1、专题:折叠类题目中的动点问题折叠问题是中考的热点也是难点问题,通常与动点问题结合起来,这类问题的题设通常是将某个图形按一定的条件折叠,通过分析折叠前后图形的变换,借助轴对称性质、勾股定理、全等三角形性质、相似三角形性质、三角函数等知识进行解答。此类问题立意新颖,充满着变化,要解决此类问题,除了能根据轴对称图形的性质作出要求的图形外,还要能综合利用相关数学模型及方法来解答。类型一、求折叠中动点运动距离或线段长度的最值 例1. 动手操作:在矩形纸片ABCD中,AB=3,AD=5. 如图例1-1所示,折叠纸片,使点A落在BC边上的A处,折痕为PQ,当点A在BC边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动.
2、 若限定点P、Q分别在AB、AD边上移动,则点A在BC边上可移动的最大距离为 .图例1-1【答案】2.【解析】此题根据题目要求准确判断出点A的最左端和最右端位置.当点Q与点D重合时,A的位置处于最左端,当点P与点B重合时,点A的位置处于最右端. 根据分析结果,作出图形,利用折叠性质分别求出两种情况下的BA或CA的长度,二者之差即为所求.当点Q与点D重合时,A的位置处于最左端,如图例1-2所示.确定点A的位置方法:因为在折叠过程中,AQ=AQ,所以以点Q为圆心,以AQ长为半径画弧,与BC的交点即为点A. 再作出AQA的角平分线,与AB的交点即为点P. 图例1-2 图例1-3由折叠性质可知,AD=
3、 AD=5,在RtACD中,由勾股定理得,当点P与点B重合时,点A的位置处于最右端,如图例1-3所示.确定点A的位置方法:因为在折叠过程中,AP=AP,所以以点P为圆心,以AP长为半径画弧,与BC的交点即为点A. 再作出APA的角平分线,与AD的交点即为点Q. 由折叠性质可知,AB= AB=3,所以四边形AB AQ为正方形. 所以AC=BCAB=53=2.综上所述,点A移动的最大距离为42=2.故答案为:2.【点睛】此类问题难度较大,主要考察学生的分析能力,作图能力。作图的依据是折叠前后线段长度不变,据此先找到点A的落点A,再根据对称轴(折痕)是对应点连线的垂直平分线,确定出折痕PQ的位置.
4、利用勾股定理、正方形的判定定理及其性质求得相应的线段长度. 类型二、折叠问题中的类比问题 例2. (1)操作发现如图例2-1,矩形ABCD中,E是AD的中点,将ABE沿BE折叠后得到GBE,且点G在矩形ABCD内部小明将BG延长交DC于点F,认为GF=DF,你同意吗?说明理由(2)问题解决保持(1)中的条件不变,若DC=2DF,求的值;(3)类比探求保持(1)中条件不变,若DC=nDF,求的值 图例2-1 图例2-2【答案】见解析.【解析】(1)同意,理由如下:如图例2-2,连接EF E是AD的中点AE=ED由折叠及矩形性质得:AE=EG,EGF=D=90所以,EG=DE在RtEFG和RtEF
5、D中,EF=EF EG=DERtEFGRtEFD (HL)DF=FG(2)根据DC=2DF,设DF=FC=x,AE=ED=y由折叠性质及(1)知BF=BG+GF=AB+GF=3x在RtBCF中,由勾股定理得:BF2=BC2+CF2(3x)2=(2y)2+x2即:(3)设AE=ED=y,DF=x,根据DC=nDF,得CD=nx,FC=(n1)x;由折叠性质及矩形性质知:BF=BG+GF=AB+GF=(n+1)x在RtBCF中,由勾股定理得:BF2=BC2+CF2(n+1)x2=(2y)2+(n-1)x2即:【点睛】本题立意新颖,是河南中考首次采用此类型题目,给人一种耳目一新的感觉. “操作发现问
6、题解决类比探究”所展现的是数学研究的核心,即“提出问题解决问题理论扩展及应用”. 学生需要具备完善的知识体系及一定的观察、计算能力才能完整解答此题. 本题的意义不仅在于考查学生对折叠、矩形、全等三角形、勾股定理、解方程等知识的本质理解与掌握,在很大程度上是检验学生的学习过程和学习方式,从一个新的数学角度考查了学生的数学思维能力类型三、折叠问题中的直角三角形存在性问题 例3. 如图例3-1,在RtABC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DEBC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
7、图例3-1 图例3-2图例3-3【答案】2或1.【解析】从题目所给的“当AEF为直角三角形时”条件出发,以直角顶点所在位置进行分类讨论. 通过观察及分析可知BED=DEF=60,所以AEF=180120=60. 即点E不可能为直角顶点. 分两种情况考虑: 当EAF=90时,如图例3-2所示.B=30,BC=3,EAF=90AFC=60,CAF=30在RtACF中,有:,由折叠性质可得:B=DFE=30,当AFE=90时,如图例3-3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.【点睛】本题难度适中,要求学生具备分类讨论思想及数形结合
8、解决问题的能力,另外还需要熟练运用勾股定理及相似三角形知识. 通过此题,可总结出:遇到直角三角形存在性问题时,分类讨论的出发点在于直角顶点的位置;解决直角三角形存在性问题的方法是数形结合,先作出符合题意的图形,再用勾股定理或相似三角形、三角函数性质解题. 例4. 如图例4-1,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 图例4-1 图例4-2 图例4-3【答案】3或1.5.【解析】此题以“当CEB为直角三角形时”为突破口,分析可能是直角顶点的点,得出存在两种情况,即点B及点E分别为直角顶点.分两种情况考虑
9、:当CEB=90时,如图例4-2所示.由折叠性质得:AB=AB,四边形ABE B是矩形.所以四边形ABE B是正方形.此时,BE=AB=3.当CBE=90时,如图例4-3所示.由折叠性质知,ABC=90,所以ABC+CBE=180.点A、B、C共线在RtABC中,由勾股定理得AC=5由折叠得:AB= AB=3所以BC=2设BE=x,则BE=x,EC=4x在RtABC中,由勾股定理得:EC2=BE2+BC2即:(4-x)2=x2+22解得:x=1.5.综上所述,BE的值为3或1.5.【点睛】本题解题关键在准确对问题进行分类讨论且作出相应图形,要求学生掌握三点共线的理由,折叠的性质及勾股定理的应用
10、. 例5. 如图例5-1,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 图例5-1图例5-2 图例5-3【答案】或1.【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.当CM B=90时,如图例5-2所示.由折叠知:BMN=BMB=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,当CBM=90时,如图例5-3所示.由折叠知B=B=45,因为C=45,可得BMC=45,所以BMC是等腰直角三角形设BM= BM=x,BC=x,则MC= x因为BC=
11、+1所以x+x=+1解得:x=1,即BM=1.综上所述,BM的值为或1.【点睛】根据题意判断出C点不可能为直角顶点,分两种情况讨论,利用等腰直角三角形的三边关系求解.例6. 如图例6-1,在MAN=90,点C在边AM上,AC=4,点B为边AN上一动点,连接BC,ABC与ABC关于BC所在直线对称. D、E分别为AC、BC的中点,连接DE并延长交AB所在直线于点F,连接AE. 当AEF为直角三角形时,AB的长为.图例6-1图例6-2 图例6-3【答案】4或【解析】分两种情况讨论. 当AFE=90时,如图例6-2所示.D、E分别为AC、BC的中点DE是三角形ABC的中位线即DEBAABA=90四边
12、形AB AC为矩形由折叠得AC=AC四边形AB AC为正方形即AB=AC=4. 当AEF=90时,如图例6-3所示.AEF=CDE=90AECDDCE=CEA由折叠知:DCE=ACECEA=ACEAC=AE=4又E是BC中点即AE是RtABC的中线BC=2AE=8在RtABC中,由勾股定理得,AB=由折叠性质得:AB= AB=. 综上所述,AB的长为4或. 【点睛】利用中位线性质(三角形的中位线平行于第三边)及正方形判定,用勾股定理求解.类型四、折叠问题中的等腰三角形存在性问题 例7. 如图例7-1,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
13、,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 .图例7-1【答案】16或.【解析】根据CDB为等腰三角形,以CD为腰或底分三种情况讨论,DB=DC;CB=CD;CB=DB. 对于DB=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CB=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CB=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. 图例7-2 图例7-3 图例7-4详解:DB=DC, 如图例7-2所示.易知:DB=DC=16.CB=CD,如图例7-
14、3所示.由折叠性质可知:BF= BF=CD=16,此时F点与C点重合,不符题意. CB=DB,如图例7-4所示.由题意得,DN=CN=8,因为AE=3,所以EM=5. BE=BE=13. 在RtEBM中,由勾股定理得,BM=12. 所以BN=4.在RtDBN中,由勾股定理得,BD=. 综上所述,BD的长为16或.【点睛】以CD为腰或底分三种情况讨论,排除其中一种,利用勾股定理求解.类型五、折叠问题中的落点“固定”问题 例8. 如图例8-1,矩形ABCD中,AD=5,AB=7,点E为DC上一个动点,把ADE沿AE折叠,当点D的对应点D落在ABC的角平分线上时,DE的长为 图例8-1图例8-2 图
15、例8-3【答案】或.【解析】如图例8-2. 发现有两个不同的D点,对不同的位置分别求解.如图例8-3所示.因为BD是ABC的平分线所以DBN=45,DN=NB由折叠知AD=AD=5.设DN=NB=x,则AN=7x在RtADN中,由勾股定理得,AD2=DN2+AN252=x2+(7-x)2,解得x=3或4. 当x=3时,DM=2,AN=4. 设DE=y,则DE=y,EM=4-y在RtEDM中,由勾股定理得,ED2=DM2+EM2即y2=22+(4-y)2,解得y=. 当x=4时,DM=1,AN=3. 设DE=y,则DE=y,EM=3-y在RtEDM中,由勾股定理得,ED2=DM2+EM2y2=1
16、2+(3-y)2,解得y=. 综上所述,DE的长为或.【点睛】D落在ABC的角平分线上,作出ABC的角平分线,再以A为圆心以AD长半径画弧,弧与ABC的角平分线的交点即为D点. 根据折叠中,折痕是对应点连线的垂直平分线作出折痕. 例9. 如图例9-1,已知ADBC,ABBC,AB=3,点E为射线BC上一个动点,连接AE,将ABE沿AE折叠,点B落在点B处,过点B作AD的垂线,分别交AD、BC于点M、N,当点B为线段MN的三等分点时,BE的长为.图例9-1【答案】或【解析】取线段AB的三等分点P、G,过点P、G作PQAD,GHAD以点A为圆心,以AB长为半径画弧,该弧与PQ、GH的交点即为B.
17、如图例9-2. 图例9-2 图例9-3 图例9-4取弧BB与GH的交点,如图例9-3所示因为BG= BN=1,BM=AG=2,由折叠得AB=AB=3. 在RtAGB中,由勾股定理得:BG=,所以AM=.因为MAB=EBN所以cosMAB=cosEBN即: 设BE= BE=x,则解得:x=,即BE=取弧BB与PQ的交点,如图例9-4所示因为BP= BN=2,BM=AP=1,由折叠得AB=AB=3. 在RtAPB中,由勾股定理得:BP=,所以AM=.因为MAB=EBN所以cosMAB=cosEBN即: 设BE= BE=x,则解得:x=,即BE=.综上所述,BE的长为或. 【点睛】根据题意画出图形后
18、,利用一线三直角的线段比例相等求解. 刻意练习 第1题 第2题 第3题1. 如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点M在BC上,点N是AB上的动点,将矩形ABCD沿MN折叠,设点B的对应点是点E,若点E在对角线AC上,则 AE的取值范围是 2. 如图,在矩形ABCD中,AB10,AD5,将矩形ABCD折叠,使点C落在边AB上的E处,折痕交DC边于点M,点F在DM上运动,当AEF是腰长为5的等腰三角形时,EF的长为 3. 如图,在矩形纸片ABCD中,AB=5,AD=2,点P在线段AB上运动,设AP=x,现将纸片折叠,使点D与点P重合,得折痕EF(点E、F为折痕与矩形边的交点),再将纸片还原
19、,则四边形EPFD为菱形时,x的取值范围是 第4题 第5题 4. 如图,矩形ABCD中,点E为射线BC上的一个动点,连接AE,以AE为对称轴折叠AEB,得到AEB,点B的对称点为点B,若AB=5,BC=3,当点B落在射线CD上时,线段BE的长为5. 如图,在RtABC中,A=90,B=30,BC=+1,点E、F分别是BC、AC边上的动点,沿E、F所在直线折叠C,使点C的落对应点C始终落在边AB上,若BEC是直角三角形时,则BC的长为 刻意练习答案及解析1.【答案】1AE3【解析】在RtABC中,AC =5,如图1,M点在C点处,沿ACB的对角线折叠,则CE=CB=4,所以AE=ACBC=1;如
20、图2,N点在A点处,沿CAB的对角线折叠,则AE=AB=3.AE的取值范围为1AE3故答案为1AE32. 【答案】5或5 .【解析】四边形ABCD为矩形,CD=AB=10,BC=AD=5,矩形ABCD折叠,使点C落在边AB上的E处,折痕交DC边于点M,MEB=C=90,BC=BE=5,四边形BCME为正方形,ME=5,AE=AB-BE=5,点F在DM上运动,且AEF是腰长为5的等腰三角形,点F只能在点D或点M处,点F运动到点D时,EF=5当点F运动到点M时,EF=5故答案为5或5.3. 【答案】2x5【解析】要使四边形EPFD为菱形,则需DE=EP=FP=DF,如图1:当点E与点A重合时,AP
21、=AD=2,此时AP最小;如图2:当点P与B重合时,AP=AB=5,此时AP最大;四边形EPFD为菱形的x的取值范围是:2x5故答案为:2x54. 【答案】或15【解析】如图1,将ABE沿AE折叠,得到ABE,AB=AB=5,BE=BE,CE=3BE,AD=3,DB=4,BC=1,BE2=CE2+BC2,BE2=(3BE)2+12,BE=,如图2,将ABE沿AE折叠,得到ABE,AB=AB=5,CDAB,1=3,1=2,2=3,AE垂直平分BB,AB=BF=5,CF=4,CFAB,CEFABE,即,CE=12,BE=15综上所述:BE的长为:或15,5. 【答案】或2.【解析】如图1,当BEC=90时,图1 图2B=30,BE=CE,又CE=CE,BC=+1,BE=,CE=1,RtBEC中,BC=2;如图2,当BCE=90时,B=30,BE=2CE=2CE,又BC=+1,BE=,CE=,BC=;综上所述,BC的长为或2
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