定和性质:
(1)根据题意易得 垂直平分 , ;
(2)根据中垂涎的判定方法,全等三角形的判定方法进行判断即可;
(3)分割法求出筝形 的面积即可.
【详解】(1)解:观察可知: 垂直平分 , ;
故答案为: 垂直平分 , ;
(2)性质1:∵ , ,
∴点 均在线段 的中垂线上,
∴ 垂直平分 ;
性质2:∵ ,
∴ ;
(3)∵ 垂直平分 ,
∴ .
4.(22-23八年级上·江苏扬州·阶段练习)如图,点 为 外一动点,连接 并延长至点 ,连接
交 于点 .过点 作 的垂线于点 , ,已知 .过 作 于点 ,
于点(1)求证:
(2)证明: 为 的平分线.
(3)求证:
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】本题考查了线段垂直平分线的判定与性质、三角形全等的判定与性质,熟练掌握三角形全等的判
定与性质是解题关键.
(1)先证出 垂直平分 ,根据线段垂直平分线的性质可得 ,再根据垂直的定义可得
,然后利用 定理即可得证;
(2)先根据全等三角形的性质可得 ,再证出 ,根据全等三角形的性质即
可得证;
(3)先根据全等三角形的性质可得 , ,再根据线段和差、等量代换即可得证.
【详解】(1)证明:∵ , ,
∴ 垂直平分 ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ .
(2)证明:由(1)已证: ,∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ 为 的平分线.
(3)证明:∵ , ,
∴ , ,
∵ ,
∴ .
1.(24-25八年级上·辽宁大连·期末)综合与探究
【教材呈现】用全等三角形研究“筝形”.
研究几何图形,我们往往先给出这类图形的定义,再研究它的性质和判定方法.
在人教版八年级上册数学教材 的数学活动中有这样一段描述:如图,四边形 中,
. 我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”.
请结合教材内容,解决下面问题:
(1)【性质探究】通过观察、测量、折叠、证明等操作活动,对如图1的筝形 的
性质进行探究.在① ;② ;③ 垂直平分 ;④ 平分 和 ;⑤
中一定正确的有 .(填序号).
(2)【性质应用】如图2,在筝形 中, ,点P是对角线 上一点,过点 P分别作的垂线,垂足分别为点 M,N.求证:四边形 是筝形.
(3)【拓展应用】如图3,在 中, ,点 D、E分别是线段 上的动点,当四
边形 为筝形时,请直接写出 的度数.
【答案】(1)③④⑤
(2)见解析
(3) 或
【分析】(1)由垂直平分线的性质、全等三角形的判定与性质及三角形的内角和逐一判断即可;
(2)根据“筝形”的性质同(1)得∶ 得出 ,由角平分线的性质定理
得出 ,再通过 证明 可得 ,再结合 运用“筝形”即可证明结
论;
(3)分“筝形”两种情况,分别根据“筝形”的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵“筝形” ,
∴① 不一定成立;② 不一定成立;故①②都是错误的;
∵ ,
∴ 垂直平分 ,故③是正确的;
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ 平分 和 ,即④正确;
∵ ,
∴ ,故⑤是正确的.
故答案为:③④⑤.
(2)证明:在筝形 中, ,
同(1)得: ,∴ ,
依题意知: ,
∴ ,
∵ ,
∴
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是筝形.
(3)解:分两种情况∶
①如图:当四边形 是筝形且 时,
∴ ;
②如图:当四边形 是筝形时且 时,
则 ,
∴ ,
∴ .
综上所述, 的度数为 或 .
【点睛】本题主要考查了新定义、全等三角形的判定与性质、垂直平分线的性质、角平分线的性质等知识
点,灵活运用相关知识以及掌握分类讨论是解题的关键.
2.(24-25八年级上·河北邢台·阶段练习)在 中, , .若点 在 的平分线所在
的直线上.(1)如图1,当点 在 的外部时,过点 作 于 ,作 交 的延长线于 ,且
.求证:点D在 的垂直平分线上;
(2)如图2,当点 在线段 上时,若 , 平分 ,交 于点 ,交 与点 ,过点
作 ,交 于点 .
① ;
②若 , ,求 的长度.
(3)如图3,过点 的直线 ,若 , ,点 到 三边所在直线的距离相等,则点
到直线 的距离是______.
【答案】(1)见解析
(2)① ;②
(3)1或2或3或6
【分析】本题考查了线段垂直平分线和角平分线的性质,以及三角形全等的判定与性质,熟练使用各性质
定理是解决问题的关键.
(1)①点 在 的平分线所在的直线上,过点 作 于 ,作 交 的延长线于 ,
得出 ,借助 ,得到 ,即可证明点 在 的垂直平分线上;
(2)①先利用角平分线的定义求得 ,再利用三角形的外角性质求得
,即可求解;
②延长 交 于 ,证明 ,得到 ,再由 ,即可求解;
(3)分4种情况讨论,分别画出图形利用角平分线的性质结合图形求解即可.
【详解】(1)证明:连接 , ,如图1,点 在 的平分线所在的直线上,过点 作 于 ,作 交
的延长线于 ,
,
在 和 中,
,
,
,
点 在 的垂直平分线上;
(2)解:① 平分 , 平分 , ,
,即 ,
,
,即 ,
;
故答案为: ;
②延长 交 于 ,如图2,
, ,
,
在 和 中,,
,
,
∵ , , , ,
,
,
,
, , ,
,
,
;
(3)解:当点 在 内部时,如图
,
,
,
点 到直线 的距离是 ;
当点 在 的下方时,如图设点 到三边的距离为 ,
由题意得: , ,
,
,
点 到直线 的距离是 ;
综上,点 到直线 的距离是2或6.
当点D在 的右边时,如图:
设点D到三边的距离为y,
同理可得: ,
∴ ,
点D到直线l的距离是 ;
当点D在 的上方时,如图:设点D到三边的距离为z,
同理可得: ,
∴ ,
点D到直线l的距离是 ;
综上,点D到直线l的距离是1或2或3或6.
故答案为:1或2或3或6.
3.(24-25八年级上·福建龙岩·阶段练习)【发现】如图1, ,E为 的中点, 平
分 ,过点E作 ,垂足为F,连接 .
(1)求证: 是 的平分线;
【拓展】如图2, 和 的平分线 和 相交于点E,过点E的直线与 分
别相交于点B,C(点B,C在 的同侧).
(2)判断E是否为线段 的中点,并说明理由;
(3)若四边形 的面积为16, 的面积为2,则 的面积是 .
【答案】(1)见解析;(2) 为线段 的中点,理由见解析;(3)6
【分析】本题主要考查角平分线性质定理与判定定理、线段垂直平分线的性质及全等三角形的判定和性质,
正确作出辅助线是解决此题的关键.
(1)由题意得 和 ,根据角平分线的判定定理即可判定;
(2)过点 作 的垂线,交 的延长线于点 ,交 于点 ,有 .作 于点 ,由角平分线的性质可得 ,证得 ,即可求证;
(3)因为 和 ,有 ,根据 ,得到
即可.
【详解】(1)证明: ,
.
又 , 平分 ,
.
为 的中点,
,
.
,
.
又 ,
是 的平分线;
(2)解: 为线段 的中点;
理由:过点 作 的垂线,交 的延长线于点 ,交 于点 ,如图,
,
.
作 于点 ,由角平分线的性质可得 .
在 与 中,
,
,
,为线段 的中点;
(3)解:在 和 中,
,
,
则 ,
同理可证 ,则 ,
.
又 ,
,
,
.
4.(23-24八年级上·河南南阳·阶段练习)八年级的同学在一次探究试验活动中发现,解决几何问题时,
条件中若出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线(延长的线段等于中线长)或延长过中点的线段,
构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论转化到同一个三角形中,进而使得问题得以解决.
(1)如图1,在 中,若 , .求 边上的中线 的取值范围;
(2)如图2,在 中,点D是 的中点,点M在 边上,点N在 边上,若 .
求证: ;
(3)如图3, 和 均为等腰直角三角形,且 ,连接 , ,点D为
边的中点,连接 .请直接写出 与 的数量关系和位置关系.
【答案】(1)
(2)见解析(3) ,
【分析】(1)延长 至 ,使 ,连接 ,由 证明 得出 ,在
中,由三角形的三边关系即可得出结论;
(2)延长 至点 ,使 ,连接 、 ,同(1)得: ,由全等三角形的性质
得出 ,由线段垂直平分线的性质得出 ,在 中,由三角形的三边关系即可得出结
论;
(3)延长 至 ,使 ,连接 ,同(1)得: ,由全等三角形的性质得出
, ,证出 ,证明 得出 , ,则
.延长 交 于 ,证出 ,得出 ,即可.
【详解】(1)解:延长 至 ,使 ,连接 ,如图1,
是 边上的中线,
,
在 和 中,
,
,
,
在 中,由三角形的三边关系得: ,
,即 ,
;
(2)证明:延长 至点 ,使 ,连接 、 ,如图2:同(1)得: ,
,
, ,
,
在 中,由三角形的三边关系得: ,
;
(3)解: , ,理由如下:
延长 至 ,使 ,连接 ,如图3,
同(1)得: ,
, ,
,
,
即 ,
,
,
和 是等腰直角三角形,
, ,
,
在 和 中,
,
,
, ,
.延长 交 于 ,
,
,
,
,
,
即 , .
【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形的三边关系、线段垂直平分
线的性质、等腰直角三角形的性质、角的关系等知识;本题综合性强,有一定难度,通过作辅助线—倍长
中线,构造三角形全等是解决问题的关键.