上海民办协和双语学校数学轴对称解答题单元测试卷(含答案解析)
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上海民办协和双语学校数学轴对称解答题单元测试卷(含答案解析)
一、八年级数学轴对称解答题压轴题(难)
1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,3),点B(﹣2,1).
(1)请运用所学数学知识构造图形求出AB的长;
(2)若Rt△ABC中,点C在坐标轴上,请在备用图1中画出图形,找出所有的点C后不用计算写出你能写出的点C的坐标;
(3)在x轴上是否存在点P,使PA=PB且PA+PB最小?若存在,就求出点P的坐标;若不存在,请简要说明理由(在备用图2中画出示意图).
【答案】(1)AB=52)C2(0,7),C4(0,-4),C5(-1,0)、C6(1,0);(3)不存在这样的点P.
【解析】
【分析】
(1)如图,连结AB,作B关于y轴的对称点D,利用勾股定理即可得出AB;
(2)分别以A,B,C为直角顶点作图,然后直接得出符合条件的点的坐标即可;
(3)作AB的垂直平分线l3,则l3上的点满足PA=PB,作B关于x轴的对称点B′,连结AB′,即x轴上使得PA+PB最小的点,观察作图即可得出答案.
【详解】
解:(1)如图,连结AB,作B关于y轴的对称点D,
由已知可得,BD=4,AD=2.∴在Rt△ABD中,AB=5
(2)如图,①以A为直角顶点,过A作l1⊥AB交x轴于C1,交y轴于C2.
②以B为直角顶点,过B作l2⊥AB交x轴于C3,交y轴于C4.
③以C为直角顶点,以AB为直径作圆交坐标轴于C5、C6、C7.(用三角板画找出也可)由图可知,C2(0,7),C4(0,-4),C5(-1,0)、C6(1,0).
(3)不存在这样的点P.
作AB的垂直平分线l3,则l3上的点满足PA=PB,
作B关于x轴的对称点B′,连结AB′,
由图可以看出两线交于第一象限.
∴不存在这样的点P.
【点睛】
本题考查了勾股定理,构造直角三角形,中垂线和轴对称--路径最短问题的综合作图分析,解题的关键是学会分类讨论,学会画好图形解决问题.
2.如图,将两个全等的直角三角形△ABD、△ACE拼在一起(图1).△ABD不动,
(1)若将△ACE绕点A逆时针旋转,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC(图2),证明:MB=MC.
(2)若将图1中的CE向上平移,∠CAE不变,连接DE,M是DE的中点,连接MB、MC (图3),判断并直接写出MB、MC的数量关系.
(3)在(2)中,若∠CAE的大小改变(图4),其他条件不变,则(2)中的MB、MC的数量关系还成立吗?说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)MB=MC.理由见解析;(3)MB=MC还成立,见解析.【解析】
【分析】
(1)连接AM,根据全等三角形的对应边相等可得AD=AE,AB=AC,全等三角形对应角相等可得∠BAD=∠CAE,再根据等腰三角形三线合一的性质得到∠MAD=∠MAE,然后利用“边角边”证明△ABM和△ACM全等,根据全等三角形对应边相等即可得证;
(2)延长DB、AE相交于E′,延长EC交AD于F,根据等腰三角形三线合一的性质得到BD=BE′,然后求出MB∥AE′,再根据两直线平行,内错角相等求出∠MBC=∠CAE,同理求出MC∥AD,根据两直线平行,同位角相等求出∠BCM=∠BAD,然后求出∠MBC=∠BCM,再根据等角对等边即可得证;
(3)延长BM交CE于F,根据两直线平行,内错角相等可得∠MDB=∠MEF,∠MBD=∠MFE,然后利用“角角边”证明△MDB和△MEF全等,根据全等三角形对应边相等可得MB=MF,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半证明即可.
【详解】
(1)如图(2),连接AM,由已知得△ABD≌△ACE,
∴AD=AE,AB=AC,∠BAD=∠CAE.
∵MD=ME,
∴∠MAD=∠MAE,
∴∠MAD-∠BAD=∠MAE-∠CAE,
即∠BAM=∠CAM.
在△ABM和△ACM中,
AB=AC,
∠BAM=∠CAM,
AM=AM,
∴△ABM≌△ACM(SAS),
∴MB=MC.
(2)MB=MC.
理由如下:如图(3),延长CM交DB于F,延长BM到G,使得MG=BM,连接CG.
∵CE∥BD,
∴∠MEC=∠MDF,∠MCE=∠MFD.
∵M是ED的中点,
∴MD=ME.
在△MCE和△MFD中,
∠MCE=∠MFD,
∠MEC=∠MDF,
MD=ME,
∴△MCE≌△MFD(AAS).
∴MF=MC.
∴在△MFB和△MCG中,
MF=MC,
∠FMB=∠CMG,
BM=MG,
∴△MFB≌△MCG(SAS).
∴FB=GC,∠MFB=∠MCG,
∴CG∥BD,即G、C、E在同一条直线上.∴∠GCB=90°.
在△FBC和△GCB中,
FB=GC,
∠FBC=∠GCB,
BC=CB,
∴△FBC≌△GCB(SAS).
∴FC=GB.
∴MB=1
2GB=
1
2
FC=MC.
(3)MB=MC还成立.
如图(4),延长BM交CE于F,延长CM到G,使得MG=CM,连接BG.
∵CE ∥BD ,
∴∠MDB =∠MEF ,∠MBD =∠MFE .
又∵M 是DE 的中点,
∴MD =ME .
在△MDB 和△MEF 中,
∠MDB =∠MEF ,
∠MBD =∠MFE ,
MD =ME ,
∴△MDB ≌△MEF (AAS ),
∴MB =MF .
∵CE ∥BD ,
∴∠FCM =∠BGM .
在△FCM 和△BGM 中,
CM =MG ,
∠CMF =∠GMB ,
MF =MB ,
∴△FCM ≌△BGM (SAS ).
∴CF =BG ,∠FCM =∠BGM .
∴CF //BG ,即D 、B 、G 在同一条直线上.
在△CFB 和△BGC 中,
CF =BG ,
∠FCB =∠GBC ,
CB =BC ,
∴△CFB ≌△BGC (SAS ).
∴BF =CG .
∴MC =
12CG =12
BF =MB . 【点睛】 本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形三线合一的性质,等角对等边的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,以及三角形的中位线定理,综合性较强,但难度不大,作辅助线构造出等腰三角形或全等三角形是解题的关键.
3.如图1,在ABC 中,90BAC ∠=︒,点D 为AC 边上一点,连接BD ,点E 为BD 上一点,连接CE ,CED ABD ∠=∠,过点A 作AG CE ⊥,垂足为G ,交ED 于点