内容正文:
专题 3.5 勾股定理与折叠问题(知识梳理+题型精析+同步检测)
目录
一.学习目标与重难点 1
(一)学习目标 1
(二)重难点 2
二.知识梳理与解读 2
【知识点一】图形折叠的核心性质(解题根本) 2
【知识点二】勾股定理折叠问题通用解题步骤 2
【知识点三】折叠问题两大必考模型 2
三.题型精析(夯实基础) 3
【题型 1】直角三角形折叠求边长 3
【题型 2】矩形顶点基础折叠 5
四.题型精析(综合提升) 9
【题型 3】直角三角形折叠求折痕长(高频压轴) 9
【题型 4】矩形折叠求折痕长(高频压轴) 15
五.同步检测 18
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 18
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 26
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 32
一.学习目标与重难点
(一)学习目标
1. 知识目标:掌握图形折叠的核心性质,理解折叠问题“全等、等线段、等角”的特点;熟练掌握折叠问题结合勾股定理的解题模型与通用步骤。
2. 能力目标:能在折叠图形中准确寻找相等线段、构造直角三角形;学会利用设未知数、列方程结合勾股定理求解边长,提升几何方程解题能力。
3. 素养目标:培养数形结合、转化思想与方程思想,提升几何识图、推理运算与模型应用素养。
(二)重难点
1. 重点:折叠性质的应用;在折叠图形中构造直角三角形;利用勾股定理列方程求线段长。
2. 难点:复杂折叠中隐蔽直角三角形的识别;合理设元建立方程;综合折叠、矩形、直角三角形的多结论计算。
3. 易错点
(1)不会利用折叠找相等线段,无法转化边长;(2)未找准直角三角形,盲目套公式;(3)未知数设置不合理,方程建立错误;(4)忽略图形位置关系,出现增根不取舍。
二.知识梳理与解读
【知识点一】图形折叠的核心性质(解题根本)
折叠属于轴对称变换,折叠前后图形全等。
核心结论:
1. 折叠前后对应边相等、对应角相等;
2. 折痕为对应点连线的垂直平分线;
3. 折叠后重合线段相等、重合角度相等。
解题关键:把“折叠产生的相等线段”作为已知条件,转化边长。
【知识点二】勾股定理折叠问题通用解题步骤
步骤1:找相等——根据折叠性质,标出所有相等线段;
步骤2:设未知——求谁设谁,设所求线段为 ,其余线段用含 代数式表示;
步骤3:找直角——锁定图中天然直角三角形或折叠后形成的直角三角形;
步骤4:列方程——利用勾股定理 建立方程;
步骤5:求解作答——舍去负数解,得到线段长度。
【知识点三】折叠问题两大必考模型
模型一:直角三角形内部折叠
将直角三角形沿某条线段折叠,顶点落在直角边上,形成新小直角三角形,利用剩余边长+折叠等量关系列方程。
模型二:矩形折叠(考试最高频)
矩形沿对角线、沿顶点、沿边上一点折叠,产生全等三角形与直角三角形,边长多为“总长减未知”形式,极其适合方程思想求解。
三.题型精析(夯实基础)
【题型 1】直角三角形折叠求边长
【例题1】(24-25八年级上·浙江金华·期中)如图,有一张直角三角形纸片,两直角边,将折叠,使点B与点A重合,折痕为.
(1)求的周长.
(2)求的长.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由翻折易得,则的周长;
(2)由翻折易得,利用直角三角形,勾股定理即可求得长.
本题考查了折叠性质以及勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)解:∵将折叠,使点B与点A重合,折痕为,
∴,
则的周长;
(2)解:由题意得;
设,则,
,
在中,根据勾股定理得:,
即,
解得;
即.
【变式1】(25-26八年级下·云南玉溪·期中)如图,沿折叠直角三角形纸片,使两个锐角顶点B和C重合,,,求的长.设,则所列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用折叠的性质和勾股定理求解即可.
解:由折叠得,
设,则,
,
,
,在中,,
.
【变式2】(25-26八年级下·全国·单元测试)如图,有一块直角三角形纸片,两直角边,,将折叠,使落在斜边上,折痕为,则的长为__.
【答案】6
【分析】本题主要考查折叠的性质、勾股定理.根据勾股定理可求得,由折叠的性质可得,,,进而得到,,设,则,在中,根据勾股定理列出方程求解即可.
解:在直角三角形中,,,
,
根据折叠的性质可得,,,,
,,
设,则,
在中,,
,
解得:,
.
故答案为:6.
【变式3】(25-26八年级上·河南南阳·阶段检测)如图.在直角三角形纸片中,,,,现将直角边沿过点的直线折叠,使它落在边上、若折痕交于点,点落在点处,你能求出的长吗?请写出求解过程.
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理与折叠问题,利用勾股定理求出,由折叠的性质可推出,设,则,由勾股定理得,解方程即可得到答案.
解:∵在直角三角形纸片中,,,,
∴,
由折叠的性质可得,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴.
【题型 2】矩形顶点基础折叠
【例题2】(23-24八年级下·山东济宁·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形(长方形),,,将沿对角线翻折,使点B落在点处,与轴交于点D,求点D的坐标.
【答案】D的坐标为
【分析】根据题意由折叠的性质可知,易得设则,在中,由勾股定理得,进一步求得D的坐标,并且主要考查了翻折变换的性质及勾股定理的应用问题,灵活运用有关定理来分析、判断、推理或解答是解题的关键.
解:由折叠的性质可知,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
,
即,
解得:,
∴点D的坐标为:
【变式1】(24-25八年级上·新疆伊犁·期末)如图,将矩形沿折叠,使点D与点B重合,已知,求的长( )
A.3 B. C.5 D.6
【答案】C
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用以及翻折变换的性质,根据已知得出的长是解题关键.首先根据则进而利用勾股定理求出即可.
解:设则
在中,,
则,
解得:.
∴的长为5.
故选:C
【变式2】(24-25八年级下·江苏宿迁·阶段检测)如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠,使D点与BC边的中点D′重合.若BC=8,CD=6,则CF的长为_________________.
【答案】
【分析】设,在中利用勾股定理求出x即可解决问题.
解:∵是的中点,,,
∴,
由折叠的性质知:,
设,
则,
在中,根据勾股定理得:,
即:,解得,
∴.
故答案为:
【点拨】本题考查翻折变换、勾股定理,解题的关键是利用翻折不变性解决问题,学会转化的思想,利用方程的去思考问题,属于中考常考题型.
【变式3】(24-25八年级下·吉林松原·期中)如图,在矩形中,点在边上,把沿直线折叠,使点落在边上的点处,连接,过点作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,则线段的长为_______.
【答案】(1)证明:如图,
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴
∵,
∴.
由翻折可知:,
在与中,
,
;
(2)
【分析】(1)根据矩形的性质可知,又根据,可得,根据折叠的性质,可得,即可证得;
(2)由(1)知,得,即可得出.
解:(1)略
(2)由(1)知
,
,
,
,
故答案为:.
【点拨】本题考查了勾股定理的应用与折叠,矩形的性质,三角全等等知识,熟练掌握三角全等知识和勾股定理的应用是解题的关键.
四.题型精析(综合提升)
【题型 3】直角三角形折叠求折痕长(高频压轴)
【例题3】(24-25八年级上·江苏徐州·期末)如图,在长方形中,,,为上的点,将沿折叠,使点落在长方形纳的点处.连接,已知.
(1)求证:为直角三角形;
(2)求线段的长.
【答案】(1)证明:由折叠,可知.
∵且,
∴.
根据勾股定理的逆定理,是直角三角形.
(2)2.
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理以及勾股逆定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先由折叠得,结合故,即可作答.
(2)由折叠,可知.得证三点共线.再,则,结合勾股定理列式,再代入数值计算,即可作答.
解:(1)略
(2)解:由折叠,可知.
∵,
∴,
∴三点共线.
设,则,
∵,
∴.
在中,由勾股定理,得,
即.
解得.
即线段的长为2.
【变式1】(25-26八年级上·山东聊城·期末)如图,将直角三角形纸片沿折叠,使点落在延长线上的点处.若,,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C.6 D.9
【答案】D
【分析】此题考查了折叠的性质,勾股定理.由勾股定理求出,设,则,根据求出x得到的长,利用三角形面积公式求出答案.
解:∵,
∴,
由折叠得,,
设,则,
在中,,,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴图中阴影部分的面积是,
故选:D.
【变式2】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)有一块直角三角形纸片:
(1)如图,若两直角边,,现将直角边沿直线折叠,使恰好在斜边上,且点与点重合,则的长为______;
(2)如图,若两直角边,,点在边上,以为折痕折叠得到,边与边交于点.若为直角三角形,则的长为______.
【答案】 ; 或
【分析】本题主要考查了折叠的性质、勾股定理、一元二次方程的解法,解决本题的关键是根据勾股定理得到方程,解方程求线段的长度.
(1)首先根据勾股定理求出,根据折叠的性质可知,,,设,则,,根据勾股定理可得方程,解方程求出的长即可;
(2)过点作垂足在的延长线上,则四边形是矩形,设,则,,,根据勾股定理可得,解方程求出的值,即为线段的长;当平分时 ,点在的延长线上时,设,则,,根据勾股定理可得,解方程求出的值即为的长度.
(1)解:在中,,,
,
由折叠的性质可知:,
,,,
,
设,则,,
在中,,
,
解得:,
,
故答案为:;
(2)解:如下图所示,过点作垂足在的延长线上,
则四边形是矩形,
,,
设,则,
,,
由可知,
,
在中,,
,
解得:,(不符合题意,舍去),
时,为直角三角形;
如下图所示,当平分时 ,点在的延长线上,
则,,
,
设,则,,
在中,由勾股定理得:,
,
解得:,
当时,为直角三角形;
综上所述,若为直角三角形则的长为或 .
故答案为:或.
【变式3】(23-24八年级下·辽宁葫芦岛·阶段检测)如图、为一块直角三角形纸片,.
【问题初探】:直角三角形纸片的对折问题,可以通过全等变换把所求线段转化成直角三角形的边,进而通过勾股定理来解决,体现数学中的转化思想.
(1)如图1,现将纸片沿直线折叠,使直角边落在斜边上,的对应点为,若,求的长.
【学以致用】
(2)如图2,若将直角沿折叠,点与中点重合,点分别在,上,则之间有怎样的数量关系?并证明你的结论.
【答案】(1);(2), 理由如下:
过点作交延长线于点,连接,如图:
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【分析】本题考查了翻折的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,掌握相关性质是解题的关键.
(1)先求出,由由翻折的性质可得,,再进一步得到即可求解.
(2)过点作交延长线于点,连接,先证明,得到,进一步即可得到.
(1)解:在中,
,
由翻折的性质可知:,,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(2)略
【题型 4】矩形折叠求折痕长(高频压轴)
【例题4】(23-24八年级上·江苏无锡·阶段检测)如图,是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,O为原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,,.在边上取一点D,将纸片沿翻折,使点O落在边上的点E处,求点D的坐标.
【答案】
【分析】本题考查翻折变换(折叠问题),坐标与图形性质,勾股定理等知识点,关键在于找到直角三角形.先根据勾股定理求出的长,从而可得出的长,求出E点坐标.在中,由及勾股定理可求出的长,从而得出D点坐标.
解:依题意可知,折痕是四边形的对称轴,
∴在中,,,
∴,
∴,
在中,,
又∵,
∴,
∴,
∴.
【变式1】(24-25八年级下·江苏镇江·期中)如图所示,把一张矩形纸片ABCD按所示方法进行两次折叠,得到直角三角形BEF,若BC=1,则BE的长度为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】首先根据矩形的性质,得出,,,然后再根据折叠的性质,得出,进而得出,利用勾股定理,得出的长,再由第二次折叠,得出,进而得出,最后利用线段的关系,即可得出结果.
解:由折叠补全图形如图所示,
∵四边形是矩形,
∴,,,
由第一次折叠得:,,
∴,
∴,
在中,
根据勾股定理得,,
由第二次折叠可知,,
∴,
∴.
故选:A
【点拨】本题考查了图形的折叠和勾股定理,搞清楚折叠中线段的数量关系是解本题的关键.
【变式2】(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,将,的矩形纸片放在直角坐标系中,顶点B、C在x轴上,E为边上一点,连接,将纸片沿折叠,使点B落在边与y轴的交点F处,则E点的坐标为______.
【答案】/
【分析】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,勾股定理,坐标与图形的性质.利用折叠的性质求得,利用勾股定理求得,设,则,在中,利用勾股定理求解即可.
解:∵四边形是矩形,
∴,,,
由折叠的性质知:,,
设,则,
∴,
∴,
在中,,即,
解得,
∴E点的坐标为,
故答案为:.
【变式3】(25-26七年级上·山东烟台·期中)阅读材料,回答问题:中国古代数学著作《周髀算经》(如图1)有着这样的记载:“勾广三,股修四,径隅五.”这句话的意思是:“如果直角三角形两直角边长分别为3和4,那么斜边的长为5.”上述记载表明了:在中,如果,,,,那么a,b,c,三者之间的数量关系是.
(1)对于这个数量关系,我国汉代数学家赵爽根据“赵爽弦图”(如图2,它是由八个全等的直角三角形围成的一个正方形),利用面积法进行了证明.参考赵爽的思路,试说明:.
(2)如图3,把矩形折叠,使点C与点A重合,折痕为,如果,,求的长.
【答案】(1)解:,,,且,
整理得,,
;
(2)3
【分析】(1)根据题意,结合图形,根据完全平方公式进行计算即可;
(2)根据翻折变换的特点、结合勾股定理列出方程,解方程即可.
解:(1)略
(2)解:设,则,
由折叠的性质可知,,
在中,,
则,
解得,,
则的长为3.
【点拨】本题考查了勾股定理、翻折变换的性质,正确理解勾股定理、灵活运用数形结合思想是解题的关键.
五.同步检测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(24-25八年级下·辽宁抚顺·阶段检测)直角三角形纸片的两直角边长分别为,,现将如图那样折叠,使点与点重合,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合折叠性质得,设,,根据勾股定理列出一元一次方程并求解即可.
解:依题意得:,,,,
设,,
中,,
,
解得,
.
2.(2026八年级下·全国·专题练习)如图,有一块直角三角形纸片,,,,将斜边翻折,使点A落在直角边延长线上的点D处,折痕为,则的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理和折叠问题.勾股定理求出的长,折叠得到,利用即可得解.
解:∵,,,
∴,
由翻折的性质得,
∴.
故选:B.
3.(25-26八年级上·浙江宁波·期末)如图,在纸片中,,,,沿过点的直线将纸片折叠,使得点落在上的点处,再折叠纸片,使得点与点重合,若折痕交于点,则的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理,直角三角形的性质,一元一次方程,掌握相关知识点是解题的关键.
设的长度为x,根据折叠和,可证为直角三角形,用含有x的式子将表示出来,用勾股定理列方程,即可求解.
解:设的长度为x,
根据折叠可知,
,
,
,
,
,
,
在中,根据勾股定理,可得,
即,解得,
的长度为.
故选:A.
4.(25-26八年级上·贵州六盘水·期末)如图,在长方形中,,将此长方形沿折叠,使点与点重合,则的长度为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】本题考查勾股定理与折叠问题,解题的关键是理解,先表示出,再根据勾股定理计算即可.
解:∵长方形沿折叠,使点D与点B重合,
,
,
在长方形中,,
,即,
解得:,
故选:A.
5.(25-26九年级上·湖南湘潭·自主招生)如图,在长方形中,,,将此长方形折叠,使点与点重合,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查折叠的性质和勾股定理,熟练掌握折叠的性质和勾股定理是解题的关键.
根据折叠的性质可得,,,,设,则,根据勾股定理列出方程,求解即可.
解:如图,记点C的对应点为,
长方形中,,,
,,,
由折叠可得,,,,
设,则,
在中,,
,解得,
则的长为.
故选:C.
6.(25-26八年级上·广东清远·期中)如图,长方形中,点在边上,将一边折叠,使点恰好落在边的点处,折痕为.若,,则的长是( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查知识点是翻折变换的性质和勾股定理,解决这类题目的关键会利用勾股定理列出方程.设,在中,由勾股定理建立方程求解即可
解:设,
则,
由折叠的性质可得:,
∵四边形是长方形
∴
在中,由勾股定理得,,
即,
解得,
即的长为.
故选:C
7.(25-26八年级上·河南郑州·阶段检测)如图所示,在长方形纸片中,,,现将其沿对折,使得点与点重合,则AE的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理与折叠问题,由折叠的性质可得,设,则,利用勾股定理可得,解方程即可得到答案.
解:由折叠的性质可得,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴,
故选:C.
8.(25-26八年级下·内蒙古巴彦淖尔·期中)如图,将一个边长分别为4、8的长方形纸片折叠,使C点与A点重合,则的长是( )
A.5 B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,根据折叠的性质可知,设,则,在中利用勾股定理建立方程求解即可.
解:连接,
∵折叠使点与点重合,
∴,
设,则,
∵四边形是长方形,
∴,,,
∴,
在中,由勾股定理得:, 即,
解得,
∴.
9.(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)如图,中,,,,,分别是边,上的两个动点.将沿直线折叠,使得点的对应点落在边的三等分点处,则线段的长为( )
A.3 B. C.3或 D.3或
【答案】C
【分析】根据题意,分点D在上且靠近点B的三等分点时和点D在上且靠近点C的三等分点时两种情形,设,在中,勾股定理建立方程,解方程即可求解.
解:①当点D在上且靠近点B的三等分点时,
∴,
设,则,
∴在中,,
∴,
解得,
②当点D在上且靠近点C的三等分点时,
∴,
设,则,
∴在中,,
∴,
解得,
综上所述,或.
10.(25-26八年级下·上海奉贤·期中)如图,将长方形纸片对折后展开,折痕为,点为上一点,将沿折叠,使点落到上的点处,若,则的长是( )
A.8 B. C.6 D.
【答案】D
【分析】连接,由长方形纸片沿对折,得垂直平分,则有;由沿折叠知,,则是等边三角形,,利用含30度直角三角形的性质及勾股定理即可求解.
解:如图,连接,
∵长方形纸片沿对折,
∴垂直平分,
∴;
∵沿折叠,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵四边形是长方形,
∴;
由折叠知,,
∴;
∵,
∴,
∴.
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图,在中, ,,,将沿所在直线折叠(点、分别在上),使点与的中点重合,则线段的长为_____.
【答案】4
【分析】设,则由折叠可得,,再对运用勾股定理建立方程求解.
解:设,则,
由折叠可得,
∵,点D为的中点,
∴,
∵,
∴
∴
解得,
∴线段的长为.
12.(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图,在长方形纸片中,,.点E在边上,将这张纸片沿翻折,使点D落在长方形内的点F处.若直线恰好经过点B,则的长为_________.
【答案】2
【分析】本题主要考查了折叠的性质与勾股定理的综合应用,利用折叠的性质转化线段是解题的关键.
通过折叠得到对应边相等,运用勾股定理建立方程,进而求出线段长度.
解:∵四边形是长方形,且,,
∴,,,
设,
∴,
由折叠性质得:,,,
∵直线恰好经过点B,
∴,
∴和都是直角三角形,
在中,由勾股定理得:,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴.
故答案为:2.
13.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点是上一点,将沿折叠,点恰好落在轴上的点处,则点的坐标为_______ .
【答案】
【分析】本题考查折叠性质、勾股定理,运用方程思想,关键是利用折叠得相等线段,设未知数结合勾股定理列方程,易错点为折叠后线段长度关系分析错误;先由折叠得,算出,再设,结合勾股定理列方程求解点坐标.
解:由折叠可知,,;
∵点,点,
∴,
则;
∵点,则,
∴;
设,则,
在中,,
即
解方程得:,即
∵点是上,在轴上,
∴点的坐标为;
故答案为.
14.(24-25八年级下·河南周口·阶段检测)折叠矩形纸片,使点B 与点D 重合,折痕分别交于点 E,F,若 ,,则 _____________
【答案】5.8
【分析】本题主要考查勾股定理与折叠问题;根据题意得到,设,利用勾股定理得到,计算求解即可.
解:根据题意得,,
∴设,
∵,
∴,
∵,
∴在中,
即,
解得:,
∴,
故答案为:.
15.(24-25八年级下·湖南邵阳·期末)如图,将长为,宽为的长方形纸片折叠,使点B落在边的中点E处,压平后得到折痕.则线段的长为______.
【答案】
【分析】本题考查的是折叠问题及勾股定理,由折叠性质可知,设,则,利用勾股定理可以求出最后结果.
解:为中点,
,
由折叠的性质可知:,
设,则,
在中,,
,
解得:,
故答案为:.
16.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,一直角三角形纸片,在中,,,,点D在上,现将沿直线折叠,使它落在上,点C的对应点为点E,则的长为________.
【答案】
【分析】本题考查翻折变换的性质,勾股定理的应用,先根据勾股定理求得的长,再根据折叠的性质求得,的长,从而利用勾股定理可求得的长,然后根据勾股定理即可求得.掌握折叠的性质及勾股定理是解题的关键.
解:∵,,,
∴,
∴ 将该纸片沿直线折叠,使点落在斜边上的点处,
∴,,,
∴,
设,
∴,,
在中,,
∴,解得:,
∴,
故答案为:.
17.(25-26八年级下·辽宁铁岭·期中)如图,长方形中,点在边上,将长方形沿直线折叠,点恰好落在边上的点处,若,,则的长是______.
【答案】1
【分析】由折叠得,然后根据矩形的性质得到,,然后利用勾股定理求解即可.
解:由折叠得,
∵四边形是长方形
∴,
∴
∴.
18.(25-26八年级下·广西南宁·期中)如图,在长方形中,,,点在边上,将沿着折叠,使点恰好落在对角线上点处,则的面积是 __________ .
【答案】
【分析】根据矩形的性质可得,,勾股定理求出,由折叠可得,,,推出,设,则,在中,由勾股定理列方程求出,最后根据,即可求解.
解:在长方形中,,,,
,,,
由折叠可得,,,,
,
设,则,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
,
,
故答案为:.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)如图,已知,两直角边,,点为上一点,现将沿折叠,使点落在斜边上的点处,
(1)求的长;
(2)求的长.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查了翻折变换的性质,勾股定理的应用,熟记性质并表示出的三边,然后利用勾股定理列出方程是解题的关键.
(1)先根据勾股定理求得的长,再根据折叠的性质求得,进而即可求出的长.
(2)在中,用勾股定理列方程即可求得的长.
(1)解:,,,
根据翻折的性质可得,
则.
(2)解:设,由折叠可知:,,
在中,
∴
解得:
∴的长为.
20.(本小题满分8分)(25-26八年级上·河南新乡·期末)如图,在长方形中,点E在边上,将沿直线翻折,点A恰好落在边上的点F处,,.
(1)求的长;
(2)求的面积.
【答案】(1)18;(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理与折叠问题,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
(1)由折叠的性质可知,,然后再直角中利用勾股定理求出的长即可得到答案;
(2)设,则,根据勾股定理得出,求出,即可得到答案.
(1)解:由折叠可知:,
在长方形中,,
在中,由勾股定理得:
,
∴;
(2)解:由折叠可知:,
在长方形中,,,,
设,则,
在中,由勾股定理得:
∴,
解之得:,
∴,
∴.
21.(本小题满分10分)(2025八年级上·全国·专题练习)如图,在长方形中,,E是边上一点.将四边形沿BE折叠,折叠后点C,D的对应点分别为.若恰好经过点A,求:
(1)的长.
(2)的面积.
【答案】(1);(2)
【分析】题目主要考查折叠的性质,勾股定理解三角形,求三角形的面积,结合图形求解是解题关键.
(1)根据长方形的性质得出,再由折叠的性质确定,利用勾股定理求解即可;
(2)结合图形直接求面积即可.
(1)解:因为四边形为长方形,
所以.
由折叠的性质,得.
由勾股定理,得,
所以,
所以.
设,则.
所以,
解得,
所以.
(2).
22.(本小题满分10分)(24-25八年级下·湖南长沙·期中)如图,在中,,,,为上一点.将沿折叠,点的对应点落在边上.
(1)求的长;
(2)求的周长.
【答案】(1)4;(2)
【分析】本题考查了轴对称性质,直角三角形的性质,勾股定理定理,利用勾股定理求出线段是解题的关键.
(1)先根据勾股定理求出线段,根据轴对称的性质,最后求得的长;
(2)由翻折知,在中,利用勾股定理求出,在中,求出,即可求得的周长.
(1)解:在中,,,,
,
由折叠得:
,
的长为4;
(2)由翻折得,
,
在中,,
设,则,
,
解得,
,
在中,,
的周长.
23.(本小题满分10分)(25-26八年级上·福建漳州·阶段检测)如图,在长方形中,.
(1)如图①,将长方形沿翻折,使点A与点C重合,点D落在点处,求BF的长;
(2)如图②,将沿翻折,若交于点E,求的面积;
(3)如图③,,P为边上的一点,将沿翻折得到,,分别交边于点E,F,且,求的长.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】此题考查勾股定理,折叠的性质,全等三角形的判定和性质,正确理解题意确定三角形的三边由勾股定理建立方程是解题的关键.
(1)设,在中,根据,构建方程即可解决问题;
(2)首先证明,设,在中,利用勾股定理构建方程,求出,再代入数值到进行计算,即可解决问题;
(3)设,首先证明,推出,,由,推出,,,在中,可得,解方程即可解决问题;
(1)解:根据折叠的性质,得.
∵四边形是长方形,
∴.
设,
则,
在Rt中, ,
∴,
解得,
∴.
(2)解:∵四边形是长方形,
∴.
根据折叠的性质,得.
又∵,
∴.
∵交于点,
∴,
∴,
∴.
设,
则.
在Rt中, ,
∴,
解得,
∴.
∴,
∴.
(3)解:∵四边形是长方形,
∴.
由折叠的性质,
得,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴.
又∵,
设,
则,
∴.
在Rt中,,
解得,
∴.
24.(本小题满分12分)(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,把一张长方形纸片折叠起来,为折痕,使其对角顶点A与点重合,点与点重合.若长方形的长为8,宽为4.
(1)求的长;
(2)求的值;
(3)求阴影部分的面积.
【答案】(1)3;(2)20;(3)
【分析】(1)由折叠可知,设,则,在中,根据,求出的长即可;
(2)过点作于点,在 中,由勾股定理求出的长,即可得的长,在中,由勾股定理即可得出答案;
(3)过点作于点,根据三角形面积不变性,,求出的长,根据三角形面积求出结果即可.
本题主要考查了折叠的性质、勾股定理以及三角形面积不变性,灵活运用折叠的性质、勾股定理等几何知识点来分析、判断、推理是解题的关键.
(1)解:由折叠可知 ,.
设,则,.
在中,,
∴,
解得,
∴.
(2)解:如图,过点作于点,则.
在中,
∵,
∴由勾股定理,得,
即,
∴.
∵,
∴,
∴.
(3)解:如图,过点作于点.
在中,,,.
由,
得,
∴.
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专题 3.5 勾股定理与折叠问题(知识梳理+题型精析+同步检测)
目录
一.学习目标与重难点 1
(一)学习目标 1
(二)重难点 2
二.知识梳理与解读 2
【知识点一】图形折叠的核心性质(解题根本) 2
【知识点二】勾股定理折叠问题通用解题步骤 2
【知识点三】折叠问题两大必考模型 2
三.题型精析(夯实基础) 3
【题型 1】直角三角形折叠求边长 3
【题型 2】矩形顶点基础折叠 4
四.题型精析(综合提升) 5
【题型 3】直角三角形折叠求折痕长(高频压轴) 5
【题型 4】矩形折叠求折痕长(高频压轴) 6
五.同步检测 7
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 7
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 10
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 12
一.学习目标与重难点
(一)学习目标
1. 知识目标:掌握图形折叠的核心性质,理解折叠问题“全等、等线段、等角”的特点;熟练掌握折叠问题结合勾股定理的解题模型与通用步骤。
2. 能力目标:能在折叠图形中准确寻找相等线段、构造直角三角形;学会利用设未知数、列方程结合勾股定理求解边长,提升几何方程解题能力。
3. 素养目标:培养数形结合、转化思想与方程思想,提升几何识图、推理运算与模型应用素养。
(二)重难点
1. 重点:折叠性质的应用;在折叠图形中构造直角三角形;利用勾股定理列方程求线段长。
2. 难点:复杂折叠中隐蔽直角三角形的识别;合理设元建立方程;综合折叠、矩形、直角三角形的多结论计算。
3. 易错点
(1)不会利用折叠找相等线段,无法转化边长;(2)未找准直角三角形,盲目套公式;(3)未知数设置不合理,方程建立错误;(4)忽略图形位置关系,出现增根不取舍。
二.知识梳理与解读
【知识点一】图形折叠的核心性质(解题根本)
折叠属于轴对称变换,折叠前后图形全等。
核心结论:
1. 折叠前后对应边相等、对应角相等;
2. 折痕为对应点连线的垂直平分线;
3. 折叠后重合线段相等、重合角度相等。
解题关键:把“折叠产生的相等线段”作为已知条件,转化边长。
【知识点二】勾股定理折叠问题通用解题步骤
步骤1:找相等——根据折叠性质,标出所有相等线段;
步骤2:设未知——求谁设谁,设所求线段为 ,其余线段用含 代数式表示;
步骤3:找直角——锁定图中天然直角三角形或折叠后形成的直角三角形;
步骤4:列方程——利用勾股定理 建立方程;
步骤5:求解作答——舍去负数解,得到线段长度。
【知识点三】折叠问题两大必考模型
模型一:直角三角形内部折叠
将直角三角形沿某条线段折叠,顶点落在直角边上,形成新小直角三角形,利用剩余边长+折叠等量关系列方程。
模型二:矩形折叠(考试最高频)
矩形沿对角线、沿顶点、沿边上一点折叠,产生全等三角形与直角三角形,边长多为“总长减未知”形式,极其适合方程思想求解。
三.题型精析(夯实基础)
【题型 1】直角三角形折叠求边长
【例题1】(24-25八年级上·浙江金华·期中)如图,有一张直角三角形纸片,两直角边,将折叠,使点B与点A重合,折痕为.
(1)求的周长.
(2)求的长.
【变式1】(25-26八年级下·云南玉溪·期中)如图,沿折叠直角三角形纸片,使两个锐角顶点B和C重合,,,求的长.设,则所列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(25-26八年级下·全国·单元测试)如图,有一块直角三角形纸片,两直角边,,将折叠,使落在斜边上,折痕为,则的长为__.
【变式3】(25-26八年级上·河南南阳·阶段检测)如图.在直角三角形纸片中,,,,现将直角边沿过点的直线折叠,使它落在边上、若折痕交于点,点落在点处,你能求出的长吗?请写出求解过程.
【题型 2】矩形顶点基础折叠
【例题2】(23-24八年级下·山东济宁·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形(长方形),,,将沿对角线翻折,使点B落在点处,与轴交于点D,求点D的坐标.
【变式1】(24-25八年级上·新疆伊犁·期末)如图,将矩形沿折叠,使点D与点B重合,已知,求的长( )
A.3 B. C.5 D.6
【变式2】(24-25八年级下·江苏宿迁·阶段检测)如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠,使D点与BC边的中点D′重合.若BC=8,CD=6,则CF的长为_________________.
【变式3】(24-25八年级下·吉林松原·期中)如图,在矩形中,点在边上,把沿直线折叠,使点落在边上的点处,连接,过点作,垂足为.
(1)求证:;
(2)若,则线段的长为_______.
四.题型精析(综合提升)
【题型 3】直角三角形折叠求折痕长(高频压轴)
【例题3】(24-25八年级上·江苏徐州·期末)如图,在长方形中,,,为上的点,将沿折叠,使点落在长方形纳的点处.连接,已知.
(1)求证:为直角三角形;
(2)求线段的长.
【变式1】(25-26八年级上·山东聊城·期末)如图,将直角三角形纸片沿折叠,使点落在延长线上的点处.若,,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C.6 D.9
【变式2】(24-25八年级下·安徽合肥·期中)有一块直角三角形纸片:
(1)如图,若两直角边,,现将直角边沿直线折叠,使恰好在斜边上,且点与点重合,则的长为______;
(2)如图,若两直角边,,点在边上,以为折痕折叠得到,边与边交于点.若为直角三角形,则的长为______.
【变式3】(23-24八年级下·辽宁葫芦岛·阶段检测)如图、为一块直角三角形纸片,.
【问题初探】:直角三角形纸片的对折问题,可以通过全等变换把所求线段转化成直角三角形的边,进而通过勾股定理来解决,体现数学中的转化思想.
(1)如图1,现将纸片沿直线折叠,使直角边落在斜边上,的对应点为,若,求的长.
【学以致用】
(2)如图2,若将直角沿折叠,点与中点重合,点分别在,上,则之间有怎样的数量关系?并证明你的结论.
【题型 4】矩形折叠求折痕长(高频压轴)
【例题4】(23-24八年级上·江苏无锡·阶段检测)如图,是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,O为原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,,.在边上取一点D,将纸片沿翻折,使点O落在边上的点E处,求点D的坐标.
【变式1】(24-25八年级下·江苏镇江·期中)如图所示,把一张矩形纸片ABCD按所示方法进行两次折叠,得到直角三角形BEF,若BC=1,则BE的长度为( )
A. B. C. D.2
【变式2】(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,将,的矩形纸片放在直角坐标系中,顶点B、C在x轴上,E为边上一点,连接,将纸片沿折叠,使点B落在边与y轴的交点F处,则E点的坐标为______.
【变式3】(25-26七年级上·山东烟台·期中)阅读材料,回答问题:中国古代数学著作《周髀算经》(如图1)有着这样的记载:“勾广三,股修四,径隅五.”这句话的意思是:“如果直角三角形两直角边长分别为3和4,那么斜边的长为5.”上述记载表明了:在中,如果,,,,那么a,b,c,三者之间的数量关系是.
(1)对于这个数量关系,我国汉代数学家赵爽根据“赵爽弦图”(如图2,它是由八个全等的直角三角形围成的一个正方形),利用面积法进行了证明.参考赵爽的思路,试说明:.
(2)如图3,把矩形折叠,使点C与点A重合,折痕为,如果,,求的长.
五.同步检测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(24-25八年级下·辽宁抚顺·阶段检测)直角三角形纸片的两直角边长分别为,,现将如图那样折叠,使点与点重合,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
2.(2026八年级下·全国·专题练习)如图,有一块直角三角形纸片,,,,将斜边翻折,使点A落在直角边延长线上的点D处,折痕为,则的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(25-26八年级上·浙江宁波·期末)如图,在纸片中,,,,沿过点的直线将纸片折叠,使得点落在上的点处,再折叠纸片,使得点与点重合,若折痕交于点,则的值为( )
A. B. C. D.2
4.(25-26八年级上·贵州六盘水·期末)如图,在长方形中,,将此长方形沿折叠,使点与点重合,则的长度为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(25-26九年级上·湖南湘潭·自主招生)如图,在长方形中,,,将此长方形折叠,使点与点重合,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
6.(25-26八年级上·广东清远·期中)如图,长方形中,点在边上,将一边折叠,使点恰好落在边的点处,折痕为.若,,则的长是( )
A. B.3 C. D.
7.(25-26八年级上·河南郑州·阶段检测)如图所示,在长方形纸片中,,,现将其沿对折,使得点与点重合,则AE的长为( )
A. B. C. D.
8.(25-26八年级下·内蒙古巴彦淖尔·期中)如图,将一个边长分别为4、8的长方形纸片折叠,使C点与A点重合,则的长是( )
A.5 B. C. D.
9.(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)如图,中,,,,,分别是边,上的两个动点.将沿直线折叠,使得点的对应点落在边的三等分点处,则线段的长为( )
A.3 B. C.3或 D.3或
10.(25-26八年级下·上海奉贤·期中)如图,将长方形纸片对折后展开,折痕为,点为上一点,将沿折叠,使点落到上的点处,若,则的长是( )
A.8 B. C.6 D.
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图,在中, ,,,将沿所在直线折叠(点、分别在上),使点与的中点重合,则线段的长为_____.
12.(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图,在长方形纸片中,,.点E在边上,将这张纸片沿翻折,使点D落在长方形内的点F处.若直线恰好经过点B,则的长为_________.
13.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标是,点的坐标是,点是上一点,将沿折叠,点恰好落在轴上的点处,则点的坐标为_______ .
14.(24-25八年级下·河南周口·阶段检测)折叠矩形纸片,使点B 与点D 重合,折痕分别交于点 E,F,若 ,,则 _____________
15.(24-25八年级下·湖南邵阳·期末)如图,将长为,宽为的长方形纸片折叠,使点B落在边的中点E处,压平后得到折痕.则线段的长为______.
16.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,一直角三角形纸片,在中,,,,点D在上,现将沿直线折叠,使它落在上,点C的对应点为点E,则的长为________.
17.(25-26八年级下·辽宁铁岭·期中)如图,长方形中,点在边上,将长方形沿直线折叠,点恰好落在边上的点处,若,,则的长是______.
18.(25-26八年级下·广西南宁·期中)如图,在长方形中,,,点在边上,将沿着折叠,使点恰好落在对角线上点处,则的面积是 __________ .
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)如图,已知,两直角边,,点为上一点,现将沿折叠,使点落在斜边上的点处,
(1)求的长;
(2)求的长.
20.(本小题满分8分)(25-26八年级上·河南新乡·期末)如图,在长方形中,点E在边上,将沿直线翻折,点A恰好落在边上的点F处,,.
(1)求的长;
(2)求的面积.
21.(本小题满分10分)(2025八年级上·全国·专题练习)如图,在长方形中,,E是边上一点.将四边形沿BE折叠,折叠后点C,D的对应点分别为.若恰好经过点A,求:
(1)的长.
(2)的面积.
22.(本小题满分10分)(24-25八年级下·湖南长沙·期中)如图,在中,,,,为上一点.将沿折叠,点的对应点落在边上.
(1)求的长;
(2)求的周长.
23.(本小题满分10分)(25-26八年级上·福建漳州·阶段检测)如图,在长方形中,.
(1)如图①,将长方形沿翻折,使点A与点C重合,点D落在点处,求BF的长;
(2)如图②,将沿翻折,若交于点E,求的面积;
(3)如图③,,P为边上的一点,将沿翻折得到,,分别交边于点E,F,且,求的长.
24.(本小题满分12分)(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,把一张长方形纸片折叠起来,为折痕,使其对角顶点A与点重合,点与点重合.若长方形的长为8,宽为4.
(1)求的长;
(2)求的值;
(3)求阴影部分的面积.
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