第一讲 生活中的轴对称
【知识重点】
第一、知识网络图示
第二、基本知识提炼整理 (一)基本概念 1.轴对称图形
如果一个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,这条直线就叫做对称轴.折叠后重合的点是对应点,叫做对称点.
2.线段的垂直平分线
经过线段中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线 3.轴对称变换
由一个平面图形得到它的轴对称图形叫做轴对称变换. 4.等腰三角形
有两条边相等的三角形,叫做等腰三角形.相等的两条边叫做腰,另一条边叫做底边,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角.
5.等边三角形
三条边都相等的三角形叫做等边三角形. (二) 主要性质
1.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.或者说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.
1
2.线段垂直平分钱的性质
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等. 3.(1)点P(x,y)关于x轴对称的点的坐标为P′(x,-y). (2)点P(x,y)关于y轴对称的点的坐标为P″(-x,y). 4.等腰三角形的性质
(1)等腰三角形的两个底角相等(简称“等边对等角”).
(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.
(3)等腰三角形是轴对称图形,底边上的中线(顶角平分线、底边上的高)所在直线就是它的对称轴.
(4)等腰三角形两腰上的高、中线分别相等,两底角的平分线也相等. (5)等腰三角形一腰上的高与底边的夹角是顶角的一半。 (6)等腰三角形顶角的外角平分线平行于这个三角形的底边. 5.等边三角形的性质
(1)等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°. (2)等边三角形是轴对称图形,共有三条对称轴.
(3)等边三角形每边上的中线、高和该边所对内角的平分线互相重合. (三)有关判定
1.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.
2.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”).
3.三个角都相等的三角形是等边三角形. 4.有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
【经典例题】一、用轴对称的观点证明有关几何命题
例1 试说明在直角三角形中,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.
2
已知:在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,如图14-102所示. 求证:BC=
1AB. 2
证明:如图14-103所示. 作出△ABC关于AC对称的△AB′C. ∴AB′=AB.
又∵∠CAB=30°,∴∠B′=∠B=∠B′AB=60°. ∴AB=BB′=AB′ 又∵AC⊥B′B, ∴B′C=BC=即BC=
11BB′=AB. 221AB. 21AB. 4例2 如图14-104所示,已知∠ACB=90°,CD是高,∠A=30°.求证BD=
证明:在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°, ∴BC=
1AB,∠B=60°. 21BC. 23
又∵CD⊥BA,
∴∠BDC=90°,∠BCD=30°.∴BD=
111·AB=AB. 2241即BD=AB.
4∴BD=
二、有关等腰三角形的内角度数的计算
例3 如图14-105所示,AB=AC,BC=BD=ED=EA,求∠A的度数.
(分析)图形中有多个等腰三角形,因而有许多对相等的角,设定其中的某个角,再用这个角把另外的角表示出来,即可解决.
解:∵AB=AC,BC=BD=ED=EA, ∴∠ABC=∠C=∠BDC, ∠ABD=∠BED,∠A=∠EDA.
设∠A=α,则∠EDA=α,∠ABD=∠BED=2α, ∠ABC=∠C=∠BDC=3α(根据三角形的外角性质). 在△ABC中,∠A=α,∠ABC=∠ACB=3α, 由三角形内角和可得α+3α+3α=180°,
180?180?,∴∠A=. 77180?∴∠A的度数为.
7∴α=
例4 如图14-106所示,在△ABC中,D在BC上,若AD=BD,AB=AC=CD,求∠BAC的度数.
4
解:∵AD=BD,AB=AC=CD, ∴∠B=∠C=∠BAD,∠CAD=∠CDA. 设∠B=∠C=∠BAD=α,
则∠CAD=∠CDA=2α,∠BAC=3α. 在△ABC中,∠BAC=3α,∠B=∠C=α, ∴3α+α+α=180°,
∴α=36”,∴3α=108°,即∠BAC=108°. ∴∠BAC的度数是108°. 三、作辅助线解决问题
例5 如图14-107所示,∠B=90°,AD=AB=BC,DE⊥AC.求证BE=DC.
证明:连接AE.
∵ED⊥AC,∴∠ADE=90°.
又∵∠B=90°,∴在Rt△ABE和Rt△ADE中,
∴Rt△ABE≌Rt△ADE(HL),∴BE=ED. ∵AB=BC,∴∠BAC=∠C.
又∵∠B=90°,∴∠BAC+∠C=90°.
5
∴∠C=45°.∴∠DEC=45°. ∴∠C=∠DEC=∠45°. ∴DE=DC,∴BE=DC.
例6 如图14-108所示,在△ABC中,AB=AC,在AB上取一点E,在AC延长线上取一点F,使BE=CF,EF交BC于G.求证EG=FG.
证明:过E作EM∥AC,交BC于点M, ∴∠EMB=∠ACB,∠MEG=∠F. 又∵AB=AC,∴∠B=∠ACB. ∴∠B=∠EMB,∴EB=EM. 又∵BE=CF,∴EM=FC. 在△MEG和△CFG中,
∴△MEG≌△CFG(AAS). ∴EG=FG.
例7 如图14-109所示,在△ABC中,∠B=60°,AB=4,BC=2.求证△ABC是直角三角形.
(分析)欲证△ABC是直角三角形,只需证明∠BCA=90°即可. 证明:取AB的中点D,连接CD. ∵BC=2,AB=4,∴BC=BD=AD=2. ∴∠BCD=∠BDC.
6
又∵∠B=60°,∴∠BCD=∠BDC=60°. ∴DC=BD=DA.∴∠A=∠DCA. 又∵∠BDC是△DCA的一个外角, ∴∠BDC=∠A+∠DCA=60°. ∴∠A=30°,
∴∠BCA=180°-∠B-∠A=180°-60°-30°=90°. ∴△ABC是直角三角形.
三、典型考题
【考题1】(2004、惶中,3分)图1-7-1是四幅美丽的图案,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:C 点拨:图1是轴对称图形,有4条对称轴,也是中心对称图形,对称中心是对角线的交点;同样,图⑶、⑷也符合要求;而图⑵是轴对称图形,但不是中心对称图形.
【考题2】(2004、北碚,3分)图1-7-2中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
解:C 点拨:在解此题时,要认真理解轴对称图形和中心对称图形的概念. 【考题1-3】(2004、上海,3分)正六边形是轴对称图形,它有 条对称轴.
7
解:6 点拨:可以画出例图进行分析,明确正n边形有n条对称轴. 【考题3】(2004、郸县,3分)某供电部门准备在输电主干线l上连接一个分支线路同时向新落成的A、B两个居民小区送电,分支点为M,已知居民小区 A、B到主干线l的距离分别为AA1 =2千米,BB1 =1千米,且A1B1=4千米. (1)居民小区A、B在主干线L的两旁如图1―7―7⑴所示,那么分支点M在什么地方时总线路最
短?最短线路的长度是多少千米?
(2)如果居民小区A、B在主干线l的同旁,如图1―7―7⑵所示,那么分支点M在什么地方时总线路最
短?此时分支点M与A1距离多少千米?
解: (1)连结AB,AB与l的交点就是所求的分支点M,分支点开在此处总线路最短,如图1-7―8,
=
10510 + =5,所以分支点M在线段A1B1上距A点 千米处,最短线段的333
长度为5千米;
(2)图1―7―9,作B点关于直线l的对称点B2,连结AB2交直线l于点8
M,此处即为分支点,由图1―7―8可知,A1M的长度为 千米.
3
点拨:在解本题时,应注意线段最短,在第⑵问中也可以先画A点的对称点A2.
【考题4】(2004、宁波,3分)仔细观察下列图案(图1-7-10),并按规律在横线上画出合适的图 形.
解: 点拨:此题是轴对称图形的具体应用,关键是认真分析所给图形的特征、发现
8
均是轴对称图形.
【方法点拔】一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 如图所示,下列图案是我国几家银行的标志,其中不是轴对称图形的是( )
第2题 第1题
2.从镜子中看到钟的时间是8点25分,正确的时间应是几点?( ) A.3点25分 B.3点30分 C.3点35分 D.3点45分 3. 国旗是一个国家的象征,观察下面的国旗,是轴对称图形的是( ) A.加拿大、哥斯达黎加、乌拉圭 B.加拿大、瑞典、澳大利亚 C.加拿大、瑞典、瑞士 D.乌拉圭、瑞典、瑞士
加拿大 哥斯达黎加 澳大利亚 乌拉圭 瑞典 瑞士 4. 下列图形中,是轴对称图形的有( )个.
①角;②线段;③等腰三角形;④等边三角形;⑤三角形 . A.1个 B.2个 C. 3个 D.4个
5.如右图,在桌面上竖直放置两块镜面相对的平面镜,在两
镜之间放一个小皮球,那么在两镜中小皮球的像共有( )个. A.1个 B.2个 C.4个 D.无数个
题
6.等腰三角形的一个角为100°,则它的底角为( ) A.100° B.40° C.100°或40° D.不能确定
7.如图,直线l1,l2,l3表示三条互相交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )
9
A 1处 B 2处
C 3处 D 4处
l27题
l1l38、小亮运动衣上的实际号码是( )
A.901
B.109 C.601
D.106
第8题
9. 下列图形中,不是轴对称图形的是( )
A.角 B.等边三角形 C.线段 D.不等边三角形
10. 如图,把一个正方形三次对折后沿虚线剪下,得到的图形是( ) 上折 右折 右下方折 沿虚线剪开
A D C B
二.填空题:(每小题4分,共24分)
11. 如图,∠A=200,∠C=400,∠ADB=800,则∠ABD=___, ∠DBC=___, A A E
D B C D B C
第11题 第12题
12. 如图,已知DE是AC的垂直平分线,AB=10cm,BC=11cm, 则ΔABD的周长为 cm。
13.小明衣服上的号码在镜子中如图,则小明衣服上的实际号码为 . 14.我国传统的土木结构房屋中,窗子常用各种图案装饰,如图所示是一种常见的装饰图
· 方案,这个图案共有 条对称轴.
· · 14题
· ·
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名师堂丹秋精品教育中心九里堤分部 15.一辆汽车的牌照在车下方水坑中的像是 , 则这辆汽车的牌照号码应为 .
16. 美丽的汉字中有些汉字可以看成是轴对称图形(如:日),请写出不少于2个这样的汉字 . 三、操作与解答题(共46分)
17. (6分)某汽车探险队要从A城穿越沙漠去B城,途中需要到河流L边为汽车加水,汽车在河边哪一点
加水,才能使行驶的总路程最短?请你在图上画出这一点.
B · A · L
18.(8分) 下面两个轴对称图形分别只画出一半。请画出它的另一半。(直线L为对称轴)
19. (6分)用若干根火柴可以摆出一些优美的图案,下图是用火柴棒摆成L 的一个图案,此图案的含义是
L 天平(或公平),
请你用5根或5
根以上的火柴棒摆成一个轴对称图案,并说明你画出的图案的含义 . 图案:
含义:
20. (8分) 今天是2003年9月1日,小明拿起一盒牛奶刚要喝,妈妈说:“儿子,牛奶保质期过了,别喝了”,小明从镜子里看到保质期的数字是,牛奶真的过期了吗?为什么?
21.(8分) 如图,已知:△ABC中,BC<AC,AB边上的垂直平分线DE交AB于D,交AC于E,AC=9 cm,△BCE的周长为15 cm,求BC的长.
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名师堂丹秋精品教育中心九里堤分部 22.(10分)如图,已知P点是∠AOB平分线上一点,PC⊥OA,PD⊥OB,垂足为C、D, (1)∠PCD=∠PDC吗? 为什么?
(2)OP是CD的垂直平分线吗? 为什么? A
C
P
O D
B
【课后思考】
已知等腰三角形的两边a,b,满足2a?3b?5+(2a+3b-13)2=0,则此等腰三角形的周长是多少?
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