[推荐学习]2018年中考数学考点总动员系列专题30图形的轴对称含解析
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考点三十:图形的轴对称
聚焦考点☆温习理解
1.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,这条直线就是它的对称轴.
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对称,这条直线叫做对称轴,折叠后重合的点是对应点.
2.图形轴对称的性质
如果两个图形关于某条直线对称,那么对称轴是任意一对对应点所连线段的垂直平分线.轴对称图形的对称轴,是任意一对对应点所连线段的垂直平分线.对应线段、对应角相等.
3.由一个平面图形可以得到它关于一条直线l对称的图形,这个图形与原图形的形状、大小完全一样;新图形上的每一点,都是原图形上的某一点关于直线l的对称点;连接任意一对对应点的线段被对称轴垂直平分.这样,由一个平面图形得到它的轴对称图形叫做轴对称变换.一个轴对称图形可以看作以它的一部分为基础,经轴对称变换而成.
4. 轴对称与轴对称图形
轴对称图形和图形的轴对称之间的的区别是:轴对称图形是一个具有特殊性质的图形,而图形的轴对称是说两个图形之间的位置关系;
两者之间的联系是:若把轴对称的两个图形视为一个整体,则它就是一个轴对称图形;若把轴对称图形在对称轴两旁的部分视为两个图形,则这两个图形就形成轴对称的位置关系.
名师点睛☆典例分类
考点典例一、识别轴对称图形
【例1】(2017重庆A卷第2题)下列图形中是轴对称图形的是()
【答案】C.
【解析】
试题解析:A、不是轴对称图形,不合题意;
B、不是轴对称图形,不合题意;
C、是轴对称图形,符合题意;
D、不是轴对称图形,不合题意.
故选C.
考点:轴对称图形.
【点睛】本题考查了轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.判断图形是否是轴对称图形,关键是理解、应用轴对称图形的定义,看是否能找到至少1条合适的直线,使该图形沿着这条直线对折后,两旁能够完全重合.若能找到,则是轴对称图形;若找不到,则不是轴对称图形.
【举一反三】
1.(2017山东烟台第2题)下列国旗图案是轴对称图形但不是中心对称图形的是()
【答案】A.
考点:中心对称图形;轴对称图形.
2. (2017江苏盐城第3题)下列图形中,是轴对称图形的是()
【答案】D.
【解析】
试题解析:D的图形沿中间线折叠,直线两旁的部分可重合,
故选D .
考点:轴对称图形.
考点典例二、作已知图形的轴对称图形
【例2】(2017浙江宁波第20题)在44´的方格纸中,ABC △的三个顶点都在格点上.
(1)在图1中画出与ABC △成轴对称且与ABC △有公共边的格点三角形(画出一个即可);
(2)将图2中的ABC △绕着点C 按顺时针方向旋转90°,画出经旋转后的三角形.
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析.
【解析】
试题分析:根据题意画出图形即可.
试题解析:(1)如图所示:
或
(2)如图所示:
考点:1.轴对称图形;2.旋转.
【点睛】此题主要考查了轴对称变换,得出对应点坐标是解题关键.画轴对称图形,关键是先作出一条对称轴,对于直线、线段、多边形等特殊图形,一般只要作出直线上的任意两点、线段端点、多边形的顶点等的对称点,就能准确作出图形.
【举一反三】
这个图形(2017内蒙古呼和浩特第3题)如图中序号(1)(2)(3)(4)对应的四个三角形,都是ABC
进行了一次变换之后得到的,其中是通过轴对称得到的是()
A.(1)B.(2)C.(3)D.(4)
【答案】A
【解析】
试题分析:∵轴对称是沿着某条直线翻转得到新图形,∴通过轴对称得到的是(1).
故选A.
考点:轴对称图形.
考点典例三、轴对称性质的应用
【例3】(2017贵州安顺第17题)如图所示,正方形ABCD的边长为6,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值为.
【答案】6.
【解析】
试题解析:设BE与AC交于点P,连接BD,
∵点B与D关于AC对称,
∴PD=PB,
∴PD+PE=PB+PE=BE最小.
即P在AC与BE的交点上时,PD+PE最小,为BE的长度;
∵正方形ABCD的边长为6,
∴AB=6.
又∵△ABE 是等边三角形,
∴BE=AB=6.
故所求最小值为6.
考点:轴对称﹣最短路线问题;等边三角形的性质;正方形的性质.
【点睛】求两条线段之和为最小,可以利用轴对称变换,使之变为求两点之间的线段,因为线段间的距离最短.本题考查了轴对称-最短路线问题,平行四边形的性质和判定,菱形的性质,勾股定理的应用,解此题的关键是能根据轴对称找出P 的位置.
【举一反三】
(2017江苏徐州第27题)如图,将边长为6的正三角形纸片ABC 按如下顺序进行两次折叠,展开后,得折痕,AD BE (如图①),点O 为其交点.
(1)探求AO 与OD 的数量关系,并说明理由;
(2)如图②,若,P N 分别为,BE BC 上的动点.
①当PN PD +的长度取得最小值时,求BP 的长度; ②如图③,若点Q 在线段BO 上,1BQ =,则QN NP PD ++的最小值= .
【答案】(1)AO=2OD ,理由见解析;(2.
【解析】
(3)如图③,作Q关于BC的对称点Q′,作D关于BE的对称点D′,连接Q′D′,即为QN+NP+PD的最小值.根据轴对称的定义得到∠Q′BN=∠QBN=30°,∠QBQ′=60°,得到△BQQ′为等边三角形,△BDD′为等边三角形,解直角三角形即可得到结论.
试题解析:(1)AO=2OD,
理由:∵△ABC是等边三角形,
∴∠BAO=∠ABO=∠OBD=30°,
∴AO=OB,
∵BD=CD,
∴AD⊥BC,
∴∠BDO=90°,
∴OB=2OD,
∴OA=2OD;
(2)如图②,作点D关于BE的对称点D′,过D′作D′N⊥BC于N交BE于P,
则此时PN+PD的长度取得最小值,
∵BE垂直平分DD′,
∴BD=BD′,
∵∠ABC=60°,
∴△BDD′是等边三角形,
∴BN=12BD=32
, ∵∠PBN=30°,
∴2
BN PB =,
∴
(3)如图③,作Q 关于BC 的对称点Q′,作D 关于BE 的对称点D′,
连接Q′D′,即为QN+NP+PD 的最小值.
根据轴对称的定义可知:∠Q′BN=∠QBN=30°,∠QBQ′=60°,
∴△BQQ′为等边三角形,△BDD′为等边三角形,
∴∠D′BQ′=90°,
∴在Rt △D′BQ′中,
∴QN+NP+PD 的最小值
考点典例四、折叠问题
【例4】(2017贵州安顺第7题)如图,矩形纸片ABCD 中,AD=4cm ,把纸片沿直线AC 折叠,点B 落在E 处,AE 交DC 于点O ,若AO=5cm ,则AB 的长为( )
A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm
【答案】C.
【解析】
考点:翻折变换(折叠问题);矩形的性质.
【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了勾股定理.折叠的过程实际上就是一个轴对称变换的过程,轴对称变换前后的图形是全等图形,对应边相等,对应角相等.
【举一反三】
1. (2017江苏无锡第10题)如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D是BC的中点,将△ABD沿AD翻折得到△AED,连CE,则线段CE的长等于()
A.2 B.5
4
C.
5
3
D.
7
5
【答案】D.
【解析】
试题解析:如图连接BE交AD于O,作AH⊥BC于H.
在Rt△ABC中,∵AC=4,AB=3,
∴,
∵CD=DB,
∴AD=DC=DB=5
2
,
∵1
2
•BC•AH=
1
2
•AB•AC,
∴AH=12
5
,
∵AE=AB,DE=DB=DC,
∴AD垂直平分线段BE,△BCE是直角三角形,
∵1
2
•AD•BO=
1
2
•BD•AH,
∴OB=12
5
,
∴BE=2OB=24
5
,
在Rt△BCE中,
7
5
== .
故选D.
考点:1.翻折变换(折叠问题);2.直角三角形斜边上的中线;3.勾股定理.
2. (2017浙江宁波第18题)如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,点M是A D边的中点,连接MC,将菱形ABCD翻折,使点A落在线段CM上的点E处,折痕交AB于点N,则线段EC的
.
【解析】
试题分析:如图所示:过点M作MF⊥DC于点F,
∵在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M为AD中点,∴2MD=AD=CD=2,∠FDM=60°,
∴∠FMD=30°,
∴FD=1
2
MD=
1
2
,
∴FM=DM×cos30°=
2
,
∴EC=MC.
考点:1.折叠问题;2.菱形的性质.
课时作业☆能力提升
1.(2017内蒙古通辽第4题)下列图形中,是轴对称图形,不是中心对称图形的是()
A B C D
【答案】D
试题分析:根据中心对称图形和轴对称图形的定义,可得:
A是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D不是中心对称图形,故本选项符合题意;
故选:D.
考点:1、中心对称图形;2、轴对称图形
2. (2017郴州第2题)下列图形既是对称图形又是中心对称图形的是()
【答案】B.
【解析】
试题分析:根据轴对称图形和中心对称图形的概念可得选项A是轴对称图形,不是中心对称图形;
选项B既是轴对称图形又是中心对称图形;选项C不是轴对称图形,是中心对称图形;选项D是轴对称图形,不是中心对称图形.故选B.
考点:轴对称图形和中心对称图形.
3.(2017海南第6题)如图,在平面直角坐标系中,△ABC位于第二象限,点A的坐标是(﹣2,3),先把△ABC向右平移4个单位长度得到△A1B1C1,再作与△A1B1C1关于x轴对称的△A2B2C2,则点A的对应点A2的坐标是()
A.(-3,2)
B.(2,-3)
C.(1,-2)
D.(-1,2)
【解析】
试题分析:首先利用平移的性质得到△A 1B 1C 1,进而利用关于x 轴对称点的性质得到△A 2B 2C 2,即可得出答案. 如图所示:点A 的对应点A 2的坐标是:(2,﹣3).故选:B .
考点:平移的性质,轴对称的性质.
4.(2017新疆乌鲁木齐第9题)如图,在矩形ABCD 中,点F 在AD 上,点E 在BC 上,把这个矩形沿EF
折叠后,使点D 恰好落在BC 边上的G 点处,若矩形面积为60,2AFG GE BG ∠==,则折痕EF 的长为( )
A .1
B 2 D .【答案】C.
【解析】
在Rt △GHE 中,∠HGE=30°,
∴GE=2HE=CE ,
∴==.
∵GE=2BG ,
∴BC=BG+GE+EC=4EC .
∵矩形ABCD 的面积为
∴EC=1,EF=GE=2.
故选C .
考点:翻折变换(折叠问题);矩形的性质.
5. (2017新疆乌鲁木齐第10题)如图,点()(),3,,1A a B b 都在双曲线3y x
=上,点,C D ,分别是x 轴,y 轴上的动点,则四边形ABCD 周长的最小值为( )
A ...【答案】
B .
【解析】
试题解析:分别把点A (a ,3)、B (b ,1)代入双曲线y=
3x 得:a=1,b=3,
则点A 的坐标为(1,3)、B 点坐标为(3,1),
作A 点关于y 轴的对称点P ,B 点关于x 轴的对称点Q ,
所以点P 坐标为(﹣1,3),Q 点坐标为(3,﹣1),
连结PQ 分别交x 轴、y 轴于C 点、D 点,此时四边形ABCD 的周长最小,
四边形ABCD 周长=DA+DC+CB+AB
=DP+DC+CQ+AB
=PQ+AB
+
故选B.
考点:反比例函数图象上点的坐标特征;轴对称﹣最短路线问题.
6.(2017四川宜宾第7题)如图,在矩形ABCD中BC=8,CD=6,将△ABE沿BE折叠,使点A恰好落在对角线BD上F处,则DE的长是()
A.3 B.24
5
C.5 D.
89
16
【答案】C.
【解析】
试题解析:∵矩形ABCD,
∴∠BAD=90°,
由折叠可得△BEF≌△BAE,
∴EF⊥BD,AE=EF,AB=BF,
在Rt△ABD中,AB=CD=6,BC=AD=8,
根据勾股定理得:BD=10,即FD=10﹣6=4,
设EF=AE=x,则有ED=8﹣x,
根据勾股定理得:x2+42=(8﹣x)2,
解得:x=3(负值舍去),
则DE=8﹣3=5,
故选C.
考点:1. 翻折变换(折叠问题);2.矩形的性质.
7. (2017重庆A卷第18题)如图,正方形ABCD中,AD=4,点E是对角线AC上一点,连接DE,过点E作
EF⊥ED,交AB于点F,连接DF,交AC于点G,将△EFG沿EF翻折,得到△EFM,连接DM,交EF于点N,若点F是AB的中点,则△EMN的周长是.
【答案】
【解析】
试题解析:如图1,过E作PQ⊥DC,交DC于P,交AB于Q,连接BE,
∵DC∥AB,
∴PQ⊥AB,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ACD=45°,
∴△PEC是等腰直角三角形,
∴PE=PC,
设PC=x,则PE=x,PD=4﹣x,EQ=4﹣x,
∴PD=EQ,
∵∠DPE=∠EQF=90°,∠PED=∠EFQ,
∴△DPE≌△EQF,
∴DE=EF,
易证明△DEC≌△BEC,
∴DE=BE,
∴EF=BE,
∵EQ ⊥FB ,
∴FQ=BQ=12
BF , ∵AB=4,F 是AB 的中点,
∴BF=2,
∴FQ=BQ=PE=1,
∴
Rt △DAF 中,
∵DE=EF ,DE ⊥EF ,
∴△DEF 是等腰直角三角形,
∴
∴,
如图2,
∵DC ∥AB ,
∴△DGC ∽△FGA , ∴422
CG DC DG AG AF FG ====, ∴CG=2AG ,DG=2FG ,
∴FG=133
⨯=,
∵=,
∴
CG=
2
3
⨯=
∴
EG=
33
-=,
连接GM、GN,交EF于H,
∵∠GFE=45°,
∴△GHF是等腰直角三角形,
∴
=
∴EH=EF﹣
-=
∴∠NDE=∠AEF,
∴tan∠NDE=tan∠AEF=EN GH DE EH
=,
1
2
EN
==,
∴
EN=
2
,
∴NH=EH﹣
EN=
326
-=,
Rt△GNH中,
6
==,
由折叠得:MN=GN,EM=EG,
∴△EMN的周长
=EN+MN+EM=
2632
+
++=.
考点:1.折叠;2.正方形的性质.
8.(2017湖北咸宁第14题)如图,点O的矩形纸片ABCD的对称中心,E是BC上一点,将纸片沿AE
折叠后,点B 恰好与点O 重合,若3=BE ,则折痕AE 的长为 .
【答案】
6.
考点:矩形的性质;翻折变换(折叠问题).
9. (2017青海西宁第20题)如图,将ABCD 沿EF 对折,使点A 落在点C 处,若
060,4,6A AD AB ∠===,则AE 的长为___. 【答案】285
【解析】
试题分析:过点C 作CG ⊥AB 的延长线于点G ,
在▱ABCD 中,∠D=∠EBC ,AD=BC ,∠A=∠DCB ,
由于▱ABCD 沿EF 对折,∴∠D ′=∠D=∠EBC ,∠D ′CE=∠A=∠DCB ,D ′C=AD=BC ,
∴∠D ′CF+∠FCE=∠FCE+∠ECB ,∴∠D ′CF=∠ECB ,
在△D ′CF 与△ECB 中,D EBC D C BC D CF ECB '∠=∠⎧⎪'=⎨⎪'∠=∠⎩
,∴△D ′CF ≌△ECB (ASA ),∴D ′F=EB ,CF=CE ,
∵DF=D ′F ,∴DF=EB ,AE=CF
设AE=x ,则EB=8﹣x ,CF=x ,∵BC=4,∠CBG=60°,∴BG=
12BC=2,由勾股定理可知: ∴EG=EB+BG=8﹣x+2=10﹣x
在△CEG 中,由勾股定理可知:(10﹣x )2+(2=x 2,
解得:x=AE=285
考点: 1.翻折变换(折叠问题);2.平行四边形的性质.
10.如图,在边长为2的等边△ABC 中,D 为BC 的中点,E 是AC 边上一点,则BE +DE 的最小值为 .
【解析】
试题分析: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,∵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 =B ′G ⊥BC 的延长线于G ,∴B ′G =AD
在Rt △B ′BG 中,BG ,∴DG =BG ﹣BD =3﹣1=2,
在Rt △B ′DG 中,BD BE +ED
考点:1.轴对称-最短路线问题;2.等边三角形的性质;3.最值问题;4.综合题.
11. (2017海南第17题)如图,在矩形ABCD 中,AB=3,AD=5,点E 在DC 上,将矩形ABCD 沿AE 折叠,点D 恰好落在BC 边上的点F 处,那么cos ∠EFC 的值是 .
【答案】35.
考点:轴对称的性质,矩形的性质,余弦的概念.
12. (2017黑龙江齐齐哈尔第21题)如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,
ABC ∆的三个顶点的坐标分别为(3,4)A -,(5,2)B -,(2,1)C -.
(1)画出ABC ∆关于y 轴的对称图形111A B C ∆;
(2)画出将ABC ∆绕原点O 逆时针方向旋转90︒得到的222A B C ∆;
(3)求(2)中线段OA 扫过的图形面积.
【答案】(1)画图见解析;(2)画图见解析;(3)线段OA 扫过的图形面积为
254
π. 【解析】
试题分析:(1)分别作出各点关于y 轴的对称点,再顺次连接即可;
(2)根据图形旋转的性质画出旋转后的图形△A 2B 2C 2即可;
(3)利用扇形的面积公式即可得出结论.
试题解析:(1)如图,△A 1B 1C 1即为所求;
(2)如图,△A 2B 2C 2即为所求;
(3)∵,∴线段OA 扫过的图形面积=2905360π⨯=254π.
考点:1.作图﹣旋转变换;2.扇形面积的计算;3.作图﹣轴对称变换.
13. (2017辽宁大连第25题)如图1,四边形ABCD 的对角线BD AC ,相交于点O ,OD OB =,m AD AB OA OC =+=,,n BC =,ACB ADB ABD ∠=∠+∠.
(1)填空:BAD ∠与ACB ∠的数量关系为 ;
(2)求n
m 的值; (3)将A C D ∆沿CD 翻折,得到CD A '∆(如图2),连接'BA ,与CD 相交于点P .若2
15+=
CD ,求PC 的长.
【答案】(1)∠BAD+∠ACB=180°;(2;(3)1.
(3)如图2中,作DE ∥AB 交AC 于E .想办法证明△PA′D∽△PBC ,可得
'A D PD BC PC ==,可得
PD PC PC +=,即PD PC = 试题解析:(1)如图1中,
在△ABD 中,∵∠BAD+∠ABD+∠ADB=180°,∠ABD+∠ADB=∠ACB ,
∴∠BAD+∠ACB=180°,故答案为∠BAD+∠ACB=180°.
(2)如图1中,作DE ∥AB 交AC 于E .
∴∠DEA=∠BAE ,∠OBA=∠ODE ,
∵OB=OD ,∴△OAB ≌△O ED ,
∴AB=DE ,OA=OE ,设AB=DE=CE =CE=x ,OA=OE=y ,
∵∠EDA+∠DAB=180°,∠BAD+∠ACB=180°,
∴∠EDA=∠ACB ,∵∠DEA=∠CAB ,∴△EAD ∽△ABC , ∴ED AE DA m AC AB CB n
===,∴22x y x y x =+, ∴4y 2+2xy ﹣x 2=0,∴2
2210y y x x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭
,
∴2y x =,∴m n = (3)如图2中,作DE ∥AB 交AC 于E .
由(1)可知,DE=CE ,∠DCA=∠DCA′,∴∠EDC=∠ECD=∠DCA′,
∴DE ∥CA′∥AB ,∴∠ABC+∠A′CB=180°,
∵△EAD ∽△ACB ,∴∠DAE=∠ABC=∠DA′C,
∴∠DA′C +∠A′CB=180°,∴A′D∥BC ,
∴△PA′D∽△PBC ,
∴
'A D PD BC PC ==,
∴PD PC PC +=,即PD PC = ∴PC=1.
考点:相似三角形的判定和性质;解一元二次方程;三角形的内角和定理. 14. (2017贵州六盘水第25题)如图,MN 是O ⊙的直径,4MN =,点A 在O ⊙上,30AMN =∠°,B 为AN 的中点,P 是直径MN 上一动点.
(1)利用尺规作图,确定当PA PB +最小时P 点的位置(不写作法,但要保留作图痕迹).
(2)求PA PB +的最小值.
【答案】(1)详见解析;试题分析:(1)画出A 点关于MN 的称点A ',连接A 'B,就可以得到P 点; (2)利用30AMN =∠°得∠AON=∠ON A '=60°,又B 为弧AN 的中点,∴∠BON=30°,所以∠A 'ON=90°,再求最小值22.
试题解析:
(1)如图,点P 即为所求作的点.
(2)由(1)可知,PA PB +的最小值为'A B 的长,
连接'OA ,OB 、OA
∵A 点关于MN 的称点A ',∠AMN=30°,
∴00'223060AON A ON AMN ∠=∠=∠=⨯=
又∵B 为AN 的中点
∴AB BN = ∴0011603022
BON AOB AON ∠=∠=∠=⨯= ∴000''603090A OB A ON BON ∠=∠+∠=+=
又∵MN=4 ∴11'4222
OA OB MN ===⨯=
在Rt△'A OB中,'A B=
+的最小值为
即PA PB
考点:圆,最短路线问题.。