内容正文:
专项04 勾股定理之图形折叠模型综合应用(4大类型)
(1)折叠的规律是,折叠部分的图形,折叠前后,关于折痕成轴对称,两图形全等.
(2)利用线段关系和勾股定理,运用方程思想进行计算.
【类型一:折叠构造直角三角形】
【典例1】(保定二模)如图,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.4 B.3 C.2 D.5
【解答】设BN=x,由折叠的性质可得DN=AN=9﹣x
∵D是BC的中点,∴BD=3
在Rt△NBD中,x2+32=(9﹣x)2,解得x=4.即BN=4,选A
【变式1-1】如图所示的三角形纸片中∠B=90°,AC=13,BC=5.现将纸片进行折叠,使得顶点D落在AC边上,折痕为AE.则BE的长为( )
A.2.4 B.2.5 C.2.8 D.3
【答案】A
【解答】解:∵∠B=90°,AC=13,BC=5,
∴AB==12,
设BE=x,
由折叠的性质可得:CD=AC﹣AD=13﹣12=1,DE=BE=x,∠ADE=∠B=90°,
∴EC=BC﹣BE=5﹣x,
在Rt△DEC中,EC2=CD2+DE2,
∴(5﹣x)2=1+x2,
解得:x=2.4,
∴BE=2.4.
故选:A.
【类型二:折叠构造三垂直图形】
【典例2】(2020春•西城区校级期中)如图,长方形ABCD中,AB=8,BC=10,在边CD上取一点E,将△ADE折叠后点D恰好落在BC边上的点F处
(1)求CE的长;
(2)在(1)的条件下,BC边上是否存在一点P,使得PA+PE值最小?若存在,请求出最小值:若不存在,请说明理由.
【解答】(1)长方形ABCD中,AB=8,BC=10
∴∠B=∠BCD=90°,CD=AB=8,AD=BC=10
由折叠知,EF=DE,AF=AD=8
在Rt△ABF中,根据勾股定理得,BF6
∴CF=BC﹣BF=4
设CE=x,则EF=DE=CD﹣CE=8﹣x
在Rt△ECF中,根据勾股定理得,CF2+CE2=EF2
∴16+x2=(8﹣x)2,∴x=3,∴CE=3
(2)如图,延长EC至E'使CE'=CE=3,连接AE'交BC于P
此时,PA+PE最小,最小值为AE'
∵CD=8,∴DE'=CD+CE'=8+3=11
在Rt△ADE'中,根据勾股定理得,AE'
【变式2】如图所示,折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,已知BC=10厘米,AB=8厘米.
(1)求BF与FC的长.
(2)求EC的长.
【解答】解:(1)∵△ADE折叠后的图形是△AFE,
∴AD=AF,∠D=∠AFE,DE=EF.
∵AD=BC=10cm,
∴AF=AD=10cm.
又∵AB=8cm,在Rt△ABF中,根据勾股定理,得AB2+BF2=AF2
∴82+BF2=102,
∴BF=6cm,
∴FC=BC﹣BF=10﹣6=4cm.
(2)设EC的长为xcm,则DE=(8﹣x)cm.
在Rt△EFC中,根据勾股定理,得:FC2+EC2=EF2,
∴42+x2=(8﹣x)2,
即16+x2=64﹣16x+x2,
化简,得16x=48,
∴x=3,
故EC的长为3cm.
【类型三 :折叠构造全等三角形】
【典例3】(思明区校级期中)如图,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,则点D的纵坐标为( )
A.﹣2 B.﹣2.4 C. D.
【解答】∵点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),∴OA=8,OC=4
由折叠得:∠CBO=∠DBO,OD=OC=4,BD=BC,∠ODB=∠OCB
∵四边形ABCO是矩形
∴BC∥OA,OC=AB=4,∠OCB=∠BAO=90°,BC=OA=8
∴∠CBO=∠BOA,∠ODE=90°,BD=OA,∴∠DBO=∠BOA
∴BE=OE,∴DE=AE
设AE=x,则BE=OE=8﹣x
在Rt△ABE中,根据勾股定理得:42+x2=(8﹣x)2,解得:x=3
即OE=5,DE=AE=3
过D作DF⊥OA于F
∵S△OEDOD•DEOE•DF,∴DF2.4
∴点D的纵坐标为﹣2.4,选B
【变式3-1】(红河州期末)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BD的长为 .
【解答】在Rt△ABC中,AB10
根据折叠的性质可知:AE=AB=10,DE=BD
∵AC=8,∴CE=AE﹣AC=2
在Rt△CDE中,DE2=CD2+CE2,∴BD2=(BC﹣BD)2+CE2,∴BD2=(6﹣BD)2+4
∴BD
【变式3-2】(成华区期末)如图