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1、2024年初二上册数学期末考试专项复习线段、角的轴对称性知识讲解【学习目标】1理解线段的垂直平分线的概念,掌握线段的垂直平分线的性质及判定,会画已知线段的垂直平分线,能运用线段的垂直平分线的性质解决简单的数学问题及实际问题2. 理解角平分线的画法,掌握角平分线的性质,理解三角形的三条角平分线的性质,熟练运用角的平分线的性质解决问题【要点梳理】要点一、线段的轴对称性1.线段是轴对称图形,线段的垂直平分线是它的对称轴.2. 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;3. 线段垂直平分线的性质定理的逆定理:到线段两个端距离相等的点在线段的垂直平分线上要点诠释:线段的垂直平分
2、线的性质是证明两线段相等的常用方法之一.同时也给出了引辅助线的方法,那就是遇见线段的垂直平分线,画出到线段两个端点的距离,这样就出现相等线段,直接或间接地为构造全等三角形创造条件.三角形三边垂直平分线交于一点,该点到三角形三顶点的距离相等,这点是三角形外接圆的圆心外心.要点二、角的轴对称性1.角的轴对称性(1)角是轴对称图形,角的平分线所在的直线是它的对称轴.(2)角平分线上的点到角两边的距离相等.(3)角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.要点诠释:(1)用符号语言表示角平分线上的点到角两边的距离相等.若CD平分ADB,点P是CD上一点,且PEAD于点E,PFBD于点F,则PEPF.
3、(2)用符号语言表示角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.若PEAD于点E,PFBD于点F,PEPF,则PD平分ADB2.角平分线的画法角平分线的尺规作图(1)以O为圆心,适当长为半径画弧,交OA于D,交OB于E.(2)分别以D、E为圆心,大于DE的长为半径画弧,两弧在AOB内部交于点C.(3)画射线OC.射线OC即为所求.【典型例题】类型一、线段的轴对称性1、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()A13B15C17D19【思路点拨】根据线段垂直平分线性质得出AD=DC,AE=CE=4,求出AC=8,AB+BC=
4、15,求出ABD的周长为AB+BC,代入求出即可【答案与解析】解:AC的垂直平分线分别交AC、BC于E,D两点,AD=DC,AE=CE=4,即AC=8,ABC的周长为23,AB+BC+AC=23,AB+BC=238=15,ABD的周长为AB+BD+AD=AB+BD+CD=AB+BC=15,故选B【总结升华】本题考查了线段垂直平分线性质的应用,能熟记线段垂直平分线性质定理的内容是解此题的关键,注意:线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等举一反三:【变式】某旅游景区内有一块三角形绿地ABC,如图所示,现要在道路AB的边缘上建一个休息点M,使它到A,C两个点的距离相等在图中确定休息点M的位置【
5、答案】解:作线段AC的垂直平分线交AB于M点,则点M即为所求2、如图所示,如果将军从马棚M出发,先赶到河OA上的某一位置P,再马上赶到河OB上的某一位置Q,然后立即返回校场N请为将军重新设计一条路线(即选择点P和Q),使得总路程MPPQQN最短【思路点拨】通过轴对称变换,将MP转化为P,QN转化为Q,要使总路程MPPQQN最短,就是指PPQQ最短,而这三条线段在一条直线上的时候最短.【答案与解析】见下图作点M关于OA的对称点,作点N关于OB的对称点,连接交OA于P、交OB于Q,则MPQN为最短路线【总结升华】本题主要是通过作对称点的方法得出结论,并利用了对称线段相等,三角形两边之和大于第三边的
6、性质推得所作的图形符合条件,这是道综合性的应用问题.举一反三:【变式】如图所示,将军希望从马棚M出发,先赶到河OA上的某一位置P,再马上赶到河OB上的某一位置Q请为将军设计一条路线(即选择点P和Q),使得总路程MPPQ最短【答案】作点M关于OA的对称点,过作OB的垂线交OA于P、交OB于Q,侧MPQ为最短路线如图:类型二、角的轴对称性3、如图, ABC中, C 90, AC BC, AD平分CAB, 交BC于D, DEAB于E, 且AB6, 则DEB的周长为( ) A. 4B. 6C.10D. 以上都不对【答案】B;【解析】由角平分线的性质,DCDE,DEB的周长BD DEBE BDDCBEA
7、CBEAEBEAB6.【总结升华】将DEB的周长用相等的线段代换是关键.举一反三:【变式】已知:如图,AD是ABC的角平分线,且,则ABD与ACD的面积之比为( )A3:2 B C2:3 D.【答案】B;提示:AD是ABC的角平分线,点D到AB的距离等于点D到AC的距离,又,则ABD与ACD的面积之比为4、如图,OC是AOB的角平分线,P是OC上一点,PDOA交于点D,PEOB交于点E,F是OC上除点P、O外一点,连接DF、EF,则DF与EF的关系如何?证明你的结论【思路点拨】利用角平分线的性质证明PDPE,再根据“HL”定理证明OPDOPE,从而得到OPDOPE,DPFEPF再证明DPFEP
8、F,得到结论.【答案与解析】解:DFEF理由如下:OC是AOB的角平分线,P是OC上一点,PDOA交于点D,PEOB交于点E,PDPE,由HL定理易证OPDOPE,OPDOPE,DPFEPF在DPF与EPF中,DPFEPF,DFEF.【总结升华】此题综合运用了角平分线的性质、全等三角形的判定及性质由角平分线的性质得到线段相等,是证明三角形全等的关键.5、(2015春启东市校级月考)如图,已知BD为ABC的平分线,AB=BC,点P在BD上,PMAD于M,PNCD于N,求证:PM=PN【思路点拨】根据角平分线的定义可得ABD=CBD,然后利用“边角边”证明ABD和CBD全等,根据全等三角形对应角相
9、等可得ADB=CDB,然后根据角平分线上的点到角的两边的距离相等证明即可【答案与解析】证明:BD为ABC的平分线,ABD=CBD,在ABD和CBD中,ABDCBD(SAS),ADB=CDB,点P在BD上,PMAD,PNCD,PM=PN【总结升华】本题考查了角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质,全等三角形的判定与性质,确定出全等三角形并得到ADB=CDB是解题的关键举一反三:【变式】如图,AD是BAC的平分线,DEAB,交AB的延长线于点E,DFAC于点F,且DBDC.求证:BECF.【答案】证明:DEAE,DFAC,AD是BAC的平分线, DEDF,BEDDFC90 在RtBDE与RtCD
10、F中, RtBDERtCDF(HL) BECF等腰三角形性质及判定(基础)【学习目标】1. 掌握等腰三角形的性质,并能利用它证明两个角相等、两条线段相等以及两条直线垂直2. 掌握等腰三角形的判定定理3. 熟练运用等腰三角形的判定定理与性质定理进行推理和计算【要点梳理】要点一、等腰三角形的定义有两条边相等的三角形,叫做等腰三角形,其中相等的两条边叫做腰,另一边叫做底,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角.如图所示,在ABC中,ABAC,则它叫等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,A是顶角,B、C是底角要点诠释:等腰直角三角形的两个底角相等,且都等于45.等腰三角形的底角只能为锐角,
11、不能为钝角(或直角),但顶角可为钝角(或直角).A1802B,BC .要点二、等腰三角形的性质1.等腰三角形的性质性质1:等腰三角形的两个底角相等(简称“等边对等角”)性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合(简称“三线合一”)2.等腰三角形的性质的作用性质1证明同一个三角形中的两角相等.是证明角相等的一个重要依据性质2用来证明线段相等,角相等,垂直关系等3.等腰三角形是轴对称图形等腰三角形底边上的高(顶角平分线或底边上的中线)所在直线是它的对称轴,通常情况只有一条对称轴要点三、等腰三角形的判定如果一个三角形中有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简称“等角对等边”
12、). 要点诠释:等腰三角形的判定是证明两条线段相等的重要定理,是将三角形中的角的相等关系转化为边的相等关系的重要依据.等腰三角形的性质定理和判定定理是互逆定理.【典型例题】类型一、等腰三角形中有关度数的计算题1、如图,在ABC中,D在BC上,且ABACBD,130,求2的度数.【答案与解析】解: ABAC B C ABBD 23 21C 21B 23B180 B18022 2118022 321180 130 270【总结升华】解该题的关键是要找到2和1之间的关系,显然21C,只要再找出C与2的关系问题就好解决了,而CB,所以把问题转化为ABD的角之间的关系,问题就容易的多了.关于角度问题可以
13、通过建立方程进行解决.举一反三:【变式】已知:如图,D、E分别为AB、AC上的点,ACBCBD,ADAE,DECE,求B的度数【答案】解:ACBCBD,ADAE,DECE,设ECDEDC,BCDBDC,则AEDADE2,AB1804在ABC中,根据三角形内角和得,18041804180又A、D、B在同一直线上,2180由 ,解得36B180418014436.类型二、等腰三角形中的分类讨论2、在等腰三角形中,有一个角为40,求其余各角【思路点拨】唯独等腰三角形的角有专用名词“顶角”“底角”,别的三角形没有,然而此题没有指明40的角是顶角还是底角,所以要分类讨论.【答案与解析】解:(1)当40的
14、角为顶角时,由三角形内角和定理可知:两个底角的度数之和18040140,又由等腰三角形的性质可知:两底角相等,故每个底角的度数;(2)当40的角为底角时,另一个底角也为40,则顶角的度数1804040100其余各角为70,70或40,100 【总结升华】条件指代不明,做此类题应分类讨论,把可能出现的情况都讨论到,别遗漏.3.已知一个等腰三角形的两边长a、b满足方程组(1)求a、b的值(2)求这个等腰三角形的周长【答案与解析】解:(1),2得5b=15,解得b=3,把b=3代入得2a+3=13,解得a=5;(2)若a=5为腰长,5+53满足,此时三角形周长为:52+3=13;若b=3为腰长,3+
15、35满足,此时三角形周长为:32+5=11【总结升华】本题考查了等腰三角形的性质及解二元一次方程组,难度一般,关键是掌握分类讨论的思想解题举一反三:【变式】若x,y满足|x3|+=0,则以x,y的值为两边长的等腰三角形的周长为()A 12B14C15D12或15【答案】C.解:根据题意得,x3=0,y6=0,解得x=3,y=6,3是腰长时,三角形的三边分别为3、3、6,3+3=6,不能组成三角形,3是底边时,三角形的三边分别为3、6、6,能组成三角形,周长=3+6+6=15,所以,三角形的周长为15故选C类型三、等腰三角形性质和判定综合应用4、已知:如图,ABC中,ACB45,ADBC于D,C
16、F交AD于点F,连接BF并延长交AC于点E,BADFCD求证:(1)ABDCFD;(2)BEAC【思路点拨】此题由等腰三角形的判定知ADDC,易证ABDCFD,要证BEAC,只需证BEC90即可,DFBD,可知FBD45,由已知ACD45,可知BEC90.【答案与解析】证明:(1) ADBC, ADCFDB90. , ADCD , ABDCFD (2)ABDCFD BDFD. FDB90, . , . BEAC 【总结升华】本题主要考查全等三角形判定定理及性质,垂直的性质,三角形内角和定理,等腰直角三角形的性质等知识点,关键在于熟练的综合运用相关的性质定理,通过求证ABDCFD,推出BD=FD
17、,求出FBD=BFD=45举一反三:【变式】如图,已知BAC=90,ADBC于点D,1=2,EFBC交AC于点F试说明AE=CF【思路点拨】作EHAB于H,作FGBC于G,根据角平分线的性质可得EH=ED,再证ED=FG,则EH=FG,通过证明AEHCFG即可【答案与解析】解:作EHAB于H,作FGBC于G,1=2,ADBC,EH=ED(角平分线的性质)EFBC,ADBC,FGBC,四边形EFGD是矩形,ED=FG,EH=FG,BAD+CAD=90,C+CAD=90,BAD=C,又AHE=FGC=90,AEHCFG(AAS)AE=CF【总结升华】本题考查了角平分线的性质;综合利用了角平分线的性
18、质、同角的余角相等、全等三角形的判定等知识点等腰三角形性质及判定(提高)【学习目标】1. 掌握等腰三角形的性质,并能利用它证明两个角相等、两条线段相等以及两条直线垂直2. 掌握等腰三角形的判定定理3. 熟练运用等腰三角形的判定定理与性质定理进行推理和计算【要点梳理】要点一、等腰三角形的定义有两条边相等的三角形,叫做等腰三角形,其中相等的两条边叫做腰,另一边叫做底,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角.如图所示,在ABC中,ABAC,则它叫等腰三角形,其中AB、AC为腰,BC为底边,A是顶角,B、C是底角要点诠释:等腰直角三角形的两个底角相等,且都等于45.等腰三角形的底角只能为锐角,不
19、能为钝角(或直角),但顶角可为钝角(或直角).A1802B,BC .要点二、等腰三角形的性质1.等腰三角形的性质性质1:等腰三角形的两个底角相等(简称“等边对等角”)性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线互相重合(简称“三线合一”)2.等腰三角形的性质的作用性质1证明同一个三角形中的两角相等.是证明角相等的一个重要依据性质2用来证明线段相等,角相等,垂直关系等3.等腰三角形是轴对称图形等腰三角形底边上的高(顶角平分线或底边上的中线)所在直线是它的对称轴,通常情况只有一条对称轴要点三、等腰三角形的判定如果一个三角形中有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简称“等角对等边”)
20、. 要点诠释:等腰三角形的判定是证明两条线段相等的重要定理,是将三角形中的角的相等关系转化为边的相等关系的重要依据.等腰三角形的性质定理和判定定理是互逆定理.【典型例题】类型一、等腰三角形中的分类讨论1、等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为30,则顶角的度数为( ) A60 B120 C60或150 D60或120【答案】D;【解析】由等腰三角形的性质与三角形的内角和定理可知,等腰三角形的顶角可以是锐角、直角、钝角,然而题目没说是什么三角形,所以分类讨论,画出图形再作答(1)顶角为锐角如图,按题意顶角的度数为60; (2)顶角为直角,一腰上的高是另一腰,夹角为0不符合题意; (3)顶角为钝角如
21、图,则顶角度数为120,故此题应选D【总结升华】这是等腰三角形按顶角分类问题,对于等腰三角形按顶角分:等腰锐角三角形、等腰直角三角形和等腰钝角三角形,故解此题按分类画出相应的图形再作答.举一反三:【变式】等腰三角形有一个外角是100,这个等腰三角形的底角是 【答案】50或80解:若100的外角是此等腰三角形的顶角的邻角,则此顶角为:180100=80,则其底角为:(18080)2=50;若100的外角是此等腰三角形的底角的邻角,则此底角为:180100=80;故这个等腰三角形的底角为:50或80故答案为:50或80类型二、等腰三角形的操作题2、根据给出的下列两种情况,请用直尺和圆规找到一条直线
22、,把ABC恰好分割成两个等腰三角形(不写做法,但需保留作图痕迹,在图中标注分割后的角度);并根据每种情况分别猜想:A与B有怎样的数量关系时才能完成以上作图?(1)如图ABC中,C90,A24;猜想:(2)如图ABC中,C84,A24;猜想:【思路点拨】在等腰三角形中,“等边对等角”与“等角对等边”,本题应从角度入手进行考虑.【答案与解析】(1)作图:猜想:AB90,(2)作图:猜想:B3A. 【总结升华】对图形进行分割是近年来出现的一类新题型,主要考查对基础知识的掌握情况以及动手实践能力,本类题目的答案有时不唯一.举一反三:【变式】直角三角形纸片ABC中,ACB90,ACBC,如图,将纸片沿某
23、条直线折叠,使点A落在直角边BC上,记落点为D,设折痕与AB、AC边分别交于点E、F,探究:如果折叠后的CDF与BDE均为等腰三角形,那么纸片中的B的度数是多少?写出你的计算过程,并画出符合条件的折叠后的图形【答案】解:若CDF是等腰三角形,则一定是等腰直角三角形.设B为度 145,2A90当BDBE时 3 ,4590180,30 . 经计算EDEB不成立.当DEDB时3180245901802180,45.综上所述,B30或45.类型三、等腰三角形性质判定综合应用3、如图,ABC中,C=2A,BD平分ABC交AC于D,求证:AB=CD+BC(用两种方法)【思路点拨】方法一:先在AB上取BE=
24、BC,根据SAS证出CBDEBD,得出CD=ED,C=BED,再证明A=ADE,得出AE=DE=CD,最后根据AB=BE+AE,即可得出答案;方法二:先延长BC至F,使CF=CD,得出F=CDF,再利用AAS证出ABDFBD,得出AB=BF,最后根据BF=BC+CF=BC+CD,即可得出答案【答案与解析】解;方法一:在AB上取BE=BC,BD平分ABC交AC于D,CBD=EBD,在CBD和EBD中,CBDEBD(SAS),CD=ED,C=BED,C=2A,BED=2A,BED=A+ADE,A=ADE,AE=DE,AE=CD,AB=BE+AE,AB=CD+BC;方法二:延长BC至F,使CF=CD
25、,则F=CDF,ACB=F+CDF,ACB=2F,ACB=2A,A=F,在ABD和FBD中,ABDFBD(AAS),AB=BF,BF=BC+CF,BF=BC+CD,AB=BC+CD【总结升华】此题考查了等腰三角形的判定与性质,用到的知识点是三角形的外角、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质,关键是作出辅助线,构造全等三角形举一反三:【变式】如图,已知AD是ABC的中线,BE交AC于E,交AD于F,且AEEF求证:ACBF【答案】 证明:延长AD至点G,使DGAD,连接BG.ABCDEFG 4、如图,ACBC,ACB90,A的平分线AD交BC于点D,过点B作BEAD于点E.求证:BEAD.【答案与解析】 证明:如图,延长BE、AC交于点F.12,AEAE,AEBAEF90,AEBAEF(ASA).BEFEBF.390F2,BCAC,BCFACD(ASA)BFAD,BEAD.【总结升华】在几何解题的过程中,当遇到角分线或线段垂线时常考虑使用翻折变换,可保留原有图形的性质,且使原来分散的条件相对集中,以利于问题的解决举一反三:【变式】已知,如图,AD为ABC的内角平分线,且ADAB,CMAD于M. 求证:AM(ABAC) 【答案】证明:延长AM至点E,使MEAM,连接CE.