专题15 图形变换中的重要模型之翻折(折叠)模型(解析版).docx
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- 专题15 图形变换中的重要模型之翻折折叠模型解析版 专题 15 图形 变换 中的 重要 模型 折叠 解析
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1、专题15 图形变换中的重要模型之翻折(折叠)模型 几何变换中的翻折(折叠、对称)问题是历年中考的热点问题,试题立意新颖,变幻巧妙,主要考查学生的识图能力及灵活运用数学知识解决问题的能力。 涉及翻折问题,以矩形对称最常见,变化形式多样。无论如何变化,解题工具无非全等、相似、勾股以及三角函数,从条件出发,找到每种对称下隐藏的结论,往往是解题关键。本专题以各类几个图形(三角形、平行四边形、菱形、矩形、正方形等)为背景进行梳理及对应试题分析,方便掌握。【知识储备】翻折和折叠问题其实质就是对称问题,翻折图形的性质就是翻折前后图形是全等的,对应的边和角都是相等的。以这个性质为基础,结合三角形、四边形、圆的
2、性质,三角形相似,勾股定理设方程思想来考查。对于翻折和折叠问题主要分两大类题型:直接计算型和分类讨论型,由浅入深难度逐步加大,掌握好分类讨论型的翻折问题,那么拿下中考数学翻折题型就没问题了。翻折折叠题型(1):直接计算型,运用翻折的性质,结合题中的条件,或利用三角形相似,或利用勾股定理设方程来解题。一般难度小,我们要多做一些这些题型,熟练翻折的性质,以及常见的解题套路。翻折折叠题型(2):分类讨论型,运用翻的性质,结合题中的条件,或利用三角形相似,或利用勾股定理设方程来解题。般难度较大,需要综合运用题中的条件,多种情况讨论分析,需要准确的画图,才能准确分析。解决翻折题型的策略:1)利用翻折的性
3、质:翻折前后两个图形全等;对应点连线被对称轴垂直平分;2)结合相关图形的性质(三角形,四边形等);3)运用勾股定理或者三角形相似建立方程。模型1.矩形中的折叠模型1)常规计算型例1(2022浙江宁波一模)如图,在矩形纸片中,点、分别在矩形的边、上,将矩形纸片沿、折叠,点落在处,点落在处,点、恰好在同一直线上,若,则的长是()ABCD【答案】D【分析】由折叠的性质可得,由“”可证,可得,通过证明四边形是正方形,可得,在中,利用勾股定理可求的长,由锐角三角函数可求解【详解】解:如图,延长交于点,过点作于, 将矩形纸片沿、折叠,点落在处,点落在处,在和中,四边形是矩形,又,四边形是正方形,故选:D【
4、点睛】本题考查了翻折变换,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,勾股定理等知识,添加恰当辅助线构造直角三角形是解题的关键变式1(2021四川成都中考真题)如图,在矩形中,点E,F分别在边上,且,按以下步骤操作:第一步,沿直线翻折,点A的对应点恰好落在对角线上,点B的对应点为,则线段的长为_;第二步,分别在上取点M,N,沿直线继续翻折,使点F与点E重合,则线段的长为_【答案】 1 【分析】第一步:设EF与AA交于点O,连接AF,易证明AOEADC,利用对应边成比例可得到OA=2OE,由勾股定理可求出OE=,从而求得OA及OC;由ADBC,易得AOECOF,由对应边成比例可得AE、
5、FC的关系式,设BF=x,则FC=8-x,由关系式可求得x的值;第二步:连接NE,NF,根据折叠的性质,得到NF=NE,设BN=m,分别在Rt和Rt中,利用勾股定理及NF=NE建立方程,可求得m,最后得出结果【详解】如图所示,连接AF, 设EF与AA交于点O,由折叠的性质得到AAEF, 四边形ABCD是矩形ADC=90,CD=AB=4 ,ADBC AOE=ADC,OAE=DAC AOEADC, ,OA=2OE,在直角AOE中,由勾股定理得: ,OE=,OA=,在RtADC中,由勾股定理得到:AC= ,OC=,令BF=x,则FC=8-x,ADBC,AOECOF, ,即7AE=3FC3(8-x)=
6、73解得:,的长为1连接NE,NF,如图,根据折叠性质得:BF=BF=1,MNEF,NF=NE,设BN=m,则 ,解得:m=3,则NF= ,EF=,MF=,MN=,故答案为:1,【点睛】本题主要考查了折叠的性质、勾股定理、三角形相似的判定与性质,矩形的性质等知识,熟练运用这些知识是解决本题的关键,本题还涉及到方程的运用2)线段比值型例1(2022江苏苏州中考真题)如图,在矩形ABCD中动点M从点A出发,沿边AD向点D匀速运动,动点N从点B出发,沿边BC向点C匀速运动,连接MN动点M,N同时出发,点M运动的速度为,点N运动的速度为,且当点N到达点C时,M,N两点同时停止运动在运动过程中,将四边形
7、MABN沿MN翻折,得到四边形若在某一时刻,点B的对应点恰好在CD的中点重合,则的值为_【答案】【分析】在矩形ABCD中,设,运动时间为,得到,利用翻折及中点性质,在中利用勾股定理得到,然后利用得到,在根据判定的得到,从而代值求解即可【详解】解:如图所示:在矩形ABCD中,设,运动时间为,在运动过程中,将四边形MABN沿MN翻折,得到四边形,若在某一时刻,点B的对应点恰好在CD的中点重合,在中,则,,,则,即,在和中, ,即,故答案为:【点睛】本题属于矩形背景下的动点问题,涉及到矩形的性质、对称性质、中点性质、两个三角形相似的判定与性质、勾股定理及两个三角形全等的判定与性质等知识点,熟练掌握相
8、关性质及判定,求出相应线段长是解决问题的关键变式1(2022湖北襄阳二模)如图,如图,将矩形ABCD对折,折痕为PQ,然后将其展开, E为BC边上一点,再将C沿DE折叠,使点C刚好落在线段AQ的中点F处,则 = _【答案】【分析】根据轴对称、矩形、直角三角形斜边中线的性质,得,根据轴对称的性质,得、;再根据矩形和勾股定理的性质计算,即可得到答案【详解】如图,将矩形ABCD对折,折痕为PQ, 点F是线段AQ的中点 设 将C沿DE折叠,使点C刚好落在线段AQ的中点F处, 设,如图,过点F作,交CD于点G,过点F作,交AD于点K,延长KF,交BC于点H四边形、为矩形, 在直角中, 在直角中, 故答案
9、为:【点睛】本题考查了轴对称、矩形、勾股定理、直角三角形斜边中线的知识;解题的关键是熟练掌握矩形、勾股定理、直角三角形斜边中线的性质,从而完成求解3)分类讨论型例1(2022辽宁锦州中考真题)如图,四边形为矩形,点E为边上一点,将沿翻折,点C的对应点为点F,过点F作的平行线交于点G,交直线于点H若点G是边的三等分点,则的长是_【答案】或【分析】过点作于点,根据题意可得四边形是平行四边形,证明,等面积法求得,勾股定理求得,可得的长,进而即可求解【详解】如图,过点作于点, ,四边形是平行四边形折叠即,四边形是矩形中,中,如图,当时,同理可得,中, 故答案为:或【点睛】本题考查了勾股定理,折叠,矩形
10、的性质,平行四边形的性质与判定,掌握以上知识,注意分类讨论是解题的关键变式1(2022河南省实验中学一模)如图,在矩形中,已知,动点P从点D出发,以每秒2个单位的速度沿线段向终点C运动,运动时间为t秒,连接,把沿着翻折得到作射线与边交于点Q,当时,_【答案】或【分析】分两种情况讨论,当点E在矩形的内部或外部时,利用矩形的性质及已知条件先分别表示出AQ、EQ、AB等,再利用勾股定理等知识求解即可【详解】当点E在矩形的内部时,如图四边形是矩形把沿着翻折得到,在中,即解得当点E在矩形的外部时,如图 解得综上,当时,或故答案为:或【点睛】本题考查矩形的性质、几何动点、折叠的性质、勾股定理的应用、等腰三
11、角形的性质等知识,能够根据题意分类讨论是解题的关键4)路径(轨迹)型例1(2022重庆十八中两江实验中学一模)如图,矩形ABCD中,AB3,BC4,点E是AB边上一点,且AE2,点F是边BC上的任意一点,把BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG,CG,则三角形AGC的面积的最小值为()A B C D【答案】A【分析】先确定出当EGAC时,四边形AGCD的面积最小,三角形AGC的面积最小,即再用锐角三角函数求出点G到AC的距离,最后用面积之差即可得出结论【详解】解:四边形ABCD是矩形,CD=AB=3,AD=BC=4,ABC=D=90,根据勾股定理得:AC=5,AB=3,AE=2,点F在B
12、C上的任何位置时,点G始终在AC的下方,的大小是定值,要使最小,则四边形AGCD的面积最小,设点G到AC的距离为h, 要四边形AGCD的面积最小,即:h最小,点G在以点E为圆心,BE=1为半径的圆上,在矩形ABCD内部的一部分的点,EGAC时,h最小,即点E,点G,点H共线,由折叠知EGF=ABC=90,延长EG交AC于H,则EHAC,在RtABC中,在RtAEH中,AE=2,的最小值为:,故选:A【点睛】本题考查的是矩形的性质,翻折变换(折叠问题)、解直角三角形、三角形的面积,确定ACG面积的最小值时点G的位置是本题关键变式1(2022四川成都模拟预测)如图,矩形ABCD中,AB=8,AD=
13、4,E为边AD上一个动点,连接BE,取BE的中点G,点G绕点E逆时针旋转90得到点F,连接CF,在点E从A到D的运动过程中,点G的运动路径=_,CEF面积的最小值是 _【答案】 2 15【分析】连接BD,取BD的中点M,AB的中点N,连接MN,因为GN为ABE的中位线,故G的运动路径为线段MN;过点F作AD的垂线交AD的延长线于点H,则FEHEBA,设AE=x,可得出CEF面积与x的函数关系式,再根据二次函数图象的性质求得最小值【详解】解:连接BD,取BD的中点M,AB的中点N,连接MN,E为边AD上一个动点,点E从A到D的运动,G是BE的中点当E在A点时,BE与AB重合,G与AB的中点N重合
14、,当E运动到D点时,BE与BD重合,G与BD的中点M重合,E在从A到D的运动过程中,MN为ABE的中位线,故G的运动路径=2,过点F作AD的垂线交AD的延长线于点H,A=H=90,FEB=90, FEH=90-BEA=EBA, FEHEBA, 为的中点, 设AE=x, AB HF 当 时,CEF面积的最小值 故答案为:2,15【点睛】本题通过构造K形图,考查了三角形的中位线和相似三角形的判定与性质,建立CEF面积与AE长度的函数关系式是解题的关键5)综合证明型例1(2022广东一模)如图,在矩形中,是上一点,沿折叠矩形,的对应边经过点,连接,与、分别交于点、,连接交于点下列结论:是等腰三角形;
15、:;平分;其中结论正确有()ABCD【答案】D【分析】由折叠得,进而由互余的性质得,便可判断本结论正误;过点作,与的延长线交于点,根据三角形的面积公式求得和,进而由相似三角形的性质得出结果,从而判断本结论的正误;过点作,与的延长线交于点,由相似三角形的性质求得与,进而确定与的大小关系,便可判断本结论正误;过作于点,则,由求得,进而求得的面积,便可判断本结论正误【详解】解:由折叠知,是等腰三角形,故正确;过作于,与交于点, ,由折叠知,设,则,解得舍去负根,:,故正确;过点作,与的延长线交于点,由折叠知,设,则,解得,不平分,故错误;过作于点,则,故正确;故选D【点睛】本题是四边形综合题目,考查
16、了矩形的性质、翻折变换的性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、三角形的面积等知识;本题综合性强,有一定难度,构造辅助线和证明三角形相似是解题的关键变式1(2022吉林长春市二模)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边、分别在轴和轴上,已知对角线是边上一点,过点的反比例函数的图象与边交于点,若将沿翻折后,点恰好落在上的点处,则的值为()A2BC3D【答案】D【分析】作交OB于点G,利用求出,表示出,进一步求出,证明,利用相似的性质求出,再利用勾股定理即可求出k的值【详解】解:作交OB于点G,矩形的对角线,即,E,F分别在AC,BC上,且在反比例函数上,将沿翻折后,点恰好落在上的点处,即,解得:,又
17、,即,解得:故选:D【点睛】本题考查矩形性质,相似三角形的判定及性质,勾股定理,已知正切值求边长及反比例函数图象上点的坐标特征解题的关键是求出,表示出,模型2.特殊三角形中的折叠模型1)常规计算型例1(2021重庆中考真题)如图,中,点D为边BC的中点,连接AD,将沿直线AD翻折至所在平面内,得,连接,分别与边AB交于点E,与AD交于点O若,则AD的长为_【答案】3【分析】利用翻折的性质可得推出是的中位线,得出,再利用得出AO的长度,即可求出AD的长度【详解】由翻折可知O是的中点,点D为边BC的中点,O是的中点,是的中位线, ,故答案为:3【点睛】本题考查了翻折的性质,三角形的中位线的判定和性
18、质,以及平行线分线段成比例的性质,掌握三角形的中位线的判定和性质,以及平行线分线段成比例的性质是解题的关键变式1(2022.广西九年级模拟)如图,在ABC中,ABAC,C45,AB5,BC4,点D在AC上运动,连接BD,把BCD沿BD折叠得到,交AC于点E,则图中阴影部分的面积是()ABCD【答案】D【分析】作AFBC,利用等腰直角三角形和勾股定理求出AC,再利用ABEACB求出AE,从而利用求出DE和CD,作BGAC,求出BG,即可求解【解析】解:如图,过点A作AFBC于点F,AFBAFC90,C45,AFCF,ACCF, AB5,BC4,BFBCCF4CF,在RtABF中,AB2BF2+A
19、F2,即52(4CF)2+CF2,解得:CF或,ABAC,AFCF,ACCF7,BCD沿BD折叠得到BCD,CDAB,ABEC45,ABCABE+CBE45+CBE,ABEC+CBE45+CBE,ABCABE,ABCAEB,即,AE,CEACAE,CDCDCEDEDE,CDAB,即 ,解得:DE,SABCAFBC414,如图,过点B作BGAC于点G,SABCACBG,147BG,BG4,S阴影部分DEBG4故选:D2)分类讨论型例1(2022.重庆九年级期末)如图,在RtABC中,A=90,AB=4,AC=4,点D是AB的中点,点E是边BC上一动点,沿DE所在直线把BDE翻折到BDE的位置,B
20、D交边BC于点F,若CBF为直角三角形,则CB的长为_【答案】2或4【分析】当为直角三角形时,需要分类讨论,点,分别为直角顶点时,画出图形求解即可【解析】解:在中,点是的中点,由折叠可知,由点运动可知点不可能是直角顶点;如图,当点为直角顶点,即, ,;如图,当点是直角顶点时,即,连接,在中,故答案为:或4变式1(2022.河南九年级模拟)如图,定长为的线段端点A,分别在射线,上运动(点A,不与点重合),为的中点,作关于直线对称的,交于点,当是等腰三角形时,的度数为_【答案】或【分析】结合折叠及直角三角形斜边中线等于斜边一半的性质可得,设,然后利用三角形外角和等腰三角形的性质表示出,从而利用分类
21、讨论思想解题【解析】解:,为的中点,又由折叠性质可得,设,则,当时,解得,;当时,方程无解,此情况不存在;当时,解得:,;综上,的度数为或,故答案为:或3)综合证明型例1(2020江苏淮安中考真题)【初步尝试】(1)如图,在三角形纸片中,将折叠,使点与点重合,折痕为,则与的数量关系为 ;【思考说理】(2)如图,在三角形纸片中,将折叠,使点与点重合,折痕为,求的值【拓展延伸】(3)如图,在三角形纸片中,将沿过顶点的直线折叠,使点落在边上的点处,折痕为求线段的长;若点是边的中点,点为线段上的一个动点,将沿折叠得到,点的对应点为点,与交于点,求的取值范围 【答案】(1);(2);(3);【分析】(1
22、)先根据折叠的性质可得,再根据平行线的判定可得,然后根据三角形中位线的判定与性质即可得;(2)先根据等腰三角形的性质可得,再根据折叠的性质可得,从而可得,然后根据相似三角形的判定与性质可得,从而可求出BM的长,最后根据线段的和差可得AM的长,由此即可得出答案;(3)先根据折叠的性质可得,从而可得,再根据等腰三角形的定义可得,然后根据相似三角形的判定与性质可得,从而可得BM、AM、CM的长,最后代入求解即可得;先根据折叠的性质、线段的和差求出,的长,设,从而可得,再根据相似三角形的判定与性质可得,然后根据x的取值范围即可得【详解】(1),理由如下:由折叠的性质得:是的中位线点M是AB的中点则故答
23、案为:;(2)由折叠的性质得:,即在和中,即解得;(3)由折叠的性质得:,即在和中,即解得解得;如图,由折叠的性质可知,点O是边的中点设,则 点为线段上的一个动点,其中当点P与点重合时,;当点P与点O重合时,即在和中,则【点睛】本题考查了折叠的性质、三角形的中位线定理、等腰三角形的定义、相似三角形的判定与性质等知识点,较难的是题(3),正确设立未知数,并找出两个相似三角形是解题关键变式1(2022福建三明九年级期中)如图,在平面直角坐标系中,直线与直线相交于点,直线与y轴交于点(1)求直线的函数解析式;(2)将沿直线翻折得到,使点O与点C重合,与x轴交于点D求证:;(3)在直线下方是否存在点P
24、,使为等腰直角三角形?若存在,直接写出点P坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)(2)见解析(3),【分析】(1)先将代入直线的解析式,求出A点坐标,再利用待定系数法求直线的函数解析式;(2)先利用两点间距离公式求出,推出再利用折叠的性质得出,等量代换可得,根据内错角相等即可证明;(3)过点作,过点作,连接,与交于,可得四边形是正方形,则,均为等腰直角三角形分别求出,的坐标即可【详解】(1)解:直线与直线相交于点,解得,将,代入,得:,解得,直线的函数解析式为;(2)解:,沿直线翻折得到,;(3)解:如图,过C作于M, 由折叠的性质可知,过点作,过点作,连接,与交于,则四边形是正方形,均为等
25、腰直角三角形作轴于N,又,;四边形是正方形,是的中点,也是的中点,的横坐标为,纵坐标为,的横坐标为,纵坐标为,综上,点P的坐标为:,【点睛】本题考查求一次函数解析式,折叠的性质,等腰三角形的性质,平行线的判定与性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质等,解题的关键是通过作图找出符合条件的P点的位置模型3.平行四边形中的折叠模型1)常规计算型例1(2021江苏苏州中考真题)如图,在平行四边形中,将沿着所在的直线翻折得到,交于点,连接,若,则的长是()A1BCD【答案】B【分析】利用平行四边形的性质、翻折不变性可得AEC为等腰直角三角形,根据已知条件可得CE得长,进而得出ED的长,再根据勾股定理
26、可得出;【详解】解:四边形是平行四边形AB=CD B=ADC=60,ACBCAD由翻折可知:BAABDC,ACBAC B=45, AEC为等腰直角三角形AE=CE RtAE BRtCDEEB=DE在等腰RtAEC中, 在RtDEC中, ,ADC=60DCE=30DE=1 在等腰RtDE B中,EB=DE=1 =故选:B【点睛】本题考查翻折变换、等腰三角形的性质、勾股定理、平行四边形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型变式1(2021江西中考真题)如图,将沿对角线翻折,点落在点处,交于点,若,则的周长为_【答案】4a+2b【分析】根据题意并利用折叠的性质可得出ACE=AC
27、B=2ECD,计算可得到ECD=20,ACE=ACB=40,利用三角形的外角性质得到CFD=D=80,再等角对等边即可求解【详解】解:由折叠的性质可得:ACE=ACB,ACE=2ECD,ACE=ACB=2ECD,四边形ABCD是平行四边形,FAC=FCA,B+BCD=180,即B+ACE+ACB+ECD=180,ECD=20,ACE=ACB=40=FAC,CFD=FAC+FCA=80=B=D,AF=CF=CD=a,即AD=a+b,则ABCD的周长为2AD+2CD=4a+2b,故答案为:4a+2b【点睛】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,等腰三角形的性质,正确的识别图形是解题的关键2)分类
28、讨论型例1(2022湖北随州中考模拟)在ABCD中,ABBC,已知B=30,AB=2,将ABC沿AC翻折至ABC,使点B落在ABCD所在的平面内,连接BD若ABD是直角三角形,则BC的长为_【答案】4或6【详解】试题分析:本题主要考查了翻折变换的性质,解题的关键是画出图形,发现存在两种情况,进行分类讨论在ABCD中,ABBC,要使ABD是直角三角形,有两种情况:BAD=90或ABD=90,画出图形,分类讨论:(1)当BAD=90ABBC时,如图1,延长BA交BC于点G,利用平行四边形和直角三角形的性质,可求出BC的长为6;(2)当ABD=90时,如图2,由平行四边形的性质可求出四边形ACDB是
29、等腰梯形,然后根据ABD=90,得出四边形ACDB是矩形,再通过解直角三角形,得出BC的长为4解:当BAD=90ABBC时,如图1,AD=BC,BC=BC,AD=BC,ACBD,BAD=90,BGC=90,B=30,AB=2,ABC=30,GC=BC=BC,G是BC的中点,在RTABG中,BG=AB=2=3,BC=6;当ABD=90时,如图2,AD=BC,BC=BC,AD=BC,ACBD,四边形ACDB是等腰梯形,ABD=90,四边形ACDB是矩形,BAC=90,B=30,AB=2,BC=AB=2=4,当BC的长为4或6时,ABD是直角三角形故答案为4或6考点:1翻折变换(折叠问题);2平行四
30、边形的性质;3等腰梯形、矩形和直角三角形变式1在平行四边形 ABCD中,A60,点E、F分别为AD、BC的中点,沿EF折叠平行四边形,使线段CD落在直线AB上,点C的对应点为,点D的对应点为,若,则AD的长为_.【分析】根据题意得折叠之后可能落在线段AB上,也有可能落在线段AB外,根据A60,及折叠的性质可得到是等边三角形及的长,进而求得AD的长【详解】如图,=2,当点在线段上时, 点是的中点,由折叠的性质得,是等边三角形,;如解图,当点在的延长线上时,同理可知是等边三角形,故答案为4或12【点拨】本题主要考查平行四边形的性质、折叠的性质及等边三角形,关键是根据题意得到点落在线段上还是线段外,
31、这是易错点,另外还需注意利用等边三角形的性质求解3)综合证明型例1(2022贵州贵阳中考真题)小红根据学习轴对称的经验,对线段之间、角之间的关系进行了拓展探究如图,在中,为边上的高,点在边上,且,点是线段上任意一点,连接,将沿翻折得(1)问题解决:如图,当,将沿翻折后,使点与点重合,则_;(2)问题探究:如图,当,将沿翻折后,使,求的度数,并求出此时的最小值;(3)拓展延伸:当,将沿翻折后,若,且,根据题意在备用图中画出图形,并求出的值【答案】(1)(2)(3)作图见解析,【分析】(1)根据等边三角形的性质,平行四边形的性质可得,根据特殊角的三角函数值即可求解;(2)根据折叠的性质即可求得,由
32、三角形内角和定理可得,根据点在边上,当时,取得最小值,最小值为; (3)连接,设, 则,在中,延长交于点,在中,进而根据,即可求解(1),是等边三角形,四边形是平行四边形,为边上的高,(2),是等腰直角三角形,是等腰直角三角形,为底边上的高,则点在边上,当时,取得最小值,最小值为;(3)如图,连接,则,设, 则, 折叠,在中,延长交于点,如图,在中,【点睛】本题考查了轴对称的性质,特殊角的三角函数值,解直角三角形,勾股定理,三角形内角和定理,含30度角的直角三角形的性质,平行四边形的性质,等边三角形的性质,综合运用以上知识是解题的关键变式1(2021山西中考真题)综合与实践,问题情境:数学活动
33、课上,老师出示了一个问题:如图,在中,垂足为,为的中点,连接,试猜想与的数量关系,并加以证明;独立思考:(1)请解答老师提出的问题;实践探究:(2)希望小组受此问题的启发,将沿着(为的中点)所在直线折叠,如图,点的对应点为,连接并延长交于点,请判断与的数量关系,并加以证明;问题解决:(3)智慧小组突发奇想,将沿过点的直线折叠,如图,点A的对应点为,使于点,折痕交于点,连接,交于点该小组提出一个问题:若此的面积为20,边长,求图中阴影部分(四边形)的面积请你思考此问题,直接写出结果【答案】(1);见解析;(2),见解析;(3)【分析】(1)如图,分别延长,相交于点P,根据平行四边形的性质可得,根
34、据平行线的性质可得,利用AAS可证明PDFBCF,根据全等三角形的性质可得,根据直角三角形斜边中线的性质可得,即可得;(2)根据折叠性质可得CFB=CFB=CFC,FC=FC,可得FD=FC,根据等腰三角形的性质可得FDC=FCD,根据三角形外角性质可得CFC=FDC+FCD,即可得出CFB=FCD,可得DG/FB,即可证明四边形DGBF是平行四边形,可得DF=BG=,可得AG=BG;(3)如图,过点M作MQAB于Q,根据平行四边形的面积可求出BH的长,根据折叠的性质可得AB=AB,A=A,ABM=MBH,根据可得ABAB,即可证明MBQ是等腰直角三角形,可得MQ=BQ,根据平行四边形的性质可
35、得A=C,即可得A=C,进而可证明ANHCBH,根据相似三角形的性质可得AH、NH的长,根据NH/MQ可得ANHAMQ,根据相似三角形的性质可求出MQ的长,根据S阴=SAMB-SANH即可得答案【详解】(1)如图,分别延长,相交于点P, 四边形是平行四边形,,为的中点,在PDF和BCF中,PDFBCF,即为的中点,(2)将沿着所在直线折叠,点的对应点为,CFB=CFB=CFC,为的中点,FDC=FCD,=FDC+FCD,FCD=CFB,四边形为平行四边形,DC=AB,四边形为平行四边形,(3)如图,过点M作MQAB于Q,的面积为20,边长,于点,BH=505=4,CH=,AH=AB-BH=1,
36、将沿过点的直线折叠,点A的对应点为,AB=AB,A=A,ABM=MBH,于点,AB/CD,MBH=45,MBQ是等腰直角三角形,MQ=BQ,四边形ABCD是平行四边形,A=C,A=C,AHN=CHB,ANHCBH,即,解得:NH=2,MQAB,NH/MQ,ANHAMQ,即,解得:MQ=,S阴=SAMB-SANH=ABMQ-AHNH=5-12=【点睛】本题考查折叠的性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质及相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关性质及判定定理是解题关键模型4.菱形中的折叠1)基本计算型例1(2021辽宁大连中考真题)如图,在菱形中,点E在边上,将沿直线翻折180,得到,
37、点B的对应点是点若,则的长是_【答案】【分析】由题意易得,则有,进而根据折叠的性质可得,然后根据三角形内角和可得,最后根据等腰直角三角形的性质可求解【详解】解:四边形是菱形,是等边三角形,即,由折叠的性质可得,在中,由三角形内角和可得,即,是等腰直角三角形,;故答案为【点睛】本题主要考查菱形的性质、折叠的性质及等腰直角三角形的性质与判定,熟练掌握菱形的性质、折叠的性质及等腰直角三角形的性质与判定是解题的关键变式1(2022宁夏银川市二模)如图,在菱形ABCD中,AB=4,C=60,将菱形折叠,使点A恰好落在对角线BD上的G点处(不与B,D重合),折痕为EF,若DG=BG,则BE的长为()ABC
38、D【答案】D【分析】过点E作EHBD于点H,由菱形的性质可证ABD为等边三角形,设BE=x,则EG=AE=4-x,BH=BEsin30= ,EH=BEcos30=,则GH=3-,在RtGEH中,再由勾股定理得方程,解方程即可求得【详解】解:如图,过点E作EHBD于点H,由折叠的性质得:EG=AE,四边形ABCD是菱形,AB=AD=CD=BC,又C=60,BAD=60,ABD为等边三角形,AB=BD=4,又DG=BG,BG=3,设BE=x,则EG=AE=4-x,在RtEHB中,HEB=90-60=30,BH=BEsin30=,EH=BEcos30=,GH=3-,在RtGEH中,由勾股定理得:,解
39、得:x=,即BE=,故选:D【点睛】本题主要考查了菱形的性质,翻折的性质,等边三角形的判定与性质,解直角三角形,勾股定理等知识,运用勾股定理列方程是解题的关键2)分类讨论型例1(2022河南潢川县第二中学一模)如图,在菱形中,点为线段上一动点,过点作交于点,沿将折叠,点的对称点为点,连接、,当为等腰三角形时,的长为_【答案】或或或或【分析】分类讨论:如图,当时,如图,当时,如图中,当时,分别求出即可【详解】解:如图 ,当时,点与重合或在点处 当与重合时,与也重合,此时; 在菱形 中, , 作 于 , 在 中, , , ; 如图 ,当 时,点 与 重合或在 处, 点 与 重合, 是 的垂直平分线
40、, , 当 在 处时,过 作 于 , 则可得 , 则, ; 如图 中,当 时, , 综上所述:当 为等腰三角形时, 的长为 或 或 或 或 故答案为 或 或 或 或 【点睛】本题考查了菱形的性质,等腰直角三角形的性质,折叠的性质,分类讨论是解题关键变式1.(2022山西中考模拟)如图在菱形ABCD中,A60,AD3,点P是对角线AC上的一个动点,过点P作EFAC交CD于点E,交AB于点F,将AEF沿EF折叠点A落在G处,当CGB为等腰三角形时,则AP的长为_.【解析】分析:首先证明四边形AEGF是菱形,分两种情形:CG=CB,GC=GB分别计算即可详解:四边形ABCD是菱形,AB=BC=CD=
41、AD=3,DAC=BAC=12 A=30,AC=3,如图, EFAG,EPA=FPA=90,EAP+AEP=90,FAP+AFP=90,AEP=AFP,AE=AF,AEF是由AEF翻折,AE=EG,AF=FG,AE=EG=GF=FA,四边形AEGF是菱形,AP=PG当CB=CG时,AG=AC-CG=3-3,AP=12AG=3-32当GC=GB时,GCB=GBC=BAC,GCBBAC,GCAB=BCAC,GC=1,AG=3-1=2,AP=12AG=1故答案为1或3-323)综合证明型例1(2022河北邢台市二模)如图1,菱形纸片的边长为2,如图2,翻折,使两个角的顶点重合于对角线上一点,分别是折
42、痕,设(),下列判断:当时,的长为;的值随的变化而变化;六边形面积的最大值是;六边形周长的值不变其中正确的是()ABCD【答案】B【分析】先确定出ABC是等边三角形,进而判断出BEF是等边三角形,当x1时,求出DPBD,即可判断出正确,再用x表示出EF,BP,DP,GH,即可求出EF+GH,判断出错误,利用菱形的面积减去两个三角形的面积判断出错误,利用周长的计算方法即可判定出正确【详解】解:菱形ABCD的边长为2,ABBC2,ABC60,ACAB2,BD2,由折叠知,BEF是等边三角形,当x1时,则BE1,BM=BEsin60=,由折叠知,BP2,DP,所以正确, BEx,AE2x,BEF是等
43、边三角形,EFx,BMEMEFx,BP2BMx,DPBDBP2x,DNDP(2x),GN=(2x)GH2GN2-x,EF+GH2AC,所以错误;BEF的面积为:xx=,GHD的面积为:(2x)(2-x)=,六边形AEFCHG面积S菱形ABCDSBEFSDGH22(x1)2+,当x1时,六边形AEFCHG面积最大为,所以错误,六边形AEFCHG周长AE+EF+FC+CH+HG+AGAE+BE+FC+BF+DG+AGAB+CB+DA6是定值,所以正确,即:正确的有,故选:B【点睛】此题是四边形的综合题,主要考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,三角形的面积公式,菱形的面积公式,解直角三角形,解
44、本题的关键是用x表示出相关的线段长变式1(2022湖北武汉校联考一模)问题背景: 如图1,点E在BC上,ABBC,AEED,DCBC,求证: 尝试应用::如图2,在平行四边形ABCD中,点F在DC边上,将ADF沿AF折叠得到AEF,且点E恰好为BC边的中点,求的值 拓展创新:如图3,在菱形ABCD中,点E,F分别在BC,DC边上,AFED,AEFE,FC2EC6请直接写出的值【答案】(1)见解析;(2);(3)=【分析】问题背景:根据ABBC,AEED,DCBC,推出ABEECD,即可证明结论;尝试应用:在AB边取点G,使GE=BE,易证AGEECF,则,从而可以求出的值;拓展创新:作FM=F
45、D,FNAD,易证AMFFCE,则,再证明AEFFND,设AM=x,FM=FD=3x,则AD=CD=3x+2,MD=2x+2,HD=x+1,再根据,求出x,进而可以得出答案【详解】解:问题背景:证明:ABBC,AEED,DCBC,B=C=90,BAE=CED=90-AEB,BAE=CED,ABEECD,尝试应用:在AB边取点G,使GE=BE,如图2,则B=BGE,又B+C=180,BGE+AGE=180,AGE=C,由题意可知:AE=AD=BC=2BE,EF=FD,B=D=AEF,又B+BAE=AEF+FEC,BAE=FEC,AGEECF,又GE=BE,AE=BC=2BE,EF=FD,拓展创新
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