内容正文:
专题05 矩形、菱形、正方形中折叠问题的三类综合题型
目录
典例详解
类型一、矩形中的折叠问题
类型二、菱形中的折叠问题
类型三、正方形中折叠问题
压轴专练
类型一、矩形中的折叠问题
方法总结
1. 抓折叠本质:折叠即轴对称,折痕垂直平分对应点连线,对应线段相等、对应角相等。
2. 利用矩形性质:结合矩形四个角为直角、对边平行的性质,寻找全等或直角三角形。
解题技巧
1. 标等量:在图上清晰标注折叠前后的对应边、对应角,以及由折叠产生的新等量关系。
2. 设元列方程:常设未知线段长为x,在直角三角形中利用勾股定理建立方程求解。
例1.如图,在矩形中,,,E是边上一点,将沿折叠,使点B落在点F处,连接.当为直角三角形时,的长是 .
【答案】5或2
【分析】本题考查的是折叠变换的性质,掌握折叠变换是一种对称变换,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题的关键.当为直角三角形时,需要分类讨论:分与两种情况,通过勾股定理列方程求解.
【详解】解:当时,三点共线,
设长为x,则,
由翻折可得,,
由勾股定理的,
∴,
∵,
∴,
即,
解得,
∴.
当时,四边形为正方形,
∴,
∴.
故答案为:5或2.
【变式1-1】如图,矩形中,,点是边上的一动点(点不与点,重合),连接,把沿所在直线翻折得到,则当点落在矩形的边所在的直线上时,的长为 .
【答案】1或
【分析】本题主要考查了矩形的的折叠问题,勾股定理,根据题意得:,设,则,然后分两种情况讨论:当点落在边所在的直线上时,当点落在边所在的直线上时,则,结合勾股定理,即可求解.
【详解】解:根据题意得:,
设,则,
如图,当点落在边所在的直线上时,则,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得:,
即;
如图,当点落在边所在的直线上时,则,
∴,
在和中,
,
即,
∴,
解得:,
即;
综上所述,的长为或1.
故答案为:或1
【变式1-2】如图所示,在矩形中,,点P在上,且,点E是线段上不与端点重合的一个动点,连接,将关于直线对称的三角形记作,若垂直于矩形的任意一边,则线段的长是 .
【答案】或
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,折叠的性质,勾股定理,注意分类讨论;分两种情况考虑:①时;②PF⊥AB时;利用勾股定理建立方程即可求解.
【详解】解:在矩形中,,,
,
则由勾股定理得,
①当时,如图1所示,
则四边形是矩形,
,
,
设,则,
由折叠知:,
在中,
,
解得,
;
②当 PF⊥AB时,如图2所示,过F作交延长线于点G,
则四边形是矩形,
,,
;
设,则;
在中,
,
解得.
.
综上所述,满足条件的BE的值为或5.
【变式1-3】如图,矩形中,,,点E为射线上的一个动点,把沿折叠.点D的对应点为.
(1)求点刚好落在对角线上时,的长;
(2)求点刚好落在此矩形的对称轴上时,线段的长.
【答案】(1)
(2)或或
【分析】本题考查了矩形与折叠,勾股定理,利用分类讨论的思想解决问题是关键.
(1)由勾股定理得出,由折叠的性质可知,,即可求出的长;
(2)分三种情况讨论:①当点落在对称轴上时,过点作于点;②当点落在对称轴上,且在矩形内部时;③当点落在对称轴上,且在矩形外部时,利用折叠和勾股定理分别求解即可.
【详解】(1)解:四边形是矩形,,,
,,
,
由折叠的性质可知,,
(2)解:分三种情况讨论:
①当点落在对称轴上时,
直线是矩形的对称轴,,
,
如图,过点作于点,则四边形是矩形,
,,
设,
由折叠的性质可知,,,
,
,
在中,,
即,
解得:,即;
②当点落在对称轴上,且在矩形内部时,
直线是矩形的对称轴,,,
,,
设,则
由折叠的性质可知,,,
在中,,
,
在中,,
,
解得:,即;
③当点落在对称轴上,且在矩形外部时,
直线是矩形的对称轴,,,
,,
设,则
由折叠的性质可知,,,
在中,,
,
在中,,
,
解得:,即,
综上可知,线段的长为或或.
类型二、菱形中的折叠问题
方法总结
1. 抓折叠本质:折叠即轴对称,对应线段相等、对应角相等,折痕垂直平分对应点连线。
2. 结合菱形性质:利用菱形四边相等、对角线垂直平分且平分对角的性质,寻找全等或直角三角形。
解题技巧
1. 标注等量:在图上清晰标出折叠产生的等边、等角,以及由菱形本身决定的等量关系。
2. 设元勾股:常在菱形折叠后形成的直角三角形中,设未知线段为 \(x\),利用勾股定理列方程求解。
例2.如图,在菱形中,点E,F分别在上,沿翻折后,点B落在边上的G处,若,,则的长为 .
【答案】
【分析】此题重点考查菱形的性质、轴对称的性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
作交的延长线于点H,因为,所以,由四边形是菱形,得,则四边形是平行四边形,所以,由折叠得,则,所以,由勾股定理得,求得,所以,于是得到问题的答案.
【详解】解:作交的延长线于点H,则,
∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
由折叠得,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
故答案为:.
【变式2-1】如图,将菱形纸片折叠,使点落在边的点处,折痕为,若,则的度数是 .
【答案】/80度
【分析】此题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边对等角和平行线的性质,
首先根据平行的性质得到,由折叠得,然后求出,然后根据等边对等角和平行线的性质求解即可.
【详解】∵四边形是菱形
∴
由折叠可得,
∴
∴
∵四边形是菱形
∴
∴.
故答案为:.
【变式2-2】如图,在菱形中,,,M是上,,N是点上一动点,四边形沿直线翻折,点C对应点为E,当最小时, .
【答案】7
【分析】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,勾股定理等知识,解决本题的关键是确定点E在上时,的值最小.作于H,如图,根据菱形的性质可求得,,在中,利用勾股定理计算出,再根据两点间线段最短得到当点E在上时,的值最小,然后证明即可.
【详解】解:作于H,如图,
∵菱形的边,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,,
在中,,
∵四边形沿直线翻折,点C对应点为E,,
∴,
∵,
∴,
∴当点在上时,的值最小,
由折叠的性质得,
而,
∴,
∴,
∴.
故答案为:7.
【变式2-3】如图,在菱形纸片中,.
(1) .
(2)点E在边上,将菱形纸片沿折叠,点C对应点为点,且是的垂直平分线,则的大小为 .
【答案】 60 75
【分析】本题考查菱形的性质,垂直平分线的定义.
(1)直接根据菱形的对角相等即可求解;
(2)如图,由垂直平分线的定义得到,从而,由菱形的性质得到,从而由折叠有,因此,再根据菱形的对边平行即可求解.
【详解】解:(1)∵四边形是菱形,
∴.
故答案为:60
(2)如图,
∵是的垂直平分线,
∴,
∴,
∵在菱形中,,
∴,
由折叠可得,
∴,
∵在菱形中,,
∴.
故答案为:75
类型三、正方形中折叠问题
方法总结
1. 抓折叠本质:折叠即轴对称,折痕垂直平分对应点连线,且折叠前后对应线段相等、对应角相等。
2. 结合正方形:利用正方形四边相等、四角为直角、对角线垂直平分且相等的性质,寻找全等或特殊直角三角形。
解题技巧
1. 标等量:在图上清晰标注折叠产生的等边、等角,尤其是与正方形边长相等的边。
2. 设元勾股:通常在折叠形成的直角三角形中,设未知边长为 \(x\),利用正方形边长关系和勾股定理列方程。
例3.如图,在正方形的边上取一点,连接,将沿翻折,点恰好与对角线上的点重合,连接,若,则的面积是 .
【答案】/
【分析】本题考查翻折变换、正方形的性质、勾股定理、等腰三角形的判定和性质等知识.由折叠可得,,且,可得,即可求对角线的长,则可求面积.
【详解】解:如图,连接交于,
为正方形,
,,,,.
沿翻折,
,,,,
,
,
,
,
,
.
.
故答案为:.
【变式3-1】如图,对折正方形纸片,得到折痕,将纸片展平,在上取一点P,沿折叠,使点A落在正方形内部点M处,将纸片展平,连接,延长交于点Q,连接若正方形的边长为6,,则的长为 .
【答案】或
【分析】由折叠及正方形的性质得到,,再由“”易证;分当点在线段上和当点在线段上两种情况,再根据折叠的性质和勾股定理即可求解.
【详解】∵在正方形中,
∴,,
根据折叠的性质可得:,
∴,,
∴在和中,
,
∴,
∴,
由折叠的性质可得:,,
当点在线段上时,
∵,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
当点在线段上时,
∵,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
综上所述,的长为或,
故答案为:或.
【变式3-2】如图1,正方形的边长为3,E为边上一点(不与端点重合).将沿对折至,延长交边于点G,连接.
(1) ;
(2)如图2,若E为的中点,则 .
【答案】 /度 2
【分析】(1)根据折叠性质得到,得到,,证明,即可证明.
(2)根据,得到,设,则,根据勾股定理计算即可.
【详解】(1)∵正方形,沿对折至,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
(2)根据(1)得,,
∴,
设,
则,
∴,
∴,
解得,
故答案为:2.
【变式3-3】如图,点是正方形的边上一动点(点不与、重合),连接,将沿翻折,使点落在点处.
(1)当最小时,的值为 ;
(2)如图,连接并延长,交的延长线于点,在点的运动过程中,的大小是否变化,若变化,请说明理由;若不变,请求的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,试探索、、之间的数量关系.
【答案】(1)
(2)为,理由见解析
(3)
【分析】(1)当,,三点共线时,有最小值,由等腰直角三角形的性质可得出答案;
(2)过点作于点,则,证出,则可得出结论;
(3)过点作,交的延长线于点,则,证明,得出,则可得出结论.
【详解】(1)解:∵将沿翻折,
∴,,,
∵,即,
∴当,,三点共线时,有最小值,
此时,
如图,设,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)为.
理由如下:
过点作于点,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵将沿翻折,使点落在点处,
∴,,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
即,
又∵,
∴;
(3).
理由如下:
过点作,交的延长线于点,,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
即.
一、单选题
1.(25-26九年级上·山东·期末)如图,四边形是正方形,是的中点,将正方形折叠,使点与点重合,折痕为,若正方形的边长为,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的折叠问题,勾股定理;设,则-,,由折叠可得,在中用勾股定理,建立方程,解方程,即可求解.
【详解】解:四边形是正方形,正方形的边长为,
∴,
∵是的中点,
∴
设,则-,
由折叠可得,
在中,
解得.
故选:C.
2.(25-26九年级上·贵州贵阳·月考)如图,把一张矩形纸片按如下方法进行两次折叠:第一次将边折叠到边上得到,折痕为,连接,第二次将沿着折叠,边恰好落在边上.若,则的长为( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【分析】本题主要考查矩形的性质、正方形的判定与性质、折叠的性质、等腰三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解题关键.
由第一次折叠可知,,则四边形为正方形,,,由第二次折叠可知,利用平行线的性质得,于是可得,由等边对等角得,以此即可求解.
【详解】解:四边形为矩形,
.
由第一次折叠可知,,
四边形为正方形,
,
.
由第二次折叠可知,,
,
,
,
,
.
故选:D.
3.(2025·浙江·模拟预测)将边长为a的菱形分别沿着和折叠(E,F,G,H分别在边,上),使点A和点C在折叠后均落在边上的点M处.若于点F,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了菱形的性质,折叠的性质,等腰三角形的性质和判定,勾股定理.
根据折叠的性质得,可得,再根据菱形的性质得,然后由折叠的性质得,进而根据勾股定理求出,进而求出,则此题可解.
【详解】解:根据题意,得,
∴.
∵菱形的边长为a,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的周长为.
故选:C.
二、填空题
4.(24-25八年级上·湖北襄阳·期末)如图,在长方形中,,将沿所在直线折叠,使点A落在E处,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了矩形的性质、图形的翻折变换等知识点,弄清楚图形折叠后是解题的关键.
由长方形的性质可得,易得的度数,再根据折叠方法可得,然后用即可解答.
【详解】解:∵四边形是长方形,
∴,
∵,
∴,
由折叠的方法可得:,
∴.
故答案为:.
5.(2024·广东东莞·二模)如图,将菱形纸片折叠,使点落在边的点处,折痕为,若,则的度数是 .
【答案】/80度
【分析】此题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边对等角和平行线的性质,
首先根据平行的性质得到,由折叠得,然后求出,然后根据等边对等角和平行线的性质求解即可.
【详解】∵四边形是菱形
∴
由折叠可得,
∴
∴
∵四边形是菱形
∴
∴.
故答案为:.
6.(25-26八年级上·广东佛山·期中)如图,正方形中,将边折叠至,连接、,若,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了正方形与折叠,全等三角形的判定和性质,勾股定理的运用,掌握以上知识得到是关键.
根据正方形与折叠可证,,由此得到,运用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
如图所示,过点作,
∵折叠,
∴,则是等腰三角形,
∴,
∵,
∴,
在中,
,
∴,
∴,
∴,则,
在中,,
∴,
解得,(负值舍去),
故答案为: .
三、解答题
7.(2025·江苏南通·三模)如图①,有一张菱形纸片,,折叠该纸片,使得点A,均与点重合,折痕分别为,,设两条折痕的延长线交于点.
(1)请在图②中将图形补充完整,并求的度数;
(2)四边形是菱形吗?请说明理由.
【答案】(1)补充图形见解析,
(2)四边形是菱形,理由见解析
【分析】本题主要考查了翻折变换、菱形的判定和性质、三角形全等的判定与性质等知识点,灵活运用折叠的性质是本题的关键.
(1)由菱形的性质可得,即,由折叠的性质可得,即,再根据四边形的内角和定理求解即可;
(2)由题意可证,可证四边形是平行四边形,由“”可证,可得,即可证明结论.
【详解】(1)解:如图,延长交于点O.
∵四边形是菱形,
∴,
∴.
∵折叠菱形纸片,使得点A,C均与点D重合,折痕分别为,
∴,
∴.
∵,
∴.
(2)解:四边形是菱形,理由如下:
∵四边形是菱形,
∴,
∵折叠菱形纸片,使得点A,C均与点D重合,折痕分别为,
∴,,,.
又∵,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形.
∵,,,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
8.(24-25八年级下·山东济宁·期中)在某探究课《矩形的折叠》中,每个小组分到了相同大小的矩形纸张,,,各小组通过对该纸张的折叠探究了各种不同的折叠问题.
小组
探究内容
图形
第一小组
把沿折叠,与重叠部分记为.
第二小组
步骤1:把矩形沿折叠,使得与重合,点,分别为,上的点.
步骤2:为边上动点(与点B,C不重合),沿折叠得到.
根据以上各小组探究内容,求解下列问题.
(1)根据第一小组探究内容,求证:是等腰三角形.
(2)根据第二小组探究内容,当,,三点在同一直线上时,画出简单的示意图,求BP的长度.
【答案】(1)见解析
(2)或,图见解析
【分析】(1)首先根据矩形的性质得到,进而得到,然后根据折叠的性质得,即可证明出是等腰三角形;
(2)根据题意画出图形,分两种情况讨论,分别根据折叠的性质得到,然后进一步得到,利用勾股定理得到,进而求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵把沿折叠到,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)解:如图所示,当点P在线段上时,
∵把矩形沿折叠,使得与重合,
∴,
由题意可得,四边形是矩形,
∴,
∵沿折叠得到,
∴,,
∴,
由(1)可得,,
∴;
如图所示,当点P在线段上时,
同理可得,,,,
∴,
由(1)可得,,
∴;
综上所述,BP的长度为或.
【点睛】本题主要考查矩形的折叠问题,折叠的性质,矩形的性质,平行线的性质,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握折叠的性质,矩形的性质,勾股定理.
9.(24-25八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)取一张矩形纸片进行折叠,具体操作过程如图:
(1)【课本再现】
第一步:如图①,对折矩形纸片,使与重合,折痕为,把纸片展平;
第二步:在上选一点P,沿折叠纸片,使点A落在矩形内部的点M处,连接,根据以上操作,当点M在上时,如图①,连接,判断的形状并证明.
(2)【类比应用】如图②,现将矩形纸片换成边长为正方形纸片,继续探究,过程如下:将正方形纸片按照(1)中的方式操作,并延长交于点Q,连接,当点M在上时,求与的数量关系是 (用数学式子表示);
(3)【拓展延伸】在(2)的探究中,改变点P在上的位置(点P不与点A,D重合),沿折叠纸片,如图③,使点A落在矩形内部的点M处,连接,并延长交于点Q,连接.当时,请求出的长.
【答案】(1)等边三角形,证明见解析
(2)
(3)或
【分析】(1)由折叠的性质得,,从而得到是等边三角形即可求解;
(2)根据正方形的性质得出,,根据折叠得出,垂直平分,,根据余角的性质证明,证明,得出,即可证明;
(3)分两种情况:当点Q在点F的下方时,当点Q在点F的上方时,分别画出图形,利用勾股定理解方程即可.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵对折矩形纸片,使与重合,折痕为,
∴垂直平分,
∴,
∵沿折叠纸片,使点落在矩形内部的点处,
∴,
∴,
∴是等边三角形;
(2)解:∵四边形为正方形,
∴,,
根据折叠可知:,垂直平分,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴;
(3)解:当点Q在点F的下方时,如图所示:
∵正方形中,,
∴,
∴,
由(2)知,
∴,
设,由折叠知,
∴,,
在中,,
∴,
解得,
即;
当点Q在点F的上方时,如图,
则,
∴,
∴,
设,
则,,
在中,,
∴,
解得,即;
综上可知,的长为或.
【点睛】本题考查正方形折叠问题,勾股定理,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定等,掌握折叠前后对应角相等、对应边相等,是解题的关键.
10.(24-25八年级下·广西防城港·期中)【综合与实践】综合实践课上,老师让同学们以“简单矩形折叠”为主题开展学习活动,同学们积极参与了矩形折叠活动.
(1)操作与证明:
①如图①所示,小华将矩形沿折叠后,使得点C与点A重合,点D与点G重合,若,则_______,_______;
②如图②所示,张三将矩形沿对角线折叠后,使得点C与点E重合,与交于点F,过点D作交BC于点G,求证:四边形是菱形;
(2)迁移应用:
如图③所示,李四将矩形沿对角线折叠后,使得点C与点E重合,与交于点F,连接,若,,求的长.
【答案】(1)①60,60;②见解析
(2)
【分析】本题考查矩形的折叠问题,菱形的判定,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,掌握折叠前后对应边相等,对应角相等,是解题的关键.
(1)①由折叠得,由得,结合即可求解;
②由,,证明四边形是平行四边形,同①证明,推出,即可证明四边形是菱形;
(2)由折叠得,,,用含30度角的直角三角形的性质和勾股定理解和,最后用勾股定理解即可.
【详解】(1)解:①由折叠得,
,
,
矩形中,
,
故答案为:60,60;
②四边形是矩形,
,
又,
四边形是平行四边形;
,
,
由折叠得,
,
,
四边形是菱形;
(2)解:四边形是矩形,
,,,
中,,,
,
,
由折叠得,,,
,
又,,
,
如图,过点E作于点G,
,
,
,
.
11.(2024·广东深圳·模拟预测)综合与实践:
综合与实践课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展数学活动.
【操作判断】
(1)操作一:
如图1,正方形纸片,将沿过点A的直线折叠,使点B落在正方形的内部,得到折痕,点B的对应点为M,连接;将沿过点A的直线折叠,使与重合,得到折痕,将纸片展平,连接.
根据以上操作,易得点E,M,F三点共线,且① °;②线段,,之间的数量关系为 .
(2)【深入探究】
操作二:
如图2、将沿所在直线折叠,使点C落在正方形的内部,点C的对应点为N,将纸片展平,连接、.
同学们在折纸的过程中发现,当点E的位置不同时,点N的位置也不同,当点E在边上某一位置时(点E不与点B,C重合),点N恰好落在折痕上,此时交于点P,如图3所示.
①小明通过观察图形,测量并猜想,得到结论,请证明该结论是否成立,并说明理由.
②【拓展应用】若正方形纸片的边长为3,当点N落在折痕上时,求出线段的长.
【答案】(1)①45;②
(2)①成立,见解析;②
【分析】(1)①由正方形的性质得出,由折叠的性质可得:,,即可求解;
②由折叠的性质即可求解;
(2)①根据正方形的性质和折叠的性质得到是等腰直角三角形,再根据全等三角形的判定和性质求解即可;
②证明是等腰直角三角形,求出,再由含角的性质以及勾股定理求解.
【详解】(1)解:①∵四边形是正方形,
∴,
由折叠的性质可得:,,
∴,即;
②由折叠的性质可得:,,
∵,
∴;
(2)①结论:成立,理由如下:
将沿所在直线折叠,使点落在正方形的内部,点的对应点为,
∵四边形是正方形,
∴,
由折叠的性质可得:,,,
∴,
∵,
∴,
由(1)得:,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②∵点落在折痕上,
∴,,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了正方形的性质、折叠的性质、三角形全等的判定与性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
12.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)在八年一班数学课上,数学老师让每人准备一张菱形纸片,要求同学们在对角线上取一点,连接,将沿折叠,得到.
(1)同学甲发现(图),通过探索发现点落在线段上,从而可证明.请你完整证明:;
(2)同学乙取,折叠后发现(图),通过探索可得出为常数,请求出的值;
(3)同学丙通过折叠发现,测得,,连接,发现的长度可求,求出此时的长度.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【分析】本题考查了菱形的性质,轴对称的性质,直角三角形和等腰直角三角形的性质等知识点,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
()先推出是的平分线,进而得出,推出,再根据即可证明结论;
()根据折叠的性质,结合推出四边形是菱形,结合得出,然后根据勾股定理求出与的数量关系即可;
()根据菱形的性质,结合求出及的数量关系,然后由折叠的性质求出和的数量关系,再通过勾股定理求出和的长度,最后由勾股定理求出的长度.
【详解】(1)证明: 由折叠性质可知,
∵,
∴,
∴是的平分线,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
根据折叠的性质,,
∴,
∵,
∴;
(2)解:根据折叠的性质,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
连接交于点,如图,
根据菱形的性质,线段和互相垂直平分,
∵,
∴,
∴,
∴,,
设,则,,
根据勾股定理,,,
∴;
(3)解:如图,连接交于点,
根据菱形的性质可得,,
∵,
∴,
∴,,
根据折叠的性质得:,
∴为等腰直角三角形,,
设,则,,
根据勾股定理得:,
∴,
∴,,,,
在中,.
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专题05矩形、菱形、正方形中折叠问题的三类综合题型
目录
典例详解
类型一、矩形中的折叠问题
类型二、菱形中的折叠问题
类型三、正方形中折叠问题
压轴专练
典例详解
类型一、矩形中的折叠问题
方法总结
1.抓折叠本质:折叠即轴对称,折痕垂直平分对应点连线,对应线段相等、对应角相等。
2.利用矩形性质:结合矩形四个角为直角、对边平行的性质,寻找全等或直角三角形。
解题技巧
1.标等量:在图上清晰标注折叠前后的对应边、对应角,以及由折叠产生的新等量关系。
2.设元列方程:常设未知线段长为x,在直角三角形中利用勾股定理建立方程求解。
例1.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,E是边BC上一点,将△ABE沿AE折叠,使点B落在点F
处,连接CF.当△CEF为直角三角形时,CE的长是一
【变式1-1】如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P是边AD上的一动点(点P不与点A,D重合),
连接CP,把△BCP沿CP所在直线翻折得到△B'CP,则当点B落在矩形的边所在的直线上时,AP的长
为一
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B
D
【变式1-2】如图所示,在矩形ABCD中,AB=3,AD=6,点P在AD上,且PD=2,点E是线段BC上
不与端点重合的一个动点,连接BP,EP,将△BPE关于直线PE对称的三角形记作△FPE,若PF垂直于矩
形的任意一边,则线段BE的长是
D
【变式1-3】如图,矩形ABCD中,AD=5,AB=8,点E为射线DC上的一个动点,把ADE沿AE折叠.点
D的对应点为D.
M
(I)求点D刚好落在对角线AC上时,D'C的长;
(2)求点D刚好落在此矩形的对称轴上时,线段DE的长.
类型二、菱形中的折叠问题
方法总结
1.抓折叠本质:折叠即轴对称,对应线段相等、对应角相等,折痕垂直平分对应点连线。
2.结合菱形性质:利用菱形四边相等、对角线垂直平分且平分对角的性质,寻找全等或直角三角形。
解题技巧
1.标注等量:在图上清晰标出折叠产生的等边、等角,以及由菱形本身决定的等量关系。
2.设元勾股:常在菱形折叠后形成的直角三角形中,设未知线段为\(x),利用勾股定理列方程求解。
例2.如图,在菱形ABCD中,点E,F分别在AB,BC上,沿EF翻折后,点B落在边CD上的G处,若
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EG⊥CD,BE=4,DG=3,则AE的长为
B
【变式2-1】如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点B落在AD边的点F处,折痕为CE,若∠D=80°,则
∠BCF的度数是
A
E
B
【变式2-2】如图,在菱形ABCD中,AB=8,∠A=120°,M是CD上,DM=3,N是点AB上一动点,
四边形CMNB沿直线MN翻折,点C对应点为E,当AE最小时,AN=
--B
【变式2-3】如图,在菱形纸片ABCD中,∠A=60°.
D
(1)∠C=
(2)点E在BC边上,将菱形纸片ABCD沿DE折叠,点C对应点为点C,且DC'是AB的垂直平分线,
则∠DEC的大小为°
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类型三、正方形中折叠问题
方法总结
1.抓折叠本质:折叠即轴对称,折痕垂直平分对应点连线,且折叠前后对应线段相等、对应角相等。
2.结合正方形:利用正方形四边相等、四角为直角、对角线垂直平分且相等的性质,寻找全等或特殊直
角三角形
解题技巧
1.标等量:在图上清晰标注折叠产生的等边、等角,尤其是与正方形边长相等的边。
2.设元勾股:通常在折叠形成的直角三角形中,设未知边长为(),利用正方形边长关系和勾股定理列
方程。
例3.如图,在正方形ABCD的边AB上取一点E,连接CE,将△BCE沿CE翻折,点B恰好与对角线AC上
的点F重合,连接DF,若BE=2,则△CDF的面积是
B
【变式3-1】如图,对折正方形纸片ABCD,得到折痕EF,将纸片展平,在AD上取一点P,沿BP折叠,
使点A落在正方形ABCD内部点M处,将纸片展平,连接PM,BM,延长PM交CD于点Q,连接BQ若正
方形ABCD的边长为6,FQ=1,则AP的长为」
P
D
B
【变式3-2】如图1,正方形ABCD的边长为3,E为CD边上一点(不与端点重合).将ADE沿AE对折
至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG,
B
图1
图2
(1)∠EAG=
(2)如图2,若E为CD的中点,则CG=
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【变式3-3】如图,点E是正方形ABCD的边CD上一动点(点E不与C、D重合),连接BE,将△BCE沿
BE翻折,使点C落在点F处,
图1
(I)当DF最小时,DE:CE的值为-:
(2)如图2,连接AF并延长,交BE的延长线于点G,在点E的运动过程中,∠BGA的大小是否变化,若变
化,请说明理由;若不变,请求∠BGA的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接DG,试探索BG、DG、AG之间的数量关系.
压轴专练
一、单选题
1.(25-26九年级上山东·期末)如图,四边形ABCD是正方形,E是BC的中点,将正方形折叠,使点A与
点E重合,折痕为M,若正方形的边长为4,则线段AN的长为()
A
D
M
B
A.1.5
B.2
C.2.5
D.3
2.(25-26九年级上·贵州贵阳·月考)如图,把一张矩形纸片ABCD按如下方法进行两次折叠:第一次将DA
边折叠到DC边上得到DA',折痕为DM,连接A'M,CM,第二次将△MBC沿着MC折叠,MB边恰好落在
MD边上.若AD=√2,则AB的长为()
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A.2
B.5
C.5
D.2
3.(2025·浙江模拟预测)将边长为a的菱形ABCD分别沿着EF和GH折叠(E,F,G,H分别在边CD,
BC,AD,AB上),使点A和点C在折叠后均落在BC边上的点M处.若∠C=45°,DE=CE,EF⊥BC于
点F,则△BHM的周长为()
D
G
B.
5
2
2
A.√2a
a
C.
D.
1+
a
4
2
2
二、填空题
4.(24-25八年级上·湖北襄阳·期末)如图,在长方形ABCD中,∠BDC=32°,将△ABD沿BD所在直线折
叠,使点A落在E处,则∠CDE=」
B
5.(2024广东东莞二模)如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点B落在AD边的点F处,折痕为CE,若
∠D=80°,则∠BCF的度数是
E
B
6.(25-26八年级上广东佛山期中)如图,正方形ABCD中,将边BC折叠至BC',连接C'D、CC',若
CD=1,∠CC'D=90°,则DC'的长为一
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D
三、解答题
7.(2025江苏南通三模)如图①,有一张菱形纸片ABCD,∠A=45°,折叠该纸片,使得点A,C均与点
D重合,折痕分别为EG,FH,设两条折痕的延长线交于点O.
A
B
B H
图①
图②
(1)请在图②中将图形补充完整,并求∠EOF的度数;
(②)四边形DGOH是菱形吗?请说明理由.
8.(24-25八年级下·山东济宁.期中)在某探究课《矩形的折叠》中,每个小组分到了相同大小的矩形纸张
ABCD,AB=10cm,BC=30cm,各小组通过对该纸张的折叠探究了各种不同的折叠问题,
小组
探究内容
图形
第
把ABC沿AC折叠,与△ACD重叠部分记为△ACM.
小组
步骤1:把矩形ABCD沿EF折叠,使得AB与DC重合,
第二
点E,F分别为AD,BC上的点.
小组
步骤2:P为边BC上动点(与点B,C不重合),△APB
沿AP折叠得到△APB.
根据以上各小组探究内容,求解下列问题
(I)根据第一小组探究内容,求证:△ACM是等腰三角形.
(②)根据第二小组探究内容,当P,B,E三点在同一直线上时,画出简单的示意图,求BP的长度
9.(24-25八年级下·内蒙古呼和浩特期中)取一张矩形纸片进行折叠,具体操作过程如图:
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D
M
E
E
F
B
图①
图②
图③
(1)【课本再现】
第一步:如图①,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,折痕为EF,把纸片展平;
第二步:在AD上选一点P,沿BP折叠纸片,使点A落在矩形内部的点M处,连接PM,BM,根据以上
操作,当点M在EF上时,如图①,连接AM,判断△ABM的形状并证明
(②)【类比应用】如图②,现将矩形纸片换成边长为8cm正方形纸片,继续探究,过程如下:将正方形纸片
ABCD按照(I)中的方式操作,并延长PM交CD于点Q,连接BQ,当点M在EF上时,求∠MBQ与
∠PQD的数量关系是_(用数学式子表示);
(3)【拓展延伸】在(2)的探究中,改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合),沿BP折叠纸片,
如图③,使点A落在矩形内部的点M处,连接PM,BM,并延长PM交CD于点Q,连接BQ.当
QF=lcm时,请求出AP的长
10.(24-25八年级下·广西防城港·期中)【综合与实践】综合实践课上,老师让同学们以“简单矩形折叠”为
主题开展学习活动,同学们积极参与了矩形折叠活动,
E
G
D
图①
图②
图③
(1)操作与证明:
①如图①所示,小华将矩形ABCD沿EF折叠后,使得点C与点A重合,点D与点G重合,若∠AFB=60°,
则∠AFE=
o,∠AEF=
o;
②如图②所示,张三将矩形ABCD沿对角线BD折叠后,使得点C与点E重合,BE与AD交于点F,过点D
作DG∥BF交BC于点G,求证:四边形DFBG是菱形;
(2)迁移应用:
如图③所示,李四将矩形ABCD沿对角线BD折叠后,使得点C与点E重合,BE与AD交于点F,连接AE
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,若LCBD=30°,CD=3√2,求AE的长.
11.(2024广东深圳模拟预测)综合与实践:
综合与实践课上,老师让同学们以“正方形的折叠为主题开展数学活动.
D
D
A
D
M
M
B
E
B
E
B
E
C
图1
图2
图3
【操作判断】
(1)操作一:
如图1,正方形纸片ABCD,将∠B沿过点A的直线折叠,使点B落在正方形ABCD的内部,得到折痕AE,
点B的对应点为M,连接AM;将∠D沿过点A的直线折叠,使AD与AM重合,得到折痕AF,将纸片展
平,连接EF
根据以上操作,易得点E,M,F三点共线,且①∠EAF=°;②线段EF,BE,DF之间的数量关系为_
(2)【深入探究】
操作二:
如图2、将∠C沿EF所在直线折叠,使点C落在正方形ABCD的内部,点C的对应点为N,将纸片展平,
连接NE、NF.
同学们在折纸的过程中发现,当点E的位置不同时,点N的位置也不同,当点E在BC边上某一位置时(点
E不与点B,C重合),点N恰好落在折痕AE上,此时AM交NF于点P,如图3所示,
①小明通过观察图形,测量并猜想,得到结论AP=BE+DF,请证明该结论是否成立,并说明理由
②【拓展应用】若正方形纸片ABCD的边长为3,当点N落在折痕AE上时,求出线段BE的长.
12.(24-25八年级下·辽宁大连期末)在八年一班数学课上,数学老师让每人准备一张菱形纸片ABCD,要
求同学们在对角线BD上取一点E,连接AE,将△ABE沿AE折叠,得到△AEF·
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B
E
C
图1
图2
图3
(I)同学甲发现∠DAE=3∠BAE(图1),通过探索发现点F落在线段AC上,从而可证明∠BAD=2∠DEF,请
你完整证明:∠BAD=2∠DEF;
②同学乙取BE=3DE,折叠后发现EF∥BA(图2,通过探索可得出二为常数,请求出三的值;
EF
(3)同学丙通过折叠发现EF⊥BD,测得AB=5,BE=7DE,连接DF,发现DF的长度可求,求出此时
DF的长度.
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