带你走进折叠中的数学
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初中数学折叠问题解题思路
一、先了解内容,掌握题意
1、折叠问题是指利用解题方法对题目中的数据、公式等信息,进行分析和推理,以解出问题的正确答案的一种问题。
2、此类问题的解答,应首先熟悉和了解题目中的信息,然后正确地把握一些解题方法,根据定理、推论、例题、练习等,应用到解题中,然后根据解题方法,分析归纳出解题步骤,最后得出结论。
二、展开解题步骤
1、分析题目:根据题目中给出的信息,逐项分析,确定问题的解决方法。
2、确定问题类型:结合题目中的信息,确定问题类型,比如初中数学折叠问题中存在的比例、三角形、圆形、椭圆形等等。
3、查找常用公式:比如面积的公式、角度的公式等,以及在此类问题中常用的数学定理,并根据它们来计算和推算。
4、分析步骤:分析题目,综合运用所掌握的知识和相关定理,画出分析图,看清问题的解法。
5、综合结论:根据步骤的分析,得出正确的答案和解答。
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初中数学几何图形中的折叠问题解题思路折叠问题中的背景图形通常有,三角形、正方形、矩形、梯形等,解决这类问题的关键是一定要灵活运用轴对称和背景图形的性质。
轴对称性质:折线是对称轴、折线两边图形全等、对应点连线垂直对称轴、对应边平行或交点在对称轴上。
典型例题:例题1、如图,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,E、F 分别为 AB、BC 上的点,沿线段 EF 将∠B 折叠,使点 B 恰好落在 AC 上的点 D 处,试问当△ADE 恰好为直角三角形时,此时 BE 的长度为多少?解题思路:△ADE 为直角三角形分两种情况:①∠ADE =90°,②∠AED = 90°,此题需要分类讨论,结合三角形的相似、折叠的性质,来求折叠中线段的长度,关键是能画出折叠后的图形。
解答过程:当 ∠ADE = 90°时,如下图所示:证明:先来证明四边形 DEBF 为棱形:∵ 在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,∠ADE = 90° ,∴ DE∥BC ,∴ ∠DEF = ∠EFB ,又∵ 沿线段 EF 将 ∠B 折叠,∴ DE = BE ,DF = BF ,∠DFE = ∠BFE ,∴ ∠DEF = ∠DFE ,DE = DF = BF ,∴ 四边形 DEBF 为棱形。
(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,邻边相等的平行四边形是棱形)。
再来证明Rt△ADE ∽ Rt△ACB (相似三角形判断图形中的“A”字型)∵ 在三角形 ACB 中,DE∥BC ,∴ Rt△ADE ∽ Rt△ACB ,设棱形 DEBF 的边长为 x , 则有 DE = x , AE = 10 - x ,在Rt△ACB 中,AB = 10 , AC = 8 ,由勾股定理得:BC = 6 。
第一讲:折叠问题的定义和历史1.1 折叠问题的概念折叠问题,又称为折纸问题,是数学中的一个有趣且具有挑战性的问题。
它的主要内容是如何通过折叠一张纸或一段纸带,来实现一些特定的几何构造或图案。
1.2 折叠问题的历史折叠问题最早可以追溯到古代我国,当时的工匠们通过折叠纸张来进行剪纸艺术创作。
随着时间的推移,折叠问题逐渐引起了数学家们的兴趣,并成为了一个独立的数学领域。
第二讲:折叠问题的基本原理2.1 折叠问题的基本步骤解决折叠问题的基本原理是通过一系列的折叠和展开操作,来实现特定的几何构造或图案。
在进行折叠问题的求解时,我们需要考虑到纸张的厚度、折叠的角度以及折叠的位置等因素。
2.2 折叠问题的数学模型为了更好地研究折叠问题,数学家们提出了一系列的数学模型,通过这些模型可以更准确地描述折叠问题中的各种变量和约束条件。
一些经典的数学定理和算法也被应用到了折叠问题的求解中。
第三讲:折叠问题的应用领域3.1 纸艺创作折叠问题的最早应用是在纸艺创作中,我国的剪纸艺术是一个典型的例子。
通过不同的折叠方式,工匠们可以创作出各种形态各异的纸艺作品。
3.2 数学教育折叠问题也被广泛地应用在数学教育中,通过解决一些简单的折叠问题,可以帮助学生更好地理解几何学中的一些重要概念和定理。
第四讲:折叠问题的未来发展4.1 数值模拟与计算机辅助随着计算机技术的进步,一些复杂的折叠问题得到了数值模拟和计算机辅助的求解,这为折叠问题的研究和应用带来了新的机遇和挑战。
4.2 制造业与材料科学折叠问题的研究还在一些制造业和材料科学领域有着重要的应用价值,比如折叠结构在航空航天领域的应用、纳米材料的折叠制备等。
总结与回顾本文深入探讨了折叠问题的概念、原理、应用和未来发展趋势。
折叠问题作为一个古老而有活力的数学问题,不仅具有丰富的历史文化内涵,也在现代科技领域展现出了强大的应用潜力。
我们希望通过本文的阐述,读者可以更全面、深刻而灵活地理解折叠问题,同时也能够引起大家对折叠问题的兴趣和探索。
初中数学中的折叠问题折叠问题(对称问题)是近几年来中考出现频率较高的一类题型,学生往往由于对折叠的实质理解不够透彻,导致对这类中档问题失分严重。
本文试图通过对在初中数学中经常涉及到的几种折叠的典型问题的剖析,从中抽象出基本图形的基本规律,找到解决这类问题的常规方法。
其实对于折叠问题,我们要明白:1、折叠问题(翻折变换)实质上就是轴对称变换.2、折叠是一种对称变换,它属于轴对称.对称轴是对应点的连线的垂直平分线,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.3、对于折叠较为复杂的问题可以实际操作图形的折叠,在画图时,画出折叠前后的图形,这样便于找到图形之间的数量关系和位置关系.4、在矩形(纸片)折叠问题中,重合部分一般会是一个以折痕为底边的等腰三角形5、利用折叠所得到的直角和相等的边或角,设要求的线段长为x,然后根据轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求解.一、矩形中的折叠1.将一张长方形纸片按如图的方式折叠,其中BC,BD为折痕,折叠后BG和BH在同一条直线上,∠CBD= 度.BC、BD是折痕,所以有∠ABC = ∠GBC,∠EBD = ∠HBD则∠CBD = 90°折叠前后的对应角相等2.如图所示,一张矩形纸片沿BC折叠,顶点A落在点A′处,再过点A′折叠使折痕DE∥BC,若AB=4,AC=3,则△ADE的面积是.沿BC折叠,顶点落在点A’处,根据对称的性质得到BC垂直平分AA’,即AF = 12AA’,又DE∥BC,得到△ABC ∽△ADE,再根据相似三角形的面积比等于相似比的平方即可求出三角形ADE的面积= 24对称轴垂直平分对应点的连线根据对称的性质得到∠ABE=∠CBE,∠EBF=∠CBF,据此即可求出∠FBC的度数,又知道∠C=90°,根据三角形外角的定义即可求出∠DFB = 112.5°注意折叠前后角的对应关系5.如图,沿矩形ABCD的对角线BD折叠,点C落在点E的位置,已知BC=8cm,AB=6cm,求折叠后重合部分的面积.∵点C 与点E 关于直线BD 对称,∴∠1 = ∠2 ∵AD ∥BC ,∴∠1 = ∠3 ∴∠2 = ∠3 ∴FB = FD设FD = x ,则FB = x ,FA = 8 – x 在Rt △BAF 中,BA 2 + AF 2 = BF 2 ∴62 + (8 - x)2 = x 2 解得x = 254所以,阴影部分的面积S △FBD = 12 FD ×AB = 12 ×254 ×6 = 754 cm2重合部分是以折痕为底边的等腰三角形6.将一张矩形纸条ABCD 按如图所示折叠,若折叠角∠FEC=64°,则∠1= 度;△EFG 的形状 三角形.∵四边形CDFE 与四边形C ’D ’FE 关于直线EF 对称 ∴∠2 = ∠3 = 64°∴∠4 = 180° - 2 × 64° = 52° ∵AD ∥BC ∴∠1 = ∠4 = 52° ∠2 = ∠5 又∵∠2 = ∠3 ∴∠3 = ∠5 ∴GE = GF∴△EFG 是等腰三角形对折前后图形的位置变化,但形状、大小不变,注意一般情况下要画出对折前后的图形,便于寻找对折前后图形之间的关系,注意以折痕为底边的等腰△GEF理清在每一个折叠过程中的变与不变8.如图,正方形纸片ABCD 的边长为8,将其沿EF 折叠,则图中①②③④四个三角形的周长之和为 四边形BCFE 与四边形B ′C ′FE 关于直线EF 对称,则①②③④这四个三角形的周长之和等于正方形ABCD 的周长 折叠前后对应边相等9.如图,将边长为4的正方形ABCD 沿着折痕EF 折叠,使点B 落在边AD 的中点G 处,求四边形BCFE 的面积设AE = x ,则BE = GE = 4 - x , 在Rt △AEG 中,根据勾股定理二、纸片中的折叠∴∠DEF=∠EFB=20°,在图b中,GE = GF,∠GFC=180°-2∠EFG=140°,在图c中∠CFE=∠GFC-∠EFG=120°,本题考查图形的翻折变换,解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变.由题意知∠DEF=∠EFB=20°图b∠GFC=140°,图c中的∠CFE=∠GFC-∠EFG15.将一张长为70?cm的长方形纸片ABCD,沿对称轴EF折叠成如图的形状,若折叠后,AB与CD间的距离为60cm,则原纸片的宽AB是()设AB=xcm.右图中,AF = CE = 35,EF = x根据轴对称图形的性质,得AE=CF=35-x(cm).则有2(35-x)+x=60,x=10.16.一根30cm、宽3cm的长方形纸条,将其按照图示的过程折叠(阴影部分表示纸条的反面),为了美观,希望折叠完成后纸条两端超出点P的长度相等,则最初折叠时,求MA的长将折叠这条展开如图,根据折叠的性质可知,两个梯形的上底等于纸条宽,即3cm,下底等于纸条宽的2倍,即6cm,两个三角形都为等腰直角三角形,斜边为纸条宽的2倍,即6cm,故超出点P的长度为(30-15)÷2=7.5,AM=7.5+6=13.5三、三角形中的折叠MNF的大小.)26.阅读理解如图1,△ABC中,沿∠BAC的平分线AB1折叠,剪掉重复部分;将余下部分沿∠B1A1C的平分线A1B2折叠,剪掉重复部分;…;将余下部分沿∠B n A n C的平分线A n B n+1折叠,点B n与点C重合,无论折叠多少次,只要最后一次恰好重合,∠BAC是△ABC的好角.小丽展示了确定∠BAC是△ABC的好角的两种情形.情形一:如图2,沿等腰三角形ABC顶角∠BAC的平分线AB1折叠,点B与点C重合;情形二:如图3,沿∠BAC的平分线AB1折叠,剪掉重复部分;将余下部分沿∠B1A1C的平分线A1B2折叠,此时点B1与点C重合.探究发现(1)△ABC中,∠B=2∠C,经过两次,∠BAC是不是△ABC的好角?(填“是”或“不是”).(2)小丽经过三次折叠发现了∠BAC是△ABC的好角,请探究∠B与∠C(不妨设∠B>∠C)之间的等量明白折叠中的对应边就行29.已知一个直角三角形纸片OAB,其中∠AOB=90°,OA=2,OB=4.如图,将该纸片放置在平面直角坐标系中,折叠该纸片,折痕与边OB交于点C,与边AB交于点D.四、圆中的折叠30.如图,正方形ABCD的边长为2,⊙O的直径为AD,将正方形的BC边沿EC折叠,点B落在圆上的F 点,求BE的长连接OC、OF,则△OCF≌△OCD(SSS),∴∠OFC = ∠ODC = 90°,所以∠OFE = 180°,即点O、F、E在一条直线上。
初中数学折叠图形教案教学目标:1. 让学生理解并掌握折叠图形的概念和性质;2. 培养学生观察、思考和解决问题的能力;3. 培养学生空间想象能力和动手操作能力。
教学内容:1. 折叠图形的概念和性质;2. 折叠图形的分类和特点;3. 折叠图形的应用。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 教师通过展示一些日常生活中的折叠现象,如折纸、折衣服等,引导学生关注折叠图形;2. 提问:你们对这些折叠现象有什么观察和发现?二、新课讲解(15分钟)1. 教师介绍折叠图形的概念和性质,如折痕、对折线等;2. 讲解折叠图形的分类和特点,如正方形、长方形、三角形等;3. 通过实物演示或多媒体展示,让学生直观地理解折叠图形的特点。
三、课堂练习(15分钟)1. 教师给出一些折叠图形的问题,让学生独立解决;2. 学生互相交流解题过程和思路,教师进行点评和指导;3. 教师选取一些学生的作品进行展示和分析。
四、拓展与应用(15分钟)1. 教师提出一些实际问题,让学生运用折叠图形的知识进行解决;2. 学生分组讨论和操作,寻找解决问题的方法;3. 各组汇报解题过程和结果,教师进行点评和总结。
五、课堂小结(5分钟)1. 教师引导学生回顾本节课所学的内容,总结折叠图形的概念、性质和应用;2. 学生分享自己在课堂上的收获和感悟。
教学评价:1. 学生对折叠图形的概念和性质的掌握程度;2. 学生对折叠图形的分类和特点的理解程度;3. 学生在解决问题时运用折叠图形的能力。
教学反思:本节课通过讲解和练习,让学生掌握了折叠图形的概念、性质和应用。
在课堂练习环节,学生能够独立解决一些简单的折叠图形问题,但在解决较复杂问题时,仍需加强思考和交流。
在拓展与应用环节,学生能够将折叠图形的知识运用到实际问题中,提高了空间想象能力和动手操作能力。
总体来说,本节课达到了预期的教学目标,但仍有待进一步提高学生的思考和解决问题的能力。
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带你走进折叠中的数学
作者:
来源:《新高考·高二数学》2018年第01期
常文武博士,1966年出生,1998年毕业于复旦大学数学系,现任上海市普陀区现代教育技术中心跨学科高级教师.1999年起任全国首批英特尔未来教育骨干教师,为该项目连续工作十年.2004年随上海市教育信息化考察团出访美国多地.近年来活跃于亚洲数学技术大会(ATCM),以论文参加ATCM2009北京、ATCM2011土耳其、ATCM2013印度.2013年起潜心研究折纸在数学中的应用.连续在上海《科学》等杂志上发表论文10多篇,同时两度参展上海科学艺术展.2014、2015年受澳門中华教育会邀请,向澳门数学教师讲授折纸与数学教
育.2014年与田翔仁合著的《动手动脑玩转数学》,由江苏凤凰教育出版社出版.
我折叠着我的爱
我的爱也折叠着我
我的折叠着的爱
像草原上的长河那样宛转曲折
遂将我层层地折叠起来
——席慕蓉《我折叠着我的爱》
让我们从席慕蓉的一首现代爱情诗开启今天的数学折纸之旅,对于诗人而言,她的爱是其丈夫,而对于常博士而言,那折纸就是其最爱,在折叠之间,让我们深入体会隐藏在折纸背后的数学,赏析数学的魅力,也让数学成为我们的最爱.。