内容正文:
微专题01 四边形的折叠问题通关专练
一、单选题
1.如图,在矩形中,将沿折叠得到,延长交边于点,若,,则的长为( )
A.4 B. C.3 D.
【答案】A
【知识点】矩形与折叠问题
【分析】过M作MH⊥BC于点M,由翻折得,BE=F,∠AFE=∠B,AF=AB,证明△AFM≌△MHE得ME=AM,在Rt△AMF中运用勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:过M作MH⊥BC于点M,
由翻折得,△ABE≌△AFE
∴BE=FE=1,∠AFE=∠B=90°,AF=AB=3
∵四边形ABCD是矩形
∴AD//BC
∴∠AME=∠CEM
又MH⊥BC
∴MH=AB=AF=3,∠MHE=∠B=90°
在△AFM和△MHE中,
∴△AFM≌△MHE
∴ME=AM
设MF=x,则ME=MF+EF=x+1
∴AM=x+1,
在Rt△AMF中,
∴
解得,x=4
∴MF=4
故选:A.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质以及勾股定理的应用,熟练掌握折叠的性质是解答此题的关键.
2.将一条宽度为的彩带按如图所示的方法折叠,折痕为,重叠部分为(图中阴影部分),若,则重叠部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过作于,则,依据勾股定理即可得出的长,进而得到重叠部分的面积.
【详解】
解:如图,过作于,则,
∵,
∴,
∴,
∴中,,
∴重叠部分的面积为,
故选A.
【点睛】本题主要考查了折叠问题,折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后=图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
3.如图,将矩形直线折叠,顶点D恰好落在边上点F处,已知,则图中阴影部分的面积为( )
A.6 B.24 C.30 D.36
【答案】C
【知识点】矩形与折叠问题、用勾股定理解三角形、线段问题(轴对称综合题)
【分析】本题重点考查矩形的性质、轴对称的性质、勾股定理、三角形的面积公式等知识.解题的关键是根据折叠的性质求出,再由勾股定理列出方程即可求解.
【详解】解:四边形时矩形,,
,
,
由折叠得:,
,
,
,
,
解得:,
,
故选:C.
4.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=12,点E为BC的中点,将△ABE沿AE折叠,使点B落在矩形内点F处,连接CF,则CF的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】矩形与折叠问题
【分析】首先根据已知条件求出AE,然后由折叠性质得出BH、BF,再利用勾股定理,即可得出CF.
【详解】连接BF,如图所示:
∵BC=12,点E为BC的中点,
∴BE=6,
又∵AB=8,
∴AE===10,
由折叠知,BF⊥AE(对应点的连线必垂直于对称轴)
∴BH==,
则BF=,
∵FE=BE=EC,
∴∠BFC=90°,
∴CF===,
故选:D.
【点睛】此题主要考查矩形中的折叠问题、直角三角形斜边中线定理以及勾股定理的运用,熟练掌握,即可解题.
5.如图,在矩形中,,将沿翻折,使点A落在点处,作射线,交的延长线于点F,则的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【知识点】矩形与折叠问题、根据等边对等角证明、用勾股定理解三角形
【分析】根据折叠有:,再证明,继而可得,在中,利用勾股定理列出方程,解方程即可求解.
【详解】∵在矩形中,,
∴,
∵根据折叠有:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,
解得:,
故选D.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,等角对等边,勾股定理以及折叠的性质等知识,掌握折叠的性质以及勾股定理是解答本题的关键.
6.如图所示,将长方形纸片折叠,使点D与点B重合,点C落在点C'处,折痕为,若,那么的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】矩形与折叠问题、直角三角形的两个锐角互余
【分析】根据直角三角形的性质可得,,由折叠的性质可得,,由矩形的性质的可得,可得即可求解.
【详解】解:由矩形的性质的可得,,
∴,即,
由折叠的性质可得,,
∴,
∵,
∴,
故选:C
【点睛】此题考查了矩形与折叠的性质,涉及了直角三角形的性质,解题的关键是灵活利用相关性质进行求解.
7.如图,将矩形纸片沿折叠后,点D,C分别落在点,的位置,的延长线交于点G.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】矩形与折叠问题、根据平行线的性质求角的度数
【分析】由可求出的度数,由折叠的性质可得,再根据平行线的性质即可求出的度数.
【详解】∵,
∴.
由折叠得.
∵,
∴,
故选A.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质和平行线的性质,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
8.如图,正方形纸片的边长为5,点和点分别在边与上,将、分别沿,折叠,点、恰好都落在点处,已知,则的长为( )
A. B. C. D.5
【答案】C
【知识点】勾股定理与折叠问题、正方形折叠问题
【分析】由图形折叠可得,因为正方形的边长为5,,求出,在中,运用勾股定理求出,再求出.
【详解】解:由图形折叠可得,
∵正方形的边长为5,,
∴,
在中,
∴,
∴,
解得,
∴.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了折叠问题,勾股定理,解题的关键是找准不变的线段,利用勾股定理求解线段.
二、填空题
9.如图,在矩形中,,,P为上一点,将沿翻折至处,与相交于O,且,则的长为 .
【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)
【分析】本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,熟练掌握翻折变换和矩形的性质,由勾股定理得出方程是解决问题的关键.
由折叠的性质得出,,,进而可证明,因此,设,则,,求出、,根据勾股定理得出方程,解方程即可.
【详解】解:如图所示,
四边形是矩形,
,,,
根据题意得:,
,,,
在和中,
,
,
,
设,则,,
,,
根据勾股定理得:,
即,
解得:,
;
故答案为:.
10.如图,在矩形,点在边上,连接,将沿直线折叠,使点刚好落在边上的点处.若,,则长为 .
【答案】
【知识点】勾股定理与折叠问题、矩形与折叠问题、运用完全平方公式进行运算、折叠问题
【分析】本题主要考查了翻折变换,矩形的性质,勾股定理的运用,利用勾股定理列出方程是本题的关键.由矩形的性质和折叠的性质可得,设,则, ,由勾股定理可得,即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵将矩形沿直线折叠,
∴,,
∴,
设,则, ,
∵,
∴中,,
∴,
解得 ,
∴,
故答案为:.
11.如图,长方形OABC的边OC、OA分别在x轴、y轴上,点B的坐标为(,1)点D是AB边上一个动点(与点A不重合),沿OD将△OAD对折后,点A落到点P处,并满足△PCB是等腰三角形,则P点坐标为 .
【答案】()或( ).
【知识点】三线合一、矩形与折叠问题
【分析】连接PB,PC.分三种情况:①若PB=PC,设P(x,),过P作PH⊥x轴于H.在Rt△OPH中根据勾股定理解得x,从而确定P点坐标;②若BP=BC,则BP=1,连接OB.在Rt△OBC中根据勾股定理求出OB,从而得出P为线段OB中点,求出P点坐标;③若CP=CB,则CP=1,PO=PC,P在OC中垂线上.设P(,y),过P作PH⊥x轴于H,在Rt△OPH中根据勾股定理求出P点坐标即可.
【详解】连接PB,PC,
①若PB=PC,则P在BC的中垂线y=上,
∴设P(x,),
如图,过P作PH⊥x轴于H,
在Rt△OPH中,PH=,OH=x,OP=1,
∴x2+=1,
解得:x1=,x2=-(不合题意),
∴P(,);
②若BP=BC,则BP=1,连接OB,
∵OP=1,
∴OP+PB=2,
∵在Rt△OBC中,∠OCB=90°,OB==2,
∴OP+PB=OB,
∴O,P,B三点共线,P为线段OB中点.
又∵B(,1),
∴P(,);
③若CP=CB,则CP=1,
∵OP=1,
∴PO=PC,则P在OC的中垂线x=上,
∴设P(,y).
过P作PH⊥x轴于H,在Rt△OPH中,PH=|y|,OH=,OP=1,
∴y2+=1,
解得:y1=,y2=-,
∴P()或(),
当点P()时,∠AOP=120°,此时∠AOD=60°,点D与点B重合,符合题意.
故答案为()或( ).
【点睛】此题考查折叠问题,矩形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理的运用,解决问题的关键是作辅助线构造直角三角形,运用分类思想进行分类讨论.
12.如图,矩形ABCD中,AB=15cm,点E在AD上,AE=9cm,连接EC,将矩形ABCD沿BE翻折,点A恰好落在EC上的点A′处,则BC= cm.
【答案】17
【知识点】矩形与折叠问题、一元一次方程解的综合应用、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、用勾股定理解三角形
【分析】设A′C=xcm,先根据已知利用AAS证明△A′BC≌△DCE,得出A′C=DE= xcm,则BC=AD=(9+x)cm,A′B=AB=15cm,然后在Rt△A′BC中,由勾股定理可得BC2=A′B2+A′C2,即可得方程,解方程即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=15cm,∠A=∠D=90°,AD∥BC,AD=BC,
∴∠DEC=∠A′CB,
由折叠的性质,得:A′B=AB=15cm,∠BA′E=∠A=90°,
∴A′B=CD,∠BA′C=∠D=90°,
在△A′BC和△DCE中,
,
∴△A′BC≌△DCE(AAS),
∴A′C=DE,
设A′C=xcm,则BC=AD=DE+AE=x+9(cm),
在Rt△A′BC中,BC2=A′B2+A′C2,
即(x+9)2=x2+152,
解得:x=8,
∴A′C=8cm.
∴BC=x+9 =8+9=17cm.
故答案为:17.
【点睛】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理以及折叠的性质.拓展的一元一次方程,此题难度适中,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用,注意掌握折叠前后图形的对应关系.
13.如图所示,在矩形中,,,是边上的一个动点,将沿折叠得分别连接、,若为等腰三角形,则的长为 .
【答案】或
【知识点】矩形与折叠问题、用勾股定理解三角形、等腰三角形的定义
【分析】本题考查了折叠的性质的应用、轨迹的应用、等腰三角形的性质等,关键是分类讨论的应用.根据,可知的轨迹是以为圆心,为半径的圆,分三种情况讨论:当时,当时,时,分别求出结果即可.
【详解】解:∵,
可知的轨迹是以为圆心,为半径的圆;
当时,则在的垂直平分线上,
∴,,
∴,
∴,
∴,
根据折叠可知:,
∴;
当时,
∵,
∴,
∴此时点M在上,
∵,
∴四边形为矩形,
∴;
③∵矩形的对角线长为:,
又∵点的轨迹是以为圆心,为半径的圆;
∴的最小值为,
不能等于;
综上分析可知:的长度为或.
故答案为:或.
14.在矩形中,,点E是边的中点,连接并延长交射线于点F,将沿直线翻折到,延长与直线交于点M,则的长为 .
【答案】/
【知识点】矩形与折叠问题、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形
【分析】根据中点的性质可得,根据利用矩形的性质可得,推出,从而证明,利用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵点E是边的中点,
∴
∵四边形是矩形,,
∴
∴
∵,
∴
∴
∵
∴,
∴
设,
∴
∵
∴,解得:
故答案为:.
【点睛】本题考查了中点的性质,利用矩形的性质,折叠的性质,等角对等边,全等三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握以上性质是解题的关键.
15.如图,将长,宽的矩形纸片ABCD折叠,使点A与C重合,则DF的长为 .
【答案】3
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题
【分析】利用折叠的性质与勾股定理建立方程得到的值,进一步求出,即可求解.
【详解】解:如图,∵矩形纸片折叠后点A与C重合,
∴,
∴,
在中,,
即,
解得,
∵矩形的边∥,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:3.
【点睛】本题考查了矩形的折叠,解题关键是掌握折叠的性质和利用勾股定理解三角形.
16.如图,在矩形中,点是的中点,将沿折叠后得到,点在矩形内部,延长交于点,如果,,那么的长为 .
【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】本题主要考查了矩形与折叠问题,勾股定理,全等三角形的性质与判定,先由矩形的性质得到,,再由折叠的性质得到,证明,则,设,则,由勾股定理建立方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵点是的中点,
∴,
由折叠的性质可得,
∴,
又∵,
∴,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴,
故答案为:.
三、解答题
17.定义:有一个角为直角的平行四边形是矩形.
(1)如图1,在平行四边形中,,是它的两条对角线,.请用题中矩形定义证明:平行四边形是矩形;
(2)如图2,在矩形中,是的中点,将沿折叠后得到,点在矩形内部,延长交于点.猜想线段与有何数量关系?并证明你的结论;
(3)如图3,将(2)中的矩形改为平行四边形,其它条件不变,(2)中的结论是否仍然成立,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
(3)(2)中的结论仍然成立,理由见解析
【知识点】全等三角形综合问题、矩形与折叠问题、利用平行四边形的性质证明、证明四边形是矩形
【分析】(1)根据平行四边形的性质,证明和全等,根据全等三角形对应角相等即可得证;
(2)连接,根据点是的中点以及翻折的性质可以求出,然后利用“”证明和全等,根据全等三角形对应边相等即可得证;
(3)利用平行四边形的性质,首先得出,
,进而得出,再推出,即可得出结论.
【详解】(1)四边形是平行四边形,
.
在和中,
平行四边形是矩形.
(2).
理由如下:如下图,连接,
∵是的中点,
∴,
∵沿折叠后得到,
∴,
∴,
∵在矩形中,
∴,
∴,
∵在和中,
,
∴,
∴;
(3)(2)中的结论仍然成立.
证明:如下图,连接,
∵是的中点,
∴,
∵将沿折叠后得到,
∴,,
∴,
∴,
∵矩形为平行四边形,
∴,
∵,
,
∴,
∴,
∴,
∴;
即(2)中的结论仍然成立.
【点睛】此题是四边形的综合题,考查了矩形的性质,平行四边形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质及折叠的性质是解题的关键.
18.如图,在正方形ABCD中,E为边AB上一点,沿DE将折叠得到,延长EF交BC于点G,连接DG,过点E作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.
(1)求证:GF=GC;
(2)探求BH与AE数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2),理由见解析
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、用勾股定理解三角形、正方形折叠问题
【分析】(1)根据对称得△ADE≌△FDE,再由HL证明Rt△DFG≌Rt△DCG,可得结论;
(2)作如图辅助线,构建全等三角形,证明△ADE≌△PEH,得AD=PE,AE=PH,再说明△BPH是等腰直角三角形,即可得结论.
【详解】(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴DA=DC,∠A=∠C=90°,
∵沿DE将折叠得到,
∴△ADE≌△FDE,
∴DA=DF=DC,∠DFE=∠A=90°,
∴∠DFG=90°,
在Rt△DFG和Rt△DCG中,
,
∴Rt△DFG≌Rt△DCG(HL),
∴GF=GC;
(2),
理由如下:过点H作HP⊥AB,垂足为P,
由(1)知,∠ADE=∠FDE,∠FDG=∠CDG,
∵∠ADC=90°,
∴∠EDG=45°,
∵EH⊥DE,
∴是等腰直角三角形,
∴DE=EH,
∵∠ADE+∠AED=∠AED+∠PEH=90°,
∴∠ADE=∠PEH,
在△ADE和△PEH中,
,
∴△ADE≌△PEH,
∴AD=PE,AE=PH,
∴AD=AB=EP,
∴AE=BP=PH,
∴△BPH为等腰直角三角形,
∴.
【点睛】本题考查了正方形的折叠问题,全等三角形的判定定理和性质定理,等腰直角三角形的性质等知识,解决本题的关键是作出辅助线、利用正方形的性质证明三角形全等.
19.如图,将矩形沿折叠,使点D落在边的点E处,过点E作交于点G,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】矩形与折叠问题、证明四边形是菱形、勾股定理与折叠问题
【分析】(1)连接交于H,先根据,,判定四边形DFEG是平行四边形,再根据,即可得出四边形是菱形;
(2)根据条件得到,,再根据中,,运用射影定理即可得到,进而得出的长.
【详解】(1)证明:如图,连接交于H,
由折叠可得,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,,
∴,
∵中,,
∴,
即.
∵四边形是菱形,
∴.
【点睛】本题主要考查了折叠问题,菱形的判定和性质,折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,对应边和对应角相等.
20.问题提出:
(1)如图,在矩形中,,,是边上的一点,连接,将沿所在直线翻折,点的对应点落在边上的点处,求的长.
问题解决:
(2)如图,在中,,为斜边上的中线,将沿所在直线翻折,点的对应点为,连接,若,则的面积是否存在最大值,如果存在,求出面积的最大值,并求出此时,的度数,如果不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在最大值,最大值为,
【知识点】矩形与折叠问题、斜边的中线等于斜边的一半、用勾股定理解三角形
【分析】(1)翻折的对应边等,勾股定理计算,求出,再设,在三角形中用勾股定理建立方程计算即可求;
(2)利用三角形中线和折叠得到、、、共圆,得到平行,′的面积转换为的面积,从而面积最值转换为角的最值.
【详解】解:(1)将沿所在直线翻折得,
∴,,
在矩形中,,,
∴由勾股定理得,
∴,
∴,
设,则,
∴由勾股定理得,
∴ ,
∴,
∴;
(2)存在.
理由:∵,为斜边上的中线,,
∴,
∵沿所在直线翻折,点的对应点为,
∴,,
∴以为圆心,为半径的圆,、、、在同一圆上.
∴ ,
∵,
∴,
∴
∴,
∴与同底,等高,
∴,
∴当时,的面积最大,最大值为,
此时,,
综上,′的面积存在最大值,最大值为,.
【点睛】本题考查翻折变换,三角形的面积等知识,四点共圆,平行线的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
21.在矩形中,,,点是边上一动点(不与点B、C重合),将沿直线折叠得到,直线交直线于点.
(1)如图1,当点是的中点时,求的值;
(2)如图1,连接,求周长的最小值;
(3)如图2,延长,交的延长线于点,连接,若点,分别为,的中点,连接交于点,求证;.
【答案】(1)
(2)12
(3)见解析
【知识点】利用平行四边形性质和判定证明、矩形与折叠问题、全等的性质和SAS综合(SAS)、与三角形中位线有关的求解问题
【分析】(1)根据折叠得出,,,,,证明,设,则,根据勾股定理列出方程,解方程即可;
(2)根据折叠得出,,由的周长为:,为定值,得出当最小时,的周长最小,
根据,得出当、、C在同一直线上时,最小,求出最小值即可;
(3)取的中点Q,连接,,,先证明四边形为平行四边形,得出,,证明,得出,根据等腰三角形的判定得出即可.
【详解】(1)解:∵点是的中点,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,,
∴,
根据折叠可知,,,,,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
即,
解得:,
∴.
(2)解:根据折叠可知,,,
的周长为:,
∵为定值,
∴当最小时,的周长最小,
∵,为定值,
∴当、、C在同一直线上时,最小,
∵,
∴的最小值为,
∴的周长最小值为.
(3)解:取的中点Q,连接,,,如图所示:
∵四边形为矩形,
∴,,,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴,
∵Q为的中点,为的中点,
∴,,
∵,
∴,
∵M为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,折叠性质,勾股定理,三角形全等的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,平行四边形的判定和性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握基本的判定和性质.
22.在长方形纸片ABCD中,点E是边CD上的一点,将△AED沿AE所在的直线折叠,使点D落在点F处.
(1)如图1,若点F落在对角线AC上,且∠BAC=54°,则∠DAE的度数为________°.
(2)如图2,若点F落在边BC上,且AB=CD=6,AD=BC=10,求CE的长.
(3)如图3,若点E是CD的中点,AF的延长线交BC于点G,且AB=CD=6,AD=BC=10,求CG的长.
【答案】(1)18;(2)CE的长为;(3)CG的长为.
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、全等的性质和HL综合(HL)
【分析】(1)根据矩形的性质得∠DAC=36°,根据折叠的性质得∠DAE=18°;
(2)根据 矩形性质得∠B=∠C=90°,BC=AD=10,CD=AB=6,根据折叠的性质得AF=AD=10,EF=ED,根据勾股定理得BF=8,则CF=2,设CE=x,则EF=ED=6﹣x,根据勾股定理得,解得:,即CE的长为;
(3)连接EG,,由题意得DE=CE,由折叠的性质得:AF=AD=10,∠AFE=∠D=90°,FE=DE,则∠EFG=∠C=90°,由HL得Rt△CEG≌Rt△FEG,则CG=FG,设CG=FG=y,则AG=10+y,BG=10﹣y,在Rt△ABG中,由勾股定理得,解得,即CG的长为.
【详解】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,
∴∠DAC=90°-∠BAC=90°-54°=36°,
∵△AED沿AE所在的直线折叠,使点D落在点F处,
∴∠DAE=∠EAC=∠DAC=×36°=18°,
故答案为:18;
(2)∵四边形ABCD是长方形,
∴∠B=∠C=90°,BC=AD=10,CD=AB=6,
由折叠的性质得:AF=AD=10,EF=ED,
∴,
∴CF=BC﹣BF=10﹣8=2,
设CE=x,则EF=ED=6﹣x,
在Rt△CEF中,由勾股定理得:
,
解得:,
即CE的长为;
(3)解:如图所示,连接EG,
∵点E是CD的中点,
∴DE=CE,
由折叠的性质得:AF=AD=10,∠AFE=∠D=90°,FE=DE,
∴∠EFG=∠C=90°,
在Rt△CEG和Rt△FEG中,
,
∴Rt△CEG≌Rt△FEG(HL),
∴CG=FG,
设CG=FG=y,则AG=AF+FG=10+y,BG=BC﹣CG=10﹣y,
在Rt△ABG中,由勾股定理得:
,
解得:,
即CG的长为.
【点睛】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,解题的关键是掌握并灵活运用这些知识点.
23.有一个数学活动,其具体操作过程是:
第一步:对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展开
(如图1);
第二步:再一次折叠纸片,使点A落在EF上,并使折痕经过点B,得到折痕BM,同时得到线段BN(如图2).
请解答以下问题:
(1)如图2,若延长MN交线段BC于P,△BMP是什么三角形?请证明你的结论.
(2)在图2中,若AB=a,BC=b,a、b满足什么关系,才能在矩形纸片ABCD上剪出符合(1)中结论的三角形纸片BMP
【答案】(1)△BMP是等边三角形. (2)
【知识点】矩形与折叠问题
【分析】(1)连接AN,可证△ABN为等边三角形,可求得∠ABM=∠NBM=30°,则可求得∠PBM=∠BMP=60°,可证得△BMP为等边三角形;
(2)由题意可知BC>BP,在Rt△BNP中,可求得a=BPcos30°,则可找到a、b满足的关系.
【详解】(1)△BMP是等边三角形,
证明如下:如图1,连接AN,
∵EF垂直平分AB,
∴AN=BN,
由折叠可知AB=BN,
∴AN=AB=BN,
∴△ABN为等边三角形,
∴∠ABN=60°,
∴∠PBN=30°,
∵∠ABM=∠NBM=30°,∠BNM=∠A=90°,
∴∠BPN=60°,∠MBP=∠MBN+∠PBN=60°,
∴∠BMP=60°,
∴∠MBP=∠BMP=∠BPM=60°,
∴△BMP为等边三角形;
(2)要在矩形纸片ABCD上剪出等边三角形BMP,则BC≥BP,
在Rt△BNP中,BN=BA=a,∠PBN=30°,
∴,
∴,
∴,
即当时,在矩形上能剪出这样的等边三角形BMP;
24.如图1,在正方形中,点是上一动点,将正方形沿着折叠,点落在点处,连结,,延长交于点.
(1)求证:.
(2)如图2,在(1)的条件下,延长交于点.若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、根据正方形的性质与判定证明、用勾股定理解三角形、正方形折叠问题
【分析】(1)根据正方形的性质及旋转的性质,利用即可求证结论.
(2)连接,利用全等三角形的性质及正方形的性质,根据,即可求得结果.
【详解】(1)解:如图1,
∵由折叠得到,
∴,
∴.
又∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
(2)连接,如图所示,
,
∴,
由折叠得,,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴或(舍去),
线段的长为.
【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定及性质、勾股定理的应用,解题的关键是正确寻找全等三角形的条件求证三角形全等,学会利用参数构建方程解决问题.
25.如图,折叠矩形的一边,使点落在边的点处,已知,,求的长.
【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题
【分析】本题考查了矩形的折叠问题,勾股定理等知识点;根据矩形的性质和折叠的性质,得到,再根据勾股定理,求出的长度,进而求出的长度,设,则,根据勾股定理建立方程即可得出答案.
【详解】解:根据题意,,
,
在中,由勾股定理得,
,
设,则,
在中,,
,
,解得
.
.
26.教材再现:面积法是常用的求长度法,如例图中,等腰中,.即,∵,∴是个固定值.
(1)如图1,在矩形中,与交于O,,P是上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作和的垂线,垂足分别为E,F,则的值为_________.
知识应用:
(2)如图2,在矩形中,点M,N分别在边,上,将矩形沿直线折叠,使点D恰好与点B重合,点C落在点处.点P为线段上一动点(不与点M,N重合),过点P分别作直线,的垂线,垂足分别为E和F,以,为邻边作平行四边形,若的周长是否为定值?若是,请求出的周长;若不是,请说明理由.
(3)如图3,当点P是等边.外一点时,过点P分别作直线、、的垂线、垂足分别为点E、D、F.若,请直接写出的面积_________.
【答案】(1)
(2)的周长是定值24,理由见解答过程
(3)
【知识点】利用平行四边形的性质证明、矩形与折叠问题、用勾股定理解三角形、根据矩形的性质与判定求线段长
【分析】(1)由矩形的性质得出,,,,,再由勾股定理得,则,,然后由三角形面积即可得出结论;
(2)先求,则,再由勾股定理得,然后由三角形面积求出,即可解决问题;
(3)由,可求的长,从而求出.
【详解】(1)解:如图1,设与的交点为,连接,
四边形是矩形,,,
,,,,,
,,
,,
,,
,
解得:.
(2)解:的周长是定值24,理由如下:
四边形是矩形,
,,,
,
连接,过点作于,如图2所示:
则四边形是矩形,
,
由折叠的性质得:,,
,
,
,
,
,
在中,由勾股定理得:,
,
,,,
,
,
,
的周长,
的周长是定值24;
(3)解:如图3,连接,,,
,是等边三角形,
,
,
,
,
,
【点睛】本题考查四边形的综合应用,掌握矩形的性质和判定,折叠的性质,平行四边形的性质,勾股定理,等边三角形的性质,三角形面积等知识是解题的关键.
27.如图1,在中,,,的外角平分线交于点C,过点C分别作直线AB,AD的垂线,B,D为垂足.
(1)【问题发现】______°(直接写出结果,不写解答过程).
(2)【问题探究】①求证:四边形ABCD是正方形.
②若,求BE的长.
(3)【问题拓展】如图2,在中,,高,,则HQ的长度是______(直接写出结果,不写解答过程).
【答案】(1)45
(2)①见解析;②
(3)
【知识点】正方形折叠问题、根据正方形的性质与判定求线段长、与角平分线有关的三角形内角和问题、用勾股定理解三角形
【分析】(1)根据平角的定义得到∠DFE+∠BEF=360°-90°=270°,根据角平分线的定义得到∠CFE=∠DFE,∠CEF=BEF,求得∠CEF+∠CFE=(∠DFE+∠BEF),根据三角形的内角和定理即可得到结论;
(2)①作CG⊥EF于G,则∠CGE=∠CGF=90°,先证明四边形ABCD是矩形,再由角平分线的性质得出CB=CD,即可得出四边形ABCD是正方形;②设BE=x,由①得四边形ABCD是正方形,求得AD=AB=8,证明Rt△CGF≌Rt△CDF,根据全等三角形的性质得到GF=DF=4,同理可得GE=BE=x,在Rt△AEF中根据勾股定理列方程即可得到结论;
(3)把△PQH沿PQ翻折得△PQD,把△PRH沿PR翻折得△PRM,延长DQ、MR交于点G,由(1)(2)得:四边形PMGD是正方形,MR+DQ=QR,MR=HR=1,DQ=HQ,MG=DG=MP=PH=4,GR=3,设DQ=HQ=a,则GQ=4-a,QR=a+1,在Rt△GQR中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:∵∠EAF=90°,
∴∠AFE+∠AEF=90°,
∴∠DFE+∠BEF=360°-90°=270°,
∵FC平分∠DFE,EC平分∠BEF,
∴∠CFE=∠DFE,∠CEF=∠BEF,
∴∠CEF+∠CFE=(∠DFE+∠BEF)=×270°=135°,
∴∠ECF=180°-∠CEF-∠CFE=45°,
故答案为:45;
(2)①证明:作CG⊥EF于G,如图所示,
则∠CGE=∠CGF=90°,
∵CB⊥AE,CD⊥AF,
∴∠B=∠D=90°=∠A,
∴四边形ABCD是矩形,
∵∠AEF,∠AFE外角平分线交于点C,
∴CB=CG,CD=CG,
∴CB=CD,
∴四边形ABCD是正方形;
②设BE=x,
∵AF=DF=4,
∴AD=8,
由①得四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=8,
在Rt△CGF与Rt△CDF中,,
∴Rt△CGF≌Rt△CDF(HL),
∴GF=DF=4,
同理,GE=BE=x,
在Rt△AEF中,,
即,
解得:x=,
∴BE的长为;
(3)如图2,把△PQH沿PQ翻折得△PQD,把△PRH沿PR翻折得△PRM,延长DQ、MR交于点G,
由(1)(2)及翻折的性质得:四边形PMGD是正方形,MR+DQ=QR,MR=HR=1,DQ=HQ,
∴MG=DG=MP=PH=4,
∴GR=3,
设DQ=HQ=a,则GQ=4-a,QR=a+1,
在Rt△GQR中,由勾股定理得:,
解得:a=,即HQ=,
故答案为:.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、勾股定理、矩形的判定、翻折变换的性质等知识,熟练掌握正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、矩形的判定、翻折变换的性质等知识并作出合理的辅助线是解题的关键,本题综合性强,有一定难度.
28.如图,将一个边长分别为4,8的长方形纸片折叠,使点与点重合,
(1)求证:.
(2)求的长.
(3)折痕的长.
【答案】(1)见解析
(2)5
(3)
【知识点】根据等角对等边证明边相等、用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、折叠问题
【分析】(1)先过点F作FG⊥BC于G.利用勾股定理可求出AE,再利用翻折变换的知识,可得到AE=CE,∠AEF=∠CEF,再利用平行线可得∠AEF=∠AFE,故有AE=AF;
(2)根据折叠的性质得到AE=CE,根据勾股定理即可得到结论;
(3)先求出EG,再使用勾股定理可求出EF的长.
【详解】(1)证明:过点F作FG⊥BC于G,
∵EF是直角梯形AECD的折痕,
∴AE=CE,∠AEF=∠CEF.
又∵AD∥BC,
∴∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF;
(2)解:∵将长方形纸片ABCD折叠,使C点与A点重合,
∴AE=CE,
∴BE=BC−CE=BC−AE=8−AE,
∵∠B=90°,
∴AB2+BE2=AE2,
即42+(8−AE)2=AE2,
∴AE=5;
(3)解:过点F作FG⊥BC于点G,
设BE=x,AB=4,AE=CE=8−x,
在Rt△ABE中,x2+42=(8−x)2,
解得x=3.
在Rt△FEG中,EG=BG−BE=AF−BE=AE−BE=5−3=2,FG=4,
∴EF=.
【点睛】本题考查了翻折变换,熟知折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解答此题的关键.
29.把一张长方形的纸片沿对角线折叠,折叠后,边的对应边交于F,
(1)求证:;
(2)若,,求点F到的距离;
【答案】(1)证明见详解;
(2);
【知识点】矩形与折叠问题、点到直线的距离、用勾股定理解三角形
【分析】(1)根据折叠性质得到,根据长方形的纸片得到,,即可得到,从而得到,即可得到证明;
(2)根据长方形的纸片得到,设,根据勾股定理求出与,在中利用等积法求解即可得到答案;
【详解】(1)证明:∵长方形的纸片沿对角线折叠,折叠后,边的对应边交于F,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵纸片是长方形,
∴,
设,
∵,,
∴,,
解得:,
在中,
,
∴,
解得:,
∴点F到的距离为.
【点睛】本题考查矩形折叠问题,勾股定理,等角对等边及点到直线的距离,解题的关键是利用等积法列式求解.
30.如图,平面直角坐标系中,矩形的对角线,,
(1)求B点的坐标;
(2)把矩形沿直线对折使点C落在点A处,与相交于点F,求四边形的周长;
(3)若点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以O、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【知识点】矩形与折叠问题、根据菱形的性质与判定求线段长、坐标与图形、用勾股定理解三角形
【分析】(1)利用30度的所对的直角边是斜边的一半,以及勾股定理求出的长,即可得解;
(2)证明,推出四边形是菱形,设,则,
勾股定理求出的长,即可得解;
(3)分点在轴和点在轴上,两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)∵,
∴
由勾股定理得:,
∴
(2)由折叠的性质得:,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
设,则,
∵在中,,
∴,
解得:,
∴四边形的周长;
(3)解:由(1)可知:,
∵四边形是菱形,
∴为的中点,
∴,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴;
①在轴上时:设,
当为对角线时,设:,
则: ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即:,
∴;
当为边时,点在轴上,轴,
∴;
②在轴上时:设
当为对角线时,设:,
则: ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即:,
∴;
当为边时,点在轴上,轴,
∴;
综上:或或或.
【点睛】本题考查坐标与图形,矩形性质,菱形的判定和性质,含30度的直角三角形.解题的关键是利用数形结合以及分类讨论的思想进行求解.
31.对给定的一张矩形纸片进行如下操作先沿折叠,如图①,使点B落边上的点处,再沿折叠、如图②这时发现点E恰好与点D重合.
(1)根据以上操作,发现:
①__________;
②是__________三角形;
(2)将该矩形纸片展开,如图③,沿折叠该矩形纸片,点C恰好落在上的点G处,求的度数;
【答案】(1)①;②等腰直角;(2)67.5°
【知识点】矩形与折叠问题、正方形折叠问题、勾股定理与折叠问题
【分析】(1)①由已知条件可以得到AD=AE,CD=AB,四边形ABEB'为正方形,从而根据正方形对角线与边长的关系可得解答;
②连接EF,则由题意可得△ECF≌△DC'F,并且通过计算可以得到CE=CF,所以可得△DFC'为等腰直角三角形;
(2)由题意可得△DCE≌△DCG,从而可得AG=DG=CD=AB,再由∠BAG=45°及三角形内角和定理可以得到∠AGB的度数.
【详解】解:(1)①由题意可得:AB=AB',BE=EB',
∴四边形ABEB'为正方形,
∴AE=,
又有AD=AE,
∴AD=,
∴AD:CD=,
故答案为:;
②如图,连接EF,
则由题意及折叠性质可得:△DC'F≌△ECF,
∴DC'=EC,C'F=CF,DF=EF,∠C'=∠C=90°,
由①可得:EC=BC-BE=AD-CD=(-1)CD,
设CF=xCD,则EF=DF=(1-x)CD,
∴在RT△EFC中,由勾股定理可得:
EC2+CF2=EF2,
即,
解之可得:x=,
∴CF= =EC,
∴C'F=DC',
∴△DC'F为等腰直角三角形,
故答案为:等腰直角;
(2)由题意得:
∴,,
又∵
∴
∴
∴
【点睛】本题考查正方形、矩形、勾股定理与折叠的综合应用,熟练掌握折叠的性质、正方形的性质、矩形的性质及勾股定理的应用是解题关键 .
32.如图,在矩形ABCD中,沿EF将矩形折叠,使A、C重合,AC与EF交于点H.
(1)求证:△ABE≌△AGF;
(2)若AB=6,BC=8,求△ABE的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2)S△ABE=.
【知识点】两直线平行内错角相等、用ASA(AAS)证明三角形全等(ASA或者AAS)、用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题
【详解】分析:(1)由四边形ABCD是矩形与折叠性质,易得AB=AG,∠BAE=∠GAF,∠BEA=∠EAF=∠GFA,则可利用AAS判定:△ABE≌△AGF;
(2)据折叠的性质可得AE=EC,在直角△ABE中,根据勾股定理可列方程求得BE的长,再根据三角形的面积公式计算即可.
详解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠BAD=∠BCD,
由折叠的性质得:AG=CD,∠EAG=∠BCD,
∴AB=AG,∠BAD=∠EAG,
∴∠BAE=∠GAF,
又∵AB∥CD,AE∥GF,AD∥BC,
∴∠BEA=∠EAF=∠GFA,
在△ABE和△AGF中,
∠BEA=∠GFA
∠BAE=∠GAF
AB=AG,
∴△ABE≌△AGF(AAS);
(2)根据折叠的性质可得AE=EC,
设BE=x,则AE=EC=8-x,
在直角△ABE中,根据勾股定理可得62+x2=(8-x)2,
解得:x=,
则S△ABE=AB•BE=×6×=.
点睛:此题考查了矩形的性质、折叠的性质,全等三角形的判定,平行线的性质,勾股定理及三角形的面积公式等知识.此题难度适中,注意掌握折叠前后图形的对应关系,注意数形结合思想的应用.
33.如图,将矩形沿对角线翻折,点落在点处,交于.
(1)试判断图中的形状,并说明理由;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)等腰三角形,理由见解析
(2)
【知识点】等腰三角形的性质和判定、矩形与折叠问题、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、勾股定理与折叠问题
【分析】(1)由四边形是矩形得到,则,由折叠可知,,则,结论得证;
(2)四边形是矩形,则由折叠可知,,由(2)可知,进一步即可证明,,在中,由勾股定理得到,即,解得,则,即可得到图中阴影部分的面积.
【详解】(1)是等腰三角形,理由如下:
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
由折叠可知,,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)∵四边形是矩形,
∴
∵,,
∴由折叠可知,,
由(2)可知,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴在中,,即,
∴,
∴,
∴图中阴影部分的面积=.
【点睛】本题考查了翻折变换-折叠的性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,矩形的性质,勾股定理,三角形面积的计算,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
34.如图,在正方形ABCD中,E为AB的中点,连接CE,将△CBE沿CE对折,得到△CGE,延长EG交CD的延长线于点H.
(1)求证:△HCE是等腰三角形.
(2)若,求HD的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形、正方形折叠问题
【分析】(1)由折叠的性质得,再根据平行线的性质可得,即可求证;
(2)根据折叠的性质可得:,,,设,则,根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:由折叠的性质得,
∵,
∴,
∴,
∴△HCE是等腰三角形
(2)解:∵正方形ABCD的边长为4,E为AB的中点,
由折叠的性质得,,
在Rt△CGH中,设,则
∴,
解得,
∴
【点睛】此题考查了正方形的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,折叠的性质,解题的关键是熟练掌握并灵活利用相关性质进行求解.
35.如图1,将矩形放在平面直角坐标系中,O为原点,点C在x轴上,点A在y轴上,,,把矩形 沿着对角线所在直线翻折,点C落在点D处,交于点E.
(1)求点E的坐标;
(2)如图2,过点D作,交于点,交于点,连接,试判断四边形的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,点M是坐标轴上的一点,直线上是否存在一点N,使以点O,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)四边形是菱形,见解析
(3)存在,满足条件的点的坐标为或或或.
【知识点】利用平行四边形的性质求解、矩形与折叠问题、用勾股定理解三角形、证明四边形是菱形
【分析】(1)证明,时,则,在中,利用勾股定理构建方程求解即可.
(2)四边形是菱形,根据邻边相等的平行四边形是菱形证明即可.
(3)有种情形,画出图形分别求解即可.
【详解】(1)解:如图中,
四边形是矩形,
, ,
,
由翻折可知,,
∴,
∴,设,则,
在中,,
∴,
,
,
∴;
(2)解:四边形是菱形,理由如下:
∵,
∴,
由翻折的性质可知,,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
,
∴四边形是菱形.
(3)解:当点与重合,点与重合,四边形是平行四边形,
∵,,
,
∴,
∴,
∴,,
当四边形是平行四边形时,,
当四边形是平行四边形时,
∵,
∴,即,
当四边形是平行四边形时,同理,
当四边形是平行四边形时,同理,
综上所述,满足条件的点的坐标为或或或.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,平行四边形的性质,菱形的判定,解直角三角形,翻折变换,勾股定理等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
36.如图,在长方形纸片中,,;将该纸片沿折叠,使点恰好落在点处,点A落在点处,求折痕的长是多少?
【答案】
【知识点】矩形与折叠问题、用勾股定理解三角形
【分析】根据矩形的性质可得,设,则,由翻折可得,根据勾股定理求出x的值,同理求出,过点E作于点G,证明四边形为矩形,求出,,根据勾股定理求出.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,
设,则,
由翻折可知:,
在中,根据勾股定理得:
,
∴,
解得:,
∴,
设,则,
根据折叠可知,,,
在中,根据勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴,
过点E作于点G,如图所示:
∵,
∴四边形为矩形,
∴,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了翻折变换,矩形的判定和性质,勾股定理,解决本题的关键是掌握翻折的性质.
37.综合与实践
问题情境:综合与实践课上,老师让同学们以平行四边形纸片的折叠为主题开展数学活动.已知平行四边形纸片,.如图1,将平行四边形纸片沿过点A的直线折叠,使点D的对应点F落在边上,展开后,折痕交于点E,在此基础上,继续沿过点F的直线折叠,使点B的对应点H落在上,展开后折痕交于点G,延长交于点K.
初步探究:
(1)求证:四边形是平行四边形.
深入探究:
(2)如图2,当平行四边形纸片是矩形,且,时,直接写出此时的长.
【答案】(1)见解析;(2).
【知识点】用勾股定理解三角形、利用平行四边形性质和判定证明、矩形与折叠问题
【分析】(1)根据平行四边形的性质、折叠的性质得出,,进而证明,,可得四边形为平行四边形;
(2)在中,利用勾股定理求得,设,在中,由勾股定理列式计算可得结论.
【详解】(1)证明:如图,分别标记,
在平行四边形中,,,
,
,
由折叠知,,,,,
,,
,
,
,
,
四边形为平行四边形;
解:由(1)得四边形为平行四边形,
,
由折叠知,,
在中,,
,
设,则,
在中,由勾股定理得,
解得,
.
【点睛】本题考查矩形的折叠问题,涉及矩形的性质,折叠的性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理等,掌握折叠前后对应角相等、对应边相等是解题的关键.
38.实践操作:
第一步:如图1,将矩形纸片ABCD沿过点D的直线折叠,使点A落在CD上的点处,得到折痕DE,然后把纸片展平;
第二步:如图2,将图1中的矩形纸片ABCD沿过点E的直线折叠,点C恰好落在AD上的点处,点落在点处,得到折痕EF,交AB于点M,交DE于点N,再把纸片展平.
问题解决:
(1)如图1,填空:四边形的形状是__________;
(2)如图2,线段与ME是否相等?若相等,请给出证明;若不等,请说明理由;
(3)如图2,若,,求线段DF的长.
【答案】(1)正方形.(2)证明见解析部分.(3)3cm
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、矩形与折叠问题、四边形其他综合问题
【分析】(1)由折叠性质得,,,再根据平行线的性质和等腰三角形的判定得到四边形是菱形,进而结合内角为直角条件得四边形为正方形;
(2)连接,证明△△,得,便可得结论;
(3)设 ,则,由勾股定理求出的值即可.
【详解】
【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了矩形的性质,正方形的性质与判定,等腰三角形的判定,全等三角形的性质与判定,第(2)题关键在于证明三角形全等,第(3)题关键证明利用勾股定理构建方程.
39.如图,在矩形中,是上一点,连接,沿折叠,点恰好落在上的点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、两直线平行内错角相等、等腰三角形的性质和判定
【分析】(1)根据折叠的性质得出,根据矩形的性质得出,等量代换得出,等角对等边即可得证;
(2)沿折叠,点恰好落在上的点,则,设,则,在中,勾股定理即可求解.
【详解】(1)沿折叠,点恰好落在上的点,
,
矩形,
,
,
,
;
(2)矩形,
,,
沿折叠,点恰好落在上的点,
,
,
设,则,
在中,,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,勾股定理,等腰三角形的性质与判定,熟练掌握勾股定理的性质是解题的关键.
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微专题01 四边形的折叠问题通关专练
一、单选题
1.如图,在矩形中,将沿折叠得到,延长交边于点,若,,则的长为( )
A.4 B. C.3 D.
2.将一条宽度为的彩带按如图所示的方法折叠,折痕为,重叠部分为(图中阴影部分),若,则重叠部分的面积为( )
A. B. C. D.
3.如图,将矩形直线折叠,顶点D恰好落在边上点F处,已知,则图中阴影部分的面积为( )
A.6 B.24 C.30 D.36
4.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=12,点E为BC的中点,将△ABE沿AE折叠,使点B落在矩形内点F处,连接CF,则CF的长为( )
A. B. C. D.
5.如图,在矩形中,,将沿翻折,使点A落在点处,作射线,交的延长线于点F,则的长为( )
A.2 B. C. D.
6.如图所示,将长方形纸片折叠,使点D与点B重合,点C落在点C'处,折痕为,若,那么的度数为( )
A. B. C. D.
7.如图,将矩形纸片沿折叠后,点D,C分别落在点,的位置,的延长线交于点G.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
8.如图,正方形纸片的边长为5,点和点分别在边与上,将、分别沿,折叠,点、恰好都落在点处,已知,则的长为( )
A. B. C. D.5
二、填空题
9.如图,在矩形中,,,P为上一点,将沿翻折至处,与相交于O,且,则的长为 .
10.如图,在矩形,点在边上,连接,将沿直线折叠,使点刚好落在边上的点处.若,,则长为 .
11.如图,长方形OABC的边OC、OA分别在x轴、y轴上,点B的坐标为(,1)点D是AB边上一个动点(与点A不重合),沿OD将△OAD对折后,点A落到点P处,并满足△PCB是等腰三角形,则P点坐标为 .
12.如图,矩形ABCD中,AB=15cm,点E在AD上,AE=9cm,连接EC,将矩形ABCD沿BE翻折,点A恰好落在EC上的点A′处,则BC= cm.
13.如图所示,在矩形中,,,是边上的一个动点,将沿折叠得分别连接、,若为等腰三角形,则的长为 .
14.在矩形中,,点E是边的中点,连接并延长交射线于点F,将沿直线翻折到,延长与直线交于点M,则的长为 .
15.如图,将长,宽的矩形纸片ABCD折叠,使点A与C重合,则DF的长为 .
16.如图,在矩形中,点是的中点,将沿折叠后得到,点在矩形内部,延长交于点,如果,,那么的长为 .
三、解答题
17.定义:有一个角为直角的平行四边形是矩形.
(1)如图1,在平行四边形中,,是它的两条对角线,.请用题中矩形定义证明:平行四边形是矩形;
(2)如图2,在矩形中,是的中点,将沿折叠后得到,点在矩形内部,延长交于点.猜想线段与有何数量关系?并证明你的结论;
(3)如图3,将(2)中的矩形改为平行四边形,其它条件不变,(2)中的结论是否仍然成立,请说明理由.
18.如图,在正方形ABCD中,E为边AB上一点,沿DE将折叠得到,延长EF交BC于点G,连接DG,过点E作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.
(1)求证:GF=GC;
(2)探求BH与AE数量关系,并说明理由.
19.如图,将矩形沿折叠,使点D落在边的点E处,过点E作交于点G,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
20.问题提出:
(1)如图,在矩形中,,,是边上的一点,连接,将沿所在直线翻折,点的对应点落在边上的点处,求的长.
问题解决:
(2)如图,在中,,为斜边上的中线,将沿所在直线翻折,点的对应点为,连接,若,则的面积是否存在最大值,如果存在,求出面积的最大值,并求出此时,的度数,如果不存在,请说明理由.
21.在矩形中,,,点是边上一动点(不与点B、C重合),将沿直线折叠得到,直线交直线于点.
(1)如图1,当点是的中点时,求的值;
(2)如图1,连接,求周长的最小值;
(3)如图2,延长,交的延长线于点,连接,若点,分别为,的中点,连接交于点,求证;.
22.在长方形纸片ABCD中,点E是边CD上的一点,将△AED沿AE所在的直线折叠,使点D落在点F处.
(1)如图1,若点F落在对角线AC上,且∠BAC=54°,则∠DAE的度数为________°.
(2)如图2,若点F落在边BC上,且AB=CD=6,AD=BC=10,求CE的长.
(3)如图3,若点E是CD的中点,AF的延长线交BC于点G,且AB=CD=6,AD=BC=10,求CG的长.
23.有一个数学活动,其具体操作过程是:
第一步:对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展开
(如图1);
第二步:再一次折叠纸片,使点A落在EF上,并使折痕经过点B,得到折痕BM,同时得到线段BN(如图2).
请解答以下问题:
(1)如图2,若延长MN交线段BC于P,△BMP是什么三角形?请证明你的结论.
(2)在图2中,若AB=a,BC=b,a、b满足什么关系,才能在矩形纸片ABCD上剪出符合(1)中结论的三角形纸片BMP
24.如图1,在正方形中,点是上一动点,将正方形沿着折叠,点落在点处,连结,,延长交于点.
(1)求证:.
(2)如图2,在(1)的条件下,延长交于点.若,,求线段的长.
25.如图,折叠矩形的一边,使点落在边的点处,已知,,求的长.
26.教材再现:面积法是常用的求长度法,如例图中,等腰中,.即,∵,∴是个固定值.
(1)如图1,在矩形中,与交于O,,P是上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作和的垂线,垂足分别为E,F,则的值为_________.
知识应用:
(2)如图2,在矩形中,点M,N分别在边,上,将矩形沿直线折叠,使点D恰好与点B重合,点C落在点处.点P为线段上一动点(不与点M,N重合),过点P分别作直线,的垂线,垂足分别为E和F,以,为邻边作平行四边形,若的周长是否为定值?若是,请求出的周长;若不是,请说明理由.
(3)如图3,当点P是等边.外一点时,过点P分别作直线、、的垂线、垂足分别为点E、D、F.若,请直接写出的面积_________.
27.如图1,在中,,,的外角平分线交于点C,过点C分别作直线AB,AD的垂线,B,D为垂足.
(1)【问题发现】______°(直接写出结果,不写解答过程).
(2)【问题探究】①求证:四边形ABCD是正方形.
②若,求BE的长.
(3)【问题拓展】如图2,在中,,高,,则HQ的长度是______(直接写出结果,不写解答过程).
28.如图,将一个边长分别为4,8的长方形纸片折叠,使点与点重合,
(1)求证:.
(2)求的长.
(3)折痕的长.
29.把一张长方形的纸片沿对角线折叠,折叠后,边的对应边交于F,
(1)求证:;
(2)若,,求点F到的距离;
30.如图,平面直角坐标系中,矩形的对角线,,
(1)求B点的坐标;
(2)把矩形沿直线对折使点C落在点A处,与相交于点F,求四边形的周长;
(3)若点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以O、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
31.对给定的一张矩形纸片进行如下操作先沿折叠,如图①,使点B落边上的点处,再沿折叠、如图②这时发现点E恰好与点D重合.
(1)根据以上操作,发现:
①__________;
②是__________三角形;
(2)将该矩形纸片展开,如图③,沿折叠该矩形纸片,点C恰好落在上的点G处,求的度数;
32.如图,在矩形ABCD中,沿EF将矩形折叠,使A、C重合,AC与EF交于点H.
(1)求证:△ABE≌△AGF;
(2)若AB=6,BC=8,求△ABE的面积.
33.如图,将矩形沿对角线翻折,点落在点处,交于.
(1)试判断图中的形状,并说明理由;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
34.如图,在正方形ABCD中,E为AB的中点,连接CE,将△CBE沿CE对折,得到△CGE,延长EG交CD的延长线于点H.
(1)求证:△HCE是等腰三角形.
(2)若,求HD的长度.
35.如图1,将矩形放在平面直角坐标系中,O为原点,点C在x轴上,点A在y轴上,,,把矩形 沿着对角线所在直线翻折,点C落在点D处,交于点E.
(1)求点E的坐标;
(2)如图2,过点D作,交于点,交于点,连接,试判断四边形的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,点M是坐标轴上的一点,直线上是否存在一点N,使以点O,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N坐标;若不存在,请说明理由.
36.如图,在长方形纸片中,,;将该纸片沿折叠,使点恰好落在点处,点A落在点处,求折痕的长是多少?
37.综合与实践
问题情境:综合与实践课上,老师让同学们以平行四边形纸片的折叠为主题开展数学活动.已知平行四边形纸片,.如图1,将平行四边形纸片沿过点A的直线折叠,使点D的对应点F落在边上,展开后,折痕交于点E,在此基础上,继续沿过点F的直线折叠,使点B的对应点H落在上,展开后折痕交于点G,延长交于点K.
初步探究:
(1)求证:四边形是平行四边形.
深入探究:
(2)如图2,当平行四边形纸片是矩形,且,时,直接写出此时的长.
38.实践操作:
第一步:如图1,将矩形纸片ABCD沿过点D的直线折叠,使点A落在CD上的点处,得到折痕DE,然后把纸片展平;
第二步:如图2,将图1中的矩形纸片ABCD沿过点E的直线折叠,点C恰好落在AD上的点处,点落在点处,得到折痕EF,交AB于点M,交DE于点N,再把纸片展平.
问题解决:
(1)如图1,填空:四边形的形状是__________;
(2)如图2,线段与ME是否相等?若相等,请给出证明;若不等,请说明理由;
(3)如图2,若,,求线段DF的长.
39.如图,在矩形中,是上一点,连接,沿折叠,点恰好落在上的点.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
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