专题10 几何图形的翻折变换(讲+练)(解析版)-2022年中考数学几何模型专项复习与训练.pdf
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1、专题1 0几何图形的翻折变换折叠型问题是历年中考的热点问题,题型问题立意新颖,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。同样的翻折类题目,条件不一样,用到的知识和方法也不尽相同。本专题整理这类题目,如何用我们已经掌握的知识和方法来解答,从而找到这类问题特有的解题方法。题型一、直角三角形中的折叠问题例 1.如图1,在 R 0A 8C 中,ZACB=90,ZB=30,8 c=3,点。是 3 c 边上一动点(不与点8、C 重合),过点。作力8 c 交 AB边于点E,将 沿 直 线。E 翻折,点 B 落在射线8 c 上的点尸处,当AAE/为直【答案】2 或 1【解析】当NEAF
2、=90。时,如图2 所示.VZB=30,BC=3A AC =tan30 xB C =x 3=g,AB=2 A C=2/3V ZEAF=90,NAFC=60。,ZCAF=30在 RSACF 中,有:AF=AC cos Z C 4F=73-e-=2-BF=2AF=42由折叠性质可得:ZB=ZDFE=30,BD=DF=BF=22当/AFE=90。时,如图3 所示.由折叠性质得:ZB=ZDFE=30,BD=DF=、BF=22/.ZAFC=60,ZFAC=30;CF=tanZ f lC xA C =xV3=l3所以,BF=2,BD=DF=、BF=1,综上所述,BD的长为2 或 1.2【变式训练1】如图在
3、AABC中,Z C=9 0,将4ACE沿着AE折叠以后C 点正好落在A B 边上的点D 处.(1)当NB=28。时,求NCAE的度数;(2)当 AC=6,AB=10时,求线段DE的长.【答案】(1)ZCAE=31;(2)DE=3【解析】(I)在 RSABC 中,ZABC=90,ZB=28,ZBAC=900-28o=62,VA AC E沿着AE折叠以后C 点正好落在点D 处,,NCAE=J NCAB=1 x62=31;(2)在 RsABC 中,AC=6,AB=10,BC=y/A B 2 AC2=0 02 62=8,.ACE沿着AE折叠以后C 点正好落在点D 处,;.AD=AC=6,CE=DE,.
4、B D=A B-A D=4,设 D E=Z,则 EB=BC-CE=8,RtABDE 中,D E2+BD2=B E2,.-,3;2+42=(8-X)2,解得/=3,即 DE 的长为 3.【变式训练2】如图,在 RSABC中,ZACB=90,AC=3,BC=4,点。是边BC的中点,点 E 是边A 8上的任意一点(点E 不与点8 重合),沿 QE翻折O8E使点8 落在点尸处,连接A F,当线段AF=AC时,BE的 长 为.【答案】致【解析】连接A。,作 EG_L8O于 G,如图所示:则 EGAC,.BEGs区4C,.或=些=地AC AB BC设 BE=x,V ZACfi=90,AC=3,BC=4,r
5、2,Rr2=5,EG-X-BG,解得:EG=-x,BG=-x,V A C +B C 3 5 4 5 5点。是边BC的中点,C=8/)=2,二/相二?-生r,山折叠的性质得:DF=BD=CD,NEDF=NEDB,5 和AFQ 中,2=AC2+CD2=32+22=13,D2=DG2+EG2=(2-Ax)2+(旦x)2,5 5.13+(2-A r)2+(当)2=(5 7)2,解得:尸 空,即 空;5 5 1 7 1 7故答案为:20.1 7【变式训练3】如图,在R/AABC中,Z A=90,A B =A C ,8C =行+1,点时,N分别是边5 C,A 3上的动点,沿M N所在的直线折叠N 8,使点
6、8的对应点8始终落在边A C上.若M 8 C为直角三角【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N C M夕=90。时,如图2所示.由折叠知:NBMN=NBMB=45,又因为/8=4 5 ,所以/8NM=90,NMNB=90即/8 N M+/M N B,=180。,所以8、N、8,三点共线,此时方与点4重合.所以,B M -B C=2+12 2当/C 9 M=90。时,如图3所示.由折叠知2 8=/9=4 5。,因为NC=45。,可得NB,MC=45。,所以ABMC是等腰直角三角形B M=BM=x,BC=x,则 MC=y/2 x因为 8 C=J +1,所以 x+J x
7、=+1,解得:A-1.B P BM-l.综上所述,8 M的值为或1.2【变式训练4】如图,平面直角坐标系中,已知矩形0A B C,。为原点,点 A、C 分别在x 轴、y 轴上,点 B 的 坐 标 为(1,2),连 接。B,将AOAB沿直线0 B 翻折,点 A 落在点。的位置,则 cosNC。的A.3/5 B.1/2 C.3/4 D.4/5【解答】作。尸 _Ly轴于凡轴 于 E,8。交 0 C 于 G.在A8CG 与AODG 中,N B C G=N O D F,OD=BC,N D O F=NGBC,A ABCGAODG,:.GO=GB,.*.设 G O=G B=x,则 CG=G)=2-x,于是在
8、 RSCGB 中,(2-x)+1=x:解得 x=5/4.GO=2-x=2-5/4=3/4;轴,QF_Ly 轴,:.Z B C G =ZDFG,:Z B G C=Z D G F,.CBGAFDG,:.DF/BC=DG/BG,:.D F=3 5;5Z./D0=1,:.OF=J12_(1)2=1.COSNDOC=耍=2.故造:D.Y 丁 5 O D 5题型二、等腰或等边三角形中的折叠问题例 1.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,P 为边A D 上一动点,连接B P,把AABP沿 BP折叠,使 A落在A,处,当AADC为等腰三角形时,AP的 长 为()C.2 或 孚D.2 或 迪3【答案】C
9、【详解】如图,当 AD=A,C 时,过 A作 EF_LAD,交 DC于 E,交 A B 于 F,则 EF垂直平分CD,EF垂宜平分 AB,;.AA=ABA由折叠得,AB=AB,ZA B P=ZA B P,二 4ABA是等边三角形,A ZABP=30AB 2 2 r-AP=-=,3;如图,当 AD=DC 时,A D=2,由折叠得,AB=AB=2,/.AB+AD=2+2=4连接 B D,则 RsABD 中,BD=yjAB2+AD2=A/22+42=2A/5,AB+AD=3,点 E 在 BC上 运 动(不与B,C 重合),将四边形AECO沿直4线 AE翻折后,点 C 落在。处,点。落在。处,与 AB
10、交于点F,当 C 77L4B时;CE长为 此 .一 7 一【解析】如图,作 A,_LC于 H,交 8 C 的延长线于G,连接4 c.由题意:AD=AD,ZD=ZD,ZAFD=ZAHD=90,:./XAFDAHD(A4S),:./热D=NHAD,.NE4O,=NE4O,.NE48=NE4G,.姻 二 些(角平分线的性质定理,可以用面积法证明)A G E GJAB/CD,AH LCD,:.AHLAB,:.ZBAG=90,;NB=ND,.tan5=tan=8,.壁=旦,;.4G=生,A B 4 5 4 4 8 G WA B2+A G 2=、5 2 +(号)2哼,-.BE:EG=AB:AG=4:3,.
11、G 申G啜,在 RSA。“中,V tan=-,AD=5,:.AH=3,CH=4,:.CH=,D H 4:CG/AD,;.C G-C H,,C G-5,:.EC-EG-C G=此.故答案为四.A D D H 4 2 8 4 7 7【变式训练1】如图,在菱形纸片ABCQ中,AB=15,tan/A 8c=3,将菱形纸片沿折痕尸G 翻折,使点84落 在 边 上 的 点 E 处,若 CEJ_A。,则 cos/E F G 的值为 色 座 .VAS=15,tan/ABC=3,:.AH=9,BH=2,:.CH=3,4:四边形 ABC。是菱形,.8=8C=15,AD/BC,:AH1BC,:.A H A D,且
12、A”J_8C,C E 1 A D,,四边形 A”CE 是矩形:.EC=9,AE=CH=3,:.B=JgC 2+B(-.2=225+81=3A/34,.将菱形纸片沿折痕FG 翻折,使点B 落在AD 边上的点E 处,:.BF=EF,BELFG,BO=EO=l.2AD/BC,:.ZABC=ZPAE,:.tanZABC=tanZPAE=-,且 AE=3,:.AP=-,4 5.EPEr+PF2,产(15-EF+至)225 5:.E F=-29F0=EF2=65025 153=E 0 V 841 2 58.COS/E F G=F 0=W ,故答案为:色 叵EF 170 170【变式训练2】如图在菱形ABC
13、。中,NA=60。,4 0=遮,点 P 是对角线AC上的一个动点,过点P 作 EFLA C交 CC于点E,交 4 B 于点F,将AAEF沿 E F折叠点A 落在G 处,当ACGB为等腰三角形时,则AP的长为,【解析】分析:首先证明四边形AEGF是菱形,分两种情形:CG=CB,GC=GB分别计算即可.详解:四边形ABCD是菱形,.AB=BC=CD=AD=V3,ZDAC=ZBAC=|乙4=30。,A C=3,如图,V E F 1 A G,二 NEPA=NFPA=90,ZEAP+ZAEP=90,ZFAP+ZAFP=90,,NAEP=NAFP,;.AE=AF,.AEF 是由 AAEF 翻折,;.AE=
14、EG,AF=FG,AE=EG=GF=FA,,四边形AEGF是菱形,/.AP=PG当 CB=CG 时,;AG=A C-CG=3-g,,APA G=F 当 GC=GB 时,V ZGCB=ZGBC=ZBAC,/.AGCBABAC,AB AC.-.G C=1,,AG=3-1=2,,APWAG=1.故答案为 1 或U.2 2题型四、矩形中的折叠问题例 1.如图,矩形纸片A8CQ,A3=4,8C=3,点尸在BC边上,将ACQP沿。尸折叠,点 C 落在点E 处,PE、D E分别交A 8于点0、F,且 0 尸=0 尸,则r 的值为17D.19【答案】C【详解】根据折叠,可知:AOC尸丝P,:.DC=DE=4,
15、CP=EP.2 EOF=/BOP在AOEF和 08P 中,V*Z B =Z E =90,:./O E F O B P (AAS),:.OE=OB,EF=BP.OP=OF设 E F=x,则 BP=x,DF=DE-EF=4-x.XBF=OB+OF=OE+OP=PE=PC,PC=BC-BP=3-x,:.AF=AB-BF=+x.在 R jD A F 中,A产+4)2=。尸,即(i+x)2+32=(4,%)2,AO 15解得:A=0.6,.DF=4-x=3.4,-=.DF 17故选C.【变式训练1】矩形ABCD中,AB=3,B C=4,点 E 是 BC边上一点,连接A E,把/B 沿 A E折叠,使点
16、B 落在点B,处,当ACEB,为直角三角形时,B E的长为()DBB E C3 3A.3 B.-C.2 或 3 D.3 或一2 2【解析】D【详解】当ACEB,为直角三角形时,有两种情况:当点B,落在矩形内部时,如 图 1所 示.连 结 AC,在 RSABC 中,AB=3,BC=4,A AC=42+32=5-沿 A E折叠,使点B 落在点B,处,.NAB,E=NB=90。,当ACEB,为直角三角形时,只能得到NEB,C=90。,.点A、B C 共线,即N B 沿 AE折叠,使点B 落在对角线AC上的点B,处,.,.EB=EB AB=AB=3,,CB,=5-3=2,设 B E=x,贝 I EB,
17、=x,CE=4-x,3 3在 RtzCEB中,VEB,2+CB,2=CE2,:.x2+22=(4-x)2,解得 x=二,.-.B E=-;2 2当点B,落在AD边上时,如图2 所示.图23此时ABEB,为正方形,;.BE=AB=3.综上所述,BE的长为二或3.故选D.2【变式训练2】如图,在一张矩形纸片ABCD中,对角线A C=1 4,点 E、F 分别是C D 和 A B 的中点,现将这张纸片折叠,使点B 落在EF上的点G 处,折痕为A H,若 H G 的延长线恰好经过点D,则点G 到对角线 A C的距离为()【答案】B【解析】设 AC交 DH于点O,过点G 作 GKLAO于点K,如图所示::
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