内容正文:
八年级动点专题4:三角形中的折叠类动点问题
本专题将八年级所遇到的折叠类动点问题进行梳理,体现其解题核心思想——动中求静,寻求运动中的不变量,灵活运用相关数学知识进行解答.
1. 如图所示,△ABC中,∠ACB=90°,AC≤BC,将△ABC沿EF折叠,使点A落在直角边BC上的D点,设EF与AB、AC分别交于点E、点F,如果折叠后△CDF与△BDE均为等腰三角形,则∠B= .
【方法导引】由题意知,△CDF是等腰三角形,则CD=CF,
△BDE是等腰三角形时,分三种情况讨论:
①当DE=BD时,设∠B=x°,通过翻折性质及三角形内角和定理求得x=45;
②当BD=BE时,作出图形,设∠B=x°,通过翻折性质及三角形内角和定理求得x=30;
③当BE=DE时,得∠FDB=90°,∠FDB+∠CDF=135°≠180°,此时C、D、B点不在一条直线上,与题意不符,此种情况不存在.
【解析】由题意知,△CDF是等腰三角形,则CD=CF,∠CDF=∠CFD=45°,
∴∠FDB=135°,
△BDE是等腰三角形时,分以下三种情况讨论:
①当DE=BD时,见下图
设∠B=x°,
则∠DEB=x,∠EDB=180°-2x,
由折叠知:∠A=∠FDE=90°-x,
∴180-2x+90-x =135,解得:x=45,
即∠B=45°;
②当BD=BE时,如下图所示,
设∠B=x°,
则∠EDB= ,
由折叠知:∠A=∠FDE=90°-x,
∴+90-x =135,解得:x=30,
即∠B=30°;
③当BE=DE时,得∠B=∠EDB,
∴∠FDB=∠FDE+∠EDB=∠A+∠B=90°,∠FDB+∠CDF=135°≠180°,此时C、D、B点不在一条直线上,与题意不符,此种情况不存在.
故答案为:45°或30°.
2.小王剪了两张直角三角形纸片,进行了如下的操作:
操作一:如图7-1将Rt△ABC沿某条直线折叠,使斜边的两个端点A与B重合, 折痕为DE.
图7-1
(1)如果AC=6cm,BC=8cm,可求得△ACD的周长为 ;
(2)如果∠CAD:∠BAD=4:7,可求得∠B的度数为 ;
操作二:如图7-2,小王拿出另一张Rt△ABC纸片,将直角边AC沿直线AD折叠,
图7-2
使它落在斜边AB上,且与AE重合.
(3)若AC=9cm,BC=12cm,请求出CD的长.
【解析】(1)由折叠性质知:BD=AD,故△ACD的周长等于AC+BC=14cm;(2)略.
(3)由折叠知:AE=AC=9,DE⊥AB,
设CD=DE=x,
则BD=12-x,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AB=15,
∴BE=15-9=6,
在Rt△BDE中,由勾股定理得:
(12-x)2=x2+36,
解得:x=4.5,
即CD=4.5 cm.
3、数学活动:在综合与实践活动课上,老师让同学们以“三角形纸片的折叠、旋转”为主题开展数学活动,探究线段长度的有关问题.
动手操作:如图 1,在直角三角形纸片 ABC 中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.将三角形纸片ABC 进行以下操作:
第一步:折叠三角形纸片 ABC 使点 C 与点 A 重合,然后展开铺平,得到折痕 DE;
第二步:将△ABC 沿折痕 DE 展开,然后将△DEC 绕点 D 逆时针方向旋转得到△DFG,点 E,C 的对应点分别是点 F,G,射线 GF 与边 AC 交于点 M(点 M 不与点 A 重合),与边 AB交于点 N,线段 DG 与边 AC 交于点 P.
数学思考:
(1)求 DC 的长;
(2)在△DEC 绕点 D 旋转的过程中,试判断 MF 与 ME 的数量关系,并证明你的结论;
问题解决:
(3)在△DEC 绕点 D 旋转的过程中,探究 下列问题:
① 如图 2,当 GF∥BC 时,求 AM 的长;
② 如图 3,当 GF 经过点 B 时,AM 的长为
③ 当△DEC 绕点 D 旋转至 DE 平分∠FDG 的位置时,试在图 4 中作出此时的△DFG 和射线 GF,并直接写出 AM 的长(要求:尺规作图 ,不写作法,保留 作图痕迹,标记出所有相应的字母)
【答案】(1) DC=5;(2)相等,理由见解析;(3)①AM=3;②AM=;③AM=10 3
【方法导引】
(1)理由勾股定理求出BC即可解决问题.
(2)结论:MF=ME.证明Rt△DMF≌Rt△DME(HL),即可解决问题.
(3)①如图2中,作AH⊥BC于H,交FG于K.由KM∥CH,推出
,求出AK,AH即可解决问题.
②证明BM=MC,设BM=MC=x,在Rt△ABM中,根据BM2=AB2+AM2,构建方程即可解决问题.
③尺规作图如图4-1所示.作DR平分∠CDF,在DR上截取DG=DC,分别