(共24张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第8课时 等边三角形的性质与判定
1.探索等边三角形的性质定理:等边三角形的各角都等于60°;2.探索等边三角形的判定定理:三个角都相等的三角形(或有一个角是60°的等腰三角形)是等边三角形.(核心素养:几何直观、推理能力、模型观念、应用意识)
课标要求
课堂检测
知识导学
课堂讲练
随堂测
知识导学
等边三角形的性质 图示 等边三角形的判定
(1)三边都相等; (2)三个内角都相等且都等于__________; (3)三线合一; (4)是轴对称图形,有__________条对称轴. (1)三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)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
60°
3
课堂讲练
等边三角形的性质
例1 如图1,在等边三角形ABC中,AD平分∠BAC,则下列说法正确的是__________.(填序号)
①AB=BC=AC;
②∠BAC=∠B=∠C=60°;
③∠ADC=90°;
④AB=2BD.
图1
①②③④
训练 1.如图2,在等边三角形ABC中,CD⊥AB,BC=2,则BD的长为__________,∠ACD的度数为__________.
图2
1
30°
例2 (人教八上P93 T13)如图3,△ABC是等边三角形,BD是中线,延长BC至E,使CE=CD.求证:DB=DE.
图3
等边三角形的判定
例3 如图4,∠A=∠B=60°,CE∥DA,CE交AB于点E.求证:△CEB是等边三角形.
图4
证明:∵CE∥DA,∴∠CEB=∠A=60°.
又∠B=60°,
∴∠BCE=180°-∠CEB-∠B=60°.
∴∠CEB=∠B=∠BCE.
∴△CEB是等边三角形.
训练 2.如图5,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°.点D,E在BC边上,且AD⊥AC,AE⊥AB.求证:△ADE是等边三角形.
图5
∵AD⊥AC,AE⊥AB,
∴∠CDA=90°-∠C=60°,∠BEA=90°-∠B=60°.
∴∠DAE=180°-∠CDA-∠BEA=60°.
∴∠CDA=∠BEA=∠DAE.∴△ADE是等边三角形.
等边三角形的性质与判定的综合
例4 (人教八上P80 例4改编)如图6,△ABC是等边三角形,D,E分别在AB,AC上,且DE∥BC.求证:
(1)△ADE是等边三角形;
图6
证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C.
∵DE∥BC,∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C.
∴∠A=∠ADE=∠AED.∴△ADE是等边三角形.
(2)BD=CE.
图6
证明:∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴AB=AC,AD=AE.
∴AB-AD=AC-AE,即BD=CE.
训练 3.如图7,△ABD和△BCD都是等边三角形,点E,F分别在AD,CD上,且DE=CF.求证:
(1)△BDE≌△BCF;
图7
(2)△BEF是等边三角形.
图7
证明:由(1),得△BDE≌△BCF.
∴∠DBE=∠CBF,BE=BF.
∴△BEF是等腰三角形.
∵△BCD是等边三角形,
∴∠DBC=∠DBF+∠CBF=60°.
∴∠DBF+∠DBE=60°,即∠EBF=60°.
∴△BEF是等边三角形.
课堂检测
1.如图8,在等边三角形ABC中,延长BC到点D,使CD=BC,连接AD,则∠D=__________°.
图8
30
2.如图9,在四边形ABCD中,AB∥DC,DB平分∠ADC,且AD=BD.求证:△ABD是等边三角形.
图9
证明:∵AD=BD,∴∠A=∠ABD.
∵BD平分∠ADC,∴∠ADB=∠BDC.
∵AB∥CD,∴∠ABD=∠BDC.
∴∠ABD=∠ADB=∠A.
∴△ADB为等边三角形.
3.如图10,△ABD与△AEC都是等边三角形,连接DC,BE.求证:DC=BE.
图10
证明:∵△ABD与△AEC都是等边三角形,
∴AD=AB,AC=AE,∠DAB=∠CAE=60°.
∴∠DAB-∠CAB=∠CAE-∠CAB,
即∠DAC=∠BAE.
4.(人教八上P93 T11)如图11,在等边三角形ABC的三边上,分别取点D,E,F,使AD=BE=CF.求证:△DEF是等边三角形.
图11
证明:∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC,∠A=∠B=∠C.
又AD=BE=CF,
∴AB-AD=BC-BE=AC-CF,即BD=CE=AF.
同理可得DE=EF.∴DE=EF=FD.
∴△DEF是等边三角形.
随堂测
课时练
1.在△ABC中,AB=AC=2,∠B=60°,则BC的长为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
A
2.如图1,AB∥CD,AC与BD相交于点O,若OA=OB,∠A=60°.求证:△OCD是等边三角形.
图1
证明:∵OA=OB,∴∠A=∠B=60°.
又AB∥DC,∴∠A=∠C=60°,∠B=∠D=60°.
∴∠COD=180°-∠C-∠D=60°.
∴∠COD=∠D=∠C.
∴△OCD是等边三角形.
3.如图2,点P在等边三角形ABC内,点D在△ABC外,且∠ABP=∠ACD,BP=CD.
(1)求证:△ABP≌△ACD;
图2
(2)请判断△APD的形状,并说明理由.
图2
解:△APD是等边三角形.
理由:∵△ABP≌△ACD,
∴AP=AD,∠BAP=∠CAD.
∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAP+∠PAC=∠BAC=60°.
∴∠CAD+∠PAC=∠PAD=60°.
∴△APD是等边三角形.
循环练
4.在△ABC中,∠A=80°,要使△ABC为等腰三角形,则∠B的度数为__________________.
20°或50°或80°(共22张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第2课时 线段的垂直平分线的性质(1)
理解线段垂直平分线的概念,探索并证明线段垂直平分线的性质定理:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等;反之,到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上.(核心素养:几何直观、空间观念、推理能力、模型观念)
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知识导学
文字描述 几何语言 图示
概念 经过线段__________并且__________于这条线段的直线,叫做这条线段的____________. ∵AC=BC,直线l⊥AB, ∴直线l是线段AB的垂直平分线.
性质 线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离__________. ∵点P在线段AB的垂直平分线上, ∴PA=PB.
判定 与线段两个端点距离__________的点在这条线段的垂直平分线上. ∵PA=PB, ∴点P在线段AB的垂直平分线上.
中点
垂直
垂直平分线
相等
相等
课堂讲练
线段的垂直平分线的性质
例1 如图1,在△ABC中,直线AD是BC的垂直平分线,下列结论正确的是____________.(填序号)
①∠AEC=90°;
②BE=CE;
③AB=AC;
④DB=DC.
图1
①②③④
训练 1.如图2,已知AC垂直平分BD,交BD于点E,下列结论正确的是__________.(填序号)
①△ABE≌△ADE;
②AB=AD;
③CA平分∠BCD;
④∠ABC=∠ADC;
⑤∠BAD=∠BCD.
图2
①②③④
例2 如图3,在△ABC中,边AB的垂直平分线DE分别交AB,AC于点E,D.若AC=4 cm,BC=2 cm,则△BCD的周长是__________cm.
图3
6
训练 2.如图4,在△ABC中,边AB的垂直平分线DE分别交AB,BC于点E,D.若BC=12,AD=8,则CD的长为__________.
图4
4
线段的垂直平分线的判定
例3 (人教八上P62 T2改编)如图5,已知AB=AC,MB=MC.求证:直线AM是线段BC的垂直平分线.
图5
证明:∵AB=AC,
∴点A在线段BC的垂直平分线上.
∵MB=MC,
∴点M在线段BC的垂直平分线上.
∴直线AM是线段BC的垂直平分线.
训练 3. 如图6,OE平分∠AOB,EC⊥OA,ED⊥OB,垂足分别为C,D,连接CD.求证:OE是线段CD的垂直平分线.
图6
证明:∵OE平分∠AOB,EC⊥OA,ED⊥OB,
∴CE=DE.∴点E在线段CD的垂直平分线上.
∴OC=OD.∴点O在线段CD的垂直平分线上.
∴OE是线段CD的垂直平分线.
课堂检测
1.如图7,在△ABC中,DE是AB的垂直平分线,下列结论不一定成立的是( )
A.AD=BD
B.∠ADE=90°
C.BE=AE
D.DE=AD
图7
D
2.如图8,若AC=AD,BC=BD,则有( )
A.CD平分∠ACB
B.CD垂直平分AB
C.AB与CD互相垂直平分
D.AB垂直平分CD
图8
D
3.(人教八上P65 T6改编)如图9,在△ABC中,DE是AC的垂直平分线,若△ABC的周长为20 cm,
图9
转化思想:将周长分解为线段之和,根据垂直平分线的定义和性质可得线段相等,再将得到的相等线段进行等量代换.△ABD的周长为12 cm,求AE的长.
解:∵DE垂直平分AC,
∴AD=CD,AE=CE.
∵△ABC的周长为20 cm,
∴AB+BC+AC=20 cm.
图9
4.(人教八上P66 T9)如图10,AD与BC相交于点O,OA=OC,∠A=∠C,BE=DE.求证:OE垂直平分BD.
图10
又BE=DE,∴点E在线段BD的垂直平分线上.
∴OE是线段BD的垂直平分线,即OE垂直平分BD.
5.如图11,DE是AB的垂直平分线,GF是AC的垂直平分线,点B,E,G,C在同一直线上.若BC=8,则△AEG的周长为__________.
图11
8
6.(人教八上P66 T13)如图12,在△ABC中,边AB,BC的垂直平分线交于点P.
(1)求证:PA=PB=PC.
(2)点P是否也在边AC的垂直平分线上?由此你
还能得出什么结论?
图12
(1)证明:∵边AB,BC的垂直平分线交于点P,
∴PA=PB,PB=PC.∴PA=PB=PC.
(2)解:∵PA=PC,∴点P也在边AC的垂直平分线上.
结论:三角形三条边的垂直平分线相交于一点,且这个点到三角形三个顶点的距离相等.
随堂测
课时练
1.如图1,直线CD是线段AB的垂直平分线,若AC=3 cm,则BC的长为__________cm.
2.如图2,AC垂直平分BD,AB=1,CD=3,则四边形ABCD的周长为__________.
图1
图2
3
8
3.如图3,在△ABC中,直线DE垂直平分BC,分别交AC,BC于点D,E,连接BD.若CE=4,△BDC的周长为18,求BD的长.
图3
解:∵DE垂直平分BC,∴CD=BD,CE=BE.
又CE=4,∴BE=4.
∴BC=BE+CE=8.
∵△BDC的周长=BD+CD+BC=18,
∴BD+CD=10.
∴BD=5.
循环练
4.下面4个汉字图形中,可以看作是轴对称图形的是( )
A(共21张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第1课时 轴对称
1.理解轴对称图形的概念;2.认识并欣赏自然界和现实生活中的轴对称图形;3.通过具体实例理解轴对称的概念,探索它的基本性质:成轴对称的两个图形中对应点的连线被对称轴垂直平分.(核心素养:几何直观、空间观念、推理能力、应用意识)
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课堂讲练
随堂测
知识导学
轴对称图形 成轴对称
概念 如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做____________,这条直线就是它的__________. 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_____________,这条直线叫做___________,折叠后重合的点是对应点,叫做__________.
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. 如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
轴对称图形
对称轴
(成轴)对称
对称轴
对称点
轴对称图形 成轴对称
举例 如图,正五边 形__________ (填“是”或 “不是”)轴对 称图形,直线l___________线段AA′,BB′. 如图,△ABC沿直
线MN折叠后与
△DEF重合,则
△ABC和△DEF
成_________,直线MN是_______,且点A的对称点是点________,点B的对称点是点________.直线MN是线段AD,BE,CF的_____________.
是
垂直平分
轴对称
对称轴
D
E
垂直平分线
课堂讲练
轴对称图形
例1 剪纸是我国历史悠久的民间艺术,下列四个剪纸图案为轴对称图形的是( )
训练 1.下列交通标志中,是轴对称图形的是( )
C
D
两个图形成轴对称
例2 视力表中的字母“E”有各种不同的摆放方向,下列图中的两个“E”不能关于某一条直线成轴对称的是( )
D
训练 2.下列图形中,△A′B′C′与△ABC关于直线MN成轴对称的是
( )
B
轴对称的性质
例3 如图1,△ABC与△A′B′C′关于直线MN对称,BB′交MN于点O,则下列结论不一定正确的是( )
A.AC=A′C′
B.BO=B′O
C.AA′⊥MN
D.AB∥B′C′
图1
D
训练 3.如图2,△ABC与△ADE关于直线l对称,下列结论:
①△ABC≌△ADE;
②∠B=∠D;
③BC=DE;
④l垂直平分CE;
⑤BC与DE的延长线的交点一定在直线l上.
其中正确的有____________.(填序号)
图2
①②③④⑤
轴对称图形 成轴对称
区别 一个图形 两个图形
联系 1.沿一条直线(对称轴)折叠,直线两旁的部分能够互相重合(即直线两旁的部分全等); 2.把成轴对称的两个图形看成一个整体,这个图形就是轴对称图形;把一个轴对称图形沿对称轴分成两个图形,这两个图形关于这条轴对称.
课堂检测
1.(2023广东)下列出版社的商标图案中,是轴对称图形的为( )
2.如图3,△ABC与△A′B′C′关于直线l对称,
若∠A=50°,∠C′=30°,则∠B的度数为________.
图3
A
100°
3.如图4,△ABC与△ADE关于直线MN对称,BC与DE的交点F在直线MN上.若DE=4 cm,CF=1 cm,则BF的长为__________cm.
图4
3
4.如图5,在Rt△ACB中,∠BAC=90°,AD⊥BC,垂足为D,△ABD与△AB′D关于直线AD对称,点B的对称点是点B′.若∠B′AC=14°,则∠B的度数为__________.
图5
找到几何图形中关于直线对称的部分,根据轴对称的性质得到角度相等,再结合三角形内角和定理进行计算.
52°
5.【空间观念】如图6,将一张正方形纸片对折两次,并剪去一个小正方形,打开后的图形是( )
图6
A
随堂测
课时练
1.(2023深圳)下列图形中,为轴对称的图形的是( )
D
2.下列说法正确的是( )
A.能够完全重合的两个图形成轴对称
B.全等的两个图形成轴对称
C.形状相同的两个图形成轴对称
D.沿一条直线对折后能够重合的两个图形成轴对称
D
3.如图1,△ABC和△A′B′C′关于直线l对称,下列结论中正确的有
__________.(填序号)
①AB=A′C′;
②∠A=∠A′;
③点B与点B′到直线l的距离相等;
④S△ABC=S△A′B′C′.
图1
②③④
循环练
4.如图2,已知△ABC≌△ADC,∠B=30°,∠BAC=23°,则∠ACD的度数为( )
A.120°
B.125°
C.127°
D.104°
图2
C(共19张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第9课时 含30°角的直角三角形
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课堂讲练
随堂测
知识导学
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.
几何语言:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,
∴AC=__________AB(或AB=2 ).
AC
课堂讲练
含30°角的直角三角形的性质
例1 如图1 ,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠B=30°,BC=10,则AC=__________.
训练 1. 如图2,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=3,则AB的长为__________.
图1
图2
5
6
含30°角的直角三角形的简单应用
例2 如图3,用一条钢丝绳固定竖杆BC,钢丝绳与地面的夹角为30°,若竖杆BC的高为12 m,则所需钢丝绳AC的长为__________m.
图3
24
训练 2.图4是某商场一楼与二楼之间的手扶电梯示意图,其中AB,CD分别表示一楼、二楼地面的水平线,∠ABC=150°,BC的长是8 m,则乘电梯从点B到点C上升的高度h为__________m.
图4
4
含30°角的直角三角形的综合运用
例3 如图5,在△ABC中,AB=AC,∠C=30°,AD⊥AB,交BC于点D,AD=4.求:
(1)BD的长;
(2)BC的长.
图5
解:(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C=30°.
又AB⊥AD,∴BD=2AD=2×4=8.
(2)∵AB⊥AD,∴∠ADB=90°-∠B=60°.
∴∠DAC=∠ADB-∠C=30°.∴∠DAC=∠C.
∴CD=AD=4.∴BC=BD+CD=8+4=12.
训练 3.如图6,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC=60°,AM平分∠BAC,AM=15,求BC的长.
图6
解:∵∠C=90°,∠BAC=60°,
∴∠B=180°-∠C-∠BAC=30°.
例4 如图7,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,CD⊥
AB于点D,AD=2.求:
(1)AC的长;(2)AB的长.
图7
解:(1)∵∠ACB=90°,∠B=30°,
∴∠A=180°-∠B-∠ACB=60°.
∵CD⊥AB,∴∠ACD=90°-∠A=30°.
∴AC=2AD=4.
(2)在Rt△ABC中,∠B=30°,∴AB=2AC=8.
课堂检测
1.如图8,等边三角形ABC的边长为4,AD是△ABC的边BC上的高,过点D作DE⊥AC于点E,则CD的长为__________,CE的长为__________.
2.如图9,一棵树在一次强台风中于离地面4 m处折断倒下,倒下部分与地面成30°夹角,则这棵树在折断前的高度为__________m.
图8
图9
2
1
12
3.(人教八上P81 例5改编)图10是屋架设计图的一部分,点D是斜梁AB的中点,立柱BC,DE垂直于横梁AC,AB=7.4 m,∠A=30°.求:
(1)立柱BC的长;
(2)立柱DE的长.
图10
4.如图11,在△ABC中,∠C=90°,∠B=15°,DE垂直平分AB,交AB于点D,交BC于点E,BE=6 cm.求AC的长.
图11
5.【分类讨论】如图12,△ABC是边长为3 cm的等边三角形,动点P,Q分别从A,B两点同时出发,沿AB,BC方向以1 cm/s的速度移动,当点P到达点B时,P,Q两点都停止运动.设点P的运动时间为t s.
(1)当动点P,Q运动2 s时,BP=__________cm,
BQ=__________cm;
(2)当动点P,Q运动t s时,BP=__________cm,
BQ=__________cm;(用含t的式子表示)
(3)当t=__________时,△PBQ是直角三角形.
图12
1
2
(3-t)
t
1或2
随堂测
课时练
1.如图1,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,则BC=__________.
2.如图2,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AD⊥AC交BC于点D,BD=3 cm,则CD的长为( )
A.3 cm B.6 cm
C.9 cm D.12 cm
图1
图2
2
B
3.如图3,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB的垂直平分线DE交AB于点E,交BC于点D.若CD=3,求AD,BC的长.
图3
解:∵DE是AB的垂直平分线,∴AD=BD.
∴∠BAD=∠B=30°.
∵∠C=90°,∴∠CAB=90°-∠B=60°.
∴∠DAC=∠CAB-∠BAD=30°.
∴AD=2CD=6.
∴BD=AD=6.∴BC=BD+CD=6+3=9.
循环练
4.如图4,在△ABC中,∠A=60°,AB=AC,若BC=6,则△ABC的周长为( )
A.12
B.15
C.18
D.14
图4
C(共18张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
微专题4 特殊三角形中常用的辅助线
类型 利用等腰三角形“三线合一”作辅助线
方法点拨:当题干中出现等腰三角形(有两边相等的三角形)时,常采用过顶点作高(垂线段)或连接顶点和底边中点(中线)的方式作辅助线,从而利用等腰三角形三线合一的性质进行解题.
1.如图1,在△ABC中,AB=AC,∠A=120°,D为BC的中点,DE⊥AC于点E,AE=2,求CE的长.
图1
答图1
解:如答图1,连接AD.
∵AB=AC,D为BC的中点,
∴AD⊥BC,AD平分∠BAC,∠B=∠C.
∵DE⊥AC,∴∠ADE=90°-∠DAC=30°.
在Rt△ADE中,∠ADE=30°,
∴AD=2AE=4.
在Rt△ACD中,∠C=30°,
∴AC=2AD=8.
∴CE=AC-AE=8-2=6.
答图1
2.如图2,在△ABC中,AC=2AB,AD平分∠BAC,交BC于点D,E是AD上一点,连接BE,CE,AE=CE.求证:BE⊥AB.
图2
答图2
证明:如答图2,过点E作EF⊥AC于点F,则∠AFE=90°.
∵AE=CE,EF⊥AC,
∴F为AC的中点,即AC=2AF.
又AC=2AB,∴AB=AF.
∵AD平分∠BAC,∴∠BAE=∠FAE.
答图2
类型 利用特殊角构造含30°角的直角三角形
方法点拨:当题干中出现30°或与之有关的角(如15°,60°等)时,可以构造含30°角的直角三角形,从而利用含30°角的直角三角形的性质(30°角所对的直角边等于斜边的一半),解决求线段长度或证明线段数量关系等问题.
3.如图3,在△ABC中,AB=AC=4,∠B=∠C=15°,求△ABC的面积.
图3
答图3
解:如答图3,过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D.
4.如图4,在四边形ABCD中,∠A=30°,∠B=90°,∠D=120°.若AD=8,BC=2,求CD的长.
图4
答图4
解:如答图4,延长AD,BC交于点E.
在△ABE中,∠A=30°,∠B=90°,
∴∠E=90°-∠A=60°,AE=2BE.
∵∠ADC=120°,∴∠EDC=180°-∠ADC=60°.
∴∠ECD=180°-∠E-∠EDC=60°.∴∠E=∠EDC=∠ECD.
∴△EDC是等边三角形.∴CE=DE=CD.
设CD=CE=DE=x,
则BE=BC+CE=2+x,AE=AD+DE=8+x.
∵AE=2BE,
∴8+x=2(2+x).
解得x=4.
∴CD=4.
答图4
类型 利用“倍角关系”构造等腰三角形
方法点拨:当一个三角形中出现一个角是另一个角的2倍时,可以通过“截长补短法”作辅助线,将倍角转化,构造出新的等腰三角形,再进行线段的等量代换.
5.如图5,在△ABC中,∠C=2∠B,AD是BC边上的高.求证:AC+CD=BD.
下面是甲、乙两位同学的思路,请你选择其中一种思路进行证明.
甲:截长法,在BD上截取DE=CD,连接AE……
乙:补短法,延长BC至点F,使得CF=AC,
连接AF……
图5
解:选择甲:截长法.
证明:如答图5,在BD上截取DE=CD,连接AE.
答图5
∵DE=CD,AD⊥BC,∴AD垂直平分CE.
∴AE=AC.∴∠AEC=∠C.
又∠C=2∠B,
∴∠AEC=∠B+∠BAE=2∠B.
∴∠B=∠BAE.∴BE=AE.∴BE=AC.
∴BD=BE+DE=AC+CD,即AC+CD=BD.
(或选择乙:补短法.
证明:如答图6,延长BC至点F,使得CF=AC,连接AF,则∠F=∠CAF.
答图6
∴∠ACB=∠F+∠CAF=2∠F=2∠B.
∴∠B=∠F.∴AB=AF.
又AD⊥BC,
∴BD=DF=CD+CF=CD+AC,
即AC+CD=BD.)
6.如图6,在△ABC中,∠C=2∠A,BD平分∠ABC交AC于点D.求证:AB=CD+BC.
图6
答图7
证明:如答图7,在AB上截取BE=BC,连接DE.
又∠C=2∠A,∴∠BED=2∠A.
又∠BED=∠A+∠ADE,∴∠A=∠ADE.∴AE=DE=CD.
∴AB=AE+BE=CD+BC.
[或:如答图8,延长BC至点F,使得CF=CD,连接DF,则∠F=∠CDF.
∴∠ACB=∠F+∠CDF=2∠F.
答图8
又∠ACB=2∠A,∴∠A=∠F.
∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠FBD.
类型 利用垂直平分线的性质作辅助线
方法点拨:当题干中出现已知线段的垂直平分线时,常需要连接垂直平分线上的点和已知线段的端点,根据线段的垂直平分线的性质,即可得到一组相等线段,进而求解.
7.如图7,在△ABC中,AB的垂直平分线EF交BC于点E,交AB于点F,D为线段CE的中点,连接AD,∠C=70°,∠CAD=20°.求证:BE=AC.
图7
答图9
证明:如答图9,连接AE.
∵EF垂直平分AB,∴AE=BE.
∵∠C=70°,∠CAD=20°,
∴∠ADC=90°,即AD⊥BC.
又D是线段CE的中点,∴AD垂直平分CE.
∴AE=AC.∴BE=AC.(共21张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第6课时 等腰三角形的性质
1.理解等腰三角形的概念,探索并证明等腰三角形的性质定理:等腰三角形的两个底角相等;底边上的高线、中线及顶角平分线重合;2.探索等腰三角形的轴对称性质.(核心素养:几何直观、推理能力、模型观念、应用意识)
课标要求
课堂检测
知识导学
课堂讲练
随堂测
知识导学
等腰三角形的性质 几何语言 图示
性质1:等腰三角形的两个底角__________(简写成“等边对等角”). 在△ABC中,AB=AC, ∴∠B=________.
性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合(简写成“三线合一”). 如:在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC, ∴AD⊥BC,BD=________.
相等
∠C
CD
课堂讲练
等腰三角形“等边对等角”的性质
例1 在下列等腰三角形中(图1),已知AB=AC,请写出x的值.
(1)x=__________; (2)x=__________.
图1
50
30
训练 1.在下列等腰三角形中(图2),已知AB=AC,请写出x的值.
(1)x=__________; (2)x=__________.
图2
45
80
例2 如图3,在△ABC中,D是AC边上一点,连接BD.已知AB=BD=CD,∠C=40°,求∠A的度数.
图3
解:∵BD=CD,∴∠DBC=∠C=40°.
∴∠BDA=∠DBC+∠C=80°.
∵AB=BD,∴∠A=∠BDA=80°.
训练 2.如图4,在△ABC中,点D在AC边上,且AD=BD=BC.已知∠A=35°,求∠CBD的度数.
图4
解:∵AD=BD,∴∠ABD=∠A=35°.
∴∠BDC=∠A+∠ABD=70°.
∵BD=BC,∴∠C=∠BDC=70°.
∴∠CBD=180°-∠C-∠BDC=40°.
等腰三角形“三线合一”的性质
例3 如图5,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D.若∠BAC=108°,求∠BAD的度数.
图5
训练 3.如图6,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,BE⊥AC于点E.求证:∠CBE=∠BAD.
图6
证明:∵AB=AC,AD是BC边上的中线,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD.
∴∠CAD=90°-∠C.
∵BE⊥AC,∴∠CBE=90°-∠C.
∴∠CBE=∠CAD.∴∠CBE=∠BAD.
课堂检测
1.如图7,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,则下列结论不正确的是( )
A.∠B=∠C
B.AD⊥BC
C.BD=CD
D.AB=2BD
图7
D
2.【易错】(1)若等腰三角形的顶角为80°,则其底角的度数是__________;
(2)若等腰三角形中有一个内角为80°,则其底角的度数是__________.
当不确定已知角为顶角或底角时,要进行分类讨论.
50°
50°或80°
3.(人教八上P82 T7)如图8,AB=AC,∠A=40°,AB的垂直平分线MN交AC于点D.求∠DBC的度数.
图8
∵MN垂直平分AB,∴AD=BD.
∴∠ABD=∠A=40°.
∴∠DBC=∠ABC-∠ABD=70°-40°=30°.
4.如图9,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,点E在线段AD上.求证:BE=CE.
图9
证明:∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=CD.∴AD垂直平分BC.
又点E在线段AD上,∴BE=CE.
5.如图10,在△ABC中,AB=AC,D为BC边的中点,连接AD,过点D作DE⊥AB于点E.求证:∠BAC=2∠EDB.
图10
证明:∵AB=AC,D为BC边的中点,
∴AD⊥BC,∠BAC=2∠BAD.
∴∠B+∠BAD=90°.
又DE⊥AB,∴∠B+∠EDB=90°.
∴∠EDB=∠BAD.∴∠BAC=2∠EDB.
随堂测
课时练
1.已知一个等腰三角形的顶角为140°,则它的底角为( )
A.10° B.20°
C.30° D.40°
2.如图1,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,BD=6,则BC=
__________.
图1
B
12
3.如图2,在△ABC中,AB=BC,∠C=50°,延长CB至点D,使BD=AB,连接AD,则∠D的度数为__________.
图2
40°
4.如图3,在△ABC中,AB=AC,∠ADC=90°,DE⊥AC,垂足为E.若∠BAD=50°,求∠CDE的度数.
图3
解:∵AB=AC,∠ADC=90°,
∴∠CAD=∠BAD=50°.
∴∠C=180°-∠CAD-∠ADC=40°.
∵DE⊥AC,∴∠CED=90°.
∴∠CDE=180°-∠CED-∠C=50°.
循环练
5.已知点A(2,a)与点B(b,-3)关于x轴对称,则ab的值为_______.
6(共21张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第7课时 等腰三角形的判定
1.探索并掌握等腰三角形的判定定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形;2.能用尺规作图:已知底边及底边上的高线作等腰三角形.(核心素养:几何直观、推理能力、模型观念、应用意识)
课标要求
课堂检测
知识导学
课堂讲练
随堂测
知识导学
1.(衔接回顾)等腰三角形的性质:(1)等边对等角;(2)三线合一.
2.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(简写成“等角对等边”).
几何语言:如图,在△ABC中,∠B=∠C,∴AB=AC.
课堂讲练
等腰三角形的判定
例1 如图1,已知∠CAE是△ABC的外角,AD平分∠CAE,AD∥BC.求证:△ABC是等腰三角形.
图1
证明:∵AD平分∠CAE,∴∠EAD=∠CAD.
∵AD∥BC,∴∠EAD=∠B,∠CAD=∠C.
∴∠B=∠C.∴AB=AC.
∴△ABC是等腰三角形.
训练 1.(人教八上P82 T2)如图2,AD∥BC,BD平分∠ABC.求证:AB=AD.
图2
证明:∵AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC.
∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC.
∴∠ADB=∠ABD.∴AB=AD.
例2 如图3,把一张长方形纸片ABCD沿对角线AC折叠,使点B落在点B′处,AB′交CD于点E.试判断重叠部分△AEC的形状,并证明你的结论.
图3
解:△AEC是等腰三角形.证明如下:
由题意,得△ABC≌△AB′C.
∴∠BAC=∠EAC.
∵四边形ABCD是长方形,∴CD∥AB.
∴∠ECA=∠BAC.∴∠ECA=∠EAC.
∴AE=CE.∴△AEC是等腰三角形.
例3 如图4,在△ABC中,D是BC边的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F,且DE=DF.求证:△ABC是等腰三角形.
图4
证明:∵D是BC边的中点,∴BD=CD.
∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴∠BED=∠CFD=90°.
通过“等角对等边”判定等腰三角形的关键是得出一对相等的内角,其方法有:①直接计算(常利用三角形内角和定理);②等量代换(结合角平分线、平行线等);③全等三角形的性质.
课堂检测
1.下列三角形中,不是等腰三角形的是( )
2.已知三角形三个内角的度数之比为3∶3∶4,则这个三角形是
( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.无法判断
A
A
3.如图5,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD平分∠ABC,交AC于D,请写出图中所有的等腰三角形:_______________________.
图5
△ABC,△ABD,△BCD
4.(人教八上P79 T4)如图6,AC和BD相交于点O,且AB∥DC,OA=OB.求证:OC=OD.
图6
证明:∵OA=OB,∴∠A=∠B.
∵AB∥DC,∴∠D=∠B,∠C=∠A.
∴∠C=∠D.∴OC=OD.
5.如图7,已知:线段a,b.求作:等腰三角形ABC,使AB=AC,BC=a,BC边上的高为b.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
图7
答图1
解:如答图1,△ABC即为所求.
6.如图8,AD=BC,AC=BD,AC与BD相交于点E.求证:△EAB是等腰三角形.
图8
7.如图9,在△ABC中,BO,CO分别平分∠ABC,∠ACB,EF经过点O且平行于BC.求证:EF=BE+CF.
图9
证明:∵BO,CO分别平分∠ABC,∠ACB,
∴∠EBO=∠OBC,∠FCO=∠OCB.
又EF∥BC,∴∠EOB=∠OBC,∠FOC=∠OCB.
∴∠EBO=∠EOB,∠FCO=∠FOC.
∴OE=BE,OF=CF.∴EF=OE+OF=BE+CF.
随堂测
课时练
1.下列条件中,能确定△ABC为等腰三角形的是( )
A.∠A=50°,∠B=80° B.∠A=42°,∠B=48°
C.∠A=2∠B=70° D.AB=4,BC=5,周长为15
A
2.如图1,∠AOP=∠BOP,CP∥OB,CP=4,求OC的长.
图1
解:∵CP∥OB,∴∠CPO=∠BOP.
∵∠AOP=∠BOP,∴∠CPO=∠AOP.
∴CP=OC.
∵CP=4,∴OC=4.
3.如图2,在△ABC中,∠ABC=90°,点E在BC上,点F在AB的延长线上,连接AE,CF,且AE=CF,BE=BF.求证:△ABC是等腰三角形.
图2
循环练
4.如图3,在△ABC中,AB=AC,AB边的垂直平分线分别交AB,BC于点E,D.若∠C=52°,则∠CAD的度数是( )
A.22°
B.24°
C.26°
D.28°
图3
B(共9张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
核心素养专练
1.【几何直观、抽象能力、应用意识】(2023临沂)某小区的圆形花园中间有两条互相垂直的小路,园丁在花园中栽种了8棵桂花,如图1所示.若A,B两处桂花的位置关于小路对称,在分别以两条小路为x,y轴的平面直角坐标系内,若点A的坐标为(-6,2),则点B的坐标为
( )
A.(6,2)
B.(-6,-2)
C.(2,6)
D.(2,-6)
图1
A
本题从日常生活中的对称现象出发,需要学生抽象出物体在平面直角坐标系中对应的点坐标,考查关于y轴对称的点的坐标特征,引导学生发现生活中的对称美,激发学生对数学学习的兴趣.
2.【抽象能力、模型观念、应用意识】如图2,为了让电线杆垂直于地面,工程人员的操作方法通常是:从电线杆DE上一点A往地面拉两条长度相等的固定绳AB与AC,当地面的固定点B,C到电线杆底部E点的距离相等,且点B,E,C在同一直线上时,电线杆DE就垂直于地面.工程人员这种操作方法的依据是( )
A.等边对等角
B.三线合一
C.垂线段最短
D.线段的垂直平分线的性质
图2
B
本题需要学生思考操作方法背后的数学原理,考查等腰三角形“三线合一”的性质,让学生感悟数学知识在实际生活中的应用价值.
3.【数学文化】【空间观念】剪纸是我国传统的民间艺术.将一张正方形纸片按如图3①、图3②所示的方式依次对折后,再沿图3③中的虚线裁剪得到如图3④所示的纸片,将纸片打开铺平,所得图案是
( )
图3
A
本题以我国传统的民间艺术——剪纸为背景,需要学生熟知轴对称图形的特点,培养学生的动手能力及空间想象能力.
4.【应用意识、推理能力】(人教八上P82 T9)某地地震过后,河沿村中学的同学用下面的方法检测教室的房梁是否水平:在等腰直角三角尺斜边中点拴一条线绳,线绳的另一端挂一个铅锤,把这块三角尺的斜边贴在房梁上,结果线绳经过三角尺的直角顶点,同学们由此确信房梁是水平的.他们的判断对吗?为什么?
图4
解:他们的判断正确.理由如下:
由题意,得在等腰三角形ABC中,AC=BC,O是AB的中点.
∴OC⊥AB.
∵OC是铅垂线,∴OC与地面垂直.
∴AB与地面平行,即房梁是水平的.
本题考查等腰三角形“三线合一”的性质,培养学生运用数学知识解决实际问题的能力.(共20张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第4课时 画轴对称图形(1)
1.能画出简单平面图形(点、线段、直线、三角形等)关于给定对称轴的对称图形;2.运用图形的轴对称进行图案设计.(核心素养:几何直观、空间观念、推理能力、应用意识)
课标要求
课堂检测
知识导学
课堂讲练
随堂测
知识导学
由一个平面图形可以得到与它关于一条直线l对称的图形,这个图形与原图形的__________、__________完全相同;新图形上的每一点都是原图形上的某一点关于直线l的__________;连接任意一对对应点的线段被对称轴__________.
形状
大小
对称点
垂直平分
课堂讲练
画出已知图形的轴对称图形
例1 如图1,画出与点A关于直线l的对称点A′.
画法:过点A画直线l的__________,__________为O,在垂线上截取__________=OA,__________就是点A关于直线l的对称点.
图1
答图1
垂线
垂足
OA′
A′
解:关于直线l的对称点A′如答图1所示.
训练 1.如图2,画出与线段AB关于直线l对称的图形.
画法:分别画出点A,B关于_______的对称点A′,B′;连接_______,__________即为与线段AB关于直线l对称的图形.
图2
答图2
直线l
A′B′
线段A′B′
解:关于直线l对称的图形如答图2所示.
例2 如图3,画出与△ABC关于直线l对称的图形.
图3
答图3
解:如答图3,△A′B′C′即为所求.
【提示】分别画出点A,B,C关于直线l的对称点A′,B′,C′;连接A′B′,B′C′,C′A′,则△A′B′C′即为所求.
训练 2.如图4,已知△ABC和直线l,画出与△ABC关于直线l对称的图形.
图4
答图4
解:如答图4,△A′B′C′即为所求.
1.几何图形都可以看作由点组成,画已知图形的轴对称图形,实质就是画这个图形中所有点的对称点.
2.画已知图形的轴对称图形的步骤:
①找出原图形中的一些特殊点(如线段端点);
②画出这些点关于对称轴的对称点;
③根据原图形依次连接这些对称点,即可得到原图形的轴对称图形.
网格中的轴对称作图
例3 如图5,在边长均为1个单位长度的小正方形组成的网格中,给出△ABC(顶点是网格的格点).请画出与△ABC关于直线l对称的△A1B1C1.
图5
答图5
解:如答图5,△A1B1C1即为所求.
训练 3.如图6,请在网格中画出四边形A′B′C′D′,使四边形A′B′C′D′和四边形ABCD关于直线l对称.
图6
答图6
解:如答图6,四边形A′B′C′D′即为所求.
课堂检测
1.如图7,将下列图形补成关于直线l对称的图形.
图7
答图7
解:补全图形如答图7所示.
2.如图8,给出一个图案的左半部分,其中虚线是这个图案的对称轴,请你补全图形.
图8
答图8
解:补全图形如答图8所示.
3.如图9,在边长为1的小正方形组成的正方形网格中,点A,B,C都在小正方形的顶点上.请画出与△ABC关于直线l对称的△A′B′C′,并求出△ABC的面积.
图9
答图9
解:如答图9,△A′B′C′即为所求.
4.在由四个相同的小正方形组成的“7”字形图案中,添加一个小正方形,使它成为轴对称图形,并用虚线画出它的对称轴.请在图10中画出三种不同的设计图案.
图10
答图10
解:三种不同的设计图案如答图10所示.
随堂测
课时练
1.作出下列图形关于直线l对称的图形.
答图1
解:作图如答图1所示.
2.如图1,每个小方格的边长都是1个单位长度,分别将下列图形补成关于直线l对称的图形.
图1
答图2
解:补全图形如答图2所示.
循环练
3.尺规作图:如图2,在△ABC中,在边AC上找一点D,使得BD=CD.(不写作法,保留作图痕迹)
图2
答图3
解:如答图3,点D即为所求.(共10张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
题型拓展 最短路径问题中的相关计算
类型 有关角度的计算
1.如图1,村庄A,B位于一条河的两岸,河岸a,b为直线且互相平行,当在CD处建一座与河岸垂直的桥时,从村庄A到村庄B的路径ACDB最短.若∠1=70°,则∠2的度数为( )
A. 100°
B.110°
C.120°
D.130°
图1
B
2.如图2,等边三角形ABC的边长为2,过点B作直线l⊥AB,△ABC与△A′BC′关于直线l对称,D为直线l上一动点,当AD+CD的值最小时,∠DAB的度数为__________.
图2
30°
3.如图3,已知等腰三角形ABC,AB=AC,∠B=70°,D为BC的中点,AC的垂直平分线EF分别交AB,AC于点E,F.M为直线EF上一动点,当CM+DM的值最小时,∠ACM的度数为__________.
图3
20°
4.如图4,已知∠A=30°,AB=BC,D是射线AE上一动点,当BD+CD的值最小时,∠ABD的度数为__________.(提示:作点C关于AE的对称点C′,连接BC′,交AE于点D,则此时BD+CD的值最小.)
图4
90°
类型 有关长度的计算
5.如图5,在△ABC中,AB=10,AC=5,BC=8,直线l垂直平分AB,分别交BC,AB于点D,E,点F在直线l上,则AF+CF的最小值是( )
A.6
B.8
C.10
D.14
图5
B
6.如图6,已知等边三角形ABC,AD是BC边上的高,若AD=4,M,P分别是线段AB,AD上的动点,则MP+BP的最小值为( )
A.2
B.3
C.4
D.6
图6
C
7.如图7,在△ABC中,AB=AC,直线EF是AB的垂直平分线,D是BC的中点,M是EF上一动点,△ABC的面积为12,BC=4,则△BDM周长的最小值为__________.
图7
8
8.如图8,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°,AC=24,BD平分∠ABC,E,F分别是线段AB,BD上的动点,则AF+EF的最小值为__________.
图8
12
9.如图9,∠AOB=30°,P为∠AOB内一点,OP=8.点M,N分别在射线OA,OB上,则△PMN周长的最小值为__________.
图9
8(共21张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第10课时 最短路径问题
课堂检测
课堂讲练
随堂测
课堂讲练
两点在直线异侧时的最短距离
例1 如图1,点A,B在直线l的异侧,在直线l上找一点P,使PA+PB的值最小.
图1
答图1
解:如答图1,连接AB,交直线l于点P,此时PA+PB=AB,值最小(两点之间,线段最短).
训练 1.如图2,在公路AB上建一车站C,使它到E,F两村庄的距离之和最短.
图2
答图2
解:如答图2,连接EF,交AB于点C,则点C即为所求.
两点在直线同侧时的最短距离
例2 如图3,点A,B在直线l的同侧,在直线上找一点P,使PA+PB的值最小.
图3
答图3
解:如答图3,作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B,交直线l于点P,此时PA+PB=PA′+PB=A′B,值最小(轴对称的性质,转化思想).
训练 2.如图4,小明在A处放牛,要到河边(直线l)给牛喝水,喝完水把牛赶回家中B处.要使路程最短,应该在河边哪处给牛喝水?
图4
答图4
解:如答图4,作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B,交直线l于点P.要使路程最短,应该在河边点P处给牛喝水.
一定点两动点型最值
例3 如图5,点P在∠AOB的内部,在射线OA上找出一点M,在射线OB上找出一点N,使PM+MN+NP的值最小.(提示:作点P关于OA,OB的对称点.)
图5
答图5
解:如答图5,作点P关于OA的对称点P1,作点P关于OB的对称点P2,连接P1P2,分别交OA,OB于点M,N,连接PM,PN,则此时PM+MN+NP=P1M+MN+NP2=P1P2,值最小.
拓展 3.如图6,∠AOB=30°,∠AOB内有一定点P,且OP=15.若点M,N分别为射线OA,OB上的动点,求PM+MN+NP的最小值.(提示:作点P关于OA,OB的对称点.)
图6
答图6
解:如答图6,作点P关于OA的对称点D,作点P关于OB的对称点E,连接DE,分别交OA,OB于点M,N,连接PM,PN,则此时△PMN的周长最小,最小值为PM+MN+PN=DM+MN+EN=DE.连接OD,OE.
∵点P,D关于OA对称,∴OD=OP,PM=DM,∠DOA=∠POA.
答图6
∵点P,E关于OB对称,
∴OE=OP,PN=EN,∠POB=∠EOB.
∴OD=OE=OP=15,∠DOE=∠DOA+∠POA+∠POB+∠EOB=2(∠POA+∠POB)=2∠AOB=2×30°=60°.
∴△DOE是等边三角形.∴DE=OD=15.
∴PM+MN+NP=DM+MN+NE=DE=15.
∴PM+MN+NP的最小值为15.
两定点一定长型最值(造桥选址问题)
例4 如图7,在一条河的两岸有A和B两个村庄,现要在河上建一座桥,桥的方向与河岸垂直.若河的宽度不变,则桥建在何处,才能使从村庄A到村庄B的路程最短?
图7
答图7
解:如答图7,作BB′垂直于河岸GH,使BB′等于河宽,连接AB′,与河岸EF相交于点P,作PD⊥GH,交GH于点D,连接BD,则桥应建在PD处.
在解决最短路径问题时,通常利用轴对称、平移等变化把已知问题转化为容易解决的问题,再根据“两点之间,线段最短”等定理进行最短路径的选择.
课堂检测
1.如图8,P,Q两地在一条河的同侧,欲在河边l上修建一个水泵站M,通过管道分别向P,Q两地供水.现有如下四种管道铺设方案,则铺设管道最短的方案是( )
图8
B
2.现准备在一条公路旁修建一个仓储基地,分别给A,B两个超市配货.
(1)如图9①,这个仓储基地建在什么位置,能使它到两个超市的距离相等?(要求:尺规作图)
图9①
答图8①
解:如答图8①,点P即为所求.
(2)如图9②,这个仓储基地建在什么位置,能使它到两个超市的距离之和最小?
(保留作图痕迹,不用写出作图过程)
图9②
答图8②
解:如答图8②,点C即为所求.
3.如图10,在等边三角形ABC中,D,E分别是BC,AB的中点,AD=5,在AD上找一点P,使得EP+BP的值最小,并直接写出其最小值.
图10
答图9
解:如答图9,连接CE,交AD于点P,点P即为所求.
EP+BP的最小值为5.
随堂测
课时练
1.如图1,一只蚂蚁要从正方体的顶点A处沿着表面爬到顶点C处,则下列展开图中的最短爬行路线是( )
图1
A
2.如图2,A,B是两个居民小区,快递公司准备在公路l上的点P处建一个服务中心,使PA+PB最短.下面四种选址方案符合要求的是
( )
图2
A
3.如图3,村庄A,B在一条河的两侧,直线l1,l2分别表示这条河的两岸,且l1∥l2,现要在这条河上建一座桥(桥与河岸垂直).桥建在何处才能使村民从村庄A经过桥到村庄B的路径长最短?请画出示意图.
图3
答图1
解:如答图1,桥建在DE处才能使村民从村庄A经过村庄B的路径长最短.
循环练
4.如图4,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,∠1=30°,BD=2,则AD的长为( )
A.4
B.6
C.8
D.10
图4
B(共38张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第十三章 章末复习
全国视野
基础练习
综合运用
轴对称的相关概念及性质
1.如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴.
2.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(成轴)对称,这条直线叫做对称轴,折叠后重合的点是对应点,叫做对称点.
3.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;如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.
1.(2023长沙)下列图形中,是轴对称图形的是( )
2.如图1,△ABC与△DEF关于直线l对称,若∠A=65°,∠B=80°,则∠F=( )
A.80° B.65°
C.45° D.35°
图1
D
D
关于坐标轴对称的点的坐标特征
1.点(x,y)关于x轴对称的点的坐标为(x,-y).
2.点(x,y)关于y轴对称的点的坐标为(-x,y).
简记:x轴x相等,y轴y相等.
3.在平面直角坐标系中,点P(3,4)关于x轴对称的点的坐标为
__________.
4.在平面直角坐标系中,点P(2,-3)关于y轴对称的点的坐标为
__________.
(3,-4)
(-2,-3)
线段的垂直平分线的性质与判定
1.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.
2.判定:与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.
5.如图2,在△ABC中,AC=10,BC=8,MN是AB的垂直平分线,交AC于点D,则△BDC的周长为__________.
图2
18
6.如图3,P是△ABC内的一点,若PB=PC,则点P一定在( )
A.∠ABC的平分线上
B.∠ACB的平分线上
C.AB的垂直平分线上
D.BC的垂直平分线上
图3
D
尺规作图
作线段的垂直平分线
作垂线 过直线外一点
过直线上一点
7.尺规作图:如图4,在△ABC的边AB上求作一点D,使得点D到点B,C的距离相等.(保留作图痕迹,不写作法)
图4
答图1
解:如答图1,点D即为所求.
等腰三角形的性质和判定
1.等腰三角形的性质:(1)等边对等角;(2)三线合一.
2.等腰三角形的判定:(1)等角对等边;(2)有两边相等(定义).
8.若一个三角形有两个角分别为80°,50°,则这个三角形是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.钝角三角形 D.直角三角形
9.若等腰三角形的一条边长为6,另一条边长为14,则它的周长为
__________.
A
34
等边三角形的性质和判定
1.等边三角形的性质:(1)三边相等;(2)三个内角都相等,并且每一个角都等于60°;(3)三线合一.
2.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(定义);(2)三个角都相等的三角形是等边三角形;(3)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
10.如图5,已知等边三角形ABC.
(1)若AB=3,则AC=__________;
(2)若AD⊥BC于点D,则∠BAD=__________.
11.在△ABC中,如果AB=AC,∠A=∠C,那么△ABC的形状为_____________.
图5
3
30°
等边三角形
含30°角的直角三角形的性质
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.
12.如图6,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是高,∠A=30°,若AB=8,则BD的长为_______.
图6
2
基础练习
1.下列图形中属于轴对称图形的是( )
2.下列条件不能判定等边三角形的是( )
A. 有两个内角是60°的三角形
B.有一个内角是60°的等腰三角形
C.有两个内角相等的等腰三角形
D.有一条腰和底边相等的等腰三角形
B
C
3.如图7,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,若BC=6,则CD的长为__________.
4.如图8,D为△ABC的边AC上一点,点B与点C关于DE所在的直线对称,若AC=6,AD=2,则BD的长为__________.
图7
图8
3
4
5.在平面直角坐标系中,已知点P(a,1)与点Q(2,b)关于x轴对称,则a+b=__________.
6.若等腰三角形的一个内角为70°,则它的顶角的度数为
__________.
1
40°或70°
7.如图9,在△ABC中,∠A=70°,∠B=34°,BC的垂直平分线交AB于点E,交BC于点D,连接EC,则∠ACE的度数为__________.
8.如图10,在△ABC中,AB=AC,∠C=30°,AD⊥AB,交BC于点D.若CD=1,则BD的长为__________.
图9
图10
42°
2
图11
14°
图12
答图2
10.在平面直角坐标系中,△ABC三个顶点的位置如图12所示.
(1)请画出与△ABC关于y轴对称的△A′B′C′,
并写出点A′,B′,C′的坐标;
(2)在y轴上找一点P,使得PA+PB的值最小.
解:(1)如答图2,△A′B′C′即为所求.
点A′(2,3),B′(3,1),C′(-1,-2).
(2)如答图2,点P即为所求.
11.如图13,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,E是BA延长线上一点,F是AC上一点,且AE=AF,连接EF并延长,交BC于点G.
(1)若∠B=50°,求∠E的度数;
图13
解:∵AB=AC,∴∠C=∠B=50°.
∴∠EAF=∠B+∠C=100°.
(2)求证:AD∥EG.
图13
12.如图14,在等边三角形ABC中,D,E分别是BC,AC上的点,且AE=CD,AD与BE相交于点F.
(1)求证:BE=AD;
图14
证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAE=∠C=60°.
(2)过点B作BG⊥AD于点G.求证:BF=2FG.
图14
证明:∵△ABE≌△CAD,
∴∠ABE=∠CAD.
∴∠BFG=∠ABF+∠BAF=∠CAD+∠BAF=∠BAC=60°.
∵BG⊥AD,∴∠BGF=90°.
∴∠FBG=90°-∠BFG=90°-60°=30°.
∴BF=2FG.
综合运用
13.如图15,在Rt△ABC中,∠C=90°,BE平分∠ABC,ED垂直平分AB,交AB于点D.若AC=9,则AE的长为__________.
图15
6
14.如图16,在△ABC中,AB=AC,∠A=60°,E为边AC的中点,点D在边BC的延长线上,且CD=CE,连接DE并延长,交AB于点F,若EF=2,则DF的长为__________.
图16
6
图17
又∠B=2∠C,∴∠B=∠ADB.
∴AD=AB=5.∴CD=AD=5.
又BC=13,∴BD=BC-CD=8.
解:如答图3,连接AD.
答图3
由题意,得PQ垂直平分AC.
∴AD=CD.∴∠C=∠DAC.
∴∠ADB=∠C+∠DAC=2∠C.
16.如图18,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,点E,F分别在BC,AC上,且BE=CF.
(1)求∠ACD的度数;
(2)求证:点D在EF的垂直平分线上.
图18
(1)解:∵AC=BC,CD是AB边上的中线,
∴∠BCD=∠ACD.
(2)证明:如答图4,连接DE,DF.
答图4
全国视野
17.(2023益阳)下列正方体的展开图中,是轴对称图形的是( )
18.(2023包头)如图19,直线a∥b,直线l与直线a,b分别相交于点A,B,点C在直线b上,且CA=CB.若∠1=32°,则
∠2的度数为( )
A.32° B.58°
C.74° D.75°
图19
D
C
19.(2023金昌)如图20,BD是等边三角形ABC的边AC上的高,以点D为圆心,DB长为半径作弧交BC的延长线于点E,则∠DEC=( )
A.20°
B.25°
C.30°
D.35°
图20
C
20.(2023新疆)如图21,在△ABC 中,若AB=AC,AD=BD,∠CAD=24°,则∠C=__________°.
21.(2023丽水)如图22,在△ABC中,AC的垂直平分线交BC于点D,交AC于点E,∠B=∠ADB.若AB=4,则DC的长是__________.
图21
图22
52
4
22.(2023江西)将含30°角的直角三角板和直尺按如图23所示的方式放置,已知∠α=60°,点B,C表示的刻度分别为1 cm,3 cm,则线段AB的长为__________cm.
图23
2(共19张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第3课时 线段的垂直平分线的性质(2)
能用尺规作图:作一条线段的垂直平分线;过一点作已知直线的垂线.(核心素养:几何直观、空间观念、模型观念、应用意识)
课标要求
课堂检测
课堂讲练
随堂测
课堂讲练
过一点作已知直线的垂线(作高)
例1 尺规作图:如图1,过点C作直线AB的垂线.
图1
答图1
AB
CK
点D
点E
解:如答图1,直线CF即为所求.
训练 1.(1)尺规作图:如图2,在△ABC中,过点C作CD⊥AB,垂足为D.(不要求写作法,保留作图痕迹)
(2)尺规作图:如图3,过点A作直线l的垂线.(不写作法,保留作图痕迹)
图2
图3
答图2
答图3
解:(1)如答图2,线段CD即为所求.
(2)过点A作直线l的垂线如答图3所示.
作已知线段的垂直平分线
例2 尺规作图:如图4,作线段AB的垂直平分线.
作法:(1)分别以__________和__________为圆心,大于__________的长为半径作弧,两弧相交于C,D两点;(2)作直线CD.
图4
答图4
点A
点B
解:如答图4,直线CD即为所求.
训练 2.如图5,已知△ABC.按下列要求作图.(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(1)作AC边上的垂直平分线EF,交AC于点E,交BC于点F;
(2)作AB边的中线CG,交AB于点G.
图5
(1) (2)
答图5
答图6
解:(1)如答图5,直线EF即为所求.
(2)如答图6,作AB的垂直平分线,交AB于点G.线段CG即为所求.
作对称轴
例3 尺规作图:如图6,已知扇形AOB与扇形A′O′B′关于某条直线成轴对称,请你作出这条直线.
图6
答图7
解:如答图7,直线MN即为所求.
训练 3.如图7,△ABC与△DEF关于直线l对称,请仅用无刻度的直尺,在下面两个图中分别作出直线l.
图7
答图8
解:如答图8,直线l即为所求.
课堂检测
A.25
B.22
C.19
D.18
图8
C
2.如图9,若△ABC和△DEF关于直线l成轴对称,请作出直线l.(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
图9
答图9
解:如答图9,直线l即为所求.
3.如图10,公路l一侧有A,B两个小区,为了
方便居民出行要在公路l上增加一个公共汽车站.
(1)若要使A小区到车站距离最近,确定公共汽
车站P1的位置;
(2)若要使A,B两个小区到车站的距离相等,
确定这个公共汽车站P2的位置.
(要求尺规作图并保留作图痕迹,不写作法)
图10
答图10
解:(1)公共汽车站P1的位置如答图10所示.
(2)公共汽车站P2的位置如答图10所示.
4.如图11,在△ABC中,∠ABC的平分线交AC于点E.
(1)尺规作图:作线段BC的垂直平分线,交BC于点D,交BE于点F,连接CF;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,若∠ABC=50°,∠A=70°,
则∠ECF的度数为__________.
图11
答图11
解:(1)如答图11,直线DF,线段CF即为所求.
35°
5.【创新意识】如图12,已知线段AB及线段AB外一点C,过点C作直线CD,使得CD⊥直线AB.
小欣的作法:①以点B为圆心,BC长为半径作
弧;②以点A为圆心,AC长为半径作弧,两弧相交
于点D;③作直线CD.直线CD即为所求.
(1)根据小欣的作法补全图形;
图12
答图12
解:补全图形如答图12所示.
(2)在(1)的基础上,完成下面的证明.
证明:连接AC,AD,BC,BD.
∵BC=BD,
∴点B在线段CD的垂直平分线上
(__________________________________
__________________).(填推理的依据)
∵AC=__________,∴点A在线段CD的垂直平分线上.
∴直线AB为线段CD的垂直平分线.∴CD⊥AB.
答图12
与线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上
AD
随堂测
课时练
1.尺规作图:如图1,在△ABC中,在BC上找一点D,使得∠ADC=90°.(保留作图痕迹,不写作法)
图1
答图1
解:如答图1,点D即为所求.
2.如图2,已知△ABC.
(1)尺规作图:求作线段AB的中点O;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)线段BC,AC的大小关系是__________.
图2
答图2
解:(1)如答图2,点O即为所求.
BC>AC
【提示】如答图2,BC与EF相交于点D,连接AD.
由(1)可知,EF为线段AB的垂直平分线,
∴AD=BD.
∴BC=BD+DC=AD+DC>AC.
循环练
3.如图3,在△ABC中,已知DE是AB的垂直平分线,BE=12,CE=3,则AC=__________.
图3
15(共21张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
第5课时 画轴对称图形(2)
在平面直角坐标系中,以坐标轴为对称轴,能写出一个已知顶点坐标的多边形的对称图形的顶点坐标,知道对应顶点坐标之间的关系.(核心素养:几何直观、空间观念、模型观念、应用意识)
课标要求
课堂检测
知识导学
课堂讲练
随堂测
知识导学
1.在图中画出下列已知点关于坐标轴的对称点,并将表格填充完整.
已知点 A(3,2) B(2,4) C(-1,3)
关于x轴 的对称点 A1________ B1________ C1_________
关于y轴 的对称点 A2________ B2________ C2________
(3,-2)
(2,-4)
(-1,-3)
(-3,2)
(-2,4)
(1,3)
答图1
解:如答图1,点A1,A2,B1,B2,C1,C2即为所求.
归纳:
点(a,b)
关于x轴对称点( , ),________相同, 互为相反数;
关于y轴对称点( , ),纵坐标相同,横坐标 .
a
-b
横坐标
纵坐标
-a
b
互为相反数
课堂讲练
关于坐标轴对称的点的坐标特征
例1 填空:(1)点(5,-3)关于x轴对称的点的坐标为__________;
(2)点(-2,1)与点(2,1)关于__________轴对称.
训练 1.填空:(1)点(-3,4)关于y轴对称的点的坐标为________;
(2)点(6,7)与点(6,-7)关于__________轴对称;
(3)若点A(a,-2)与点B(-5,b)关于y轴对称,则a=__________,
b=__________.
(5,3)
y
(3,4)
x
5
-2
画出关于坐标轴对称的图形
例2 如图1,已知△ABC.
(1)作出与△ABC关于x轴对称的△A′B′C′,
并写出△A′B′C′各个顶点的坐标;
(2)△A′B′C′与△ABC的对应顶点的坐标
有何关系?
图1
答图2
解:(1)如答图2,△A′B′C′即为所求.
A′(3,-4),B′(1,-2),C′(5,-1).
(2)横坐标相同,纵坐标互为相反数.
训练 2.如图2,已知△ABC.
(1)作出与△ABC关于y轴对称的△A1B1C1,
并写出△A1B1C1各个顶点的坐标;
(2)求出△A1B1C1的面积.
图2
答图3
解:(1)如答图3,△A1B1C1即为所求.
A1(1,5),B1(3,0),C1(4,3).
要作出一个图形关于坐标轴对称的图形,只要先求出已知图形中的一些特殊点(如多边形的顶点)的对称点的坐标,描出并连接这些点,就可以得到这个图形关于坐标轴对称的图形.
课堂检测
1.在平面直角坐标系中,点M(-1,2)关于x轴对称的点的坐标为
( )
A.(1,2) B.(2,-1) C.(-1,-2) D.(1,-2)
2.在平面直角坐标系中,点(-3,-1)与点(3,-1)关于( )
A.x轴对称 B.y轴对称
C.原点对称 D.以上都不对
3.在平面直角坐标系中,点A(m-1,-2)与点B(3,n)关于x轴对称,则m+n的值是__________.
C
B
6
4.如图3,已知△ABC.
(1)分别作出与△ABC关于x轴对称的△A′B′C′和关于y轴对称的△A″B″C″;
图3
答图4
解:△A′B′C′和△A″B″C″如答图4所示.
(2)写出△A′B′C′和△A″B″C″各个顶点的坐标;
(3)求△ABC的面积.
答图4
解:(2)A′(-3,-3),B′(-5,-1),C′(-1,2),A″(3,3),B″(5,1),C″(1,-2).
5.在平面直角坐标系中,将点A(-7,2)向下平移3个单位长度得到点P1,则点P1关于y轴的对称点P2的坐标是( )
A.(-7,-1) B.(7,-1)
C.(7,5) D.(-7,5)
B
6.【几何直观、推理能力】如图4,在平面直角坐标系中,对△ABC进行循环往复地轴对称变换.若点A的坐标是(a,b),经过第1次变换后得到的点A1的坐标是(a,-b),则经过第2 026次变换后得到的点A2 026的坐标是_____________.
图4
(-a,-b)
7.(人教八上P72 T7改编)如图5,已知△PQR.
(1)作出△PQR关于直线m(直线m上各点的横坐标都为1)对称的△P′Q′R′,并写出点P′的坐标;
(2)作出△PQR关于直线n(直线n上各点的纵坐标都为-1)对称的△P″Q″R″,并写出点P″的坐标.
图5
答图5
解:(1)如答图5,△P′Q′R′即为所求.
点P′的坐标为(3,3).
(2)如答图5,△P″Q″R″即为所求.
点P″的坐标为(-1,-5).
随堂测
课时练
1.在平面直角坐标系中,点A(2,6)关于x轴对称的点的坐标是
( )
A.(-2,6) B.(-6,2)
C.(-2,-6) D.(2,-6)
D
2.在平面直角坐标系中,点A(-1,4)关于y轴对称的点的坐标是
( )
A.(1,4) B.(1,-4)
C.(4,-1) D.(-1,-4)
3.若点A(m,-5)和点B(-2,n)关于x轴对称,则m-n的值为
( )
A.7 B.-7 C.-3 D.2
A
B
4.如图1,已知△PQR.
(1)请作出与△PQR关于y轴对称的
△P1Q1R1;
(2)直接写出点P1,Q1,R1的坐标:
P1________,Q1________,R1________.
图1
答图1
解:(1)如答图1,△P1Q1R1即为所求.
(4,-1)
(1,4)
(-1,1)
循环练
5.把下列图形补成关于直线l对称的图形.(不要求写出作法)
答图2
解:补全图形如答图2所示.(共15张PPT)
一、几何背景下的多结论问题
第十三章 轴对称
教材母题回归
1.(人教八上P65 T6)如图1,在△ABC中,DE是AC的垂直平分线,AE=3 cm,△ABD的周长为13 cm,求△ABC的周长.
图1
解:∵DE是AC的垂直平分线,
∴DA=DC,CE=AE=3 cm.
∴AC=AE+CE=3+3=6(cm).
∵△ABD的周长为13 cm,∴AB+BD+DA=13 cm.
∴AB+BD+DC=13 cm.
∴△ABC的周长为AB+BC+AC=AB+BD+DC+AC=13+6=19(cm).
2.(人教八上P71 T3)如图2,以正方形ABCD的中心为原点建立平面直角坐标系.点A的坐标为(1,1),写出点B,C,D的坐标.
图2
解:B(1,-1),C(-1,-1),D(-1,1).
3.(人教八上P72 T6)如图3,小球起始时位于(3,0)处,沿所示的方向击球,小球运动的轨迹如图所示,用坐标描述这个运动,找出小球运动的轨迹上几个关于直线l对称的点.如果小球起始时位于(1,0)处,仍按原来方向击球,请你画出这时小球运动的轨迹.
图3 备用图
解:小球运动轨迹是(3,0)→(0,3)→(1,4)→(5,0)→(8,3)→(7,4)→(3,0);其中关于直线l对称的点有(3,0)与(5,0),(0,3)与(8,3),(1,4)与(7,4).
小球起始时位于(1,0)处的运动轨迹如答图1所示.
答图1
4.(人教八上P82 T4)如图4,厂房屋顶钢架外框是等腰三角形,其中AB=AC,立柱AD⊥BC,且顶角∠BAC=120°.∠B,∠C,∠BAD,∠CAD各是多少度?
图4
5.(北师八下P10 T4)如图5,一艘船从A处出发,以18 n mile/h的速度向正北航行,经过10 h到达B处.分别从A,B望灯塔C,测得∠NAC=42°,∠NBC=84°.求从B处到灯塔C的距离.
图5
解:∵∠NAC=42°,∠NBC=84°,
∴∠C=∠NBC-∠NAC=42°.∴∠C=∠BAC.
∴BC=BA=18×10=180(n mile).
∴从B处到灯塔C的距离是180 n mile.
6.(人教八上P91 T3)如图6,D,E分别是AB,AC的中点,CD⊥AB,垂足为D,BE⊥AC,垂足为E.求证:AC=AB.
图6
答图2
证明:如答图2,连接BC.
∵D是AB的中点,CD⊥AB,
∴CD垂直平分AB.∴AC=BC.
∵E是AC的中点,BE⊥AC,
∴BE垂直平分AC.
∴AB=BC.∴AC=AB.
7.(人教八上P83 T15)如图7,要把一块三角形的土地均匀分给甲、乙、丙三家农户.如果∠C=90°,∠B=30°,要使这三家农户所得土地的大小、形状都相同,请你试着分一分,并在图上画出来.
图7
答图3
解:如答图3,作∠BAC的平分线AD交BC于点D,过点D作DE⊥AB于点E,则△ACD≌△AED≌△BED,此时这三家农户所得土地的大小、形状都相同.
证明:∵∠C=90°,∠B=30°,
∴∠BAC=60°,AB=2AC.
答图3
答图3
8.(人教八上P93 T14)如图8,△ABC为等腰三角形,AC=BC,△BDC和△ACE分别为等边三角形,AE与BD相交于点F,连接CF并延长,交AB于点G.求证:G为AB的中点.
图8
证明:∵AC=BC,∴∠CAB=∠CBA.
∵△BDC和△ACE分别为等边三角形,
∴∠CAE=∠CBD=60°.
∴∠CAB-∠CAE=∠CBA-∠CBD,
即∠FAB=∠FBA.∴FA=FB.
又AC=BC,∴CF所在的直线垂直平分AB.∴G为AB的中点.
9.(人教八上P93 T15)如图9,牧马人从A地出发,先到草地边某一处牧马,再到河边饮马,然后回到B处,请画出最短路径.
图9
答图4
解:如答图4,作点A关于MN的对称点A′,作点B关于直线l的对称点B′,连接A′B′,分别交MN,l于点C,D,连接AC,CD,DB,则路径ACDB即为所求.
※10.(北师八下P13 T4)证明:在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的锐角等于30°.
(提示:构建等边三角形,利用等边三角形的判定和性质求证.)
∴BD=2BC.
又AB=2BC,∴AB=BD.
∵BC=CD,AC⊥BD,∴AC垂直平分BD.
∴AB=AD.
∴AB=BD=AD.∴△ABD是等边三角形.
∴∠B=60°.∴∠BAC=90°-60°=30°.
答图5
解:已知:在△ABC中,∠ACB=90°,AB=2BC,求证:∠BAC=30°.
证明:如答图5,延长BC到点D,使CD=BC,连接AD.