内容正文:
第十七章 勾股定理与思想和折叠问题
01 思维导图
目录
【思想总结】 1
思想一 方程思想 1
思想二 分类讨论思想 7
思想三 转化思想 11
【模型总结】 15
模型一 长方形中折痕过对角线模型 15
模型二 长方形中折痕过一顶点模型 19
模型三 长方形中折痕过任意两点模型 25
模型四 直角三角形中过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型 30
模型五 直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型 34
模型六 直角三角形中过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型 38
【思想总结】02 思想总结
思想一 方程思想
适用情况:
1. 直角三角形中两条边长未知,当两边长存在一定数量关系;
2. 直接三角形中存在公共边(或作高,构造公共边);
3. 折叠问题;
4. 实际应用问题.
例题:(23-24七年级下·山东淄博·期末)如图,在中,,,,E是边上一点,将沿折叠,使点B的对应点恰好落在边上,则的长等于 .
巩固训练
1.(23-24八年级下·广东珠海·期中)如图,在笔直的铁路上A、B两点相距,C,D为两村庄,于A,于B.现要在上建一个中转站E,使得C,D两村到E站的距离相等,求的长.
2.(23-24八年级下·新疆喀什·期中)如图,一只小鸟旋停在空中点,点到地面的高度米,点到地面点(,两点处于同一水平面)的距离米.
(1)求出的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达点(点在线段上),此时小鸟到地面点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.
3.(23-24八年级下·安徽合肥·期中)如图,小巷左右两侧是竖直的高度相等的墙,一根竹竿斜靠在左墙时,竹竿底端O到左墙角的距离为2米,顶端B距墙顶的距离为1米,若保持竹竿底端位置不动,将竹竿斜靠在右墙时,竹竿底端到右墙角的距离为3米,顶端E距墙顶D的距离为2米,点在一条直线上,点在一条直线上,.求:
(1)墙的高度;
(2)竹竿的长度.
4.(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)已知中,,,点在边上.请从,两题中任选一题作答.
A.如图1,若;
B.如图2,若;
我选择 题,则的长为 ;
我选择 题,则的长为 .
思想二 分类讨论思想
适用情况:
1. 高在三角形内,外不明确;
2. 直角边、斜边不明确;
3. 动态问题或存在性问题中,直角顶点的位置不明确.
例题:(2024·黑龙江哈尔滨·二模)在 中, , 点是直线上一点,,,连接, 则线段 的长为 .
巩固训练
1.(23-24八年级下·湖北孝感·期末)如图,在中,,点P为射线上一点,将沿所在直线翻折,点C的对应点为点,如果点在射线上,那么 .
2.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)已知中,,,边上的高,求边的长.
3.(23-24八年级下·河北张家口·期中)如图,在中,,,,动点从点出发沿射线以的速度移动,设运动的时间为.
(1)求边的长;
(2)当为直角三角形时,求的值.
思想三 转化思想
适用情况:
1. 最短路径问题(未知转化为已知,化曲为直);
2. 等线段转化(几何证明).
例题:(23-24八年级上·四川达州·阶段练习)如图,、两个村在河流的同侧,分别到河的距离为千米,千米,且千米,现在要在河边建一自来水厂,向、俩村供水,铺设水管的费用为每千米万,请你在河流上选择水厂的位置,使铺设水管的费用最节省,并求出总费用是多少?
巩固训练
1.(22-23八年级下·广东广州·期中)如图,A、B两个村子在笔直河岸的同侧,A、B两村到河岸的距离分别为,,,现在要在河岸上建一水厂E向A、B两村输送自来水,要求水厂E到A、B两村的距离之和最短.
(1)在图中作出水厂E的位置(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求水厂E到A、B两村的距离之和的最小值.
2.(23-24八年级下·山东聊城·期中)综合与实践
【问题情境】
数学综合与实践活动课上,老师提出如下问题:一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为20、3、2,A和B是一个台阶两个相对的端点.
【探究实践】
老师让同学们探究:如图①,若A点处有一只蚂蚁要到B点去吃可口的食物,那么蚂蚁沿着台阶爬到B点的最短路程是多少?
(1)同学们经过思考得到如下解题方法:如图②,将三级台阶展开成平面图形,可得到长为20,宽为15的长方形,连接,经过计算得到长度为______,就是最短路程.
【变式探究】
(2)如图③,是一只圆柱形玻璃杯,该玻璃杯的底面周长是30 cm,高是8 cm,若蚂蚁从点A出发沿着玻璃杯的侧面到点B,则蚂蚁爬行的最短距离为______.
【拓展应用】
(3)如图④,圆柱形玻璃杯的高9 cm,底面周长为16 cm,在杯内壁离杯底4 cm的点A处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在外壁上,离杯上沿1 cm,且与蜂蜜相对的点B处,则蚂蚁从外壁B处到内壁A处所爬行的最短路程是多少?(杯壁厚度不计)
【模型总结】03 模型总结
模型一 长方形中折痕过对角线模型
【模型解读】沿着长方形的对角线所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以对角线AC为折痕,折叠ABC,点B的对应点为B’.
结论1:≌;
结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3:AEC是等腰三角形。
例题:(23-24八年级下·北京海淀·期中)如图所示,把一张长方形纸片沿对角线折叠,若,求的长.
【变式训练】
1.如图,长方形ABCD中,,,如果将该长方形沿对角线BD折叠,使点C落在点F处,那么图中阴影部分的面积是______.
2.如图,在长方形纸片中,,. 把长方形纸片沿直线折叠,点落在点处,交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
3.(22-23八年级上·江苏徐州·期中)如图,长方形中,,,.点为上的一个动点,把沿直线翻折得.
(1)当点落在边上时,
(2)如图2,当E点与C点重合时,与交点,求长.
模型二 长方形中折痕过一顶点模型
【模型解读】沿着长方形的一个顶点和一边上的点的线段所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以AE为折痕,点B的对应点为B’.
折在矩形内
结论1:≌;
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
折在矩形边上
结论1:≌;
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
折在矩形外
结论1:四边形≌四边形;
结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3:AEF是等腰三角形。
例题:(23-24八年级上·四川成都·期末)如图,长方形纸片中,已知,折叠纸片使边与对角线重合,点B落在点F处,折痕为,且.
(1)求的长;
(2)求的长.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·重庆·期末)如图,将长方形沿折叠,点D恰好落在边的F点上,已知,,则 .
2.(23-24八年级下·河南南阳·期末)如图所示,有一张长方形纸片,,.现折叠该纸片使得边与对角线重合,折痕为,点落在处,求 .
3.(23-24八年级下·重庆万州·期末)如图,在矩形中,,点E为线段的中点,连接,点F在边上,连接,将沿翻折得到,点G在线段上,则的长为 .
4.(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)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 .
5.(23-24八年级下·山东淄博·期中)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.
模型三 长方形中折痕过任意两点模型
【模型解读】沿着长方形边上的任意两点所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以E,F为折痕,点B的对应点为B’,点C的对应点为C’.
折在矩形内
结论1:≌;
结论2:折痕EF垂直平方BB’。
折在矩形边上
结论1:四边形≌四边形;
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
折在矩形外
结论1:四边形≌四边形;
结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3:GC’F是直角三角形。
例题:(23-24七年级下·山东济南·期末)如图,长方形纸片中,,,将此长方形纸片折叠,使点与点重合,点落在点的位置,折痕为,则的长度为( )
A.6 B.10 C.24 D.48
【变式训练】
1.(23-24八年级下·江西赣州·期中)如图,将长方形纸片沿折叠,使顶点C恰好落在边的中点上.若,,求的长.
2.(23-24八年级上·广东深圳·阶段练习)如图,长方形中,边,.将此长方形沿折叠,使点与点重合,点落在点处.
(1)证明;
(2)求的面积.
3.(22-23八年级上·广东揭阳·期末)如图,把一张长方形纸片折叠起来,为折痕,使其对角顶点与重合,与重合.若长方形的长为,宽为.
(1)求的长;
(2)求的长;
(3)求阴影部分的面积.
模型四 直角三角形中过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型
【模型解读】
(1)沿过点A的直线翻折使得点B的对应点为B’落在斜边AC上,折痕为AD;
(2)沿过点C的直线翻折使得点B的对应点为B’落在斜边AC上,折痕为CD;
(3)沿过点B的直线翻折使得点A的对应点为E落在BC边上,折痕为BD。
例题:(23-24八年级下·湖北十堰·阶段练习)如图,有一块的纸片,,,,将沿折叠,使点落在上的处,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·安徽芜湖·期中)如图所示,有一块直角三角形纸片,,,,将斜边翻折,使得点B恰好落在直角边的延长线上的点E处,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
2.(22-23八年级下·江西南昌·期中)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 .
3.(23-24八年级下·江西南昌·期中)如图是一张直角三角形纸片,,,.
(1)在图1中,将直角边沿折叠,使点落在斜边上的点处,求的长;
(2)在图2中,将沿折叠,使点与点重合,求的长.
模型五 直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型
【模型解读】
(1)沿直线MN(N为斜边中点)翻折使得点A与点C重合;
(2)沿中线BE翻折,使得点A落在点F处,连结AF,FC,AF与BE交于点O.
(3)沿中线BE翻折,使得点C落在点D处,连结AD,CD.
例题:(23-24八年级下·河南安阳·期末)如图,直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将如图那样折叠,使点与点重合,折痕为.则的长是( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·四川广安·期中)如图,在直角坐标系中,C点在线段上,D点在线段上,将沿直线折叠后,B点与A重合,则点C坐标是 .
2.(23-24八年级下·河南漯河·阶段练习)如图,在中,,,.将按如图所示的方式折叠,使B,C两点重合,折痕为.求的长.
3.(23-24八年级下·辽宁葫芦岛·阶段练习)如图、为一块直角三角形纸片,.
【问题初探】:直角三角形纸片的对折问题,可以通过全等变换把所求线段转化成直角三角形的边,进而通过勾股定理来解决,体现数学中的转化思想.
(1)如图1,现将纸片沿直线折叠,使直角边落在斜边上,的对应点为,若,求的长.
【学以致用】
(2)如图2,若将直角沿折叠,点与中点重合,点分别在,上,则之间有怎样的数量关系?并证明你的结论.
模型六 直角三角形中过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型
【模型解读】
(1)沿直线MN翻折,使得点C落在点D处,连结CD.
(2)沿直线DE翻折使得点C与边AB上的点F重合;
例题:在中,,将沿直线折叠,使B落在的三等分点处,求的长.
【变式训练】
1.(2024·山东滨州·三模)如图,在中,,,.将折叠,使点落在的中点处,折痕为,则线段的长为( )
A. B. C.5 D.4
2.(23-24八年级下·广东中山·期中)如图,在中,,,,将它的锐角翻折,使得点落在边的中点处,折痕交边于点,交边于点,则的长为( )
A.3 B.4 C. D.
3.(2024七年级下·全国·专题练习)如图,在中,,,,点D、E分别在、上.现将沿翻折,使点C落在点处.连接,则长度的最小值.( )
A.等于3cm B.等于4cm C.等于5cm D.不存在
4.(23-24八年级下·贵州遵义·阶段练习)在中,,,,分别是斜边和直角边上的点.把沿着直线折叠,顶点的对应点是点.
(1)如图1,若点和顶点重合,求的长;
(2)如图2,若点落在直角边的中点上,求的长.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
第十七章 勾股定理与思想和折叠问题
01 思维导图
目录
【思想总结】 1
思想一 方程思想 1
思想二 分类讨论思想 7
思想三 转化思想 11
【模型总结】 15
模型一 长方形中折痕过对角线模型 15
模型二 长方形中折痕过一顶点模型 19
模型三 长方形中折痕过任意两点模型 25
模型四 直角三角形中过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型 30
模型五 直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型 34
模型六 直角三角形中过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型 38
【思想总结】02 思想总结
思想一 方程思想
适用情况:
1. 直角三角形中两条边长未知,当两边长存在一定数量关系;
2. 直接三角形中存在公共边(或作高,构造公共边);
3. 折叠问题;
4. 实际应用问题.
例题:(23-24七年级下·山东淄博·期末)如图,在中,,,,E是边上一点,将沿折叠,使点B的对应点恰好落在边上,则的长等于 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理与折叠,熟练掌握勾股定理与折叠的性质是解题关键.先利用勾股定理可得,再根据折叠的性质可得,,从而可得,设,从而可得,然后在中利用勾股定理即可得.
【详解】解:,
,
由折叠的性质得:,
,
设,则,
在中,,即,
解得,
即的长为,
故答案为:.
巩固训练
1.(23-24八年级下·广东珠海·期中)如图,在笔直的铁路上A、B两点相距,C,D为两村庄,于A,于B.现要在上建一个中转站E,使得C,D两村到E站的距离相等,求的长.
【答案】的长为
【分析】本题考查的是勾股定理,比较简单,需要熟练掌握勾股定理的基础知识.
先设,则,再根据勾股定理计算即可得出答案.
【详解】解:设,则,
由勾股定理得:
在中,,
在中,,
由题意可知:,
所以,
解得:
即的长为.
2.(23-24八年级下·新疆喀什·期中)如图,一只小鸟旋停在空中点,点到地面的高度米,点到地面点(,两点处于同一水平面)的距离米.
(1)求出的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达点(点在线段上),此时小鸟到地面点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.
【答案】(1)米
(2)小鸟下降的距离为米
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,熟练的掌握勾股定理是解题的关键.
(1)在直角三角形中运用勾股定理即可解答;
(2)在中,根据勾股定理即可解答.
【详解】(1)由题意知,
∵米,米.
在中
米,
(2)设,
到达D点(D点在线段上),此时小鸟到地面C点的距离与下降的距离相同,
则,,
在中,,
,
解得,
小鸟下降的距离为米.
3.(23-24八年级下·安徽合肥·期中)如图,小巷左右两侧是竖直的高度相等的墙,一根竹竿斜靠在左墙时,竹竿底端O到左墙角的距离为2米,顶端B距墙顶的距离为1米,若保持竹竿底端位置不动,将竹竿斜靠在右墙时,竹竿底端到右墙角的距离为3米,顶端E距墙顶D的距离为2米,点在一条直线上,点在一条直线上,.求:
(1)墙的高度;
(2)竹竿的长度.
【答案】(1)4米
(2)米
【分析】本题主要考查勾股定理的实际应用,解题的关键是根据两种不同状态竹竿长不变列等式及正确计算.
(1)设墙高x米,则米,米,在和中,根据勾股定理可列出关于x的方程,再求解即可;
(2)把(1)中的x代入勾股定理即可得到答案.
【详解】(1)解:设墙高x米,则米,米,
在中,,
在中,,
由题意可知,
∴,
解得:,
答:墙的高度为4米;
(2)解:米.
答:竹竿的长度为米.
4.(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)已知中,,,点在边上.请从,两题中任选一题作答.
A.如图1,若;
B.如图2,若;
我选择 题,则的长为 ;
我选择 题,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查等腰三角形,勾股定理的应用,解题的关键是掌握等腰三角形的性质,三线合一,勾股定理的应用,即可.
选择A题:过点作交于点,根据等腰三角形的性质,则,根据勾股定理,则,求出;再根据,,即可;选择B题:过作交于点,根据根据等腰三角形的性质,则,根据勾股定理求出,根据,求出,最后再根据勾股定理即可.
【详解】选择题:
过点作交于点,
∵,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
在中,,
设,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴,
故答案为:.
选择题:
过点作交于点,
∵,
∴,
在中,,
,
解得:,
∵,
∴,
∴,
在,,
∴.
故答案为:.
思想二 分类讨论思想
适用情况:
1. 高在三角形内,外不明确;
2. 直角边、斜边不明确;
3. 动态问题或存在性问题中,直角顶点的位置不明确.
例题:(2024·黑龙江哈尔滨·二模)在 中, , 点是直线上一点,,,连接, 则线段 的长为 .
【答案】或
【分析】了勾股定理,分当在线段上时,当在线段延长线上时,再由勾股定理即可求解,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
【详解】由题意得:,
如图,当在线段上时,
∴,
在中由勾股定理得:,
如图,当在线段延长线上时,
∴,
在中由勾股定理得:,
综上可知: 的长为或.
巩固训练
1.(23-24八年级下·湖北孝感·期末)如图,在中,,点P为射线上一点,将沿所在直线翻折,点C的对应点为点,如果点在射线上,那么 .
【答案】/6
【分析】本题考查勾股定理,翻折等知识,分两种情况:点在上和点在延长线上,并分别画出图形,在中利用勾股定理列方程解出即可,熟练运用勾股定理是解题的关键.
【详解】解:在直角三角形中,
由勾股定理,得
点为射线上一点,分两种情况:
①点在上时, 如图,
设由翻折可知
,
在中,
由勾股定理,得
即 ,
解得:
②点在的延长线上时,如图,
设由翻折可知
在中,
由勾股定理,得
即
解得:,
故答案为:或6.
2.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)已知中,,,边上的高,求边的长.
【答案】的长为或.
【分析】本题主要考查了勾股定理,分两种情况讨论:①当为锐角三角形时,②当为钝角三角形时,根据勾股定理即可求解,掌握勾股定理是解题的关键.
【详解】解:分两种情况讨论:
①当为锐角三角形时,如图:
∵,
∴,
∵,,
在中,,
在中,,
∴;
②当为钝角三角形时,如图:
∵,
∴,
∵,,
在中,,
在中,,
∴,
综上所述,的长为或.
3.(23-24八年级下·河北张家口·期中)如图,在中,,,,动点从点出发沿射线以的速度移动,设运动的时间为.
(1)求边的长;
(2)当为直角三角形时,求的值.
【答案】(1)
(2)4或
【分析】本题主要考查了勾股定理:
(1)利用勾股定理求解即可得;
(2)先求出cm,再分①当,②当两种情况,利用勾股定理求解即可得.
【详解】(1)解:在中,,,
∴由勾股定理得;
(2)解:由题意知.
①当时,如图,点P与点C重合,,
∴;
②当时,如图2,,.
在中,,
在中,,
∴,
解得.
综上所述,当为直角三角形时,t的值为或.
思想三 转化思想
适用情况:
1. 最短路径问题(未知转化为已知,化曲为直);
2. 等线段转化(几何证明).
例题:(23-24八年级上·四川达州·阶段练习)如图,、两个村在河流的同侧,分别到河的距离为千米,千米,且千米,现在要在河边建一自来水厂,向、俩村供水,铺设水管的费用为每千米万,请你在河流上选择水厂的位置,使铺设水管的费用最节省,并求出总费用是多少?
【答案】在河流上选择水厂的位置见解析,总费用是万元.
【分析】先作点的对称点,连接点和点,交于点,即所求作的点,过作,延长交于点,根据轴对称的性质可知:,再根据勾股定理即可求解.
【详解】解:作关于的对称点,连接交于,连接,水厂的位置即在点处,
过作,延长交于点,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
由对称性质可知:,
∴,,
在中,由勾股定理得:
,
∴水管的费用最节省为(万元),
答:水管的费用最节省为万元.
【点睛】此题考查了轴对称-最短路线问题,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形,利用勾股定理求解是解题的关键.
巩固训练
1.(22-23八年级下·广东广州·期中)如图,A、B两个村子在笔直河岸的同侧,A、B两村到河岸的距离分别为,,,现在要在河岸上建一水厂E向A、B两村输送自来水,要求水厂E到A、B两村的距离之和最短.
(1)在图中作出水厂E的位置(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求水厂E到A、B两村的距离之和的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)延长,取,再连接,与交于点E即可;
(2)作出以为斜边的直角,求出直角边,利用勾股定理求出结果.
【详解】(1)解:如图所示:点E即为水厂的位置;
(2)如图,作出以为斜边的直角,
由(1)可知:,
由题意可得:,,,
∴,,,
∴水厂E到A、B两村的距离之和的最小值为.
【点睛】本题考查了应用与设计作图,勾股定理,主要利用轴对称的性质,找出点A关于的对称点是确定建水厂位置的关键.
2.(23-24八年级下·山东聊城·期中)综合与实践
【问题情境】
数学综合与实践活动课上,老师提出如下问题:一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为20、3、2,A和B是一个台阶两个相对的端点.
【探究实践】
老师让同学们探究:如图①,若A点处有一只蚂蚁要到B点去吃可口的食物,那么蚂蚁沿着台阶爬到B点的最短路程是多少?
(1)同学们经过思考得到如下解题方法:如图②,将三级台阶展开成平面图形,可得到长为20,宽为15的长方形,连接,经过计算得到长度为______,就是最短路程.
【变式探究】
(2)如图③,是一只圆柱形玻璃杯,该玻璃杯的底面周长是30 cm,高是8 cm,若蚂蚁从点A出发沿着玻璃杯的侧面到点B,则蚂蚁爬行的最短距离为______.
【拓展应用】
(3)如图④,圆柱形玻璃杯的高9 cm,底面周长为16 cm,在杯内壁离杯底4 cm的点A处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在外壁上,离杯上沿1 cm,且与蜂蜜相对的点B处,则蚂蚁从外壁B处到内壁A处所爬行的最短路程是多少?(杯壁厚度不计)
【答案】(1)25;(2)17 cm;(3)B处到内壁A处所爬行的最短路程是10 cm
【分析】本题考查勾股定理最短路径问题:
(1)直接利用勾股定理进行求解即可;
(2)将圆柱体展开,利用勾股定理求解即可;
(3)将玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求,利用勾股定理求解即可得.
【详解】解:(1)由勾股定理,得:;
故答案为:25;
(2)将圆柱体展开,如图,由题意,得:
,,
由勾股定理得:;
故答案为:17 cm.
(3)如图,将玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,作,交延长线于点,连接,
由题意得:,
,
∵底面周长为,
,
,
由两点之间线段最短可知,蚂蚁从外壁处到内壁处所走的最短路程为,
【模型总结】03 模型总结
模型一 长方形中折痕过对角线模型
【模型解读】沿着长方形的对角线所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以对角线AC为折痕,折叠ABC,点B的对应点为B’.
结论1:≌;
结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3:AEC是等腰三角形。
例题:(23-24八年级下·北京海淀·期中)如图所示,把一张长方形纸片沿对角线折叠,若,求的长.
【答案】3
【分析】本题主要考查了勾股定理与折叠问题,等角对等边,由平行线的性质和折叠的性质证明,则,设,则,在中,由勾股定理得,解方程即可得到答案.
【详解】解:∵一张长方形纸片沿对角线折叠,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得
∴,
解得,
∴ .
【变式训练】
1.如图,长方形ABCD中,,,如果将该长方形沿对角线BD折叠,使点C落在点F处,那么图中阴影部分的面积是______.
【答案】
【分析】要求阴影部分的面积就要先求得它的底和高,这个三角形的高就是,,由此关系就可利用勾股定理求出AE及EF的长,从而求三角形的面积.
【详解】解:四边形ABCD是矩形,,,,,
由折叠的性质,可得,,,,,
设,则,
,即,解得,.故答案为.
【点睛】此题考查翻折变换的性质,解题的关键是利用勾股定理求三角形的底和高,从而求三角形的面积.
2.如图,在长方形纸片中,,. 把长方形纸片沿直线折叠,点落在点处,交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知条件可证△CFE≌△AFD,得到DF=EF,利用折叠知AE=AB=8cm,设AF=xcm,则DF=(8-x)cm,在Rt△AFD中,利用勾股定理即可求得x的值.
【解析】∵四边形ABCD是长方形,∴∠B=∠D=900,BC=AD,
由翻折得AE=AB=8m,∠E=∠B=900,CE=BC=AD
又∵∠CFE=∠AFD∴△CFE≌△AFD ∴EF=DF设AF=xcm,则DF=(8-x)cm
在Rt△AFD中,AF2=DF2+AD2,AD=6cm, 故选择A.
【点睛】此题是翻折问题,利用勾股定理求线段的长度.
3.(22-23八年级上·江苏徐州·期中)如图,长方形中,,,.点为上的一个动点,把沿直线翻折得.
(1)当点落在边上时,
(2)如图2,当E点与C点重合时,与交点,求长.
【答案】(1)45
(2)
【分析】(1)由知,结合点落在边上知,从而得出答案;
(2)由折叠得出,再由得出,从而得知,可得,设,则,在中,由得到关于的方程,解之可得.
【详解】(1)解:由题意知,
,
点落在边上时,,
,
故答案为:45;
(2)如图2,由题意知,
四边形是长方形,
,
,
,
,
设,则,
在中,由得:
,
解得,即.
【点睛】此题是四边形的综合问题,考查翻折的性质,三角形全等的判定与性质,勾股定理,掌握翻折的性质,和勾股定理是解决问题的关键.
模型二 长方形中折痕过一顶点模型
【模型解读】沿着长方形的一个顶点和一边上的点的线段所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以AE为折痕,点B的对应点为B’.
折在矩形内
结论1:≌;
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
折在矩形边上
结论1:≌;
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
折在矩形外
结论1:四边形≌四边形;
结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3:AEF是等腰三角形。
例题:(23-24八年级上·四川成都·期末)如图,长方形纸片中,已知,折叠纸片使边与对角线重合,点B落在点F处,折痕为,且.
(1)求的长;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查勾股定理与折叠问题,掌握折叠的性质,利用勾股定理进行求解,是解题的关键.
(1)根据折叠的性质,得到,进而得到,利用勾股定理进行求解即可;
(2)根据折叠的性质,得到,设,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)解:∵长方形纸片中,,折叠纸片使边与对角线重合,
∴,
∴,,
∴;
(2)∵折叠,
∴,
设,则:,
在中,,
∴,
∴,
∴.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·重庆·期末)如图,将长方形沿折叠,点D恰好落在边的F点上,已知,,则 .
【答案】10
【分析】本题考查了折叠的性质、勾股定理,根据折叠的性质得出,设,则,根据勾股定理得出,求出,即可得出答案.
【详解】解:根据折叠的性质,,
长方形中,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
∴,
故答案为:10.
2.(23-24八年级下·河南南阳·期末)如图所示,有一张长方形纸片,,.现折叠该纸片使得边与对角线重合,折痕为,点落在处,求 .
【答案】3
【分析】本题考查了勾股定理与折叠问题;
先利用勾股定理求出,然后根据折叠的性质得到,,,求出,然后在中,利用勾股定理构建方程,即可求出.
【详解】解:∵,,,
∴,
由折叠得:,,,
∴,,
在中,,
∴,
∴,
故答案为:3.
3.(23-24八年级下·重庆万州·期末)如图,在矩形中,,点E为线段的中点,连接,点F在边上,连接,将沿翻折得到,点G在线段上,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理,翻折定义.根据题意可得,,得出,因为,所以,连接,设,即可得到答案.
【详解】解:连接,
∵,,
∴,,,
连接,设,
可得方程:,
代入数值可得:,
解得,
∴,
故答案为:.
4.(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)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.
5.(23-24八年级下·山东淄博·期中)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.
模型三 长方形中折痕过任意两点模型
【模型解读】沿着长方形边上的任意两点所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以E,F为折痕,点B的对应点为B’,点C的对应点为C’.
折在矩形内
结论1:≌;
结论2:折痕EF垂直平方BB’。
折在矩形边上
结论1:四边形≌四边形;
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
折在矩形外
结论1:四边形≌四边形;
结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3:GC’F是直角三角形。
例题:(23-24七年级下·山东济南·期末)如图,长方形纸片中,,,将此长方形纸片折叠,使点与点重合,点落在点的位置,折痕为,则的长度为( )
A.6 B.10 C.24 D.48
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理与折叠问题;由折叠可知,设利用勾股定理进行分析计算即可.
【详解】解:由折叠可知,
设
由勾股定理可得,
即,
解得,
,
故选:B.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·江西赣州·期中)如图,将长方形纸片沿折叠,使顶点C恰好落在边的中点上.若,,求的长.
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理与折叠问题,由折叠的性质得到,设,则,由线段中点的定义得到,再由勾股定理建立方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:由折叠的性质可得,
设,则,
∵是边的中点,
∴,
由长方形的性质可得,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴.
2.(23-24八年级上·广东深圳·阶段练习)如图,长方形中,边,.将此长方形沿折叠,使点与点重合,点落在点处.
(1)证明;
(2)求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)10
【分析】(1)根据同角的余角相等,可得,通过即可证明,可得结论;
(2)设,则,在中,利用勾股定理列出方程,即可解决问题.
【详解】(1)解:证明:四边形是长方形,
,,
将此长方形沿折叠,使点与点重合,点落在点处,
,,,
,,
,
,
在和中,
,
,
;
(2)设,则,
在中,由勾股定理得,
,
解得,
,
,
的面积为.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,翻折的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,运用勾股定理列方程是解题的关键.
3.(22-23八年级上·广东揭阳·期末)如图,把一张长方形纸片折叠起来,为折痕,使其对角顶点与重合,与重合.若长方形的长为,宽为.
(1)求的长;
(2)求的长;
(3)求阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)阴影部分的面积为
【分析】(1)由折叠可知,设,则,在中,根据,求出的长即可;
(2)过点作于,在 中,由勾股定理的长,在中,由勾股定理即可得出答案;
(3)过点作于,根据三角形面积不变性,,求出的长,根据三角形面积求出结果即可.
【详解】(1)解:由折叠可知.
设,则
在中,,
,
解得:,
;
(2)过点作于,则,
在 中,
,由勾股定理:,即
.
,
,
,
(3)过点作于,
,
,,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了折的性质、勾股定理以及三角形面积不变性,灵活运用折叠的性质、勾股定理等几何知识点来分析、判断、推理是解题的关键.
模型四 直角三角形中过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型
【模型解读】
(1)沿过点A的直线翻折使得点B的对应点为B’落在斜边AC上,折痕为AD;
(2)沿过点C的直线翻折使得点B的对应点为B’落在斜边AC上,折痕为CD;
(3)沿过点B的直线翻折使得点A的对应点为E落在BC边上,折痕为BD。
例题:(23-24八年级下·湖北十堰·阶段练习)如图,有一块的纸片,,,,将沿折叠,使点落在上的处,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查勾股定理,折叠的性质,解题关键在于求得的长. 由题意可得,,由勾股定理即可求得的长,则可得的长,然后设,则,由勾股定理,即可得方程,解方程即可求得答案.
【详解】解:点是沿折叠,点的对应点,连接,
,,
在中,,,,
,
,
设,则,
在中,,
即:,
解得:,
.
故选:A.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·安徽芜湖·期中)如图所示,有一块直角三角形纸片,,,,将斜边翻折,使得点B恰好落在直角边的延长线上的点E处,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理,折叠的性质,先根据勾股定理求出,设,根据折叠前后对应边相等得出,,再用勾股定理解即可.
【详解】解:,,,
,
设,则,
由折叠的性质可得,,
,
在中,由勾股定理得,
,
解得,
,
故选B.
2.(22-23八年级下·江西南昌·期中)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.
3.(23-24八年级下·江西南昌·期中)如图是一张直角三角形纸片,,,.
(1)在图1中,将直角边沿折叠,使点落在斜边上的点处,求的长;
(2)在图2中,将沿折叠,使点与点重合,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】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.
(1)由勾股定理可得,由折叠可知,,,设,则,,在中,根据,列出方程即可求解;
(2)由折叠知,设,则,在中,根据,列出方程即可求解.
【详解】(1)解:在中,,,
.
由题意知,,.
.
设,则,.
在中,,
.
解得.
.
(2)由题意知,
设,则.
在中,,
.
解得.
.
模型五 直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型
【模型解读】
(1)沿直线MN(N为斜边中点)翻折使得点A与点C重合;
(2)沿中线BE翻折,使得点A落在点F处,连结AF,FC,AF与BE交于点O.
(3)沿中线BE翻折,使得点C落在点D处,连结AD,CD.
例题:(23-24八年级下·河南安阳·期末)如图,直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将如图那样折叠,使点与点重合,折痕为.则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是图形翻折变换的性质及勾股定理,先设,再根据图形翻折变换的性质得出,再根据勾股定理求出的值.
【详解】解:设,则,
是翻折而成,
,
在中,,
即,
解得.
故选:C.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·四川广安·期中)如图,在直角坐标系中,C点在线段上,D点在线段上,将沿直线折叠后,B点与A重合,则点C坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的折叠问题,设,由折叠可知,,在中,根据列出方程求解是解决问题的关键.
【详解】解:设,则,
由折叠可知,,
在中,,即:,
解得:,即,
∴点坐标是,
故答案为:.
2.(23-24八年级下·河南漯河·阶段练习)如图,在中,,,.将按如图所示的方式折叠,使B,C两点重合,折痕为.求的长.
【答案】
【分析】本题考查的是勾股定理和图形折叠的性质,在中由于,,,所以根据勾股定理可求出的长,由折叠可知,,设,则在中,由 即可求出x的值,故可得出结论.
【详解】解:在中由于,,,
由勾股定理得:,
∵由折叠可知, ,
设,则.
在中,,
即,解得,
∴.
3.(23-24八年级下·辽宁葫芦岛·阶段练习)如图、为一块直角三角形纸片,.
【问题初探】:直角三角形纸片的对折问题,可以通过全等变换把所求线段转化成直角三角形的边,进而通过勾股定理来解决,体现数学中的转化思想.
(1)如图1,现将纸片沿直线折叠,使直角边落在斜边上,的对应点为,若,求的长.
【学以致用】
(2)如图2,若将直角沿折叠,点与中点重合,点分别在,上,则之间有怎样的数量关系?并证明你的结论.
【答案】(1),(2), 理由见解析.
【分析】本题考查了翻折的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,掌握相关性质是解题的关键.
(1)先求出,由由翻折的性质可得,,再进一步得到即可求解.
(2)过点作交延长线于点,连接,先证明,得到,进一步即可得到.
【详解】(1)解:在中,
,
由翻折的性质可知:,,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(2), 理由如下:
过点作交延长线于点,连接,如图:
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
模型六 直角三角形中过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型
【模型解读】
(1)沿直线MN翻折,使得点C落在点D处,连结CD.
(2)沿直线DE翻折使得点C与边AB上的点F重合;
例题: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.
【变式训练】
1.(2024·山东滨州·三模)如图,在中,,,.将折叠,使点落在的中点处,折痕为,则线段的长为( )
A. B. C.5 D.4
【答案】C
【分析】本题主要考查的是翻折的性质、勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理的运用,从而列出关于x的方程是解题的关键.
设,由翻折的性质可知,在中利用勾股定理列方程求解即可得到答案.
【详解】解:设,
由翻折的性质可知,
∵D是的中点,
,
在中,由勾股定理得:
即,
解得:,
∴,
故选:C.
2.(23-24八年级下·广东中山·期中)如图,在中,,,,将它的锐角翻折,使得点落在边的中点处,折痕交边于点,交边于点,则的长为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了折叠的性质、勾股定理,由题意得出,由折叠的性质可得,则,再勾股定理计算即可得出答案.
【详解】解:点为的中点,
,
由折叠的性质可得:,
设,则,
由勾股定理可得:,
,
解得:,
,
故选:D.
3.(2024七年级下·全国·专题练习)如图,在中,,,,点D、E分别在、上.现将沿翻折,使点C落在点处.连接,则长度的最小值.( )
A.等于3cm B.等于4cm C.等于5cm D.不存在
【答案】B
【分析】本题考查了翻折变换(折叠问题),勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.当落在上,点B与E重合时,长度的值最小,根据勾股定理得到,由折叠的性质得到结论.
【详解】解:当落在上,点B与E重合时,长度的值最小,
∵,,,
∴,
由折叠的性质知,,
∴.
故选:B.
4.(23-24八年级下·贵州遵义·阶段练习)在中,,,,分别是斜边和直角边上的点.把沿着直线折叠,顶点的对应点是点.
(1)如图1,若点和顶点重合,求的长;
(2)如图2,若点落在直角边的中点上,求的长.
【答案】(1)
(2).
【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和勾股定理是解此题的关键.
(1)由折叠可得,设,则,再由勾股定理进行计算即可得出答案;
(2)由题意得,由折叠的性质可得:,设,则,再由勾股定理计算即可得解.
【详解】(1)解:若点和顶点重合,由折叠的性质可得:,
设,则,
由勾股定理得:,
,
解得:,
;
(2)解:点落在直角边的中点上,
,
由折叠的性质可得:,
设,则,
由勾股定理可得:,
,
解得:,
∴.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$