例8.如图,已知矩形纸片ABCD,AD=2,AB=4.将纸片折叠,使顶点A与边CD上的点E重合,折痕FG分别与AB,CD交于点G,F,AE与FG交于点O.
(1)如图1,求证:A,G,E,F四点围成的四边形是菱形;
(2)如图2,当△AED的外接圆与BC相切于点N时,求证:点N是线段BC的中点;(3)如图2,在(2)的条件下,求折痕FG的长.
【答案】解:(1)由折叠的性质可得,GA=GE,∠AGF=∠EGF,
∵DC∥AB,∴∠EFG=∠AGF。∴∠EFG=∠EGF。∴EF=EG=AG。
∴四边形AGEF是平行四边形(EF∥AG,EF=AG)。
又∵AG=GE,∴四边形AGEF是菱形。
(2)连接ON,
∵△AED是直角三角形,AE是斜边,点O是AE的中点,
△AED的外接圆与BC相切于点N,
∴ON⊥BC。
∵点O是AE的中点,∴ON是梯形ABCE的中位线。
∴点N是线段BC的中点。
(3)∵OE、ON均是△AED的外接圆的半径,∴OE=OA=ON=2。∴AE=AB=4。
在Rt△ADE中,AD=2,AE=4,∴∠AED=30°。
在Rt△OEF 中,OE=2,∠AED=30°,∴OF 3=。∴FG=2OF 3
=。 【考点】翻折变换(折叠问题),折叠对称的性质,菱形的判定,梯形中位线性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】(1)根据折叠的性质判断出AG=GE ,∠AGF=∠EGF,再由CD∥AB 得出∠EFG=∠AGF,
从而
判断出EF=AG ,得出四边形AGEF 是平行四边形,从而结合AG=GE ,可得出结论。
(2)连接ON ,则ON⊥BC,从而判断出ON 是梯形ABCE 的中位线,从而可得出结论。
(3)根据(1)可得出AE=AB ,从而在Rt△ADE 中,可判断出∠AED 为30°,在Rt△EFO 中求
出FO ,从而可得出FG 的长度。
8.依次连接一矩形场地ABCD 的边AB 、BC 、CD 、DA 的中点E 、F 、G 、H ,得到四边形EFGH ,M
为边EH 的中点,点P 为小明在对角线EG 上走动的位置,若AB=10米,BC=当PM+PH 的和为最小值时,EP 的长为 ▲ 。
10.如图,在矩形ABCD 中,AD=4cm ,AB=m (m >4),点P 是AB 边上的任意一点(不与点A 、B 重合),连接PD ,过点P 作PQ⊥PD,交直线BC 于点Q .
(1)当m=10时,是否存在点P 使得点Q 与点C 重合?若存在,求出此时AP 的长;若不存在,说明理由;
(2)连接AC ,若PQ∥AC,求线段BQ 的长(用含m 的代数式表示);
(3)若△PQD 为等腰三角形,求以P 、Q 、C 、D 为顶点的四边形的面积S 与m 之间的函数关系式,并写出m 的取值范围.
1.已知长方形ABCD,AB=3cm,AD=4cm,过对角线BD的中点O做BD的垂直平分线EF,分别交AD、BC于点E、F,则AE的长为▲ .
例2.如图,在矩形ABCD中,AD>AB,将矩形ABCD折叠,使点C与点A重合,折痕为MN,
连结CN.若△CDN的面积与△CMN的面积比为1︰4,则MN
BM
的值为【】
A.2 B.4 C.D.
【答案】D。
【考点】翻折变换(折叠问题),折叠的性质,矩形、菱形的判定和性质,勾股定理。【分析】过点N作NG⊥BC于G,由四边形ABCD是矩形,易得四边形CDNG是矩形,又由折叠的性质,可得四边形AMCN是菱形,由△CDN的面积与△CMN的面积比为1:4,根据等高三角形的面积比等于对应底的比,可得DN:CM=1:4,然后设DN=x,由勾股定理可求得MN 的长,从而求得答案:
过点N作NG⊥BC于G,
∵四边形ABCD是矩形,∴四边形CDNG是矩形,AD∥BC。
∴CD=NG,CG=DN,∠ANM=∠CMN。
由折叠的性质可得:AM=CM,∠AMN=∠CMN,∴∠ANM=∠AMN。
∴AM=AN。∴AM=CM,∴四边形AMCN是平行四边形。
∵AM=CM,∴四边形AMCN是菱形。
∵△CDN的面积与△CMN的面积比为1:4,∴DN:CM=1:4。
设DN=x,则AN=AM=CM=CN=4x,AD=BC=5x,CG=x。∴BM=x,GM=3x。
在Rt△CGN 中,NG ,
在Rt△MNG 中,MN ,
∴MN BM D 。
例1.如图,在矩形ABCD 中,点E ,F 分别在BC ,CD 上,将△ABE 沿AE 折叠,使点B 落在AC 上的点B′处,又将△CEF 沿EF 折叠,使点C 落在EB′与AD 的交点C′处.则BC :AB 的值为 ▲ 。
例3.如图所示,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合)将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH.
(1)求证:∠APB=∠BPH;
(2)当点P在边AD上移动时,△PDH的周长是否发生变化?并证明你的结论;
(3)设AP为x,四边形EFGP的面积为S,求出S与x的函数关系式,试问S是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】解:(1)如图1,∵PE=BE,∴∠EBP=∠EPB.
又∵∠EPH=∠EBC=90°,
∴∠EPH﹣∠EPB=∠EBC﹣∠EBP,即∠PBC=∠BPH。
又∵AD∥BC,∴∠APB=∠PBC。∴∠APB=∠BPH。
(2)△PHD的周长不变为定值8。证明如下:
如图2,过B作BQ⊥PH,垂足为Q。
由(1)知∠APB=∠BPH,
又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP ,
∴△ABP≌△QBP(AAS )。∴AP=QP,AB=BQ 。
又∵AB=BC,∴BC=BQ。
又∵∠C=∠BQH=90°,BH=BH ,∴△BCH≌△BQH(HL )。∴CH=QH。
∴△PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8。
(3)如图3,过F 作FM⊥AB,垂足为M ,则FM=BC=AB 。
又∵EF 为折痕,∴EF⊥BP。
∴∠EFM+∠MEF=∠ABP+∠BEF=90°。∴∠EFM=∠ABP。
又∵∠A=∠EMF=90°,AB=ME ,∴△EFM≌△BPA(ASA )。
∴EM=AP=x.
∴在Rt△APE 中,(4﹣BE )2+x 2=BE 2,即2
x BE 2+8
=。 ∴2
x CF BE EM 2+x 8=-=-。 又∵四边形PEFG 与四边形BEFC 全等, ∴()()22211x 11S BE CF BC=4+x 4=x 2x+8=x 2+622422??=?+??-?-- ? ???
。 ∵1042
<<,∴当x=2时,S 有最小值6。 【考点】翻折变换(折叠问题),正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,二次函数的最值。
【分析】(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC 即可得出答案。
(2)先由AAS 证明△ABP≌△QBP,从而由HL 得出△BCH≌△BQH,即可得CH=QH 。因此,△PDH 的周长=PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8为定值。
(3)利用已知得出△EFM≌△BPA,从而利用在Rt△APE 中,(4﹣BE )2+x 2=BE 2
,利用二次函数的最值求出即可。
4.如图所示,将两张等宽的长方形纸条交叉叠放,重叠部分是一个四边形ABCD ,若AD =6cm ,
∠ABC=60°,则四边形ABCD 的面积等于_ ▲ cm 2.
例2.如图,矩形ABCD 中,AB=2,AD=4,AC 的垂直平分线EF 交AD 于点E 、交BC 于点F ,则EF= ▲ .
【考点】线段垂直平分线的性质,矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理;.
【分析】连接EC ,AC 、EF 相交于点O 。
∵AC 的垂直平分线EF ,∴AE=EC。
∵四边形ABCD 是矩形,
∴∠D=∠B=90°,AB=CD=2,AD=BC=4,AD∥BC。 ∴△AOE∽△COF。∴AO OE OC OF
。 ∵OA=OC,∴OE=OF,即EF=2OE 。 在Rt△CED 中,由勾股定理得:CE 2=CD 2+ED 2,即CE 2=(4-CE )2+22,解得:CE=52。
∵在Rt△ABC 中,AB=2,BC=4,由勾股定理得:AC=
∵在Rt△CEO 中,CE=52
,由勾股定理得: 例3.已知一个矩形纸片OACB ,将该纸片放置在平面直角坐标系中,点A (11,0),点B (0,
6),点P为BC边上的动点(点P不与点B、C重合),经过点O、P折叠该纸片,得点B′和折痕OP.设BP=t.
(Ⅰ)如图①,当∠BOP=300时,求点P的坐标;
(Ⅱ)如图②,经过点P再次折叠纸片,使点C落在直线PB′上,得点C′和折痕PQ,若AQ=m,试用含有t的式子表示m;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当点C′恰好落在边OA上时,求点P的坐标(直接写出结果即可).
【答案】解:(Ⅰ)根据题意,∠OBP=90°,OB=6。
在Rt△OBP中,由∠BOP=30°,BP=t,得OP=2t。
∵OP2=OB2+BP2,即(2t)2=62+t2,解得:t1=,t2=-(舍去).
∴点P的坐标为(,6)。
(Ⅱ)∵△OB′P、△QC′P分别是由△OBP、△QCP折叠得到的,
∴△OB′P≌△OBP,△QC′P≌△QCP。
∴∠OPB′=∠OPB,∠QPC′=∠QPC。
∵∠OPB′+∠OPB+∠QPC′+∠QPC=180°,∴∠OPB+∠QPC=90°。
∵∠BOP+∠OPB=90°,∴∠BOP=∠CPQ。
又∵∠OBP=∠C=90°,∴△OBP∽△PCQ。∴OB BP PC CQ
=。
由题意设BP=t,AQ=m,BC=11,AC=6,则PC=11-t,CQ=6-m.
∴
6t
11t6m
=
--
。∴2
111
m t t6
66
=-+(0<t<11)。
(Ⅲ)点P,6,6)。
【考点】翻折变换(折叠问题),坐标与图形性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质。
【分析】(Ⅰ)根据题意得,∠OBP=90°,OB=6,在Rt△OBP 中,由∠BOP=30°,BP=t ,得OP=2t ,然后利用勾股定理,即可得方程,解此方程即可求得答案。
(Ⅱ)由△OB′P、△QC′P 分别是由△OBP、△QCP 折叠得到的,可知△OB′P≌△OBP, △QC′P≌△QCP,易证得△OBP∽△PCQ,然后由相似三角形的对应边成比例,即可求得答案。
(Ⅲ)首先过点P 作PE⊥OA 于E ,易证得△PC′E∽△C′QA,由勾股定理可求得C′Q 的长,然后利用相似三角形的对应边成比例与21
11m t t 666
=-+,即可求得t 的值: 过点P 作PE⊥OA 于E ,∴∠PEA=∠QAC′=90°。
∴∠PC′E+∠EPC′=90°。
∵∠PC′E+∠QC′A=90°,∴∠EPC′=∠QC′A。 ∴△PC′E∽△C′QA。∴PE PC AC C Q
'=''。 ∵PC′=PC=11-t ,PE=OB=6,AQ=m ,C′Q=CQ=6-m ,
∴AC '= 11t
6m --。 ∵
6t
11t 6m =--,即611t t 6m -=-6t ,即23612m=t -。 将2111m t t 666
=-
+代入,并化简,得23t 22 t 36=0-+。解得:
12t t ==。
∴点P 6,6)。 5.有甲、乙两张纸条,甲纸条的宽是乙纸条宽的2倍,如图。将这两张纸条交叉重叠地放在
一起,重合部分为四边形ABCD ,则AB 与BC 的数量关系为 ▲ .
例1.如图,矩形ABCD中,E是AD的中点,将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,延长BG交CD 于F点,若CF=1,FD=2,则BC的长为【】
A.B..D.
【答案】B。
【考点】翻折变换(折叠问题),矩形的性质和判定,折叠对称的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理。
【分析】过点E作EM⊥BC于M,交BF于N。
∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ABC=90°,AD=BC,
∵∠EMB=90°,∴四边形ABME是矩形。∴AE=BM,
由折叠的性质得:AE=GE,∠EGN=∠A=90°,∴EG=BM。
∵∠ENG=∠BNM,∴△ENG≌△BNM(AAS)。∴NG=NM。
∵E是AD的中点,CM=DE,∴AE=ED=BM=CM。
∵EM∥CD,∴BN:NF=BM:CM。∴BN=NF。∴NM=1
2
CF=
1
2
。∴NG=
1
2
。
∵BG=AB=CD=CF+DF=3,∴BN=BG﹣NG=3﹣15
22
=。∴BF=2BN=5
∴BC==B。
例2.如图,点D是△ABC的边AB的延长线上一点,点F是边BC上的一个动点(不与点B 重合).以BD、BF为邻边作平行四边形BDEF,又AP BE(点P、E在直线AB的同侧),
如果BD B 14
A =,那么△PBC 的面积与△ABC 面积之比为【 】
A.41
B.53
C.51
D.4
3 【答案】D 。
【考点】平行四边形的判定和性质。
【分析】过点P 作PH∥BC 交AB 于H ,连接CH ,PF ,PE 。
∵AP BE ,∴四边形APEB 是平行四边形。∴PE
AB 。, ∵四边形BDEF 是平行四边形,∴EF
BD 。 ∴EF∥AB。∴P,E ,F 共线。
设BD=a , ∵1BD AB 4
=,∴PE=AB=4a。∴PF =PE ﹣EF=3a 。 ∵PH∥BC,∴S △HBC =S △PBC 。
∵PF∥AB,∴四边形BFPH 是平行四边形。∴BH=PF=3a。
∵S △HBC :S △ABC =BH :AB=3a :4a=3:4,∴S △PBC :S △ABC =3:4。故选D 。
例3.如图,P 是矩形ABCD 内的任意一点,连接PA 、PB 、PC 、PD ,得到△PAB、△PBC、△PCD、△PDA,设它们的面积分别是S 1、S 2、S 3、S 4,给出如下结论:
①S 1+S 2=S 3+S 4 ② S 2+S 4= S 1+ S 3
③若S 3=2 S 1,则S 4=2 S 2 ④若S 1= S 2,则P 点在矩形的对角线上
其中正确的结论的序号是▲ (把所有正确结论的序号都填在横线上). 【答案】②④。
【考点】矩形的性质,相似
【分析】如图,过点P分别作四个三角形的高,
∵△APD以AD为底边,△PBC以BC为底边,
∴此时两三角形的高的和为AB,
∴S1+S3=1
2
S矩形ABCD;
同理可得出S2+S4=1
2
S矩形ABCD。
∴②S2+S4= S1+ S3正确,则①S1+S2=S3+S4错误。
若S3=2 S1,只能得出△APD与△PBC高度之比,S4不一定等于2S2;故结论③错误。
如图,若S1=S2,则1
2
×PF×AD=
1
2
×PE×AB,
∴△APD与△PBA高度之比为:PF:PE =AB:AD 。
∵∠DAE=∠PEA=∠PFA=90°,∴四边形AEPF是矩形,
∴矩形AEPF∽矩形ABCD。连接AC。
∴PF:CD =PE :BC=AP:AC,
即PF:CD =AF :AD=AP:AC。
∴△APF∽△ACD。∴∠PAF=∠CAD。∴点A、P、C共线。∴P点在矩形的对角线上。故结论④正确。
综上所述,结论②和④正确。
例6.如图(1),在矩形ABCD中,把∠B、∠D分别翻折,使点B、D分别落在对角线BC上的点E、F处,折痕分别为CM、AN.
(1)求证:△AND≌△CBM.
(2)请连接MF、NE,证明四边形MFNE是平行四边形,四边形MFNE是菱形吗?请说明理由?(3)P、Q是矩形的边CD、AB上的两点,连结PQ、CQ、MN,如图(2)所示,若PQ=CQ,PQ∥MN。
且AB=4,BC=3,求PC的长度.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=∠B,AD=BC,AD∥BC。
∴∠DAC=∠BCA。
又由翻折的性质,得∠DAN=∠NAF,∠ECM=∠BCM,∴∠DAN=∠BCM。
∴△AND≌△CBM(ASA)。
(2)证明:∵△AND≌△CBM,∴DN=BM。
又由翻折的性质,得DN=FN,BM=EM,
∴FN=EM。
又∠NFA=∠ACD+∠CNF=∠BAC+∠EMA=∠MEC,
∴FN∥EM。∴四边形MFNE是平行四边形。
四边形MFNE不是菱形,理由如下:
由翻折的性质,得∠CEM=∠B=900,
∴在△EMF中,∠FEM>∠EFM。
∴FM>EM。∴四边形MFNE不是菱形。
(3)解:∵AB=4,BC=3,∴AC=5。
设DN=x,则由S△ADC=S△AND+S△NAC得
3 x+5 x=12,解得x=3
2
,即DN=BM=
3
2
。
过点N作NH⊥AB于H,则HM=4-3=1。
在△NHM中,NH=3,HM=1,
由勾股定理,得。
∵PQ∥MN,DC∥AB,
∴四边形NMQP是平行四边形。∴NP=MQ,
。
在△CBQ中,,CB=3,由勾股定理,得BQ=1。
∴NP=MQ=1
2
。∴PC=4-
3
2
-
1
2
=2。
【考点】翻折问题,翻折的性质,矩形的性质,平行的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,菱形的判定,勾股定理。
【分析】(1)由矩形和翻折对称的性质,用ASA即可得到△AND≌△CBM。
(2)根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形的判定即可证明。
(3)设DN=x,则由S△ADC=S△AND+S△NAC可得DN=BM=3
2
。过点N作NH⊥AB于H,则由
勾股定理可得PQ=CQ,即可求得。因此,在△CBQ中,应用勾股定理求得BQ=1。从而求解。
例2.如图,圆柱形玻璃杯高为12cm、底面周长为18cm,在杯内离杯底4cm的点
C处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿4cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁
到达蜂蜜的最
短距离为▲ cm.
【答案】15。
【考点】圆柱的展开,矩形的性质,轴对称的性质,三角形三边关系,勾股定理。
【分析】如图,圆柱形玻璃杯展开(沿点A竖直剖开)后侧面是一个长18宽12的矩形,作点A关于杯上沿MN的对称点B,连接BC交MN于点P,连接BM,过点C作AB的垂线交剖开线MA于点D。
由轴对称的性质和三角形三边关系知AP+PC为蚂蚁到达蜂蜜
的最短距离,且AP=BP。
由已知和矩形的性质,得DC=9,BD=12。
在Rt△BCD中,由勾股定理得BC15。
∴AP+PC=BP+PC=BC=15,即蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为15cm。
例2.如图,有a、b、c三户家用电路接入电表,相邻电路的电线等距排列,则三户所用电线【】
A. a户最长B.b户最长C.c户最长D.三户一样长
【答案】D。
【考点】生活中的平移现象,平移的性质。
【分析】根据平移的性质,对于电线中横的和竖的线段分别采用割补法将线段向右进行平移,便可直观观察到都是相等的。因此a b c三线长度相等。故选D。
例3.如图:矩形ABCD的对角线AC=10,BC=8,则图中五个小矩形的周长之和为▲ .
【答案】28。
【考点】平移的性质,勾股定理。
=,将五个小矩形的所有上边平移【分析】由勾股定理,得6
至AD,所有下边平移至BC,所有左边平移至AB,所有右边平移至CD,
∴五个小矩形的周长之和=2(AB+CD)=2×(6+8)=28。
1.如图:矩形ABCD的对角线AC=10,BC=8,则图中五个小矩形的周长之和为【】
A、14
B、16
C、20
D、28
如图11,一张矩形纸片ABCD,其中AD=8cm,AB=6cm,先沿对角线BD对折,点
C落在点C′的位置,BC′交AD于点G。
(1)求证:AG=C′G;
(2)如图12,再折叠一次,使点D与点A重合,得折痕EN,EN交AD于点M,求EM 的长。
如图,将矩形ABCD沿直线EF折叠,使点C与点A重合,折痕交AD于点E,交BC于点F,连接AF、CE,
(1)求证:四边形AFCE为菱形;
(2)设AE=a,ED=b,DC=c.请写出一个a、b、c三者之间的数量关系式.Array如图,点O是矩形ABCD的中心,E是AB上的点,沿CE折叠后,点B恰好与点O重合,若BC=3,则折痕CE的长为()
A、B、C、D、6
已知长方形ABCD,AB=3cm,AD=4cm,过对角线BD的中点O做BD垂直平分线EF,
分别交AD、BC于点E、F,则AE的长为.
1、如图,矩形纸片ABCD中,AB=3cm,B C=5c m,现将A、C重合,使纸片折叠压平,设折痕为EF,求重叠部分△AEF的面积。