内容正文:
专题04 与平行四边形有关的折叠问题
(期中复习专项训练)
【题型1折叠平行四边形求角度】 1
【题型2折叠平行四边形求线段长度】 2
【题型3折叠平行四边形求面积】 3
【题型4折叠平行四边形求周长】 4
【题型5折叠平行四边形求最值】 5
【题型6折叠平行四边形进行证明】 6
【题型7折叠构造平行四边形求值】 8
【题型1折叠平行四边形求角度】
【典例1】.如图,将沿AC所在直线折叠,点B恰好落在BA延长线上的点处,交AD于点E.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1】.将一张平行四边形纸片按如图所示的方式折叠,,为折痕,折叠后点,,C在同一直线上,连接,.已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】.如图,将先沿折叠,再沿折叠后,A点落在线段上的A′处,C点落在E处,连结,.若恰有,则_________.
【变式3】.在平行四边形中,点,在边上,把沿直线AE折叠,沿直线折叠,使点,落在对角线上的点处,若,则的度数为 ___ .
【题型2折叠平行四边形求线段长度】
【典例2】.如图,将一张平行四边形纸片折叠,折痕为,折叠后,点的对应点为点,交于点.若,,,则的长为___________.
【变式1】.如图,将四边形纸片沿折叠,使点落在上的点处,点在上;再将、分别沿、折叠,此时点、都落在上的点处.若,则当四边形是平行四边形时,________.
【变式2】.如图,将四边形纸片沿折叠,使点落在上的点处,点在上;再将、分别沿、折叠,此时点、都落在上的点处.若,则当四边形是平行四边形时,________.
【变式3】.如图,将折叠,使点与重合,折痕为.若,,,则的长为______.
【题型3折叠平行四边形求面积】
【典例3】.如图,将一张纸片沿着折叠,点B的对应点F恰好落在上,连接,若,,则图中阴影部分的面积是______.
【变式1】.如图,在平行四边形纸片中,,将纸片沿对角线对折,折叠后的边与交于点,此时恰为等边三角形,则图中重叠部分图形的面积为________.
【变式2】.如图,在平行四边形纸片中,,将纸片沿对角线对折至,交边于点E,此时恰为等边三角形,则图中折叠重合部分的面积是______.
【变式3】.如图,点O是对角线的中点,沿过点O的直线将折叠,使点A,B分别落在,处,交于点E,交于点F,若点E是的中点,且,则与四边形的面积比为________.
【题型4折叠平行四边形求周长】
【典例4】.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
【变式1】.如图,平行四边形中,点E 在边上,以为折痕,将折叠,使点A 恰好落在上的点F,若的周长为12,的长为3,则的周长为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【变式2】.如图,在平行四边形中,点E 在边上,以为折痕,将折叠,使点A 恰好落在边的点F上,若的周长为12,的长为3,则的周长为_______.
【变式3】.如图,平行四边形中,点在边上,以为折痕,将折叠,使点A正好与上的点重合,若的周长为16,的周长为28,则的长为______.
【题型5折叠平行四边形求最值】
【典例5】.将一个平行四边形纸片进行折叠,第一次折叠经过点A,使的两边重合,折痕交边于点E,第二次折叠经过点B,使的两边重合,折痕交边于点F,如图是一种折叠后的效果,当点,,,相邻两点间的距离相等时,若,则的长为( )
A.2 B.4 C.2或4 D.2或4或12
【变式1】.如图,在平行四边形中,,,,是边的中点,是线段上的动点,将沿所在直线折叠得到,连接,则的最小值是( )
A. B.6 C.4 D.
【变式2】.如图,是线段上一点,和是位于直线同侧的两个等边三角形,点分别是的中点.若,则下列结论正确的有______.(填序号)
①的最小值为;②的最小值为;③周长的最小值为6;④四边形面积的最小值为.
【变式3】.如图,在平行四边形纸片中,,,.E是线段的中点,点F在边所在的直线上,将沿所在的直线翻折得到,连接,则长度的最小值是______.
【题型6折叠平行四边形进行证明】
【典例6】.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.
(1)如图1,若点恰好落在上时,求证:四边形为平行四边形.
(2)如图2,若时,连接,并延长交于点.求线段的长.
(3)改变点的位置,将沿折叠,连接,当为直角三角形时,求的长度.
【变式1】.问题情境:为了探究折纸过程中蕴含的数学知识,数学活动课上,老师发给每位同学完全相同的一张四边形纸片,如图.
探究实践1:
老师引导同学操作:把纸片沿过点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,如图.老师让同学们探究:
(1)的度数是 .
探究实践2:
完成探究实践1后,老师发给每位同学完全相同的一张平行四边形的纸片,如图,在探究实践1的启发下,让同学自己动手折叠,看有什么发现,能提出什么问题.经过折叠、思考和讨论,小虎和小倩分享了自己的发现:
(2)小虎发现:“如图,将平行四边形沿着BF(F为的中点)所在直线折叠,点C的对应点为,连接并延长交于点G,则与相等.”
请你判断小虎的结论是否正确,并说明理由.
【变式2】.综合与实践
问题情境:
在综合实践活动课上,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,E为边上任意一点,将沿折叠,点D的对应点为.
分析探究:
(1)如图1,当,当点恰好落在边上时,三角形的形状为 ____ .
问题解决:
(2)如图2,当E,F为边的三等分点时,连接并延长,交边于点G.试判断线段与的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,当,时,连接并延长,交边于点H.若的面积为24,,请直接写出线段的长.
【变式3】.如图1,在中,O是对角线的中点,过点O的直线分别与,交于点E,F,将四边形沿折叠得到四边形,点M在上方,交线段于点T,交线段于点H,交线段于点G,连接.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)如图2,若,求、的长.
【题型7折叠构造平行四边形求值】
【典例7】.如图,在中,,,,以为边,在外作等边三角形,是的中点,连接并延长,交于点.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)如图,将图中的四边形折叠,使点与点重合,折痕为,求的长.
【变式1】.如图1为折叠便携钓鱼椅子,将其抽象成几何图形,如图2所示,测得,,,,,已知.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求椅子最高点A到地面的距离.
【变式2】.已知,在中,点是边的中点.
(1)【问题解决】
如图1,将沿折叠得到,请直接写出与的数量关系___________;
(2)【问题探究】
如图2,在(1)的条件下,连接,请判断与的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】
如图3,点是边上一点,将沿折叠得到,点落在边下方,连接,当时,请探究线段,,之间的数量关系,并说明理由.
【变式3】.如图1,在中,,点A在x轴上,以为一边,在外作等边三角形,D是的中点,连接并延长交于E.
(1)①求点B的坐标;
②求证:四边形是平行四边形;
(2)如图2,将图1中的四边形折叠,使点C与点A重合,折痕为,求的长;
(3)如图1,连接,在线段上有一动点M,连接,直接写出的最小值为______.
(4)若去掉题干中这个条件,点F为外一点,连接,若,则当线段的长度最小时,______,的最小值是______;
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题04 与平行四边形有关的折叠问题
(期中复习专项训练)
【题型1折叠平行四边形求角度】 1
【题型2折叠平行四边形求线段长度】 2
【题型3折叠平行四边形求面积】 3
【题型4折叠平行四边形求周长】 4
【题型5折叠平行四边形求最值】 5
【题型6折叠平行四边形进行证明】 6
【题型7折叠构造平行四边形求值】 8
【题型1折叠平行四边形求角度】
【典例1】.如图,将沿AC所在直线折叠,点B恰好落在BA延长线上的点处,交AD于点E.若,则的度数为( )
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,平行线的性质,掌握翻折前和翻折后对应角相等是解题的关键.
由平行四边形的性质可得,,再由,可得,再由折叠的性质和平行线的性质即可求解.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
由折叠的性质可知,,
∵,
∴.
故选:A.
【变式1】.将一张平行四边形纸片按如图所示的方式折叠,,为折痕,折叠后点,,C在同一直线上,连接,.已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查平行四边形的性质,折叠的性质,等腰三角形的性质,设,先根据平行四边形的性质得到,然后根据等要三角形的性质得到,求出的度数,然后根据列方程解答即可.
【详解】解:设,
∵是平行四边形,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
解得,
故答案为:A.
【变式2】.如图,将先沿折叠,再沿折叠后,A点落在线段上的A′处,C点落在E处,连结,.若恰有,则_________.
【答案】
【分析】本题考查平行四边形的性质、折叠的性质、平行线的性质,由平行四边形的性质得,,再由由折叠的性质得,,,,根据平行线的性质得,进而得,再根据,利用等量代换求得,进而求解即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
由折叠的性质得,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式3】.在平行四边形中,点,在边上,把沿直线AE折叠,沿直线折叠,使点,落在对角线上的点处,若,则的度数为 ___ .
【答案】/75度
【分析】本题考查了翻折变换,平行四边形的性质,平行线的性质,掌握翻折的性质是解题的关键.
利用平行四边形的性质和折叠的性质得到线段之间的关系,再利用等腰三角形的性质和平行线的性质,得出角之间的数量关系,求解即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∵沿直线折叠,沿直线折叠,点,落在对角线上的点处,
∴,,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【题型2折叠平行四边形求线段长度】
【典例2】.如图,将一张平行四边形纸片折叠,折痕为,折叠后,点的对应点为点,交于点.若,,,则的长为___________.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,勾股定理,等角对等边,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握各知识点是解答本题的关键.
作,交的延长线于点H,求出得,由勾股定理求出,由折叠的性质得,,,得出,设,根据求出,进而可求出的长.
【详解】如图,作,交的延长线于点H,
∵四边形是平行四边形,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴,
∴.
由折叠的性质得,,,
∴,,
∴.
设,
∴,
∴.
∵,
∴,
解得,
∴.
故答案为:.
【变式1】.如图,将四边形纸片沿折叠,使点落在上的点处,点在上;再将、分别沿、折叠,此时点、都落在上的点处.若,则当四边形是平行四边形时,________.
【答案】
【分析】先由折叠的性质得,,,,,据此可求出,再根据得,进而得,在中可求出,然后中再根据点为斜边的中点可得出的长.此题主要考查了图形的折叠变换及性质,平行四边形的性质,直角三角形的性质等,解答此题的关键是准确识图,熟练掌握图形的折叠变换和性质,理解在直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
【详解】解:由折叠的性质得:,,,,,
,
,
四边形为平行四边形,
,,
,
,
,
,
即为直角三角形,
在中,,,
解得,
,,,
,
即点为的中点,
在中,点为斜边的中点,
.
故答案为:.
【变式2】.如图,将四边形纸片沿折叠,使点落在上的点处,点在上;再将、分别沿、折叠,此时点、都落在上的点处.若,则当四边形是平行四边形时,________.
【答案】
【分析】先由折叠的性质得,,,,,据此可求出,再根据得,进而得,在中可求出,然后中再根据点为斜边的中点可得出的长.
【详解】解:由折叠的性质得:,,,,,
,
,
四边形为平行四边形,
,,
,
,
,
,
即为直角三角形,
在中,,,
,
,,,
,
即点为的中点,
在中,点为斜边的中点,
.
故答案为:.
【点睛】此题主要考查了图形的折叠变换及性质,平行四边形的性质,直角三角形的性质等,解答此题的关键是准确识图,熟练掌握图形的折叠变换和性质,理解在直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
【变式3】.如图,将折叠,使点与重合,折痕为.若,,,则的长为______.
【答案】
【分析】过点作交的延长线于点,根据平行四边形的性质可得,然后求出,根据直角三角形的性质以及勾股定理求出,设,则由折叠可得,再对运用勾股定理求解.
【详解】解:过点作交的延长线于点,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则由折叠可得,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴的长为.
【题型3折叠平行四边形求面积】
【典例3】.如图,将一张纸片沿着折叠,点B的对应点F恰好落在上,连接,若,,则图中阴影部分的面积是______.
【答案】
【分析】由平行四边形的性质可得,,,再由折叠性质可得,,即有,从而可证明△是等边三角形,过作于点,然后由勾股定理和面积公式即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:由题意可得:,,,
,
,
由折叠可知,,
,,
是等边三角形,
,
过作于点,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理,等边三角形的判定与性质,折叠的性质,正确进行计算是解题关键.
【变式1】.如图,在平行四边形纸片中,,将纸片沿对角线对折,折叠后的边与交于点,此时恰为等边三角形,则图中重叠部分图形的面积为________.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质和几何图形的翻折问题,解答本题的关键重叠部分是等腰三角形.
根据翻折的性质及已知的角度,可得为等边三角形,再由四边形为平行四边形,且,从而知道三点在同一条直线上,再由是对称轴,所以垂直且平分, ,求边上的高,从而得到面积.
【详解】解:∵恰为等边三角形,
∴
∴为等边三角形,
由四边形为平行四边形,且,
∴,
所以,
∴三点在同一条直线上,
∵是对折线,
∴垂直且平分,
∴,
过点作,
则有,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式2】.如图,在平行四边形纸片中,,将纸片沿对角线对折至,交边于点E,此时恰为等边三角形,则图中折叠重合部分的面积是______.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质和几何图形的翻折问题.根据翻折的性质,及已知的角度,可得为等边三角形,再由四边形为平行四边形,且,从而知道,A,B三点在同一条直线上,再由是对称轴,所以垂直且平分, ,求边上的高,从而得到面积.
【详解】解:∵恰为等边三角形,
∴
∴为等边三角形,
由四边形为平行四边形,且,
∴,所以,,
∴,A,B三点在同一条直线上,
∵是对折线,
∴垂直且平分,
∴,
过点C作,
则有,
∴,
∴,
∴折叠重合部分的面积是.
故答案为:.
【变式3】.如图,点O是对角线的中点,沿过点O的直线将折叠,使点A,B分别落在,处,交于点E,交于点F,若点E是的中点,且,则与四边形的面积比为________.
【答案】
【分析】 连接,先根据三角形的中位线性质得到, ,证明,得到,,由折叠的性质得,易证,推出,求出,设中边上的高为,进而可求解.
【详解】解析:连接,
四边形是平行四边形,
,
点E是的中点,点O是对角线的中点,
,,
,
∴,
点O是对角线的中点,
∴,
∵,
,
,
,
,
∵,
∴,
由折叠的性质得,
∴,
∴,
∴,
,
,
设中边上的高为,
∴,
∴,
∴,
与四边形的面积比为.
故答案为:.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、三角形的中位线性质、折叠性质、全等三角形的判定与性质等知识,熟练拿握相关知识的联系与运用,得到面积之间的关系是解答的关键.
【题型4折叠平行四边形求周长】
【典例4】.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.
【变式1】.如图,平行四边形中,点E 在边上,以为折痕,将折叠,使点A 恰好落在上的点F,若的周长为12,的长为3,则的周长为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】C
【分析】本题主要考查翻折的性质,熟练掌握翻折的性质是解题的关键.根据翻折的性质得到,求出,再根据,即可求出答案.
【详解】解:,
,
以为折痕,将折叠,使点A 恰好落在上的点F,
,
,
,
,
,
即,
故选C.
【变式2】.如图,在平行四边形中,点E 在边上,以为折痕,将折叠,使点A 恰好落在边的点F上,若的周长为12,的长为3,则的周长为_______.
【答案】6
【分析】本题考查了翻折变换的性质、平行四边形的性质、三角形周长的计算,由折叠的性质得出,由的周长得出,即可求出的周长.
【详解】解:由折叠的性质得:,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵的周长为,
∴,
∴,
∴的周长;
故答案为:6.
【变式3】.如图,平行四边形中,点在边上,以为折痕,将折叠,使点A正好与上的点重合,若的周长为16,的周长为28,则的长为______.
【答案】6
【分析】根据翻折前后两图形全等以及平行四边形对边相等的性质,进行等量代换解题.
【详解】∵是由翻折,
∴,,
∵四边形是平行四边形,
∴,
,
∵,
,
∴,
∴,
∴.
故答案为6.
【点睛】本题考查了翻折变换(翻折、对称、折叠前后两图形全等),平行四边形的性质(对边相等),解题的关键是用翻折前后两图形全等的性质.
【题型5折叠平行四边形求最值】
【典例5】.将一个平行四边形纸片进行折叠,第一次折叠经过点A,使的两边重合,折痕交边于点E,第二次折叠经过点B,使的两边重合,折痕交边于点F,如图是一种折叠后的效果,当点,,,相邻两点间的距离相等时,若,则的长为( )
A.2 B.4 C.2或4 D.2或4或12
【答案】C
【分析】此题考查了平行四边形的性质、等角对等边、折叠等知识.分二种情况画出图形,利用平行四边形的性质和等角对等边进行解答即可.
【详解】解:如图1,
∵四边形是平行四边形,,
∴,,
∴,
∵点,,,相邻两点间的距离相等,
∴,
∴,
由折叠可知,,
∴,
∴,
如图2,
∵四边形是平行四边形,,
∴,,
∴,
∵点,,,相邻两点间的距离相等,
∴,
由折叠可知,,
∴,
∴,
综上可知,的长为2或4,
故选:C.
【变式1】.如图,在平行四边形中,,,,是边的中点,是线段上的动点,将沿所在直线折叠得到,连接,则的最小值是( )
A. B.6 C.4 D.
【答案】D
【分析】本题考查了折叠的性质,平行四边形的性质,两点之间线段最短的综合应用,勾股定理,含角的直角三角形,确定点的位置,利用勾股定理解决问题是解题的关键.
点的运动轨迹以E为圆心,以的长为半径的圆,则当点落在上时,取最小值,根据折叠的性质利用勾股定理即可求解.
【详解】解:点的运动轨迹以E为圆心,以的长为半径的圆,则当点落在上时,取最小值,如图,过点E作的延长线于点H,延长交于点G,有,
∵,E是边的中点,
∴,
由沿所在直线折叠得到,
∴,
在平行四边形中,
∴,
∵,,
∴,,
∴, ,
∴,,
在中,由勾股定理得:
,
∴,
∴的最小值是,
故选:D.
【变式2】.如图,是线段上一点,和是位于直线同侧的两个等边三角形,点分别是的中点.若,则下列结论正确的有______.(填序号)
①的最小值为;②的最小值为;③周长的最小值为6;④四边形面积的最小值为.
【答案】②③④
【分析】①延长交于M,过P作直线,由和是等边三角形,可得四边形是平行四边形,而P为中点,知P为中点,故P在直线l上运动,作A关于直线l的对称点,连接,当P运动到与直线l的交点,即共线时,最小,再根据勾股定理求出,即可判断①是否正确;②由,即可得:当共线时,最小,最小值为的长度,求出即可判断②是否正确;③过D作于K,过C作于T,由和是等边三角形,得,有,得到周长,即可判断③是否正确;④设,用m表示,再配方,即可知四边形面积的最小值,从而可判断④是否正确.
【详解】解:①如图,延长交于M,过P作直线,
和是等边三角形,
,
,
四边形是平行四边形,
为中点,
为中点,
在线段上运动,
在直线l上运动,
由知等边三角形的高为,
到直线l的距离,P到直线的距离都为,
作A关于直线l的对称点,连接,当P运动到与直线l的交点,即共线时,最小,
此时最小值,故①错误;
②,
,
当共线时,最小,最小值为的长度,
为的中点,
,
为等边三角形的高,
的最小值为,故②正确;
过D作于K,过C作于T,如图,
和是等边三角形,
,
,
,即,
,
周长的最小值为6,故③正确;
④设,则,
,,,,
,
当时,四边形面积的最小值为,故④正确.
故答案为:②③④.
【点睛】本题考查轴对称-最短路径问题,涉及轴对称的性质,平行四边形的判定和性质,两点之间线段最短,等边三角形的性质,三角形面积计算等知识,解题的关键是判断出点P的运动轨迹是直线l
【变式3】.如图,在平行四边形纸片中,,,.E是线段的中点,点F在边所在的直线上,将沿所在的直线翻折得到,连接,则长度的最小值是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,勾股定理,三角形的三边关系,折叠的性质,
先作,交的延长线于点G,连接,根据平行四边形的性质,,再根据三角形三边之间的关系可知当点共线时最小,然后根据勾股定理求出,再根据勾股定理求出,进而得出答案.
【详解】解:如图所示,过点A作,交的延长线于点G,连接,
∵四边形是平行四边形,
∴.
∵,点E是线段的中点,
∴,.
根据折叠的性质得.
根据三角形三边之间的关系,可得,
当点共线时,最小,
∵,
∴,
∴.
根据勾股定理,得,
解得,
∴.
根据勾股定理,得,
∴最小值是.
故答案为:.
【题型6折叠平行四边形进行证明】
【典例6】.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.
(1)如图1,若点恰好落在上时,求证:四边形为平行四边形.
(2)如图2,若时,连接,并延长交于点.求线段的长.
(3)改变点的位置,将沿折叠,连接,当为直角三角形时,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或或
【分析】(1)由折叠的性质结合平行四边形的性质得到,推出,即可证明四边形是平行四边形;
(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,易证利是等腰三角形,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)分和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,
,
,
,
,,
,
四边形是平行四边形;
(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:①当时,延长交于点,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
在中,,
∴;
如图,当重合时,记,的交点为,
∵当时,,
∴,而,
∴,
∴当重合时,,
由折叠可得:;
②当时,如图,设与交于点,作,
∴,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
综上:或或.
【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.
【变式1】.问题情境:为了探究折纸过程中蕴含的数学知识,数学活动课上,老师发给每位同学完全相同的一张四边形纸片,如图.
探究实践1:
老师引导同学操作:把纸片沿过点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,如图.老师让同学们探究:
(1)的度数是 .
探究实践2:
完成探究实践1后,老师发给每位同学完全相同的一张平行四边形的纸片,如图,在探究实践1的启发下,让同学自己动手折叠,看有什么发现,能提出什么问题.经过折叠、思考和讨论,小虎和小倩分享了自己的发现:
(2)小虎发现:“如图,将平行四边形沿着BF(F为的中点)所在直线折叠,点C的对应点为,连接并延长交于点G,则与相等.”
请你判断小虎的结论是否正确,并说明理由.
【答案】(1);(2)小虎的结论正确,见解析
【分析】本题主要考查折叠的性质,平行四边形的判定和性质,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)根据折叠的性质得到,再由平角的定义即可求解;
(2)根据折叠的性质得出,再由平行四边形的判定和性质得出四边形为平行四边形,,即可证明;
【详解】(1)解:由折叠得:
∴故答案为:
(2)小虎的结论正确,理由如下:
∵将沿着所在直线折叠,点C的对应点为,
∴,
∵F为的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∴.
【变式2】.综合与实践
问题情境:
在综合实践活动课上,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,E为边上任意一点,将沿折叠,点D的对应点为.
分析探究:
(1)如图1,当,当点恰好落在边上时,三角形的形状为 ____ .
问题解决:
(2)如图2,当E,F为边的三等分点时,连接并延长,交边于点G.试判断线段与的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,当,时,连接并延长,交边于点H.若的面积为24,,请直接写出线段的长.
【答案】(1)等边三角形;(2);(3).
【分析】(1)利用平行四边形的性质及折叠的性质可得,,可得四边形是菱形,可知,根据即可得是等边三角形;
(2)利用折叠的性质可得,,结合三等分点可知,进而可得,利用三角形外角性质可得,进而可知,可得四边形是平行四边形,再结合平行四边形的性质即可得与的数量关系;
(3)由折叠可知:,,易知为等腰直角三角形,延长交于,可知,由平行四边形的性质可得,,,进而可知由的面积为24,,得,求得,可得,再利用勾股定理即可求解.
【详解】解:(1)∵四边形是平行四边形,
∴,,则
由折叠可知:,,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∴是等边三角形,
故答案为:等边三角形;
(2),理由如下:
∵四边形是平行四边形,
∴,,
又∵E,F为边的三等分点,
∴,
由折叠可知:,,
则,
∴,
由三角形外角可知:,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,,
∴,则,
∴;
(3)由折叠可知:,,
∴,则为等腰直角三角形,
∴,
延长交于,则
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,,即,
∴
∵的面积为24,,即:,
∴,
则,
∴.
【点睛】本题考查平行四边形的判定及性质,菱形的判定及性质,翻折的性质,等边三角形的判定,等腰直角三角形的判定及性质,勾股定理等知识点,熟练掌握相关性质定理是解决问题的关键.
【变式3】.如图1,在中,O是对角线的中点,过点O的直线分别与,交于点E,F,将四边形沿折叠得到四边形,点M在上方,交线段于点T,交线段于点H,交线段于点G,连接.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)如图2,若,求、的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)4;
【分析】(1)根据平行四边形的性质,证明,得到.根据折叠性质,得到.等量代换即可得证.
(2)根据平行四边形的性质,折叠的性质,证明,,继而证明,延长交的延长线于点K,延长交的延长线于点L,证明,得到,,根据等腰三角形的三线合一性质即可证明.
(3)过点H作交的延长线于点Q,过点O作于点R,连接,过点C作于点K,得到,根据折叠的性质,勾股定理等证明是等腰直角三角形,再利用勾股定理解答即可.
【详解】(1)证明:,
∴,,
∴.,
在和中,
∵,
∴,
∴.
∵四边形沿折叠得到四边形,
∴.
∴.
(2)证明:∵四边形沿折叠得到四边形,
∴,,,,
,
∴,,
∴,,,
∴,,
∴
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
延长交的延长线于点K,延长交的延长线于点L,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴,,
∴.
(3)解:过点H作交的延长线于点Q,过点O作于点R,连接,
,,
,
,
,
,
,
,
,
过点C作于点K,
,,
,
,
根据折叠的性质,得,
;
,,
,
,
,,
,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
根据(2)证明,得,
,
,
.
【题型7折叠构造平行四边形求值】
【典例7】.如图,在中,,,,以为边,在外作等边三角形,是的中点,连接并延长,交于点.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)如图,将图中的四边形折叠,使点与点重合,折痕为,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题主要考查了平行四边形的判定与性质,以及勾股定理的应用,图形的翻折变换,含角的直角三角形的性质,关键是掌握平行四边形的判定定理.
(1)首先根据直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半可得,再根据等边对等角可得,进而算出,再证明,,进而证出四边形是平行四边形;
(2)设,由折叠可得:,再利用含角的直角三角形的性质及勾股定理可计算出,再利用勾股定理计算出的长即可.
【详解】(1)证明:∵,为的中点,
,,
,
,
又为等边三角形,
,
,
,
,
,
,
∴,
四边形是平行四边形;
(2)解:设,
由折叠可得:,
在中,,,,
,
在中,,即,
解得:,
.
【变式1】.如图1为折叠便携钓鱼椅子,将其抽象成几何图形,如图2所示,测得,,,,,已知.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求椅子最高点A到地面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由平行线的性质可得,,进而得,可知,即可证明结论;
(2)延长交于,由(1)可知,,可知四边形是平行四边形,得,,求得,,再由勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
∴,
,
又,
四边形是平行四边形;
(2)解:延长交于,连接,如图,
由(1)可知,,,,
四边形是平行四边形,
,
则,
,
,
,
,
,
即椅子最高点A到地面的距离是.
【变式2】.已知,在中,点是边的中点.
(1)【问题解决】
如图1,将沿折叠得到,请直接写出与的数量关系___________;
(2)【问题探究】
如图2,在(1)的条件下,连接,请判断与的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】
如图3,点是边上一点,将沿折叠得到,点落在边下方,连接,当时,请探究线段,,之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3),理由见解析
【分析】本题主要考查了折叠的性质、平行线的判定和性质、平行四边形的判定和性质、等腰三角形的性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键;
(1)由折叠的性质和中点直接可得出;
(2)观察和,发现它们是一组内错角,所以证出即可,折叠会出现边相等、角相等,特别是有平角的关系需要利用,由折叠得到,由平角得,再利用关系推导即可得证;
(3)由折叠可知,所以过C作构造平行四边形,从而再证即可得证.
【详解】(1)解:由折叠的性质得,
∵点是边的中点,
∴,
∴.
(2)解:,理由如下:
设,则,
由折叠的性质得:,
∴,
由(1)得:,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:,理由如下:
过C作,交于点G,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
由(2)知,
∴,
∴,,
∵折叠性质,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴.
【变式3】.如图1,在中,,点A在x轴上,以为一边,在外作等边三角形,D是的中点,连接并延长交于E.
(1)①求点B的坐标;
②求证:四边形是平行四边形;
(2)如图2,将图1中的四边形折叠,使点C与点A重合,折痕为,求的长;
(3)如图1,连接,在线段上有一动点M,连接,直接写出的最小值为______.
(4)若去掉题干中这个条件,点F为外一点,连接,若,则当线段的长度最小时,______,的最小值是______;
【答案】(1)①;②证明见解析
(2)
(3)
(4);4
【分析】(1)①利用直角三角形性质和勾股定理即可求得答案;
②首先可得,是的中点,根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,可证得,又由是等边三角形,可得,根据内错角相等,两直线平行,可证得,继而可得四边形是平行四边形;
(2)设,则,运用勾股定理建立方程求解即可求得答案;
(3)将绕点顺时针旋转得到,连接,可得,当、、、在同一条直线上时,为最小值,再运用勾股定理即可求得;
(4)以为边在内部作等边三角形,连接,可证得,得出,当线段的长度.最小时,最小,即可求得答案.
【详解】(1)解:①在中,,
,
∴点的坐标为;
②证明:∵,
∴轴,
∵轴轴,
∴轴,即,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
即,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:如图,设,
∵是等边三角形,
∴,
,
由折叠得,
在中,,
即,
解得:,
∴的长为;
(3)解:如图,将绕点B顺时针旋转得到,连接,
则,
∴是等边三角形,
,
,
当、、、在同一条直线上时,为最小值,
∵是的中点,,
∴,
∴是等边三角形,
,
,
∴是等边三角形,
,
∴点是的中点,
,
,
∴、、三点在同一条直线上,
,
,
故答案为:;
(4)解:如图,以为边在内部作等边三角形,连接,
则,
∵是等边三角形,
,
,
在和中,
,
,
,
当线段的长度最小时,最小,
,
∴的最小值为4,此时点落在线段上,,
∴的最小值为4;
故答案为:.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了等边三角形的性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠变换和旋转变换的性质,勾股定理,两点之间线段最短等,正确添加辅助线是解题关键.
试卷第1页,共3页
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