专题02 勾股定理应用模型之翻折模型(几何模型讲义)数学新教材沪科版八年级下册
2026-04-03
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2份
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82页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 小结·评价 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 勾股定理及逆定理 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.35 MB |
| 发布时间 | 2026-04-03 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | 忙时有序,闲时有趣 |
| 品牌系列 | 学科专项·几何模型 |
| 审核时间 | 2026-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57158642.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题02 勾股定理应用模型之翻折模型
翻折问题属于图形变换中的实际问题,也是近些年中考试卷出题老师青睐的题型。在解决与翻折问题相关的题目中,要注意隐含的已知条件较多:翻折前后的图形全等,由此会出现相等的线段和相等的角;因为大部分翻折问题是对矩形进行翻折,所以翻折后由于线段交错,会出现多个直角三角形,这也是我们运用勾股定理的关键;翻折问题本质是轴对称问题,因此翻折前后对应点所连线段会被折痕所在直线垂直平分,折痕还会平分翻折所形成的两个角。
其实翻折问题并不复杂,只要把这些隐含已知条件熟记于心,再结合勾股定理的核心知识,就能让此类问题迎刃而解。本专题将系统梳理勾股定理中翻折模型的核心隐含条件、解题通法,结合例题与习题,帮助大家掌握“图形翻折→隐含条件→直角三角形→勾股定理→方程求解”的完整解题思路,轻松应对中考相关考点。
2
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模型1.矩形翻折之折痕过对角线模型 2
模型2.矩形翻折之折痕过一个顶点模型 3
模型3.矩形翻折之折痕过边上任意两点模型 4
模型4.三角形翻折之过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型 5
模型5.三角形翻折之过斜边中点所在直线翻折模型 6
模型6.三角形翻折之过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型 7
7
8
模型1.矩形翻折之折痕过对角线模型
矩形翻折之折痕过对角线模型:如图,沿着矩形的对角线所在直线进行翻折.
条件: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≌;②折痕AC垂直平方BB’;③AEC是等腰三角形。
证明:根据翻折易证:≌;折痕AC垂直平方BB’;∠BAC=∠B’AC。
∵四边形ABCD为矩形,∴AB//DC,∴∠BAC=∠DAC。
∴∠B’AC=∠DAC,∴EA=EC,∴AEC是等腰三角形。
例1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.若AB=6,AD=8,那么点E到BD的距离为( )
A. B. C. D.
例2如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=8,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于 ______ .
模型2.矩形翻折之折痕过一个顶点模型
沿着矩形的一个顶点和一边上的点的线段所在直线进行翻折。
条件:已知矩形ABCD中,以AE为折痕,点B的对应点为B’。
结论:①如图1,折在矩形内,①≌;②折痕AC垂直平方BB’。
②如图2,折在矩形边上,①≌;②折痕AC垂直平方BB’。
③如图3,折在矩形外,①四边形≌四边形;②折痕AC垂直平方BB’;③AEF是等腰。
证明:由翻折易得:①②成立。 由翻折得:∠BAE=∠B’AE。
∵四边形ABCD为矩形,∴AB//DC,∴∠BAE=∠DAE。
∴∠B’AE=∠DAE,∴FA=FE,∴AEF是等腰三角形。
例1如图,在矩形ABCD中,点E在边CD上,将矩形ABCD沿AE所在直线折叠,点D恰好落在边BC上的点F处.若AB=8,DE=5,则AD的长为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
例2如图,在矩形ABCD中,E为AB上一点,将矩形的一角沿CE向上折叠,点B的对应点F恰好落在边AD上.若△AEF的周长为6,△CDF的周长为12,则AF的长为( )
A.2 B. C. D.1
模型3.矩形翻折之折痕过边上任意两点模型
沿着矩形边上的任意两点所在直线进行翻折。
条件: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’.
结论:如图1,折在矩形内,①≌;②折痕EF垂直平方BB’。
如图2,折在矩形边上,①四边形≌四边形;②折痕EF垂直平方BB’。
如图3,折在矩形外,①四边形≌四边形;②折痕AC垂直平方BB’;③GC’F是。
证明:由翻折易得:①②成立。
∵四边形ABCD为矩形,∴∠C=90°。由翻折得:∠C’=∠C=90°。∴GC’F是直角三角形。
例1把一张长方形纸片ABCD按如图方式折叠,使顶点B和D点重合,折痕为EF.若AB=3cm,BC=5cm,则AE的长度是 ____ cm.
例2如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=18,把矩形折叠,使点D与点B重合,点C落在点E处,则折痕FG的长为 _____ .
模型4.三角形翻折之过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型
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1如图,△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,点D是边BC上一点.若沿AD将△ACD翻折,点C刚好落在AB边上点E处,求BD的长.
例2如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AD平分∠BAC,DE⊥AB,垂足为E,AD=2,则BC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
例3如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=2,点P是边AB上的动点,沿CP所在的直线折叠∠A,使点A的对应点落在点A′处.当A′P与Rt△ABC的边平行时,线段AP 的长为 _______ .
模型5.三角形翻折之过斜边中点所在直线翻折模型
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.
模型6.三角形翻折之过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型
1)沿直线MN翻折,使得点C落在直角边的点D处,连结CD.
2)沿直线DE翻折使得点C与斜边AB上的点F重合;
例1如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在AC上,并且CF=2,点E为BC上的动点(点E不与点C重合),将△CEF沿直线EF翻折,使点C落在点P处,PE的长为,则边EF的长为( )
A. B.3 C. D.4
勾股定理解决翻折问题的通法
勾股定理在图形折叠中长度计算问题中的通法:
1.找直角:在翻折后的图形中,找到可运用勾股定理的直角三角形(优先找矩形的直角、翻折形成的直角);
2.设未知:设图形中某一未知线段的长度为x(通常设翻折后重合的线段、要求的线段);
3.表三边:利用翻折的全等性,将找到的直角三角形的三边长,用具体数值或含x的代数式表示(重点转化相等线段);
4.列方程:根据勾股定理(直角边平方和=斜边平方),列出关于x的一元一次方程;
5.求答案:解方程,得出未知线段的长度,检验是否符合题意。
核心隐含条件:翻折前后图形全等(等线段、等角);对应点连线被折痕垂直平分;折痕平分对应角。
易错点:
1.漏用翻折的隐含条件(尤其是对应线段相等);
2.无法准确构造可运用勾股定理的直角三角形;
3.列方程时,边长的代数式表示错误,或勾股定理的三边对应关系混淆。
4.无法准确构造可运用勾股定理的直角三角形;
5.列方程时,边长的代数式表示错误,或勾股定理的三边对应关系混淆。
口诀记忆:
翻折全等找等线,直角三角形是关键;设元表边列方程,勾股定理解疑难。
1.如图,在矩形ABCD中,E是CD边上的一点,将△BCE沿BE所在直线折叠,点C落在AD边上,落点记为F,过点F作FG∥CD交BE于点G,连接CG.若AB=6,AD=10,则四边形CEFG的面积是( )
A. B. C.20 D.10
2.如图,矩形纸片ABCD,AB=4,BC=3,点P在BC边上.将△CDP沿DP折叠,点C落在点E处.PE、DE分别交AB于点O、F,且OP=OF.则AF的长为( )
A.2 B. C. D.
3.如图,将▱ABCD沿对角线AC翻折,点B落在点E处,CE交AD于点F,若AD⊥CE,CF=2,DF=1,则▱ABCD的面积是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
4.如图,将正方形ABCD分别沿BE,BG折叠,使边AB,BC在BF处重合,折痕为BE,BG.若正方形ABCD的边长为6,E是AD边的中点,则CG的长是( )
A.3 B.2.5 C.2 D.1
5.如图,在Rt△ABC中,AB=9,BC=6,∠B=90°,将△ABC折叠,使A点与BC的中点D重合,折痕为MN,则线段BN的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.如图,已知矩形纸片ABCD,其中AB=6,BC=8,现将纸片进行如下操作:
第一步,如图①将纸片对折,使AB与DC重合,折痕为EF,展开后如图②;
第二步,再将图②中的纸片沿对角线BD折叠,展开后如图③;
第三步,将图③中的纸片沿过点E的直线折叠,使点C落在对角线BD上的点H处,如图④.
则DH的长为( )
A. B. C. D.3
7.如图,矩形纸片ABCD中,已知AD=8,折叠纸片使AB边与对角线AC重合,点B落在点F处,折痕为AE,且EF=3,则AB的长为( )
A.6 B.7 C.6.5 D.10
8.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=4,E是AB上一个动点,F是AD上一点(点F不与点D重合),连接EF,将△AEF沿EF翻折,使点A的对应点A′落在边CD上,连接EC,若A′E=CE,则△A′DF的面积为( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
9.课外活动课上,小明用矩形ABCD玩折纸游戏,如图,第一步,把矩形ABCD沿EF对折,折出折痕EF,并展开;第二步,将纸片折叠,使点A落在EF上A'点,若AB=2,则折痕BG的长等于( )﹣
A. B. C.2 D.4
10.如图,E是矩形ABCD的边CD上一点,将△ADE沿AE折叠,使点D落在BC边上的点F处.若AD=10,CF=4,则DE的长为 ______ .
11.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,将矩形ABCD沿CE折叠后,使D恰好落在对角线AC上的点F处,则EF=______ .
12.如图,有一张直角三角形的纸片,∠ACB=90°,AB=5,AC=3.现将三角形折叠,使得边AC与AB重合,折痕为AE,则CE长为 ___________ .
13.如图,矩形ABCD中,AB=3,AD=4,E,F分别为边AD和BC上的两个动点,满足DE=BF.将四边形ABFE沿直线EF翻折,得到四边形GHFE,其中G为A的对称点.当点G落在直线CD上时,AE的长为 ________ .
14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,BC=6.D为射线AC上一点,把△ABC沿BD折叠,点A落在直线BC上的点A′处,则AD的长为 ____________ .
15.如图,在直角三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=3,点D是边AB上的点,将△CBD沿CD折叠得到△CPD,CP与直线AB交于点E,当出现以DP为边的直角三角形时,BD的长可能是 __________ .
16.如图,等腰Rt△ABC中,∠ABC=90°,将△CEF沿EF翻折得到△DEF,点D为AB中点,则____ .
17.如图,在矩形ABCD中,将△BAD沿对角线BD翻折,点A落在点E处,DE与BC交于点F.若BC=9,DC=3,则DF的长为 ______ .
18.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=12,AD=5,P为DC边上的动点(点P不与点D,C重合),将纸片沿AP折叠
(1)当四边形ADPD′是正方形时,CD′的长为 ____ .
(2)当CD′的长最小时,PC的长为 ____ .
19.如图,在矩形ABCD中,AB=10cm,BC=6cm,有一动点P以2cm/s的速度沿着B﹣C﹣D的方向移动,连接AP,沿AP翻折△ABP,得到△APB',则经过 ________ s点B′落在边CD所在直线上.
20.如图,在△ABC中,AB=AC,点D是BC上一点,将△ABD沿着AD翻折得到△ADB′,若AB′交BC于点E,点E恰好是BC的中点,若AC=3,AE=1,则AD的长度是 ____ .
21.如图,矩形ABCD中,点E、F分别为边BC、AD上两动点,沿EF翻折矩形,使得C点恰好落在边AB上,记作点M,翻折后点D的对应点为点N,若AB=6,BC=10,当AM=NF时,线段CE的长度为 ____ .
22.如图,现有边长为4的正方形纸片ABCD,点P为AD边上的一点(不与点A点D重合),将正方形纸片沿EF折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,连结BP、BH,下列结论:
①BP=EF;
②当P为AD中点时,△PAE三边之比为3:4:5;
③∠APB=∠BPH;
④△PDH周长等于8.
其中正确的是 ____________ (写出所有正确结论的序号)
23.正方形ABCD的边长是6,E是AB的中点,连接CE,将△BCE沿CE折叠,点B的对应点是F,连接DF,则DF的长是 ____ .
24.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 __________ .
25.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别为边AB,边AC上一点,连接DE,将△ADE沿DE翻折,点A的对应点F刚好落在BC延长线上.若DF⊥AB,AE=13,CF=5,则线段CE的长为 ________ ,线段AB的长为 __________ .
26.如图,在矩形ABCD中,点E在AD上,且AB=3,AE=4,BC=14,点P是线段BC上的一个动点,将点B沿PE翻折得点F,当BF=CF时,BP=________ .
27.如图,折叠长方形ABCD,使点B落在对角线AC上的点F处,若BC=12,AB=5,求:
(1)求线段CE的长;
(2)求△CEF的面积.
28.如图,矩形纸片ABCD,AB=4,AD=8,点P为边AD上一动点,将矩形纸片ABCD沿BP折叠,折叠后BC与AP相交于点E.
(1)∠CBP为何值时,点E与点A重合;
(2)当AP长为何值时,△BEP的面积最大?并求出面积的最大值.
29.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.
(1)操作判断
操作一:对折正方形纸片,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;
操作二:在BE上选一点H,沿CH折叠,使点B落在EF上的点G处,得到折痕CH,把纸片展平;根据以上操作,直接写出图1中∠CHB的度数:__________ .
(2)拓展应用
小华在以上操作的基础上,继续探究,延长HG交AD于点M,连接CM交EF于点N(如图2).判断△MGN的形状,并说明理由.
(3)迁移探究
如图3,已知正方形ABCD的边长为6cm,当点H是边AB的三等分点时,把△BCH沿CH翻折得△GCH,延长HG交AD于点M,请直接写出AM的长.
30.著名的“赵爽弦图”如图(1)所示,若其中四个全等的直角三角形中,较短的直角边为a,较长的直角边为b,斜边为c,则大正方形的面积可以表示为c2,也可以表示为4ab+(b﹣a)2,由此推导出勾股定理:如果直角三角形两条直角边为a,b,斜边为c,则a2+b2=c2.
(1)图(2)为美国第20任总统加菲尔德的“总统证法”,请你利用图(2)推导勾股定理.
(2)如图(3),在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水,决定在河边新建一个取水点H(A,H,B在同一条直线上),并新修一条路CH,且CH⊥AB.测得CH=2.4千米,HB=1.8千米,求新路CH比原路CA短多少千米.
(3)在第(2)问中,若AB≠AC,CH⊥AB,AC=4千米,BC=5千米,AB=6千米,求AH的长.
31.综合与实践活动课上,老师让同学们以“折纸做60°,30°,15°的角”为主题开展数学活动.
(1)操作判断
①如图1,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平.在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在EF上的点M处,把纸片展平,连接PM,BM.请写出图1中一个30°的角 _______ ;
②如图2,在前面操作的基础上,延长PM与BC交于点N,则△BNP的形状是 ______________ .
(2)迁移探究
小明将矩形纸片换成正方形纸片,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PM与CD交于点Q,连接BQ.如图3,若改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合),判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由.
(3)拓展应用
在(2)的探究中,已知正方形ABCD的边长为6cm,当点P是边AD的三等分点时,请直接写出CQ的长.
32.在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=CD=10,BC=AD=6,P为射线BC上一点,将△ABP沿直线AP翻折至△AEP的位置,使点B落在点E处.
(1)若P为BC上一点.
①如图1,当点E落在边CD上时,求CE的长;
②如图2,连接CE,若CE∥AP,则BP与BC有何数量关系?请说明理由;
(2)如果点P在BC的延长线上,当△PEC为直角三角形时,求PB的长.
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专题02 勾股定理应用模型之翻折模型
翻折问题属于图形变换中的实际问题,也是近些年中考试卷出题老师青睐的题型。在解决与翻折问题相关的题目中,要注意隐含的已知条件较多:翻折前后的图形全等,由此会出现相等的线段和相等的角;因为大部分翻折问题是对矩形进行翻折,所以翻折后由于线段交错,会出现多个直角三角形,这也是我们运用勾股定理的关键;翻折问题本质是轴对称问题,因此翻折前后对应点所连线段会被折痕所在直线垂直平分,折痕还会平分翻折所形成的两个角。
其实翻折问题并不复杂,只要把这些隐含已知条件熟记于心,再结合勾股定理的核心知识,就能让此类问题迎刃而解。本专题将系统梳理勾股定理中翻折模型的核心隐含条件、解题通法,结合例题与习题,帮助大家掌握“图形翻折→隐含条件→直角三角形→勾股定理→方程求解”的完整解题思路,轻松应对中考相关考点。
2
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模型1.矩形翻折之折痕过对角线模型 2
模型2.矩形翻折之折痕过一个顶点模型 5
模型3.矩形翻折之折痕过边上任意两点模型 7
模型4.三角形翻折之过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型 10
模型5.三角形翻折之过斜边中点所在直线翻折模型 13
模型6.三角形翻折之过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型 14
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模型1.矩形翻折之折痕过对角线模型
矩形翻折之折痕过对角线模型:如图,沿着矩形的对角线所在直线进行翻折.
条件: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≌;②折痕AC垂直平方BB’;③AEC是等腰三角形。
证明:根据翻折易证:≌;折痕AC垂直平方BB’;∠BAC=∠B’AC。
∵四边形ABCD为矩形,∴AB//DC,∴∠BAC=∠DAC。
∴∠B’AC=∠DAC,∴EA=EC,∴AEC是等腰三角形。
例1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.若AB=6,AD=8,那么点E到BD的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由勾股定理可求得BD=10,由折叠可知∠CBD=∠C′BD,由平行线的性质可得∠EDB=∠CBD,进而得到∠EDB=∠EBD,BE=DE,设AE=x,则BE=DE=8﹣x,在Rt△ABE中,利用勾股定理建立方程求得x,则AE,DE,过点E作EF⊥BD于点F,由等腰三角形三线合一性质得DF5,在Rt△DEF中,利用勾股定理求出EF的长即可;
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=90°,AD∥BC,
在Rt△ABD中,10,
∵将长方形ABCD沿着对角线BD折叠,使点C落在C′处,
∴∠CBD=∠C′BD,
∵AD∥BC,
∴∠EDB=∠CBD,
∴∠EDB=∠C′BD,即∠EDB=∠EBD,
∴BE=DE,
设AE=x,则BE=DE=AD﹣AE=8﹣x,
在Rt△ABE中,AE2+AB2=BE2,
∴x2+62=(8﹣x)2,
解得:x,
∴AE,DE,
如图,过点E作EF⊥BD于点F,
∵BE=DE,
∴DF,
在Rt△DEF中,,
∴点E到BD的距离为.
例2如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=8,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于 ______ .
【答案】3.
【分析】根据矩形的性质得AB=CD=4,BC=AD=8,∠D=90°,AD∥BC,由平行线的性质得∠CAF=∠ACB,由折叠的性质得∠ACB=∠ACE,于是∠CAF=∠ACF,则AF=CF,设DF=x,则AF=CF=8﹣x,在Rt△CDF中,根据勾股定理列出方程求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,AB=4,BC=8,
∴AB=CD=4,BC=AD=8,∠D=90°,AD∥BC,
由折叠可知,∠ACB=∠ACE,
∵AD∥BC,
∴∠CAF=∠ACB,
∴∠CAF=∠ACF,
∴AF=CF,
设DF=x,则AF=CF=8﹣x,
在Rt△CDF中,DF2+CD2=CF2,
x2+42=(8﹣x)2,
解得:x=3,
∴DF=3.
故答案为:3.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理,利用平行线的性质和折叠的性质推出AF=CF是解题关键.
模型2.矩形翻折之折痕过一个顶点模型
沿着矩形的一个顶点和一边上的点的线段所在直线进行翻折。
条件:已知矩形ABCD中,以AE为折痕,点B的对应点为B’。
结论:①如图1,折在矩形内,①≌;②折痕AC垂直平方BB’。
②如图2,折在矩形边上,①≌;②折痕AC垂直平方BB’。
③如图3,折在矩形外,①四边形≌四边形;②折痕AC垂直平方BB’;③AEF是等腰。
证明:由翻折易得:①②成立。 由翻折得:∠BAE=∠B’AE。
∵四边形ABCD为矩形,∴AB//DC,∴∠BAE=∠DAE。
∴∠B’AE=∠DAE,∴FA=FE,∴AEF是等腰三角形。
例1如图,在矩形ABCD中,点E在边CD上,将矩形ABCD沿AE所在直线折叠,点D恰好落在边BC上的点F处.若AB=8,DE=5,则AD的长为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【分析】利用折叠性质可得EF=DE,AD=AF,根据勾股定理可得CF,设BF=x,可得AD=BC=BF+CF,在Rt△ABF中,利用勾股定理即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,AB=8,
∴∠B=∠C=∠D=90°,AD=BC,CD=AB=8,
∵DE=5,
∴CE=CD﹣DE=3,
∵矩形ABCD沿AE所在直线折叠,
∴∠AFE=∠D=90°,AF=AD,EF=DE=5,
在Rt△CEF中,CF,
即CF4,
设BF=x,则
AF=AD=BC=BF+CF=x+4,
在Rt△ABF中,AB2+BF2=AF2,
即82+x2=(x+4)2,
解得:x=6,
∴AF=x+4=10,
故选:B.
例2如图,在矩形ABCD中,E为AB上一点,将矩形的一角沿CE向上折叠,点B的对应点F恰好落在边AD上.若△AEF的周长为6,△CDF的周长为12,则AF的长为( )
A.2 B. C. D.1
【答案】A
【分析】Rt△CDF中,利用勾股定理可得DF2+CD2=CF2,进而得出32+(9﹣CF)2=CF2,求得CF的长,即可得出AF的长.
【解答】解:由折叠可知,BE=FE,BC=FC,
又∵△AEF的周长=6,△CDF的周长=12,
∴矩形ABCD的周长=6+12=18,
∴BC+CD=189,即CF+CD=9,
∴DF=12﹣9=3,
Rt△CDF中,DF2+CD2=CF2,
即32+(9﹣CF)2=CF2,
解得CF=5,
∴BC=AD=5,
∴AF=AD﹣DF=5﹣3=2,
故选:A.
【点评】本题主要考查了矩形的性质以及折叠变换,解题的方法是设要求的线段长为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.
模型3.矩形翻折之折痕过边上任意两点模型
沿着矩形边上的任意两点所在直线进行翻折。
条件: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’.
结论:如图1,折在矩形内,①≌;②折痕EF垂直平方BB’。
如图2,折在矩形边上,①四边形≌四边形;②折痕EF垂直平方BB’。
如图3,折在矩形外,①四边形≌四边形;②折痕AC垂直平方BB’;③GC’F是。
证明:由翻折易得:①②成立。
∵四边形ABCD为矩形,∴∠C=90°。由翻折得:∠C’=∠C=90°。∴GC’F是直角三角形。
例1把一张长方形纸片ABCD按如图方式折叠,使顶点B和D点重合,折痕为EF.若AB=3cm,BC=5cm,则AE的长度是 ____ cm.
【答案】.
【分析】由折叠可知AE=A′E,AB=A′D=3cm,∠A=∠A′=90°,设AE=A′E=xcm,则DE=(5﹣x)cm,在Rt△A′DE中,利用勾股定理建立方程求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为长方形,AB=3cm,BC=5cm,
∴AD=BC=5cm,∠A=90°,
根据折叠的性质可得,AE=A′E,AB=A′D=3cm,∠A=∠A′=90°,
设AE=A′E=xcm,则DE=AD﹣AE=(5﹣x)cm,
在Rt△A′DE中,AE′2+A′D2=DE2,
∴x2+32=(5﹣x)2,
解得:x,
∴AEcm.
故答案为:
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解题关键.
例2如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=18,把矩形折叠,使点D与点B重合,点C落在点E处,则折痕FG的长为 _____ .
【答案】2.
【分析】连接BD,在Rt△ABD中,求得BD的长,在Rt△ADF中运用勾股定理求得DF的长,即可得到DF长,最后在Rt△DOF中求得FO的长,即可得到答案.
【解答】解:如图,连接BD,交FG于O,则由轴对称的性质可知,FG垂直平分BD,
Rt△ABD中,BD,
由折叠可得DOBD=3,∠BFO=∠DFO,
由AB∥CD可得,∠DFO=∠BGO,
∴∠DFO=∠BGO,
∴BF=BG,即△BFG是等腰三角形,
∴BD平分FG,
∴OF=OG,
由折叠知,BF=DF,
设BF=DF=x,则AF=18﹣x,
在Rt△ABF中,(18﹣x)2+62=x2,
解得x=10,即DF=10,
∴Rt△DOF中,OF,
∴FG=2FO=2.
故答案为:2.
【点评】本题是折叠问题,主要考查了折叠的性质,勾股定理以及矩形的性质的综合应用,解决问题的关键是根据勾股定理列方程求解.
模型4.三角形翻折之过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型
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1如图,△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,点D是边BC上一点.若沿AD将△ACD翻折,点C刚好落在AB边上点E处,求BD的长.
【答案】BD.
【分析】先根据勾股定理求出BC=4,根据折叠可知CD=DE,AC=AE=3,∠C=∠AED=90°,则BE=2,∠BED=90°,CD=DE=x,则BD=4﹣x,在Rt△BDE,根据勾股定理列出方程,求解即可.
【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=5,
∴BC4,
根据折叠的性质可得,CD=DE,AC=AE=3,∠C=∠AED=90°,
∴BE=AB﹣AE=5﹣3=2,∠BED=90°,
设CD=DE=x,则BD=BC﹣CD=4﹣x,
在Rt△BDE,BE2+DE2=BD2,
∴22+x2=(4﹣x)2,
解得:x,
∴BD=4﹣x.
【点评】本题主要考查勾股定理、折叠的性质,利用折叠前后图形的对应边和对应角相等,再根据勾股定理列出方程是解题关键.
例2如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AD平分∠BAC,DE⊥AB,垂足为E,AD=2,则BC的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解答】解:在△ABC中,
∵∠C=90°,∠B=30°,
∴∠BAC=180°﹣∠C﹣∠B=60°,
∵AD平分∠BAC,
∴∠CAD=∠BAD=30°,
∵∠BAD=∠B,
∴AD=BD=2,
在Rt△ACD中,
∵∠CAD=30°,
∴CDAD=1,
∴BC=CD+BD=3.
故选:B.
例3如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=2,点P是边AB上的动点,沿CP所在的直线折叠∠A,使点A的对应点落在点A′处.当A′P与Rt△ABC的边平行时,线段AP 的长为 _______ .
【答案】2或.
【分析】根据题意,可以分两种情况:①当A′P∥AC时,根据平行线的性质和折叠的性质可得∠ACP=∠APC,由等角对等边可得AC=AP;②当A′P∥BC时,设A′C交AC于点D,由三角形内角和定理可得∠A=60°,根据折叠的性质可得∠A=∠A′=60°,AP=AP′,AC=A′C=2,由平行线的性质得∠A′PD=∠B=30°,由三角形内角和定理可得∠A′DP=90°,在Rt△ACD中,AD1,CD=2,A′D,设AP=A′P=x,则PD=AD﹣AP=1﹣x,在Rt△A′PD中,根据勾股定理列出方程求解即可.
【解答】解:①当A′P∥AC时,如图,
根据折叠的性质可得,∠APC=∠A′PC,
∵A′P∥AC,
∴∠ACP=∠A′PC,
∴∠ACP=∠APC,
∴AC=AP=2;
②当A′P∥BC时,设A′C交AC于点D,如图,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,
∴∠A=60°,
根据折叠的性质可得,∠A=∠A′=60°,AP=AP′,AC=A′C=2,
∵A′P∥BC,
∴∠A′PD=∠B=30°,
∴∠A′DP=180°﹣∠A′﹣∠A′PD=90°,
∴∠ADC=90°,
∴∠ACD=30°,
在Rt△ACD中,AD1,CD=2,
∴A′D=A′C﹣CD,
设AP=A′P=x,则PD=AD﹣AP=1﹣x,
在Rt△A′PD中,A′D2+PD2=A′P2,
∴,
解得:x,
∴AP.
综上,线段AP 的长为2或.
故答案为:2或.
模型5.三角形翻折之过斜边中点所在直线翻折模型
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.
模型6.三角形翻折之过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型
1)沿直线MN翻折,使得点C落在直角边的点D处,连结CD.
2)沿直线DE翻折使得点C与斜边AB上的点F重合;
例1如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在AC上,并且CF=2,点E为BC上的动点(点E不与点C重合),将△CEF沿直线EF翻折,使点C落在点P处,PE的长为,则边EF的长为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【分析】根据折叠的性质可得∠C=∠P,CF=PF,CE=PE,再根据勾股定理即可求解.
【解答】解:根据折叠可知,∠C=∠P,CF=PF,CE=PE,
∵∠C=90°,CF=2,PE,∴∠P=90°,PF=2,
在Rt△PEF中,EF.
故选:C.
【点评】本题主要考查折叠的性质、勾股定理,解题关键是熟知折叠的性质: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,位置变化,对应边和对应角相等.
勾股定理解决翻折问题的通法
勾股定理在图形折叠中长度计算问题中的通法:
1.找直角:在翻折后的图形中,找到可运用勾股定理的直角三角形(优先找矩形的直角、翻折形成的直角);
2.设未知:设图形中某一未知线段的长度为x(通常设翻折后重合的线段、要求的线段);
3.表三边:利用翻折的全等性,将找到的直角三角形的三边长,用具体数值或含x的代数式表示(重点转化相等线段);
4.列方程:根据勾股定理(直角边平方和=斜边平方),列出关于x的一元一次方程;
5.求答案:解方程,得出未知线段的长度,检验是否符合题意。
核心隐含条件:翻折前后图形全等(等线段、等角);对应点连线被折痕垂直平分;折痕平分对应角。
易错点:
1.漏用翻折的隐含条件(尤其是对应线段相等);
2.无法准确构造可运用勾股定理的直角三角形;
3.列方程时,边长的代数式表示错误,或勾股定理的三边对应关系混淆。
4.无法准确构造可运用勾股定理的直角三角形;
5.列方程时,边长的代数式表示错误,或勾股定理的三边对应关系混淆。
口诀记忆:
翻折全等找等线,直角三角形是关键;设元表边列方程,勾股定理解疑难。
1.如图,在矩形ABCD中,E是CD边上的一点,将△BCE沿BE所在直线折叠,点C落在AD边上,落点记为F,过点F作FG∥CD交BE于点G,连接CG.若AB=6,AD=10,则四边形CEFG的面积是( )
A. B. C.20 D.10
【答案】A
【分析】根据矩形的性质得AB=CD=6,BC=AD=10,∠A=∠D=90°,根据折叠的性质可得EF=CE,FG=CG,BC=BF=10,∠CEG=∠FEG,由平行线的性质得∠CEG=∠FGE,进而得到CG=FG=EF=CE,以此可证明四边形CEFG为菱形,根据勾股定理求得AF=8,则DF=2,设CE=EF=x,则DE=6﹣x,在Rt△DEF中,根据勾股定理可得方程x2=22+(6﹣x)2,求出CE,则S菱形CEFG=CE•DF.
【解答】解:∵四边ABCD为矩形,AB=6,AD=10,
∴AB=CD=6,BC=AD=10,∠A=∠D=90°,
根据折叠的性质可得,EF=CE,FG=CG,BC=BF=10,∠CEG=∠FEG,
∵FG∥CD,
∴∠CEG=∠FGE,
∴∠FGE=∠FEG,
∴FG=EF,
∴CG=FG=EF=CE,
∴四边形CEFG为菱形,
在Rt△ABF中,AF8,
∴DF=AD﹣AF=2,
设CE=EF=x,则DE=6﹣x,
在Rt△DEF中,EF2=DF2+DE2,
∴x2=22+(6﹣x)2,
解得:x,
∴CE,
∴S菱形CEFG=CE•DF.
故选:A.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、菱形的判定、勾股定理,熟知菱形的判定定理是解题关键.
2.如图,矩形纸片ABCD,AB=4,BC=3,点P在BC边上.将△CDP沿DP折叠,点C落在点E处.PE、DE分别交AB于点O、F,且OP=OF.则AF的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据折叠的性质可得∠C=∠E,CP=PE,CD=DE,以此可通过AAS证明△OEF≌△OBP,得到OE=OB,PB=EF,则PE=OP+OE=OF+OB=BF,设AF=x,则CP=PE=BF=4﹣x,PB=x﹣1,DF=5﹣x,在Rt△ADF中,根据勾股定理即可求解.
【解答】解:根据折叠的性质可得,∠C=∠E,CP=PE,CD=DE,
∵四边形ABCD为矩形,AB=4,BC=3,
∴∠C=∠B=90°,
∴∠E=∠B=90°,
在△OEF和△OBP中,
,
∴△OEF≌△OBP(AAS),
∴OE=OB,PB=EF,
∴PE=OP+OE=OF+OB=BF,
设AF=x,则BF=AB﹣AF=4﹣x,
∴CP=PE=BF=4﹣x,
∴PB=EF=BC﹣CP=x﹣1,
∴DF=DE﹣EF=5﹣x,
在Rt△ADF中,由勾股定理得DF2=AF2+AD2,
即(5﹣x)2=x2+32,
解得:x,
∴AF.
故选:B.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质,解题关键在于利用全等三角形的性质得到PE=BF.
3.如图,将▱ABCD沿对角线AC翻折,点B落在点E处,CE交AD于点F,若AD⊥CE,CF=2,DF=1,则▱ABCD的面积是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】根据勾股定理求得CD,根据折叠的性质可得AB=AE,BC=CE,设AF=x,则AD=x+1,EF=x﹣1,在Rt△AEF中,根据勾股定理建立方程,求出BC=3,再根据平行四边形的面积公式计算即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,
∵AD⊥CE,
∴∠DFC=∠AFE=90°,
在Rt△DFC中,CF=2,DF=1,
∴CD,
∴AB=CD,
根据折叠的性质可得,AB=AE,BC=CE,
设AF=x,则AD=AF+DF=x+1,
∴BC=CE=x+1,
EF=CE﹣CF=x﹣1,
在Rt△AEF中,AF2+EF2=AE2,
∴,
解得:x=2或x=﹣1(舍去),
∴BC=3,
∴S▱ABCD=BC•CF=3×2=6.
故选:D.
【点评】本题主要考查平行四边形的性质、勾股定理、折叠的性质,熟练掌握折叠的性质是解题关键.首先清楚折叠和轴对称能够提供给我们隐含的并且可利用的条件.解题时,我们常常设要求的线段长为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.我们运用方程解决时,应认真审题,设出正确的未知数.
4.如图,将正方形ABCD分别沿BE,BG折叠,使边AB,BC在BF处重合,折痕为BE,BG.若正方形ABCD的边长为6,E是AD边的中点,则CG的长是( )
A.3 B.2.5 C.2 D.1
【答案】C
【分析】由点E为AD的中点可得AE=DE=3,设CG=x,DG=CD﹣CG=6﹣x,由折叠性质可得EF=AE=3,FG=CG=x,利用勾股定理即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=CD=6,∠D=90°,
∵点E是AD边的中点,
∴AE=DE=3,
∵正方形ABCD分别沿BE,BG折叠,
∴EF=AE=3,FG=CG,
设CG=x,则:
DG=CD﹣CG=6﹣x,FG=CG=x,
∴EG=EF+FG=3+x,
在Rt△DEG中,DE2+DG2=EG2,
即32+(6﹣x)2=(3+x)2,
解得:x=2,
∴CG=2,
故选:C.
【点评】本题考查折叠的性质,正方形的性质等知识点,解题的关键是将Rt△DEG各边表示出来.
5.如图,在Rt△ABC中,AB=9,BC=6,∠B=90°,将△ABC折叠,使A点与BC的中点D重合,折痕为MN,则线段BN的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】设BN=x,则AN=9﹣x=DN,依据Rt△NBD中,BD2+BN2=DN2,列方程求解即可.
【解答】解:设BN=x,则AN=9﹣x=DN,
∵D是BC的中点,
∴BDBC=3,
∵∠B=90°,
∴Rt△NBD中,BD2+BN2=DN2,
即32+x2=(9﹣x)2,
解得x=4,
∴BN=4,
故选:B.
【点评】本题主要考查了折叠问题,解题的方法是设要求的线段长为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.
6.如图,已知矩形纸片ABCD,其中AB=6,BC=8,现将纸片进行如下操作:
第一步,如图①将纸片对折,使AB与DC重合,折痕为EF,展开后如图②;
第二步,再将图②中的纸片沿对角线BD折叠,展开后如图③;
第三步,将图③中的纸片沿过点E的直线折叠,使点C落在对角线BD上的点H处,如图④.
则DH的长为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】连接CH,依据折叠可得点B,点H,点C在同一个圆上,即可得到∠BHC为直角,进而利用面积法得出CH的长,利用勾股定理可得DH的长.
【解答】解:如图所示,连接CH,
由折叠可得,BF=CF,CF=HF,
∴∠FBH=∠FHB,∠FCH=∠FHC,
∴△BCH中,∠BHC=90°,
∴CH⊥BD,
∵矩形纸片ABCD,其中AB=6,BC=8,
∴Rt△BCD中,BD=10,
∴CH,
∴Rt△CDH中,DH,
故选:A.
【点评】本题主要考查了折叠变换,勾股定理以及矩形的性质的应用,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.
7.如图,矩形纸片ABCD中,已知AD=8,折叠纸片使AB边与对角线AC重合,点B落在点F处,折痕为AE,且EF=3,则AB的长为( )
A.6 B.7 C.6.5 D.10
【答案】A
【分析】由折叠可知AB=AF,BE=EF=3,∠B=∠AFE=90°,进而求得CE=5,∠CFE=90°,在Rt△CEF中,利用勾股定理求出CF=4,设AB=AF=x,则AC=x+4,在Rt△ABC中,利用勾股定理建立方程求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,AD=8,
∴AD=BC=8,∠B=90°,
根据折叠的性质可得,AB=AF,BE=EF=3,∠B=∠AFE=90°,
∴CE=BC﹣BE=5,∠CFE=90°,
在Rt△CEF中,CF4,
设AB=AF=x,则AC=AF+CF=x+4,
在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,
∴x2+82=(x+4)2,
解得:x=6,
∴AB=6.
故选:A.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理,解题关键是熟练掌握折叠的性质,利用勾股定理解决问题.
8.如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=4,E是AB上一个动点,F是AD上一点(点F不与点D重合),连接EF,将△AEF沿EF翻折,使点A的对应点A′落在边CD上,连接EC,若A′E=CE,则△A′DF的面积为( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
【答案】B
【分析】由折叠可知AE=A′E,AF=A′F,设AE=A′E=CE=x,则BE=8﹣x,在Rt△BCE中,利用勾股定理可建立方程(8﹣x)2+42=x2,解得x=5,则AE=A′E=CE=5,BE=3,再根据等腰三角形的性质得到A′C=2CG=6,进而算出A′D=2,设AF=A′F=a,则DF=4﹣a,在Rt△A′DF中,利用勾股定理可建立方程(4﹣a)2+22=a2,解得a,则DF,再利用三角形面积公式计算即可求解.
【解答】解:如图,过点E作EG⊥CD于点G,
∵四边形ABCD为矩形,AB=8,AD=4,
∴AD=BC=4,AB=CD=8,∠B=∠D=90°,
由折叠可知,AE=A′E,AF=A′F,
∵A′E=CE,
∴AE=A′E=CE,
设AE=A′E=CE=x,则BE=AB﹣AE=8﹣x,
在Rt△BCE中,BE2+BC2=CE2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
解得:x=5,
∴AE=A′E=CE=5,BE=3,
∵∠B=∠BCG=∠CGE=90°,
∴四边形BCGE为矩形,
∴CG=BE=3,
∵A′E=CE,EG⊥CD,
∴A′C=2CG=6,
∴A′D=CD﹣A′C=8﹣6=2,
设AF=A′F=a,则DF=AD﹣AF=4﹣a,
在Rt△A′DF中,DF2+A′D2=A′F,
∴(4﹣a)2+22=a2,
解得:a,
∴DF,
∴S△A′DF1.5.
故选:B.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、等腰三角形的性质、勾股定理.在解有关折叠问题时,常常设要求的线段长为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.我们运用方程解决时,应认真审题,设出正确的未知数.
9.课外活动课上,小明用矩形ABCD玩折纸游戏,如图,第一步,把矩形ABCD沿EF对折,折出折痕EF,并展开;第二步,将纸片折叠,使点A落在EF上A'点,若AB=2,则折痕BG的长等于( )﹣
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】由矩形性质可得∠BAG=90°,由折叠性质可得∠A′EB=90°,A′B=AB=2,∠ABG=∠A′BG,由题意可得点E为AB中点,AE=BE=1,从而可得∠BA′E=30°,可得∠A′BE=60°,可得∠ABG=∠A′BG=30°,BGAB,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,AB=2,
∴∠BAG=90°,
由折叠性质可得:
∠A′EB=90°,A′B=AB=2,∠ABG=∠A′BG,
由题意可得:点E为AB中点,
∴AE=BE=1,
在Rt△A′BE中,A′B=2BE,
∴∠BA′E=30°,
∴∠A′BE=60°,
∴∠ABG=∠A′BG=30°,
∴BGAB,
故选:B.
【点评】本题考查矩形的性质,折叠的性质,解题的关键是求出∠ABG=30°.
10.如图,E是矩形ABCD的边CD上一点,将△ADE沿AE折叠,使点D落在BC边上的点F处.若AD=10,CF=4,则DE的长为 ______ .
【答案】5.
【分析】根据题意可得BF=6,由折叠可知AD=AF=10,DE=EF,在Rt△ABF中,根据勾股定理求得AB=8,设DE=EF=x,则CE=CD﹣DE=8﹣x,在Rt△CEF中,根据勾股定理列出方程,求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,AD=10,
∴∠B=∠C=90°,AD=BC=10,AB=CD,
∵CF=4,
∴BF=BC﹣CF=10﹣4=6,
根据折叠可得,AD=AF=10,DE=EF,
在Rt△ABF中,AB8,
∴CD=AB=8,
设DE=EF=x,则CE=CD﹣DE=8﹣x,
在Rt△CEF中,CE2+CF2=EF2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
解得:x=5,
∴DE=5.
故答案为:5.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解题关键.折叠的性质: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,位置变化,对应边和对应角相等.
11.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,将矩形ABCD沿CE折叠后,使D恰好落在对角线AC上的点F处,则EF=______ .
【答案】3.
【分析】根据勾股定理求得AC=10,由折叠可知DE=FE,CD=CF=6,∠D=∠CFE=90°,于是可得∠AFE=90°,AF=4,设FE=DE=x,则AE=8﹣x,在Rt△AEF中,利用勾股定理建立方程,求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,AB=6,BC=8,
∴AB=CD=6,AD=BC=8,∠D=90°,
在Rt△ACD中,AC10,
由折叠可知,DE=FE,CD=CF=6,∠D=∠CFE=90°,
∴∠AFE=90°,AF=AC﹣CF=10﹣6=4,
设FE=DE=x,则AE=AD﹣DE=8﹣x,
在Rt△AEF中,AF2+FE2=AE2,
∴42+x2=(8﹣x)2,
解得:x=3,
∴EF=3.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理,解题关键是熟练掌握折叠的性质,利用勾股定理解决问题.
12.如图,有一张直角三角形的纸片,∠ACB=90°,AB=5,AC=3.现将三角形折叠,使得边AC与AB重合,折痕为AE,则CE长为 ___________ .
【答案】.
【分析】先根据勾股定理求得BC的长,再根据折叠的性质得到CE=DE,AC=AD,∠C=∠EDA=90°,则BD=AB﹣AD,∠EDB=90°,设CE=DE=x,在Rt△BDE中根据勾股定理列出方程,求解即可.
【解答】解:解法一:在Rt△ABC中,
由勾股定理得BC4,
根据折叠的性质可知CE=DE,AC=AD=3,∠C=∠EDA=90°,
∴∠EDB=90°,BD=AB﹣AD=5﹣3=2,
设CE=DE=x,则BE=4﹣x,
Rt△BDE中,
DE2+BD2=BE2,
即x2+22=(4﹣x)2,
解得:,
∴CE.
故答案为:.
【点评】本题主要考查翻折变换、勾股定理、相似三角形的判定与性质,解题时,我们常常设要求的线段长为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
13.如图,矩形ABCD中,AB=3,AD=4,E,F分别为边AD和BC上的两个动点,满足DE=BF.将四边形ABFE沿直线EF翻折,得到四边形GHFE,其中G为A的对称点.当点G落在直线CD上时,AE的长为 ________ .
【答案】或2.
【分析】设GH分别交BC于点M,EG交CD于点O,由折叠可知BF=FH,AE=EG,∠B=∠H=90°,FH∥EG,于是DE=BF=HF,易得∠HFM=∠DEO,即可利用ASA证明△HFM≌△DEO,则FM=EO,当点G落在直线CD上时,FO=FG=AE=FM,因此可知此时即此时M(G)与点C重合,设AE=CE=x,则DE=4﹣x,在Rt△CDE中,利用勾股定理建立方程,求解即可.
【解答】解:如图,设GH分别交BC于点M,EG交CD于点O,
∵四边形ABCD为矩形,AB=3,AD=4,
∴∠B=∠D=90°,AB=CD=3,BC=AD=4,BC∥AD,
根据折叠的性质可得,BF=FH,AE=EG,∠B=∠H=90°,FH∥EG,
∵DE=BF,
∴DE=BF=HF,
∵BC∥AD,FH∥EG,
∴∠HFM=∠DEO,
在△HFM和△DEO中,
,
∴△HFM≌△DEO(ASA),
∴FM=EO,
①当点G落在直线CD上时,FO=FG=AE=FM,
即此时M(G)与点C重合,如图,
设AE=CE=x,则DE=4﹣x,
在Rt△CDE中,DE2+CD2=CE2,
∴(4﹣x)2+32=x2,
解得:x,
∴AE.
②当点G落在直线CD上时,此时点G与D重合,如图
∴EF⊥AD,AEAD,
∴AE=2.
故答案为:或2.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,利用全等三角形的性质判断出点G与点C重合是解题关键.
14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,BC=6.D为射线AC上一点,把△ABC沿BD折叠,点A落在直线BC上的点A′处,则AD的长为 ____________ .
【答案】5或20.
【分析】分两种情况进行讨论:①当点D在线段AC上时,②当点D在射线AC上时,分别画出图形,设AD=x,然后根据勾股定理求出答案即可.
【解答】解:①当点D在线段AC上时,如图1所示:
设AD=x,
∵∠ACB=90°,AB=10,BC=6,
∴,
由折叠可知:AD=AD′=x,AB=′AB=10,
∴A′C=A′B﹣BC=10﹣6=4,CD=AC﹣AD=8﹣x,
∵∠ACB+∠A′CD=180°,∠ACB=90°,
∴∠A′CD=90°,
在Rt△A′CD中,
∵A′C2+CD2=A′D2,
∴42+(8﹣x)2=x2,
14+64﹣16x+x2=x2,
16x=80,
x=5;
②当点D在射线AC上时,如图2所示:
由折叠可知:BC=BC′=6,AB=A′B=10,AD=A′D,
设AD=x=A′D,则CD=AD﹣AC=x﹣8,A′C=BC+A′B=6+10=16,
∵∠ACB+∠A′CD=90°,∠ACB=90°,
∴∠A′CD=90°,
∴CD2+A′C2=A′D2,
(x﹣8)2+162=x2,
x2﹣16x+64+256=x2,
16x=320,
x=20,
∴AD的长为5或20.
【点评】本题主要考查了勾股定理和折叠的性质,解题关键是正确识别图形,注意利用分类讨论的数学思想解决问题.
15.如图,在直角三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=3,点D是边AB上的点,将△CBD沿CD折叠得到△CPD,CP与直线AB交于点E,当出现以DP为边的直角三角形时,BD的长可能是 __________ .
【答案】3或或.
【分析】分CP⊥AB,CD⊥AB,DP⊥AB三种情况,分别作出图形,解直角三角形即可.
【解答】解:由折叠性质可得:
∠P=∠B=30°,DP=BD,∠PCD=∠BCD,
在Rt△ABC中,
∠A=90°﹣30°=60°,AB=2AC=6,BCAC=3,
①如图,当CP⊥AB时,
△PDE为直角三角形,
∴∠PDE=90°﹣30°=60°,∠ACE=90°﹣∠A=30°,
∴∠DCP=∠DCB=30°,
∴∠ACD=∠A=60°,
∴△ACD为等边三角形,
∴AD=AC=3,
∴BD=AB﹣AD=3;
②如图,当CD⊥AB时,
△CPD为直角三角形,
∴BD;
③当DP⊥AB时,
△PDE为直角三角形,
∴∠AEC=∠PED=90°﹣∠P=60°,
∴△ACE为等边三角形,
∴AE=AC=3,
在Rt△PDE中,
∵∠P=30°,
∴DPDE,
∴BD=DPDE,
∵AB=AE+DE+BD,
∴6=3+DEDE,
∴DE,
∴BDDE,
综上,BD=3或或,
故答案为:3或或.
【点评】本题考查直角三角形的性质,折叠的性质,折叠性质,解题的关键是分类讨论,将图形作出.
16.如图,等腰Rt△ABC中,∠ABC=90°,将△CEF沿EF翻折得到△DEF,点D为AB中点,则____ .
【答案】.
【分析】由题意可假设AB=BC=2,根据折叠的性质得线段中点的定义得CF=DF,AD=BD1,设BF=a,则CF=2﹣a=DF,再Rt△BDF中,利用勾股定理建立方程,求解即可得到答案.
【解答】解:∵△ABC为等腰直角三角形,
∴AB=BC,
设AB=BC=2,
∵将△CEF沿EF翻折得到△DEF,点D为AB中点,
∴CF=DF,AD=BD1,
设BF=a,则CF=2﹣a=DF,
在Rt△BDF中,BF2+BD2=DF2,
∴a2+11=(2﹣a)2,
解得:a,
∴BF,CF,
∴.
故答案为:.
【点评】本题主要考查等腰三角形的性质、折叠的性质、勾股定理,熟记勾股定理之图形折叠模型是解题关键.
17.如图,在矩形ABCD中,将△BAD沿对角线BD翻折,点A落在点E处,DE与BC交于点F.若BC=9,DC=3,则DF的长为 ______ .
【答案】5.
【分析】设DF=x,易得CF=BC﹣BF=9﹣x,再根据∠C=90°,利用勾股定理可得△CDF中,CD2+CF2=DF2,进而得到方程32+(9﹣x)2=x2,解方程即可.
【解答】解:设DF=x,
由折叠可得∠ADB=∠FDB,
∵矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠ADB=∠FBD,
∴∠FDB=∠FBD,
∴DF=BF=x,
∴CF=BC﹣BF=9﹣x,
∵∠C=90°,
∴△CDF中,CD2+CF2=DF2,
即32+(9﹣x)2=x2,
解得x=5,
∴DF=5,
故答案为:5.
【点评】本题主要考查了折叠问题以及勾股定理的运用,解题的方法设要求的线段长为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.
18.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=12,AD=5,P为DC边上的动点(点P不与点D,C重合),将纸片沿AP折叠
(1)当四边形ADPD′是正方形时,CD′的长为 ____ .
(2)当CD′的长最小时,PC的长为 ____ .
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用勾股定理直接求解即可;
(2)连接AC可得AC≤AD′+CD′,从而求出CD′的最小值,再利用勾股定理求解即可.
【解答】解:(1)∵四边形ADPD′是正方形,四边形ABCD是矩形,
∴点D′位于AB上,BC=AD=5,
∴AD′=AD=5,
∴BD′=AB﹣AD′=7,
∴CD′,
故答案为:;
(2)如图,连接AC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC13,
∵AC≤AD′+CD′,
∴CD′≥AC﹣AD′,
∴当D′在AC上时,CD′取得最小值,
∴CD′=AC﹣AD′=13﹣5=8,
设PC=x,则:
PD′=PD=12﹣x,
在Rt△PCD′中,由勾股定理可得:
82+(12﹣x)2=x2,
解得:x,
∴PC.
故答案为:.
【点评】本题考查折叠的性质、矩形的性质、正方形的性质、勾股定理等知识点,解题的难点在于第二问理解CD′的长最小即A,D′,C三点共线.
19.如图,在矩形ABCD中,AB=10cm,BC=6cm,有一动点P以2cm/s的速度沿着B﹣C﹣D的方向移动,连接AP,沿AP翻折△ABP,得到△APB',则经过 ________ s点B′落在边CD所在直线上.
【答案】或7.
【分析】分两种情况:①当点P在BC上,点B′在边CD上时,由折叠可知AB=AB′=10cm,BP=B′P,先根据勾股定理求出B′D=8cm,则B′C=2,再设BP=B′P=xcm,则CP=(6﹣x)cm,在Rt△B′CP中,根据勾股定理可得(6﹣x)2+22=x2,解得x,因此BPcm,即动点P走过的路程为cm,最后根据“时间=路程÷速度”即可求解;②当点P在CD上,点B′在边CD的延长线上时,由折叠可知AB=AB′=10cm,BP=B′P,先根据勾股定理B′D=8cm,再设DP=acm,则CP=(10﹣a)cm,BP=B′P=(8+a)cm,在Rt△BCP中,根据勾股定理可得62+(10﹣a)2=(8+a)2,解得a=2,得到动点P走过的路程为BC+CP=6+8=14(cm),最后根据“时间=路程÷速度”即可求解.
【解答】解:①当点P在BC上,点B′在边CD上时,
∵四边形ABCD为矩形,AB=10cm,BC=6cm,
∴AB=CD=10cm,BC=AD=6cm,∠B=∠C=∠D=90°,
根据折叠的性质可得,AB=AB′=10cm,BP=B′P,
在Rt△ADB′中,B′D8(cm),
∴B′C=CD﹣B′D=10﹣8=2,
设BP=B′P=xcm,则CP=BC﹣BP=(6﹣x)cm,
在Rt△B′CP中,CP2+B′C2=B′P2,
∴(6﹣x)2+22=x2,
解得:x,
∴BPcm,即动点P走过的路程为cm,
∵动点P以2cm/s的速度沿着B﹣C﹣D的方向移动,
∴运动时间t(s);
②当点P在CD上,点B′在边CD的延长线上时,如图,
∵四边形ABCD为矩形,AB=10cm,BC=6cm,
∴AB=CD=10cm,BC=AD=6cm,∠C=∠D=90°,
∴∠ADB′=90°,
根据折叠的性质可得,AB=AB′=10cm,BP=B′P,
在Rt△AB′D中,B′D8(cm),
设DP=acm,则CP=CD﹣DP=(10﹣a)cm,BP=B′P=B′D+DP=(8+a)cm,
在Rt△BCP中,BC2+CP2=BP2,
∴62+(10﹣a)2=(8+a)2,
解得:a=2,
∴CP=10﹣a=8(cm),
∴动点P走过的路程为BC+CP=6+8=14(cm),
∵动点P以2cm/s的速度沿着B﹣C﹣D的方向移动,
∴运动时间t7(s).
综上,经过或7s,点B′落在边CD所在直线上.
故答案为:或7.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理,读懂题意,学会利用分类讨论思想和数形结合思想解决问题是解题关键.
20.如图,在△ABC中,AB=AC,点D是BC上一点,将△ABD沿着AD翻折得到△ADB′,若AB′交BC于点E,点E恰好是BC的中点,若AC=3,AE=1,则AD的长度是 ____ .
【答案】.
【分析】根据等腰三角形的重要性质三线合一得AD⊥BC,在直角三角形ACE中利用勾股定理求得CE的长,在直角三角形BDE中,求得DE的长,在直角三角形ADE中利用勾古定理即可解决.
【解答】解:∵AB=AC,E是BC的中点,
∴AD⊥CB,BE=CE,
在Rt△ACE中,AC=3,AE=1,
由勾股定理可得:CE2,
∴BE=2,
设DE=x,则BD=BE﹣DE=2x,
由折叠知:B′D=BD,AB′=AB=3,
B′D=2x,
∵AE=1,
∴B′E=AB′﹣AE=2,
在Rt△B′ED中,有勾股定理可得:
B′D2=B′E2+DE2,
即:(2x)2=x2+4,
解得:x,
则DE,
在Rt△AED中,有勾股定理可得:
AD,
故答案为:.
【点评】本题考查了图形的折叠、等腰三角形的重要性质—三线合一以及勾股定理的应用,灵活运用勾股定理是解决问题的关键.
21.如图,矩形ABCD中,点E、F分别为边BC、AD上两动点,沿EF翻折矩形,使得C点恰好落在边AB上,记作点M,翻折后点D的对应点为点N,若AB=6,BC=10,当AM=NF时,线段CE的长度为 ____ .
【答案】.
【分析】由矩形的性质得∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=CD=6,BC=AD=10,设MN交AD于点G,由折叠的性质可得DF=NF,CD=MN=6,CE=ME,∠D=∠N=90°,易通过AAS证明△AMG≌△NFG,得到AG=NG,MG=FG,进而可得AF=NG+MG=6,则DF=NF=AM=4,于是BM=2,设CE=ME=x,则BE=10﹣x,在Rt△BME中,根据勾股定理建立方程求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,AB=6,BC=10,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=CD=6,BC=AD=10,
设MN交AD于点G,如图,
根据折叠可知,DF=NF,CD=MN=6,CE=ME,∠D=∠N=90°,
∴∠MAG=∠FNG=90°,
在△AMG和△NFG中,
,
∴△AMG≌△NFG(AAS),
∴AG=NG,MG=FG,
∴AG+FG=NG+MG=MN=6,即AF=6,
∴DF=AD﹣AF=10﹣6=4,
∴NF=AM=4,
∴BM=AB﹣AM=6﹣4=2,
设CE=ME=x,则BE=BC﹣CE=10﹣x,
在Rt△BME中,BM2+BE2=ME2,
∴22+(10﹣x)2=x2,
解得:x,
∴CE.
故答案为:.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,根据全等三角形的性质得到AF=MN=6是解题关键.
22.如图,现有边长为4的正方形纸片ABCD,点P为AD边上的一点(不与点A点D重合),将正方形纸片沿EF折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,连结BP、BH,下列结论:
①BP=EF;
②当P为AD中点时,△PAE三边之比为3:4:5;
③∠APB=∠BPH;
④△PDH周长等于8.
其中正确的是 ____________ (写出所有正确结论的序号)
【答案】①②③④.
【分析】过点F作FM⊥AB于点M,易得MF=BC=AB,由折叠可知EF⊥BP,于是利用同角的余角相等可得∠MEF=∠APB,以此可通过AAS证明△ABP≌△MFE,即可判断①;由折叠可知BE=PE,设BE=PE=x,则AE=4﹣x,在Rt△PAE中,利用勾股定理建立方程,求解即可判断②;利用等角的余角相等即可判断③;过点B作BN⊥PH于点N,易通过AAS证明△ABP≌△NBP,得到AB=BN,AP=PN,以此再通过HL证明Rt△BNH≌Rt△BCH,得到NH=CH,则C△PDH=2AD,即可判断④.
【解答】解:如图,过点F作FM⊥AB于点M,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠A=∠ABC=90°,AB=BC,
∵FM⊥AB,
∴四边形MBCF为矩形,
∴MF=BC=AB,∠FME=90°,
由折叠可知,EF⊥BP,
∴∠PBE+∠BEF=90°,
∵∠PBE+∠APB=90°,
∴∠BEF=∠APB,即∠MEF=∠APB,
在△ABP和△MFE中,
,
∴△ABP≌△MFE(AAS),
∴BP=EF,故①正确;
由折叠可知,BE=PE,
设BE=PE=x,则AE=4﹣x,
∵P为AD中点,
∴AP=2,
在Rt△PAE中,AP2+AE2=PE2,
∴22+(4﹣x)2=x2,
解得:x,
∴AE=4﹣x,PE,
∴AE:AP:PE:2:3:4:5,
即△PAE三边之比为3:4:5,故②正确;
由折叠可知,BE=PE,∠EBC=∠EPG=90°,
∴∠PBE=∠BPE,∠BPE+∠BPH=90°,
∵∠PBE+∠APB=90°,
∴∠APB=∠BPH,故③正确;
如图,过点B作BN⊥PH于点N,
∴∠BAP=∠BNP=90°,
在△ABP和△NBP中,
,
∴△ABP≌△NBP(AAS),
∴AB=BN,AP=PN,
∴BC=BN,
在Rt△BNH和Rt△BCH中,
,
∴Rt△BNH≌Rt△BCH(HL),
∴NH=CH,
∴C△PDH=PD+PN+NH+DH=PD+AP+CH+DH=2AD=8,故④正确.
综上,正确的结论有①②③④.
故答案为:①②③④.
【点评】本题主要考查正方形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,正确作出辅助线,构建合适的全等三角形解决问题是解题关键.
23.正方形ABCD的边长是6,E是AB的中点,连接CE,将△BCE沿CE折叠,点B的对应点是F,连接DF,则DF的长是 ____ .
【答案】.
【分析】延长EF,交AD于点G,由线段中点定义可得BE=AE=3,由折叠可知BE=EF=3,BC=CF=10,∠B=∠CFE=90°,于是得到CF=CD=10,∠CFG=90°,以此通过HL证明Rt△CFG≌Rt△CDG,得到DG=FG,设DG=FG=x,则EG=3+x,AG=6﹣x,在Rt△AEG中,利用勾股定理间建立方程,求得DG=FG=2,再利用勾股定理求出CG,根据三角形全等可知CG⊥DF,于是CD•DGCG•DF(对角线互相垂直的四边形的面积等于两条对角线乘积的一半),代入计算即可求解.
【解答】解:如图,延长EF,交AD于点G,
∵四边形ABCD是边长为6的正方形,
∴AB=BC=CD=AD=6,∠A=∠B=∠ADC=90°,
∵E为AB的中点,
∴BE=AE=3,
根据折叠的性质可得,BE=EF=3,BC=CF=6,∠B=∠CFE=90°,
∴CF=CD=6,∠CFG=90°,
在Rt△CFG和Rt△CDG中,
,
∴Rt△CFG≌Rt△CDG(HL),
∴DG=FG,
设DG=FG=x,则EG=EF+FG=3+x,AG=AD﹣DG=6﹣x,
在Rt△AEG中,AE2+AG2=EG2,
∴32+(6﹣x)2=(3+x)2,
解得:x=2,
∴DG=FG=2,
在Rt△CFG中,CG,
∵Rt△CFG≌Rt△CDG,
∴CG⊥DF,
∴CD•DGCG•DF,即,
∴DF.
故答案为:.
【点评】本题主要考查正方形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,正确作出辅助线,构造全等三角形和直角三角形解决问题是解题关键.
24.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 __________ .
【答案】5或2.
【分析】当△CEF为直角三角形时,需要分类讨论:分∠CFE=90°与∠CEF=90°两种情况,通过勾股定理列方程求解.
【解答】解:当∠CFE为90°时,A,F,C三点共线,
设BE长为x,则CE=8﹣x,
由翻折可得EF=BE=x,AF=AB=6,
由勾股定理的AC10,
∴CF=AC﹣AF=10﹣6=4,
∵∠CFE=∠B=90°,
∴EF2+FC2=EC2,
即x2+42=(8﹣x)2,
解得x=3,
∴CE=8﹣3=5.
当∠CEF为90°时,四边形ABEF为正方形,
∴BE=AB=6,
∴CE=8﹣6=2.
故答案为:5或2.
【点评】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.
25.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别为边AB,边AC上一点,连接DE,将△ADE沿DE翻折,点A的对应点F刚好落在BC延长线上.若DF⊥AB,AE=13,CF=5,则线段CE的长为 ________ ,线段AB的长为 __________ .
【答案】12;.
【分析】根据题意构造等腰直角三角形ADF,由轴对称的性质求出EF的长度,然后通过勾股定理分别求出CE和AF的长度,再通过S△ABFAB•DFBF•AC建立关于AB的方程求解即可.
【解答】解:如图,连接AF,AC交DF于点G.
根据轴对称的性质,AD=FD,AE=EF=13,∠ADE=∠FDE45°,
∴△ADF是等腰直角三角形,AFADDF.
在Rt△ECF中,CE12.
∴AC=AE+CE=25.
在Rt△ACF中,AF5.
∴DF=5.
设AB=m,
∵S△ABFAB•DFBF•AC,BC,
∴5m=25(5),
解方程得m.
故答案为:12;.
【点评】本题考查了图形的折叠,轴对称的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,一元二次方程等知识点,根据勾股定理建立关于AB的方程求解是解答本题的难点.
26.如图,在矩形ABCD中,点E在AD上,且AB=3,AE=4,BC=14,点P是线段BC上的一个动点,将点B沿PE翻折得点F,当BF=CF时,BP=________ .
【答案】或7.
【分析】依据BF=CF,即可得到点F在BC的垂直平分线上.进而分两种情况:①点F在BC的下方;②点F在BC的上方.设BP=x,分别依据勾股定理列方程求解,即可得到BP的长.
【解答】解:∵BF=CF,
∴点F在BC的垂直平分线上.
分两种情况:
①如图所示,点F在BC的下方.
过F作FG⊥BC,交AD于H,则FG⊥AD,AHAD=7,EH=7﹣4=3,
Rt△ABE中,BE5,
∴EF=5,
Rt△EFH中,FH4,
∴GF=FH﹣GH=4﹣3=1,
设BP=PF=x,则PG=7﹣x,
Rt△FPG中,GF2+PG2=PF2,
∴12+(7﹣x)2=x2,
解得x,
∴BP;
②如图所示,点F在BC的上方.
过F作FG⊥BC,交AD于H,则FG⊥AD,BG=BC=7,
同理可得FH=4,FG=FH+HG=4+3=7,
设BP=x=PF,则GP=x﹣7,
Rt△PFG中,GF2+PG2=PF2,
∴72+(x﹣7)2=x2,
解得x=7,
∴BP=7.
综上所述,BP的长为或7.
故答案为:或7.
【点评】本题主要考查了折叠问题以及矩形的性质的运用,解题的方法是设要求的线段长为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.
27.如图,折叠长方形ABCD,使点B落在对角线AC上的点F处,若BC=12,AB=5,求:
(1)求线段CE的长;
(2)求△CEF的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)设CE=x,则BE=12﹣x=EF,依据勾股定理可得AC的长;再利用Rt△CEF,根据勾股定理列方程求解即可得到CE的长;
(2)直接利用三角形面积计算公式进行计算,即可得出结论.
【解答】解:(1)设CE=x,则BE=12﹣x=EF,
Rt△ABC中,AC13,
由折叠可得,AF=AB=5,
∴CF=AC﹣AF=13﹣5=8,
由折叠可得∠CFE=90°,
∴EF2+CF2=CE2,
即(12﹣x)2+82=x2,
解得x,
∴线段CE的长为;
(2)△CEF的面积EF×CF(12)×8.
【点评】本题主要考查了矩形的性质以及折叠问题,解题的方法是设要求的线段长为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.
28.如图,矩形纸片ABCD,AB=4,AD=8,点P为边AD上一动点,将矩形纸片ABCD沿BP折叠,折叠后BC与AP相交于点E.
(1)∠CBP为何值时,点E与点A重合;
(2)当AP长为何值时,△BEP的面积最大?并求出面积的最大值.
【答案】(1)∠CBP为45°时,点E与点A重合;
(2)当AP=8时,△BEP的面积最大值为10.
【分析】(1)由折叠可知∠CBP=∠C′BP,当点E与点A重合时,∠CBP+∠C′BP=∠ABC=90°即可求解;
(2)由折叠可知∠CBP=∠C′BP,由平行线的性质可得∠EPB=∠CBP,于是可得∠EPB=∠CBP,BE=BP,由S△BEP,PE=BE可知当BE最大时,△BEP的面积最大,而在△ABE中,只要当AE最大时,BE就最大,于是可得当AE最大时,AP最大=AD′=8,设PE=BE=x,则BE=8﹣x,在Rt△ABE中,利用勾股定理建立方程解得PE=5,再求出此时,△BEP的面积即可.
【解答】解:(1)当点E与点A重合时,如图,
∵四边形ABC′D′为矩形,
∴∠ABC=90°,
由折叠可知,∠CBP=∠C′BP,
∵∠CBP+∠C′BP=∠ABC=90°,
∴∠CBP=45°,
∴∠CBP为45°时,点E与点A重合;
(2)如图,
由折叠知,∠CBP=∠C′BP,
∵AD′∥BC′,
∴∠EPB=∠CBP,
∴∠EPB=∠CBP,即∠EPB=∠EBP,
∴BE=BP,
∵S△BEP,而AB的长度不变,
∴当PE最大时,△BEP的面积最大,
又∵PE=BE
∴BE最大时,△BEP的面积最大,
而在△ABE中,只要当AE最大时,BE就最大,
∴当AE最大时,AP最大=AD′=8,
设PE=BE=x,则AE=8﹣x,
在Rt△ABE中,AB2+AE2=BE2,
∴42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,
∴PE=5,
∴S△BEP10,
∴当AP=8时,△BEP的面积最大值为10.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、平行线的性质、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.
29.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.
(1)操作判断
操作一:对折正方形纸片,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;
操作二:在BE上选一点H,沿CH折叠,使点B落在EF上的点G处,得到折痕CH,把纸片展平;根据以上操作,直接写出图1中∠CHB的度数:__________ .
(2)拓展应用
小华在以上操作的基础上,继续探究,延长HG交AD于点M,连接CM交EF于点N(如图2).判断△MGN的形状,并说明理由.
(3)迁移探究
如图3,已知正方形ABCD的边长为6cm,当点H是边AB的三等分点时,把△BCH沿CH翻折得△GCH,延长HG交AD于点M,请直接写出AM的长.
【答案】(1)75°;
(2)△MGN为等边三角形.理由见解析;
(3)AM=3cm或AM=4.8cm.
【分析】(1)根据折叠的性质可得,DF=CFCD,∠CFG=∠DFE=90°,BC=CG,∠HCG=∠HCB∠GCB,利用含30度角的直角三角形性质和平行线的性质得∠FGC=∠GCB=30°,于是∠HCB=15°,再利用三角形内角和定理即可求解;
(2)解法一:根据折叠的性质可得,DF=CF,∠CFG=∠DFE=90°,BC=CG,∠B=∠CGH=90°,易证明NF为△CDM的中位线,得到CN=NM,利用直角三角形斜边上的中线性质得到MN=GN,∠NMG=∠MGN,易通过HL证明Rt△CGM≌Rt△CDM,得到∠NMG=∠NMD,根据平行线的性质可得∠NMD=∠GNM,以此即可得到∠NMG=∠MGN=∠GNM60°;
解法二:利用平角的定义得到∠EHG=30°,根据折叠的性质可得,DF=CF,∠BEF=∠AEF=90°,∠B=∠CGH=90°,于是∠MGN=∠EGH=60°,易证明NF为△CDM的中位线,得到CN=NM,利用直角三角形斜边上的中线性质得到MN=GN,∠NMG=∠MGN=60°,以此即可证明;
(3)分两种情况:①当BH=2cm时,连接CM,根据折叠的性质可得,BC=CG=6cm,BH=GH=2cm,∠B=∠HGC=90°,通过HL证明Rt△CGM≌Rt△CDM,得到GM=DM,于是设GM=DM=xcm,则AM=(6﹣x)cm,HM=(2+x)cm,在Rt△AHM中,根据勾股定理建立方程,求解即可;②当AH=2cm时,连接CM,根据折叠的性质可得,BC=CG=6cm,BH=GH=4cm,∠B=∠HGC=90°,通过HL证明Rt△CGM≌Rt△CDM,得到GM=DM,于是设GM=DM=acm,则AM=(6﹣a)cm,HM=(4+x)cm,在Rt△AHM中,根据勾股定理建立方程,求解即可.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD,∠B=∠BCF=90°,
根据折叠的性质可得,DF=CFCD,∠CFG=∠DFE=90°,BC=CG,∠B=∠CGH=90°,∠HCG=∠HCB∠GCB,
∴CFCG,EF∥BC,
∴∠FGC=∠GCB=30°,
∴∠HCB=15°,∠CHB=90°﹣∠HCB=75°
故答案为:75°;
(2)解法一:△MGN为等边三角形.理由如下:
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠B=90°,BC=CD,
根据折叠的性质可得,DF=CF,∠CFG=∠DFE=90°,BC=CG,∠B=∠CGH=90°,
∴EF∥BC∥AD,∠MGC=90°,CG=CD,
∵NF∥DM,F为CD中点,
∴NF为△CDM的中位线,
∴CN=NM,
在Rt△MGC中,MN=GN,
∴∠NMG=∠MGN,
在Rt△CGM和Rt△CDM中,
,
∴Rt△CGM≌Rt△CDM(HL),
∴∠CMG=∠CMD,即∠NMG=∠NMD,
∵EF∥AD,
∴∠NMD=∠GNM,
∴∠NMG=∠MGN=∠GNM60°,
∴△MGN为等边三角形;
解法二:由(1)可知,∠CHB=∠CHG=75°,
∴∠BHG=150°,∠EHG=30°,
根据折叠的性质可得,DF=CF,∠BEF=∠AEF=90°,∠B=∠CGH=90°,
∴EF∥AD,∠MGN=∠EGH=60°,
∵NF∥DM,F为CD中点,
∴NF为△CDM的中位线,
∴CN=NM,
在Rt△MGC中,MN=GN,
∴∠NMG=∠MGN=60°,
∴△MGN为等边三角形;
(3)∵点H是边AB的三等分点,
∴BH=2cm或AH=2cm,
①当BH=2cm时,如图,连接CM,
则AH=4cm,
∵四边ABCD为边长为6cm的正方形,
∴BC=CD=6cm,∠B=90°,
根据折叠的性质可得,BC=CG=6cm,BH=GH=2cm,∠B=∠HGC=90°,
∴CG=CD=6cm,
在Rt△CGM和Rt△CDM中,
,
∴Rt△CGM≌Rt△CDM(HL),
∴GM=DM,
设GM=DM=xcm,则AM=(6﹣x)cm,HM=GH+GM=(2+x)cm,
在Rt△AHM中,AM2+AH2=HM2,
∴(6﹣x)2+42=(2+x)2,
解得:x=3,
∴AM=6﹣x=3(cm);
②当AH=2cm时,如图,连接CM,
则BH=4cm,
∵四边ABCD为边长为6cm的正方形,
∴BC=CD=6cm,∠B=90°,
根据折叠的性质可得,BC=CG=6cm,BH=GH=4cm,∠B=∠HGC=90°,
∴CG=CD=6cm,
在Rt△CGM和Rt△CDM中,
,
∴Rt△CGM≌Rt△CDM(HL),
∴GM=DM,
设GM=DM=acm,则AM=(6﹣a)cm,HM=GH+GM=(4+a)cm,
在Rt△AHM中,AM2+AH2=HM2,
∴(6﹣a)2+22=(4+a)2,
解得:a=1.2,
AM=6﹣x=4.8(cm);
综上,AM=3cm或AM=4.8cm.
【点评】本题主要考查正方形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、含30度角的直角三角形性质、等边三角形的判定、直角三角形斜边上的中线性质、勾股定理,本题难度适中,熟练掌握折叠的性质,利用折叠前后的两个图形全等,以此得到边与边之间的关系,再根据勾股定理建立方程并求解是解题关键.
30.著名的“赵爽弦图”如图(1)所示,若其中四个全等的直角三角形中,较短的直角边为a,较长的直角边为b,斜边为c,则大正方形的面积可以表示为c2,也可以表示为4ab+(b﹣a)2,由此推导出勾股定理:如果直角三角形两条直角边为a,b,斜边为c,则a2+b2=c2.
(1)图(2)为美国第20任总统加菲尔德的“总统证法”,请你利用图(2)推导勾股定理.
(2)如图(3),在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水,决定在河边新建一个取水点H(A,H,B在同一条直线上),并新修一条路CH,且CH⊥AB.测得CH=2.4千米,HB=1.8千米,求新路CH比原路CA短多少千米.
(3)在第(2)问中,若AB≠AC,CH⊥AB,AC=4千米,BC=5千米,AB=6千米,求AH的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)新路CH比原路CA少0.1千米;
(3)AH km.
【分析】(1)梯形的面积可以由梯形的面积公式求出,也可利用三个直角三角形面积求出,两次求出的面积相等列出关系式,化简即可得证;
(2)设CA=xkm,则AH=(x﹣1.8)km,根据股定理列方程,解得即可得到结果;
(3)在Rt△ACH和Rt△BCH中,由勾股定理得求出CH2=CA2﹣AH2=CB2﹣BH2,列出方程求解即可得到结果.
【解答】解:(1)梯形ABCD的面积为(a+b)(a+b)a2+abb2,
也可以表示为ababc2,
∴ababc2a2+abb2,
即a2+b2=c2;
(2)∵CA=xkm,
∴AH=(x﹣1.8)km,
在Rt△ACH中,
CA2=CH2+AH2,
即x2=2.42+(x﹣1.8)2,
解得x=2.5,
即CA=2.5(km),
∴CA﹣CH=2.5﹣2.4=0.1(km),
答:新路CH比原路CA少0.1千米;
(3)设AH=xkm,则BH=(6﹣x)km,
在Rt△ACH中,CH2=CA2﹣AH2,
在Rt△BCH中,CH2=CB2﹣BH2,
∴CA2﹣AH2=CB2﹣BH2,
即42﹣x2=52﹣(6﹣x)2,
解得:x,
即AH(km).
【点评】此题主要考查了勾股定理的证明与应用,一元一次方程,熟练掌握相关定理是解答此题的关键.
31.综合与实践活动课上,老师让同学们以“折纸做60°,30°,15°的角”为主题开展数学活动.
(1)操作判断
①如图1,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平.在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在EF上的点M处,把纸片展平,连接PM,BM.请写出图1中一个30°的角 _______ ;
②如图2,在前面操作的基础上,延长PM与BC交于点N,则△BNP的形状是 ______________ .
(2)迁移探究
小明将矩形纸片换成正方形纸片,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PM与CD交于点Q,连接BQ.如图3,若改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合),判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由.
(3)拓展应用
在(2)的探究中,已知正方形ABCD的边长为6cm,当点P是边AD的三等分点时,请直接写出CQ的长.
【答案】(1)①∠BME,∠ABP,∠MBP,∠CBM(写出一个即可);②等边三角形;
(2)∠MBQ=∠CBQ,理由见解析;
(3)CQ的长为cm或3cm.
【分析】(1)①由折叠可得AE=BE,∠AEF=∠BEF=90°,AB=AM,∠ABP=∠MBP,进而可得BM=2BE,根据含30度角的直角三角形性质可知∠BME=30°,利用三角形内角和定理和余角的定义可得∠ABP=∠MBP=∠CBM=30°;
②易得∠PBN=∠MBP+∠CBM=60°,由折叠可知∠BMP=∠A=90°,由三角形内角和定理求得∠BPM=60°,以此即可判断△BNP的形状;
(2)由折叠可知BM=AB,∠BMP=∠A=90°,于是可得BM=BC,∠BMQ=90°,以此可通过HL证明Rt△BMQ≌Rt△BCQ,再利用全等三角形的性质即可求解;
(3)分两种情况讨论:当PD=2cm,AP=4cm时,同理可证Rt△BMQ≌Rt△BCQ(HL),得到MQ=CQ,设CQ=MQ=x cm,则DQ=(6﹣x)cm,PQ=(4+x)cm,在Rt△PQD中,根据勾股定理建立方程,求解即可;当AP=2cm,PD=4cm时,可理可证Rt△BMQ≌Rt△BCQ(HL),得到MQ=CQ.设CQ=MQ=acm,则DQ=(6﹣a)cm,PQ=(2+a)cm,在Rt△PQD中,根据勾股定理建立方程,求解即可.
【解答】解:(1)①∵对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,
∴AE=BE,∠AEF=∠BEF=90°,
∵沿BP折叠,使点A落在EF上的点M处,
∴AB=AM,∠ABP=∠MBP,
∴BM=2BE,
在Rt△BEM中,∠BEM=90°,BM=2BE,
∴∠BME=30°,
∴∠EBM=60°,
∴∠ABP=∠MBP=∠CBM=30°;
故答案为:∠BME,∠ABP,∠MBP,∠CBM(写出一个即可);
②由①知,∠MBP=∠CBM=30°,
∴∠PBN=∠MBP+∠CBM=30°+30°=60°,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=90°,
∵沿BP折叠,使点A落在EF上的点M处,
∴∠BMP=∠A=90°,
∴∠BPM=90°﹣∠MBP=90°﹣30°=60°,
∴△BNP为等边三角形;
故答案为:等边三角形;
(2)∠MBQ=∠CBQ,理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠A=∠C=90°,
由折叠可知,BM=AB,∠BMP=∠A=90°,
∴BM=BC,∠BMQ=90°,
在Rt△BMQ和Rt△BCQ中,
,
∴Rt△BMQ≌Rt△BCQ(HL),
∴∠MBQ=∠CBQ;
(3)情况一:当PD=2cm,AP=4cm时,如图,
同理可证:Rt△BMQ≌Rt△BCQ(HL),
∴MQ=CQ,
由折叠可知,AP=MP=4cm,
设CQ=MQ=x cm,则DQ=(6﹣x)cm,PQ=(4+x)cm,
在Rt△PQD中,PD2+DQ2=PQ2,
∴22+(6﹣x)2=(4+x)2,
解得:x,
∴CQcm;
情况二:当AP=2cm,PD=4cm时,如图,
可理可证:Rt△BMQ≌Rt△BCQ(HL),
∴MQ=CQ.
由折叠可知,AP=MP=2cm,
设CQ=MQ=acm,则DQ=(6﹣a)cm,PQ=(2+a)cm,
在Rt△PQD中,PD2+DQ2=PQ2,
∴42+(6﹣a)2=(2+a)2,
解得:a=3,
∴CQ=3cm.
综上,CQ的长为cm或3cm.
【点评】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、含30度角的直角三角形性质、等边三角形的判定、全等三角形的判定与性质、正方形的性质、勾股定理,解题关键是:(1)熟知矩形的性质和折叠的性质;(2)根据折叠的性质得到相等的线段,再利用HL证明Rt△BMQ≌Rt△BCQ;(3)利用分类讨论思想,熟知勾股定理之图形折叠模型的解法.
32.在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=CD=10,BC=AD=6,P为射线BC上一点,将△ABP沿直线AP翻折至△AEP的位置,使点B落在点E处.
(1)若P为BC上一点.
①如图1,当点E落在边CD上时,求CE的长;
②如图2,连接CE,若CE∥AP,则BP与BC有何数量关系?请说明理由;
(2)如果点P在BC的延长线上,当△PEC为直角三角形时,求PB的长.
【答案】(1)①CE=2;②BC=2BP,理由见解答;
(2)BP=10或30.
【分析】(1)①以点A为圆心,AB为半径交CD于点E,利用勾股定理求出DE的长即可;
②根据平行线的性质和翻折的性质可证EP=CP,BP=PE,从而BP=PC;
(2)由△PEC是直角三角形,当∠EPC=90°时,则四边形ABPE是正方形,得PB=AB=10;当∠ECP=90°时,设BP=x,则PC=x﹣6,在Rt△ECP中,利用勾股定理列方程即可求解,当∠PEC=90°时,点P在线段BC上,不符合题意,舍去.
【解答】解:(1)①如图:以点A为圆心,AB为半径交CD于点E,
∵AE=AB=10,AD=6,∠D=90°,
∴DE8,
∴CE=DC﹣DE=10﹣8=2;
②BC=2BP,理由如下:
∵将△ABP沿直线AP翻折至△AEP的位置,
∴∠APB=∠APE,PE=BP,
∵CE∥AP,
∴∠CEP=∠APE,∠ECP=∠APB,
∴∠PEC=∠ECP,
∴EP=CP,
∴BP=BC,
∴BC=2BP;
(2)∵△PEC是直角三角形,
当∠EPC=90°时,
∵∠EPC=∠AEP=∠B=90°,且EP=BP,
∴四边形ABPE是正方形,
∴PB=AB=10;
当∠ECP=90°时,
则∠ECP=∠B=90°,
∴EC∥AB,
∵DC∥AB,
∴点E、D、C三点共线,
由翻折知AE=AB=10,根据勾股定理得DE=8,
∴EC=18,
设BP=x,则PC=x﹣6,
在Rt△ECP中,由勾股定理得:182+(x﹣6)2=x2,
解得x=30,
∴PB=30;
当∠PEC=90°时,点P在线段BC上,不符合题意,舍去,
综上:BP=10或30.
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