专题10 几何图形的翻折变换--中考数学必备几何模型讲义(全国通用)
展开专题10 几何图形的翻折变换
折叠型问题是历年中考的热点问题,题型问题立意新颖,变幻巧妙,对培养识图能力及灵活运用数学知识解决问题的能力非常有效。同样的翻折类题目,条件不一样,用到的知识和方法也不尽相同。本专题整理这类题目,如何用我们已经掌握的知识和方法来解答,从而找到这类问题特有的解题方法。
题型一、直角三角形中的折叠问题
例1.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,BC=3,点D是BC边上一动点(不与点B、C重合),过点D作DE⊥BC交AB边于点E,将∠B沿直线DE翻折,点B落在射线BC上的点F处,当△AEF为直角三角形时,BD的长为
图1 图2 图3
【答案】2或1
【解析】①当∠EAF=90°时,如图2所示.
∵∠B=30°,BC=3
∴,
∵∠EAF=90°,∴∠AFC=60°,∠CAF=30°
在Rt△ACF中,有:,
由折叠性质可得:∠B=∠DFE=30°,
②当∠AFE=90°时,如图3所示.
由折叠性质得:∠B=∠DFE=30°,
∴∠AFC=60°,∠FAC=30°
∴
所以,BF=2,,综上所述,BD的长为2或1.
【变式训练1】如图在△ABC中,∠C=90º,将△ACE沿着AE折叠以后C点正好落在AB边上的点D处.
(1)当∠B=28º时,求∠CAE的度数;
(2)当AC=6,AB=10时,求线段DE的长.
【答案】(1)∠CAE=31º;(2)DE=3
【解析】(1)在Rt△ABC中,∠ABC=90º,∠B=28º,∴∠BAC=90º-28º=62º,
∵△ACE沿着AE折叠以后C点正好落在点D处,∴∠CAE=∠CAB=×62º=31º;
(2)在Rt△ABC中,AC=6,AB=10,,
∵△ACE沿着AE折叠以后C点正好落在点D处,∴AD=AC=6,CE=DE,
∴BD=AB-AD=4,设DE=,则EB=BC-CE=8-,
∵Rt△BDE中,,
,解得,即DE的长为3.
【变式训练2】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,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,当线段AF=AC时,BE的长为 .
【答案】
【解析】连接AD,作EG⊥BD于G,如图所示:则EG∥AC,∴△BEG∽△BAC,∴==,
设BE=x,∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴AB==5,∴==,解得:EG=x,BG=x,
∵点D是边BC的中点,∴CD=BD=2,∴DG=2﹣x,由折叠的性质得:DF=BD=CD,∠EDF=∠EDB,
在△ACD和△AFD中,,∴△ACD≌△AFD(SSS),∴∠ADC=∠ADF,
∴∠ADF+∠EDF=×1880°=90°,即∠ADE=90°,∴AD2+DE2=AE2,
∵AD2=AC2+CD2=32+22=13,DE2=DG2+EG2=(2﹣x)2+(x)2,
∴13+(2﹣x)2+(x)2=(5﹣x)2,解得:x=,即BE=;
故答案为:.
【变式训练3】如图,在中,,,,点,分别是边,上的动点,沿所在的直线折叠,使点的对应点始终落在边上.若为直角三角形,则的长为 .
图1 图2 图3
【解析】通过观察及分析可知,C点不可能为直角顶点,分两种情况讨论.
①当∠CM B′=90°时,如图2所示.
由折叠知:∠BMN=∠B′MB=45°,又因为∠B=45°,所以∠BNM=90°,∠MNB′=90°
即∠BNM+∠MN B′=180°,所以B、N、B′三点共线,此时B′与点A重合. 所以,
①当∠CB′M=90°时,如图3所示.
由折叠知∠B=∠B′=45°,因为∠C=45°,可得∠B′MC=45°,所以△B′MC是等腰直角三角形
设BM= B′M=x,B′C=x,则MC= x
因为BC=+1,所以x+x=+1,解得:x=1,即BM=1.
综上所述,BM的值为或1.
【变式训练4】如图,平面直角坐标系中,已知矩形OABC,O为原点,点A、C分别在x轴、y轴上,点B的坐标为(1,2),连接OB,将△OAB沿直线OB翻折,点A落在点D的位置,则cos∠COD 的值是( )
A.3/5 B.1/2 C.3/4 D.4/5
【解答】作DF⊥y轴于F,DE⊥x轴于E,BD交OC于G.
∵在△BCG与△ODG中,∠BCG=∠ODF,OD=BC, ∠DOF=∠GBC,∴△BCG≌△ODG,
∴GO=GB,∴设GO=GB=x,则CG=GD=2﹣x,
于是在Rt△CGB中,(2﹣x)+1 =x ;解得x=5/4.GD=2﹣x=2﹣5/4=3/4;
∵BC⊥y轴,DF⊥y轴,∴∠BCG=∠DFG,
∵∠BGC=∠DGF,∴△CBG∽△FDG,∴DF/BC=DG/BG,∴DF=3/5;
题型二、等腰或等边三角形中的折叠问题
例1.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,P为边AD上一动点,连接BP,把△ABP沿BP折叠,使A落在A′处,当△A′DC为等腰三角形时,AP的长为( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【答案】C
【详解】①如图,当A′D=A′C时,过A′作EF⊥AD,交DC于E,交AB于F,则EF垂直平分CD,EF垂直平分AB,∴A'A=A'B
由折叠得,AB=A'B,∠ABP=∠A'BP,∴△ABA'是等边三角形,∴∠ABP=30°
∴AP=;
②如图,当A'D=DC时,A'D=2,由折叠得,A'B=AB=2,∴A'B+A'D=2+2=4
连接BD,则Rt△ABD中,BD= ,∴A'B+A'D<BD(不合题意)
故这种情况不存在;
③如图,当CD=CA'时,CA'=2
由折叠得,A'B=AB=2,∴A'B+A'C=2+2=4,∴点A'落在BC上的中点处
此时,∠ABP=∠ABA'=45°,∴AP=AB=2.综上所述,当△A′DC为等腰三角形时,AP的长为或2.
故选C.
例2.如图,等边△ABC中,D是BC边上的一点,把△ABC折叠,使点A落在BC边上的点D处,折痕与边AB、AC分别交于点M、N,若AM=2,AN=3,那么边BC长为_____.
【解答】解:设BD=x,DC=y,
∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC=x+y,∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°,
由折叠的性质可知:MN是线段AD的垂直平分线,
∴AM=DM=2,AN=DN=3,∴BM+MD+BD=2x+y,DN+NC+DC=x+2y,
∵∠MDN=∠BAC=∠ABC=60°,
∴∠NDC+∠MDB=∠BMD+∠MBD=120°,∴∠NDC=∠BMD,
∵∠ABC=∠ACB=60°,∴△BMD∽△CDN,
∴(BM+MD+BD):(DN+NC+CD)=DM:DN=2:3,∴(2x+y):(x+2y)=2:3,
∴y=4x,∴AB=BC=AC=5x,MB=5x﹣2,CN=5x﹣3,
∵BM/CD=DM/DN=2/3,∴(5x-2)/4x=2/3,∴x=6/7,∴BC=5x=30/7,故答案为30/7.
【变式训练1】已知中, , .如图,将进行折叠,使点落在线段上(包括点和点),设点的落点为,折痕为,当是等腰三角形时,点可能的位置共有( ).
A.种 B.种 C.种 D.种
【解析】(1)当点D与C重合时,
∵AC=BC,AE=DE(即CE),AF=DF(即CF),
∴此时△AFC(即△AFD)是等腰直角三角形,点E是斜边AC的中点,∴EF=DE,
∴△EDF为等腰三角形.
(2)当点D与B点重合时,点C与E重合,
∵AC=BC,AF=DF(即BF),
∴此时EF=AB=DF(即BF),
∴△DEF是等腰三角形;
(3)当点D移动到使DE=DF的位置时,△DEF是等腰三角形.
综上所述,当△DEF为等腰三角形时,点D的位置存在3中可能.故选B.
【变式训练2】如图所示,在矩形ABCD中,AB=5,BC=8,点P为BC上一动点(不与端点重合)连接AP,将△ABP沿着AP折叠,点B落到M处,连接BM、CM,若△BMC为等腰三角形,则BP的长度为 .
【解答】或或8
【解析】当△BMC为等腰三角形时,分三种情况:
①BM=CM时,如图1所示:作MG⊥BC于G,则BG=CG=BC=4,∠BGM=90º,
设BP=,由折叠的性质得:MP=BP=,AP垂直平分BM,
∵∠ABC=90º,∴∠MBG=∠BAP,∴△BGM∽△ABP,
,即,解得,
在Rt△PMG中,GP=4-,由勾股定理得,
解得或(不合题意舍去),∴BE=;
②BM=BC=8时,如图2所示:由折叠的性质得:BO=MO=BM=4,AP⊥BP,
∴∠AOB=∠ABP=90º,∵∠BAO=∠BAP,∴△ABP∽△AOB,
,即,解得:BP=;
③CM=BC时,连接OC,如图3所示:由折叠的性质得:AP垂直平分BM,
∵CM=BC,∴OC⊥BM,∴点P与C重合,∴BP=BC=8;
综上所述,当△BMC为等腰三角形时BP的长为或或8.
【变式训练3】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 .
【解析】根据△CDB′为等腰三角形,以CD为腰或底分三种情况讨论,①DB′=DC;②CB′=CD;③CB′=DB′. 对于①DB′=DC,作图方法以E为圆心BE长为半径作弧,以D为圆心CD长为半径作弧,两弧交点即为B′. 对于②CB′=CD,作图方法以E为圆心BE长为半径作弧,以C为圆心CD长为半径作弧,两弧交点即为B′. 对于③CB′=DB′,作图方法以E为圆心BE长为半径作弧,弧与CD垂直平分线的交点为B′.
图1 图2 图例3
详解:①DB′=DC, 如图例7-2所示.易知:DB′=DC=16.
②CB′=CD,如图例7-3所示.
由折叠性质可知:BF= B′F=CD=16,此时F点与C点重合,不符题意.
③CB′=DB′,如图例7-4所示.
由题意得,DN=CN=8,因为AE=3,所以EM=5. B′E=BE=13.
在Rt△EB′M中,由勾股定理得,B′M=12.
所以B′N=4.
在Rt△DB′N中,由勾股定理得,B′D=.
综上所述,B′D的长为16或.
题型三、菱形中的折叠问题
例.如图,在菱形ABCD中,AB=5,tanD=,点E在BC上运动(不与B,C重合),将四边形AECD沿直线AE翻折后,点C落在C′处,点D′落在D处,C′D′与AB交于点F,当C′D'⊥AB时,CE长为 .
【答案】
【解析】如图,作AH⊥CD于H,交BC的延长线于G,连接AC′.
由题意:AD=AD′,∠D=∠D′,∠AFD′=∠AHD=90°,
∴△AFD′≌△AHD(AAS),∴∠FAD′=∠HAD,
∵∠EAD′=∠EAD,∴∠EAB=∠EAG,∴=(角平分线的性质定理,可以用面积法证明)
∵AB∥CD,AH⊥CD,∴AH⊥AB,∴∠BAG=90°,
∵∠B=∠D,∴tanB=tanD==,∴=,∴AG=,
∴BG===,∴BE:EG=AB:AG=4:3,∴EG=BG=,
在Rt△ADH中,∵tanD==,AD=5,∴AH=3,CH=4,∴CH=1,
∵CG∥AD,∴=,∴CG=,∴EC=EG﹣CG=﹣=.故答案为.
【变式训练1】如图,在菱形纸片ABCD中,AB=15,tan∠ABC=,将菱形纸片沿折痕FG翻折,使点B落在AD边上的点E处,若CE⊥AD,则cos∠EFG的值为 .
【解析】如图,过点A作AH⊥BC于点H,连接BE,过点P作PE⊥AB,
∵AB=15,tan∠ABC=,∴AH=9,BH=12,∴CH=3,
∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=15,AD∥BC,
∵AH⊥BC,∴AH⊥AD,且AH⊥BC,CE⊥AD,∴四边形AHCE是矩形
∴EC=9,AE=CH=3,∴BE===3,
∵将菱形纸片沿折痕FG翻折,使点B落在AD边上的点E处,
∴BF=EF,BE⊥FG,BO=EO=
∵AD∥BC,∴∠ABC=∠PAE,∴tan∠ABC=tan∠PAE=,且AE=3,∴AP=,PE=,
∵EF2=PE2+PF2,∴EF2=+(15﹣EF+)2,∴EF=,
∴FO===
∴cos∠EFG==,故答案为:
【变式训练2】如图在菱形ABCD中,∠A=60°,AD=3,点P是对角线AC上的一个动点,过点P作EF⊥AC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:①CG=CB,②GC=GB分别计算即可.
详解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=3,∠DAC=∠BAC=12 ∠A=30°,AC=3,如图,
∵EF⊥AG,∴∠EPA=∠FPA=90°,∴∠EAP+∠AEP=90°,∠FAP+∠AFP=90°,
∴∠AEP=∠AFP,∴AE=AF,
∵△A′EF是由△AEF翻折,∴AE=EG,AF=FG,∴AE=EG=GF=FA,
∴四边形AEGF是菱形,∴AP=PG
①当CB=CG时,∵AG=AC-CG=3-3,∴AP=12AG=3-32.
②当GC=GB时,∵∠GCB=∠GBC=∠BAC,∴△GCB∽△BAC,∴GCAB=BCAC,
∴GC=1,∴AG=3-1=2,∴AP=12AG=1.故答案为1或3-32.
题型四、矩形中的折叠问题
例1.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,则的值为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
根据折叠,可知:△DCP≌△DEP,∴DC=DE=4,CP=EP.
在△OEF和△OBP中,∵,∴△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=0.6,∴DF=4﹣x=3.4,∴.
故选C.
【变式训练1】矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是BC边上一点,连接AE,把∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处,当△CEB′为直角三角形时,BE的长为( )
A.3 B. C.2或3 D.3或
【解析】D
【详解】当△CEB′为直角三角形时,有两种情况:
①当点B′落在矩形内部时,如图1所示.连结AC,
在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,∴AC==5,
∵∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处,∴∠AB′E=∠B=90°,
当△CEB′为直角三角形时,只能得到∠EB′C=90°,
∴点A、B′、C共线,即∠B沿AE折叠,使点B落在对角线AC上的点B′处,
∴EB=EB′,AB=AB′=3,∴CB′=5-3=2,设BE=x,则EB′=x,CE=4-x,
在Rt△CEB′中,∵EB′2+CB′2=CE2,∴x2+22=(4-x)2,解得x=,∴BE=;
②当点B′落在AD边上时,如图2所示.
此时ABEB′为正方形,∴BE=AB=3.综上所述,BE的长为或3.故选D.
【变式训练2】如图,在一张矩形纸片ABCD中,对角线AC=14,点E、F分别是CD和AB的中点,现将这张纸片折叠,使点B落在EF上的点G处,折痕为AH,若HG的延长线恰好经过点D,则点G到对角线AC的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设AC交DH于点O,过点G作GK⊥AO于点K,如图所示:
∵点E、F分别是CD和AB的中点,∴EF⊥AB,
∴EF∥BC,∴EG是△DCH的中位线,∴DG=HG,
由折叠的性质可得:∠AGH=∠ABH=90º,∴∠AGH=∠AGD=90º,
∴△ADG≌△AHG(SAS),∴AD=AH,∠DAG=∠HAG,
由折叠的性质可得:∠BAH=∠HAG,∴∠BAH=∠HAG=∠DAG= ∠BAD=30º,
∴,设AH=AD=BC=,则,
在Rt△ABC中,则有,解得或(舍弃),
,,
,,
,,
,.
【变式训练3】如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=2,E是AB边上一点,AE=2,F是直线CD上一动点,将△AEF沿直线EF折叠,点A的对应点为点A′,当点E,A′,C三点在一条直线上时,DF的长为_____.
【解析】6﹣2或6+2
【详解】解:如图,由翻折可知,∠FEA=∠FEA′,
∵CD∥AB,
∴∠CFE=∠AEF,
∴∠CFE=∠CEF,
∴CE=CF,
在Rt△BCE中,EC= ,
∴CF=CE=2,
∵AB=CD=6,
∴DF=CD﹣CF=6﹣2,
当点F在DC的延长线上时,易知EF⊥EF′,CF=CF′=2,
∴DF=CD+CF′=6+2
故答案为6﹣2或6+2.
【变式训练4】如图,以矩形ABOD的两边OD、OB为坐标轴建立直角坐标系,若E是AD的中点,将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,延长BG交OD于F点.若OF=1,FD=2,则G点的坐标为( )
A.(,) B.(,)
C.(,) D.(,)
【答案】B
【详解】连结EF,作GH⊥x轴于H,如图,∵四边形ABOD为矩形,∴AB=OD=OF+FD=1+2=3.
∵△ABE沿BE折叠后得到△GBE,∴BA=BG=3,EA=EG,∠BGE=∠A=90°.
∵点E为AD的中点,∴AE=DE,∴GE=DE.
在Rt△DEF和Rt△GEF中,∵,∴Rt△DEF≌Rt△GEF(HL),∴FD=FG=2,
∴BF=BG+GF=3+2=5.
在Rt△OBF中,OF=1,BF=5,∴OB.
∵GH∥OB,∴△FGH∽△FBO,∴,即,∴GH,FH,
∴OH=OF﹣HF=1,∴G点坐标为().故选B.
课后训练
1、矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是BC边上一点,连接AE,把∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处,当△CEB′为直角三角形时,BE的长为( )
A.3 B. C.2或3 D.3或
【解析】D
【详解】当△CEB′为直角三角形时,有两种情况:
①当点B′落在矩形内部时,如图1所示.连结AC,
在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,∴AC==5,
∵∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处,∴∠AB′E=∠B=90°,
当△CEB′为直角三角形时,只能得到∠EB′C=90°,
∴点A、B′、C共线,即∠B沿AE折叠,使点B落在对角线AC上的点B′处,
∴EB=EB′,AB=AB′=3,∴CB′=5-3=2,设BE=x,则EB′=x,CE=4-x,在Rt△CEB′中,
∵EB′2+CB′2=CE2,∴x2+22=(4-x)2,解得x=,∴BE=;
②当点B′落在AD边上时,如图2所示.
此时ABEB′为正方形,∴BE=AB=3.综上所述,BE的长为或3.故选D.
2.如图,矩形ABCD中,已知点M为边BC的中点,沿DM将三角形CDM进行翻折,点C的对应点为点E,若AB=6,BC=8,则BE的长度为( )
A. 4 B. C. D.
【解答】D
【解析】∵矩形ABCD中,已知点M为边BC的中点,AB=6,BC=8,
∴CD=AB=6,BM=CM=4,,
∵沿DM将三角形CDM进行翻折,∴ME=CM=4,∠EMD=∠CMD,∴BM=EM,
过M作MF⊥BE于F,如图所示:
由题意得BE=2BF,∠BMF=∠EMF,∴∠EMF+∠DME=90º,∴∠BME+∠CMD=90º,
∵∠CMD+∠CDM=90º,∴∠CDM=∠BMF,
∵∠BFM=∠C=90º,∴△BFM∽△MCD,
.
3.如图,矩形ABCD中,E是AD的中点,将△ABE沿BE折叠使点A落在点G处,延长BG交CD于点F,连接EF,若CF=1,DF=2,则BC的长是( )
A. B. C. 5 D.
【解答】D
【解析】过点E作EM⊥BC于M,交BF于N,如图所示:
∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ABC=90º,AD=BC,
∵∠EMB=90º,∴四边形ABME是矩形,∴AE=BM,
由折叠的性质得:AE=GE,∠EGN=∠A=90º,∴EG=BM,
∵∠ENG=∠BNM,∴△ENG≌△BNM(AAS),∴NG=NM,∴CM=DE,
∵E是AD的中点,∴AE=ED=BM=CM,
∵EM∥CD,∴BN:NF=BM:CM,
∴BN=NF,
∵BG=AB=CD=CF+DF=3,
∴BN=BG-NG=,
∴BF=2BN=5,
.
4.如图,正方形纸片ABCD沿直线BE折叠,点C恰好落在点G处,连接BG并延长,交CD于点H,延长EG交AD于点F,连接FH.若AF=FD=6,则FH的长为 .
【解答】
【解析】连接BF,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠C=90º,AB=BC=AF+FD=12,
由折叠可知,BG=BC=12,∠BGE=∠BCE=90º∴AB=GB,
在Rt△ABF和Rt△GBF中,BF=BF, AB=GB
∴Rt△ABF≌Rt△GBF(HL),∴∠AFB=∠GFB,FA=FG,
又∵AF=FD,∴FG=FD,同理可证Rt△FGH≌Rt△FDH,∴∠GFH=∠DFH,
∴∠BFH=∠BFG+∠GFH=×180º=90º,∴∠AFB+∠DFH=90º,
又∵∠AFB+∠ABF=90º,∴∠ABF=∠DFH,
又∵∠A=∠D=90º,∴△ABF∽△DFH,,
在Rt△ABF中,由勾股定理可得,
.
5.如图,矩形纸片,,,点在边上,将沿折叠,点落在点处,,分别交于点,,且,则的值为_____________.
【解析】
【详解】解:四边形ABCD是矩形, ,,
是由沿折叠而来的
, ,,
又 ,(AAS),
设,则 ,
在中,根据勾股定理得: ,即,解得
,故答案为:
6.如图,将矩形纸片ABCD沿MN折叠,使点B与点D重合,再将△CDN沿DN折叠。使点C恰好落在MN上的点F处。若MN=5,则AD的长为 .
【答案】
【解析】由折叠可知:点B与点D重合,∴∠EDN=90º,
∵四边形ABCD是矩形,∴∠ADC=90º,
∴∠EDM+∠MDN=∠CDN+∠MDN,∴∠EDM=∠CDN,
∵∠E=∠C=90º,DE=DC,∴△DEM=△DCN(ASA),∴DM=DN,
由折叠,可得∠BNM=∠DNM,∠DNC=∠DNM,
∴∠BNM=∠DNM=∠DNC=,∴△DMN是等边三角形,∴DM=MN=5,
∵点C恰好落在MN上的点F处,∴∠DFN=90º,即DF⊥MN,∴MF=NF=MN=,
∴AD=AM+DM=,∴.
7.在矩形ABCD中,AB=10,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)求证:BP=BF;
(2)当BP=8时,求BE·EF的值.
【解答】(1)见解析;(2)80
【解析】(1)在矩形ABCD中,∠ABC=90º,
∵△BPC沿PC折叠得到△GPC,∴∠PGC=∠PBC=90º,∠BPC=∠GPC,
∵BE⊥CG,∴BE∥GP,∴∠GPF=∠PFB,∴∠BPF=∠BFP,∴BP=BF;
(2)连接GF,如图所示:
∵∠GEF=∠BAE=90º,BF∥PG,BF=PG,∴四边形BPGF是平行四边形,
∵BP=BF,∴平行四边形BPGF是菱形,
∴BP∥GF,∴∠GFE=∠ABE,∴△GEF∽△EAB,
8.已知一个矩形纸片OACB,将该纸片放置在平面直角坐标系中,点A (11,0),点B(0,6),点P为B
边上的动点(点P不与点B、C重合),经过点O、P折叠该纸片,得点B′和折痕OP.设BP=t.
(1) 如图①,当∠BOP=30°时,求点P的坐标;
(2) (2)如图②,经过点P再次折叠纸片,使点C落在直线PB′上,得点C′和折痕PQ,若AQ=m,求m(用含有t的式子表示);
(3) 在(2)的条件下,当点C′恰好落在边OA上时,求点P的坐标(直接写出结果).
【解析】(1)根据题意,∠OBP=90°,OB=6,
在Rt△OBP中,由∠BOP=30°,BP=t,得OP=2t.
∵OP2=OB2+BP2,即(2t)2=62+t2,解得:t1=2,t2=﹣2(舍去).∴点P的坐标为(2,6);
(2)∵△OB′P、△QC′P分别是由△OBP、△QCP折叠得到的,
∴△OB′P≌△OBP,△QC′P≌△QCP,∴∠OPB′=∠OPB,∠QPC′=∠QPC,
∵∠OPB′+∠OPB+∠QPC′+∠QPC=180°,∴∠OPB+∠QPC=90°,
∵∠BOP+∠OPB=90°,∴∠BOP=∠CPQ,
又∵∠OBP=∠C=90°,∴△OBP∽△PCQ,∴=,
由题意设BP=t,AQ=m,BC=11,AC=6,则PC=11﹣t,CQ=6﹣m.∴=,
∴m=t2﹣t+6(0<t<11);
(3)过点P作PE⊥OA于E,如图3,
∴∠PEA=∠QAC′=90°,∴∠PC′E+∠EPC′=90°,
∵∠PC′E+∠QC′A=90°,∴∠EPC′=∠QC′A,∴△PC′E∽△C′QA,∴=,
在△PC′E和△OC′B′中,,
∴△PC′E≌△OC′B′(AAS),∴PC'=OC'=PC,∴BP=AC',
∵AC′=PB=t,PE=OB=6,AQ=m,EC′=11﹣2t,∴=,
∵m=t2﹣t+6,∴3t2﹣22t+36=0,解得:t1=,t2=
故点P的坐标为( ,6)或( ,6).
9.如图正方形ABCD中,AD=8,点F是AB中点,点E是AC上一点,DE⊥EF,连接DF交AC于点G.
(1)求△DEF的面积;
(2)将△FEG沿EF翻折得到△EFM,EF交DM于点N.
①求证:点M在对角线BD上;②求MN的长度.
【答案】(1);(2)①见解析;②
【解析】(1)如图,过E作EP⊥AP,EQ⊥AD,
∵AC是对角线,
∴∠EAQ=∠EAP=45º,
∴EP=EQ,四边形APEQ是正方形,
∵∠QEP=∠DEF=90º,∴∠DEQ=∠FEP,∵∠EQD=∠EPF=90º,
∴△DQE≌△FPE,∴DE=EF,DQ=FP,且AP=EP,
设,则,解得,所以PF=2,
,;
(2)①∵DC∥AB,∴△DGC∽△FGA,,
,,
过G作GH⊥AB,过M作MK⊥AB,过M作ML⊥AD,如图所示:
则易证△GHF≌△FKM,,
,
即DL=LM,∴∠LDM=45º,∴DM在正方形对角线DB上;
②过N作,则,如图所示:
设,,解得,
,∴为FP的中点,∴N是EF的中点,,
∵是等腰直角三角形,且,
,
.
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