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專題15圖形變換中的重要模型之翻折(折疊)模型幾何變換中的翻折(折疊、對(duì)稱)問(wèn)題是歷年中考的熱點(diǎn)問(wèn)題,試題立意新穎,變幻巧妙,主要考查學(xué)生的識(shí)圖能力及靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。涉及翻折問(wèn)題,以矩形對(duì)稱最常見(jiàn),變化形式多樣。無(wú)論如何變化,解題工具無(wú)非全等、相似、勾股以及三角函數(shù),從條件出發(fā),找到每種對(duì)稱下隱藏的結(jié)論,往往是解題關(guān)鍵。本專題以各類幾個(gè)圖形(三角形、平行四邊形、菱形、矩形、正方形等)為背景進(jìn)行梳理及對(duì)應(yīng)試題分析,方便掌握?!局R(shí)儲(chǔ)備】翻折和折疊問(wèn)題其實(shí)質(zhì)就是對(duì)稱問(wèn)題,翻折圖形的性質(zhì)就是翻折前后圖形是全等的,對(duì)應(yīng)的邊和角都是相等的。以這個(gè)性質(zhì)為基礎(chǔ),結(jié)合三角形、四邊形、圓的性質(zhì),三角形相似,勾股定理設(shè)方程思想來(lái)考查。對(duì)于翻折和折疊問(wèn)題主要分兩大類題型:直接計(jì)算型和分類討論型,由淺入深難度逐步加大,掌握好分類討論型的翻折問(wèn)題,那么拿下中考數(shù)學(xué)翻折題型就沒(méi)問(wèn)題了。翻折折疊題型(1):直接計(jì)算型,運(yùn)用翻折的性質(zhì),結(jié)合題中的條件,或利用三角形相似,或利用勾股定理設(shè)方程來(lái)解題。一般難度小,我們要多做一些這些題型,熟練翻折的性質(zhì),以及常見(jiàn)的解題套路。翻折折疊題型(2):分類討論型,運(yùn)用翻的性質(zhì),結(jié)合題中的條件,或利用三角形相似,或利用勾股定理設(shè)方程來(lái)解題。般難度較大,需要綜合運(yùn)用題中的條件,多種情況討論分析,需要準(zhǔn)確的畫(huà)圖,才能準(zhǔn)確分析。解決翻折題型的策略:1)利用翻折的性質(zhì):①翻折前后兩個(gè)圖形全等;②對(duì)應(yīng)點(diǎn)連線被對(duì)稱軸垂直平分;2)結(jié)合相關(guān)圖形的性質(zhì)(三角形,四邊形等);3)運(yùn)用勾股定理或者三角形相似建立方程。模型1.矩形中的折疊模型)常規(guī)計(jì)算型例1.(2022·浙江·寧波一模)如圖,在矩形紙片中,點(diǎn)、分別在矩形的邊、上,將矩形紙片沿、折疊,點(diǎn)落在處,點(diǎn)落在處,點(diǎn)、、恰好在同一直線上,若,,,則的長(zhǎng)是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由折疊的性質(zhì)可得,,由“”可證,可得,,通過(guò)證明四邊形是正方形,可得,在中,利用勾股定理可求的長(zhǎng),由銳角三角函數(shù)可求解.【詳解】解:如圖,延長(zhǎng)交于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于,∵將矩形紙片沿、折疊,點(diǎn)落在處,點(diǎn)落在處,∴,,在和中,,∴,∴,∵,,∴四邊形是矩形,又∵,∴四邊形是正方形,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了翻折變換,矩形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),勾股定理等知識(shí),添加恰當(dāng)輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.變式1(2021·四川成都·中考真題)如圖,在矩形中,,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊上,且,按以下步驟操作:第一步,沿直線翻折,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好落在對(duì)角線上,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,則線段的長(zhǎng)為_(kāi)______;第二步,分別在上取點(diǎn)M,N,沿直線繼續(xù)翻折,使點(diǎn)F與點(diǎn)E重合,則線段的長(zhǎng)為_(kāi)______.【答案】
1
【分析】第一步:設(shè)EF與AA’交于點(diǎn)O,連接AF,易證明△AOE△ADC,利用對(duì)應(yīng)邊成比例可得到OA=2OE,由勾股定理可求出OE=,從而求得OA及OC;由AD∥BC,易得△AOE∽△COF,由對(duì)應(yīng)邊成比例可得AE、FC的關(guān)系式,設(shè)BF=x,則FC=8-x,由關(guān)系式可求得x的值;第二步:連接NE,NF,根據(jù)折疊的性質(zhì),得到NF=NE,設(shè)B’N=m,分別在Rt△和Rt△中,利用勾股定理及NF=NE建立方程,可求得m,最后得出結(jié)果.【詳解】如圖所示,連接AF,設(shè)EF與AA’交于點(diǎn)O,由折疊的性質(zhì)得到AA’⊥EF,∵四邊形ABCD是矩形∴∠ADC=90°,CD=AB=4,AD∥BC∵∠AOE=∠ADC,∠OAE=∠DAC∴△AOE△ADC,∴,∴OA=2OE,在直角△AOE中,由勾股定理得:,∴OE=,∴OA=,在Rt△ADC中,由勾股定理得到:AC=,∴OC=,令BF=x,則FC=8-x,∵AD∥BC,∴△AOE∽△COF,∴,即7AE=3FC∴3(8-x)=7×3解得:,∴的長(zhǎng)為1.連接NE,NF,如圖,根據(jù)折疊性質(zhì)得:BF=B’F=1,MN⊥EF,NF=NE,設(shè)B’N=m,則,解得:m=3,則NF=,∵EF=,∴MF=,∴MN=,故答案為:1,.【點(diǎn)睛】本題主要考查了折疊的性質(zhì)、勾股定理、三角形相似的判定與性質(zhì),矩形的性質(zhì)等知識(shí),熟練運(yùn)用這些知識(shí)是解決本題的關(guān)鍵,本題還涉及到方程的運(yùn)用.2)線段比值型例1.(2022·江蘇蘇州·中考真題)如圖,在矩形ABCD中.動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),沿邊AD向點(diǎn)D勻速運(yùn)動(dòng),動(dòng)點(diǎn)N從點(diǎn)B出發(fā),沿邊BC向點(diǎn)C勻速運(yùn)動(dòng),連接MN.動(dòng)點(diǎn)M,N同時(shí)出發(fā),點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的速度為,點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)的速度為,且.當(dāng)點(diǎn)N到達(dá)點(diǎn)C時(shí),M,N兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,將四邊形MABN沿MN翻折,得到四邊形.若在某一時(shí)刻,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好在CD的中點(diǎn)重合,則的值為_(kāi)_____.【答案】【分析】在矩形ABCD中,設(shè),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,得到,利用翻折及中點(diǎn)性質(zhì),在中利用勾股定理得到,然后利用得到,在根據(jù)判定的得到,從而代值求解即可.【詳解】解:如圖所示:在矩形ABCD中,設(shè),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,將四邊形MABN沿MN翻折,得到四邊形,,若在某一時(shí)刻,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好在CD的中點(diǎn)重合,,在中,,則,,,,,,,,,則,,即,在和中,,,即,,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題屬于矩形背景下的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,涉及到矩形的性質(zhì)、對(duì)稱性質(zhì)、中點(diǎn)性質(zhì)、兩個(gè)三角形相似的判定與性質(zhì)、勾股定理及兩個(gè)三角形全等的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握相關(guān)性質(zhì)及判定,求出相應(yīng)線段長(zhǎng)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.變式1.(2022·湖北襄陽(yáng)·二模)如圖,如圖,將矩形ABCD對(duì)折,折痕為PQ,然后將其展開(kāi),E為BC邊上一點(diǎn),再將∠C沿DE折疊,使點(diǎn)C剛好落在線段AQ的中點(diǎn)F處,則=____【答案】【分析】根據(jù)軸對(duì)稱、矩形、直角三角形斜邊中線的性質(zhì),得,根據(jù)軸對(duì)稱的性質(zhì),得、;再根據(jù)矩形和勾股定理的性質(zhì)計(jì)算,即可得到答案.【詳解】∵如圖,將矩形ABCD對(duì)折,折痕為PQ∴,∵點(diǎn)F是線段AQ的中點(diǎn)∴設(shè)∴∵將∠C沿DE折疊,使點(diǎn)C剛好落在線段AQ的中點(diǎn)F處,∴,∴設(shè),如圖,過(guò)點(diǎn)F作,交CD于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作,交AD于點(diǎn)K,延長(zhǎng)KF,交BC于點(diǎn)H∴四邊形、為矩形∴,∵∴∵∴∴在直角中,∴∴在直角中,∴∴∴∴故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱、矩形、勾股定理、直角三角形斜邊中線的知識(shí);解題的關(guān)鍵是熟練掌握矩形、勾股定理、直角三角形斜邊中線的性質(zhì),從而完成求解.3)分類討論型例1.(2022·遼寧錦州·中考真題)如圖,四邊形為矩形,,點(diǎn)E為邊上一點(diǎn),將沿翻折,點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)F作的平行線交于點(diǎn)G,交直線于點(diǎn)H.若點(diǎn)G是邊的三等分點(diǎn),則的長(zhǎng)是____________.【答案】或【分析】過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),根據(jù)題意可得四邊形是平行四邊形,證明,等面積法求得,勾股定理求得,可得的長(zhǎng),進(jìn)而即可求解.【詳解】①如圖,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),,四邊形是平行四邊形折疊即,四邊形是矩形中,,中,②如圖,當(dāng)時(shí),同理可得,,,中,故答案為:或【點(diǎn)睛】本題考查了勾股定理,折疊,矩形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì)與判定,掌握以上知識(shí),注意分類討論是解題的關(guān)鍵.變式1.(2022·河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)一模)如圖,在矩形中,已知,,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以每秒2個(gè)單位的速度沿線段向終點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,連接,把沿著翻折得到.作射線與邊交于點(diǎn)Q,當(dāng)時(shí),_______.【答案】或【分析】分兩種情況討論,當(dāng)點(diǎn)E在矩形的內(nèi)部或外部時(shí),利用矩形的性質(zhì)及已知條件先分別表示出AQ、EQ、AB等,再利用勾股定理等知識(shí)求解即可.【詳解】當(dāng)點(diǎn)E在矩形的內(nèi)部時(shí),如圖四邊形是矩形把沿著翻折得到,,,在中,即解得當(dāng)點(diǎn)E在矩形的外部時(shí),如圖解得綜上,當(dāng)時(shí),或故答案為:或.【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì)、幾何動(dòng)點(diǎn)、折疊的性質(zhì)、勾股定理的應(yīng)用、等腰三角形的性質(zhì)等知識(shí),能夠根據(jù)題意分類討論是解題的關(guān)鍵.4)路徑(軌跡)型例1.(2022·重慶十八中兩江實(shí)驗(yàn)中學(xué)一模)如圖,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,點(diǎn)E是AB邊上一點(diǎn),且AE=2,點(diǎn)F是邊BC上的任意一點(diǎn),把△BEF沿EF翻折,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為G,連接AG,CG,則三角形AGC的面積的最小值為(
)A.B.C.D.【答案】A【分析】先確定出當(dāng)EG⊥AC時(shí),四邊形AGCD的面積最小,三角形AGC的面積最小,即再用銳角三角函數(shù)求出點(diǎn)G到AC的距離,最后用面積之差即可得出結(jié)論.【詳解】解:∵四邊形ABCD是矩形,∴CD=AB=3,AD=BC=4,∠ABC=∠D=90°,根據(jù)勾股定理得:AC=5,∵AB=3,AE=2,∴點(diǎn)F在BC上的任何位置時(shí),點(diǎn)G始終在AC的下方,∵,的大小是定值,∴要使最小,則四邊形AGCD的面積最小,設(shè)點(diǎn)G到AC的距離為h,∵∴要四邊形AGCD的面積最小,即:h最小,∵點(diǎn)G在以點(diǎn)E為圓心,BE=1為半徑的圓上,在矩形ABCD內(nèi)部的一部分的點(diǎn),∴EG⊥AC時(shí),h最小,即點(diǎn)E,點(diǎn)G,點(diǎn)H共線,由折疊知∠EGF=∠ABC=90°,延長(zhǎng)EG交AC于H,則EH⊥AC,在Rt△ABC中,,在Rt△AEH中,AE=2,,∴,∴,∴的最小值為:,,∴,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查的是矩形的性質(zhì),翻折變換(折疊問(wèn)題)、解直角三角形、三角形的面積,確定△ACG面積的最小值時(shí)點(diǎn)G的位置是本題關(guān)鍵.變式1.(2022·四川成都·模擬預(yù)測(cè))如圖,矩形ABCD中,AB=8,AD=4,E為邊AD上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接BE,取BE的中點(diǎn)G,點(diǎn)G繞點(diǎn)E逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到點(diǎn)F,連接CF,在點(diǎn)E從A到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)G的運(yùn)動(dòng)路徑=________,△CEF面積的最小值是________.【答案】
2
15【分析】連接BD,取BD的中點(diǎn)M,AB的中點(diǎn)N,連接MN,因?yàn)镚N為△ABE的中位線,故G的運(yùn)動(dòng)路徑為線段MN;過(guò)點(diǎn)F作AD的垂線交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,則△FEH∽△EBA,設(shè)AE=x,可得出△CEF面積與x的函數(shù)關(guān)系式,再根據(jù)二次函數(shù)圖象的性質(zhì)求得最小值.【詳解】解:連接BD,取BD的中點(diǎn)M,AB的中點(diǎn)N,連接MN,∵E為邊AD上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)E從A到D的運(yùn)動(dòng),G是BE的中點(diǎn)∴當(dāng)E在A點(diǎn)時(shí),BE與AB重合,G與AB的中點(diǎn)N重合,當(dāng)E運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí),BE與BD重合,G與BD的中點(diǎn)M重合,∴E在從A到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,MN為△ABE的中位線,∴.故G的運(yùn)動(dòng)路徑=2,過(guò)點(diǎn)F作AD的垂線交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,∵∠A=∠H=90°,∠FEB=90°,∴∠FEH=90°-∠BEA=∠EBA,∴△FEH∽△EBA,∴為的中點(diǎn),∴設(shè)AE=x,∵AB∴HF
∴當(dāng)時(shí),△CEF面積的最小值故答案為:2,15.【點(diǎn)睛】本題通過(guò)構(gòu)造K形圖,考查了三角形的中位線和相似三角形的判定與性質(zhì),建立△CEF面積與AE長(zhǎng)度的函數(shù)關(guān)系式是解題的關(guān)鍵.5)綜合證明型例1.(2022·廣東·一模)如圖,在矩形中,,,是上一點(diǎn),沿折疊矩形,的對(duì)應(yīng)邊經(jīng)過(guò)點(diǎn),連接,與、分別交于點(diǎn)、,連接交于點(diǎn)下列結(jié)論:是等腰三角形;::;平分;其中結(jié)論正確有(
)A.②④ B.②④ C.①②③ D.①②④【答案】D【分析】由折疊得,進(jìn)而由互余的性質(zhì)得,便可判斷本結(jié)論正誤;過(guò)點(diǎn)作,與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn),根據(jù)三角形的面積公式求得和,進(jìn)而由相似三角形的性質(zhì)得出結(jié)果,從而判斷本結(jié)論的正誤;過(guò)點(diǎn)作,與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn),由相似三角形的性質(zhì)求得與,進(jìn)而確定與的大小關(guān)系,便可判斷本結(jié)論正誤;過(guò)作于點(diǎn),則,由∽求得,進(jìn)而求得的面積,便可判斷本結(jié)論正誤.【詳解】解:由折疊知,,,,,,,,是等腰三角形,故正確;過(guò)作于,與交于點(diǎn),,,,,,,,,,,由折疊知,,,,,,∽,,設(shè),則,,,,解得舍去負(fù)根,,,::,故正確;過(guò)點(diǎn)作,與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn),由折疊知,,,,,,∽,,設(shè),則,,解得,,,∽,,,,,,,,,,不平分,故錯(cuò)誤;過(guò)作于點(diǎn),則,∽,,,,,故正確;故選D.【點(diǎn)睛】本題是四邊形綜合題目,考查了矩形的性質(zhì)、翻折變換的性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的判定與性質(zhì)、三角形的面積等知識(shí);本題綜合性強(qiáng),有一定難度,構(gòu)造輔助線和證明三角形相似是解題的關(guān)鍵.變式1.(2022·吉林·長(zhǎng)春市二模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,矩形的邊、分別在軸和軸上,已知對(duì)角線..是邊上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的反比例函數(shù)的圖象與邊交于點(diǎn),若將沿翻折后,點(diǎn)恰好落在上的點(diǎn)處,則的值為(
)A.2 B. C.3 D.【答案】D【分析】作交OB于點(diǎn)G,利用..求出,,表示出,,進(jìn)一步求出,,,證明,利用相似的性質(zhì)求出,再利用勾股定理即可求出k的值.【詳解】解:作交OB于點(diǎn)G,∵矩形的對(duì)角線..∴,,即,∵E,F(xiàn)分別在AC,BC上,且在反比例函數(shù)上,∴,,∵將沿翻折后,點(diǎn)恰好落在上的點(diǎn)處,∴,,,∵,,∴,∵,∴,∴,即,解得:,又∵,即,解得:.故選:D【點(diǎn)睛】本題考查矩形性質(zhì),相似三角形的判定及性質(zhì),勾股定理,已知正切值求邊長(zhǎng)及反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征.解題的關(guān)鍵是求出,,表示出,,,模型2.特殊三角形中的折疊模型1)常規(guī)計(jì)算型例1.(2021·重慶·中考真題)如圖,中,點(diǎn)D為邊BC的中點(diǎn),連接AD,將沿直線AD翻折至所在平面內(nèi),得,連接,分別與邊AB交于點(diǎn)E,與AD交于點(diǎn)O.若,,則AD的長(zhǎng)為_(kāi)_________.【答案】3【分析】利用翻折的性質(zhì)可得推出是的中位線,得出,再利用得出AO的長(zhǎng)度,即可求出AD的長(zhǎng)度.【詳解】由翻折可知∴O是的中點(diǎn),∵點(diǎn)D為邊BC的中點(diǎn),O是的中點(diǎn),∴是的中位線,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴.故答案為:3.【點(diǎn)睛】本題考查了翻折的性質(zhì),三角形的中位線的判定和性質(zhì),以及平行線分線段成比例的性質(zhì),掌握三角形的中位線的判定和性質(zhì),以及平行線分線段成比例的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.變式1.(2022.廣西九年級(jí)模擬)如圖,在△ABC中,AB<AC,∠C=45°,AB=5,BC=4,點(diǎn)D在AC上運(yùn)動(dòng),連接BD,把△BCD沿BD折疊得到,交AC于點(diǎn)E,,則圖中陰影部分的面積是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】作AF⊥BC,利用等腰直角三角形和勾股定理求出AC,再利用△ABE∽△ACB求出AE,從而利用求出DE和CD,作BG⊥AC,求出BG,即可求解.【解析】解:如圖,過(guò)點(diǎn)A作AF⊥BC于點(diǎn)F,∴∠AFB=∠AFC=90°,∵∠C=45°,∴AF=CF,ACCF,∵AB=5,BC=4,∴BF=BC﹣CF=4CF,在Rt△ABF中,AB2=BF2+AF2,即52=(4CF)2+CF2,解得:CF或,∵AB<AC,∴AF=CF,∴ACCF=7,∵△BCD沿BD折疊得到△BC′D,∴,,∵C′DAB,∴∠ABE=∠C′=45°,∵∠ABC=∠ABE+∠CBE=45°+∠CBE,∠ABE=∠C+∠CBE=45°+∠CBE,∴∠ABC=∠ABE,∴△ABC∽△AEB,∴,即,∴AE,∴CE=AC﹣AE,∴C′D=CD=CE﹣DEDE,∵C′DAB,∴,∴,即,解得:DE,∵S△ABCAF?BC414,如圖,過(guò)點(diǎn)B作BG⊥AC于點(diǎn)G,∵S△ABCAC?BG,∴147×BG,∴BG=4,∴S陰影部分DE?BG4.故選:D.2)分類討論型例1.(2022.重慶九年級(jí)期末)如圖,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=4,AC=4,點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),點(diǎn)E是邊BC上一動(dòng)點(diǎn),沿DE所在直線把△BDE翻折到△B′DE的位置,B′D交邊BC于點(diǎn)F,若△CB′F為直角三角形,則CB′的長(zhǎng)為_(kāi)_____.【答案】2或4【分析】當(dāng)△為直角三角形時(shí),需要分類討論,點(diǎn),,分別為直角頂點(diǎn)時(shí),畫(huà)出圖形求解即可.【解析】解:在中,,,,點(diǎn)是的中點(diǎn),,,,由折疊可知,,∴①由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)可知點(diǎn)不可能是直角頂點(diǎn);②如圖,當(dāng)點(diǎn)為直角頂點(diǎn),即,,,,,,;③如圖,當(dāng)點(diǎn)是直角頂點(diǎn)時(shí),即,連接,在△中,∴△,,故答案為:或4.變式1.(2022.河南九年級(jí)模擬)如圖,,定長(zhǎng)為的線段端點(diǎn)A,分別在射線,上運(yùn)動(dòng)(點(diǎn)A,不與點(diǎn)重合),為的中點(diǎn),作關(guān)于直線對(duì)稱的,交于點(diǎn),當(dāng)是等腰三角形時(shí),的度數(shù)為_(kāi)_____.【答案】或【分析】結(jié)合折疊及直角三角形斜邊中線等于斜邊一半的性質(zhì)可得,設(shè),然后利用三角形外角和等腰三角形的性質(zhì)表示出,,,,從而利用分類討論思想解題.【解析】解:,為的中點(diǎn),,,,又由折疊性質(zhì)可得,,設(shè),則,,,,①當(dāng)時(shí),,,解得,;②當(dāng)時(shí),,,方程無(wú)解,此情況不存在;③當(dāng)時(shí),,,解得:,;綜上,的度數(shù)為或,故答案為:或.3)綜合證明型例1.(2020·江蘇淮安·中考真題)【初步嘗試】(1)如圖①,在三角形紙片中,,將折疊,使點(diǎn)與點(diǎn)重合,折痕為,則與的數(shù)量關(guān)系為;【思考說(shuō)理】(2)如圖②,在三角形紙片中,,,將折疊,使點(diǎn)與點(diǎn)重合,折痕為,求的值.【拓展延伸】(3)如圖③,在三角形紙片中,,,,將沿過(guò)頂點(diǎn)的直線折疊,使點(diǎn)落在邊上的點(diǎn)處,折痕為.①求線段的長(zhǎng);②若點(diǎn)是邊的中點(diǎn),點(diǎn)為線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),將沿折疊得到,點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn),與交于點(diǎn),求的取值范圍.【答案】(1);(2);(3)①;②.【分析】(1)先根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,再根據(jù)平行線的判定可得,然后根據(jù)三角形中位線的判定與性質(zhì)即可得;(2)先根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得,再根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,從而可得,然后根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì)可得,從而可求出BM的長(zhǎng),最后根據(jù)線段的和差可得AM的長(zhǎng),由此即可得出答案;(3)①先根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,從而可得,再根據(jù)等腰三角形的定義可得,然后根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì)可得,從而可得BM、AM、CM的長(zhǎng),最后代入求解即可得;②先根據(jù)折疊的性質(zhì)、線段的和差求出,的長(zhǎng),設(shè),從而可得,再根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì)可得,然后根據(jù)x的取值范圍即可得.【詳解】(1),理由如下:由折疊的性質(zhì)得:是的中位線點(diǎn)M是AB的中點(diǎn)則故答案為:;(2)由折疊的性質(zhì)得:,即在和中,,即解得;(3)①由折疊的性質(zhì)得:,即在和中,,即解得解得;②如圖,由折疊的性質(zhì)可知,,,點(diǎn)O是邊的中點(diǎn)設(shè),則點(diǎn)為線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),其中當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)重合時(shí),;當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)O重合時(shí),,即在和中,則.【點(diǎn)睛】本題考查了折疊的性質(zhì)、三角形的中位線定理、等腰三角形的定義、相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),較難的是題(3)②,正確設(shè)立未知數(shù),并找出兩個(gè)相似三角形是解題關(guān)鍵.變式1.(2022·福建三明·九年級(jí)期中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與直線相交于點(diǎn),直線與y軸交于點(diǎn).(1)求直線的函數(shù)解析式;(2)將沿直線翻折得到,使點(diǎn)O與點(diǎn)C重合,與x軸交于點(diǎn)D.求證:;(3)在直線下方是否存在點(diǎn)P,使為等腰直角三角形?若存在,直接寫(xiě)出點(diǎn)P坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)見(jiàn)解析(3),,【分析】(1)先將代入直線的解析式,求出A點(diǎn)坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求直線的函數(shù)解析式;(2)先利用兩點(diǎn)間距離公式求出,推出.再利用折疊的性質(zhì)得出,等量代換可得,根據(jù)內(nèi)錯(cuò)角相等即可證明;(3)過(guò)點(diǎn)作,,過(guò)點(diǎn)作,,連接,,,與交于,可得四邊形是正方形,則,,均為等腰直角三角形.分別求出,,的坐標(biāo)即可.【詳解】(1)解:直線與直線相交于點(diǎn),,解得,,將,代入,得:,解得,直線的函數(shù)解析式為;(2)解:,,,,,.沿直線翻折得到,,,;(3)解:如圖,過(guò)C作于M,,,,.由折疊的性質(zhì)可知,,,.過(guò)點(diǎn)作,,過(guò)點(diǎn)作,,連接,,,與交于,則四邊形是正方形,,,均為等腰直角三角形.作軸于N,,,,,又,,,,,,;四邊形是正方形,是的中點(diǎn),也是的中點(diǎn),,,的橫坐標(biāo)為,縱坐標(biāo)為,,,的橫坐標(biāo)為,縱坐標(biāo)為,,綜上,點(diǎn)P的坐標(biāo)為:,,.【點(diǎn)睛】本題考查求一次函數(shù)解析式,折疊的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),平行線的判定與性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),正方形的性質(zhì)等,解題的關(guān)鍵是通過(guò)作圖找出符合條件的P點(diǎn)的位置.模型3.平行四邊形中的折疊模型1)常規(guī)計(jì)算型例1.(2021·江蘇蘇州·中考真題)如圖,在平行四邊形中,將沿著所在的直線翻折得到,交于點(diǎn),連接,若,,,則的長(zhǎng)是(
)A.1 B. C. D.【答案】B【分析】利用平行四邊形的性質(zhì)、翻折不變性可得△AEC為等腰直角三角形,根據(jù)已知條件可得CE得長(zhǎng),進(jìn)而得出ED的長(zhǎng),再根據(jù)勾股定理可得出;【詳解】解:∵四邊形是平行四邊形∴AB=CD∠B=∠ADC=60°,∠ACB=∠CAD由翻折可知:BA=AB′=DC,∠ACB=∠ACB′=45°,∴△AEC為等腰直角三角形∴AE=CE∴Rt△AEB′≌Rt△CDE∴EB′=DE∵在等腰Rt△AEC中,∴∵在Rt△DEC中,,∠ADC=60°∴∠DCE=30°∴DE=1在等腰Rt△DEB′中,EB′=DE=1∴=故選:B【點(diǎn)睛】本題考查翻折變換、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理、平行四邊形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握基本知識(shí),屬于中考??碱}型.變式1.(2021·江西·中考真題)如圖,將沿對(duì)角線翻折,點(diǎn)落在點(diǎn)處,交于點(diǎn),若,,,,則的周長(zhǎng)為_(kāi)_____.【答案】4a+2b【分析】根據(jù)題意并利用折疊的性質(zhì)可得出∠ACE=∠ACB=2∠ECD,計(jì)算可得到∠ECD=20,∠ACE=∠ACB=40,利用三角形的外角性質(zhì)得到∠CFD=∠D=80,再等角對(duì)等邊即可求解.【詳解】解:由折疊的性質(zhì)可得:∠ACE=∠ACB,∵∠ACE=2∠ECD,∴∠ACE=∠ACB=2∠ECD,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴∠FAC=∠FCA,∠B+∠BCD=180,即∠B+∠ACE+∠ACB+∠ECD=180,∴∠ECD=20,∠ACE=∠ACB=40=∠FAC,∠CFD=∠FAC+∠FCA=80=∠B=∠D,∴AF=CF=CD=a,即AD=a+b,則?ABCD的周長(zhǎng)為2AD+2CD=4a+2b,故答案為:4a+2b.【點(diǎn)睛】本題考查了平行四邊形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),正確的識(shí)別圖形是解題的關(guān)鍵.2)分類討論型例1.(2022·湖北隨州·中考模擬)在ABCD中,AB<BC,已知∠B=30°,AB=2,將△ABC沿AC翻折至△AB′C,使點(diǎn)B′落在ABCD所在的平面內(nèi),連接B′D.若△AB′D是直角三角形,則BC的長(zhǎng)為_(kāi)____.【答案】4或6.【詳解】試題分析:本題主要考查了翻折變換的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是畫(huà)出圖形,發(fā)現(xiàn)存在兩種情況,進(jìn)行分類討論.在ABCD中,AB<BC,要使△AB′D是直角三角形,有兩種情況:∠B′AD=90°或∠AB′D=90°,畫(huà)出圖形,分類討論:(1)當(dāng)∠B′AD=90°AB<BC時(shí),如圖1,延長(zhǎng)B′A交BC于點(diǎn)G,利用平行四邊形和直角三角形的性質(zhì),可求出BC的長(zhǎng)為6;(2)當(dāng)∠AB′D=90°時(shí),如圖2,由平行四邊形的性質(zhì)可求出四邊形ACDB′是等腰梯形,然后根據(jù)∠AB′D=90°,得出四邊形ACDB′是矩形,再通過(guò)解直角三角形,得出BC的長(zhǎng)為4.解:當(dāng)∠B′AD=90°AB<BC時(shí),如圖1,∵AD=BC,BC=B′C,∴AD=B′C,∵AC∥B′D,∠B′AD=90°,∴∠B′GC=90°,∵∠B=30°,AB=2,∴∠AB′C=30°,∴GC=B′C=BC,∴G是BC的中點(diǎn),在RT△ABG中,BG=AB=×2=3,∴BC=6;當(dāng)∠AB′D=90°時(shí),如圖2,∵AD=BC,BC=B′C,∴AD=B′C,∵AC∥B′D,∴四邊形ACDB′是等腰梯形,∵∠AB′D=90°,∴四邊形ACDB′是矩形,∴∠BAC=90°,∵∠B=30°,AB=2,∴BC=AB÷=2×=4,∴當(dāng)BC的長(zhǎng)為4或6時(shí),△AB′D是直角三角形.故答案為4或6.考點(diǎn):1.翻折變換(折疊問(wèn)題);2.平行四邊形的性質(zhì);3.等腰梯形、矩形和直角三角形.變式1.在平行四邊形ABCD中,∠A60°,,點(diǎn)E、F分別為AD、BC的中點(diǎn),沿EF折疊平行四邊形,使線段CD落在直線AB上,點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,點(diǎn)D的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,若,則AD的長(zhǎng)為_(kāi)__________.【分析】根據(jù)題意得折疊之后可能落在線段AB上,也有可能落在線段AB外,根據(jù)∠A60°,,及折疊的性質(zhì)可得到是等邊三角形及的長(zhǎng),進(jìn)而求得AD的長(zhǎng).【詳解】如圖,∵=2,當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),,∵點(diǎn)是的中點(diǎn),,由折疊的性質(zhì)得,,,是等邊三角形,,;如解圖,當(dāng)點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上時(shí),,同理可知是等邊三角形,,.故答案為4或12.【點(diǎn)撥】本題主要考查平行四邊形的性質(zhì)、折疊的性質(zhì)及等邊三角形,關(guān)鍵是根據(jù)題意得到點(diǎn)落在線段上還是線段外,這是易錯(cuò)點(diǎn),另外還需注意利用等邊三角形的性質(zhì)求解.3)綜合證明型例1.(2022·貴州貴陽(yáng)·中考真題)小紅根據(jù)學(xué)習(xí)軸對(duì)稱的經(jīng)驗(yàn),對(duì)線段之間、角之間的關(guān)系進(jìn)行了拓展探究.如圖,在中,為邊上的高,,點(diǎn)在邊上,且,點(diǎn)是線段上任意一點(diǎn),連接,將沿翻折得.(1)問(wèn)題解決:如圖①,當(dāng),將沿翻折后,使點(diǎn)與點(diǎn)重合,則______;(2)問(wèn)題探究:如圖②,當(dāng),將沿翻折后,使,求的度數(shù),并求出此時(shí)的最小值;(3)拓展延伸:當(dāng),將沿翻折后,若,且,根據(jù)題意在備用圖中畫(huà)出圖形,并求出的值.【答案】(1)(2)(3)作圖見(jiàn)解析,【分析】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì)可得,根據(jù)特殊角的三角函數(shù)值即可求解;(2)根據(jù)折疊的性質(zhì)即可求得,由三角形內(nèi)角和定理可得,根據(jù)點(diǎn)在邊上,當(dāng)時(shí),取得最小值,最小值為;(3)連接,設(shè),則,,在中,,延長(zhǎng)交于點(diǎn),在中,,進(jìn)而根據(jù),即可求解.(1),是等邊三角形,四邊形是平行四邊形,,,為邊上的高,,(2),,是等腰直角三角形,,,,,,,,,是等腰直角三角形,為底邊上的高,則點(diǎn)在邊上,當(dāng)時(shí),取得最小值,最小值為;(3)如圖,連接,,則,設(shè),則,,折疊,,,,,,,,,,,在中,,,延長(zhǎng)交于點(diǎn),如圖,,,,,,在中,,,.【點(diǎn)睛】本題考查了軸對(duì)稱的性質(zhì),特殊角的三角函數(shù)值,解直角三角形,勾股定理,三角形內(nèi)角和定理,含30度角的直角三角形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì),綜合運(yùn)用以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.變式1.(2021·山西·中考真題)綜合與實(shí)踐,問(wèn)題情境:數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,老師出示了一個(gè)問(wèn)題:如圖①,在中,,垂足為,為的中點(diǎn),連接,,試猜想與的數(shù)量關(guān)系,并加以證明;獨(dú)立思考:(1)請(qǐng)解答老師提出的問(wèn)題;實(shí)踐探究:(2)希望小組受此問(wèn)題的啟發(fā),將沿著(為的中點(diǎn))所在直線折疊,如圖②,點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn),請(qǐng)判斷與的數(shù)量關(guān)系,并加以證明;問(wèn)題解決:(3)智慧小組突發(fā)奇想,將沿過(guò)點(diǎn)的直線折疊,如圖③,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,使于點(diǎn),折痕交于點(diǎn),連接,交于點(diǎn).該小組提出一個(gè)問(wèn)題:若此的面積為20,邊長(zhǎng),,求圖中陰影部分(四邊形)的面積.請(qǐng)你思考此問(wèn)題,直接寫(xiě)出結(jié)果.【答案】(1);見(jiàn)解析;(2),見(jiàn)解析;(3).【分析】(1)如圖,分別延長(zhǎng),相交于點(diǎn)P,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可得,根據(jù)平行線的性質(zhì)可得,,利用AAS可證明△PDF≌△BCF,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)可得,根據(jù)直角三角形斜邊中線的性質(zhì)可得,即可得;(2)根據(jù)折疊性質(zhì)可得∠CFB=∠C′FB=∠CFC′,F(xiàn)C=FC′,可得FD=FC′,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得∠FDC′=∠FC′D,根據(jù)三角形外角性質(zhì)可得∠CFC′=∠FDC′+∠FC′D,即可得出∠C′FB=∠FC′D,可得DG//FB,即可證明四邊形DGBF是平行四邊形,可得DF=BG=,可得AG=BG;(3)如圖,過(guò)點(diǎn)M作MQ⊥A′B于Q,根據(jù)平行四邊形的面積可求出BH的長(zhǎng),根據(jù)折疊的性質(zhì)可得A′B=AB,∠A=∠A′,∠ABM=∠MBH,根據(jù)可得A′B⊥AB,即可證明△MBQ是等腰直角三角形,可得MQ=BQ,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可得∠A=∠C,即可得∠A′=∠C,進(jìn)而可證明△A′NH∽△CBH,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得A′H、NH的長(zhǎng),根據(jù)NH//MQ可得△A′NH∽△A′MQ,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可求出MQ的長(zhǎng),根據(jù)S陰=S△A′MB-S△A′NH即可得答案.【詳解】(1).如圖,分別延長(zhǎng),相交于點(diǎn)P,∵四邊形是平行四邊形,∴,∴,,∵為的中點(diǎn),∴,在△PDF和△BCF中,,∴△PDF≌△BCF,∴,即為的中點(diǎn),∴,∵,∴,∴,∴.(2).∵將沿著所在直線折疊,點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,∴∠CFB=∠C′FB=∠CFC′,,∵為的中點(diǎn),∴,∴,∴∠FDC′=∠FC′D,∵=∠FDC′+∠FC′D,∴,∴∠FC′D=∠C′FB,∴,∵四邊形為平行四邊形,∴,DC=AB,∴四邊形為平行四邊形,∴,∴,∴.(3)如圖,過(guò)點(diǎn)M作MQ⊥A′B于Q,∵的面積為20,邊長(zhǎng),于點(diǎn),∴BH=50÷5=4,∴CH=,A′H=A′B-BH=1,∵將沿過(guò)點(diǎn)的直線折疊,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,∴A′B=AB,∠A=∠A′,∠ABM=∠MBH,∵于點(diǎn),AB//CD,∴,∴∠MBH=45°,∴△MBQ是等腰直角三角形,∴MQ=BQ,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴∠A=∠C,∴∠A′=∠C,∵∠A′HN=∠CHB,∴△A′NH∽△CBH∴,即,解得:NH=2,∵,MQ⊥A′B,∴NH//MQ,∴△A′NH∽△A′MQ,∴,即,解得:MQ=,∴S陰=S△A′MB-S△A′NH=A′B·MQ-A′H·NH=×5×-×1×2=.【點(diǎn)睛】本題考查折疊的性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)及相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握相關(guān)性質(zhì)及判定定理是解題關(guān)鍵.模型4.菱形中的折疊1)基本計(jì)算型例1.(2021·遼寧大連·中考真題)如圖,在菱形中,,點(diǎn)E在邊上,將沿直線翻折180°,得到,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn)若,,則的長(zhǎng)是__________.【答案】【分析】由題意易得,,則有,進(jìn)而根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,,然后根據(jù)三角形內(nèi)角和可得,最后根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可求解.【詳解】解:∵四邊形是菱形,∴,∵,∴,是等邊三角形,即,∵,∴,由折疊的性質(zhì)可得,,,在中,由三角形內(nèi)角和可得,∴,即,∴是等腰直角三角形,∴;故答案為.【點(diǎn)睛】本題主要考查菱形的性質(zhì)、折疊的性質(zhì)及等腰直角三角形的性質(zhì)與判定,熟練掌握菱形的性質(zhì)、折疊的性質(zhì)及等腰直角三角形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.變式1.(2022·寧夏·銀川市二模)如圖,在菱形ABCD中,AB=4,∠C=60°,將菱形折疊,使點(diǎn)A恰好落在對(duì)角線BD上的G點(diǎn)處(不與B,D重合),折痕為EF,若DG=BG,則BE的長(zhǎng)為()A. B. C. D.【答案】D【分析】過(guò)點(diǎn)E作EH⊥BD于點(diǎn)H,由菱形的性質(zhì)可證△ABD為等邊三角形,設(shè)BE=x,則EG=AE=4-x,BH=BE?sin30°=,EH=BE?cos30°=,則GH=3-,在Rt△GEH中,再由勾股定理得方程,解方程即可求得.【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)E作EH⊥BD于點(diǎn)H,由折疊的性質(zhì)得:EG=AE,∵四邊形ABCD是菱形,∴AB=AD=CD=BC,又∵∠C=60°,∴∠BAD=60°,∴△ABD為等邊三角形,∴AB=BD=4,又∵DG=BG,∴,∴BG=3,設(shè)BE=x,則EG=AE=4-x,在Rt△EHB中,∠HEB=90°-60°=30°,∴BH=BE?sin30°=,EH=BE?cos30°=,∴GH=3-,在Rt△GEH中,由勾股定理得:,解得:x=,即BE=,故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了菱形的性質(zhì),翻折的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,勾股定理等知識(shí),運(yùn)用勾股定理列方程是解題的關(guān)鍵.2)分類討論型例1.(2022·河南·潢川縣第二中學(xué)一模)如圖,在菱形中,,,點(diǎn)為線段上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),沿將折疊,點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn),連接、、,當(dāng)為等腰三角形時(shí),的長(zhǎng)為_(kāi)_____.【答案】或或或或【分析】分類討論:如圖,當(dāng)時(shí),如圖,當(dāng)時(shí),如圖中,當(dāng)時(shí),分別求出即可.【詳解】解:如圖,當(dāng)時(shí),點(diǎn)與重合或在點(diǎn)處.當(dāng)與重合時(shí),與也重合,此時(shí);在菱形中,,作于,在中,,
,,;如圖,當(dāng)時(shí),點(diǎn)與重合或在處,點(diǎn)與重合,是的垂直平分線,,當(dāng)在處時(shí),過(guò)作于,則可得,則,;如圖中,當(dāng)時(shí),,.綜上所述:當(dāng)為等腰三角形時(shí),的長(zhǎng)為或或或或.故答案為或或或或.【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),分類討論是解題關(guān)鍵.變式1.(2022山西中考模擬)如圖在菱形ABCD中,∠A=60°,AD=3,點(diǎn)P是對(duì)角線AC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作EF⊥AC交CD于點(diǎn)E,交AB于點(diǎn)F,將△AEF沿EF折疊點(diǎn)A落在G處,當(dāng)△CGB為等腰三角形時(shí),則AP的長(zhǎng)為_(kāi)________.【解析】分析:首先證明四邊形AEGF是菱形,分兩種情形:①CG=CB,②GC=GB分別計(jì)算即可.詳解:∵四邊形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD=3,∠DAC=∠BAC=12∠A∵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,∴四邊形AEGF是菱形,∴AP=PG①當(dāng)CB=CG時(shí),∵AG=AC-CG=3-3,∴AP=12AG=3?②當(dāng)GC=GB時(shí),∵∠GCB=∠GBC=∠BAC,∴△GCB∽△BAC,∴GCAB∴GC=1,∴AG=3-1=2,∴AP=12AG=1.故答案為1或3?3)綜合證明型例1.(2022·河北·邢臺(tái)市二模)如圖1,菱形紙片的邊長(zhǎng)為2,.如圖2,翻折,,使兩個(gè)角的頂點(diǎn)重合于對(duì)角線上一點(diǎn),,分別是折痕,設(shè)(),下列判斷:①當(dāng)時(shí),的長(zhǎng)為;②的值隨的變化而變化;③六邊形面積的最大值是;④六邊形周長(zhǎng)的值不變.其中正確的是(
)A.①② B.①④ C.②③④ D.①③④【答案】B【分析】先確定出△ABC是等邊三角形,進(jìn)而判斷出△BEF是等邊三角形,當(dāng)x=1時(shí),求出DP=BD,即可判斷出①正確,再用x表示出EF,BP,DP,GH,即可求出EF+GH,判斷出②錯(cuò)誤,利用菱形的面積減去兩個(gè)三角形的面積判斷出③錯(cuò)誤,利用周長(zhǎng)的計(jì)算方法即可判定出④正確.【詳解】解:∵菱形ABCD的邊長(zhǎng)為2,∴AB=BC=2,∵∠ABC=60°,∴AC=AB=2,BD=2,由折疊知,△BEF是等邊三角形,當(dāng)x=1時(shí),則BE=1,BM=BEsin60°=,由折疊知,BP=2×=,DP=,所以①正確,∵BE=x,∴AE=2﹣x,∵△BEF是等邊三角形,∴EF=x,∴BM=EM=×EF=x,∴BP=2BM=x,∴DP=BD﹣BP=2﹣x,∴DN=DP=(2﹣x),GN==(2﹣x)∴GH=2GN=2-x,∴EF+GH=2=AC,所以②錯(cuò)誤;△BEF的面積為:×x×x=,△GHD的面積為:×(2﹣x)×(2-x)=,六邊形AEFCHG面積=S菱形ABCD﹣S△BEF﹣S△DGH=×2×2﹣﹣=﹣(x﹣1)2+,∴當(dāng)x=1時(shí),六邊形AEFCHG面積最大為,所以③錯(cuò)誤,六邊形AEFCHG周長(zhǎng)=AE+EF+FC+CH+HG+AG=AE+BE+FC+BF+DG+AG=AB+CB+DA=6是定值,所以④正確,即:正確的有①④,故選:B.【點(diǎn)睛】此題是四邊形的綜合題,主要考查了菱形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),三角形的面積公式,菱形的面積公式,解直角三角形,解本題的關(guān)鍵是用x表示出相關(guān)的線段長(zhǎng).變式1.(2022·湖北武漢·校聯(lián)考一模)問(wèn)題背景:如圖1,點(diǎn)E在BC上,AB⊥BC,AE⊥ED,DC⊥BC,求證:.嘗試應(yīng)用::如圖2,在平行四邊形ABCD中,點(diǎn)F在DC邊上,將△ADF沿AF折疊得到△AEF,且點(diǎn)E恰好為BC邊的中點(diǎn),求的值.拓展創(chuàng)新:如圖3,在菱形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在BC,DC邊上,∠AFE=∠D,AE⊥FE,F(xiàn)C=2.EC=6.請(qǐng)直接寫(xiě)出的值.【答案】(1)見(jiàn)解析;(2);(3)=
.【分析】問(wèn)題背景:根據(jù)AB⊥BC,AE⊥ED,DC⊥BC,推出△ABE∽△ECD,即可證明結(jié)論;嘗試應(yīng)用:在AB邊取點(diǎn)G,使GE=BE,易證△AGE∽△ECF,則,從而可以求出的值;拓展創(chuàng)新:作FM=FD,F(xiàn)N⊥AD,易證△AMF∽△FCE,則,再證明△AEF∽△FND,設(shè)AM=x,F(xiàn)M=FD=3x,則AD=CD=3x+2,MD=2x+2,HD=x+1,再根據(jù),求出x,進(jìn)而可以得出答案.【詳解】解:?jiǎn)栴}背景:證明:∵AB⊥BC,AE⊥ED,DC⊥BC,∴∠B=∠C=90°,∠BAE=∠CED=90°-∠AEB,∴∠BAE=∠CED,∴△ABE∽△ECD,∴.嘗試應(yīng)用:在AB邊取點(diǎn)G,使GE=BE,如圖2,則∠B=∠BGE,
又∵∠B+∠C=180°,∠BGE+∠AGE=180°,∴∠AGE=∠C,由題意可知:AE=AD=BC=2BE,EF=FD,∠B=∠D=∠AEF,又∵∠B+∠BAE=∠AEF+∠FEC,∴∠BAE=∠FEC,∴△AGE∽△ECF∴,又∵GE=BE,AE=BC=2BE,EF=FD,∴.拓展創(chuàng)新:作FM=FD,F(xiàn)N⊥AD,如圖3,∴∠D=∠FMD,∵∠FMD+∠AMF=180°,∠C+∠D=180°,∴∠AMF=∠C,∵∠CFE+∠AFE=∠MAF+∠D,∠AFE=∠D,∴∠CFE=∠MAF,∴△AMF∽△FCE,∴,設(shè)AM=x,F(xiàn)M=FD=3x,則AD=CD=3x+2,MD=2x+2,ND=x+1,∵∠AFE=∠D,∠AEF=∠FND=90°,∴△AEF∽△FND,則,即,∴x=5,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查相似三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握相似三角形的性質(zhì)及判定方法是解題的關(guān)鍵.模型5.正方形中的折疊模型1)常規(guī)計(jì)算型例1.(2022·廣西·中考真題)如圖,在正方形ABCD中,,對(duì)角線相交于點(diǎn)O.點(diǎn)E是對(duì)角線AC上一點(diǎn),連接BE,過(guò)點(diǎn)E作,分別交于點(diǎn)F、G,連接BF,交AC于點(diǎn)H,將沿EF翻折,點(diǎn)H的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好落在BD上,得到若點(diǎn)F為CD的中點(diǎn),則的周長(zhǎng)是_______.【答案】##【分析】過(guò)點(diǎn)E作PQAD交AB于點(diǎn)P,交DC于點(diǎn)Q,得到BP=CQ,從而證得≌,得到BE=EF,再利用,F(xiàn)為中點(diǎn),求得,從而得到,再求出,再利用ABFC,求出,得到,求得,,從而得到EH=AH-AE=,再求得得到,求得EG=,OG=1,過(guò)點(diǎn)F作FM⊥AC于點(diǎn)M,作FN⊥OD于點(diǎn)N,求得FM=2,MH=,F(xiàn)N=2,證得Rt≌Rt得到,從而得到ON=2,NG=1,,從而得到答案.【詳解】解:過(guò)點(diǎn)E作PQAD交AB于點(diǎn)P,交DC于點(diǎn)Q,∵ADPQ,∴AP=DQ,,∴BP=CQ,∵,∴BP=CQ=EQ,∵EF⊥BE,∴∵∴,在與中
∴≌,∴BE=EF,又∵,F(xiàn)為中點(diǎn),∴,∴,∴,又∵,
∴,∴AE=AO-EO=4-2=2,∵ABFC,∴,∴,∴,∵,
∴,,∴EH=AH-AE=,∵,,∴,又∵,
∴∴,,∴EG=,OG=1,過(guò)點(diǎn)F作FM⊥AC于點(diǎn)M,∴FM=MC==,∴MH=CH-MC=,
作FN⊥OD于點(diǎn)N,,在Rt與Rt中∴Rt≌Rt∴,∴ON=2,NG=1,∴,∴,故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì)應(yīng)用,重點(diǎn)是與三角形相似和三角形全等的結(jié)合,熟練掌握做輔助線是解題的關(guān)鍵.變式1.(2022·四川成都·二模)如圖,在正方形ABCD中,,E為BC中點(diǎn),沿直線DF翻折,使點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)A′恰好落在線段AE上,分別在AD,上取點(diǎn)M,N,沿直線MN繼續(xù)翻折,使點(diǎn)與點(diǎn)D重合,則線段MN的長(zhǎng)為_(kāi)_______.【答案】##【分析】過(guò)點(diǎn)A作AH⊥于點(diǎn)H,設(shè)DF與AE交與點(diǎn)O,由折疊變換可得:DF為的垂直平分線,點(diǎn)N為的中點(diǎn),通過(guò)證明=∠AEB,利用直角三角形的邊角關(guān)系,得到,利用勾股定理求得AO,DO,利用三角形的面積公式求得AH,利用勾股定理求得DH,利用平行線的性質(zhì)得出比例式即可求得MN的值.【詳解】解如圖,MN為折痕,即點(diǎn)N為的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A作AH⊥于點(diǎn)H,設(shè)DF與AE交與點(diǎn)O,∵沿直線DF翻折△ADF,使點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好落在線段AE上,∴DF為的垂直平分線.∴,,∵,∠EAB+∠AEB=90°,∴,∴=tan∠AEB=,∵四邊形ABCD是正方形,∴AB=BC=2.∵E為BC中點(diǎn),∴BE=BC=1.∴.∵,∴,設(shè)AO=k,則DO=2k.∵AO2+DO2=AD2,∴k2+(2k)2=22.解得:(負(fù)數(shù)不合題意舍去).∴∵∴.∴∴.∵,∴.∴.∵點(diǎn)N為的中點(diǎn),,∴DN=1.∴.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì),全等變換中的翻折問(wèn)題,勾股定理,銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,相似三角形的判定與性質(zhì),利用翻折變換是全等變換,得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線被折痕垂直平分是解題的關(guān)鍵.2)分類討論型例1.(2022·浙江·二模)正方形的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)在邊上,將沿直線翻折,使得點(diǎn)落在同一平面內(nèi)的點(diǎn)處,聯(lián)結(jié)并延長(zhǎng)交正方形一邊于點(diǎn).當(dāng)時(shí),的長(zhǎng)為_(kāi)__.【答案】2或【分析】分兩種情形:如圖1中,當(dāng)BN=DM時(shí),連接CC′交BM于J.如圖2中,當(dāng)BN=DM時(shí),過(guò)點(diǎn)C′作C′T⊥CD于T.分別求解即可.【詳解】解:如圖1中,當(dāng)BN=DM時(shí),連接CC′交BM于J.∵BN=DM,BN∥DM,∴四邊形BNDM是平行四邊形,∴BM∥DN,∴∠BMC=∠NDM,∠BMC′=∠DC′M,由折疊知,MC′=MC,∠BMC=∠BMC′,∴∠NDM=∠DC′M,∴MC′=MD∴CM=DM=CD=2.如圖2中,當(dāng)BN=DM時(shí),過(guò)點(diǎn)C′作C′T⊥CD于T.∵CB=CD,BN=DM,∴CN=CM=MC′,在△BCM和△DCN中,,∴△BCM≌△DCN(SAS),∴∠CDN=∠CBM,∵∠CBM+∠BCC′=90°,∠BCC′+∠C′CD=90°,∴∠CBM=∠C′CD,∴∠C′CD=∠DCC′,∴C′D=C′C,∵C′T⊥CD,∴DT=TC=2,∵C′T∥CN,∴DC′=C′N,∴C′T=CN,設(shè)C′T=x,則CN=CM=MC′=2x,TM=,∴,∴,∴CM=,綜上所述,CM的值為2或.【點(diǎn)睛】本題考查翻折變換,正方形的性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),三角形中位線定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)用分類討論的思想思考問(wèn)題,屬于中考填空題中的壓軸題.變式1.(2022·河南·民權(quán)一模)如圖,在邊長(zhǎng)為4的正方形ABCD中,點(diǎn)E是邊BC的中點(diǎn),點(diǎn)F是AB邊上一動(dòng)點(diǎn),將△BEF沿EF折疊得到,連接,作關(guān)于對(duì)稱的,連接,.當(dāng)是等腰三角形時(shí),BF的長(zhǎng)為_(kāi)_____.【答案】2或2【分析】先判斷,然后分時(shí)和時(shí)兩種情況求解即可.【詳解】解:由題意可知,∴四邊形是菱形,∴點(diǎn)在以點(diǎn)E為圓心,2為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)D,,E共線時(shí),最短,最小值為>2,∴,∴當(dāng)是等腰三角形時(shí),分兩種情況討論.①當(dāng)時(shí),∵,∴,∴點(diǎn)在CD邊上,如圖(1),∴,∴四邊形是正方形,∴,∵∠B=90°,∴,∴,∵,,∴,∴四邊形是矩形,∴BF==2.②當(dāng)時(shí),如圖(2),∵四邊形是菱形,,∴,∴CD垂直平分,∴,∴是等邊三角形,∴,∴=120°,∴,∴.故答案為:2或2.【點(diǎn)睛】本題考查了折疊的性質(zhì),正方向的判定與性質(zhì),勾股定理,等邊三角形的判定與性質(zhì),菱形的判定與性質(zhì),以及銳角三角函數(shù)的知識(shí),分類討論是解答本題的關(guān)鍵.3)綜合證明型例1.(2022·四川渠縣一模)如圖,將正方形紙片ABCD沿EF折疊,使點(diǎn)B落在AD邊的點(diǎn)P處(不與點(diǎn)A,點(diǎn)D重合),點(diǎn)C落在G點(diǎn)處,PG交DC于點(diǎn)H,連接BP,BH.BH交EF于點(diǎn)M,連接PM.下列結(jié)論:①PB平分∠APG;②PH=AP+CH;③BM=BP,④若BE=,AP=1,則S四邊形BEPM=,其中正確結(jié)論的序號(hào)是(
)A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.①②④【答案】B【分析】根據(jù)折疊的性質(zhì),,,從而得到,根據(jù)直角三角形兩銳角互余,得到,即可判定①;過(guò)點(diǎn)B作BQ⊥PH,利用全等三角形的判定與性質(zhì),得到,,即可判定②;通過(guò)證明為等腰直角三角形,即可判定③;根據(jù)求得對(duì)應(yīng)三角形的面積,即可判定④.【詳解】解:由題意可得:,,∴,,∴,由題意可得:,∴,∴PB平分∠APG;①正確;過(guò)點(diǎn)B作BQ⊥PH,如下圖:∴在和中,∴∴∵四邊形ABCD為正方形∴,又∵∴,∴∴,②正確;由折疊的性質(zhì)可得:EF是PB的中垂線,∴由題意可得:,,∴,∴,∴,∴,∴為等腰直角三角形,∴,即,∴BM=BP,③正確;若BE=,AP=1,則,在中,∴,,∴,∴,,④錯(cuò)誤,故選B,【點(diǎn)睛】此題考查了正方形與折疊問(wèn)題,涉及了折疊的性質(zhì),正方形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),垂直平分線的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識(shí),綜合性比較性,解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行求解.變式1.(2022·福建·廈門(mén)二模)如圖,正方形紙片ABCD,P為正方形AD邊上的一點(diǎn)(不與點(diǎn)A,點(diǎn)D重合).將正方形紙片折疊,使點(diǎn)B落在點(diǎn)P處,點(diǎn)C落在點(diǎn)G處,PG交DC于點(diǎn)H,折痕為EF,連接BP,BH,BH交EF于點(diǎn)M,連接PM.下列結(jié)論:①BE=PE;②BP=EF;③PB平分∠APG;④PH=AP+HC;⑤MH=MF,其中正確結(jié)論的個(gè)數(shù)是(
)A.5 B.4 C.3 D.2【答案】B【詳解】①利用翻折不變性即可解決問(wèn)題;②構(gòu)造全等三角形即可解決問(wèn)題;③等腰三角形性質(zhì),∠EBP=∠EPB.根據(jù)折疊性質(zhì)得出∠EPH=∠EBC=90°,利用余角性質(zhì)得出∠PBC=∠BPH.再根據(jù)平行線性質(zhì)得出AD∥BC即可解決;④構(gòu)造全等三角形即可解決問(wèn)題;⑤只要證明∠MPB=45°,再利用反證法可解決問(wèn)題.【解答】解:∵折痕為EF,∴四邊形EBCF與四邊形EPGF全等∴BE=PE,故①正確;如圖2,作FK⊥AB于K.設(shè)EF交BP于O.∵四邊形ABCD為正方形,∴AB=BC,∠A=∠ABC=∠C=90°,∵FK⊥AB,∴∠FKB=90°,∴∠FKB=∠KBC=∠C=90°,∴四邊形BCFK是矩形,∴KF=BC=AB,∵EF為對(duì)稱軸,點(diǎn)B與點(diǎn)P為對(duì)稱點(diǎn),∴EF⊥PB,∴∠BOE=90°,∵∠ABP+∠BEO=90°,∠BEO+∠EFK=90°,∴∠ABP=∠EFK,在△ABP和△KFE中,,∴△ABP≌△KFE(ASA),∴EF=BP,故②正確,∵BE=PE,∴∠EBP=∠EPB.又∵∠EPH=∠EBC=90°,∴∠EPH﹣∠EPB=∠EBC﹣∠EBP.即∠PBC=∠BPH.又∵AD∥BC,∴∠APB=∠PBC.∴∠APB=∠BPH.故③正確;如圖3,過(guò)B作BQ⊥PH,垂足為Q.∴∠PQB=∠HQB=90°,由(1)知∠APB=∠BPH,在△APB和△QPB中,∴△ABP≌△QBP(AAS),∴AP=QP,AB=QB,又∵AB=BC,∴BC=BQ.∵∠HQB=90°,∠C=90°在Rt△BCH和Rt△BQH中,∴Rt△BCH≌Rt△BQH(HL),∴CH=QH,∴QP+QH=AP+CH,即PH=AP+CH,故④正確;設(shè)EF與BP的交點(diǎn)為點(diǎn)N,如圖4,∵Rt△ABP≌Rt△QBP,△BCH≌△BQH,∴∠ABP=∠QBP,∠CBH=∠QBH,∴∠QBP+∠QBH=∠ABP+∠CBH,即∠PBM=45°,由折疊知,∠BPM=∠PBM=45°,∠EBM=∠EPM,∠PNF=∠BNF=90°,∵AB∥CD,∴∠MHF=∠EBM=∠EPM=45°+∠EPN,∵在四邊形DPNF中,∠D=∠PNF=90°,∴∠MFH+∠DPN=180°,∵∠DPN+∠APN=180°,∴∠APN=∠MFH,假設(shè)MH=MF,∴∠MHF=∠MFH=∠APB,在△ABP和△CBH中,∴△ABP≌△CBH(AAS),∴∠ABP=∠CBH,∵∠ABP+∠CBH=45°,∴∠ABP=∠CBH=22.5°,∵點(diǎn)P在AD上,∴0≤∠ABP≤45°,∴∠ABP=22.5°與0≤∠ABP≤45°相矛盾,∴假設(shè)不正確,故⑤錯(cuò)誤.故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查正方形性質(zhì),折疊性質(zhì),角平分線判定,三角形全等判定與性質(zhì),平行線性質(zhì),等腰三角形性質(zhì),等角的余角性質(zhì),反證法,本題難度角度,綜合強(qiáng),利用輔助線作出準(zhǔn)確圖形是解題關(guān)鍵.模型6.圓中的折疊模型1)角度、長(zhǎng)度型例1.(2021·湖北武漢·統(tǒng)考中考真題)如圖,是的直徑,是的弦,先將沿翻折交于點(diǎn).再將沿翻折交于點(diǎn).若,設(shè),則所在的范圍是()A.B.C.D.【答案】B【分析】將⊙O沿BC翻折得到⊙O′,將⊙O′沿BD翻折得到⊙O″,則⊙O、⊙O′、⊙O″為等圓.依據(jù)在同圓或等圓中相等的圓周角所對(duì)的弧相等可證明,從而可得到弧AC的度數(shù),由弧AC的度數(shù)可求得∠B的度數(shù).【詳解】解:將⊙O沿BC翻折得到⊙O′,將⊙O′沿BD翻折得到⊙O″,則⊙O、⊙O′、⊙O″為等圓.∵⊙O與⊙O′為等圓,劣弧AC與劣弧CD所對(duì)的角均為∠ABC,∴.同理:.又∵F是劣弧BD的中點(diǎn),∴.∴.∴弧AC的度數(shù)=180°÷4=45°.∴∠B=×45°=22.5°.∴所在的范圍是;故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查的是圓的綜合應(yīng)用,解答本題主要應(yīng)用了翻折的性質(zhì)、弧、弦、圓周角之間的關(guān)系、圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),等腰三角形的判定,找出圖形中的等弧是解題的關(guān)鍵.變式1.(2022·浙江嘉興·統(tǒng)考中考真題)如圖,在扇形中,點(diǎn)C,D在上,將沿弦折疊后恰好與,相切于點(diǎn)E,F(xiàn).已知,,則的度數(shù)為_(kāi)______;折痕的長(zhǎng)為_(kāi)______.【答案】
60°##60度
【分析】根據(jù)對(duì)稱性作O關(guān)于CD的對(duì)稱點(diǎn)M,則點(diǎn)D、E、F、B都在以M為圓心,半徑為6的圓上,再結(jié)合切線的性質(zhì)和垂徑定理求解即可.【詳解】作O關(guān)于CD的對(duì)稱點(diǎn)M,則ON=MN連接MD、ME、MF、MO,MO交CD于N∵將沿弦折疊∴點(diǎn)D、E、F、B都在以M為圓心,半徑為6的圓上∵將沿弦折疊后恰好與,相切于點(diǎn)E,F(xiàn).∴ME⊥OA,MF⊥OB∴∵∴四邊形MEOF中即的度數(shù)為60°;∵,∴(HL)∴∴∴∵M(jìn)O⊥DC∴∴故答案為:60°;【點(diǎn)睛】本題考查了折疊的性質(zhì)、切線的性質(zhì)、垂徑定理、勾股定理;熟練掌握折疊的性質(zhì)作出輔助線是解題的關(guān)鍵.2)面積型例1.(2022·山西太原·統(tǒng)考二模)如圖是一張圓心為O,半徑為4cm的圓形紙片,沿弦AC所在直線折疊,使得經(jīng)過(guò)點(diǎn)O,將紙片展平后,作半徑,則圖中陰影部分的面積等于(
)A.B.C.D.【答案】A【分析】作OD⊥AC交圓于點(diǎn)D、交AC于點(diǎn)E,根據(jù)垂徑定理,OD平分和,又因?yàn)锳C是對(duì)折線,所以O(shè)D與AC互相垂直平分,所以O(shè)DCO組成的圖形面積是與組成的圖形面積的一半,也就等于ADCEA組成圖形面積,此部分面積可用扇形OAC的面積減去△OAC面積求出,再用求出的面積減去扇形ODB的面積即得陰影部分面積.【詳解】作OD⊥AC交圓于點(diǎn)D,交AC于點(diǎn)E,連接OC,如圖,∴OD垂直平分弦AC,平分和,∵AC是向圓內(nèi)的折線,且弦AC折疊后經(jīng)過(guò)點(diǎn)O,∴點(diǎn)O是點(diǎn)D關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn),即OD與AC互相垂直平分,∴OE=DE=OD設(shè)與弦AC構(gòu)成的圖形面積為SADC,與構(gòu)成的圖形面積為SADCO,與和線段OD構(gòu)成的圖形面積為SODC,則SADC=SADCO,SODC=SADCO,∴SODC=SADC,∵OD、OA都是圓O的半徑,半徑為4cm,∴OE=OD=OA=,∴∠OAE=30°,∴∠AOE=90°-30°=60°,∴∠AOC=2∠AOE=2×60°=120°,∴S扇形OAC==(cm2),∵AC=2AE=cm,∴S△OAC=(cm2),∴SADC=S扇形OAC-S△OAC=()(cm2),∴SODC=()(cm2),∵OB⊥OA,∠AOE=60°,∴∠BOD=∠AOB-∠AOE=90°-60°=30°,∴S扇形OBD=(cm2),∴S陰影=SODC-S扇形OBD==()(cm2),故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了求扇形和弓形面積、垂徑定理、折疊問(wèn)題及三角形的知識(shí),解題的關(guān)鍵是要能通過(guò)對(duì)稱看出SODC=SADC=SADCO,以及S陰影=SODC-S扇形OBD,再分別求出各部分面積就能求解.變式1.(2022·山西大同·校聯(lián)考三模)如圖,邊長(zhǎng)為6的正六邊形內(nèi)接于,沿折疊,點(diǎn)F與點(diǎn)O重合,過(guò)點(diǎn)E作的切線與的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)G,則圖中陰影部分的面積是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)正六邊形的性質(zhì)可證明△AOE≌△ABC,∠AOE=∠ABC=120°,求得OA=OE=DE=6,根據(jù)切線的性質(zhì)∠OEG=90°,求得EG=,根據(jù)扇形的面積和三角形的面積即可得到答案.【詳解】解:∵六邊形ABCDEF是正六邊形,∴,,又∠DOE=60°,OD=OE,∴是等邊三角形,∴∴∴∴∴故可將原圖形轉(zhuǎn)變?yōu)槿鐖D,∵EG是⊙O的切線,∴∠OEG=90°,∵∠DOE=60°,∴∴GE=,∴圖中陰影部分的面積=S扇形AOE+S△GOE-S扇形DOE==,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了切線的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),扇形的面積計(jì)算,熟練掌握切線的性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.課后專題訓(xùn)練1.(2022·山東煙臺(tái)·一模)如圖,在矩形ABCD中,BC=6,E是BC的中點(diǎn),連接AE,,P是AD邊上一動(dòng)點(diǎn),沿過(guò)點(diǎn)P的直線將矩形折疊,使點(diǎn)D落在AE上的點(diǎn)處,當(dāng)是直角三角形時(shí),PD的值為(
)A.或 B.或 C.或 D.或【答案】B【分析】根據(jù)矩形的性質(zhì)得到AB=CD,AD=BC,∠B=90°,根據(jù)勾股定理求得AE,當(dāng)△APD'是直角三角形時(shí),分兩種情況①當(dāng)∠AD'P=90°時(shí)②當(dāng)∠APD'=90°時(shí)分類計(jì)算即可;【詳解】∵四邊形ABCD是矩形,∴AB=CD,∠B=90°,∵BC=6,E是BC的中點(diǎn),∴BE=3,∵,∴,∴CD=4,在Rt△ABE中,AE,∵四邊形ABCD是矩形,,由折疊可知,PD=PD',設(shè)PD=x,則PD'=x,AP=6﹣x,當(dāng)△APD'是直角三角形時(shí),①當(dāng)∠AD'P=90°時(shí),∴∠AD'P=∠B=90°,∵AD∥BC,∴∠PAD'=∠AEB,∴△ABE∽△PD'A,∴,∴,∴x,∴PD;②當(dāng)∠APD'=90°時(shí),∴∠APD'=∠B=90°,∵∠PAE=∠AEB,∴△APD'∽△EBA,∴,∴,∴x,∴PD;綜上所述:當(dāng)△APD'是直角三角形時(shí),PD的值為或;故選:B.【點(diǎn)睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì),勾股定理,直角三角形的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),牢固掌握以上知識(shí)點(diǎn)并準(zhǔn)確計(jì)算是解題的關(guān)鍵.2.(2022·山東模擬預(yù)測(cè))矩形紙片中,,,將紙片折疊,使點(diǎn)B落在邊上的處,折痕為.延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于M,折痕上有點(diǎn)P,下列五個(gè)結(jié)論中正確的有()①;②;③;④;⑤若,則四邊形是菱形.A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【分析】②借助軸對(duì)稱可知;③利用勾股定理求,構(gòu)造方程,求,在構(gòu)造勾股定理求;①④由相似,,在計(jì)算,進(jìn)而可判斷①;⑤證得,再證菱形即可.【詳解】解:點(diǎn)P在對(duì)稱軸上,點(diǎn)B與點(diǎn)是對(duì)稱點(diǎn),則;故②正確;連結(jié),由翻折,,,由勾股定理,∴,設(shè),在中,,由勾股定理,解得,∴,在中,,;故③正確;過(guò)M作,交延長(zhǎng)線于F,由,∴,∴,∴,∴,∴,,則,∴故④不正確;∵∴∴;故①不正確;連接,由對(duì)稱性可知,,,∵,∴,∴,∴,在和中,,∴,∴,∴四邊形為平行四邊形,又,∴四邊形是菱形,故⑤正確.五個(gè)結(jié)論中正確的是②③⑤.故選:B.【點(diǎn)睛】此題考查了矩形的性質(zhì)、圖形的翻折變換,三角形全等判定與性質(zhì),勾股定理,菱形的判定與性質(zhì)等知識(shí)的應(yīng)用,此題的關(guān)鍵是能夠證明.3.(2022.山東中考模擬)如圖,在中,點(diǎn)是線段上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),將沿翻折,得到,若點(diǎn)恰好在線段上,若,::,,則的長(zhǎng)度為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè),,則,由折疊的性質(zhì)得,,,由勾股定理求出,設(shè),則,由勾股定理列出方程求出值,則可得出答案.【解析】解:設(shè),,則,將沿翻折,得到,,,,,,,,,,,,,,,設(shè),則,,,解得,,故選C.4.(2020·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)如圖①,AB=5,射線AM∥BN,點(diǎn)C在射線BN上,將△ABC沿AC所在直線翻折,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)D落在射線BN上,點(diǎn)P,Q分別在射線AM、BN上,PQ∥AB.設(shè)AP=x,QD=y(tǒng).若y關(guān)于x的函數(shù)圖象(如圖②)經(jīng)過(guò)點(diǎn)E(9,2),則cosB的值等于()A. B. C. D.【答案】D【分析】由題意可得四邊形ABQP是平行四邊形,可得AP=BQ=x,由圖象②可得當(dāng)x=9時(shí),y=2,此時(shí)點(diǎn)Q在點(diǎn)D下方,且BQ=x=9時(shí),y=2,如圖①所示,可求BD=7,由折疊的性質(zhì)可求BC的長(zhǎng),由銳角三角函數(shù)可求解.【詳解】解:∵AM∥BN,PQ∥AB,∴四邊形ABQP是平行四邊形,∴AP=BQ=x,由圖②可得當(dāng)x=9時(shí),y=2,此時(shí)點(diǎn)Q在點(diǎn)D下方,且BQ=x=9時(shí),y=2,如圖①所示,∴BD=BQ﹣QD=x﹣y=7,∵將△ABC沿AC所在直線翻折,點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)D落在射線BN上,∴BC=CD=BD=,AC⊥BD,∴cosB===,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了平行四邊形的判定與性質(zhì),折疊的性質(zhì),銳角三角函數(shù)等知識(shí).理解函數(shù)圖象上的點(diǎn)的具體含義是解題的關(guān)鍵.5.(2022·河南商丘·統(tǒng)考三模)如圖菱形OABC,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(8,0),∠C=60°,點(diǎn)P為OA上的一點(diǎn),且點(diǎn)P(3,0),Q是BC邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),將四邊形OPQC沿直線PQ折疊,O的對(duì)應(yīng)點(diǎn),當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度最小時(shí),則點(diǎn)Q的坐標(biāo)為()A.(﹣1,4) B.(﹣2,4) C.(﹣3,4) D.(0,4)【答案】C【分析】連接BP,設(shè)BC交y軸于T,首先求出PB的長(zhǎng),由題意,當(dāng)點(diǎn)O′落在BP上時(shí),BO′的值最小,此時(shí)∠OPQ=∠QPB,證明BQ=BP=7,可得結(jié)論;【詳解】如圖,連接BP,設(shè)BC交y軸于T.∵A(8,0),四邊形OABC是菱形,∴OA=OC=BC=8,∵∠C=60°,∠OTC=90°,∴CTOC=4,OT,∴B(4,4),∵P(3,0),∴PB,∵OP=PO′=3,∴當(dāng)點(diǎn)O′落在BP上時(shí),BO′的值最小,此時(shí)∠OPQ=∠QPB,∵BC∥OA,∴∠BQP=∠OPQ,∴∠BPQ=∠BQP,∴BQ=BP=7,∴CQ=BC﹣BQ=8﹣7=1∴Q(﹣3,4);故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查了菱形的性質(zhì),坐標(biāo)與圖形對(duì)稱變化,翻折變換,等邊三角形的判定與性質(zhì),準(zhǔn)確計(jì)算是解題的關(guān)鍵.6.(2021·陜西·陜西師大附中??寄M預(yù)測(cè))如圖,在菱形中,,,點(diǎn)P為對(duì)角線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)P作交于點(diǎn)E,交于點(diǎn)F,將沿折疊,點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)恰好落在對(duì)角線上的點(diǎn)G處,若是等腰三角形時(shí),則的長(zhǎng)為(
)A.或 B.或2 C.或4 D.或【答案】B【分析】分CG=CB和GC=GB兩種情形,分別求解即可.【詳解】解:連接DB,交AC于點(diǎn)O,則DB⊥AC.∵EF⊥AC,∴EF//DB∵,∴∠CAB=∠CAD=∠BCA=30°,∵∴AD=AB=BC=DB=,DO=BO=∵DB⊥AC∴AO=,即AC=6當(dāng)GC=CB=,AP=(AC-CG)=(6-)=3-;當(dāng)GB=GC時(shí),過(guò)點(diǎn)G做GH⊥BC,則CH=BC=∵∠BCA=30°∴∴GC=2,∴AP=(AC-CG)=(6-2)=2;綜上,AP的長(zhǎng)為3-或2.故選B.【點(diǎn)睛】本題主要考查翻折變換、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理、菱形的性質(zhì)、解直角三角形等知識(shí),掌握分類討論的思想以及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)成為解答本題的關(guān)鍵.7.(2022·安徽·模擬預(yù)測(cè))正方形ABCD的邊長(zhǎng)為8,點(diǎn)E、F分別在邊AD、BC上,將正方形沿EF折疊,使點(diǎn)A落在處,點(diǎn)B落在處,交BC于G.下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)為CD中點(diǎn)時(shí),則=B.當(dāng)時(shí),則=C.連接,則D.當(dāng)(點(diǎn)不與C、D重合)在CD上移動(dòng)時(shí),周長(zhǎng)隨著位置變化而變化【答案】D【分析】當(dāng)為CD中點(diǎn)時(shí),設(shè)則,由勾股定理列方程求解,進(jìn)一步求得的值,進(jìn)而可判斷A的正誤;當(dāng)三邊之比為3:4:5時(shí),設(shè),,,由可求a的值,進(jìn)一步求得的值,進(jìn)而可判斷B的正誤;過(guò)點(diǎn)E作EM⊥BC,垂足為M,連接交EM,EF于點(diǎn)N,Q,證明,進(jìn)而可判斷C的正誤;D.過(guò)點(diǎn)A作,垂足為H,連接,AG,先證,可得,,再證,可得,由此證得周長(zhǎng)=16,進(jìn)而可判斷D的正誤.【詳解】解:∵為CD中點(diǎn),正方形ABCD的邊長(zhǎng)為8,∴,由折疊的性質(zhì),設(shè)則,在中,由勾股定理得,即42+(8﹣x)2=x2,解得x=5,∴AE=5,DE=3,∴,故A正確;當(dāng)三邊之比為3:4:5時(shí),設(shè),,,則,∵,∴,解得:,∴,,故B正確;如圖,過(guò)點(diǎn)E作EM⊥BC,垂足為M,連接交EM,EF于點(diǎn)N,Q,∴,∴,由翻折可知:EF垂直平分,∴,∴,∴,在和中,,,∴,故C正確;過(guò)點(diǎn)A作,垂足為H,連接,AG,則,由折疊的性質(zhì)可知,∴∵∴,∵∴,∴在和中∴,∴,∵,∴,在與中,,∴,∴,∴周長(zhǎng)∴當(dāng)在CD上移動(dòng)時(shí),周長(zhǎng)不變,故D錯(cuò)誤.故選D.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí).解題的關(guān)鍵在于對(duì)知識(shí)的熟練掌握與靈活運(yùn)用.8.(2022春·福建福州·九年級(jí)階段練習(xí))如圖,AB是⊙O的直徑,BC是⊙O的弦,先將沿BC翻折交AB于點(diǎn)D,再將沿AB翻折交BC于點(diǎn)E.若,則∠BCD的度數(shù)是(
)A.22.5° B.30° C.45° D.60°【答案】C【分析】連接,,,設(shè),證明,利用三角形內(nèi)角和定理求出,可得結(jié)論;【詳解】解:如圖,連接,,,設(shè),,,,,,,,∵是直徑,,,,,,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查翻折變換,圓周角定理,等腰三角形的判定和性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問(wèn)題,屬于中考常考題型.9.(2022秋·九年級(jí)課時(shí)練習(xí))如圖,將⊙O上的沿弦BC翻折交半徑OA于點(diǎn)D,再將沿BD翻折交BC于點(diǎn)E,連接DE.若AD=2OD,則的值為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】如圖,連接AC,CD,OC,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AB于H.設(shè)OA=3a,則AB=6a.首先證明AC=CD=DE,求出AC(用a表示),即可解決問(wèn)題.【詳解】解:如圖,連接AC,CD,OC,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AB于H.設(shè)OA=3a,則AB=6a.∵在同圓或等圓中,∠ABC所對(duì)的弧有,,,∴AC=CD=DE,∵CH⊥AD,∴AH=DH,∵AD=2OD,∴AH=DH=OD=a,在Rt△OCH中,CH=,在Rt△ACH中,AC=,∴.故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查圓周角定理,翻折變換,解直角三角形等知識(shí),解題的關(guān)鍵是理解題意,學(xué)會(huì)利用參數(shù)解決問(wèn)題.10.(2022·四川成都·二模)如圖,在矩形中,.將矩形沿折疊,使點(diǎn)A落在邊上的E處,得到四邊形,連接,若,則________.【答案】【分析】過(guò)P作PN⊥BC,垂足為N,根據(jù)折疊矩形ABCD得出∠GPE=∠ADG=∠FAD=∠FEP=∠BCD=∠B=90°,再根據(jù)三角函數(shù)推出,設(shè)BE=3x,則BF=4x,EF=5x=AF,根據(jù)勾股定理表示AE,進(jìn)而求出x=2,BC=12=AD=EP,BE=6,EF=10,AB=18,在Rt△EPN中,sin∠PEN=sin∠BFE=,cos∠PEN=cos∠BFE=,求出PN、EN,即可求出面積.【詳解】解:如圖,過(guò)P作PN⊥BC,垂足為N,∵折疊矩形ABCD,∴∠GPE=∠ADG=∠FAD=∠FEP=∠BCD=∠B=90°,∴∠CGP=90°∠GHP=90°∠EHC=∠HEC=90°∠FEB=∠BFE,∵tan∠CGP=,∴tan∠BFE=tan∠CGP==,設(shè)BE=3x,則BF=4x,EF=5x=AF,∴AB=AF+FB=9x,∴AE=,∴,∴x=2,BC=12=AD=EP,BE=6,EF=10,AB=18,∴EC=BCBE=6,在Rt△EPN中,sin∠PEN=sin∠BFE=,cos∠PEN=cos∠BFE=,∴,,解得PN=,EN=,∴;故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查勾股定理、矩形、正方形的性質(zhì)、翻折變換、解直角三角形,熟練掌握這些知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用,善于在復(fù)雜的圖形中找出基本圖形是解題關(guān)鍵.11.(2022.河北中考模擬)如圖,在直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)的圖象與x軸相交于點(diǎn)A,與y軸相交于點(diǎn)B.將沿直線翻折得到.若點(diǎn)C在反比例函數(shù)的圖象上,則____.【答案】【分析】過(guò)點(diǎn)C作CD⊥x軸于D,過(guò)點(diǎn)B作BE⊥DC交DC的延長(zhǎng)線于E,求出OA=1,OB=2,由折疊的性質(zhì)得:AC=OA=1,BC=OB=2,∠ACB=∠AOB=90°,然后證明,可得,設(shè)C(a,),則CD=,OD=a,求出AD=a-1,CE=2-,EB=a,可得,然后由CE=2AD得2-=2(a-1),求出a的值,進(jìn)而可得k的值.【解析】解:如圖,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥x軸于D,過(guò)點(diǎn)B作BE⊥DC交DC的延長(zhǎng)線于E,在一次函數(shù)中,令y=0,即,解得:x=1,令x=0,可得,∴A(1,0),B(0,2),∴OA=1,OB=2,由折疊的性質(zhì)得:AC=OA=1,BC=OB=2,∠ACB=∠AOB=90°,∴∠ACD+∠BCE=90°,∵∠ACD+∠CAD=90°,∴∠BCE=∠CAD,又∵∠ADC=∠E=90°,∴,∴,∴CE=2AD,EB=2DC,設(shè)C(a,),則CD=,OD=a,∴AD=a-1,CE=2-,EB=a
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