内容正文:
专题 3.13 相似三角形与折叠问题讲义【知识梳理+题型精析+同步检测】
目录
一.知识梳理 1
(一)折叠问题核心性质 1
(二)折叠与相似结合核心规律 2
(三)常考模型速记 2
二.题型精析(夯实基础) 2
【题型 1】三角形折叠与相似 2
【题型 2】矩形折叠构造相似三角形 6
【题型 3】菱形折叠构造相似三角形 13
【题型 4】正方形折叠构造相似三角形 20
三.题型精析(综合培优) 25
【题型 5】三角形折叠构成相似三角形 25
【题型 6】四边形折叠构成相似三角形 33
【题型 7】折叠后相似存在性问题(中档常考) 40
四.同步检测 49
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 58
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 69
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 81
一.知识梳理
(一)折叠问题核心性质
折叠本质是轴对称变换,所有折叠题型通用两大核心结论,是找等量、证相似的关键:
1. 全等性:折叠前后的两个图形全等,对应边相等、对应角相等;对应线段、对应周长、对应面积完全相等。
2. 垂直平分性:折痕是对应点连线的垂直平分线,折痕上任意一点到两个对应端点的距离相等。
3. 角度特征:折叠后会产生等角、直角、公共角、余角、补角,是证明三角形相似的核心条件。
(二)折叠与相似结合核心规律
1. 折叠必出等角,利用两角对应相等(AA)可快速证相似,是本专题最核心、最高频的判定方法;
2. 矩形、正方形、直角三角形折叠,极易产生直角型相似、母子相似、一线三等角相似模型;
3. 解题核心思想:折叠转等量,相似列比例,方程求边长,所有计算题均可套用该逻辑。
(三)常考模型速记
1. 直角图形折叠:矩形与直角三角形折叠,出现公共直角+折叠等角,直接构造AA相似;
2. 一线三等角模型:折叠后底边共线,三个直角(等角)共线,左右两个三角形相似;
3. 母子相似模型:折叠后小三角形与原大三角形共角,叠加等角,形成嵌套相似。
二.题型精析(夯实基础)
【题型 1】三角形折叠与相似
【例题1】(2025·浙江·模拟预测)如图,在纸片中,,是斜边上一点,将沿折叠,使点落在点处,线段与相交于点,已知.
(1)求证:.
(2)若是斜边的中点,求证:四边形是菱形.
【答案】(1)证明:,
.
.
.
又由折叠可知,
.
又,
.
(2)证明:是斜边的中点,
.
.
又
,
,
又∵,,
∴,
.
又,由折叠可知,
.
四边形是菱形.
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,全等三角形的判定和性质,菱形的判定,折叠的性质等知识,灵活运用所学是解题的关键.
(1)利用同角的余角相等可证明,由折叠的性质结合等量代换得到,结合对顶角相等即可得证;
(2)利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到,则,由可知,继而得到,证明得到,再根据折叠的性质可知,从而证明,从而得证.
解:(1)略
(2)略
【变式1】(24-25九年级上·吉林长春·阶段检测)在中,分别在上,将沿折叠,使点落在处,若为的中点,则折痕的长为( )
A. B.2 C.4 D.5
【答案】B
【分析】本题考查折叠的性质,相似三角形的判定和性质,掌握“A”字形三角形相似的判定和性质为解题关键.由折叠的特点可知,,又,则由同位角相等两直线平行易证,故,又为的中点可得,由相似的性质可得求解即可.
解:沿折叠,使点A落在点处,
,,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
又为的中点,,
∴,
,
即,
.
故选:B.
【变式2】(2025·河南鹤壁·一模)如图,在中,,,.将折叠,使点B的对应点落在边上,折痕分别与交于点D,E.若与相似,则的长为___________
【答案】或
【分析】本题考查了相似三角形的性质,折叠的性质.设,则,由折叠的性质得,分和两种情况讨论,利用相似三角形的性质列式计算即可求解.
解:设,则,由折叠的性质得,
分两种情况讨论,
当时,,即,
解得,
当时,,即,
解得,
综上,的长为或.
故答案为:或.
【变式3】(24-25九年级上·浙江金华·期末)如图,在中,点分别在边、上,把沿折叠,点落在边上的处,把沿折叠,点恰好与点重合.
(1)求证:.
(2)当,求的长.
【答案】(1)由折叠的性质可知,,,
,
,
;
(2)
【分析】本题考查了折叠的性质,相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形对应边成比例是解题关键.
(1)由折叠的性质推出,即可证明相似;
(2)由折叠的性质可知,,,,根据相似三角形对应边成比例可求(负值舍去),,进而得,,即可得解.
解:(1)略
(2)解:,
,
由折叠的性质可知,,,,
,
,
,
(负值舍去),,
,,
.
【题型 2】矩形折叠构造相似三角形
【例题2】(2026·江西·模拟预测)教材改编题改编自人教版八上综合与实践
【追本溯源】
下面是来自课本中的习题,请你完成(1)中证明,并提炼方法完成(2)(3)题.
把一张长方形的纸沿对角线折叠,重合部分是一个等腰三角形吗?为什么?
[结论证明】
(1)如图(1),将长方形纸片沿对角线折叠,点C的对应点为,交于点E,求证:重合部分是等腰三角形.
【类比迁移】
(2)如图(2),将长方形纸片折叠,使B,D 两点重合,点A 的对应点为,折痕分别交于点M,N,求证:.
【拓展应用】
(3)如图(3),将正方形纸片对折再展开,折痕为,将 对折再展开,折痕为,求的值.
【答案】(1)证明:由折叠知,
在长方形中,,
∴,
∴ ,
∴ ,
∴ 重合部分是等腰三角形;
(2)证明:同理(1)可知,
∴,
∵四边形是长方形,
∴,
由折叠知,,
∴,
∴;
(3)
【分析】本题考查的是等腰三角形的判定与性质、折叠的性质、勾股定理及相似三角形的判定与性质,
(1)要证是等腰三角形,则需要证中有两条边相等,由折叠的性质和长方形对边平行的性质即可证得结论;
(2)由折叠可得,要证,则需要证明,进而结合(1)中结论即可得证;
(3)结合(1)中结论,可延长交的延长线于点 N,进而得到,再结合正方形的性质、勾股定理求出,即可求出的值;
解:(1)略
(2)略
(3)如图,延长交的延长线于点 N,
同(1)可得,
∴
设,则,
,
,
,
∵,
∴,
.
【变式1】(24-25八年级下·河北沧州·期末)矩形中,,,点为的中点,将矩形右下角沿折叠,使点落在矩形内部点位置,如图所示,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作EM⊥AF,则AM=FM,利用相似三角形的性质,构建方程求出AM即可解决问题.
解:如图中,作EM⊥AF,则AM=FM,
∵AE=EB=EF,
∴∠EAF=∠EFA,
∵∠CEF=∠CEB,∠BEF=∠EAF+∠EFA,
∴∠BEC=∠EAF,
∴AF∥EC,
在Rt△ECB中,EC=,
∵∠AME=∠B=90°,∠EAM=∠CEB,
∴△CEB∽△EAM,
∴ ,
∴ ,
,
∴AF=2AM=,
故选A.
【点拨】本题考查翻折变换、全等三角形的性质、勾股定理、矩形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
【变式2】(2024·重庆江津·二模)如图,在矩形纸片中,将矩形纸片折叠,使点落在对角线上的点处,折痕.,,则_____________.
【答案】
【分析】本题考查了矩形与翻折,相似三角形的性质与判定,勾股定理,先根据翻折,得出,证明,再设,,代入勾股定理,进行计算即可作答.
解:∵将矩形纸片折叠,使点落在对角线上的点处,
∴,
∵,
∴,
∴,
即
则设,,
在中,,
即,
即,
解得(负值已舍去),
∴,
故答案为:.
【变式3】(2025·江苏无锡·一模)如图,矩形ABCD中,,.点P在AD上运动(点P不与点A、D重合)将沿直线翻折,使得点A落在矩形内的点M处(包括矩形边界).
(1)求AP的取值范围;
(2)连接DM并延长交矩形ABCD的AB边于点G,当时,求AP的长.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据点P在AD上运动可判断出,点M落在CD上时,AP的长度达到最大.利用翻折的性质和勾股定理求出和长度,再利用,即可推断出最大长度,从而求出取值范围.
(2)利用已知条件和翻折性质推出,从而证明,得出,再根据翻折性质、矩形性质和等腰三角形性质推出,.在中,,即可求出长度.
(1)解:当M落在CD上时,AP的长度达到最大,如图所示,
四边形ABCD是矩形,
,,,
沿直线翻折,
,,
,.
.
,
.
,
.
.
.
.
.
AP的取值范围是.
故答案为:.
(2)解:如图,
由折叠性质得:,
,
,
,
,
,
.
设,过M作于H,连接,
由折叠性质得:,,
.
,
.
.
,
.
,
MN为的中位线,则,
在中,,
,
.
.
.
(舍去).
.
故答案为:.
【点拨】本题考查的是矩形的综合题,涉及到的知识点有翻折性质、三角形相似、中位线定理和勾股定理.解题的关键在于是否能判断出M落在CD上时,AP的长度达到最大.解题的难点在于是否能正确画出图形,解题的易错点在于是否能排除的其中一个值.
【题型 3】菱形折叠构造相似三角形
【例题3】(2024·陕西渭南·二模)某数学兴趣小组在数学实践课上开展了“菱形折叠”研究活动.
第一步:每人制作边长都为7的菱形纸片若干个,四个顶点为A、B、C、D(为保持一致,活动中, 小组内制作图形各点名称命名规则相同);
第二步∶在边上分别取点M、N(不含端点),将四边形 沿翻折,使线段的对应线段经过顶点 D(点A、B分别与点 E、F对应).
操作判断
(1)智慧小组按上述步骤折叠后得到如图1所示的图形,若则______.
迁移探究
(2)缜密小组按上述步骤折叠后如图2所示,已知求的长;
拓展延伸
(3)创新小组按上述步骤折叠后,要使是以为直角边的直角三角形,请你在图3 中帮他们画出满足条件的图形(草图即可),并求出对应的的长.
【答案】(1)4;(2);(3)图形如下:
BN的长为 .
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、正切的定义、菱形的性质、折叠的性质等知识点,正确作出辅助线成为解题的关键.
(1)根据折叠的性质即可解答;
(2)如图2,过D作于G,先说明G是的中点,根据折叠的性质可得,即;设,则,然后求得k,进而求得;
(3)分和两种情况分别根据折叠的性质、菱形的性质、相似三角形的判定与性质等知识点分析解答即可.
解:(1)∵将四边形 沿翻折,使线段的对应线段经过顶点 D(点A、B分别与点 E、F对应),
∴.
故答案为:4.
(2)如图2,过D作于G,
∵,
∴G是的中点,
由折叠可得:,
∴,
设,则,
∴,解答:,
;
(3)过点 B作于T,,,则,
,
∴
要使是以为直角边的直角三角形,分两种情况讨论:
①当时,画出图形如图3所示,延长,交于点H,则,
由折叠可得,
∴,
设,则,
∴.
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即
又∵
②当时,不合题意.
综上所述,BN的长为 .
【变式1】(2025·海南海口·模拟预测)如图,点是菱形的边上一点,将沿折叠,点的对应点恰好在边上,若,点为的中点,则的长度为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质,相似三角形的性质与判定,折叠性质,关键是证明.延长,与的延长线交于点H,证明,求出,根据,便可求得结果.
解:延长,与的延长线交于点H,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
由折叠性质知,,
∴,
∴,
∵F是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
【变式2】(2025·浙江衢州·三模)如图,已知菱形的边长为5,点在边上,将沿折叠,使点的对应点恰好落在边上,且,则的长度为______.
【答案】
【分析】如图,过作于,在的延长线上取点,使,运用菱形的性质以及折叠的性质,三角形外角性质来证明,则,设,则,故,即可作答.本题考查了折叠的性质,菱形的性质,相似三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
解:如图,在的延长线上取点,使,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴
∵
∴,
∵,
∴,
由对折可得:,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
则,
∴,
∴,
∴,
即,
故答案为:.
【变式3】(24-25九年级上·陕西咸阳·阶段检测)如图,点为矩形的边上一点,将矩形沿折叠,使点落在边的点处,过点作交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明如下:
由题意得,,,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴平行四边形是菱形.
(2)
【分析】本题考查菱形,相似三角形,折叠,勾股定理的知识,解题的关键是掌握菱形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,折叠的性质,勾股定理的应用,进行解答,即可.
(1)根据折叠的性质,则,,根据平行线的性质,则,根据等量代换,等角对等边,则,根据菱形的判定,即可;
(2)连接交于点,根据菱形的性质,则,根据,相似三角形的判定和性质,则,得,则,根据,,求出,即可进行解答.
解:(1)略
(2)解:连接交于点,
∵四边形是菱形,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
.
【题型 4】正方形折叠构造相似三角形
【例题4】(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,已知正方形纸片的边长为,将正方形纸片折叠,使顶点落在边上的点处(点与点,不重合),折痕为,折叠后边落在的位置,与交于点.当点位于中点时,与周长的比是多少?
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的周长与面积的性质,熟练掌握相似三角形的周长与面积的性质是解题的关键.
根据正方形的性质得到角为直角,再根据折叠的性质得到角相等,进而判定三角形相似,设,根据条件可得到关于的等式,根据相似比即可求得周长比.
解:如图,四边形是正方形,
,
.
由折叠可知,,
,
,
.
设,则.
由折叠可知,.
是中点,
.
,
,
即,
解得,
.
,
,
与周长的比为.
故答案为:.
【变式1】(2025·广西河池·一模)如图,将四边形是边长为18的正方形纸片,将其沿折叠,使点落在边上的处,点对应点为,且,则的长是( )
A.7 B.8 C.9 D.1
【答案】C
【分析】本题考查翻折变换、正方形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理.根据正方形的性质、折叠的性质和相似三角形的判定和性质,可以求得的长.
解:四边形是边长为18的正方形,,
,,
由折叠的性质可知:,,
设,则,
,
,
,
解得,
即,
,,
,
又,
,
,
即,
解得,
故选:C.
【变式2】(24-25九年级上·上海黄浦·期中)如图,把正方形纸片进行如下操作:对折正方形得折痕,连接,将折叠到上,点B对应点H,得折痕.那么___________.
【答案】
【分析】延长,交于点,先由折叠的性质,设,即,,
然后利用勾股定理得到,进而得到,,证明出,利用相似三角形的性质求解即可.
解:证明:延长,交于点,如图所示:
∵对折正方形得折痕,
∴设,即
∵四边形为正方形,
∴,
∴
∵四边形为正方形,
∴,
∴,
由折叠的性质可知,,
∴,
∴,
∴
∵
∴
∴.
故答案为:.
【点拨】本题考查正方形性质,折叠性质,等腰三角形性质,勾股定理,相似三角形的性质和判定,解题的关键是正确作出辅助线求解.相似三角形的性质:相似三角形对应边成比例,对应角相等.相似三角形的判定方法:①两组角对应相等的两个三角形相似;②三边对应成比例的两个三角形相似;③两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似.勾股定理:若三角形的两条直角边为a和b,斜边为c,则.
【变式3】(24-25九年级上·陕西西安·期中)观察与发现:如图:小明将一个边长为的正方形纸片折叠,使得点D落在边上的点E处(不与A,B重合),折痕交于点F,交于点H,点C落在Q处,与交于点G,
(1)小明认为,你同意吗?请说明理由.
(2)实践与探究:在上图中,当时,请你计算的周长.
【答案】(1)同意.理由如下:
根据折叠的性质可得.
∵,
∴.
∵,
∴;
(2)的周长为.
【分析】(1)根据折叠的性质可得,根据角之间的关系通过等量代换可得;结合,利用相似三角形的判定定理即可解答;
(2)设,则,由勾股定理求出的长;接下来利用相似三角形的性质求出和的长度,然后利用周长的计算公式计算即可.
解:(1)略
(2)解:设,则,
∴,
∴,
即,.
∵,
∴,
即,
∴,
∴的周长为.
【点拨】此题考查的是相似三角形的判定与性质、勾股定理、正方形的性质等知识,掌握其性质定理是解决此题的关键.
三.题型精析(综合提升)
【题型 5】三角形折叠构成相似三角形
【例题5】(2024·湖北宜昌·模拟预测)如图1,在直角三角形纸片中,,,.将三角形纸片进行以下操作:第一步:折叠三角形纸片,使点C与点A重合,然后展开铺平,得到折痕;第二步:将绕点D顺时针方向旋转得到,点E,C的对应点分别是点F,G,直线与边交于点M(点M不与点A重合),与边交于点N.
【观察思考】
(1)折痕的长为______;
【实验探究】
(2)在绕点D旋转的过程中,探究下列问题:
①如图2,当直线经过点B时,求的值;
②如图3,当直线时,求的长.
【答案】(1)3;(2)①;②.
【分析】(1)由折叠可知,,再证是的中位线,即可得出结论.
(2)①由旋转的性质和等腰三角形的性质得,则,设,然后在中,由勾股定理求出x的值,进一步计算即可解答;
②如图3,过A作于H,交于K.则四边形是矩形,得,再由三角形面积求出,然后证,得,即可得出结论.
解:(1)由折叠的性质得:,,
∴,
∴
∴
∴是的中位线,
∴,
故答案为:3;
(2)①由旋转的性质得:,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
在中,,
即,
解得:,
∴,
∴;
②如图3,过A作于H,交于K.
则四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵平行于,
∴,
∴,
即,
解得:.
【点拨】本题考查了几何变换综合题,旋转的性质,折叠的性质,三角形中位线定理,相似三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线性质,熟练掌握旋转的性质,折叠的性质,证明三角形相似是解题的关键.
【变式1】(24-25九年级上·四川内江·阶段检测)将三角形纸片按如图所示的方式折叠,使点B落在边上,记为点,折痕为.已知,,若以点,F,C为顶点的三角形与相似,那么的长度是( )
A. B. C.或2 D.4或
【答案】D
【分析】本题主要考查相似三角形的性质,折叠问题,解一元一次方程,熟练掌握相似三角形的性质是解题的关键.根据折叠的性质得到,设,则,根据相似三角形的性质列比例式,即可求出的长,得到的长即可求出答案.
解:根据题意可得:,
设,则,
,
∴
当,
,
,
,
解得,
即,
当,
,
,
解得,
故或.
故选D.
【变式2】(25-26九年级上·宁夏银川·期末)如图,一张三角形纸片,其中,,.某同学将纸片做两次折叠:第一次使点A落在C处,折痕记为m;然后将纸片展平做第二次折叠,使点A落在B处,折痕记为n.则________.
【答案】15
【分析】由三角形中位线定理求出;由勾股定理求出,证明,得出对应边成比例求出即可.
解:如图所示:
由折叠的性质得:是线段的垂直平分线,
∴是的中位线,
,
,
,
由折叠的性质得:,
,
,
,
解得:,即,
∴,
故答案为:15.
【点拨】本题考查了折叠的性质、三角形中位线定理,勾股定理,相似三角形的判定与性质,掌握知识点是解题的关键.
【变式3】(2025·江苏南通·一模)综合与实践:
【回归教材】
八年级上册教材中探究了“三角形中边与角之间的不等关系”,部分内容如下:
如图1,在中,如果,那么我们可以将折叠,折边落在上,点C落在上的为D点,折线交于点E,则,,
这说明在一个三角形中,如果两条边不等,那么它们所对的角也不等.
大边所对的角越大.
从上面的过程可以看出,通过轴对称的性质或“截长补短”构建全等三角形的方法将陌生问题转化为已学习的问题,这是研究几何问题时常用的方法.
类比探究“在三角形中,大角对大边”.
(1)如图2,在中,,判断: ______(填“>”、“=”或“<”).
【进阶思考】
(2)如图3,在中,,、分别为、的角平分线,求证:.
【拓展运用】
(3)如图4,在中,D为上一点,且,比较和的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)>;(2)证明:如图3,延长到点,使,连接,
∴,,
又∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
∴
∴,
∴.
(3).
【分析】本题主要考查了三角形的三边关系,全等三角形的判定和性质、等边对等角.相似三角形的判定和性质,“截长补短”或通过轴对称构造全等三角形,是将未知转化成可用已有知识求解的常见策略.
(1)在内作,交于点,根据等角对等边可得,由三角形两边之和大于第三边即可得出结论;
(2)延长到点,使,连接,可得,由等角对等边易得,即可得,再证明,可得,由此证明结论.
(3)由已知易得,设相似比为,可得,,,通过求差法比较和的大小即可
解:(1)如图2,在内作,交于点,
∴,
∴
∵,
∴;
(2)略
(3)∵,,
∴,
∴,
设与相似比为,
∴,,,
∴
∴
∴
∵,
∴,
∴,
∴,,即,
∴,
∴,
即
【题型 6】四边形折叠构成相似三角形
【例题6】(2024·广东汕头·模拟预测)如图1,在正方形中,点是边上一点,将沿着折叠,点落在点处,连接交于点,延长交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,若点为的中点,连接、,判断的形状,并说明理由;
(3)如图3,将“正方形”改为“矩形”,点为的中点,同样将沿着折叠,的延长线恰好经过点,求证:四边形是平行四边形.
【答案】(1)证明: 四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
在和中,
;
(2)解:是等腰直角三角形.
理由如下:
是的垂直平分线,
,
,
,,
,即,
在中,,
∴,
∵,
,
,
,
∴,
,
是等腰直角三角形;
(3)证明:①由(2)可得,,,,
四边形是矩形,
,,
,
.
,
四边形是平行四边形.
【分析】(1)利用同角的余角相等得到,可用证明三角形全等;
(2)根据折叠的性质证明是的中位线,证明可得,即可证明是等腰直角三角形;
(3)证明即可证明四边形是平行四边形.
解:(1)略
(2)略
(3)略
【点拨】本题考查了三角形全等的判定和性质、三角形相似的判定和性质、正方形的性质,平行四边形的判定,等腰三角形的性质与与判定,熟练掌握以上知识 是解题的关键.
【变式1】(2025·黑龙江牡丹江·中考真题)在以“矩形的折叠”为主题的数学活动课上,某位同学进行了如下操作:
第一步:将矩形纸片的一端,利用图①的方法折出一个正方形,然后把纸片展平;
第二步:将图①中的矩形纸片折叠,使点C恰好落在点F处,得到折痕,如图②.
根据以上的操作,若,,则线段的长是( )
A.3 B. C.2 D.1
【答案】C
【分析】根据折叠的性质得:,,,设,则,利用勾股定理求出,再证明,得,求解即可.
解:如图,过点作,交于点,
在和中,
设,则,
,即:,
解得:,
,,
,
,
,
,
故选:C.
【点拨】本题考查折叠问题及矩形的性质、正方形的性质,相似三角形的判定与性质,掌握折叠的性质并能熟练运用勾股定理方程思想是解题的关键.
【变式2】(2025·安徽滁州·三模)如图,在四边形中,,,点P,Q分别为上的两动点,先将四边形沿折叠,使点B的对应点为点,再沿折叠,使点C的对应点恰好落在上,连接.
(1)的度数为______.
(2)当时,连接.若 ,则______
【答案】 /90度
【分析】本题考查翻折变换,解直角三角形,相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
(1)由题意.
(2)由题意,根据,可以假设,设,则,构建方程组,求出x即可.
解:(1)如图1中,
由翻折的性质可知,,
∴,
故答案为:.
(2)如图2中,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴可以假设,,则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由可得(负值已经舍弃),
∴.
故答案为:.
【变式3】(2025·湖北·三模)如图1,四边形是一张矩形纸片,小明用该纸片玩折纸游戏.首先折出对角线.
(1)如图2,将纸片沿折叠,使边落在上,如果,,求折痕的长;
(2)将点沿过点的直线翻折到上,对应点为,折痕交于点,交于点.展开后如图3所示.如果点恰好为的中点.
①证明:,并探究求与之间的数量关系;
②将纸片继续折叠,使与重合,折痕为.展开后将点沿过点的直线翻折到上的点处,即,展开后如图4所示.在①的条件下,连接,求的度数.
【答案】(1);(2)①
根据翻折的性质可知,,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∵E为的中点,
∴,
∴,
∴;
②
【分析】本题主要考查了矩形与折叠,解直角三角形的计算,相似三角形的判定和性质,掌握以上知识,数形结合分析是关键.
(1)由翻折可知:,则,根据,,即可求解;
(2)①根据翻折的性质可知,,根据四边形是矩形,得到,则,由相似三角形的判定方法得到,则,根据中点得到,代入计算即可;
②根据翻折的性质可知,,,则,设,则.,则,在中,,由此即可求解.
(1)解:由翻折可知:,
∵,,
∴,
∵,,
∴.
(2)解:①略
②根据翻折的性质可知,,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
设,则.,
∴,
在矩形中,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴.
四.题型精析(拓展培优)
【题型 7】三角形、四边形两次折叠后相似问题
【例题7】(2025·宁夏银川·一模)定义:长宽比为(n为正整数)的矩形称为矩形.下面我们通过折叠的方式折出一个矩形,如图1所示.
操作1:将正方形沿过点A的直线折叠,使折叠后的点B落在对角线上的点G处,折痕为.
操作2:将沿过点G的直线折叠,使点F、点E分别落在边上,折痕为,则四边形为矩形.
(1)证明:四边形为矩形;
(2)点M是边上一动点.如图2,O是对角线的中点,若点N在边上,,连接,求证.
【答案】(1)证明:设正方形的边长为,
是正方形的对角线,
,
由折叠的性质可知,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴
四边形是矩形,
是等腰直角三角形,
,
,
四边形是矩形;
(2)证明:作,,垂足分别为,,
四边形是矩形,,
∴,
四边形是矩形,
,,,
∴,
,,
为的中点,
,,
,
,
∵
,
,
.
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,正方形的性质,折叠的性质,解直角三角形的相关计算,相似三角形的判定与性质,正确理解新定义是解题的关键.
(1)设正方形的边长为,先根据折叠的性质证四边形是矩形,再根据是等腰直角三角形得出和的比例关系,即可得证结论;
(2)作,,垂足分别为,,证,根据线段比例关系得出即可得出结论.
解:(1)略
(2)略
【变式1】(2024·河北邯郸·模拟预测)问题情境:如图1,在中,,,是边上的中线.如图,将点沿折叠后与点重合,将顶点沿折叠,使得顶点与点重合,与交于点.若设的面积为,四边形的面积为,则和的值分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【分析】本题考查折叠的性质、三角形相似的判定和性质、平行四边形的判定和性质、三角形和平行四边形面积公式、勾股定理,解题的关键是运用三角形和平行四边形的面积公式;根据题意得到推出,得出,进而求出的面积,然后根据折叠的性质,证明四边形为平行四边形,进而求出四边形的面积.
解:,,是边上的中线,为的中点,
,
,
,
是边上的中线,
,
,
,
解得:
,
由折叠易知,,
,
,
,,
,,
四边形为平行四边形.
∵ ,
,,
过点作于点.
,
,
故选:A
【变式2】(25-26九年级上·安徽·期中)在数学实践活动中,聪聪同学进行了如下操作:如图,将矩形纸片折叠,使与重合,折痕为 ,打开后再将纸片沿直线折叠,使点落在上的点处,得折痕,延长交于点.请完成下列探究:
(1)若四边形是正方形, 则的大小为 __________;
(2)当时,的值为___________.
【答案】 30°/30度 /
【分析】(1)由折叠可知,,,于是可得 ,由含度角的直角三角形性质得,根据平角的定义求得,再根据三角形内角和定理即可求解;
(2)设, 由折叠可得, ,
, ,, , 在中, 利用勾股定理求得, 则, 易证,利用相似三角形的性质求得 进而求出 再证, 利用相似三角形的性质求得求出 进而可求出,再进一步计算即可解答.
解:(1)∵四边形为正方形,
∴
∵将矩形纸片折叠,使与重合,折痕为,
∴
∴
∵将正方形纸片沿直线折叠,使点落在上的点处,得折痕,
∴,,
在中,
∴
∴
∴即
故答案为:;
(2)∵
∴设
∵四边形为矩形,
∴
∵将矩形纸片折叠,使与重合,折痕为,
∴,
∴
∴四边形为矩形,
∴
∵将正方形纸片沿直线折叠,使点落在上的点处,得折痕,
∴
在中,
∴
∵
∴
∴
∴
∴即
∴
∴
∵
∴
∴即
∴
∴
∴
故答案为:
【点拨】本题主要考查正方形的性质、折叠的性质、含30度角的直角三角形性质、矩形的性质、相似三角形的判定与性质,熟练掌握折叠的性质是解题关键.
【变式3】(2025·河南·模拟预测)综合与实践
折纸是一项有趣的活动,在折纸过程中,我们通过研究图形的性质可以发展空间观念,在思考问题的过程中建立几何直观.在一次综合实践课上,小丽尝试将手中的矩形纸片进行折叠.如图1,在矩形纸片中,,折叠纸片使点落在点处,并使折痕经过点,得到折痕,把纸片展开,连接.
【问题解决】
(1)如图2,连接,在折叠过程中,当点恰好落在线段上时,则________,________.
(2)如图3,连接,将矩形纸片折叠,使得点的对应点落在对角线上,并使折痕经过点,得到折痕,再把纸片展开,连接.当点也落在对角线上时,试判断四边形的形状,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)如图4,延长交线段的延长线于点,交线段于点.当的三边中有两边长之比为时,请直接写出的长.
【答案】(1) 2;(2)四边形是平行四边形,
理由:四边形是矩形,
,
,
由折叠的性质可知,,
,
,
,
,
又
四边形是平行四边形;
(3)或
【分析】(1)根据矩形的性质得到,由折叠的性质推出,利用勾股定理求出,即可求解;
(2)证明,得到,根据即可证明;
(3)分四种情况讨论即可.
解:(1)四边形是矩形,
,
,
由折叠可知,,
,
,
,
,
,
故答案为:,2;
(2)略
(3)①当时,,如图(1),
,
,
∴.
在中,,
.
②当时,如图(2),
,
,
,
,
同理:,
,
,
,
,
,
③,
,即,
这种情况不存在,
④连接,则,
,
,即,
这种情况不存在,
综上,的长为或.
【点拨】本题主要考查了矩形的折叠问题,解直角三角形,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握分类讨论的思想是解题的关键.
【题型 8】折叠后相似存在性问题
【例题8】(25-26九年级下·江苏盐城·期中)折纸是我国传统的民间艺术,通过折纸不仅可以得到许多美丽的图形,折纸的过程还蕴含着丰富的数学知识.在综合与实践课上,老师让同学们准备了正方形纸片,以“正方形的折叠”为主题开展了数学探究活动.
【操作判断】
操作一:如图1,在正方形的边上任选一点,将沿折叠使点落在点处;
操作二:将边沿过点的直线折叠使与重合,折痕交于点,展开纸片,折痕与正方形的对角线交于点
(1)根据以上操作,得的度数为
【迁移探究】
(2)如图1,若,,试求线段的长:
【拓展提升】
(3)同学们在操作一后得到如图,延长交于点,过作于点,在经历多次操作后,小鹿认为四边形 与四边形的周长存在确定的比值关系,小鸣认为四边形 与四边形的面积存在确定的比值关系.小鹿与小鸣中只有一位同学的说法是正确的,你认为谁的说法正确?请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)小鹿的说法正确,小鸣的说法不正确;
理由:如图2,连接并延长交于Q,交于P,
由折叠得,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
;
由折叠可知,即,
∴,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∵,即,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴小鹿的说法正确,
∵小鹿与小鸣中只有一位同学的说法是正确的,
∴小鸣的说法不正确.
【分析】(1)由折叠可得,,然后根据列式计算即可;
(2)设,则,,在中,利用勾股定理求出x,证明,利用相似三角形的性质求出,进而可得答案;
(3)连接并延长交于Q,交于P,证明,可得,则,证明,可得,求出即可得出结论.
(1)解:由折叠可得:,,
∴
;
(2)解:在正方形中,,,
∴,
设,则,
由折叠得:,,,,
∴E、G、F三点共线,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵正方形中,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:略.
【变式1】(2025·河北衡水·模拟预测)如图,在矩形中,是上一点,且.甲、乙两人通过折叠,在上找到一点,得到以为斜边的,方法如下:
甲:折叠矩形使点落在点处,折痕与交于点,与交于点,并算得.
乙:先折出的平分线,交于点,再折出的平分线,交于点,并算得.则下列说法正确的是( )
A.甲、乙的折叠方法均不正确
B.只有甲的折叠方法及计算结果正确
C.只有乙的折叠方法及计算结果正确
D.甲、乙的折叠方法及计算结果均正确
【答案】B
【分析】根据折叠后点与点重合,可得折痕是线段的垂直平分线,可得,结合为斜边的直角三角形判定条件,用勾股定理列方程求长度,验证是否符合甲的计算结果;再根据是的平分线,,先求得,再由是的平分线,可得,利用相似三角形求出长度,进而得到长度,验证是否符合乙的计算结果.
解:,,,
,
设,则.
甲的方法:∵点与点关于对称,
垂直平分,
,
在中,,
在中,,
,即,
解得,
即,,
,
,
,
;
在中,,
,
,
为等腰直角三角形,且,
甲的折叠方法及计算结果正确;
乙的方法:如解图,连接,
平分,,
,,
,,,
,,,
是公共边,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
,
甲、乙两人确定的点是相同位置的点,
为等腰直角三角形,且,
乙的折叠方法正确,计算结果不正确.
【变式2】(24-25九年级上·安徽淮北·阶段检测)如图,在长方形中,,在上存在一点,沿直线把折叠,使点恰好落在边上,设此点为,若的面积为24,则:
(1)的长度为___________;
(2)的长度为___________.
【答案】 8
【分析】(1)根据矩形的性质及三角形的面积求出;
(2)先证明,得出,设,,列出方程,求出x的值即可.
解:(1)在长方形中,,,
∵,
∴,
故答案为:8;
(2)由折叠可得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,,
则,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
【点拨】本题考查了翻折变换的性质,矩形的性质,三角形的面积,勾股定理的综合运用,熟记各性质并利用勾股定理列出方程是解题的关键.
【变式3】(25-26八年级下·全国·单元复习)如图1,四边形是矩形,,,动点P从点A出发,沿方向以每秒2个单位长度匀速运动,当点P运动到点C时,点P停止运动,设运动时间为t秒.
(1)尺规作图:沿过点P的直线将矩形折叠,使得点A与点C重合,在图1中作出该折痕;
(2)在(1)的条件下,该折痕分别与,相交于点E,F点,连接,,求四边形的周长;
(3)过点P作的垂线,是否存在某一时间t,使得该直线被矩形的边所截得的线段长为5,若存在,求t的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)如图所示,即为所求:
(2)25
(3)存在,或
【分析】(1)根据题意,作出的垂直平分线,即可求解;
(2)先证明,得出,得出四边形是平行四边形,根据垂直平分,即可证明四边形是菱形,进而在中,勾股定理求得,进而根据菱形的性质求得周长,即可求解;
(3)分情况讨论,根据相似三角形的性质求得的长,即可求解.
解:(1)略
(2)解:如图所示,连接,,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,,
∵沿过点P的直线将矩形折叠,使得点A与点C重合,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵垂直平分,
∴,
∴四边形是菱形,
∵四边形是矩形,
∴,
设,
∵,,,
∴,
在中,,
∴,
解得:,即,
∴四边形的周长为.
(3)解:存在,如图所示,当M在上,
∵,
∴,
又∵四边形是矩形,,,
∴,,
∴,,
∴,,
依题意,,
∴,,
∴,
如图所示,当M在上,
∴,,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
则,
∴,
综上所述,或.
【点拨】本题考查了折叠的性质,作垂线,垂直平分线的性质,矩形的性质,菱形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,勾股定理,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
四.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.(24-25九年级上·浙江舟山·期末)如图,D是等边三角形边上的点,,,现将折叠,使点C与点D重合,折痕为,且点E、点F分别在边和上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据等边三角形的性质、相似三角形的性质得到,根据相似三角形的周长比等于相似比计算即可.本题考查的是翻转变换的性质、相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理和性质定理、翻转变换的性质是解题的关键.
解:∵是等边三角形,
∴,
由折叠的性质可知,
∵
∴
∴,
∴,
∴,
∴,
故选A.
2.(24-25九年级上·甘肃兰州·期末)如图,中,,,,分别在、上,将沿折叠,使点落在点处,若为的中点,则折痕长为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,折叠的性质,现有折叠的性质得到,再由为的中点,得到三点共线,,,证明,即可得到.
解:由折叠的性质可得,
∵为的中点,
∴三点共线,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选C.
3.(2025·山东青岛·模拟预测)如图,折叠矩形纸片,使与重合,折痕为;把纸片展平后再次折叠,使点A落在上的点处,折痕为与相交于点N,直线交于点G,若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了矩形的折叠问题、相似三角形的判定和性质、解直角三角形等知识, 先证明,N是的中点,再证明,,进一步得到,,即可得到的长.
解:由题意可知,点E是的中点,,
∴
∴
∴,
∴,N是的中点,
由折叠可知,,,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴.
故选:A.
4.(24-25九年级上·重庆南岸·期中)如图,边长为的正方形纸片ABCD的对角线AC与BD交于点O,将正方形ABCD沿直线DE折叠,点C落在对角线BD上的点F处,连接CF;再把正方形ABCD沿着CO折叠,点F落在BD的点G处,连接CG交折痕DE于点H,则△CEH的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先由折叠得DF=CD=,再求出OF=-1,再由折叠得∠FCO=∠EDF=∠CDE,∠FOC=∠CED=90°可证△COF∽△DEC,得到比例式,可得,最后根据三角形面积公式求解即可.
解:∵沿直线DE折叠,点C落在对角线BD上的点F处,
∴△FDE≌△CDE
∴DF=CD=
∵△ODC为等腰直角三角形,
∴OD=OC=1
∴OF=-1
由2次折叠可得,∠FOC=∠CED=90°,∠CDE=∠FDE,
如图可知,∠1=∠2
易得∠FCO=∠EDF=∠CDE,
∴△COF∽△DEC
∴
∵,,CF=2CE
∴
∴
∴,
∵△CFH中,∠CEH=90°,∠ECH=45°
∴CE=EH
∴
故选:A.
【点拨】此题主要考查了正方形的性质,以及相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关判定与性质是解答此题的关键.
5.(2026·河北沧州·一模)将边长为6的正方形纸片按图1所示的方式折叠,可将其分成图2所示的①,②,③三个区域,其中③号区域(阴影)的面积为( )
A. B. C.15 D.
【答案】C
【分析】根据折叠过程确定折痕为正方形对角线及线段(N为中点),利用相似三角形性质求出点P到的距离,通过面积差法求解阴影部分面积.
解:如图,设正方形,边长为6,N为中点,P为与交点 ,连接,过点分别作、,垂足分别为点、点,
四边形是正方形 ,
、、,
为中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
由图可知,阴影部分面积为.
6.(2026·河北沧州·一模)如图,折叠正方形的一边,使点落在上的点处,折痕交于点.若,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正方形的性质和勾股定理求出,根据翻折的性质得出,,,根据三角形内角和定理,等角对等边可求出,证明,根据相似三角形的性质求出,结合,即可求解.
解:∵正方形中,
∴,,,,
∴,,
∵翻折,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又,
∴.
7.(25-26九年级下·重庆长寿·期中)如图,在正方形中,点M在上,,,沿折叠,设点A的对应点为N,延长交的延长线于点P.则的长为( )
A. B.4 C. D.3.5
【答案】A
【分析】记与相交于点,连接,根据折叠得到,证明,设,根据勾股定理求出,,证明,得到,即可得到答案.
解:记与相交于点,连接,
正方形,
,
由折叠的性质得到,
,
在与中,
,
,
,
设,
,,
在中,,
即,
解得,
,,
正方形,
,
,
,即,
解得.
8.(2026·湖北恩施·模拟预测)如图,在菱形中,,点E在边上,连接,将沿折叠,若点B落在延长线上的点F处,交于点G,则的长为( )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据菱形的性质,得到,折叠得到垂直平分,解直角三角形求出,再根据线段的比例和差关系求出,证明,根据相似三角形的性质求解即可.
解:∵菱形中,,
∴,,
由折叠知,垂直平分,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
又,
∴.
9.(25-26九年级下·重庆江津·阶段检测)如图,将面积为的正方形纸片沿着折叠,使得点落在点处,再将沿着折叠,使得点也落在点处,过点作的平行线与交于点,则的长( )
A.6 B. C. D.5
【答案】D
【分析】先根据正方形面积求出边长,再利用折叠的性质得到相关线段、角的等量关系,确定、、三点共线,通过勾股定理求出和的长度,再结合平行线分线段成比例定理、直角三角形斜边中线的性质求出的长度.
解:∵正方形纸片的面积为,
∴,
∵沿折叠,点落在点处,沿折叠,点落在点处,
∴,,,,,
∴
∵,
∴,,三点共线.
设,则,,
在中,
∵,
∴,
解得
∴
∵,,,
∴,即
∵,,
∴,
∴,
∴在中,为斜边上的中线,
∴
10.(24-25九年级下·浙江金华·开学考试)如图,在矩形纸片中,,,点是的中点.将这张纸片依次折叠两次,第一次折叠纸片使点与点重合(如图),折痕为,连结,;第二次折叠纸片使点与点重合(如图),点落在处,折痕为,连结,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】如图,连结交于点,设交于点,由矩形的性质得,,由折叠的性质得,,,垂直平分,垂直平分,则,推出, ,则,得到,而,求出,则,由得,则,最后由得到答案.
解:如图,连结交于点,设交于点,
∵四边形是矩形,,,
∴,,
∵将这张纸片依次折叠两次,第一次折叠纸片使点与点重合(如图),折痕为,连结,;第二次折叠纸片使点与点重合(如图),点落在处,折痕为,
∴,,,垂直平分,垂直平分,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,且,
∴,
解得:,
∴,
∴.
故选:D.
【点拨】本题考查矩形的性质,翻折变换的性质,平行线分线段成比例定理,直角三角形斜边中线的性质,勾股定理,解直角三角形等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(2025·河北邯郸·三模)如图,在中,,点分别在边上,连接,将沿折叠,使点落在边上的点处,且使折叠后的四边形面积为面积的2倍,则的长为__________.
【答案】
【分析】该题考查了折叠的性质,相似三角形的性质和判定,根据折叠可得,.根据,得出.证明,得出,即可求解.
解:∵将沿折叠使点落在边上的点处,
∴(折叠前后对应点的连线被折痕垂直平分),(折叠前后两部分图形全等).
∵,
.
在 和中,∵,,
∴,
,
即,
解得:(负值已舍去).
故答案为:.
12.(2025·北京昌平·二模)如图,一个三角形纸片为边上的高,折叠纸片使得点与重合,折痕为.若的面积为8,则的面积为____________.
【答案】2
【分析】本题考查折叠的性质,相似三角形的判定和性质,设交于点,折叠得到垂直平分,进而得到,,进而得到,根据相似三角形的面积比等于相似比的平方,进行求解即可.
解:设交于点,
∵折叠,
∴垂直平分,
∴,
∵为边上的高,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵的面积为8,
∴的面积为2;
故答案为:2.
13.(24-25九年级上·河南周口·阶段检测)将纸片按如图所示的方式折叠,使点落在边上,记为点,折痕为.若,,且以,,为顶点的三角形与相似,则的长为______.
【答案】或
【分析】本题考查折叠,相似三角形的知识,解题的关键是掌握折叠的性质,相似三角形的判定和性质,根据题意,分类讨论:当;当,进行解答,即可.
解:根据折叠的性质得,
当,
∴,
∴,
∴.
当,
∴,
即,
∴.
综上所述,的长为或,
故答案为:或.
14.(24-25九年级上·江苏南京·开学考试)如图,将一张矩形纸片上下对折,使之完全重合,打开后,得到折痕,连接.再将矩形纸片折叠,使点B落在上的点H处,折痕为.若点G恰好为线段最靠近点B的一个五等分点,,则的长为______.
【答案】
【分析】本题考查了矩形与折叠问题,相似三角形的判定与性质,设,则,证得,即可求解.
解:设,则,
如图所示:
由题意得:,
∴
∵
∴
∴
∴
即:
解得:(舍负)
∴
故答案为:
15.(2025·河南信阳·模拟预测)如图,将矩形纸片置于平面直角坐标系中,顶点A,C的坐标分别为,.将矩形纸片进行两次折叠:先沿对角线折叠,点C落在处,再次折叠,使点D与点A重合,折痕交于点E,交于点F.则点F的坐标为____.
【答案】
【分析】延长交y轴于G,设与相交于H,证明得到,设,则,在中,利用勾股定理求得,再证明求得,进而利用坐标与图形可得结论.
解:延长交y轴于G,设与相交于H,
∵顶点A,C的坐标分别为,,
∴由矩形性质得,,,,
由折叠性质得,,,,
在和中,
∴,
∴,
设,则,
∴在中,由得,
解得,即,
∵,
∴,即轴,
∴,
∴,
∴,
∴点F的坐标为,即,
故答案为:.
【点拨】本题考查矩形的性质、坐标与图形、全等三角形的判定与性质、折叠问题、勾股定理、相似三角形的判定与性质等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用,添加辅助线构造全等三角形是解答的关键.
16.(2026·四川成都·一模)如图,将一张三角形纸片按照以下步骤进行操作:第一步,折叠纸片,使得点A恰好落在边上的点M处,折痕为;第二步、展开纸片,再次折叠纸片,使得点M恰好落在边上的点N处,折痕为.若,点N恰好是线段的黄金分割点,且,则的长为_____.
【答案】
【分析】本题考查了黄金分割,勾股定理,折叠的性质,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
先由黄金分割的定义求出,由折叠得,,设,然后对运用勾股定理建立方程求解.
解:∵点N是线段的黄金分割点,且,
∴,
由折叠得,,
设,则,
∵,
∴,
∴,
解得,
∴,
故答案为:.
17.(24-25九年级下·浙江舟山·阶段检测)如图,在正方形纸片中,点E是的中点.将沿折叠,使点A落在点F处,连结并延长交于点G,再将沿折叠,点C的对应点H恰好落在上.若记和重叠部分的面积为,四边形的面积为,则的值为_____
【答案】
【分析】连接,由折叠可得,再证明可得,设,则正方形长为,再证,然后根据相似三角形对应边成比例计算出的长度,由,得到四边形是平行四边形,根据平行四边形的性质可得,计算出的值,先证可得,故,进而得到四边形是平行四边形,四边形是平行四边形,故从而可知四边形是平行四边形,又根据折叠可知,所以四边形是矩形,设,则, ,再根据平行线等分线段成比例定理,计算出,进而计算出,最后求比即可.
解:如图:连接,
根据折叠可知:,
∵是中点,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴,即,
∵,
∴,
设,则正方形边长为,
,
由折叠可知:,
∴,
∵,
,
又,
,
,
∴,
, ,
∴四边形平行四边形,
,
设与于点,与于点,如图:
∵四边形平行四边形,
,,
∵是中点,,
∴是中点,
∴,
由折叠可知:,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴四边形是平行四边形,
由折叠可知:,
∴四边形是矩形,
设,则,,
∴,
,
,
,,
∵,
,,
,,
,
,
,
故答案为:.
【点拨】本题主要考查了正方形的性质、折叠的性质、平行四边形的判定与性质、矩形的判定与性质、相似三角形的判定与性质等知识点,综合运用所学知识成为解答本题的关键.
18.(2025·安徽滁州·二模)如图,现有矩形纸片,,,将边沿折痕折叠,使点B落在边上点F处,再沿折痕折叠,使点C落在矩形所在平面内的点处,边与交于点G,然后还原.
(1)的长为________;
(2)在边上取点H,满足,沿折叠使点C落在矩形所在平面内的点处,作的平分线分别交于点P,M,则的长为________.
【答案】 /
【分析】(1)由折叠的性质可得,结合,易证四边形都是矩形,得到,求出,推出,易证四边形是正方形,进而求出,设,则,证明,推出,利用勾股定理建立方程即可求解;
(2)延长交于点Q,由折叠的性质可得,结合平分,得到,求出,进而证明,利用正切的定义结合结合,求出,证明,求出,进而求出,证明,推出,再利用勾股定理求出,即可求解.
解:(1)由折叠的性质可得,
∵是矩形,,,
∴,
∴四边形都是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
∴,
设,则,
由折叠的性质得:,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,则,
故答案为:;
(2)延长交于点Q,
由折叠的性质可得,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点拨】此题考查的是矩形的判定性质、折叠的性质、正方形的判定与性质,相似三角形判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理和锐角三角函数,掌握矩形的性质、折叠的性质、用勾股定理和锐角三角函数解直角三角形是解决此题的关键.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(24-25九年级上·湖南岳阳·阶段检测)如图,在中,,沿折叠,使得点C落在斜边上的点E处.
(1)求证:;
(2)已知,求线段的长度.
【答案】(1)证明:∵,沿折叠,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2).
【分析】本题考查翻折变换,勾股定理,相似三角形的判定等知识.
(1)由折叠的性质可知,因为证明三角形相似即可;
(2)由折叠的性质知.在中运用勾股定理求出即可.
解:(1)略
(2)解:由勾股定理得,,
由折叠的性质知,,
∴,
在中,由勾股定理得,,
即,
解得:.
20.(本小题满分8分)(24-25九年级上·安徽蚌埠·期中)如图,将矩形纸片沿着过点D的直线折叠,使点A落在边上,落点为E,折痕交边于点F,
(1)求证:;
(2)若,求的长;
【答案】(1)证明: ∵四边形是矩形,
∴,
∴,
根据折叠的性质得:,
∴,
∴,
∴;
(2)2
【分析】(1)根据矩形的性质可得,从而得到,再由根据折叠的性质可得,从而得到,即可求证;
(2)根据折叠的性质可得,再由勾股定理可得,即可求解.
解:(1)略
(2)解:根据折叠的性质得:,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴.
【点拨】本题主要考查了相似三角形的判定,矩形的性质,勾股定理,折叠的性质,熟练掌握相似三角形的判定,矩形的性质,勾股定理是解题的关键.
21.(本小题满分10分)(2024·贵州贵阳·一模)综合与实践
(1)【操作发现】如图①,将正方形纸片沿过点A的直线折叠,使点B落在正方形内部的点M处,折痕为,再将纸片沿过点A的直线折叠,使与重合,折痕为,则的度数为 ;
(2)【拓展探究】如图②,在(1)的条件下,继续将正方形纸片沿折叠,点C的对应点恰好落在折痕上的点N处,若,求线段的长;
(3)【迁移应用】如图③,在矩形中,点E,F分别在边,上,将矩形沿,折叠,点B落在点M处,点D落在点G处,点A,M,G恰好在同一直线上,若点F为的三等分点,,,请求出线段的长.
【答案】(1)45°;(2);(3)或2
【分析】(1)由正方形的性质得,再由折叠的性质得:,即可求解;
(2)证是等腰直角三角形,得,则,进一步求出,由含角的直角三角形的性质结合勾股定理再求出,最后根据线段的和差关系求解即可.
(3)分两种情形:当,当,分别求解即可.
(1)解:∵四边形是正方形,
∴,
由折叠的性质得:,
∴,
即,
故答案为:;
(2)∵四边形是正方形,
,
由折叠的性质得:,
,
由(1)得:,
是等腰直角三角形,
,
,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(3)如图3中,在上取一点,使得,过点作于点,交于点,连接,得正方形,
当时,,
,
∴,
∴,
∴,
,
由(1)可知,
设,则,
,
,
.
当时,同法可得.
综上所述,满足条件的的值为或2.
【点拨】本题是四边形综合题,考查了正方形的性质、翻折变换的性质、等腰直角三角形的判定与性质、含角的直角三角形的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和翻折变换的性质,证出是解题的关键.
22.(本小题满分10分)(2025·浙江衢州·一模)【问题提出】如图,折叠矩形纸片,使得点与点重合,则折痕与边,的交点、将这组对边两等分.如何将矩形纸片的边三等分呢?
【问题思考】如图,将矩形纸片分别沿,折叠后展平,折痕交于点.
(1)求证:;
(2)请过点P折叠,在上找到一点G,使(要求:在图中画出折痕).
【答案】(1)证明:由题意得:,分别为,的中点.
四边形为矩形,
,,
为的中点,
,则,
,
,
,
;
(2)如图,所示,点即为所求.
【分析】本题主要考查了矩形的性质、相似三角形的判定和性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)先得出E,F分别为的中点,再根据矩形的性质得出,然后证明,列出比例式,求出与的比,从而可得与的关系式;
(2)过画出折痕交于点即可;
解:(1)略
(2)证明:,
,
,
,
.
23.(本小题满分10分)(24-25九年级上·陕西宝鸡·期中)杨老师在探究“矩形折叠中的相似三角形”问题时遇到一些困难,请你帮帮老师:
如图,已知在矩形中,,,点为边上一点(不与点、点重合),先将矩形沿折叠,使点落在点处,交于点.
(1)观察发现
写出图1中一个与相似的三角形:__________________.
(2)迁移探究
当与的交点恰好是的中点时,如图2.求阴影部分的面积.
(3)拓展应用
同样的折叠方式,当点的对应点落在边的垂直平分线上时,求此时的长.
【答案】(1)或(写出一个即可);(2);(3)
【分析】(1)根据矩形的性质和对顶角相等可得出相似的三角形为或;
(2)由题意结合勾股定理可求出,即可求出.易证,即得出,代入数据即可求出的长,最后根据三角形面积公式计算即可;
(3)画出图形,易求出,即得出,从而可求出,再根据折叠可求出.最后根据,即可求解.
解:(1)∵矩形沿折叠,使点B落在点F处,交于点H,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
故与相似的三角形为或(写出一个即可)
(2)∵点H是的中点,
∴,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∴,即阴影部分的面积为;
(3)如图,点F在的中垂线上,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
【点拨】本题考查三角形相似的判定和性质,矩形的性质,折叠的性质,含特殊角的直角三角形三边的关系,勾股定理等知识.掌握矩形和折叠的性质,三角形相似的判定定理和性质定理是解题关键.
24.(本小题满分12分)(2026·河南·二模)有下面一道题:
你能用一张锐角三角形纸片(如图1)折叠出一个菱形,使是菱形的一个内角吗?
(1)小明的做法是:如图2,分别对折三角形的边,找到它们的中点,沿折叠,得到折痕后展开.沿过点的直线折叠使点落在点处,且在直线上,折痕与交于点.请判断小明所做的四边形是否是菱形,并说明理由;
(2)小亮对这道题进行了深入的研究:如图3,在上取一点,沿过的直线折叠,使落在点处,且,折痕与交于点;沿过的直线折叠,使点的对应点落在射线上,连接,折痕与交于点.请研究图形并回答以下问题:
①当___________时,;
②在①的情况下,的边满足条件___________时,四边形是矩形.
【答案】(1)解:是,理由如下,
由折叠的性质可知,,
分别是的中点,
是的中位线,
,
,
,
,
,
四边形为菱形;
(2)①;②
【分析】(1)由折叠可知,由平行的性质可得,即,进而得到即可证明;
(2)①同理可证为菱形,再证,,进而得到;
②延长交于,当时,可证与重合,进而得到,则四边形是矩形.
解:(1)略
(2)①当时,,
同理可证四边形为菱形,
,
由折叠可知,,
,
又,则,即,
,
,
(同旁内角互补,两直线平行);
②的边满足条件时,四边形是矩形,
延长交于,
由①知时,,
,
,
,
,则,
又,
,
又,
与重合,
由折叠可知,
又,
,又,
则四边形是矩形.
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专题 3.13 相似三角形与折叠问题讲义【知识梳理+题型精析+同步检测】
目录
一.知识梳理 1
(一)折叠问题核心性质 1
(二)折叠与相似结合核心规律 2
(三)常考模型速记 2
二.题型精析(夯实基础) 2
【题型 1】三角形折叠与相似 2
【题型 2】矩形折叠构造相似三角形 3
【题型 3】菱形折叠构造相似三角形 4
【题型 4】正方形折叠构造相似三角形 6
三.题型精析(综合培优) 7
【题型 5】三角形折叠构成相似三角形 7
【题型 6】四边形折叠构成相似三角形 9
【题型 7】折叠后相似存在性问题(中档常考) 10
四.同步检测 12
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 14
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 17
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 19
一.知识梳理
(一)折叠问题核心性质
折叠本质是轴对称变换,所有折叠题型通用两大核心结论,是找等量、证相似的关键:
1. 全等性:折叠前后的两个图形全等,对应边相等、对应角相等;对应线段、对应周长、对应面积完全相等。
2. 垂直平分性:折痕是对应点连线的垂直平分线,折痕上任意一点到两个对应端点的距离相等。
3. 角度特征:折叠后会产生等角、直角、公共角、余角、补角,是证明三角形相似的核心条件。
(二)折叠与相似结合核心规律
1. 折叠必出等角,利用两角对应相等(AA)可快速证相似,是本专题最核心、最高频的判定方法;
2. 矩形、正方形、直角三角形折叠,极易产生直角型相似、母子相似、一线三等角相似模型;
3. 解题核心思想:折叠转等量,相似列比例,方程求边长,所有计算题均可套用该逻辑。
(三)常考模型速记
1. 直角图形折叠:矩形与直角三角形折叠,出现公共直角+折叠等角,直接构造AA相似;
2. 一线三等角模型:折叠后底边共线,三个直角(等角)共线,左右两个三角形相似;
3. 母子相似模型:折叠后小三角形与原大三角形共角,叠加等角,形成嵌套相似。
二.题型精析(夯实基础)
【题型 1】三角形折叠与相似
【例题1】(2025·浙江·模拟预测)如图,在纸片中,,是斜边上一点,将沿折叠,使点落在点处,线段与相交于点,已知.
(1)求证:.
(2)若是斜边的中点,求证:四边形是菱形.
【变式1】(24-25九年级上·吉林长春·阶段检测)在中,分别在上,将沿折叠,使点落在处,若为的中点,则折痕的长为( )
A. B.2 C.4 D.5
【变式2】(2025·河南鹤壁·一模)如图,在中,,,.将折叠,使点B的对应点落在边上,折痕分别与交于点D,E.若与相似,则的长为___________
【变式3】(24-25九年级上·浙江金华·期末)如图,在中,点分别在边、上,把沿折叠,点落在边上的处,把沿折叠,点恰好与点重合.
(1)求证:.
(2)当,求的长.
【题型 2】矩形折叠构造相似三角形
【例题2】(2026·江西·模拟预测)教材改编题改编自人教版八上综合与实践
【追本溯源】
下面是来自课本中的习题,请你完成(1)中证明,并提炼方法完成(2)(3)题.
把一张长方形的纸沿对角线折叠,重合部分是一个等腰三角形吗?为什么?
[结论证明】
(1)如图(1),将长方形纸片沿对角线折叠,点C的对应点为,交于点E,求证:重合部分是等腰三角形.
【类比迁移】
(2)如图(2),将长方形纸片折叠,使B,D 两点重合,点A 的对应点为,折痕分别交于点M,N,求证:.
【拓展应用】
(3)如图(3),将正方形纸片对折再展开,折痕为,将 对折再展开,折痕为,求的值.
【变式1】(24-25八年级下·河北沧州·期末)矩形中,,,点为的中点,将矩形右下角沿折叠,使点落在矩形内部点位置,如图所示,则的长度为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2024·重庆江津·二模)如图,在矩形纸片中,将矩形纸片折叠,使点落在对角线上的点处,折痕.,,则_____________.
【变式3】(2025·江苏无锡·一模)如图,矩形ABCD中,,.点P在AD上运动(点P不与点A、D重合)将沿直线翻折,使得点A落在矩形内的点M处(包括矩形边界).
(1)求AP的取值范围;
(2)连接DM并延长交矩形ABCD的AB边于点G,当时,求AP的长.
【题型 3】菱形折叠构造相似三角形
【例题3】(2024·陕西渭南·二模)某数学兴趣小组在数学实践课上开展了“菱形折叠”研究活动.
第一步:每人制作边长都为7的菱形纸片若干个,四个顶点为A、B、C、D(为保持一致,活动中, 小组内制作图形各点名称命名规则相同);
第二步∶在边上分别取点M、N(不含端点),将四边形 沿翻折,使线段的对应线段经过顶点 D(点A、B分别与点 E、F对应).
操作判断
(1)智慧小组按上述步骤折叠后得到如图1所示的图形,若则______.
迁移探究
(2)缜密小组按上述步骤折叠后如图2所示,已知求的长;
拓展延伸
(3)创新小组按上述步骤折叠后,要使是以为直角边的直角三角形,请你在图3 中帮他们画出满足条件的图形(草图即可),并求出对应的的长.
【变式1】(2025·海南海口·模拟预测)如图,点是菱形的边上一点,将沿折叠,点的对应点恰好在边上,若,点为的中点,则的长度为( )
A.2 B. C. D.
【变式2】(2025·浙江衢州·三模)如图,已知菱形的边长为5,点在边上,将沿折叠,使点的对应点恰好落在边上,且,则的长度为______.
【变式3】(24-25九年级上·陕西咸阳·阶段检测)如图,点为矩形的边上一点,将矩形沿折叠,使点落在边的点处,过点作交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【题型 4】正方形折叠构造相似三角形
【例题4】(25-26九年级上·全国·课后作业)如图,已知正方形纸片的边长为,将正方形纸片折叠,使顶点落在边上的点处(点与点,不重合),折痕为,折叠后边落在的位置,与交于点.当点位于中点时,与周长的比是多少?
【变式1】(2025·广西河池·一模)如图,将四边形是边长为18的正方形纸片,将其沿折叠,使点落在边上的处,点对应点为,且,则的长是( )
A.7 B.8 C.9 D.1
【变式2】(24-25九年级上·上海黄浦·期中)如图,把正方形纸片进行如下操作:对折正方形得折痕,连接,将折叠到上,点B对应点H,得折痕.那么___________.
【变式3】(24-25九年级上·陕西西安·期中)观察与发现:如图:小明将一个边长为的正方形纸片折叠,使得点D落在边上的点E处(不与A,B重合),折痕交于点F,交于点H,点C落在Q处,与交于点G,
(1)小明认为,你同意吗?请说明理由.
(2)实践与探究:在上图中,当时,请你计算的周长.
三.题型精析(综合提升)
【题型 5】三角形折叠构成相似三角形
【例题5】(2024·湖北宜昌·模拟预测)如图1,在直角三角形纸片中,,,.将三角形纸片进行以下操作:第一步:折叠三角形纸片,使点C与点A重合,然后展开铺平,得到折痕;第二步:将绕点D顺时针方向旋转得到,点E,C的对应点分别是点F,G,直线与边交于点M(点M不与点A重合),与边交于点N.
【观察思考】
(1)折痕的长为______;
【实验探究】
(2)在绕点D旋转的过程中,探究下列问题:
①如图2,当直线经过点B时,求的值;
②如图3,当直线时,求的长.
【变式1】(24-25九年级上·四川内江·阶段检测)将三角形纸片按如图所示的方式折叠,使点B落在边上,记为点,折痕为.已知,,若以点,F,C为顶点的三角形与相似,那么的长度是( )
A. B. C.或2 D.4或
【变式2】(25-26九年级上·宁夏银川·期末)如图,一张三角形纸片,其中,,.某同学将纸片做两次折叠:第一次使点A落在C处,折痕记为m;然后将纸片展平做第二次折叠,使点A落在B处,折痕记为n.则________.
【变式3】(2025·江苏南通·一模)综合与实践:
【回归教材】
八年级上册教材中探究了“三角形中边与角之间的不等关系”,部分内容如下:
如图1,在中,如果,那么我们可以将折叠,折边落在上,点C落在上的为D点,折线交于点E,则,,
这说明在一个三角形中,如果两条边不等,那么它们所对的角也不等.
大边所对的角越大.
从上面的过程可以看出,通过轴对称的性质或“截长补短”构建全等三角形的方法将陌生问题转化为已学习的问题,这是研究几何问题时常用的方法.
类比探究“在三角形中,大角对大边”.
(1)如图2,在中,,判断: ______(填“>”、“=”或“<”).
【进阶思考】
(2)如图3,在中,,、分别为、的角平分线,求证:.
【拓展运用】
(3)如图4,在中,D为上一点,且,比较和的大小关系,并说明理由.
【题型 6】四边形折叠构成相似三角形
【例题6】(2024·广东汕头·模拟预测)如图1,在正方形中,点是边上一点,将沿着折叠,点落在点处,连接交于点,延长交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,若点为的中点,连接、,判断的形状,并说明理由;
(3)如图3,将“正方形”改为“矩形”,点为的中点,同样将沿着折叠,的延长线恰好经过点,求证:四边形是平行四边形.
【变式1】(2025·黑龙江牡丹江·中考真题)在以“矩形的折叠”为主题的数学活动课上,某位同学进行了如下操作:
第一步:将矩形纸片的一端,利用图①的方法折出一个正方形,然后把纸片展平;
第二步:将图①中的矩形纸片折叠,使点C恰好落在点F处,得到折痕,如图②.
根据以上的操作,若,,则线段的长是( )
A.3 B. C.2 D.1
【变式2】(2025·安徽滁州·三模)如图,在四边形中,,,点P,Q分别为上的两动点,先将四边形沿折叠,使点B的对应点为点,再沿折叠,使点C的对应点恰好落在上,连接.
(1)的度数为______.
(2)当时,连接.若 ,则______
【变式3】(2025·湖北·三模)如图1,四边形是一张矩形纸片,小明用该纸片玩折纸游戏.首先折出对角线.
(1)如图2,将纸片沿折叠,使边落在上,如果,,求折痕的长;
(2)将点沿过点的直线翻折到上,对应点为,折痕交于点,交于点.展开后如图3所示.如果点恰好为的中点.
①证明:,并探究求与之间的数量关系;
②将纸片继续折叠,使与重合,折痕为.展开后将点沿过点的直线翻折到上的点处,即,展开后如图4所示.在①的条件下,连接,求的度数.
四.题型精析(拓展培优)
【题型 7】三角形、四边形两次折叠后相似问题
【例题7】(2025·宁夏银川·一模)定义:长宽比为(n为正整数)的矩形称为矩形.下面我们通过折叠的方式折出一个矩形,如图1所示.
操作1:将正方形沿过点A的直线折叠,使折叠后的点B落在对角线上的点G处,折痕为.
操作2:将沿过点G的直线折叠,使点F、点E分别落在边上,折痕为,则四边形为矩形.
(1)证明:四边形为矩形;
(2)点M是边上一动点.如图2,O是对角线的中点,若点N在边上,,连接,求证.
【变式1】(2024·河北邯郸·模拟预测)问题情境:如图1,在中,,,是边上的中线.如图,将点沿折叠后与点重合,将顶点沿折叠,使得顶点与点重合,与交于点.若设的面积为,四边形的面积为,则和的值分别为( )
A., B., C., D.,
【变式2】(25-26九年级上·安徽·期中)在数学实践活动中,聪聪同学进行了如下操作:如图,将矩形纸片折叠,使与重合,折痕为 ,打开后再将纸片沿直线折叠,使点落在上的点处,得折痕,延长交于点.请完成下列探究:
(1)若四边形是正方形, 则的大小为 __________;
(2)当时,的值为___________.
【变式3】(2025·河南·模拟预测)综合与实践
折纸是一项有趣的活动,在折纸过程中,我们通过研究图形的性质可以发展空间观念,在思考问题的过程中建立几何直观.在一次综合实践课上,小丽尝试将手中的矩形纸片进行折叠.如图1,在矩形纸片中,,折叠纸片使点落在点处,并使折痕经过点,得到折痕,把纸片展开,连接.
【问题解决】
(1)如图2,连接,在折叠过程中,当点恰好落在线段上时,则________,________.
(2)如图3,连接,将矩形纸片折叠,使得点的对应点落在对角线上,并使折痕经过点,得到折痕,再把纸片展开,连接.当点也落在对角线上时,试判断四边形的形状,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)如图4,延长交线段的延长线于点,交线段于点.当的三边中有两边长之比为时,请直接写出的长.
【题型 8】折叠后相似存在性问题
【例题8】(25-26九年级下·江苏盐城·期中)折纸是我国传统的民间艺术,通过折纸不仅可以得到许多美丽的图形,折纸的过程还蕴含着丰富的数学知识.在综合与实践课上,老师让同学们准备了正方形纸片,以“正方形的折叠”为主题开展了数学探究活动.
【操作判断】
操作一:如图1,在正方形的边上任选一点,将沿折叠使点落在点处;
操作二:将边沿过点的直线折叠使与重合,折痕交于点,展开纸片,折痕与正方形的对角线交于点
(1)根据以上操作,得的度数为
【迁移探究】
(2)如图1,若,,试求线段的长:
【拓展提升】
(3)同学们在操作一后得到如图,延长交于点,过作于点,在经历多次操作后,小鹿认为四边形 与四边形的周长存在确定的比值关系,小鸣认为四边形 与四边形的面积存在确定的比值关系.小鹿与小鸣中只有一位同学的说法是正确的,你认为谁的说法正确?请说明理由.
【变式1】(2025·河北衡水·模拟预测)如图,在矩形中,是上一点,且.甲、乙两人通过折叠,在上找到一点,得到以为斜边的,方法如下:
甲:折叠矩形使点落在点处,折痕与交于点,与交于点,并算得.
乙:先折出的平分线,交于点,再折出的平分线,交于点,并算得.则下列说法正确的是( )
A.甲、乙的折叠方法均不正确
B.只有甲的折叠方法及计算结果正确
C.只有乙的折叠方法及计算结果正确
D.甲、乙的折叠方法及计算结果均正确
【变式2】(24-25九年级上·安徽淮北·阶段检测)如图,在长方形中,,在上存在一点,沿直线把折叠,使点恰好落在边上,设此点为,若的面积为24,则:
(1)的长度为___________;
(2)的长度为___________.
【变式3】(25-26八年级下·全国·单元复习)如图1,四边形是矩形,,,动点P从点A出发,沿方向以每秒2个单位长度匀速运动,当点P运动到点C时,点P停止运动,设运动时间为t秒.
(1)尺规作图:沿过点P的直线将矩形折叠,使得点A与点C重合,在图1中作出该折痕;
(2)在(1)的条件下,该折痕分别与,相交于点E,F点,连接,,求四边形的周长;
(3)过点P作的垂线,是否存在某一时间t,使得该直线被矩形的边所截得的线段长为5,若存在,求t的值,若不存在,说明理由.
四.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.(24-25九年级上·浙江舟山·期末)如图,D是等边三角形边上的点,,,现将折叠,使点C与点D重合,折痕为,且点E、点F分别在边和上,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25九年级上·甘肃兰州·期末)如图,中,,,,分别在、上,将沿折叠,使点落在点处,若为的中点,则折痕长为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(2025·山东青岛·模拟预测)如图,折叠矩形纸片,使与重合,折痕为;把纸片展平后再次折叠,使点A落在上的点处,折痕为与相交于点N,直线交于点G,若,则的长为( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级上·重庆南岸·期中)如图,边长为的正方形纸片ABCD的对角线AC与BD交于点O,将正方形ABCD沿直线DE折叠,点C落在对角线BD上的点F处,连接CF;再把正方形ABCD沿着CO折叠,点F落在BD的点G处,连接CG交折痕DE于点H,则△CEH的面积为( )
A. B. C. D.
5.(2026·河北沧州·一模)将边长为6的正方形纸片按图1所示的方式折叠,可将其分成图2所示的①,②,③三个区域,其中③号区域(阴影)的面积为( )
A. B. C.15 D.
6.(2026·河北沧州·一模)如图,折叠正方形的一边,使点落在上的点处,折痕交于点.若,则的长是( )
A. B. C. D.
7.(25-26九年级下·重庆长寿·期中)如图,在正方形中,点M在上,,,沿折叠,设点A的对应点为N,延长交的延长线于点P.则的长为( )
A. B.4 C. D.3.5
8.(2026·湖北恩施·模拟预测)如图,在菱形中,,点E在边上,连接,将沿折叠,若点B落在延长线上的点F处,交于点G,则的长为( )
A.4 B. C. D.
9.(25-26九年级下·重庆江津·阶段检测)如图,将面积为的正方形纸片沿着折叠,使得点落在点处,再将沿着折叠,使得点也落在点处,过点作的平行线与交于点,则的长( )
A.6 B. C. D.5
10.(24-25九年级下·浙江金华·开学考试)如图,在矩形纸片中,,,点是的中点.将这张纸片依次折叠两次,第一次折叠纸片使点与点重合(如图),折痕为,连结,;第二次折叠纸片使点与点重合(如图),点落在处,折痕为,连结,则的值为( )
A. B. C. D.
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(2025·河北邯郸·三模)如图,在中,,点分别在边上,连接,将沿折叠,使点落在边上的点处,且使折叠后的四边形面积为面积的2倍,则的长为__________.
12.(2025·北京昌平·二模)如图,一个三角形纸片为边上的高,折叠纸片使得点与重合,折痕为.若的面积为8,则的面积为____________.
13.(24-25九年级上·河南周口·阶段检测)将纸片按如图所示的方式折叠,使点落在边上,记为点,折痕为.若,,且以,,为顶点的三角形与相似,则的长为______.
14.(24-25九年级上·江苏南京·开学考试)如图,将一张矩形纸片上下对折,使之完全重合,打开后,得到折痕,连接.再将矩形纸片折叠,使点B落在上的点H处,折痕为.若点G恰好为线段最靠近点B的一个五等分点,,则的长为______.
15.(2025·河南信阳·模拟预测)如图,将矩形纸片置于平面直角坐标系中,顶点A,C的坐标分别为,.将矩形纸片进行两次折叠:先沿对角线折叠,点C落在处,再次折叠,使点D与点A重合,折痕交于点E,交于点F.则点F的坐标为____.
16.(2026·四川成都·一模)如图,将一张三角形纸片按照以下步骤进行操作:第一步,折叠纸片,使得点A恰好落在边上的点M处,折痕为;第二步、展开纸片,再次折叠纸片,使得点M恰好落在边上的点N处,折痕为.若,点N恰好是线段的黄金分割点,且,则的长为_____.
17.(24-25九年级下·浙江舟山·阶段检测)如图,在正方形纸片中,点E是的中点.将沿折叠,使点A落在点F处,连结并延长交于点G,再将沿折叠,点C的对应点H恰好落在上.若记和重叠部分的面积为,四边形的面积为,则的值为_____
18.(2025·安徽滁州·二模)如图,现有矩形纸片,,,将边沿折痕折叠,使点B落在边上点F处,再沿折痕折叠,使点C落在矩形所在平面内的点处,边与交于点G,然后还原.
(1)的长为________;
(2)在边上取点H,满足,沿折叠使点C落在矩形所在平面内的点处,作的平分线分别交于点P,M,则的长为________.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(24-25九年级上·湖南岳阳·阶段检测)如图,在中,,沿折叠,使得点C落在斜边上的点E处.
(1)求证:;
(2)已知,求线段的长度.
20.(本小题满分8分)(24-25九年级上·安徽蚌埠·期中)如图,将矩形纸片沿着过点D的直线折叠,使点A落在边上,落点为E,折痕交边于点F,
(1)求证:;
(2)若,求的长;
21.(本小题满分10分)(2024·贵州贵阳·一模)综合与实践
(1)【操作发现】如图①,将正方形纸片沿过点A的直线折叠,使点B落在正方形内部的点M处,折痕为,再将纸片沿过点A的直线折叠,使与重合,折痕为,则的度数为 ;
(2)【拓展探究】如图②,在(1)的条件下,继续将正方形纸片沿折叠,点C的对应点恰好落在折痕上的点N处,若,求线段的长;
(3)【迁移应用】如图③,在矩形中,点E,F分别在边,上,将矩形沿,折叠,点B落在点M处,点D落在点G处,点A,M,G恰好在同一直线上,若点F为的三等分点,,,请求出线段的长.
22.(本小题满分10分)(2025·浙江衢州·一模)【问题提出】如图,折叠矩形纸片,使得点与点重合,则折痕与边,的交点、将这组对边两等分.如何将矩形纸片的边三等分呢?
【问题思考】如图,将矩形纸片分别沿,折叠后展平,折痕交于点.
(1)求证:;
(2)请过点P折叠,在上找到一点G,使(要求:在图中画出折痕).
23.(本小题满分10分)(24-25九年级上·陕西宝鸡·期中)杨老师在探究“矩形折叠中的相似三角形”问题时遇到一些困难,请你帮帮老师:
如图,已知在矩形中,,,点为边上一点(不与点、点重合),先将矩形沿折叠,使点落在点处,交于点.
(1)观察发现
写出图1中一个与相似的三角形:__________________.
(2)迁移探究
当与的交点恰好是的中点时,如图2.求阴影部分的面积.
(3)拓展应用
同样的折叠方式,当点的对应点落在边的垂直平分线上时,求此时的长.
24.(本小题满分12分)(2026·河南·二模)有下面一道题:
你能用一张锐角三角形纸片(如图1)折叠出一个菱形,使是菱形的一个内角吗?
(1)小明的做法是:如图2,分别对折三角形的边,找到它们的中点,沿折叠,得到折痕后展开.沿过点的直线折叠使点落在点处,且在直线上,折痕与交于点.请判断小明所做的四边形是否是菱形,并说明理由;
(2)小亮对这道题进行了深入的研究:如图3,在上取一点,沿过的直线折叠,使落在点处,且,折痕与交于点;沿过的直线折叠,使点的对应点落在射线上,连接,折痕与交于点.请研究图形并回答以下问题:
①当___________时,;
②在①的情况下,的边满足条件___________时,四边形是矩形.
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