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中考热点:全面破解六种类型折叠问题 弯道超车

时间:2022-11-17 14:29:56

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中考热点:全面破解六种类型折叠问题 弯道超车

折叠型问题是近年中考的热点问题,通常是把某个图形按照给定的条件折叠,通过折叠前后图形变换的相互关系来命题。折叠型问题立意新颖,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。这类问题的解法思路,常常会困扰同学们,同样是翻折类题目,条件不一样,问题不一样,用到的知识和方法也不尽相同,今天我们就一起来探究一下,遇到这类题目,如何找到突破口,如何用我们已经掌握的知识和方法来解答,继而发现这类问题特有的解题思维模式。

类型1 直角三角形的翻折或翻折后产生直角三角形的问题

例1.(秋昌平区期末)如图,Rt△ABC中,AB=9,BC=6,∠B=90°,将△ABC折叠,使点A与BC的中点D重合,折痕为MN,则线段BN的长为

【分析】设BN=x,则由折叠的性质可得DN=AN=9﹣x,根据中点的定义可得BD=3,在Rt△BND中,根据勾股定理可得关于x的方程,解方程即可求解.

【解答】设BN=x,由折叠的性质可得DN=AN=9﹣x,

∵D是BC的中点,∴BD=3,在Rt△NBD中,x +3 =(9﹣x),

解得x=4.即BN=4.故选:A.

例1变式1.(秋平度市期中)如图,在Rt△ABC中,直角边AC=6,BC=8,将△ABC按如图方式折叠,使点B与点A重合,折痕为DE,则CD的长为

A.25/4 B.22/3 C.7/4D.5/3

【解析】由题意得DB=AD;设CD=x,则AD=DB=(8﹣x),

∵∠C=90°,∴AD ﹣CD =AC ,(8﹣x)﹣x =36,

解得x=7/4;即CD=7/4.故选:C.

例1变式2.(秋瑞安市期末)如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点E为BC上一点,将△ABE沿AE折叠得到△AEF,点H为CD上一点,将△CEH沿EH折叠得到△EHG,且F落在线段EG上,当GF=GH时,则BE的长为_____.

解析】由折叠可得∠AEH=1/2∠BEC=90°,进而得出Rt△AEH中,AE +EH2 =AH ,设BE=x,则EF=x,CE=6﹣x=EG,再根据勾股定理,即可得到方程x +4 +(6﹣x)+(6﹣2x)=(2x﹣2)+6 ,解该一元二次方程,即可得到BE的长.BE的长为2.

【点评】本题主要考查的是翻折的性质、矩形的性质、勾股定理以及解一元二次方程的综合运用,解决问题的关键是连接AH构造直角三角形AEH,这种折叠问题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.

方法策略模式:在折叠后产生的直角三角形中,把某条边设成未知数根据勾股定理列方程求解。

类型2 翻折前有平行线这一条件的问题

例2.(秋宜兴市期中)如图,在长方形纸片ABCD中,AD=4cm,把纸片沿直线AC折叠,点B落在E处,AE交DC于点O,若OC=5cm,则CD的长为

A.6cmB.7cmC.8cmD.10cm

【分析】由折叠的性质可得:∠BAC=∠EAC=∠ACD,可得AO=CO=5cm,根据勾股定理可求DO的长,即可求CD的长.

【解答】∵折叠,∴∠BAC=∠EAC,

∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD,

∴∠EAC=∠ACD,∴AO=CO=5cm,

在直角三角形ADO中,利用勾股定理可求得DO=3cm,

∴CD=DO+CO=3+5=8cm.故选:C.

例题2变式1.(春南岗区校级月考)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=8,现将A、C重合,使纸片折叠压平,设折痕为EF,则图形中重叠部分△AEF的面积为_____.

【解析】设AE=x,由折叠可知,EC=x,BE=8﹣x,

在Rt△ABE中,AB +BE =AE ,即4 +(8﹣x)=x ,解得:x=5,

由折叠可知∠AEF=∠CEF,

∵AD∥BC,∴∠CEF=∠AFE,∴∠AEF=∠AFE,即AE=AF=5,

∴S△AEF=1/2×AF×AB=1/2×5×4=10.

故答案为:10.

方法策略模式:图形折叠后,相当于出现了角平分线,有角平分线,有平行,就会产生等腰三角形,我们去找那个等腰三角形一般就会使得问题得到解决。

类型3 直角三角形的翻折,利用三垂直模型解答

例3.(秋浦东新区期中)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.1/2C.3/4D.4/5

【分析】根据翻折不变性及勾股定理求出GD、CG的长,再根据相似三角形的性质,求出DF的长,OF的长即可解决问题;

【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;

【点评】本题考查翻折变换、矩形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,属于中考常考题型.

例题3变式.(秋淮阴区期中)如图,小红用一张长方形纸片ABCD进行折纸,使得顶点D落在边BC上的点F处(折痕为AE).已知该纸片AB为8cm,BC为10cm,则EC的长度为

A.6cmB.5cmC.4cmD.3cn

【解析】由四边形ABCD是矩形,可得BC=AD=10cm,∠B=∠C=∠D=90°,又由由折叠的性质可得:AF=AD=10cm,∠AFE=∠D=90°,利用勾股定理即可求得BF的长,继而可得FC的长,然后由△ABF∽△FCE,利用相似三角形的对应边成比例,即可求得EC的长度.EC=3cm,故选:D.

方法策略模式:如果图形中折叠的是一个直角,我们的处理方法一般是构造三垂直模型,找到一对相似三角形,根据相似的性质来解决问题。

类型4 等边三角形的翻折一线三等角

例4.(秋浦东新区月考)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_____.

【分析】设BD=x,DC=y由△BMD∽△CDN,可得(BM+MD+BD):(DN+NC+CD)=DM:DN=2:3,推出(2x+y):(x+2y)=2:3,推出y=4x,推出AB=BC=AC=5x,MB=5x﹣2,CN=5x﹣3,再根据BM/CD=DM/DN=2/3,构建方程即可解决问题;

【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.

【点评】本题考查了等边三角形的性质、X相似三角形的判定和性质以及折叠的性质: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,位置变化,对应边和对应角相等.

例4变式.(河南模拟)如图所示,等边△ABC中,边长为4,P、Q为AB、AC上的点,将△ABC沿着PQ折叠,使得A点与线段BC上的点D重合,且BD:CD=1:3,则AQ的长度为________.

【解析】易得△BPD∽△CDQ,可得BD/CQ=DP/DQ=BP/CD,由BD:DC=1:4=3,BC=4,推出DB=1,CD=3,设AQ=x,则CQ=4﹣x,构建方程即可解决问题;AQ=13/5.

方法策略模式:等边三角形折叠后,会出现三个60度的角,一般情况下我们会找到一对相似三角形,根据相似的性质来解决问题。

类型5 过一定点的翻折与隐形圆

例5.(秋江都区校级月考)如图,在边长为8的菱形ABCD中,∠A=60°,M是边AD的中点,N是AB上一点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△AMN,连接AB,则AB的取值范围_________

【分析】连接BM,BD,依据M是边AD的中点,△AMN沿MN所在的直线翻折得到△AMN,即可得到点A的轨迹为以AD为直径的半圆M,依据AB+AM≥BM,即可得出AB≥BM﹣AM=4√3﹣4,当点N与点A或点D重合时,AB的最大值为8,即可得到AB的取值范围.

【解答】如图所示,连接BM,BD,

∵M是边AD的中点,△AMN沿MN所在的直线翻折得到△AMN,

∴点A的轨迹为以AD为直径的半圆M,AM=AM=4,

∵∠A=60°,AB=AD,∴△ABD是等边三角形,

∴BM⊥AD,∠ABM=30°,∴BM=√3AM=4√3,

∵AB+AM≥BM,∴AB≥BM﹣AM=4√3﹣4,

当点N与点A或点D重合时,点A与点A或点D重合,此时AB的最大值为8,∴AB的取值范围为:4√3﹣4≤AB≤8,

故答案为:4√3﹣4≤AB≤8.

例题5变式.如图,在矩形ABCD中,AD=2,AB=3,点E是AD边的中点,点F是射线AB上的一动点,将△AEF沿EF所在的直线翻折得到△A′EF,连接A′C,则A′C的最小值为______.

【解析】根据点F是射线AB上的一动点,将△AEF沿EF所在的直线翻折得到△A′EF,可得点A的运动路径为以E为圆心,AE长为半径的半圆,再根据两点之间线段最短,即可得出当点A、C、E三点共线时,A′C的长最小,最后根据勾股定理进行计算即可.即A′C的最小值为√10-1

方法策略模式:如果翻折的折痕是过一定点的,就会出现隐形圆,一般我们用点圆最值模型来求最值。

类型6 折叠后图形不确定的多解的折叠问题

例6.(河南二模)如图,正方形ABCD的边长是2,点E是CD边的中点,点F是边BC上不与点B,C重合的一个动点,把∠C沿直线EF折叠,使点C落在点C′处.当△ADC′为等腰三角形时,FC的长为______ .

【分析】首先证明DC′≠DA,只要分两种情形讨论即可:①如图1中,当AD=AC′=2时,连接AE.构建方程即可;②如图2中,当点F在BC中点时,易证AC′=DC′,满足条件;

【解答】由题意DE=EC=EC′=1,∴DC′<1+1

∴DC′≠DA,只要分两种情形讨论即可:

①如图1中,当AD=AC′=2时,连接AE.

∵AE=AE,AD=AC′,DE=DC′,

∴△ADE≌△AC′E,∴∠ADE=∠AC′E=90°,

∵∠C=∠FC′E=90°,∴∠AC′E+∠FC′E=180°,

∴A、C′、F共线,设CF=x,则BF=2﹣x,AF=2+x,

在Rt△ABF中,2+(2﹣x)=(2+x),解得x=1/2.

②如图2中,当点F在BC中点时,易证AC′=DC′,满足条件,此时CF=1.

综上所述,满足条件的CF的长为1/2或1.

故答案为1/2或1.

【点评】本题考查翻折变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的首先思考问题,属于中考填空题中的压轴题.

例6的变式.(河南二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点 E,F分别为AB,AC上一个动点,连接EF,以EF为轴将△AEF折叠得到△DEF,使点D落在BC上,当△BDE为直角三角形时,BE的值为______.

【解析】分两种情形分别求解:①如图1中,当∠EDB=90°时,设BE=x.则AE=ED=10﹣x.利用平行线的性质,构建方程即可解决问题;②如图2中,当∠DEB=90°,设BE=x,则AE=ED=10﹣x.根据tan∠DBE=DE/BE=AC/BC,构建方程即可;满足条件的BE的值为25/4或40/7.

方法策略模式:此类题目往往涉及知识点多,综合性强,大部分情况下还需分类讨论。同学们在这类题上得分率较低,反思其原因,无法准确画出所需要的图形是导致错误的重要原因之一,因此要明确分折叠操作后图形是否确定,可能出现情况有那些。。

经过以上六个类型问题分析,我们不难得到解决这类问题思维模式。具体如下:

1.折叠后能够重合的线段相等,能够重合的角相等,能够重合的三角形全等,折叠前后的图形关于折痕对称,对应点到折痕的距离相等。

2.折叠类问题中,如果翻折的是直角,那么可以构造三垂直模型,利用三角形相似解决问题;

3.折叠类问题中,如果有平行线,那么翻折后就有可能出现等腰三角形,或者角平分;

4.折叠类问题中,如果有新的直角三角形出现,我们可以设未知数,根据勾股定理列方程求解;

5.折叠类问题中,如果折痕过某一定点,这是往往用辅助圆来解决问题,一般试题考查的是点圆最值问题。

6.折叠后图形不明确,应明确分析出可能出现情形,一次分析验证,可借助纸片模拟分析。

以上方法,我们在解题时,如果遇见同类问题时,可以考虑应用这些解题思维模式来求解问题。

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