2020中考数学 压轴专题 三大几何变换之折叠问题(含答案)

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2020中考数学压轴专题三大几何变换之折叠问题(含答案)1. 如图,E,F分别是▱ABCD的边AD,BC上的点,EF=6,∠DEF=60°,将四边形EFCD沿EF翻折.得到四边形EFC′D′,ED′交BC于点G,则△GEF的周长为()A. 6B. 12C. 18D. 24第1题图C2. 如图,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PQ,则线段BQ的长度为()A. 53 B.52 C. 4 D. 5第2题图C3. 如图,将边长为4的菱形ABCD纸片折叠,使点A恰好落在对角线的交点O处,若折痕EF=23,则∠A=()A. 120°B. 100°C. 60°D. 30°第3题图A【解析】如解图,连接AC,则两条对角线交于点O,∵点A沿EF折叠与点O重合,∴EF垂直平分AO,∵AO⊥BD,AO⊥EF,∴EF∥BD,∴EF是△ABD的中位线,∴EF=12BD,∴BD=43,∴BO=DO=12BD=23,∵AB=4,∴cos∠ABO=BOAB=234=32,∴∠ABO=30°,∴∠BAO=60°,∵四边形ABCD是菱形,∴AC平分∠BAD,∴∠A=120°,故选A.第3题解图4. 如图的实线部分是由Rt △ABC 经过两次折叠得到的,首先将Rt △ABC 沿BD 折叠,使点C 落在斜边上的点C ′处,再沿ED 折叠,使点A 落在DC ′的延长线上的点A ′处,若图中∠C =90°,∠A =30°,BC =5 cm ,则折痕DE 的长为________.第4题图103【解析】∵∠A =30°,∠C =90°,∴∠ABC =180°-∠C -∠A =60°,根据折叠的性质可得,∠DBC ′=∠DBC =12∠ABC =12×60°=30°,在Rt △BCD 中,cos ∠DBC =BCBD ,∴BD =BC cos ∠DBC =5cos30°=1033,∵∠CDB =180°-∠C -∠DBC =180°-90°-30°=60°,∴∠BDA ′=∠CDB =60°,∴∠ADA ′=180°-∠CDB -∠BDA ′=180°-60°-60°=60°,∵DE 是折痕,根据折叠的性质可得,∠EDA ′=12∠ADA ′=12×60°=30°,∴∠BDE =∠BDA ′+∠EDA ′=60°+30°=90°,在Rt △BED 中,DE =BD ·tan30°=1033×33=103.5. 将矩形纸片ABCD 按如图所示的方式折叠,得到菱形AECF .若AB =6,则BC 的长为________.第5题图23 【解析】∵四边形AECF 是菱形,AB =6,假设BE =x ,则AE =6-x ,∴CE =6-x ,∵四边形AECF 是菱形,∴∠FCO =∠ECO ,∵∠ECO =∠ECB ,∴∠ECO =∠ECB =∠FCO =30°,2BE =CE ,∴CE =2x ,∴2x =6-x ,解得:x =2,∴CE =4,利用勾股定理得出:BC 2+BE 2=EC 2,BC =EC 2-BE 2=42-22=2 3.6. 用剪刀将形状如图①所示的矩形纸片ABCD 沿着直线CM 剪成两部分,其中点M 为AD 的中点.用这两部分纸片可以拼成图②所示的Rt △BCE .若Rt △BCE 是等腰直角三角形,设原矩形纸片中的边AB =a ,BC =b ,且a 、b 满足关系式a +b =m -1,ab =m +1,则点D 到CM 的距离为________.第6题图2 【解析】∵Rt △BCE 是等腰直角三角形,M 为AD 的中点,∴b =2a .∵a +b =m -1,∴a +2a =m -1,∴a =m -13,b =2(m -1)3,∵ab =m +1,∴m -13·2(m -1)3=m +1,整理得2m 2-13m -7=0,解得m =-12(舍去)或m =7,∴a =2,b =4,AM =MD =2,在Rt △MCD 中 ,CM =22+22=22,∴点D 到CM 的距离为2×222= 2.7. 将一个矩形纸片ABCD 放置到平面直角坐标系中,点A 、B 恰好落在x 轴的正、负半轴上,若将该纸片沿AF 折叠,点B 恰好落在y 轴上的点E 处,设OA =1.(1)如图①,若OB =1,则点F 的坐标为________; (2)如图②,若OB =2,求点F 的坐标; (3)若OB =n ,请直接写出点F 的坐标.第7题图解:(1)(1,233)【解法提示】由折叠的性质可知AE =AB =2, ∠EAF =∠BAF ,∵OA =1,AE =2,∠AOE =90°,∴∠AEO =30°,∴∠EAO =60°,∴∠F AB =30°,∴BF =AB ·tan ∠F AB =233,则点F的坐标为(1,233).(2)如解图,作FM ⊥y 轴于点M ,∴∠AEF =∠ABF =90°,FM ⊥y 轴,∴∠AEO +∠FEM =90°,∠FEM +∠EFM =90°, ∴∠AEO =∠EFM ,∵sin ∠AEO =AO AE =13,第7题解图∴sin ∠EFM =13.设EM =x ,则EF =3x ,由勾股定理得MF =22x ,OE =22, ∵OB =2, ∴22x =2, 解得x =22, ∴OM =OE -EM =322,∴点F 的坐标为(2,322);(3)(n ,n 2+nn 2+2n). 【解法提示】如解图,作FM ⊥y 轴于点M , 同理∠AEO =∠EFM ,∵sin ∠AEO =AO AE =1n +1,∴sin ∠EFM =1n +1,设EM =x ,则EF =(n +1)x ,由勾股定理得MF =n 2+2n x ,OE =n 2+2n , ∵OB =n , ∴n 2+2n x =n .解得x =nn 2+2n ,∴OM =OE -EM =n 2+2n -nn 2+2n =n 2+n n 2+2n, ∴点F 的坐标为(n ,n 2+nn 2+2n).8. 如图,将一个正方形纸片AOCD 放置在平面直角坐标系中,点A (0,4),点O (0,0),点D 在第一象限,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O 落在点P 处,点C 落在点G 处,PG 交DC 于点H ,折痕为EF ,连接OP ,OH .设P点的横坐标为m.(1)若∠APO=60°,求∠OPG的大小;(2)当点P在边AD上移动时,△PDH的周长l是否发生变化?若变化,用含m的式子表示l;若不变化,求出周长l;(3)设四边形EFGP的面积为S,当S取得最小值时,求点P的坐标(直接写出结果即可).第8题图解:(1)∵折叠正方形纸片,使点O落在点P处,点C落在点G处,∴∠POC=∠OPG,∵四边形AOCD是正方形,∴AD∥OC,∴∠APO=∠POC,∴∠APO=∠OPG,∵∠APO=60°,∴∠OPG=60°;(2)△PDH的周长不发生变化,理由:如解图①,过点O作OQ⊥PG,垂足为点Q,则∠DAO=∠PQO=90°.第8题解图①由(3)知∠APO=∠OPG,又∵OP=OP,∴△AOP≌△QOP,∴AP=QP,AO=QO,∵AO=OC,∴OC=OQ,∵∠OCD=∠OQH=90°,OH=OH,∴Rt△OCH≌Rt△OQH,∴CH=QH,∴△PDH 的周长l =PD +DH +PH =PD +DH +PQ +QH =PD +PQ +DH +QH =PD +AP +DH +CH =AD +CD =8,∴△PDH 的周长l 不发生变化,周长l 为定值8; (3)当S 取得最小值时,点P 的坐标为(2,4).【解法提示】如解图②,过点F 作FM ⊥OA 于点M ,设EF 与OP 交于点N ,第8题解图②由折叠的性质知△EON 与△EPN 关于直线EF 对称, ∴△EON ≌△EPN ,∴ON =PN ,EP =EO ,EN ⊥PO ,∵∠OAP =∠ENO ,∠AOP =∠NOE , ∴△POA ∽△EON , ∴PO EO =P A EN =OAON①, 设P A =x , ∵点A (0,4), ∴OA =4,∴OP =OA 2+P A 2=16+x 2,∴ON =12OP =1216+x 2,将OP ,ON 代入①式得,OE =PE = 18(16+x 2), ∵∠EFM +∠OEN =90°, ∠AOP +∠OEN =90°, ∴∠EFM =∠AOP , 在△EFM 和△POA 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠EFM =∠AOP FM =OA ∠OAP =∠EMF, ∴△EFM ≌△POA (ASA), ∴EM =P A =x ,∴FG =CF =OM =OE -EM = 18(16+x 2)-x =18x 2-x +2,∴S=S梯形EFGP=S梯形OCFE=12(FC+OE)·OC=12[18x2-x+2+18(16+x2)]×4=12(x-2)2+6,∴当x=2时,S最小,即AP=2,∴点P的坐标是(2,4).。