内容正文:
第十八章 平行四边形
专题9 与特殊平行四边形有关的剪拼
与折叠问题
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【方法指导】
(1)剪拼的本质是全等变换;
(2)剪拼前后对应图形的面积不变,对应边相等,对应角相等.
类型1 剪拼问题
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【针对训练】
1(邢台模拟)如图是甲、乙两张完全相同的菱形纸片,将它们分别沿着虚线剪开后,各自要拼接一个与原来面积相等的矩形,则 ( )
A. 甲、乙都可以
B. 甲、乙都不可以
C. 甲不可以,乙可以
D. 甲可以,乙不可以
A
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2.(邯郸永年期末)把图1中的菱形沿对角线裁分成四个全等的直角三角形,将这四个直角三角形分别拼成如图2、图3所示的正方形,则图1中菱形的面积为 ( )
A. 6 B. 24 C. 26 D. 12
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3.【新情境·数学文化】我国古代数学家刘徽在为《九章算术》作注时,给出了证明三角形面积公式的出入相补法. 如图,在△ABC中,分别取AB,AC的中点D,E,连接DE,过点A作AF⊥DE于点F,将△ABC分割后拼接成矩形BCHG. 若DE=3,AF=2,则矩形BCHG的面积为________.
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【解析】由题意得BG=CH=AF=2,BC=2DE=6,
∴矩形BCHG的面积为6×2=12.
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【方法指导】
(1)折叠的本质是全等变换:折叠前、后的图形全等,对应边相等,对应角相等;
(2)折痕可看作垂直平分线(对应点的连线被折痕垂直平分);
(3)折痕可看作角平分线(对应线段所在的直线与折痕之间的夹角相等).
类型2 折叠问题
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【针对训练】
命题角度❶ 把一个顶点折叠到一边上
4.(唐山丰南期中)如图,正方形ABCD的边长为9,将正方形折叠,使顶点D落在BC边上的点E处,折痕为GH. 若BE∶EC=2∶1,则线段CH的长是 ( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
B
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命题角度❷ 把一个顶点折叠到对角线上
5.(唐山玉田一模)如图,AC为矩形ABCD的对角线,将边AB沿AE折叠,使点B落在AC上的点M处,将边CD沿CF折叠,使点D落在AC上的点N处,易证四边形AECF是平行四边形. 要使四边形AECF是菱形,则∠BAE的度数是 ( )
A. 30° B. 40°
C. 45° D. 50°
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【变式】 将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,点B和点D重合于点O,得到菱形AECF. 若AB=3,则BC的长为 ( )
A. 1 B. 2 C. D.
D
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命题角度❸ 把一个顶点折叠到另一个顶点上
6. 如图,将一个长、宽分别为16,8的矩形纸片ABCD折叠,使C点与A点重合,则折痕EF的长是_________.
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7. 如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,若将矩形对折,使B点与D点重合,折痕为EF,试说明四边形EBFD是菱形,并求其边长.
解:∵将矩形对折,使B点与D点重合,折痕为EF,∴EF垂直平分BD,∴BO=DO.
∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠EDB=∠DBC.
在△EOD和△FOB中,∴△EOD≌△FOB(ASA),∴EO=FO,
∴四边形EBFD是平行四边形. 又BD⊥EF,∴平行四边形EBFD是菱形.
设BE=x,则AE=8-x.在Rt△ABE中,由勾股定理,得(8-x)2+62=x2.
解得x=,故菱形的边长为.
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命题角度❹ 把一个顶点折叠到图形内或图形外
8.【新趋势·多模块综合】 如图,将菱形ABCD的一角折叠,折痕为BE,点A恰好落在点F处,∠FBC比∠ABE大80°. 已知∠C=60°,设∠ABE和∠FBC的度数分别为x和y,那么所适合的一个方程组是 ( )
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9.(四川雅安中考)如图,把一张矩形纸片沿对角线折叠,若BC=9,CD=3,那么阴影部分的面积为________.
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10. 如图,正方形纸片ABCD的边长为12,F为AD上一点,沿BF折叠该纸片,点A落在点G处,E为AG的延长线与CD边的交点. 若DE=5,则GE的长为________.
【解析】如图,设BF与AE的交点为H.
∵正方形ABCD中,AB=AD=12,∠BAD=∠D=90°,∴∠BAE+∠DAE=90°.
由折叠,知BF垂直平分AG,∴∠AHB=90°,AH=GH,
∴∠BAE+∠ABF=90°. ∴∠ABF=∠DAE.
∴△ABF≌△DAE(ASA). ∴AF=DE=5,BF=AE.
∵AE==13,∴BF=13. ∵S△ABF=BF·AH=AB·AF,∴AH==,
∴AG=2AH=,∴GE=AE-AG=.
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命题角度❺ 多次折叠
11.(石家庄栾城期中)如图,将一张矩形纸斜折过去,使顶点A落在A'处,BC为折痕,然后把BE折过去,使之落在A'B所在直线上,折痕为BD,那么两折痕BC与BD间的夹角是________°.
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12.(邢台模拟)如图,在矩形ABCD中,2AB>BC,E,F为边AD上的两点,将矩形沿着BE和CF折叠,点A和点D恰好重合于矩形内部的点G处.
(1)当AB=BC时,求∠GEF的度数;
解:当AB=BC时,矩形ABCD为正方形.
由折叠,得AB=BG,CD=CG,∠EGB=∠FGC=90°.
∵AB=BC=CD,∴BG=BC=GC,∴∠GBC=60°,∴∠ABG=30°,
∴∠AEG=360°-∠A-∠BGE-∠ABG=150°,∴∠GEF=30°.
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(2)若AB=,BC=2,求EF的长.
解:在矩形ABCD中,CD=AB=,
由折叠,得AB=BG,CD=CG,AE=EG,DF=FG,∠EGB=∠FGC=90°,∴BG=GC=.
∵BG2+CG2=4,BC2=4,∴BG2+CG2=BC2,
∴∠BGC=90°,且BG=CG,∴∠GBC=45°,∴∠ABG=45°.
∴∠AEG=360°-∠A-∠BGE-∠ABG=135°,∴∠FEG=45°.
同理可得∠EFG=45°,∴△EGF为等腰直角三角形.
设EG=x,则AE=FD=x,EF=x,∴(2+)x=2,
解得x=2-,∴EF=x=2-2.
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