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专题10 几何图形的翻折变换
折叠型问题是历年中考的热点问题,题型问题立意新颖,变幻巧妙,对培养识图能力及灵活运用数学知识解决问题的能力非常有效。同样的翻折类题目,条件不一样,用到的知识和方法也不尽相同。本专题整理这类题目,如何用我们已经掌握的知识和方法来解答,从而找到这类问题特有的解题方法。
题型一、直角三角形中的折叠问题
例1.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,BC=3,点D是BC边上一动点(不与点B、C重合),过点D作DE⊥BC交AB边于点E,将∠B沿直线DE翻折,点B落在射线BC上的点F处,当△AEF为直角三角形时,BD的长为
图1 图2 图3
【答案】2或1
【解析】①当∠EAF=90°时,如图2所示.
∵∠B=30°,BC=3
∴,
∵∠EAF=90°,∴∠AFC=60°,∠CAF=30°
在Rt△ACF中,有:,
由折叠性质可得:∠B=∠DFE=30°,
②当∠AFE=90°时,如图3所示.
由折叠性质得:∠B=∠DFE=30°,
∴∠AFC=60°,∠FAC=30°
∴
所以,BF=2,,综上所述,BD的长为2或1.
【变式训练1】如图在△ABC中,∠C=90º,将△ACE沿着AE折叠以后C点正好落在AB边上的点D处.
(1)当∠B=28º时,求∠CAE的度数;
(2)当AC=6,AB=10时,求线段DE的长.
【答案】(1)∠CAE=31º;(2)DE=3
【解析】(1)在Rt△ABC中,∠ABC=90º,∠B=28º,∴∠BAC=90º-28º=62º,
∵△ACE沿着AE折叠以后C点正好落在点D处,∴∠CAE=∠CAB=×62º=31º;
(2)在Rt△ABC中,AC=6,AB=10,,
∵△ACE沿着AE折叠以后C点正好落在点D处,∴AD=AC=6,CE=DE,
∴BD=AB-AD=4,设DE=,则EB=BC-CE=8-,
∵Rt△BDE中,,
,解得,即DE的长为3.
【变式训练2】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,点D是边BC的中点,点E是边AB上的任意一点(点E不与点B重合),沿DE翻折△DBE使点B落在点F处,连接AF,当线段AF=AC时,BE的长为 .
【答案】
【解析】连接AD,作EG⊥BD于G,如图所示:则EG∥AC,∴△BEG∽△BAC,∴==,
设BE=x,∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴AB==5,∴==,解得:EG=x,BG=x,
∵点D是边BC的中点,∴CD=BD=2,∴DG=2﹣x,由折叠的性质得:DF=BD=CD,∠EDF=∠EDB,
在△ACD和△AFD中,,∴△ACD≌△AFD(SSS),∴∠ADC=∠ADF,
∴∠ADF+∠EDF=×1880°=90°,即∠ADE=90°,∴AD2+DE2=AE2,
∵AD2=AC2+CD2=32+22=13,DE2=DG2+EG2=(2﹣x)2+(x)2,
∴13+(2﹣x)2+(x)2=(5﹣x)2,解得:x=,即BE=;
故答案为:.
【变式训练3】如图,在中,,,,点,分别是边,上的动点,沿所在的直线折叠,使点的对应点始终落在边上.若为直角三角形,则的长为 .
图1 图2 图3
【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.
①当∠CM B′=90°时,如图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,
①当∠CB′M=90°时,如图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= x
因为BC=+1,所以x+x=+1,解得:x=1,即BM=1.
综上所述,BM的值为或1.
【变式训练4】如图,平面直角坐标系中,已知矩形OABC,O为原点,点A、C分别在x轴、y轴上,点B的坐标为(1,2),连接OB,将△OAB沿直线OB翻折,点A落在点D的位置,则cos∠COD 的值是( )
A.3/5 B.1/2 C.3/4 D.4/5
【解答】作DF⊥y轴于F,DE⊥x轴于E,BD交OC于G.
∵在△BCG与△ODG中,∠BCG=∠ODF,OD=BC, ∠DOF=∠GBC,∴△BCG≌△ODG,
∴GO=GB,∴设GO=GB=x,则CG=GD=2﹣x,
于是在Rt△CGB中,(2﹣x)+1 =x ;解得x=5/4.G