第一章 轴对称图形 学案
考点1:轴对称的概念和性质
【知识梳理】
知识点1:轴对称的概念
把一个图形沿着某一条直线折叠后,如果能够与另一个图形重合,那么这两个图形关于这条直线成轴对称,这条直线叫做对称轴,两个图形中的对应点叫做对称点。
知识点2:轴对称图形的概念
把一个图形沿着一条直线折叠,如果直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴。
知识点3:轴对称与轴对称图形的区别与联系:
区别:①轴对称是对二个图形而言,是两个图形的位置关系。轴对称图形是对一个图形而言,是一个具有
特殊形状的图形。②轴对称的对称轴只有一条,轴对称图形的对称轴不一定只有一条。
联系:①都具有折叠后互相重合的性质。②如果把轴对称的两个图形看成一个图形,那么它就是一个轴对
称图形;如果把轴对称图形沿对称轴分成两个图形,那么这两个图形就关于这条直线成轴对称。
知识点4:常见的轴对称图形
轴对称图形
对称轴
对称轴条数
直线
①直线本身②过直线上任一点的直线
无数
线段
①线段所在直线②过线段中点的垂线
2
角
角平分线所在直线
1
等腰三角形
过底边中点的垂线
1
等边三角形
过每条边中点的垂线
3
圆
直径所在直线
无数
正n边形
n
知识点5:轴对称的性质
(1)成轴对称的两个图形全等
(2)如果两个图形成轴对称,那么对称轴是对应点连线的垂直平分线。
【典例精析】
1.在下面四个图案中,如果不考虑图中的文字和字母,那么不是轴对称图形的是( )
2.在下列四个图案中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.小明在镜中看到身后墙上的时钟,实际时间最接近8时的是下图中的( )
4.如图,在平面直角坐标系中,请按下列要求分别作出变换后的图形(图中每个小正方形的边长为个单位):
(1)向右平移个单位;(2)关于轴对称;(3)绕点顺时针方向旋转.
5.已知:点A、B分别在直线l的同侧,在直线l上找一点P,使PA+PB最短。
变形1:正方形ABCD中,点E是AB边上的一点,在对角线AC上找一点P,使PE+PB最短。
变形2:已知点A(1,6)、点B(6,4),在x轴和y轴上各找一点C、D,使四边形ACDB的周长最短。
考点2:折叠问题
【知识梳理】
常见的折叠问题有两种类型:一种是将一个图形沿着某一条直线折叠到另一个位置,这时候,这条直线两旁的图形全等;另一种是将一个图形沿着某一条直线折叠,使两个点重合,此时,这折痕所在的直线是这两点连线的垂直平分线。
【典例精析】
1.将正方形纸片两次对折,并剪出一个菱形小洞后铺平,得到的图形是( )
2.如图将矩形纸片ABCD沿AE折叠,使点B落在直角梯形AECD的中位线FG上,若AB=,则AE的长为( ) A. B. 3 C. 2 D.
3.将矩形ABCD沿着对角线AC对折,则三角形AFC是 三角形。
变式:若矩形ABCD中,AB=6,AD=3,求三角形AFC的面积。
4.将矩形ABCD沿着EF对折,使点B与点D重合,若AB=8,AD=10,求折痕EF的长。
5.如图7,矩形纸片的边长分别为.将纸片任意翻折(如图8),折痕为.(在上),使顶点落在四边形内一点,的延长线交直线于,再将纸片的另一部分翻折,使落在直线上一点,且所在直线与所在直线重合(如图9)折痕为.
(1)猜想两折痕之间的位置关系,并加以证明.
(2)若的角度在每次翻折的过程中保持不变,则每次翻折后,两折痕间的距离有何变化?请说明理由.
(3)若的角度在每次翻折的过程中都为(如图10),每次翻折后,非重叠部分的四边形,及四边形的周长与有何关系,为什么?
考点3:线段、角的轴对称性
【知识梳理】
知识点1:线段垂直分线:
(1)定义:垂直并且平分一条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线。
(2)定理:线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等的点。
(3)逆定理:到线段两端距离相等的点在线段垂直平分线上。
知识点2:角的平分线:
(1)定理:角平分线上的点到角两边的距离相等。
(2)逆定理:到角两边的距离相等的点在角平分线上。
知识点3:线段的垂直平分线和角的平分线的画法
类别
作法
图形
线段的垂直平分线
1.分别以A、B为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于C、D
2.过C、D两点作直线,直线CD就是线段AB的垂直平分线
角的平分线
1.在AOB的两边OA和OB上分别截取线段OD,OE,使OD=OE
2.分别以D,E为圆心,大于 DE的长为半径作弧.两弧在∠AOB的内部交于C
3.作射线OC.射线OC即为所求.
【典例精析】
1.如图,△ABC中,DE是AC的垂直平分线,若AC=6,△ABD的周长是13,,则△ABC的周长是 ;若△ABC的周长是30,△ABD的周长是25,则AC= 。若∠C=30°,则∠ADB= 。
2.如图,在10×10的正方形网格纸中,线段AB、CD的长均等于5.则图中到AB和CD所在直线的距离相等的网格点的个数有( )
A.2个 B.3个 C. 4个 D.5个
3.三角形ABC中,DE垂直平分AC,则三角形BCD的周长等于
变式:三角形ABC中,DF、EG分别垂直平分AB和AC,则三角形AFG的周长等于
4.在中找一点P,使点P到两边的距离相等,并且到M、N两点的距离也相等。
5.在平面内找一点P,使点P到三条直线的距离相等。
考点4:等腰三角形的轴对称性
【知识梳理】
1.等腰三角形:
(1)定义:如过一个三角形有两条边相等,那么这个三角形叫做等腰三角形。
(2)性质:①等腰三角形的两个底角相等(等边对等角)
②等腰三角形的顶角平分线,底边的中线、底边上的高互相重合(三线合一)
③底边上任意一点到两腰的距离之和为定值,且等于底角顶点到腰的距离。
(3)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(等角对等边)
2.等边三角形:
(1)定义:三边相等的三角形叫做等边三角形(或正三角形)
(2)性质:①等边三角形是轴对称图形,并且有三条对称轴。
②等边三角形的每个角都等于60°
(3)判定:①三个角都相等的三角形是等边三角形。
②有两个角等于60°的三角形是等边三角形
③有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形。
【典例精析】
1.若等腰三角形一个角为72°,则顶角为 。
若等腰三角形的一个角是另一个角的2倍少10°,则顶角为 。
若等腰三角形的两条边长分别是3、6,则周长是 。
2.在三角形ABC中,AB=AC,点P是BC边上的任意一点,PM⊥AB,PN⊥AC,垂足分别为M、N,BD是AC边上的高,则PM+PN= 。
变式1:矩形ABCD中,PM⊥BD,PN⊥AC,若AB=3,BC=4,则PM+PN=
变式2:正方形ABCD中,AB=2,BC=BE,PM⊥BD,PN⊥BC,则PM+PN=
3.△ABC中,BD平分∠ABC,DE∥BC,则△BDE是 三角形。
变式1:BD、CD分别平分∠ABC和∠ACB,MN∥BC,则BM+CN=
变式2:BD、CD分别平分∠ABC和∠ACB的外角,MN∥BC,则BM-CN=
变式3:BD、CD分别平分∠ABC的外角和∠ACB的外角,MN∥BC,则BM+CN=
4.如图, △ABC中, D、E分别是AC、AB上的点, BD与CE交于点O. 给出下列三个条件:
①∠EBO=∠DCO;②∠BEO=∠CDO;③BE=CD.
⑴ 上述三个条件中, 哪两个条件可判定△ABC是等腰三角形(用序号写出所有情形);
⑵ 选择第⑴小题中的一种情形, 证明△ABC是等腰三角形.
5.如图,是等边三角形内的一点,连结,以为边作,且,连结.
(1)观察并猜想与之间的大小关系,并证明你的结论.
(2)若,连结,试判断的形状,并说明理由.
6.如图,已知,等腰Rt△OAB中,∠AOB=90o,等腰Rt△EOF中,∠EOF=90o,连结AE、BF.求证:(1)AE=BF;(2)AE⊥BF.
考点5:等腰梯形的轴对称性
【知识梳理】
1.等腰梯形的定义:两腰相等的梯形叫等腰梯形
2.等腰梯形的性质:
(1)从角看:等腰梯形同一底上的两个内角相等;
(2)从边看:等腰梯形两腰相等;
(3)从对角线看:等腰梯形两条对角线相等.
3. 等腰梯形的判定:
(1)两条腰相等的梯形是等腰梯形.
(2)在同一底上的两个角相等的梯形是等腰梯形.
(3)对角线相等的梯形是等腰梯形.
【典例精析】
1.如图,等腰梯形下底与上底的差恰好等于腰长,.则等于( )
A. B. C. D.
2.如图,用四个全等的等腰梯形拼成四边形ABCD,则∠A= .
3.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC, ,.(1)求证:
(2)若,求梯形ABCD的面积.
4.已知:如图,在等腰梯形中,中,点分别在上,且.求证:.
5.如图,梯形中,,,为梯形外一点,分别交线段于点,且.
(1)写出图中三对你认为全等的三角形(不再添加辅助线)
(2)选择你在(1)中写出全等三角形中任意一对进行证明.
6.已知:如图,△ABC和△ECD都是等腰直角三角形,,D为AB边上一点,
求证:(1)△ACE≌△BCD;(2)
思考题
1.操作与探究:
(1)图①是一块直角三角形纸片。将该三角形纸片按如图方法折叠,是点A与点C重合,DE为折痕。试证明△CBE等腰三角形;
(2)再将图①中的△CBE沿对称轴EF折叠(如图②)。通过折叠,原三角形恰好折成两个重合的矩形,其中一个是内接矩形,另一个是拼合(指无缝无重叠)所成的矩形,我们称这样的两个矩形为“组合矩形”。你能将图③中的△ABC折叠成一个组合矩形吗?如果能折成,请在图③中画出折痕;
(3)请你在图④的方格纸中画出一个斜三角形,同时满足下列条件:①折成的组合矩形为正方形;②顶点都在格点(各小正方形的顶点)上;
(4)有一些特殊的四边形,如菱形,通过折叠也能折成组合矩形(其中的内接矩形的四个顶点分别在原四边形的四条边上)。请你进一步探究,一个非特殊的四边形(指除平行四边形、梯形外的四边形)满足何条件是,一定能折成组合矩形?
2.如图,在等腰梯形中,,,,.等腰直角三角形的斜边,点与点重合,和在一条直线上,设等腰梯形不动,等腰直角三角形沿所在直线以的速度向右移动,直到点与点重合为止.
(1)等腰直角三角形在整个移动过程中与等腰梯形重叠部分的形状由 形变化为 形;
(2)设当等腰直角三角形移动时,等腰直角三角形与等腰梯形重叠部分的面积为,求与之间的函数关系式;
(3)当时,求等腰直角三角形与等腰梯形重叠部分的面积.