专题1.4 菱形、矩形、正方形中的四大折叠问题专项训练(40题)-2024-2025学年九年级数学上册举一反三系列(北师大版)
2024-08-05
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 特殊的平行四边形 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.76 MB |
| 发布时间 | 2024-08-05 |
| 更新时间 | 2024-08-05 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2024-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46675666.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题1.4 菱形、矩形、正方形中的四大折叠问题专项训练(40题)
【北师大版】
考卷信息:
本套训练卷共40题,题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对特殊四边形中的折叠问题的四大题型的理解!
【题型1 菱形中的折叠问题】
1.(23-24九年级·四川绵阳·期末)如图,菱形纸片中,,将纸片沿着直线折叠,使点A与点B重合,若,那么菱形的面积为( )
A. B. C. D.8
2.(23-24九年级·江苏淮安·期末)如图,在一张菱形纸片中,,点E在边上(不与B、C重合),将沿直线折叠得到,连接.以下选项中正确的是( )
A. B.
C.当平分时, D.以上都不对
3.(23-24·山西太原·一模)图1是一张菱形纸片,点是边上的点.将该菱形纸片沿折叠得到图2,的对应边恰好落在直线上.已知,则四边形的周长为( )
A.24 B.21 C.15 D.12
4.(23-24九年级·浙江杭州·期末)如图,在菱形中,为边上的一点,将菱形沿折叠后,点恰好落在边上的处.若垂直对角线,则 度.
5.(23-24九年级·湖北孝感·期末)如图,在边长为2的菱形中,,将菱形折叠,使点B落在的延长线上的点处,折痕为,交于点F,则的长为 .
6.(23-24九年级·浙江宁波·期中)如图所示菱形为边上一点,将沿边折叠,恰好边与所在直线重合,A点落到延长线上F点,过点F作的垂线,垂足为G,若,则 .
7.(23-24九年级·浙江·阶段练习)综合与探究
【问题情境】圆圆与方方运用折叠纸片研究平行四边形.
【操作判断】如图1,将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,证明:.
【类比探究】如图2,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在对角线上,若点与点C,E共线,,求的长.
【问题解决】如图3,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,若,求的长.
8.(23-24九年级·江苏南京·阶段练习)在矩形纸片中,,,现将矩形纸片折叠,使点与点重合,折痕交于点
(1)尺规作图,画出折痕;
(2)判断四边形是什么特殊四边形?并证明;
(3)求折痕的长度?
9.(23-24·吉林松原·三模)如图①,在中,,,是斜边上的中线,点E为射线上一点,将沿折叠,点A的对应点为点F.
(1)若,直接写出的长(用含a的代数式表示);
(2)若点E与点C重合,连接,如图②,判断四边形的形状,并说明理由;
(3)若,直接写出的度数.
10.(23-24九年级·吉林长春·期末)【感知】如图①,将平行四边形纸片沿过点的直线折叠,使点的对应点落在边上的点处,得到折痕,点在边上,将纸片还原,连结,若,则四边形的周长为______.
【探究】如图②,点、分别是平行四边形纸片的边、上的点,将四边形沿折叠,点、的对应点分别为、,点恰好落在边上的点处,将纸片还原,连结、.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若,,,,则的面积为______.
【题型2 矩形中的折叠问题】
1.(23-24九年级·广东广州·期末)如图,对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平,再一次折叠纸片,使点落在上,并使折痕经过点,得到折痕,同时得到线段.若与交点为,,则( )
A.1 B.2 C. D.
2.(23-24·安徽合肥·二模)如图,在矩形中,,,点E为射线上一动点,沿折叠,得到,若,则的长为( ).
A. B. C. D.
3.(23-24九年级·湖南长沙·期末)矩形纸片中,E为的中点,连接,将沿折叠得到,连接.若,,则的长是( )
A. B. C. D.3
4.(23-24九年级·湖北武汉·期末)如图,在矩形中,,,将矩形沿折叠,使A点与C点重合,则折痕的长度为 .
5.(23-24九年级·浙江杭州·阶段练习)如图是一张矩形纸片,点为中点,点在上,把该纸片沿折叠,点,的对应点分别为,,与相交于点,的延长线过点.若,则的值为 .
6.(23-24九年级·浙江宁波·期末)在以 “矩形的折叠” 为主题的数学活动课上, 某位同学进行了如下操作:
第一步:将矩形纸片的一端,利用图①的方法折出一个正方形 .然后将纸片展平∶
第二步:连结 ,将 沿 折叠,得到 ,延长 交边 于点 ,如图②.根据以上操作,若 则 的长是 .
7.(23-24九年级·湖南郴州·期末)如图,将矩形纸片沿折叠,使得点与重合.
(1)连接,试问四边形是否是特殊的四边形?请说明理由.
(2)若,,求四边形的周长与面积.
8.(23-24九年级·浙江杭州·阶段练习)如图1,在矩形中,,,点,分别在,上,将矩形沿直线折叠.使点落在边上的处,点落在处,连接,若
(1)求的长;
(2)证明;
(3)如图2,为中点,连接.求的长.
9.(23-24九年级·黑龙江齐齐哈尔·期末)综合与实践
折纸是同学们喜欢的手工活动之一,通过折纸我们既可以得到许多美丽的图形,同时折纸的过程还蕴含着丰富的数学知识.
矩形中,,,点在边上,且不与点重合,直线与的延长线交于点.
(1)如图①,当点是的中点时,猜想与的关系为__________,证明你的结论;
(2)如图②,将沿直线折叠得到,点落在矩形的内部,延长交直线于点.
①猜想与的数量关系为__________,在(1)条件下可求__________;
②连接,周长的最小值为__________.
10.(23-24九年级·山东德州·期末)如果我们身旁没有量角器或三角尺,又需要作,,等大小的角,可以采用下面的方法:
第一:对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平.
第二:再一次折叠纸片,使点落在上,并使折痕经过点,得到折痕和线段.
(1)请问图中,和有什么关系?证明你的结论.
(2)在第(1)题图中,延长交于点,延长交于点,连接,判断四边形的形状并证明.
(3)在第(2)题图中,过点作于点,得出一个以为宽的黄金矩形(黄金矩形就是符合黄金比例的矩形,即宽与长的比值为).若已知,求的长.
【题型3 正方形中的折叠问题】
1.(23-24九年级·海南海口·期末)如图,将正方形纸片对折,得到折痕,把纸片展平,再沿折叠使点A落在折痕上的处,则等于( )
A. B. C. D.
2.(23-24九年级·安徽滁州·期末)如图,正方形的边长为4,点M,N分别在上,将正方形沿折叠,使点D落在边上的点E处,折痕与相交于点Q,点G为中点,连接,随着折痕位置的变化,的最小值为( )
A.3 B. C.4 D.
3.(23-24九年级·黑龙江鸡西·期末)如图,在正方形中,是边上一点,,,将正方形边沿折叠到,延长交于,连接,现在有如下四个结论:①;②;③;④.其中结论正确的选项是( )
A.①③④ B.②③④ C.①②③ D.①②④
4.(23-24九年级·山东东营·期末)如图,正方形纸片的边长为12,是边上一点,连接,折叠该纸片,使点落在上的点,并使折痕经过点,得到折痕,点在上.若,则的长为 .
5.(23-24九年级·江苏无锡·阶段练习)如图1,一张矩形纸片,将纸片沿过点的直线折叠,使点落到边上点处,折痕为,再将纸片沿过点的直线折叠,使点与点重合,折痕为,如图2,已知的面积与的面积之和为,,则的长为 .
6.(23-24九年级·辽宁铁岭·阶段练习)如图,正方形的边长为,点E是边的中点,点F是边上不与点A、D重合的一个动点,将沿直线折叠,使点A落在点处.当为等腰三角形时,的长为 .
7.(23-24九年级·河南周口·阶段练习)如图,在正方形纸片中,是边上一点,连接,折叠该纸片,使点落在上的点,并使折痕经过点,得到折痕,点在上.
(1)试判断与的数量关系并证明你的结论;
(2)若,,则的长为________.
8.(23-24九年级·湖北省直辖县级单位·阶段练习)操作与探究:
数学活动课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展操作与探究活动.
操作一:对折正方形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平;
操作二:在上选一点,沿折叠,使点落在正方形内部点处,连接.
(1)操作发现:
根据以上操作,当点落在折痕上时,如图1所示,此时______;
(2)迁移探究:
当点落在对角线上时,如图2所示,连接,与分别交于点,试判断线段与的数量关系,并说明理由;
(3)拓展应用:
如图3,连接,若正方形的边长为4,且,连接,则______.
9.(23-24九年级·浙江宁波·期末)如图,点分别是正方形的边上的点,将正方形沿折叠,使得点的对应点恰好落在边上,交于点,作于点,交于点,连接.
(1)求证:.
(2)问四边形是什么特殊四边形?请说明理由.
(3)①若三点在一条直线上,求证:.
②若为的中点,求的值.
10.(23-24九年级·河南新乡·期末)【问题情境】如图,在矩形中,,.点F是射线上的一点,将矩形沿直线折叠,点B的对应点为点E.
【猜想证明】(1)当点E落在边上时,四边形的形状为 .
(2)当平分时,连接,求.
【能力提升】(3)在【问题情境】的条件下,是否存在点F,使点F,E,D三点共线.若存在,请直接写出 的长;若不存在,请说明理由.
【题型4 坐标系中的折叠问题】
1.(23-24九年级·辽宁盘锦·期中)如图,菱形的顶点O为坐标原点,顶点A在x轴正半轴上,顶点B、C在第一象限,,,点D在边上,将四边形沿直线翻折,使点B和点C分别落在这个坐标平面内的和处,且,某正比例函数图象经过,则这个正比例函数的解析式为( )
A. B. C. D.
2.(23-24九年级·河南开封·期末)如图在平面直角坐标系中,矩形的边在轴上,在轴上,顶点的坐标是,将矩形沿对角线进行翻折,点落在点的位置,交轴于点,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
3.(23-24·河南安阳·二模)将矩形纸片放置在如图所示的平面直角坐标系中,P为边上一动点(不与点B,C重合),连接,将折叠,得到.经过点P再次折叠纸片,使点B的对应点落在直线上,折痕交于点E.已知点,当四边形是正方形时,点E的坐标为( )
A. B. C. D.
4.(23-24·河南·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,正方形的边在x轴上,点A的坐标为,点E在边上.将沿折叠,点C落在点F处.若点F的坐标为,则点E的坐标为 .
5.(23-24九年级·海南省直辖县级单位·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边分别在x轴、y轴正半轴上,点D在边上,将矩形沿折叠,点C恰好落在边上的点E处.若,则 ,点D的坐标是 .
6.(23-24九年级·福建厦门·期末)如图,在菱形中,点C在x轴上,,,M为边的中点,N为边上一动点(不与点O重合),将沿直线折叠,使点O落在点E处,连接,,当为等腰三角形时,直线的解析式是 .
7.(23-24九年级·江苏盐城·阶段练习)如图,四边形为矩形,其中O为原点,A、C两点分别在x轴和y轴上,B点的坐标是. 点D,E分别在,边上,且,将矩形沿直线折叠,使点落在边上点F处
(1)F点的坐标是________,D点的坐标是________.
(2)若点P在第二象限,且四边形是矩形,则P点的坐标是________
(3)若M是坐标系内的点,点N在y轴上,若以点M,N,D,F为顶点的四边形是菱形,请直接写出所有满足条件的点N的坐标.
8.(23-24九年级·广东广州·期末)长方形纸片中,,,把这张长方形纸片如图放置在平面直角坐标系中,在边上取一点,将沿折叠,使点恰好落在边上的点处.
(1)点的坐标是______,点的坐标是______;
(2)在上找一点,使最小,求点坐标.
9.(23-24九年级·江苏无锡·期中)在如图所示的平面直角坐标系中,正方形边长为2,点C的坐标为.
(1)如图1,动点D在边上,将沿直线折叠,点B落在点处,连接并延长,交于点E.
①当时,点D的坐标是______;
②若点E是线段的中点,求此时点D与点的坐标;
(2)如图2,动点D,G分别在边上,将四边形沿直线折叠,使点B的对应点始终落在边上(点不与点O,A重合),点C落在点处,交于点E.设,四边形的面积为S,直接写出S与t的关系式.
10.(23-24·黑龙江佳木斯·三模)平面直角坐标系内如图放矩形已知点,.将矩形沿折叠,使点与点重合.折痕交于点,交于点.
(1)求点的坐标;
(2)若动点,同时从点出发,点以每秒个单位长度的速度向点运动,点以每秒个单位长度的速度沿射线方向运动,当点运动到点时停止运动,点也同时停止运动.设的面积为,点,的运动时间为秒,求与的函数关系式并直接写出自变量的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是射线上的一点,点为平面内一点,是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是正方形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
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专题1.4 菱形、矩形、正方形中的四大折叠问题专项训练(40题)
【北师大版】
考卷信息:
本套训练卷共40题,题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对特殊四边形中的折叠问题的四大题型的理解!
【题型1 菱形中的折叠问题】
1.(23-24九年级·四川绵阳·期末)如图,菱形纸片中,,将纸片沿着直线折叠,使点A与点B重合,若,那么菱形的面积为( )
A. B. C. D.8
【答案】A
【分析】此题考查了菱形的折叠问题、勾股定理、等腰直角三角形的判定和性质等知识,求出菱形的边长是解题的关键.利用折叠的性质和菱形的性质求出菱形的边长为,过点D作于点H,则,进一步求出,即可求出菱形的面积.
【详解】解:∵菱形纸片中,,
∴,
∵将纸片沿着直线折叠,使点A与点B重合,
∴,
∴,,
设菱形的边长为,则,
∴,
∴,
解得,
即菱形的边长为,
过点D作于点H,则,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴菱形的面积为.
故选:A.
2.(23-24九年级·江苏淮安·期末)如图,在一张菱形纸片中,,点E在边上(不与B、C重合),将沿直线折叠得到,连接.以下选项中正确的是( )
A. B.
C.当平分时, D.以上都不对
【答案】C
【分析】根据折叠的性质即可判断A选项;由折叠的性质,菱形的性质、三角形内角和定理、等边对等角等知识得到,即可判断B选项;证明是等边三角形,进一步得到,证明是等腰直角三角形,由勾股定理求出,即可判断C选项,即可得到答案.
【详解】解:A.∵将沿直线折叠得到,
,
只有时,才成立,
故选项不正确;
B.由折叠得:,
四边形是菱形,
,,
∴,
,
,,
,
故选项不正确;
C.如图,由折叠得:,,
平分,
,
、分别平分、,
∵三角形三条内角平分线交于一点,
平分,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
故选项正确,
故选:C.
【点睛】本题考查了菱形性质,等边三角形的判定和性质,折叠变换的性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质,三角形内角和定理,三角形角平分线等,综合性较强,是中考数学常考题型.
3.(23-24·山西太原·一模)图1是一张菱形纸片,点是边上的点.将该菱形纸片沿折叠得到图2,的对应边恰好落在直线上.已知,则四边形的周长为( )
A.24 B.21 C.15 D.12
【答案】C
【分析】由的对应边恰好落在直线上可知,再证明是等边三角形即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,.
∵的对应边恰好落在直线上,
∴到、的距离相等,
∴,点是边的中点,
∴四边形、四边形是平行四边形,,
∴.
由折叠知,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴四边形的周长为∶.
故选C.
【点睛】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边三角形的判定与性质,熟练掌握折叠的性质是解答本题的关键.
4.(23-24九年级·浙江杭州·期末)如图,在菱形中,为边上的一点,将菱形沿折叠后,点恰好落在边上的处.若垂直对角线,则 度.
【答案】72
【分析】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边对等角.利用菱形的性质设,求得,,,利用平角的性质计算即可求解.
【详解】解:连接,
∵菱形,
∴,,,
设,
∵垂直对角线,
∴,
∴,
由折叠的性质知,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
故答案为:72.
5.(23-24九年级·湖北孝感·期末)如图,在边长为2的菱形中,,将菱形折叠,使点B落在的延长线上的点处,折痕为,交于点F,则的长为 .
【答案】
【分析】由菱形,可得,,则,由折叠的性质可知, ,,,则,,,可得,由勾股定理得,,可求,则,,由勾股定理得,,计算求解即可.
【详解】解:∵菱形,
∴,,
∴,
由折叠的性质可知, ,,,
∴,,,
∴,
由勾股定理得,,
解得,,
∴,,
由勾股定理得,,
解得,,
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,折叠的性质等知识.熟练掌握菱形的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,折叠的性质是解题的关键.
6.(23-24九年级·浙江宁波·期中)如图所示菱形为边上一点,将沿边折叠,恰好边与所在直线重合,A点落到延长线上F点,过点F作的垂线,垂足为G,若,则 .
【答案】1
【分析】题目主要考查菱形的性质,全等三角形的判定和性质,理解题意,作出辅助线,熟练掌握运用菱形的性质是解题关键.
连接,交于点O,根据折叠的性质及菱形的性质得出,,再由等量代换确定,利用全等三角形的判定和性质即可求解.
【详解】解:连接,交于点O,如图所示:
将沿边折叠,恰好边与所在直线重合,A点落到延长线上F点,
,
,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
∴,
故答案为:1.
7.(23-24九年级·浙江·阶段练习)综合与探究
【问题情境】圆圆与方方运用折叠纸片研究平行四边形.
【操作判断】如图1,将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,证明:.
【类比探究】如图2,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在对角线上,若点与点C,E共线,,求的长.
【问题解决】如图3,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,若,求的长.
【答案】[操作判断]见解析;[类比探究]1;[问题解决]2
【分析】[操作判断]根据折叠的性质得,结合平行四边形的性质可得四边形是菱形,即有;
[类比探究]根据平行四边形的性质得和,则,有折叠得,,由结合等腰三角形的性质有,则有,即可得;
[问题解决]延长交的延长线于点,由(2)得,设,由平行四边形,,则有和,进一步证明,有和,根据列方程求解即可.
【详解】解: [操作判断]∵将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∴.
[类比探究]∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵沿着折叠点A的对称点恰好落在对角线上,
∴,,
∴,
∴,
∵点与点C,E共线,
∴,
即,
[问题解决]延长交的延长线于点,
由(2)得,
∵沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,
设,
∵四边形是平行四边形
∴,
∴,
∵恰好落在的中点处,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,解得,
∴.
【点睛】本题主要考查折叠的性质、平行四边形的性质、菱形的判定和性质、平行线的性质、等腰三角形的性质以及全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握折叠的性质和特殊四边形的性质.
8.(23-24九年级·江苏南京·阶段练习)在矩形纸片中,,,现将矩形纸片折叠,使点与点重合,折痕交于点
(1)尺规作图,画出折痕;
(2)判断四边形是什么特殊四边形?并证明;
(3)求折痕的长度?
【答案】(1)见解析
(2)四边形是菱形.证明见解析
(3).
【分析】本题考查了折叠的性质、矩形的性质、菱形的判定与性质、勾股定理、三角形全等的判定与性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)直接作线段的垂直平分线即可;
(2)由矩形的性质可得,证明,可得,得出四边形是平行四边形.由折叠可知,,即可得证;
(3)由勾股定理得出,则,设,则,再由勾股定理求出,,即可得解.
【详解】(1)解:如图,即为所求.
(2)解:四边形是菱形.理由如下:
∵四边形是矩形,
∴,
∴.
设与交于点,
由题意可得,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形.
由折叠可知,,
∴四边形是菱形
(3)解:∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴.
设,则,
在中,由勾股定理得,即,
解得,
∴.
由(2)知,四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴.
9.(23-24·吉林松原·三模)如图①,在中,,,是斜边上的中线,点E为射线上一点,将沿折叠,点A的对应点为点F.
(1)若,直接写出的长(用含a的代数式表示);
(2)若点E与点C重合,连接,如图②,判断四边形的形状,并说明理由;
(3)若,直接写出的度数.
【答案】(1)
(2)四边形是菱形.理由见解析
(3)或
【分析】
(1)由直角三角形斜边上的中线性质即得答案;
(2)先证明是等边三角形,再证明四边形四边相等,即得答案;
(3)分点E在线段上和其延长线上两种情况,根据及折叠的性质,可求得,进一步可分别求得答案.
【详解】(1)在中,,
是斜边上的中线,即点D是的中点,,
;
(2)(2)四边形是菱形;
理由如下:
如图②,,,
,
,
∵点D是的中点,即,
,,
是等边三角形,
,
由折叠得, ,,
,
四边形是菱形,
,,
∴四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形;
(3)如图③,点E在线段上时,
,
,
由折叠得,
,
,
;
如图④,点E在线段的延长线上时,
,
,
由折叠得,
,
,
;
综上所述,或.
【点睛】
本题主要考查了折叠问题,菱形的判定,直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质,灵活运用相关知识是解答本题的关键.
10.(23-24九年级·吉林长春·期末)【感知】如图①,将平行四边形纸片沿过点的直线折叠,使点的对应点落在边上的点处,得到折痕,点在边上,将纸片还原,连结,若,则四边形的周长为______.
【探究】如图②,点、分别是平行四边形纸片的边、上的点,将四边形沿折叠,点、的对应点分别为、,点恰好落在边上的点处,将纸片还原,连结、.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若,,,,则的面积为______.
【答案】【感知】16;【探究】(1)见解析;(2).
【感知】由四边形是平行四边形得,则,求得,即可得到答案;
【探究】【感知】由平行四边形的性质和折叠的性质可得,进而进而即可求解;
【探究】(1)四边形是平行四边形,,,由折叠的性质得到,,,则,,,即可得到结论;
(2)过点作交于点,则,进步得到,,求得、的长,由折叠可知,,,设,则,由勾股定理列式解得,得到的长,可求得结论.
【详解】【感知】解:四边形是平行四边形,
,
,
由折叠可知,,,,
,
,
,
四边形的周长为;
故答案为:.
【探究】(1)证明:四边形是平行四边形,
,
,
将四边形沿折叠,点、的对应点分别为、,点恰好落在边上,
,,,
,
,
,
四边形为菱形.
(2)解:过点作交于点,则,
四边形是平行四边形,
,,,
,,
∴,
,
由折叠可知,,,
设,则,
由勾股定理得,
,
解得,
即,
,
故答案为:.
【点睛】此题考查了平行四边形的性质、折叠的性质、勾股定理、菱形的判定等知识,掌握菱形的判定和性质是解题的关键.
【题型2 矩形中的折叠问题】
1.(23-24九年级·广东广州·期末)如图,对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平,再一次折叠纸片,使点落在上,并使折痕经过点,得到折痕,同时得到线段.若与交点为,,则( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查矩形与折叠,根据折叠的性质,推出,得到,进而证明,得即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
由折叠可知:直线是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
又∵对折至,折痕为,
∴,
∴,
故选:.
2.(23-24·安徽合肥·二模)如图,在矩形中,,,点E为射线上一动点,沿折叠,得到,若,则的长为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查轴对称的性质,矩形的性质,勾股定理,综合应用这些知识点是解题关键.
设,根据矩形的性质和轴对称的性质求出,,,的长度,根据勾股定理和线段的和差关系求出和的长度,再根据勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:∵
∴点F在上,如图所示,
四边形是矩形,,,
,,,
设,则,
将沿折叠,点C恰好落在边上的点F处,
,,
∴,
∴,
∵,
∴.
解得.
故选:A.
3.(23-24九年级·湖南长沙·期末)矩形纸片中,E为的中点,连接,将沿折叠得到,连接.若,,则的长是( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】连接,交于点,根据翻折的性质知,,,垂直平分,说明,利用等积法求出的长,再利用勾股定理可得答案.
【详解】解:连接,交于点,
在矩形中,,,
∴,
∵将沿折叠得到,
∴,,,
∴垂直平分,
∴,,
∵点为的中点,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
在中,,
故选:A.
【点睛】本题考查翻折变换,矩形的性质,垂直平分线的判定和性质,平行线的判定和性质,勾股定理等知识,利用等积法求出的长是解题的关键.
4.(23-24九年级·湖北武汉·期末)如图,在矩形中,,,将矩形沿折叠,使A点与C点重合,则折痕的长度为 .
【答案】
【分析】连接,由勾股定理求出,由折叠的性质可得,由垂直平分线的性质可得,设,则,由勾股定理可得,求出的值即可得到的长,再由勾股定理求出的长,再证明即可得到答案.
【详解】解:连接,记的交点为,
四边形是矩形,,,
,,,
,
由折叠的性质得:,
垂直平分,
,
设,则,
,
,
解得:,
,
,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、折叠的性质、垂直平分线的性质、勾股定理,全等三角形的判定与性质,熟练掌握矩形的性质、折叠的性质、垂直平分线的性质、勾股定理,是解题的关键.
5.(23-24九年级·浙江杭州·阶段练习)如图是一张矩形纸片,点为中点,点在上,把该纸片沿折叠,点,的对应点分别为,,与相交于点,的延长线过点.若,则的值为 .
【答案】
【分析】设,连接,,则,由四边形是矩形,点为中点,得,,, ,所以,由折叠得,,,,所以,,,则,再证明,得,,可证明,则,所以,,则,由勾股定理得,则得到问题的答案.
【详解】解:设,连接,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,点为中点,
∴,,,,
∴,
由折叠得,,,,
∴,,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题考查了矩形的性质,轴对称的性质,等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,熟练掌握知识点的应用及正确地作出辅助线是解题的关键.
6.(23-24九年级·浙江宁波·期末)在以 “矩形的折叠” 为主题的数学活动课上, 某位同学进行了如下操作:
第一步:将矩形纸片的一端,利用图①的方法折出一个正方形 .然后将纸片展平∶
第二步:连结 ,将 沿 折叠,得到 ,延长 交边 于点 ,如图②.根据以上操作,若 则 的长是 .
【答案】10
【分析】本题考查翻折变换(折叠问题),矩形的判定性质,正方形的判定和性质,勾股定理,弄清相关线段间的关系,能灵活运用勾股定理列方程是解题的关键.根据矩形的性质,正方形的性质,翻折的性质用表示,,再利用勾股定理列方程解出即可.
【详解】解:由题意可知:四边形是正方形,四边形和四边形都是矩形,
,,,
是由折叠得到的,
,
在中,,即,
在中,,即,
联立解得:,
故答案为:10.
7.(23-24九年级·湖南郴州·期末)如图,将矩形纸片沿折叠,使得点与重合.
(1)连接,试问四边形是否是特殊的四边形?请说明理由.
(2)若,,求四边形的周长与面积.
【答案】(1)四边形是菱形,理由见解析
(2),
【分析】本题考查了矩形的性质、折叠的性质、菱形的判定、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由矩形的性质得出,由折叠的性质可得:,,得到,推出,继而得出,即可得出四边形是平行四边形,从而得证;
(2)由矩形的性质得出,,由折叠的性质可得:,设,则,
由勾股定理计算得出,再由菱形的周长和面积公式计算即可得出答案.
【详解】(1)解:四边形是菱形,理由如下:
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
由折叠的性质可得:,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,,
由折叠的性质可得:,
设,则,
由勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴,
∴四边形的周长,
四边形的面积.
8.(23-24九年级·浙江杭州·阶段练习)如图1,在矩形中,,,点,分别在,上,将矩形沿直线折叠.使点落在边上的处,点落在处,连接,若
(1)求的长;
(2)证明;
(3)如图2,为中点,连接.求的长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据矩形性质与折叠性质可得,,设,则,根据勾股定理即可求解;
(2)根据折叠性质,平行线性质可得结论;
(3)过点B作于点H,由折叠性质以及矩形性质可得,证明,得到,,利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:四边形为矩形,
,
由折叠可知,,
设,则,
在中,
,即,
解得:,
则;
(2)证明:由折叠可知,
在矩形中,,
,
;
(3)如图,过点B作于点H,
由矩形折叠可知,,
,
,
四边形是矩形,
,
,
,
在与中,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了矩形与折叠,全等三角形的判定与性质,平行线的性质,勾股定理等知识,熟练掌握相关性质定理是解题关键.
9.(23-24九年级·黑龙江齐齐哈尔·期末)综合与实践
折纸是同学们喜欢的手工活动之一,通过折纸我们既可以得到许多美丽的图形,同时折纸的过程还蕴含着丰富的数学知识.
矩形中,,,点在边上,且不与点重合,直线与的延长线交于点.
(1)如图①,当点是的中点时,猜想与的关系为__________,证明你的结论;
(2)如图②,将沿直线折叠得到,点落在矩形的内部,延长交直线于点.
①猜想与的数量关系为__________,在(1)条件下可求__________;
②连接,周长的最小值为__________.
【答案】(1),见详解
(2)① ②6
【分析】(1)根据矩形的性质得,可得,,利用即可得出结论;
(2)①根据平行线的性质和折叠的性质得出,等角对等边即可得,设,则,,在中,由勾股定理得,即;
②可得的周长,当点恰好位于对角线上时,最小,,在中,由勾股定理得,的最小值,即可得周长的最小值;
本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,掌握折叠是一种轴对称,折叠前后的图形对应角相等、对应边相等,灵活运用相关的性质是解题的关键.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
,
,,
点是的中点,
,
;
(2)解:①四边形是矩形,
,
,
由折叠得,
,
,
矩形中,,,
,
点是的中点,
,
由折叠得,,,
设,则,
,
在中,,
,解得,即;
②由折叠得,,
的周长,
连接,,
,
当点恰好位于对角线上时,最小,
在中,,,
,
的最小值,
周长的最小值;
10.(23-24九年级·山东德州·期末)如果我们身旁没有量角器或三角尺,又需要作,,等大小的角,可以采用下面的方法:
第一:对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平.
第二:再一次折叠纸片,使点落在上,并使折痕经过点,得到折痕和线段.
(1)请问图中,和有什么关系?证明你的结论.
(2)在第(1)题图中,延长交于点,延长交于点,连接,判断四边形的形状并证明.
(3)在第(2)题图中,过点作于点,得出一个以为宽的黄金矩形(黄金矩形就是符合黄金比例的矩形,即宽与长的比值为).若已知,求的长.
【答案】(1),证明见解析
(2)四边形是菱形,证明见解析
(3)
【分析】(1)连接,先证明为等边三角形,可得,由等边三角形的性质及矩形的性质即可求出的度数,即可得到结论;
(2)由折叠的性质可得,证得,由全等三角形的性质可得,由矩形的性质可得,推出,进而可得,四边形是平行四边形,再由一组邻边相等的平行四边形是菱形,即可得证;
(3)先根据黄金矩形求出,然后根据30度角的性质和勾股定理求出,进而求得.
【详解】(1)解:如图,连接,
由折叠可得:,,垂直平分,
,
,
为等边三角形,
,
.
四边形为矩形,
,
,
.
(2)解:由折叠知,
,
,
又,,
,
,
,
,
又,
,
,
又,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是菱形.
(3)解:如图:
是矩形纸片,,
,
黄金矩形以为宽,,
,
,
,
,
由勾股定理得,
.
【点睛】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定和性质,30度角的性质和勾股定理,平行四边形的判定,菱形的判定,能够根据折叠的性质证出是解题的关键.
【题型3 正方形中的折叠问题】
1.(23-24九年级·海南海口·期末)如图,将正方形纸片对折,得到折痕,把纸片展平,再沿折叠使点A落在折痕上的处,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了折叠的性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握它们的性质是解题的关键;
根据正方形的性质和折叠的性质得,,,再根据直角三角形的性质定理得,,即可求出答案.
【详解】四边形是正方形,
,
将正方形纸片对折,得到折痕,
,,
沿折叠使点A落在折痕上的处,
,,
,
连接,
在和中
,
,
,
是等边三角形,
,
故选:D.
2.(23-24九年级·安徽滁州·期末)如图,正方形的边长为4,点M,N分别在上,将正方形沿折叠,使点D落在边上的点E处,折痕与相交于点Q,点G为中点,连接,随着折痕位置的变化,的最小值为( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】本题考查了折叠的性质、正方形的性质、勾股定理、轴对称的性质以及直角三角形斜边中线的性质,解题的关键是取中点,利用轴对称的性质得出.
取中点P,连接、、,可得,根据直角三角形斜边中线的性质可得,进而求出,然后利用勾股定理求出即可得出答案.
【详解】如图,取中点P,连接、,
∵正方形的边长为4,
∴,
∴
由折叠的性质可知,,Q为中点,
∵为直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的最小值为,
故选:D.
3.(23-24九年级·黑龙江鸡西·期末)如图,在正方形中,是边上一点,,,将正方形边沿折叠到,延长交于,连接,现在有如下四个结论:①;②;③;④.其中结论正确的选项是( )
A.①③④ B.②③④ C.①②③ D.①②④
【答案】A
【分析】根据折叠的性质,利用证明,得出,,即可判断①.根据全等三角形的性质得出,利用勾股定理得出,可得不是等边三角形,可得判断②.证明垂直平分,利用三角形内角和及等边对等角得出即可判断③.根据得出,求出即可判断④.综上即可得答案.
【详解】解:连接,
∵将正方形边沿折叠到,
∴,,,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,即,
∴,即,故①正确,
∵,,
∴,
设,则,,
∴在中,,
即,
解得:,
∴,
∴,
∴,,
∴不是等边三角形,
∴,故②错误,
∵,
∴,,
∴,即,
∵,,
∴垂直平分,
∴,故③正确,
∵,,
∴,故④正确,
综上所述,正确的选项是①③④,
故选:A.
【点睛】本题考查翻折变换,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,含30°角的直角三角形的性质,勾股定理及线段垂直平分线的判定等知识,熟练掌握相关性质及判定定理是解题关键.
4.(23-24九年级·山东东营·期末)如图,正方形纸片的边长为12,是边上一点,连接,折叠该纸片,使点落在上的点,并使折痕经过点,得到折痕,点在上.若,则的长为 .
【答案】/
【分析】本题考查了正方形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,令与交于点,由折叠的性质可得:,垂直平分,证明,得出,由勾股定理得出,再由三角形面积公式得出,即可得解.
【详解】解:如图,令与交于点,
,
∵四边形为正方形,
∴,,
∴
由折叠的性质可得:,垂直平分,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
5.(23-24九年级·江苏无锡·阶段练习)如图1,一张矩形纸片,将纸片沿过点的直线折叠,使点落到边上点处,折痕为,再将纸片沿过点的直线折叠,使点与点重合,折痕为,如图2,已知的面积与的面积之和为,,则的长为 .
【答案】3.2
【分析】本题考查矩形的折叠问题,正方形的判定,利用完全平方公式变形求值,根据题意可知四边形是正方形,四边形是正方形,四边形是矩形,设,,结合题意可得,,根据,得,再结合,求得(负值舍去),即可求解.利用完全平方公式变形等式是解决问题的关键.
【详解】解:在矩形中,,,,
由折叠可知,,,,,
∴四边形是正方形,四边形是正方形,四边形是矩形,
∴设,,
∴,,则,
∴,则,
则,
∴(负值舍去),
则,
故答案为:3.2.
6.(23-24九年级·辽宁铁岭·阶段练习)如图,正方形的边长为,点E是边的中点,点F是边上不与点A、D重合的一个动点,将沿直线折叠,使点A落在点处.当为等腰三角形时,的长为 .
【答案】或
【分析】本题考查翻折变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质等知识,解答本题的关键是学会用分类讨论的首先思考问题.首先证明,只要分两种情形讨论即可:当时,连接.构建方程即可;当点F在中点时,满足条件.
【详解】解:如图,连接,
∵正方形的边长为,点E是边的中点,
∴,
由折叠的性质得:,
∵,
∴,
∴,
当时,连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点三点共线,
设,则,,
在中,,
∴,
解得:,
即;
如图,当点F为的中点时,
由折叠的性质得:.
∴四边形是菱形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,
即垂直平分,
∵四边形是正方形,
∴垂直平分,
∴,此时为等腰三角形,满足条件,
此时;
综上所述,的长为或.
故答案为:或
7.(23-24九年级·河南周口·阶段练习)如图,在正方形纸片中,是边上一点,连接,折叠该纸片,使点落在上的点,并使折痕经过点,得到折痕,点在上.
(1)试判断与的数量关系并证明你的结论;
(2)若,,则的长为________.
【答案】(1),证明见解析
(2)
【分析】(1)先根据折叠性质得到、关于对称,结合正方形性质推得后用“角边角”证即可求解;
(2)由折叠性质得,由勾股定理得后利用全等三角形性质和三角形面积公式求得,最后根据即可求解.
【详解】(1)解:,证明如下:
根据折叠性质得:、关于对称,
即,且平分,
,
,
正方形中,,,
,
,
在和中,
,
,
.
(2)解:平分,
,
中,,
,
,,,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查的知识点是折叠性质、正方形性质、全等三角形的性质与判定、勾股定理,解题关键是善于利用折叠性质得出垂直且平分.
8.(23-24九年级·湖北省直辖县级单位·阶段练习)操作与探究:
数学活动课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展操作与探究活动.
操作一:对折正方形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平;
操作二:在上选一点,沿折叠,使点落在正方形内部点处,连接.
(1)操作发现:
根据以上操作,当点落在折痕上时,如图1所示,此时______;
(2)迁移探究:
当点落在对角线上时,如图2所示,连接,与分别交于点,试判断线段与的数量关系,并说明理由;
(3)拓展应用:
如图3,连接,若正方形的边长为4,且,连接,则______.
【答案】(1)15
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)根据折叠得出,, ,证明,取的中点,连接,证明为等边三角形,得出,求出,即可得出结果.
(2)连接,根据正方形的性质得出,,根据折叠得出,,,,证明,得出,,证明为等腰直角三角形,得出,证明,得出,求出,即可得出结论;
(3)根据,得出点N在上,根据折叠得出,,,,根据勾股定理求出, 得出,设,则,根据勾股定理得出,求出,最后根据三角形面积公式求出结果即可.
【详解】(1)解:根据折叠可知:,,,,
∵四边形为正方形,
∴,,
∴,
取的中点,连接,如图所示:
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴.
(2)解:,理由如下:
连接,如图所示:
∵四边形为正方形,
∴,,
∴,
根据折叠可知:,,,,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵正方形的边长为4,
∴根据折叠可知:,
即与间的距离为2,
设点N到的距离为h,
∵,
∴,
∴,
∴点N在上,如图所示:
根据折叠可知:,,,,,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴根据勾股定理得:,
∴,
设,则,
根据勾股定理得:,
即,
解得:,
∴
.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,折叠的性质,平行四边形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,解题的关键是数形结合,作出相应的辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
9.(23-24九年级·浙江宁波·期末)如图,点分别是正方形的边上的点,将正方形沿折叠,使得点的对应点恰好落在边上,交于点,作于点,交于点,连接.
(1)求证:.
(2)问四边形是什么特殊四边形?请说明理由.
(3)①若三点在一条直线上,求证:.
②若为的中点,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)菱形.理由见解析
(3)①见解析;②2
【分析】本题考查了折叠的性质、正方形的性质、三角形全等的判定与性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由正方形的性质得出,由折叠可知,,结合,即可得证;
(2)由折叠知,,由平行线的性质得出,从而得出,进而得出,即可得证;
(3)①连接,证明得出,证明,得出,求出,即可得解;②设,,则,,,,,由勾股定理得出,即可得解.
【详解】(1)证明:∵四边形为正方形
∴,
由折叠可知,,
∵,
∴;
(2)解:四边形为菱形.理由如下:
由折叠知,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为菱形.
(3)解:①连接
∵四边形为菱形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵三点在同一直线上,,
∴,
∴,
②设,,则,,,,,
在中,,
即,
解得,
∴.
.
10.(23-24九年级·河南新乡·期末)【问题情境】如图,在矩形中,,.点F是射线上的一点,将矩形沿直线折叠,点B的对应点为点E.
【猜想证明】(1)当点E落在边上时,四边形的形状为 .
(2)当平分时,连接,求.
【能力提升】(3)在【问题情境】的条件下,是否存在点F,使点F,E,D三点共线.若存在,请直接写出 的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)正方形;(2);(3)或
【分析】(1)先证明四边形是平行四边形,再证明是菱形,最后再证明是正方形;
(2)过点E作于点G,可得为等腰直角三角形,设,在中,由勾股定理得:,解得:,故由代入求解即可;
(3)①点F在线段上,根据“平行线+角平分线”可以得到等腰三角形,即 ,对运用勾股定理得,则,点F在线段延长线上,同理可求.
【详解】解:(1)如图:
∵四边形是矩形,
∴,,
∴此时,
∵翻折,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∵,
∴四边形是正方形,
故答案为:正方形;
(2)过点E作于点G,则
∵,平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
设
∵翻折,
∴,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
即,
∴;
(3)①点F在线段上,当F、E、D三点共线时,如图:
∵翻折
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴中,由勾股定理得,
∴,
②点F在线段延长线上,当F、E、D三点共线时,如图:
同理可求:,
∴,
综上:或.
【点睛】本题考查了矩形的性质,正方形的判定与性质,折叠的性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
【题型4 坐标系中的折叠问题】
1.(23-24九年级·辽宁盘锦·期中)如图,菱形的顶点O为坐标原点,顶点A在x轴正半轴上,顶点B、C在第一象限,,,点D在边上,将四边形沿直线翻折,使点B和点C分别落在这个坐标平面内的和处,且,某正比例函数图象经过,则这个正比例函数的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了折叠性质,菱形性质,等边三角形的性质和判定的应用,勾股定理,含的直角三角形,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
连接,求出是等边三角形,推出,根据且点D在边上,推出A和D重合,连接交x轴于E,根据勾股定理求出的坐标,即可求得正比例函数的解析式.
【详解】解: 连接,如图,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∵将四边形沿直线翻折,使点B和点C分别落在这个坐标平面内的和处,
∴
又∵点D在边上,
即点D与点A重合,
连接交x轴于E,
则,
∵
∴,
在中,,,
∴,
由勾股定理得,
则,
即的坐标是,
设正比例函数的解析式为,
∵正比例函数图象经过,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
2.(23-24九年级·河南开封·期末)如图在平面直角坐标系中,矩形的边在轴上,在轴上,顶点的坐标是,将矩形沿对角线进行翻折,点落在点的位置,交轴于点,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了坐标系中的点,折叠的性质,矩形的性质,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
证明出,设,则,对运用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】解:如图,
由翻折得,,
∵四边形是矩形,顶点的坐标是,
∴,,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴在中,由勾股定理得:,
解得:,
∴,
故选:C.
3.(23-24·河南安阳·二模)将矩形纸片放置在如图所示的平面直角坐标系中,P为边上一动点(不与点B,C重合),连接,将折叠,得到.经过点P再次折叠纸片,使点B的对应点落在直线上,折痕交于点E.已知点,当四边形是正方形时,点E的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,正方形的性质,等腰三角形的性质,解题的关键是熟练掌握以上性质;根据正方形的性质和等腰三角形的性质可得,再由正方形的性质求解即可;
【详解】由题意可得,当四边形是正方形时,,
∴,
由折叠的性质,可得,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴点E的坐标为,
故选C;
4.(23-24·河南·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,正方形的边在x轴上,点A的坐标为,点E在边上.将沿折叠,点C落在点F处.若点F的坐标为,则点E的坐标为 .
【答案】
【分析】设正方形的边长为a,与y轴相交于G,先判断四边形是矩形,得出,,,根据折叠的性质得出,,在中,利用勾股定理构建关于a的方程,求出a的值,在中,利用勾股定理构建关于的方程,求出的值,即可求解.
【详解】解∶设正方形的边长为a,与y轴相交于G,
则四边形是矩形,
∴,,,
∵折叠,
∴,,
∵点A的坐标为,点F的坐标为,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴,,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴点E的坐标为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,坐标与图形,矩形的判定与性质,折叠的性质,勾股定理等知识,利用勾股定理求出正方形的边长是解题的关键.
5.(23-24九年级·海南省直辖县级单位·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边分别在x轴、y轴正半轴上,点D在边上,将矩形沿折叠,点C恰好落在边上的点E处.若,则 ,点D的坐标是 .
【答案】 6
【分析】本题主要考查了翻折变换,矩形的性质,坐标与图形的性质,勾股定理等知识,利用勾股定理列方程是解题的关键.根据矩形的性质可知,,再利用折叠的性质得,,由勾股定理求得,设,则,在中,利用勾股定理列方程可得答案.
【详解】解:,,
,,
四边形是矩形,
,,
将该长方形沿折叠,点恰好落在边上的处.
,,
由勾股定理得,,
,
设,则,
在 中,
,
解得,
,
故答案为:6,.
6.(23-24九年级·福建厦门·期末)如图,在菱形中,点C在x轴上,,,M为边的中点,N为边上一动点(不与点O重合),将沿直线折叠,使点O落在点E处,连接,,当为等腰三角形时,直线的解析式是 .
【答案】或
【分析】分、和,分类讨论即可.
【详解】①当时,连接,作于H,于H,
∵四边形是菱形,,,
∴,,,
∴,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴, ,
∴,
∵M为边的中点,
∴,,
∵折叠,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴D、E、N三点共线,
设,则,,
在中,由勾股定理得,
解得,即,
∴,
设直线解析式为,
则,解得,
∴;
②当时,,此时E和A重合,N和C重合,是等腰三角形,,
∴,
把M,N坐标代入,得
,解得,
∴;
③当时, 此时E在的垂直平分线上
∵,,
∴是等边三角形,
∴的垂直平分线过点A,
∴
又,
∴
又,
∴E和A重合,
∴此种情况和②一样.
综上,直线解析式为或.
故答案为:或.
【点睛】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,折叠的性质,菱形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,明确题意,合理分类讨论是解题的关键.
7.(23-24九年级·江苏盐城·阶段练习)如图,四边形为矩形,其中O为原点,A、C两点分别在x轴和y轴上,B点的坐标是. 点D,E分别在,边上,且,将矩形沿直线折叠,使点落在边上点F处
(1)F点的坐标是________,D点的坐标是________.
(2)若点P在第二象限,且四边形是矩形,则P点的坐标是________
(3)若M是坐标系内的点,点N在y轴上,若以点M,N,D,F为顶点的四边形是菱形,请直接写出所有满足条件的点N的坐标.
【答案】(1);
(2)
(3)或或或
【分析】(1)由,且,求出、的长,再由折叠的特征求出的长,由勾股定理求出的长即可得到点的坐标;过点D作于G ,则,,所以,由折叠得,,由勾股定理,得,即,求解得,妈可得点D坐标.
(2)连接交于点,由矩形的性质得点分别为、的中点,利用中点坐标即可求出点P坐标;
(3)由(1)得,,由(2)得,,由折叠得,,分四种情况:①当四边形是菱形,点与点重合,②当四边形是菱形,与点重合,③当四边形是菱形,④当四边形是菱形,分别讨论求解即可.
【详解】(1)解:(1)如图1,矩形的边、分别在轴、轴上,且,
,,
,且,
,,
由折叠得,,
,
根据勾股定理得,
,
.
过点D作于G ,
∵矩形,
∴
∵
∴
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
由折叠得,,
由勾股定理,得
即
∴
∴.
(2)解:连接交于点,如图,
四边形是矩形,
点分别为、的中点,
由(1)得,,,,
,
设,则,,
,,
.
(3)解:由(1)得,,由(2)得,,由折叠得,,
①当四边形是菱形,如图,
点与点重合,则,
∴
∴;
②当四边形是菱形,与点重合,如图,
∴;
③当四边形是菱形,如图,
设,
作于点,则,,,
,
由,得,
解得,,
,
∴,
④当四边形是菱形,如图,
连结,交y轴于,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴
,
综上所述,的坐标为或或或.
【点睛】此题重点考查矩形的折叠问题、菱形的判定与性质、勾股定理、线段的中点坐标等知识与方法,解第(3)题时要进行分类讨论,求出所有符合条件的结果,此题难度较大,属于考试压轴题.
8.(23-24九年级·广东广州·期末)长方形纸片中,,,把这张长方形纸片如图放置在平面直角坐标系中,在边上取一点,将沿折叠,使点恰好落在边上的点处.
(1)点的坐标是______,点的坐标是______;
(2)在上找一点,使最小,求点坐标.
【答案】(1),;
(2).
【分析】()由折叠可得,,利用勾股可得,即得,得到点的坐标是,设,则,在中由勾股定理得,解方程可得,即得点的坐标;
()作点关于的对称点,连接,交于点,则 ,即得,由两点之间线段最短,可得此时最小,由对称可得点,利用待定系数法可得直线的解析式为,把代入函数解析式即可求解;
本题考查了矩形的性质,折叠的性质,勾股定理,轴对称最短线段问题,待定系数法求一次函数解析式,求一次函数图象上点的坐标,利用轴对称找到点的位置是解题的关键.
【详解】(1)解:由折叠可得,,,
∵四边形是长方形纸,
∴,,,
∴,
∴,
∴点的坐标是,
设,则,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴点的坐标是,
故答案为:,;
(2)解:作点关于的对称点,连接,交于点,则 ,
∴,由两点之间线段最短,可得此时最小,
∵点和点关于对称,
∴点,
设直线的解析式为,把、代入得,
,
解得,
∴直线的解析式为,
把代入得,,
解得,
∴点坐标为.
9.(23-24九年级·江苏无锡·期中)在如图所示的平面直角坐标系中,正方形边长为2,点C的坐标为.
(1)如图1,动点D在边上,将沿直线折叠,点B落在点处,连接并延长,交于点E.
①当时,点D的坐标是______;
②若点E是线段的中点,求此时点D与点的坐标;
(2)如图2,动点D,G分别在边上,将四边形沿直线折叠,使点B的对应点始终落在边上(点不与点O,A重合),点C落在点处,交于点E.设,四边形的面积为S,直接写出S与t的关系式.
【答案】(1)①;点D的坐标为,点的坐标为
(2)
【分析】(1)①由折叠的性质可得,结合可得;②连接,先证 ,推出,设点D的坐标为,用勾股定理解可得点D的坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,设出点的坐标,结合,利用两点间距离公式列方程,即可求解;
(2)连接,,,设,用勾股定理解求出m与t的关系,进而用含t的代数式表示出;设,用勾股定理解,,用含t,n的式子分别表示出,,由折叠可知垂直平分,推出,进而可得n与t的关系,用含t的代数式表示出,最后根据即可求解.
【详解】(1)解:①正方形边长为2,点C的坐标为,
,
由折叠的性质可得,
又 ,
,
,
点D的坐标是,
故答案为:;
如图,连接,
点E是线段的中点,
,
由折叠的性质可得,,
又 ,
,
在和中,,
,
,
设点D的坐标为,则,
,
,
在中,,
,
解得,
点D的坐标为,
设直线的解析式为,
将和代入,得,
解得,
直线的解析式为,
设点的坐标为,
,,
,
解得或(舍去),
点的坐标为;
(2)解:如图,连接,,,
设,则.
设,则,
在中,,
,
解得,
;
设,则,
在中,,
在中,,
由折叠可知垂直平分,
,
,即,
解得,
;
,
即.
【点睛】本题考查坐标与图形,正方形折叠问题,垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,求一次函数解析式,勾股定理等,第二问有一定难度,根据折叠得出垂直平分,进而得出是解题的关键.
10.(23-24·黑龙江佳木斯·三模)平面直角坐标系内如图放矩形已知点,.将矩形沿折叠,使点与点重合.折痕交于点,交于点.
(1)求点的坐标;
(2)若动点,同时从点出发,点以每秒个单位长度的速度向点运动,点以每秒个单位长度的速度沿射线方向运动,当点运动到点时停止运动,点也同时停止运动.设的面积为,点,的运动时间为秒,求与的函数关系式并直接写出自变量的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是射线上的一点,点为平面内一点,是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是正方形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)
(3)存在或或时,,,,,为顶点的四边形是正方形.
【分析】(1)结合点,点,四边形为矩形,可得,,;设,则,在中,由勾股定理可得,代入求解可知,即可求得点的坐标;
(2)分两种情况讨论:当点在点右侧和点在点左侧时,利用三角形面积公式即可获得答案;
(3)若以,,,为顶点的四边形是正方形时,则点三点围成的三角形为等腰直角三角形,分情况讨论即可获得答案.
【详解】(1)解:由折叠可得,
∵点,点,四边形为矩形,
∴,,,,
设,则,
∴在中,由勾股定理可得,
即,解得,
∴,
∴点的坐标为;
(2)①如下图,当点在点右侧时,
根据题意,, ,
∴,
∴;
②如下图,当点在点左侧时,
根据题意,, ,
∴,
∴.
综上所述,;
(3)解:若以,,,为顶点的四边形是正方形时,则点三点围成的三角形为等腰直角三角形,
可分情况讨论:
①如下图,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,即
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴即;
②如下图,过点作于点,则四边形、均为矩形,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴ ,
∴,
∴即,,
∴即,
∵四边形是正方形,
∴即;
③如下图,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
∴,即,
∴, ,
∴
∵四边形是正方形,
∴即.
综上所述,存在或或时,,,,为顶点的四边形是正方形.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形、勾股定理、全等三角形的判定与性质、正方形的性质、矩形的性质等知识,综合性强,难度较大,运用数形结合和分类讨论的思想分析问题是解题关键.
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