内容正文:
专题01 勾股定理与折叠问题两种考法全梳理
目录
【方法归纳】 1
【考法一、三角形翻折问题】 1
【考法二、四边形翻折问题】 8
【课后练习】 15
【方法归纳】
1.折叠的基本性质:翻折前后对应的边与角相等;
2.对于翻折都不确定的情况,注意分类讨论,避免漏掉解;
3.方程思想:灵活设未知数,通过勾股定理建立方程,解出答案
【考法一、三角形翻折问题】
例.如图,纸片中,,点在边上,以为折痕折叠得到与边交于点.若为直角三角形,则的长是( )
A.2 B.3 C.5 D.2或5
【答案】D
【分析】根据勾股定理求得的长,由翻折的性质可知:,,然后分和,两种情况画出图形求解即可.
【详解】解:∵纸片中,,∴,
∵以为折痕折叠得到,∴,.
如图1所示:当时,过点作,垂足为F.则四边形是矩形,
∴.
设,则.
在中,由勾股定理得:
,即.
解得:,(舍去).
∴.
如图2所示:当时,C与点E重合.
∵,,∴.
设,则.
在中,,即.
解得:.
∴.
综上所述,的长为2或5.
故选D.
【点睛】本题考查的是翻折的性质、勾股定理的应用,根据勾股定理列出关于x的方程是解题的关键.
变式1.在△ABC中,∠BCA=90∘,AC=6,BC=8,D是AB的中点,将△ACD沿直线CD折叠得到△ECD,连接BE,则线段BE的长等于( )
A.5 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据勾股定理及直角三角形的中线、翻折得CD=DE=BD=5,CE=AC=6,作DH⊥BE于H,EG⊥CD于G,证明△DHE≌△EGD,利用勾股定理求出,即可得到BE.
【详解】∵∠BCA=90∘,AC=6,BC=8,
∴,
∵D是AB的中点,
∴AD=BD=CD=5,
由翻折得:DE=AD=5,∠EDC=∠ADC,CE=AC=6,
∴BD=DE,
作DH⊥BE于H,EG⊥CD于G,
∴∠DHE=∠EGD=90,∠EDH=∠BDE=(180-2∠EDC)=90-∠EDC,
∴∠DEB= 90-∠EDH=90-(90-∠EDC)=∠EDC,
∵DE=DE,∴△DHE≌△EGD,∴DH=EG,EH=DG,
设DG=x,则CG=5-x,∵=,
∴,∴,∴,∴BE=2EH=,
故选:C.
【点睛】此题考查翻折的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,将求BE转换为求其一半的长度的想法是关键,由此作垂线,证明△DHE≌△EGD,由此求出BE的长度.
变式2.如图,在等腰直角三角形中,,,点P是边上任意一点,连接,将沿翻折,点B的对应点为,当有一边与垂直时,的长为 .
【答案】或1或2
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理,分三种情况讨论,当时,当时,当时,利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】解:当时,如图,
在等腰直角三角形中,,,
∴,,
设,则,,
∵将沿翻折,
∴,,
∴,即,
解得;
∴
当时,如图,
此时,;
当时,如图,
此时,点A,B,在同一直线上,;
综上,当有一边与垂直时,的长为或1或2.
故答案为:或1或2.
变式3.如图,在中,,,,点D为边的中点,点P为边上任意一点,若将沿折叠得,若点E在的中位线上,则的长度为 .
【答案】或3.
【分析】分别画三角形的三条中位线,根据题意点E只能落和上,分别画出图形,进行分析,利用折叠的性质和勾股定理解答即可.
【详解】解:在中,,,,
①如图,设边中点为M,连接,
,,
当E在上时,
由折叠可知,,,,
,
在中,
,即:,解得:
②如图,设边的中点为N,连接,
当E点落在上时,,,
由折叠可知,,
四边形是正方形
③如图,设、中点分别为M、N,作射线,
,
点D到的距离为
由折叠可知,
故E点不可能落在上,
综上所述,故答案为:或3.
【点睛】本题考查翻折变换(折叠问题),熟练掌握直角三角形的性质,折叠的性质,能够分类讨论并画出适合的图形是解题的关键.
变式4.在中,,将沿直线折叠,使B落在的三等分点处,求的长.
【答案】的长度为或3
【分析】本题考查了翻折变换的性质,勾股定理的应用,熟记性质并表示出的三边的长度,然后利用勾股定理列出方程是解题的关键,要注意分情况讨论,设,则,再根据翻折的性质可得,然后分两种情况求出,再利用勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:设,则,
沿直线折叠B落在处,
,
点为的三等分点,,
或,
当时,在中,
,即,
解得:;
当时,在中,
,即,
解得:,
综上所述,的长度为或3.
【考法二、四边形翻折问题】
例.在长方形中,,,点是边上的一个动点,把沿折叠,点落在处,当为直角三角形时,的长为( )
A.7 B. C.7或 D.以上答案均不对
【答案】C
【分析】本题考查了翻折变换,勾股定理等知识.注意分类讨论.由勾股定理求得,当在上时,是直角三角形,设,由翻折的性质和勾股定理求得;当在上时,是直角三角形,此时四边形是正方形,易得.
【详解】解:∵四边形是矩形,,
, ,
当在上时,是直角三角形,如图1所示:
设,
由翻折的性质得:,
,
,
在中,
,
解得:,即,
;
当在上时,是直角三角形,如图2所示:
则,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,
∴.
综上,的长为或7.
故选:C.
变式1.如图,已知矩形纸片的两边长分别为,,点是边上的动点,将纸片沿直线折叠,点落到处,设,当点恰好在矩形纸片的对称轴上时,则的值为 .
【答案】或或
【分析】本题主要考查翻折变换的知识点.分三种情形分别画出图形解决问题即可.
【详解】
解:由折叠的性质得,,,
①如图1中,当点落在矩形的对称轴上时,
连接,
∴,又,
∴是等边三角形,
∴,
,
∴,
∵,
;
②如图2中,当点落在矩形的对称轴上时,
在中,,
在中,,
,;
③如图3中,当点在的下方时,
同法可得:,
,
故答案为:或或.
变式2.如图,长方形纸片,,点P在边上,将沿折叠,点C落在E处,,分别交于点O,F,且,则长为 .
【答案】/
【分析】折叠,得到,证明,得到,进而得到,设,在中,利用勾股定理进行求解,进而求出的长.
【详解】解:∵长方形纸片,
∴,
∵折叠,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即:,
∴,
设,则:,,
∴,
在,,即:,
解得:,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了折叠,全等三角形的判定与性质以及勾股定理的应用,解题时常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.
变式3.如图,长方形中,,,点E为射线上一动点(不与D重合),将沿AE折叠得到,连接,若为直角三角形,则
【答案】或/或
【分析】分两种情况讨论:①当点E在线段CD上时,三点共线,根据可求得,再由勾股定理可得,进而可计算,在中,由勾股定理计算的值;②当点E在射线CD上时,设,则,,由勾股定理可解得,进而可计算,在中,由勾股定理计算的值即可.
【详解】解:根据题意,四边形ABCD为长方形,,,将沿AE折叠得到,则,,,
①如图1,当点E在线段CD上时,
∵,
∴三点共线,
∵,
∴,
∵,
∴;
∴在中,;
②如图2,当点E在射线CD上时,
∵,,,
∴,
设,则,
∴,
∵,即,
解得,
∴,
∴在中,.
综上所述,AE的值为或.
故答案为:或.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质以及勾股定理等知识,运用分类讨论的思想分析问题是解题关键.
变式4.在四边形中,.
(1)若P为边上一点,如图①将沿直线翻折至的位置,当点B落在边上点E处时,求的长;
(2)如图②,点Q为射线上的一个动点,将沿翻折,点D恰好落在直线上的点处,求的长.
【答案】(1)5;(2)或
【分析】本题主要考查图形折叠的性质和勾股定理:
(1)设,则,根据图形折叠的性质可知,,根据勾股定理即可求得答案;
(2)分两种情况计算:当点在线段上时;当点在线段的延长线上时.
【详解】(1)解:设,则.
根据图形折叠的性质可知
,.
在中,.
则.
在中,,
即.
解得.
即;
(2)解:①如图所示,当点在线段上时.
设,则.
根据图形折叠的性质可知
,,.
在中
.
则.
在中
,即
解得.
即.
②如图所示,当点在线段的延长线上时.
根据图形折叠的性质可知.
∵,
∴.
∴.
∴.
在中
.
∴.
综上所述,或.
【课后练习】
1.如图,中,,,,将边沿翻折,使点
落在上的点处;再将边沿翻折,使点落在的延长线上的点处,两条折痕与斜边分别交于点、,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得, ,根据,可得,根据勾股定理可求得,由折叠的性质可得,可得,即可得出结论.
【详解】解:中,,
,
将边沿翻折,使点落在上的点处,
,
,
,即,
,
即,
,
在中,
,
根据折叠的性质可得:,
,
将边沿翻折,使点落在的延长线上的点处,
,
,
且,
为等腰直角三角形,
,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了折叠问题,勾股定理,等面积问题,,根据折叠的性质求出,是解本题的关键.
2.如图,中,,,点D为线段上一个动点,将沿直线翻折得到,线段交直线于点F.若为直角三角形,则的长是 .
【答案】或
【分析】本题考查勾股定理与折叠问题,分和,两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:∵,,
∴;
∵折叠,
∴,
当为直角三角形时,分两种情况,
①当时,过点作,交的延长线于点,
则四边形为长方形,
∴,
设,则:,
∴,
在中,,
∴,
解得:(舍去)或;
∴;
②当时,此时点与点重合,如图:
∴,
设,则:,
由勾股定理,得:,
解得:;
∴,
综上:或;
故答案为:或.
3.如图,在中,,点D、E分别在边和边上,沿着直线翻折,点A落在边上,记为点F,如果,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查翻折变换,等腰直角三角形的性质等知识,过F作于点G.先求出,.则,所以,设,则,,在中,,利用勾股定理解列出,解得,即求出.
【详解】解:过F作于点G.
∵,
∴,.
∴,
∴,
设,则,,
在中,,
即,
解得,
∴.
故答案为:.
4.如图,已知为等腰直角三角形,,点E为上一点,且,点D为边上一点,连接,将沿折叠得到,若的延长线恰好经过点B,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查等腰直角三角形的性质,折叠的性质以及勾股定理,设,由折叠得,,,由勾股定理求出在中,由勾股定理,求出的值即可.
【详解】解:如图,
∵,
∴,
在中,
∴,
∴,
设,
由折叠得,,,
∴,,
在中,由勾股定理得
∴,
解得,,
∴,
故答案为:.
5.如图,把一张长方形纸片沿折叠,点与重合,点落在点处.若长方形的长为8,宽为4,则阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】设,则,依据勾股定理列方程,即可得到和的长;过作于,依据面积法即可得到的长,进而得出阴影部分的面积.
【详解】解:由长方形与折叠可得,,,,
设,则,
在中,,
,
解得,
,;
如图所示,过作于,
,,,且,
,
,
即阴影部分的面积为.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了折叠问题,解题时常常设要求的线段长为,然后根据折叠和轴对称的性质用含的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.
6.如图,在中,,,,延长至,使得,将沿翻折,使点落点处,连接,求的长 .
【答案】
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.连接交于点,由折叠的性质得出,,由勾股定理求出的长,则可由勾股定理求出的长.
【详解】解:连接交于点,
将沿翻折,使点落点处,
,,
,,
,,
,
设,则,
,,
,
,
,,
,
,,
,
,
,
,即,
故答案为:.
7.如图,在中,,是上的一点,连接.将沿折叠,使点落在处,且于点,若,.则线段的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了折叠与勾股定理,全等三角形的性质与判定;根据折叠的性质得,得出,进而证明,得出,过点作于点,勾股定理求得,进而根据等面积法,即可求解.
【详解】解:∵
∴
∴
∵,
∴,
又∵将沿折叠,使点落在处,
∴
∴
设,,则,
∴
又∵折叠,
∴,
∴
又∵
∴
∴,
如图所示,过点作于点,
∴
∴,
∵
∴
故答案为:.
8.如图,等腰△ABC,AB=AC=5,BC=8,点D为BC上一点,且BD=AB,连接AD,将△ACD沿AD翻折得到△AED,连接BE,则BE的长为 .
【答案】
【分析】过A作于点F,,,依据三角形外角的性质、等边三角形的等边对等角的性质、翻折的性质,得到用SAS证明≌的条件,依据全等的性质得到,最后用勾股定理求即可.
【详解】解:过A作于点F,
∵等腰△ABC,AB=AC=5,
∴设,,,,
∴,
∵BD=AB=5,
∴,
∵将△ACD沿AD翻折得到△AED,
∴,AE=AC=5,
∴,
∴在和中
∴≌(SAS)
∴
∴在中,,,,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了三角形外角的性质、等边三角形的等边对等角的性质、翻折的性质、全等的判定与性质、勾股定理,证明全等转移目标、构造直角三角形是解题的关键.
9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,将边AC沿CE翻折,使点A落在AB上的点D处,再将边BC沿CF翻折,使点B落在CD的延长线上的点B'处,两条折痕与斜边AB分别交于点E,F,则的面积为 .
【答案】/
【分析】根据折叠性质和余角定理可知△CEF是等腰直角三角形,△B′FD是直角三角形,运用勾股定理求出DF和B′F的值,再求出∠B′FD是直角,即可得出B′DF的面积.
【详解】解:连接DF,如图:
根据折叠的性质可知,CD=AC=3,B′C=BC=4,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B′CF,CE⊥AB,
∴B′D=4﹣3=1,∠DCE+∠B′CF=∠ACE+∠BCF,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECF=45°,
∴△ECF是等腰直角三角形,
∴EF=CE,∠EFC=45°,
∴∠BFC=∠B′FC=135°,
∴∠B′FD=90°,
∵S△ABC=AC•BC=AB•CE,
∴AC•BC=AB•CE,
∵根据勾股定理求得AB=5,
∴CE=,
∴EF=,ED=AE==,
∴AD=2×=,DF=EF﹣ED=,
∴B'F=BF=AB﹣AD﹣DF=,
∵∠B=∠B′,∠A=∠CDE=∠B′DF,
又∵∠A+∠B=90°,
∴∠B′+∠B′DF=90°,
∴∠B′FD=180°﹣(∠B′+∠B′DF)=180°﹣90°=90°,
∴S△B′DF=DF•B′F=×=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了折叠性质与勾股定理的应用,解题的关键是掌握折叠性质及勾股定理,运用等面积法求出CE的值.
10.如图,在中,,,,为斜边上的一动点(不包含,两端点),以为对称轴将翻折得到,连结.当时,的长为 .
【答案】/
【分析】当时,过点作于,可知,,得出为等腰直角三角形,得到,求出和的长,利用勾股定理即可求出的长.
【详解】过点作于,
在中,,,,
∴
∵,
,
在中,
∴,
当时,如图
由折叠性质可知,,
又
,
又,
,
,
,
又,
,
又,
,
又,
,
在中,,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,折叠问题,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
11.探究式学习是新课程提倡的重要学习方式,某兴趣小组拟做以下探究.
【初步感知】
(1)如图1,在三角形纸片中,,,将沿折叠,使点A与点B重合,折痕和交于点E,,求的长;
【深入探究】
(2)如图2,将长方形纸片沿着对角线折叠,使点C落在处,交于E,若,,求的长(注:长方形的对边平行且相等);
【拓展延伸】
(3)如图3,在长方形纸片中,,,点E为射线上一个动点,把沿直线折叠,当点A的对应点F刚好落在线段的垂直平分线上时,求的长(注:长方形的对边平行且相等).
【答案】(1;(2;(3)的长为或10
【分析】(1)求出,再由折叠的性质得,然后由勾股定理求出的长即可;
(2)由长方形的性质得,,,再证,得,设,则,然后在中,由勾股定理得出方程,解方程即可;
(3)分两种情况,①当点在长方形内部时,由折叠的性质得,,再由勾股定理得,设,则,然后在中,由勾股定理得出方程,解方程即可;
②当点在长方形外部时,折叠的性质得,,同①得,设,则,然后在中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【详解】解:(1),,
,
由折叠的性质得:,
在中,由勾股定理得:,
即的长为;
(2)四边形是长方形,
,,,
,
由折叠的性质得:,
,
,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
即的长为;
(3)解:四边形是长方形,
,,
设线段的垂直平分线交于点,交于点,
则,
分两种情况:
①如图,当点在长方形内部时,
点在线段的垂直平分线上,
,,
由折叠的性质得:,,
在中,由勾股定理得:,
,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,解得:,
即的长为;
②如图,当点在长方形外部时,
由折叠的性质得:,,
同①得:,,
设,则,
在中,由勾股定理得:,即,解得:,
即的长为;综上所述,点刚好落在线段的垂直平分线上时,的长为或.
【点评】本题是四边形综合题,考查了长方形的性质、折叠的性质、等腰三角形的判定、勾股定理、线段垂直平分线的性质以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握长方形的性质、折叠的性质和勾股定理是解题的关键,属于中考常考题型.
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专题01 勾股定理与折叠问题两种考法全梳理
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【方法归纳】 1
【考法一、三角形翻折问题】 1
【考法二、四边形翻折问题】 2
【课后练习】 4
【方法归纳】
1.折叠的基本性质:翻折前后对应的边与角相等;
2.对于翻折都不确定的情况,注意分类讨论,避免漏掉解;
3.方程思想:灵活设未知数,通过勾股定理建立方程,解出答案
【考法一、三角形翻折问题】
例.如图,纸片中,,点在边上,以为折痕折叠得到与边交于点.若为直角三角形,则的长是( )
A.2 B.3 C.5 D.2或5
变式1.在△ABC中,∠BCA=90∘,AC=6,BC=8,D是AB的中点,将△ACD沿直线CD折叠得到△ECD,连接BE,则线段BE的长等于( )
A.5 B. C. D.
变式2.如图,在等腰直角三角形中,,,点P是边上任意一点,连接,将沿翻折,点B的对应点为,当有一边与垂直时,的长为 .
变式3.如图,在中,,,,点D为边的中点,点P为边上任意一点,若将沿折叠得,若点E在的中位线上,则的长度为 .
变式4.在中,,将沿直线折叠,使B落在的三等分点处,求的长.
【考法二、四边形翻折问题】
例.在长方形中,,,点是边上的一个动点,把沿折叠,点落在处,当为直角三角形时,的长为( )
A.7 B. C.7或 D.以上答案均不对
变式1.如图,已知矩形纸片的两边长分别为,,点是边上的动点,将纸片沿直线折叠,点落到处,设,当点恰好在矩形纸片的对称轴上时,则的值为 .
变式2.如图,长方形纸片,,点P在边上,将沿折叠,点C落在E处,,分别交于点O,F,且,则长为 .
变式3.如图,长方形中,,,点E为射线上一动点(不与D重合),将沿AE折叠得到,连接,若为直角三角形,则
变式4.在四边形中,.
(1)若P为边上一点,如图①将沿直线翻折至的位置,当点B落在边上点E处时,求的长;
(2)如图②,点Q为射线上的一个动点,将沿翻折,点D恰好落在直线上的点处,求的长.
【课后练习】
1.如图,中,,,,将边沿翻折,使点
落在上的点处;再将边沿翻折,使点落在的延长线上的点处,两条折痕与斜边分别交于点、,则线段的长为( )
A. B. C. D.
2.如图,中,,,点D为线段上一个动点,将沿直线翻折得到,线段交直线于点F.若为直角三角形,则的长是 .
3.如图,在中,,点D、E分别在边和边上,沿着直线翻折,点A落在边上,记为点F,如果,则的长为 .
4.如图,已知为等腰直角三角形,,点E为上一点,且,点D为边上一点,连接,将沿折叠得到,若的延长线恰好经过点B,则 .
5.如图,把一张长方形纸片沿折叠,点与重合,点落在点处.若长方形的长为8,宽为4,则阴影部分的面积为 .
6.如图,在中,,,,延长至,使得,将沿翻折,使点落点处,连接,求的长 .
7.如图,在中,,是上的一点,连接.将沿折叠,使点落在处,且于点,若,.则线段的长为 .
8.如图,等腰△ABC,AB=AC=5,BC=8,点D为BC上一点,且BD=AB,连接AD,将△ACD沿AD翻折得到△AED,连接BE,则BE的长为 .
9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,将边AC沿CE翻折,使点A落在AB上的点D处,再将边BC沿CF翻折,使点B落在CD的延长线上的点B'处,两条折痕与斜边AB分别交于点E,F,则的面积为 .
10.如图,在中,,,,为斜边上的一动点(不包含,两端点),以为对称轴将翻折得到,连结.当时,的长为 .
11.探究式学习是新课程提倡的重要学习方式,某兴趣小组拟做以下探究.
【初步感知】
(1)如图1,在三角形纸片中,,,将沿折叠,使点A与点B重合,折痕和交于点E,,求的长;
【深入探究】
(2)如图2,将长方形纸片沿着对角线折叠,使点C落在处,交于E,若,,求的长(注:长方形的对边平行且相等);
【拓展延伸】
(3)如图3,在长方形纸片中,,,点E为射线上一个动点,把沿直线折叠,当点A的对应点F刚好落在线段的垂直平分线上时,求的长(注:长方形的对边平行且相等).
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