备战中考初中数学导练学案50讲—第39讲几何图形折叠问题(讲练版)
展开备战中考初中数学导练学案50讲
第39讲 几何图形折叠问题
【疑难点拨】
1. 折叠(翻折)问题常常出现在三角形、四边形、圆等平面几何问题中,其实质是轴对称性质的应用.解题的关键利用轴对称的性质找到折叠前后不变量与变量,运用三角形的全等、相似及方程等知识建立有关线段、角之间的联系.
2. 折叠(翻折)意味着轴对称,会生成相等的线段和角,这样便于将条件集中.如果题目中有直角,则通常将条件集中于较小的直角三角形,利用勾股定理求解.
3. 矩形中的一次折叠通常利用折叠性质和平行线性质求角的度数,或者利用折叠性质以及勾股定理求线段长度.矩形中的两次或多次折叠通常出现“一线三直角”的模型(如图),从而构造相似三角形,利用相似三角形求边或者角的度数.
4. 凡是在几何图形中出现“折叠”这个字眼时,第一反应即存在一组全等图形,其次找出与要求几何量相关的条件量.1.常见的轴对称图形:等腰三角形、矩形、菱形、正方形、圆.2.折叠的性质:折叠的实质是轴对称,折叠前后的两图形全等,对应边和对应角相等.
【基础篇】
一、选择题:
1. .(2018•四川凉州•3分)如图将矩形ABCD沿对角线BD折叠,使C落在C′处,BC′交AD于点E,则下到结论不一定成立的是( )
A.AD=BC′ B.∠EBD=∠EDB C.△ABE∽△CBD D.sin∠ABE=
2. (2017山东烟台)如图1,将一圆形纸片向右、向上两次对折后得到如图2所示的扇形AOB.已知OA=6,取OA的中点C,过点C作CD⊥OA交于点D,点F是上一点.若将扇形BOD沿OD翻折,点B恰好与点F重合,用剪刀沿着线段BD,DF,FA依次剪下,则剪下的纸片(形状同阴影图形)面积之和为( ).
A.36π-108 B.108-32π C.2π D.π
3. (2017浙江衢州)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于( )
A. B. C. D.
4. (2018·山东青岛·3分)如图,三角形纸片ABC,AB=AC,∠BAC=90°,点E为AB中点.沿过点E的直线折叠,使点B与点A重合,折痕现交于点F.已知EF=,则BC的长是( )
A. B.3 C.3 D.3
5. (2017乌鲁木齐)如图,在矩形ABCD中,点F在AD上,点E在BC上,把这个矩形沿EF折叠后,使点D恰好落在BC边上的G点处,若矩形面积为4且∠AFG=60°,GE=2BG,则折痕EF的长为( )
A.1 B. C.2 D.
二、填空题:
6. (2018·辽宁省盘锦市)如图,已知Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=60°,AC=2+4,点M、N分别在线段AC.AB上,将△ANM沿直线MN折叠,使点A的对应点D恰好落在线段BC上,当△DCM为直角三角形时,折痕MN的长为 .
7. (2018·山东威海·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,则BC的长 .
8. (2018·湖南省常德·3分)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= .
三、解答与计算题:
9. (2018·广东·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.
10. (2018•山东枣庄•10分)如图,将矩形ABCD沿AF折叠,使点D落在BC边的点E处,过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.
(1)求证:四边形EFDG是菱形;
(2)探究线段EG、GF、AF之间的数量关系,并说明理由;
(3)若AG=6,EG=2,求BE的长.
【能力篇】
一、选择题:
11. (2018·辽宁省阜新市)如图,将等腰直角三角形ABC(∠B=90°)沿EF折叠,使点A落在BC边的中点A1处,BC=8,那么线段AE的长度为( ).
A.4 B.5 C.6 D.7
12. (2018·四川省攀枝花·3分)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
13. (2018·湖北省武汉·3分)如图,在⊙O中,点C在优弧上,将弧沿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.
二、填空题:
14. (2018·辽宁省葫芦岛市) 如图,在矩形ABCD中,点E是CD的中点,将△BCE沿BE折叠后得到△BEF、且点F在矩形ABCD的内部,将BF延长交AD于点G.若=,则= .
15. (2018·四川宜宾·3分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,CB=2,点E为线段AB上的动点,将△CBE沿CE折叠,使点B落在矩形内点F处,下列结论正确的是 ①②③ (写出所有正确结论的序号)
①当E为线段AB中点时,AF∥CE;
②当E为线段AB中点时,AF=;
③当A、F、C三点共线时,AE=;
④当A、F、C三点共线时,△CEF≌△AEF.
三、解答与计算题:
16.(2018·湖北省宜昌·11分)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD上,BE交PC于点F.
(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;
(2)如图2,①求证:BP=BF;
②当AD=25,且AE<DE时,求cos∠PCB的值;
③当BP=9时,求BE•EF的值.
17. (2018·广东·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.
18. (2018•江苏盐城•10分)如图,在以线段 为直径的 上取一点,连接 、 .将 沿 翻折后得到 .
(1)试说明点 在 上;
(2)在线段 的延长线上取一点 ,使 .求证: 为 的切线;
(3)在(2)的条件下,分别延长线段 、 相交于点 ,若 , ,求线段 的长.
【探究篇】
19. (2018年江苏省泰州市•12分)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)
20. (2018年江苏省宿迁)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.
第39讲 几何图形折叠问题
【疑难点拨】
1. 折叠(翻折)问题常常出现在三角形、四边形、圆等平面几何问题中,其实质是轴对称性质的应用.解题的关键利用轴对称的性质找到折叠前后不变量与变量,运用三角形的全等、相似及方程等知识建立有关线段、角之间的联系.
2. 折叠(翻折)意味着轴对称,会生成相等的线段和角,这样便于将条件集中.如果题目中有直角,则通常将条件集中于较小的直角三角形,利用勾股定理求解.
3. 矩形中的一次折叠通常利用折叠性质和平行线性质求角的度数,或者利用折叠性质以及勾股定理求线段长度.矩形中的两次或多次折叠通常出现“一线三直角”的模型(如图),从而构造相似三角形,利用相似三角形求边或者角的度数.
4. 凡是在几何图形中出现“折叠”这个字眼时,第一反应即存在一组全等图形,其次找出与要求几何量相关的条件量.1.常见的轴对称图形:等腰三角形、矩形、菱形、正方形、圆.2.折叠的性质:折叠的实质是轴对称,折叠前后的两图形全等,对应边和对应角相等.
【基础篇】
一、选择题:
1. .(2018•四川凉州•3分)如图将矩形ABCD沿对角线BD折叠,使C落在C′处,BC′交AD于点E,则下到结论不一定成立的是( )
A.AD=BC′ B.∠EBD=∠EDB C.△ABE∽△CBD D.sin∠ABE=
【分析】主要根据折叠前后角和边相等找到相等的边之间的关系,即可选出正确答案.
【解答】解:A、BC=BC′,AD=BC,∴AD=BC′,所以正确.
B、∠CBD=∠EDB,∠CBD=∠EBD,∴∠EBD=∠EDB正确.
D、∵sin∠ABE=,
∴∠EBD=∠EDB
∴BE=DE
∴sin∠ABE=.
故选:C.
【点评】本题主要用排除法,证明A,B,D都正确,所以不正确的就是C,排除法也是数学中一种常用的解题方法.
2. (2017山东烟台)如图1,将一圆形纸片向右、向上两次对折后得到如图2所示的扇形AOB.已知OA=6,取OA的中点C,过点C作CD⊥OA交于点D,点F是上一点.若将扇形BOD沿OD翻折,点B恰好与点F重合,用剪刀沿着线段BD,DF,FA依次剪下,则剪下的纸片(形状同阴影图形)面积之和为( ).
A.36π-108 B.108-32π C.2π D.π
【考点】MO:扇形面积的计算;P9:剪纸问题.
【分析】先求出∠ODC=∠BOD=30°,作DE⊥OB可得DE=OD=3,先根据S弓形BD=S扇形BOD﹣S△BOD求得弓形的面积,再利用折叠的性质求得所有阴影部分面积.
【解答】解:如图,∵CD⊥OA,
∴∠DCO=∠AOB=90°,
∵OA=OD=OB=6,OC=OA=OD,
∴∠ODC=∠BOD=30°,
作DE⊥OB于点E,
则DE=OD=3,
∴S弓形BD=S扇形BOD﹣S△BOD=﹣×6×3=3π﹣9,
则剪下的纸片面积之和为12×(3π﹣9)=36π﹣108,
故答案为:36π﹣108.故选A
3. (2017浙江衢州)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于( )
A. B. C. D.
【考点】PB:翻折变换(折叠问题);LB:矩形的性质.
【分析】根据折叠的性质得到AE=AB,∠E=∠B=90°,易证Rt△AEF≌Rt△CDF,即可得到结论EF=DF;易得FC=FA,设FA=x,则FC=x,FD=6﹣x,在Rt△CDF中利用勾股定理得到关于x的方程x2=42+(6﹣x)2,解方程求出x.
【解答】解:∵矩形ABCD沿对角线AC对折,使△ABC落在△ACE的位置,
∴AE=AB,∠E=∠B=90°,
又∵四边形ABCD为矩形,
∴AB=CD,
∴AE=DC,
而∠AFE=∠DFC,
∵在△AEF与△CDF中,
,
∴△AEF≌△CDF(AAS),
∴EF=DF;
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD=BC=6,CD=AB=4,
∵Rt△AEF≌Rt△CDF,
∴FC=FA,
设FA=x,则FC=x,FD=6﹣x,
在Rt△CDF中,CF2=CD2+DF2,即x2=42+(6﹣x)2,解得x=,
则FD=6﹣x=.
故选:B.
4. (2018·山东青岛·3分)如图,三角形纸片ABC,AB=AC,∠BAC=90°,点E为AB中点.沿过点E的直线折叠,使点B与点A重合,折痕现交于点F.已知EF=,则BC的长是( )
A. B.3 C.3 D.3
【分析】由折叠的性质可知∠B=∠EAF=45°,所以可求出∠AFB=90°,再直角三角形的性质可知EF=AB,所以AB=AC的长可求,再利用勾股定理即可求出BC的长.
【解答】解:
∵沿过点E的直线折叠,使点B与点A重合,
∴∠B=∠EAF=45°,
∴∠AFB=90°,
∵点E为AB中点,
∴EF= AB,EF= ,
∴AB=AC=3,
∵∠BAC=90°,
∴BC=3,
故选:B.
【点评】本题考查了折叠的性质、等腰直角三角形的判断和性质以及勾股定理的运用,求出∠AFB=90°是解题的关键.
5. (2017乌鲁木齐)如图,在矩形ABCD中,点F在AD上,点E在BC上,把这个矩形沿EF折叠后,使点D恰好落在BC边上的G点处,若矩形面积为4且∠AFG=60°,GE=2BG,则折痕EF的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【考点】PB:翻折变换(折叠问题);LB:矩形的性质.
【分析】由折叠的性质可知,DF=GF、HE=CE、GH=DC、∠DFE=∠GFE,结合∠AFG=60°即可得出∠GFE=60°,进而可得出△GEF为等边三角形,在Rt△GHE中,通过解含30度角的直角三角形及勾股定理即可得出GE=2EC、DC=EC,再由GE=2BG结合矩形面积为4,即可求出EC的长度,根据EF=GE=2EC即可求出结论.
【解答】解:由折叠的性质可知,DF=GF,HE=CE,GH=DC,∠DFE=∠GFE.
∵∠GFE+∠DFE=180°﹣∠AFG=120°,
∴∠GFE=60°.
∵AF∥GE,∠AFG=60°,
∴∠FGE=∠AFG=60°,
∴△GEF为等边三角形,
∴EF=GE.
∵∠FGE=60°,∠FGE+∠HGE=90°,
∴∠HGE=30°.
在Rt△GHE中,∠HGE=30°,
∴GE=2HE=CE,
∴GH==HE=CE.
∵GE=2BG,
∴BC=BG+GE+EC=4EC.
∵矩形ABCD的面积为4,
∴4EC•EC=4,
∴EC=1,EF=GE=2.
故选C.
二、填空题:
6. (2018·辽宁省盘锦市)如图,已知Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=60°,AC=2+4,点M、N分别在线段AC.AB上,将△ANM沿直线MN折叠,使点A的对应点D恰好落在线段BC上,当△DCM为直角三角形时,折痕MN的长为 .
【解答】解:分两种情况:
①如图,当∠CDM=90°时,△CDM是直角三角形,
∵在Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=60°,AC=2+4,∴∠C=30°,AB=AC=,由折叠可得:∠MDN=∠A=60°,∴∠BDN=30°,∴BN=DN=AN,∴BN=AB=,∴AN=2BN=.
∵∠DNB=60°,∴∠ANM=∠DNM=60°,∴∠AMN=60°,∴AN=MN=;
②如图,当∠CMD=90°时,△CDM是直角三角形,
由题可得:∠CDM=60°,∠A=∠MDN=60°,∴∠BDN=60°,∠BND=30°,∴BD=DN=AN,BN=BD\1AB=,∴AN=2,BN=,过N作NH⊥AM于H,则∠ANH=30°,∴AH=AN=1,HN=,由折叠可得:∠AMN=∠DMN=45°,∴△MNH是等腰直角三角形,∴HM=HN=,∴MN=.
故答案为:或.
7. (2018·山东威海·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.
8. (2018·湖南省常德·3分)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= 75° .
【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.
三、解答与计算题:
9. (2018·广东·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,,
∴△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.
10. (2018•山东枣庄•10分)如图,将矩形ABCD沿AF折叠,使点D落在BC边的点E处,过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.
(1)求证:四边形EFDG是菱形;
(2)探究线段EG、GF、AF之间的数量关系,并说明理由;
(3)若AG=6,EG=2,求BE的长.
【分析】(1)先依据翻折的性质和平行线的性质证明∠DGF=∠DFG,从而得到GD=DF,接下来依据翻折的性质可证明DG=GE=DF=EF;
(2)连接DE,交AF于点O.由菱形的性质可知GF⊥DE,OG=OF=GF,接下来,证明△DOF∽△ADF,由相似三角形的性质可证明DF2=FO•AF,于是可得到GE、AF、FG的数量关系;
(3)过点G作GH⊥DC,垂足为H.利用(2)的结论可求得FG=4,然后再△ADF中依据勾股定理可求得AD的长,然后再证明△FGH∽△FAD,利用相似三角形的性质可求得GH的长,最后依据BE=AD﹣GH求解即可.
【解答】解:(1)证明:∵GE∥DF,
∴∠EGF=∠DFG.
∵由翻折的性质可知:GD=GE,DF=EF,∠DGF=∠EGF,
∴∠DGF=∠DFG.
∴GD=DF.
∴DG=GE=DF=EF.
∴四边形EFDG为菱形.
(2)EG2=GF•AF.
理由:如图1所示:连接DE,交AF于点O.
∵四边形EFDG为菱形,
∴GF⊥DE,OG=OF=GF.
∵∠DOF=∠ADF=90°,∠OFD=∠DFA,
∴△DOF∽△ADF.
∴,即DF2=FO•AF.
∵FO=GF,DF=EG,
∴EG2=GF•AF.
(3)如图2所示:过点G作GH⊥DC,垂足为H.
∵EG2=GF•AF,AG=6,EG=2,
∴20=FG(FG+6),整理得:FG2+6FG﹣40=0.
解得:FG=4,FG=﹣10(舍去).
∵DF=GE=2,AF=10,
∴AD==4.
∵GH⊥DC,AD⊥DC,
∴GH∥AD.
∴△FGH∽△FAD.
∴,即=.
∴GH=.
∴BE=AD﹣GH=4﹣=.
【点评】本题主要考查的是四边形与三角形的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、菱形的判定和性质、相似三角形的性质和判定、勾股定理的应用,利用相似三角形的性质得到DF2=FO•AF是解题答问题(2)的关键,依据相似三角形的性质求得GH的长是解答问题(3)的关键.
【能力篇】
一、选择题:
11. (2018·辽宁省阜新市)如图,将等腰直角三角形ABC(∠B=90°)沿EF折叠,使点A落在BC边的中点A1处,BC=8,那么线段AE的长度为( ).
A.4 B.5 C.6 D.7
【解答】解:
由折叠的性质可得AE=A1E.
∵△ABC为等腰直角三角形,BC=8,∴AB=8.
∵A1为BC的中点,∴A1B=4,设AE=A1E=x,则BE=8﹣x.在Rt△A1BE中,由勾股定理可得42+(8﹣x)2=x2,解得x=5.
故答案为:5.故选B
12. (2018·四川省攀枝花·3分)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
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.
13. (2018·湖北省武汉·3分)如图,在⊙O中,点C在优弧上,将弧沿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=,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=3 .
【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= =1,
∵将弧沿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,
∴=,
∴AC=DC,
∴AE=DE=1,
易得四边形ODEF为正方形,
∴OF=EF=1,
在Rt△OCF中,CF= =2,
∴CE=CF+EF=2+1=3,
而BE=BD+DE=2+1=3,
∴BC=3.
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.
二、填空题:
14. (2018·辽宁省葫芦岛市) 如图,在矩形ABCD中,点E是CD的中点,将△BCE沿BE折叠后得到△BEF、且点F在矩形ABCD的内部,将BF延长交AD于点G.若=,则= .
【解答】解:连接GE.
∵点E是CD的中点,∴EC=DE.
∵将△BCE沿BE折叠后得到△BEF、且点F在矩形ABCD的内部,∴EF=DE,∠BFE=90°.在Rt△EDG和Rt△EFG中
,∴Rt△EDG≌Rt△EFG(HL),∴FG=DG.
∵=,∴设DG=FG=a,则AG=7a,故AD=BC=8a,则BG=BF+FG=9a,∴AB==4a,故==.
故答案为:.
15. (2018·四川宜宾·3分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,CB=2,点E为线段AB上的动点,将△CBE沿CE折叠,使点B落在矩形内点F处,下列结论正确的是 ①②③ (写出所有正确结论的序号)
①当E为线段AB中点时,AF∥CE;
②当E为线段AB中点时,AF=;
③当A、F、C三点共线时,AE=;
④当A、F、C三点共线时,△CEF≌△AEF.
【考点】PB:翻折变换(折叠问题);KB:全等三角形的判定;LB:矩形的性质.
【分析】分两种情形分别求解即可解决问题;
【解答】解:如图1中,当AE=EB时,
∵AE=EB=EF,
∴∠EAF=∠EFA,
∵∠CEF=∠CEB,∠BEF=∠EAF+∠EFA,
∴∠BEC=∠EAF,
∴AF∥EC,故①正确,
作EM⊥AF,则AM=FM,
在Rt△ECB中,EC= =,,
∵∠AME=∠B=90°,∠EAM=∠CEB,
∴△CEB∽△EAM,
∴=,
∴=,
∴AM= ,
∴AF=2AM= ,故②正确,
如图2中,当A、F、C共线时,设AE=x.
则EB=EF=3﹣x,AF= ﹣2,
在Rt△AEF中,∵AE2=AF2+EF2,
∴x2=(﹣2)2+(3﹣x)2,
∴x= ,,
∴AE= ,故③正确,
如果,△CEF≌△AEF,则∠EAF=∠ECF=∠ECB=30°,显然不符合题意,故④错误,
故答案为①②③.
【点评】本题考查翻折变换、全等三角形的性质、勾股定理、矩形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
三、解答与计算题:
16.(2018·湖北省宜昌·11分)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD上,BE交PC于点F.
(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;
(2)如图2,①求证:BP=BF;
②当AD=25,且AE<DE时,求cos∠PCB的值;
③当BP=9时,求BE•EF的值.
【分析】(1)先判断出∠A=∠D=90°,AB=DC再判断出AE=DE,即可得出结论;
(2)①利用折叠的性质,得出∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,进而判断出∠GPF=∠PFB即可得出结论;
②判断出△ABE∽△DEC,得出比例式建立方程求解即可得出AE=9,DE=16,再判断出△ECF∽△GCP,进而求出PC,即可得出结论;
③判断出△GEF∽△EAB,即可得出结论.
【解答】解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,AB=DC,
∵E是AD中点,
∴AE=DE,
在△ABE和△DCE中,,
∴△ABE≌△DCE(SAS);
(2)①在矩形ABCD,∠ABC=90°,
∵△BPC沿PC折叠得到△GPC,
∴∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,
∵BE⊥CG,
∴BE∥PG,
∴∠GPF=∠PFB,
∴∠BPF=∠BFP,
∴BP=BF;
②当AD=25时,
∵∠BEC=90°,
∴∠AEB+∠CED=90°,
∵∠AEB+∠ABE=90°,
∴∠CED=∠ABE,
∵∠A=∠D=90°,
∴△ABE∽△DEC,
∴,
设AE=x,
∴DE=25﹣x,
∴,
∴x=9或x=16,
∵AE<DE,
∴AE=9,DE=16,
∴CE=20,BE=15,
由折叠得,BP=PG,
∴BP=BF=PG,
∵BE∥PG,
∴△ECF∽△GCP,
∴,
设BP=BF=PG=y,
∴,
∴y=,
∴BP=,
在Rt△PBC中,PC=,cos∠PCB==;
③如图,连接FG,
∵∠GEF=∠BAE=90°,
∵BF∥PG,BF=PG,
∴▱BPGF是菱形,
∴BP∥GF,
∴∠GFE=∠ABE,
∴△GEF∽△EAB,
∴,
∴BE•EF=AB•GF=12×9=108.
【点评】此题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,折叠的性质,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.
17. (2018·广东·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,,
∴△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.
18. (2018•江苏盐城•10分)如图,在以线段 为直径的 上取一点,连接 、 .将 沿 翻折后得到 .
(1)试说明点 在 上;
(2)在线段 的延长线上取一点 ,使 .求证: 为 的切线;
(3)在(2)的条件下,分别延长线段 、 相交于点 ,若 , ,求线段 的长.
【答案】(1)解:连接OC,OD,
由翻折可得OD=OC,
∵OC是⊙O的半径,
∴点D在⊙O上。
(2)证明:∵点D在⊙O上,∴∠ADB=90°,
由翻折可得AC=AD,
∵AB2=AC·AE,
∴AB2=AD·AE,
∴ ,又∵∠BAE=∠DAB,
∴△ABE~△ADB,
∴∠ABE=∠ADB=90°,
∵OB是半径,
∴BE为的⊙O切线。
(3)解:设EF=x,∵AB2=AC2+BC2=AC·AE,∴AE=5,DE=AE-AD=5-4=1,
∵∠BDF=∠C=90°,∠BFD=∠AFC,
∴△BDF~△ACF,
∴ 即
则BF= ,
在Rt△BDF中,由勾股定理得BD2+DF2=BF2 ,
则22+(1+x)2=( )2 ,
解得x1= ,x2=-1(舍去),
则EF=
【考点】点与圆的位置关系,切线的判定,相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)要证明点D在⊙O上,则需要证明点D到圆心的距离OD要等于半径,由折叠易知OD=OC;(2)证明BE为的⊙O切线,由切线判定定理可得需要证明∠ABE=90°;易知∠ADB=90°,由公共角∠BAE=∠DAB,则需要△ABE~△ADB,由AB2=AC·AE和AC=AD可证明;(3)易知∠BDF=∠ADB=90°,则△BDF是一个直角三角形,由勾股定理可得BD2+DF2=BF2 , 而BD=BC=2,DF=DE+EF,EF就是要求的,不妨先设EF=x,看能否求出DE或都BF,求不出的话可用x表示出来,再代入BD2+DF2=BF2解得即可。
【探究篇】
19. (2018年江苏省泰州市•12分)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.
20. (2018年江苏省宿迁)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.
【答案】(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 ∴当a= 时,S最小值= .
【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)
【解析】【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 【参考答案】
备战中考初中数学导练学案50讲—第50讲跨学科结合与高中衔接问题(讲练版): 这是一份备战中考初中数学导练学案50讲—第50讲跨学科结合与高中衔接问题(讲练版),共25页。学案主要包含了疑难点拨等内容,欢迎下载使用。
备战中考初中数学导练学案50讲—第49讲数学文化问题(讲练版): 这是一份备战中考初中数学导练学案50讲—第49讲数学文化问题(讲练版),共19页。学案主要包含了疑难点拨等内容,欢迎下载使用。
备战中考初中数学导练学案50讲—第42讲阅读理解问题(讲练版): 这是一份备战中考初中数学导练学案50讲—第42讲阅读理解问题(讲练版),共30页。学案主要包含了疑难点拨等内容,欢迎下载使用。