内容正文:
专题8.8 特殊四边形的折叠、动点、最值问题
【苏科版八下●新教材】
题型一 矩形中的折叠问题
模型解读
应用模型解决问题
1.(24-25七年级下·江苏连云港·期中)如图,在长方形纸片中,点E,F分别在上,将沿着折叠,点B刚好落在上的点处;再将沿着折叠,点C刚好落在上的点处,已知,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路引导】根据长方形的性质和得,利用平角的定义可求出,由折叠的性质得,利用平角的定义可求出,由折叠的性质得,则.
本题主要考查了长方形的性质,图形的折叠变换及性质,角的计算,准确识图,理解长方形的性质,熟练掌握图形的折叠变换及性质是解题的关键.
【完整解答】解:在长方形纸片中,,
∵,
∴,
∴,
由折叠的性质得,
∴,
∴,
由折叠的性质得,
∴,
故选:B.
2.如图,折叠矩形纸片的一边,使点落在边上的点处,若,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路引导】本题考查了矩形的性质、折叠以及勾股定理,根据折叠的性质得到,通过勾股定理求得,进而得到,再列方程求得即可求三角形面积.
【完整解答】矩形纸片
矩形沿着折叠,点落在边上的点处
,
解得:
故选:C.
3.(24-25八年级下·上海崇明·期末)如图,在矩形中,,点是边上一动点,连接,将沿着翻折后得到,若与边分别交于点,且,则的长为 .
【答案】
【思路引导】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,由矩形的性质可得,由折叠的性质可得,证明得到, 则可证明, 设,则,,由勾股定理得,解方程即可得到答案.
【完整解答】解:∵四边形是矩形,
∴,
由折叠的性质可得,
∴
又∵,
∴,
∴,
∴,即,
设,则,
∴,,
在中,
由勾股定理得,
∴,
解得,
∴.
故答案为:.
4.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,把一张矩形纸片沿对折,使点C落在E处,与相交于点O,若,则的长为 .
【答案】5
【思路引导】本题考查了图形翻折变换的性质,勾股定理.根据矩形的性质以及折叠的性质可得到,设,则,在中,利用勾股定理求出x的值,即可求解.
【完整解答】解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
由折叠的性质得:,,
∴,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得:,
∴.
故答案为:5.
5.(24-25八年级下·河南信阳·月考)如图(1),矩形纸片,以点为坐标原点,分别以矩形的边、为轴、轴建立如图所示的直角坐标系,折叠纸片,使点与点重合,点落在点处,折痕为,若顶点的坐标为,
(1)直接写出点_____、_____、_____的坐标.
如图(2),在矩形中,点在上,,,垂足为点.
(2)求证:;
(3)若,且,求.
【答案】(1)、、;(2)见解析;(3)
【思路引导】(1)过点作于点,根据点的坐标可求出,,设,则,
在中利用勾股定理可求出、的长,从而可得点坐标,同理在 中利用勾股定理可求出、的长,从而可得点坐标,过点作于点,在中,根据等面积法列式可求得的长,在中利用勾股定理可求出的长,从而可得点坐标;
(2)根据矩形的性质证明, 即可得出结论;
(3)根据角的数量关系可得, 再由含角直角三角形的性质即可得解.
【完整解答】(1)解:如图所示,过点作于点,
顶点的坐标为,
,,
设,则,
在中,,
即,解得,
,,
点的坐标为,
由折叠可知,,,,
设,则,
在中,,
即,解得,
即,
,
点的坐标为.
过点作于点,
,即,
,
,
在中,,
点的坐标为.
故答案为:、、.
(2)证明:四边形是矩形,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(3)解:,
,
,
,
,
.
【考点再现】本题考查的是图形翻折变换的性质,勾股定理,矩形的性质,全等三角形的判定与性质,含角直角三角形的性质,熟练掌握和运用各图形的性质是解决本题的关键.
6.如图是一张矩形纸片,与相交于点,点在边上,把沿直线折叠,使点落在对角线上的点处,连结,.若,.
(1)请用表示的大小;
(2)请求出的值.
【答案】(1)
(2)
【思路引导】本题考查了矩形的折叠问题,等腰三角形的判定与性质,三角形外角的性质,直角三角形的性质.
(1)根据矩形的性质得到,进而得到,由三角形外角的性质可得;由折叠的性质可得,结合矩形的性质得到,再根据已知推出,即可得到;
(2)由(1)知,由三角形外角的性质可得,再根据折叠的性质可得,由,即可解答.
【完整解答】(1)解:∵四边形是矩形,与相交于点,
∴,
∴,
∴;
由折叠的性质可得,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:由(1)知,
∴,
由折叠的性质可得,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型二 正方形中的折叠问题
模型解读
应用模型解决问题
7.如图,正方形的边长为,将正方形折叠,使顶点落在边上的点处,折痕为.若,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路引导】本题主要考查翻折变换——折叠问题,正方形的性质,勾股定理.由折叠的性质以及正方形的性质可得,,设,则,在中,利用勾股定理可得,即可求解.
【完整解答】解:由折叠的性质得:,
∵正方形的边长为,
∴,,
∵,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得:,
即.
故选:C.
8.(24-25八年级下·湖北宜昌·月考)如图,正方形中,,E 在上, ,将沿折叠至,延长 交于 G,连,下列结论:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.1 个 B.2个 C.3 个 D.4 个
【答案】C
【思路引导】①根据正方形的性质和翻折的性质即可证明;
②设,则,根据翻折可得,再根据勾股定理可得x的值,进而证明;
③根据可得,由,可得,进而得,可得;④过点作于点H,求出的长,由求出的面积,即可判断.
【完整解答】解:∵在正方形中,,
∴,,
∵,
∴,
①由翻折可知:
,
∴,
∵,
∴,
所以①正确;
②∵,
∴,
设,则,
由翻折可知:,,
∴
∴在中,根据勾股定理,得
∴,
解得,
∴,
所以②正确;
③由可知:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
所以③正确;
④过点作于点H,
∵,
∴利用勾股定理得:
∴,即,则:
∴
.
所以④错误.
综上所述,正确的有①②③.
故选:C.
【考点再现】本题考查了翻折变换、全等三角形的判定、勾股定理、正方形的性质,解决本题的关键是通过图形的性质找到边与边、角与角的关系.
9.(23-24八年级下·河南洛阳·月考)如图,四边形是边长为8的正方形纸片,将其沿折叠,使点B落在边上的处,点A对应点为,且,则的长是 .
【答案】
【思路引导】本题主要考查折叠问题及勾股定理,掌握折叠的性质和勾股定理是关键.由翻折的性质可知:,设,则,连接,在和中利用勾股定理构建方程求出y,即可求解.
【完整解答】解:由折叠的性质得:,
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
设,则,
连接,
在中,,
在中,,
∴,
即,
解得,
即,
故答案为:.
10.(23-24八年级下·福建福州·期末)如图,在正方形中,,点在边上,且,将沿折叠至处,延长交于点,连接,,有下列结论: ; ; ; .其中正确结论的个数是 .
【答案】
【思路引导】本题考查了翻折变换的性质,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,根据翻折变换的性质和正方形的性质可证,从而判定;在直角中,根据勾股定理可证,从而判断;求出,然后通过折叠性质即可判断;求得,从而得出,从而判断,掌握知识点的应用是解题的关键.
【完整解答】解:∵将沿折叠至处,
∴,,
又∵四边形是正方形,
∴,,
∴,,
在和中,
,
∴,故正确;
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
设,则,
在中,根据勾股定理,得,
解得,
∴,,
∴,故正确;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
由折叠性质可得,
∴,
∴,故正确;
∵,,,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,故错误,
综上正确,共个,
故答案为:.
11.(24-25八年级下·广西河池·期末)如图,正方形的边长为2,点是边的中点,将沿直线翻折到正方形所在的平面内,得到,延长交于点.
(1)判断和的数量关系,并说明理由;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1),理由见解析
(2)
【思路引导】本题主要考查了正方形的性质,勾股定理,图形的折叠问题,全等三角形的判定和性质:
(1)连接,证明,即可解答;
(2)设,则,,在中,根据勾股定理可得,再由,即可求解.
【完整解答】(1)解:,理由如下:
连接,
四边形是正方形,
,,
点是边的中点,
,
将沿直线翻折得,
,,,
,
,
∴,
;
(2)解:设,则,,
根据勾股定理得,
即,
解得,
,,
∴
.
12.(24-25八年级下·福建厦门·期中)在数学课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题展开数学活动.
动手操作:
第一步:如图①,四边形是正方形纸片,将该纸片对折,使与重合,折痕为,展开铺平,如图②;
第二步:沿直线折叠,使点D落在处,设交于点G.如图③;
第三步:延长交于点H,连接交于点M,如图④.
解决问题:
(1)求证:;
(2)若正方形的边长为2.
(I)求的长;
(Ⅱ)求的值.
【答案】(1)见解析
(2)(I)(Ⅱ)
【思路引导】()根据正方形的性质可得,,再根据折叠性质可得,,证明即可;
()()由折叠性质可知,,,正方形的性质得,,,再由勾股定理即可求解;
()连接,由折叠的性质可知,垂直平分,则,,,再证是的中位线得,最后由折叠性质和勾股定理即可求解.
【完整解答】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,,
由折叠性质可知,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)()由折叠性质可知,,,
由()知,
∵正方形的边长为,
∴,,,
在中,,
即,
解得;
()连接,如图,
由折叠的性质可知,垂直平分,
∴,,,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴是的中位线,
∴,
由折叠性质可知,,,
∴,
∴,
∴
在中,,
∴,解得,
∴.
【考点再现】本题考查了正方形的性质,勾股定理,折叠的性质,垂直平分线的性质,全等三角形的判定与性质,中位线性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
题型三 其他四边形中的折叠问题
模型解读
应用模型解决问题
13.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在菱形纸片中,,为的中点.折叠菱形纸片,使点落在所在直线上的点处,得到经过点的折痕,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路引导】本题考查了翻折变换,菱形的性质,等边三角形的性质,以及内角和定理,熟练掌握折叠的性质是解本题的关键.
连接,由菱形的性质及,得到三角形为等边三角形,为的中点,利用三线合一得到为角平分线,得到,,进而求出,由折叠的性质得到,利用三角形的内角和定理即可求出所求角的度数.
【完整解答】解:连接:
∵四边形为菱形,,
∴为等边三角形,, ,
∵为的中点,
∴为的平分线,,
∴,
∴由折叠的性质得到,在中,.
故选:C.
14.如图,在菱形纸片中,,点在边上,将菱形纸片沿折叠,点落在边的垂直平分线上的点处,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【思路引导】本题考查了翻折变换(折叠问题),菱形的性质,等边三角形的性质,以及内角和定理,连接,由菱形的性质及,得到三角形为等边三角形,P为的中点,利用三线合一得到为角平分线,得到,进而求出,由折叠的性质得到,利用三角形的内角和定理即可求出所求角的度数.
【完整解答】解:连接,如图所示:
∵四边形为菱形,
∴,
∵,
∴为等边三角形,,
∵是的垂直平分线,
∴P为的中点,
∴为的平分线,即,
∴,
∴由折叠的性质得到,
在中,.
故选:D.
15.如图,正方形中,,点E在边上,,将沿对折至,延长交边于点G,连接,则 .
【答案】8
【完整解答】由折叠的性质和正方形的性质得,,,证得,设,则,,利用勾股定理列方程求解即可.
解:如图,由正方形性质得:,
折叠可知,,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵正方形边长是12,
∴,
设,则,,
由勾股定理得:,
即:,
解得:,
∴,
∴,
故答案为:8.
【考点再现】本题考查折叠的性质、正方形的性质、全等三角形的性质与判定、勾股定理、解一元一次方程,熟练运用全等的性质与判定证得是解题的关键.
16.如图,已知是三角形纸片的高,将纸片沿直线折叠,使点A与点D重合,给出下列判断:①是的中位线;②的周长等于周长的一半;③若四边形是菱形,则;④若是直角,则四边形是矩形,其中正确的是 .(填写序号)
【答案】①②③
【思路引导】本题考查了图形的翻折变换,矩形,菱形的判定以及三角形中位线的性质,关键是掌握三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.设交点为,根据折叠可得是的垂直平分线,再加上条件是三角形纸片的高可以证明,进而可得,,再推出,同理可得:,进而得到是的中位线;再根据三角形的中位线定理可判断出的周长是的一半,进而得到的周长等于周长的一半;根据三角形中位线定理可得,,若四边形是菱形则,即可得到.
【完整解答】解:如图,设交点为,
是的高,
,
,
根据折叠可得:是的垂直平分线,
∴,,
,,
,
,
,
,,
又,
,
,
则,
同理可得:,
是的中位线,故①正确,符合题意;
是的中位线,
的周长是的一半,
根据折叠可得,
的周长等于周长的一半,故②正确,符合题意;
是的中位线,
,,
若四边形是菱形,
则,
,故③正确,符合题意;
根据折叠只能证明,
不能确定和的度数,故④错误,不符合题意;
则正确的有①②③.
故答案为:①②③.
17.(2026八年级下·全国·专题练习)(1)如图①,的对角线,相交于点,直线过点,与,分别交于点,.求证:.
(2)如图②,将沿过对角线交点的直线折叠,使点落在点处,点落在点处,交于点,与,分别交于点,.求证:.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【思路引导】(1)利用平行四边形对角线互相平分、对边平行的性质,得到线段和角的相等关系,证明三角形全等,从而推出;
(2)结合第一问的结论与折叠的性质,得到线段相等,再通过平行四边形的角的关系,证明另一组三角形全等,进而推出.
【完整解答】证明:(1)四边形为平行四边形,
,,
.
在和中:
,
.
证明:(2)由(1)知,.
由折叠的性质可知,,,
,.
,
,
.
在和中:
,
.
【考点再现】本题考查了平行四边形的性质、折叠的性质与全等三角形的判定,掌握平行四边形的性质、折叠的线段与角的对应关系,及全等三角形的判定方法是解题的关键.
18.(2026八年级下·全国·专题练习)已知四边形是正方形,点在直线上,连接.将沿所在直线折叠,点的对应点是,连接并延长交直线于点.
(1)当点与点重合时,如图①,求证:
(2)当点在的延长线上(如图②)或点在的延长线上(如图③)时,线段,,各有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并给予证明.
【答案】(1)见解析
(2)①当点在的延长线上时,.
②当点在的延长线上时,.证明见解析.
【思路引导】(1)由折叠可得,,,再根据四边形是正方形,可证,即可证明;
(2)当点在的延长线上时:;延长到点,使,连接,需证,根据,得,即可得出,则,则,即可得出答案.当点在的延长线上时:,证法类似.
【完整解答】(1)证明:由折叠的性质,得,,.
四边形是正方形,
,,,
,
是等腰直角三角形,
,
.
(2)解:①当点在的延长线上时,.
证明:延长到点,使,连接,如图①.
在和中,
,
,.
,
.
由折叠的性质可知,,
,
,
,
,
.
②当点在的延长线上时,.
证明:在上取点,使,连接,如图②.
在和中,
,
,.
由折叠的性质可知,,
.
,
,
,
,
.
【考点再现】本题考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质以及翻折变换,是一道综合型的题目,证明三角形的全等是解题的关键.
题型四 特殊四边形中的动点问题
19.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图,在四边形中,,动点P从点B出发,沿射线以每秒3个单位的速度运动,动点Q同时从点A出发,在线段上以每秒1个单位的速度向终点D运动,当动点Q到达点D时,动点P也同时停止运动.设点P的运动时间为t(秒).以点P、C、D、Q为顶点的四边形是平行四边形时t值为( )秒.
A.2或 B.或 C.或 D.2或
【答案】C
【思路引导】本题考查了动点问题,平行四边形的判定,利用分类讨论的思想解决问题是关键.由题意可得,分两种情况讨论:当点在上时;当点在延长线上时,表示出,再根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形求解即可.
【完整解答】解:由题意可知,,,
,
,
当点在上时,,
,
当时,四边形是平行四边形,
,
解得:;
当点在延长线上时,,
,
当时,四边形是平行四边形,
,
解得:,
综上可知,以点P、C、D、Q为顶点的四边形是平行四边形时t值为或秒,
故选:C
20.(24-25八年级上·山西长治·期中)如图,在边长为的正方形中,为边上一点,且,点在边上以的速度由点向点运动;同时,点在边上以的速度由点向点运动,它们运动的时间为,连接.当与全等时,的值为( )
A.1 B.2 C.2或4 D.1或1.5
【答案】C
【思路引导】此题重点考查正方形的性质、全等三角形的性质.由正方形的性质得,,而,则,再分两种情况讨论,一是当,时,,此时,求得;二是当,时,,由,求得,于是得到问题的答案.
【完整解答】解:∵四边形是边长为的正方形,
∴,,
∵E为边上一点,且,
∴,
由题意得,则,
当,时,,
∴,
∴;
当,时,,
∴,
∴,
综上,的值为2或4.
故选:C.
21.(23-24九年级上·江西景德镇·期中)如图,在矩形中,,点P从点A向点D以的速度运动,点Q以的速度从点C出发,在B,C两点之间做往返运动,两点同时出发,点P到达点D时,两点同时停止运动,这段时间内,若以P,Q,C,D四点为顶点的四边形是矩形,那么运动时间为 .
【答案】或;
【思路引导】本题考查了矩形的判定,根据四边形是矩形得到,,根据运动表示出、,结合矩形的判定得到当时以P,Q,C,D四点为顶点的四边形是矩形列式求解即可得到答案;
【完整解答】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,点P从点A向点D以的速度运动,点Q以的速度从点C出发,在B,C两点之间做往返运动,
∴,或,
∵以P,Q,C,D四点为顶点的四边形是矩形,
∴,
∴或,
解得:或,
故答案为:或.
22.如图在矩形中,,,为的中点,动点从点出发,以每秒的速度沿运动,最终到达点,若点运动的时间为秒,则当的面积为时,值为 .
【答案】6或11/11或6
【思路引导】分在上、在上两种情况,根据三角形的面积公式计算即可.
【完整解答】解:①当在上时,
的面积等于,
,
解得:;
②当在上时,
的面积等于,
,
,
解得:;
综上所述,的值为6或11,
故答案为:6或11.
【考点再现】本题考查了矩形的性质以及三角形的面积等知识,熟练掌握矩形的性质,分情况讨论是解题的关键.
23.如图,在中,,对角线相交于点O,.点P从A点出发沿方向匀速运动,速度为1,连接并延长交于点Q,设点P的运动时间为t().
(1)当______时,;
(2)当四边形的面积为面积的时,求t的值;
(3)是否存在某一时刻t,使点O在线段的垂直平分线上?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或0.7
(2)
(3)存在,
【思路引导】(1)当时,由中心对称知,,,当时, 由,得 ,当,不平行时,过O作于点H,由的面积可得,得,由,得,可得
(2)过点O作于点H,知,由得,由,得,解得
(3)由线段垂直平分线性质得,由 ,,可得,可得时点O在线段的垂直平分线上.
【完整解答】(1)解:当时,
∵是中心对称图形,
∴,
∴,
∴当时,四边形是平行四边形,
∴,
由中心对称知,,
∴,
∵点P匀速运动的速度为1,运动时间为t,
∴,
∵,
∴;
当,不平行时,
过O作于点H,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:或0.7
(2)过点O作于点H,
由(1)知,,
∵
∴
∵,
∴,
∵,
∴,
解得
(3)若点O在线段的垂直平分线上,
则为的垂直平分线,
∴,
由(1)知,,,
在中,
∴,
解得或(舍去)
∴时,点O在线段的垂直平分线上.
【考点再现】本题考查平行四边形与三角形综合.熟练掌握平行四边形的判定与性质,中心对称性质,勾股定理,三角形面积公式,线段垂直平分线性质,是解题的关键.
24.(24-25八年级下·吉林长春·开学考试)如图,在中,,,边上的高为12.点从点出发,沿以每秒5个单位长度的速度运动.点从点出发沿以每秒10个单位长度的速度运动.、两点同时出发,当其中一点到达终点时,、两点同时停止运动.设运动的时间为(秒),连接.
(1)当点与点重合时,的值为________.
(2)直接写出的长(用含的代数式表示);
(3)当平分面积时,求的值;
(4)当时,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)
(3)12或
(4)2或或
【思路引导】(1)由题意可得,即可;
(2)分点点出发沿运动和点出发沿运动两种情况讨论即可;
(3)分两种情况,结合梯形的面积公式分别求出t的值即可.
(4)分两种情况,结合矩形的性质、平行四边形的性质分别求出t的值即可.
【完整解答】(1)解:点Q与点C重合时,
由题意得:,
解得:,
即点Q与点C重合时,t的值为6;
(2)解:当点Q沿运动时,;
由题意得:;
当点Q沿运动时,,
∴,
即;
(3)解:∵面积为,
∴梯形的面积为
分两种情况:
当点Q沿运动时,如图,
∴,
解得:;
当点Q沿运动时,如图,
同理:,
解得:,
此时,两点重合,两点重合;
综上所述,当平分面积时,t的值为12或;
(4)解:分两种情况:
点Q沿运动时,
如图,过A作于点G,于点H,则四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得:;
当点Q沿运动时,
如图,过A作于点G,于点H,则四边形是矩形,当点Q在点H右侧时,
同理,
∵,
∴,
解得:;
当点Q在点H左侧时,如图,则四边形是矩形,即,
∴,
解得:;
综上所述,当时,t的值为2或或.
【考点再现】本题是四边形综合题,考查了平行四边形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握平行四边形的性质,进行分类讨论是解题的关键,属于中考常考题型.
题型五 特殊四边形中的线段最值问题
25.如图,正方形的边长为8,在上,且,是上一动点,则的最小值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【思路引导】连接BN,BD,BM,BM交AC于点E,根据正方形的对角线互相垂直平分可得ND=NB,由三角形三边关系可得NB+NM≥BM,再由勾股定理求得BM即可;
【完整解答】解:如图,连接BN,BD,BM,BM交AC于点E,
ABCD是正方形,则AC、BD互相垂直平分,
∴ND=NB,
当点N与点E不重合时,△NBM中NB+NM>BM,
当点N与点E重合时,NB+NM=BM,
∴NB+NM≥BM,即DN+MN的最小值为BM,
ABCD是正方形,则BC=CD=8,∠BCD=90°,
∴CM=CD-DM=8-2=6,
∴BM=,
∴DN+MN的最小值为10,
故选: C.
【考点再现】本题考查了正方形的性质,垂直平分线的性质,三角形的三边关系,勾股定理;正确作出辅助线是解题关键.
26.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,E为CD边的中点,P,Q为BC边上两个动点,且PQ=2,当四边形APQE的周长最小时,BP的长为( )
A.0 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【思路引导】要使四边形APQE的周长最小,由于AE与PQ都是定值,只需AP+EQ的值最小即可.为此,先在BC边上确定点P、Q的位置,可在AD上截取线段AF=DE=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,则此时AP+EQ=EG最小,然后过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点,那么先证明∠GEH=45°,再由CQ=EC即可求出BP的长度.
【完整解答】解:如图,在AD上截取线段AF=PQ=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点.
∵四边形是矩形,
∴,,∠QCE=90°,
∵,
∴,
∵点F点关于BC的对称点G,
∴
∴
∴四边形是矩形,
∴GH=DF=6,∠H=90°,
∵点E是CD中点,
∴CE=2,
∴EH=2+4=6,
∴∠GEH=45°,
∴∠CEQ=45°,
设BP=x,则CQ=BC﹣BP﹣PQ=8﹣x﹣2=6﹣x,
在△CQE中,
∵∠QCE=90°,∠CEQ=45°,
∴CQ=EC,
∴6﹣x=2,
解得x=4.
故选:C.
【考点再现】本题考查了矩形的性质,轴对称﹣最短路线问题的应用,题目具有一定的代表性,是一道难度较大的题目,对学生提出了较高的要求.
27.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)如图,在四边形中,,点在上,且,则的最小值为 .
【答案】
【思路引导】本题考查了轴对称性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理等知识,连接,得到点与点关于对称,过点作,使得,连接交于点,连接,证明四边形是平行四边形,得到则当三点共线,即点与点重合时,取得最小值,即取得最小值,最小值为的长,求出,由勾股定理求出得出答案,掌握相关知识是解题的关键.
【完整解答】解:如图,连接,
,
点与点关于对称,
,
过点作,使得,连接交于点,连接,
,
,四边形是平行四边形,
,
当三点共线,即点与点重合时,取得最小值,即取得最小值,最小值为的长,
,,
是等边三角形,
,
在中,
的最小值为.
故答案为:.
28.(2024九年级下·全国·专题练习)如图,在矩形中,,,点在边上,点在边上,且,连接,,则的最小值等于 .
【答案】10
【思路引导】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,平行四边形的判定与性质,线段垂直平分线的性质等知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
连接,则四边形是平行四边形,那么,,则,则的最小值转化为的最小值,在的延长线上截取,连接,则,可得,则,连接,则,再由勾股定理求解即可.
【完整解答】解:如图,连接,
在矩形中,,,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
则,则的最小值转化为的最小值,
在的延长线上截取,连接,
则,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,
连接,则,
∴,
∴的最小值为10,
即的最小值为10,
故答案为:10.
29.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)已知,如图,为坐标原点,四边形为矩形,,点是的中点,动点在线段上以每秒个单位长的速度由点向运动.设动点的运动时间为秒.
(1)当为何值时,四边形是平行四边形;
(2)在直线上是否存在一点,使得、、、四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求的值,并求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在线段上有一点且,直接写出四边形的周长的最小值 .
【答案】(1)
(2)时,;时,;时,
(3)
【思路引导】(1)先求出,进而求出,再由运动知,进而由平行四边形的性质建立方程即可得出结论;
(2)根据题意,分三种情况讨论,利用菱形的性质和勾股定理即可得出结论;
(3)先判断出四边形周长最小,得出最小,即可确定出点的位置,进而勾股定理,即可得出结论.
【完整解答】(1)解:∵四边形为矩形,,
,
∵点是的中点,
∴,
由运动知,,
,
∵四边形是平行四边形,
,
,
;
(2)解:①当点在的右边时,如图所示:
∵四边形为菱形,
,
∴在中,由勾股定理得:,
,解得,
,
;
②当点在的左边且在线段上时,如图所示:
∵四边形为菱形,
,
∴在中,由勾股定理得:,
,
,解得,
,
;
③当点在的左边且在的延长线上时,如图所示:
∵四边形为菱形,
,
∴在中,由勾股定理得:,
,
,解得,
,
;
综上所述,时,;时,;时,;
(3)解:如图,取,作点关于的对称点,连接,
,
∴四边形是平行四边形,
,
∵四边形的周长为
,
最小时,四边形的周长最小,
当在上时,最小,即最小,
,
∴的最小值为,
∴四边形的周长最小值为,
故答案为:.
【考点再现】本题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质、菱形性质、平行四边形的性质、勾股定理、轴对称的性质,坐标与图形,解(1)的关键是求出的值,解(2)的关键时分类讨论的思想,解(3)的关键是找出点的位置.
30.如图,菱形的边长为,,点是边上任意一点(端点除外),线段的垂直平分线交,分别于点,,,的中点分别为,.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
【思路引导】(1)连接,根据FG垂直平分CE和菱形的对称性即可得到,,从而求证结论;
(2)利用M和N分别是AE和EF的中点,点G为CE的中点,即可得到,当点F与菱形ABCD对角线交点O重合时,最小,此时最小,结合已知推断为等边三角形,即可求解.
【完整解答】(1)证明:连接,
垂直平分,
,
四边形为菱形,
和关于对角线对称,
,
;
(2)解:连接,
和分别是和的中点,点为中点,
,即
当点与菱形对角线交点重合时,最小,
即此时最小,
菱形边长为,,
为等边三角形,,
即的最小值为.
【考点再现】本题考查了菱形的性质,中位线的性质、等边三角形性质的知识,关键在于熟悉各个知识点在本题的灵活运用.
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专题8.8 特殊四边形的折叠、动点、最值问题
【苏科版八下●新教材】
题型一 矩形中的折叠问题
模型解读
应用模型解决问题
1.(24-25七年级下·江苏连云港·期中)如图,在长方形纸片中,点E,F分别在上,将沿着折叠,点B刚好落在上的点处;再将沿着折叠,点C刚好落在上的点处,已知,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,折叠矩形纸片的一边,使点落在边上的点处,若,,则的面积为( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级下·上海崇明·期末)如图,在矩形中,,点是边上一动点,连接,将沿着翻折后得到,若与边分别交于点,且,则的长为 .
4.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,把一张矩形纸片沿对折,使点C落在E处,与相交于点O,若,则的长为 .
5.(24-25八年级下·河南信阳·月考)如图(1),矩形纸片,以点为坐标原点,分别以矩形的边、为轴、轴建立如图所示的直角坐标系,折叠纸片,使点与点重合,点落在点处,折痕为,若顶点的坐标为,
(1)直接写出点_____、_____、_____的坐标.
如图(2),在矩形中,点在上,,,垂足为点.
(2)求证:;
(3)若,且,求.
6.如图是一张矩形纸片,与相交于点,点在边上,把沿直线折叠,使点落在对角线上的点处,连结,.若,.
(1)请用表示的大小;
(2)请求出的值.
题型二 正方形中的折叠问题
模型解读
应用模型解决问题
7.如图,正方形的边长为,将正方形折叠,使顶点落在边上的点处,折痕为.若,则线段的长为( )
A. B. C. D.
8.(24-25八年级下·湖北宜昌·月考)如图,正方形中,,E 在上, ,将沿折叠至,延长 交于 G,连,下列结论:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.1 个 B.2个 C.3 个 D.4 个
9.(23-24八年级下·河南洛阳·月考)如图,四边形是边长为8的正方形纸片,将其沿折叠,使点B落在边上的处,点A对应点为,且,则的长是 .
10.(23-24八年级下·福建福州·期末)如图,在正方形中,,点在边上,且,将沿折叠至处,延长交于点,连接,,有下列结论: ; ; ; .其中正确结论的个数是 .
11.(24-25八年级下·广西河池·期末)如图,正方形的边长为2,点是边的中点,将沿直线翻折到正方形所在的平面内,得到,延长交于点.
(1)判断和的数量关系,并说明理由;
(2)求四边形的面积.
12.(24-25八年级下·福建厦门·期中)在数学课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题展开数学活动.
动手操作:
第一步:如图①,四边形是正方形纸片,将该纸片对折,使与重合,折痕为,展开铺平,如图②;
第二步:沿直线折叠,使点D落在处,设交于点G.如图③;
第三步:延长交于点H,连接交于点M,如图④.
解决问题:
(1)求证:;
(2)若正方形的边长为2.
(I)求的长;
(Ⅱ)求的值.
题型三 其他四边形中的折叠问题
模型解读
应用模型解决问题
13.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在菱形纸片中,,为的中点.折叠菱形纸片,使点落在所在直线上的点处,得到经过点的折痕,则的度数为( )
A. B. C. D.
14.如图,在菱形纸片中,,点在边上,将菱形纸片沿折叠,点落在边的垂直平分线上的点处,则的大小为( )
A. B. C. D.
15.如图,正方形中,,点E在边上,,将沿对折至,延长交边于点G,连接,则 .
16.如图,已知是三角形纸片的高,将纸片沿直线折叠,使点A与点D重合,给出下列判断:①是的中位线;②的周长等于周长的一半;③若四边形是菱形,则;④若是直角,则四边形是矩形,其中正确的是 .(填写序号)
17.(2026八年级下·全国·专题练习)(1)如图①,的对角线,相交于点,直线过点,与,分别交于点,.求证:.
(2)如图②,将沿过对角线交点的直线折叠,使点落在点处,点落在点处,交于点,与,分别交于点,.求证:.
18.(2026八年级下·全国·专题练习)已知四边形是正方形,点在直线上,连接.将沿所在直线折叠,点的对应点是,连接并延长交直线于点.
(1)当点与点重合时,如图①,求证:
(2)当点在的延长线上(如图②)或点在的延长线上(如图③)时,线段,,各有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并给予证明.
题型四 特殊四边形中的动点问题
19.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图,在四边形中,,动点P从点B出发,沿射线以每秒3个单位的速度运动,动点Q同时从点A出发,在线段上以每秒1个单位的速度向终点D运动,当动点Q到达点D时,动点P也同时停止运动.设点P的运动时间为t(秒).以点P、C、D、Q为顶点的四边形是平行四边形时t值为( )秒.
A.2或 B.或 C.或 D.2或
20.(24-25八年级上·山西长治·期中)如图,在边长为的正方形中,为边上一点,且,点在边上以的速度由点向点运动;同时,点在边上以的速度由点向点运动,它们运动的时间为,连接.当与全等时,的值为( )
A.1 B.2 C.2或4 D.1或1.5
21.(23-24九年级上·江西景德镇·期中)如图,在矩形中,,点P从点A向点D以的速度运动,点Q以的速度从点C出发,在B,C两点之间做往返运动,两点同时出发,点P到达点D时,两点同时停止运动,这段时间内,若以P,Q,C,D四点为顶点的四边形是矩形,那么运动时间为 .
22.如图在矩形中,,,为的中点,动点从点出发,以每秒的速度沿运动,最终到达点,若点运动的时间为秒,则当的面积为时,值为 .
23.如图,在中,,对角线相交于点O,.点P从A点出发沿方向匀速运动,速度为1,连接并延长交于点Q,设点P的运动时间为t().
(1)当______时,;
(2)当四边形的面积为面积的时,求t的值;
(3)是否存在某一时刻t,使点O在线段的垂直平分线上?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
24.(24-25八年级下·吉林长春·开学考试)如图,在中,,,边上的高为12.点从点出发,沿以每秒5个单位长度的速度运动.点从点出发沿以每秒10个单位长度的速度运动.、两点同时出发,当其中一点到达终点时,、两点同时停止运动.设运动的时间为(秒),连接.
(1)当点与点重合时,的值为________.
(2)直接写出的长(用含的代数式表示);
(3)当平分面积时,求的值;
(4)当时,直接写出的值.
题型五 特殊四边形中的线段最值问题
25.如图,正方形的边长为8,在上,且,是上一动点,则的最小值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
26.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,E为CD边的中点,P,Q为BC边上两个动点,且PQ=2,当四边形APQE的周长最小时,BP的长为( )
A.0 B.3 C.4 D.6
27.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)如图,在四边形中,,点在上,且,则的最小值为 .
28.(2024九年级下·全国·专题练习)如图,在矩形中,,,点在边上,点在边上,且,连接,,则的最小值等于 .
29.(24-25八年级下·江苏泰州·月考)已知,如图,为坐标原点,四边形为矩形,,点是的中点,动点在线段上以每秒个单位长的速度由点向运动.设动点的运动时间为秒.
(1)当为何值时,四边形是平行四边形;
(2)在直线上是否存在一点,使得、、、四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求的值,并求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在线段上有一点且,直接写出四边形的周长的最小值 .
30.如图,菱形的边长为,,点是边上任意一点(端点除外),线段的垂直平分线交,分别于点,,,的中点分别为,.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
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