细说矩形折叠题
为了考查同学们的数行结合思想的运用和空间想象能力,近年来中考中出现众多的折叠问题。解决这类问题的关键是要根据轴对称图形的性质,弄清折叠前后哪些量变了,哪些量没变,折叠前后图形之间的关系以及哪些条件可以用。下面分类说明矩形中折叠问题的求解策略。
一、折叠后求长度
例1、将矩形纸片ABCD 按如图所示的方式折叠,得到菱形AECF .若AB =3,则BC 的长为( )
A .1 B .2
C .2 D .
解析:由对称的性质,易得BC=CO,
图1
图2
则四边形AECF 为菱形,则AC=2CO,所以AC=2BC,又四边形ABCD 是矩形,所以∠B=90°,则在Rt △ABC 中,由勾股定理,得AC 2-BC 2=AB2,所以3BC 2=9,则BC=。所以边BC 的长是厘米。
评注:本题在应用矩形和菱形的性质的同时,充分运用了对称的性质和勾股定理等知识,既考查了同学们的空间想象能力,同时考查同学们综合运用知识的能力。
二、折叠后求角度
例2、将矩形纸片ABCD (图3-1)按如下步骤操作:(1)以过点A 的直线为折痕折叠纸片,使点B 恰好落在AD 边上,折痕与BC 边交于点E (如图3-2);(2)以过点E 的直线为折痕折叠纸片,使点A 落在BC 边上,折痕EF 交AD 边于点F (如图3-3);(3)将纸片收展平,那么∠AFE 的度数为( )
图3-1 图3-2 图3-3
(A )60° (B )67.5° (C )72° (D )75°
解析:解决本题的关键是要能想象出折叠的整个过程,或动手操作展示折叠过程,
然后
利用轴对称的性质进行求解。如图3-2的虚线就是折叠的过程,在第一次折叠时,可得∠BAE=∠EAF=45°,
再由第二次折叠,可得∠EA 1F=∠EAF=45°,∠AFE=∠EFA 1=
1
∠AFA 1,又因为在矩形2
ABCD 中,因为AD ∥BC ,∠EA 1F+∠AFA 1=180°,所以∠AFA 1=135°,
所以∠AFE=67.5°。故选B 。
评注:本题对动手操作能力和空间想象能力要求较高,因为是连续折叠,所以想象有点困难,解决问题的最好办法就是动手操作后,再画出折痕,明确折叠前后的图形,找出它们之间的关系(如角之间的关系),然后充分利用这些关系求解。
三、折叠后判形状
例3、如图4,把一张长方形纸片对折,折痕为AB ,再以AB 的中点O 为顶点把平角∠AOB 三等分,沿平角的三等分线折叠,将折叠后的图形剪出一个以O 为顶点的等腰三角形,那么剪出的等腰三角形全部展开铺平后得到的平面图形一定是
A .正三角形 B .正方形 C .正五边形 D .正六边形
解析:最简单的方法就是取一张纸动手操作一下,即拿一张纸片,按照已知的步骤折叠,然后剪出图形,展开后,就会发现图形是正六边形。其实也不难想象,首先对折一次,然后又分成三份折叠,显然是六份,所以选D 。
评注:“折纸判形状”一直是考试的热点,主要考查同学们的动手操作能力,和活跃考试气氛。通过实践获得知识比直接听讲获得知识的效果好,解决问题最可靠的方法就是动手操作。
四、折叠后探规律
例4、如图5,把矩形纸片ABCD 沿EF 折叠,使点B 落在边AD 上的点B '处,点A 落在点A '处.
(1)说明:B 'E =BF ;
图4
(2)设AE =a ,AB =b ,BF =c ,试猜想a ,b ,c 之间有何等量关系,并给予证明. 解析:由题意得B 'F =BF ,∠B 'FE =∠BFE , 在矩形ABCD 中, AD ∥BC ,
D
A '
A
∴∠B 'EF =∠BFE , ∴∠B 'FE =∠B 'EF . ∴B 'F =B 'E . ∴B 'E =BF .
(2)因为AE=a ,AB=b ,在Rt △ABE 中,在可猜想a ,b ,c 之间存在关系:
C
F 图2
B
a 2+b 2=c 2.下面只需说明BF=BE即可。
由题意知,A 'E =AE ,A 'B '=AB .由(1)知B 'E =BF . 在Rt △A 'EB '中, ∠A '=90,A 'E =a ,A 'B '=b ,B 'E =c ,
∴a 2+b 2=c 2。
评注:在折叠中,经常会出现角相等,而矩形中又有对边平行的条件,这两者结合就会出现等腰三角形,充分利用这一特征,可以帮助我们顺利解决问题。
折叠矩形中的计算
折叠矩形中这类计算,形式多样,新颖独特,有利于考查同学们的空间想象能力和动手操作能力。
解决这类问题应把握两点:①折叠前后折痕(即对称轴) 两侧的图形是全等图形;②折叠前后对应点的连线被折痕((即对称轴) 垂直平分。
解决这类问题的基本方法是利用勾股定理构建方程。下面将有关的计算进行归纳整理,供同学们参考。 一、 角度的计算
例1、如图1,把矩形ABCD 沿EF 对折,若∠1=500,求∠AEF 的度数。 分析:因为EF 为折痕,所以它就是对称轴,由此可得,对应角∠BFE=∠2,
利用∠1的度数求出∠BFE 的度数,再利用AD ∥BC ,就可求出∠AEF 的度数。 解:由题意得,对应角∠BFE=∠2 ∵∠1=500 ∴∠BFE=∠2=
1
(1800-500) =650 2
又∵四边形ABCD 为矩形 ∴AD ∥BC ∴∠AEF +∠BFE =180
即∠AEF =1800-650=1150
答:∠AEF 的度数为1150。 二、边长的计算
例2、如图2,沿折痕AE 折叠矩形ABCD 的一边,使点D 落在BC 边上一点F 处。若AB=8,且⊿ABF 的面积为24,求EC 的长。
分析:因为折痕AE 是对称轴,所以⊿AEF ≌⊿AED ,此时AD=AF,DE=FE。 先利用⊿ABF 的面积求出BF 的长,再利用勾股定理求出AF 的长,然后在 Rt ⊿ECF 中,利用勾股定理就构建起方程,从而求出EC 的长。 解:由题意可得⊿AEF ≌⊿AED , ∴DE=FE,AD=AF=BC ∵⊿ABF 的面积为24 ∴在Rt ⊿ABF
中,AF 11
AB ⨯BF =24 即⨯8BF =24 解得,BF=6 22
==10 ∴CF=BC-BF=4
设EC=x, 则DE=EF=DC-DE=8-x
在Rt ⊿EFC 中, ∴EF 2=FC2+EC2 即(8-x) 2 = 42+x 2 解得x=3 答:EC 的长是3。
例3、如图3,是一矩形的纸片,其中AD=2.5,AB=1.5。按下列步骤折叠:将其对折,使AB 落在AD 上,折痕为AE ,再将⊿ABE 以BE 为折痕向右折叠,AE 与DC 交于点F ,则CF 的长是( )
A.0.5 B.0.75 C.1 D.1.25
解析:第一次折叠,AE 为折痕,所以可得AB=BE=1.5, BD=CE=1,即⊿ABE 为等腰直角
三角形,得到∠AEB=450;第二次折叠,BE 为折痕,得到∠CEF=450,所以⊿CEF 为等腰直角三角形,于是可得CE=CF=1。 故选C
三、折痕的计算
例4、有一矩形纸片,其中宽AB=6cm,长BC=8cm。现按如图4所示的方法作折纸游戏,将它折叠使B 点与D 点重合,求折痕EF 的长。
点拨:本题中折痕EF 为对称轴,点B 与点D 为对应点。若连结BD , 则BD 被EF 垂直平分,可得OB=OD,进而证得OE=OF。在Rt ⊿ABE 中,
利用勾股定理建立起方程,求出BE 的长,再在Rt ⊿BEO 中,利用勾股定 理就可求出OE 的长。
解:连结BD 交EF 于O 点,连结BE
∵EF 为对称轴,点B 与点D 为对应点 ∴EF 垂直平分BD ,∴OB=OD,DE=BE, 由此可得, ⊿DOE ≌⊿BOF ∴OE=OF 设DE=xcm,则AE=AD-DE=(8-x)cm
25
41
在Rt ⊿ABD 中
, BD ===10(cm ) ,∴OB=BD =5(cm )
2
在Rt ⊿ABE 中,∵BE 2=AB2+AE 2 ∴x 2=62+(8-x) 2 解得,x=在Rt ⊿BEO 中
, OE =
=15
(cm ) 2
15
=(cm ) 4
∴EF=2OE=
答:折痕EF 的长是四、面积的计算
15
cm 。 2
例5、如图5,将矩形ABCD 沿着对角线BD 折叠,使点C 落在点C 处,BC 交AD 于E 。已知AD=8,AB=4,求⊿BDE 的面积。 分析:因为∠A=900,所以⊿BDE 的面积=
' '
1
DE ⨯AB ,AB 的长已知,求DE 的长就是本2
题的突破口了。根据折叠的特性可得∠1=∠2,进而可证得⊿BDE 为等腰三角形,得到BE=DE,在Rt ⊿DEC 中,利用勾股定理建立方程,就可求出DE 的长。
'
解:由题意可知⊿BDC ≌⊿BD C
' ' '
∴∠C =∠C =900 BC =BC =8 D C =D C =4 ∠1=∠2
'
又∵AD ∥BC ∴∠1=∠3 ∴∠2=∠3 即EB=ED 在Rt ⊿D C E 中, 设DE=x, 则EC =8-x
∴DE =C D +C E 即 x 2=(8-x ) 2+42 解得x =5 ∴⊿BDE 的面积=
2
'
2
'
2
' '
11
DE ⨯AB =⨯5⨯4=10 22
答:⊿BDE 的面积是10。
实战练习:
1、如图1,是一矩形纸片ABCD 中,AD=4cm,AB=10cm,现作折纸游戏,使点B 与点D 重合,折痕为EF ,求DE 的长。
2、在矩形ABCD 中,AB=6,BC=8,将矩形ABCD 沿CE 折叠,使点D 恰好落在对角线AC 上的点F 处。
①求EF 的长; ②求梯形ABCE 的面积.
参考答案
1、5.8cm 。点拨:折痕EF 为对称轴, 点B 与点D 是对应点,所以DE=BE。在Rt ⊿ADE 中,设DE=x cm,则AE=(10-x )cm,根据勾股定理得,x 2=42+(10-x) 2,解得x=5.8(cm); 2、①EF=3;②梯形ABCE 的面积是39。
提示:①设EF=x,由题意得,∵⊿CDE ≌⊿CFE ,∴DE=EF=x,CF=CD=6。在Rt ⊿ABC
中,AC =
=10,∴AF=AC-CF=4 AE=AD-DE=8-x
在Rt ⊿AEF 中,∵AE 2=AF2+EF 2 ∴AE=8-3=5
S 1
梯形ABCE =2
AE+BC)⨯AB=39
∴ (8-x) 2 = 42+x 2
解得x=3
细说矩形折叠题
为了考查同学们的数行结合思想的运用和空间想象能力,近年来中考中出现众多的折叠问题。解决这类问题的关键是要根据轴对称图形的性质,弄清折叠前后哪些量变了,哪些量没变,折叠前后图形之间的关系以及哪些条件可以用。下面分类说明矩形中折叠问题的求解策略。
一、折叠后求长度
例1、将矩形纸片ABCD 按如图所示的方式折叠,得到菱形AECF .若AB =3,则BC 的长为( )
A .1 B .2
C .2 D .
解析:由对称的性质,易得BC=CO,
图1
图2
则四边形AECF 为菱形,则AC=2CO,所以AC=2BC,又四边形ABCD 是矩形,所以∠B=90°,则在Rt △ABC 中,由勾股定理,得AC 2-BC 2=AB2,所以3BC 2=9,则BC=。所以边BC 的长是厘米。
评注:本题在应用矩形和菱形的性质的同时,充分运用了对称的性质和勾股定理等知识,既考查了同学们的空间想象能力,同时考查同学们综合运用知识的能力。
二、折叠后求角度
例2、将矩形纸片ABCD (图3-1)按如下步骤操作:(1)以过点A 的直线为折痕折叠纸片,使点B 恰好落在AD 边上,折痕与BC 边交于点E (如图3-2);(2)以过点E 的直线为折痕折叠纸片,使点A 落在BC 边上,折痕EF 交AD 边于点F (如图3-3);(3)将纸片收展平,那么∠AFE 的度数为( )
图3-1 图3-2 图3-3
(A )60° (B )67.5° (C )72° (D )75°
解析:解决本题的关键是要能想象出折叠的整个过程,或动手操作展示折叠过程,
然后
利用轴对称的性质进行求解。如图3-2的虚线就是折叠的过程,在第一次折叠时,可得∠BAE=∠EAF=45°,
再由第二次折叠,可得∠EA 1F=∠EAF=45°,∠AFE=∠EFA 1=
1
∠AFA 1,又因为在矩形2
ABCD 中,因为AD ∥BC ,∠EA 1F+∠AFA 1=180°,所以∠AFA 1=135°,
所以∠AFE=67.5°。故选B 。
评注:本题对动手操作能力和空间想象能力要求较高,因为是连续折叠,所以想象有点困难,解决问题的最好办法就是动手操作后,再画出折痕,明确折叠前后的图形,找出它们之间的关系(如角之间的关系),然后充分利用这些关系求解。
三、折叠后判形状
例3、如图4,把一张长方形纸片对折,折痕为AB ,再以AB 的中点O 为顶点把平角∠AOB 三等分,沿平角的三等分线折叠,将折叠后的图形剪出一个以O 为顶点的等腰三角形,那么剪出的等腰三角形全部展开铺平后得到的平面图形一定是
A .正三角形 B .正方形 C .正五边形 D .正六边形
解析:最简单的方法就是取一张纸动手操作一下,即拿一张纸片,按照已知的步骤折叠,然后剪出图形,展开后,就会发现图形是正六边形。其实也不难想象,首先对折一次,然后又分成三份折叠,显然是六份,所以选D 。
评注:“折纸判形状”一直是考试的热点,主要考查同学们的动手操作能力,和活跃考试气氛。通过实践获得知识比直接听讲获得知识的效果好,解决问题最可靠的方法就是动手操作。
四、折叠后探规律
例4、如图5,把矩形纸片ABCD 沿EF 折叠,使点B 落在边AD 上的点B '处,点A 落在点A '处.
(1)说明:B 'E =BF ;
图4
(2)设AE =a ,AB =b ,BF =c ,试猜想a ,b ,c 之间有何等量关系,并给予证明. 解析:由题意得B 'F =BF ,∠B 'FE =∠BFE , 在矩形ABCD 中, AD ∥BC ,
D
A '
A
∴∠B 'EF =∠BFE , ∴∠B 'FE =∠B 'EF . ∴B 'F =B 'E . ∴B 'E =BF .
(2)因为AE=a ,AB=b ,在Rt △ABE 中,在可猜想a ,b ,c 之间存在关系:
C
F 图2
B
a 2+b 2=c 2.下面只需说明BF=BE即可。
由题意知,A 'E =AE ,A 'B '=AB .由(1)知B 'E =BF . 在Rt △A 'EB '中, ∠A '=90,A 'E =a ,A 'B '=b ,B 'E =c ,
∴a 2+b 2=c 2。
评注:在折叠中,经常会出现角相等,而矩形中又有对边平行的条件,这两者结合就会出现等腰三角形,充分利用这一特征,可以帮助我们顺利解决问题。
折叠矩形中的计算
折叠矩形中这类计算,形式多样,新颖独特,有利于考查同学们的空间想象能力和动手操作能力。
解决这类问题应把握两点:①折叠前后折痕(即对称轴) 两侧的图形是全等图形;②折叠前后对应点的连线被折痕((即对称轴) 垂直平分。
解决这类问题的基本方法是利用勾股定理构建方程。下面将有关的计算进行归纳整理,供同学们参考。 一、 角度的计算
例1、如图1,把矩形ABCD 沿EF 对折,若∠1=500,求∠AEF 的度数。 分析:因为EF 为折痕,所以它就是对称轴,由此可得,对应角∠BFE=∠2,
利用∠1的度数求出∠BFE 的度数,再利用AD ∥BC ,就可求出∠AEF 的度数。 解:由题意得,对应角∠BFE=∠2 ∵∠1=500 ∴∠BFE=∠2=
1
(1800-500) =650 2
又∵四边形ABCD 为矩形 ∴AD ∥BC ∴∠AEF +∠BFE =180
即∠AEF =1800-650=1150
答:∠AEF 的度数为1150。 二、边长的计算
例2、如图2,沿折痕AE 折叠矩形ABCD 的一边,使点D 落在BC 边上一点F 处。若AB=8,且⊿ABF 的面积为24,求EC 的长。
分析:因为折痕AE 是对称轴,所以⊿AEF ≌⊿AED ,此时AD=AF,DE=FE。 先利用⊿ABF 的面积求出BF 的长,再利用勾股定理求出AF 的长,然后在 Rt ⊿ECF 中,利用勾股定理就构建起方程,从而求出EC 的长。 解:由题意可得⊿AEF ≌⊿AED , ∴DE=FE,AD=AF=BC ∵⊿ABF 的面积为24 ∴在Rt ⊿ABF
中,AF 11
AB ⨯BF =24 即⨯8BF =24 解得,BF=6 22
==10 ∴CF=BC-BF=4
设EC=x, 则DE=EF=DC-DE=8-x
在Rt ⊿EFC 中, ∴EF 2=FC2+EC2 即(8-x) 2 = 42+x 2 解得x=3 答:EC 的长是3。
例3、如图3,是一矩形的纸片,其中AD=2.5,AB=1.5。按下列步骤折叠:将其对折,使AB 落在AD 上,折痕为AE ,再将⊿ABE 以BE 为折痕向右折叠,AE 与DC 交于点F ,则CF 的长是( )
A.0.5 B.0.75 C.1 D.1.25
解析:第一次折叠,AE 为折痕,所以可得AB=BE=1.5, BD=CE=1,即⊿ABE 为等腰直角
三角形,得到∠AEB=450;第二次折叠,BE 为折痕,得到∠CEF=450,所以⊿CEF 为等腰直角三角形,于是可得CE=CF=1。 故选C
三、折痕的计算
例4、有一矩形纸片,其中宽AB=6cm,长BC=8cm。现按如图4所示的方法作折纸游戏,将它折叠使B 点与D 点重合,求折痕EF 的长。
点拨:本题中折痕EF 为对称轴,点B 与点D 为对应点。若连结BD , 则BD 被EF 垂直平分,可得OB=OD,进而证得OE=OF。在Rt ⊿ABE 中,
利用勾股定理建立起方程,求出BE 的长,再在Rt ⊿BEO 中,利用勾股定 理就可求出OE 的长。
解:连结BD 交EF 于O 点,连结BE
∵EF 为对称轴,点B 与点D 为对应点 ∴EF 垂直平分BD ,∴OB=OD,DE=BE, 由此可得, ⊿DOE ≌⊿BOF ∴OE=OF 设DE=xcm,则AE=AD-DE=(8-x)cm
25
41
在Rt ⊿ABD 中
, BD ===10(cm ) ,∴OB=BD =5(cm )
2
在Rt ⊿ABE 中,∵BE 2=AB2+AE 2 ∴x 2=62+(8-x) 2 解得,x=在Rt ⊿BEO 中
, OE =
=15
(cm ) 2
15
=(cm ) 4
∴EF=2OE=
答:折痕EF 的长是四、面积的计算
15
cm 。 2
例5、如图5,将矩形ABCD 沿着对角线BD 折叠,使点C 落在点C 处,BC 交AD 于E 。已知AD=8,AB=4,求⊿BDE 的面积。 分析:因为∠A=900,所以⊿BDE 的面积=
' '
1
DE ⨯AB ,AB 的长已知,求DE 的长就是本2
题的突破口了。根据折叠的特性可得∠1=∠2,进而可证得⊿BDE 为等腰三角形,得到BE=DE,在Rt ⊿DEC 中,利用勾股定理建立方程,就可求出DE 的长。
'
解:由题意可知⊿BDC ≌⊿BD C
' ' '
∴∠C =∠C =900 BC =BC =8 D C =D C =4 ∠1=∠2
'
又∵AD ∥BC ∴∠1=∠3 ∴∠2=∠3 即EB=ED 在Rt ⊿D C E 中, 设DE=x, 则EC =8-x
∴DE =C D +C E 即 x 2=(8-x ) 2+42 解得x =5 ∴⊿BDE 的面积=
2
'
2
'
2
' '
11
DE ⨯AB =⨯5⨯4=10 22
答:⊿BDE 的面积是10。
实战练习:
1、如图1,是一矩形纸片ABCD 中,AD=4cm,AB=10cm,现作折纸游戏,使点B 与点D 重合,折痕为EF ,求DE 的长。
2、在矩形ABCD 中,AB=6,BC=8,将矩形ABCD 沿CE 折叠,使点D 恰好落在对角线AC 上的点F 处。
①求EF 的长; ②求梯形ABCE 的面积.
参考答案
1、5.8cm 。点拨:折痕EF 为对称轴, 点B 与点D 是对应点,所以DE=BE。在Rt ⊿ADE 中,设DE=x cm,则AE=(10-x )cm,根据勾股定理得,x 2=42+(10-x) 2,解得x=5.8(cm); 2、①EF=3;②梯形ABCE 的面积是39。
提示:①设EF=x,由题意得,∵⊿CDE ≌⊿CFE ,∴DE=EF=x,CF=CD=6。在Rt ⊿ABC
中,AC =
=10,∴AF=AC-CF=4 AE=AD-DE=8-x
在Rt ⊿AEF 中,∵AE 2=AF2+EF 2 ∴AE=8-3=5
S 1
梯形ABCE =2
AE+BC)⨯AB=39
∴ (8-x) 2 = 42+x 2
解得x=3