初中数学折叠问题模型
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专题02 中考折叠问题的归类解析【专题综述】折叠问题在近年来各地的中考试卷中频频出现,解决这一类问题主要抓住两点:折叠前后重合的角相等,重合的边也相等.【方法解读】一、折叠与平行例1:如图,在四边形ABCD中,∠A=100°,∠C=70°.将△BMN沿MN翻折,得△FMN,若MF∥AD,FN∥DC,则∠B=___.【来源】2013-2014学年江苏省宜兴市和桥学区七年级下学期期中考试数学试卷(带解析)【答案】95°在△BMN中,∠B=180°-(∠BMN+∠BNM)=180°-(50°+35°)=180°-85°=95°.考点:1.平行线的性质;2.三角形内角和定理;3.翻折变换(折叠问题).【解读】根据两直线平行,同位角相等求出∠BMF,∠BNF,再根据翻折的性质求出∠BMN和∠BNM,然后利用三角形的内角和定理列式计算即可得解.【举一反三】如图,将平行四边形ABCD沿对角线BD进行折叠,折叠后点C落在点F处,DF交AB于点E.(1)求证:EDB EBD∠=∠;(2)判断AF与BD是否平行,并说明理由.【来源】2015中考真题分项汇编第1期专题4 图形的变换【答案】【解析】试题解析:(1)由折叠可知:∠CDB =∠EDB∵四边形ABCD是平行四边形∴DC∥AB∴∠CDB =∠EBD∴∠EDB=∠EBD(2) ∵∠EDB=∠EBD∴DE=BE由折叠可知:DC=DF∵四边形ABCD是平行四边形∴DC=AB∴AE=EF∴∠EAF=∠EFA△BED中, ∠EDB+∠EBD+∠DEB=180°即2∠EDB+∠DEB=180°同理△AEF中,2∠EFA+∠AEF=180°∵∠DEB=∠AEF∴∠EDB= ∠EFA∴AF∥BD考点:折叠变换,平行四边形的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形的内角和二、折叠与全等例2:如图,在□ABCD中,点E,F分别在边DC,AB上,DE=BF,把平行四边形沿直线EF折叠,使得点B,C分别落在点B′,C′处,线段EC′与线段AF交于点G,连接DG,B′G。
FD四边形中的折叠问题折叠可以带来全等图形,在平行四边形中,对角线把它分成全等的三角形,因此在四边形中经常会遇到折叠问题。
解决此类问题的关键是要注意观察折叠前后的图形,发现它们之间的关系,找到边、角中的变量和不变量,寻找全等三角形,同时还会经常综合运用到四边形的有关知识。
一、例题讲解例1 如图,将一张对边平行的纸条先沿EF 折叠,点A 、B 分别落在'A 、'B 处,线段FB '与AD 交于点M ,再将纸条的另一部分CFMD 沿MN 折叠,点C 、D 分别落在'C 、'D 处,且使MD '经过点F .(1)求证:四边形MNFE 是平行四边形; (2)当翻折角BFE =∠ 度时,四边形MNFE 是菱形.(将答案直接 填写在横线上)(1)证明:由题意可知21∠=∠,∵AD ∥BC , ∴31∠=∠. ∴32∠=∠. ∴MF ME = 同理 FM FN =. ∴FN ME =. 又∵ME ∥FN ,∴四边形MNFE 是平行四边形.(2)60例2 如图,把矩形纸片ABCD 沿对角线AC 折叠,点B 落在点E 处,EC 与AD 相交于点F.(1)求证:△FAC 是等腰三角形;(2)若AB=4,BC=6,求△FAC 的周长和面积.(1)证明:由题意可知△AB C ≌△ACD ≌△ACE, 所以∠DAC=∠ACE,所以△FAC 是等腰三角形; (2)解:设CF=AF=x ,且AD=BC=6,CD=AB=4 Rt △CDF 中,DF=AD-AF=6-x 由勾股定理得,2224(6)x x +-= 133x =NEFMD'A'B'C'ABC DNE F MD'A'B'C'ABC D 12 36-x=53Rt △ABC 中,AC=213 △FAC 的周长=263+213 △FAC 的面积=△ACD 的面积-△CDF 的面积=263例3如图,将矩形ABCD 沿直线AE 折叠,顶点D 恰好落在BC 边上F 点处,已知cm CE 6=,cm AB 16=,求BF 的长. 解:由题意可知△ADE ≌△AFE . ∴AF AD =,FE DE =.在矩形ABCD 中,16==AB CD ,CB AD =,︒=∠=∠=∠90D C B ,∵6=CE ,∴10=-==CE CD DE EF .在Rt △CEF 中,822=-=CE EF FC .设x BF =,则x BF FC BC +=+=8, ∴x BC AD AF +===8.在Rt △ABF 中,222AF BF AB =+, 即222)8(16x x +=+,解得 12=x ,即12=BF (cm ).例4 在梯形纸片ABCD 中,AD BC ∥,AD CD >,将纸片沿过点D 的直线折叠,使点C 落在AD 上的点C '处,折痕DE 交BC 于点E ,连结C E '. (1)求证:四边形CDC E '是菱形;(2)若BC CD AD =+,试判断四边形ABED 的形状, 并加以证明.(1)证明:根据题意可知CDE C DE '△≌△,CD C DC DE CDE CE C E '''∴===,,∠∠. AD BC ∥,C DE CED '∴=∠∠.CDE CED ∴=∠∠.CD CE ∴=. CD C D C E CE ''∴===.∴四边形CDC E '为菱形.(2)解:当BC CD AD =+时,四边形ABED 为平行四边形. 证明:由(1)知CE CD =.又BC CD AD =+,BE AD ∴=.又AD BE ∥,∴四边形ABED 为平行四边形.FEDCB A。
初中几何折叠问题的三种解法初中几何折叠问题的三种解法初中几何是数学中的一个重要分支,而折叠问题则是初中几何中常见的一种问题。
在这里,我们将介绍三种不同的方法来解决初中几何折叠问题。
方法一:手工模拟法手工模拟法是一种简单直观的方法。
它通过将纸张折叠成所需形状来解决问题。
步骤:1. 根据题目给出的图形,画出所需大小和比例的图形。
2. 将纸张按照比例剪成相应大小。
3. 按照题目要求,将纸张进行折叠,直到得到所需形状。
4. 计算所需参数并得出答案。
优点:手工模拟法操作简单易懂,适合初学者使用。
同时也能够帮助学生更好地理解折叠问题的本质。
缺点:手工模拟法需要较长时间完成,并且需要精确测量和折叠。
同时也容易出现误差和偏差。
方法二:平面几何法平面几何法是一种基于平面几何知识来解决问题的方法。
它通过利用图形相似性和对称性来计算所需参数。
步骤:1. 根据题目给出的图形,画出所需大小和比例的图形。
2. 根据平面几何知识,计算所需参数,如角度、长度等。
3. 得出答案。
优点:平面几何法具有计算速度快、精度高等特点。
同时也能够帮助学生更好地理解平面几何知识的应用。
缺点:平面几何法需要学生具备一定的数学基础,并且需要对图形相似性和对称性有深入理解。
同时也容易出现计算错误和漏算情况。
方法三:三维几何法三维几何法是一种基于立体几何知识来解决问题的方法。
它通过利用立体图形的投影和相似性来计算所需参数。
步骤:1. 根据题目给出的图形,画出所需大小和比例的图形。
2. 利用三维几何知识,将立体图形投影到二维平面上,并计算所需参数,如角度、长度等。
3. 得出答案。
优点:三维几何法具有计算速度快、精度高等特点。
同时也能够帮助学生更好地理解立体几何知识的应用。
缺点:三维几何法需要学生具备一定的数学基础,并且需要对立体图形的投影和相似性有深入理解。
同时也容易出现计算错误和漏算情况。
结论:初中几何折叠问题可以通过多种方法来解决,其中手工模拟法、平面几何法和三维几何法是常见的三种方法。
For personal use only in study and research; not for commercial use专题八折叠问题学习要点与方法点拨:出题位置:选择、填空压轴题或压轴题倒数第二题折叠问题中,常出现的知识时轴对称。
折叠对象有三角形、矩形、正方形、梯形等;考查问题有求折点位置、求折线长、折纸边长周长、求重叠面积、求角度、判断线段之间关系等;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。
压轴题是由一道道小题综合而成,常常伴有折叠;解压轴题时,要学会将大题分解成一道道小题;那么多作折叠的选择题填空题,很有必要。
基本图形:在矩形ABCD中,将△ABF沿BE折叠至△FBE,可得何结论?(1)基本图形练习:如图,将三角形纸片ABC沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB上,折痕为AD,展开纸片;再次折叠,使得A 和D点重合,折痕为EF,展开纸片后得到△AEF,则△AEF是等腰三角形,对吗?(2)折叠中角的考法与做法:将矩形纸片ABCD沿过点B的直线折叠,使得A落在BC边上的点F处,折痕为BE(图1);再沿过点E的直线折叠,使点D落在BE边上的点D’,折痕为EG(图2),再展开纸片,求图(3)中角a的大小。
(3)折叠中边的考法与做法:如图,将边长为6cm的正方形ABCD折叠,使点D落在AB边中点E处,折痕为FH,点C落在Q处,EQ与BC交于点G,则△EBG的周长是多少?模块精讲例1.(2014•扬州)已知矩形ABCD的一条边AD=8,将矩形ABCD折叠,使得顶点B落在CD边上的P点处.(1)如图1,已知折痕与边BC交于点O,连结AP、OP、OA.①求证:△OCP∽△PDA;②若△OCP与△PDA的面积比为1:4,求边AB的长;(2)若图1中的点P恰好是CD边的中点,求∠OAB的度数;(3)如图2,,擦去折痕AO、线段OP,连结BP.动点M在线段AP上(点M与点P、A不重合),动点N在线段AB的延长线上,且BN=PM,连结MN交PB于点F,作ME⊥BP于点E.试问当点M、N在移动过程中,线段EF的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求出线段EF的长度.例2.(2013•苏州)如图,在矩形ABCD中,点E是边CD的中点,将△ADE沿AE折叠后得到△AFE,且点F在矩形ABCD内部.将AF延长交边BC于点G.若=,则=用含k的代数式表示).例3、(2013•苏州)如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=10cm,BC=12cm,点E、F、G分别从A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为1cm/s,点F的运动速度为3cm/s,点G的运动速度为1.5cm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF关于直线EF的对称图形是△EB′F.设点E、F、G运动的时间为t(单位:s).(1)当t=s时,四边形EBFB′为正方形;(2)若以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似,求t的值;(3)是否存在实数t,使得点B′与点O重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.例4、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.例5、已知AD ∥BC ,AB ⊥AD ,点E ,点F 分别在射线AD ,射线BC 上.若点E 与点B 关于AC 对称,点E 与点F 关于BD 对称,AC 与BD 相交于点G ,则( )A .1+tan ∠ADB=B .2BC=5CFC .∠AEB+22°=∠DEFD .4cos ∠AGB=26课堂练习1、2、(2014连云港)如图1,将正方形纸片ABCD对折,使AB与CD重合,折痕为EF.如图2,展开后再折叠一次,使点C与点E重合,折痕为GH,点B的对应点为点M,EM交AB于N,则tan∠ANE=_________.图3 图43、(2014•徐州)如图3,在等腰三角形纸片ABC中,AB=AC,∠A=50°,折叠该纸片,使点A落在点B处,折痕为DE,则∠CBE=_________°.4、(2014•扬州)如图4,△ABC的中位线DE=5cm,把△ABC沿DE折叠,使点A落在边BC上的点F处,若A、F两点间的距离是8cm,则△ABC的面积为_________cm2.5、(2013•扬州)如图1,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=2,CD=1,BC=m,P为线段BC上的一动点,且和B、C不重合,连接PA,过P作PE⊥PA交CD所在直线于E.设BP=x,CE=y.(1)求y与x的函数关系式;(2)若点P在线段BC上运动时,点E总在线段CD上,求m的取值范围;(3)如图2,若m=4,将△PEC沿PE翻折至△PEG位置,∠BAG=90°,求BP长.课后巩固习题1、(2014•淮安)如图,在三角形纸片ABC中,AD平分∠BAC,将△ABC折叠,使点A与点D重合,展开后折痕分别交AB、AC于点E、F,连接DE、DF.求证:四边形AEDF是菱形.2、(2013•宿迁)如图,在梯形ABCD中,AB∥DC,∠B=90°,且AB=10,BC=6,CD=2.点E从点B出发沿BC 方向运动,过点E作EF∥AD交边AB于点F.将△BEF沿EF所在的直线折叠得到△GEF,直线FG、EG分别交AD 于点M、N,当EG过点D时,点E即停止运动.设BE=x,△GEF与梯形ABCD的重叠部分的面积为y.(1)证明△AMF是等腰三角形;(2)当EG过点D时(如图(3)),求x的值;(3)将y表示成x的函数,并求y的最大值.3、如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,把△BCD沿着对角线BD折叠,使点C落在C'处,BC交AD于点G,E,F,分别是C'D 和BD上的点,线段EF交AD于点H,把△FDE沿着EF折叠,使点D落在D'处,点D'恰好与点A重合.(1)求证:三角形ABG≌△C'DG(2)求tan∠ABG的值;(3)求EF的长。
专题八折叠问题学习要点与方法点拨:出题位置:选择、填空压轴题或压轴题倒数第二题折叠问题中,常出现的知识时轴对称。
折叠对象有三角形、矩形、正方形、梯形等;-----判断线段之间关系等;考查问题有求折点位置、求折线长、折纸边长周长、求重叠面积、求角度、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。
压轴题是由一道道小题综合而成,常常伴有折叠;解压轴题时,要学会将大题分解成一道道小题;那么多作折叠的选择题填空题,很有必要。
基本图形:中,将△ABF沿FBE,可得何结论?BE折叠至△在矩形ABCD2)垂直。
结论:(1)全等;()基本图形练习:(1A上,折痕为AD,展开纸片;再次折叠,使得沿过点如图,将三角形纸片ABCA的直线折叠,使得AC落在AB 是等腰三角形,对吗?则△和D点重合,折痕为EF,展开纸片后得到△AEF,AEF)折叠中角的考法与做法:(2的直线);再沿过点E1FAABCD 将矩形纸片沿过点B的直线折叠,使得落在BC边上的点处,折痕为BE(图的大小。
再展开纸片,求图(,3)中角a)(图',折痕为边上的点落在折叠,使点DBEDEG21专题精讲〗讲8第〖九年级.)折叠中边的考法与做法:(3D落在AB边中点E处,如图,将边长为 6cm的正方形ABCD折叠,使点 EBG的周长是多少?交于点G,则△落在折痕为FH,点CQ处,EQ与BC★解题步骤:第一步:将已知条件标在图上第二步:设未知数,将未知数标在图上;第三步:列方程,多数情况可通过勾股定理解决。
模块精讲1.例点处.落在的一条边AD=8,将矩形ABCD折叠,使得顶点BCD边上的P 扬州)已知矩形(2014?ABCDO,连结.、OAAP、OP1()如图1,已知折痕与边BC交于点PDA;△①求证:OCP∽△的长;:4,求边ABOCP②若△与△PDA的面积比为1 边的中点,求∠OAB的度数;中的点(2)若图1P恰好是CD不重P、AMMOP,(3)如图2,擦去折痕AO、线段,连结BP.动点在线段AP上(点与点在移动MN交PBM、N.试问当点⊥,作于点FMEBP于点E,连结的延长线上,且在线段合),动点NABBN=PM EF过程中,线段EF的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求出线段的长度.2专题精讲〗讲8第〖九年级.2.例在矩F沿AE折叠后得到△AFE,且点2013?(苏州)如图,在矩形ABCD中,点E是边CD的中点,将△ADEk的代数式表示)..若=,则=用含于点形ABCD内部.将AF延长交边BCG三CA、B、BC=12cm,点E、F、G分别从,(例3、2013?苏州)如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=10cm的运动G的运动速度为3cm/s,点E点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点的运动速度为1cm/s,点F关于直线重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF(即点F到达点CF与点C速度为1.5cm/s,当点s).、FG运动的时间为t(单位:EF的对称图形是△EB′F.设点E、为正方形;s时,四边形EBFB′(1)当t=为顶点的三角形相似,求t的值;FF为顶点的三角形与以点,C,GB2()若以点E、、的值;若不存在,请说明理由.OB′与点重合?若存在,求出tt(3)是否存在实数,使得点3专题精讲〗讲8第〖九年级.CD分别与AB,上的点如图,已知矩形纸片ABCD,AD=2,AB=4.将纸片折叠,使顶点A与边CDE 重合,折痕FG例4、 O.交于点交于点G,F,AE与FG F四点围成的四边形是菱形;(1)如图1,求证:A,G,E,的中点;,当△AED的外接圆与BC相切于点N时,求证:点N是线段BC(2)如图2 (3)如图2,在(2)的条件下,求折痕FG的长.F对称,点E与点EE⊥AD,点,点F分别在射线AD,射线BC上.若点与点B关于ACABAD 例5、已知∥BC,G关于BD对称,AC与BD相交于点,则()22BC=5CF . B .A1+tan∠ADB=6 AGB= D.4cos∠∠.∠CAEB+22°=DEF4专题精讲〗讲8第〖九年级.课堂练习、1,展开后再折叠一次,2CD重合,折痕为EF.如图对折,使2、(2014连云港)如图1,将正方形纸片ABCDAB与.ANE=_________EM交AB于N,则tan∠B使点C 与点E重合,折痕为GH,点的对应点为点M,4 图图3处,折痕B,折叠该纸片,使点A落在点,∠3、(2014?徐州)如图3,在等腰三角形纸片ABC 中,AB=ACA=50°._________°为DE,则∠CBE=、处,若A沿△ABCDE折叠,使点A落在边BC上的点F,4、(2014?扬州)如图4△ABC的中位线DE=5cm,把2 ABC,则△的面积为_________cm.F两点间的距离是8cm上的一动点,,BC=m,P为线段BC,,在梯形5、(2013?扬州)如图1ABCD中,AB∥CD,∠B=90°AB=2,CD=1 ,CE=y.CD,过P作PE⊥PA交所在直线于E.设BP=xPAB且和、C不重合,连接x的函数关系式;(1)求y与EBC上运动时,点总在线段CD上,求m的取值范围;P(2)若点在线段长.BPPEG沿m=4)如图2,若,将△PECPE翻折至△位置,∠BAG=90°,求3(5专题精讲〗讲8第〖九年级.课后巩固习题重合,展开后折痕D△ABC折叠,使点A与点平分∠1、(2014?淮安)如图,在三角形纸片ABC 中,ADBAC,将是菱形.、DF.求证:四边形AEDF、分别交AB、AC于点EF,连接DEBC出发沿从点B,且AB=10,BC=6,CD=2.点E中,2、(2013?宿迁)如图,在梯形ABCDAB ∥DC,∠B=90°AD分别交△GEF,直线FG、EGEF交边方向运动,过点E作EF∥ADAB于点F.将△BEF沿所在的直线折叠得到ABCD的重叠部分的面积为y.GEF过点,当EGD时,点E即停止运动.设BE=x,△与梯形、于点MN 是等腰三角形;△AMF1()证明x的值;)当2EG过点D时(如图(3)),求(的函数,并求y表示成xy的最大值.)将(36专题精讲〗讲8第〖九年级.C'DG,E,F,分别是落在C'处,BC交AD于点C,AB=6,BC=8,3、如图,在矩形ABCD中把△BCD沿着对角线BD折叠,使点. 重合,点D'恰好与点AD'于点H,把△FDE沿着EF折叠,使点D落在处EFBD和上的点,线段交ADC'DG ≌△)求证:三角形ABG(1 ∠ABG的值;(2)求tan )求EF的长。
备战2019中考初中数学导练学案50讲第39讲几何图形折叠问题【疑难点拨】1.折叠(翻折)问题常常出现在三角形、四边形、圆等平面几何问题中,其实质是轴对称性质的应用.解题的关键利用轴对称的性质找到折叠前后不变量与变量,运用三角形的全等、相似及方程等知识建立有关线段、角之间的联系.2.折叠(翻折)意味着轴对称,会生成相等的线段和角,这样便于将条件集中.如果题目中有直角,则通常将条件集中于较小的直角三角形,利用勾股定理求解.3.矩形中的一次折叠通常利用折叠性质和平行线性质求角的度数,或者利用折叠性质以及勾股定理求线段长度.矩形中的两次或多次折叠通常出现“一线三直角”的模型(如图),从而构造相似三角形,利用相似三角形求边或者角的度数.4.凡是在几何图形中出现“折叠”这个字眼时,第一反应即存在一组全等图形,其次找出与要求几何量相关的条件量.1.常见的轴对称图形:等腰三角形、矩形、菱形、正方形、圆.2.折叠的性质:折叠的实质是轴对称,折叠前后的两图形全等,对应边和对应角相等.【基础篇】一、选择题:1. .(2018•四川凉州•3分)如图将矩形ABCD沿对角线BD折叠,使C落在C′处,BC′交AD于点E,则下到结论不一定成立的是()A.AD=BC′B.∠EBD=∠EDB C.△ABE∽△CBD D.sin∠ABE=2. (2017山东烟台)如图1,将一圆形纸片向右、向上两次对折后得到如图2所示的扇形AOB.已知OA=6,取OA的中点C,过点C作CD⊥OA交于点D,点F是上一点.若将扇形BOD沿OD翻折,点B恰好与点F重合,用剪刀沿着线段BD,DF,FA依次剪下,则剪下的纸片(形状同阴影图形)面积之和为().A.36π-108 B.108-32π C.2πD.π3. (2017浙江衢州)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B 落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于()A.B.C.D.4.(2018·山东青岛·3分)如图,三角形纸片ABC,AB=AC,∠BAC=90°,点E为AB中点.沿过点E的直线折叠,使点B与点A重合,折痕现交于点F.已知EF=,则BC的长是()A.B.32C.3 D.335.(2017乌鲁木齐)如图,在矩形ABCD中,点F在AD上,点E在BC上,把这个矩形沿EF折叠后,使点D恰好落在BC边上的G点处,若矩形面积为4且∠AFG=60°,GE=2BG,则折痕EF的长为()A.1 B.C.2 D.二、填空题:6.(2018·辽宁省盘锦市)如图,已知Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=60°,AC=2+4,点M、N分别在线段AC.AB上,将△ANM沿直线MN折叠,使点A的对应点D恰好落在线段BC 上,当△DCM为直角三角形时,折痕MN的长为.7.(2018·山东威海·8分)如图,将矩形ABCD(纸片)折叠,使点B与AD边上的点K 重合,EG为折痕;点C与AD边上的点K重合,FH为折痕.已知∠1=67.5°,∠2=75°,EF= +1,则BC的长.8.(2018·湖南省常德·3分)如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在AD边上的点G 处,点C落在点H处,已知∠DGH=30°,连接BG,则∠AGB= .三、解答与计算题:9.(2018·广东·7分)如图,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.(1)求证:△ADE≌△CED;(2)求证:△DEF是等腰三角形.10.(2018•山东枣庄•10分)如图,将矩形ABCD沿AF折叠,使点D落在BC边的点E处,过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.(1)求证:四边形EFDG是菱形;(2)探究线段EG、GF、AF之间的数量关系,并说明理由;(3)若AG=6,EG=2,求BE的长.【能力篇】一、选择题:11.(2018·辽宁省阜新市)如图,将等腰直角三角形ABC(∠B=90°)沿EF折叠,使点A 落在BC边的中点A1处,BC=8,那么线段AE的长度为( ).A.4 B.5 C.6 D.712.(2018·四川省攀枝花·3分)如图,在矩形ABCD中,E是AB边的中点,沿EC对折矩形ABCD,使B点落在点P处,折痕为EC,连结AP并延长AP交CD于F点,连结CP并延长CP交AD于Q点.给出以下结论:①四边形AECF为平行四边形;②∠PBA=∠APQ;③△FPC为等腰三角形;④△APB≌△EPC.其中正确结论的个数为()A.1 B.2 C.3 D.413.(2018·湖北省武汉·3分)如图,在⊙O中,点C在优弧上,将弧沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.若⊙O的半径为,AB=4,则BC的长是()A. B.C.D.二、填空题:14. (2018·辽宁省葫芦岛市) 如图,在矩形ABCD中,点E是CD的中点,将△BCE沿BE折叠后得到△BEF、且点F在矩形ABCD的内部,将BF延长交AD于点G.若=,则=.15.(2018·四川宜宾·3分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,CB=2,点E为线段AB上的动点,将△CBE沿CE折叠,使点B落在矩形内点F处,下列结论正确的是①②③(写出所有正确结论的序号)①当E为线段AB中点时,AF∥CE;②当E为线段AB中点时,AF=95;③当A、F、C三点共线时,AE=;④当A、F、C三点共线时,△CEF≌△AEF.三、解答与计算题:16.(2018·湖北省宜昌·11分)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC 沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD 上,BE交PC于点F.(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;(2)如图2,①求证:BP=BF;②当AD=25,且AE<DE时,求cos∠PCB的值;③当BP=9时,求BE•EF的值.17.(2018·广东·7分)如图,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.(1)求证:△ADE≌△CED;(2)求证:△DEF是等腰三角形.18.(2018•江苏盐城•10分)如图,在以线段为直径的上取一点,连接、.将沿翻折后得到.(1)试说明点在上;(2)在线段的延长线上取一点,使.求证:为的切线;(3)在(2)的条件下,分别延长线段、相交于点,若,,求线段的长.【探究篇】19.(2018年江苏省泰州市•12分)对给定的一张矩形纸片ABCD进行如下操作:先沿CE 折叠,使点B落在CD边上(如图①),再沿CH折叠,这时发现点E恰好与点D重合(如图②)(1)根据以上操作和发现,求的值;(2)将该矩形纸片展开.①如图③,折叠该矩形纸片,使点C与点H重合,折痕与AB相交于点P,再将该矩形纸片展开.求证:∠HPC=90°;②不借助工具,利用图④探索一种新的折叠方法,找出与图③中位置相同的P点,要求只有一条折痕,且点P在折痕上,请简要说明折叠方法.(不需说明理由)20.(2018年江苏省宿迁)如图,在边长为1的正方形ABCD中,动点E、F分别在边AB、CD上,将正方形ABCD沿直线EF折叠,使点B的对应点M始终落在边AD上(点M不与点A、D重合),点C落在点N处,MN与CD交于点P,设BE=x,(1)当AM= 时,求x的值;(2)随着点M在边AD上位置的变化,△PDM的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;(3)设四边形BEFC的面积为S,求S与x之间的函数表达式,并求出S的最小值.第39讲几何图形折叠问题【疑难点拨】1.折叠(翻折)问题常常出现在三角形、四边形、圆等平面几何问题中,其实质是轴对称性质的应用.解题的关键利用轴对称的性质找到折叠前后不变量与变量,运用三角形的全等、相似及方程等知识建立有关线段、角之间的联系.2.折叠(翻折)意味着轴对称,会生成相等的线段和角,这样便于将条件集中.如果题目中有直角,则通常将条件集中于较小的直角三角形,利用勾股定理求解.3.矩形中的一次折叠通常利用折叠性质和平行线性质求角的度数,或者利用折叠性质以及勾股定理求线段长度.矩形中的两次或多次折叠通常出现“一线三直角”的模型(如图),从而构造相似三角形,利用相似三角形求边或者角的度数.4.凡是在几何图形中出现“折叠”这个字眼时,第一反应即存在一组全等图形,其次找出与要求几何量相关的条件量.1.常见的轴对称图形:等腰三角形、矩形、菱形、正方形、圆.2.折叠的性质:折叠的实质是轴对称,折叠前后的两图形全等,对应边和对应角相等.【基础篇】一、选择题:1. .(2018•四川凉州•3分)如图将矩形ABCD沿对角线BD折叠,使C落在C′处,BC′交AD于点E,则下到结论不一定成立的是()A.AD=BC′B.∠EBD=∠EDB C.△ABE∽△CBD D.sin∠ABE=【分析】主要根据折叠前后角和边相等找到相等的边之间的关系,即可选出正确答案.【解答】解:A、BC=BC′,AD=BC,∴AD=BC′,所以正确.B、∠CBD=∠EDB,∠CBD=∠EBD,∴∠EBD=∠EDB正确.D、∵sin∠ABE=,∴∠EBD=∠EDB∴BE=DE∴sin∠ABE=.故选:C.【点评】本题主要用排除法,证明A,B,D都正确,所以不正确的就是C,排除法也是数学中一种常用的解题方法.2. (2017山东烟台)如图1,将一圆形纸片向右、向上两次对折后得到如图2所示的扇形AOB.已知OA=6,取OA的中点C,过点C作CD⊥OA交于点D,点F是上一点.若将扇形BOD沿OD翻折,点B恰好与点F重合,用剪刀沿着线段BD,DF,FA依次剪下,则剪下的纸片(形状同阴影图形)面积之和为().A.36π-108 B.108-32π C.2πD.π【考点】MO:扇形面积的计算;P9:剪纸问题.【分析】先求出∠ODC=∠BOD=30°,作DE⊥OB可得DE=OD=3,先根据S弓形BD=S扇形BOD﹣S△求得弓形的面积,再利用折叠的性质求得所有阴影部分面积.BOD【解答】解:如图,∵CD⊥OA,∴∠DCO=∠AOB=90°,∵OA=OD=OB=6,OC=OA=OD,∴∠ODC=∠BOD=30°,作DE⊥OB于点E,则DE=OD=3,∴S弓形BD=S扇形BOD﹣S△BOD=﹣×6×3=3π﹣9,则剪下的纸片面积之和为12×(3π﹣9)=36π﹣108,故答案为:36π﹣108.故选A3. (2017浙江衢州)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B 落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于()A.B.C.D.【考点】PB:翻折变换(折叠问题);LB:矩形的性质.【分析】根据折叠的性质得到AE=AB,∠E=∠B=90°,易证Rt△AEF≌Rt△CDF,即可得到结论EF=DF;易得FC=FA,设FA=x,则FC=x,FD=6﹣x,在Rt△CDF中利用勾股定理得到关于x的方程x2=42+(6﹣x)2,解方程求出x.【解答】解:∵矩形ABCD沿对角线AC对折,使△ABC落在△ACE的位置,∴AE=AB,∠E=∠B=90°,又∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD,∴AE=DC,而∠AFE=∠DFC,∵在△AEF与△CDF中,,∴△AEF≌△CDF(AAS),∴EF=DF;∵四边形ABCD为矩形,∴AD=BC=6,CD=AB=4,∵Rt△AEF≌Rt△CDF,∴FC=FA,设FA=x,则FC=x,FD=6﹣x,在Rt△CDF中,CF2=CD2+DF2,即x2=42+(6﹣x)2,解得x=,则FD=6﹣x=.故选:B.4.(2018·山东青岛·3分)如图,三角形纸片ABC,AB=AC,∠BAC=90°,点E为AB中点.沿过点E的直线折叠,使点B与点A重合,折痕现交于点F.已知EF=,则BC的长是()A.B.32C.3 D.33【分析】由折叠的性质可知∠B=∠EAF=45°,所以可求出∠AFB=90°,再直角三角形的性质可知EF=AB,所以AB=AC的长可求,再利用勾股定理即可求出BC的长.【解答】解:∵沿过点E的直线折叠,使点B与点A重合,∴∠B=∠EAF=45°,∴∠AFB=90°,∵点E为AB中点,∴EF=12AB,EF=32,∴AB=AC=3,∵∠BAC=90°,∴BC=,故选:B.【点评】本题考查了折叠的性质、等腰直角三角形的判断和性质以及勾股定理的运用,求出∠AFB=90°是解题的关键.5.(2017乌鲁木齐)如图,在矩形ABCD中,点F在AD上,点E在BC上,把这个矩形沿EF折叠后,使点D恰好落在BC边上的G点处,若矩形面积为4且∠AFG=60°,GE=2BG,则折痕EF的长为()A.1 B.C.2 D.【考点】PB:翻折变换(折叠问题);LB:矩形的性质.【分析】由折叠的性质可知,DF=GF、HE=CE、GH=DC、∠DFE=∠GFE,结合∠AFG=60°即可得出∠GFE=60°,进而可得出△GEF为等边三角形,在Rt△GHE中,通过解含30度角的直角三角形及勾股定理即可得出GE=2EC、DC=EC,再由GE=2BG结合矩形面积为4,即可求出EC的长度,根据EF=GE=2EC即可求出结论.【解答】解:由折叠的性质可知,DF=GF,HE=CE,GH=DC,∠DFE=∠GFE.∵∠GFE+∠DFE=180°﹣∠AFG=120°,∴∠GFE=60°.∵AF∥GE,∠AFG=60°,∴∠FGE=∠AFG=60°,∴△GEF为等边三角形,∴EF=GE.∵∠FGE=60°,∠FGE+∠HGE=90°,∴∠HGE=30°.在Rt△GHE中,∠HGE=30°,∴GE=2HE=CE,∴GH==HE=CE.∵GE=2BG,∴BC=BG+GE+EC=4EC.∵矩形ABCD的面积为4,∴4EC•EC=4,∴EC=1,EF=GE=2.故选C.二、填空题:6.(2018·辽宁省盘锦市)如图,已知Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=60°,AC=2+4,点M、N分别在线段AC.AB上,将△ANM沿直线MN折叠,使点A的对应点D恰好落在线段BC 上,当△DCM为直角三角形时,折痕MN的长为.【解答】解:分两种情况:①如图,当∠CDM=90°时,△CDM是直角三角形,∵在Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=60°,AC=2+4,∴∠C=30°,AB=AC=,由折叠可得:∠MDN=∠A=60°,∴∠BDN=30°,∴BN=DN=AN,∴BN=AB=,∴AN=2BN=.∵∠DNB=60°,∴∠ANM=∠DNM=60°,∴∠AMN=60°,∴AN=MN=;②如图,当∠CMD=90°时,△CDM是直角三角形,由题可得:∠CDM=60°,∠A=∠MDN=60°,∴∠BDN=60°,∠BND=30°,∴BD=DN=AN,BN=BD\1AB=,∴AN=2,BN=,过N作NH⊥AM于H,则∠ANH=30°,∴AH=AN=1,HN=,由折叠可得:∠AMN=∠DMN=45°,∴△MNH是等腰直角三角形,∴HM=HN=,∴MN=.故答案为:或.7.(2018·山东威海·8分)如图,将矩形ABCD(纸片)折叠,使点B与AD边上的点K 重合,EG为折痕;点C与AD边上的点K重合,FH为折痕.已知∠1=67.5°,∠2=75°,EF= +1,求BC的长.【分析】由题意知∠3=180°﹣2∠1=45°、∠4=180°﹣2∠2=30°、BE=KE、KF=FC,作KM ⊥BC,设KM=x,知EM=x、MF=x,根据EF的长求得x=1,再进一步求解可得.【解答】解:由题意,得:∠3=180°﹣2∠1=45°,∠4=180°﹣2∠2=30°,BE=KE、KF=FC,如图,过点K作KM⊥BC于点M,设KM=x,则EM=x、MF=x,∴x+x=+1,解得:x=1,∴EK=、KF=2,∴BC=BE+EF+FC=EK+EF+KF=3++,∴BC的长为3++.【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是掌握翻折变换的性质: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.8.(2018·湖南省常德·3分)如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在AD边上的点G 处,点C落在点H处,已知∠DGH=30°,连接BG,则∠AGB= 75°.【分析】由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,从而可证明∠EBG=∠EGB.,然后再根据∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH,由平行线的性质可知∠AGB=∠GBC,从而易证∠AGB=∠BGH,据此可得答案.【解答】解:由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,∴∠EBG=∠EGB.∴∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH.又∵AD∥BC,∴∠AGB=∠GBC.∴∠AGB=∠BGH.∵∠DGH=30°,∴∠AGH=150°,∴∠AGB=∠AGH=75°,故答案为:75°.【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是熟练掌握翻折变换的性质: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.三、解答与计算题:9.(2018·广东·7分)如图,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.(1)求证:△ADE≌△CED;(2)求证:△DEF是等腰三角形.【分析】(1)根据矩形的性质可得出AD=BC、AB=CD,结合折叠的性质可得出AD=CE、AE=CD,进而即可证出△ADE≌△CED(SSS);(2)根据全等三角形的性质可得出∠DEF=∠EDF,利用等边对等角可得出EF=DF,由此即可证出△DEF是等腰三角形.【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AB=CD.由折叠的性质可得:BC=CE,AB=AE,∴AD=CE,AE=CD.在△ADE和△CED中,,∴△ADE≌△CED(SSS).(2)由(1)得△ADE≌△CED,∴∠DEA=∠EDC,即∠DEF=∠EDF,∴EF=DF,∴△DEF是等腰三角形.【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、翻折变换以及矩形的性质,解题的关键是:(1)根据矩形的性质结合折叠的性质找出AD=CE、AE=CD;(2)利用全等三角形的性质找出∠DEF=∠EDF.10.(2018•山东枣庄•10分)如图,将矩形ABCD沿AF折叠,使点D落在BC边的点E处,过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.(1)求证:四边形EFDG是菱形;(2)探究线段EG、GF、AF之间的数量关系,并说明理由;(3)若AG=6,EG=2,求BE的长.【分析】(1)先依据翻折的性质和平行线的性质证明∠DGF=∠DFG,从而得到GD=DF,接下来依据翻折的性质可证明DG=GE=DF=EF;(2)连接DE,交AF于点O.由菱形的性质可知GF⊥DE,OG=OF=GF,接下来,证明△DOF ∽△ADF,由相似三角形的性质可证明DF2=FO•AF,于是可得到GE、AF、FG的数量关系;(3)过点G作GH⊥DC,垂足为H.利用(2)的结论可求得FG=4,然后再△ADF中依据勾股定理可求得AD的长,然后再证明△FGH∽△FAD,利用相似三角形的性质可求得GH的长,最后依据BE=AD﹣GH求解即可.【解答】解:(1)证明:∵GE∥DF,∴∠EGF=∠DFG.∵由翻折的性质可知:GD=GE,DF=EF,∠DGF=∠EGF,∴∠DGF=∠DFG.∴GD=DF.∴DG=GE=DF=EF.∴四边形EFDG为菱形.(2)EG2=GF•AF.理由:如图1所示:连接DE,交AF于点O.∵四边形EFDG为菱形,∴GF⊥DE,OG=OF=GF.∵∠DOF=∠ADF=90°,∠OFD=∠DFA,∴△DOF∽△ADF.∴,即DF2=FO•AF.∵FO=GF,DF=EG,∴EG2=GF•AF.(3)如图2所示:过点G作GH⊥DC,垂足为H.∵EG2=GF•AF,AG=6,EG=2,∴20=FG(FG+6),整理得:FG2+6FG﹣40=0.解得:FG=4,FG=﹣10(舍去).∵DF=GE=2,AF=10,∴AD==4.∵GH⊥DC,AD⊥DC,∴GH∥AD.∴△FGH∽△FAD.∴,即=.∴GH=.∴BE=AD﹣GH=4﹣=.【点评】本题主要考查的是四边形与三角形的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、菱形的判定和性质、相似三角形的性质和判定、勾股定理的应用,利用相似三角形的性质得到DF2=FO•AF是解题答问题(2)的关键,依据相似三角形的性质求得GH的长是解答问题(3)的关键.【能力篇】一、选择题:11.(2018·辽宁省阜新市)如图,将等腰直角三角形ABC(∠B=90°)沿EF折叠,使点A 落在BC边的中点A1处,BC=8,那么线段AE的长度为( ).A.4 B.5 C.6 D.7【解答】解:由折叠的性质可得AE=A1E.∵△ABC为等腰直角三角形,BC=8,∴AB=8.∵A1为BC的中点,∴A1B=4,设AE=A1E=x,则BE=8﹣x.在Rt△A1BE中,由勾股定理可得42+(8﹣x)2=x2,解得x=5.故答案为:5.故选B12.(2018·四川省攀枝花·3分)如图,在矩形ABCD中,E是AB边的中点,沿EC对折矩形ABCD,使B点落在点P处,折痕为EC,连结AP并延长AP交CD于F点,连结CP并延长CP交AD于Q点.给出以下结论:①四边形AECF为平行四边形;②∠PBA=∠APQ;③△FPC为等腰三角形;④△APB≌△EPC.其中正确结论的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4解:①如图,EC,BP交于点G;∵点P是点B关于直线EC的对称点,∴EC垂直平分BP,∴EP=EB,∴∠EBP=∠EPB.∵点E为AB中点,∴AE=EB,∴AE=EP,∴∠PAB=∠PBA.∵∠PAB+∠PBA+∠APB=180°,即∠PAB+∠PBA+∠APE+∠BPE=2(∠PAB+∠PBA)=180°,∴∠PAB+∠PBA=90°,∴AP⊥BP,∴AF∥EC;∵AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形,故①正确;②∵∠APB=90°,∴∠APQ+∠BPC=90°,由折叠得:BC=PC,∴∠BPC=∠PBC.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠ABP+∠PBC=90°,∴∠ABP=∠APQ,故②正确;③∵AF∥EC,∴∠FPC=∠PCE=∠BCE.∵∠PFC是钝角,当△BPC是等边三角形,即∠BCE=30°时,才有∠FPC=∠FCP,如右图,△PCF 不一定是等腰三角形,故③不正确;④∵AF=EC,AD=BC=PC,∠ADF=∠EPC=90°,∴Rt△EPC≌△FDA(HL).∵∠ADF=∠APB=90°,∠FAD=∠AB P,当BP=AD或△BPC是等边三角形时,△APB≌△FDA,∴△APB≌△EPC,故④不正确;其中正确结论有①②,2个.故选B.13.(2018·湖北省武汉·3分)如图,在⊙O中,点C在优弧上,将弧沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.若⊙O的半径为,AB=4,则BC的长是()A. B.C.D.【分析】连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,利用垂径定理得到OD⊥AB,则AD=BD=AB=2,于是根据勾股定理可计算出OD=1,再利用折叠的性质可判断弧AC和弧CD所在的圆为等圆,则根据圆周角定理得到=,所以AC=DC,利用等腰三角形的性质得AE=DE=1,接着证明四边形ODEF为正方形得到OF=EF=1,然后计算出CF后得到CE=BE=3,于是得到BC=32.【解答】解:连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,∵D为AB的中点,∴OD⊥AB,∴AD=BD=AB=2,在Rt△OBD中,OD=,∵将弧沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.∴弧AC和弧CD所在的圆为等圆,∴=,∴AC=DC,∴AE=DE=1,易得四边形ODEF为正方形,∴OF=EF=1,∴CE=CF+EF=2+1=3,而BE=BD+DE=2+1=3,∴BC=3.故选:B.【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了圆周角定理和垂径定理.二、填空题:14. (2018·辽宁省葫芦岛市) 如图,在矩形ABCD中,点E是CD的中点,将△BCE沿BE折叠后得到△BEF、且点F在矩形ABCD的内部,将BF延长交AD于点G.若=,则=.【解答】解:连接GE.∵点E是CD的中点,∴EC=DE.∵将△BCE沿BE折叠后得到△BEF、且点F在矩形ABCD的内部,∴EF=DE,∠BFE=90°.在Rt△EDG和Rt△EFG中,∴Rt△EDG≌Rt△EFG(HL),∴FG=DG.∵=,∴设DG=FG=a,则AG=7a,故AD=BC=8a,则BG=BF+FG=9a,∴AB==4a,故==.故答案为:.15.(2018·四川宜宾·3分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,CB=2,点E为线段AB上的动点,将△CBE沿CE折叠,使点B落在矩形内点F处,下列结论正确的是①②③(写出所有正确结论的序号)①当E为线段AB中点时,AF∥CE;②当E为线段AB中点时,AF=95;③当A、F、C三点共线时,AE=;④当A、F、C三点共线时,△CEF≌△AEF.【考点】PB:翻折变换(折叠问题);KB:全等三角形的判定;LB:矩形的性质.【分析】分两种情形分别求解即可解决问题;【解答】解:如图1中,当AE=EB时,∵AE=EB=EF,∴∠EAF=∠EFA,∵∠CEF=∠CEB,∠BEF=∠EAF+∠EFA,∴∠BEC=∠EAF,∴AF∥EC,故①正确,作EM⊥AF,则AM=FM,在Rt△ECB中,EC==,,∵∠AME=∠B=90°,∠EAM=∠CEB,∴△CEB∽△EAM,∴=,∴=,∴AM=,∴AF=2AM=95,故②正确,如图2中,当A、F、C共线时,设AE=x.则EB=EF=3﹣x,AF=2,在Rt△AEF中,∵AE2=AF2+EF2,∴x2=(﹣2)2+(3﹣x)2,∴x=,,∴AE=,故③正确,如果,△CEF≌△AEF,则∠EAF=∠ECF=∠ECB=30°,显然不符合题意,故④错误,故答案为①②③.【点评】本题考查翻折变换、全等三角形的性质、勾股定理、矩形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考填空题中的压轴题.三、解答与计算题:16.(2018·湖北省宜昌·11分)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC 沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD 上,BE交PC于点F.(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;(2)如图2,①求证:BP=BF;②当AD=25,且AE<DE时,求cos∠PCB的值;③当BP=9时,求BE•EF的值.【分析】(1)先判断出∠A=∠D=90°,AB=DC再判断出AE=DE,即可得出结论;(2)①利用折叠的性质,得出∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,进而判断出∠GPF=∠PFB即可得出结论;②判断出△ABE∽△DEC,得出比例式建立方程求解即可得出AE=9,DE=16,再判断出△ECF∽△GCP,进而求出PC,即可得出结论;③判断出△GEF∽△EAB,即可得出结论.【解答】解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,AB=DC,∵E是AD中点,∴AE=DE,在△ABE和△DCE中,,∴△ABE≌△DCE(SAS);(2)①在矩形ABCD,∠ABC=90°,∵△BPC沿PC折叠得到△GPC,∴∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,∵BE⊥CG,∴BE∥PG,∴∠GPF=∠PFB,∴∠BPF=∠BFP,∴BP=BF;②当AD=25时,∵∠BEC=90°,∴∠AEB+∠CED=90°,∵∠AEB+∠ABE=90°,∴∠CED=∠ABE,∵∠A=∠D=90°,∴△ABE∽△DEC,∴,设AE=x,∴DE=25﹣x,∴,∴x=9或x=16,∵AE<DE,∴AE=9,DE=16,∴CE=20,BE=15,由折叠得,BP=PG,∴BP=BF=PG,∵BE∥PG,∴△ECF∽△GCP,∴,设BP=BF=PG=y,∴,∴y=,∴BP=,在Rt△PBC中,PC=,cos∠PCB==;③如图,连接FG,∵∠GEF=∠BAE=90°,∵BF∥PG,BF=PG,∴▱BPGF是菱形,∴BP∥GF,∴∠GFE=∠ABE,∴△GEF∽△EAB,∴,∴BE•EF=AB•GF=12×9=108.【点评】此题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,折叠的性质,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.17.(2018·广东·7分)如图,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.(1)求证:△ADE≌△CED;(2)求证:△DEF是等腰三角形.【分析】(1)根据矩形的性质可得出AD=BC、AB=CD,结合折叠的性质可得出AD=CE、AE=CD,进而即可证出△ADE≌△CED(SSS);(2)根据全等三角形的性质可得出∠DEF=∠EDF,利用等边对等角可得出EF=DF,由此即可证出△DEF是等腰三角形.【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AB=CD.由折叠的性质可得:BC=CE,AB=AE,∴AD=CE,AE=CD.在△ADE和△CED中,,∴△ADE≌△CED(SSS).(2)由(1)得△ADE≌△CED,∴∠DEA=∠EDC,即∠DEF=∠EDF,∴EF=DF,∴△DEF是等腰三角形.【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、翻折变换以及矩形的性质,解题的关键是:(1)根据矩形的性质结合折叠的性质找出AD=CE、AE=CD;(2)利用全等三角形的性质找出∠DEF=∠EDF.18.(2018•江苏盐城•10分)如图,在以线段为直径的上取一点,连接、.将沿翻折后得到.(1)试说明点在上;(2)在线段的延长线上取一点,使.求证:为的切线;(3)在(2)的条件下,分别延长线段、相交于点,若,,求线段的长.【答案】(1)解:连接OC,OD,由翻折可得OD=OC,∵OC是⊙O的半径,∴点D在⊙O上。
初中数学中的折叠问题监利县第一初级中学刘光杰折叠问题(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3.如图,矩形纸片ABCD 中,AB=4,AD=3,折叠纸片使AD 边与对角线BD 重合,得折痕DG ,求AG 的长.由勾股定理可得BD = 5,由对称的性质得△ADG ≌ △A ’DG ,由A ’D = AD = 3,AG ’ = AG ,则A ’B = 5 – 3 = 2,在Rt △A ’BG 中根据勾股定理,列方程可以求出AG 的值根据对称的性质得到相等的对应边和对应角,再在直角三角形中根据勾股定理列方程求解即可4.把矩形纸片ABCD 沿BE 折叠,使得BA 边与BC 重合,然后再沿着BF 折叠,使得折痕BE 也与BC 边重合,展开后如图所示,则∠DFB 等于( )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 = 754cm2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°321F E D C B A1G D‘FC‘DAGA'CA B D∴∠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△GEF7.如图,将矩形纸片ABCD按如下的顺序进行折叠:对折,展平,得折痕EF(如图①);延CG折叠,使点B落在EF上的点B′处,(如图②);展平,得折痕GC(如图③);沿GH折叠,使点C落在DH上的点C′处,(如图④);沿GC′折叠(如图⑤);展平,得折痕GC′,GH(如图⑥).(1)求图②中∠BCB′的大小;(2)图⑥中的△GCC′是正三角形吗?请说明理由.(1)由对称的性质可知:B’C=BC,然后在Rt△B′FC中,求得cos∠B’CF= 12,利用特殊角的三角函数值的知识即可求得∠BCB’= 60°;(2)首先根据题意得:GC平分∠BCB’,即可求得∠GCC’= 60°,然后由对称的性质知:GH是线段CC’的对称轴,可得GC’= GC,即可得△GCC’是正三角形.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,根据勾股定理有:AE2 + AG2 = GE2即:x2 + 4 = (4 - x)2解得x = 1.5,BE = EG = 4 – 1.5 = 2.5∵∠1 + ∠2 = 90°,∠2 + ∠3 = 90°∴∠1 = ∠3又∵∠A = ∠D = 90°∴△AEG ∽△DGP∴AEDG=EGGP,则1.52=2.5GP,解得GP =103PH = GH – GP = 4 - 103=23∵∠3 = ∠4,tan∠3 = tan∠1 = 3 4∴tan∠4 = 34,FHPH=34,FH =34×PH =34×23=12∴CF = FH = 1 2∴S梯形BCFE = 12(12+52)×4 = 6注意折叠过程中的变与不变,图形的形状和大小不变,对应边与对应角相等10.如图,将一个边长为1的正方形纸片ABCD折叠,使点B落在边AD上不与A、D 重合.MN为折痕,折叠后B’C’与DN交于P.(1)连接BB’,那么BB’与MN的长度相等吗?为什么?(2)设BM=y,AB’=x,求y与x的函数关系式;(3)猜想当B点落在什么位置上时,折叠起来的梯形MNC’B’面积最小?并验证你的猜想.(1)BB’ = MN过点N作NH∥BC交AB于点H),证△ABB’≌△HNM(2)MB’ = MB = y,AM = 1 – y,AB’ = x在Rt△ABB’中BB’ = AB2 + AB'2= 1 + x2因为点B与点B’关于MN对称,所以BQ = B’Q,则BQ = 12 1 + x2由△BMQ∽△BB’A得BM×BA = BQ×BB’∴y = 12 1 + x2× 1 + x2=12(1 + x2)(3) 梯形MNC′B′的面积与梯形MNCB的面积相等PC'NB CA DMB'QPA DMB'由(1)可知,HM = AB’ = x,BH = BM – HM = y – x,则CN = y - x ∴梯形MNCB的面积为:12(y – x + y) ×1 = 12(2y - x)= 12(2×12(1 + x2) – x)= 12(x -12)2 +38当x = 12时,即B点落在AD的中点时,梯形MNC’B’的面积有最小值,且最小值是38二、纸片中的折叠11.如图,有一条直的宽纸带,按图折叠,则∠α的度数等于()∵∠α= ∠1,∠2 = ∠1∴∠α= ∠2∴2∠α+∠ABE=180°,即2∠α+30°=180°,解得∠α=75°.题考查的是平行线的性质,同位角相等,及对称的性质,折叠的角与其对应角相等,和平角为180度的性质,注意△EAB是以折痕AB为底的等腰三角形12.如图,将一宽为2cm的纸条,沿BC,使∠CAB=45°,则后重合部分的面积为作CD⊥AB,∵CE∥AB,∴∠1=∠2,根据翻折不变性,∠1=∠BCA,故∠2=∠BCA.∴AB=AC.又∵∠CAB=45°,∴在Rt△ADC中,AC = 2 2 ,AB = 2 2S△ABC=12AB×CD = 2 2a2130°BEFACD在折叠问题中,一般要注意折叠前后图形之间的联系,将图形补充完整,对于矩形(纸片)折叠,折叠后会形成“平行线+角平分线”的基本结构,即重叠部分是一个以折痕为底边的等腰三角形ABC13.将宽2cm 的长方形纸条成如图所示的形状,那么折痕PQ 的长是如图,作QH ⊥PA ,垂足为H ,则QH=2cm , 由平行线的性质,得∠DPA=∠PAQ=60° 由折叠的性质,得∠DPA =∠PAQ , ∴∠APQ=60°,又∵∠PAQ=∠APQ=60°, ∴△APQ 为等边三角形, 在Rt △PQH 中,sin ∠HPQ = HQPQ∴32 = 2PQ ,则PQ = 433注意掌握折叠前后图形的对应关系.在矩形(纸片)折叠问题中,会出现“平行线+角平分线”的基本结构图形,即有以折痕为底边的等腰三角形APQ14.如图a 是长方形纸带,∠DEF=20°,将纸带沿EF 折叠成图b ,再沿BF 折叠成图c ,则图c 中的∠CFE 的度数是( )图c 图b图aCDGFEAC GDFEAFDBCAEBB∵AD ∥BC ,∴∠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=13.5GEFD AE FD B C A B C 60cm三、三角形中的折叠17.如图,把Rt △ABC (∠C=90°),使A ,B 两点重合,得到折痕ED ,再沿BE 折叠,C 点恰好与D 点重合,则CE :AE=18.在△ABC 中,已知AB=2a ,∠A=30°,CD 是AB 边的中线,若将△ABC 沿CD 对折起来,折叠后两个小△ACD 与△BCD 重叠部分的面积恰好等于折叠前△ABC 的面积的14 .(1)当中线CD 等于a 时,重叠部分的面积等于 ;(2)有如下结论(不在“CD 等于a ”的限制条件下):①AC 边的长可以等于a ;②折叠前的△ABC 的面积可以等于32a 2;③折叠后,以A 、B 为端点的线段AB 与中线CD 平行且相等.其中, 结论正确(把你认为正确结论的代号都填上,若认为都不正确填“无”). (1)∵CD = 12 AB∴∠ACB = 90°∵AB = 2a ,BC = a ,∴AC = 3a ∴S △ABC = 12 ×AC ×BC = 32a 2∴重叠部分的面积为:14×32a 2 = 38a 2(2)若AC = a ,如右图∵AD = a ,∴∠2 = 180°- 30°2 = 75°∠BDC = 180°- 75°= 105° ∴∠B'DC = 105°∴∠3 = 105°- 75°= 30° ∴∠1 = ∠3 ∴AC ∥B'D∴四边形AB'DC 是平行四边形∴重叠部分△CDE 的面积等于△ABC的面积的14若折叠前△ABC 的面积等于32a 2 过点C 作CH ⊥AB 于点H ,则 12 ×AB ×CH = 32a 2 B'CDAB231EB'CDBACH =32a 又tan ∠1 =CH AH∴AH = 32a∴BH = 12a则tan ∠B =CHBH,得∠B = 60° ∴△CBD 是等边三角形 ∴∠2 = ∠4∴∠3 = ∠4,AD ∥CB 2又CB 2 = BC = BD = a ,∴CB 2 = AD ∴四边形ADCB 2是平行四边形则重叠部分△CDE 的面积是△ABC 面积的14(3)如右图,由对称的性质得,∠3 = ∠4,DA = DB 3 ∴∠1 = ∠2又∵∠3 + ∠4 = ∠1 +∠2 ∴∠4 = ∠1 ∴AB 3∥CD注意“角平分线+等腰三角形”的基本构图,折叠前后图形之间的对比,找出相等的对应角和对应边19.在△ABC 中,已知∠A=80°,∠C=30°,现把△CDE 沿DE 进行不同的折叠得△C ′DE ,对折叠后产生的夹角进行探究:(1)如图(1)把△CDE 沿DE 折叠在四边形ADEB 内,则求∠1+∠2的和; (2)如图(2)把△CDE 沿DE 折叠覆盖∠A ,则求∠1+∠2的和;(3)如图(3)把△CDE 沿DE 斜向上折叠,探求∠1、∠2、∠C 的关系.(1)根据折叠前后的图象全等可知,∠1=180°-2∠CDE ,∠2=180°-2∠CED ,再根据三角形内角和定理比可求出答案;(2)连接DG ,将∠ADG+∠AGD 作为一个整体,根据三角形内角和定理来求;3241EHB 2DABC3412B 3DA BC(3)将∠2看作180°-2∠CED ,∠1看作2∠CDE-180°,再根据三角形内角和定理来求. 解:(1)如图(1)∠1+∠2=180°- 2∠CDE +180°- 2∠CED =360°- 2(∠CDE+∠CED ) =360°-2(180°- ∠C ) =2∠C =60°;(2)如图(2) 连接DG ,∠1+∠2=180°- ∠C ′-(∠ADG +∠AGD ) =180°-30°-(180°-80°) =50°;(3)如图(3)∠2-∠1=180°- 2∠CED -(2∠CDE - 180°) =360°- 2(∠CDE + ∠CED ) =360°- 2(180°- ∠C ) =2∠C所以:∠2 - ∠1=2∠C .由于等腰三角形是轴对称图形,所以在折叠三角形时常常会出现等腰三角形20.观察与发现:将三角形纸片ABC (AB >AC )沿过点A 的直线折叠,使得AC 落在AB 边上,折痕为AD ,展开纸片(如图①);在第一次折叠的基础上第二次折叠该三角形纸片,使点A 和点D 重合,折痕为EF ,展平纸片后得到△AEF (如图②).小明认为△AEF 是等腰三角形,你同意吗?请说明理由. 实践与运用:(1)将矩形纸片ABCD 沿过点B 的直线折叠,使点A 落在BC 边上的点F 处,折痕为BE (如图③);再沿过点E 的直线折叠,使点D 落在BE 上的点D ’处,折痕为EG (如图④);再展平纸片(如图⑤).求图⑤中∠α的大小.21图(1)C'ACBD E12图(3)C'ABCDE21图(2)GC'A BCDE在第一次折叠中可得到∠EAD = ∠FAD在第二次折叠中可得到EF是AD的垂直平分线,则AD⊥EF∴∠AEF = ∠AFE∴△AEF是等腰三角形(1)由折叠可知∠AEB = ∠FEB,∠DEG = ∠BEG而∠BEG = 45°+ ∠α因为∠AEB + ∠BEG + ∠DEG = 180°所以 45°+ 2(45°+∠α)= 180°∠α = 22.5°由于角平分线所在的直线是角的对称轴,所以在三角形中的折叠通常都与角平分线有关。
自学资料一、图形的翻折、轴对称【知识探索】1.如果把一个图形沿某一条直线翻折,能与另一个图形重合,那么叫做这两个图形关于这条直线成轴对称,这条直线叫做对称轴,两个图形中的对应点叫做关于这条直线的对称点.【说明】(1)两个图形关于一条直线成轴对称,这两个图形对应线段的长度和对应角的大小相等,它们的形状相同,大小不变;(2)在成轴对称的两个图形中,分别联结两对对应点,取中点,联结两个中点所得的直线就是对称轴.2.把一个图形沿某一条直线翻折过来,直线两旁的部分能够相互重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴.【错题精练】第1页共26页自学七招之日计划护体神功:每日计划安排好,自学规划效率高非学科培训第2页 共26页 自学七招之提前完卷飞刀:考场控时莫紧张,跳跃答卷心不慌 非学科培训例1.如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P 是AB 边上的动点(不与点B 重合),将△BCP 沿CP 所在的直线翻折,得到△B′CP ,连接B′A ,则下列判断:①当AP=BP 时,AB′∥CP ;②当AP=BP 时,∠B′PC=2∠B′AC③当CP ⊥AB 时,AP=175;④B′A 长度的最小值是1.其中正确的判断是______ (填入正确结论的序号)【解答】解:①∵在△ABC 中,∠ACB=90°,AP=BP ,∴AP=BP=CP ,∠BPC=12(180°-∠APB′),由折叠的性质可得:CP=B′P ,∠CPB′=∠BPC=12(180°-∠APB′),∴AP=B′P ,∴∠AB′P=∠B′AP=12(180°-∠APB′),∴∠AB′P=∠CPB′,∴AB′∥CP ;故①正确;②∵AP=BP ,∴PA=PB′=PC=PB ,∴点A ,B′,C ,B 在以P 为圆心,PA 长为半径的圆上,∵由折叠的性质可得:BC=B′C , ∴BC ̂=B′C ̂,∴∠B′PC=2∠B′AC ;故②正确;③当CP ⊥AB 时,∠APC=∠ACB ,∵∠PAC=∠CAB ,∴△ACP ∽△ABC ,∴APAC =ACAB ,∵在Rt △ABC 中,由勾股定理可知:AC=√AB 2−BC 2=√52−32=4,∴AP=AC 2AB =165;故③错误;④由轴对称的性质可知:BC=CB′=3,∵CB′长度固定不变,∵AB'≥AC-CB'∴AB′的长度有最小值.AB′有最小值=AC-B′C=4-3=1.故④正确.故答案为:①②④.【答案】①②④例2.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.现给出以下四个命题(1)∠APB=∠BPH;(2)当点P在边AD上移动时,△PDH的周长不发生变化;(3)∠PBH=45°;(4)BP=BH.其中正确的命题是______.【解答】(1)证明: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.故(1)正确;(2))△PHD的周长不变为定值8.第3页共26页自学七招之举一反三剑:总结归纳典型题,多种解法开脑洞非学科培训第4页 共26页 自学七招之提前完卷飞刀:考场控时莫紧张,跳跃答卷心不慌 非学科培训证明:如图2,过B 作BQ ⊥PH ,垂足为Q .由(1)知∠APB=∠BPH ,在△ABP 和△QBP 中,{∠APB =∠BPH∠A =∠BQP BP =BP∴△ABP ≌△QBP (AAS ).∴AP=QP ,AB=BQ .又∵AB=BC ,∴BC=BQ .又∵∠C=∠BQH=90°,BH=BH ,∴△BCH ≌△BQH .∴CH=QH .∴△PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8.故(2)正确;(3)解:∵△ABP ≌△QBP (AAS )、△BCH ≌△BQH .∴∠QBH=∠HBC ,∠ABP=∠PBQ ,∴∠PBH=∠PBQ+∠QBH=12∠ABC=45°.故(3)正确;(4)解:∵∠PBH=45°固定不变,∴当点P 在AD 上移动时,∠BPH 的度数不断发生变化,∴∠BPH 的度数与∠BHP 不一定相等,故BP 与BH 不一定相等.故答案为:(1)(2)(3).【答案】(1)(2)(3)例3.如图,把某矩形纸片ABCD 沿EF ,GH 折叠(点E ,H 在AD 边上,点F ,G 在BC 边上),使点B 和点C 落在AD 边上同一点P 处,A 点的对称点为A′点,D 点的对称点为D′点,若∠FPG =90°,△A′EP 的面积为4,△D′PH 的面积为1,则矩形ABCD 的面积等于【答案】例4.如图,在菱形紙片ABCD中,AB=2.将纸片折叠,使点B落在AD边上的点B′处(不与A,D重合),点C落在C′处,线段B′C′与直线CD交于点G,折痕为EF,则下列说法①若∠A=90,B′为AD中点时,AE=34②若∠A=60°,B′为AD中点时,点E恰好是AB的中点③若∠A=60°,C′F⊥CD时,CFFD =√3−12其中正确的是()第5页共26页自学七招之举一反三剑:总结归纳典型题,多种解法开脑洞非学科培训第6页 共26页 自学七招之提前完卷飞刀:考场控时莫紧张,跳跃答卷心不慌 非学科培训A. ①②B. ①③C. ②③D. ①②③【解答】解:①∵∠A=90°,四边形ABCD 是菱形,∴四边形ABCD 是正方形,∴AB=AD ,∵B′为AD 中点时,∴AB'=1,设AE=x ,则B'E=BE=2-x ,在Rt △AB'E 中,由勾股定理得:12+x 2=(2-x )2,解得:x=34,①正确; ②连接BD 、BE',如图:∵∠A=60°,AB=AD ,∴△ABD 是等边三角形,∴∠ABD=60°,∵B′为AD 中点,∴∠AB'B=90°,∠ABB'=30°∵BE=B'E ,∴∠BB'E=∠ABB'=30°,∴∠AB'E=60°,∴△AB'E 是等边三角形,∴AE=B'E=BE ,∴点E 是AB 的中点,②正确;③设CF=x ,由折叠的性质得:C'F=CF=x ,∠C'=∠C=∠A=60°,∵C′F ⊥CD ,∴∠C'GF=30°,∴C'G=2C'F=2x ,GF=√3C'F=√3x ,∴DG=CD-GF-CF=2-√3x-x ,∵∠D=180°-∠A=120°,∠DGB'=∠C'GF=30°,∴∠DB'G=30°,∴DB'=DG ,设BD 交B'C'于H ,则B'H=GH=12B'G=12(2-2x )=1-x ,∴DG=2(1−x )√3,∴2(1−x )√3=2-√3x-x , 解得:x=4-2√3,∴CF=4-2√3,FD=2-(4-2√3)=2√3-2,∴CF FD =√3−12,③正确; 故选:D .【答案】D例5.如图,以半圆的一条弦BC为对称轴将弧BC折叠后与直径AB交于点D,若AD=4,BD=8,则CB的长为__________【解答】第7页共26页自学七招之举一反三剑:总结归纳典型题,多种解法开脑洞非学科培训【答案】例6.如图,矩形ABCD中,BC=3,且BC>AB,E为AB边上任意一点(不与A,B重合),设BE=t,将△BCE沿CE对折,得到△FCE,延长EF交CD的延长线于点G,则tan∠CGE= (用含t的代数式表示).【解答】解:如图连接BF交EC于O,作EM⊥CD于M,∵∠EMC=∠EBC=∠BCM=90°,∴四边形EBCM是矩形,∴CM=EB=t,EM=BC=3,在RT△EBC中,∵EB=t,BC=3,∴EC=√t2+32=√t2+9,∵EB=EF,CB=CF,∴EC垂直平分BF,∵12•EC•BO=12•EB•BC,∴BO=3t√t2+9,BF=2BO=6t√t2+9∵∠AEF+∠BEF=180°,∠BEF+∠BCF=180°,∴∠AEF=∠BCF,∵AB∥CD,∴∠BEC=∠ECG=∠CEF,∠AEF=∠G=∠BCF ∴GE=GC,∴∠GCE=∠GEC=∠CFB=∠CBF,∴△CBF∽△GCE,∴GCBC =ECBF,第8页共26页自学七招之提前完卷飞刀:考场控时莫紧张,跳跃答卷心不慌非学科培训∴GC=t 2+92t,GM=GC-CM=9−t22t,∴tan∠CGE=EMGM =6t9−t2.故答案为6t9−t2.【答案】6t9−t2例7.阅读下面材料:在学习小组活动中,小明探究了下面问题:菱形纸片ABCD的边长为2,折叠菱形纸片,将B、D两点重合在对角线BD上的同一点处,折痕分别为EF、GH.当重合点在对角线BD上移动时,六边形AEFCHG的周长的变化情况是怎样的?小明发现:若∠ABC=60°,①如图1,当重合点在菱形的对称中心O处时,六边形AEFCHG的周长为______;②如图2,当重合点在对角线BD上移动时,六边形AEFCHG的周长______(填“改变”或“不变”).请帮助小明解决下面问题:如果菱形纸片ABCD边长仍为2,改变∠ABC的大小,折痕EF的长为m.(1)如图3,若∠ABC=120°,则六边形AEFCHG的周长为______;(2)如图4,若∠ABC的大小为2α,则六边形AEFCHG的周长可表示为______.【解答】解:①如图1,当重合点在菱形的对称中心O处时,由题意可知△BEF和△DGH是等边三角形,∴EF+AE+AG+GH+CH+CF=BE+AE+AG+GD+DH+CH=2+2+2=6.∴六边形AEFCHG的周长为6;②如图2,当重合点在对角线BD上移动时,由题意可知△BEF和△DGH是等边三角形,∴EF+AE+AG+GH+CH+CF=BE+AE+AG+GD+DH+CH=2+2+2=6.∴六边形AEFCHG的周长为6.故六边形AEFCHG的周长不变.(1)如图3,若∠ABC=120°,由题意可知EF+GH=AC,则六边形AEFCHG的周长为2×2+2×sin60°×2=4+2√3;(2)如图4,若∠ABC的大小为2α,由题意可知EF+GH=AC,则六边形AEFCHG的周长可表示为2×2+2×sinα×2=4+4sinα.故答案为:①6;②不变.(1)4+2√3;(2)4+4sinα.第9页共26页自学七招之举一反三剑:总结归纳典型题,多种解法开脑洞非学科培训【答案】6不变4+2√34+4sinα例8.已知边长为3的正方形ABCD中,点E在射线BC上,且BE=2CE,连接AE交射线DC于点F,若△ABE沿直线AE翻折,点B落在点B1处.(1)如图1,若点E在线段BC上,求CF的长;(2)求sin∠DAB1的值;(3)如果题设中“BE=2CE”改为“BECE=x”,其它条件都不变,试写出△ABE翻折后与正方形ABCD公共部分的面积y与x的关系式及自变量x的取值范围(只要写出结论,不需写出解题过程).【解答】(1)解:∵AB∥DF,∴ABCF =BECE,∵BE=2CE,AB=3,∴3CF =2CECE,∴CF=32;(2)解:①若点E在线段BC上,如图1,设直线AB1与DC相交于点M.由题意翻折得:∠1=∠2.∵AB∥DF,∴∠1=∠F,∴∠2=∠F,∴AM=MF.设DM=x,则CM=3−x.又∵CF=1.5,∴AM=MF=92−x,在Rt△ADM中,AD2+DM2=AM2,∴32+x2=(92−x)2,∴x=54,∴DM=54,AM=134,第10页共26页自学七招之提前完卷飞刀:考场控时莫紧张,跳跃答卷心不慌非学科培训∴sin∠DAB1=DMAM =513;②若点E在边BC的延长线上,如图2,设直线AB1与CD延长线相交于点N.同理可得:AN=NF.∵BE=2CE,∴BC=CE=AD.∵AD∥BE,∴ADCE =DFFC,∴DF=FC=32,设DN=x,则AN=NF=x+32.在Rt△ADN中,AD2+DN2=AN2,∴32+x2=(x+32)2,∴x=94.∴DN=94,AN=154sin∠DAB1=DNAN=35;(3)解:若点E在线段BC上,y=9x2x+2,定义域为x>0;若点E在边BC的延长线上,y=9x−92x,定义域为x>1.【答案】(1)32;(2)①513,②35;(3)略.【举一反三】1.如图,已知△ABC中,AB=8,BC=7,AC=6,E是AB的中点,F是AC边上一个,综上所述,EF的长为72或143.72或1432.如图,在菱形纸片ABCD中,AB=4,∠A=60°,将菱形纸片翻折,使点A落在CD边的中点E处,折痕为FG,点F、G分别在边AB、AD上,则GE=______,EF=______.【解答】解:如图过点E作EH⊥AD于H,EN⊥AB于N,过点A作AM⊥CD于M∵ABCD是菱形,∴AB∥CD,AD=AB=CD=AB=4∴∠ADM=∠BAD=∠HDE=60°∵E是CD中点∴DE=2在Rt△DHE,中,DE=2,HE⊥DH,∠HDE=60°∴DH=1,HE=√3∵折叠∴AG=GE,AF=EF在Rt△HGE中,GE2=GH2+HE 2∴GE2=(4-GE+1)2+3∴GE=2.8在Rt△AMD中,AD=4,AM⊥DM,∠ADM=60°∴MD=2,AM=2√3∵AB∥CD,AM∥EN∴AMEN是平行四边形且AM⊥CD∴AMEN是矩形∴AN=ME=2+2=4,(即N与B重合)AM=EN=2√3在Rt△FBE中,EF2=EN2+FB 2EF2=(4-EF)2+12EF=3.5【答案】2.83.53.折叠矩形纸片ABCD时,发现可以进行如下操作:①把△ADE翻折,点A落在DC边上的点F处,折痕为DE,点E在AB边上;②把纸片展开并铺平;③把△CDG翻折,点C落在线段AE上的点H处,折痕为DG,点G在BC边上,若AB=AD+2,EH=1,则AD=______.【解答】解:设AD=x,则AB=x+2,∵把△ADE翻折,点A落在DC边上的点F处,∴DF=AD,EA=EF,∠DFE=∠A=90°,∴四边形AEFD为正方形,∴AE=AD=x,∵把△CDG翻折,点C落在线段AE上的点H处,折痕为DG,点G在BC边上,∴DH=DC=x+2,∵HE=1,∴AH=AE-HE=x-1,在Rt△ADH中,∵AD2+AH2=DH2,∴x2+(x-1)2=(x+2)2,整理得x2-6x-3=0,解得x1=3+2√3,x2=3-2√3(舍去),即AD的长为3+2√3.故答案为3+2√3.【答案】3+2√34.小明尝试着将矩形纸片 ABCD (如图①, AD>CD )沿过 A 点的直线折叠,使得 B 点落在 AD 边上的点 F 处,折痕为 AE (如图②);再沿过 D 点的直线折叠,使得 C 点落在 DA 边上的点 N 处, E 点落在 AE 边上的点 M 处,折痕为 DG (如图③).如果第二次折叠后, M 点正好在 ∠ NDG 的平分线上,那么矩形 ABCD 长与宽的比值为.【答案】√2:1 .5.如图,AC是矩形ABCD的对角线,⊙O是△ABC的内切圆,现将矩形ABCD按如图所示的方式折叠,使点D与点O重合,折痕为FG,点F,G分别在AD,BC上,连接OG,DG,若OG⊥DG,且⊙O 的半径长为1,则下列结论不成立的是()A. CG=1B. 矩形ABCD的面积为6+4√3C. ∠ACB=30°D. AF=2√3【解答】解:如图,设⊙O 与BC 的切点为M ,连接MO 并延长MO 交AD 于点N ,∵将矩形ABCD 按如图所示的方式折叠,使点D 与点O 重合,折痕为FG ,∴OG=DG ,∵OG ⊥DG ,∴∠MGO+∠DGC=90°,∵∠MOG+∠MGO=90°,∴∠MOG=∠DGC ,在△OMG 和△GCD 中,{∠OMG =∠DCG =90°∠MOG =∠DGC OG =DG,∴△OMG ≌△GCD ,∴OM=GC=1,CD=GM=BC-BM-GC=BC-2.故A 正确,∵AB=CD ,∴BC-AB=2.设AB=a ,BC=b ,AC=c ,⊙O 的半径为r ,⊙O 是Rt △ABC 的内切圆可得r=12(a+b-c ),∴c=a+b-2.在Rt △ABC 中,由勾股定理可得a 2+b 2=(a+b-2)2,整理得2ab-4a-4b+4=0,又∵BC-AB=2即b=2+a ,代入可得2a (2+a )-4a-4(2+a )+4=0,解得a 1=1+√3,a 2=1-√3(舍去),∴a=1+√3,b=3+√3,∴S 矩形ABCD =AB•BC=6+4√3,故B 正确,∴tan ∠ACB=AB BC =√33,∴∠ACB=30°,故C 正确,再设DF=x ,在Rt △ONF 中,FN=3+√3-1-x ,OF=x ,ON=1+√3-1=√3,由勾股定理可得(2+√3-x )2+(√3)2=x 2,解得x=4-√3,∴AF=AD-DF=2√3-1,故D 错误,故选:D .【答案】D6.如图,在⊙O 中,将AB̂沿弦AB 翻折交半径AO 的延长线于点D ,延长BD 交⊙O 于点C ,AC 切ADB ̂所在的圆于点A ,则tan ∠C 的值是( )A. √3B. 43C. 2+√3D. 1+√2【解答】解:作点D关于AB的对称点H,连接AH,BH,CH.根据对称性可知,ADB̂所在圆的圆心在直线AH上,∵AC切ADB̂所在的圆于点A,∴AC⊥AH,∴∠CAH=90°,∴CH是⊙O的直径,∴∠CBH=90°,∴∠ABD=∠ABH=45°,∴∠AHC=∠ABC=45°,∴∠ACH=∠AHC=45°,∴AC=AH,∵OC=OH,∴AD垂直平分线段CH,∴DC=DH,∴∠DCH=∠DHC,∵BD=BH,∴∠BDH=∠BHD=45°,∵∠BDH=∠DCH+∠DHC,∴∠DCH=22.5°,∴∠ACD=∠CHB=67.5°,设BD=BH=a,则CD=DH=√2a,∴tan∠ACB=tan∠CHB=BCBH =a+√2aa=1+√2,故选:D.【答案】D7.半径为2的圆弧形纸片按如图方式折叠,使对折后半圆弧的中点M与圆心O重合,则图中阴影部分的面积是______.【解答】解:如图,连接OM交AB于点C,连接OA、OB,由题意知,OM⊥AB,且OC=MC=1,在Rt△AOC中,∵OA=2,OC=1,∴cos∠AOC=OCOA =12,AC=√OA2−OC2=√3∴∠AOC=60°,AB=2AC=2√3,∴∠AOB=2∠AOC=120°,则S弓形ABM=S扇形OAB-S△AOB=120π×22360-12×2√3×1=4π3-√3,S阴影=S半圆-2S弓形ABM=1 2π×22-2(4π3-√3)=2√3−23π.故答案为:2√3−23π.【答案】2√3−23π8.如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使顶点C恰好落在AB边的C1处,点D落在点D1处,C1D1交线段AE于点G.(1)求证:△BC1F∽△AGC1;(2)若C1是AB的中点,AB=6,BC=9,求AG的长.1.如图,在四边形纸片ABCD中,AB=BC,AD=CD,∠A=∠C=90°,∠B=150°,将纸片先沿直线BD 对折,再将对折后的图形沿从一个顶点出发的直线裁剪,剪开后的图形打开铺平,若铺平后的图形中有一个是面积为2的平行四边形,则BC= .【解答】解:如图1所示:作AE∥BC,延长AE交CD于点N,过点B作BT⊥EC于点T,当四边形ABCE为平行四边形,∵AB=BC,∴四边形ABCE是菱形,∵∠A=∠C=90°,∠B=150°,BC∥AN,∴∠ADC=30°,∠BAN=∠BCE=30°,则∠NAD=60°,∴∠AND=90°,∵四边形ABCE面积为2,∴设BT=x,则BC=EC=2x,故2x×x=2,解得:x=1(负数舍去),故BC=2;如图2,当四边形BEDF是平行四边形,∵BE=BF,∴平行四边形BEDF是菱形,∵∠A=∠C=90°,∠B=150°,∴∠ADB=∠BDC=15°,∵BE=DE,∴∠AEB=30°,∴设AB=y,则BE=2y,∵四边形BEDF面积为2,∴AB×DE=2y2=2,解得:y=1,故BC=1,综上所述:BC=2或1.故答案为:2或1.【答案】2或1̂沿BD翻折,点C的对称点C′恰好落在AB 2.如图,已知半圆的内接四边形ABCD,AB是直径,DCB上.若AC′=4,C′B=5,则BD的长是()A. 4√3B. 3√7C. 7D. 8【解答】解:作DE⊥AB于E,连接DC′,由折叠的性质可知,CD=C′D,∠CBD=∠C′BD,∴DA=DC,∴AD=C′D,又DE⊥AB,∴AE=EC′=2,∴EB=7,由射影定理得,DE2=AE•EB=14,在Rt△DEB中,BD2=DE2+BE2=63,∴BD=3√7,故选:B.【答案】B3.如图,正方形ABCD中,AB=3,点E在边CD上,且CD=3DE,将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG、CF.下列结论:①点G是BC中点;②FG=FC;③与∠AGB相等的角有5个;④S△FGC=910.其中正确的是()A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④【解答】解:∵正方形ABCD中,AB=3,CD=3DE,∴DE=13×3=1,CE=3-1=2,∵△ADE沿AE对折至△AFE,∴AD=AF,EF=DE=1,∠AFE=∠D=90°,∴AB=AF=AD,在Rt△ABG和Rt△AFG中,{AG=AGAB=AF,∴Rt△ABG≌Rt△AFG(HL),∴BG=FG,设BG=FG=x,则EG=EF+FG=1+x,CG=3-x,在Rt△CEG中,EG2=CG2+CE2,即(1+x)2=(3-x)2+22,解得,x=32,∴CG=3-32=3 2,∴BG=CG=32,即点G是BC中点,故①正确;∵tan∠AGB=ABBG =332=2,∴∠AGB≠60°,∴∠CGF≠180°-60°×2≠60°,又∵BG=CG=FG,∴△CGF不是等边三角形,∴FG≠FC,故②错误;由(1)知Rt △ABG ≌Rt △AFG ,∴∠AGB=∠AGF=12∠BGF ,根据三角形的外角性质,∠GCF+∠GFC=∠AGB+∠AGF ,∴∠GCF=∠GFC=∠AGB ,∵AD ∥BC ,∴∠AGB=∠GAD ,∴与∠AGB 相等的角有4个,故③错误;△CGE 的面积=12CG•CE=12×32×2=32, ∵EF :FG=1:32=2:3,∴S △FGC =32+3×32=910,故④正确; 综上所述,正确的结论有①④.故选:C .【答案】C4.如图,在矩形ABCD 中,AB=2,AD=5,点P 在线段BC 上运动,现将纸片折叠,使点A 与点P 重合,得折痕EF (点E 、F 为折痕与矩形边的交点),设BP=x ,当点E 落在线段AB 上,点F 落在线段AD 上时,x 的取值范围是______.【解答】解:如图;①当F 、D 重合时,BP 的值最小;根据折叠的性质知:AF=PF=5;在Rt △PFC 中,PF=5,FC=2,则PC=√21;∴BP 的最小值为5-√21;②当E 、B 重合时,BP 的值最大;由折叠的性质可得AB=BP=2,即BP的最大值为2.所以x的取值范围是5-√21≤x≤2.故答案为:5-√21≤x≤2.【答案】5-√21≤x≤25.如图,现有边长为5的正方形纸片ABCD,点P为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落在点P处,点C落在点G处,PG交DC于点H,折痕为EF连结BP,BH.当AP=2时,PH=______.【解答】解:设AE=x,则BE=5-x.由翻折的性质可知:BE=PE=x,∠APG=∠ABC=90°.∴∠APE+∠DPH=90°.∵∠AEP+∠APE=90°,∴∠AEP=∠DPH.又∵∠A=∠D=90°,∴△APE∽△DHP.在Rt△APE中,PE2=AE2+AP2,即(5-x)2=x2+22,解得x=2.1.则PE=5-2.1=2.9.∵△APE∽△DHP,∴EPPH =AEPD,即2.9PH=2.13,解得:PH=297.故答案为:297.【答案】2976.如图,矩形纸片ABCD中,AD=15cm,AB=10cm,点P、Q分别为AB、CD的中点,E、G分别为BC、PQ上的点,将这张纸片沿AE折叠,使点B与点G重合,则△AGE的外接圆的面积为______.【解答】解:由翻折的性质得,AG=AB,∠GAE=∠BAE,∵点P、Q分别为AB、CD的中点,∴AP=12AB,∴AP=12AG,∴∠AGP=30°,∴∠PAG=90°-∠AGP=90°-30°=60°,∴∠BAE=12∠PAG=12×60°=30°,在Rt△ABE中,AE=AB÷cos30°=10÷√32=20√33cm,∴△AGE的外接圆的面积=π(AE2)2=π(12×20√33)2=1003πcm2.故答案为:1003πcm2.【答案】1003πcm27.如图,矩形ABCD中,AD=10,AB=8,点E为边DC上一动点,连接AE,把△ADE沿AE折叠,使点D落在点D′处,当△DD′C是直角三角形时,DE的长为______.【解答】解:∵△ADE沿AE折叠,使点D落在点D′处,∴DE=D′E,AD=AD′=10,当∠DD′C=90°时,如图1,∵DE=D′E,∴∠1=∠2,∵∠1+∠4=90°,∠2+∠3=90°,∴∠3=∠4,∴ED′=EC,CD=4;∴DE=EC=12当∠DCD′=90°时,则点D′落在BC上,如图2,设DE=x,则ED′=x,CE=8-x,∵AD′=AD=10,∴在Rt△ABD′中,BD′=√102−82=6,∴CD′=4,在Rt△CED′中,(8-x)2+42=x2,解得x=5,即DE的长为5,综上所述,当△DD′C是直角三角形时,DE的长为4或5.故答案为4或5.【答案】4或5。
初中数学中几种折叠问题的探究摘要:折叠与平移,旋转一起,组成了初中数学阶段几何的三大变化,既基础,又非常重要。
折叠变化中,有对应角,对应边,对应线段的连线,解题时,经常需要构造辅助线。
对于此类问题本文从折叠的定义和折叠的性质入手,根据折叠的轴对称性和图形全等结合具体考题将三角形、四边形、圆、扇形的折叠问题进行解析,并对多次折叠问题进行探索。
关键词:初中数学折叠问题轴对称图形全等多次折叠折叠:将图形的一部分沿着一条直线折叠,使折叠部分与原图形重叠或者不重叠,属于图形变换的轴对称变换。
由此折叠问题,解题思路应通过轴对变换和图形全等的性质与基本模型进行解答。
在解题中要充分利用这些结论,借助辅助线、构造全等图形、构造直角三角形结合三角函数等数学工具对折叠问题,进行线转换、角转换、面积转换、设未知量的方式解题,使得思路清晰,步骤简洁。
一、利用折叠轴对称性来解决三角形问题三角形作为最简单的封闭图形,它的折叠往往和三角形全等,中线、高等相结合,其中往往伴随着线段,角和面积的转移.如图1,在直角三角形中,,,为上一点,连接,如果三角形沿直线折叠后,点恰好与边的中点重合,求点到直线的距离.图1 图2由于沿折痕的折叠可以沿直线折叠得到,根据折叠变化的轴对称性,折叠前后线段相等则,折叠前后面积相等则.当点折叠过去后恰好与边的中点重合,那么就是三角形的中线,根据三角形的中线将三角形分为两个面积相等的部分,可得,又,那么.如图所示组合三角形,则,为的中点,则.由于在直角三角形中,,则,.要求点直线的距离,可以根据图形转化根据三角形面积来求边上的高.如图2,已知,且,易求边上的高.如图3,在△ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,D是BC边的中点,E是AB边上一动点,求EC+ED的最小值.图3 图4作为基本图形三角形的折叠变换中,三角形的折叠往往会产生边与面积的转移,并与初中知识中面积相等和边相等做以求三角形边、面积和周长.二、利用折叠轴对称性来解决四角形问题折叠中轴对称性质在特殊四边形中折叠前后边,角的相等会成为解题的重要条件,并与勾股定理,取值范围,边的最值问题相结合.因此通过设列边和角为未知数可以,题目求解逻辑的形成与理解提供巨大帮助.如图3,在矩形中,,,点是边上的动点(点不与点重合),连,将四边形沿直线折叠得四边形,交边于,的延长线交边于.(1)判断四边形的形状,并说明理由;(2)随着动点的变化,求线段的取值范围.(1)要说明四边形的形状,需要说明四边形图5在折叠前后具备哪些特性,由于矩形和折叠得四边形知:,,四边形是平行四边形.由折叠知,,所以,所以四边形是菱形.(2)由点是边DC上的动点(点不与点重合)可知点E从D向C运动的过程中的长度逐渐变小,则的长度逐渐变大,线段与线段之间的关系式为.则要求线段的取值范围只要线段的取值范围.可以设线段的长度为.则.在三角形中,已知角等于,则三角形为以角直角的三角形,根据勾股定理可得,由(1)知四边形是菱形,则,并将一起带入,得.当点E与点D重合,时,,此时为线段取到的最大长度为,当G与点C重合时,,,此时为线段取到的最小长度.因此线段的取值范围是,由于点不与点重合,即,则.又,则.本题考查了四边形折叠问题的结合,充分运用轴对称的性质,解题时间接设要求的线段长为,然后根据折叠的轴对称的性质用含的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理求解方程.三、利用折叠轴对称性来解决扇形折叠问题扇形是较为复杂的几何图形,圆弧折叠过程的折叠过程存在着折叠的特性,即折叠前后对应点的连线与折痕垂直,因此可以利用本条性质构造直角三角形,建立边长数量关系,实现问题解决.如图4,已知扇形的半径为6,圆心角为,是半径上一点,是上一点.将扇形沿对折,使折叠后的圆弧恰好与半径相切于点.若,求到折痕的距离.图6 图7扇形中圆弧的对折我们可以,看作扇形所在圆沿着折痕进行折叠,图4中将扇形沿对折,使得折叠后的圆弧,折叠前圆弧所在圆的圆心是点,折叠后圆弧所对应的圆弧在圆的圆心记为点做辅助圆如图5来解决扇形折叠问题.由于折叠的轴对称性,可知对称点之间的连线被折痕(对称轴)垂直平分,则,则三角形是直角三角形.折叠后的圆弧恰好与半径相切于点,由圆心与切点之间的连线与切线垂直得到,得到三角形是直角三角形.因为,,,则.要求到折痕的距离,即为线段的长度,设,则,因为,则,即,解得.处理扇形的折叠问题要拓展到圆的折叠上,将圆的特征与折叠前后图形的轴对称性相结合,构造辅助圆成为解决扇形折叠问题的突破口,利用圆的中特殊线段的位置数量关系和轴对称中的位置和数量关系,求解线段长度,面积等.四、利用折叠轴对称性来解决双曲线中的折叠问题(2015春•扬中市期末)如图,双曲线y=﹣(x<0)经过四边形OABC的顶点A、C,∠ABC=90°,OC平分OA与x轴负半轴的夹角,AB∥x轴,将△ABC沿AC折叠后得到△AB′C,B′点落在OA上,求三角形OAC的面积.图7图8本题重点考察了,反比例函数图象上点的坐标特征与折叠之间的应用关系。
初中数学折叠问题模型
(最新版)
目录
1.折叠问题的概念
2.折叠问题的模型
3.折叠问题的解法
4.折叠问题的应用
正文
一、折叠问题的概念
折叠问题是初中数学中的一个重要题型,它主要涉及到几何变换和空间想象能力的运用。
在折叠问题中,我们需要将一个平面图形通过折叠,使得它与另一个平面图形重合,从而解决实际问题。
这类问题不仅能够锻炼学生的思维能力,还能够提高学生的动手操作能力。
二、折叠问题的模型
在解决折叠问题时,我们需要掌握折叠问题的模型。
一般来说,折叠问题的模型主要包括以下几个方面:
1.折叠线:折叠线是指将一个平面图形折叠成另一个平面图形时,所需要折叠的线段。
折叠线通常是两个平面图形的公共边。
2.折叠角:折叠角是指折叠线两侧的相邻角,它们的度数相等。
3.折叠距离:折叠距离是指折叠前后两个平面图形之间的距离。
在折叠过程中,折叠距离保持不变。
三、折叠问题的解法
解决折叠问题的方法主要有以下几种:
1.观察法:通过观察折叠前后两个平面图形的形状,找出折叠线、折
叠角和折叠距离,从而解决问题。
2.测量法:通过测量折叠前后两个平面图形的相关尺寸,如长度、角度等,找出折叠线、折叠角和折叠距离,从而解决问题。
3.构造法:通过构造辅助线,将折叠问题转化为一个较为简单的几何问题,从而解决问题。
4.反演法:通过将折叠问题反向思考,即将折叠后的图形还原为折叠前的图形,从而找出折叠线、折叠角和折叠距离,从而解决问题。
四、折叠问题的应用
折叠问题在实际生活中应用广泛,如制作纸盒、设计立体装饰品等。
通过解决折叠问题,我们可以提高自己的动手操作能力和空间想象能力,从而更好地应对生活中的各种挑战。