内容正文:
专题14 利用勾股定理解决折叠问题的六类综合题型
目录
典例详解
类型一、长方形中折痕过对角线模型
类型二、长方形中折痕过一顶点模型
类型三、长方形中折痕过任意两点模型
类型四、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
类型五、直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型
类型六、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
压轴专练
类型一、长方形中折痕过对角线模型
【方法总结】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1.(24-25八年级下·湖北省直辖县级单位·阶段练习)如图,在长方形中,,,,,且,将长方形沿对角线折叠,点B的对应点为,与相交于点E.则线段的长为 .
【答案】3
【分析】本题考查的是长方形的性质,轴对称的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理的应用,先证明,设,可得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:长方形纸片沿折叠,
∴,
∵在长方形纸片中,,,
∴,
∴,
∴,
设,
∴,
∴,
解得:,
∴;
故答案为:3.
【变式1-1】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图,将长方形沿着对角线折叠,使点落在处,交于点.此时,若,,求的面积.
【答案】10
【分析】本题主要考查了勾股定理,设,则,在中利用勾股定理即可列方程求得x的值,然后根据三角形面积公式求解即可.
【详解】解:由题意得,,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得:,
∴,
∴.
【变式1-2】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.
类型二、长方形中折痕过一顶点模型
【方法总结】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2.(23-24八年级上·陕西榆林·期末)如图,在长方形中,,,点为边上的一个动点,把沿折叠,若点的对应点刚好落在边上,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理、折叠的性质,由折叠的性质可得:,,计算出,,设,则,由勾股定理可得,,求出的值即可,熟练掌握勾股定理以及折叠的性质是解此题的关键.
【详解】解:在长方形中,,,
,,,
由折叠的性质可得:,,
,
,
设,则,
由勾股定理可得,
,
解得:,
,
故答案为:.
【变式2-1】如图,在长方形中,,,,沿边所在直线翻折,与重合,点F在上,则的长是 .
【答案】/
【知识点】勾股定理与折叠问题
【分析】本题考查了长方形的性质,勾股定理与折叠问题,连接.证明垂直平分得.在中,由勾股定理求出,然后根据求解即可.
【详解】解:如图,连接.
∵四边形是长方形,
∴.
根据题意,,.
∵,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴.
∵,,,
∴,
∴.
在中,,
在中,.
∵,
∴,
∴,
解得.
故答案为:.
【变式2-2】(25-26八年级上·山西太原·阶段练习)如图,折叠长方形纸片的一边,使点落在边的处,是折痕,已知,,求的长.
【答案】的长为.
【分析】本题考查了勾股定理与折叠,由题意得,,,由折叠性质可知,,,
通过勾股定理得,所以,设,则,然后由勾股定理即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵是长方形,
∴,,,
由折叠性质可知,,,
∴在中,,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴的长为.
【变式2-3】(24-25八年级下·青海海东·阶段练习)如图,将长方形纸片折叠,使边落在对角线上,折痕为,且点D落在对角线处,若,,求的长.
【答案】
【分析】本题考查折叠的性质,勾股定理.根据长方形的性质可得,,,在中,运用勾股定理求得.设,由折叠可得,,,从而,,在中,运用勾股定理构造方程即可求解.
【详解】解:因为四边形是长方形,
所以,
所以
由折叠的性质得:,,
,
所以,
设,则,
在中,
,即,
解得:,即.
类型三、长方形中折痕过任意两点模型
【方法总结】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3.(25-26八年级上·陕西西安·阶段练习)如图,将长方形纸片折叠,使点与点重合,点落在点处,折痕为.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题考查了对称的性质——折叠,平行线的性质,等腰三角形的判定与性质以及勾股定理,解题的关键是掌握相关知识.
(1)根据折叠的性质得,由平行线的性质得,可得,根据等腰三角形的判定即可得到结论;
(2)由折叠得,设,则,在中,根据勾股定理列出关于的方程求出,进而求出,即可解决问题.
【详解】(1)证明:在长方形纸片中,,
,
由折叠可得,
,
;
(2)由折叠得,
设,则,
在中,由勾股定理得,即,
解得,
,
,
.
【变式3-1】(24-25八年级下·浙江杭州·阶段练习)如图,在长方形中,,,将长方形沿线段折叠到如图的位置,使得点C与线段的中点重合,则的长为 .
【答案】3
【分析】由折叠得,,设,则,,利用勾股定理求出,得到,然后等量代换得到,得到,即可求解.
【详解】解:∵在长方形中,,,
∴,,
由折叠得,,
∵点是的中点,
∴,
∴设,则,,
∵,
∴,
解得(负值舍去),
∴,
∵,
∴,
由折叠得,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:3.
【点睛】此题考查了勾股定理和折叠问题,等角对等边,平行线的性质等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
【变式3-2】(25-26七年级上·湖南长沙·开学考试)如图,在长方形纸片中,厘米,厘米.现将纸片沿直线折叠,使点与点重合,折痕为.则阴影部分的面积是 平方厘米.
【答案】138
【分析】本题考查轴对称的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理,综合运用相关知识是解题的关键.
由长方形与折叠可证,得到,在中,由勾股定理有,因此,结合厘米,求出厘米,厘米,从而根据即可求解.
【详解】解:∵四边形是长方形,
∴厘米,厘米,,
由折叠可得,,厘米,,
∴,,,
∴,
∴,
∵在中,由勾股定理有,
∴,
∵厘米,
∴厘米,
∴厘米,厘米,
∴厘米,
∴
(平方厘米).
故答案为:138
【变式3-3】(24-25八年级上·河南驻马店·阶段练习)如图,长方形中,,,,把它沿折叠,使得点D与点B重合,点C落在点M的位置上.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积;
(3)若,为等边三角形,直接写出的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,勾股定理,等边三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键,
(1)根据折叠的性质可得,,易证得;
(2)设,则,由勾股定理可推出,再根据全等的性质可得,即可求得的面积;
(3)根据折叠的性质可得,,根据为等边三角形,可得,由的直角三角形的性质可得,,在中,由勾股定理可得的长.
【详解】(1)证明:由折叠可知,,,,
∴,,
在和中,
∴,
(2)解:设,则,
在中,,
即,
解得:,即,
∴,
又∵,
∴,
∴,
(3)解:由折叠可知,,,
∵为等边三角形,
∴
∴,
设,则,
∵
∴,
解得:
∴,
在中,由勾股定理可得:,
∴.
【变式3-4】(24-25八年级上·河南焦作·期末)如图,在长方形纸片中,四个角是直角,对边平行,,.点、分别在、边上,连接,如图1,把长方形纸片沿着折叠,设、的对应点分别是、.
(1)当时,则______.
(2)在折叠的过程中,当的对应点恰好与点重合时,请结合图2,求出和的长;
(3)在折叠的过程中,当点落在直线上,且时,请直接写出的长.
【答案】(1)
(2),
(3)或
【分析】本题考查勾股定理,长方形,折叠的知识,解题的关键是掌握勾股定理的应用,长方形的性质,折叠的性质,进行解答,即可.
(1)根据折叠的性质,求出,根据长方形的性质,平行线的性质,可得,根据四边形的内角和为,得到,求出,最后根据,即可;
(2)根据长方形的性质,可得,,,设,根据勾股定理,可得,求出,即可得到;
(3)根据题意,分类讨论点的位置,当点落在直线上;当点落在直线的延长线上,根据勾股定理,进行解答,即可.
【详解】(1)解:由折叠可得,,
∵四边形是长方形,四个角 是直角,
∴,,,
∴
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
(2)解:∵长方形纸片中,四个角是直角,,,
∴,,,
设,
∴,
∴在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴.
(3)解:连接,
当点落在直线上,且,
∵长方形纸片中,四个角是直角,,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
当点落在直线的延长线上,且,连接,
∴,,
∴,
∴,
∴,
综上所述,的长或.
类型四、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
【方法总结】(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4.(25-26八年级上·山西太原·阶段练习)如图,中,,,,把沿折叠,使边与重合,点B落在边上的处,则折痕等于 .
【答案】45
【分析】本题考查勾股定理的逆定理、勾股定理、翻折不变性等知识,证明是解题的关键,属于中考常考题型.首先证明,设,在中,利用勾股定理求出x,再在中利用勾股定理表示出即可求解.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∵是由翻折而来,
∴,,.
设,
在中,∵,,,
∴,
解得,
∴.
故答案为:45.
【变式4-1】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.
【变式4-2】(24-25八年级上·江西九江·阶段练习)如图,有一块直角三角形纸片,两直角边,,现将直角边沿直线折叠,使点落在斜边上的点处,试求的长.
(1)求的长;
(2)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)由勾股定理求得的长,然后由翻折的性质求得,即可求解;
(2)设,则,,在中,利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵在中,两直角边,,
,
由折叠的性质可知:,
;
(2)解:设,则,,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
∴.
【变式4-3】(24-25八年级上·四川雅安·期中)如图,将纸片沿折叠,使直角顶点C与边上的点E重合,若.
(1)求线段的长;
(2)求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理与折叠问题:
(1)直接利用勾股定理求解即可;
(2)根据折叠的性质得到,,则,,设,则,再利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵在中,,,
∴;
(2)解:由折叠的性质可得,,
∴,,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴.
类型五、直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型
【方法总结】(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5.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5-1】(24-25八年级下·福建厦门·阶段练习)如图,在直角三角形中,,把沿直线折叠,点A与点B重合;若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了翻折变换,勾股定理的应用,依据翻折的性质和勾股定理列出关于x的方程是解题的关键.
由勾股定理求出AC=8,设,则,然后在中由勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:把沿直线折叠,
,
,
,
,
设,则,
在中,,即,
解得:,
.
故答案为:.
【变式5-2】(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,
∴.
【变式5-3】(24-25八年级下·福建三明·期中)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,使点与点重合,折痕和交于点,求的长;
【深入探究】
(2)如图2,将长方形纸片沿着对角线折叠,使点落在处,交于,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,,点为射线上一个动点,把沿直线折叠,当点的对应点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)的长为24;(2)的长为6;(3)的长为5或20
【分析】本题考查了长方形的性质,折叠的性质,勾股定理,等腰三角形的判定
(1)由折叠得到,然后对运用勾股定理即可求解;
(2)先证明,设,则,在中,由勾股定理建立方程,即可求解;
(3)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,在中,由勾股定理得,则,设,则,在中,由勾股定理得,解得:,即的长为5; ②如图,当点在长方形外部时,由折叠的性质得:,同①得,此时,设,则,在中,由勾股定理得,解得:,即的长为20.
【详解】解:(1),
,
由折叠的性质得:,
∵,
∴在中,由勾股定理得:,
即的长为24;
(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6;
(3)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5;
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20;
综上所述,点刚好落在线段的垂直平分线上时,的长为5或20.
类型六、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
【方法总结】(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6.(25-26九年级上·北京·开学考试)如图,在中,,点D,E分别在边上,连接,将沿折叠,点B的对应点为F,点F刚好落在边上.若,,则的长为 .
【答案】3
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理,掌握折叠的不变性是解题的关键.设,则,利用勾股定理列式计算即可求解.
【详解】解:由折叠的性质知,
设,则,
∵,,
∴,即,
解得,
故答案为:3.
【变式6-1】(24-25八年级上·江苏无锡·期末)在中,,.如图D、E分别是和边上的点,把沿直线折叠,若点B落在边上的点F处,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了翻折变换的性质及其应用问题;解题的关键是灵活运用翻折变换的性质,找出图形中隐含的等量关系;借助勾股定理等几何知识点来分析、判断、推理或解答.
【详解】解:如图,根据题意,得,
设,则,
根据题意,得,
∴
当取最大值,有最小值,
当时,最大,此时点B落在A处时,取得最小值,
解得:,即CE的长为.
故答案为:.
【变式6-2】(24-25八年级下·湖北武汉·期末)如图,在中,,点P,Q分别是边上的动点,沿所在的直线折叠,使得点C的对应点始终落在线段上,若为直角三角形,则的长为 .
【答案】或
【分析】本题考查了等腰直角三角形折叠.熟练掌握等腰直角三角形性质,折叠性质,勾股定理,是解题的关键.
求出,当时,得, 设,则, 由,得,解得;当时,,得,得,得C、P、三点共线,得点与点A重合,得.
【详解】解:∵在中,,
∴,
当时,,
∴,
设,
则,
由折叠知,,
∴,
∵,
∴,
解得;
当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴C、P、三点共线,
∴,
∴点与点A重合,
∴点Q是的中点,
∴.
故的长为或.
【变式6-3】(24-25八年级上·福建漳州·期末)如图,在中,点,分别是,上的动点,连接,将沿直线折叠得到,点落在上.
(1)如图1,若点是的中点.
①求证:;
②连接,求证:;
(2)如图2,若,且点是的中点,判断线段,与之间存在的数量关系,并证明.
【答案】(1)①详见解析;②详见解析
(2),证明见解析
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,垂直平分线的判定和性质及勾股定理,熟练掌握翻折图形的性质是解题的关键.
(1)①结合题意,通过证明,证明;
②由折叠的性质可知,又,从而证得;
(2),过点作交延长线于点,连接,通过证明,得到,,又,得到,在中,勾股定理得到,继而得到结论得证;
【详解】(1)①点是的中点,
.
由折叠,得,.
,
是的一个外角,
.
,
,
.
②如图,连接,记与的交点为,
由折叠,得,
.
由①,得,
,
.
(2),理由如下:
如图,过点作交延长线于点,连接.
,,.
点是的中点,
.
,
,.
由折叠,得,
,
.
在中,由勾股定理,得
一、单选题
1.如图,折叠长方形的一边,点D落在边的点F处,已知,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了长方形的性质、勾股定理、折叠的性质等知识,利用勾股定理列方程是解题的关键.四边形是长方形,则,,,由折叠的性质可知,,,由勾股定理得到,则,
在中,由勾股定理得到,解方程即可.
【详解】解:∵四边形是长方形,
∴,,,
∵折叠长方形的一边,点D落在边的点F处,
∴,,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得到,
即,
解得
故选:A.
2.如图,将直角三角形纸片沿折叠,使点落在延长线上的点处.若,,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了折叠的性质,勾股定理.由勾股定理求出,设,则,根据求出x得到的长,利用三角形面积公式求出答案.
【详解】解:∵,
∴,
由折叠得,,
设,则,
在中,,,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴图中阴影部分的面积是,
故选:B.
3.如图是长方形纸片,已知,现将纸片折叠,使点D落在边上的点M处,且,折痕为,则的长为( )
A.1 B.2 C.2.5 D.1.5
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理、折叠性质,过点作于点,设,利用折叠性质,结合已知条件可得,,,在中,利用勾股定理列方程求解x值即可.
【详解】解:如图,过点作于点,
设,则,,,
在中,由勾股定理得,
,
,
.
故选:B.
4.如图,三角形纸片中,,,.沿过点A的直线将纸片折叠,使点B落在边上的点D处;再折叠纸片,使点C与点D重合,若折痕与的交点为E,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了折叠的性质,勾股定理,先利用勾股定理求出,根据折叠的性质证明,进而证明,然后利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】解:三角形纸片中,,,,
∴,
由折叠的性质可得,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,,
在中,由勾股定理得:,
∴,
解得,
∴,
故选:C.
5.如图1,对折长方形纸片,使与重合,再展开,折痕为.如图2,再折叠一角,使点落在上的处,得到折痕,延长交于点.则下列结论:①;②;③;④是等边三角形.正确的是( )
A.①④ B.②③ C.①③④ D.①②③④
【答案】C
【分析】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,勾股定理,翻折变换及其性质.①由折叠性质得, 1,由此得,则为等边三角形,进而得,由此可对结论①进行判断;②在中,,由此可对结论②进行判断;④根据得,再根据得,则,由此可对结论④进行判断,③由和在都是等边三角形,根据直角三角形的性质勾股定理求得,,则,由此可对结论③进行判断;综上所述即可得出答案.
【详解】解:①连接,如图所示:
∵四边形为矩形纸片,
∴,
由折叠性质得:,,,,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,故结论①正确;
②在中,,
∴,故结论②不正确;
④∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
故结论④正确,
③∵是等边三角形,,
∴,
由勾股定理求得,
∵是等边三角形,
同理,
∴
∴,故结论③正确;
综上所述:正确的结论是①③④.
故选:C.
二、填空题
6.如图,将长为,宽为的长方形纸片折叠,使点B落在边的中点E处,压平后得到折痕.则线段的长为 .
【答案】
【分析】本题考查的是折叠问题及勾股定理,由折叠性质可知,设,则,利用勾股定理可以求出最后结果.
【详解】解:为中点,
,
由折叠的性质可知:,
设,则,
在中,,
,
解得:,
故答案为:.
7.如图,在中,,点D,E分别在边,上,连接,将沿折叠,点的对应点为,点刚好落在边上.图中与线段相等的线段是 ;若,,则的长为 .
【答案】 3
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理.设,则,利用勾股定理列式计算即可求解.
【详解】解:由折叠的性质知,
设,则,
∵,,
∴,即,
解得,
故答案为:;3.
8.如图,在直角三角形中,,,,点是边上的一点(不与、重合),连接,将沿折叠,使点落在点处.
①的长为 ;
②当是直角三角形时,的长为 .
【答案】 6或
【分析】本题考查了翻折变换(折叠问题),勾股定理,直角三角形的性质,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
(1)先求出,,根据勾股定理求出结论;
(2)根据已知条件得到当是直角三角形时,或,①当时,则,根据折叠的性质得到,于是得到,②当时,根据折叠的性质得到,推出点E在上,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:(1)在直角三角形中,,,
,
,
,
;
故答案为:;
(2)∵点D是边上的一点,
∴,
∴当是直角三角形时,或,
①当时,则,
∵将沿折叠,使点C落在点E处,
∴,
∴,
②当时,
∵将沿折叠,使点C落在点E处,
∴,
∴,
∴点E在上,如图,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
综上所述,的长为 6或,
故答案为:6或.
9.如图,长方形中,,点分别在边上,沿着折叠长方形,使点分别落在处.
(1)如图1,当落在线段的中点位置时,则 ;
(2)如图2,若点与点重合,连接,当线段的值最小时,的长度为 .
【答案】
【分析】此题考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质,勾股定理,关键是根据翻折性质以及勾股定理解答.
(1)由折叠的性质可得.设,则.在中,利用勾股定理求出x的值,即可求解;
(2)当共线时,的值最小,为的长.线段的值最小时,点在上的点处,点在点处,在中,由勾股定理得.设.由折叠的性质得,.从而得到.在中,利用勾股定理求出y的值,即可求解.
【详解】解:(1)在长方形中,
为线段的中点,
.
由折叠的性质,得.
设,则.
在中,由勾股定理得,
.
解得.
.
故答案为:
(2)连接,
,
当共线时,的值最小,为的长.线段的值最小时,点在上的点处,点在点处,如图.
,
在中,由勾股定理得.
设.
由折叠的性质得,.
.
在中,由勾股定理得,
.
解得
线段的值最小时,的长度为.
故答案为:
10.按国际标准,A系列纸为长方形.将纸按如图所示的方式进行两次折叠,第一次折叠折痕为,点B落在线段上的点处,第二次折叠折痕为,点E与点D恰好重合.则 .
【答案】
【分析】本题考查矩形的折叠问题,勾股定理,第一次折叠后得到正方形,第二次折叠,得出,由此可解.
【详解】解:由题意可知:第一次折叠,形成一个正方形,即四边形为正方形,
,
第二次折叠,得出,
,
故答案为:.
三、解答题
11.如图所示,有一块直角三角形纸片,两直角边,现将三角形纸片沿直线折叠,使点落在斜边上,与点重合,求的长度
【答案】
【分析】本题考查勾股定理与折叠问题,根据折叠得到,设,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:由题意可得与关于成轴对称,
,,,
在中,,
,
,
设,则,
在中,由勾股定理,得,
解得,即.
12.已知:如图,长方形中,,沿直线把折叠,点O恰好落在上一点F处.
(1)求的长度.
(2)求的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了勾股定理,折叠的性质等知识.熟练掌握勾股定理,折叠的性质是解题的关键.
(1)由题意知,由勾股定理得,,计算求解即可;
(2)由折叠的性质可知,,,,则,设,则,由勾股定理得,,即,计算求解即可.
【详解】(1)解:∵长方形,,
∴,
由勾股定理得,,
∴的长度为;
(2)解:由折叠的性质可知,,,,
∴,
设,则,
由勾股定理得,,即,
解得,,
∴的长度为.
13.如图,直角三角形中,,,是的上的一点,若将沿折叠,点恰好落在所在直线上点处.
(1)求边的长;
(2)求的长;
(3)在所在直线上找一点,使得以点、、为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出的长.
【答案】(1)10
(2)
(3)或或或
【分析】本题考查勾股定理与折叠问题,等腰三角形的性质:
(1)直接利用勾股定理进行求解即可;
(2)折叠的性质,得到,,设,在中利用勾股定理,进行求解即可;
(3)分,三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:直角三角形中,,,
∴;
(2)∵折叠,
∴,,
∴,
设,
∴,
在中,,
∴,
解得:;
∴;
(3)由(2)可知:;
当点、、为顶点的三角形是等腰三角形时:
①当时:
则:;
②当时:
则:,或
③当时:
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
∴,
∴;
综上:或或或.
14.如图1,在中,,点是中点,点是边上一动点,沿所在直线把翻折到的位置,线段交边于点.
(1)如图2,当落在上时,证明:为直角三角形;
(2)若为直角三角形,求长;
(3)线段的最小值为___________.
【答案】(1)见解析
(2)6或
(3)
【分析】(1)由折叠的性质得:,再结合中点的定义可得,从而得到,即可解答;
(2)先根据勾股定理可得,然后分两种情况:当时,当时,结合直角三角形的性质以及全等三角形解答即可;
(3)当点在上时,取得最小值,最小值为,根据勾股定理求出的长即可解答.
【详解】(1)证明:由折叠的性质得:,
∵点是中点,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴为直角三角形;
(2)解:在中,∵,
∴,
∴,
∵点是中点,
∴,
当时,此时,
由折叠的性质得:,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,当时,过点E作交于点G,连接,则,
∴,
设,则,
∴,,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
∴;
综上所述,的长为6或;
(3)解: 如图,连接,
根据题意得:,
即当点在上时,取得最小值,最小值为,
在中,,
∴的最小值为.
故答案为:
【点睛】本题考查翻折变换、等腰三角形的性质、勾股定理、解直角三角形、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想解决问题,属于中考常考题型.
15.如图(1),将矩形纸片折叠,使点C与点A重合,折痕分别与、交于点E和点F,点B的对应点为,其中,.
(1)证明:;
(2)求的长
(3)如图(2),点M在线段上,,点N是折痕上一动点,求的周长最小值.
【答案】(1)见解析
(2);
(3)的周长最小值.
【分析】(1)根据折叠的性质以及矩形的性质,证明,即可证明;
(2)先设,则,在中,利用勾股定理列式计算即可求解;
(3)连接交于点N,此时的周长取得最小值,利用勾股定理求得的长,即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
由折叠的性质知,
∴,
∴;
(2)解:由折叠性质得,
设,则,
在中,,
∴.
解得.
∴;
(3)解:连接,连接交于点N,此时的周长取得最小值,
由折叠的性质知是线段的垂直平分线,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的周长最小值,
∵,
∴的周长最小值.
【点睛】本题属于折叠问题,主要考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理的运用,解决问题的关键是:设相关线段长为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.
16.学完了勾股定理相关知识,王老师带领大家研究长方形纸片的折叠问题:
请你运用所学知识,解决下面的问题:
(1)如图1,长方形纸片中,,,将纸片折叠,使落在对角线上,折痕为(点在边上),点落在点处,求的长度;
(2)如图2,有一张长方形纸片,,,为边上一点,,为上一点.将纸片折叠,折痕为,使点恰好落在线段上的点处,点落在点处.求线段的长度.
【答案】(1)
(2)5
【分析】本题主要考查了长方形的性质,勾股定理与折叠的问题,等角对等边等知识.
(1)由长方体形的性质可知,,由勾股定理得出,由折叠的性质可得出,,,进一步可得出,,再利用勾股定理可得出,代入求解即可得出.
(2)由长方体形的性质可知,,,,,进而可得出,由折叠得,,等量代换可得出,由等角对等边可得出,由勾股定理可得出,进一步可得出,最后根据线段的和差即可得出答案.
【详解】(1)解:∵四边形是长方形,,,
∴,,
∴,
由折叠得,,,
∴,,
在中,由勾股定理得,
即
解得:
∴的长是.
(2)解:∵四边形是长方形,,,,
∴,,,,,
∴,
由折叠得,,
∴,
∴,
在中,
∴,
∴,
∴的长是5.
17.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.
18.在数学综合实践课上,李老师以三角形折叠为主题开展数学活动.
(1)特例感知
如图1,折叠等边三角形纸片,使点与边中点重合,折痕为,分别交边、边于点、点.
①求的度数.
②求证:为等边三角形.
(2)性质梳理
如图2,等腰三角形纸片,,折叠该纸片,使点落在边上的点处,折痕为,分别交边、边于点、点.若,,求的面积.
(3)深度探究
如图3,折叠(,为锐角)纸片,使点落在的下方点处,折痕分别交边、边于点、点,线段、与分别交于点、点,若,点、点到的距离相等,求证:.
【答案】(1)①;②见解析;
(2);
(3)见解析.
【分析】(1)①根据等边三角形的性质即可解答;
②根据等边三角形的判定即可得证;
(2)根据等腰三角形的性质、折叠的性质及角的等量代换,得到,设,则,利用勾股定理列方程求解即可;
(3)先证明,得到,同理可得,即可解答.
【详解】(1)解:①等边三角形,点为的中点,
,
,
;
,
②证明:,
同理①得,
为等边三角形;
(2),
,
折叠等腰三角形纸片,使点落在边上的点处,
,
,
,
,
,
设,则,
在中,,
,解得,
,,
.
(3)如图,作,,,分别交于,,.
,
,,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,同理可得:,
.
【点睛】本题考查了几何变换的综合应用,全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,折叠的性质,掌握全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,折叠的性质是解题的关键.
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专题14利用勾股定理解决折叠问题的六类综合题型
目录
典例详解
类型一、长方形中折痕过对角线模型
类型二、长方形中折痕过一顶点模型
类型三、长方形中折痕过任意两点模型
类型四、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
类型五、直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型
类型六、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
压轴专练
典例详解
类型一、长方形中折痕过对角线模型
【方法总结】沿着长方形的对角线所在直线进行翻折。
己知矩形ABCD中,以对角线AC为折痕,折叠△ABC,点B的对应点为B
结论1:△ABC≌△ABC;
结论2:折痕AC垂直平方BB;
结论3:4AEC是等腰三角形。
例1,(24-25八年级下·湖北省直辖县级单位阶段练习)如图,在长方形ABCD中,AB∥DC,AD∥BC,
AB=CD=8,AD=BC=4,且∠D=∠B=90°,将长方形沿对角线AC折叠,点B的对应点为B,AB与
DC相交于点E.则线段DE的长为一
B
B
【变式1-1】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图,将长方形ABCD沿着对角线BD折叠,使点C落
在C处,BC'交AD于点E,此时BE=DE,若AB=4,AD=8,求BDE的面积
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【变式1-2】如图,长方形ABCD中,∠DAB=∠B=∠DCB=∠D=90°,AD=BC=6,AB=CD=10.点E为
DC上的一个动点,把ADE沿直线AE翻折得△AD'E.
C(E)
B
图1
图2
(I)当D点落在AB边上时,∠DAE=_°
(2)如图2,当E点与C点重合时,D'C与AB交点F,求AF长.
类型二、长方形中折痕过一顶点模型
【方法总结】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。
己知矩形ABCD中,以AE为折痕,点B的对应点为B
结论1:△ABE≌△ABE;
折在矩形内
结论2:折痕AC垂直平方BB。
结论1:△ABE≌△ABE;
折在矩形边上
结论2:折痕AC垂直平方BB。
B'C
B
结论1:四边形ABCE≌四边形ABCE:
折在矩形外
结论2:折痕AC垂直平方BB;
结论3:4AEF是等腰三角形。
例2.(23-24八年级上·陕西榆林期末)如图,在长方形ABCD中,AB=10,AD=6,点E为边AD上的
一个动点,把△ABE沿BE折叠,若点A的对应点A刚好落在边CD上,则AE的长为
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E D
【变式2-1】如图,在长方形BCD中,AB,BC=2,4G=3,沿边E所在直线翻折△ABE,AB
与AF重合,点F在AG上,则CE的长是
A
D
G
B
E
C
【变式2-2】(25-26八年级上·山西太原阶段练习)如图,折叠长方形纸片ABCD的一边,使点D落在BC边
的D处,AE是折痕,己知AB=6cm,BC=I0cm,求CE的长.
D'O
【变式2-3】(24-25八年级下·青海海东·阶段练习)如图,将长方形纸片ABCD折叠,使边DC落在对角线
AC上,折痕为CE,且点D落在对角线D'处,若CD=3,AD=4,求ED的长.
D
D
B
类型三、长方形中折痕过任意两点模型
【方法总结】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
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结论I:△BEF≌△BEF;
折在矩形内
结论2:折痕EF垂直平方BB。
结论1:四边形EBCF≌四边形EBC'F';
折在矩形边上
结论2:折痕AC垂直平方BB。
结论I:四边形EBCF≌四边形EBCF';
折在矩形外
结论2:折痕AC垂直平方BB;
结论3:4GC℉是直角三角形。
例3.(25-26八年级上陕西西安阶段练习)如图,将长方形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落
在点C处,折痕为EF.
D
(I)求证:BE=BF;
(②)若AB=6,AD=8,求△BEF的面积.
【变式3-1】(24-25八年级下·浙江杭州阶段练习)如图,在长方形ABCD中,AB=13,BC=6,将长方
形ABCD沿线段EF折叠到如图的位置,使得点C与线段AE的中点C重合,则BF的长为」
D
B
【变式3-2】(25-26七年级上湖南长沙开学考试)如图,在长方形纸片ABCD中,AB=18厘米,AD=12
厘米.现将纸片沿直线折叠,使A点与C点重合,折痕为EF,则阴影部分的面积是平方厘米.
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G
E
【变式3-3】(24-25八年级上河南驻马店·阶段练习)如图,长方形ABCD中,
LA=∠ABC=LC=∠D=90°,AB=DC,AD=BC,把它沿EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在
点M的位置上.
-D
M
(I)求证:ABE≌MBF;
(2)若AB=2,AD=4,求△BEF的面积:
(3)若AD=6,△BEF为等边三角形,直接写出AB的长.
【变式3-4】(24-25八年级上河南焦作期末)如图,在长方形纸片ABCD中,四个角是直角,对边平行,
AB=CD=3,AD=BC=9.点E、F分别在AD、BC边上,连接EF,如图1,把长方形纸片沿着EF折
叠,设C、D的对应点分别是C、D.
A
D
A
D
B(D)
C2
图1
图2
(I)当∠DEF=50°时,则∠BFC'=
(2)在折叠的过程中,当D的对应点D恰好与点B重合时,请结合图2,求出BF和CF的长;
(3)在折叠的过程中,当点D落在直线BC上,且BD=3时,请直接写出DD的长.
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类型四、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
【方法总结】(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。
B
例4.(25-26八年级上山西太原阶段练习)如图,ABC中,AB=6,BC=8,AC=10,把ABC沿AP
折叠,使边AB与AC重合,点B落在AC边上的B处,则折痕AP等于一
B
A
夕
【变式4-1】如图所示,有一块直角三角形纸片,∠C=90°,BC=6cm,AB=10cm,将斜边AB翻折,使
得点B恰好落在直角边AC的延长线上的点E处,折痕为AD,则BD的长为()
A.2cm
B.
1
3cm
D.5cm
【变式4-2】(24-25八年级上江西九江·阶段练习)如图,有一块直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,
BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,使点C落在斜边AB上的点E处,试求CD的长.
D
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(I)求BE的长;
(2)求CD的长
【变式4-3】(24-25八年级上四川雅安期中)如图,将Rt△ABC纸片沿AD折叠,使直角顶点C与AB边
上的点E重合,若AB=10cm,AC=6cm.
B
D
A
(I)求线段BC的长;
(②)求线段BD的长.
类型五、直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型
【方法总结】(I)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5.如图,直角三角形纸片ABC的两直角边长分别为6,8,现将△ABC如图那样折叠,使点A与点B重
合,折痕为DE.则CE的长是()
6
B
D
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4
B.
3
D.7
【变式5-1】(24-25八年级下·福建厦门阶段练习)如图,在直角三角形ABC中,∠C=90°,把ABC沿
直线DE折叠,点A与点B重合;若AD=5,BC=6,则CE的长为·
B
【变式5-2】(23-24八年级下·河南漯河·阶段练习)如图,在ABC中,∠BAC=90°,AC=10,BC=26.将
ABC按如图所示的方式折叠,使B,C两点重合,折痕为DE,求AD的长.
A
-------------B
【变式5-3】(24-25八年级下·福建三明期中)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ABC中,∠C=90°,AC=32,将∠A沿DE折叠,使点A与点B重合,折痕和
AC交于点E,EC=7,求BC的长;
【深入探究】
(2)如图2,将长方形纸片ABCD沿着对角线BD折叠,使点C落在C处,BC'交AD于E,若
AB=8,BC=16,求AE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ABCD中,AB=10,BC=16,点E为射线AD上一个动点,把△ABE沿直线BE
折叠,当点A的对应点F刚好落在线段BC的垂直平分线上时,求AE的长(注:长方形的对边平行且相等).
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D
图1
图2
图3
类型六、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
【方法总结】(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;
C
D
D
F
小
例6.(25-26九年级上·北京·开学考试)如图,在ABC中,∠C=90°,点D,E分别在边BC,AB上,连接
DE,将BDE沿DE折叠,点B的对应点为F,点F刚好落在AC边上.若BC=5,CF=√5,则BD的长
为
A
E
【变式6-1】(24-25八年级上江苏无锡期末)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8.如图D、E
分别是AB和CB边上的点,把BDE沿直线DE折叠,若点B落在AC边上的点F处,则CE的最小值
是
A
D
=-B
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【变式6-2】(24-25八年级下·湖北武汉·期末)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC=4,点P,Q分
别是边AC,BC上的动点,沿PQ所在的直线折叠,使得点C的对应点C始终落在线段AB上,若△BCQ为
直角三角形,则CQ的长为
A
C
【变式6-3】(24-25八年级上福建漳州期末)如图,在ABC中,点D,E分别是AB,BC上的动点,
连接DE,将BDE沿直线DE折叠得到△DEF,点F落在AC上,
B--
E
E
图1
图2
(I)如图1,若点E是BC的中点.
①求证:DE∥AC;
②连接BF,求证:BF⊥AC;
(2)如图2,若∠ABC=90°,且点F是AC的中点,判断线段AD,CE与DE之间存在的数量关系,并证明.
压轴专练
一、单选题
1.如图,折叠长方形的一边AD,点D落在BC边的点F处,已知AB=8cm,BC=10cm,则EC的长为()
B
A.3cm
B.4cm
C.3.5cm
D.5cm
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