专题七 中考数学选填重难题型之折叠问题
近几年的各地中考中常出现几何折叠问题,它源于课本而又活于课本,高于课本。它考查了动手操作能力、空间想像能力和数形结合的数学思想方法。常见的有矩形的折叠、三角形的折叠、圆的折叠等。【版权所有:21教育】
几何折叠问题的实质是轴对称的特殊性质:对应点的连线被折痕垂直平分,对应边相等,对应角相等。而且着重考查了基本图形——等腰三角形、矩形、菱形、正多边形、圆的性质。21教育名师原创作品
解决折叠问题时,首先要对图形折叠准确定位,把握折叠的实质,抓住图形之间最本质的位置关系,从点、线、面三个方面入手,发现其中变化的和不变的量. 进一步发现图形中的数量关系;其次要把握折叠的变化规律,充分挖掘图形的几何性质,将其中基本的数量关系用方程的形式表达出来,运用运用三角形全等(或相似),方程等所学知识合理、有序、全面的解决问题.
【例题展示】
如图,Rt△ABC纸片中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点D在边BC?上,以AD为折痕△ABD折叠得到△AB′D,AB′与边BC交于点E.若△DEB′为直角三角形,则BD的长是___.21世纪教育网版权所有
分析:分类讨论。先依据勾股定理求得AB的长,然后由翻折的性质可知:AB′=10,DB=DB′,接下来分为∠B′DE=90°和∠B′ED=90°,两种情况画出图形,设DB=DB′=x,然后依据勾股定理列出关于x的方程求解即可.
∵Rt△ABC纸片中,∠C=90°,AC=6,BC=8,∴AB=10,∵以AD为折痕△ABD折叠得到△AB′D,∴BD=DB′,AB′=AB=10.
(1)如图1所示:当∠B′DE=90°时,过点B′作B′F⊥AF,垂足为F. 设BD=DB′=x,则AF=6+x,FB′=8-x.在Rt△AFB′中,由勾股定理得:AB′2=AF2+FB′2,21·世纪*教育网
即(6+x)2+(8-x)2=102.解得:x1=2,x2=0(舍去).∴BD=2.(2)如图2所示:当∠B′ED=90°时,C与点E重合.∵AB′=10,AC=6,∴B′E=4.设BD=DB′=x,则CD=8-x.在Rt△′BDE中,DB′2=DE2+B′E2,即x2=(8-x)2+42.解得:x=5.∴BD=5.综上所述,BD的长为2或5.21*cnjy*com
答案:2或5.
【跟踪训练】
1.(2014。天水)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在C′处,折痕为EF,若AB=1,BC=2,则△ABE和BC′F的周长之和为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
2.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,若将矩形折叠,使B点与D点重合,则折痕EF的长为(?? )
A.
B.
C.5
D.6
3.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,得到菱形AECF.若AB=3,则BC的长为( )21cnjy.com
A.1 B.2 C. D.
4.如图1,将矩形纸片ABCD(图①)按如下步骤操作:(1)以过点A的直线为折痕折叠纸片,使点B恰好落在AD边上,折痕与BC边交于点E(如图②);(2)以过点E的直线为折痕折叠纸片,使点A落在BC边上,折痕EF交AD边于点F(如图③);(3)将纸片展平,那么∠AFE的度数为( )
A.60° B.67.5° C.72° D.75°
5.(2017·开封模拟)在矩形ABCD中,AD=8,AB=6,点E为射线DC上一个动点,把△ADE沿AE折叠,使点D落在点F处,若△CEF为直角三角形
时,DE的长为___________________
6.(2017·新乡模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=3,点E为射线BC上一动点,将△ABE沿AE折叠,得到△AB′E.若B′恰好落在射线CD上,则BE的长为________. 21教育网
7.如图,矩形ABCD中,AB=1,AD=2,点E是边AD上的一个动点,把△BAE沿BE折叠,点A落在A′处,如果A′恰在矩形的对称轴上,则AE的长为___.21·cn·jy·com
8.(2015?浙江滨州)如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点D恰好落在边OC上的点F处.若点D的坐标为(10,8),则点E的坐标为 .www.21-cn-jy.com
9.(2014。南充)如图,有一矩形纸片ABCD,AB=8,AD=17,将此矩形纸片折叠,使顶点A落在BC边的A′处,折痕所在直线同时经过边AB、AD(包括端点),设BA′=x,则x的取值范围是______. 2·1·c·n·j·y
10.(2015。四川省内江市)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,E为CD上一点,分别以EA,EB为折痕将两个角(∠D,∠C)向内折叠,点C,D恰好落在AB边的点F处.若AD=2,BC=3,则EF的长为___.www-2-1-cnjy-com
11.(2015?绵阳)如图,D是等边△ABC边AB上的一点,且AD:DB=1:2,现将△ABC折叠,使点C与D重合,折痕为EF,点E,F分别在AC和BC上,则CE:CF=( )2-1-c-n-j-y
A. B. C. D.
12.(2017·濮阳模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=6,点D是边BC的中点,点E是边AB上的任意一点(点E不与点B重合),沿DE翻折△DBE使点B落在点F处,连接AF,则线段AF的长取最小值时,BF的长为__________.21*cnjy*com
13.(2015年河南)如图,正方形ABCD的边长是16,点E在边AB上,AE=3,点F是边BC上不与点B、C重合的一个动点,把△EBF沿EF折叠,点B落在B′处,若△CDB′恰为等腰三角形,则DB′的长为 .【来源:21cnj*y.co*m】
14.(2016,浙江丹山)把一张圆形纸片按如图方式折叠两次后展开,图中的虚线表示折痕,则∠BOC的度数是( )【出处:21教育名师】
A. 120° B.135° C. 150° D. 165°
15.(2014?路南区三模)如图,AB是半圆O的直径,且AB=8,点C为半圆上的一点,将此半圆沿BC所在的直线折叠,若圆弧BC恰好过圆心O,则下列说法:
①∠ABC=30°; ②弧AC的长与弧OC的长相等;
③弦BC的长为4; ④阴影部分的面积是π
其中正确的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【来源:21·世纪·教育·网】
专题七 中考数学选填重难题型之折叠问题
近几年的各地中考中常出现几何折叠问题,它源于课本而又活于课本,高于课本。它考查了动手操作能力、空间想像能力和数形结合的数学思想方法。常见的有矩形的折叠、三角形的折叠、圆的折叠等。www.21-cn-jy.com
几何折叠问题的实质是轴对称的特殊性质:对应点的连线被折痕垂直平分,对应边相等,对应角相等。而且着重考查了基本图形——等腰三角形、矩形、菱形、正多边形、圆的性质。【来源:21·世纪·教育·网】
解决折叠问题时,首先要对图形折叠准确定位,把握折叠的实质,抓住图形之间最本质的位置关系,从点、线、面三个方面入手,发现其中变化的和不变的量. 进一步发现图形中的数量关系;其次要把握折叠的变化规律,充分挖掘图形的几何性质,将其中基本的数量关系用方程的形式表达出来,运用运用三角形全等(或相似),方程等所学知识合理、有序、全面的解决问题.
【例题展示】
如图,Rt△ABC纸片中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点D在边BC?上,以AD为折痕△ABD折叠得到△AB′D,AB′与边BC交于点E.若△DEB′为直角三角形,则BD的长是___.2-1-c-n-j-y
分析:分类讨论。先依据勾股定理求得AB的长,然后由翻折的性质可知:AB′=10,DB=DB′,接下来分为∠B′DE=90°和∠B′ED=90°,两种情况画出图形,设DB=DB′=x,然后依据勾股定理列出关于x的方程求解即可.
∵Rt△ABC纸片中,∠C=90°,AC=6,BC=8,∴AB=10,∵以AD为折痕△ABD折叠得到△AB′D,∴BD=DB′,AB′=AB=10.(1)如图1所示:当∠B′DE=90°时,过点B′作B′F⊥AF,垂足为F. 设BD=DB′=x,则AF=6+x,FB′=8-x.在Rt△AFB′中,由勾股定理得:AB′2=AF2+FB′2,【出处:21教育名师】
即(6+x)2+(8-x)2=102.解得:x1=2,x2=0(舍去).∴BD=2.(2)如图2所示:当∠B′ED=90°时,C与点E重合.∵AB′=10,AC=6,∴B′E=4.设BD=DB′=x,则CD=8-x.在Rt△′BDE中,DB′2=DE2+B′E2,即x2=(8-x)2+42.解得:x=5.∴BD=5.综上所述,BD的长为2或5.2·1·c·n·j·y
答案:2或5.
【跟踪训练】
1.(2014。天水)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在C′处,折痕为EF,若AB=1,BC=2,则△ABE和BC′F的周长之和为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
分析:利用折叠的性质:对应边相等,进行等量代换即可。
将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在C′处,折痕为EF,由折叠特性可得,CD=BC′=AB=1,ED=EB,CF=CˊF,所以
△ABE的周长=AB+AE+BE=AB+AE+ED=AB+AD=1+2=3
△BC′F的周长=BF+FCˊ+BCˊ=BF+CF+BCˊ=BC+BCˊ=2+1=3
故选:C.
答案:C.
2.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,若将矩形折叠,使B点与D点重合,则折痕EF的长为(????? )
A.
B.
C.5
D.6
分析:折叠的对称性结合相似知识求线段长。
试题分析:EF与BD相交于点H,∵将矩形沿EF折叠,B,D重合,∴∠DHE=∠A=90°,又∵∠EDH=∠BDA,∴△EDH∽△BDA,∵AD=BC=8,CD=AB=6,∴BD=10,∴DH=5,∴EH=,∴EF=.故选A.21·cn·jy·com
答案:A
3.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,得到菱形AECF.若AB=3,则BC的长为( )
A.1 B.2 C. D.
分析:利用勾股定理把所求的线段转化到直角三角形中去处理,这是折叠问题中常用的数学方法。由矩形折叠可知∠FAD=∠FAO,根据菱形的性质可得∠FAO =∠EAO,∴∠FAD=∠FAO=∠EAO=30°,在△CAB中,利用勾股定理可求得BC=,故选D。
答案:D
4.如图1,将矩形纸片ABCD(图①)按如下步骤操作:(1)以过点A的直线为折痕折叠纸片,使点B恰好落在AD边上,折痕与BC边交于点E(如图②);(2)以过点E的直线为折痕折叠纸片,使点A落在BC边上,折痕EF交AD边于点F(如图③);(3)将纸片展平,那么∠AFE的度数为( )
A.60° B.67.5° C.72° D.75°
分析:分别在图②,图③中画出纸片展平后的状态,结合折叠及平行的性质即得结果。由矩形第一次折叠,得图②中的∠AEC=135°,则第二次折叠,得图③中的∠FEC=67.5°。因为矩形的对边AD//BC,所以∠AFE=∠FEC=67.5°,故选B21*cnjy*com
答案:B
5.(2017·开封模拟)在矩形ABCD中,AD=8,AB=6,点E为射线DC上一个动点,把△ADE沿AE折叠,使点D落在点F处,若△CEF为直角三角形
时,DE的长为___________________
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,此时点F在对角线AC上,先利用勾股定理计算出矩形对角线,根据折叠的性质得∠AFE=∠D=90°,设DE=x,则CE=6-x,然后在Rt△CEF中运用勾股定理列方程即可计算出x;②当点F落在AB边上时,可证得此时四边形ADEF为正方形,根据正方形的的性质可得DE=AD进而求解.
答案:
6.(2017·新乡模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=3,点E为射线BC上一动点,将△ABE沿AE折叠,得到△AB′E.若B′恰好落在射线CD上,则BE的长为________. 21纪教育网版权所有
分析:因为点E为射线BC上一动点,所以分两种情况讨论。
(1)E在线段BC上时,根据折叠的性质得到AB′=AB=5,B′E=BE=x,根据勾股定理得到DBˊ=4,故CBˊ=1,直角ΔCEBˊ中,根据勾股定理得x=(2)E在线段BC的延长线上时,Bˊ在CD的延长线上,根据折叠的性质得到AB′=AB=5,B′E=BE=x,根据勾股定理得到x=15,所以BE=或1521·世纪*教育网
答案:或15.
7.如图,矩形ABCD中,AB=1,AD=2,点E是边AD上的一个动点,把△BAE沿BE折叠,点A落在A′处,如果A′恰在矩形的对称轴上,则AE的长为___.www-2-1-cnjy-com
分析:因为矩形有两条对称轴,所以要分类讨论。
当Aˊ在AD、BC的中点所在直线上时,根据条件易得Aˊ在BC上,四边形EABAˊ是正方形,AE=1.【来源:21cnj*y.co*m】
当Aˊ在AB、DC的中点所在直线上时,如图,根据对称性BP=,AB=AˊB=1,所以A′B=2PB,所以∠PA′B=30°,所以∠A′BC=30°,所以∠EBA′=30°,所以AE=A′E=A′B×tan30°=1× =【版权所有:21教育】
综上,AE的长为或1
答案:或1
8.(2015?浙江滨州)如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点D恰好落在边OC上的点F处.若点D的坐标为(10,8),则点E的坐标为 .
分析:∵点D的坐标为(10,8),
∴AD=OC=10,AO=DC=8.
由翻折的性质可知:AF=AD=10,ED=EF.
在Rt△AOF中,由勾股定理得:OF==6.
∴FC=OC-OF=4.
设EC=x,则DE=EF=8-x.
在Rt△EFC中,由勾股定理得:EF2=EC2+FC2,
解得:x=3.
∴点E的坐标为(10,3).
故答案为:(10,3).
答案:(10,3)
9.(2014。南充)如图,有一矩形纸片ABCD,AB=8,AD=17,将此矩形纸片折叠,使顶点A落在BC边的A′处,折痕所在直线同时经过边AB、AD(包括端点),设BA′=x,则x的取值范围是______. 21教育名师原创作品
分析:动手操作,分析可知折痕分别经过D、B时为BA′的最小值与最大值的情况,然后求出此两种情况下x的取值即可.作出图形,根据矩形的对边相等可得BC=AD,CD=AB,当折痕经过点D时,根据翻折的性质可得A′D=AD,利用勾股定理列式求出A′C,再求出BA′;当折痕经过点B时,根据翻折的性质可得BA′=AB,如图,∵四边形ABCD是矩形,AB=8,AD=17,∴BC=AD=17,CD=AB=8,①当折痕经过点D时,由翻折的性质得,A′D=AD=17,在Rt△A′CD中,A′C="15" ∴BA′=BC-A′C=17-15=2;②当折痕经过点B时,由翻折的性质得,BA′=AB=8,∴x的取值范围是2≤x≤8.
答案:2≤x≤8.
10.(2015。四川省内江市)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,E为CD上一点,分别以EA,EB为折痕将两个角(∠D,∠C)向内折叠,点C,D恰好落在AB边的点F处.若AD=2,BC=3,则EF的长为___.
分析:∵分别以AE,BE为折痕将两个角(∠D,∠C)向内折叠,点C,D恰好落在AB边的点F处,∴DE=EF,CE=EF,AF=AD=2,BF=CB=3,∴DC=2EF,AB=5,作AH⊥BC于H,∵AD∥BC,∠C=90°,∴四边形ADCH为矩形,∴AH=DC=2EF,HB=BC-CH=BC-AD=1,在Rt△ABH中,由勾股定理可得AH=
∴EF=
答案:
11.(2015?绵阳)如图,D是等边△ABC边AB上的一点,且AD:DB=1:2,现将△ABC折叠,使点C与D重合,折痕为EF,点E,F分别在AC和BC上,则CE:CF=( )
A. B. C. D.
分析:折叠与相似相结合。因为△ABC为等边三角形,所以AC=AB=BC,∠A=∠B=∠C=60°.由翻折的性质可知:∠EDF=60°.所以∠FDB+∠EDA=120°.因为∠EDA+∠AED=120°,所以∠AED=∠FDB.所以△AED∽△BDF.设AD=a,CE=x,CF=y,则BD=2a,AE=3a-x,BF=3a-y.
利用相似三角形对应线段成比例,代入即得结果
答案:B
12.(2017·濮阳模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=6,点D是边BC的中点,点E是边AB上的任意一点(点E不与点B重合),沿DE翻折△DBE使点B落在点F处,连接AF,则线段AF的长取最小值时,BF的长为__________.
分析:本题考查了折叠的性质,结合相似知识,利用圆的思想方法求最值问题。
由折叠性质可得:DF=DB,∴点F在以D为圆心,BD为半径的圆上运动。
如图,作⊙D,连接AD交⊙D于点F,此时AF值最小,
∵点D是边BC的中点,∴CD=BD=3;而AC=4,由勾股定理得:AD2=AC2+CD2∴AD=5,而FD=3,∴FA=5-3=2,即线段AF长的最小值是2,连接BF,过F作FH⊥BC于H,∵∠ACB=90°,∴FH∥AC,∴△DFH∽△ADC,∴,∴HF=,DH=,∴BH=,∴BF==.
答案:
13.(2015年河南)如图,正方形ABCD的边长是16,点E在边AB上,AE=3,点F是边BC上不与点B、C重合的一个动点,把△EBF沿EF折叠,点B落在B′处,若△CDB′恰为等腰三角形,则DB′的长为 .21*cnjy*com
解析:(i)如图1所示:当B′D=B′C时,过B′点作GH∥AD,则∠B′GE=90°.
当B′C=B′D时,AG=DH=DC=8.
由AE=3,AB=16,得BE=13.
由翻折的性质,得B′E=BE=13.
∴EG=AG-AE=8-3=5,
∴B′G===12,
∴B′H=GH-B′G=16-12=4,
∴DB′===
(ii)当DB′=CD时,则DB′=16(易知点F在BC上且不与点C、B重合).
(iii)如图2所示:
当CB′=CD时,CB=CB′
∵EB=EB′,CB=CB′,
∴点E、C在BB′的垂直平分线上,
∴EC垂直平分BB′,
由折叠可知点F与点C重合,不符合题意,舍去.
综上所述,DB′的长为16或.
答案:16或.
14.(2016,浙江丹山)把一张圆形纸片按如图方式折叠两次后展开,图中的虚线表示折痕,则∠BOC的度数是( )21教育网
A. 120° B.135° C. 150° D. 165°
分析:如图所示:连接BO,过点O作OE⊥AB于点E,由题意可得:EO=BO,
AB∥DC,可得∠EBO=30°,故∠BOD=30°,则∠BOC=150°。故选C
答案:C
15.(2014?路南区三模)如图,AB是半圆O的直径,且AB=8,点C为半圆上的一点,将此半圆沿BC所在的直线折叠,若圆弧BC恰好过圆心O,则下列说法:
①∠ABC=30°; ②弧AC的长与弧OC的长相等;
③弦BC的长为4; ④阴影部分的面积是π
其中正确的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4 21cnjy.com
分析:过点O作OD⊥BC于E,交半圆O于D点,连接CD,如图,根据垂径定理由OD⊥BC得BE=CE,再根据折叠的性质得到ED=EO,则OE= OB,则可根据含30度的直角三角形三边的关系得∠OBC=30°,即∠ABC=30°;利用互余和等腰三角形的性质得∠BOD=∠COD=60°,则可判断△OCD为等边三角形,所以∠ODC=60°,然后根据弧长计算可计算出弧OC的长=π ,弧AC的长=π
即弧AC的长与弧OC的长相等;在Rt△OBC中,根据含30度的直角三角形三边的关系得BE=2 ,则有BC=4由于OC=OB,则弓形OC的面积=弓形OB的面积,然后根据扇形的面积公式和S阴影部分=S扇形OAC计算得到④正确.故选D
答案:D