内容正文:
专题17 平行四边形、矩形、菱形、正方形中折叠四类综合题型
目录
典例详解
类型一、平行四边形中的折叠问题
类型二、矩形中的折叠问题
类型三、菱形中的折叠问题
类型四、正方形中的折叠问题
压轴专练
类型一、平行四边形中的折叠问题
方法总结
1. 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. 平行四边形性质:利用对边平行且相等、对角相等的性质,结合折叠产生的等量关系求解。
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,以及由平行四边形本身决定的等量关系。
2. 设元列方程:常在折叠后形成的直角三角形或全等三角形中,设未知线段为x,利用勾股定理或全等列方程求解。
例1.(25-26八年级上·山东烟台·期末)如图,将沿对角线折叠,点落在点处,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质及四边形内角和;由折叠的性质及平行四边形的性质,,,由四边形内角和即可求解.
【详解】解:由折叠知,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,,
在四边形中,,
∴,
∴,
故选:A.
【变式1-1】(24-25八年级下·河北石家庄·期末)如图,将平行四边形沿折叠,使点恰好落在边上的点处,若此时将边沿进行折叠,点又恰好落在点处,则平行四边形的较小内角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,根据平行线的性质得,,根据对称的性质得,,,,继而得到,然后在中,根据三角形内角和定理列出关于的一元一次方程,求解即可.
【详解】解:设,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵将平行四边形沿折叠,点恰好落在边上的点处,
∴,,
∵将边沿进行折叠,点又恰好落在点处,
∴,,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
解得:,
∴,,
∴平行四边形的较小内角为.
故选:C.
【变式1-2】(24-25八年级下·海南海口·期中)如图,在中,,将进行折叠,折叠后恰好经过点,得到,,,,则线段的长度为______.
【答案】
【分析】由平行四边形的性质可得,,,可得,由折叠的性质可得,,由勾股定理可求的长,的长.
【详解】解:四边形是平行四边形,
,,,
,
,
将平行四边形进行折叠,折叠后恰好经过点得到,
,,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【变式1-3】(24-25八年级下·浙江杭州·月考)综合与探究
【问题情境】圆圆与方方运用折叠纸片研究平行四边形.
【操作判断】如图1,将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,证明:.
【类比探究】如图2,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在对角线上,若点与点C,E共线,,求的长.
【问题解决】如图3,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,若,求的长.
【答案】[操作判断]见解析;[类比探究]1;[问题解决]2
【分析】[操作判断]根据折叠的性质得,结合平行四边形的性质可得四边形是菱形,即有;
[类比探究]根据平行四边形的性质得和,则,有折叠得,,由结合等腰三角形的性质有,则有,即可得;
[问题解决]延长交的延长线于点,由(2)得,设,由平行四边形,,则有和,进一步证明,有和,根据列方程求解即可.
【详解】解: [操作判断]∵将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∴.
[类比探究]∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵沿着折叠点A的对称点恰好落在对角线上,
∴,,
∴,
∴,
∵点与点C,E共线,
∴,
即,
[问题解决]延长交的延长线于点,
由(2)得,
∵沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,
设,
∵四边形是平行四边形
∴,
∴,
∵恰好落在的中点处,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,解得,
∴.
类型二、矩形中的折叠问题
方法总结
1. 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. 矩形性质:结合矩形四个角为直角、对边相等的性质,寻找折叠产生的直角三角形或全等形。
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,以及由矩形本身决定的等量关系。
2. 设元勾股:常在折叠后形成的直角三角形中,设未知线段长为x,利用勾股定理列方程求解。
例2.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,有一矩形纸片,,,将矩形纸片折叠,使边落在边上,折痕为,再将沿向右折叠,与交于点F,的面积为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【分析】本题考查了折叠的性质、等腰直角三角形的判定与性质,由折叠的性质可得,,证明为等腰直角三角形,得出,再由三角形面积公式计算即可得解.
【详解】解:由折叠的性质可得:,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴的面积为,
故选:B.
【变式2-1】(25-26七年级上·全国·课后作业)如图,已知矩形为线段上一点(如图甲),现将其沿折叠,F为C点关于的对称点,线段分别交于(如图乙),再沿折叠,F点关于的对称点Q恰好落在线段上,若度,则用含的代数式表示的度数为( )度
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据矩形的性质和折叠的性质得,再根据平角的定义得,根据三角形的内角和得,最后根据平角的定义表示出的度数.
【详解】解:根据折叠,得,
,
,
,
,
,
,
.
故选:A .
【变式2-1】(2025·陕西榆林·三模)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边,分别在、轴上,点的坐标为,点在边上.将沿直线折叠,折叠后顶点恰好落在边上的点处,则点的坐标为___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了坐标与图形,勾股定理,矩形的性质,折叠的性质,解题的关键是熟练掌握勾股定理.根据矩形的性质得出,,根据勾股定理求出,求出,再根据勾股定理得出,求出结果即可.
【详解】解:四边形是矩形,,
,,
由折叠得,
在中,,
,
在Rt中,,
,
解得,
∴点的坐标为.
【变式2-3】(24-25八年级上·广东深圳·期末)在研究一类图形的折叠问题时,乐思数学小组发现,可以通过构造直角三角形,利用勾股定理来解决.
(1)如图1,在矩形中,,点E是边上一点,将沿折叠,使点D落在边上的处,求的长;
乐思数学小组的解题思路如下:(请补充填写题中空缺部分)
解:由折叠可知:,
∴.
∵,
∴ ,
∴ .
在中,设,则.
由勾股定理可得:,即( ),
解得 .
(2)如图2,在矩形中,,点E是边上一动点,将沿折叠,点D落在点处,当为直角三角形时,求的长;
(3)如图3,在矩形中,,点E是直线上一动点,将沿折叠,当点D的对应点恰好落到边的中垂线上时,请直接写出的长.
【答案】(1),,2,
(2)或7
(3)2或
【分析】(1)根据推理过程利用勾股定理填空即可;
(2)当为直角三角形时,分当点落在矩形内部,时,当点落在边上,时,两种情况讨论即可;
(3)过点作于N,交于点M,设,则,分点在线段上;点在延长线上;两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:由折叠可知:,
∴.
∵,
∴,
∴.
在中,设,则.
由勾股定理可得:,即,
解得;
(2)解:当为直角三角形时,有两种情况:
当点落在矩形内部,时,如图,
∵在矩形中,,
∴,,
由折叠的性质得:,,,
∴,
∴点三点共线,
∵,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理可得:,即,
解得,即;
当点落在边上,时,如图,
此时,,
∵在矩形中,,
∴四边形是矩形,
由折叠的性质得:,
∴四边形是正方形,
∴,
∴;
综上,当为直角三角形时,的长为或;
(3)解:过点作于N,交于点M,
设,则,
当点在线段上时,如图,
∵是边的中垂线,
∴,,
由勾股定理可知:,
∴,
∵,
∴,
解得:,则,
∴;
当点在延长线上时,如图,
同理,,
∴,
∴,
在中,,
即,
解得:,
∴;
综上知:的长为或.
类型三、菱形中的折叠问题
方法总结
1. 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. 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,寻找折叠产生的全等三角形或直角三角形。
解题技巧
1. 标等量:在图上清晰标注折叠产生的等边、等角,以及由菱形本身决定的等量关系(如四边相等)。
2. 设元勾股:常在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3.(2025·浙江丽水·二模)将边长为的菱形分别沿着和折叠(,,,分别在边,,,上),使点和点在折叠后均落在边上的点处.若,,于点,则的周长为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据折叠的性质,证明,再根据折叠的性质,和勾股定理解得,后根据三角形的周长解答即可.
【详解】解:根据题意,得,
∴,
∵菱形的边长为,
∴,
∵,,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴的周长为,
故选:C.
【变式3-1】(25-26九年级上·山东菏泽·期末)如图,在菱形中,,,点在边上,连接,将沿折叠,若点落在延长线上的点处,则的长为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查菱形的性质,折叠的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
根据菱形的性质,得到,折叠得到垂直平分,进而推出为等腰直角三角形,求出,再根据线段的比例和差关系,进行求解即可.
【详解】解:菱形中,,
,
由折叠可得,垂直平分,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,
故选:D.
【变式3-2】(25-26九年级上·安徽宣城·开学考试)如图,在菱形中,,是的中点,连接
(1)的长为___________;
(2)若分别是上的点,将沿着折叠,使得点恰好落在点处,则的长为___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,等边三角形的性质和判定以及折叠的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)连接,根据菱形的性质得 ,进而得出是等边三角形,根据等边三角形的性质得,,然后根据勾股定理求出;
(2)设,则,在中,,根据勾股定理建立方程,解方程可得答案.
【详解】解:(1)如图,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,
∴是等边三角形.
∵点是的中点,
∴,,
根据勾股定理,得.
故答案为:.
(2)设,则,
∵将沿着折叠,使得点恰好落在点处,
∴,
由(1)可知,,,
∴,即.
在中,,
即,
解得,
∴.
故答案为:7.
类型四、正方形中的折叠问题
方法总结
1. 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. 正方形性质: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,寻找折叠产生的全等三角形或直角三角形。
解题技巧
1. 标等量:在图上清晰标注折叠产生的等边、等角,以及由正方形本身决定的等量关系(如边长相等)。
2. 设元勾股:常在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4.(2024八年级下·湖南长沙·竞赛)如图,将正方形折叠,使顶点A与边上的一点H重合(H不与端点C,D重合),折痕交于点E,交于点F,边折叠后与边交于点G.设正方形的周长为m,的周长为n,则的值为( )
A. B.2
C. D.随H点位置的变化而变化
【答案】B
【分析】连接、,作于M.判定,可得,即可得出,再判定,即可得到,进而得到的周长等于正方形的周长的一半.
【详解】解:如图,连接、,作于M.
∵,
∴,
,
,
,
,
,
∴,
,
,
,
,
的周长,
又∵正方形的周长,
的值为2,
故选:B.
【变式4-1】(24-25七年级下·湖北武汉·月考)已知正方形,点E、F、M、N、G、H是正方形边上的点,点P是正方形内一点.如图(1),将正方形沿过P点的线段折叠,使点E落在上点E′,如图(2),展开后沿过P点的线段折叠,使点G落在上点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了翻折变换(折叠问题),平行线的性质,根据折叠的性质可得:,,然后根据垂直定义可得,从而利用直角三角形的两个锐角互余进行计算可得:,再根据正方形的性质可得,从而利用平行线的性质可得,即可解答.
【详解】解:由折叠得:,,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
故选:A.
【变式4-2】(2024九年级下·广东·专题练习)综合与实践
主题:特殊平行四边形的折叠.
素材:一张正方形纸片.
步骤1:将如图1所示的正方形纸片沿折叠(折痕经过顶点)得到图2;
步骤2:将点折叠到点,得到图3,展开得到,两条折痕,如图4所示.
猜想与证明:
(1)请直接写出,的数量与位置关系;
(2)证明(1)中你发现的结论.
【答案】(1)
(2)证明过程见解析
【分析】(1)答案看详解;
(2)由折叠可知,过点作于,再证明,最后利用全等三角形的性质即可得出.
【详解】(1)解:;
(2)证明:由折叠可知,
过点作于,
四边形是正方形,
,,
,
,
在和中,
,
,
;
故答案为:.
一、单选题
1.(25-26八年级上·山东潍坊·期末)如图,将沿对角线折叠,使点落在点处,交于点.若的周长为12,则的周长是( )
A.3 B.6 C.8 D.12
【答案】B
【分析】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,图形的周长,熟练掌握性质是解题的关键.根据平行四边形的性质,得,结合折叠的性质,得,继而证明,根据图形的周长定义计算即可.
【详解】解:,
,
,
根据折叠的性质,得,
,
,
又的周长是,
故的周长是,
的周长为12,
,
故的周长是6,
故选:B.
2.(24-25八年级下·山东威海·期中)数学课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.如图,矩形中,,,点是边上与点和点不重合的任意一点,小明把矩形沿折叠,使点落在点处,连接,当线段的值最小时,的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查矩形与折叠性质、勾股定理、最短路径问题,先根据两点之间线段最短得到线段的值最小时,点F在上的点处,此时点E在点处,根据矩形和折叠性质得到,,在中,由勾股定理求得即可.
【详解】解:连接,
∵,当D、F、B共线时取等号,
∴线段的值最小时,点F在上的点处,此时点E在点处,如图:
在矩形中,,,则,
由折叠性质得,,
∴,,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
即线段的值最小时,的长度为,
故选:D.
3.(2025·河北邯郸·一模)如图,在菱形中,,,点在边上,且,是边上一动点,将沿直线折叠,点落在点处,当点在四边形内部(含边界)时,的长度的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点并得出点的运动轨迹是解题的关键.根据题意可知点在以为圆心,长为半径的圆上运动,连接,由,即,,然后根据点在四边形内部(含边界),可推出当点正好落在边上时,最短,此时易证是等边三角形,最后根据等边三角形的性质即可求得.
【详解】解:根据折叠的性质可知,,,为定点,
点在以为圆心,长为半径的圆上运动,如图所示,连接,
,即
点在四边形内部(含边界),
当点正好落在边上时,最短,此时,最短,如图所示,
四边形为菱形,,
,
又,
是等边三角形,
,
,
故选:A.
4.(25-26九年级上·贵州六盘水·期末)如图,在正方形中,,将沿折叠至,延长交于点G.若点G刚好是的中点,则的长是( )
A.1 B. C. D.3
【答案】B
【分析】连接,先根据正方形的性质及图形轴对称的性质,证明,,然后根据全等三角形的判定证明,可得,设,根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:连接,
四边形是正方形,
,,
点G是的中点,
,
沿折叠至,
,,
,,
,
,
,
设,则,
根据图形翻折的性质可知,,
在中,,
,
解得,
的长是.
故选:B.
【点睛】本题考查了正方形的性质,图形轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,添加辅助线构造全等三角形是解题的关键.
二、填空题
5.(25-26八年级上·全国·期末)如图,将一张长方形纸片先沿折叠,点A,B分别落在点、处,将得到的图形再沿折叠,点、分别落在点、处.若,则的度数为__________.
【答案】/155度
【分析】本题考查了矩形中的折叠问题、折叠的性质、平行线的性质等知识点,根据题意、弄清角之间的关系是解题的关键.
根据平行线的性质可得,再根据折叠的性质可得:,再根据平行线的性质,可得,即可求得的值,最后根据邻补角的性质即可解答.
【详解】解:∵四边形是长方形,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,
由沿折叠可知:,
∴,
由沿折叠可知:,
∵,
∴,
∴,解得:,
∴,
∴.
故答案为:.
6.(2025·河北·一模)如图,在菱形中,,连接,将菱形沿过点B的直线折叠,使得点C的对应点F恰好落在上,折痕交于点E,延长交于点G,则的度数为__________.
【答案】55度/
【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,
先根据菱形等腰三角形的性质得,再根据折叠的性质求出,最后根据三角形内角和定理得出答案.
【详解】解:四边形是菱形,
,
.
由折叠的性质得,
,
,
.
故答案为:.
7.(24-25七年级下·浙江杭州·月考)如图,将四边形纸片沿过点A的直线折叠,使得点B落在上的点Q处.折痕为;再将,分别沿,折叠,此时点C,D落在上的同一点R处._____;若四边形是平行四边形,则的值为_______.
【答案】 30
【分析】本题考查了平行四边形的性质,翻折变换的性质,根据折叠的性质证得,根据平行线的性质即可求;根据折叠的性质和平行四边形的性质即可求的值.
【详解】解:由折叠的性质可得:,,,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
由折叠的性质可得:,,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:30;.
8.(24-25九年级上·四川宜宾·期末)如图,在正方形纸片中,点是上一点,,,连接,将正方形沿折叠,点落在点处,延长交于点,连接、.以下结论:①;②;③若连接,则为直角三角形;④若纸片为矩形,,,点是上一点,将矩形沿折叠,点落在点处,连接,当为直角三角形时,则.其中正确结论的序号是____.
【答案】
【分析】本题考查全等三角形判定及性质,勾股定理,解一元一次方程,直角三角形判定.
根据题意利用全等判定及性质即可判断①②,再根据勾股定理即可判断③,再分情况讨论即可判断④.
【详解】解:∵正方形纸片,将正方形沿折叠,点落在点处,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,即①正确;
∴,即②正确;
设,,
∵,,
∴,解得:,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴为直角三角形,③正确;
当时,
∵为矩形,,,
∴,
∵将矩形沿折叠,点落在点处,
∴,,
∴三点共线,
∴,
∴,
∴设,,
∴,解得:,
∴,
当时,翻折将到如下图所示位置:
∵将矩形沿折叠,点落在点处,
∴,,
∴,
∴,
∴的值为或,即④不正确,
故答案为:①②③.
三、解答题
9.(2026·江苏无锡·一模)问题情景:数学活动课上,老师出示了一个问题:如图,在中,,垂足为E,F为CD的中点,连接EF,BF,试猜想EF与BF的数量关系,并加以证明;
(1)独立思考:请解答老师提出的问题;
(2)实践探究:梦之队小组受此问题的启发,将沿着BF(F为CD的中点)所在直线折叠,如图②,点C的对应点为C',连接DC'并延长交AB于点G,请判断AG与BG的数量关系,并加以证明;
(3)问题解决:智慧小组突发奇想,将沿过点B的直线折叠,如图③,点A的对应点A′,使于点H,连接,交CD于点N,若此的面积为20,边长AB=5,BC=,求图中阴影部分(四边形BHNM)的面积.
【答案】(1),见解析;
(2),证明见解析;
(3)图中阴影部分的面积为.
【分析】本题考查平行四边形的性质和判定,矩形的判定和性质,线段的垂直平分线的性质,翻折变换,平行线分线段成比例定理,解直角三角形.解题核心是利用平行四边形对边平行且相等的特性,结合折叠的“全等性”转化线段与角度关系,再通过勾股定理、三角函数等工具计算线段长度与面积.
(1) 要确定 与 的数量关系,可通过构造辅助线,结合平行四边形对边平行且相等、直角三角形斜边中线性质来推导;
(2) 判断 与 的数量关系,需利用折叠性质(对应边、角相等),结合平行四边形对边平行且相等,证明相关四边形为平行四边形或三角形为等腰三角形;
(3) 求阴影部分面积,先由平行四边形面积公式求高,再通过勾股定理、三角函数、折叠性质确定各线段长度,进而计算三角形面积差得到阴影面积.
【详解】(1)(1)解:.
证明:如图中,过点作交于,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴ ,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)(2)解:.
证明:如图中,连接,
∵是由翻折得到,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)(3)如图中,过点作于,过点作于.
∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
设则
∵,
∴
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
.
10.(24-25八年级下·陕西渭南·期末)【问题背景】
同学们以“平行四边形纸片的折叠”为主题开展数学活动.在平行四边形纸片中,已知,,的面积为120.点为边上任意一点,将沿折叠,点的对应点为.
【问题探索】
(1)如图1,若点恰好落在上时,求证:四边形为菱形;
【拓展延伸】
(2)如图2,若时,连接,并延长交于点.求线段的长;
(3)如图3,改变点的位置,将沿折叠,连接,当是以为直角的三角形时,求的长度.
【答案】(1)见解析;(2);(3)或
【分析】(1)由折叠的性质结合平行四边形的性质得到,,,由得到,因此,从而,即可得到,得证结论;
(2)延长交于点H,由折叠的性质先证明是等腰三角形,得到,根据平行四边形的性质得到,易证是等腰三角形,用平行四边形的面积公式即可求出,进而得到,利用勾股定理即可解答.
(3)分点E不与点C重合,点E与点C重合两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)证明:由折叠的性质可得:,,,
四边形是平行四边形,
,
,
,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
(2)解:如图,延长交于点H,
由折叠的性质可得:,
,
,
是等腰直角三角形,
,
四边形是平行四边形,,,
,,
,,
是等腰直角三角形,
,
∴,
,
,
.
(3)解:当点E不与点C重合时,延长交于点,
则,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵由折叠有,
∴在中,,
∴;
②当与点C重合时,记,的交点为,
由①可知,当时,,
∴,而,
∴,
∴当重合时,,
由折叠可得:
综上所述,或.
【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质,折叠问题,勾股定理,等腰三角形的判定和性质等知识点,熟练掌握折叠的性质,平行四边形的性质,是解题的关键.
11.(24-25八年级下·贵州黔西南·期末)综合与实践:折纸中的数学
折纸是我国传统的民间艺术,也是同学们喜欢的手工活动之一,幸运星、纸飞机、千纸鹤、密信等折纸活动在生活中都是广为流传的,通过折纸我们可以得到许多美丽的图形,同时折纸的过程还蕴含着丰富的数学知识,折纸往往从矩形纸片开始,下面就让我们带着数学的眼光来探究一下有关矩形纸片的折叠问题,看看折叠矩形纸片蕴含着哪些丰富的数学知识.
(1)折纸1:如图1,在一张矩形纸片上任意画一条线段AB,将纸片沿线段AB折叠(如图2)
问题1:重叠部分的的形状是______.
A.等边三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形
问题2:若,则点到的距离为______.
(2)折纸2:如图3,矩形纸片,点为边上一点,将沿着直线折叠,使点的对应点落在边上,请仅用无刻度的尺子和圆规在图3中找出点的位置(保留作图痕迹,不写作法).
(3)折纸3:如图4,矩形纸片,若点为射线BC上一点,将沿着直线AM折叠,折叠后点的对应点为,当点恰好落在BC的垂直平分线上时,补全图形,求BM的长.
【答案】(1)C,
(2)见解析
(3)见解析,的长为或
【分析】(1)问题1:利用翻折的性质和矩形的性质即可得出等腰三角形;问题2:利用等腰三角形的性质和勾股定理求出高,利用三角形面积公式求解即可;
(2)利用角平分线的作法作图,即以点为圆心,以长为半径作弧交于点,作的平分线,交于点;
(3)根据题意分两种情况进行讨论,当点落在矩形外部时,利用翻折的性质和线段垂直平分线的性质,表示出相关线段的长度,利用勾股定理得出,可得,然后设,则,在中利用勾股定理列方程,求出,再由即可得出答案;当点落在矩形内部时,同上述思路即可得出答案.
【详解】(1)解:问题1:如图2所示,
由翻折的性质可得,,
,
,
,
是等腰三角形,
故选:C;
问题2:如图所示,过点作交于点,
,
由勾股定理得,,
,
点到的距离为,
故答案为:;
(2)解:点的位置如下图所示;
(3)解:①如图所示,
当点落在矩形外部时,设的垂直平分线交于点,交于点,则,
由题意,得,,,,
,,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得,
即,
;
②如图所示,
当点落在矩形内部时,设的垂直平分线交于点,交于点,则,,
同①,可得,
,
的长为或.
【点睛】本题主要考查了矩形和翻折的结合,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,尺规作图——角平分线,线段垂直平分线的性质,解题的关键是熟练掌握以上性质,并掌握分类讨论的数学思想.
12.(23-24八年级下·广东珠海·期中)【问题情境】在综合与实践课上,老师组织同学们以“正方形纸片的折叠”为主题开展数学活动.请你解决活动过程中产生的下列问题.如图1,现有正方形纸片,先对折得到对角线,接着折叠使点B落到上的点处,再展开,得到折痕,连接、.
【观察计算】
(1)在图1中,的值是_____.
【操作探究】
(2)如图2,在图1的基础上,折叠正方形纸片,使点C,D分别落到,边上的点E,处,再展开,折痕为,则点在折痕上吗?若在,请加以证明;若不在,请说明理由;
(3)如图3,在图2(隐去点和)的基础上,折叠正方形纸片,使点A,D分别落到点E,处,再展开,折痕为,折痕与交于点P,连接,,,猜想和的位置关系,并加以证明;
【操作拓展】
(4)如图4,该图中所有已知条件与图3完全相同,利用图4探索新的折叠方法(图3中产生折痕的方法除外),找出与图3中点P位置相同的点,该点命名为,要求只有一条折痕、请在图4中画出折痕和必要线段,标出点,并简要说明折叠方法.(不需要说明理由)
【答案】(1);(2)点在折痕上,见解析;(3),见解析;(4)见解析
【分析】(1)根据折叠的性质,正方形的性质,得到,,,根据勾股定理,得到
,结合,代入计算即可.
(2)作于点M,则M是的中点,故直线是线段的垂直平分线.
由图2中的折叠可知:H是的中点,而线段只有一个中点,H与M重合,是线段的垂直平分线.而是线段垂直平分,∴,是同一条直线,证明即可.
(3)根据折叠的性质,正方形的判定和性质,三角形的全等判定和性质,等量代换思想证明即可.
(4)沿着折叠正方形,使得点C与点A重合,连接折痕,画图即可.
【详解】(1)根据折叠的性质,正方形的性质,
得
,
,
∴,
∵,
∴.
故答案为:.
(2)点在折痕上,理由如下:
证明如下:四边形是正方形,,
由图1中的折叠可知,,,
∴,
∴,
作于点M,
则M是的中点,
故直线是线段的垂直平分线.
由图2中的折叠可知:H是的中点,
而线段只有一个中点,
∴H与M重合,
∴是线段的垂直平分线.
而是线段垂直平分,
∴,是同一条直线,
∴在折痕上.
(3),理由如下:
连接,
根据折叠的性质,得到,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,直线是线段的垂直平分线,
∴直线是线段的垂直平分线,
∴直线与直线是重合的,
∴,
∴,
∴,
过点P作于点Q,延长交于点K,
根据前面证明,得到,,
,
∴四边形是矩形,四边形是矩形,四边形是矩形,四边形是矩形,
∴, ,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(4)沿着折叠正方形,使得点C与点A重合,连接折痕,
则与的交点即为所求.
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专题17平行四边形、矩形、
菱形、正方形中折叠
四类综合题型
目录
典例详解
类型一、平行四边形中的折叠问题
类型二、矩形中的折叠问题
类型三、菱形中的折叠问题
类型四、正方形中的折叠问题
压轴专练
典例详解
类型一、平行四边形中的折叠问题
方法总结
1.
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.平行四边形性质:利用对边平行且相等、对角相等的性质,结合折叠产生的等量关系求解。
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,以及由平行四边形本身决定的等量关系。
2.设元列方程:常在折叠后形成的直角三角形或全等三角形中,设未知线段为x,利用勾股定理或全等
列方程求解。
例1.(25-26八年级上·山东烟台期末)如图,将▣ABCD沿对角线AC折叠,点B落在点E处,若
∠1=∠2=38°,则∠D=()
A.123°
B.124
C.125°
D.126°
【变式1-1】(24-25八年级下·河北石家庄·期末)如图,将平行四边形ABCD沿BF折叠,使点C恰好落在
边AD上的点E处,若此时将边AB沿BE进行折叠,点A又恰好落在点F处,则平行四边形ABCD的较小
内角为()
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A.36
B.30°
C.72
D.60°
【变式1-2】(24-25八年级下海南海口期中)如图,在口ABCD中,BA⊥AC,将口ABCD进行折叠,折
叠后AD恰好经过点C,得到AD',DE=10,CE=8,∠BAC=90°,则线段AC的长度为
D
【变式1-3】(24-25八年级下·浙江杭州月考)综合与探究
图1
图2
图3
【问题情境】圆圆与方方运用折叠纸片研究平行四边形,
【操作判断】如图I,将口ABCD沿着对角线BD折叠,若此时点A与点C恰好重合,证明:BC=CD。
【类比探究】如图2,在口ABCD的一边AD上取一点E,沿着BE折叠△ABE,点A的对称点A恰好落在对
角线BD上,若点A与点C,E共线,DE=1,求A'C的长.
【问题解决】如图3,在口ABCD的一边AD上取一点E,沿着BE折叠△ABE,点A的对称点恰好落在
CD的中点处,若DE=1,求AE的长.
类型二、矩形中的折叠问题
方法总结
1.
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.矩形性质:结合矩形四个角为直角、对边相等的性质,寻找折叠产生的直角三角形或全等形。
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,以及由矩形本身决定的等量关系。
2.
设元勾股:常在折叠后形成的直角三角形中,设未知线段长为x,利用勾股定理列方程求解。
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例2.(2025黑龙江哈尔滨模拟预测)如图,有一矩形纸片ABCD,AB=6cm,AD=4cm,将矩形纸片折
叠,使边AD落在边AB上,折痕为AE,再将△AED沿DE向右折叠,AE与BC交于点F,△CEF的面积
为()cm
A
B
A
B
B
A
C
E
E
A.1
B.2
C.4
D.6
【变式2-1】(25-26七年级上·全国·课后作业)如图,已知矩形ABCD,E为线段CD上一点(如图甲),现将
其沿BE折叠,F为C点关于BE的对称点,线段BF,EF分别交AD于G,H(如图乙),再沿GH折叠,F点
关于GH的对称点Q恰好落在线段BE上,若∠EBC=a度,则用含α的代数式表示∠HQE的度数为()
度
图甲
图乙
图丙
A.90-3a
B.180-2a
C.3a
D.90-2a
【变式2-1】(2025陕西榆林.三模)如图,在平面直角坐标系中,矩形AOCD的边0C,OA分别在x、y轴
上,点D的坐标为5,4),点E在边CD上.将ADE沿直线AE折叠,折叠后顶点D恰好落在边OC上的点
F处,则点E的坐标为
D
C
【变式2-3】(24-25八年级上·广东深圳期末)在研究一类图形的折叠问题时,乐思数学小组发现,可以通
过构造直角三角形,利用勾股定理来解决.
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D
图
(备用图1)
(备用图2)
(I)如图1,在矩形ABCD中,AB=6,AD=10,点E是CD边上一点,将ADE沿AE折叠,使点D落在
BC边上的D处,求CE的长;
乐思数学小组的解题思路如下:(请补充填写题中空缺部分)
解:由折叠可知:△D'AE≌△DAE,
.AD'=AD=10,ED'=ED,
:∠B=90°,AB=6,
.BD'=-,
.CD'=-
在Rt△CED'中,设CE=x,则D'E=DE=6-x.
由勾股定理可得:DC2+CE2=DE2,即(_)2+x2=(6-x)2,
解得CE=-
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=12,AD=5,点E是CD边上一动点,将ADE沿AE折叠,点D落在D
点处,当aCED'为直角三角形时,求CE的长;
(3)如图3,在矩形ABCD中,AB=8,AD=5,点E是直线CD上一动点,将ADE沿AE折叠,当点D的
对应点D恰好落到AB边的中垂线上时,请直接写出CE的长.
类型三、菱形中的折叠问题
方法总结
1.
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.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,寻找折叠产生的全等三角形或直
角三角形。
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解题技巧
1.标等量:在图上清晰标注折叠产生的等边、等角,以及由菱形本身决定的等量关系(如四边相等)。
2.设元勾股:常在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3.(2025浙江丽水·二模)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().
B.
5
A.2a
2
【变式3-1】(25-26九年级上山东菏泽期末)如图,在菱形ABCD中,∠B=45°,AB=8,点E在边BC
上,连接AE,将△ABE沿AE折叠,若点B落在BC延长线上的点F处,则CF的长为()
D
E
A.3
B.8-32
C.22
D.8√2-8
【变式3-2】(25-26九年级上安微宣城开学考试)如图,在菱形ABCD中,AB=8,∠BAD=60°,E是
CD的中点,连接AE,BE
(1)BE的长为
(2)若G,H分别是AD,AB上的点,将△AGH沿着GH折叠,使得点A恰好落在点E处,则AH的长为
类型四、正方形中的折叠问题
方法总结
1.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。
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2.正方形性质: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,寻找折叠产生的全
等三角形或直角三角形。
解题技巧
1.标等量:在图上清晰标注折叠产生的等边、等角,以及由正方形本身决定的等量关系(如边长相等)。
2.设元勾股:常在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4.(2024八年级下·湖南长沙竞赛)如图,将正方形ABCD折叠,使顶点A与CD边上的一点H重合(H
不与端点C,D重合),折痕交AD于点E,交BC于点F,边AB折叠后与边BC交于点G.设正方形ABCD
的周长为m,△CHG的周长为n,则”的值为()
A.√2
B.2
C.5+1
D.随H点位置的变化而变化
【变式4-1】(24-25七年级下·湖北武汉·月考)己知正方形ABCD,点E、F、M、、G、H是正方形边上
的点,点P是正方形内一点.如图(1),将正方形沿过P点的线段GH折叠,使点E落在EF上点E,如图
(2),展开后沿过P点的线段MN折叠,使点G落在GH上点G',若∠NMA'=26°,则∠FHG的度数为()
G
G
(1)
(2)
A.64°
B.52°
C.36
D.26°
【变式4-2】(2024九年级下·广东·专题练习)综合与实践
主题:特殊平行四边形的折叠.
G
图
图2
图3
图4
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素材:一张正方形纸片ABCD
步骤1:将如图1所示的正方形纸片ABCD沿AE折叠(折痕经过顶点A)得到图2;
步骤2:将点A折叠到点E,得到图3,展开得到AE,FG两条折痕,如图4所示.
猜想与证明:
(I)请直接写出AE,FG的数量与位置关系;
(2)证明(1)中你发现的结论.
压轴专练
一、单选题
1.(25-26八年级上山东潍坊期末)如图,将口ABCD沿对角线BD折叠,使点C落在点F处,BF交AD于
点E.若。ABCD的周长为I2,则△ABE的周长是()
D
A.3
B.6
C.8
D.12
2.(24-25八年级下山东威海·期中)数学课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.如图,
矩形ABCD中,AD=3,AB=4,点E是AB边上与点A和点B不重合的任意一点,小明把矩形ABCD沿
DE折叠,使点A落在点F处,连接BF,当线段DF+BF的值最小时,AE的长度为()
D
F
B.2
3
c
D.
3.(2025河北邯郸一模)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AD=6,点E在边CD上,且DE=4,
F是边AD上一动点,将△DEF沿直线EF折叠,点D落在点N处,当点N在四边形ABCD内部(含边界)
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时,DF的长度的最小值是()
B
A.2
B.2W13
C.4
D.4W2
4.(25-26九年级上·贵州六盘水期末)如图,在正方形ABCD中,AB=8,将ADE沿AE折叠至△AFE,
延长EF交BC于点G.若点G刚好是BC的中点,则DE的长是()
D
G
A.1
B.
3
D.3
二、填空题
5.(25-26八年级上·全国·期末)如图,将一张长方形纸片ABCD先沿EF折叠,点A,B分别落在点、B
处,将得到的图形再沿ED折叠,点A、B分别落在点”、B处.若LFEA”=IO5°,则∠CFE的度数为
B
E
D
B
B"
6.(2025河北一模)如图,在菱形ABCD中,∠A=70°,连接BD,将菱形ABCD沿过点B的直线折叠,
使得点C的对应点F恰好落在BD上,折痕BE交CD于点E,延长EF交AD于点G,则LDGE的度数为
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GD
F
E
B
C
7.(24-25七年级下·浙江杭州月考)如图,将四边形纸片ABCD沿过点A的直线折叠,使得点B落在CD上
的点Q处.折痕为AP;再将△PCQ,△ADQ分别沿PO,AQ折叠,此时点C,D落在AP上的同一点R
处.∠P10=—;若四边形4PCD是平行四边形,则
的值为。
OR
D
8.(24-25九年级上·四川宜宾期末)如图,在正方形纸片ABCD中,点E是BC上一点,BE=5,EC=10
,连接AE,将正方形沿AE折叠,点B落在点F处,延长EF交CD于点G,连接AG、FC,以下结论:①
LEAG=45°;②EG=BE+CG;③若连接DF,则△DFC为直角三角形;④若纸片ABCD为矩形,
AB=I2,BC=16,点E是BC上一点,将矩形沿AE折叠,点B落在点F处,连接FC,当△CEF为直角三
角形时,则BE=6.其中正确结论的序号是·
A
D
B
三、解答题
9.(2026江苏无锡一模)问题情景:数学活动课上,老师出示了一个问题:如图①,在口ABCD中,
BE⊥AD,垂足为E,F为CD的中点,连接EF,BF,试猜想EF与BF的数量关系,并加以证明;
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B
G
图①
图②
图③
(1)独立思考:请解答老师提出的问题;
(②)实践探究:梦之队小组受此问题的启发,将▣ABCD沿着BF(F为CD的中点)所在直线折叠,如图②,
点C的对应点为C,连接DC并延长交AB于点G,请判断AG与BG的数量关系,并加以证明:
(3)问题解决:智慧小组突发奇想,将▣ABCD沿过点B的直线折叠,如图③,点A的对应点A',使
4'B1CD于点H,连接AM,交CD于点N,若此ABCD的面积为20,边长AB=5,BC8V5
求图中
阴影部分(四边形BHM)的面积.
10.(24-25八年级下·陕西渭南期末)【问题背景】
同学们以“平行四边形纸片的折叠”为主题开展数学活动.在平行四边形纸片ABCD中,己知AB=10,
AD=4√10,口ABCD的面积为120.点E为BC边上任意一点,将△ABE沿AE折叠,点B的对应点为B.
B
D
B
B
B
E
E
图1
图2
图3
【问题探索】
(1)如图1,若点B恰好落在AD上时,求证:四边形ABEB为菱形;
【拓展延伸】
(2)如图2,若LBAE=45°时,连接BB',并延长交CD于点G.求线段B'G的长;
(3)如图3,改变E点的位置,将△ABE沿AE折叠,连接B'C,当BCB是以∠BCB'为直角的三角形时,
求BC的长度.
11.(24-25八年级下,贵州黔西南·期末)综合与实践:折纸中的数学
折纸是我国传统的民间艺术,也是同学们喜欢的手工活动之一,幸运星、纸飞机、千纸鹤、密信等折纸活
动在生活中都是广为流传的,通过折纸我们可以得到许多美丽的图形,同时折纸的过程还蕴含着丰富的数
学知识,折纸往往从矩形纸片开始,下面就让我们带着数学的眼光来探究一下有关矩形纸片的折叠问题,
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