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专题 1.3 轴对称全章知识典例详解
【人教版】
知识点1 轴对称1.轴对称图形
(1)定义:如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称
图形,这条直线就是它的对称轴.这时,我们也说这个图形关于这条直线(成轴)对称.
(2)判断一个图形是不是轴对称图形,可利用轴对称图形的定义,将图形对折,看是否能够完全重合,
若能够完全重合,则这个图形是轴对称图形,否则这个图形不是轴对称图形.
【注意】
(1)对称轴是一条直线,而不是射线或线段.
(2)一个轴对称图形的对称轴可以有1条,也可以有多条,还可以有无数条.
(3)轴对称图形是对于一个图形而言的,它表示具有一定特性(轴对称性)的某一类图形.
2.轴对称
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
(成轴)对称,这条直线叫做对称轴,折叠后重合的点是对应点,叫做 对称 点 .
3.轴对称和轴对称图形的区别与联系
名称
关系 轴对称 轴对称图形
意义不同 两个图形之间的特殊位置关系 一个形状特殊的图形
图形个数 两个图形 一个图形
区 对称轴的 可能在两个图形的外部,也可能经过两
一定经过这个图形
别 位置不同 个图形的内部或它们的公共边(点)
对称轴的
只有一条 有一条或多条
数量
(1)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
联系
(2)如果把一个轴对称图形沿对称轴分成两个图形,那么这两个图形成轴对称
4.线段垂直平分线的定义及其性质
(1)定义:经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线.
(2)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.
(3)判定:与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.
(4)线段垂直平分线的尺规作图:
已知线段AB,求作AB的垂直平分线
1
分别以点A和点B为圆心,大于 AB的长为半径作弧,两弧相交于C,D两点.
2
作直线CD.CD就是所求作的直线.如右图.4.轴对称和轴对称图形的性质
(1)两个图形成轴对称的性质:如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线
段的垂直平分线.
(2)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.
(3)轴对称图形(或关于某条直线对称的两个图形)的对应线段(对折后重合的线段)相等,对应角
(对折后重合的角)相等.
(4)成轴对称的两个图形全等;轴对称图形被对称轴分成的两部分也全等,但全等的两个图形不一定是
轴对称图形.
5.画图形的对称轴
如果两个图形成轴对称,其对称轴就是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.因此,我们只要找到一对
对应点,作出连接它们的线段的垂直平分线,就可以得到这两个图形的对称轴.
同样,对于轴对称图形,只要找到任意一组对应点,作出对应点所连线段的垂直平分线,就得到此图形的对称轴.
【典例1】(2024春•碑林区校级期末)下列图形中,是轴对称图形的有( )个.
①一条线段;②一个角;③等腰直角三角形;④等边三角形;⑤平行四边形;⑥正方形;⑦圆.
A.4 B.5 C.6 D.7
【典例2】(2023秋•玉山县期末)如图,桌面上有M、N两球,若要将M球射向桌面的任意一边,使一
次反弹后击中N球,则4个点中,可以瞄准的是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【典例3】(2024春•肥乡区期末)将正方形网格图中的某两个白色方格涂上颜色,使整个图形有四条对称
轴.正确的涂色位置是( )A.①② B.①④ C.②③ D.①③
【典例4】(2024春•井冈山市期末)如图,在3×3的正方形网格中,点A、B在格点(网格线的交点)
上,要找一个格点 C,连接 AC,BC,使△ABC成为轴对称图形,则符合条件的格点 C 的个数是
( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【典例5】(2024春•长安区校级月考)如图,在△ABC中,AB、AC的垂直平分线分别交BC于点E、F,
若AB=4,BC=9,则△AEF的周长为( )
A.4 B.5 C.9 D.13
【典例6】(2024春•通川区期末)如图,在△ABC中,∠A=32°,∠B=36°,点D是边AB上一点,点B
关于直线CD的对称点为B′,当B′D∥AC时,则∠BCD的度数为 .
【典例7】(2024春•雁塔区校级期末)如图,在△ABC中,点E是BC边上的一点,连接AE,BD垂直平
分AE,垂足为F,交AC于点D,连接DE.
(1)若△ABC的周长为23,△DEC的周长为9,求AB的长;
(2)若∠ABC=28°,∠C=46°,求∠CDE度数.【典例8】(2024春•永寿县校级月考)如图,在△ABC中,边AB,AC的垂直平分线分别交BC于点D,
E.
(1)若BC=15,DE=4,则AD+AE= ;
(2)若∠BAC=100°,求∠DAE的度数;
(3)设直线DM,EN交于点O,判断点O是否在BC的垂直平分线上.
知识点2 画轴对称图形
1.画轴对称图形
几何图形都可以看作由点组成,对于某些图形,我们只要画出图形中的一些特殊点(如线段端点)关于对
称轴的对称点,连接这些对称点,就可以得到原图形的轴对称图形.
画轴对称图形的方法:
(1)找——在原图形上找特殊点(如线段的端点);
(2)画——画各个特殊点关于对称轴对称的点;
(3)连——依次连接各对称点.
2.用坐标表示轴对称
关于坐标轴对称的点的坐标特点:
(1)点(x,y)关于x轴对称的点的坐标为 ( x , - y ) ;
(2)点(x,y)关于y轴对称的点的坐标为 ( - x , y ) .
已知两个点的坐标分别为P(x,y),P(x,y),若x=x,y+y=0,则点P,P 关于x轴对称;若
1 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2
x+ x =0,y= y ,则点P,P 关于y轴对称.反之也成立.
1 2 1 2 1 2
在坐标系中画轴对称图形的方法:
(1)计算——计算对称点的坐标;
(2)描点——根据对称点的坐标描点;(3)连接——依次连接所描各点得到成轴对称的图形.
【典例1】(2024春•南关区校级期末)点A(1﹣a,7)和点B(4,b+2)关于x轴对称,则a+b的值是(
)
A.﹣4 B.10 C.2 D.﹣12
【典例2】(2024春•泊头市月考)已知点P(1﹣2a,a﹣1)关于y轴的对称点在第一象限,则a的值不
可能是( )
A.5 B.3 C.2 D.0
【典例3】(2024春•琼海校级期末)若点A(a,1)与点B(﹣2,b)关于y轴对称,则a﹣b的值是(
)
A.﹣1 B.﹣3 C.1 D.2
【典例4】(2024春•新市区校级期中)若点P关于x轴的对称点为P (2a+b,﹣a+1),关于y轴的对称
1
点为P (4﹣b,b+2),则P点的坐标为( )
2
A.(9,3) B.(﹣9,3) C.(9,﹣3) D.(﹣9,﹣3)
【典例 5】(2024 春•陈仓区期末)如图,三角形的三个顶点都在正方形网格的格点上,请在图
①②③④中分别画出另一个三角形,使它与已知的三角形关于某条直线成轴对称,并画出对称轴.
【典例6】(2024春•宁远县期末)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的三个顶点坐标分别为A
(1,1),B(4,2),C(2,3).
(1)在图中画出△ABC关于x轴对称的图形△A B C ;并写出C 的坐标;
1 1 1 1
(2)在图中,若B (﹣4,2)与点B关于一条直线成轴对称,则这条对称轴是 ,此时C点
2
关于这条直线的对称点C 的坐标为 ;
2
(3)求△A B C 的面积.
1 1 1【典例7】(2024春•朝阳区校级月考)图①、图②、图③均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点
称为格点,小正方形边长为1,线段AB和CD的端点都在格点上.在给定的网格中按要求画图,仅用无
刻度直尺作图,保留作图痕迹.
(1)在图①中画DE∥AB,点E在格点上.
(2)在图②中作点C关于AB的对称点C′,点C'在格点上.
(3)在图③中作点D关于AB对称点D',点D'不在格点上.
知识点3 等腰三角形
1.等腰三角形的定义
有两边相等的三角形是等腰三角形.相等的两条边叫做腰,另一条边叫做底边,两腰所夹的角叫做顶角,底边与
腰的夹角叫做底角.顶角是直角的等腰三角形是等腰直角三角形.
2.等腰三角形的性质
性质1:等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”).
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合(简写成“三线合一”).
等腰三角形的其他性质:
(1)等腰三角形两腰上的中线、高分别相等.(2)等腰三角形两底角的平分线相等.
(3)等腰三角形底边上任意一点到两腰的距离之和等于一腰上的高.
(4)当等腰三角形的顶角为90°时,此等腰三角形为等腰直角三角形,它的两条直角边相等,两个锐角都
是45°.
3.等腰三角形的判定
判定等腰三角形的方法:
(1)定义法:有两边相等的三角形是等腰三角形;
(2)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(简写成“等角对等边”).
数学语言:在△ABC中,∵∠B=∠C,∴AB=AC(等角对等边).
【注意】
(1)“等角对等边”不能叙述为:如果一个三角形有两个底角相等,那么它的两腰也相等.因为在没有
判定出它是等腰三角形之前,不能用“底角”“腰”这些名词,只有等腰三角形才有“底角”“腰”.
(2)“等角对等边”与“等边对等角”的区别:由两边相等得出它们所对的角相等,是等腰三角形的性
质;由三角形有两角相等得出它是等腰三角形,是等腰三角形的判定.
4.等边三角形概念及其性质
等边三角形的概念:三边都相等的三角形是等边三角形.
等边三角形的性质:等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于 60° .
【注意】
(1)等边三角形是轴对称图形,它有三条对称轴;
(2)等边三角形是特殊的等腰三角形,它具有等腰三角形的一切性质.
5.等边三角形的判定
定等边三角形的方法:
(1)定义法:三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)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
6.含30°角的直角三角形的性质
一在直角三角形中,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.
【注意】
(1)该性质是含30°角的特殊直角三角形的性质,一般的直角三角形或非直角三角形没有这个性质,更不
能应用.
(2)这个性质主要应用于计算或证明线段的倍分关系.(3)该性质的证明出自于等边三角形,所以它与等边三角形联系密切.
(4)在有些题目中,若给出的角是15°时,往往运用一个外角等于和它不相邻的两个内角的和将15°的角
转化后,再利用这个性质解决问题.
【典例 1】(2024春•景德镇期末)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角是 40°,则顶角的度数是
( )
A.50° B.40°或130° C.50°或130° D.40°或140°
【典例2】(2024春•锦江区校级期中)已知等腰三角形一腰上的中线将它的周长分成 9cm和12cm两部
分,则等腰三角形的腰长为( )
A.6cm B.6cm或8cm C.8cm D.5cm或9cm
【典例3】(2024•黄岩区一模)如图,△ABC是等腰三角形,AB=AC,∠BAC是钝角.点D在底边BC
上,连接AD,恰好把△ABC分割成两个等腰三角形,则∠B的度数是( )
A.30° B.36° C.45° D.60°
【典例4】(2024春•栖霞市期末)如图,B、D两点在AE边上,C、F两点在AG边上,且AB=BC=CD
=DF=EF.若∠A=20°,则∠EFG=( )
A.100° B.90° C.86° D.80°
【典例5】(2023秋•苍梧县期末)如图所示的正方形网格中,网格线的交点称为格点.已知 A、B是两格
点,如果C也是图中的格点,且使得△ABC为等腰三角形,则点C的个数是( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.9个
【典例6】(2024春•新郑市月考)如图,∠MON=30°,点A ,A ,A ,…在射线ON上,点B ,B ,
1 2 3 1 2
B ,…在射线OM上,△A B A ,△A B A ,△A B A ,…均为等边三角形.若OA =1,则△A B A 的
3 1 1 2 2 2 3 3 3 4 1 6 6 7边长为( )
A.8 B.16 C.24 D.32
【典例7】(2023秋•婺城区期末)我们知道等边三角形的每个内角都是60°如图,将三个大小不同的等边
三角形的一个顶点重合放置.若∠1=10°,∠2=20°,则∠3的度数为( )
A.10° B.20° C.30° D.40°
【典例8】(2024春•威海期末)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AB=3,BC=6,点E在BA的延长线
上,点D在BC边上,且ED=EC,若AE=5,则BD的长等于( )
3 5
A.3 B. C.2 D.
2 2
【典例9】(2023秋•三台县期末)如图,在等边三角形 ABC中,BC=2,D是AB的中点,过点D作
DF⊥AC于点F,过点F作EF⊥BC于点E,则BE的长为( )
3 5 4
A.1 B. C. D.
2 4 3【典例10】(2024春•河口区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E、F分别在AB、BC、AC边
上,且BE=CF,BD=CE.
(1)求证:△DEF是等腰三角形;
(2)当∠A=40°时,求∠DEF的度数.
【典例11】(2023秋•甘州区校级期末)已知:如图△ABC中AC=6cm,AB=8cm,BD平分∠ABC,CD
平分∠ACB,过D作直线平行于BC,交AB,AC于E,F.
(1)求证:△DFC是等腰三角形;
(2)求△AEF的周长.
【典例12】(2023秋•东营区校级期中)如图△ABC是等边三角形.
(1)如图①,DE∥BC,分别交AB、AC于点D、E.求证:△ADE是等边三角形;
(2)如图②,△ADE仍是等边三角形,点B在ED的延长线上,连接CE,求证:BD=CE.
【典例13】(2024春•青岛期中)如图,在△ABC中,AD垂直平分BC,垂足为D,过点D作DF⊥AB,
垂足为F,FD的延长线与AC边的延长线交于点E,∠E=30°.
(1)求证:△ABC是等边三角形;(2)BF与AE有怎样的数量关系?请说明理由.
知识点4 最短路径问题
(1)求直线异侧的两点到直线上一点距离的和最小的问题,只要连接这两点,所得线段与直线的交点即
为
所求的位置.
点A,点B分别是直线l异侧的两个点,在l上找到一个点C,使CA+CB最小,这时点C是直线l与AB的
交点,如图1所示.
(2)求直线同侧的两点到直线上一点距离的和最小的问题,只要找到其中一个点关于这条直线的对称
点,
连接对称点与另一个点,所得线段与该直线的交点即为所求的位置.
点A ,点B分别是直线l同侧的两个点,在l上找到一个点C,使CA+CB最小.这时先作点A关于直线l的
对称点A',则点C是直线l与A'B的交点;或者先作点B关于直线l的对称点B',则点C是直线l与直线
AB'的交点,如图2所示.
【典例1】(2024春•大东区期末)小王准备在红旗街道旁建一个送奶站,向居民区 A,B提供牛奶,要使
A,B两小区到送奶站的距离之和最小,则送奶站C的位置应该在( )
A. B.C. D.
【典例2】(2024春•皇姑区期末)如图,一条笔直的河l,牧马人从P地出发,到河边M处饮马,然后到
Q地,现有如下四种方案,可使牧马人所走路径最短的是( )
A. B.
C. D.
【典例3】(2024春•东阳市期末)如图,直线l 、l 表示一条河的两岸,且l ∥l ,现要在这条河上建一座
1 2 1 2
桥,使得村庄A经桥过河到村庄B的路程最短,现两位同学提供了两种设计方案,下列说法正确的是(
)
方案一: 方案二:
①
①
将点A向上平移d得到A';
连接AB交l 于点M;②过点
1
②连接A'B交l
1
于点M;③
M作MN⊥l ,交l 于点N.
1 2
过点M作MN⊥l
1
,交l
2
于点
MN即桥的位置.
N,MN即桥的位置.
A.唯方案一可行 B.唯方案二可行
C.方案一、二均可行 D.方案一、二均不可行
【典例4】(2024春•揭西县校级月考)如图,在△ABC中,AB=AC=6,且S△ABC =15,AD,BE是
△ABC的两条高线,P是AD上一动点,则PC+PE的最小值是( )A.4 B.5 C.6 D.8
【典例5】(2024•石门县模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,面积是14,AC的垂直平分线EF
分别交AC,AB边于E,F点.若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,则△CDM周长的最
小值为( )
A.10 B.9 C.8 D.6