【备考2019】中考数学题型解析与技巧点拨专题四 折叠(翻折)解题技巧(含解析)

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名称 【备考2019】中考数学题型解析与技巧点拨专题四 折叠(翻折)解题技巧(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2019-01-10 09:51:42

文档简介

专题四 中考数学中的折叠问题解题技巧
折叠问题是中考的高频考题。就拿广东省的中考来说,属于每年必考的知识点。折叠的题目一般出现在填空题,选择题和解答题。折叠的图形比较多的有三角形的折叠,四边形的折叠和圆的折叠,特别是特殊四边形的折叠。在中考的压轴题的小题也经常伴有折叠。折叠题目的分值为3分,4分或7分。折叠的考点有求折点位置、求折线长、周长、求重叠面积、求角度、判断线段之间关系等。
折叠图形是轴对称图形,可以利用轴对称的性质来解题。记住:折叠重合部分一定全等,折痕所在直线就是这两个全等形的对称轴;互相重合两点(对称点)之间的连线必被折痕垂直平分;对称两点与对称轴上任意一点连结所得的两条线段相等;对称线段所在的直线与对称轴的夹角相等. 在解题过程中要充分运用以上结论,借助辅助线构造直角三角形,结合相似形、锐角三角函数等知识来解决有关折叠问题,可以使得解题思路更加清晰,解题步骤更加简洁.
类型一:选择题中的折叠
【例题展示】
例题1(2018四川省内江市武汉市)如图,将矩形ABCD沿对角线BD折叠,点C落在点E处,BE交AD于点F,已知∠BDC=62°,则∠DFE的度数为(  )
A.31° B.28° C.62° D.56°
【分析】先利用互余计算出∠FDB=28°,再根据平行线的性质得∠CBD=∠FDB=28°,接着根据折叠的性质得∠FBD=∠CBD=28°,然后利用三角形外角性质计算∠DFE的度数.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,∠ADC=90°,
∵∠FDB=90°﹣∠BDC=90°﹣62°=28°,
∵AD∥BC,
∴∠CBD=∠FDB=28°,
∵矩形ABCD沿对角线BD折叠,
∴∠FBD=∠CBD=28°,
∴∠DFE=∠FBD+∠FDB=28°+28°=56°.
故选:D.
【点评】这是折叠最基本的类型。本题考查了平行线的性质:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.
例题2(2018湖北省武汉市)如图,在⊙O中,点C在优弧AB上,将弧BC沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.若⊙O的半径为,AB=4,则BC的长是(  )
A. B. C. D.
【分析】连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,利用垂径定理得到OD⊥AB,则AD=BD=AB=2,于是根据勾股定理可计算出OD=1,再利用折叠的性质可判断弧AC和弧CD所在的圆为等圆,则根据圆周角定理得到弧AC=弧CD,所以AC=DC,利用等腰三角形的性质得AE=DE=1,接着证明四边形ODEF为正方形得到OF=EF=1,然后计算出CF后得到CE=BE=3,于是得到BC=.
【解答】解:连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,
∵D为AB的中点,
∴OD⊥AB,
∴AD=BD=AB=2,
在Rt△OBD中,OD=,
∵将弧BC沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.
∴弧AC和弧CD所在的圆为等圆,
∴弧AC=弧CD,
∴AC=DC,
∴AE=DE=1,
易得四边形ODEF为正方形,
∴OF=EF=1,
在Rt△OCF中,CF=,
∴CE=CF+EF=2+1=3,
而BE=BD+DE=2+1=3,
∴BC=.
故选:B.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了圆周角定理和垂径定理.
例题3(2018天津市)如图,将一个三角形纸片ABC沿过点B的直线折叠,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,则下列结论一定正确的是( )
A. AD=BD B.AE=AC C. ED+EB=DB D.AE+CB=AB
【分析】由折叠的性质知,BC=BE.易得AE+CB=AB.
【解答】解:由折叠的性质知,BC=BE.
∴AE+CB=AB.
故选:D.
【点评】:本题利用了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,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.
例题4(2018新疆维吾尔族自治区)如图,矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.现将其沿AE对折,使得点B落在边AD上的点B1处,折痕与边BC交于点E,则CE的长为(  )
A.6cm B.4cm C.3cm D.2cm
【分析】根据翻折的性质可得∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,然后求出四边形ABEB1是正方形,再根据正方形的性质可得BE=AB,然后根据CE=BC﹣BE,代入数据进行计算即可得解.
【解答】解:∵沿AE对折点B落在边AD上的点B1处,
∴∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,
又∵∠BAD=90°,
∴四边形ABEB1是正方形,
∴BE=AB=6cm,
∴CE=BC﹣BE=8﹣6=2cm.
故选:D.
【点评】本题考查了矩形的性质,正方形的判定与性质,翻折变换的性质,判断出四边形ABEB1是正方形是解题的关键.
【跟踪训练】
1.(2018浙江省湖州市)如图,已知在△ABC中,∠BAC>90°,点D为BC的中点,点E在AC上,将△CDE沿DE折叠,使得点C恰好落在BA的延长线上的点F处,连结AD,则下列结论不一定正确的是(  )
A. AE=EF B. AB=2DE C. △ADF和△ADE的面积相等 D. △ADE和△FDE的面积相等
2.(2018山东省聊城市)如图,将一张三角形纸片ABC的一角折叠,使点A落在△ABC外的A'处,折痕为DE.如果∠A=α,∠CEA′=β,∠BDA'=γ,那么下列式子中正确的是(  )
A.γ=2α+β B.γ=α+2β C.γ=α+β D.γ=180°﹣α﹣β
3.(2018浙江省台州市)如图,等边三角形ABC边长是定值,点O是它的外心,过点O任意作一条直线分别交AB,BC于点D,E.将△BDE沿直线DE折叠,得到△B′DE,若B′D,B′E分别交AC于点F,G,连接OF,OG,则下列判断错误的是(  )
A.△ADF≌△CGE
B.△B′FG的周长是一个定值
C.四边形FOEC的面积是一个定值
D.四边形OGB'F的面积是一个定值
4.(2018江苏省淮安市)对角线长分别为6和8的菱形ABCD如图所示,点O为对角线的交点,过点O折叠菱形,使B,B′两点重合,MN是折痕.若B'M=1,则CN的长为(  )
A.7 B.6 C.5 D.4
5.(2018四川省资阳市)如图,将矩形ABCD的四个角向内翻折后,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH,EH=12厘米,EF=16厘米,则边AD的长是(  )
A.12厘米 B.16厘米 C.20厘米 D.28厘米
6.(2018四川省资阳市)如图,矩形纸片ABCD,AB=4,BC=3,点P在BC边上,将△CDP沿DP折叠,点C落在点E处,PE、DE分别交AB于点O、F,且OP=OF,则cos∠ADF的值为(  )
A. B. C. D.
7.(2018四川省攀枝花市)如图,在矩形ABCD中,E是AB边的中点,沿EC对折矩形ABCD,使B点落在点P处,折痕为EC,连结AP并延长AP交CD于F点,连结CP并延长CP交AD于Q点.给出以下结论:
①四边形AECF为平行四边形;
②∠PBA=∠APQ;
③△FPC为等腰三角形;
④△APB≌△EPC.
其中正确结论的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
类型二:填空题中的折叠
【例题展示】
1.(2018重庆市)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,CD是斜边AB上的中线,将△BCD沿直线CD翻折至△ECD的位置,连接AE.若DE∥AC,计算AE的长度等于  .
【分析】根据题意、解直角三角形、菱形的性质、翻折变化可以求得AE的长.
【解答】解:由题意可得,
DE=DB=CD=AB,
∴∠DEC=∠DCE=∠DCB,
∵DE∥AC,∠DCE=∠DCB,∠ACB=90°,
∴∠DEC=∠ACE,
∴∠DCE=∠ACE=∠DCB=30°,
∴∠ACD=60°,∠CAD=60°,
∴△ACD是等边三角形,
∴AC=CD,
∴AC=DE,
∵AC∥DE,AC=CD,
∴四边形ACDE是菱形,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,∠B=30°,
∴AC=,
∴AE=.
【点评】本题考查翻折变化、平行线的性质、直角三角形斜边上的中线,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.
2.(2018浙江省杭州市)如图所示,在等腰△ABC中,AB=AC,∠A=36°,将△ABC中的∠A沿DE向下翻折,使点A落在点C处.若AE=,则BC的长是  .
【分析】由折叠的性质可知AE=CE,再证明△BCE是等腰三角形即可得到BC=CE,问题得解.
【解答】解:
∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠B=∠ACB=,
∵将△ABC中的∠A沿DE向下翻折,使点A落在点C处,
∴AE=CE,∠A=∠ECA=36°,
∴∠CEB=72°,
∴BC=CE=AE=,
故答案为:.
【点评】本题考查了等腰三角形的判断和性质、折叠的性质以及三角形内角和定理的运用,证明△BCE是等腰三角形是解题的关键.
3.(2018河南省常德市)如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在AD边上的点G处,点C落在点H处,已知∠DGH=30°,连接BG,则∠AGB=  .
【分析】由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,从而可证明∠EBG=∠EGB.,然后再根据∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH,由平行线的性质可知∠AGB=∠GBC,从而易证∠AGB=∠BGH,据此可得答案.
【解答】解:由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,
∴∠EBG=∠EGB.
∴∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH.
又∵AD∥BC,
∴∠AGB=∠GBC.
∴∠AGB=∠BGH.
∵∠DGH=30°,
∴∠AGH=150°,
∴∠AGB=∠AGH=75°,
故答案为:75°.
【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是熟练掌握翻折变换的性质: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.
4.(2018湖北省襄阳市)如图,将面积为32的矩形ABCD沿对角线BD折叠,点A的对应点为点P,连接AP交BC于点E.若BE=,则AP的长为  .
【分析】设AB=a,AD=b,则ab=32,构建方程组求出a、b即可解决问题;
【解答】解:设AB=a,AD=b,则ab=32,
由△ABE∽△DAB可得:,
∴b=a2,
∴a3=64,
∴a=4,b=8,
设PA交BD于O.
在Rt△ABD中,BD=,
∴OP=OA=,
∴AP=.
故答案为.
【点评】本题考查翻折变换、矩形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
5.(2018江苏省扬州市)如图,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,则点D的坐标为  .
【分析】由折叠的性质得到一对角相等,再由矩形对边平行得到一对内错角相等,等量代换及等角对等边得到BE=OE,利用AAS得到三角形OED与三角形BEA全等,由全等三角形对应边相等得到DE=AE,过D作DF垂直于OE,利用勾股定理及面积法求出DF与OF的长,即可确定出D坐标.
【解答】解:由折叠得:∠CBO=∠DBO,
∵矩形ABCO,
∴BC∥OA,
∴∠CBO=∠BOA,
∴∠DBO=∠BOA,
∴BE=OE,
在△ODE和△BAE中,∠D=∠BAO=90°,∠OED=∠BEA,OE=BE
∴△ODE≌△BAE(AAS),
∴AE=DE,
设DE=AE=x,则有OE=BE=8﹣x,
在Rt△ODE中,根据勾股定理得:42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,即OE=5,DE=3,
过D作DF⊥OA,
∵S△OED=OD?DE=OE?DF,
∴DF=,OF=,
则D(,﹣).
故答案为:(,﹣)
【点评】此题考查了翻折变化(折叠问题),坐标与图形变换,以及矩形的性质,熟练掌握折叠的性质是解本题的关键.
【跟踪训练】
1.(2018贵州省遵义市)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BE的长为  .
2.(2018贵州省安顺一模)如图,在矩形ABCD中,AD=10,AB=14,点E为DC上一个动点,若将△ADE沿AE折叠,当点D的对应点D′落在∠ABC的角平分线上时,则点D′到AB的距离为  .
3.(2018广西北部湾一模)在矩形ABCD中,AB=6,BC=12,点E在边BC上,且BE=2CE,将矩形沿过点E的直线折叠,点C,D的对应点分别为C′,D′,折痕与边AD交于点F,当点B,C′,D′恰好在同一直线上时,AF的长为   .
4.(2018河南开封一模)矩形纸片ABCD,AB=9,BC=6,在矩形边上有一点P,且DP=3.将矩形纸片折叠,使点B与点P重合,折痕所在直线交矩形两边于点E,F,则EF长为   .
5.(2018山东聊城一模)如图,将一张矩形纸片ABCD沿对角线BD折叠,点C的对应点为C′,再将所折得的图形沿EF折叠,使得点D和点A重合.若AB=3,BC=4,则折痕EF的长为   .
6.(2018贵州黔东南一模)正方形ABCD中,F是AB上一点,H是BC延长线上一点,连接FH,将△FBH沿FH翻折,使点B的对应点E落在AD上,EH与CD交于点G,连接BG交FH于点M,当GB平分∠CGE时,BM=2,AE=8,则ED=   .
 7.(2018贵州省黔西南一模)如图,在正方形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,延长CD至点G,使GD=CD,过点D作DE⊥AG,将△ADE沿着AD翻折得到△ADF,连结OF交CD于点H.当CD=3时,求FH的长度为   .
类型三:解答题中的折叠
【例题展示】
例题1(2018广东省 7分)如图,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.
(1)求证:△ADE≌△CED;
(2)求证:△DEF是等腰三角形.
【分析】(1)根据矩形的性质可得出AD=BC、AB=CD,结合折叠的性质可得出AD=CE、AE=CD,进而即可证出△ADE≌△CED(SSS);
(2)根据全等三角形的性质可得出∠DEF=∠EDF,利用等边对等角可得出EF=DF,由此即可证出△DEF是等腰三角形.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AB=CD.
由折叠的性质可得:BC=CE,AB=AE,
∴AD=CE,AE=CD.
在△ADE和△CED中,AD=CE,AE=CD,DE=ED,
∴△ADE≌△CED(SSS).
(2)由(1)得△ADE≌△CED,
∴∠DEA=∠EDC,即∠DEF=∠EDF,
∴EF=DF,
∴△DEF是等腰三角形.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、翻折变换以及矩形的性质,解题的关键是:(1)根据矩形的性质结合折叠的性质找出AD=CE、AE=CD;(2)利用全等三角形的性质找出∠DEF=∠EDF.
例题2(2018浙江省杭州市 8分 压轴题)如图,△OAB是边长为2+的等边三角形,其中O是坐标原点,顶点B在y轴正方向上,将△OAB折叠,使点A落在边OB上,记为A′,折痕为EF.
(1)当A′E∥x轴时,求点A′和E的坐标;
(2)当A′E∥x轴,且抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A′和E时,求抛物线与x轴的交点的坐标;
(3)当点A′在OB上运动,但不与点O、B重合时,能否使△A′EF成为直角三角形?若能,请求出此时点A′的坐标;若不能,请你说明理由.
【分析】(1)当A′E∥x轴时,△A′EO是直角三角形,可根据∠A′OE的度数用O′A表示出OE和A′E,由于A′E=AE,且A′E+OE=OA=2+,由此可求出OA′的长,也就能求出A′E的长.据此可求出A′和E的坐标;
(2)将A′,E点的坐标代入抛物线中,即可求出其解析式.进而可求出抛物线与x轴的交点坐标;
(3)根据折叠的性质可知:∠FA′E=∠A,因此∠FA′E不可能为直角,因此要使△A′EF成为直角三角形只有两种可能:
①∠A′EF=90°,根据折叠的性质,∠A′EF=∠AEF=90°,此时A′与O重合,与题意不符,因此此种情况不成立.
②∠A′FE=90°,同①,可得出此种情况也不成立.
因此A′不与O、B重合的情况下,△A′EF不可能成为直角三角形.
【解答】解:(1)由已知可得∠A′OE=60°,A′E=AE,
由A′E∥x轴,得△OA′E是直角三角形,
设A′的坐标为(0,b),
AE=A′E=b,OE=2b,b+2b=2+,
所以b=1,A′、E的坐标分别是(0,1)与(,1).
(2)因为A′、E在抛物线上,
所以,
所以,
函数关系式为y=﹣x2+x+1,
由﹣x2+x+1=0,
得x1=﹣,x2=2,
与x轴的两个交点坐标分别是(-,0)与(2,0).
(3)不可能使△A′EF成为直角三角形.
∵∠FA′E=∠FAE=60°,
若△A′EF成为直角三角形,只能是∠A′EF=90°或∠A′FE=90°
若∠A′EF=90°,利用对称性,则∠AEF=90°,
A、E、A三点共线,O与A重合,与已知矛盾;
同理若∠A′FE=90°也不可能,
所以不能使△A′EF成为直角三角形.
【点评】本题着重考查了待定系数法求二次函数解析式、折叠变换、直角三角形的判定和性质等知识点,综合性较强.
例题3(2018江苏省泰州市 12分 压轴题)对给定的一张矩形纸片ABCD进行如下操作:先沿CE折叠,使点B落在CD边上(如图①),再沿CH折叠,这时发现点E恰好与点D重合(如图②)
(1)根据以上操作和发现,求的值;
(2)将该矩形纸片展开.
①如图③,折叠该矩形纸片,使点C与点H重合,折痕与AB相交于点P,再将该矩形纸片展开.求证:∠HPC=90°;
②不借助工具,利用图④探索一种新的折叠方法,找出与图③中位置相同的P点,要求只有一条折痕,且点P在折痕上,请简要说明折叠方法.(不需说明理由)
【分析】(1)依据△BCE是等腰直角三角形,即可得到CE=BC,由图②,可得CE=CD,而AD=BC,即可得到CD=AD,即=;
(2)①由翻折可得,PH=PC,即PH2=PC2,依据勾股定理可得AH2+AP2=BP2+BC2,进而得出AP=BC,再根据PH=CP,∠A=∠B=90°,即可得到Rt△APH≌Rt△BCP(HL),进而得到∠CPH=90°;
②由AP=BC=AD,可得△ADP是等腰直角三角形,PD平分∠ADC,故沿着过D的直线翻折,使点A落在CD边上,此时折痕与AB的交点即为P;由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,进而得到CP平分∠BCE,故沿着过点C的直线折叠,使点B落在CE上,此时,折痕与AB的交点即为P.
【解答】解:(1)由图①,可得∠BCE=∠BCD=45°,
又∵∠B=90°,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴=cos45°=,即CE=BC,
由图②,可得CE=CD,而AD=BC,
∴CD=AD,
∴=;
(2)①设AD=BC=a,则AB=CD=a,BE=a,
∴AE=(﹣1)a,
如图③,连接EH,则∠CEH=∠CDH=90°,
∵∠BEC=45°,∠A=90°,
∴∠AEH=45°=∠AHE,
∴AH=AE=(﹣1)a,
设AP=x,则BP=a﹣x,由翻折可得,PH=PC,即PH2=PC2,
∴AH2+AP2=BP2+BC2,
即[(﹣1)a]2+x2=(a﹣x)2+a2,
解得x=a,即AP=BC,
又∵PH=CP,∠A=∠B=90°,
∴Rt△APH≌Rt△BCP(HL),
∴∠APH=∠BCP,
又∵Rt△BCP中,∠BCP+∠BPC=90°,
∴∠APH+∠BPC=90°,
∴∠CPH=90°;
②折法:如图,由AP=BC=AD,可得△ADP是等腰直角三角形,PD平分∠ADC,
故沿着过D的直线翻折,使点A落在CD边上,此时折痕与AB的交点即为P;
折法:如图,由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,
由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,
又∵∠DCH=∠ECH,
∴∠BCP=∠PCE,即CP平分∠BCE,
故沿着过点C的直线折叠,使点B落在CE上,此时,折痕与AB的交点即为P.
【点评】本题属于折叠问题,主要考查了等腰直角三角形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质的综合运用,折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,对应边和对应角相等.解题时常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.
例题4(2018山东省威海市 8分 )如图,将矩形ABCD(纸片)折叠,使点B与AD边上的点K重合,EG为折痕;点C与AD边上的点K重合,FH为折痕.已知∠1=67.5°,∠2=75°,EF=+1,求BC的长.
【分析】由题意知∠3=180°﹣2∠1=45°、∠4=180°﹣2∠2=30°、BE=KE、KF=FC,作KM⊥BC,设KM=x,知EM=x、MF=x,根据EF的长求得x=1,再进一步求解可得.
【解答】解:由题意,得:∠3=180°﹣2∠1=45°,∠4=180°﹣2∠2=30°,BE=KE、KF=FC,
如图,过点K作KM⊥BC于点M,
设KM=x,则EM=x、MF=x,
∴x+x=+1,
解得:x=1,
∴EK=、KF=2,
∴BC=BE+EF+FC=EK+EF+KF=3++,
∴BC的长为3++.
【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是掌握翻折变换的性质: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.
例题5(2018甘肃白银市 12分 压轴题 )如图,已知二次函数y=ax2+2x+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A,点B(3,0).点P是直线BC上方的抛物线上一动点.
(1)求二次函数y=ax2+2x+c的表达式;
(2)连接PO,PC,并把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP′C.若四边形POP′C为菱形,请求出此时点P的坐标;
(3)当点P运动到什么位置时,四边形ACPB的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ACPB的最大面积.
【解答】解:(1)将点B和点C的坐标代入函数解析式,得,
解得,
二次函数的解析是为y=﹣x2+2x+3;
(2)若四边形POP′C为菱形,则点P在线段CO的垂直平分线上,
如图1,连接PP′,则PE⊥CO,垂足为E,
∵C(0,3),
∴E(0,),
∴点P的纵坐标,
当y=时,即﹣x2+2x+3=,
解得x1=,x2=(不合题意,舍),
∴点P的坐标为(,);
(3)如图2,
P在抛物线上,设P(m,﹣m2+2m+3),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
将点B和点C的坐标代入函数解析式,得,
解得.
直线BC的解析为y=﹣x+3,
设点Q的坐标为(m,﹣m+3),
PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.
当y=0时,﹣x2+2x+3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
OA=1,
AB=3﹣(﹣1)=4,
S四边形ABPC=S△ABC+S△PCQ+S△PBQ
=AB?OC+PQ?OF+PQ?FB
=×4×3+(﹣m2+3m)×3
=﹣(m﹣)2+,
当m=时,四边形ABPC的面积最大.
当m=时,﹣m2+2m+3=,即P点的坐标为(,).
当点P的坐标为(,)时,四边形ACPB的最大面积值为.
【跟踪训练】
1.(2018四川省达州市 压轴题 9分 )矩形AOBC中,OB=4,OA=3.分别以OB,OA所在直线为x轴,y轴,建立如图1所示的平面直角坐标系.F是BC边上一个动点(不与B,C重合),过点F的反比例函数y= (k>0)的图象与边AC交于点E.
(1)当点F运动到边BC的中点时,求点E的坐标;
(2)连接EF,求∠EFC的正切值;
(3)如图2,将△CEF沿EF折叠,点C恰好落在边OB上的点G处,求此时反比例函数的解析式.
2.(2018江苏省宿迁市 压轴题 9分 )如图,在边长为1的正方形ABCD中,动点E、F分别在边AB、CD上,将正方形ABCD沿直线EF折叠,使点B的对应点M始终落在边AD上(点M不与点A、D重合),点C落在点N处,MN与CD交于点P,设BE=x,
(1)当AM= 时,求x的值;
(2)随着点M在边AD上位置的变化,△PDM的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;
(3)设四边形BEFC的面积为S,求S与x之间的函数表达式,并求出S的最小值.
3.(2018江西省宜春市一模8分 )如图,在四边形纸片ABCD中,∠B=∠D=90°,点E,F分别在边BC,CD上,将AB,AD分别沿AE,AF折叠,点B,D恰好都和点G重合,∠EAF=45°.
(1)求证:四边形ABCD是正方形;
(2)求证:三角形ECF的周长是四边形ABCD周长的一半;
(3)若EC=FC=1,求AB的长度.
4.(2018贵州省遵义市一模 压轴题 12分 )已知:矩形ABCD中,AB=4,BC=3,点M、N分别在边AB、CD上,直线MN交矩形对角线AC于点E,将△AME沿直线MN翻折,点A落在点P处,且点P在射线CB上.
(1)如图1,当EP⊥BC时,求CN的长;
(2)如图2,当EP⊥AC时,求AM的长;
(3)请写出线段CP的长的取值范围,及当CP的长最大时MN的长.
5.(2018河北省秦皇岛市一模 压轴题 12分 )如图,抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)与x轴、y轴分别交于点A,B,C三点,已知点A(﹣2,0),点C(0,﹣8),点D是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)如图1,抛物线的对称轴与x轴交于点E,第四象限的抛物线上有一点P,将△EBP沿直线EP折叠,使点B的对应点B'落在抛物线的对称轴上,求点P的坐标;
(3)如图2,设BC交抛物线的对称轴于点F,作直线CD,点M是直线CD上的动点,点N是平面内一点,当以点B,F,M,N为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点M的坐标.
 
6.(2018广东省潮州市一模 压轴题 9分 )已知:如图1,△ABC中,AB=6,AC=,BC=3,过边AC上的动点E(点E不与点A、C重合)作EF⊥AB于点F,将△AEF沿EF所在的直线折叠得到△A'EF,设CE=x,折叠后的△A'EF与四边形BCEF重叠部分的面积记为S.
(1)如图2,当点A'与顶点B重合时,求AE的长;
(2)如图3,当点A'落在△ABC的外部时,A'E与BC相交于点D,求证:△A'BD是等腰三角形;
(3)试用含x的式子表示S,并求S的最大值.
专题四 中考数学中的折叠问题解题技巧
折叠问题是中考的高频考题。就拿广东省的中考来说,属于每年必考的知识点。折叠的题目一般出现在填空题,选择题和解答题。折叠的图形比较多的有三角形的折叠,四边形的折叠和圆的折叠,特别是特殊四边形的折叠。在中考的压轴题的小题也经常伴有折叠。折叠题目的分值为3分,4分或7分。折叠的考点有求折点位置、求折线长、周长、求重叠面积、求角度、判断线段之间关系等。
折叠图形是轴对称图形,可以利用轴对称的性质来解题。记住:折叠重合部分一定全等,折痕所在直线就是这两个全等形的对称轴;互相重合两点(对称点)之间的连线必被折痕垂直平分;对称两点与对称轴上任意一点连结所得的两条线段相等;对称线段所在的直线与对称轴的夹角相等. 在解题过程中要充分运用以上结论,借助辅助线构造直角三角形,结合相似形、锐角三角函数等知识来解决有关折叠问题,可以使得解题思路更加清晰,解题步骤更加简洁.
类型一:选择题中的折叠
【例题展示】
例题1(2018四川省内江市武汉市)如图,将矩形ABCD沿对角线BD折叠,点C落在点E处,BE交AD于点F,已知∠BDC=62°,则∠DFE的度数为(  )
A.31° B.28° C.62° D.56°
【分析】先利用互余计算出∠FDB=28°,再根据平行线的性质得∠CBD=∠FDB=28°,接着根据折叠的性质得∠FBD=∠CBD=28°,然后利用三角形外角性质计算∠DFE的度数.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,∠ADC=90°,
∵∠FDB=90°﹣∠BDC=90°﹣62°=28°,
∵AD∥BC,
∴∠CBD=∠FDB=28°,
∵矩形ABCD沿对角线BD折叠,
∴∠FBD=∠CBD=28°,
∴∠DFE=∠FBD+∠FDB=28°+28°=56°.
故选:D.
【点评】这是折叠最基本的类型。本题考查了平行线的性质:两直线平行,同位角相等;两直线平行,同旁内角互补;两直线平行,内错角相等.
例题2(2018湖北省武汉市)如图,在⊙O中,点C在优弧AB上,将弧BC沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.若⊙O的半径为,AB=4,则BC的长是(  )
A. B. C. D.
【分析】连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,利用垂径定理得到OD⊥AB,则AD=BD=AB=2,于是根据勾股定理可计算出OD=1,再利用折叠的性质可判断弧AC和弧CD所在的圆为等圆,则根据圆周角定理得到弧AC=弧CD,所以AC=DC,利用等腰三角形的性质得AE=DE=1,接着证明四边形ODEF为正方形得到OF=EF=1,然后计算出CF后得到CE=BE=3,于是得到BC=.
【解答】解:连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,
∵D为AB的中点,
∴OD⊥AB,
∴AD=BD=AB=2,
在Rt△OBD中,OD=,
∵将弧BC沿BC折叠后刚好经过AB的中点D.
∴弧AC和弧CD所在的圆为等圆,
∴弧AC=弧CD,
∴AC=DC,
∴AE=DE=1,
易得四边形ODEF为正方形,
∴OF=EF=1,
在Rt△OCF中,CF=,
∴CE=CF+EF=2+1=3,
而BE=BD+DE=2+1=3,
∴BC=.
故选:B.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了圆周角定理和垂径定理.
例题3(2018天津市)如图,将一个三角形纸片ABC沿过点B的直线折叠,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,则下列结论一定正确的是( )
A. AD=BD B.AE=AC C. ED+EB=DB D.AE+CB=AB
【分析】由折叠的性质知,BC=BE.易得AE+CB=AB.
【解答】解:由折叠的性质知,BC=BE.
∴AE+CB=AB.
故选:D.
【点评】:本题利用了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,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.
例题4(2018新疆维吾尔族自治区)如图,矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.现将其沿AE对折,使得点B落在边AD上的点B1处,折痕与边BC交于点E,则CE的长为(  )
A.6cm B.4cm C.3cm D.2cm
【分析】根据翻折的性质可得∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,然后求出四边形ABEB1是正方形,再根据正方形的性质可得BE=AB,然后根据CE=BC﹣BE,代入数据进行计算即可得解.
【解答】解:∵沿AE对折点B落在边AD上的点B1处,
∴∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,
又∵∠BAD=90°,
∴四边形ABEB1是正方形,
∴BE=AB=6cm,
∴CE=BC﹣BE=8﹣6=2cm.
故选:D.
【点评】本题考查了矩形的性质,正方形的判定与性质,翻折变换的性质,判断出四边形ABEB1是正方形是解题的关键.
【跟踪训练】
1.(2018浙江省湖州市)如图,已知在△ABC中,∠BAC>90°,点D为BC的中点,点E在AC上,将△CDE沿DE折叠,使得点C恰好落在BA的延长线上的点F处,连结AD,则下列结论不一定正确的是(  )
A. AE=EF B. AB=2DE C. △ADF和△ADE的面积相等 D. △ADE和△FDE的面积相等
【分析】分析:先判断出△BFC是直角三角形,再利用三角形的外角判断出A正确,进而判断出AE=CE,得出CE是△ABC的中位线判断出B正确,利用等式的性质判断出D正确.
【解答】:如图,连接CF,
∵点D是BC中点,
∴BD=CD,
由折叠知,∠ACB=∠DFE,CD=DF,
∴BD=CD=DF,
∴△BFC是直角三角形,
∴∠BFC=90°,
∵BD=DF,
∴∠B=∠BFD,
∴∠EAF=∠B+∠ACB=∠BFD+∠DFE=∠AFE,
∴AE=EF,故A正确,
由折叠知,EF=CE,
∴AE=CE,
∵BD=CD,
∴DE是△ABC的中位线,
∴AB=2DE,故B正确,
∵AE=CE,
∴S△ADE=S△CDE,
由折叠知,△CDE≌△△FDE,
∴S△CDE=S△FDE,
∴S△ADE=S△FDE,故D正确,
∴C选项不正确,
故选:C.
【点评】:此题主要考查了折叠的性质,直角三角形的判定和性质,三角形的中位线定理,作出辅助线是解本题的关键.
2.(2018山东省聊城市)如图,将一张三角形纸片ABC的一角折叠,使点A落在△ABC外的A'处,折痕为DE.如果∠A=α,∠CEA′=β,∠BDA'=γ,那么下列式子中正确的是(  )
A.γ=2α+β B.γ=α+2β C.γ=α+β D.γ=180°﹣α﹣β
【分析】根据三角形的外角得:∠BDA'=∠A+∠AFD,∠AFD=∠A'+∠CEA',代入已知可得结论.
【解答】解:由折叠得:∠A=∠A',
∵∠BDA'=∠A+∠AFD,∠AFD=∠A'+∠CEA',
∵∠A=α,∠CEA′=β,∠BDA'=γ,
∴∠BDA'=γ=α+α+β=2α+β,
故选:A.
【点评】本题考查了三角形外角的性质,熟练掌握三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和是关键.
3.(2018浙江省台州市)如图,等边三角形ABC边长是定值,点O是它的外心,过点O任意作一条直线分别交AB,BC于点D,E.将△BDE沿直线DE折叠,得到△B′DE,若B′D,B′E分别交AC于点F,G,连接OF,OG,则下列判断错误的是(  )
A.△ADF≌△CGE
B.△B′FG的周长是一个定值
C.四边形FOEC的面积是一个定值
D.四边形OGB'F的面积是一个定值
【分析】A、根据等边三角形ABC的外心的性质可知:AO平分∠BAC,根据角平分线的定理和逆定理得:FO平分∠DFG,由外角的性质可证明∠DOF=60°,同理可得∠EOG=60°,∠FOG=60°=∠DOF=∠EOG,可证明△DOF≌△GOF≌△GOE,△OAD≌△OCG,△OAF≌△OCE,可得AD=CG,AF=CE,从而得△ADF≌△CGE;
B、根据△DOF≌△GOF≌△GOE,得DF=GF=GE,所以△ADF≌△B'GF≌△CGE,可得结论;
C、根据S四边形FOEC=S△OCF+S△OCE,依次换成面积相等的三角形,可得结论为:S△AOC=(定值),可作判断;
D、方法同C,将S四边形OGB'F=S△OAC﹣S△OFG,根据S△OFG=?FG?OH,FG变化,故△OFG的面积变化,从而四边形OGB'F的面积也变化,可作判断.
【解答】解:A、连接OA、OC,
∵点O是等边三角形ABC的外心,
∴AO平分∠BAC,
∴点O到AB、AC的距离相等,
由折叠得:DO平分∠BDB',
∴点O到AB、DB'的距离相等,
∴点O到DB'、AC的距离相等,
∴FO平分∠DFG,
∠DFO=∠OFG=(∠FAD+∠ADF),
由折叠得:∠BDE=∠ODF=(∠DAF+∠AFD),
∴∠OFD+∠ODF=(∠FAD+∠ADF+∠DAF+∠AFD)=120°,
∴∠DOF=60°,
同理可得∠EOG=60°,
∴∠FOG=60°=∠DOF=∠EOG,
∴△DOF≌△GOF≌△GOE,
∴OD=OG,OE=OF,
∠OGF=∠ODF=∠ODB,∠OFG=∠OEG=∠OEB,
∴△OAD≌△OCG,△OAF≌△OCE,
∴AD=CG,AF=CE,
∴△ADF≌△CGE,
故选项A正确;
B、∵△DOF≌△GOF≌△GOE,
∴DF=GF=GE,
∴△ADF≌△B'GF≌△CGE,
∴B'G=AD,
∴△B'FG的周长=FG+B'F+B'G=FG+AF+CG=AC(定值),
故选项B正确;
C、S四边形FOEC=S△OCF+S△OCE=S△OCF+S△OAF=S△AOC=(定值),
故选项C正确;
D、S四边形OGB'F=S△OFG+S△B'GF=S△OFD+△ADF=S四边形OFAD=S△OAD+S△OAF=S△OCG+S△OAF=S△OAC﹣S△OFG,
过O作OH⊥AC于H,
∴S△OFG=?FG?OH,
由于OH是定值,FG变化,故△OFG的面积变化,从而四边形OGB'F的面积也变化,
故选项D不一定正确;
故选:D.
【点评】本题考查了等边三角形的性质、三角形全等的性质和判定、角平分线的性质和判定、三角形和四边形面积及周长的确定以及折叠的性质,有难度,本题全等的三角形比较多,要注意利用数形结合,并熟练掌握三角形全等的判定,还要熟练掌握角平分线的逆定理的运用,证明FO平分∠DFG是本题的关键。
4.(2018江苏省淮安市)对角线长分别为6和8的菱形ABCD如图所示,点O为对角线的交点,过点O折叠菱形,使B,B′两点重合,MN是折痕.若B'M=1,则CN的长为(  )
A.7 B.6 C.5 D.4
【分析】连接AC、BD,如图,利用菱形的性质得OC=AC=3,OD=BD=4,∠COD=90°,再利用勾股定理计算出CD=5,接着证明△OBM≌△ODN得到DN=BM,然后根据折叠的性质得BM=B'M=1,从而有DN=1,于是计算CD﹣DN即可.
【解答】解:连接AC、BD,如图,
∵点O为菱形ABCD的对角线的交点,
∴OC=AC=3,OD=BD=4,∠COD=90°,
在Rt△COD中,CD=,
∵AB∥CD,
∴∠MBO=∠NDO,
在△OBM和△ODN中,∠MBO=∠NDO,OB=OD,∠BOM=∠DON
∴△OBM≌△ODN,
∴DN=BM,
∵过点O折叠菱形,使B,B′两点重合,MN是折痕,
∴BM=B'M=1,
∴DN=1,
∴CN=CD﹣DN=5﹣1=4.
故选:D.
【点评】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,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.也考查了菱形的性质.
5.(2018四川省资阳市)如图,将矩形ABCD的四个角向内翻折后,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH,EH=12厘米,EF=16厘米,则边AD的长是(  )
A.12厘米 B.16厘米 C.20厘米 D.28厘米
【分析】利用三个角是直角的四边形是矩形易证四边形EFGH为矩形,那么由折叠可得HF的长即为边AD的长.
【解答】解:∵∠HEM=∠AEH,∠BEF=∠FEM,
∴∠HEF=∠HEM+∠FEM=×180°=90°,
同理可得:∠EHG=∠HGF=∠EFG=90°,
∴四边形EFGH为矩形,
AD=AH+HD=HM+MF=HF,
HF=,
∴AD=20厘米.
故选:C.
【点评】此题主要考查了翻折变换的性质以及勾股定理等知识,得出四边形EFGH为矩形是解题关键.
6.(2018四川省资阳市)如图,矩形纸片ABCD,AB=4,BC=3,点P在BC边上,将△CDP沿DP折叠,点C落在点E处,PE、DE分别交AB于点O、F,且OP=OF,则cos∠ADF的值为(  )
A. B. C. D.
【分析】根据折叠的性质可得出DC=DE、CP=EP,由∠EOF=∠BOP、∠B=∠E、OP=OF可得出△OEF≌△OBP(AAS),根据全等三角形的性质可得出OE=OB、EF=BP,设EF=x,则BP=x、DF=4﹣x、BF=PC=3﹣x,进而可得出AF=1+x,在Rt△DAF中,利用勾股定理可求出x的值,再利用余弦的定义即可求出cos∠ADF的值.
【解答】解:根据折叠,可知:△DCP≌△DEP,
∴DC=DE=4,CP=EP.
在△OEF和△OBP中,∠EOF=∠BOP、∠B=∠E、OP=OF,
∴△OEF≌△OBP(AAS),
∴OE=OB,EF=BP.
设EF=x,则BP=x,DF=DE﹣EF=4﹣x,
又∵BF=OB+OF=OE+OP=PE=PC,PC=BC﹣BP=3﹣x,
∴AF=AB﹣BF=1+x.
在Rt△DAF中,AF2+AD2=DF2,即(1+x)2+32=(4﹣x)2,
解得:x=,
∴DF=4﹣x=,
∴cos∠ADF=.
故选:C.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、勾股定理以及解直角三角形,利用勾股定理结合AF=1+x,求出AF的长度是解题的关键.
7.(2018四川省攀枝花市)如图,在矩形ABCD中,E是AB边的中点,沿EC对折矩形ABCD,使B点落在点P处,折痕为EC,连结AP并延长AP交CD于F点,连结CP并延长CP交AD于Q点.给出以下结论:
①四边形AECF为平行四边形;
②∠PBA=∠APQ;
③△FPC为等腰三角形;
④△APB≌△EPC.
其中正确结论的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】①根据三角形内角和为180°易证∠PAB+∠PBA=90°,易证四边形AECF是平行四边形,即可解题;
②根据平角定义得:∠APQ+∠BPC=90°,由正方形可知每个内角都是直角,再由同角的余角相等,即可解题;
③根据平行线和翻折的性质得:∠FPC=∠PCE=∠BCE,∠FPC≠∠FCP,且∠PFC是钝角,△FPC不一定为等腰三角形;
④当BP=AD或△BPC是等边三角形时,△APB≌△FDA,即可解题.
【解答】解:①如图,EC,BP交于点G;
∵点P是点B关于直线EC的对称点,
∴EC垂直平分BP,
∴EP=EB,
∴∠EBP=∠EPB,
∵点E为AB中点,
∴AE=EB,
∴AE=EP,
∴∠PAB=∠PBA,
∵∠PAB+∠PBA+∠APB=180°,即∠PAB+∠PBA+∠APE+∠BPE=2(∠PAB+∠PBA)=180°,
∴∠PAB+∠PBA=90°,
∴AP⊥BP,
∴AF∥EC;
∵AE∥CF,
∴四边形AECF是平行四边形,
故①正确;
②∵∠APB=90°,
∴∠APQ+∠BPC=90°,
由折叠得:BC=PC,
∴∠BPC=∠PBC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠ABP+∠PBC=90°,
∴∠ABP=∠APQ,
故②正确;
③∵AF∥EC,
∴∠FPC=∠PCE=∠BCE,
∵∠PFC是钝角,
当△BPC是等边三角形,即∠BCE=30°时,才有∠FPC=∠FCP,
如右图,△PCF不一定是等腰三角形,
故③不正确;
④∵AF=EC,AD=BC=PC,∠ADF=∠EPC=90°,
∴Rt△EPC≌△FDA(HL),
∵∠ADF=∠APB=90°,∠FAD=∠ABP,
当BP=AD或△BPC是等边三角形时,△APB≌△FDA,
∴△APB≌△EPC,
故④不正确;
其中正确结论有①②,2个,
故选:B.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质和判定,矩形的性质,翻折变换,平行四边形的判定,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.
类型二:填空题中的折叠
【例题展示】
1.(2018重庆市)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,CD是斜边AB上的中线,将△BCD沿直线CD翻折至△ECD的位置,连接AE.若DE∥AC,计算AE的长度等于  .
【分析】根据题意、解直角三角形、菱形的性质、翻折变化可以求得AE的长.
【解答】解:由题意可得,
DE=DB=CD=AB,
∴∠DEC=∠DCE=∠DCB,
∵DE∥AC,∠DCE=∠DCB,∠ACB=90°,
∴∠DEC=∠ACE,
∴∠DCE=∠ACE=∠DCB=30°,
∴∠ACD=60°,∠CAD=60°,
∴△ACD是等边三角形,
∴AC=CD,
∴AC=DE,
∵AC∥DE,AC=CD,
∴四边形ACDE是菱形,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,∠B=30°,
∴AC=,
∴AE=.
【点评】本题考查翻折变化、平行线的性质、直角三角形斜边上的中线,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.
2.(2018浙江省杭州市)如图所示,在等腰△ABC中,AB=AC,∠A=36°,将△ABC中的∠A沿DE向下翻折,使点A落在点C处.若AE=,则BC的长是  .
【分析】由折叠的性质可知AE=CE,再证明△BCE是等腰三角形即可得到BC=CE,问题得解.
【解答】解:
∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠B=∠ACB=,
∵将△ABC中的∠A沿DE向下翻折,使点A落在点C处,
∴AE=CE,∠A=∠ECA=36°,
∴∠CEB=72°,
∴BC=CE=AE=,
故答案为:.
【点评】本题考查了等腰三角形的判断和性质、折叠的性质以及三角形内角和定理的运用,证明△BCE是等腰三角形是解题的关键.
3.(2018河南省常德市)如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在AD边上的点G处,点C落在点H处,已知∠DGH=30°,连接BG,则∠AGB=  .
【分析】由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,从而可证明∠EBG=∠EGB.,然后再根据∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH,由平行线的性质可知∠AGB=∠GBC,从而易证∠AGB=∠BGH,据此可得答案.
【解答】解:由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,
∴∠EBG=∠EGB.
∴∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH.
又∵AD∥BC,
∴∠AGB=∠GBC.
∴∠AGB=∠BGH.
∵∠DGH=30°,
∴∠AGH=150°,
∴∠AGB=∠AGH=75°,
故答案为:75°.
【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是熟练掌握翻折变换的性质: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.
4.(2018湖北省襄阳市)如图,将面积为32的矩形ABCD沿对角线BD折叠,点A的对应点为点P,连接AP交BC于点E.若BE=,则AP的长为  .
【分析】设AB=a,AD=b,则ab=32,构建方程组求出a、b即可解决问题;
【解答】解:设AB=a,AD=b,则ab=32,
由△ABE∽△DAB可得:,
∴b=a2,
∴a3=64,
∴a=4,b=8,
设PA交BD于O.
在Rt△ABD中,BD=,
∴OP=OA=,
∴AP=.
故答案为.
【点评】本题考查翻折变换、矩形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
5.(2018江苏省扬州市)如图,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,则点D的坐标为  .
【分析】由折叠的性质得到一对角相等,再由矩形对边平行得到一对内错角相等,等量代换及等角对等边得到BE=OE,利用AAS得到三角形OED与三角形BEA全等,由全等三角形对应边相等得到DE=AE,过D作DF垂直于OE,利用勾股定理及面积法求出DF与OF的长,即可确定出D坐标.
【解答】解:由折叠得:∠CBO=∠DBO,
∵矩形ABCO,
∴BC∥OA,
∴∠CBO=∠BOA,
∴∠DBO=∠BOA,
∴BE=OE,
在△ODE和△BAE中,∠D=∠BAO=90°,∠OED=∠BEA,OE=BE
∴△ODE≌△BAE(AAS),
∴AE=DE,
设DE=AE=x,则有OE=BE=8﹣x,
在Rt△ODE中,根据勾股定理得:42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,即OE=5,DE=3,
过D作DF⊥OA,
∵S△OED=OD?DE=OE?DF,
∴DF=,OF=,
则D(,﹣).
故答案为:(,﹣)
【点评】此题考查了翻折变化(折叠问题),坐标与图形变换,以及矩形的性质,熟练掌握折叠的性质是解本题的关键.
【跟踪训练】
1.(2018贵州省遵义市)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BE的长为  .
【分析】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,得到AB=BD,根据勾股定理列出方程,解方程即可.
【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,BH=x,EH=x,
在Rt△EHG中,EG2=EH2+GH2,即(8﹣x)2=(x)2+(6﹣x)2,
解得,x=2.8,即BE=2.8,
故答案为:2.8.
【点评】灵活应用菱形的性质和等边三角形,结合勾股定理。
2.(2018贵州省安顺一模)如图,在矩形ABCD中,AD=10,AB=14,点E为DC上一个动点,若将△ADE沿AE折叠,当点D的对应点D′落在∠ABC的角平分线上时,则点D′到AB的距离为  .
【解答】解:如图,连接BD′,过D′作MN⊥AB,交AB于点M,CD于点N,作D′P⊥BC交BC于点P
∵点D的对应点D′落在∠ABC的角平分线上,
∴MD′=PD′,
又∵∠D'MB=∠MBP=∠BPD'=90°,
∴四边形BPD'M为正方形,
设MD′=x,则PD′=BM=x,
∴AM=AB﹣BM=14﹣x,
又折叠可得AD=AD′=10,
∴Rt△AD'M中,x2+(14﹣x)2=102,
解得x=6或8,
即MD′=6或8,
∴点D′到AB的距离为6或8,
【点评】注意:多种情形的答案,不要遗漏。
3.(2018广西北部湾一模)在矩形ABCD中,AB=6,BC=12,点E在边BC上,且BE=2CE,将矩形沿过点E的直线折叠,点C,D的对应点分别为C′,D′,折痕与边AD交于点F,当点B,C′,D′恰好在同一直线上时,AF的长为   .
【解答】解:由折叠的性质得,∠EC′D′=∠C=90°,C′E=CE,
∵点B、C′、D′在同一直线上,
∴∠BC′E=90°,
∵BC=12,BE=2CE,
∴BE=8,C′E=CE=4,
在Rt△BC′E中, =2,
∴∠C′BE=30°,
①当点C′在BC的上方时,
如图1,过E作EG⊥AD于G,延长EC′交AD于H,则四边形ABEG是矩形,
∴EG=AB=6,AG=BE=8,
∵∠C′BE=30°,∠BC′E=90°,
∴∠BEC′=60°,
由折叠的性质得,∠C′EF=′CEF,
∴∠C′EF=∠CEF=60°,
∵AD∥BC
∴∠HFE=∠CEF=60°,
∴△EFH是等边三角形,
∴在Rt△EFG中,EG=6,
∴GF=2,
∴AF═8+2;
②当点C′在BC的下方时,如图2,过F作FG⊥AD于G,D′F交BE于H,
同①可得,四边形ABGF是矩形,△EFH是等边三角形,
∴AF=BG,FG=AB=6,∠FEH=60°,
在Rt△EFG中,GE=2,
∵BE=8,
∴BG=8﹣2,
∴AF=8﹣2,
综上所述,AF的长是8+2或8﹣2.
故答案为:8或8﹣2.
【点评】应该按照点C′的位置分情况讨论。
4.(2018河南开封一模)矩形纸片ABCD,AB=9,BC=6,在矩形边上有一点P,且DP=3.将矩形纸片折叠,使点B与点P重合,折痕所在直线交矩形两边于点E,F,则EF长为   .
【解答】解:如图1,当点P在CD上时,
∵PD=3,CD=AB=9,
∴CP=6,∵EF垂直平分PB,
∴四边形PFBE是正方形,EF过点C,
∴EF=6,
如图2,当点P在AD上时,
过E作EQ⊥AB于Q,
∵PD=3,AD=6,
∴AP=3,
∴PB===3,
∵EF垂直平分PB,
∴∠1=∠2,
∵∠A=∠EQF,
∴△ABP∽△EFQ,
∴,
∴,
∴EF=2,
综上所述:EF长为6或2.
故答案为:6或2.
【点评】应该按照点点P的位置分情况讨论。
5.(2018山东聊城一模)如图,将一张矩形纸片ABCD沿对角线BD折叠,点C的对应点为C′,再将所折得的图形沿EF折叠,使得点D和点A重合.若AB=3,BC=4,则折痕EF的长为   .
【解答】解:设BC′与AD交于N,EF与AD交于M,
根据折叠的性质可得:∠NBD=∠CBD,AM=DM=AD,∠FMD=∠EMD=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AD=BC=4,∠BAD=90°,
∴∠ADB=∠CBD,
∴∠NBD=∠ADB,
∴BN=DN,
设AN=x,则BN=DN=4﹣x,
∵在Rt△ABN中,AB2+AN2=BN2,
∴32+x2=(4﹣x)2,
∴x=,
即AN=,
∵C′D=CD=AB=3,∠BAD=∠C′=90°,∠ANB=∠C′ND,
∴△ANB≌△C′ND(AAS),
∴∠FDM=∠ABN,
∴tan∠FDM=tan∠ABN,
∴,
∴,
∴MF=,
由折叠的性质可得:EF⊥AD,
∴EF∥AB,
∵AM=DM,
∴ME=AB=,
∴EF=ME+MF=+=.
故答案为:.
【点评】求折痕是中考常考的题型。
6.(2018贵州黔东南一模)正方形ABCD中,F是AB上一点,H是BC延长线上一点,连接FH,将△FBH沿FH翻折,使点B的对应点E落在AD上,EH与CD交于点G,连接BG交FH于点M,当GB平分∠CGE时,BM=2,AE=8,则ED=   .
【解答】解:如图,过B作BP⊥EH于P,连接BE,交FH于N,则∠BPG=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=∠ABC=∠BAD=90°,AB=BC,
∴∠BCD=∠BPG=90°,
∵GB平分∠CGE
∴∠EGB=∠CGB,
又∵BG=BG,
∴△BPG≌△BCG,
∴∠PBG=∠CBG,BP=BC,
∴AB=BP,
∵∠BAE=∠BPE=90°,BE=BE,
∴Rt△ABE≌Rt△PBE(HL),
∴∠ABE=∠PBE,
∴∠EBG=∠EBP+∠GBP=∠ABC=45°,
由折叠得:BF=EF,BH=EH,
∴FH垂直平分BE,
∴△BNM是等腰直角三角形,
∵BM=2,
∴BN=NM=2,
∴BE=4,
∵AE=8,
∴Rt△ABE中,AB==12,
∴AD=12,
∴DE=12﹣8=4,
故答案为:4.
 7.(2018贵州省黔西南一模)如图,在正方形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,延长CD至点G,使GD=CD,过点D作DE⊥AG,将△ADE沿着AD翻折得到△ADF,连结OF交CD于点H.当CD=3时,求FH的长度为   .
【解答】解:∵GD=CD=1,AD=3,
∴AG=,
又∵DE⊥AG,
∴DE===DF,
∵Rt△AOD中,AD=3,
∴OD=,
由折叠可得,∠FDH=∠EDG=∠EAD=∠FAD,
又∵∠AOD=∠AFD=90°,
∴A,O,F,D四点共圆,
∴∠FAD=∠FOD,
∴∠FDH=∠HOD,
又∵∠DHF=∠OHD,
∴△DHF∽△OHD,
设OH=x,则
,即,
∴DH=,
如图,过O作OK⊥OH,交AD于K,
则∠AOK=∠DOH,∠OAK=∠ODH=45°,AO=DO,
∴△AOK≌△DOH,
∴AK=DH=,OH=OK=x,
∴DK=AD﹣AK=3﹣,
又∵DH2+DK2=OH2+OK2,
∴()2+(3﹣)2=x2+x2,
解得x=,
∴OH=,DH=,
又∵△DHF∽△OHD,
∴DH2=FH×OH,即()2=FH×,
解得FH=,
故答案为:.
类型三:解答题中的折叠
【例题展示】
例题1(2018广东省 7分)如图,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.
(1)求证:△ADE≌△CED;
(2)求证:△DEF是等腰三角形.
【分析】(1)根据矩形的性质可得出AD=BC、AB=CD,结合折叠的性质可得出AD=CE、AE=CD,进而即可证出△ADE≌△CED(SSS);
(2)根据全等三角形的性质可得出∠DEF=∠EDF,利用等边对等角可得出EF=DF,由此即可证出△DEF是等腰三角形.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AB=CD.
由折叠的性质可得:BC=CE,AB=AE,
∴AD=CE,AE=CD.
在△ADE和△CED中,AD=CE,AE=CD,DE=ED,
∴△ADE≌△CED(SSS).
(2)由(1)得△ADE≌△CED,
∴∠DEA=∠EDC,即∠DEF=∠EDF,
∴EF=DF,
∴△DEF是等腰三角形.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、翻折变换以及矩形的性质,解题的关键是:(1)根据矩形的性质结合折叠的性质找出AD=CE、AE=CD;(2)利用全等三角形的性质找出∠DEF=∠EDF.
例题2(2018浙江省杭州市 8分 压轴题)如图,△OAB是边长为2+的等边三角形,其中O是坐标原点,顶点B在y轴正方向上,将△OAB折叠,使点A落在边OB上,记为A′,折痕为EF.
(1)当A′E∥x轴时,求点A′和E的坐标;
(2)当A′E∥x轴,且抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A′和E时,求抛物线与x轴的交点的坐标;
(3)当点A′在OB上运动,但不与点O、B重合时,能否使△A′EF成为直角三角形?若能,请求出此时点A′的坐标;若不能,请你说明理由.
【分析】(1)当A′E∥x轴时,△A′EO是直角三角形,可根据∠A′OE的度数用O′A表示出OE和A′E,由于A′E=AE,且A′E+OE=OA=2+,由此可求出OA′的长,也就能求出A′E的长.据此可求出A′和E的坐标;
(2)将A′,E点的坐标代入抛物线中,即可求出其解析式.进而可求出抛物线与x轴的交点坐标;
(3)根据折叠的性质可知:∠FA′E=∠A,因此∠FA′E不可能为直角,因此要使△A′EF成为直角三角形只有两种可能:
①∠A′EF=90°,根据折叠的性质,∠A′EF=∠AEF=90°,此时A′与O重合,与题意不符,因此此种情况不成立.
②∠A′FE=90°,同①,可得出此种情况也不成立.
因此A′不与O、B重合的情况下,△A′EF不可能成为直角三角形.
【解答】解:(1)由已知可得∠A′OE=60°,A′E=AE,
由A′E∥x轴,得△OA′E是直角三角形,
设A′的坐标为(0,b),
AE=A′E=b,OE=2b,b+2b=2+,
所以b=1,A′、E的坐标分别是(0,1)与(,1).
(2)因为A′、E在抛物线上,
所以,
所以,
函数关系式为y=﹣x2+x+1,
由﹣x2+x+1=0,
得x1=﹣,x2=2,
与x轴的两个交点坐标分别是(-,0)与(2,0).
(3)不可能使△A′EF成为直角三角形.
∵∠FA′E=∠FAE=60°,
若△A′EF成为直角三角形,只能是∠A′EF=90°或∠A′FE=90°
若∠A′EF=90°,利用对称性,则∠AEF=90°,
A、E、A三点共线,O与A重合,与已知矛盾;
同理若∠A′FE=90°也不可能,
所以不能使△A′EF成为直角三角形.
【点评】本题着重考查了待定系数法求二次函数解析式、折叠变换、直角三角形的判定和性质等知识点,综合性较强.
例题3(2018江苏省泰州市 12分 压轴题)对给定的一张矩形纸片ABCD进行如下操作:先沿CE折叠,使点B落在CD边上(如图①),再沿CH折叠,这时发现点E恰好与点D重合(如图②)
(1)根据以上操作和发现,求的值;
(2)将该矩形纸片展开.
①如图③,折叠该矩形纸片,使点C与点H重合,折痕与AB相交于点P,再将该矩形纸片展开.求证:∠HPC=90°;
②不借助工具,利用图④探索一种新的折叠方法,找出与图③中位置相同的P点,要求只有一条折痕,且点P在折痕上,请简要说明折叠方法.(不需说明理由)
【分析】(1)依据△BCE是等腰直角三角形,即可得到CE=BC,由图②,可得CE=CD,而AD=BC,即可得到CD=AD,即=;
(2)①由翻折可得,PH=PC,即PH2=PC2,依据勾股定理可得AH2+AP2=BP2+BC2,进而得出AP=BC,再根据PH=CP,∠A=∠B=90°,即可得到Rt△APH≌Rt△BCP(HL),进而得到∠CPH=90°;
②由AP=BC=AD,可得△ADP是等腰直角三角形,PD平分∠ADC,故沿着过D的直线翻折,使点A落在CD边上,此时折痕与AB的交点即为P;由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,进而得到CP平分∠BCE,故沿着过点C的直线折叠,使点B落在CE上,此时,折痕与AB的交点即为P.
【解答】解:(1)由图①,可得∠BCE=∠BCD=45°,
又∵∠B=90°,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴=cos45°=,即CE=BC,
由图②,可得CE=CD,而AD=BC,
∴CD=AD,
∴=;
(2)①设AD=BC=a,则AB=CD=a,BE=a,
∴AE=(﹣1)a,
如图③,连接EH,则∠CEH=∠CDH=90°,
∵∠BEC=45°,∠A=90°,
∴∠AEH=45°=∠AHE,
∴AH=AE=(﹣1)a,
设AP=x,则BP=a﹣x,由翻折可得,PH=PC,即PH2=PC2,
∴AH2+AP2=BP2+BC2,
即[(﹣1)a]2+x2=(a﹣x)2+a2,
解得x=a,即AP=BC,
又∵PH=CP,∠A=∠B=90°,
∴Rt△APH≌Rt△BCP(HL),
∴∠APH=∠BCP,
又∵Rt△BCP中,∠BCP+∠BPC=90°,
∴∠APH+∠BPC=90°,
∴∠CPH=90°;
②折法:如图,由AP=BC=AD,可得△ADP是等腰直角三角形,PD平分∠ADC,
故沿着过D的直线翻折,使点A落在CD边上,此时折痕与AB的交点即为P;
折法:如图,由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,
由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,
又∵∠DCH=∠ECH,
∴∠BCP=∠PCE,即CP平分∠BCE,
故沿着过点C的直线折叠,使点B落在CE上,此时,折痕与AB的交点即为P.
【点评】本题属于折叠问题,主要考查了等腰直角三角形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质的综合运用,折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,对应边和对应角相等.解题时常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.
例题4(2018山东省威海市 8分 )如图,将矩形ABCD(纸片)折叠,使点B与AD边上的点K重合,EG为折痕;点C与AD边上的点K重合,FH为折痕.已知∠1=67.5°,∠2=75°,EF=+1,求BC的长.
【分析】由题意知∠3=180°﹣2∠1=45°、∠4=180°﹣2∠2=30°、BE=KE、KF=FC,作KM⊥BC,设KM=x,知EM=x、MF=x,根据EF的长求得x=1,再进一步求解可得.
【解答】解:由题意,得:∠3=180°﹣2∠1=45°,∠4=180°﹣2∠2=30°,BE=KE、KF=FC,
如图,过点K作KM⊥BC于点M,
设KM=x,则EM=x、MF=x,
∴x+x=+1,
解得:x=1,
∴EK=、KF=2,
∴BC=BE+EF+FC=EK+EF+KF=3++,
∴BC的长为3++.
【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是掌握翻折变换的性质: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.
例题5(2018甘肃白银市 12分 压轴题 )如图,已知二次函数y=ax2+2x+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A,点B(3,0).点P是直线BC上方的抛物线上一动点.
(1)求二次函数y=ax2+2x+c的表达式;
(2)连接PO,PC,并把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP′C.若四边形POP′C为菱形,请求出此时点P的坐标;
(3)当点P运动到什么位置时,四边形ACPB的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ACPB的最大面积.
【解答】解:(1)将点B和点C的坐标代入函数解析式,得,
解得,
二次函数的解析是为y=﹣x2+2x+3;
(2)若四边形POP′C为菱形,则点P在线段CO的垂直平分线上,
如图1,连接PP′,则PE⊥CO,垂足为E,
∵C(0,3),
∴E(0,),
∴点P的纵坐标,
当y=时,即﹣x2+2x+3=,
解得x1=,x2=(不合题意,舍),
∴点P的坐标为(,);
(3)如图2,
P在抛物线上,设P(m,﹣m2+2m+3),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
将点B和点C的坐标代入函数解析式,得,
解得.
直线BC的解析为y=﹣x+3,
设点Q的坐标为(m,﹣m+3),
PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m.
当y=0时,﹣x2+2x+3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
OA=1,
AB=3﹣(﹣1)=4,
S四边形ABPC=S△ABC+S△PCQ+S△PBQ
=AB?OC+PQ?OF+PQ?FB
=×4×3+(﹣m2+3m)×3
=﹣(m﹣)2+,
当m=时,四边形ABPC的面积最大.
当m=时,﹣m2+2m+3=,即P点的坐标为(,).
当点P的坐标为(,)时,四边形ACPB的最大面积值为.
【跟踪训练】
1.(2018四川省达州市 压轴题 9分 )矩形AOBC中,OB=4,OA=3.分别以OB,OA所在直线为x轴,y轴,建立如图1所示的平面直角坐标系.F是BC边上一个动点(不与B,C重合),过点F的反比例函数y= (k>0)的图象与边AC交于点E.
(1)当点F运动到边BC的中点时,求点E的坐标;
(2)连接EF,求∠EFC的正切值;
(3)如图2,将△CEF沿EF折叠,点C恰好落在边OB上的点G处,求此时反比例函数的解析式.
【分析】(1)先确定出点C坐标,进而得出点F坐标,即可得出结论;
(2)先确定出点F的横坐标,进而表示出点F的坐标,得出CF,同理表示出CF,即可得出结论;
(3)先判断出△EHG∽△GBF,即可求出BG,最后用勾股定理求出k,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵OA=3,OB=4,
∴B(4,0),C(4,3),
∵F是BC的中点,
∴F(4,),
∵F在反比例y=函数图象上,
∴k=4×=6,
∴反比例函数的解析式为y=,
∵E点的坐标为3,
∴E(2,3);
(2)∵F点的横坐标为4,
∴F(4,),
∴CF=BC﹣BF=3﹣=
∵E的纵坐标为3,
∴E(,3),
∴CE=AC﹣AE=4﹣=,
在Rt△CEF中,tan∠EFC==,
(3)如图,由(2)知,CF=,CE=,=,
过点E作EH⊥OB于H,
∴EH=OA=3,∠EHG=∠GBF=90°,
∴∠EGH+∠HEG=90°,
由折叠知,EG=CE,FG=CF,∠EGF=∠C=90°,
∴∠EGH+∠BGF=90°,
∴∠HEG=∠BGF,
∵∠EHG=∠GBF=90°,
∴△EHG∽△GBF,
∴,
∴,
∴BG=,
在Rt△FBG中,FG2﹣BF2=BG2,
∴()2﹣()2=,
∴k=,
∴反比例函数解析式为y=.
【点评】此题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法,中点坐标公式,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,求出CE:CF是解本题的关键.
2.(2018江苏省宿迁市 压轴题 9分 )如图,在边长为1的正方形ABCD中,动点E、F分别在边AB、CD上,将正方形ABCD沿直线EF折叠,使点B的对应点M始终落在边AD上(点M不与点A、D重合),点C落在点N处,MN与CD交于点P,设BE=x,
(1)当AM= 时,求x的值;
(2)随着点M在边AD上位置的变化,△PDM的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;
(3)设四边形BEFC的面积为S,求S与x之间的函数表达式,并求出S的最小值.
【分析】(1)由折叠性质可知BE=ME=x,结合已知条件知AE=1-x,在Rt△AME中,根据勾股定理得(1-x)2+ =x2 , 解得:x= . (2)△PDM的周长不会发生变化,且为定值2.连接BM、BP,过点B作BH⊥MN,根据折叠性质知BE=ME,由等边对等角得∠EBM=∠EMB,由等角的余角相等得∠MBC=∠BMN,由全等三角形的判定AAS得Rt△ABM≌Rt△HBM,根据全等三角形的性质得AM=HM,AB=HB=BC,又根据全等三角形的判定HL得Rt△BHP≌Rt△BCP,根据全等三角形的性质得HP=CP,由三角形周长和等量代换即可得出△PDM周长为定值2. (3)过F作FQ⊥AB,连接BM,由折叠性质可知:∠BEF=∠MEF,BM⊥EF,由等角的余角相等得∠EBM=∠EMB=∠QFE,由全等三角形的判定ASA得Rt△ABM≌Rt△QFE,据全等三角形的性质得AM=QE;设AM长为a,在Rt△AEM中,根据勾股定理得(1-x)2+a2=x2,从而得AM=QE= , BQ=CF=x- ,根据梯形得面积公式代入即可得出S与x的函数关系式;又由(1-x)2+a2=x2,得x= =AM=BE,BQ=CF= -a(0(1)解:由折叠性质可知:BE=ME=x,∵正方形ABCD边长为1 ∴AE=1-x, 在Rt△AME中, ∴AE2+AM2=ME2 , 即(1-x)2+ =x2 , 解得:x= . (2)解:△PDM的周长不会发生变化,且为定值2. 连接BM、BP,过点B作BH⊥MN, ∵BE=ME, ∴∠EBM=∠EMB, 又∵∠EBC=∠EMN=90°, 即∠EBM+∠MBC=∠EMB+∠BMN=90°, ∴∠MBC=∠BMN, 又∵正方形ABCD, ∴AD∥BC,AB=BC, ∴∠AMB=∠MBC=∠BMN, 在Rt△ABM和Rt△HBM中, ∵ , ∴Rt△ABM≌Rt△HBM(AAS), ∴AM=HM,AB=HB=BC, 在Rt△BHP和Rt△BCP中, ∵ , ∴Rt△BHP≌Rt△BCP(HL), ∴HP=CP, 又∵C△PDM=MD+DP+MP, =MD+DP+MH+HP=MD+DP+AM+PC=AD+DC=2. ∴△PDM的周长不会发生变化,且为定值2. (3)解:过F作FQ⊥AB,连接BM, 由折叠性质可知:∠BEF=∠MEF,BM⊥EF, ∴∠EBM+∠BEF=∠EMB+∠MEF=∠QFE+∠BEF=90°, ∴∠EBM=∠EMB=∠QFE, 在Rt△ABM和Rt△QFE中, ∵ , ∴Rt△ABM≌Rt△QFE(ASA), ∴AM=QE, 设AM长为a, 在Rt△AEM中, ∴AE2+AM2=EM2, 即(1-x)2+a2=x2, ∴AM=QE= , ∴BQ=CF=x- , ∴S= (CF+BE)×BC, ?? = (x- +x)×1, ?? = (2x- ), 又∵(1-x)2+a2=x2, ∴x= =AM=BE,BQ=CF= -a, ∴S= ( -a+ )×1, ?? = (a2-a+1), ?? = (a- )2+ , ∵0【考点】二次函数的最值,全等三角形的判定与性质,勾股定理,正方形的性质,翻折变换(折叠问题)
2.(2018江西省宜春市一模8分 )如图,在四边形纸片ABCD中,∠B=∠D=90°,点E,F分别在边BC,CD上,将AB,AD分别沿AE,AF折叠,点B,D恰好都和点G重合,∠EAF=45°.
(1)求证:四边形ABCD是正方形;
(2)求证:三角形ECF的周长是四边形ABCD周长的一半;
(3)若EC=FC=1,求AB的长度.
【解答】(1)证明:由题意得,∠BAE=∠EAG,∠DAF=∠FAG,
∴∠BAD=2∠EAF=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∵AB=AG,AD=AG,
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是正方形;
(2)证明;∵EG=BE,FG=DF,
∴EF=BE+DF,
∴△ECF的周长=EF+CE+CF=BE+DF+CE+CF=BC+CD,
∴三角形ECF的周长是四边形ABCD周长的一半;
(3)解:∵EC=FC=1,
∴BE=DF,
∴EF=,
∵EF=BE+DF,
∴BE=DF=EF=,
∴AB=BC=BE+EC=+1.
3.(2018贵州省遵义市一模 压轴题 12分 )已知:矩形ABCD中,AB=4,BC=3,点M、N分别在边AB、CD上,直线MN交矩形对角线AC于点E,将△AME沿直线MN翻折,点A落在点P处,且点P在射线CB上.
(1)如图1,当EP⊥BC时,求CN的长;
(2)如图2,当EP⊥AC时,求AM的长;
(3)请写出线段CP的长的取值范围,及当CP的长最大时MN的长.
解:(1)∵△AME沿直线MN翻折,点A落在点P处,
∴△AME≌△PME.
∴∠AEM=∠PEM,AE=PE.
∵ABCD是矩形,
∴AB⊥BC.
∵EP⊥BC,
∴AB∥EP.
∴∠AME=∠PEM.
∴∠AEM=∠AME.
∴AM=AE,
∵ABCD是矩形,
∴AB∥DC.
∴.
∴CN=CE,
设CN=CE=x.
∵ABCD是矩形,AB=4,BC=3,
∴AC=5.
∴PE=AE=5﹣x.
∵EP⊥BC,
∴=sin∠ACB=.∴,
∴x=,
即CN=
(2)∵△AME沿直线MN翻折,点A落在点P处,
∴△AME≌△PME.
∴AE=PE,AM=PM.
∵EP⊥AC,
∴tan∠ACB=.
∴.
∵AC=5,
∴AE=,CE=.
∴PE=,
∵EP⊥AC,
∴PC=.
∴PB=PC﹣BC=,
在Rt△PMB中,∵PM2=PB2+MB2,AM=PM.
∴AM2=()2+(4﹣AM)2.
∴AM=;
(3)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
在Rt△ABC中,AB=4,BC=3,根据勾股定理得,AC=5,
由折叠知,AE=PE,
由三角形的三边关系得,PE+CE>PC,
∴AC>PC,
∴PC<5,
∴点E是AC中点时,PC最小为0,当点E和点C重合时,PC最大为AC=5,
∴0≤CP≤5,
如图,当点C,N,E重合时,PC=BC+BP=5,
∴BP=2,
由折叠知,PM=AM,
在Rt△PBM中,PM=4﹣BM,根据勾股定理得,PM2﹣BM2=BP2,
∴(4﹣BM)2﹣BM2=4,
∴BM=,
在Rt△BCM中,根据勾股定理得,MN=.
当CP最大时MN=,
4.(2018河北省秦皇岛市一模 压轴题 12分 )如图,抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)与x轴、y轴分别交于点A,B,C三点,已知点A(﹣2,0),点C(0,﹣8),点D是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)如图1,抛物线的对称轴与x轴交于点E,第四象限的抛物线上有一点P,将△EBP沿直线EP折叠,使点B的对应点B'落在抛物线的对称轴上,求点P的坐标;
(3)如图2,设BC交抛物线的对称轴于点F,作直线CD,点M是直线CD上的动点,点N是平面内一点,当以点B,F,M,N为顶点的四边形是菱形时,请直接写出点M的坐标.
 
【解答】解:(1)将点A、点C的坐标代入抛物线的解析式得:,
解得:a=1,c=﹣8.
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣8.
∵y=(x﹣1)2﹣9,
∴D(1,﹣9).
(2)将y=0代入抛物线的解析式得:x2﹣2x﹣8=0,解得x=4或x=﹣2,
∴B(4,0).
∵y=(x﹣1)2﹣9,
∴抛物线的对称轴为x=1,
∴E(1,0).
∵将△EBP沿直线EP折叠,使点B的对应点B'落在抛物线的对称轴上,
∴EP为∠BEF的角平分线.
∴∠BEP=45°.
设直线EP的解析式为y=﹣x+b,将点E的坐标代入得:﹣1+b=0,解得b=1,
∴直线EP的解析式为y=﹣x+1.
将y=﹣x+1代入抛物线的解析式得:﹣x+1=x2﹣2x﹣8,解得:x=或x=.
∵点P在第四象限,
∴x=.
∴y=.
∴P(,).
(3)设CD的解析式为y=kx﹣8,将点D的坐标代入得:k﹣8=﹣9,解得k=﹣1,
∴直线CD的解析式为y=﹣x﹣8.
设直线CB的解析式为y=k2x﹣8,将点B的坐标代入得:4k2﹣8=0,解得:k2=2.
∴直线BC的解析式为y=2x﹣8.
将x=1代入直线BC的解析式得:y=﹣6,
∴F(1,﹣6).
设点M的坐标为(a,﹣a﹣8).
当MF=MB时,(a﹣4)2+(a+8)2=(a﹣1)2+(a+2)2,整理得:6a=﹣75,解得:a=﹣.
∴点M的坐标为(﹣,).
当FM=FB时,(a﹣1)2+(a+2)2=(4﹣1)2+(﹣6﹣0)2,整理得:a2+a﹣20=0,解得:a=4或a=﹣5.
∴点M的坐标为(4,﹣12)或(﹣5,﹣3).
综上所述,点M的坐标为(﹣,)或(4,﹣12)或(﹣5,﹣3).
5.(2018广东省潮州市一模 压轴题 9分 )已知:如图1,△ABC中,AB=6,AC=,BC=3,过边AC上的动点E(点E不与点A、C重合)作EF⊥AB于点F,将△AEF沿EF所在的直线折叠得到△A'EF,设CE=x,折叠后的△A'EF与四边形BCEF重叠部分的面积记为S.
(1)如图2,当点A'与顶点B重合时,求AE的长;
(2)如图3,当点A'落在△ABC的外部时,A'E与BC相交于点D,求证:△A'BD是等腰三角形;
(3)试用含x的式子表示S,并求S的最大值.
【解答】解:(1)如图2中,
∵AC2+BC2=(3)2+32=36,AB2=36,
∴△ABC是直角三角形,∠C=90°,
当点A'与顶点B重合时,AF=FB=3,
cosA==,
∴∠A=30°,
∴AE==2.
(2)如图3中,
由(1)可知∠A=30°,∠C=90°,
∴∠ABC=60°,
∵∠ABC=∠A′+∠BDA′,∠A′=∠A=30°,
∴∠A′=∠A′DB=30°,
∴BD=BA′,
∴△BDA′是等腰三角形.
(3)①如图3中,当0<x≤时,重叠部分是四边形EFBD,
S=S△EFA′﹣S△CDA′
=?(3﹣x)?(3﹣x)﹣?[2(3﹣x)﹣6]× [2(3﹣x)﹣6]
=﹣x2+x﹣,
∴S最大值==
②如图1中,<x<3时,重叠部分是△EFA′,
S=(x﹣3)2,
S最大值=3,
3<,
∴S的最大值为.
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