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折叠问题如何解

2014-03-20华腾飞

中学数学杂志(初中版) 2014年2期
关键词:折痕平分线菱形

华腾飞

近年来,各地的中考试卷中频频出现图形折叠的考题,有些同学对求解此类问题感到无从下手,其实求解此类问题的关键是要充分利用轴对称图形,灵活运用相关知识容易求解。下面以近年各地中考题为例说明求解此类问题的方法,希望对提高同学们的解题技能和技巧能够有所帮助。

1翻折三角形的一角

例1(2013烟台)如图1所示,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=54°,∠BAC的平分线与AB的垂直平分线交于O,将∠C沿EF(E在BC上,F在AC上)折叠,点C与点O恰好重合,则∠OEC为度。

解析连接BO、CO,因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB=63°。根据垂直平分线、角平分线的性质及等腰三角形的对称性可知,∠ABO=∠BAO=∠ACO=27°,所以∠OBC=∠BCO=36°,所以∠COE=∠BCO=36°,所以在△OCE中,∠OEC=180°-∠COE-∠BCO=180°-36°-36°=108°。

图1图2例2(2013徐州)如图2所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,翻折∠C使点C落在斜边AB上的某一点D处,折痕为EF(点E、F分别在边AC、BC上)。当点D是AB的中点时,△CEF与△ABC相似吗?请说明理由。

解析连接CD,与EF交于O点。因为CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,所以CD=DB=112AB,所以∠DCB=∠B。由折叠知,∠COF=90°,所以∠DCB+∠CFE=90°。因为∠B+∠A=90°,所以∠CFE=∠A。又因为∠C=∠C,所以△CEF∽△CBA。

2翻折正方形的一角

例3(2013成都)如图3所示,将矩形ABCD沿对角线BD折叠,使点C与点C′重合。若AB=2,则C′D的长为()

A。1B。2C。3D。4

解析根据矩形的对边相等,得CD=AB=2,由折叠可知C′D=2。故应选B.

图3图4例4(2013河南)如图4所示,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是BC边上的一点,连接AE,把∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处。当△CEB′为直接三角形时,BE的长为。

解析(1)当点B′落在AD上时,如图5所示,∠B′EC=90°,此时∠BAB′=∠B=∠AB′E=90°,AB′=AB,则四边形ABEB′是正方形,BE=AB=3。

(2)如图6所示,连结AC,在Rt△ABC中,由勾股定理,得AC=5。当B′落在AC上时,∠EB′C=90°,此时∠AB′E=∠B=90°,AB′=AB=3,B′E=BE,则B′C=5-3=2。

设BE=x,则B′E=x,EC=4-x。在Rt△B′EC中,由勾股定理,得B′E2+B′C2=EC2,即x2+22=(4-x)2,解之得:x=1。5。故本题应填:3或1。5。

图5图63翻折菱形的一角

例5(2013南京)如图7所示,将菱形纸片ABCD折叠,使点A恰好落在菱形的对称中心O处,折痕为EF。若菱形ABCD的边长为2cm,∠A=120°,则EF=cm。

图7图8解析如图8所示,连结BD、AO,则B、O、D三点共线,BO=112BD,AO⊥BD,AO平分∠BAD,所以∠BAO=60°。

在Rt△AOB中,BO=AB·sin60°=2×312=3cm。

由折叠知,AO垂直平分EF,所以EF∥BD,所以EF是△ABD的中位线,所以EF=112BD=BO=3cm。

4翻折四边形的一角

例6(2013兰州)如图9所示,在△OAB中,∠OAB=90°,∠AOB=30°,OB=8。以OB为边,在△OAB外作等边△OBC,D是OB的中点,连接AD并延长交OC于E。

(1)求证:四边形ABCE是平行四边形;

(2)如图10所示,将图9中的四边形ABCO折叠,使点C与点A重合,折痕为FG,求OG的长。图9图10证与解(1)在Rt△OAB中,D为OB的中点,所以DO=DA,所以∠DAO=∠DOA=30°。因为△OBC为等边三角形,所以∠BCO=∠COB=60°,所以∠EOA=90°,所以OC∥AB,∠AEO=60°=∠BCO,所以BC∥AE,所以四边形ABCE是平行四边形。

(2)由题意知OC=OB=8。

设OG=x,则由折叠可知,AG=GC=8-x。

在Rt△ABO中,因为∠OAB=90°,∠AOB=30°,OB=8,所以OA=OB·cos30°=8×312=43。

在Rt△OAG中,由勾股定理可得:OG2+OA2=AG2,即x2+(43)2=(8-x)2,解得x=1,所以OG=1。endprint

近年来,各地的中考试卷中频频出现图形折叠的考题,有些同学对求解此类问题感到无从下手,其实求解此类问题的关键是要充分利用轴对称图形,灵活运用相关知识容易求解。下面以近年各地中考题为例说明求解此类问题的方法,希望对提高同学们的解题技能和技巧能够有所帮助。

1翻折三角形的一角

例1(2013烟台)如图1所示,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=54°,∠BAC的平分线与AB的垂直平分线交于O,将∠C沿EF(E在BC上,F在AC上)折叠,点C与点O恰好重合,则∠OEC为度。

解析连接BO、CO,因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB=63°。根据垂直平分线、角平分线的性质及等腰三角形的对称性可知,∠ABO=∠BAO=∠ACO=27°,所以∠OBC=∠BCO=36°,所以∠COE=∠BCO=36°,所以在△OCE中,∠OEC=180°-∠COE-∠BCO=180°-36°-36°=108°。

图1图2例2(2013徐州)如图2所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,翻折∠C使点C落在斜边AB上的某一点D处,折痕为EF(点E、F分别在边AC、BC上)。当点D是AB的中点时,△CEF与△ABC相似吗?请说明理由。

解析连接CD,与EF交于O点。因为CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,所以CD=DB=112AB,所以∠DCB=∠B。由折叠知,∠COF=90°,所以∠DCB+∠CFE=90°。因为∠B+∠A=90°,所以∠CFE=∠A。又因为∠C=∠C,所以△CEF∽△CBA。

2翻折正方形的一角

例3(2013成都)如图3所示,将矩形ABCD沿对角线BD折叠,使点C与点C′重合。若AB=2,则C′D的长为()

A。1B。2C。3D。4

解析根据矩形的对边相等,得CD=AB=2,由折叠可知C′D=2。故应选B.

图3图4例4(2013河南)如图4所示,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是BC边上的一点,连接AE,把∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处。当△CEB′为直接三角形时,BE的长为。

解析(1)当点B′落在AD上时,如图5所示,∠B′EC=90°,此时∠BAB′=∠B=∠AB′E=90°,AB′=AB,则四边形ABEB′是正方形,BE=AB=3。

(2)如图6所示,连结AC,在Rt△ABC中,由勾股定理,得AC=5。当B′落在AC上时,∠EB′C=90°,此时∠AB′E=∠B=90°,AB′=AB=3,B′E=BE,则B′C=5-3=2。

设BE=x,则B′E=x,EC=4-x。在Rt△B′EC中,由勾股定理,得B′E2+B′C2=EC2,即x2+22=(4-x)2,解之得:x=1。5。故本题应填:3或1。5。

图5图63翻折菱形的一角

例5(2013南京)如图7所示,将菱形纸片ABCD折叠,使点A恰好落在菱形的对称中心O处,折痕为EF。若菱形ABCD的边长为2cm,∠A=120°,则EF=cm。

图7图8解析如图8所示,连结BD、AO,则B、O、D三点共线,BO=112BD,AO⊥BD,AO平分∠BAD,所以∠BAO=60°。

在Rt△AOB中,BO=AB·sin60°=2×312=3cm。

由折叠知,AO垂直平分EF,所以EF∥BD,所以EF是△ABD的中位线,所以EF=112BD=BO=3cm。

4翻折四边形的一角

例6(2013兰州)如图9所示,在△OAB中,∠OAB=90°,∠AOB=30°,OB=8。以OB为边,在△OAB外作等边△OBC,D是OB的中点,连接AD并延长交OC于E。

(1)求证:四边形ABCE是平行四边形;

(2)如图10所示,将图9中的四边形ABCO折叠,使点C与点A重合,折痕为FG,求OG的长。图9图10证与解(1)在Rt△OAB中,D为OB的中点,所以DO=DA,所以∠DAO=∠DOA=30°。因为△OBC为等边三角形,所以∠BCO=∠COB=60°,所以∠EOA=90°,所以OC∥AB,∠AEO=60°=∠BCO,所以BC∥AE,所以四边形ABCE是平行四边形。

(2)由题意知OC=OB=8。

设OG=x,则由折叠可知,AG=GC=8-x。

在Rt△ABO中,因为∠OAB=90°,∠AOB=30°,OB=8,所以OA=OB·cos30°=8×312=43。

在Rt△OAG中,由勾股定理可得:OG2+OA2=AG2,即x2+(43)2=(8-x)2,解得x=1,所以OG=1。endprint

近年来,各地的中考试卷中频频出现图形折叠的考题,有些同学对求解此类问题感到无从下手,其实求解此类问题的关键是要充分利用轴对称图形,灵活运用相关知识容易求解。下面以近年各地中考题为例说明求解此类问题的方法,希望对提高同学们的解题技能和技巧能够有所帮助。

1翻折三角形的一角

例1(2013烟台)如图1所示,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=54°,∠BAC的平分线与AB的垂直平分线交于O,将∠C沿EF(E在BC上,F在AC上)折叠,点C与点O恰好重合,则∠OEC为度。

解析连接BO、CO,因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB=63°。根据垂直平分线、角平分线的性质及等腰三角形的对称性可知,∠ABO=∠BAO=∠ACO=27°,所以∠OBC=∠BCO=36°,所以∠COE=∠BCO=36°,所以在△OCE中,∠OEC=180°-∠COE-∠BCO=180°-36°-36°=108°。

图1图2例2(2013徐州)如图2所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,翻折∠C使点C落在斜边AB上的某一点D处,折痕为EF(点E、F分别在边AC、BC上)。当点D是AB的中点时,△CEF与△ABC相似吗?请说明理由。

解析连接CD,与EF交于O点。因为CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,所以CD=DB=112AB,所以∠DCB=∠B。由折叠知,∠COF=90°,所以∠DCB+∠CFE=90°。因为∠B+∠A=90°,所以∠CFE=∠A。又因为∠C=∠C,所以△CEF∽△CBA。

2翻折正方形的一角

例3(2013成都)如图3所示,将矩形ABCD沿对角线BD折叠,使点C与点C′重合。若AB=2,则C′D的长为()

A。1B。2C。3D。4

解析根据矩形的对边相等,得CD=AB=2,由折叠可知C′D=2。故应选B.

图3图4例4(2013河南)如图4所示,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是BC边上的一点,连接AE,把∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处。当△CEB′为直接三角形时,BE的长为。

解析(1)当点B′落在AD上时,如图5所示,∠B′EC=90°,此时∠BAB′=∠B=∠AB′E=90°,AB′=AB,则四边形ABEB′是正方形,BE=AB=3。

(2)如图6所示,连结AC,在Rt△ABC中,由勾股定理,得AC=5。当B′落在AC上时,∠EB′C=90°,此时∠AB′E=∠B=90°,AB′=AB=3,B′E=BE,则B′C=5-3=2。

设BE=x,则B′E=x,EC=4-x。在Rt△B′EC中,由勾股定理,得B′E2+B′C2=EC2,即x2+22=(4-x)2,解之得:x=1。5。故本题应填:3或1。5。

图5图63翻折菱形的一角

例5(2013南京)如图7所示,将菱形纸片ABCD折叠,使点A恰好落在菱形的对称中心O处,折痕为EF。若菱形ABCD的边长为2cm,∠A=120°,则EF=cm。

图7图8解析如图8所示,连结BD、AO,则B、O、D三点共线,BO=112BD,AO⊥BD,AO平分∠BAD,所以∠BAO=60°。

在Rt△AOB中,BO=AB·sin60°=2×312=3cm。

由折叠知,AO垂直平分EF,所以EF∥BD,所以EF是△ABD的中位线,所以EF=112BD=BO=3cm。

4翻折四边形的一角

例6(2013兰州)如图9所示,在△OAB中,∠OAB=90°,∠AOB=30°,OB=8。以OB为边,在△OAB外作等边△OBC,D是OB的中点,连接AD并延长交OC于E。

(1)求证:四边形ABCE是平行四边形;

(2)如图10所示,将图9中的四边形ABCO折叠,使点C与点A重合,折痕为FG,求OG的长。图9图10证与解(1)在Rt△OAB中,D为OB的中点,所以DO=DA,所以∠DAO=∠DOA=30°。因为△OBC为等边三角形,所以∠BCO=∠COB=60°,所以∠EOA=90°,所以OC∥AB,∠AEO=60°=∠BCO,所以BC∥AE,所以四边形ABCE是平行四边形。

(2)由题意知OC=OB=8。

设OG=x,则由折叠可知,AG=GC=8-x。

在Rt△ABO中,因为∠OAB=90°,∠AOB=30°,OB=8,所以OA=OB·cos30°=8×312=43。

在Rt△OAG中,由勾股定理可得:OG2+OA2=AG2,即x2+(43)2=(8-x)2,解得x=1,所以OG=1。endprint

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