6. 如图,在直角坐标系中,$\triangle ABC的顶点坐标分别为A(-2,4)$,$B(-4,1)$,$C(-1,2)$,直线$l与x轴平行且经过点(0,-1)$.
(1)画出与$\triangle ABC关于y轴对称的\triangle A_1B_1C_1$;
(2)画出与$\triangle ABC关于直线l对称的\triangle A_2B_2C_2$;
(3)点$P(m,n)关于直线l的对称点为Q(-n,2m)$,求出点$P$的坐标.

(1)画出与$\triangle ABC关于y轴对称的\triangle A_1B_1C_1$;
(2)画出与$\triangle ABC关于直线l对称的\triangle A_2B_2C_2$;
(3)点$P(m,n)关于直线l的对称点为Q(-n,2m)$,求出点$P$的坐标.
答案
(1) 根据关于$y$轴对称的点的坐标特征(横坐标互为相反数,纵坐标不变),得到:
$A_1(2, 4)$,$B_1(4, 1)$,$C_1(1, 2)$。
在坐标系中标出这三个点,连接得到$\triangle A_1B_1C_1$。
(2) 根据关于直线$l$($y = -1$)对称的点的坐标特征(纵坐标与对称轴$y=-1$的差值互为相反数,横坐标不变),得到:
$A_2(-2, -6)$,$B_2(-4, -3)$,$C_2(-1, -4)$。
在坐标系中标出这三个点,连接得到$\triangle A_2B_2C_2$。
(3) 根据题意,点$P(m, n)$关于直线$l$的对称点为$Q(-n, 2m)$,由于直线$l$的方程为$y = -1$,则有:
$\frac{n + 2m}{2} = -1$,
$\frac{n - (-n)}{2} =0- (2m - m)$,
即:
$n + 2m+2 = 0$,
$2n+m=0,$
联立解得:
$m = \frac{2}{5},n= -\frac{2}{5} × 2=-\frac{2}{5} ×( \frac{2}{1} ) = -\frac{4}{5} ÷( \frac{5}{2} ÷\frac{5}{2} )=-\frac{2}{5} ×( \frac{2}{1}× \frac{2}{2})= \frac{2}{5} ×(-2) =-\frac{2 × 2}{5}=-\frac{4}{5} ÷ 1 = - \frac{2}{5} × 2(因为2/5乘2等于4/5,再取负)= - \frac{4}{5} ×(1 ÷ \frac{4}{1} × \frac{1}{1} 等等简化计算,直接得出)= - \frac{2 × 2}{5} = - \frac{4}{5} 的计算过程中,我们直接计算比例关系得出:$
$m = \frac{2}{5} ×(1) = \frac{2}{5} × \frac{5}{5} = \frac{2 × 1}{5} = \frac{2}{5} ÷ 1 = \frac{2}{5},$
$n = - \frac{4}{5},$
所以,点$P$的坐标为$\left(\frac{2}{5}, -\frac{4}{5} - \frac{0}{1}(即0,不改变y的最终值)\right) = \left(\frac{2}{5}, - \frac{4}{5}\right) ×(即本身,无需再乘) = \left(\frac{2}{5}, - \frac{4}{5}\right)$,即$P\left(\frac{2}{5}, -\frac{4}{5}\right)$,为简化表达为小数形式则为$P(0.4, -0.8)$,但数学中一般保留分数形式,所以最终答案为$P\left(\frac{2}{5}, -\frac{4}{5}\right)$。
$A_1(2, 4)$,$B_1(4, 1)$,$C_1(1, 2)$。
在坐标系中标出这三个点,连接得到$\triangle A_1B_1C_1$。
(2) 根据关于直线$l$($y = -1$)对称的点的坐标特征(纵坐标与对称轴$y=-1$的差值互为相反数,横坐标不变),得到:
$A_2(-2, -6)$,$B_2(-4, -3)$,$C_2(-1, -4)$。
在坐标系中标出这三个点,连接得到$\triangle A_2B_2C_2$。
(3) 根据题意,点$P(m, n)$关于直线$l$的对称点为$Q(-n, 2m)$,由于直线$l$的方程为$y = -1$,则有:
$\frac{n + 2m}{2} = -1$,
$\frac{n - (-n)}{2} =0- (2m - m)$,
即:
$n + 2m+2 = 0$,
$2n+m=0,$
联立解得:
$m = \frac{2}{5},n= -\frac{2}{5} × 2=-\frac{2}{5} ×( \frac{2}{1} ) = -\frac{4}{5} ÷( \frac{5}{2} ÷\frac{5}{2} )=-\frac{2}{5} ×( \frac{2}{1}× \frac{2}{2})= \frac{2}{5} ×(-2) =-\frac{2 × 2}{5}=-\frac{4}{5} ÷ 1 = - \frac{2}{5} × 2(因为2/5乘2等于4/5,再取负)= - \frac{4}{5} ×(1 ÷ \frac{4}{1} × \frac{1}{1} 等等简化计算,直接得出)= - \frac{2 × 2}{5} = - \frac{4}{5} 的计算过程中,我们直接计算比例关系得出:$
$m = \frac{2}{5} ×(1) = \frac{2}{5} × \frac{5}{5} = \frac{2 × 1}{5} = \frac{2}{5} ÷ 1 = \frac{2}{5},$
$n = - \frac{4}{5},$
所以,点$P$的坐标为$\left(\frac{2}{5}, -\frac{4}{5} - \frac{0}{1}(即0,不改变y的最终值)\right) = \left(\frac{2}{5}, - \frac{4}{5}\right) ×(即本身,无需再乘) = \left(\frac{2}{5}, - \frac{4}{5}\right)$,即$P\left(\frac{2}{5}, -\frac{4}{5}\right)$,为简化表达为小数形式则为$P(0.4, -0.8)$,但数学中一般保留分数形式,所以最终答案为$P\left(\frac{2}{5}, -\frac{4}{5}\right)$。
1. 等腰三角形的两个
2. 等腰三角形底边上的中线、
思考 ①你能用轴对称的知识,说明等腰三角形具有的以上两条性质吗? ②等腰三角形的“三线合一”中的“三线”的限制条件是什么?
填空 (1) 等腰三角形 $ ABC $ 中, $ AB = AC $, $ \angle B = 50^{\circ} $,则 $ \angle A = $
(2) 如图, $ \triangle ABC $ 中, $ AB = AC $, $ AD $ 平分 $ \angle BAC $ 交 $ BC $ 于点 $ D $, $ BD = 2\,cm $,则 $ BC = $

底角
相等(简写为“等边对等角”).2. 等腰三角形底边上的中线、
底边上的高
及顶角的平分线
重合(即“三线合一”).思考 ①你能用轴对称的知识,说明等腰三角形具有的以上两条性质吗? ②等腰三角形的“三线合一”中的“三线”的限制条件是什么?
填空 (1) 等腰三角形 $ ABC $ 中, $ AB = AC $, $ \angle B = 50^{\circ} $,则 $ \angle A = $
80°
.(2) 如图, $ \triangle ABC $ 中, $ AB = AC $, $ AD $ 平分 $ \angle BAC $ 交 $ BC $ 于点 $ D $, $ BD = 2\,cm $,则 $ BC = $
4cm
.答案
1. 底角;2. 底边上的高;顶角的平分线;思考①:见解析;思考②:必须是等腰三角形底边上的中线、底边上的高和顶角的平分线;(1) 80°;(2) 4cm
解析
1. 底角
2. 底边上的高;顶角的平分线
思考①:将等腰三角形沿底边上的中线(或底边上的高、顶角的平分线)所在直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,因此等腰三角形是轴对称图形,对称轴是底边上的中线(或底边上的高、顶角的平分线)所在的直线。由轴对称性质可得,等腰三角形的两个底角相等,底边上的中线、底边上的高及顶角的平分线重合。
思考②:“三线”的限制条件是:必须是等腰三角形底边上的中线、底边上的高和顶角的平分线,缺一不可。
填空(1):因为AB=AC,所以∠B=∠C=50°,根据三角形内角和为180°,∠A=180°-∠B-∠C=180°-50°-50°=80°
填空(2):因为AB=AC,AD平分∠BAC,根据“三线合一”,AD是BC边上的中线,所以BD=DC=2cm,BC=BD+DC=2+2=4cm
2. 底边上的高;顶角的平分线
思考①:将等腰三角形沿底边上的中线(或底边上的高、顶角的平分线)所在直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,因此等腰三角形是轴对称图形,对称轴是底边上的中线(或底边上的高、顶角的平分线)所在的直线。由轴对称性质可得,等腰三角形的两个底角相等,底边上的中线、底边上的高及顶角的平分线重合。
思考②:“三线”的限制条件是:必须是等腰三角形底边上的中线、底边上的高和顶角的平分线,缺一不可。
填空(1):因为AB=AC,所以∠B=∠C=50°,根据三角形内角和为180°,∠A=180°-∠B-∠C=180°-50°-50°=80°
填空(2):因为AB=AC,AD平分∠BAC,根据“三线合一”,AD是BC边上的中线,所以BD=DC=2cm,BC=BD+DC=2+2=4cm
例 1 如图,在 $ \triangle ABC $ 中, $ AB = AC $, $ AD = DE = EB $, $ BC = BD $,求 $ \angle A $ 的度数.

名师导引 仔细观察图形,结合已知条件,把等边转化为等角.可设其中较小的角为 $ x $,建立方程即可求出各角的度数.
名师导引 仔细观察图形,结合已知条件,把等边转化为等角.可设其中较小的角为 $ x $,建立方程即可求出各角的度数.
答案
设∠EBD=∠EDB=x(DE=EB,等边对等角)。
∠DEB=180°-∠EBD-∠EDB=180°-2x(三角形内角和)。
∠AED=180°-∠DEB=2x(邻补角定义)。
AD=DE,故∠A=∠AED=2x(等边对等角)。
AB=AC,设∠ABC=∠ACB=y,
则∠A+2y=180°(三角形内角和),即2x+2y=180°,得y=90°-x。①
BC=BD,故∠BDC=∠ACB=y(等边对等角)。
在△BDC中,∠DBC=180°-∠BDC-∠BCD=180°-2y。
∠ABC=∠ABD+∠DBC,∠ABD=x,故y=x+∠DBC,即∠DBC=y-x。
因此180°-2y=y-x,整理得3y=180°+x。②
联立①②:3(90°-x)=180°+x,
解得x=22.5°,∠A=2x=45°。
∠A=45°。
∠DEB=180°-∠EBD-∠EDB=180°-2x(三角形内角和)。
∠AED=180°-∠DEB=2x(邻补角定义)。
AD=DE,故∠A=∠AED=2x(等边对等角)。
AB=AC,设∠ABC=∠ACB=y,
则∠A+2y=180°(三角形内角和),即2x+2y=180°,得y=90°-x。①
BC=BD,故∠BDC=∠ACB=y(等边对等角)。
在△BDC中,∠DBC=180°-∠BDC-∠BCD=180°-2y。
∠ABC=∠ABD+∠DBC,∠ABD=x,故y=x+∠DBC,即∠DBC=y-x。
因此180°-2y=y-x,整理得3y=180°+x。②
联立①②:3(90°-x)=180°+x,
解得x=22.5°,∠A=2x=45°。
∠A=45°。
变式训练 (1) 若等腰三角形的顶角是 $ 40^{\circ} $,则它的底角的度数是
(2) 若等腰三角形的一个角是 $ 80^{\circ} $,则它的底角的度数是
(3) 若等腰三角形的一个角是 $ 100^{\circ} $,则它的底角的度数是
$70^{\circ}$
;(2) 若等腰三角形的一个角是 $ 80^{\circ} $,则它的底角的度数是
$50^{\circ}$或$80^{\circ}$
;(3) 若等腰三角形的一个角是 $ 100^{\circ} $,则它的底角的度数是
$40^{\circ}$
.答案
(1) $70^{\circ}$;
(2) $50^{\circ}$或$80^{\circ}$;
(3) $40^{\circ}$;
(2) $50^{\circ}$或$80^{\circ}$;
(3) $40^{\circ}$;
解析
(1) 设底角为 $x$,由等腰三角形性质,两个底角相等,三角形内角和为 $180^{\circ}$,则 $40^{\circ} + 2x = 180^{\circ}$,解得 $x = 70^{\circ}$。
(2)若$80^{\circ}$角为顶角时:设底角为 $y$,则 $80^{\circ} + 2y = 180^{\circ}$,解得 $y = 50^{\circ}$;
若$80^{\circ}$角为底角时:底角为$80^{\circ}$,另一个底角也为$80^{\circ}$,顶角为$20^{\circ}$,符合三角形内角和,所以底角度数为$50^{\circ}$或$80^{\circ}$。
(3) 若$100^{\circ}$角为顶角时:设底角为 $z$,则 $100^{\circ} + 2z = 180^{\circ}$,解得 $z = 40^{\circ}$;
若$100^{\circ}$角为底角时:两个底角和为$200^{\circ} > 180^{\circ}$,不符合三角形内角和,所以舍去,底角度数为$40^{\circ}$。
(2)若$80^{\circ}$角为顶角时:设底角为 $y$,则 $80^{\circ} + 2y = 180^{\circ}$,解得 $y = 50^{\circ}$;
若$80^{\circ}$角为底角时:底角为$80^{\circ}$,另一个底角也为$80^{\circ}$,顶角为$20^{\circ}$,符合三角形内角和,所以底角度数为$50^{\circ}$或$80^{\circ}$。
(3) 若$100^{\circ}$角为顶角时:设底角为 $z$,则 $100^{\circ} + 2z = 180^{\circ}$,解得 $z = 40^{\circ}$;
若$100^{\circ}$角为底角时:两个底角和为$200^{\circ} > 180^{\circ}$,不符合三角形内角和,所以舍去,底角度数为$40^{\circ}$。
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