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初三《矩形》题型全解读3:两个形影不离的好兄弟 矩形与折叠问题初三《矩形》题型全解读3:两个形影不离的好兄弟 矩形与折叠问题
米粉老师说数学
06 1712:01欢迎来到百家号“米粉老师说数学”,折叠问题是初中几何中一类很典型的题型,从初一到初三,我们处处能见,但几乎所有的折叠问题,都离不开一个背景图形 矩形,今天我们就来说一说,如何结合矩形的性质或判定来思考折叠问题。
知识梳理
1.折叠问题总体解题方法:折叠性质+方程思想+勾股定理;
2.折叠问题的三种题型
①折叠后点的位置确定:不涉及分类讨论,只是几何证明与计算;(例1)
②折叠后点的位置不确定:涉及分类讨论;(例2)
③折叠后的特殊图形的边或角位置不确定,涉及分类讨论;(例3)
3.折叠问题中常见的数学典型模型 “角平分线+平行线=等腰△”;(例4、例5)
由折叠性质“折叠前后的角相等”则知:折痕是角平分线,矩形对边会平行,所以在矩形中的折叠问题,常常出现这个数学典型模型的运用。如图:
4.折叠问题常见的添辅助线方法:连接对应点,则折痕垂直平分对应点的边线;(例5)
典型例题
例1.如图, 矩形ABCD中,AB=8,BC=6,P为AD上一点,将△ABP 沿BP翻折至△EBP, PE与CD相交于点O,且OE=OD,则AP的长为 .
思路分析
由折叠性质易证ODP≌△OEG,则在直角三角形BCG中,运用方程思想及勾股定理,即可求出AP的长;
解题过程
例2.如图,在矩形ABCD中,AD=5,AB=8,点E为射线DC上一个动点,把△ADE沿直线AE折叠,当点D的对应点F恰好落在线段AB的垂直平分线上时,则DE的长为 .
思路分析由于D点折叠后的对应点F,题目只交待在直线MN上,并没告之具体位置,有可能在线段MN上,也可能在N的上方或在M点的上方,故需要分情况讨论,画图便知点F不可能在M点的上方,所以分两种情况进行论证计算;
解题过程分两种情况:
①如图1,当点F在矩形内部时,由题易知:AD=AF=5,AN=4,FN=3,FM=2,设在Rt△EFM中,解得;
②如图2,当F在矩形外部时,由题易知:AD=AF=5,AN=4,FN=3,FM=8,设在Rt△EFM中,解得;
综上所述,DE的长为 或10.
例3.如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=2,将△ABC折叠,使点B落在边AC上点D不与点A重合处,折痕为PQ,当重叠部分△PQD为等腰三角形时,则AD的长为
思路分析折叠时由于Q、D点的位置不确定性,所以△PQD各边长度的不确定性,故当△PQD为等腰三角形时,需分三种情况进行分类讨论;
解题过程
例4.现有一张矩形纸片 ABCD(如图),其中 AB=4cm,BC=6cm,点E是BC的中点.将纸片沿直线AE折叠,点B落在四边形AECD内,记为点E′,连接E′C,则线段 E′C= .
思路分析由于A、B、E的位置是确定的,故点E`的位置也是确定的,所以不存在分类讨论,只需要运用几何知识进行证明与计算得出B`C的长即可。折叠过程中,出现数学典型模型“角平分线+等腰△=平行线”,AE是角平分线、△EE`C是等腰三角形,所以易得CE`//AE,依等腰三角形的“三线合一”及“平行线的距离处处相等”可用辅助线EM⊥E`C,E`N⊥AE,利用数学典型模型“双垂直模型”的面积用法,可求出E`N的长,即EM的长,由勾股定理E`C长。
解题过程
由折叠性质可得:∠AEB=∠AEE`,∵BE=EC=EE`,∴∠EE`C=∠ECE`,由外角性质可得∠BEE`=∠EE`C+∠ECE`,∴∠AEB=∠ECE`,∴AE//CE`,作EM⊥E`C,E`N⊥AE,∴E`N=EM,∵AB=4,BE=3,∴AE=5,在Rt△AEE`中,由AE`×EE`=AE×NE`可得NE`=12/5,∴EM=12/5,在Rt△MEE`中,∵EE`=3,EM=12/5,由勾股定理可得E`M=9/5,∴E`C=2E`M=18/5.
例5.如图,在矩形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,将△ABE沿AE折叠,使点B落在AC上的点B`处,又将△CEF沿EF折叠,使点C落在EB`与AD的交点C`处,则BC:AB的值为
思路分析
连接CC`,由EC=EC`,BC//AD,依“等腰+平行线=角平分线”可得∠DC`C=∠B`C`C,则易证△C`DC≌△C`B`C,则CD=CB`=AB,∵AB=AB`,∴AC=2AB,∴∠ACB=30°,∴BC:AB=√3
解题过程
连接CC`,∵CE=C`E,∴∠ECC`=∠EC`C,∵AD//BC,∴∠ECC`=∠CC`D,∴∠CC`B`=∠CC`D,∵∠D=∠C`B`C=90°,CC`=CC`,∴△C`DC≌△C`B`C,∴CD=CB`,∵CD=AB=AB`,∴AB=AB`=CB`,即AC=2AB,∴∠ACB=30°,∴BC:AB=√3.
例6.如图,AC为矩形ABCD的对角线,将边AB沿AE折叠,使点B落在AC上的点M处,将边CD沿CF折叠,使点D落在AC上的点N处.
(1)求证:四边形AECF是平行四边形;
(2)若AB=6,AC=10,求四边形AECF的面积.
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