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专题 13.12 轴对称(全章知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳】
【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.12 B.14 C.19 D.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.5 B.4 C.3 D.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.