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专题 13.1 轴对称(知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳】
【知识点一】轴对称图形
轴对称图形的定义:一个图形沿着某直线折叠,直线两旁的部分能完全重合,这个图形就叫做轴对
称图形,该直线就是它的对称轴.
【要点提示】轴对称图形是指一个图形,图形被对称轴分成的两部分能够互相重合.一个轴对称图
形的对称轴不一定只有一条,也可能有两条或多条,因图形而定.
【知识点二】轴对称
1.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(或说这两个图形成轴对称),这条直线叫做对称轴.折叠后重合的点是对
应点,也叫做对称点
【要点提示】轴对称指的是两个图形的位置关系,两个图形沿着某条直线对折后能够完全重合.成
轴对称的两个图形一定全等.
2.轴对称与轴对称图形的区别与联系
轴对称与轴对称图形的区别主要是:轴对称是指两个图形,而轴对称图形是一个图形;轴对称
图形和轴对称的关系非常密切,若把成轴对称的两个图形看作一个整体,则这个整体就是轴对称图
形;反过来,若把轴对称图形的对称轴两旁的部分看作两个图形,则这两个图形关于这条直线(原
对称轴)对称.
【知识点三】轴对称与轴对称图形的性质
1.轴对称的性质:若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;
2.轴对称图形的性质:轴对称图形的对称轴也是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
【知识点四】线段的垂直平分线
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,也叫线段的中垂线.
性质:性质1:线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等;
性质2: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.
【要点提示】线段的垂直平分线的性质是证明两线段相等的常用方法之一.同时也给出了引辅助
线的方法,那就是遇见线段的垂直平分线,画出到线段两个端点的距离,这样就出现相等线段,直
接或间接地为构造全等三角形创造条件.
三角形三边垂直平分线交于一点,该点到三角形三顶点的距离相等,这点是三角形外接圆的圆
心——外心.
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】轴对称图形的识别
【例1】(23-24八年级上·江西宜春·阶段练习)如图,在四边形 中, ,点 分别
在 , 上, .
(1)判断该图形是否是轴对称图形 (填“是”或“否”);
(2)求证: .
【答案】(1)是 (2)见解析
【分析】(1)连接 ,证明 得到 ,证明 ,即可得到答案;
(2)由(1)得 ,即可得到答案.
解:(1)如图,连接 ,
在 和 中,
,,
,
在 和 中,
,
,
该图形沿直线 折叠后能够完全重合,
该图形是轴对称图形,
故答案为:是;
(2)证明:由(1)得 ,
.
【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质、轴对称图形的定义,熟练掌握以上知识点是解此题的关
键.
【变式1】下列图形中,不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称图形的识别,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.
解:A,C,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,
B选项中的图形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.
故选:B.
【变式2】(23-24七年级下·全国·假期作业)在线段、角、圆、等腰三角形、直角梯形和正方形中,不
是轴对称图形的是 .
【答案】直角梯形
【分析】此题主要考查了轴对称图形,关键是掌握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;根据轴对称图形概念进行分析即可;
解:线段、角、圆、等腰三角形和正方形都能找到一条(或多条) 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;
直角梯形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;
所以不是轴对称图形的是直角梯形,
故答案为:直角梯形.
【题型2】成轴对称的两个图形的识别与判断
【例2】(23-24八年级上·吉林·期中)如图, 和 关于直线 对称, 与 的交点 在
直线 上.
(1)图中点 的对应点是点______, 的对应边是______;
(2)若 , ,求 的度数.
【答案】(1) , (2)
【分析】本题主要考查了轴对称的性质,解题的关键是熟练掌握性质,准确计算.
(1)本题考查轴对称的性质,根据轴对称的性质解答即可.
(2)本题根据轴对称性质推出 ,从而得出 ,最后根据
即可解题.
(1)解:由题意可得:图中点 的对应点是点 , 的对应边是 ,
故答案为: , .
(2)解: ,
,
,
.
【变式1】(2024·广西·中考真题)端午节是中国传统节日,下列与端午节有关的文创图案中,成轴对
称的是( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查成轴对称的定义,掌握成轴对称的定义是解题的关键.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,这条直线叫作对称轴,
折叠后重合的点是对应点,叫作对称点.根据两个图形成轴对称的定义,逐一判断选项即可.
解:A.图案不成轴对称,故不符合题意;
B.图案成轴对称,故符合题意;
C.图案不成轴对称,故不符合题意;
D.图案不成轴对称,故不符合题意;
故你:B.
【变式2】(21-22八年级上·江苏盐城·期中)如图,△ABD和△ACD关于直线AD对称,若S =10,
ABC
△
则图中阴影部分的面积为 .
【答案】5
【分析】根据轴对称的性质解决问题即可;
解:∵△ABD和△ACD关于直线AD对称,
∴S CEF=S BEF,
△ △
∴阴影部分的面积= S ABC= ×10=5,
△
故答案为:5;
【点拨】本题考查轴对称的性质,轴对称的两个图形是全等图形;掌握轴对称的性质是解题关键.
【题型3】由轴对称的性质特征求值
【例3】(24-25八年级上·全国·假期作业)如图,O为 内部一点, ,P、R为O分别以直
线 、 为对称轴的对称点.(1)请指出当 是什么角度时,会使得 的长度等于7?并完整说明 的长度为何在此时等于7
的理由.
(2)承(1)小题,请判断当 不是你指出的角度时, 的长度小于7还是大于7?并完整说明你
判断的理由.
【答案】(1) 时, .证明见解析 (2) 的长度小于7,理由见解析
【分析】本题考查轴对称的性质、三角形的三边关系,(1)连接 、 ,根据轴对称的性质可得
, ,然后判断出点P、B、R三点共线时 ,再根据平角的定义求解;(2)根据三
角形的任意两边之和大于第三边解答.
解:(1)如图, 时, ,证明如下:
连接 、 ,
∵P、R为O分别以直线 、 为对称轴的对称点,
∴ , ,
∵ ,
,
∴点P、B、R三点共线,
∴ ;
(2) 的长度小于7,理由如下:
当 ,则点P、B、R三点不在同一直线上,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即 的长度小于7.【变式1】(23-24八年级上·河北承德·期末)如图,点 是 外的一点,点 , 分别是
两边上的点,点 关于 的对称点 恰好落在线段 上,点 关于 的对称点 落在 的延长线上.
若 , , ,则线段 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查轴对称,线段和差的计算,掌握轴对称的性质,线段和差的计算方法是解题的关
键.
利用轴对称图形的性质得出 , ,结合图形即可求解.
解: 点 关于 的对称点 恰好落在线段 上,点 关于 的对称点 落在 的延长线上,
, ,
, ,
, ,
,
∵
∴ ,
故选:D.
【变式2】(23-24七年级下·四川达州·期末)如图,在 中, ,点 是边 上
一点,点 关于直线 的对称点为 ,当 时,则 的度数为 .【答案】 / 度
【分析】本题主要考查了轴对称的性质,三角形内角和定理,平行线的性质,利用平行线的性质得到
,则由平角的定义可得 ,然后根据轴对称的性质得到
,则可得∠CDB的度数,进而问题可求解.
解:∵
∴ ,
∴ ,
∵点B关于直线 的对称点为 ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
【题型4】利用轴对称的性质求最值
【例4】(23-24八年级上·河南周口·阶段练习)已知点P在 内.
(1)如图①,点P关于射线 的对称点分别是G、H,连接 .
①若 ,则 是什么特殊三角形?为什么?
②若 ,试判断 与 的数量关系,并说明理由;
(2)如图②,若 , A、B分别是射线 上的点, 于点B,点P、Q分别为
上的两个定点,且 , ,在 上有一动点E,试求 的最小值.
【答案】(1)① 是等边三角形,理由见解析;② ,理由见解析(2) 的最小值为5.
【分析】(1)①由轴对称的性质可得 , , .根据“有
一个角是 的等腰三角形是等边三角形”即可得出 是等边三角形;②当 时,
,G、O、H在同一直线上,由此可得 与 的数量关系;
(2)过Q作 的对称点 ,连接 ,交 于点E,连接 ,则 的最小值为 ,由已知
条件可得 ,易得 , ,由此可得 是等边三角形,即可得 的长,即
的最小值.
解:(1)① 是等边三角形,
∵点P关于 对称的点为G,
∴ , ,
同理 , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形.
② ,
当 时, ,
∴G、O、H在同一直线上, .
∵ ,
∴ ;
(2)过Q作 的对称点 ,连接 ,交 于点E,连接 ,
∴ 最小值为 .
∵ , ,∴ .
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
∵点Q与 关于 对称,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
即 的最小值为5.
【点拨】本题主要考查了轴对称--最短路线问题,轴对称的性质和等边三角形的判定和性质.熟练掌握轴
对称的性质及等边三角形的判定和性质,熟悉“将军饮马”模型是解题的关键.
【变式1】(23-24八年级上·山东日照·期中)已知 ,点P是 内部任意一点,点M,N
分别在 上,当 的周长取得最小值时, ,则 与 的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了轴对称的性质,三角形内角和定理,四边形内角和定理.根据轴对称的性质和等腰
三角形的性质可证 , ,然后证明 ,利用四边形内角和可得答
案.
解:作P关于 的对称点C、D,连接CD交 于N、M.
此时 周长有最小值;∵P关于 的对称点C、D,
∴OB垂直平分 垂直平分PD,
∴
∴
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在四边形 中,可得: ,
∴ ,
∴ ,即 ,
故选:D.
【变式2】(23-24七年级下·陕西西安·阶段练习)如图,在 中, , ,
, , 是 的角平分线,若 分别是 和 边上的动点,则 的最小
值是 .
【答案】
【分析】本题考查利用轴对称求最短距离,全等三角形的性质和判定,能够利用轴对称将线段和的最小
值转化为线段长求解是关键.在 上截取 ,连接 , ,可证 ,根据全
等三角形的性质可知点 和点 关于 对称,再根据轴对称的性质及最短路径结合面积法即可得出答
案.解:如图,在 上截取 ,连接 , ,
是 的平分线,
在 与 中
点 和点 关于 对称,连接 , 与 交于 点,连接 ,此时 ,
是动点,
也是动点,当 与 垂直时, 最小,即 最小.
此时,由面积法得 .
故答案为: .
【题型5】折叠问题
【例5】(23-24七年级下·河南郑州·期末)如图1,点M,N分别在长方形纸条 的边 和 上,
将长方形纸条 沿 折叠得到图2,点A,B的对应点分别为点 , ,折叠后 与 相交于
点E.
(1)若 ,求 的度数;
(2)设 , .
①请用含α的代数式表示β;②当α的值为_________时, 是等边三角形;当α的值为______时, 是直角三角形.
【答案】(1) (2)① ② , 是等边三角形; 时, 是直角三角
形.
【分析】(1)根据题意,得长方形纸条 ,折叠性质,得 , ,结合
,利用平行线的性质求 的度数即可;
(2)①根据(1)得 ,根据折叠的性质,得 即 ,
解答即可.
②根据 是等边三角形,得到 ,结合 ,解得 ;当 是直角三角形时,
.
解:(1)∵将长方形纸条 进行折叠,
∴ , ,
∴
∴ ,
∵ ,
∴ .
(2)①根据(1)得 ,根据折叠的性质,得 即 ,
故 .
②解:根据 是等边三角形,得到 ,又 ,
解得 ;
当 是直角三角形时, .
故答案为: .【点拨】本题考查了折叠的性质,长方形的性质,平行线的性质,特殊三角形的性质,熟练掌握折叠性
质,平行线性质是解题的关键.
【变式1】(2024·山东东营·模拟预测)如图,在四边形纸片 中, , ,将纸片
折叠,使点C,D落在 边上的点 , 处,折痕为 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了四边形内角和定理,三角形内角和定理,折叠的性质,根据四边形内角和定理
得到 ,进而由折叠的性质得到 ,再由平角的定义得到
,由此利用三角形内角和定理即可求出答案.
解:∵四边形 中, ,
∴ ,
由折叠的性质可得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故选B.
【变式2】(23-24七年级下·湖南株洲·期末)折纸是一门古老而有趣的艺术,现代数学家们甚至为折纸
建立了一套完整的“折纸几何学公理”.如图,小明在课余时间把一张长方形纸片 沿 折叠,
,则 °.【答案】
【分析】根据折叠的性质和平行线的性质,平角的定义解答即可.本题考查了折叠的性质和平行线的性
质,平角的定义,熟练掌握性质是解题的关键.
解:根据折叠的性质,得 ,
故 ;
由长方形纸片 ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:70.
【题型6】线段垂直平分线的性质
【例6】(23-24七年级下·江西景德镇·期末)如图,在 中, , 的平分线 交
于点 , 垂直平分 ,垂足为点 .
(1)请说明: ;
(2)若 的面积为4, 求 的面积.
【答案】(1)见详解 (2)8
【分析】(1)先利用角平分线的定义可得 ,再利用线段垂直平分线的性质可得 ,
从而可得 ,然后利用等量代换可得 ,即可解答;
(2)根据线段垂直平分线的性质可得 , ,然后利用 证明 ,再
利用 证明 ,从而可得 ,即可解答.
本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,线段垂直平分线的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
解:(1) 平分 ,
,
垂直平分 ,
,
,
;
(2) 垂直平分 ,
, ,
在 和 中,
,
,
,
,
在 和 中,
,
,
,
的面积为4,
的面积 的面积 ,
的面积为8.
【变式1】(2024·吉林·三模)如图,在 中,根据图中尺规作图的痕迹推断,以下结论不一定正确
的是( )A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是尺规作角平分线和垂直平分线,熟知角平分线的作法和垂直平分线性质是解答此
题的关键.
根据题意得到 是 的角平分线, 垂直平分 ,进而求解即可.
解:由作图知, 是 的角平分线,
∴ ,故A不符合题意;
由作图知 垂直平分 ,
∴ , ,故C,D不符合题意;
无法证明 ,故B符合题意,
故选:B.
【变式2】(23-24七年级下·山东青岛·期末)如图,在 中, 边的垂直平分线 ,分别交 ,
于点D,E两点,连接 , , ,则 的度数是 .【答案】85
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,三角形内角和定理,根据线段垂直平分线的性质得出
,再根据角的和差关系即可得出 ,最后根据三角形内角和
定理即可得出 的度数.
解:∵ 是 的垂直平分线,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:85.
【题型7】线段垂直平分线的判定
【例7】(23-24七年级下·湖南长沙·期末)如图,在 中, , 的垂直平分线分别交
, 于点E,F, 的垂直平分线分别交 , 于点M,N,直线 , 交于点P.
(1)求证:点P在线段 的垂直平分线上;
(2)已知 ,求 的度数.
【答案】(1)证明见解析 (2)
【分析】此题考查了线段垂直平分线的判定和性质,三角形内角和定理和四边形内角和,熟练掌握各个
知识点是解题的关键.
(1)连接 、 ,根据线段垂直平分线的性质和判定即可;
(2)由线段垂直平分线的性质、三角形内角和定理和四边形内角和定理进行求解.
解:(1)证明:连接 、 ,
垂直平分 , 垂直平分 ,, ,
点P在线段 的垂直平分线上;
(2)解: 垂直平分 , 垂直平分 ,
, , ,
, ,
在 中, , ,
,
即, ,
在四边形 中, ,
【变式1】(23-24七年级下·黑龙江哈尔滨·期末)两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”如图,四边
形 是一个筝形,其中 , ,点O为对角线 、 的交点,在探究筝形性质时,
我们得到以下结论:①图中有三对全等三角形.② 互相平分.③ .其中错误的
结论有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题题考查了全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的判定,三角形的面积.根据 可
证明 ,从而得到 ,可证明 , ;
再由线段垂直平分线的判定定理可得 垂直平分 ;再由三角形的面积公式可得 ,
即可.解:∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∴图中有三对全等三角形,故①正确;
∵ , ,
∴ 垂直平分 ,
根据题中的条件无法得到 平分 ,故②错误;
∵ ,
∴ ,故③错误;
故选:C
【变式2】(2024·四川广元·中考真题)点F是正五边形 边 的中点,连接 并延长与 延
长线交于点G,则 的度数为 .
【答案】 /18度
【分析】连接 , ,根据正多边形的性质可证 ,得到 ,进而得到 是
的垂直平分线,即 ,根据多边形的内角和公式可求出每个内角的度数,进而得到
,再根据三角形的内角和定理即可解答.
解:连接 , ,
∵五边形 是正五边形,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵点F是 的中点,
∴ 是 的垂直平分线,
∴ ,
∵在正五边形 中, ,
∴ ,
∴ .
故答案为:
【点拨】本题考查正多边形的性质,内角,全等三角形的判定及性质,垂直平分线的判定,三角形的内
角和定理,正确作出辅助线,综合运用相关知识是解题的关键.
第三部分【中考链接与拓展延伸】
1、直通中考
【例1】(2024·辽宁·中考真题)如图,四边形 中, , , , .
以点 为圆心,以 长为半径作图,与 相交于点 ,连接 .以点 为圆心,适当长为半径作弧,
分别与 , 相交于点 , ,再分别以点 , 为圆心,大于 的长为半径作弧,两弧在
的内部相交于点 ,作射线 ,与 相交于点 ,则 的长为 (用含 的代数式表
示).
【答案】
【分析】本题考查了作图﹣作角平分线,平行线的性质,等腰三角形的判定,熟练掌握知识点是解题的
关键.
利用基本作图得到 , 平分 ,,接着证明 得到 ,然后利用 求解.
解:由作法得 , 平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
【例2】(2024·四川南充·中考真题)如图,在 中,点D为 边的中点,过点B作 交
的延长线于点E.
(1)求证: .
(2)若 ,求证:
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,中垂线的判定和性质:
(1)由中点,得到 ,由 ,得到 ,即可得证;
(2)由全等三角形的性质,得到 ,进而推出 垂直平分 ,即可得证.
解:(1)证明: 为 的中点,
.
;
在 和 中,;
(2)证明:
垂直平分 ,
.
2、拓展延伸
【例1】(23-24七年级下·山东济南·期末)如图,已知长方形纸片 ,点E,F分别在边 和
上,且 ,H和G分别是边 和 上的动点,现将点A,B,C,D分别沿 、 折叠至
点N,M,P,K处,若 ,则 的度数为 .
【答案】 或
【分析】分两种情况讨论:当 在 上方时,延长 , 相交于Q点,证明 ,则
,求出 ,则可得 的度数;当 在 下方时,延长 交 于Q点,证
明 ,则 .求出 ,则可得 的度数.
本题考查了矩形中的折叠问题,分类讨论,掌握平行线的性质和折叠的性质是解题的关键.
解:①如图, 在上 方时,
延长 , 相交于Q点,
由折叠知: , ,,
,
,
,
,
, ,
,
由折叠知: ,
,
,
;
②如图, 在 下方时,
延长, 交 于Q点,
由折叠知: , ,
,
又 ,
,
,
,
,
,
,
, ,
,
由折叠知: ,
,
.
故答案为: 或【例2】(23-24七年级下·湖北孝感·期末)如图,在三角形 中,点D,E是边 上两点,点F在
边 上,将三角形 沿 折叠得三角形 , 交 于点H,将三角形 沿 折叠恰好得
到三角形 ,且 .下列四个结论:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤若 ,则 .
其中,一定正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】由折叠的性质可得 ;由折叠的性质可得 , ,则
, , ,由 ,可得 ,
,则 ,由 ,可得
,则 ,进而可判断②的正误;由题意知
,无法判断 与 的关系,进而可判断③的正误;由
,则 , ,可得 ,
即 ,进而可判断④的正误;根据 ,可得
,整理得 ,即
,则 ,进而可判断⑤的
正误;
解:由折叠的性质可得 ;①正确,故符合要求;
由折叠的性质可得 , ,
∴ , , ,∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,②正确,故符合要求;
∵ ,无法判断 与 的关系,③错误,故不符合要求;
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,④正确,故符合要求;
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,⑤正确,故符合要求;
综上:①②④⑤正确.
故选:C.
【点拨】本题考查了折叠的性质,平行线的性质,全等的性质,三角形内角和、三角形外角的性质等知
识.解题的关键在于明确角度之间的数量关系.