内容正文:
专题五:利用勾股计算来处理有关三角形的折叠类计算问题
导例:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC交AC于D,沿DE所在直线折叠,使点B恰好与点A重合,若CD=2,则AB的值为( ).
A. 2 B. 4 C. 4 D. 8
方法指引
图形的折叠是指把某个图形沿某条直线翻折,这边直线为对称轴,在折叠过程中,线段的长度及角度不会发生变化,由图形的折叠变换产生的几何问题称为翻折问题.
解决图形类折叠问题的关键,首先要正确添加完整显示折起部分与重合部分的辅助线;了解到折起部分与重合部分的全等属性,并注意运用全等形的性质.
折叠问题思路剖析
问题1:折叠问题的处理框架是什么?
答:读题标注,整合信息(即明确所研究的背景图形).
问题2:分析折叠过程需要关注四个层次是什么?
答:①全等变换:对应边相等,对应角相等;
②对应点:对应点所连线段被折痕垂直平分,且折痕上的点到每对对应点的距离相等,形成相应的等腰三角形;
③新关系:折叠会产生_________;
④应用:当题目中出现__________的时候考虑对称结构.
问题3:折叠过程中常见的结构有哪些:
答:折叠会产生垂直平分,等腰三角形,翻折图形保持着原来图形中各部分之间的相对应的位置关系,注意折痕作为垂直平分线在图形中的作用,
问题4:折叠背景下对勾股定理的应用,折叠这个条件可以怎么用?勾股定理怎么用?
答:我们知道勾股定理建立起了“数”与“形”的完美结合,应用勾股定理可以解与图形有关的折叠类计算问题,首先要用字母化来表示相应的量,再依据题中信息建立方程或函数等关系式,体会数形结合思想的运用,必要时从动手操作中寻找答案,都是解该类问题常用的技巧.
问题5:折叠过程中常注意的到的分情况类讨论有哪些?
答:从直角的思考角度,当出现垂直时,如果与角度有关,考虑直角三角形两锐角互余;如果与边长有关,考虑列勾股方程;如果有多个直角出现,考虑分情况讨论.
· 知识点睛
折叠问题的解决思路要注意以下几块:
1.研究背景图形,引入字母并标注,再构造方程;
2.分析折叠过程中,边角的转移和对等,对应点所成的等腰三角形的作用;
3.对于不明结论的问题,注意分情况讨论及全等、勾股定理的运用
4.翻折或对称中建构勾股方程来求取线段长
【导例解析】由折叠的性质知,叠前后图形的形状和大小不变,对应边和对应角相等.
∵BD平分∠ABC,∠DBA=∠A,∴∠CBD=∠DBA=∠A,
∴∠CBD+∠DBA+∠A=90°,∠CBD=∠DBA=∠A=30°.
在Rt△BCD中,∠CBD=30°,CD=2,∴BC=2.
在Rt△ABC中,∠A=30°,BC=2,∴AB=4.
典型例题
类型一:折叠中利用固定落点的位置结合勾股关系处理线段长的计算问题
例1. 如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D是BC的中点,将△ABD沿AD翻折得到△AED,连CE,则线段CE的长等于( ).
A.2 B. C. D.
【分析】连接BE交AD于O,作AH⊥BC于H.首先证明AD垂直平分线段BE,△BCE是直角三角形,求出BC、BE,在Rt△BCE中,利用勾股定理即可解决问题.
类型二:折叠中依据不定落点的有迹性,进行作图,分类讨论解决多解问题
例2.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,+1,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△MB′C为直角三角形,则BM的长为____________.
【分析】①如图1,当∠B′MC=90°,B′与A重合,M是BC的中点,于是得到结论;
②如图2,当∠MB′C=90°,推出△CMB′是等腰直角三角形,得到CM=MB′,列方程即可得到结论.
强化练习
1.如图,在Rt△ABC中,AB=9,BC=6,∠B=90°,将△ABC折叠,使点A与BC的中点D重合,折痕为MN,则线段BN的长为( ).
A. B. C. 4 D. 5
2.如图,已知△ABC中,∠CAB=∠B=30°,AB=2,点D在BC边上,把△ABC沿AD翻折使AB与AC重合,得△AB′D,则△ABC与△AB′D重叠部分的面积为( ).
A. B. C. 3﹣ D.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=,BC=1,D在AC上,将△ADB沿直线BD翻折后,点A落在点E处,如果AD⊥ED,那么△ABE的面积是( )
A.1 B. C. D.
4.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′=________.
5.如图的实线部分是由Rt△ABC经过两次折叠得到