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【专题讲义】北师大版七年级数学下册
第12讲 生活中的轴对称专题精讲(提高版)
温故知新
三角形全等的条件(二)
(1)三角形全等条件3: 两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等,简写成“边边角”或“AAS”。
符号语言:如图:D在AB上,E在AC上,DC=EB,∠C=∠B.求证:△ACD≌△ABE
证明:在△ACD和△ABE中 ∴△ACD≌△ABE(AAS).
(2)三角形全等条件4:两边及其夹角分别相等的两个三角形全等,简写成“边角边”或“SAS”。
符号语言:在△ABC与△DEF中,,∴△ABC≌△DEF(SAS).
(3)直角三角形全等条件:斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等,简写成“斜边、直角边”或“HL”。
符号语言:在Rt△ABC与Rt△DEF中,∠ABC=∠DEF=90°,
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL).
智慧乐园
中国剪纸是一种用剪刀 (?http:?/??/?baike.baidu.com?/?item?/?%E5%89%AA%E5%88%80" \t "_blank?)或刻刀 (?http:?/??/?baike.baidu.com?/?item?/?%E5%88%BB%E5%88%80" \t "_blank?)在纸上剪刻花纹,用于装点生活或配合其他民俗活动的民间艺术。观察下列剪纸,你觉得它们有什么特征?与同伴进行交流
轴对称
(一)轴对称的定义
(1)轴对称:如果两个平面图形沿一条直线折叠后能够完全重合,那么称这两个图形成轴对称,这条直线叫做这两个图形的对称轴。
(2)轴对称图形:如果一个平面图形沿一条直线折叠后,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。
(3)轴对称与轴对称图形的区别:①成轴对称是对于两个图形而言的,指的是两个图形形状和位置关系,而轴对称图形是指一个具有特殊形状的图形。
(二)轴对称的性质
(1)对应点、线段、角的概念:我们把对称轴折叠后能够重合的点叫做对应点,重合的线段叫做对应线段,重合的角叫做对应角。
(2)轴对称的性质:在轴对称图形或两个成轴对称的图形中,对应点所连的线段被对称轴垂直平分,对应线段相等,对应角相等。
(3)画已知图形的轴对称图形:画轴对称图形,首先应该确定对称轴,然后找出对称点。连接这些对称点就可以得到原图形的轴对称图形。
(4)轴对称-最短路线问题:
在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点.
典例分析
例1、下列图形中不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
例2、如图,是小华画的正方形风筝图案,他以图中的对角线AB为对称轴,在对角线的下方再画一个三角形,使得新的风筝图案成为轴对称图形,若下列有一图形为此对称图形,则此图为( )
A. B. C. D.
例3、如图是一个经过改造的台球桌面的示意图,图中四个角上的阴影部分分别表示四个入
球孔,如果一个球按图中所示的方向被击出(球可以经过多反射),那么该球最后将落入的球袋是( )
A.1号袋 B.2号袋 C.3号袋 D.4号袋
例4、把矩形纸片ABCD沿对角线BD折叠,重叠部分为△EBD,下列说法错误的是( )
A.AB=CD B.∠BAE=∠DCE C.EB=ED D.∠ABE一定等于30°
例5、如图,在△ABC中,点D、E分别是边AB、AC的中点,∠B=50°,∠A=26°,将△ABC沿DE折叠,点A的对应点是点A′,则∠AEA′的度数是( )
A.145° B.152° C.158° D.160°
例6、已知直线l的同侧有A,B两点(图1),要在直线l上确定一点P,使PA+PB的值最小.小明同学的做法如图2:①作点A关于直线l的对称点A′,连接A′B交l于点P,则PA+PB=A′P+PB=A′B,由“两点之间,线段最短”可知,点P即为所求的点.请问小明同学的做法是否正确?说明理由.
举一反三
1、下列各图中,为轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2、如图,等腰三角形ABC的底边BC长为4,面积是16,腰AC的垂直平分线EF分别交AC,AB边于E,F点.若点D为BC边的中点,点M为线段EF上一动点,则△CDM周长的最小值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
3、如图,∠MON内有一点P,P点关于OM的轴对称点是G,P点关于ON的轴对称点是H,GH分别交OM、ON于A、B点.若GH的长为10cm,求△PAB的周长为( )
A.5cm B.10cm C.20cm D.15cm
4、如图,△ABC中,∠A=60°,将△ABC沿DE翻折后,点A落在BC边上的点A′处.如果∠A′EC=70°,那么∠A′DE的度数为 .
5、如图,将矩形纸片ABCD沿对角线BD折叠,点C落在点E处,BE交AD于点F,
求证:BF=DF;
6、如图,直线l同侧有A、B两点,请利用直尺和圆规在直线l上求作一点P,使AP+BP值最小.(不写作法,保留作图痕迹)
知识要点二
简单的轴对称图形
(一)等腰三角形
定义:三角形中有两边相等的三角形叫做等腰三角形。
特征:(1)等腰三角形是轴对称图形。
(2)等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高线互相重合(也称“等腰三角形的三线合一”),“三线”所在的直线就是等腰三角形的对称轴。
(3)等腰三角形的两腰相等、两底角相等。
判定方法:(1)有两条边相等的三角形是等腰三角形。(2)有两个角相等的三角形是等腰三角形,这两个角所对的边也相等,简称“等角对等边”
(二)等边三角形
定义:三边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫正三角形。
特征:(1)等边三角形是轴对称图形。(2)等边三角形的三条边相等,三个内角都相等
且都为60°
判别方法:(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。
(三)线段的轴对称性
(1)线段是轴对称图形,垂直且平分线段的直线就是它的对称轴。
(2)线段的垂直平分线定义:垂直于一条线段,并且平分这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,也称中垂线。如上图,直线⊥AB,且AC=BC,则直线叫做线段AB的垂直平分线。
(3)线段垂直平分线的性质:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等。如上图,则AP=BP.
(4)尺规作线段的垂直平分线:
(四)角的轴对称性
(1)角是轴对称图形,角平分线所在的直线就是角的对称轴。
(2)角平分线的性质:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等。
如图,OP是∠AOB的角平分线,PD⊥OA、PE⊥OB,则DP=EP.
尺规作已知角的角平分线:如右下图
典例分析
例1、如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=30°,E为BC延长线上一点,∠ABC与∠ACE的平分线相交于点D,则∠D的度数为( )
A.15° B.17.5° C.20° D.22.5°
例2、如图,△ABC中,D为AB上一点,E为BC上一点,且AC=CD=BD=BE,∠A=50°,则∠CDE的度数为( )
A.50° B.51° C.51.5° D.52.5°
例3、等边三角形ABC中,BD=CE,AD与BE相交于点P,则∠APE的度数是( )
A.45° B.55° C.60° D.75°
例4、如图,在△ABC中,∠B=55°,∠C=30°,分别以点A和点C为圆心,大于AC的长为半径画弧,两弧相交于点M,N,作直线MN,交BC于点D,连接AD,则∠BAD的度数为( )
A.65° B.60° C.55° D.45°
例5、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以顶点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC,AB于点M,N,再分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线AP交边BC于点D,若CD=4,AB=15,则△ABD的面积是( )
A.15 B.30 C.45 D.60
例6、在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=22.5°,斜边AB的垂直平分线交AC于点D,点F在AC上,点E在BC的延长线上,CE=CF,连接BF,DE.线段DE和BF在数量和位置上有什么关系?说明理由.
举一反三
1、如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,E、F为垂足,则下列四个结论:(1)∠DEF=∠DFE;(2)AE=AF;(3)AD平分∠EDF;
(4)EF垂直平分AD.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2、已知:如图,在△ABC中,D为BC的中点,AD⊥BC,E为AD上一点,∠ABC=60°,∠ECD=40°,则∠ABE=( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
3、如图,在△ABC中,AC的垂直平分线分别交AC、BC于E,D两点,EC=4,△ABC的周长为23,则△ABD的周长为( )
A.13 B.15 C.17 D.19
4、如图,AB∥CD,BP和CP分别平分∠ABC和∠DCB,AD过点P,且与AB垂直.若AD=8,则点P到BC的距离是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
5、如图,已知BD平分∠ABC,AB=AD,DE⊥AB,垂足为E.
(1)求证:AD∥BC;
(2)①若DE=6cm,求点D到BC的距离;
②当∠ABD=35°,∠DAC=2∠ABD时,求∠BAC的度数.
课堂闯关
初出茅庐
1、如图,直线l1∥l2,以直线l1上的点A为圆心、适当长为半径画弧,分别交直线l1、l2于点B、C,连接AC、BC.若∠ABC=67°,则∠1=( )
A.23° B.46° C.67° D.78°
2、∠MON内有一点P,P点关于OM的轴对称点是G,P点关于ON的轴对称点是H,GH分别交OM、ON于A、B点,若∠MON=35°,则∠GOH=( )
A.60° B.70° C.80° D.90°
3、如图,在已知的△ABC中,按以下步骤作图:
①分别以B,C为圆心,以大于BC的长为半径作弧,两弧相交于两点M,N
②作直线MN交AB于点D,连接CD.
若CD=AC,∠A=50°,则∠ACB的度数为( )
A.90° B.95° C.100° D.105°
4、如图,四边形ABCD中,∠B=90°,AB∥CD,M为BC边上的一点,且AM平分∠BAD,DM平分∠ADC.求证:(1)AM⊥DM;(2)M为BC的中点.
优学学霸
1、如图,过边长为1的等边△ABC的边AB上一点P,作PE⊥AC于E,Q为BC延长线上一点,当PA=CQ时,连PQ交AC边于D,则DE的长为
2、如图,点C是线段AB上除点A、B外的任意一点,分别以AC、BC为边在线段AB的同旁作等边△ACD和等边△BCE,连接AE交DC于M,连接BD交CE于N,连接MN.
(1)求证:AE=BD;
(2)求证:MN∥AB.
考场直播
1、如图,在等腰△ABC中,AB=AC,点D、E分别在边AB、AC上,BE与CD交于点O,且BO=CO,求证:(1)∠ABE=∠ACD;(2)DO=EO.
2、(1)如图1,已知以△ABC的边AB、AC分别向外作等腰直角△ABD与等腰直角△ACE,∠BAD=∠CAE=90°,连接BE和CD相交于点O,AB交CD于点F,AC交BE于点G,求证:BE=DC,且BE⊥DC.
请补充完整证明“BE=DC,且BE⊥DC”的推理过程;
证明:∵△ABD和△ACE都是等腰直角三角形(已知)
∴AB=AD,AE=AC(等腰直角三角形定义)
又∵∠BAD=∠CAE=90°(已知)
∴∠BAD+∠BAC= (等式性质)
即:
∴△ABE≌△ADC( )
∴BE=DC(全等三角形的对应边相等)
∠ABE=∠ADC(全等三角形的对应角相等)
又∵∠BFO=∠DFA( )
∠ADF+∠DFA=90°(直角三角形的两个锐角互余)
∴∠ABE+∠BFO=90°(等量代换)
∴ 即BE⊥DC
(2)探究:若以△ABC的边AB、AC分别向外作等边△ABD与等边△ACE,连接BE和CD相交于点O,AB交CD于点F,AC交BE于G,如图2,则BE与DC还相等吗?若相等,请证明,若不相等,说明理由;并请求出∠BOD的度数?
自我挑战
1、如图,△ABC的三边AB、BC、CA长分别为40、50、60.其三条角平分线交于点O,则S△ABO:S△BCO:S△CAO= .
2、如图,在△ABC中,BC边上的垂直平分线DE交边BC于点D,交边AB于点E.若△EDC的周长为24,△ABC与四边形AEDC的周长之差为12,则线段DE的长为 .
3、如图,C、E和B、D、F分别在∠GAH的两边上,且AB=BC=CD=DE=EF,若∠A=18°,则∠GEF的度数为( )
A.75° B.80° C.85° D.90°
4、△APB与△CDP是两个全等的等边三角形,且PA⊥PD,有下列四个结论:①∠PBC=15°②AD∥BC;③直线PC与AB垂直.其中正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
5、如图所示,△ABC中,∠ACB的平分线交AB于点D,过点D作BC的平行线交AC于点E,交∠ACB的外角平分线于点F.
求证:(1)△DCF是直角三角形;(2)DE=EF
6、如图,在等边△ABC中,AB=9cm,点P从点C出发沿CB边向点B点以2cm/s的速度移动,点Q点从B点出发沿BA边向A点以5cm/s速度移动.P、Q两点同时出发,它们移动的时间为t秒钟.
(1)你能用t表示BP和BQ的长度吗?请你表示出来.
(2)请问几秒钟后,△PBQ为等边三角形?
(3)若P、Q两点分别从C、B两点同时出发,并且都按顺时针方向沿△ABC三边运动,请问经过几秒钟后点P与点Q第一次在△ABC的哪条边上相遇?
学霸说:
(1)对称轴是一条直线,不是线段,也不是射线;
(2)轴对称图形的对称轴可以有一条,也可以有多条。
学霸说:
(1)利用中垂线的性质带来线段的相等,结合等腰三角形的性质,进行等量代换,解决线段相等问题
(2)要善于利用已知条件,得到等腰三角形或等边三角形,从而进一步利用它们的性质解题。
(3)平行线的定义可以作为判定两直线平行的依据
套路揭密:
(1)等腰三角形或等边三角形可以给我们带来角、线段的相等,这些条件是判定全等三角形重要的条件,综合利用这些性质,可以给我们带来丰富的解题思路。
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【专题讲义】北师大版七年级数学下册
第12讲 生活中的轴对称专题精讲(解析版)
参考答案
典例分析
例1、【解析】C
例2、【解析】C
例3、【解析】B
例4、【解析】D
例5、【解析】B
例6、【解析】小明的做法正确,根据两点之间线段最短分析即可.
答:小明的做法正确,理由如下:
∵点A和点A′关于直线l对称,且点P在l上,
∴PA=PA′,
又∴A′B交l与P,且两条直线相交只有一个交点,
∴PA′+PB最短,即PA+PB的值最小.
举一反三
1、【解析】C
2、【解析】连接AD,
∵△ABC是等腰三角形,点D是BC边的中点,
∴AD⊥BC,
∴S△ABC=BC?AD=×4×AD=16,解得AD=8,
∵EF是线段AC的垂直平分线,
∴点C关于直线EF的对称点为点A,
∴AD的长为CM+MD的最小值,
∴△CDM的周长最短=(CM+MD)+CD=AD+BC=8+×4=8+2=10.故选C.
3、【解析】B
4、【解析】65°
5、【解析】由折叠的性质知,CD=ED,BE=BC.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AB=CD,∠BAD=90°,
∴AB=DE,BE=AD,
在△ABD与△EDB中,,
∴△ABD≌△EDB(SSS),
∴∠EBD=∠ADB,
∴BF=DF
6、【解析】作A点关于直线l的对称点A′,连接A′B交l于点P,则P点为所求.
典例分析
例1、【解析】A
例2、【解析】D
例3、【解析】C
例4、【解析】A
例5、【解析】B
例6、【解析】连接BD,延长BF交DE于点G.
∵点D在线段AB的垂直平分线上,
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠A=22.5°.
在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,∠A=22.5°,
∴∠ABC=67.5°,
∴∠CBD=∠ABC﹣∠ABD=45°,
∴△BCD为等腰直角三角形,
∴BC=DC.
在△ECD和△FCB中,,
∴Rt△ECD≌Rt△FCB(SAS),
∴DE=BF,∠CED=∠CFB.
∵∠CFB+∠CBF=90°,
∴∠CED+∠CBF=90°,
∴∠EGB=90°,即DE⊥BF.
举一反三
1、【解析】C
2、【解析】C
3、【解析】B
4、【解析】C
5、【解析】(1)证明:∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC
又∵AB=AD
∴∠D=∠ABD
∴∠D=∠DBC,
∴AD∥BC;
(2)解:①作DF⊥BC于F.
∵BD平分∠ABC,DE⊥AB,DF⊥BC,
∴DF=DE=6(cm),
②∵BD平分∠ABC,
∴∠ABC=2∠ABD=70°,
∵AD∥BC,
∴∠ACB=∠DAC=70°,
∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=180°﹣70°﹣70°=40°.
课堂闯关
初出茅庐
1、【解析】B
2、【解析】B
3、【解析】D
4、【解析】(1)∵AB∥CD,
∴∠BAD+∠ADC=180°,
∵AM平分∠BAD,DM平分∠ADC,
∴2∠MAD+2∠ADM=180°,
∴∠MAD+∠ADM=90°,
∴∠AMD=90°,即AM⊥DM;
(2)作NM⊥AD交AD于N,
∵∠B=90°,AB∥CD,
∴BM⊥AB,CM⊥CD,
∵AM平分∠BAD,DM平分∠ADC,
∴BM=MN,MN=CM,
∴BM=CM,即M为BC的中点.
优学学霸
1、【解析】过P作PF∥BC交AC于F.
∵PF∥BC,△ABC是等边三角形,
∴∠PFD=∠QCD,△APF是等边三角形,
∴AP=PF=AF,
∵PE⊥AC,
∴AE=EF,
∵AP=PF,AP=CQ,
∴PF=CQ.
∵在△PFD和△QCD中,,
∴△PFD≌△QCD(AAS),
∴FD=CD,
∵AE=EF,∴EF+FD=AE+CD,
∴AE+CD=DE=AC,
∵AC=1,∴DE=.
2、【解析】(1)∵△ACD和△BCE是等边三角形,
∴AC=DC,CE=CB,∠DCA=60°,∠ECB=60°,
∵∠DCA=∠ECB=60°,
∴∠DCA+∠DCE=∠ECB+∠DCE,∠ACE=∠DCB
在△ACE与△DCB中,
∴△ACE≌△DCB
∴AE=BD
(2)∵由(1)得,△ACE≌△DCB
∴∠CAM=∠CDN,
∵∠ACD=∠ECB=60°,而A、C、B三点共线
∴∠DCN=60°
在△ACM与△DCN中,
∴△ACM≌△DCN(ASA)
∴MC=NC
∵∠MCN=60°
∴△MCN为等边三角形
∴∠NMC=∠DCN=60°
∴∠NMC=∠DCA
∴MN∥AB
考场直播
1、【解析】(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∴∠ABC﹣∠OBC=∠ACB﹣∠OCB,
即∠ABE=∠ACD
(2)在△DOB和△EOC中,
∴△DOB≌△EOC,
∴DO=EO.
2、【解析】(1)∠CAE+∠BAC,∠DAC=∠BAE,SAS,对顶角相等,∠BOF=∠DAF=90°;
(2)证明:如图2,∵以AB、AC为边分别向外做等边△ABD和等边△ACE,
∴AD=AB,AE=AC,∠ACE=∠AEC=60°,∠DAB=∠EAC=60°,
∴∠DAB+∠BAC=∠EAC+∠BAC,
∴∠DAC=∠BAE,
在△DAC和△BAE中,,
∴△DAC≌△BAE(SAS),
∴CD=BE,∠BEA=∠ACD,
∴∠BOC=∠ECO+∠OEC
=∠DCA+∠ACE+∠OEC
=∠BEA+∠ACE+∠OEC
=∠ACE+∠AEC=60°+60°=120°.
∴∠BOC=60°
自我挑战
1、【解析】4:5:6
2、【解析】∵DE是BC边上的垂直平分线,
∴BE=CE.
∵△EDC的周长为24,
∴ED+DC+EC=24,①
∵△ABC与四边形AEDC的周长之差为12,
∴(AB+AC+BC)﹣(AE+ED+DC+AC)=(AB+AC+BC)﹣(AE+DC+AC)
﹣DE=12,
∴BE+BD﹣DE=12,②
∵BE=CE,BD=DC,
∴①﹣②得,DE=6.
3、【解析】D
4、【解析】D
5、【解析】(1)∵DC平分∠ACB,CF平分∠ACM
∴∠ACD=∠ACB,∠ACF=∠ACM
∴∠DCF=∠ACD+∠ACF=(∠ACB+∠ACM)=90°
∴△DCF是直角三角形;
(2)∵DF∥BC
∴∠EDC=∠BCD,∠F=∠FCM
∵DC平分∠ACB,CF平分∠ACM
∴∠ACD=∠BCD,∠ACF=∠FCM
∴∠EDC=∠ACD,∠F=∠ACF
∴ED=EC,EC=EF
∴DE=EF
6、解:(1)∵等边△ABC,
∴BC=AB=9cm,
∵点P的速度为2cm/s,时间为ts,
∴CP=2t,
则PB=BC﹣CP=(9﹣2t)cm;
∵点Q的速度为5cm/s,时间为ts,
∴BQ=5t;
(2)若△PBQ为等边三角形,则有BQ=BP,即9﹣2t=5t,解得t=,
所以当t=s时,△PBQ为等边三角形;
(3)设ts时,Q与P第一次相遇,
根据题意得:5t﹣2t=18,解得t=6,
则6s时,两点第一次相遇.
当t=6s时,P走过得路程为2×6=12cm,
而9<12<18,即此时P在AB边上,
则两点在AB上第一次相遇.
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