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勾股定理在折叠问题中的应用类型
问题:完成下列1~3题,想一想勾股定理在折叠问题中的应用有哪几种类型?
1. 如图,有一块直角三角形纸片,∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm,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CE的长为( A )
A. 1 cm B. 1.5 cm
C. 2 cm D. 3 cm
解析:在Rt△ABC中,由勾股定理,得AB=5 cm,
根据折叠的性质可知AE=AB=5 cm.
因为AC=4 cm,
所以CE=AE-AC=1 cm.
即CE的长为1 cm.
故选A.
2. 如图,将长方形纸片ABCD沿直线EF折叠,使点C落在边AD的中点C′处,点B落在点B′处,其中AB=9,BC=6,则FC′的长为( D )
A. B. 4
C. 4.5 D. 5
解析:设FC′=x,则CF=x,FD=9-x.
因为BC=6,四边形ABCD为长方形,点C′为AD的中点,
所以AD=BC=6,C′D=3.
在Rt△FC′D中,∠D=90°,FC′=x,FD=9-x,C′D=3,
所以FC′2=FD2+C′D2,即x2=(9-x)2+32,
解得x=5.
所以FC′的长为5.
3. 如图,将长方形ABCD边AD沿折痕AE折叠,使点D落在边BC上的点F处,已知AB=6,△ABF的面积是24,则FC= 2 .
解析:因为四边形ABCD是长方形,
所以∠B=90°,BC=AD.
因为AB=6,△ABF的面积是24,
所以BF=8,
由勾股定理,得AF=10.
由折叠的性质可得AD=AF=10,
所以BC=10,
所以FC=BC-BF=10-8=2.
类型1 三角形折叠求线段的长度
利用勾股定理解决三角形折叠求线段长度问题时,首先根据折叠的性质在图中标出已知的线段、直角;再寻找可以利用的直角三角形,根据勾股定理找出已知线段与未知线段之间的等量关系,列出方程,求出未知线段的长度.
【例1】如图,有一张直角三角形纸片,两直角边AC=5 cm,BC=10 cm,将△ABC折叠,使点B与点A重合,折痕为EF,则CE的长为( A )
A. cm B. cm
C. cm D. cm
解析:设CE的长为x cm,
由题意,得AE=BE=(10-x)cm.
因为△ACE为直角三角形,∠C=90°,
所以AE2=CE2+AC2,
即(10-x)2=x2+52,
解得x=.
故选A.
【练习】
如图,有一张直角三角形纸片,∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm,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CD的长为 cm .
解析:因为∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm,
所以AB=5 cm.
根据题意,得AE=AB=5 cm,ED=BD,
所以CE=1 cm.
设CD=x cm,则ED=(3-x)cm.
根据勾股定理,得x2+12=(3-x)2,
解得x=.即CD的长为 cm.
类型2 三角形折叠求面积
利用勾股定理解决三角形折叠求面积问题时,首先根据折叠性质判断该三角形是否为直角三角形,若是直角三角形则根据勾股定理求出所需的边长或高,进而求出三角形的面积.若不是直角三角形,则找出共边的直角三角形,并利用割补法求解.
【例2】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6 cm,AC=8 cm,按图中所示方法将△BCD沿BD折叠,使点C落在边AB的点C′处,那么△ADC′的面积是 6 cm2 .
解析:因为∠C=90°,BC=6 cm,AC=8 cm,
所以AB=10 cm.
因为将△BCD沿BD折叠,使点C落在边AB的点C′处,
所以△BCD≌△BC′D,
所以∠C=∠BC′D=90°,DC=DC′,BC=BC′=6 cm,
所以AC′=AB-BC′=10-6=4(cm).
设DC=x cm,则AD=(8-x)cm,
在Rt△ADC′中,AD2=AC′2+C′D2,
即(8-x)2=42+x2,解得x=3.
因为∠AC′D=90°,
所以△ADC′的面积是×AC′×C′D=×4×3=6(cm2).
类型3 长方形折叠求线段的长
利用勾股定理解决长方形折叠求线段长度问题时,首先根据折叠的性质寻找该线段所在的直角三角形,并根据勾股定理确定等量关系,列出方程,求解即可.
【例3】如图,在长方形纸片ABCD中,已知AD=8,折叠纸片,使边AB与对角线AC重合,点B落在点F处,折痕为AE,且EF=3,则AB的长为( D )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
解析:因为四边形ABCD是长方形,AD=8,
所以BC=8.
因为△AEF是△AEB翻折而成,
所以BE=EF=3,AB=AF,△CEF是直角三角形,
所以CE=8-3=5