第五章 图形的轴对称 单元综合知识梳理卷(原卷版 解析版)

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第五章 图形的轴对称 单元综合知识梳理卷(原卷版 解析版)

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第五章 图形的轴对称 单元综合知识梳理卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题有10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在中,,,尺规作图痕迹如图所示.结论Ⅰ:连接,则;结论Ⅱ:点F到三边距离相等.对于结论Ⅰ和Ⅱ,下列判断正确的是(  )
A.Ⅰ和Ⅱ都对 B.Ⅰ对、Ⅱ不对
C.Ⅱ对,Ⅰ不对 D.Ⅰ和Ⅱ都不对
2.下列四个图形:
其中是轴对称图形,且对称轴的条数为2的图形的个数是(  )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.如图,在中,,是的角平分线,于,若,,则的面积是(  )
A.6 B.8 C.10 D.12
4.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AB=10,BD平分∠ABC,如果点M,N分别为BD,BC上的动点,那么CM+MN的最小值是(  )
A.4 B.4.8 C.5 D.6
5.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠BDC=90°,∠C=∠ADB,点P是BC边上的一动点,连接DP,若AD=4,则DP的长不可能是(  )
A.6 B.5 C.4 D.3
6.如图,在中,AE的垂直平分线MN交BE于点C,连接AC.若,,,则的周长等于(  )
A.11 B.16 C.17 D.18
7.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=25°,DE垂直平分AC,交AB于点D,连接CD,则∠BCD的度数为(  )
A.50° B.25° C.52.5° D.无法确定
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC,AB于点M,点N,再分别以M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,射线AP与BC交于点D,DE⊥AB,垂足为E。若CD=2则DE=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.如图,,的平分线与的平分线相交于点P,作于点E,若,则点P到与的距离之和为(  )
A.4 B.6 C.8 D.10
10. 如图, 等腰三角形ABC, AB=AC, ∠BAC=120°, AD⊥BC于点D, 点P是BA 延长线上一点, 点O 是线段 AD上一点, OP=OC, 以下结论: ①∠APO+∠DCO=30°; ②△OPC是等边三角形; ;④;⑤,其中正确个数是(  )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
二、填空题(本大题有6个小题,每小题3分,共18分)
11.如图,在直角△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,若AB=6,△ABD的面积为6,则CD的长为   .
12.如图,射线OC是∠AOB的平分线,P是射线OC上一点,PD⊥OA于点D,DP=6,若E是射线OB上一点,OE=4,则△OPE的面积是    .
13.如图,△ABC的内部有一点P,且D、E、F是P分别以AB、BC、AC为对称轴的对称点.若△ABC的内角∠DAF=70°,∠DBE=60°,∠ECF=50°,则∠ADB+∠BEC+∠CFA=   .
14.如图,在中,,,,平分,求D到的距离等于   .
15.如图,在中,边的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,且CE=5,BE=8,则AC的长为   ..
16.如图,在中,,,,垂直平分,点为直线上的一个动点,则周长的最小值是    。
三、解答题(17、18、19题每题6分,20、21题每题8分,22、23每题9分,共计52分,要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.如图,在中,平分交于点,为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,,求的面积.
18.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(-5,1),B(-4,4),C(-1,-1).
(1)在图中作出△ABC关于x轴的对称图形△A1B1C1;
(2)若直线l经过点(1,0)且平行于y轴,请直接写出点C关于直线l的对称点C2的坐标   ;
(3)△ABC的面积为   .
19.如图,,.
(1)判定与的大小关系,并说明理由;
(2)若平分,于点,,求的度数.
20. 如图,在中,是的平分线,.
(1)求证:;
(2),,点到的距离为,求的面积.
21.如图,已知四边形的四个顶点分别为.
(1)作出四边形关于y轴对称的四边形;写出点:______;:_____.
(2)在x轴上找一点P,使得周长最小.(保留作图痕迹)
(3)求四边形的面积.
22. 如图,点E,A,D,B在同一条直线上,,,.
(1) 与全等吗?请说明理由;
(2) 尺规作图:作的角平分线,与AC交于点P(不要求写作法,保留作图痕迹);
(3) 在条件(2)下,若,,求的面积.
23.已知直线,点E在、之间,点P、Q分别在直线、上,连接、.
(1)如图①,过点E作,为探究、、之间的数量关系,请你完成下列解题过程:
,(已知),

▲ , ▲ ( ),

.
(2)如图②,请直接写出、、之间的数量关系;
(3)如图③,平分,平分,当时,直接写出的度数.
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第五章 图形的轴对称 单元综合知识梳理卷
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题有10个小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在中,,,尺规作图痕迹如图所示.结论Ⅰ:连接,则;结论Ⅱ:点F到三边距离相等.对于结论Ⅰ和Ⅱ,下列判断正确的是(  )
A.Ⅰ和Ⅱ都对 B.Ⅰ对、Ⅱ不对
C.Ⅱ对,Ⅰ不对 D.Ⅰ和Ⅱ都不对
【答案】B
【解析】【解答】解:由题意得是的垂直平分线,平分,连接,如图所示:
∵,
∴的垂直平分,
∴,故Ⅰ正确;
∵点是的垂直平分线的交点,但不一定是的角平分线的交点,故Ⅱ不正确;
故答案为:B
【分析】由题意得是的垂直平分线,平分,连接,进而检验垂直平分线的性质即可判断Ⅰ,进而结合题意即可判断Ⅱ。
2.下列四个图形:
其中是轴对称图形,且对称轴的条数为2的图形的个数是(  )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【解析】【解答】解:第一个图形是轴对称图形,有2条对称轴,
第二个图形是轴对称图形,有2条对称轴,
第三个图形是轴对称图形,有2条对称轴,
第四个图形是轴对称图形,有3条对称轴,
所以,是轴对称图形,且对称轴的条数为2的图形的个数是3.
故选B.
【分析】根据轴对称图形的定义对各图形分析判断即可得解。
3.如图,在中,,是的角平分线,于,若,,则的面积是(  )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【解析】【解答】解:∵AD是∠BAC,∠C=90°,DE⊥AB,CD=3,
∴DE=CD=3,
∴S△ABD=AB·DE=×8×3=12.
故答案为:D.
【分析】根据角平分线的性质定理,得DE=CD=3,再由三角形面积公式,代入数据计算,即可求得△ABD的面积.
4.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AB=10,BD平分∠ABC,如果点M,N分别为BD,BC上的动点,那么CM+MN的最小值是(  )
A.4 B.4.8 C.5 D.6
【答案】B
【解析】【解答】解:如图,
过点C作CE⊥AB于点E,交BD于点M,过点M作MN⊥BC于点N,
∵BD平分∠ABC,
∴ME=MN,
∴CM+MN=CM+ME=CE.
∴,
解得,CE=4.8.
即CM+MN的最小值是4.8,
故答案为:B.
【分析】先作CE⊥AB交BD于点M,再作MN垂直BC,根据角平分线的性质可得ME=MN,根据垂线段最短可得CE即为CM+MN的最小值,根据等面积法即可求得CE.
5.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠BDC=90°,∠C=∠ADB,点P是BC边上的一动点,连接DP,若AD=4,则DP的长不可能是(  )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】D
【解析】【解答】解:过点D作DH⊥BC交BC于点H,如图所示:
∵BD⊥CD,
∴∠BDC=90°,
又∵∠C+∠BDC+∠DBC=180°,
∠ADB+∠A+∠ABD=180°
∠ADB=∠C,∠A=90°,
∴∠ABD=∠CBD,
∴BD是∠ABC的角平分线,
又∵AD⊥AB,DH⊥BC,
∴AD=DH,
又∵AD=4,
∴DH=4,
又∵点D是直线BC外一点,
∴当点P在BC上运动时,点P运动到与点H重合时DP最短,
∴DP≥4,
∴DP的长不可能是3,
故答案为:D.
【分析】过点D作DH⊥BC交BC于点H,先求出∠ABD=∠CBD,可得BD是∠ABC的角平分线,由AD⊥AB,DH⊥BC,可得AD=DH,点P在BC上运动时,当点P运动到与点H重合时DP最短,从而得出结论.
6.如图,在中,AE的垂直平分线MN交BE于点C,连接AC.若,,,则的周长等于(  )
A.11 B.16 C.17 D.18
【答案】B
【解析】【解答】解:垂直平分AE,




的周长=AB+AC+BC=5+5+6=16,
故答案为:B.
【分析】根据垂直平分线的性质可得AC=CE=5,再利用三角形的周长公式列出算式AB+AC+BC计算即可。
7.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=25°,DE垂直平分AC,交AB于点D,连接CD,则∠BCD的度数为(  )
A.50° B.25° C.52.5° D.无法确定
【答案】C
【解析】【解答】解:∵AB=AC,∠A=25°,
∴∠B=∠ACB=77.5°,
∵DE垂直平分AC,
∴DA=DC,
∴∠ACD=∠A=25°,
∴∠BCD=∠ACB﹣∠ACD=52.5°,
故选:C.
【分析】根据三角形内角和定理求出∠B=∠ACB=77.5°,根据线段垂直平分线的性质得到DA=DC,求出∠ACD=∠A=25°,计算即可.
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC,AB于点M,点N,再分别以M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,射线AP与BC交于点D,DE⊥AB,垂足为E。若CD=2则DE=(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】【解答】解:由尺规作图可知:AD平分∠BAC,
∵ DE⊥AB,DC⊥AC,
∴CD=DE,
∵CD=2,
∴DE=2,
故答案为:B.
【分析】由基本作图可得AD平分∠BAC,再根据角平分线的性质即可得到CD=DE,即可得出答案.
9.如图,,的平分线与的平分线相交于点P,作于点E,若,则点P到与的距离之和为(  )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【解析】【解答】解:如图,过点P作PF⊥BC,垂足为F,延长FP交AD于点M,
∴∠BFP = 90°,
∵AD∥BC,
∴∠BFP=∠DMP =90°,
∵BP平分∠ABC,PE⊥AB,PF⊥BC,
∴PE=PF=4,
∵AP平分∠BAD,PE⊥AB,PM⊥AD,
∴PE=PM=4,
∴MF= PM+ PF= 8,
∴点P到AD与BC的距离之和为8.
故答案为:C.
【分析】过点P作PF⊥BC,垂足为F,延长FP交AD于点M,根据垂直定义可得∠BFP =90°,从而利用平行线的性质可得∠BFP=∠DMP =90°,然后根据角平分线的性质定理可得PE=PF=PM=4,最后进行计算即可解答.
10. 如图, 等腰三角形ABC, AB=AC, ∠BAC=120°, AD⊥BC于点D, 点P是BA 延长线上一点, 点O 是线段 AD上一点, OP=OC, 以下结论: ①∠APO+∠DCO=30°; ②△OPC是等边三角形; ;④;⑤,其中正确个数是(  )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】B
【解析】【解答】解:如图, ①连接OB,
∵AB=AC, BD=CD,
∴AD是BC垂直平分线,
∴OB=OC=OP,
∴∠APO =∠ABO, ∠DBO =∠DCO,
∵∠ABO+∠DBO=30°,
∴∠APO+∠DCO=30°.故①正确;
②∵△OBP中, ∠BOP =180°-∠OPB-∠OBP,
△BOC中, ∠BOC =180°-∠OBC-∠OCB,
∴∠POC =360°-∠BOP-∠BOC=∠OPB+∠OBP+∠OBC+∠OCB,
∵∠OPB =∠OBP, ∠OBC =∠OCB,
∴∠POC =2∠ABD = 60°,
∵PO=OC,
∴△OPC是等边三角形,故②正确;
③在AB上找到Q点使得AQ = OA, 则△AOQ为等边三角形,
则∠BQO=∠PAO=120°,在△BQO和△PAO中,
∴△BQO≌△PAO(AAS),
∴PA=BQ,
∵AB=BQ+AQ,
∴AC = AO+AP, 故③正确;
④作CH⊥BP,
∵∠HCB=60°, ∠PCO=60°,
∴∠PCH=∠OCD,
∵△OPC是等边三角形,
∴OC=CP,
在△CDO和△CHP中,
∴△CDO≌△CHP(AAS),

∴CH=CD,
∵CD=BD,
∴BD=CH,
在Rt△ABD和Rt△ACH中,
∴Rt△ABD≌Rt△ACH(HL),
∵四边形OAPC面积=

∴四边形OAPC面积.故④正确.
⑤∵AB=AC, ∠BAC =120°,
∴∠B=30°,
∴AB=2AD=2(AO+OD)=2AO+2OD,
∴当AO=2OD时结论才成立,
∴AB不一定等于3AO, 故⑤错误.
故选: B.
【分析】①连接OB,根据垂直平分线性质即可求得OB=OC=OP, 即可解题;②根据周角等于360°和三角形内角和为180°即可求得∠POC = 2∠ABD=60°, 即可解题;③AB上找到Q点使得AQ =OA, 易证△BQO ≌△PAO, 可得PA= BQ, 即可解题;④作CH⊥BP, 可证△CDO≌△CHP和Rt△ABD≌ Rt△ACH,根据全等三角形面积相等即可解题;⑤根据∠BAC=120°, 可得∠B=30°, 进而可得AB=2AD=2(AO+OD)=2AO+2OD, 故当AO=2OD时结论成立.
二、填空题(本大题有6个小题,每小题3分,共18分)
11.如图,在直角△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,若AB=6,△ABD的面积为6,则CD的长为   .
【答案】2
【解析】【解答】解:过点D作DE⊥AB于点E,如图
∵ AD是△ABC的角平分线 ,DE⊥AB,DC⊥AC
∴CD=DE
∵ △ABD的面积为6

∵ AB=6
∴DE=2
∴CD=DE=2
故答案为:2.
【分析】利用角平分线的性质证明CD=DE,再根据面积法求出DE=2,从而知道CD=2。
12.如图,射线OC是∠AOB的平分线,P是射线OC上一点,PD⊥OA于点D,DP=6,若E是射线OB上一点,OE=4,则△OPE的面积是    .
【答案】12
【解析】【解答】解:如图,过点P作PF⊥OB于点F,
∵射线OC是∠AOB的平分线,PD⊥OA,DP=6,
∴PF=PD=6,
∴△OPE的面积是.
故答案为:12
【分析】根据题意先求出PF=PD=6,再利用三角形的面积公式计算求解即可。
13.如图,△ABC的内部有一点P,且D、E、F是P分别以AB、BC、AC为对称轴的对称点.若△ABC的内角∠DAF=70°,∠DBE=60°,∠ECF=50°,则∠ADB+∠BEC+∠CFA=   .
【答案】360°
【解析】【解答】连接AP,BP,CP,
∵D,E,F是P分别以AB,BC,AC为对称轴的对称点
∴∠ADB=∠APB,∠BEC=∠BPC,∠CFA=∠APC,
∴∠ADB+∠BEC+∠CFA=∠APB+∠BPC+∠APC=360°.
故答案为:360°.
【分析】连接AP,BP,CP后,根据轴对称的性质,可得到角相等,结合周角的定义可知答案.
14.如图,在中,,,,平分,求D到的距离等于   .
【答案】3
【解析】【解答】解:如图,过点D作,垂足为H,
∵,,
∴,
∴,
∵平分,,,
∴,
∴点到的距离等于,
故答案为:3.
【分析】本题考查角平分线的性质.过点D作,垂足为H,根据,,利用比例的性质可求出DC的长度 ,再根据平分,,,利用 角平分线的性质可得:,进而可求出点到的距离.
15.如图,在中,边的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,且CE=5,BE=8,则AC的长为   ..
【答案】13
【解析】【解答】解:∵的垂直平分线交AB于点D,


故答案为:13.
【分析】根据垂直平分线的性质得到:进而即可求出AC的长度.
16.如图,在中,,,,垂直平分,点为直线上的一个动点,则周长的最小值是    。
【答案】10
【解析】【解答】解:EF垂直平分BC,
B、C关于EF对称,
设EF交AC于G点,
当D与G点重合时,AD+BD的值最小,这个最小值等于AC的长度,
AB=4,AC=6,
的周长最小值=AB+AC=4+6=10.
故答案为:10.
【分析】根据题意可得B、C两点关于EF对称,再根据对称轴中的最短路径问题分析,D运动到G点为AD+BD的最小值点,再根据已知条件得到周长最小值.
三、解答题(17、18、19题每题6分,20、21题每题8分,22、23每题9分,共计52分,要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.如图,在中,平分交于点,为上一点,且.
(1)求证:;
(2)若,,,求的面积.
【答案】(1)证明:
∵CD平分∠ACB,∴∠1=∠2,
∵DE∥BC,∴∠3=∠1=∠2,∴DE=CE.
(2)解:作DF⊥BC交BC于F,
∵CD平分∠ACB,∠A=∠DFC=90°,∴AD=DF=4,
∴.
【解析】【分析】(1)利用角平分线的定义和平行线的性质证得,进而得到DE=CE.
(2)本题主要考查了角平分线的性质,利用角平分线的性质求得BC边上高线DF的长度,然后计算 的面积.
18.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(-5,1),B(-4,4),C(-1,-1).
(1)在图中作出△ABC关于x轴的对称图形△A1B1C1;
(2)若直线l经过点(1,0)且平行于y轴,请直接写出点C关于直线l的对称点C2的坐标   ;
(3)△ABC的面积为   .
【答案】(1)解:如图所示,△A1B1C1即为所求

(2)(3,-1)
(3)7
【解析】【解答】解:(3)
故答案为:7
【分析】(1)根据对称性质作出点A,B,C关于x轴的对称点,再依次连接即可求出答案.
(2)根据对称性质即可求出答案.
(3)根据割补法求三角形面积即可求出答案.
19.如图,,.
(1)判定与的大小关系,并说明理由;
(2)若平分,于点,,求的度数.
【答案】(1)证明:理由如下:


又,



(2)解:平分,

又,

又,


,,
,,

【解析】【分析】(1)根据平行线的性质得:进而得到:,即可证明,进而得到:;
(2)根据角平分线的性质得:,进而得到:,再根据三角形的内角和定理可求出的度数,再根据平行线的性质得到:,即可求出的度数
20. 如图,在中,是的平分线,.
(1)求证:;
(2),,点到的距离为,求的面积.
【答案】(1)证明:如图,在上截取,连接,
是的平分线,

在和中,

≌,
,,
,,





(2)解:如图,过点分别作于点,于点,
是的平分线,点到的距离为,

,,,

的面积,
的面积.
【解析】【分析】(1)在上截取,连接,先利用“SAS”证出≌,可得,,再利用角的运算求出,利用等角对等边的性质可得,再利用线段的和差及等量代换可得;
(2)过点分别作于点,于点,利用角平分线的性质可得,再利用线段的和差求出AC的长,最后利用三角形的面积公式及割补法求出的面积即可.
21.如图,已知四边形的四个顶点分别为.
(1)作出四边形关于y轴对称的四边形;写出点:______;:_____.
(2)在x轴上找一点P,使得周长最小.(保留作图痕迹)
(3)求四边形的面积.
【答案】(1),;
(2)解:如下图,点P即为所求.
(3)解:
【解析】【解答】(1)解:如下图四边形即为所求;:;:.
故答案为:(1).
【分析】(1)根据关于轴对称的点的坐标特征,先分别找出A、B、C、D关于y轴对称的点A1、B1、C1、D1,然后连接这四个点即可;然后根据关于y轴对称的点的特征,即“纵坐标不变、横坐标互为相反数”,即可写出B1、C1的坐标;
(2)利用将军饮马原理,先找到B点关于x轴的对称点B',连接AB’后与x轴的交点,即为P点;
(3)利用割补法将四边形放到边长为3×3的正方形中,再减去多余的两个底为3、高为2的三角形面积,列式计算即可求出四边形的面积.
(1)解:如下图四边形即为所求;:;:.
故答案为:.
(2)解:如下图,点P即为所求.
(3)解:.
22. 如图,点E,A,D,B在同一条直线上,,,.
(1) 与全等吗?请说明理由;
(2) 尺规作图:作的角平分线,与AC交于点P(不要求写作法,保留作图痕迹);
(3) 在条件(2)下,若,,求的面积.
【答案】(1)解: 或 与 全等.理由如下:
∵,且 ,
∴.
∵,
∴.
在和中,
(SAS).
(2)解:如下图:
射线 BP 即为所求;
(3)解:如下图,过点 P 作 于点 H,


平分, 且 ,



.
【解析】【分析】(1)通过线段和差得边相等,平行线得角相等,结合(实际是,因直角 )证全等,关键是条件转化与全等判定.
(2)运用尺规作角平分线的基本方法,保留作图痕迹即可,核心是角平分线的尺规作图步骤.
(3)利用角平分线的性质(角平分线上的点到角两边距离相等 )得高相等,结合全等三角形性质得长度,最后用三角形面积公式计算,重点是性质应用与面积公式的结合.
23.已知直线,点E在、之间,点P、Q分别在直线、上,连接、.
(1)如图①,过点E作,为探究、、之间的数量关系,请你完成下列解题过程:
,(已知),

▲ , ▲ ( ),

.
(2)如图②,请直接写出、、之间的数量关系;
(3)如图③,平分,平分,当时,直接写出的度数.
【答案】(1);;两直线平行,内错角相等.
(2)
(3)
【解析】【解答】解:(2)如图,过点E作EH∥AB,


(3)如图,过点E作EH∥AB,过点F作MF∥CD,
, EH∥AB,MF∥CD,
EH∥CD,MF∥AB,

平分,平分,
MF∥CD,
【分析】(1)根据平行线的性质即可求解;
(2)过点E作EH∥AB,利用平行线的性质和角的和差关系即可求解;
(3)过点E作EH∥AB,过点F作MF∥CD,利用平行线的性质与角平分线的定义即可求解.
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