专题06 利用勾股定理解决折叠问题七大题型专项训练(题型专练)数学新教材苏科版八年级上册
2026-08-24
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摘要:
**基本信息**
以勾股定理为核心,通过七大题型系统构建折叠问题解题体系,提炼折叠全等、直角构造、方程建模等方法,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|直角三角形折叠(边/内外/双重)|3题型/3典例|折叠全等得等边角,锁定新直角三角形列勾股方程|从基础折叠到双重折叠,逐步提升空间观念|
|三角形折叠(取值/存在性)|1题型/1典例|临界端点定范围,分类讨论直角顶点|结合动态问题,发展推理与创新意识|
|长方形折叠(顶点/对角线/动点)|3题型/3典例|利用矩形性质标等线段,转移至直角三角形求解|从静态折叠到动点综合,强化模型意识|
|正方形折叠综合|1题型/2典例|构造辅助线求折痕,线段等量代换简化计算|融合正方形特性,提升综合应用能力|
内容正文:
专题06 利用勾股定理解决折叠问题七大题型专项训练
(题型突破·举一反三)
题型01 直角三角形折叠:落点落在三角形的边上
题型02 直角三角形折叠:落点落在内部 / 外部、双重折叠
题型03 三角形折叠:取值范围、直角三角形存在性多解问题
题型04 长方形纸片折叠:顶点折叠落在长方形边上
题型05 长方形纸片折叠:沿对角线折叠、两点重合折叠
题型06 长方形纸片折叠:动点折叠、直角存在性多解压轴
题型07 正方形纸片折叠综合
▌题型01 直角三角形折叠:落点落在三角形的边上
1. 折叠得到对应边、对应角相等,折叠经常生成新的直角;
2. 优先锁定折叠后新产生的直角三角形,设未知数列勾股方程;
3. 常见考法:直角顶点折到斜边、锐角顶点折到另一条直角边上。
【典例1】如图,中 ,,点D在边上,连接,沿翻折,使点C落在边点E上,则( )
A.4 B.4.8 C.5 D.5.2
【变式1-1】如图,在Rt中,,,将折叠,使点与的中点重合,折痕为,则的长为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【变式1-2】如图的三角形纸片中,AB=8,BC=6,AC=5,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,则△AED的周长是( )
A.7 B.8 C.11 D.14
【变式1-3】小宇手里有一张直角三角形纸片ABC,他无意中将直角边AC折叠了一下,恰好使AC落在斜边AE上,且C点与E点重合,(如图)小宇经过测量得知两直角边AC=6,BC=8,他想用所学知识求出CD的长.
(1)求AB、BE的长;
(2)设CD为x,求出CD的长.
▌题型02 直角三角形折叠:落点落在内部 / 外部、双重折叠
1. 落点落在三角形外部,依然满足折叠全等,线段多用减法表示;
2. 双重折叠:每一次折叠,要分别标记一组相等边、相等角;
3. 常要依靠角度互余推导直角,题目不一定直接给出直角条件。
【典例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
【变式1-1】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1-2】如图,在三角形纸片中,,,,沿过点的直线将纸片折叠,使点落在上的点处,折痕交于点,再折叠纸片,使点与点重合,折痕交于点,交于点,则的长度为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式1-3】如图的实线部分是由 经过两次折叠得到的,首先将 沿 折叠,使点 落在斜边上的点 处,再沿 折叠,使点 落在 的延长线上的点 处.若图中 ,,,则 的长为______.
▌题型03 三角形折叠:取值范围、直角三角形存在性多解问题
1. “点落在某条边上” 未指定具体位置,找两个临界端点,求线段取值范围;
2. 条件 “折叠后三角形为直角三角形”,分类讨论哪一个内角是直角,画出全部情况;
3. 每种情况独立列方程,解完检验点的实际位置,舍去无效解。
【典例3】(25-26八年级上·江苏扬州·期末)如图,在中,,,,、分别是和边上的点,把沿着直线折叠,若点落在边上,则的取值范围是______.
【变式1-1】如图,在中,,,,D,E分别是边上的两个动点.将沿直线折叠,使得点B的对应点落在边的三等分点处,则线段的长为_______.
【变式1-2】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,点P是边AC上一动点,把△ABP沿直线BP折叠,使得点A落在图中点A′处,当△AA′C是直角三角形时,则线段CP的长是 .
【变式1-3】综合与实践
折纸,操作简单,富有数学趣味,我们可以通过折纸开展数学探究,探索数学奥秘.
【动手操作】现有一张直角三角形纸片,,,,小明用这张直角三角形纸片进行折纸操作,折叠,折痕为,顶点的对应点是点.
(1)①如图,当点与点重合时,则的长为________;
②如图,当点与点重合时,求的面积;
(2)当点落在的三等分点时,求的长;
【类比操作】
(3)如图,折叠长方形的一角,使点落在边的点处,折痕交于点,若,,求的长.
▌题型04 长方形纸片折叠:顶点折叠落在长方形边上
1. 长方形纸片常识:四个角为直角,对边长度相等;
2. 利用折叠标出相等线段,优先在大直角三角形求出一条关键边长;
3. 再设未知数,转移到小直角三角形当中列勾股定理方程。
【典例4】如图,在长方形中,E,F分别是边上的点,将沿折叠,点B的对应点G恰好落在边上.若,则的长为( )
A.1 B. C. D.
【变式1-1】如图,将长方形沿折叠,使点D落在上的F处,已知,的面积为24,则的长为___________.
【变式1-2】如图,长方形ABCD中,AD=12,AB=8,E是AB上一点,且EB=3,F是BC上一动点,若将△EBF沿EF对折后,点B落在点P处,则点P到点D的最短距离为( )
A.10 B.9.8 C.10 D.5
【变式1-3】如图所示,折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,已知BC=10厘米,AB=8
厘米,
(1)求BF与FC的长;
(2)求EC的长.
▌题型05 长方形纸片折叠:沿对角线折叠、两点重合折叠
1. 沿对角线折叠:长方形纸片对边平行 + 折叠等角,会产生等腰线段(等角对等边);
2. 两点重合折叠:折痕是这一组对应点连线的垂直平分线,得到对应线段相等;
3. 可延伸求解重叠阴影部分的面积。
【典例5-1】(25-26八年级下·江苏宿迁·月考)长方形中,,,P为边上的一点,沿直线将翻折至(点A落到点E处).如图与相交于点O,且,则的长为( )
A. B. C.1 D.
【典例5-2】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.4 B.5 C.6 D.7
【变式1-1】如图,在长方形中,,将沿折叠,使点恰好落在对角线上的点处,则的长是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】如图,长方形沿直线折叠,使点落在同一平面内处,与交于点
,则的长是( )
A. B.5 C. D.6
【变式1-3】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
▌题型06 长方形纸片折叠:动点折叠、直角存在性多解压轴
1. 区分动点在线段上还是射线上;射线动点要分:线段上、延长线上两类画图;
2. “某三角形是直角三角形”,分类判断哪个内角等于 90°;
3. 多小问综合题,前一问计算得到的线段结论,可以直接用于后一小问;
4. 计算结束,检验动点位置是否符合题干条件。
【典例6】在长方形ABCD中,将边AB翻折到对角线BD上,点A落在点M处,折痕BE交AD于点E.将边CD翻折到对角线BD上,点C落在点N处,折痕DF交BC于点F.AB=5,MN=3,则BC的长( )
A.5 B.12或 2 C.12 D.12或13
【变式1-1】长方形纸片中,,,点E是边上一动点,连接,把∠B沿折叠,使点B落在点F处,连接,当为直角三角形时,的长为______.
【变式1-2】如图,在长方形中,,,点为射线上一动点(不与点重合),将沿所在直线折叠,点落在点处,连接,当为直角三角形时,的长为( )
A. B.
C.或 D.或
▌题型07 正方形纸片折叠综合
1. 正方形纸片常识:四条边全部相等,四个角都是直角;
2. 求折痕长度:不能直接算折痕,需要作辅助线构造直角三角形,再使用勾股定理;
3. 周长类题目:依靠折叠做线段等量代换,不需要逐条算出每一小段;
4. 阅读探究大题,按题目步骤逐步推导;没有原图,必须自己根据题意画图。
【典例7-1】如图,正方形纸片的边长为,点E是边的中点,将这张正方形纸片折叠,使点C落到边上的点E处,折痕交边于点G,交边于点F.则的值是( )
A. B. C. D.
【典例7-2】如图,在边长为7的正方形ABCD中,E为BC边上一点,F为AD边上一点,连接AE、EF,将△ABE沿EF折叠,使点A恰好落在CD边上的A′处,若A′D=2,则B′E的长度为( )
A. B. C. D.2
【变式1-1】如图,四边形是边长为18的正方形纸片,为边上的点,.将纸片沿某条直线折叠,使点B落在点处,点A的对应点为,折痕分别与边交于点M、N,则的长是( )
A.4 B.4.25 C.5 D.5.5
【变式1-2】如图,正方形的边长为4,点是边的中点,连接,将沿直线翻折到正方形所在的平面内,得,延长交于点.和的平分线,相交于点,连接,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】如图,正方形ABCD中,CD=6,点E在边CD上,且CD=3DE.将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG、CF.
(1)求证:△ABG≌△AFG;
(2)求GC的长;
(3)求△FGC的面积.
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专题06 利用勾股定理解决折叠问题七大题型专项训练
(题型突破·举一反三)
题型01 直角三角形折叠:落点落在三角形的边上
题型02 直角三角形折叠:落点落在内部 / 外部、双重折叠
题型03 三角形折叠:取值范围、直角三角形存在性多解问题
题型04 长方形纸片折叠:顶点折叠落在长方形边上
题型05 长方形纸片折叠:沿对角线折叠、两点重合折叠
题型06 长方形纸片折叠:动点折叠、直角存在性多解压轴
题型07 正方形纸片折叠综合
▌题型01 直角三角形折叠:落点落在三角形的边上
【典例1】【答案】C
【变式1-1】【答案】C
【变式1-2】【答案】A.
【变式1-3】
【答案】(1)∴AB=10;BE=4.
(2)CD=3.
【分析】(1)根据勾股定理求出AB的值,翻折后可知AE=AC,然后直接求出BE;
(2)根据翻折对称,可知CD=DE,根据勾股定理列方程即可.
【详解】解:(1)∵直角三角形纸片ABC中,AC=6,BC=8,
∴,
∵将直角边AC折叠,恰好使AC落在斜边AE上,且C点与E点重合,
∴AE=AC=6,
∴BE=10﹣6=4.
∴AB=10;BE=4.
(2)∵Rt△ADC翻折得到Rt△ADE,
∴DE=CD=x,
∴BD=8﹣x,
在Rt△BDE中,42+x2=(8﹣x)2,
解得x=3,
∴CD=3.
【点睛】本题考查勾股定理,解题关键是翻折前后的图形对称,对应的边和角都相等,然后通过勾股定理列方程求解即可.
▌题型02 直角三角形折叠:落点落在内部 / 外部、双重折叠
【典例2】【答案】B
【变式1-1】【答案】D
【变式1-2】【答案】C
【变式1-3】【答案】cm
▌题型03 三角形折叠:取值范围、直角三角形存在性多解问题
【典例3】【答案】
【变式1-1】【答案】或5
【变式1-2】【答案】4或3
【变式1-3】
【答案】(1)①;②
(2)或
(3)
【分析】(1)①根据折叠的性质即可求解;②根据折叠的性质及勾股定理求出的长,面积即可求解;
(2)根据当点落在的三等分点,分两种情况求解即可;
(3)先根据折叠的性质及勾股定理在中求出,进而即可在中求出.
【详解】(1)解:①∵当点与点重合时,
∴;
②如图,当点与点重合时,
设,
则,
在中,
∵,
,
解得,
,
;
(2)解:当点落在的三等分点时,分两种情况:
如下图,∵点落在的三等分点,
,
由翻折得:,
,
在中,,
即,
解得:;
如下图,∵点落在的三等分点,
,
由翻折可得:,
,
在中,,
即,
解得:,
综上所述:的长为或;
(3)解:∵四边形是矩形,
,,,
由折叠得,,,
在中,,
即,
解得:,
又,
,
设,则,
在中,,
,
解得,即.
▌题型04 长方形纸片折叠:顶点折叠落在长方形边上
【典例4】【答案】D
【变式1-1】【答案】
【变式1-2】【答案】A.
【变式1-3】
【分析】(1)根据长方形的对边相等可得AD=BC,根据翻折变换的性质可得AF=AD,然后利用勾股定理列式计算求出BF,再根据FC=BC﹣BF计算即可得解;
(2)根据翻折变换的性质可得EF=DE,设EC=x,表示出EF,再利用勾股定理列方程求解即可.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是长方形,
∴AD=BC=10cm,
∵折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,
∴AF=AD=10cm,
在Rt△ABF中,根据勾股定理得,BF6cm,
所以,FC=BC﹣BF=10﹣6=4cm;
(2)∵折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,
∴EF=DE,
设EC=x,则EF=DE=8﹣x,
在Rt△CEF中,根据勾股定理得,FC2+EC2=EF2,
即42+x2=(8﹣x)2,
解得x=3,
即EC=3cm.
【点评】本题考查了翻折变换的性质,勾股定理,翻折前后对应边相等,对应角相等,此类题目,利用勾股定理列出方程是解题的关键.
▌题型05 长方形纸片折叠:沿对角线折叠、两点重合折叠
【典例5-1】【答案】B
【典例5-2】【答案】C
【变式1-1】【答案】D
【变式1-2】【答案】B
【变式1-3】【答案】A
▌题型06 长方形纸片折叠:动点折叠、直角存在性多解压轴
【典例6】【答案】B.
【变式1-1】【答案】 或3
【变式1-2】【答案】D
▌题型07 正方形纸片折叠综合
【典例7-1】【答案】C
【典例7-2】【答案】C.
【变式1-1】【答案】A
【变式1-2】【答案】A
【变式1-3】
【答案】(1)见详解;(2)3;(3)3.6.
【分析】(1)利用翻折变换对应边关系得出AB=AF,∠B=∠AFG=90°,利用HL定理得出△ABG≌△AFG即可;
(2)利用勾股定理得出GE2=CG2+CE2,进而求出BG即可;
(3)首先过C作CM⊥GF于M,由勾股定理以及由面积法得,CM=2.4,进而得出答案.
【详解(1)证明:在正方形ABCD中,AD=AB=BC=CD,∠D=∠B=∠BCD=90°,
∵将△ADE沿AE对折至△AFE,
∴AD=AF,DE=EF,∠D=∠AFE=90°,
∴AB=AF,∠B=∠AFG=90°,
又∵AG=AG,
在Rt△ABG和Rt△AFG中,
,
∴Rt△ABG≌Rt△AFG(HL);
(2)解:∵CD=3DE,
∴DE=2,CE=4,
设BG=x,则CG=6﹣x,GE=x+2,
∵GE2=CG2+CE2,
∴(x+2)2=(6﹣x)2+42,
解得x=3,
∴CG=6﹣3=3;
(3)解:如图,过C作CM⊥GF于M,
∵BG=GF=3,
∴CG=3,EC=6﹣2=4,
∴GE5,
CM•GE=GC•EC,
∴CM×5=3×4,
∴CM=2.4,
∴S△FGCGF×CM3×2.4=3.6.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的综合应用以及翻折变换的性质,根据翻折变换的性质得出对应线段相等是解题关键.
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专题06 利用勾股定理解决折叠问题七大题型专项训练
(题型突破·举一反三)
题型01 直角三角形折叠:落点落在三角形的边上
题型02 直角三角形折叠:落点落在内部 / 外部、双重折叠
题型03 三角形折叠:取值范围、直角三角形存在性多解问题
题型04 长方形纸片折叠:顶点折叠落在长方形边上
题型05 长方形纸片折叠:沿对角线折叠、两点重合折叠
题型06 长方形纸片折叠:动点折叠、直角存在性多解压轴
题型07 正方形纸片折叠综合
▌题型01 直角三角形折叠:落点落在三角形的边上
1. 折叠得到对应边、对应角相等,折叠经常生成新的直角;
2. 优先锁定折叠后新产生的直角三角形,设未知数列勾股方程;
3. 常见考法:直角顶点折到斜边、锐角顶点折到另一条直角边上。
【典例1】如图,中 ,,点D在边上,连接,沿翻折,使点C落在边点E上,则( )
A.4 B.4.8 C.5 D.5.2
【答案】C
【分析】本题主要考查勾股定理和翻折的性质,熟练掌握勾股定理列方程以及翻折的性质是解决本题的关键.
先由勾股定理逆定理得到,再由翻折可得,设,则,,在,利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】解:由、、,满足,
故是直角三角形,,
沿翻折后,落在上的点,
因此:,,,
即,设,则,;
又,
在中,
,即,
解得,即.
故选:C.
【变式1-1】如图,在Rt中,,,将折叠,使点与的中点重合,折痕为,则的长为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】根据折叠的性质得到,设,在中结合勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:由题意知,,,
设,则,
在中,,
∴,
解得,
即.
【变式1-2】如图的三角形纸片中,AB=8,BC=6,AC=5,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,则△AED的周长是( )
A.7 B.8 C.11 D.14
【答案】A.
【分析】根据翻折变换的性质得到DC=DE,BE=BC,根据已知求出AE的长,根据三角形周长公式计算即可.
【详解】解:由折叠的性质可知,DC=DE,BE=BC=6,
∵AB=8,∴AE=AB﹣BE=2,
△AED的周长为:AD+AE+DE=AC+AE=7,
答:△AED的周长为7.
故选:A.
【点睛】本题考查的是翻折变换的知识,掌握翻折变换的性质、找准对应关系是解题的关键.
【变式1-3】小宇手里有一张直角三角形纸片ABC,他无意中将直角边AC折叠了一下,恰好使AC落在斜边AE上,且C点与E点重合,(如图)小宇经过测量得知两直角边AC=6,BC=8,他想用所学知识求出CD的长.
(1)求AB、BE的长;
(2)设CD为x,求出CD的长.
【答案】(1)∴AB=10;BE=4.
(2)CD=3.
【分析】(1)根据勾股定理求出AB的值,翻折后可知AE=AC,然后直接求出BE;
(2)根据翻折对称,可知CD=DE,根据勾股定理列方程即可.
【详解】解:(1)∵直角三角形纸片ABC中,AC=6,BC=8,
∴,
∵将直角边AC折叠,恰好使AC落在斜边AE上,且C点与E点重合,
∴AE=AC=6,
∴BE=10﹣6=4.
∴AB=10;BE=4.
(2)∵Rt△ADC翻折得到Rt△ADE,
∴DE=CD=x,
∴BD=8﹣x,
在Rt△BDE中,42+x2=(8﹣x)2,
解得x=3,
∴CD=3.
【点睛】本题考查勾股定理,解题关键是翻折前后的图形对称,对应的边和角都相等,然后通过勾股定理列方程求解即可.
▌题型02 直角三角形折叠:落点落在内部 / 外部、双重折叠
1. 落点落在三角形外部,依然满足折叠全等,线段多用减法表示;
2. 双重折叠:每一次折叠,要分别标记一组相等边、相等角;
3. 常要依靠角度互余推导直角,题目不一定直接给出直角条件。
【典例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.
【详解】解:∵,,,
∴,
由翻折的性质得,
∴.
故选:B.
【变式1-1】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.
【详解】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1-2】如图,在三角形纸片中,,,,沿过点的直线将纸片折叠,使点落在上的点处,折痕交于点,再折叠纸片,使点与点重合,折痕交于点,交于点,则的长度为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理,直角三角形两锐角互余,解题的关键是掌握以上知识点.
先根据折叠得到,,,,然后求出
【详解】解:由折叠性质得:,,,,
∵,,然后利用勾股定理求解即可.
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴.
故选:C.
【变式1-3】如图的实线部分是由 经过两次折叠得到的,首先将 沿 折叠,使点 落在斜边上的点 处,再沿 折叠,使点 落在 的延长线上的点 处.若图中 ,,,则 的长为______.
【答案】cm
【分析】由折叠的性质得出∠BDC=∠BDC′=∠CDC',∠ADE=∠A'DE=∠ADA',∠BCD=∠C=90°,求出∠BDE=∠BDC'+∠A′DE=90°,DC'⊥AB,由勾股定理得出BE==5cm,由三角形面积即可得出答案.
【详解】解:∵△ABC是直角三角形,
∴∠C=90°,
由折叠的性质得:∠BDC=∠BDC′=∠CDC',∠ADE=∠A'DE=∠ADA',∠BCD=∠C=90°,
∴∠BDE=∠BDC'+∠A′DE=×180°=90°,DC'⊥AB,
∴BE===5(cm),
∵△BDE的面积=BE×DC'=DE×BD,
∴DC'=(cm);
故答案为:cm.
【点睛】本题考查了翻折变换的性质、勾股定理、三角形面积等知识;熟练掌握翻折变换的性质和勾股定理是解题的关键.
▌题型03 三角形折叠:取值范围、直角三角形存在性多解问题
1. “点落在某条边上” 未指定具体位置,找两个临界端点,求线段取值范围;
2. 条件 “折叠后三角形为直角三角形”,分类讨论哪一个内角是直角,画出全部情况;
3. 每种情况独立列方程,解完检验点的实际位置,舍去无效解。
【典例3】(25-26八年级上·江苏扬州·期末)如图,在中,,,,、分别是和边上的点,把沿着直线折叠,若点落在边上,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了折叠的性质、勾股定理,因为折叠后点在边上,当点与点重合时,利用勾股定理求出,根据线段之间的关系即可求出的长度;当点与点重合时,可知是的垂直平分线,根据线段垂直平分线的性质可得,从而可得的取值范围.
【详解】解:如下图所示,当点与点重合时,
由折叠的性质可知且,
在中,,,,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得:,
,
则;
如下图所示,当点与点重合时,
由折叠的性质可知且;
综上所述,.
故答案为:.
【变式1-1】如图,在中,,,,D,E分别是边上的两个动点.将沿直线折叠,使得点B的对应点落在边的三等分点处,则线段的长为_______.
【答案】或5
【分析】本题主要考查勾股定理及折叠的性质,熟练掌握勾股定理及折叠的性质是解题的关键.
由题意可知或,然后分两种情况进行求解即可.
【详解】解:∵点B的对应点落在边的三等分点处,,
∴或,
由题意,得,
如图1,当时,
在中,由勾股定理,得:,
,
,
;
②如图2,当时,
在中,由勾股定理,得:,
,
,
.
综上所述,线段的长为或5.
故答案为:或5.
【变式1-2】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,点P是边AC上一动点,把△ABP沿直线BP折叠,使得点A落在图中点A′处,当△AA′C是直角三角形时,则线段CP的长是 .
【答案】4或3
【分析】分类讨论分别当∠AA′C=90°时,当∠ACA′=90°时,根据折叠的性质函数直角三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:如图1,当∠AA′C=90°时,
∵以直线BP为轴把△ABP折叠,使得点A落在图中点A′处,
∴AP=A′P,
∴∠PAA′=∠AA′P,
∵∠ACA′+∠PAA′=∠CA′P+∠AA′P=90°,
∴∠PCA′=∠PA′C,
∴PC=PA′,
∴PC=AC=4,
如图2,当∠ACA′=90°时,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,且AC=8,BC=6.
∴AB=10,
∵以直线BP为轴把△ABP折叠,使得点A落在图中点A′处,
∴A′B=AB=10,PA=PA′,
∴A′C=4,
设PC=x,
∴AP=8-x,
∵A′C2+PC2=PA′2,
∴42+x2=(8-x)2,
解得:x=3,
∴PC=3,
综上所述:当△AA′C是直角三角形时,则线段CP的长是4或3,
故答案为:4或3.
【点睛】本题考查了翻折变换(折叠问题)直角三角形的性质,正确的作出图形是解题的关键.
【变式1-3】综合与实践
折纸,操作简单,富有数学趣味,我们可以通过折纸开展数学探究,探索数学奥秘.
【动手操作】现有一张直角三角形纸片,,,,小明用这张直角三角形纸片进行折纸操作,折叠,折痕为,顶点的对应点是点.
(1)①如图,当点与点重合时,则的长为________;
②如图,当点与点重合时,求的面积;
(2)当点落在的三等分点时,求的长;
【类比操作】
(3)如图,折叠长方形的一角,使点落在边的点处,折痕交于点,若,,求的长.
【答案】(1)①;②
(2)或
(3)
【分析】(1)①根据折叠的性质即可求解;②根据折叠的性质及勾股定理求出的长,面积即可求解;
(2)根据当点落在的三等分点,分两种情况求解即可;
(3)先根据折叠的性质及勾股定理在中求出,进而即可在中求出.
【详解】(1)解:①∵当点与点重合时,
∴;
②如图,当点与点重合时,
设,
则,
在中,
∵,
,
解得,
,
;
(2)解:当点落在的三等分点时,分两种情况:
如下图,∵点落在的三等分点,
,
由翻折得:,
,
在中,,
即,
解得:;
如下图,∵点落在的三等分点,
,
由翻折可得:,
,
在中,,
即,
解得:,
综上所述:的长为或;
(3)解:∵四边形是矩形,
,,,
由折叠得,,,
在中,,
即,
解得:,
又,
,
设,则,
在中,,
,
解得,即.
▌题型04 长方形纸片折叠:顶点折叠落在长方形边上
1. 长方形纸片常识:四个角为直角,对边长度相等;
2. 利用折叠标出相等线段,优先在大直角三角形求出一条关键边长;
3. 再设未知数,转移到小直角三角形当中列勾股定理方程。
【典例4】如图,在长方形中,E,F分别是边上的点,将沿折叠,点B的对应点G恰好落在边上.若,则的长为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查翻折变换,勾股定理,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.过点E作,由折叠可知:,,由勾股定理可得,再得,设,则,利用勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:如图,过点E作,
由题意可得:,
由折叠可知:,,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得:,
.
故选:D.
【变式1-1】如图,将长方形沿折叠,使点D落在上的F处,已知,的面积为24,则的长为___________.
【答案】/
【分析】本题主要考查折叠性质、勾股定理,根据长方形的性质结合三角形的面积求出的长,勾股定理求出的长,进而得到的长,则可求出,设,则,在中,由勾股定理得,则,解方程即可得到答案.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,,
∴的面积,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴
故答案为:.
【变式1-2】如图,长方形ABCD中,AD=12,AB=8,E是AB上一点,且EB=3,F是BC上一动点,若将△EBF沿EF对折后,点B落在点P处,则点P到点D的最短距离为( )
A.10 B.9.8 C.10 D.5
【答案】A.
【分析】如图:连接PD,DE,由AE=AB﹣EB=5,则,由翻折可得PE=EB=3,由EP+DP≥DE可知,当E,P,D三点共线时,DP最小,进而完成解答.
【详解】解:如图:连接PD,DE,
∵AD=12,AB=8,EB=3
∴AE=AB﹣EB=5,
∵四边形ABCD为长方形,
∴∠A=90°,
∴,
由翻折可得PE=EB,
∴PE=4,
∵DP≥DE﹣EP,
∴当E,P,D三点共线时,DP最小,
∴DP最小值=DE﹣EP=13﹣3=10.
故选:A.
【点睛】本题主要考查翻折变换、长方形的性质、勾股定理等知识点,熟练掌握翻折的性质是解答本题的关键.
【变式1-3】如图所示,折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,已知BC=10厘米,AB=8
厘米,
(1)求BF与FC的长;
(2)求EC的长.
【分析】(1)根据长方形的对边相等可得AD=BC,根据翻折变换的性质可得AF=AD,然后利用勾股定理列式计算求出BF,再根据FC=BC﹣BF计算即可得解;
(2)根据翻折变换的性质可得EF=DE,设EC=x,表示出EF,再利用勾股定理列方程求解即可.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是长方形,
∴AD=BC=10cm,
∵折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,
∴AF=AD=10cm,
在Rt△ABF中,根据勾股定理得,BF6cm,
所以,FC=BC﹣BF=10﹣6=4cm;
(2)∵折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,
∴EF=DE,
设EC=x,则EF=DE=8﹣x,
在Rt△CEF中,根据勾股定理得,FC2+EC2=EF2,
即42+x2=(8﹣x)2,
解得x=3,
即EC=3cm.
【点评】本题考查了翻折变换的性质,勾股定理,翻折前后对应边相等,对应角相等,此类题目,利用勾股定理列出方程是解题的关键.
▌题型05 长方形纸片折叠:沿对角线折叠、两点重合折叠
1. 沿对角线折叠:长方形纸片对边平行 + 折叠等角,会产生等腰线段(等角对等边);
2. 两点重合折叠:折痕是这一组对应点连线的垂直平分线,得到对应线段相等;
3. 可延伸求解重叠阴影部分的面积。
【典例5-1】(25-26八年级下·江苏宿迁·月考)长方形中,,,P为边上的一点,沿直线将翻折至(点A落到点E处).如图与相交于点O,且,则的长为( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】根据长方形与折叠可证,,,得到,设,在中,利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:中,,,
,,,
由折叠的性质可知,,,,
在和中,
,
,
,,
,
设,则,
,,
在中,,
,
解得:,即的长为.
【典例5-2】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.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【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.
【详解】解:长方形沿折叠,使点D与点B重合,
,
,
在长方形中,,
,即,
解这个方程得:,
故选:C.
【变式1-1】如图,在长方形中,,将沿折叠,使点恰好落在对角线上的点处,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了折叠的性质、勾股定理,利用勾股定理可以求出,根据折叠的性质可知,设,利用勾股定理可得方程,解方程求出的值,即为的长度,根据线段之间的关系即可求出的长度.
【详解】解:四边形为长方形,
,,
∴,
由折叠可知,,,,
∴,
设,则,
在中,,
即,
解得:,
.
故选:D.
【变式1-2】如图,长方形沿直线折叠,使点落在同一平面内处,与交于点
,则的长是( )
A. B.5 C. D.6
【答案】B
【分析】本题考查了折叠的性质,等角对等边,平行线的性质,勾股定理;
先证明,再根据等角对等边,得出,然后设,在直角三角形中,利用勾股定理列出关于的方程,求得的值即可.
【详解】解:由折叠得,,
∵在长方形中,,
∴,
,
,
设,则,
在直角三角形中,,即,
解得,
的长为,
故选:B.
【变式1-3】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.
【详解】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.
▌题型06 长方形纸片折叠:动点折叠、直角存在性多解压轴
1. 区分动点在线段上还是射线上;射线动点要分:线段上、延长线上两类画图;
2. “某三角形是直角三角形”,分类判断哪个内角等于 90°;
3. 多小问综合题,前一问计算得到的线段结论,可以直接用于后一小问;
4. 计算结束,检验动点位置是否符合题干条件。
【典例6】在长方形ABCD中,将边AB翻折到对角线BD上,点A落在点M处,折痕BE交AD于点E.将边CD翻折到对角线BD上,点C落在点N处,折痕DF交BC于点F.AB=5,MN=3,则BC的长( )
A.5 B.12或 2 C.12 D.12或13
【答案】B.
【分析】分两种情况:点M在线段AN时,点M在线段DN上时,由折叠性质和线段和差分别求得BD,进而由勾股定理求得BC.
【详解】解:当点M在线段AN上时,如下图,
由折叠性质得AB=BM=BC=DN=5,
∴BD=BM+MN+DN=13,
∵∠C=90°,
∴BC;
当点M点在线段DN上时,如下图,
由折叠性质得AB=BM=BC=DN=5,
∴MD=DN﹣MN=5﹣3=2,
∴BD=AM+DM=5+2=7,
∵∠C=90°,
∴BC;
综上,BC=12或2,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,折叠性质,勾股定理,关键是由折叠性质求得BD的长度.
【变式1-1】长方形纸片中,,,点E是边上一动点,连接,把∠B沿折叠,使点B落在点F处,连接,当为直角三角形时,的长为______.
【答案】 或3
【分析】当△CEF为直角三角形时,有两种情况:①当点F落在矩形内部时,如答图1所示.连接AC,先利用勾股定理计算出AC=5 ,根据折叠的性质得∠AFE=∠B=90°,而当△CEF为直角三角形时,只能得到∠EFC=∠B=90°,所以点A、F、C共线,即∠B沿AE折叠,使点B落在对角线AC上的点F处,则EB=EF,AB=AF=3,可计算出CF=3,设BE=x,则EF=x,CE=4﹣x,然后在Rt△CEF中运用勾股定理可计算出x.②当点F落在AD边上时,如答图2所示.此时ABEF为正方形.
【详解】解:当△CEF为直角三角形时,有两种情况:
当点F落在矩形内部时,如答图1所示.连接,
在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,
∴==5,
∵∠B沿AE折叠,使点B落在点F处,
∴∠AFE=∠B=90°,
当△CEF为直角三角形时,只能得到∠EFC=90°,
∴点A、F、C共线,即∠B沿AE折叠,使点B落在对角线AC上的点F处,
∴EB=EF,AB=AF=3,
∴CF=5-3=2,,
设BE=x,则EF=x,CE=4﹣x,
在Rt△CEF中,
∵EF2+CF2=CE2,
∴x2+22=(4﹣x)2
解得:x= ;
②当点F落在AD边上时,如答图2所示.
此时ABEF为正方形,
∴BE=AB=3.
故答案为:或3;
【点睛】本题考查了折叠问题:折叠前后两图形全等,即对应线段相等;对应角相等.也考查了矩形的性质以及勾股定理.注意本题有两种情况,需要分类讨论,避免漏解.
【变式1-2】如图,在长方形中,,,点为射线上一动点(不与点重合),将沿所在直线折叠,点落在点处,连接,当为直角三角形时,的长为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查了翻折变换的性质、长方形的性质、勾股定理等知识;由长方形的性质得出,,,由折叠的性质得,,证、、三点共线,设,①点在线段上时,由勾股定理得出,在中,由勾股定理得出方程,解方程即可;②点在线段的延长线上时,由勾股定理得出,在中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【详解】解:四边形是长方形,
,,,
由折叠的性质得:,,,
设,
当为直角三角形时,则,
,
、、三点共线,
分两种情况:
①点在线段上时,如图1所示:
则,
,
,
在中,,,
由勾股定理得:,
解得:,
;
②点在线段的延长线上时,如图2所示:
则,
,
在中,,,
由勾股定理得:,
解得:,
;
综上所述,当为直角三角形时,的长为或;
故选:D.
▌题型07 正方形纸片折叠综合
1. 正方形纸片常识:四条边全部相等,四个角都是直角;
2. 求折痕长度:不能直接算折痕,需要作辅助线构造直角三角形,再使用勾股定理;
3. 周长类题目:依靠折叠做线段等量代换,不需要逐条算出每一小段;
4. 阅读探究大题,按题目步骤逐步推导;没有原图,必须自己根据题意画图。
【典例7-1】如图,正方形纸片的边长为,点E是边的中点,将这张正方形纸片折叠,使点C落到边上的点E处,折痕交边于点G,交边于点F.则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的性质、折叠的性质及勾股定理的应用,解题的关键是利用折叠性质得对应边相等,结合勾股定理列方程求解.
【详解】解:∵正方形边长为,是中点,
∴
设,则,由折叠性质得.
在中,由勾股定理:,
即,,,.
∴,,.
故选:C.
【典例7-2】如图,在边长为7的正方形ABCD中,E为BC边上一点,F为AD边上一点,连接AE、EF,将△ABE沿EF折叠,使点A恰好落在CD边上的A′处,若A′D=2,则B′E的长度为( )
A. B. C. D.2
【答案】C.
【分析】由正方形的性质和折叠的性质可得AB=BC=CD=7,∠B=∠C=90°,A'C=CD﹣A'D=5,AE=AE',BE=B'E,由勾股定理可求B'E的长度.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=7,∠B=∠C=90°,
∴A'C=CD﹣A'D=5,
∵△ABE沿EF折叠,使点A恰好落在CD边上的A′处,
∴AE=A'E,BE=B'E,
在Rt△ABE中,AE2=AB2+BE2,
在Rt△A'CE中,A'E2=A'C2+EC2,
∴49+BE2=25+(7﹣BE)2,
∴BEB'E,
故选:C.
【点睛】本题考查了正方形的性质,折叠的性质,勾股定理,利用勾股定理列出方程是解决问题的关键.
【变式1-1】如图,四边形是边长为18的正方形纸片,为边上的点,.将纸片沿某条直线折叠,使点B落在点处,点A的对应点为,折痕分别与边交于点M、N,则的长是( )
A.4 B.4.25 C.5 D.5.5
【答案】A
【分析】连接,依据垂直平分,即可得到,设,则,依据勾股定理可得方程,即可得到的长.
【详解】解:如图,连接,
由折叠可得,B,关于对称,即垂直平分,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∵中,,
中,,
∴,
解得,
∴,
故选:A.
【变式1-2】如图,正方形的边长为4,点是边的中点,连接,将沿直线翻折到正方形所在的平面内,得,延长交于点.和的平分线,相交于点,连接,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,证明,可得,设,则,根据勾股定理可得,再利用角平分线的性质得到点到的距离相等,利用等面积法求出点H到的距离即可得到答案.
【详解】解:如图,连接,
,
四边形是正方形,
,,
点E是边的中点,
,
将沿直线翻折得,
,,
,
又,
,
,
设,则,
根据勾股定理可得,
即,
解得,
,
和的平分线相交于点H,
点到的距离相等,
设点H到的距离为h,
∵,
∴,
∴,
∴
.
【变式1-3】如图,正方形ABCD中,CD=6,点E在边CD上,且CD=3DE.将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG、CF.
(1)求证:△ABG≌△AFG;
(2)求GC的长;
(3)求△FGC的面积.
【答案】(1)见详解;(2)3;(3)3.6.
【分析】(1)利用翻折变换对应边关系得出AB=AF,∠B=∠AFG=90°,利用HL定理得出△ABG≌△AFG即可;
(2)利用勾股定理得出GE2=CG2+CE2,进而求出BG即可;
(3)首先过C作CM⊥GF于M,由勾股定理以及由面积法得,CM=2.4,进而得出答案.
【详解(1)证明:在正方形ABCD中,AD=AB=BC=CD,∠D=∠B=∠BCD=90°,
∵将△ADE沿AE对折至△AFE,
∴AD=AF,DE=EF,∠D=∠AFE=90°,
∴AB=AF,∠B=∠AFG=90°,
又∵AG=AG,
在Rt△ABG和Rt△AFG中,
,
∴Rt△ABG≌Rt△AFG(HL);
(2)解:∵CD=3DE,
∴DE=2,CE=4,
设BG=x,则CG=6﹣x,GE=x+2,
∵GE2=CG2+CE2,
∴(x+2)2=(6﹣x)2+42,
解得x=3,
∴CG=6﹣3=3;
(3)解:如图,过C作CM⊥GF于M,
∵BG=GF=3,
∴CG=3,EC=6﹣2=4,
∴GE5,
CM•GE=GC•EC,
∴CM×5=3×4,
∴CM=2.4,
∴S△FGCGF×CM3×2.4=3.6.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的综合应用以及翻折变换的性质,根据翻折变换的性质得出对应线段相等是解题关键.
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