著名机构初中数学培优讲义轴对称与等腰三角形.第06讲(C级).教师版
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1、 内容 基本要求 略高要求 较高要求 轴对称 了解图形的轴对称, 理解对应 点所连的线段被对称轴垂直 平分性质; 了解物体的镜面对 称 能按要求作出简单平面图形经过一次 或两次轴对称后的图形; 掌握简单图形之间的轴对称关系,并 能指出对称轴;掌握基本图形(等腰 三角形、矩形、菱形、等腰梯形、正 多边形、 圆) 的轴对称性及相关性质。 能运用轴对称进行 图案设计 旋转 了解图形的旋转, 理解对应点 到旋转中心的距离相等、 对应 点与旋转中心连线所成的角 彼此相等的性质; 会识别中心 对称图形 能按要求作出简单平面图形旋转后的 图形,能依据旋转前、后的图形,指 出旋转中心和旋转角 能运用旋转的知识
2、 解决简单问题; 平移 了解图形平移, 理解平移中对 应点连线平行 (或在同一条直 线上)且相等的性质 能按要求作出简单平面图形平移后的 图形;能依据平移前后的图形,指出 平移的方向和距离 能运用平移的知识 解决简单的计算问 题; 等腰三角形 了解等腰三角形、 等边三角形 的概念,会识别这二种图形, 并理解这二种图形的性质和 判定 能用等腰三角形、等边三角形的性质 和判定解决简单问题 能用等腰三角形、 等边三角形的知识 解决有关问题 1 轴对称及等腰三角形性质的综合应用 2 全等三角形与轴对称、旋转、平移变换的综合应用 版块一 轴对称 垂直平分线类垂直平分线类 例题精讲 中考要求 重难点 轴对
3、称与等腰三角形 垂直平分线: “垂直平分线上点到线段两个端点的距离相等” ,主要是转化线段之间的关系,尤其是在轴对 称有关作图中,应用更为广泛 【例1】 如图ABC中,AD平分BAC,DGBC且平分BC,DEAB于E,DFAC于F. 说明BECF的理由; 如果ABa,ACb,求AE,BE的长. G F E D C B A 【难度】3星 【解析】要证明BECF,根据垂直平分线的性质,可连接BD、DC证明BDECDF即可 求AE、BE的长,可设AEAFx,BECFy,根据题意得 xya xyb ,解得 2 2 ab x ab y 【答案】略 【例2】 如图,ABAC,ADAE,BE和CD相交于点O
4、,AO的延长线交BC于点F。 求证:BFFC。 F O ED C B A 【难度】3星 【解析】因为ABAC,所以点A在线段BC的垂直平分线上,因此只需要证明BOOC即可 【答案】易证ABEACD,则ACDABE ,根据等量减等量,可得EBCDCB 因此BOCO, 所以点O在线段BC的垂直平分线上, ABAC 点A在线段BC的垂直平分 线上 所以AF垂直平分线段BC的 双对称轴路程和最短问题双对称轴路程和最短问题 【例3】 如图, 30AOB, 角内有点P, 且5OP , 在角的两边有两点Q、R(均不同于O点) , 则PQR 的周长的最小值为 O P A B 【难度】3 星 【解析】作点P关于
5、OA的对称点 P ,作点P关于OB的对称点 P ,连接P P ,交OA OB , 于Q R,两点, 则Q R, 即 为 所 求 易 知5O PO PO P ,AOPAOPBOPBOP, , 260P OPAOB , P OP为等边三角形 5P P , 进而PQR的周长最小值为 5 R Q P P P B A O 【答案】5 【巩固】如图,在POQ内部有M点和N点,同时能使MOPNOQ,这时在直线OP上再取A点, 使从A点到M点及N点的距离和为最小;在直线OQ上也取B点,使从B点到M点和N点的距 离和也最小证明:AMANBMBN Q O N M P B A 【难度】3 星 【解析】如图, 1 M
6、点与M点关于射线OP成对称,而 1 N点与N点关于射线OQ对称,这是A点和B点分 别位于线段 1 NM和线段 1 N M上, 1 OMOM, 1 ONON, 1 2N OMNOQNOM , 1 2NOMMOPNOM , MOPNOQ, 11 N OMNOM , 易证 11 N OMNOM, 11 N MNM, 11 N BBMNAAM,即BNBMANAM.证毕 M1 N1 A B P M N O Q 【答案】见解析 多对称轴路程和最短问题多对称轴路程和最短问题 【例4】 如图,当点A与 123 lll、 、连续相撞时,假设入射角等于反射角,求作出点A向点B运动时的最短 路程 l3 l2 l1
7、B A 【难度】3 星 【解析】利用三条对称轴作出对称点,然后根据两点之间线段最短 l3 l2 l1 B A A B A 【答案】如图 【例5】 如图,矩形台球桌ABCD上有两个球PQ、,求作一击球路线,使P球顺次撞击球桌四边后再撞 击Q球(球撞击桌边的入射角等于反射角) D CB A Q P 【难度】4 星 【解析】四个对称轴,作出对称点,连线 D CB A Q Q P P Q P 【答案】如图 平移路程和最短问题平移路程和最短问题 【例6】 如图,在a上找到M、N两点,且10MN ,M在N的左边,使四边形ABMN的周长最短。 B A a 【难度】3 星 【解析】略 N M B BB A a
8、 【答案】如图 【巩固】如图,A B,两村相隔一条河,为使两村之间行程最短,应在河的什么位置架一座桥?(河岸可 看成平行线,桥是垂直于河岸的) l2 l1 B A 【难度】3 星 【解析】这种题是过河类题形(建桥问题) 。这类题与河的宽度有关,不可忽略。而且在这类题里河的所 有部分都视为宽度相等。作法如下如图: l2 l1 B A A C D a (1)设河的宽度为a,过 A 作河岸 1 l的垂线 AA,长度为河的宽度a (2)连接 AB,交 2 l于 C (3)过 C 作 CD 1 l于 D,连接 AD 则 CD 即为桥的位置,两村人走的路线为 ADDCCB,总长度为 ABCD 下面来证明这
9、种作法的正确性: N M a D C A A B l1 l2 在河上任取异于 CD 两点的 MN,MN 垂直于河的两岸如图,连接 AM, AN,NB。因为 AA与 MN 平 行且相等,所以四边行 AMNA为平行四边形,同理 ADCA也为平行四边形。这样就有 AMAN ADAC MNCD,在 ANB中, ANNBAB,即 AMMNNBADDCCB。这样就证明了桥建在 CD 位置两村来往的距离最近。 【答案】见解析。 轴对称与轴对称与路程差最大问题路程差最大问题 【例1】 已知:A、B两点在直线l的同侧,在l上求作一点M,使得|BMAM 最大。 B A l 【难度】3 星 【解析】略 B A l
10、M 【答案】如图。 【巩固】求在直线l上找一点P,使得直线l为APB的角平分线 B A 【难度】3 星 【解析】作出对称点,然后利用轴对称与等腰三角形 P B B A 【答案】如图 版块二、等腰三角形 【例7】 已知ABC中,90A,67.5B.请画一条直线,把这个三角形分割成两个等腰三角形.(请 你利用下面给出的备用图,画出两种 不同的分割方法.只需画图,不必说明理由,但要在图中标出 相等两角的度数). CB A CB A 【难度】2 星 【解析】 45 45 22.522.5 A BC 22.5 22.5 67.5 67.5 CB A 【答案】见解析 【例8】 等腰三角形的顶角90,如果过
11、它的顶角顶点作一直线能够将它分成两个等腰三角形,求 A BCD 【解析】 由题意,画出图形如图所示,这里90BAC, ABD和ADC都是等腰三角形 ABAC,ADCD,ABBD, BCDAC ,2BDABADC 设Cx ,则DACBx ,2BADx ABC中,180BACBC 3180xxx,36x ,3108x 【例9】 P为等腰三角形ABC的底边AB上的任意一点,PEAC于点E,PF BC于点F,ADBC 点D,如图,求证:PEPFAD AB C E D P F 【考点】等腰三角形的性质及判定 【难度】3 星 【题型】解答 【关键词】面积法 AB C E D P F 【解析】解法一:过点P
12、作PNAD于点N在APN和PAE中,EPANAP ,ANPPEA , APPA,ANPPEA,PEAN,又由四边形PFDN为矩形,则PFND PEPFAD 解法二:连结CP. APCBPCABC SSS ,即 111 222 AC EPBC PFBC AD, 而ACBC,PEPFAD 【答案】略 【巩固】 如图, 点P为等腰三角形ABC的底边BA的延长线上的一点,PECA的延长线于点E,PFBC 于点F,ADBC于点DPE、PF、AD之间存在着怎样的数量关系? AB C E D P F 【难度】3 星 【解析】连结CP,由 CPBCPACAB SSS ,得: 111 222 BC PFAC P
13、EBC AD 又ACBC,PFPEAD AB C E D P F 【答案】PFPEAD 【例10】 如下图,ABC是等边三角形,1 2 2CBFACDBAE,38DEFDFE 求出DEF 的每个内角度数 F E D CB A 【难度】2 星 【解析】1 1ACDBAE, 60BACBAECAEACDCAEEDF , 38 60180 DEFDFE DEFDFE ,解得 79 41 DEF DFE 【答案】见解析 【巩固】如图所示,已知ABC,延长CA、AB、BC到D、E、F,连接DE、EF、FD,使得 AEDBFECDF ,若60ABC,50DFE,求BAC及EDF的度数 A B C D E
14、F 【难度】3 星 【解析】记AEDBFECDFa 50DFE,50DFCa 50ACBCDFDFC 60ABC,180506070BAC BACDEAEDC ,70EDCa,70EDF 【答案】见解析 【例11】 如图, 六边形ABCDEF中, AB C DEF , 且AB+BC 11 ,FACD3 求 B C D E FE D C B A 【解析】 把六边形的各边分别向两方向延长,分别交于点, ,P Q G, 得到四个正三角形,BCPDEQ, AFG,PQG, 由正三角形的性质得: BCDEPQCDPGCDABBC14FA CD Q P G FE D C B A 模块三 全等三角形与轴对称
15、 角平分线类角平分线类 “角”是轴对称图形,对称轴为角平分线所在的直线。因此在遇见与角平分线有关问题的时候,可以有 下面几个基本解题思路:平分角;角平分线上点到角两边的距离相等;沿角平分线进行翻折。 【例12】 已知ABC中,60A ,BD、CE分别平分ABC和ACB,BD、CE交于点O, 试判断BE、CD、BC的数量关系,并加以证明。 OD E CB A 【难度】3星 【解析】因为BD、CE分别平分ABC和ACB,可将BOE沿BO翻折,将OCD沿OC翻折, 因此猜想,BECDBC,但又无法保证,点D与点E一定能够重合,因此辅助线与解题 思路如下:在线段BC上截取一点F,连接OF,易证BOEB
16、OF()SAS,只要能够证 明COFCOD即可。而且要充分利用到“60A”的条件,由此可得,120BOC F A BC E DO 【答案】60A,且BD、CE分别平分ABC和ACB,120BOC 由BOEBOF可得,BEBF、60EOBFOB 60BOFFOCCOD ,则易证FOCDOC,CFCD BCBECD 【例13】 如图, 在Rt ABC中,AD是斜边BC上的高,BE是ABC的平分线,AD交BE于O,EFAD 于F,求证:AFOD O F D E CB A 2 1 【难度】3星 【解析】因为BE是ABC的平分线,并且结论为: “AFOD” ,涉及到了OD,容易让联想到“角 平分线上的点
17、到角两边的距离相等” ,因此辅助线:过点O作OMAB垂足为M,因此只 需要再证明AMOEAF即可,易证90AMOEFA ,MAOAEF ,那么还少一 个边,只需要证明AOAE即可 M 1 2 A BC E D F O 【答案】BE是ABC的平分线,ODBC、OMAB,OMOD,12 ODOM、BODAEBAOE ,AOAE 则易证AMOEAF,OMAF,AFOD 【例14】 已知在ABC中,90A,B的平分线交AC于E, 交BC边上的高AH于D, 过D作DFBC 交AC于F,求证:AEFC H FE D C B A 【难度】4星 【解析】本题结论为: “AEFC” ,同时发现BE为ABC的平分
18、线,因此过点E作EGBC,垂足 为G,可将AE转化为EG,因此只需要证明EGFC即可,但是我们发现没有办法通过证 明三角形全等的方式来证明EGFC,因此证明思路需要改变,通过等量加等量,我可以证 明AFEC,即证明ADFEGC,只需证CDFE GECHAC ,BE平分 ABC,则易证DAAEEG,因此很容易得出ADFEGC G A B C D EF H 【答案】略 构造等腰三角形类构造等腰三角形类 构造等腰三角形类的主要方法有两种:是将直角三角形沿着某一直角边翻折;是截取等长线段 【例15】 如图,在ABC中,46ABC,D是BC边上一点,DCAB,21DAB,试确定CAD 的度数 A BC
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- 著名 机构 初中 数学 讲义 轴对称 等腰三角形 06
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