方法归纳利用勾股定理解决折叠问题
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巧用方程思想与勾股定理解决折叠问题【内容提要】:数学思想是数学的灵魂,任何数学问题的解决都是数学思想作用的结果,因此正确理解和掌握数学思想是数学学习的关键。
今天所说的方程思想就是一种十分重要的数学思想。
本文对初中数学中方程思想在勾股定理中的应用作了探讨,并结合具体案例说明了方程的思想与勾股定理解决折叠问题的应用。
关键词:方程思想;勾股定理;折叠问题;方程思想在勾股定理中的应用案例一、方程思想是什么呢?从分析问题的数量关系入手,适当设定未知数,把所研究的数学问题中已知量和未知量之间的数量关系,转化为方程或方程组的数学模型,从而使问题得到解决的思维方法,这就是方程思想。
通过方程里面的已知量求出未知量的过程就是解方程,用方程思想解题的关键是利用已知条件或公式、定理中的已知结论构造方程(组)。
这种思想在代数、几何及生活实际中有着广泛的应用。
二、勾股定理与方程思想的地位与作用勾股定理是几何中最重要的定理之一,它也是直角三角形的一条重要性质,同时由勾股定理及其逆定理,能够把形的特征转化成数量关系,它把形与数密切地联系起来,因此,它在理论上也有重要地位。
方程思想是初中数学中一种基本的数学思想方法,方程可以清晰的反应已知量和未知量之间的关系,架起沟通已知量和未知量的桥梁。
利用勾股定理作为相等关系建立方程可以解决许多相关问题。
三、初中数学中的折叠问题折叠问题(对称问题)在三大图形变换中是比较重要的,折叠操作就是将图形的一部分沿着一条直线翻折180°,使它与另一部分图形在这条直线的同旁与其重叠或不重叠,其中“折”是过程,“叠”是结果。
折叠问题的实质是图形的轴对称变换,折叠更突出了轴对称问题的应用.在初中数学中经常涉及到折叠的典型问题,只要从中抽象出基本图形的基本规律,就能找到解决这类问题的常规方法。
1、折叠问题(翻折变换)实质上就是轴对称变换,折叠重合部分一定全等。
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。
勾股定理中的折叠问题例1:如图,小红用一张长方形纸片 ABCD 进行折纸,已知该纸片宽AB 为8cm ,?长BC? 为10cm .当小红折叠时,顶点D 落在BC 边上的点F:处(折痕为AE )⑴ 求BF 的长;⑵对应练习:1、如图折叠长方形的一边 BC,使点B 落在AD 边的F 处,已知:AB=3, BC=5 求折痕EF 的长.已知,如图长方形ABCD 中, AB=3cmAD=9cm 将此长方形折叠,使点B 与点D 重合, 折痕为 EF,则△ ABE 的面积为()A 6cm B 、8cm C 、10cm D 12cm N 二第11题图F对应练习:1、如图2-2,把一张长方形纸片ABCD 折叠起来,使其对角顶点 A C 重合,? 若其长BC 为a ,宽AB 为b 则折叠后不重合部分的面积是多少?例2: 求EC 的长。
2、如图2-3,把矩形ABCD&直线BD 向上折叠,使点C 落在C 的位置上,已知AB=?3 BC=7求重合部分△ EBD 的面积例3:有一个直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cn 现将直角边AC 沿/ CAB 勺角平分 线AD 折叠,使它落在斜边 AB 上,且与AE 重合,你能求出CD 的长吗?E对应练习:1、如图,在△ ABC 中,/ B=90。
,AB=BC=6把^ ABC 进行折叠,使点A 与点DE— 求EC 的例4:如图, 一块直角三角形的纸片,两直角边AC=6c m ,BC=8c m 。
现将直角边 AC 沿直线AD 折叠,3对应练习:1如图,四边形ABCD 是矩形,AB=3, BC=4,把矩形沿直线AC 折叠,点B 落在点F 处,连接DF ,CF 与AD 相交于点E ,求DE 的长和△ ACE 的面积.2、如图,折叠矩形纸片ABCD ,先折出折痕(对角线)BD ,再折叠,使AD 落在对角线 BD 上,得折痕 DG ,若 AB = 2,BC = 1,求AG.AB 上,恰与AE 重合,求CD 使它落在斜边 B B总结:三角形中的折叠基本图形B 、矩形□DCCI。
人教版八年级数学下册《利用勾股定理解决折叠问题的技巧》练习题(附带答案)类型一 利用勾股定理解决三角形的折叠问题1.如图 △ABC 中 ∠ACB =90° AC =8 BC =6 将△ADE 沿DE 翻折使点A 与点B 重合 则CE 的长为 .思路引领:设CE =x 则AE =BE =8﹣x 在Rt △BCE 中 由勾股定理可得62+x 2=(8﹣x )2 即可解得答案.解:设CE =x 则AE =BE =8﹣x在Rt △BCE 中 BC 2+CE 2=BE 2∴62+x 2=(8﹣x )2解得x =74故答案为:74. 总结提升:本题考查直角三角形中的折叠问题 解题的关键是掌握折叠的性质 熟练应用勾股定理列方程解决问题.2.(2021秋•介休市期中)如图所示 有一块直角三角形纸片 ∠C =90° AC =8cm BC =6cm 将斜边AB 翻折 使点B 落在直角边AC 的延长线上的点E 处 折痕为AD 则CE 的长为 cm .思路引领:根据勾股定理可将斜边AB 的长求出 根据折叠的性质知 AE =AB 已知AC 的长 可将CE 的长求出.解:在Rt △ABC 中∵∠C=90°AC=8cm BC=6cm∴AB=√AC2+BC2=10cm根据折叠的性质可知:AE=AB=10cm∵AC=8cm∴CE=AE﹣AC=2cm即CE的长为2cm故答案为:2.总结提升:此题考查翻折问题将图形进行折叠后两个图形全等是解决折叠问题的突破口.3.(2020秋•金台区校级期末)如图在△ABC中∠ACB=90°点E F在边AB上将边AC沿CE翻折使点A落在AB上的点D处再将边BC沿CF翻折使点B落在CD的延长线上的点B′处(1)求∠ECF的度数;(2)若CE=4 B′F=1 求线段BC的长和△ABC的面积.思路引领:(1)由折叠可得∠ACE=∠DCE=12∠ACD∠BCF=∠B'CF=12∠BCB' 再根据∠ACB=90°即可得出∠ECF=45°;(2)在Rt△BCE中根据勾股定理可得BC=√41设AE=x则AB=x+5 根据勾股定理可得AE2+CE2=AB2﹣BC2即x2+42=(x+5)2﹣41 求得x=165得出AE的长和AB的长再由三角形面积公式即可得出S△ABC.解:(1)由折叠可得∠ACE=∠DCE=12∠ACD∠BCF=∠B'CF=12∠BCB'又∵∠ACB=90°∴∠ACD+∠BCB'=90°∴∠ECD+∠FCD=12×90°=45°即∠ECF=45°;(2)由折叠可得:∠DEC=∠AEC=90°BF=B'F=1 ∴∠EFC=45°=∠ECF∴CE=EF=4∴BE=4+1=5在Rt△BCE中由勾股定理得:BC=√BE2+CE2=√52+42=√41设AE=x则AB=x+5∵Rt△ACE中AC2=AE2+CE2Rt△ABC中AC2=AB2﹣BC2∴AE2+CE2=AB2﹣BC2即x2+42=(x+5)2﹣41解得:x=16 5∴AE=165AB=AE+BE=165+5=415∴S△ABC=12AB×CE=12×415×4=825.总结提升:本题主要考查了折叠变换的性质、勾股定理、三角形面积等知识;熟练掌握折叠变换的性质由勾股定理得出方程是解题的关键.4.(2022秋•安岳县期末)如图在△ABC中∠C=90°把△ABC沿直线DE折叠使△ADE与△BDE 重合.(1)若∠A=34°则∠CBD的度数为;(2)当AB=m(m>0)△ABC的面积为2m+4时△BCD的周长为(用含m的代数式表示);(3)若AC=8 BC=6 求AD的长.思路引领:(1)根据折叠可得∠1=∠A=34°根据三角形内角和定理可以计算出∠ABC=56°进而得到∠CBD=22°;(2)根据三角形ACB的面积可得12AC•BC=2m+4 进而得到AC•BC=4m+8 再在Rt△CAB中CA2+CB2=BA2再把左边配成完全平方可得CA+CB的长进而得到△BCD的周长;(3)根据折叠可得AD=DB设CD=x则AD=BD=8﹣x再在Rt△CDB中利用勾股定理可得x2+62=(8﹣x)2再解方程可得x的值进而得到AD的长.解:(1)∵把△ABC 沿直线DE 折叠 使△ADE 与△BDE 重合∴∠ABD =∠A =34°∵∠C =90°∴∠ABC =180°﹣90°﹣34°=56°∴∠CBD =56°﹣34°=22°故答案为:22°;(2)∵△ABC 的面积为2m +4∴12AC •BC =2m +4 ∴AC •BC =4m +8∵在Rt △CAB 中 CA 2+CB 2=BA 2 AB =m∴CA 2+CB 2+2AC •BC =BA 2+2AC •BC∴(CA +BC )2=m 2+8m +16=(m +4)2∴CA +CB =m +4∵AD =DB∴CD +DB +BC =m +4.即△BCD 的周长为m +4故答案为:m +4;(3)∵把△ABC 沿直线DE 折叠 使△ADE 与△BDE 重合∴AD =DB设CD =x 则AD =BD =8﹣x在Rt △CDB 中 CD 2+CB 2=BD 2x 2+62=(8﹣x )2解得:x =74AD =8−74=254.总结提升:此题主要考查了图形的翻折变换 以及勾股定理 完全平方公式 关键是掌握勾股定理 以及折叠后哪些是对应角和对应线段.5.(2021秋•章丘区期中)(1)如图① Rt △ABC 的斜边AC 比直角边AB 长2cm 另一直角边BC 长为6cm 求AC 的长.(2)拓展:如图②在图①的△ABC的边AB上取一点D连接CD将△ABC沿CD翻折使点B的对称点E落在边AC上.①AE的长.②求DE的长.思路引领:(1)在Rt△ABC中由勾股定理可求AB的长即可求解;(2)①由折叠的性质可得∠DEC=∠DBC=90°DE=DB EC=BC=6cm于是得到答案;②在Rt△ADE中由勾股定理可求DE的长.解:(1)设AB=xcm则AC=(x+2)cm∵AC2=AB2+BC2∴(x+2)2=x2+62解得x=8∴AB=8cm∴AC=8+2=10(cm);(2)①由折叠的性质可得∠DEC=∠DBC=90°DE=DB EC=BC=6cm∴∠AED=90°AE=AC﹣EC=4(cm);②设DE=DB=ycm则AD=AB﹣BD=(8﹣y)cm在Rt△ADE中AD2=AE2+DE2∴(8﹣y)2=42+y2解得:y=3∴DE=3(cm).总结提升:本题考查了翻折变换折叠的性质勾股定理利用勾股定理列出方程是本题的关键.类型二利用勾股定理解决长方形的折叠问题6.(2022•纳溪区模拟)如图在矩形ABCD中AB=5 AD=3 点E为BC上一点把△CDE沿DE翻折 点C 恰好落在AB 边上的F 处 则CE 的长为 .思路引领:利用勾股定理得出AF 的长度 再利用折叠的性质 在△BEF 中求解BE 的长 即可得出CE 的长度.解:在矩形ABCD 中 AB =5 AD =3 由折叠的性质可得:DF =DC =AB =5∴AF =√DF 2−AD 2=√52−32=4∴BF =AB ﹣AF =5﹣4=1设CE =x 则:EF =CE =x BE =BC ﹣CE =3﹣x在Rt △BEF 中 由勾股定理可得:12+(3﹣x )2=x 2解得:x =53∴CE =53故答案为:53. 总结提升:本题考查了折叠的性质、矩形的性质和勾股定理等知识点 解题的关键是利用AF 求出BF 的长度.7.(2021•郯城县校级模拟)如图 在长方形ABCD 中 AB =3cm AD =9cm 将此长方形折叠 使点D 与点B 重合 折痕为EF 则△ABE 的面积为( )cm 2.A .12B .10C .6D .15思路引领:由长方形的性质得BAE =90° 再由折叠的性质得BE =ED 然后在Rt △ABE 中 由勾股定理得32+AE2=(9﹣AE)2解得AE=4(cm)即可求解.解:∵四边形ABCD是长方形∴∠BAE=90°∵将此长方形折叠使点B与点D重合∴BE=ED∵AD=9=AE+DE=AE+BE∴BE=9﹣AE在Rt△ABE中由勾股定理得:AB2+AE2=BE2∴32+AE2=(9﹣AE)2解得:AE=4(cm)∴S△ABE=12AB•AE=12×3×4=6(cm2)故选:C.总结提升:本题考查了翻折变换的性质、矩形的性质以及勾股定理等知识;熟练掌握翻折变换的性质和矩形的性质由勾股定理得出方程是解题的关键.8.(2020春•余干县校级期末)如图把长方形纸片ABCD沿EF折叠使点B落在边AD上的点B'处点A落在点A'处.(1)试说明B'E=BF;(2)设AE=a AB=b BF=c试猜想a b c之间的关系并说明理由.思路引领:(1)根据折叠的性质、平行的性质及等角对等边即可说明;(2)根据折叠的性质将AE、AB、BF都转化到直角三角形△A'B'E中由勾股定理可得a b c之间的关系.(1)证明:由折叠的性质得:B'F=BF∠B'FE=∠BFE在长方形纸片ABCD中AD∥BC∴∠B'EF=∠BFE∴∠B'FE=∠B'EF∴B'F=B'E∴B'E=BF.(2)解:a b c之间的关系是a2+b2=c2.理由如下:由(1)知B'E=BF=c由折叠的性质得:∠A'=∠A=90°A'E=AE=a A'B'=AB=b.在△A'B'E中∵∠A'=90°∴A'E2+A'B'2=B'E2∴a2+b2=c2.总结提升:本题考查了翻折变换的性质、矩形的性质、等腰三角形的判定、勾股定理等知识;灵活利用折叠的性质进行线段间的转化是解题的关键.9.(2020秋•罗湖区校级期末)如图把一张长方形纸片ABCD折叠起来使其对角顶点A与C重合D 与G重合若长方形的长BC为8 宽AB为4 求:(1)DE的长;(2)求阴影部分△GED的面积.思路引领:(1)设DE=EG=x则AE=8﹣x在Rt△AEG中根据AG2+EG2=AE2构建方程即可解决问题;(2)过G点作GM⊥AD于M根据三角形面积不变性AG×GE=AE×GM求出GM的长根据三角形面积公式计算即可.解:(1)设DE=EG=x则AE=8﹣x在Rt△AEG中AG2+EG2=AE2∴16+x2=(8﹣x)2解得x=3∴DE=3.(2)过G 点作GM ⊥AD 于M则12•AG ×GE =12•AE ×GM AG =AB =4 AE =CF =5 GE =DE =3 ∴GM =125∴S △GED =12GM ×DE =185.总结提升:本题主要考查了折叠的性质、勾股定理以及三角形面积不变性 灵活运用折叠的性质、勾股定理等几何知识点来分析、判断、推理是解题的关键.类型三 利用勾股定理解决正方形的折叠问题10.(2019•黔东南州一模)如图 将边长为6cm 的正方形纸片ABCD 折叠 使点D 落在AB 边中点E 处 点C 落在点Q 处 折痕为FH 则线段AF 的长为( )A .32B .3C .94D .154思路引领:由正方形的性质和折叠的性质可得EF =DE AB =AD =6cm ∠A =90° 由勾股定理可求AF 的长.解:∵将边长为6cm 的正方形纸片ABCD 折叠 使点D 落在AB 边中点E 处∴EF =DE AB =AD =6cm ∠A =90°∵点E 是AB 的中点∴AE =BE =3cm在Rt △AEF 中 EF 2=AF 2+AE 2∴(6﹣AF )2=AF 2+9∴AF=9 4故选:C.总结提升:本题考查了翻折变换正方形的性质勾股定理利用勾股定理求线段的长度是本题的关键.11.如图将边长为8cm的正方形纸片ABCD折叠使点D落在BC边的中点E处点A落在点F处折痕为MN则线段CN的长是()A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm思路引领:由折叠的性质可得DN=NE由中点的性质可得EC=4cm结合正方形的性质可得∠BCD=90°;设CN的长度为xcm则EN=DN=(8﹣x)cm接下来在直角△CEN中运用勾股定理就可以求出CN的长度.解:∵四边形MNEF是由四边形ADMN折叠而成的∴DN=NE.∵E是BC的中点且BC=8cm∴EC=4cm.∵四边形ABCD是正方形∴∠BCD=90°.设CN的长度为xcm则EN=DN=(8﹣x)cm由勾股定理NC2+EC2=NE2得x2+42=(8﹣x)2解得x=3.故选:A.总结提升:本题考查翻折变换的问题折叠问题其实质是轴对称对应线段相等对应角相等找到相应的直角三角形利用勾股定理求解是解决本题的关键.第二部分专题提优训练1.(2022秋•慈溪市校级期中)在Rt△ABC中∠B=90°AB=4 BC=8 D、E分别是边AC、BC上的点将△ABC沿着DE进行翻折点A和点C重合则EC=.思路引领:设EC =x 在Rt △ABE 中 由勾股定理得42+(8﹣x )2=x 2 即可解得答案.解:设EC =x 则BE =8﹣x∵将△ABC 沿着DE 进行翻折 点A 和点C 重合∴AE =EC =x在Rt △ABE 中 AB 2+BE 2=AE 242+(8﹣x )2=x 2解得x =5∴EC =5故答案为:5.总结提升:本题考查直角三角形中的翻折问题 解题的关键是掌握翻折的性质 能应用勾股定理列方程解决问题.2.(2021秋•靖江市期中)如图 在Rt △ABC 中 ∠C =90° D 是AB 的中点 AD =5 BC =8 E 是直线BC 上一动点 把△BDE 沿直线ED 翻折后 点B 落在点F 处 当FD ⊥BC 时 线段BE 的长为 .思路引领:分点F 在BC 下方 点F 在BC 上方两种情况讨论 由勾股定理可BC =4 由平行线分线段成比例可得BD AD =BP BC =DP AC =12 求出FP 由勾股定理可求BE 的长. 解:若点F 在BC 下方时 DF 与BC 交于点P 如图1所示:∵D 是AB 的中点∴BD =AD =5∴AB =2AD =10∵∠C =90° BC =8∴AC =√AB 2−BC 2=√102−82=6∵点D 是AB 的中点∵FD ⊥BC ∠C =90°∴FD ∥AC∴BD AD =BP BC =DP AC =12 ∴BP =PC =12BC =4 DP =12AC =3∵△BDE 沿直线ED 翻折∴FD =BD =5 FE =BE∴FP =FD ﹣DP =5﹣3=2在Rt △FPE 中 EF 2=FP 2+PE 2∴BE 2=22+(4﹣BE )2解得:BE =52;若点F 在BC 上方时 FD 的延长线交BC 于点P 如图2所示:FP =DP +FD =3+5=8在Rt △EFP 中 EF 2=FP 2+EP 2∴BE 2=64+(BE ﹣4)2解得:BE =10故答案为:52或10.总结提升:此题考查了折叠的性质、平行线的性质、直角三角形的性质以及勾股定理等知识 熟练掌握翻折变换的性质是解题的关键.3.如图 在Rt △ABC 中 AC =6 BC =8 D 为BC 上一点 将Rt △ABC 沿AD 折磨 点C 恰好落在AB 边上的E 点 求BD 的长.思路引领:由勾股定理求出AB=10 由折叠的性质得出CD=DE∠C=∠AED=90°AE=AC=6 得出BE=AB﹣AE=4 ∠BED=90°设CD=ED=x则BD=8﹣x在Rt△BDE中由勾股定理得出方程解方程即可.解:∵Rt△ABC中AC=6 BC=8∴AB=√62+82=10由折叠的性质得:CD=DE∠C=∠AED=90°AE=AC=6∴BE=AB﹣AE=4 ∠BED=90°设CD=ED=x则BD=8﹣x在Rt△BDE中由勾股定理得:x2+42=(8﹣x)2解得:x=3∴BD=8﹣3=5.总结提升:本题考查了翻折变换的性质、勾股定理等知识;熟练掌握翻折变换的性质由勾股定理得出方程是解题的关键.4.(2018秋•襄汾县校级月考)如图在Rt△ABC中∠C=90°AC=8 BC=6 按图中所示方法将△BCD沿BD折叠使点C落在边AB上的点C'处求AD的长及四边形BCDC′的面积.思路引领:利用勾股定理列式求出AB根据翻折变换的性质可得BC′=BC C′D=CD然后求出AC′设AD=x表示出C′D、AC′然后利用勾股定理列方程求解即可求出AD;然后根据三角形的面积公式计算即可求出四边形BCDC′的面积.解:∵∠C=90°AC=8 BC=6∴AB=√AC2+BC2=10由翻折变换的性质得BC′=BC=6 C′D=CD∴AC′=AB﹣BC′=10﹣6=4设CD=x则C′D=x AD=8﹣x在Rt△AC′D中由勾股定理得AC′2+C′D2=AD2即42+x2=(8﹣x)2解得x=3即CD=3∴AD=8﹣x=5;由折叠可知:S△BCD=S△BC′D∴四边形BCDC′的面积=2S△BCD=2×12×CD•BC=3×6=18.总结提升:本题考查了翻折变换的性质勾股定理此类题目熟记性质并利用勾股定理列出方程是解题的关键.5.(2021春•厦门期中)在矩形ABCD中AB=3 BC=4 E是AB上一个定点点F是BC上一个动点把矩形ABCD沿直线EF折叠点B的对应点B′落在矩形内部.若DB′的最小值为3 则AE=53.思路引领:连接DE则DB′+EB′≥DE由EB′=EB为定值故当D E B′三点共线时DB′最小利用勾股定理建立方程即可求解.解:如图1 连接DE由折叠性质可得:EB′=EB∵DB′+EB′≥DE∴DB′≥DE﹣EB′=DE﹣EB∵点E为定点∴EB为定值∴当D E B′三点共线时DB′最小且最小值为3∴DB′=3如图2∵四边形ABCD 为矩形∴∠A =90° AD =BC =4设AE =x 则:EB ′=EB =AB ﹣AE =3﹣x∴ED =EB ′+DB ′=3﹣x +3=6﹣x在Rt △AED 中 由勾股定理可得:x 2+42=(6﹣x )2解得:x =53∴AE =53故答案为:53. 总结提升:本题考查折叠的性质、矩形的性质、勾股定理等知识点 解题的关键是运用方程思想.6.(2021秋•城阳区校级月考)把一张矩形纸片(矩形ABCD )按如图方式折叠 使顶点B 和点D 重合 折痕为EF .若AB =3cm BC =5cm 则重叠部分△DEF 的面积是( )cm 2.A .2B .3.4C .4D .5.1思路引领:由矩形的性质得AD =BC =5cm CD =AB =3cm ∠A =90° 再由折叠的性质得A 'D =AB =3cm ∠A '=∠A =90° AE '=AE 设AE =xcm 则A ′E =xcm DE =(5﹣x )cm 然后在Rt △A 'DE 中 由勾股定理得出方程 解方程 进而得出DE 的长 即可解决问题.解:∵四边形ABCD 是矩形 AB =3cm BC =5cm∴AD=BC=5cm CD=AB=3cm∠A=90°由折叠的性质得:A'D=AB=3cm∠A'=∠A=90°AE'=AE 设AE=xcm则A′E=xcm DE=(5﹣x)cm在Rt△A'DE中由勾股定理得:A′E2+A′D2=ED2即x2+32=(5﹣x)2解得:x=1.6∴DE=5﹣1.6=3.4(cm)∴△DEF的面积=12DE•CD=12×3.4×3=5.1(cm2)故选:D.总结提升:此题考查了翻折变换的性质、矩形的性质、勾股定理以及三角形面积等知识熟练掌握翻折变换的性质和矩形的性质由勾股定理得出方程是解题的关键.7.(2017秋•金牛区校级月考)如图在矩形ABCD中E是AD的中点将△ABE沿BE折叠后得到△GBE 延长BG交CD于点F结果发现F点恰好是DC的中点若BC=2√6则AB的长为?思路引领:连接EF由折叠性质得AE=EG∠A=∠EGB=90°BG=AB则∠EGF=90°易证EG=DE由矩形的性质得AB=CD∠C=∠D=90°推出∠EGF=∠D=90°由HL证得Rt△EGF≌Rt△EDF得出FG=FD求得CF=DF=FG=12CD=12AB BF=BG+FG=32AB由勾股定理得出BC2+CF2=BF2即可得出结果.解:连接EF如图所示:由折叠性质得:AE=EG∠A=∠EGB=90°BG=AB ∴∠EGF=90°∵点E是AD的中点∴AE=DE∴EG=DE∵四边形ABCD是矩形∴AB=CD∠C=∠D=90°∴∠EGF =∠D =90°在Rt △EGF 与Rt △EDF 中 {EG =ED EF =EF∴Rt △EGF ≌Rt △EDF (HL )∴FG =FD∵F 点恰好是DC 的中点∴CF =DF =FG =12CD =12AB∴BF =BG +FG =AB +12AB =32AB在Rt △BCF 中 BC 2+CF 2=BF 2即:(2√6)2+(12AB )2=(32AB )2 解得:AB =2√3.总结提升:本题考查了折叠的性质、矩形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识 熟练掌握折叠的性质 证明三角形全等是解题的关键.8.(2018春•新抚区校级期中)如图 在矩形ABCD 中 已知AD =10 AB =8 将矩形ABCD 沿直线AE 折叠 顶点D 恰好落在BC 边上的F 处 求CE 的长.思路引领:先根据矩形的性质得AD =BC =10 AB =CD =8 再根据折叠的性质得AF =AD =10 EF =DE 在Rt △ABF 中 利用勾股定理计算出BF =6 则CF =BC ﹣BF =4 设CE =x 则DE =EF =8﹣x 然后在Rt △ECF 中根据勾股定理得到x 2+42=(8﹣x )2 再解方程即可得到CE 的长.解:∵四边形ABCD 为矩形∴AD =BC =10 AB =CD =8∵矩形ABCD 沿直线AE 折叠 顶点D 恰好落在BC 边上的F 处∴AF=AD=10 EF=DE在Rt△ABF中∵BF=√AF2−AB2=6∴CF=BC﹣BF=10﹣6=4设CE=x则DE=EF=8﹣x在Rt△ECF中∵CE2+FC2=EF2∴x2+42=(8﹣x)2解得x=3即CE=3.总结提升:本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换它属于轴对称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.也考查了矩形的性质和勾股定理.9.(2018秋•通川区校级期中)将一张边长为2的正方形纸片ABCD对折设折痕为EF(如图(1));再沿过点D的折痕将∠A翻折使得点A落在线段EF上的点H处(如图(2))折痕交AE于点G则EG 的长度是()A.8﹣4√3B.4√3−6C.4﹣2√3D.2√3−3思路引领:由于正方形纸片ABCD的边长为2 所以将正方形ABCD对折后AF=DF=1 由折叠的性质得出AD=DH=2 AG=GH在Rt△DFH中利用勾股定理可求出HF的长进而求出EH的长再设EG=x在Rt△EGH中利用勾股定理即可求解.解:∵正方形纸片ABCD的边长为2∴将正方形ABCD对折后AE=DF=1∵△GDH是△GDA沿直线DG翻折而成∴AD=DH=2 AG=GH在Rt△DFH中HF=√HD2−DF2=√22−12=√3∴EH=2−√3在Rt△EGH中设EG=x则GH=AG=1﹣x∴GH2=EH2+EG2即(1﹣x)2=(2−√3)2+x2解得x=2√3−3.∴EG=2√3−3.故选:D.总结提升:本题考查了正方形的性质折叠的性质勾股定理关键是学会用方程的思想方法解题.10.(2020秋•新都区校级月考)如图AD是△ABC的中线∠ADC=45°把△ADC沿着直线AD对折点C落在点E的位置.如果BC=6 那么以线段BE为边长的正方形的面积为()A.6B.72C.12D.18思路引领:由题意易得BD=CD=DE=3 再求出∠BDE=90°然后根据勾股定理求出BE最后由正方形的面积进行求解即可.解:∵D是BC中点BC=6∴BD=CD=3由折叠的性质得:CD=DE=3 ∠ADC=∠ADE=45°即∠CDE=90°∴BD=DE=3 ∠BDE=90°在Rt△BDE中由勾股定理得:BE=√BD2+DE2=√32+32=3√2∴以BE为边的正方形面积为:(3√2)2=18故选:D.总结提升:本题考查了折叠的性质、勾股定理、正方形的面积计算等知识熟练掌握勾股定理及折叠的性质是解题的关键.。
勾股定理的折叠问题
众所周知,勾股定理是数学中的一条重要定理,描述了直角三角形中,直角边
的平方和等于斜边的平方。
而关于勾股定理的折叠问题则考察了一个有趣而实用的几何学思考。
勾股定理的折叠问题是指,如果我们将一个正方形纸张的一角折叠到对边上,
能否构造出一条长度为整数的直角边,并利用这条直角边实现勾股定理。
答案是肯定的。
通过将正方形纸张的一角折叠到对边上,我们可以得到一个直角三角形。
根据
勾股定理,该直角三角形的直角边长度的平方和等于斜边长度的平方。
因此,我们只需要找到两个整数的平方和等于第三个整数的平方即可。
以3、4和5为例,我们可以将正方形纸张的一个角折叠到对边上,构造出一
个边长为3、4和5的直角三角形。
这是因为3的平方加上4的平方等于5的平方。
同样,使用其他整数组合,我们也可以得到满足勾股定理的直角三角形。
勾股定理的折叠问题不仅仅是一道有趣的数学问题,它在实际生活中也具有应
用价值。
例如,当我们需要制作直角三角形的时候,可以利用这个折叠方法,通过简单的实验就能得到所需的尺寸。
然而,需要注意的是,勾股定理的折叠问题是一个抽象的概念,对于任意给定
的正方形纸张,我们并不能保证总能构造出满足勾股定理的直角三角形。
所以,在实践中还是要注意具体问题具体分析。
总的来说,勾股定理的折叠问题是一个有趣而实用的数学探索。
通过将一个正
方形纸张的一角折叠到对边上,我们可以得到满足勾股定理的直角三角形。
这个问题不仅启发我们对数学的思考,还可以在实际生活中找到应用。
勾股定理中的折叠问题
1、如图,在Rt△ABC中,AB=9,BC=6,∠B=90°,将△ABC折叠,使A点与BC的中点D重合,
折痕为MN,求线段BN的长.
2、在一张直角三角形纸片中,两条直角边BC等于6,AC等于8,将三角形ABC按如图所示的方式折叠,使点A和点B重合,折痕为DE,求CD的长
3、如图所示,在△ABC中,AB=20,AC=12,BC=16,把△ABC折叠,使AB落在直线AC上,求重
叠部分(阴影部分)的面积.
变式:如图,有一块直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,
使AC恰好落在斜边AB上,且点C与点E重合,求CD的长。
4、如图所示,折叠长方形的一边AD,使点D落在BC边上的点F处,已知AB=8cm,BC=10CM,求DE的长
5、在长方形ABCD中,AB=6,BC=8,将长方形ABCD沿CE折叠后,点D恰好在对角线AC上的点F处、求EF的长。
6、如图,矩形纸片ABCD的边AB=10cm,BC=6cm,E为BC上一点,将矩形纸片沿AE折叠,点B恰好落在CD边上的点G处,求BE的长.
7、如图,在长方形ABCD中,将△ABC沿AC对折至△AEC位置,CE与AD交于点F.(1)试说明:AF=FC;
(2)如果AB=3,BC=4,求AF的长.。
专题05 勾股定理在折叠问题中的应用折叠问题是中考的热点也是难点问题,通常与动点问题结合起来,这类问题的题设通常是将某个图形按一定的条件折叠,通过分析折叠前后图形的变换,借助轴对称性质、勾股定理等知识进行解答。
此类问题立意新颖,充满着变化,要解决此类问题,除了能根据轴对称图形的性质作出要求的图形外,还要能综合利用相关数学模型及方法来解答。
下面就从以下的题目中逐一进行论述.题1. 如图1-1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=3,AC=4,现将△ABC沿BD进行翻折,使点A刚好落在BC上,则CD=__________.图1-1【答案】5 2 .【解析】∵∠A=90°,AB=3,AC=4∴在Rt△ABC中,由勾股定理得:BC=5. 由折叠的性质知:AB=AB’=3,AD=A’D∴A’C=2设CD=x,则AD=A’D=4-x在Rt△A’DC中,由勾股定理得:CD2=A’C2+A’D2x2=4+(4-x)2解得:52 x .故答案为5 2 .题2. 如图2-1,△ABC是一张纸片,∠C=90°,AC=6,BC=8,现将其折叠.使点B与点A重合,折痕为DE,则DE的长为()A.1.75 B.3 C.3.75 D.4图2-1【答案】C.【解析】∵∠C=90°,AC=6,BC=8,∴在Rt△ABC中,由勾股定理得:AB=10.由折叠的性质知:AD=BD=3,AE=BE=5.设CD=x,则BD=AD=8-x,在Rt△ADC中,由勾股定理得:AD2=AC2+CD2(8-x)2=36+x2解得:x=1.75 .∴BD=6.25.在Rt△BDE中,由勾股定理得:DE=3.75.故答案为C.题3. 如图3-1,长方形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是BC边上一点,连接AE,把∠B沿AE折叠,使点B 落在点B′处.当△CEB′为直角三角形时,BE的长为.【答案】3或1.5.【解析】分两种情况讨论:ABCDEB'图3-2①当∠CEB ′=90°时,如图3-2所示.由折叠性质得:AB =AB ′,四边形ABE B ′是矩形. 所以四边形ABE B ′是正方形. 此时,BE =AB =3.ABC DEB'图3-3②当∠CB ′E =90°时,如图3-3所示.由折叠性质知,∠AB ′C =90°,所以∠AB ′C+∠CB ′E =180°. ∴点A 、B ′、C 共线在Rt △ABC 中,由勾股定理得AC =5 由折叠得:AB = AB ′=3 所以B ′C =2设BE =x ,则B ′E =x ,EC =4-x在Rt △ABC 中,由勾股定理得:EC 2=B ′E 2+B ′C 2 即:(4-x )2=x 2+22 解得:x =1.5.综上所述,BE 的值为3或1.5.【点睛】本题解题关键在准确对问题进行分类讨论,并作出相应图形利用折叠的性质及勾股定理解题. 题4. 如图4-1,四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°, E 为AB 上一点,分别以ED ,EC 为折痕将两个角(∠A ,∠B )向内折起,点A ,B 恰好落在CD 边的点F 处.若AD =3,BC =5,则EF 的值是( )图4-1A.15B.215C.17D.217【答案】A.【解析】由折叠性质知:AE=EF,AD=DF,BE=EF,BC=CF∴CD=CF+FD=8,AE=BE=EF.∵∠AED=∠DEF,∠BEC=∠CEF∠AED+∠DEF+∠BEC+∠CEF=180°∴∠DEC=90°在Rt△BCE中,由勾股定理得:CE2=BE2+BC2同理得:DE2=AD2+AE2CD2=CE2+DE2∴CD2= BE2+BC2 +AD2+AE2即64=2EF2+9+25解得:EF=15.故答案为A.题5. 如图5-1,在长方形ABCD中,将∆DBC沿BD对折至∆DBC’位置,BC’与AD交于点E. (1)试说明:BE=DE;(2)如果AB=6,BC=8,求△EBD的面积.图5-1【答案】见解析.【解析】(1)证明:由折叠性质知:∠EBD =∠DBC , ∵ABCD 是长方形, ∴AD ∥BC ∴∠EDB =∠DBC ∴∠EBD =∠EDB ∴BE =DE .(2)解:设DE =BE =x ,则AE =8-x , 在Rt △ABE 中,由勾股定理得:222BE AB AE =+即()22268x x =+- 解得:x =254. ∴△EBD 的面积为17524DE AB ⨯⨯=. 题6. 如图6-1所示,把长方形纸片ABCD 折叠,使点B 恰好落在CD 边的中点E 处,折痕为AF . 若CD =6,求AF 的长度.F图6-1【答案】见解析.【解析】由折叠性质知:∠BAF =∠F AE ,AB =AE ∵E 是长方形ABCD 的边CD 的中点, ∴AE =CD =2DE ∴∠DAE =30° ∴∠BAF =∠F AE =30° 设BF =x ,则AF =2x在Rt △ABF 中,由勾股定理得:222AF AB BF =+即()22226x x =+ 解得:x=∴AF =2x=题7. 如图7-1,在矩形OABC 中,OA =5,AB =4,点D 为边AB 上一点,将△BCD 沿直线CD 折叠,使点B 恰好落在OA 边上的点E 处,分别以OC ,OA 所在的直线为x 轴,y 轴建立平面直角坐标系. 求点D 的坐标.【答案】见解析.【解析】由折叠性质可知:BD =DE , BC =CE =5 ∵OC =AB =4∴在Rt △OCE 中,由勾股定理得:3OE ==.∴AE =OA -OE =2.设AD =x ,则BD =DE =4-x , 在Rt △ADE 中,由勾股定理得:222AD AE DE +=()22224x x +=-解得:x =32. 因为D 点在第三象限,所以D 点坐标为352⎛⎫-- ⎪⎝⎭,.题8. 如图8-1,在Rt ABC ∆中,90A ∠=︒,AB AC =,21BC =+,点M ,N 分别是边BC ,AB上的动点,沿MN 所在的直线折叠B ∠,使点B 的对应点'B 始终落在边AC 上.若'MBC ∆为直角三角形,则BM 的长为 .21+ 1. 【解析】通过观察及分析可知,C 点不可能为直角顶点,分两种情况讨论.A (B')BCN图8-2①当∠CM B ′=90°时,如图8-2所示.由折叠知:∠BMN =∠B ′MB =45°,又因为∠B =45°,所以∠BNM =90°,∠MNB ′=90° 即∠BNM +∠MN B ′=180°,所以B 、N 、B ′三点共线,此时B ′与点A 重合. 所以,1212BM BC +==A BCN B'图8-3②当∠CB ′M =90°时,如图8-3所示.由折叠知∠B =∠B ′=45°,因为∠C =45°,可得∠B ′MC =45°,所以△B ′MC 是等腰直角三角形 设BM = B ′M =x ,B ′C =x ,则MC = 2x因为BC 2+1所以x +2x=2+1 解得:x =1,即BM =1.故答案为:212或1. 题9. 如图9-1,AD 是△ABC 的中线,把△ADC 沿直线AD 翻折,点C 落在点C ’的位置,若∠ADC =45°,BC =4. 求BC ’的长.图9-1【答案】见解析. 【解析】由折叠性质得: ∠ADC =∠ADC ’=45°,CD =C ’D ∴∠C ’DC =∠BDC ’=90° 如图9-2所示.CAA (C')BD图9-2△BDC ’为等腰直角三角形,BD =C ’D =2, 根据勾股定理,得BC ’ =22故BC ’的长为22题10. 已知,如图10-1长方形ABCD 中,AB =3cm ,AD =9cm ,将此长方形折叠,使点B 与点D 重合,折痕为EF ,则△ABE 的面积为AB CDEF图10-1【答案】6.【解析】由折叠性质得:DE=BE设AE=x,则BE=DE=9-x,在Rt△ABE中,由勾股定理得:222AB AE BE+=()22239x x+=-解得:x=4.所以三角形ABE的面积为:11346 22AB AE⨯⨯=⨯⨯=.故答案为6.题11. 动手操作:在矩形纸片ABCD中,AB=3,AD=5. 如图11-1所示,折叠纸片,使点A落在BC边上的A’处,折痕为PQ,当点A’在BC边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动. 若限定点P、Q分别在AB、AD边上移动,则点A’在BC边上可移动的最大距离为.图11-1【答案】2.【解析】此题根据题目要求准确判断出点A'的最左端和最右端位置.当点Q与点D重合时,A'的位置处于最左端,当点P与点B重合时,点A'的位置处于最右端. 根据分析结果,作出图形,利用折叠性质分别求出两种情况下的BA'或CA'的长度,二者之差即为所求.①当点Q与点D重合时,A'的位置处于最左端,如图11-2所示.确定点A'的位置方法:因为在折叠过程中,A'Q=AQ,所以以点Q为圆心,以AQ长为半径画弧,与BC的交点即为点A'. 再作出∠A'QA的角平分线,与AB的交点即为点P.AD (Q )C B P A'5534图11-2由折叠性质可知,AD = A 'D =5,在Rt △A 'CD 中,由勾股定理得,2222''534A C A D CD =-=-=②当点P 与点B 重合时,点A '的位置处于最右端,如图11-3所示.AD CB (P )A'Q332图11-3确定点A '的位置方法:因为在折叠过程中,A 'P =AP ,所以以点P 为圆心,以AP 长为半径画弧,与BC 的交点即为点A '. 再作出∠A 'P A 的角平分线,与A D 的交点即为点Q . 由折叠性质可知,AB = A 'B =3,所以四边形AB A 'Q 为正方形. 所以A 'C =BC -A 'B =5-3=2.综上所述,点A 移动的最大距离为4-2=2. 故答案为:2.【点睛】此题难度较大,主要考察学生的分析能力,作图能力。
小专题(二) 利用勾股定理解决折叠与展开问题类型1 利用勾股定理解决平面图形的折叠问题 1.如图,有一张直角三角形纸片,两直角边AC =5 cm ,BC =10 cm ,将△ABC 折叠,使点B 与点A 重合,折痕为DE ,则CD 的长为( )A.252 cmB.152 cmC.254 cm D.154cm2.如图所示,有一块直角三角形纸片,∠C =90°,AC =4 cm ,BC =3 cm ,将斜边AB 翻折,使点B 落在直角边AC 的延长线上的点E 处,折痕为AD ,则CE 的长为( )A .1 cmB .1.5 cmC .2 cmD .3 cm3.(青岛中考)如图,将长方形ABCD 沿EF 折叠,使顶点C 恰好落在AB 边的中点C ′上,若AB =6,BC =9,则BF 的长为( )A .4B .3 2C .4.5D .54.如图,长方形纸片ABCD 中,已知AD =8,折叠纸片使AB 边与对角线AC 重合,点B 落在点F 处,折痕为AE ,且EF =3,则AB 的长为( )A .3B .4C .5D .65.(铜仁中考)如图,在长方形ABCD 中,BC =6,CD =3,将△BCD 沿对角线BD 翻折,点C 落在点C ′处,BC ′交AD 于点E ,则线段DE 的长为( )A .3 B.154 C .5 D.1526.如图,在长方形ABCD中,AB=4,AD=6,E是AB边的中点,F是线段BC上的动点,将△EBF沿EF所在直线折叠得到△EB′F,连接B′D,则B′D的最小值是( )A.210-2B.6C.213-2D.47.如图所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=3,AC=5,将△ABC折叠,使点C与点A重合,折痕为DE,则△ABE 的周长为________.8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6 cm,AC=8 cm,按图中所示方法将△BCD沿BD折叠,使点C落在AB 边的C′点,那么△ADC′的面积是________.9.如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,将它的锐角A翻折,使得点A落在BC边的中点D处,折痕交AC边于点E,交AB边于点F,则DE的值为________.10.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,将△ABC折叠,使点B恰好落在边AC上,与点B′重合,AE为折痕,则EB′=________.11.为了向建国六十六周年献礼,某校各班都在开展丰富多彩的庆祝活动,八年级(1)班开展了手工制作竞赛,每个同学都在规定时间内完成一件手工作品.陈莉同学在制作手工作品的第一、二个步骤是:①先裁下了一张长BC=20 cm,宽AB=16 cm的长方形纸片ABCD,②将纸片沿着直线AE折叠,点D恰好落在BC边上的F处,请你根据①②步骤解答下列问题:计算EC,FC的长.类型2 利用勾股定理解决立体图形的展开问题1.如图,一圆柱体的底面周长为24 cm,高AB为5 cm,BC是直径,一只蚂蚁从点A出发沿着圆柱体的表面爬行到点C的最短路程是( )A.6 cm B.12 cmC.13 cm D.16 cm2.如图,圆柱形玻璃杯,高为12 cm,底面周长为18 cm,在杯内离杯底4 cm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4 cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为________cm.3.如图,在一个长为2 m,宽为1 m的长方形草地上,放着一根长方体的木块,它的棱和场地宽AD平行且棱长大于AD,木块从正面看是边长为0.2 m的正方形,一只蚂蚁从点A处到达C处需要走的最短路程是________m(精确到0.01 m).4.一位同学要用彩带装饰一个长方体礼盒.长方体高6 cm,底面是边长为4 cm的正方形,从顶点A到顶点C′如何贴彩带用的彩带最短?最短长度是多少?5.如图,一个长方体形状的木柜放在墙角处(与墙面和地面均没有缝隙),有一只蚂蚁从柜角A处沿着木柜表面爬到柜角C1处.(1)请你画出蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径;(2)当AB=4,BC=4,CC1=5时,求蚂蚁爬过的最短路径的长.参考答案类型11.D 2.A 3.A 4.D 5.B 6.A 7.7 8.6 cm29.13310.1.511.因为△ADE与△AFE关于AE对称,所以△ADE≌△AFE.所以DE=FE,AD=AF.因为BC=20 cm,AB=16 cm,所以CD=16 cm,AD=AF=20 cm.在Rt△ABF中,由勾股定理,得BF=12 cm.所以CF=20-12=8(cm).因为四边形ABCD是长方形,所以∠C=90°.设CE=x,则DE=EF=16-x,在Rt△CEF中,由勾股定理,得(16-x)2=64+x2.解得:x=6.所以EC=6 cm.答:EC=6 cm,CF=8 cm.类型21.C 2.15 3.2.604.把长方体的面DCC′D′沿棱C′D′展开至面ABCD上,如图.构成矩形ABC′D′,则A到C′的最短距离为AC′的长度,连接AC′交DC于O,易证△AOD≌△C′OC.∴OD=OC.即O为DC的中点,由勾股定理,得AC′2=AD′2+D′C′2=82+62=100,∴AC′=10 cm.即从顶点A沿直线到DC中点O,再沿直线到顶点C′,贴的彩带最短,最短长度为10 cm.5.(1)如图,木柜的表面展开图是两个矩形ABC′1D1和ACC1A1.蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径有如图所示的AC′1和AC1两种.(2)蚂蚁沿着木柜表面经线段A1B1到C′1,爬过的路径的长l1=42+(4+5)2=97.蚂蚁沿着木柜表面经线段BB1到C1,爬过的路径的长l2=(4+4)2+52=89.∵l1>l2,∴最短路径的长是89.。
勾股定理在折叠问题中的应用(习题)例题示范例1:如图,在Rt △ABC 中,∠B =90°,AB =3,BC =4,将△ABC 沿过点A 的直线折叠,使点B 恰好落在AC 边上的点B ′处,若折痕交BC 于点E ,则B′E 的长为_________.思路分析:在Rt △ABC 中,∠B =90°,AB =3,BC =4由勾股定理,得AC =5找折痕,转移,表达设B′E =x ,由折叠,得BE =B′E =x ,AB′=AB =3∴CE =4-x ,B′C =2利用勾股定理列方程在Rt △EB′C 中,由勾股定理,得x 2+22=(4-x )2解得x =32巩固练习1.如图,直角三角形纸片OAB,∠AOB=90°,OA=1,OB=2,折叠该纸片,使点B与点A重合,若折痕交OB于点C,交AB于点D,则OC的长为_________.2.如图,折叠长方形ABCD的一边AD,使点D落在BC边上的点F处,若AB=4cm,BC=5cm,则EF的长为________.3.如图,在长方形纸片ABCD中,AD=8,折叠纸片使点B落在线段AC上的点F处,折痕交BC于点E,若EF=3,则AB 的长为_________.4.如图是一张直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将△ABC折叠,使点B与点A重合,若折痕交BC于点D,交AB于点E,则CD=________,DE=_________.5.如图,将正方形纸片ABCD沿MN折叠,使点D落在边AB上,对应点为D′,点C落在C′处.若AB=6,AD′=2,则DM=________,CN=_________.6.如图,长方形ABCD中,AB=8,BC=4,将长方形沿AC折叠,点D落在点D′处,则重叠部分△AFC的面积为_________.7.如图,把长方形纸片ABCD折叠,使点C与点A重合,折痕为EF.若BC=8,AB=4,则AE=________,EF=_________.8.如图,将长方形ABCD折叠,使点A与点C重合,折痕分别交AD,BC于点E,F,若AB=3,AD=4,则DE的长为______.9.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,若点D在线段BC上,将△ABC沿AD折叠,使点C的对应点C′恰好落在AB边上,则BD的长为_________.10.如图,长方形ABCD中,AB=12,AD=5,点E是CD边上一点,连接AE,把∠D沿AE折叠,使点D落在点D′处.当△CD′E为直角三角形时,DE的长为____________.思考小结1.请回顾轴对称(折叠)的思考层次(1)全等变换:对应边_______、对应角_______.(2)对称轴性质:①对应点所连线段_____________________;②对称轴上的点_______________________.(3)组合搭配:长方形背景下的折叠常出现______三角形.(4)作图:关注_______和________,有时需要依据不变特征分析转化,补全图形.①当对称轴已知时,直接作_____________找对应点;②当对应点已知时,作__________________________,找对称轴(折痕);③当对称轴过定点时,常作_____找对应点.【参考答案】 例题示范1.32巩固练习1.342.5cm23.64.7cm4,15cm 45.103,4 36.107.5,258.789.5310.103或5思考小结1.(1)相等,相等.(2)①被对称轴垂直平分;②到对应点的距离相等.(3)等腰(4)对称轴、对应点①点的对称点②对应点所连线段的垂直平分线③弧。
方法归纳利用勾股定理解决折叠问题
一、利用勾股定理解决平面图形的折叠问题
【例1】如图,有一张直角三角形纸片,两直角边AC=5 cm,BC=10 cm,将△ABC折叠,使点B与点A重合,折痕为DE,则CD的长为( )
A.25
2
cm B.
15
2
cm C.
25
4
cm D.
15
4
cm
【分析】图中CD在Rt△ACD中,由于AC已知,要求CD,只需求AD,由折叠的对称性,得AD=BD,注意到CD+BD=BC,利用勾股定理即可解之.
【方法归纳】折叠问题是近几年来中考中的常见题型.解折叠问题关键是抓住对称性.勾股定理的数学表达式是一个含有平方关系的等式,求线段的长时,可由此列出方程,运用方程思想分析问题和解决问题,以便简化求解.
1.如图所示,有一块直角三角形纸片,∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm,将斜边AB翻折,使点B落在直角边AC的延长线上的点E处,折痕为AD,则CE的长为( )
A.1 cm
B.1.5 cm
C.2 cm
D.3 cm
2.(2014·青岛)如图,将长方形ABCD沿EF折叠,使顶点C恰好落在AB边的中点C′上,若AB=6,BC=9,则BF 的长为( )
A.4 C.4.5 D.5
3.如图,长方形纸片ABCD中,已知AD=8,折叠纸片使AB边与对角线AC重合,点B落在点F处,折痕为AE,且EF=3,则AB的长为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
4.如图,长方形ABCD的边AD沿折痕AE折叠,使点D落在BC上的F处,已知AB=6,△ABF的面积是24,则FC 等于( )
A.1
B.2
C.3
D.4
5.如图,四边形ABCD是边长为9的正方形纸片,将其沿MN折叠,使点B落在CD边上的B′处,点A对应点为A′,且B′C=3,则AM的长为( )
A.1.5
B.2
C.2.25
D.2.5
6.如图所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=3,AC=5,将△ABC折叠,使点C与点A重合,折痕为DE,则△ABE的周长为__________.
7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6 cm,AC=8 cm,按图中所示方法将△BCD沿BD折叠,使点C落在AB边的C′点,那么△ADC′的面积是__________.
8.如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,将它的锐角A翻折,使得点A落在BC边的中点D处,折痕交AC边于点E,交AB边于点F,则DE的值为__________.
二、利用勾股定理解决立体图形的展开问题
【例2】如图,圆柱形玻璃杯,高为12 cm,底面周长为18 cm,在杯内离杯底4 cm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4 cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为__________cm.
【分析】将圆柱形平面展开,将A、C两点放在同一平面内,然后利用勾股定理进行计算.
【方法归纳】在曲面上求两点之间的最短距离,根据“两点之间线段最短”和“化曲面为平面”两种思想,利用勾股定理解决.解决本题时要注意展开后有一直角边长是9 cm而不是18 cm.
9.如图,一圆柱体的底面周长为24 cm,高AB为5 cm,BC是直径,一只蚂蚁从点A出发沿着圆柱体的表面爬行到点C的最短路程是( )
A.6 cm
B.12 cm
C.13 cm
D.16 cm
10.如图,在一个长为2 m,宽为1 m的长方形草地上,放着一根长方体的木块,它的棱和场地宽AD平行且棱长大于AD,木块从正面看是边长为0.2 m的正方形,一只蚂蚁从点A处到达C处需要走的最短路程是__________m(精确到0.01 m).
11.一位同学要用彩带装饰一个长方体礼盒.长方体高6 cm,底面是边长为4 cm的正方形,从顶点A到顶点C′如何贴彩带用的彩带最短?最短长度是多少?
12.如图,一个长方体形状的木柜放在墙角处(与墙面和地面均没有缝隙),有一只蚂蚁从柜角A处沿着木柜表面爬到柜角C1处.
(1)请你画出蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径;
(2)当AB=4,BC=4,CC1=5时,求蚂蚁爬过的最短路径的长.
参考答案
例1要使A,B两点重合,则折痕DE必为AB的垂直平分线.
设CD=x,则AD=BD=10-x.
在Rt△ACD中,由勾股定理,得x2+52=(10-x)2.解得x=15 4
.
故应选D. 变式练习
1.A
2.A
3.D
4.B
5.B
6.7
7.6 cm2
8.13 3
例2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 cm,宽12 cm的长方形,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.
由已知和长方形的性质,得DC=9,BD=12.
在Rt△BCD中,由勾股定理得=15.
∴AP+PC=BP+PC=BC=15.
即蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为15 cm.
变式练习
9.C 10.2.60
11.把长方体的面DCC′D′沿棱C′D′展开至面ABCD上,如图.构成矩形ABC′D′,则A到C′的最短距离为AC′的长度,连接AC′交DC于O,
易证△AOD≌△C′OC.∴OD=OC.
即O为DC的中点,
由勾股定理得AC′2=AD′2+D′C′2=82+62=100,
∴AC′=10 cm.
即从顶点A沿直线到DC中点O,再沿直线到顶点C′,贴的彩带最短,最短长度为10 cm.
12.(1)如图,木柜的表面展开图是两个矩形ABC1′D1和ACC1A1.蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径有如图所示的AC1′和AC1两种.
(2)蚂蚁沿着木柜表面经线段A1B1到C1′,爬过的路径的长l1.
蚂蚁沿着木柜表面经线段BB1到C1,爬过的路径的长l2
∵l1>l2,。