内容正文:
重难突破02 勾股定理之折叠问题
一、【知识回顾】
【方程勾股知识清单】
如图:列方程:
解决折叠问题的方法技巧:利用折叠前后相等的关系,寻找相等的线段,再寻找直角三角形,列勾股定理,构建方程,解方程。(直角三角形三边特征:一边已知,另外两边由折叠性质可推导和差关系或倍数关系)
二、【考点类型】
考点1:三角形翻折问题
典例1:如图,有一块直角三角形纸片,两直角边,,现将直角边沿直线折叠,使点C落在斜边上的点E处,试求的长.
【答案】
【分析】由勾股定理求得,然后由翻折的性质求得,设,则,在中,利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:设,
∵,,
勾股定理得:,
根据翻折的性质可得,
,,
∴,,
在中,
,
,
解得:(),
∴的长为.
【点睛】本题主要考查的是翻折变换以及勾股定理的应用,熟练掌握翻折的性质和勾股定理是解题的关键.
【变式1】.已知:三角形纸片中,,,,是边上一点.将三角形纸片折叠,使点B与点重合,折痕与、分别相交于E、F.
(1)设,,试建立y关于x的函数关系式,并直接写出x的取值范围;
(2)当是直角三角形时,求出x的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据折叠的性质得,在中利用勾股定理得,整理后即可得到y关于x的函数关系式;
(2)根据含30度的直角三角形三边的关系得,由折叠的性质得到,然后讨论:①当时,则,易得,则,即,把y代入得到关于x的方程,解方程求出满足条件的x的值;②当时,则,即有,即,解方程即可.
【详解】(1)解:∵三角形纸片折叠,使点B与点重合,
∴,
∴,,
在中,,即,
∴;
(2)解:∵,,,
∴,
∴,
①当时,则,
∴,
∴,
∴,即,
∴,解得,
∵,
∴;
②当时,则,
∴即,解得,
所以或时,是直角三角形.
【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠前后两图形全等,即对应角相等,对应边相等.也考查了含30度的直角三角形三边的关系以及勾股定理.
【变式2】如图是三个全等的直角三角形纸片,且,按如图的三种方法分别将其折叠,使折痕(图中虚线)过其中的一个顶点,且使该顶点所在角的两边重合,记折叠后不重叠部分面积分别为.
(1)若,求的值.
(2)若,求①单个直角三角形纸片的面积是多少?②此时的值是多少?
【答案】(1)
(2)①36;②
【分析】(1)设DE=CE=x,则BE=4-x,依据S△ABE=AB×DE=BE×AC,即可得到x的值,进而得出S1的值.
(2)①如图1,依据S△ABE=AB×DE=BE×AC,即可得到DE=x,进而得出S1=x2;如图2,依据S△ABN=AB×HN=AN×BC,即可得到EN=x,进而得出S2=x2,再根据S1+S2=13,即可得到x2=6,进而得出单个直角三角形纸片的面积.
②如图3,由折叠可得,AC=CF=3x,所以BF=BC-CF=4x-3x=x,则S3=S△CMF=S△ACM,所以S3=,即可求解.
【详解】(1)解:∵AC∶BC∶AB=3∶4∶5,AC=3,
∴BC=4,AB=5,
由折叠可得,DE=CE,∠ADE=∠C=90°,AD=AC=3,
设DE=CE=x,则BE=4﹣x,
∵S△ABE=AB×DE=BE×AC,
∴AB×DE=BE×AC,即5x=3(4﹣x),
解得x=,
∴S1=BD×DE==.
(2)解:由AC:BC:AB=3:4:5,可设AC=3x,BC=4x,AB=5x,
①如图1,由折叠可得,AD=AC=3x,BD=5x-3x=2x,DE=CE,∠ADE=∠C=90°,
∵S△ABE=AB×DE=BE×AC,
∴AB×DE=BE×AC,即5x×DE=(4x-DE)×3x,
解得DE=x,
∴S1=BD×DE=×2x×x=x2;
如图2,由折叠可得,BC=BH=4x,HN=CN,
∴AH=x,AN=3x-HN,
∵S△ABN=AB×HN=AN×BC,
∴AB×HN=AN×BC,即5x×HN=(3x-HN)×4x,
解得HN=x,
∴S2=AH×HN=×x×x=x2,
∵S1+S2=13,
∴x2+x2=13,
解得x2=6,
∴S△ABC=×3x×4x=6x2=36.
答:单个直角三角形纸片的面积是36;
②如图3,由折叠可得,AC=CF=3x,
∴BF=BC-CF=4x-3x=x,
∴S3=S△CMF=S△ACM,
∴S3==,
答:此时S3的值为.
【点睛】本题主要考查了翻折变换(折叠问题),折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.解决问题的关键是利用面积法求得某些线段的长度.
【变式3】.如图1,在中,,,,点为边上一动点,将沿直线折叠,得到,请解决下列问题.
(1)______;当点恰好落在斜边上时,______;
(2)连接,当是以为底边的等