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2025-2026学年人教版八年级数学下分层精练精析
专题4 特殊四边形中的折叠问题
1.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_________.
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___________.
3.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.
4.综合探究
综合探究课上,老师带领同学们开展以“平行四边形的折叠”为主题的数学活动.
问题初探:
(1)如1图,点O是平行四边形纸片对角线的交点,将该纸片沿过点O的线段折叠,使点C的对应点为,点B与点D重合,猜想和的数量关系,并说明理由;
迁移探究
(2)如2图,连接,与交于点P,猜想和的位置关系,并说明理由;
拓展探索
(3)如3图,若纸片沿过点O的线段折叠,点B不与重合,连接,猜想和的位置关系,并说明理由
5.综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“平行四边形的折叠”为主题开展数学活动.
问题情境:
已知中∠A为锐角,,点E、F分别是、边的中点,点G、H分别是、边上的点.分别沿和折叠,点A、C的对应点分别为点、.
(1)操作判断:如图(1),折叠后点与点B重合,点与点D重合.
①四边形________平行四边形(填“是”或“不是”).
②当满足某个条件时,四边形能成为矩形.这个条件可以是________.
(2)迁移探究:如图(2),若点,落在内部(含边界),连接,,若,则四边形是平行四边形吗?若是,请就图(2)进行证明;若不是,请说明理由.
(3)拓展应用:在(2)的条件下,若,,且,则此时四边形的面积为________.
6.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.
1.再看七下数学教学活动—折纸与证明,让学生通过折叠纸片,观察图形的对称性、全等变换及角度边长的变化关系,学生直观感受到几何结论的形成过程,并能主动提出猜想,结合已学知识进行严谨证明,增强了数学思维的严密性和表达的条理性.
探究与发现:
(1)如图1,在中,,怎样证明呢?小明以“折叠”为思路:将沿折叠,使点落在边的点处,请你完成证明过程.
感悟与应用:
(2)如图2,是的高,.若,,求的长.
(3)对折矩形纸片,使与重合,折痕为,把纸片展平;再一次折叠纸片,使点落在上的点处,并使折痕经过点,折痕为,把纸片展平,连接,如图3所示,则是 (填形状),继续折叠纸片,使点落在边上的点处,并使折痕经过点,得到折痕,把纸片展平,如图4所示,则的度数为 .
拓展升华:
(4)在四边形中,平分,,探究和的关系,并证明你的结论.
2.已知在长方形中,,.按下列要求折叠,试求出所要求的结果.
(1)如图(1)所示,把长方形沿对角线折叠得,交于点F,求:
(2)如图(2)所示,折叠长方形,使落在对角线上,求折痕的长;
(3)如图(3)所示,折叠长方形,使点D与点B重合,求折痕的长.
3.实践操作
(1)在矩形纸片中,,.
①将矩形纸片折叠,使点落在点处,折痕为,则________,
②如图1,若点恰好在边上,连接,求的长度;
③将矩形纸片沿折叠,使点落在点处,如图.设与相交于点,求的长;
(2)若,,将矩形纸片折叠,使点与重合,如图,求折痕的长.
4.如图,在矩形纸片中,E为边上的动点,F为边上的动点,连接.
(1)若
①如图①,点E与点D重合,点F与点B重合,将矩形纸片沿折叠,点A落在点G处,设与相交于H,求的长;
②如图②,将矩形纸片沿折叠,使点B与点D重合,求折痕的长;
(2)如图③,点E为的中点,点F与点B重合,将矩形纸片沿折叠,点A落在点G处,且点G在矩形内部,延长交于点H,若,求的值.
5.有一个数学活动,通过折叠矩形纸片得到等边三角形,其具体操作过程是:
第一步:对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展开(如图1);
第二步:再折叠纸片,使点A落在上,并使折痕经过点B,得到折痕,同时得到线段BN(如图2).
第三步:沿着折叠,得到折痕,沿着折痕,剪下.(如图2).
请解答以下问题:
(1)如图1,求出的度数.
(2)如图2,求证:是等边三角形.
1.综合与探究
【问题情境】圆圆与方方运用折叠纸片研究平行四边形.
【操作判断】如图1,将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,证明:.
【类比探究】如图2,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在对角线上,若点与点C,E共线,,求的长.
【问题解决】如图3,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,若,求的长.
2.【问题背景】
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.
【问题探索】
(1)如图1,若点恰好落在上时,求证:四边形为菱形;
【拓展延伸】
(2)如图2,若时,连接,并延长交于点.求线段的长;
(3)如图3,改变点的位置,将沿折叠,连接,当是以为直角的三角形时,求的长度.
3.在八年一班数学课上,数学老师让每人准备一张菱形纸片,要求同学们在对角线上取一点,连接,将沿折叠,得到.
(1)同学甲发现(图),通过探索发现点落在线段上,从而可证明.请你完整证明:;
(2)同学乙取,折叠后发现(图),通过探索可得出为常数,请求出的值;
(3)同学丙通过折叠发现,测得,,连接,发现的长度可求,求出此时的长度.
4.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,为边上任意一点,将沿折叠,点的对应点为,
【分析探究】
(1)如图1,证明四边形是菱形.
【问题解决】
(2)如图2,当,为边的三等分点时,连接并延长,交边于点.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.若的面积为,,请求线段的长.
5.问题情境:在数学实践课程中,教师引导同学们围绕“菱形纸片的折叠”主题进行探索.已知菱形,,点,分别是,边上的点,将菱形沿折叠.
猜想证明:(1)如图1,设对角线与相交于点,若点的对应点与点重合,折痕交于点.试直接写出四边形的形状;
问题解决:(2)如图2,若点的对应点恰好落在对角线上点处,若,,求线段的长;
(3)如图3,若点的对应点恰好落在边上的点处,若点为的一个三等分点,设,的面积 .
1.数学实验:折叠正方形纸片.
通过纸片的折叠,可以发现许多有趣的现象,这些现象可以用有关的数学原理进行分析、解释,所以纸片的折叠是一种有效的数学学习方式.如图,是将正方形纸片折叠后得到的一条折痕,其中点P,Q分别在边,上.
(1)折叠正方形纸片,使得,依次落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图①中分别作出折痕,(不写作法,保留作图痕迹),其中点E,F分别在边,上.设,的交点为O,则_________;
(2)在(1)的条件下,折叠正方形纸片,使得落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图②中作出折痕(不写作法,保留作图痕迹),其中点M,N分别在边,上.设,的交点为G,则点G落在正方形纸片的哪一条对称轴上?请说明理由;
(3)如图③,已知正方形纸片的边长为.在(2)的条件下,当点P为边的中点时,则随着点Q位置的改变,的周长是否会发生改变?如果不变,求出的周长;如果改变,求出的周长的最小值,并求出此时折痕的长.
2.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.
【操作判断】操作一:
如图1,正方形纸片,将沿过点A的直线折叠,使点B落在正方形的内部,得到折痕,点B的对应点为M,连接;将沿过点A的直线折叠,使与重合,得到折痕,将纸片展平,连接.
(1)根据以上操作,易得点E,M,F三点共线,则
①____________°;
②线段之间的数量关系为_______________.
【深入探究】操作二:
如图2,将∠C沿所在直线折叠,使点C落在正方形的内部,点C的对应点为N,将纸片展平,连接.
同学们在折纸的过程中发现,当点E的位置不同时,点N的位置也不同,当点E在边上某一位置时(点E不与点B,C重合),点N恰好落在折痕上,此时交于点P,如图3所示.
(2)小明通过观察图形,测量并猜想,得到结论,请判断该结论是否成立,并说明理由.
【拓展应用】
(3)若正方形纸片的边长为3,当点N落在折痕上时,直接写出线段的长.
3.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.
【操作判断】
(1)如图①,在正方形中,点是的中点,交于点.点是边上的一点,连接,将正方形纸片沿所在直线折叠,点的对应点落在上.已知,则的度数为______;
【深入探究】
(2)如图②,在图①的基础上继续折叠,点是边上的一点,连接,将正方形纸片沿所在直线折叠,点的对应点落在上.试探究与之间的数量关系;
【拓展应用】
(3)如图③,在图②的基础上,点,分别是,的中点,顺次连接、、、,若,求点,之间的距离.
4.实践与探究
操作一:如图1,已知正方形纸片,将正方形纸片沿过点的直线折叠,使点落在正方形的内部,点的对应点为点,折痕为,再将纸片沿过点的直线折叠,使与重合,折痕为,则度.
操作二:如图2,将正方形纸片沿继续折叠,点的对应点为点,我们发现,当点的位置不同时,点的位置也不同.当点在边的某一位置时,点恰好落在折痕上,则度.
在图1中,运用以上操作所得结论,解答下列问题:
(1)设与的交点为点,求证;
(2)若,则线段的长为 .
5.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:
(1)甲同学的操作过程如下:
操作一:对折正方形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平;
操作二:在上选一点P,沿折叠,使点A的对应点M落在上,把纸片展平,连接、,延长交于点Q,连接.
①连接,证明:是等边三角形;
②设正方形边长为2,求的长;
(2)乙同学的操作过程如下:P、G分别在、上,将正方形纸片沿折痕折叠,使点C的对称点H落在边上,点D的对称点为K,交于点T.连接交于点N,连接、.请按要求补全图形,判断的形状,并说明理由.
2025-2026学年人教版八年级数学下分层精练精析
专题4 特殊四边形中的折叠问题(解析版)
1.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:.
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:.
3.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.
4.综合探究
综合探究课上,老师带领同学们开展以“平行四边形的折叠”为主题的数学活动.
问题初探:
(1)如1图,点O是平行四边形纸片对角线的交点,将该纸片沿过点O的线段折叠,使点C的对应点为,点B与点D重合,猜想和的数量关系,并说明理由;
迁移探究
(2)如2图,连接,与交于点P,猜想和的位置关系,并说明理由;
拓展探索
(3)如3图,若纸片沿过点O的线段折叠,点B不与重合,连接,猜想和的位置关系,并说明理由
【答案】(1),见解析
(2),见解析
(3),见解析
【分析】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质:
(1)由平行四边形的性质可得,,,推出,,证得,由全等三角形的性质可得,再根据线段的和差关系,即可得出结论;
(2)由折叠的性质可得,,,,结合平行四边形的性质,证得,可得,,进而推出,即可得出结论;
(3)分别延长和交于点I,连接,,连接和交于点J,由(1)(2)可得,,,设,可得,证得,推出,即可得出结论.
【详解】(1)解:,
理由:是对角线的交点,
,,,
,,
在和中,
,
,
,
,
;
(2)解:,
理由:纸片沿过点O的线段折叠,点B与点D重合,
,,,,
在中,,,
,
在和中,
,
,
,,
,
即,
,
,
,
;
(3)解:,
分别延长和交于点I,连接,,连接和交于点J,
由(2)得,
在中,,
,
纸片沿过点O的线段折叠,
,
,
,
由(1)得,
,
,,
设,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
.
5.综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“平行四边形的折叠”为主题开展数学活动.
问题情境:
已知中∠A为锐角,,点E、F分别是、边的中点,点G、H分别是、边上的点.分别沿和折叠,点A、C的对应点分别为点、.
(1)操作判断:如图(1),折叠后点与点B重合,点与点D重合.
①四边形________平行四边形(填“是”或“不是”).
②当满足某个条件时,四边形能成为矩形.这个条件可以是________.
(2)迁移探究:如图(2),若点,落在内部(含边界),连接,,若,则四边形是平行四边形吗?若是,请就图(2)进行证明;若不是,请说明理由.
(3)拓展应用:在(2)的条件下,若,,且,则此时四边形的面积为________.
【答案】(1)①是;②∠A=45°(答案不唯一)
(2)四边形是平行四边形,证明见解析
(3)
【分析】(1)①是;由折叠知,,,可证,可证,从而,命题得证;②∠A=45°(答案不唯一);若,可证,得证四边形是矩形.
(2)四边形是平行四边形.如图,连接GH.求证,得.结合折叠证得,,从而,于是,结论得证.
(3)如图,,则点落在上,,可证为等边三角形,于是,中,根据勾股定理,,于是.
【详解】(1)解:①是;
由折叠知,,
∵中,
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴四边形是平行四边形.
②∠A=45°(答案不唯一)
若,则
而四边形是平行四边形
∴四边形是矩形.
(2)证明:四边形是平行四边形.
如图,连接GH.
∵四边形是平行四边形,
∴,,.
∵点E、F分别是、的中点,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
由折叠可知,,
∴,.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形.
(3)解:如图,,则点落在上,,
由折叠知,.
∴为等边三角形,
∴.
在中,根据勾股定理,.
∴.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理;运用全等三角形判定线段相等、角相等是解题的关键.
6.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.
1.再看七下数学教学活动—折纸与证明,让学生通过折叠纸片,观察图形的对称性、全等变换及角度边长的变化关系,学生直观感受到几何结论的形成过程,并能主动提出猜想,结合已学知识进行严谨证明,增强了数学思维的严密性和表达的条理性.
探究与发现:
(1)如图1,在中,,怎样证明呢?小明以“折叠”为思路:将沿折叠,使点落在边的点处,请你完成证明过程.
感悟与应用:
(2)如图2,是的高,.若,,求的长.
(3)对折矩形纸片,使与重合,折痕为,把纸片展平;再一次折叠纸片,使点落在上的点处,并使折痕经过点,折痕为,把纸片展平,连接,如图3所示,则是 (填形状),继续折叠纸片,使点落在边上的点处,并使折痕经过点,得到折痕,把纸片展平,如图4所示,则的度数为 .
拓展升华:
(4)在四边形中,平分,,探究和的关系,并证明你的结论.
【答案】(1)证明见解析;(2)14;(3)等边三角形,;(4),证明见解析
【分析】本题属于几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,折叠的性质,等腰三角形的性质和判定,矩形的性质等,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
(1)如图1中,将沿折叠,使点C落在边的点D处,连接.证明,可得结论;
(2)由折叠的性质得到,由“”可证,可得,,由三角形外角的性质结合已知条件证得,由等腰三角形的判定得到,即可求解;
(3)通过矩形的折叠性质,先判断的形状是等边三角形,再根据后续折叠得出的角度关系计算的度数;
(4)通过在上截取,构造全等三角形和,再利用等腰三角形的性质以及平角的定义,推导出和的关系.
【详解】(1)证明:如图1中,将沿折叠,使点C落在边的点D处,连接.
则,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:将沿折叠,点C落在边上的点处,连接,
则,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)如图:对折矩形纸片,使与重合,
∴垂直平分,
,
∵再一次折叠纸片,使点落在上的点处,
∴垂直平分,
,
,
∴是等边三角形,
,
折叠纸片,使点落在边上的点处,
故答案为:等边三角形,15;
(4)与互补,即.
解:理由如下:
如图所示:
在上截取,连接,
∵平分,
在和中,
∴.
∴,,
又 ∵,
∴,
∴
又 ∵,
∴.
2.已知在长方形中,,.按下列要求折叠,试求出所要求的结果.
(1)如图(1)所示,把长方形沿对角线折叠得,交于点F,求:
(2)如图(2)所示,折叠长方形,使落在对角线上,求折痕的长;
(3)如图(3)所示,折叠长方形,使点D与点B重合,求折痕的长.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】本题考查了折叠求值,勾股定理,矩形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质等知识,解决问题的关键是运用勾股定理列方程.
(1)可推出,设,则,在中,根据勾股定理得出,求得x的值,进一步得出结果;
(2)可求得,的值,设,则,在中,根据勾股定理列出,求得x的值,进一步得出结果;
(3)由(1)的结论可知:,,从而,,利用勾股定理即可求得的值.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
由折叠得:,
∴,
∴,
设,则,
在中,
由得,,
∴,
∴;
∴;
(2)解:∵,,,
∴,
由折叠得:,,,
∴,
设,则,
在中,由得,
,
∴,
∴,
∴;
(3)解:作于点,
则,
∴四边形是矩形,
∵点D与点B重合,
∴垂直平分,
∴,
由(1)知:,又点O是长方形中心,
∴,
同(1),
∴,,
∴.
3.实践操作
(1)在矩形纸片中,,.
①将矩形纸片折叠,使点落在点处,折痕为,则________,
②如图1,若点恰好在边上,连接,求的长度;
③将矩形纸片沿折叠,使点落在点处,如图.设与相交于点,求的长;
(2)若,,将矩形纸片折叠,使点与重合,如图,求折痕的长.
【答案】(1)①,②,③
(2)
【分析】本题考查了翻折变换的性质,矩形的性质,勾股定理的应用以及全等三角形的性质与判定,熟记翻折的性质并利用勾股定理列出方程是解题的关键.
(1)①将矩形纸片折叠,使点落在点处,折痕为,
②根据折叠的性质可得,根据勾股定理求得,进而在中,根据勾股定理,即可求解;
③矩形纸片折叠,使点落在点处,折痕为,证明,得出,设,则,在直角三角形中,根据勾股定理建立方程,解方程组,即可求解;
(2)连接,过,得,由②可得,,证明,设,则,在直角三角形中,根据勾股定理建立方程,解方程组,进而求得,在直角三角形中,根据勾股定理即可求解;
【详解】(1)解:①将矩形纸片折叠,使点落在点处,折痕为,则;
②矩形纸片折叠,使点落在点处,折痕为
,
在直角三角形中,,,
,
,
在直角三角形中,,
③矩形纸片折叠,使点落在点处,折痕为,
,,
,
,
,
设,则,
在直角三角形中,,
解得:;
(2)解:连接,过,得,,由②可得,,
,
,
即,
,,
,
,
,
设,则,
在直角三角形中,,
,
解得:,
,
在直角三角形中,,
,
,
4.如图,在矩形纸片中,E为边上的动点,F为边上的动点,连接.
(1)若
①如图①,点E与点D重合,点F与点B重合,将矩形纸片沿折叠,点A落在点G处,设与相交于H,求的长;
②如图②,将矩形纸片沿折叠,使点B与点D重合,求折痕的长;
(2)如图③,点E为的中点,点F与点B重合,将矩形纸片沿折叠,点A落在点G处,且点G在矩形内部,延长交于点H,若,求的值.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】(1)①由折叠性质和矩形的性质可得,设,根据即可求解;
②连接,过点E作,由折叠性质和矩形的性质可得,,设,根据勾股定理即可求解;
(2)连接,设,,则,,由折叠性质和勾股定理可得,即可求解.
【详解】(1)解①:∵四边形为矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴;
设,
∵,
∴,
∵,
即,
解得:,
∴;
②如图,连接,过点E作,
由折叠可得:,,
∵,
∴,
∴,
由折叠可得:,
∴,
由①同理可求:,
设,则,
∵,解得:,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:连接
∵,点E为的中点,
设,,则,,,
∴;
由折叠性质可得:,,,
∴,
∴,
∴,
∴在中,,
∴在矩形中,,
∴.
【点睛】本题是矩形的折叠问题,考查了矩形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,正确作辅助线是关键.
5.有一个数学活动,通过折叠矩形纸片得到等边三角形,其具体操作过程是:
第一步:对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展开(如图1);
第二步:再折叠纸片,使点A落在上,并使折痕经过点B,得到折痕,同时得到线段BN(如图2).
第三步:沿着折叠,得到折痕,沿着折痕,剪下.(如图2).
请解答以下问题:
(1)如图1,求出的度数.
(2)如图2,求证:是等边三角形.
【答案】(1)
(2)详见解析
【分析】本题考查的是轴对称的性质,矩形的性质,等边三角形的判定与性质;
(1)连接,证明,可得为等边三角形 ,进一步可得答案;
(2)由为等边三角形 ,可得,证明,,可得结论.
【详解】(1)解:连接,
由折叠知:垂直平分,
∴,
又由折叠知,
∴,
∴为等边三角形 ,
∴,
∴.
(2)证明:∵为等边三角形 ,
∴,
∴,而,
∴,,
∴,
∴,
∴为等边三角形.
1.综合与探究
【问题情境】圆圆与方方运用折叠纸片研究平行四边形.
【操作判断】如图1,将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,证明:.
【类比探究】如图2,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在对角线上,若点与点C,E共线,,求的长.
【问题解决】如图3,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,若,求的长.
【答案】[操作判断]见解析;[类比探究]1;[问题解决]2
【分析】[操作判断]根据折叠的性质得,结合平行四边形的性质可得四边形是菱形,即有;
[类比探究]根据平行四边形的性质得和,则,有折叠得,,由结合等腰三角形的性质有,则有,即可得;
[问题解决]延长交的延长线于点,由(2)得,设,由平行四边形,,则有和,进一步证明,有和,根据列方程求解即可.
【详解】解: [操作判断]∵将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∴.
[类比探究]∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵沿着折叠点A的对称点恰好落在对角线上,
∴,,
∴,
∴,
∵点与点C,E共线,
∴,
即,
[问题解决]延长交的延长线于点,
由(2)得,
∵沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,
设,
∵四边形是平行四边形
∴,
∴,
∵恰好落在的中点处,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,解得,
∴.
【点睛】本题主要考查折叠的性质、平行四边形的性质、菱形的判定和性质、平行线的性质、等腰三角形的性质以及全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握折叠的性质和特殊四边形的性质.
2.【问题背景】
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.
【问题探索】
(1)如图1,若点恰好落在上时,求证:四边形为菱形;
【拓展延伸】
(2)如图2,若时,连接,并延长交于点.求线段的长;
(3)如图3,改变点的位置,将沿折叠,连接,当是以为直角的三角形时,求的长度.
【答案】(1)见解析;(2);(3)或
【分析】(1)由折叠的性质结合平行四边形的性质得到,,,由得到,因此,从而,即可得到,得证结论;
(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)分点E不与点C重合,点E与点C重合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,
,
,
,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
(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:当点E不与点C重合时,延长交于点,
则,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵由折叠有,
∴在中,,
∴;
②当与点C重合时,记,的交点为,
由①可知,当时,,
∴,而,
∴,
∴当重合时,,
由折叠可得:
综上所述,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.
3.在八年一班数学课上,数学老师让每人准备一张菱形纸片,要求同学们在对角线上取一点,连接,将沿折叠,得到.
(1)同学甲发现(图),通过探索发现点落在线段上,从而可证明.请你完整证明:;
(2)同学乙取,折叠后发现(图),通过探索可得出为常数,请求出的值;
(3)同学丙通过折叠发现,测得,,连接,发现的长度可求,求出此时的长度.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【分析】本题考查了菱形的性质,轴对称的性质,直角三角形和等腰直角三角形的性质等知识点,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
()先推出是的平分线,进而得出,推出,再根据即可证明结论;
()根据折叠的性质,结合推出四边形是菱形,结合得出,然后根据勾股定理求出与的数量关系即可;
()根据菱形的性质,结合求出及的数量关系,然后由折叠的性质求出和的数量关系,再通过勾股定理求出和的长度,最后由勾股定理求出的长度.
【详解】(1)证明: 由折叠性质可知,
∵,
∴,
∴是的平分线,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
根据折叠的性质,,
∴,
∵,
∴;
(2)解:根据折叠的性质,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
连接交于点,如图,
根据菱形的性质,线段和互相垂直平分,
∵,
∴,
∴,
∴,,
设,则,,
根据勾股定理,,,
∴;
(3)解:如图,连接交于点,
根据菱形的性质可得,,
∵,
∴,
∴,,
根据折叠的性质得:,
∴为等腰直角三角形,,
设,则,,
根据勾股定理得:,
∴,
∴,,,,
在中,.
4.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,为边上任意一点,将沿折叠,点的对应点为,
【分析探究】
(1)如图1,证明四边形是菱形.
【问题解决】
(2)如图2,当,为边的三等分点时,连接并延长,交边于点.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.若的面积为,,请求线段的长.
【答案】(1)见解析;(2);理由见解析;(3)线段的长为.
【分析】(1)利用平行四边形的性质及折叠的性质可得,再证明四边形是菱形;
(2)利用四边形是平行四边形,可得,再由为边的三等分点,可得,由折叠可知∶,则,可得,再由三角形外角性质可得,则,可得,可证明四边形是平行四边形,则有,再证明可得结论;
(3)延长交于,过点作,先求得,由折叠可得,得到,则为等腰直角三角形,从而得出,则,再由四边形是平行四边形,可得,得到,即,得出,再由的面积为,即∶,求出,再求解可得结果.
【详解】(1)证明∶四边形是平行四边形,
,
由折叠可知∶,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形;
(2);理由如下∶
四边形是平行四边形,
,
又为边的三等分点,
,
由折叠可知∶,
∴,
,
由三角形外角性质可知∶,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,
,
;
(3)延长交于,过点作,
∴,
的面积为,
,
,
∵,
∴,
∴设,则,
,
,
(负值舍去),
,
,
,
,
,
由折叠可知∶,
,则为等腰直角三角形,
,
∴,
四边形是平行四边形,
,
,即,
,
∵的面积为,即:,
,
∴,
,
故线段的长为.
【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查平行四边形的判定及性质,菱形的判定,翻折的性质,等腰直角三角形的判定及性质,勾股定理等知识点,熟练掌握折叠的性质是解答本题的关键.
5.问题情境:在数学实践课程中,教师引导同学们围绕“菱形纸片的折叠”主题进行探索.已知菱形,,点,分别是,边上的点,将菱形沿折叠.
猜想证明:(1)如图1,设对角线与相交于点,若点的对应点与点重合,折痕交于点.试直接写出四边形的形状;
问题解决:(2)如图2,若点的对应点恰好落在对角线上点处,若,,求线段的长;
(3)如图3,若点的对应点恰好落在边上的点处,若点为的一个三等分点,设,的面积 .
【答案】(1)四边形为菱形;(2);(3)
【分析】(1)根据菱形的性质可得,再根据折叠的性质可知,易得,进而证明四边形为平行四边形,然后根据“邻边相等的平行四边形为菱形”,即可获得答案;
(2)过点作于点,首先证明为等边三角形,进而可得,,设,则,由折叠的性质可得,,在中,由三角函数解得的值,进而可得的长度,然后在中,由勾股定理解得的值,即可获得答案;
(3)过点作,交延长线于点,根据题意可得,在中,由三角函数解得的值,设,则,由折叠的性质可得,,在中,由勾股定理解得的值,然后根据三角形面积公式求解即可.
【详解】解:(1)四边形为菱形.理由如下:
四边形为菱形,
,
将菱形沿折叠,点的对应点与点重合,
,,
,
,,
四边形为平行四边形,
又,
四边形为菱形;
(2)如下图,过点作于点,
四边形为菱形,,
,,
,
为等边三角形,
,,
,
,
设,则,
由折叠的性质可得,,
,
,
,
,
在中,,
即,
解得,
;
(3)如下图,过点作,交延长线于点,
四边形为菱形,,且点为的一个三等分点,
,,,
,
,
,
设,则,,
由折叠的性质可得,,
在中,,
即,解得,
.
【点睛】本题主要考查了菱形的判定与性质、折叠的性质、等边三角形的判定与性质、解直角三角形、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质和折叠的性质是解题关键.
1.数学实验:折叠正方形纸片.
通过纸片的折叠,可以发现许多有趣的现象,这些现象可以用有关的数学原理进行分析、解释,所以纸片的折叠是一种有效的数学学习方式.如图,是将正方形纸片折叠后得到的一条折痕,其中点P,Q分别在边,上.
(1)折叠正方形纸片,使得,依次落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图①中分别作出折痕,(不写作法,保留作图痕迹),其中点E,F分别在边,上.设,的交点为O,则_________;
(2)在(1)的条件下,折叠正方形纸片,使得落在直线上.请你利用无刻度直尺和圆规,在图②中作出折痕(不写作法,保留作图痕迹),其中点M,N分别在边,上.设,的交点为G,则点G落在正方形纸片的哪一条对称轴上?请说明理由;
(3)如图③,已知正方形纸片的边长为.在(2)的条件下,当点P为边的中点时,则随着点Q位置的改变,的周长是否会发生改变?如果不变,求出的周长;如果改变,求出的周长的最小值,并求出此时折痕的长.
【答案】(1)作图见解析;
(2)作图见解析;点G在边、的垂直平分线上;理由见解析;
(3)改变;的周长的最小值为;
【分析】本题考查了正方形的折叠问题.
(1)作,的角平分线即可.根据三角形外角的性质得到,再根据角平分线的性质得到,即可得到;
(2)延长,交于T,作的角平分线即可.证明得到点G是的中点即可;
(3)作的角平分线交于E,连接,先根据折叠的性质求出,可知的最小值为,将向上平移使得M与A重合,证明,得到,即可得到.
【详解】(1)解:如图,作,的角平分线即可.
∵,,
∴.
∵,分别是,的角平分线,
∴
∴
故答案为:;
(2)解:如图,延长,交于T,作的角平分线即可.
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴点G是的中点,
∴点G在边、的垂直平分线上;
(3)解:如图,作的角平分线交于E,连接,
∵是折痕,
∴且垂直平分
∴,
∵为定值即,
∴当A、M、E三点共线时,最小,最小值即为的长,
故的最小值为,
此时E和B重合,将向上平移使得M与A重合,如下图:
∵,,
∴
∵,,
∴,
∴
即,
∵
∴
2.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.
【操作判断】操作一:
如图1,正方形纸片,将沿过点A的直线折叠,使点B落在正方形的内部,得到折痕,点B的对应点为M,连接;将沿过点A的直线折叠,使与重合,得到折痕,将纸片展平,连接.
(1)根据以上操作,易得点E,M,F三点共线,则
①____________°;
②线段之间的数量关系为_______________.
【深入探究】操作二:
如图2,将∠C沿所在直线折叠,使点C落在正方形的内部,点C的对应点为N,将纸片展平,连接.
同学们在折纸的过程中发现,当点E的位置不同时,点N的位置也不同,当点E在边上某一位置时(点E不与点B,C重合),点N恰好落在折痕上,此时交于点P,如图3所示.
(2)小明通过观察图形,测量并猜想,得到结论,请判断该结论是否成立,并说明理由.
【拓展应用】
(3)若正方形纸片的边长为3,当点N落在折痕上时,直接写出线段的长.
【答案】(1)①45;②;(2)结论成立,理由见解析;(3)
【分析】(1)①由正方形的性质得出,由折叠的性质可得:,,即可求解;
②由折叠的性质即可求解;
(2)根据正方形的性质和折叠的性质得到是等腰直角三角形,再根据全等三角形的判定和性质求解即可;
(3)证明是等腰直角三角形,求出,再由含角的性质以及勾股定理求解,然后设,则,在中,,代入数值计算,解得,由(2)得,则.
【详解】解:(1)①∵四边形是正方形,
∴,
由折叠的性质可得:,,
∴,即;
②由折叠的性质可得:,,
∵,
∴;
(2)结论:成立,理由如下:
将沿所在直线折叠,使点落在正方形的内部,点的对应点为,
∵四边形是正方形,
∴,
由折叠的性质可得:,,,
∴,
∵,
∴,
由(1)得:,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)∵点落在折痕上,
∴,,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
设,
则,
在中,,
∴,
则,
∴,
由(2)得,
∴.
【点睛】本题考查了正方形的性质、折叠的性质、三角形全等的判定与性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
3.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.
【操作判断】
(1)如图①,在正方形中,点是的中点,交于点.点是边上的一点,连接,将正方形纸片沿所在直线折叠,点的对应点落在上.已知,则的度数为______;
【深入探究】
(2)如图②,在图①的基础上继续折叠,点是边上的一点,连接,将正方形纸片沿所在直线折叠,点的对应点落在上.试探究与之间的数量关系;
【拓展应用】
(3)如图③,在图②的基础上,点,分别是,的中点,顺次连接、、、,若,求点,之间的距离.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)根据正方形的性质和折叠的性质可得,,从而推出,即可得到答案;
(2)根据正方形的性质和折叠的性质,同(1)可得,,可证,即可得到;
(3)由和正方形的性质可证四边形是平行四边形,结合点、分别是、的中点,从而推出四边形是平行四边形,得到,设,则,然后由,,得到,从而得到,利用勾股定理得到,结合是的中点得到,从而得到方程,解之即可.
【详解】(1)解:四边形ABCD是正方形,
根据折叠可知,,
故答案为:.
(2)解:四边形是正方形
,
,
根据折叠可知,
同理
在和中
(3)解:如图,连接
由(2)可知,
,
正方形中,
四边形是平行四边形
点、分别是、的中点
四边形是平行四边形
设,
则
,
点是的中点
解得:
即点、之间的距离为.
【点睛】本题考查了正方形的性质,折叠的性质,平行线的性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,直角三角形两锐角互余等,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
4.实践与探究
操作一:如图1,已知正方形纸片,将正方形纸片沿过点的直线折叠,使点落在正方形的内部,点的对应点为点,折痕为,再将纸片沿过点的直线折叠,使与重合,折痕为,则度.
操作二:如图2,将正方形纸片沿继续折叠,点的对应点为点,我们发现,当点的位置不同时,点的位置也不同.当点在边的某一位置时,点恰好落在折痕上,则度.
在图1中,运用以上操作所得结论,解答下列问题:
(1)设与的交点为点,求证;
(2)若,则线段的长为 .
【答案】操作一:;操作二:;(1)证明见解析;(2)
【分析】操作一:直接利用折叠的性质,得出两组全等三角形,从而得出,,从而得出的值;
操作二:根据折叠的性质得出,,从而得出,即可求解;
(1)首先利用得出,证明是等腰直角三角形,得到,根据折叠的性质和三角形的内角和定理可得,即可得证;
(2)利用勾股定理求出,则,设,则,,在中,利用勾股定理得出,可求得的长,进而可得结果.
【详解】解:操作一:折叠得到,折叠得到,
,,
,,
,
故答案为:;
操作二:,
,
又沿着折叠得到,
,
,
,
故答案为:;
(1)证明: 由上述证明得,,
,,
,,
,
是等腰直角三角形,即,
沿着折叠得到,
,
在和中,,,
,
在和中,
,
;
(2)由题可知是直角三角形,,
,
,
,
,
,,
设,则,,
在中,,
即,
解得,
则,
,
.
【点睛】本题考查正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,含角的直角三角形的性质,解题的关键是熟练运用折叠的性质,找出全等三角形.
5.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:
(1)甲同学的操作过程如下:
操作一:对折正方形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平;
操作二:在上选一点P,沿折叠,使点A的对应点M落在上,把纸片展平,连接、,延长交于点Q,连接.
①连接,证明:是等边三角形;
②设正方形边长为2,求的长;
(2)乙同学的操作过程如下:P、G分别在、上,将正方形纸片沿折痕折叠,使点C的对称点H落在边上,点D的对称点为K,交于点T.连接交于点N,连接、.请按要求补全图形,判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)①见解析;②
(2)为等腰直角三角形,理由见解析
【分析】本题考查正方形的性质,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,全等三角形的判定与性质,勾股定理,翻折的性质,平行线的判定与性质,掌握知识点是解题的关键.
(1)①连接,由翻折推导出,得到,则是等边三角形,即可解答;
②先推导出,,得到,进而推导出,求出,推导出,,则,即可解答;
(2)过点C作于点E,证明,得到,推导出,进而证明,得到,推导出,即,即可解答.
【详解】(1)解:①是等边三角形,
证明:如图,连接,
∵对折正方形纸片,使与重合,得到折痕,
∴,
∵沿折叠,使点A落在矩形内部点M处,
∴,
∴,
∴是等边三角形.
②如图
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,,
∴,
由翻折,得,,
∴,
∵,
∴,
由折叠及题意,得
,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:如图所示,过点C作于点E,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,,
,
由翻折,得
,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即,
∴为等腰直角三角形.
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