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专题一 特殊平行四边形折叠问题
类型1 求角度
方法技巧:由折叠的性质可以得到相等的角,再结合特殊平行四边形的性质求解即可.
【母题练方法】1.一张长方形纸条按如图所示折叠,EF是折痕,若∠EFB=35°,则:①∠GEF=35°;②∠EGB=70°;③∠AEG=110°;④∠CFC'=70°.以上结论正确的有( )
A.①②③④ B.②③④ C.①②③ D.①②
【子题练变式】2.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,E为AD边上的一个动点,连接BE,将AB沿着BE折叠得到A'B,A的对应点为A',连接A'D,当A′B⊥AD时,∠A'DE的度数为 .
3.如图,将矩形ABCD沿对角线AC折叠,点B的对应点为点E,AE与CD交于点F,过点C作CG∥AF交AB于点G.
(1)小明和小白为四边形AFCG是什么特殊四边形发生了争议,小明说四边形AFCG是菱形,小白说四边形AFCG不是菱形,只是平行四边形.请你评判谁的说法是正确的,并说明理由;
(2)若∠FCE=40°,求∠ACB的度数.
4.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,有一位同学操作过程如下:
操作一:对折正方形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;
操作二:在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在正方形内部点M处,把纸片展平,连接PM、BM,延长PM交CD于点Q,连接BQ.
(1)如图1,当点M在EF上时,∠EMB= 度;
(2)如图2,改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合).
①判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由;
②若AB=8,FQ=1(点Q在EF下方),则AP的长为 .
类型2 求长度
方法技巧:由折叠的性质得到相等的线段,再结合题意构造直角三角形,在 直角三角形中利用勾股定理解题.
【母题练方法】5.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,将菱形折叠,使点A恰好落在对角线BD上的点G处(不与B,D重合),折痕为EF,若DG=2,BG=6,则点E到BD的距离为 .
【子题练变式】6.如图,正方形纸片ABCD的边长为12,E是边CD上一点,连接AE,折叠该纸片,使点A落在AE上的G点,并使折痕经过点B,折痕BF与AE交于点H,点F在AD上,若DE=5,则AH的长为 .
类型3 图动型
方法技巧:图动型问题是指某个图形运动的综合性问题,图动型问题常与图形的平移、旋转和翻折联系在一起解决图动型问题的总体思路仍然是化动为静,关键在于从相对静止的瞬间,清晰地发现量与量之间的关系,从而找出解决问题的途径
【母题练方法】7.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,点M,N分别在AD,BC上,且AMAD,BNBC,E为直线BC上一动点,连接DE,将△DCE沿DE所在直线翻折得到△DC'E,当点C'恰好落在直线MN上时,CE的长为 .
【子题练变式】8.折叠问题是我们常见的数学问题,它是利用图形变化的轴对称性质解决的相关问题.数学活动课上,同学们以“矩形的折叠”为主题开展了数学活动.
【操作】如图1,在矩形ABCD中,点M在边AD上,将矩形纸片ABCD沿MC所在的直线折叠,使点D落在点D′处,MD′与BC交于点N.
【猜想】(1)请直接写出线段MN、CN的数量关系.
【应用】如图2,继续将矩形纸片ABCD折叠,使AM恰好落在直线MD′上,点A落在点A′处,点B落在点B′处,折痕为ME.
(2)若CD=4,MD=8,求MN的长;
(3)猜想MN、EM、MC的数量关系,并加以证明.中小学教育资源及组卷应用平台
专题一 特殊平行四边形折叠问题
类型1 求角度
方法技巧:由折叠的性质可以得到相等的角,再结合特殊平行四边形的性质求解即可.
【母题练方法】1.一张长方形纸条按如图所示折叠,EF是折痕,若∠EFB=35°,则:①∠GEF=35°;②∠EGB=70°;③∠AEG=110°;④∠CFC'=70°.以上结论正确的有( )
A.①②③④ B.②③④ C.①②③ D.①②
【思路点拨】先根据平行线的性质可得∠DEF的度数,根据折叠的性质可得∠GEF,进而可得∠DEG,∠AEG,即可判断①③;再利用平行线的性质可得∠EGB、∠EFC的度数,即可判断②;再根据折叠的性质可得∠EFC'的度数,进而可得∠CFC'的度数,即可判断④
【解答】解:∵四边形ABCD是长方形,
∴AD∥BC,
∴∠DEF=∠EFB=35°,
由折叠的性质可得∠GEF=∠DEF=35°,
故 ①正确,
∴∠DEG=35°×2=70°,
∴∠AEG=180°﹣70°=110°,
故 ③正确,
∵AD∥BC,
∴∠EGB=∠DEG=70°,
故 ②正确,
又∠EFC=180°﹣∠EFB=180°﹣35°=145°,
由折叠的性质可得:∠EFC'=∠EFC=145°∠CFC'=360°﹣145°×2=70°,
故 ④正确
故选:A.
【点评】本题主要考查平行线的性质和折叠的性质,解题关键是熟练掌握平行线的性质和折叠的性质.
【子题练变式】2.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,E为AD边上的一个动点,连接BE,将AB沿着BE折叠得到A'B,A的对应点为A',连接A'D,当A′B⊥AD时,∠A'DE的度数为 15° .
【思路点拨】由菱形的性质可得AB=AD,可证△ABD是等边三角形,由等边三角形的性质可得A'B垂直平分AD,∠ABA'=30°,由折叠的性质可得AB=A'B,可得∠BAA'=75°,即可求解.
【解答】解:如图,连接AA',BD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∵∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∵A'B⊥AD,
∴A'B垂直平分AD,∠ABA'=30°,
∴AA'=A'D,
∴∠A'AD=∠A'DA,
∵将AB沿着BE折叠得到A'B,
∴AB=A'B,
∴∠BAA'=75°,
∴∠A'AD=∠A'DA=15°,
故答案为:15°.
【点评】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边三角形的判定和性质,证明△ABD是等边三角形是解题的关键.
3.如图,将矩形ABCD沿对角线AC折叠,点B的对应点为点E,AE与CD交于点F,过点C作CG∥AF交AB于点G.
(1)小明和小白为四边形AFCG是什么特殊四边形发生了争议,小明说四边形AFCG是菱形,小白说四边形AFCG不是菱形,只是平行四边形.请你评判谁的说法是正确的,并说明理由;
(2)若∠FCE=40°,求∠ACB的度数.
【思路点拨】(1)先证明四边形AGCF是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形进行判断即可;
(2)由折叠的性质可得∠ACG=25°,∠ACB=40°,从而可求出结论.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
又∵CG∥AF
∴四边形AGCF是平行四边形
∵AB∥CD,
∴∠FCA=∠GAC,
由折叠得,∠GAC=∠FAC,
∴∠FCA=∠FAC,
∴FC=FA,
∴四边形AFCG是菱形,
∴小明说得对,
(2)∵四边形AFCG是菱形,
∴∠FCA=∠GCA,
由折叠得,∠ACB=∠ACE,
∴∠GCB=∠FCE=40°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DCB=90°,
∴∠DCG=50°,
∴,
∴∠ACB=∠ACG+∠GCB=25°+40°=65°.
【点评】本题主要考查了菱形的判定与性质,矩形的性质,折叠的性质等知识,正确证明四边形AGCF是平行四边形是解答本题的关键.
4.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,有一位同学操作过程如下:
操作一:对折正方形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;
操作二:在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在正方形内部点M处,把纸片展平,连接PM、BM,延长PM交CD于点Q,连接BQ.
(1)如图1,当点M在EF上时,∠EMB= 30 度;
(2)如图2,改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合).
①判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由;
②若AB=8,FQ=1(点Q在EF下方),则AP的长为 .
【思路点拨】(1)由折叠可得AE=BEAB,∠AEM=∠BEM=90°,AB=BM,故BEBM,从而可得∠EMB=30°;
(2)证明Rt△BMQ≌Rt△BCQ(HL),可得∠MBQ=∠CBQ;
(3)由折叠的性质和勾股定理可求解.
【解答】解:(1)由折叠可得:AE=BEAB,∠AEM=∠BEM=90°,AB=BM,
∴BEBM,
∴∠EMB=30°,
故答案为:30;
(2)∠MBQ=∠CBQ,
理由如下:∵在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在正方形内部点M处,
∴AB=BM,∠A=∠BMP=90°,
∴BC=AB=BM,∠BMQ=∠C=90°,
∵BQ=BQ,
∴Rt△BMQ≌Rt△BCQ(HL),
∴∠MBQ=∠CBQ;
②折叠的性质可得DF=CF=4,AP=PM,
∵Rt△BCQ≌Rt△BMQ(HL),
∴CQ=MQ,
当点Q在线段CF上时,
∵FQ=1,
∴MQ=CQ=3,DQ=5,
∵PQ2=PD2+DQ2,
∴(AP+3)2=(8﹣AP)2+25,
∴AP;
故答案为:.
【点评】本题是四边形综合题,考查正方形中的折叠问题,解题的关键是掌握折叠的性质、正方形性质、勾股定理.
类型2 求长度
方法技巧:由折叠的性质得到相等的线段,再结合题意构造直角三角形,在 直角三角形中利用勾股定理解题.
【母题练方法】5.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,将菱形折叠,使点A恰好落在对角线BD上的点G处(不与B,D重合),折痕为EF,若DG=2,BG=6,则点E到BD的距离为 .
【思路点拨】作EH⊥BD于H,根据折叠的性质得到EG=EA,根据菱形的性质、等边三角形的判定定理得到△ABD为等边三角形,进而得到AB=BD;设BE=x,则EG=AE=8﹣x,在Rt△EHB中,BH=x,EH=x,再根据勾股定理列出方程求解.
【解答】解:作EH⊥BD于H,
由折叠的性质可知,EG=EA,
由题意得,BD=DG+BG=8,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB,∠ABD=∠CBD=∠ABC=60°,
∴△ABD为等边三角形,
∴AB=BD=8,
设BE=x,则EG=AE=8﹣x,
在Rt△EHB中,BHx,EHx,
在Rt△EHG中,EG2=EH2+GH2,
即(8﹣x)2=(x)2+(6x)2,
解得x=2.8,即BE=2.8,
∴EH2.8,
故答案为:.
【点评】本题考查的是翻转变换的性质、菱形的性质、勾股定理,掌握翻转变换是一种对称变换,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.
【子题练变式】6.如图,正方形纸片ABCD的边长为12,E是边CD上一点,连接AE,折叠该纸片,使点A落在AE上的G点,并使折痕经过点B,折痕BF与AE交于点H,点F在AD上,若DE=5,则AH的长为 .
【思路点拨】由折叠及轴对称的性质可知,△ABF≌△GBF,BF垂直平分AG,先证△ABF≌△DAE,推出AF的长,再利用勾股定理求出BF的长,最后在Rt△ABF中利用面积法可求出AH的长.
【解答】解:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD=12,∠BAD=∠D=90°,
由折叠及轴对称的性质可知,△ABF≌△GBF,BF垂直平分AG,
∴BF⊥AE,AH=GH,
∴∠BAH+∠ABH=90°,
又∵∠FAH+∠BAH=90°,
∴∠ABH=∠FAH,
∴△ABF≌△DAE(ASA),
∴AF=DE=5,
在Rt△ABF中,
BF13,
∵S△ABFAB AFBF AH,
∴12×5=13AH,
∴AH,
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形的性质,轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,面积法求线段的长度等,解题关键是能够灵活运用正方形的性质和轴对称的性质.
类型3 图动型
方法技巧:图动型问题是指某个图形运动的综合性问题,图动型问题常与图形的平移、旋转和翻折联系在一起解决图动型问题的总体思路仍然是化动为静,关键在于从相对静止的瞬间,清晰地发现量与量之间的关系,从而找出解决问题的途径
【母题练方法】7.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,点M,N分别在AD,BC上,且AMAD,BNBC,E为直线BC上一动点,连接DE,将△DCE沿DE所在直线翻折得到△DC'E,当点C'恰好落在直线MN上时,CE的长为 或20 .
【思路点拨】当点C′在矩形ABCD内部时,由矩形的性质得到DC=AB=10,∠A=90°,AD=BC=12,根据已知条件得到AM=BN,推出四边形ABNM的矩形,得到∠NMA=∠NMD=90°,MN=AB=10,根据折叠的性质得到DC′=DC=10,C′E=CE,根据勾股定理得到,根据矩形的判定和性质得到CN=DM=8,∠CNM=90°,再由勾股定理即可得到结论;同理,当点C′在矩形ABCD外部时,方法同上可得结论.
【解答】解:由题意可得:DC=AB=10,∠A=90°,AD=BC=12,
∵,
∴AM=BN,
∵AM∥BN,
∴四边形ABNM的矩形,
∴∠NMA=∠NMD=90°,MN=AB=10,
由题意可得:
∴DC′=DC=10,C′E=CE,
∵AM=4,
∴DM=AD﹣AM=12﹣4=8,
∵,
∴C′N=MN﹣C′M=10﹣6=4,
∵∠CDM=∠DCN=∠NMD=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴CN=DM=8,∠CNM=90°,NE=CN﹣CE=4﹣CE,
在Rt△C′NE中,∵NE2+CN2=C′E2,
∴(8﹣CE)2+42=CE2,
解得:CE=5,
∵,
∴C′N=MN+C′M=10+6=16,
∵∠CDM=∠DCN=∠NMD=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴CN=DM=8,∠CNM=∠MNE=90°,NE=CE﹣CN=CE﹣4,
在Rt△C′NE中,∵NE2+C′N2=C′E2,
∴(CE﹣8)2+162=CE2,
解答:CE=20,
故答案为:5或20.
【点评】本题考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质,勾股定理,正确进行计算是解题关键.
【子题练变式】8.折叠问题是我们常见的数学问题,它是利用图形变化的轴对称性质解决的相关问题.数学活动课上,同学们以“矩形的折叠”为主题开展了数学活动.
【操作】如图1,在矩形ABCD中,点M在边AD上,将矩形纸片ABCD沿MC所在的直线折叠,使点D落在点D′处,MD′与BC交于点N.
【猜想】(1)请直接写出线段MN、CN的数量关系.
【应用】如图2,继续将矩形纸片ABCD折叠,使AM恰好落在直线MD′上,点A落在点A′处,点B落在点B′处,折痕为ME.
(2)若CD=4,MD=8,求MN的长;
(3)猜想MN、EM、MC的数量关系,并加以证明.
【思路点拨】(1)由折叠的性质可得∠CMD=∠CMD′,再由矩形的性质结合平行线的性质得到∠CMD=∠MCN,则∠CMD′=∠MCN,进而可得MN=CN;
(2)由折叠的性质可得∠D=∠D′=90°,DC=D′C=4,MD=MD′=8,设MN=NC=x,则ND′=MD′﹣MN=8﹣x,由ND′2+D′C2=NC2,得到(8﹣x)2+42=x2,解得x=5,则MN=5,同理可证明EN=MN=5,则EC=EN+CN=10;
(3)由折叠的性质证明∠EMC=90°,由勾股定理得到EM2+MC2=CE2,再证明CE=2MN,即可得到EM2+MC2=4MN2.
【解答】解:(1)MN=CN,理由如下:
∵矩形纸片ABCD沿MC所在的直线折叠,
∴∠CMD=∠CMD′,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠CMD=∠MCN,
∴∠CMD′=∠MCN,
∴MN=CN.
故答案为:MN=CN;
(2)∵矩形ABCD沿MC所在直线折叠,
∴∠D=∠D′=90°,DC=D′C=4,MD=MD′=8,
设MN=NC=x,
∴ND′=MD′﹣MN=8﹣x,
在Rt△ND′C中,∠D′=90°,
∴ND′2+D′C2=NC2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
解得x=5,
∴MN=5.
(3)EM2+MC2=4MN2,理由如下:
由折叠的性质可得∠AME=∠EMN,∠DMC=∠CMN,
∵∠AME+∠EMN+∠DMC+∠CMN=180°,
∴∠EMN+∠CMN=90°,即∠EMC=90°,
∴EM2+MC2=CE2,
又∵AD∥BC,
∴∠AME=∠MEN,
∴∠AME=∠MEN=∠EMN,
∴EN=MN=CN,
∴CE=2MN,
∴EM2+MC2=4MN2.
【点评】本题主要考查了矩形与折叠问题,勾股定理,等角对等边等等,熟练掌握折叠的性质是解答本题的关键.