文档文本内容
《生活中的轴对称》全章复习与巩固(基础)
【学习目标】
1.认识和欣赏身边的轴对称图形,增进学习数学的兴趣.
2.了解轴对称的概念,探索轴对称、轴对称图形的基本性质及它们的简单应用.
3.探索线段的垂直平分线、角平分线和等腰三角形的性质以及判定方法.
4.能按照要求,画出一些轴对称图形.
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、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.
要求诠释: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
要点诠释: 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.
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要点诠释:
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.
3.角平分线
角平分线性质是:角平分线上的任意一点,到角两边的距离相等;反过来,在角的内部到
角两边的距离相等的点在角平分线上.
要点诠释:
前者的前提条件是已经有角平分线了,即角被平分了;后者则是在结论中确定角被平分,
一定要注意着两者的区别,在使用这两个定理时不要混淆了.
要点二、作轴对称图形
1.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.
要点三、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.
如图所示,在△ABC 中,AB=AC,则它叫等腰三角形,其中AB、AC 为腰,BC 为底边,∠A 是
顶角,∠B、∠C 是底角.
要点诠释:等腰直角三角形的两个底角相等,且都等于45°.等腰三角形的底角只能为
锐角,不能为钝角(或直角),但顶角可为钝角(或直角).
∠A=180°-2∠B,∠B=∠C=
.
(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”).
要点诠释:等腰三角形的判定是证明两条线段相等的重要定理,是将三角形中的角的相
等关系转化为边的相等关系的重要依据.等腰三角形的性质定理和判定定理是互逆定理.
2.等边三角形
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(1)定义:三条边都相等的三角形,叫做等边三角形.
要点诠释:由定义可知,等边三角形是一种特殊的等腰三角形.也就是说等腰三角形包
括等边三角形.
(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.
【典型例题】
类型一、轴对称的性质与应用
1、如图,由四个小正方形组成的田字格中,△ABC 的顶点都是小正方形的顶点.在田字
格上画与△ABC 成轴对称的三角形,且顶点都是小正方形的顶点,则这样的三角形
(不包含△ABC 本身)共有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
【思路点拨】分别以正方形的对角线和田字格的十字线为对称轴,来找三角形.
【答案】C;
【解析】先把田字格图标上字母如图,确定对称轴找出符合条件的三角形,再计算个数.
△HEC 与△ABC 关于CD 对称;△FDB 与△ABC 关于BE 对称;△GED 与△ABC 关于HF 对
称;关于AG 对称的是它本身.所以共3 个.
【总结升华】本题考查了轴对称的性质;确定对称轴然后找出成轴对称的三角形是解题的关
键.
举一反三:
【变式】如图,△ABC 的内部有一点P,且D,E,F 是P 分别以AB,BC,AC 为对称轴的对称点.若
△ABC 的内角∠A=70°,∠B=60°,∠C=50°,则∠ADB+∠BEC+∠CFA=(
)
A.180° B.270° C.360° D.480°
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【答案】C;
解:连接AP,BP,CP,
∵D,E,F 是P 分别以AB,BC,AC 为对称轴的对称点
∴∠ADB=∠APB,∠BEC=∠BPC,∠CFA=∠APC,
∴∠ADB+∠BEC+∠CFA=∠APB+∠BPC+∠APC=360°.
2、已知∠MON=40°,P 为∠MON 内一定点,OM 上有一点A,ON 上有一点B,当△PAB 的周
长取最小值时,求∠APB 的度数.
【思路点拨】求周长最小,利用轴对称的性质,找到P 的对称点来确定A、B 的位置,角度的计
算,可以通过三角形内角和定理和等腰三角形的性质计算.
【答案与解析】
解:分别作P 关于OM、ON 的对称点
,
,连接
交OM 于A,ON 于B.则△PAB 为符合条件
的三角形.
∵∠MON=40°
∴∠
=140°.
∠
=
∠PAB,∠
=
∠PBA.
∴
(∠PAB+∠PBA)+∠APB=140°
∴∠PAB+∠PBA+2∠APB=280°
∵∠PAB=∠
+∠
, ∠PBA=∠
+∠
∴∠
+∠
+∠
=180°
∴∠APB=100°
【总结升华】将实际问题抽象或转化为几何模型,将周长的三条线段的和转化为一条线段,这
样取得周长的最小值.
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举一反三:
【变式】如图,在五边形ABCDE 中,∠BAE=120°,∠B=∠E=90°,AB=BC,AE=DE,在BC,DE
上分别找一点M,N,使得△AMN 的周长最小时,则∠AMN+∠ANM 的度数为( ).
A.1 00° B.110° C. 120° D. 130°
【答案】C;
提示:找A 点关于BC 的对称点
,关于ED 的对称点
,连接
,交BC 于M
点,ED 于N 点,此时△AMN 周长最小. ∠AMN+∠ANM=180°-∠MAN,而2∠BAM=
∠AMN,2∠EAN=∠ANM,∠BAM+∠EAN+∠MAN=120°,所以∠AMN+∠ANM=120°.
类型二、线段垂直平分线性质
3、如图,在等腰△ABC 中,∠BAC=120°,DE 是AC 的垂直平分线,线段DE=1cm,求BD 的
长.
【思路点拨】连接AD,根据等腰三角形的两底角相等求出∠B=∠C=30°,再根据线段垂直平分
线上的点到线段两端点的距离相等可得AD=CD,然后求出∠CAD=30°,再求出∠BAD=90°,然
后根据30°角所对的直角边等于斜边的一半求出CD=2DE,BD=2AD,代入数据进行计算即可
得解.
【答案与解析】
解:连接AD,∵等腰△ABC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C=30°,
∵DE 是AC 的垂直平分线,
∴AD=CD,
∴∠CAD=∠C=30°,
∴∠BAD=∠BAC﹣∠CAD=120°﹣30°=90°,
在Rt△CDE 中,CD=2DE,
在Rt△ABD 中,BD=2AD,
∴BD=4DE,
∵DE=1cm,
∴BD 的长为4cm.
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故答案为:4cm.
【总结升华】本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一
半的性质,线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等的性质,熟记性质是解题的关键.
举一反三
【变式】如图,在△ABC 中,∠A=50°,DE 是线段AB 的垂直平分线,E 为垂足,交AC 于点D,则
∠ABD=
_________
.
【答案】50°;
类型三、角平分线性质
4、已知:如图,CD⊥AB 于D,BE⊥AC 于E,BE、CD 相交于点O,且AO 平分∠BAC,
求证:OB=OC.
证明:∵AO 平分∠BAC,
∴OB=OC(角平分线上的点到角的两边距离相等)上述解答不正确,请你写出正确解答.
【思路点拨】由角平分线的性质可得OD=OE,然后证明△DOB≌△EOC,可得证OB=OC.
【答案与解析】
证明:∵AO 平分∠BAC,CD⊥AB,BE⊥AC,
∴OD=OE,
在△DOB 和△EOC 中,
∠DOB=∠EOC,OD=OE,∠ODB=∠OEC,
∴△DOB≌△EOC(ASA),
∴OB=OC.
【总结升华】此题主要考查角平分线的性质和全等三角形的判定和性质,注意点到直线的距
离是垂线段的长.
举一反三
【变式】如图,△ABC 中,AB=AC,AD 是角平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,E、F 为垂足,对于结论:
①DE=DF;②BD=CD;③AD 上任一点到AB、AC 的距离相等;④AD 上任一点到B、C 的距离相等.
其中正确的是( )
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A.仅①② B.仅③④ C.仅①②③ D.①②③④
【答案】D;
类型四、等腰三角形的综合应用
5、(2012•牡丹江)如图①,△ABC 中.AB=AC,P 为底边BC 上一点,PE⊥AB,PF⊥AC,
CH⊥AB,垂足分别为E、F、H.易证PE+PF=CH.证明过程如下:
如图①,连接AP.
∵PE⊥AB,PF⊥AC,CH⊥AB,
∴
=
AB•PE,
=
AC•PF,
=
AB•CH.
又∵
,
∴
AB•PE+
AC•PF=
AB•CH.∵AB=AC,∴PE+PF=CH.
(1)如图②,P 为BC 延长线上的点时,其它条件不变,PE、PF、CH 又有怎样的数量关系?请写
出你的猜想,并加以证明:
(2)填空:若∠A=30°,△ABC 的面积为49,点P 在直线BC 上,且P 到直线AC 的距离为PF,当
PF=3 时,则AB 边上的高CH=______.点P 到AB 边的距离PE=________.
【答案】7;4 或10;
【解析】
解:(1)如图②,PE=PF+CH.证明如下:
∵PE⊥AB,PF⊥AC,CH⊥AB,
∴
=
AB•PE,
=
AC•PF,
=
AB•CH,
∵
=
+
,
∴
AB•PE=
AC•PF+
AB•CH,
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又∵AB=AC,
∴PE=PF+CH;
(2)∵在△ACH 中,∠A=30°,
∴AC=2CH.
∵
=
AB•CH,AB=AC,
∴
×2CH•CH=49,
∴CH=7.
分两种情况:
①P 为底边BC 上一点,如图①.
∵PE+PF=CH,
∴PE=CH-PF=7-3=4;
②P 为BC 延长线上的点时,如图②.
∵PE=PF+CH,
∴PE=3+7=10.
故答案为7;4 或10.
【总结升华】本题考查了等腰三角形的性质与三角形的面积,难度适中,运用面积证明可使问
题简便,(2)中分情况讨论是解题的关键.
6、已知,如图,∠1=12°,∠2=36°,∠3=48°,∠4=24°. 求
的度数.
【答案与解析】
解:将
沿AB 翻折,得到
,连结CE,
则
,
∴
∠1=∠5=12°.
∴
60°
∵
48°∴
.
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A
C
D
1
2
3
B
5
E
又∵∠2=36°,
72°,
∴
∴BE=BC
∴
为等边三角形.
∴
又
垂直平分BC.
∴AE 平分
.
∴
30°
∴∠ADB=30°
【总结升华】直接求
很难,那就想想能不能通过翻折或旋转构造一个与
全等
的三角形,从而使其换个位置,看看会不会容易求.
举一反三:
【变式】在△ABC 中,AB=AC,∠BAC=80°,D 为形内一点,且∠DAB=∠DBA=10°,
求∠ACD 的度数.
【答案】
解:作D 关于BC 中垂线的对称点E,连结AE,EC,DE
∴△ABD≌△ACE
∴AD=AE, ∠DAB=∠EAC=10°
∵∠BAC=80°,
∴∠DAE=60°,△ADE 为等边三角形
∴∠AED=60°
∵∠DAB=∠DBA=10°
∴AD=BD=DE=EC
∴∠AEC=160°,
∴∠DEC=140°
∴∠DCE=20°
∴∠ACD=30°
类型五、等边三角形的综合应用
7、如图所示,已知等边三角形ABC 中,点D,E,F 分别为边AB,AC,BC 的中点,M 为直线
BC 上一动点,△DMN 为等边三角形.
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(1)如图(1)所示,当点M 在点B 左侧时,请你判断EN 与MF 有怎样的数量关系?点F 是
否在直线NE 上?
(2)如图(2)所示,当点M 在BC 上时,其他条件不变,(1)的结论中EN 与MF 的数量关系是
否仍然成立?若成立,请利用图(2)证明;若不成立,请说明理由.
【答案与解析】
解:(1)EN=MF,点F 在直线NE 上.
证明:连接DF,DE,
∵ △ABC 是等边三角形,
∴ AB=AC=BC.
又∵ D,E,F 是△ABC 三边的中点,
∴ DE,DF,EF 为三角形的中位线.
∴ DE=DF=EF,∠FDE=60°.
又∠MDN+∠NDF=∠MDF,∠NDF+∠FDE=∠NDE,
∵△DMN 为等边三角形,DM=DN,∠MDN=60°
∴ ∠MDF=∠NDE.
在△DMF 和△DNE 中,
,
∴ △DMF≌△DNE,
∴ MF=NE,∠DMF=∠DNE.
∵∠DMF+60°=∠DNE+∠MFN
∴∠MFN=60°
∴FN∥AB,
又∵EF∥AB,
∴E、F、N 在同一直线上.
(2)成立.证明:连结DE,DF,EF,
∵ △ABC 是等边三角形,
∴ AB=AC=BC.
又∵ D,E,F 是△ABC 三边的中点,
∴ DE,DF,EF 为三角形的中位线.
∴ DE=DF=EF,∠FDE=60°.
又∠MDF+∠FDN=60°,∠NDE+∠FDN=60°,
∴ ∠MDF=∠NDE.
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在△DMF 和△DNE 中,
,
∴ △DMF≌△DNE,
∴ MF=NE.
【总结升华】此题综合应用了等边三角形的性质和判定,全等三角形的性质和判定.全等是证
明线段相等的重要方法.(2)题的证明可以沿用(1)题的思路.
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