【精品解析】初中数学同步训练必刷培优卷(北师大版七年级下册 5.2探索轴对称的性质)

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名称 【精品解析】初中数学同步训练必刷培优卷(北师大版七年级下册 5.2探索轴对称的性质)
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科目 数学
更新时间 2024-06-04 18:00:30

文档简介

初中数学同步训练必刷培优卷(北师大版七年级下册 5.2探索轴对称的性质)
一、选择题
1.(2023七下·婺城期末)将矩形纸带按如图所示方式折叠,若,则(  )
A.130° B.125° C.120° D.115°
【答案】D
【知识点】平行线的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:如图,
由折叠可得,,
∵∠1=50°,
∴∠3=65°,
因为AB∥CD,
∴∠2+∠3=180°,
∴∠2=115°;
故答案为:D.
【分析】由折叠可得出∠3的度数,再由平行线的性质即可得出∠2的度数.
2.(2023七下·芝罘期末)如图,中,,,是的中线,点、点分别为线段、上的动点,连接、,则的最小值为(  )
A. B. C.5 D.6
【答案】B
【知识点】垂线段最短;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:∵AB=AC,AD是BC边上的中线,∴AD平分∠BAC,
在线段AC上取点G,使AG=AF,连接FG,则AD是FG的垂直平分线,
连接EG,则EG=EF,∴BE+EF=BE+EG。
当B、E、G在同一直线上,且BG⊥AC时,BG的值最小。
由勾股定理可得AD=
∵=×BC×AD=×AC×BG
∴×6×4=×5×BG
∴BG=4.8
∴BE+EF的最小值是4.8。
故答案为:B
【分析】在AC上取点G,使AG=AF,当B、E、G在同一直线上,且BG⊥AC时,BG的值最小。运用三角形面积公式列方程求解即可。
3.(2023七下·沙坪坝期末)如图1,将一条对边互相平行的围巾折叠,并将其抽象成相应的数学模型如图2,,折痕分别为,,若,,则等于(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】平行线的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】如图所示,折叠还原,四边形DAEF与DAE'F'全等,四边形CBHG与CBH'G'全等,
则有∠ADF=∠ADF',∠GCB=∠G'CB,
∴ ∠G'CG=2∠GCB
∵ ∠DAB=2∠GCB
∴ ∠G'CG=∠DAB
∵ AB∥CD
∴ ∠ADF'=∠DAB
∵ DF∥CG
∴ ∠G'CG=∠CDF
∴ ∠ADF=∠CDF=∠ADF'=60°
故答案是C.
【分析】考查折叠性质,折叠前后的图形全等,根据全等性质,可得对应线段相等,对应角相等。利用平行线性质,得到内错角,同位角的数量关系,结合题目已知,求解。
4.(2019七下·汝州期末)如图(1)是长方形纸片, ,将纸片沿AC折叠成图(2),再沿EC折叠成图(3),则图(3)中 为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】平行线的性质;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:如图(1),∵四边形ABCD为矩形,
∴AD//BC,
∴∠ACB=∠DAC=m°,
∴∠DCA=90°-m°,
如图(2),∠DCE=90°-2m°,
如图(3),∠ACD=90°-3m°,
故答案为:D.
【分析】证明∠ACB=∠DAC=m°,∠DCA=90°-m°,进而证明∠DCE=90° -2m°,即可解决问题.
5.(轴对称-最短路线问题+++++++ )如图,在锐角三角形ABC中,AC=6,△ABC的面积为15,∠BAC的平分线交BC与点D,M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,作N关于AD的对称点N′,连接MN′,作BN″⊥AC于N″交AD于M′.
∵BM+MN=BM+MN′≤BN″,
∴当M与M′,N与N″重合时,BN″最小,
∵ ×AC×BN″=15,AC=6,
∴BN″=5,
∴BM+MN的最小值为5,
故选B.
【分析】如图,作N关于AD的对称点N′,连接MN′,作BN″⊥AC于N″交AD于M′.因为BM+MN=BM+MN′≤BN″,所以当M与M′,N与N″重合时,BN″最小,求出BN″即可解决问题.
6.(轴对称-最短路线问题+++++++ )如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠A=30°,BC=1.M、N分别是AB、AC上的任意一点,求MN+NB的最小值为(  )
A.1.5 B.2 C. + D.
【答案】A
【知识点】含30°角的直角三角形;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作B关于AC的对称点D,作DM⊥AB于点M,交于AC于点N,
则此时BM+MN的最小值,且MM+MN=DM,
∵∠ABC=90°,∠A=30°,BC=1,
∴AC=2,AB= ,
∵BD⊥AC,
∴BD=2× ×1= ,
∵∠D=∠A=30°,
∴DM= BD= ,
∴MN+NB的最小值为 .
故选A.
【分析】作B关于AC的对称点D,作DM⊥AB于点M,交于AC于点N,则此时BM+MN的最小值,且MM+MN=DM,解直角三角形即可得到结论.
7.(轴对称-最短路线问题+++++++ )如图,已知点D是等边三角形ABC中BC的中点,BC=2,点E是AC边上的动点,则BE+ED的和最小值为(  )
A. B. C.3 D.
【答案】B
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,
∵B、B′关于AC的对称,
∴AC、BB′互相垂直平分,
∴四边形ABCB′是平行四边形,
∵三角形ABC是边长为2,
∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴AD= ,BD=CD=1,BB′=2AD=2 ,
作B′G⊥BC的延长线于G,
∴B′G=AD= ,
在Rt△B′BG中,
BG= =3,
∴DG=BG﹣BD=3﹣1=2,
在Rt△B′DG中,BD= .
故BE+ED的最小值为 .
故选B.
【分析】作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,故E即为所求的点.
8.(轴对称-最短路线问题+++++++ )△ABC中,∠BAC=60°,AD⊥BC于D,且AD= ,E、F、G分别为边BC、CA、AB上的点,则△EFG周长的最小值为(  )
A. B.2 C.3 D.3
【答案】C
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:在BC上任取一点E,连接AE,
把△ABE沿AB翻折得△ABE′,把△ACE沿AC翻折得△ACE″,
∵∠BAC=60°,
∴∠E′AE″=120°,AE=AE′=AE″,
连接E′E″交AB、AC于G、F.连接GE,EF,
∵GE=E′G,EF=E″F,
∴△GEF的周长=GE+GF+EF=E′G+GF+E″F=E′E″= AE,
∵根据垂线段最短可知AD⊥BC时AD的值最小,
∴当点E与点D重合时,AE最小,
∴△DEF的周长的最小值= × =3.
故选C.
【分析】在BC上任取一点E,连接AE,把△ABE沿AB翻折得△ABE′,把△ACE沿AC翻折得△ACE″,由∠BAC=60°,推出∠E′AE″=120°,AE=AE′=AE″,连接E′E″交AB、AC于G、F.连接GE,EF,由GE=E′G,EF=E″F,因为△GEF的周长=GE+GF+EF=E′G+GF+E″F=E′E″= AE,根据垂线段最短可知AD⊥BC时AD的值最小,所以当点E与点D重合时,AE最小,
9.(轴对称-最短路线问题+++++++ )如图,在锐角三角形ABC中AB= ,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是(  )
A.4 B.5 C.6 D.2
【答案】A
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,在AC上截取AE=AN,连接BE,
∵∠BAC的平分线交BC于点D,
∴∠EAM=∠NAM,
在△AME与△AMN中, ,
∴△AME≌△AMN(SAS),
∴ME=MN.
∴BM+MN=BM+ME≥BE,
当BE是点B到直线AC的距离时,BE⊥AC,此时BM+MN有最小值,
∵AB=4 ,∠BAC=45°,此时△ABE为等腰直角三角形,
∴BE=4,即BE取最小值为4,
∴BM+MN的最小值是4.
故选A.
【分析】从已知条件结合图形认真思考,通过构造全等三角形,利用三角形的三边的关系确定线段和的最小值.
10.学习了“平行线”后,张明想出了过已知直线外一点画这条直线的平行线的新方法,他是通过折一张半透明的纸得到的(如图①~④):
从图中可知,张明画平行线的依据有(  )
(1)两直线平行,同位角相等; (2)两直线平行,内错角相等;
(3)同位角相等,两直线平行; (4)内错角相等,两直线平行.
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(1)(4) D.(3)(4)
【答案】D
【知识点】平行线的判定;翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】根据平行线的判定方法结合图形的特征、折叠的性质求解即可.
【解答】如图
由作图过程可知,∠1=∠2,为内错角相等;∠1=∠4,为同位角相等;
可知张明画平行线的依据有:③同位角相等,两直线平行;④内错角相等,两直线平行
故选D.
二、填空题
11.如图1是一张长方形纸带,∠DEF=20°,若将纸带沿EF折叠成图2,再沿BF折叠成图3,则图3中的∠CFE的度数为   °.
【答案】120
【知识点】平行线的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:∵AD∥BC,∠DEF=20°,
∴∠EFC=180°-∠DEF=160°,∠BFE=∠DEF=20°,
∴图2中,∠GFC=∠EFC-∠BFE=160°-20°=140°,
由翻折性质可得图3中∠CFE=∠CFG-∠BFE=120°.
故答案为:120.
【分析】由两直线平行,同旁内角互补可得∠EFC=180°-∠DEF=160°,由两直线平行,内错角相等得∠BFE=∠DEF=20°,进而根据折叠的性质,由图2中,∠GFC=∠EFC-∠BFE,图3中∠CFE=∠CFG-∠BFE,代入计算可得答案.
12.如图,把一张长方形纸片ABCD沿AF折叠,已知∠DBC=20°,当∠BAF=   度时,才能使AB'∥BD.
【答案】55
【知识点】余角、补角及其性质;平行线的判定;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠BAD=90°,
∴∠ABD+∠DBC=∠ABD+∠ADB=90°,
∴∠ADB=∠DBC=20°(同角的余角相等),
∵长方形纸片ABCD沿AF折叠,使B点落在B'处,
∴∠BAF=∠B'AF,
∵要使AB'∥BD,则要有∠B'AD=∠ADB=20°,
∴∠BAB'=∠BAD+∠DAB'=110°,
∴∠BAF=∠B'AF=∠BAB'=55°.
故答案为:55.
【分析】由矩形的性质及同角的余角相等得∠ADB=∠DBC=20°,根据折叠的性质得到∠BAF=∠B'AF,要AB'∥BD,则要有∠B'AD=∠ADB=20°,从而得到∠BAB'=∠BAD+∠DAB'=110°,即可求出∠BAF.
13.(2023七下·河源期末)如图,在四边形中,,在边上分别找一点E、F,使周长最小,此时   .
【答案】
【知识点】三角形内角和定理;多边形内角与外角;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:分别作点D关于BA、BC的对称点P、Q,连接PQ交AB于点E',交BC于点F',则此时△DE'F'的周长即为△DEF周长的最小值,
∵ ,
∴∠ADC=360°-∠A-∠C-∠B=144°,
在△PDQ中,∠P+∠Q=180°-∠ADC=36°,
由对称可得∠P=∠ADE',∠Q=∠QDF',
∴∠ADE'+∠QDF'=∠P+∠Q=36°,
∴∠EDF=∠ADC-(∠ADE'+∠QDF')=144°-36°=108°;
故答案为:108°.
【分析】分别作点D关于BA、BC的对称点P、Q,连接PQ交AB于点E',交BC于点F',则此时△DE'F'的周长即为△DEF周长的最小值,利用四边形内角和求出∠ADC=144°,再利用三角形内角和求出∠P+∠Q=180°-∠ADC=36°,由对称可得∠P=∠ADE',∠Q=∠QDF',即得∠ADE'+∠QDF'=∠P+∠Q=36°,再利用角的和差即可求解.
14.(2023七下·萧县期末)如图,在锐角中,,,的平分线交于点D,点M,N分别是和上的动点,则的最小值是   .
【答案】6
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】过B点作AC边上的高BE,交AC与E.由已知面积和底,易得高BE=2248=6。因AD是∠BAC的平分线,在AC上易找到N关于AD的对称点N’,只要令AN'=AN即可。由SAS定理证得MN=MN'.BM+MN即BM+MN’的最小值问题转化为求点B到AC的距离问题,即求垂线段BE的长,此时它也是AC边上的高,BM+MN的最小值是6.
【分析】最值问题通常先套用将军饮马模型,转化成求一条线段的问题。
15.(2023七下·固始期末)如图,在三角形ABC中,∠A=56°,∠C=46°,D是线段AC上的一个动点,连接BD,把三角形BCD沿BD折叠,点C落在同一平面内的点C'处,当C′D平行于三角形ABC的边时,∠CDB的大小为   .
【答案】118°或67°
【知识点】平行线的性质;三角形内角和定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:分两种情况:①如图1,当C'D∥AB时,
图1 图2
∵ ∠A=56°,∠C=46° ,
∴∠ABC=180°-∠A-∠C=78°,
由折叠知:∠C'=∠C=46°,∠CBD=∠C'BD,
∵C'D∥AB,
∴∠ABC'=∠C'=46°,
∴∠C'BC=78°-46°=32°,
∴∠CBD=∠C'BD=16°,
∴ ∠CDB=180°-∠C-∠CBD=180°-46° -16°=118°;
②如图2,当C'D∥CB时,
∴∠ADC'=∠C=46°,
由折叠知:∠CDB=∠C'DB=(180°-∠ADC')=67°,
∴∠CDB的度数为118°或67°;
故答案为:118°或67°.
【分析】分两种情况:①当C'D∥AB时,②当C'D∥CB时,根据平行线的性质及折叠的性质分别求解即可.
三、作图题
16.(2023七下·江岸期末)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.三角形中任意一点经过平移变换后对应点,将三角形作同样的平移变换得到三角形.(点、、的对应点分别是点、、)
(1)画出平移后的三角形;
(2)连接,,则   ;
(3)为轴上一动点,当最小时,画出点并直接写点的坐标 ▲ .
【答案】(1)解:平移后的对应点,
点P的平移方式为:横坐标向右平移5个单位长度,纵坐标向上平移3个单位长度,
由直角坐标系可知,、、,
三角形作同样的平移变换得到三角形,
、、,
即为所求;
(2)360°
(3)解:连接、,
由两点间线段最短可知,与轴交点即为点Q;.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;坐标与图形变化﹣平移;作图﹣平移
【解析】【解答】解:(2)如图
由平移的性质可得:AA1∥CC1,
∴∠CAA1+∠ACC1=180°,
∴∠A1AB+∠ABC+∠BCC1
=(∠CAA1+∠ACC1)+(∠CAB+∠ABC+∠BCA)
=360°,
故答案为:360°;
(3) 设直线BC1函数表达式为y=kx+b,
∵B(-4,-1),C1(7,3),
∴,解得
∴直线BC1函数表达式为,
取y=0,得,解得,
∴.
【分析】(1)根据平移后的对应点,确定平移的方向和距离,再将A、B、C三点分别平移
到 A1, B1, C1,再顺次连接即可;
(2)利用三角形的内角和定理和平行线的性质求解;
(3)依据两点之间线段最短,可知当点Q在BC1与x轴交点BQ+C1Q时最小,先求出BC1的函数表达式,再求得它与x轴的交点即可.
四、解答题
17.(2023七下·于洪期末)在中,,,过点作使点,,按顺时针的顺序排列,过点作直线直线,垂足为点,直线交直线于点,连接.
(1)如图,若,的边都在的内部,作点关于的对称点.
▲ , ▲ ;填“”“”或“”
求证:.
(2)如图,若,的边都在的外部,当,,的面积为时,请直接写出的长;
(3)若,有一条边在的内部,请直接写出线段,,之间的等量关系.
【答案】(1);=;
解:证明:点和点关于对称,

由得:,

(2)解:如图,
作点关于的对称点,连接,
,,






≌,




可设,,







(3)解:如图,
当在的内部时,
作点关于的对称点,

同理得:≌,


当在的内部时,
作点关于的对称点,
同理可得:≌,

综上所述:.
【知识点】轴对称的性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:(1)连接AC ,
∵∠EAF=∠BAC=45°,
∴∠CAE+∠BAF=∠BAC-∠EAF=90°-45°=45°;
∵点C和点C 关于直线AE成轴对称,
∴AC=AC ,∠CAM=∠C AM,
∴∠C AM+∠BAF=45°,
∵AB=AC,∴AB=AC ,
∵∠C AM+∠C AN=45°,∴∠BAF+∠C AN=45°,
∴△BAN≌△C AN(SAS),
BN=C N;
故答案为:第一空:45°;第二空:=
【分析】(1)连接AC ,由角的构成和轴对称的性质可得∠CAE+∠BAF=45°;结合已知用边角边可证△BAN≌△C AN,于是可得BN=C N;
(2)作点C关于AE的对称点D,连接AD,由题意用边角边可证△ADN≌△BAN,于是DN=BN=CM+MN,结合已知可设BN=11k,MN=4k,根据三角形ACN的面积可求得CN的值,然后根据CM=CN+MN=6+4k=BNB可得关于k的方程,解方程求出k的值,则CM的值可求解;
(3)由题意分两种情况:
当AF在∠BAC的内部时,作点C关于AE的对称点D,结合(2)的结论可得:BN=MN+CM;
当AE在∠BAC的内部时,作点C关于AE的对称点D,同理可求解.
五、实践探究题
18.(2023七下·南山期末)
(1)【初步感知】
如图1,已知△ABC为等边三角形,点D为边BC上一动点(点D不与点B,点C重合).以AD为边向右侧作等边△ADE,连接CE.
求证:
(2)【类比探究】
如图2,若点D在边BC的延长线上,随着动点D的运动位置不同,猜想并证明:①AB与CE的位置关系为: ▲ ;②线段EC、AC、CD之间的数量关系为: ▲ .
(3)【拓展应用】
如图3,在等边△ABC中,AB=3,点P是边AC上一定点且AP=1,若点D为射线BC上动点,以DP为边向右侧作等边DPE,连接CE、BE.
请问:PE+BE是否有最小值 若有,请直接写出其最小值:若没有,请说明理由.
【答案】(1)证明:和是等边三角形

在和中

(2)解:① AB与CE的位置关系是平行,理由如下:
∵△ABC和△ADE是等边三角形

在和中


②线段EC、AC、CD之间的数量关系为EC=AC+CD,理由如下:
∵△ABD≌△ACE,
∴CE=BD,
又∵AC=BC,

(3)解: PE+BE有最小值,理由如下:
在CD上截取DM=PC,连接EM.
∵△ABC与△PDE都是等边三角形,
∴∠ACB=∠PED=60°,AE=DE,
∵∠ACB+∠ACD=180°,
∴∠PED+∠PCD=180°,
∴∠EPC+∠CDE=180°,
∵∠CDE+∠EDM=180°,
∴∠EDM=∠EPC,
在△EPC与△EDM中,
∵PC=DM,∠EPC=∠EDM,PC=DM,
∴,
∴EC=EM,∠DEM=∠PEC,
∴∠DEM+∠CED=∠PEC+∠CED,

是等边三角形,
∴∠ECD=60°,
即点E在∠ACD角平分线上运动,
作点P关于CE对称点P',连接BP'与CE交于点C,此时点E与点C重合,
∴,
最小值为5.
【知识点】平行线的判定;等边三角形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【分析】(1)由等边三角形的性质得AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,根据等量减去等量差相等得∠BAD=∠CAE,从而用SAS判断出△ABD≌△ACE;
(2)① AB与CE的位置关系是平行,理由如下:易得AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,根据等量加上等量和相等得∠BAD=∠CAE,从而用SAS判断出△ABD≌△ACE,由全等三角形的对应角相等得∠B=∠ACE=60°,则∠BAC=∠ACE=60°,进而根据内错角相等,两直线平行,得AB∥CE;
②线段EC、AC、CD之间的数量关系为EC=AC+CD,理由如下: 由全等三角形的对应边相等得CE=BD,进而根据等量代换及线段的和差即可得出结论;
(3) PE+BE有最小值,理由如下: 在CD上截取DM=PC,连接EM,由等边三角形的性质得∠ACB=∠PED=60°,AE=DE,利用邻补角及等量代换可得∠PED+∠PCD=180°,进而根据四边形的内角和定理得∠EPC+∠CDE=180°,再由同角的补角相等得∠EDM=∠EPC,从而用SAS判断出△EPC≌△EDM,由全等三角形的性质得EC=EM,∠DEM=∠PEC,由等式的性质可推出∠CEM=60°,从而根据有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形得△CEM是等边三角形,得∠ECD=60°,从而可得点E在∠ACD角平分线上运动,作点P关于CE对称点P',连接BP'与CE交于点C,此时点E与点C重合,进而根据两点之间线段最短及轴对称的性质可得PE+BE的最小值为5.
19.(2021七下·顺德期末)问题解决:
(1)问题情境:如图1所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、B到P的距离之和最短?请画出点P的位置;
(2)问题理解:如图2,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,点E是AC边的中点,点P是线段AD上的动点,画出PC+PE取得最小值时点P的位置;
(3)问题运用:如图3,在△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD=12,AD是∠BAC的平分线,当点E、P分别是AC和AD上的动点时,求PC+PE的最小值.
【答案】(1)解:如图1中,点P即为所求.
(2)解:如图2中,点P′即为所求.
(3)解:如图3中,过点C作CT⊥AB于T.
∵AC=AB,AD平分∠CAB,
∴AD垂直平分线段BC,
∴AC,AB关于AD对称,
作点E关于AD的对称点E′,连接PE′,则PE=PE′,
∵PC+PE=PC+PE′≥CT,
∴当P,E′在CT上时,PE+PC的值最小,最小值为线段CT的长,
∵S△ABC= AB CT= BC AD,
∴CT= ,
∴PE+PC的值最小值= .
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【分析】(1)如图1中,作点A关于直线l的对称点A',连接BA'交直线l于点P,连接PA,此时PA+PB的值最小;
(2)如图2中,连接BE交AD于点P',连接CP',点P'即为所求;
(3)如图3中,过点C作CT⊥AB于T,证明AC,AB关于AD对称,作点E关于AD的对称点E′,连接PE′,则PE=PE′,推出PC+PE=PC+PE′≥CT,推出当P,E′在CT上时,PE+PC的值最小,最小值为线段CT的长。
1 / 1初中数学同步训练必刷培优卷(北师大版七年级下册 5.2探索轴对称的性质)
一、选择题
1.(2023七下·婺城期末)将矩形纸带按如图所示方式折叠,若,则(  )
A.130° B.125° C.120° D.115°
2.(2023七下·芝罘期末)如图,中,,,是的中线,点、点分别为线段、上的动点,连接、,则的最小值为(  )
A. B. C.5 D.6
3.(2023七下·沙坪坝期末)如图1,将一条对边互相平行的围巾折叠,并将其抽象成相应的数学模型如图2,,折痕分别为,,若,,则等于(  )
A. B. C. D.
4.(2019七下·汝州期末)如图(1)是长方形纸片, ,将纸片沿AC折叠成图(2),再沿EC折叠成图(3),则图(3)中 为(  )
A. B. C. D.
5.(轴对称-最短路线问题+++++++ )如图,在锐角三角形ABC中,AC=6,△ABC的面积为15,∠BAC的平分线交BC与点D,M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
6.(轴对称-最短路线问题+++++++ )如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠A=30°,BC=1.M、N分别是AB、AC上的任意一点,求MN+NB的最小值为(  )
A.1.5 B.2 C. + D.
7.(轴对称-最短路线问题+++++++ )如图,已知点D是等边三角形ABC中BC的中点,BC=2,点E是AC边上的动点,则BE+ED的和最小值为(  )
A. B. C.3 D.
8.(轴对称-最短路线问题+++++++ )△ABC中,∠BAC=60°,AD⊥BC于D,且AD= ,E、F、G分别为边BC、CA、AB上的点,则△EFG周长的最小值为(  )
A. B.2 C.3 D.3
9.(轴对称-最短路线问题+++++++ )如图,在锐角三角形ABC中AB= ,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,M、N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是(  )
A.4 B.5 C.6 D.2
10.学习了“平行线”后,张明想出了过已知直线外一点画这条直线的平行线的新方法,他是通过折一张半透明的纸得到的(如图①~④):
从图中可知,张明画平行线的依据有(  )
(1)两直线平行,同位角相等; (2)两直线平行,内错角相等;
(3)同位角相等,两直线平行; (4)内错角相等,两直线平行.
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(1)(4) D.(3)(4)
二、填空题
11.如图1是一张长方形纸带,∠DEF=20°,若将纸带沿EF折叠成图2,再沿BF折叠成图3,则图3中的∠CFE的度数为   °.
12.如图,把一张长方形纸片ABCD沿AF折叠,已知∠DBC=20°,当∠BAF=   度时,才能使AB'∥BD.
13.(2023七下·河源期末)如图,在四边形中,,在边上分别找一点E、F,使周长最小,此时   .
14.(2023七下·萧县期末)如图,在锐角中,,,的平分线交于点D,点M,N分别是和上的动点,则的最小值是   .
15.(2023七下·固始期末)如图,在三角形ABC中,∠A=56°,∠C=46°,D是线段AC上的一个动点,连接BD,把三角形BCD沿BD折叠,点C落在同一平面内的点C'处,当C′D平行于三角形ABC的边时,∠CDB的大小为   .
三、作图题
16.(2023七下·江岸期末)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.三角形中任意一点经过平移变换后对应点,将三角形作同样的平移变换得到三角形.(点、、的对应点分别是点、、)
(1)画出平移后的三角形;
(2)连接,,则   ;
(3)为轴上一动点,当最小时,画出点并直接写点的坐标 ▲ .
四、解答题
17.(2023七下·于洪期末)在中,,,过点作使点,,按顺时针的顺序排列,过点作直线直线,垂足为点,直线交直线于点,连接.
(1)如图,若,的边都在的内部,作点关于的对称点.
▲ , ▲ ;填“”“”或“”
求证:.
(2)如图,若,的边都在的外部,当,,的面积为时,请直接写出的长;
(3)若,有一条边在的内部,请直接写出线段,,之间的等量关系.
五、实践探究题
18.(2023七下·南山期末)
(1)【初步感知】
如图1,已知△ABC为等边三角形,点D为边BC上一动点(点D不与点B,点C重合).以AD为边向右侧作等边△ADE,连接CE.
求证:
(2)【类比探究】
如图2,若点D在边BC的延长线上,随着动点D的运动位置不同,猜想并证明:①AB与CE的位置关系为: ▲ ;②线段EC、AC、CD之间的数量关系为: ▲ .
(3)【拓展应用】
如图3,在等边△ABC中,AB=3,点P是边AC上一定点且AP=1,若点D为射线BC上动点,以DP为边向右侧作等边DPE,连接CE、BE.
请问:PE+BE是否有最小值 若有,请直接写出其最小值:若没有,请说明理由.
19.(2021七下·顺德期末)问题解决:
(1)问题情境:如图1所示,要在街道旁修建一个奶站,向居民区A、B提供牛奶,奶站应建在什么地方,才能使从A、B到P的距离之和最短?请画出点P的位置;
(2)问题理解:如图2,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,点E是AC边的中点,点P是线段AD上的动点,画出PC+PE取得最小值时点P的位置;
(3)问题运用:如图3,在△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD=12,AD是∠BAC的平分线,当点E、P分别是AC和AD上的动点时,求PC+PE的最小值.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】平行线的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:如图,
由折叠可得,,
∵∠1=50°,
∴∠3=65°,
因为AB∥CD,
∴∠2+∠3=180°,
∴∠2=115°;
故答案为:D.
【分析】由折叠可得出∠3的度数,再由平行线的性质即可得出∠2的度数.
2.【答案】B
【知识点】垂线段最短;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:∵AB=AC,AD是BC边上的中线,∴AD平分∠BAC,
在线段AC上取点G,使AG=AF,连接FG,则AD是FG的垂直平分线,
连接EG,则EG=EF,∴BE+EF=BE+EG。
当B、E、G在同一直线上,且BG⊥AC时,BG的值最小。
由勾股定理可得AD=
∵=×BC×AD=×AC×BG
∴×6×4=×5×BG
∴BG=4.8
∴BE+EF的最小值是4.8。
故答案为:B
【分析】在AC上取点G,使AG=AF,当B、E、G在同一直线上,且BG⊥AC时,BG的值最小。运用三角形面积公式列方程求解即可。
3.【答案】C
【知识点】平行线的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】如图所示,折叠还原,四边形DAEF与DAE'F'全等,四边形CBHG与CBH'G'全等,
则有∠ADF=∠ADF',∠GCB=∠G'CB,
∴ ∠G'CG=2∠GCB
∵ ∠DAB=2∠GCB
∴ ∠G'CG=∠DAB
∵ AB∥CD
∴ ∠ADF'=∠DAB
∵ DF∥CG
∴ ∠G'CG=∠CDF
∴ ∠ADF=∠CDF=∠ADF'=60°
故答案是C.
【分析】考查折叠性质,折叠前后的图形全等,根据全等性质,可得对应线段相等,对应角相等。利用平行线性质,得到内错角,同位角的数量关系,结合题目已知,求解。
4.【答案】D
【知识点】平行线的性质;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:如图(1),∵四边形ABCD为矩形,
∴AD//BC,
∴∠ACB=∠DAC=m°,
∴∠DCA=90°-m°,
如图(2),∠DCE=90°-2m°,
如图(3),∠ACD=90°-3m°,
故答案为:D.
【分析】证明∠ACB=∠DAC=m°,∠DCA=90°-m°,进而证明∠DCE=90° -2m°,即可解决问题.
5.【答案】B
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,作N关于AD的对称点N′,连接MN′,作BN″⊥AC于N″交AD于M′.
∵BM+MN=BM+MN′≤BN″,
∴当M与M′,N与N″重合时,BN″最小,
∵ ×AC×BN″=15,AC=6,
∴BN″=5,
∴BM+MN的最小值为5,
故选B.
【分析】如图,作N关于AD的对称点N′,连接MN′,作BN″⊥AC于N″交AD于M′.因为BM+MN=BM+MN′≤BN″,所以当M与M′,N与N″重合时,BN″最小,求出BN″即可解决问题.
6.【答案】A
【知识点】含30°角的直角三角形;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作B关于AC的对称点D,作DM⊥AB于点M,交于AC于点N,
则此时BM+MN的最小值,且MM+MN=DM,
∵∠ABC=90°,∠A=30°,BC=1,
∴AC=2,AB= ,
∵BD⊥AC,
∴BD=2× ×1= ,
∵∠D=∠A=30°,
∴DM= BD= ,
∴MN+NB的最小值为 .
故选A.
【分析】作B关于AC的对称点D,作DM⊥AB于点M,交于AC于点N,则此时BM+MN的最小值,且MM+MN=DM,解直角三角形即可得到结论.
7.【答案】B
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,
∵B、B′关于AC的对称,
∴AC、BB′互相垂直平分,
∴四边形ABCB′是平行四边形,
∵三角形ABC是边长为2,
∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴AD= ,BD=CD=1,BB′=2AD=2 ,
作B′G⊥BC的延长线于G,
∴B′G=AD= ,
在Rt△B′BG中,
BG= =3,
∴DG=BG﹣BD=3﹣1=2,
在Rt△B′DG中,BD= .
故BE+ED的最小值为 .
故选B.
【分析】作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,故E即为所求的点.
8.【答案】C
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:在BC上任取一点E,连接AE,
把△ABE沿AB翻折得△ABE′,把△ACE沿AC翻折得△ACE″,
∵∠BAC=60°,
∴∠E′AE″=120°,AE=AE′=AE″,
连接E′E″交AB、AC于G、F.连接GE,EF,
∵GE=E′G,EF=E″F,
∴△GEF的周长=GE+GF+EF=E′G+GF+E″F=E′E″= AE,
∵根据垂线段最短可知AD⊥BC时AD的值最小,
∴当点E与点D重合时,AE最小,
∴△DEF的周长的最小值= × =3.
故选C.
【分析】在BC上任取一点E,连接AE,把△ABE沿AB翻折得△ABE′,把△ACE沿AC翻折得△ACE″,由∠BAC=60°,推出∠E′AE″=120°,AE=AE′=AE″,连接E′E″交AB、AC于G、F.连接GE,EF,由GE=E′G,EF=E″F,因为△GEF的周长=GE+GF+EF=E′G+GF+E″F=E′E″= AE,根据垂线段最短可知AD⊥BC时AD的值最小,所以当点E与点D重合时,AE最小,
9.【答案】A
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,在AC上截取AE=AN,连接BE,
∵∠BAC的平分线交BC于点D,
∴∠EAM=∠NAM,
在△AME与△AMN中, ,
∴△AME≌△AMN(SAS),
∴ME=MN.
∴BM+MN=BM+ME≥BE,
当BE是点B到直线AC的距离时,BE⊥AC,此时BM+MN有最小值,
∵AB=4 ,∠BAC=45°,此时△ABE为等腰直角三角形,
∴BE=4,即BE取最小值为4,
∴BM+MN的最小值是4.
故选A.
【分析】从已知条件结合图形认真思考,通过构造全等三角形,利用三角形的三边的关系确定线段和的最小值.
10.【答案】D
【知识点】平行线的判定;翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】根据平行线的判定方法结合图形的特征、折叠的性质求解即可.
【解答】如图
由作图过程可知,∠1=∠2,为内错角相等;∠1=∠4,为同位角相等;
可知张明画平行线的依据有:③同位角相等,两直线平行;④内错角相等,两直线平行
故选D.
11.【答案】120
【知识点】平行线的性质;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:∵AD∥BC,∠DEF=20°,
∴∠EFC=180°-∠DEF=160°,∠BFE=∠DEF=20°,
∴图2中,∠GFC=∠EFC-∠BFE=160°-20°=140°,
由翻折性质可得图3中∠CFE=∠CFG-∠BFE=120°.
故答案为:120.
【分析】由两直线平行,同旁内角互补可得∠EFC=180°-∠DEF=160°,由两直线平行,内错角相等得∠BFE=∠DEF=20°,进而根据折叠的性质,由图2中,∠GFC=∠EFC-∠BFE,图3中∠CFE=∠CFG-∠BFE,代入计算可得答案.
12.【答案】55
【知识点】余角、补角及其性质;平行线的判定;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠BAD=90°,
∴∠ABD+∠DBC=∠ABD+∠ADB=90°,
∴∠ADB=∠DBC=20°(同角的余角相等),
∵长方形纸片ABCD沿AF折叠,使B点落在B'处,
∴∠BAF=∠B'AF,
∵要使AB'∥BD,则要有∠B'AD=∠ADB=20°,
∴∠BAB'=∠BAD+∠DAB'=110°,
∴∠BAF=∠B'AF=∠BAB'=55°.
故答案为:55.
【分析】由矩形的性质及同角的余角相等得∠ADB=∠DBC=20°,根据折叠的性质得到∠BAF=∠B'AF,要AB'∥BD,则要有∠B'AD=∠ADB=20°,从而得到∠BAB'=∠BAD+∠DAB'=110°,即可求出∠BAF.
13.【答案】
【知识点】三角形内角和定理;多边形内角与外角;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:分别作点D关于BA、BC的对称点P、Q,连接PQ交AB于点E',交BC于点F',则此时△DE'F'的周长即为△DEF周长的最小值,
∵ ,
∴∠ADC=360°-∠A-∠C-∠B=144°,
在△PDQ中,∠P+∠Q=180°-∠ADC=36°,
由对称可得∠P=∠ADE',∠Q=∠QDF',
∴∠ADE'+∠QDF'=∠P+∠Q=36°,
∴∠EDF=∠ADC-(∠ADE'+∠QDF')=144°-36°=108°;
故答案为:108°.
【分析】分别作点D关于BA、BC的对称点P、Q,连接PQ交AB于点E',交BC于点F',则此时△DE'F'的周长即为△DEF周长的最小值,利用四边形内角和求出∠ADC=144°,再利用三角形内角和求出∠P+∠Q=180°-∠ADC=36°,由对称可得∠P=∠ADE',∠Q=∠QDF',即得∠ADE'+∠QDF'=∠P+∠Q=36°,再利用角的和差即可求解.
14.【答案】6
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】过B点作AC边上的高BE,交AC与E.由已知面积和底,易得高BE=2248=6。因AD是∠BAC的平分线,在AC上易找到N关于AD的对称点N’,只要令AN'=AN即可。由SAS定理证得MN=MN'.BM+MN即BM+MN’的最小值问题转化为求点B到AC的距离问题,即求垂线段BE的长,此时它也是AC边上的高,BM+MN的最小值是6.
【分析】最值问题通常先套用将军饮马模型,转化成求一条线段的问题。
15.【答案】118°或67°
【知识点】平行线的性质;三角形内角和定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:分两种情况:①如图1,当C'D∥AB时,
图1 图2
∵ ∠A=56°,∠C=46° ,
∴∠ABC=180°-∠A-∠C=78°,
由折叠知:∠C'=∠C=46°,∠CBD=∠C'BD,
∵C'D∥AB,
∴∠ABC'=∠C'=46°,
∴∠C'BC=78°-46°=32°,
∴∠CBD=∠C'BD=16°,
∴ ∠CDB=180°-∠C-∠CBD=180°-46° -16°=118°;
②如图2,当C'D∥CB时,
∴∠ADC'=∠C=46°,
由折叠知:∠CDB=∠C'DB=(180°-∠ADC')=67°,
∴∠CDB的度数为118°或67°;
故答案为:118°或67°.
【分析】分两种情况:①当C'D∥AB时,②当C'D∥CB时,根据平行线的性质及折叠的性质分别求解即可.
16.【答案】(1)解:平移后的对应点,
点P的平移方式为:横坐标向右平移5个单位长度,纵坐标向上平移3个单位长度,
由直角坐标系可知,、、,
三角形作同样的平移变换得到三角形,
、、,
即为所求;
(2)360°
(3)解:连接、,
由两点间线段最短可知,与轴交点即为点Q;.
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;坐标与图形变化﹣平移;作图﹣平移
【解析】【解答】解:(2)如图
由平移的性质可得:AA1∥CC1,
∴∠CAA1+∠ACC1=180°,
∴∠A1AB+∠ABC+∠BCC1
=(∠CAA1+∠ACC1)+(∠CAB+∠ABC+∠BCA)
=360°,
故答案为:360°;
(3) 设直线BC1函数表达式为y=kx+b,
∵B(-4,-1),C1(7,3),
∴,解得
∴直线BC1函数表达式为,
取y=0,得,解得,
∴.
【分析】(1)根据平移后的对应点,确定平移的方向和距离,再将A、B、C三点分别平移
到 A1, B1, C1,再顺次连接即可;
(2)利用三角形的内角和定理和平行线的性质求解;
(3)依据两点之间线段最短,可知当点Q在BC1与x轴交点BQ+C1Q时最小,先求出BC1的函数表达式,再求得它与x轴的交点即可.
17.【答案】(1);=;
解:证明:点和点关于对称,

由得:,

(2)解:如图,
作点关于的对称点,连接,
,,






≌,




可设,,







(3)解:如图,
当在的内部时,
作点关于的对称点,

同理得:≌,


当在的内部时,
作点关于的对称点,
同理可得:≌,

综上所述:.
【知识点】轴对称的性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:(1)连接AC ,
∵∠EAF=∠BAC=45°,
∴∠CAE+∠BAF=∠BAC-∠EAF=90°-45°=45°;
∵点C和点C 关于直线AE成轴对称,
∴AC=AC ,∠CAM=∠C AM,
∴∠C AM+∠BAF=45°,
∵AB=AC,∴AB=AC ,
∵∠C AM+∠C AN=45°,∴∠BAF+∠C AN=45°,
∴△BAN≌△C AN(SAS),
BN=C N;
故答案为:第一空:45°;第二空:=
【分析】(1)连接AC ,由角的构成和轴对称的性质可得∠CAE+∠BAF=45°;结合已知用边角边可证△BAN≌△C AN,于是可得BN=C N;
(2)作点C关于AE的对称点D,连接AD,由题意用边角边可证△ADN≌△BAN,于是DN=BN=CM+MN,结合已知可设BN=11k,MN=4k,根据三角形ACN的面积可求得CN的值,然后根据CM=CN+MN=6+4k=BNB可得关于k的方程,解方程求出k的值,则CM的值可求解;
(3)由题意分两种情况:
当AF在∠BAC的内部时,作点C关于AE的对称点D,结合(2)的结论可得:BN=MN+CM;
当AE在∠BAC的内部时,作点C关于AE的对称点D,同理可求解.
18.【答案】(1)证明:和是等边三角形

在和中

(2)解:① AB与CE的位置关系是平行,理由如下:
∵△ABC和△ADE是等边三角形

在和中


②线段EC、AC、CD之间的数量关系为EC=AC+CD,理由如下:
∵△ABD≌△ACE,
∴CE=BD,
又∵AC=BC,

(3)解: PE+BE有最小值,理由如下:
在CD上截取DM=PC,连接EM.
∵△ABC与△PDE都是等边三角形,
∴∠ACB=∠PED=60°,AE=DE,
∵∠ACB+∠ACD=180°,
∴∠PED+∠PCD=180°,
∴∠EPC+∠CDE=180°,
∵∠CDE+∠EDM=180°,
∴∠EDM=∠EPC,
在△EPC与△EDM中,
∵PC=DM,∠EPC=∠EDM,PC=DM,
∴,
∴EC=EM,∠DEM=∠PEC,
∴∠DEM+∠CED=∠PEC+∠CED,

是等边三角形,
∴∠ECD=60°,
即点E在∠ACD角平分线上运动,
作点P关于CE对称点P',连接BP'与CE交于点C,此时点E与点C重合,
∴,
最小值为5.
【知识点】平行线的判定;等边三角形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【分析】(1)由等边三角形的性质得AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,根据等量减去等量差相等得∠BAD=∠CAE,从而用SAS判断出△ABD≌△ACE;
(2)① AB与CE的位置关系是平行,理由如下:易得AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=60°,根据等量加上等量和相等得∠BAD=∠CAE,从而用SAS判断出△ABD≌△ACE,由全等三角形的对应角相等得∠B=∠ACE=60°,则∠BAC=∠ACE=60°,进而根据内错角相等,两直线平行,得AB∥CE;
②线段EC、AC、CD之间的数量关系为EC=AC+CD,理由如下: 由全等三角形的对应边相等得CE=BD,进而根据等量代换及线段的和差即可得出结论;
(3) PE+BE有最小值,理由如下: 在CD上截取DM=PC,连接EM,由等边三角形的性质得∠ACB=∠PED=60°,AE=DE,利用邻补角及等量代换可得∠PED+∠PCD=180°,进而根据四边形的内角和定理得∠EPC+∠CDE=180°,再由同角的补角相等得∠EDM=∠EPC,从而用SAS判断出△EPC≌△EDM,由全等三角形的性质得EC=EM,∠DEM=∠PEC,由等式的性质可推出∠CEM=60°,从而根据有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形得△CEM是等边三角形,得∠ECD=60°,从而可得点E在∠ACD角平分线上运动,作点P关于CE对称点P',连接BP'与CE交于点C,此时点E与点C重合,进而根据两点之间线段最短及轴对称的性质可得PE+BE的最小值为5.
19.【答案】(1)解:如图1中,点P即为所求.
(2)解:如图2中,点P′即为所求.
(3)解:如图3中,过点C作CT⊥AB于T.
∵AC=AB,AD平分∠CAB,
∴AD垂直平分线段BC,
∴AC,AB关于AD对称,
作点E关于AD的对称点E′,连接PE′,则PE=PE′,
∵PC+PE=PC+PE′≥CT,
∴当P,E′在CT上时,PE+PC的值最小,最小值为线段CT的长,
∵S△ABC= AB CT= BC AD,
∴CT= ,
∴PE+PC的值最小值= .
【知识点】轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【分析】(1)如图1中,作点A关于直线l的对称点A',连接BA'交直线l于点P,连接PA,此时PA+PB的值最小;
(2)如图2中,连接BE交AD于点P',连接CP',点P'即为所求;
(3)如图3中,过点C作CT⊥AB于T,证明AC,AB关于AD对称,作点E关于AD的对称点E′,连接PE′,则PE=PE′,推出PC+PE=PC+PE′≥CT,推出当P,E′在CT上时,PE+PC的值最小,最小值为线段CT的长。
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