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专题02 勾股定理中的折叠类型(解析版)
类型一 三角形的折叠
1.(2023秋•泗县期中)如图,有一张直角三角形纸片,两直角边长 AC=6cm,BC=8cm,将△ABC折
叠,使点B与点A重合,折痕为DE,则CD等于( )
25 22 7 5
A. cm B. cm C. cm D. cm
4 3 4 3
【思路引领】根据折叠的性质得DA=DB,设CD=xcm,则BD=AD=(8﹣x)cm,在Rt△ACD中利
用勾股定理得到x2+62=(8﹣x)2,然后解方程即可.
【解答】解:∵△ABC折叠,使点B与点A重合,折痕为DE,
∴DA=DB,
设CD=xcm,则BD=AD=(8﹣x)cm,
在Rt△ACD中,∵CD2+AC2=AD2,
7
∴x2+62=(8﹣x)2,解得x= ,
4
7
即CD的长为 .
4
故选:C.
【总结提升】本题考查了折叠的性质: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.也考查了勾股定理.
2.(2023秋•南岗区月考)如图①是一个直角三角形纸片,∠A=30°,BC=4cm,将其折叠,使点C落
在斜边上的点C′处,折痕为BD,如图②,再将②沿DE折叠,使点A落在DC′的延长线上的点
A′处,如图③,则折痕DE的长为( )8
A. cm B.2❑√3cm C.2❑√2cm D.3cm
3
【思路引领】根据直角三角形两锐角互余求出∠ABC=60°,翻折前后两个图形能够互相重合可得
∠BDC=∠BDC′,∠CBD=∠ABD=30°,∠ADE=∠A′DE,然后求出∠BDE=90°,再解直角三角
形求出BD,然后求出DE即可.
【解答】解:∵△ABC是直角三角形,∠A=30°,
∴∠ABC=90°﹣30°=60°,
∵沿折痕BD折叠点C落在斜边上的点C′处,
1
∴∠BDC=∠BDC′,∠CBD=∠ABD= ∠ABC=30°,
2
∵沿DE折叠点A落在DC′的延长线上的点A′处,
∴∠ADE=∠A′DE,
1
∴∠BDE=∠A′BD+∠A′DE= ×180°=90°,
2
❑√3 8❑√3
在Rt△BCD中,BD=BC÷cos30°=4÷ = cm,
2 3
8❑√3 ❑√3 8
在Rt△BDE中,DE=BD•tan30°= × = cm.
3 3 3
故选:A.
【总结提升】本题考查了翻折变换的性质,解直角三角形,熟记性质并分别求出有一个角是 30°角的直
角三角形是解题的关键.
3.(2022秋•城阳区期末)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,将△ABC折叠,使点B恰
好落在边AC上,与点B′重合,AE为折痕,则EB′= 1. 5 .
【思路引领】首先根据折叠可得BE=EB′,AB′=AB=3,然后设BE=EB′=x,则EC=4﹣x,在
Rt△ABC中,由勾股定理求得AC的值,再在Rt△B′EC中,由勾股定理可得方程x2+22=(4﹣x)2,
再解方程即可算出答案.
【解答】解:根据折叠可得BE=EB′,AB′=AB=3,
设BE=EB′=x,则EC=4﹣x,∵∠B=90°,AB=3,BC=4,
∴在Rt△ABC中,由勾股定理得, ,
AC=❑√AB2+BC2=❑√32+42=5
∴B′C=5﹣3=2,
在Rt△B′EC中,由勾股定理得,x2+22=(4﹣x)2,
解得x=1.5,
故答案为:1.5.
【总结提升】此题主要考查了翻折变换,关键是分析清楚折叠以后哪些线段是相等的.
4.(2021秋•洛江区期末)如图,在△ABC中,AB=10cm,AC=6cm,BC=8cm,若将AC沿AE折叠,
使得点C与AB上的点D重合,则△AEB的面积为 1 5 cm2.
【思路引领】利用勾股定理的逆定理证出∠C=90°,由翻折不变性可知:EC=DE,AC=AD=6cm,
∠ADE=∠C=∠BDE=90°,设EC=DE=x,在Rt△BDE中,根据DE2+BD2=BE2,构建方程求出x,
1
再根据S△ABE = ×BE×AC计算即可;
2
【解答】解:∵AC2+BC2=62+82=100,AB2=100,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形.
∵将AC沿AE折叠,使得点C与AB上的点D重合,
∴EC=DE,AC=AD=6cm,∠ADE=∠C=∠BDE=90°,
∴DB=AB﹣AD=4cm,
设EC=DE=x cm,
在Rt△BDE中,DE2+BD2=BE2,
∴x2+42=(8﹣x)2,
解得x=3.
∴BE=BC﹣EC=8﹣3=5cm,
1 1
∴S△ABE = ×BE×AC= ×5×6=15(cm2).
2 2故答案为:15.
【总结提升】本题考查翻折变换,勾股定理的逆定理,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构
建方程解决问题.
5.(2022秋•新泰市期末)如图所示,有一个直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将直角
边AC沿直线AD折叠,使它落在斜边AB上且与AE重合,你能求出CD的长吗?
【思路引领】首先由勾股定理求得AB=10,然后由翻折的性质求得BE=4,设DC=x,则BD=8﹣x,
在△BDE中,利用勾股定理列方程求解即可.
【解答】解:在Rt三角形中,由勾股定理可知:AB 10.
=❑√BC2+AC2=❑√82+62=
由折叠的性质可知:DC=DE,AC=AE,∠DEA=∠C.
∴BE=4,∠DEB=90°.
设DC=x,则BD=8﹣x.
在Rt△BDE中,由勾股定理得:BE2+ED2=BD2,即42+x2=(8﹣x)2.
解得:x=3.
∴CD=3.
【总结提升】本题主要考查的是翻折变换、勾股定理的应用,利用翻折的性质和勾股定理表示出△DBE
的三边长是解题的关键.
6.(2023秋•宁波期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点E,F在边AB上,将边AC沿CE翻折,使
点A落在AB上的点D处,再将边BC沿CF翻折,使点B落在CD的延长线上的点B'处.
(1)求∠ECF的度数;
(2)若CE=4,B'F=1,求线段BC的长和△ABC的面积.1 1
【思路引领】(1)由折叠可得,∠ACE=∠DCE= ∠ACD,∠BCF=∠B'CF= ∠BCB',再根据
2 2
∠ACB=90°,即可得出∠ECF=45°;
(2)在Rt△BCE中,根据勾股定理可得BC ,设AE=x,则AB=x+5,根据勾股
=❑√BE2+CE2=❑√41
16 1 82
定理可得AE2+CE2=AB2﹣BC2,即x2+42=(x+5)2﹣41,求得x= ,即可得出S△ABC = AB×CE=
5 2 5
.
1 1
【解答】解:(1)由折叠可得,∠ACE=∠DCE= ∠ACD,∠BCF=∠B'CF= ∠BCB',
2 2
又∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCB'=90°,
1
∴∠ECD+∠FCD= ×90°=45°,
2
即∠ECF=45°;
(2)由折叠可得,∠DEC=∠AEC=90°,BF=B'F=1,
∴∠EFC=45°=∠ECF,
∴CE=EF=4,
∴BE=4+1=5,
∴Rt△BCE中,BC ,
=❑√BE2+CE2=❑√41
设AE=x,则AB=x+5,
∵Rt△ACE中,AC2=AE2+CE2,
Rt△ABC中,AC2=AB2﹣BC2,
∴AE2+CE2=AB2﹣BC2,
即x2+42=(x+5)2﹣41,
16
解得x= ,
5
1 1 16 82
∴S△ABC = AB×CE= ( +5)×4= .
2 2 5 5【总结提升】本题主要考查了折叠问题,解题时常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.
类型二 长方形的折叠
7.(2023春•大石桥市期中)已知,如图长方形ABCD中,AB=3cm,AD=9cm,将此长方形折叠,使点
B与点D重合,折痕为EF,则△ABE的面积为( )
A.3cm2 B.4cm2 C.6cm2 D.12cm2
【思路引领】根据折叠的条件可得:BE=DE,在直角△ABE中,利用勾股定理就可以求解.
【解答】解:将此长方形折叠,使点B与点D重合,∴BE=ED.
∵AD=9cm=AE+DE=AE+BE.
∴BE=9﹣AE,
根据勾股定理可知AB2+AE2=BE2.
解得AE=4.
∴△ABE的面积为3×4÷2=6.故选:C.
【总结提升】本题考查了利用勾股定理解直角三角形的能力即:直角三角形两直角边的平方和等于斜边
的平方.
8.如图,长方形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,点E在AB边上,将纸片沿CE折叠,点B落在点F处,
EF,CF分别交AD于点G,H,且EG=GH,则AE的长为( )2 3
A. B.1 C. D.2
3 2
【思路引领】根据折叠的性质得到∠F=∠B=∠A=90°,BE=EF,根据全等三角形的性质得到FH=
AE,GF=AG,得到AH=BE=EF,设AE=x,则AH=BE=EF=4﹣x,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:∵将△CBE沿CE翻折至△CFE,
∴∠F=∠B=∠A=90°,BE=EF,
在△AGE与△FGH中,
{
∠A=∠F
)
∠AGE=∠FGH
EG=GH
∴△AGE≌△FGH(AAS),
∴FH=AE,GF=AG,
∴AH=BE=EF,
设AE=x,则AH=BE=EF=4﹣x
∴DH=x+2,CH=6﹣x,
∵CD2+DH2=CH2,
∴42+(2+x)2=(6﹣x)2,
∴x=1,
∴AE=1,
故选:B.
【总结提升】本题考查了翻折变换,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握折叠的性质是解
题的关键.
9.(2023秋•峄城区月考)如图将矩形ABCD沿直线AE折叠,顶点D恰好落在BC边上F处,已知CE=
3,AB=8,则BF= 6 .【思路引领】设BC=x,AF可用含x的式子表示,CF可以根据勾股定理求出,然后用x表示出BF,在
Rt△ABF中,利用勾股定理,可建立关于x的方程,即可得出BF的长.
【解答】解:由折叠的性质知:AD=AF,DE=EF=8﹣3=5;
在Rt△CEF中,EF=DE=5,CE=3,由勾股定理可得:CF=4,
若设AD=AF=x,则BC=x,BF=x﹣4;
在Rt△ABF中,由勾股定理可得:
82+(x﹣4)2=x2,解得x=10,
故BF=x﹣4=6.
故答案为:6.
【总结提升】考查了勾股定理的应用,综合能力要求较高.同时也考查了列方程求解的能力.
10.(2023秋•青岛期中)如图,平面直角坐标系中,点D的坐标为(15,9),过点D作DA⊥y轴,
DC⊥x轴,点E为y轴上一点,将△AED沿直线DE折叠,点A落在边BC上的点F处.
(1)请你直接写出点A的坐标;
(2)求FC,AE的长;
(3)求四边形EOFD的面积.
【思路引领】(1)证明四边形AOCD是矩形,再结合D的坐标即可得出结果;
(2)根据折叠的性质得出DF的长,再根据勾股定理求出CF的长,即可得出OF的长,设AE=x,在
Rt△OEF中根据勾股定理得出等式求解得出AE的长即可;
(3)根据折叠的性质可知,四边形EOFD的面积=S△EOF +S△EFD =S△EOF +S△AED ,再根据三角形的面积
公式求解即可.
【解答】解:(1)∵DA⊥y轴,DC⊥x轴,∠AOC=90°,∴四边形AOCD是矩形,
∵D的坐标为(15,9),
∴AD=OC=15,CD=AO=9,
∴A(0,9);
(2)∵将△AED沿直线DE折叠,点A落在边BC上的点F处.
∴DF=AD=15,
∴CF 12,
=❑√DF2−CD2=❑√152−92=
∴OF=OC﹣CF=15﹣12=3,
设AE=x,则EF=x,OE=9﹣x,
在Rt△OEF中,由勾股定理得,
OE2+OF2=EF2,
即(9﹣x)2+32=x2,
解得x=5,
∴AE=5;
(3)由(2)知AE=5,
∴OE=9﹣5=4,
由折叠的性质可知,S△AED =S△DFE ,
∴四边形EOFD的面积=S△EOF +S△EFD =S△EOF +S△AED
1 1
= OE⋅OF+ ×AE⋅AD
2 2
1 1
= ×4×3+ ×5×15
2 2
87
= .
2
【总结提升】本题考查了勾股定理,矩形的判定与性质,折叠的性质,熟记折叠的性质是解题的关键.
11.(2023春•西平县期中)如图,在矩形ABCD中,点E是AD的中点,将△ABE沿直线BE折叠后得到
△GBE,延长BG交CD于点F.
(1)求证:DF=FG;
(2)若AB=6,BC2=96,求FD的长.【思路引领】(1)根据点E是AD的中点以及翻折的性质可以求出AE=DE=EG,然后利用“HL”证
明△EDF和△EGF全等,根据全等三角形对应边相等可证得DF=GF;
(2)设FD=x,表示出FC、BF,然后在Rt△BCF中,利用勾股定理列式进行计算即可.
【解答】解:(1)证明∵△BGE由△BAE翻折而成,
∴∠A=∠EGB=90°,AE=EG,
∵E是AD的中点,
AE=EG=DE,
在Rt△EGF和Rt△EDF中
{EF=EF)
,
EG=ED
∴Rt△EGF≌Rt△EDF(HL),
∴DF=GF.
(2)∵DF=GF,
可设DF=x,则GF=x,BF=6+x,CF=6﹣x,
在Rt△BFC中 BF2=CF2+BC2,
(6+x)2=(6﹣x)2+96,
解得,x=4,
∴DF的长为4.
【总结提升】此题是折叠问题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,
翻折的性质,熟记性质,找出三角形全等的条件ED=EG是解题的关键.是一道典型的折叠问题.
12.(2023•龙川县开学)如图,长方形ABCD中,AB=8,BC=10,在边CD上取一点E,将△ADE折叠
后点D恰好落在BC边上的点F处
(1)求CE的长;
(2)在(1)的条件下,BC边上是否存在一点P,使得PA+PE值最小?若存在,请求出最小值;若不
存在,请说明理由.【思路引领】(1)先判断出AF=AD=8,进而利用勾股定理求出BF=6,最后在Rt△ECF,利用勾股
定理,即可得出结论;
(2)先作出点E关于BC的对称点E',进而求出DE',再利用勾股定理即可得出结论.
【解答】解:(1)长方形ABCD中,AB=8,BC=10,
∴∠B=∠BCD=90°,CD=AB=8,AD=BC=10,
由折叠知,EF=DE,AF=AD=8,
在Rt△ABF中,根据勾股定理得,BF 6,
=❑√AF2−AB2=
∴CF=BC﹣BF=4,
设CE=x,则EF=DE=CD﹣CE=8﹣x,
在Rt△ECF中,根据勾股定理得,CF2+CE2=EF2,
∴16+x2=(8﹣x)2,
∴x=3,
∴CE=3;
(2)如图,延长EC至E'使CE'=CE=3,连接AE'交BC于P,
此时,PA+PE最小,最小值为AE',
∵CD=8,
∴DE'=CD+CE'=8+3=11,
在Rt△ADE'中,根据勾股定理得,AE' .
=❑√AD2+DE′2=❑√221【总结提升】此题是四边形综合题,主要考查了折叠的性质,矩形的性质,求出CE是解本题的关键.
13.(南昌中考)如图,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)求证:B′E=BF;
(2)设AE=a,AB=b,BF=c,试猜想a,b,c之间的一种关系,并给予证明.
【思路引领】(1)首先根据题意得B′F=BF,∠B′FE=∠BFE,接着根据平行线的性质和等腰三角
形的判定即可证明B′E=BF;
(2)解答此类题目时要仔细读题,根据三角形三边关系求解分类讨论解答,要提高全等三角形的判定
结合勾股定理解答.
【解答】(1)证明:由题意得B′F=BF,∠B′FE=∠BFE,
在矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠B′EF=∠BFE,
∴∠B′FE=∠B'EF,
∴B′F=B′E,
∴B′E=BF;
(2)a,b,c三者存在的关系是a2+b2=c2.
证明:由(1)知A′B′=AB=c,A'E=AE=a,
∵B′E=BF=c,
∴在△A'B'E中,∠A′=90°,
∴A'E2+A'B'2=B'E2,
∴a2+b2=c2.
【总结提升】此题以证明和探究结论形式来考查矩形的翻折、等角对等边、三角形全等、勾股定理等知
识.
第一,较好考查学生表述数学推理和论证能力,第(1)问重点考查了学生逻辑推理的能力,主要利用
等角对等边、翻折等知识来证明;
第二,试题呈现显示了浓郁的探索过程,试题设计的起点低,图形也很直观,也可通过自己动手操作,寻找几何元素之间的对应关系,形成较为常规的方法解决问题,第(2)问既考查了学生对勾股定理掌
握的程度又考查学生的数学猜想和探索能力,这对于培养学生创新意识和创新精神十分有益;
第三,解题策略多样化在本题中得到了充分的体现.
类型三 正方形的折叠
14.如图,将边长为6cm的正方形纸片ABCD折叠,使点D落在AB边中点E处,点C落在点Q处,折痕
为FH,则线段AF的长为( )
3 9 15
A. B.3 C. D.
2 4 4
【思路引领】由正方形的性质和折叠的性质可得EF=DF,AB=AD=6cm,∠A=90°,由勾股定理可求
AF的长.
【解答】解:∵将边长为6cm的正方形纸片ABCD折叠,使点D落在AB边中点E处,
∴EF=DF,AB=AD=6cm,∠A=90°
∵点E是AB的中点,
∴AE=BE=3cm,
在Rt△AEF中,EF2=AF2+AE2,
∴(6﹣AF)2=AF2+9
9
∴AF=
4
故选:C.
【总结提升】本题考查了翻折变换,正方形的性质,勾股定理,利用勾股定理求线段的长度是本题的关
键.
15.如图,正方形ABCD的边长为6,将正方形折叠,使顶点D落在BC边上的点E处,折痕为GH.若点
E恰好是BC的中点,则线段CH的长为( )3 9
A. B.❑√3 C.3 D.
2 4
【思路引领】根据折叠可得DH=EH,在直角△CEH中,设CH=x,则DH=EH=6﹣x,根据E是BC
的中点,可得CE=3,可以根据勾股定理列出方程,从而解出CH的长.
【解答】解:设CH=x,则DH=EH=6﹣x,
∵点E恰好是BC的中点,BC=6,
1
∴CE= BC=3,
2
∵在Rt△ECH中,EH2=EC2+CH2,
∴(6﹣x)2=32+x2,
9
解得:x= ,
4
9
即CH= .
4
故选:D.
【总结提升】本题主要考查正方形的性质以及翻折变换,折叠问题其实质是轴对称变换.在直角三角形
中,利用勾股定理列出方程进行求解是解决本题的关键.
16.(2022春•汉阳区期中)如图(1),四边形OBCD正方形,O,D两点的坐标分别是(0,0),
(0,4).
(1)直接写出点C的坐标是 ( 4 , 4 ) ;
(2)如图(2),点F为线段BC的中点,点E在线段OB上,若∠EDF=∠CDF,求点E的坐标;
(3)如图(3),动点E,F分别在边OB,CD上,将正方形OBCD沿直线EF折叠,使点B的对应点
M始终落在边OD上(点M不与点O,D重合),点C落在点N处,设OM=x,四边形BEFC的面积
为S,请求出S与x的关系式.【思路引领】(1)根据正方形的性质和D点的坐标得出C点坐标即可;
(2)过点 F 作 FG⊥DE 于点 G,连接 EF,证△DGF≌△DCF(AAS),得 GF=BF=2,证
Rt△EFG≌Rt△EFB(HL),得GE=BE,根据勾股定理求出OE即可确定E点坐标;
(3)设ME=BE=m,CF=n,且m>0,n>0,分别用含有x的代数式表示出m和n,再根据三角形面
积公式得出S和x的关系式即可.
【解答】解:(1)∵四边形OBCD是正方形,O(0,0),D(0,4),
∴OB=BC=CD=OD=4,BC⊥x轴,
∴C(4,4),
故答案为:(4,4);
(2)如图,过点F作FG⊥DE于点G,连接EF,
∵四边形OBCD是正方形,O(0,0),D(0,4),
∴OB=BC=CD=OD=4,∠C=∠OBC=∠BOD=90°,
∵FG⊥DE,
∴∠DGF=∠C=90°,
在△DGF和△DCF中,
{∠DGF=∠C=90°
)
∠EDF=∠CDF ,
DF=DF
∴△DGF≌△DCF(AAS),
∴GD=CD=4,GF=CF,
∵点F为线段BC的中点,
1
∴BF=CF=BC= ×4=2,
2∴GF=BF=2,
在Rt△EFG和Rt△EFB中,
{GF=BF)
,
EF=EF
∴Rt△EFG≌Rt△EFB(HL),
∴GE=BE,
设OE=a(a>0),则GE=BE=OB﹣OE=4﹣a,
∴DE=GD+GE=4+4﹣a=8﹣a,
在Rt△DOE中,根据勾股定理得,OE2+OD2=DE2,
即a2+42=(8﹣a)2,
解得a=3,
∴OE=3,
∵点E在x轴的正半轴上,
∴E(3,0);
(3)如图,分别连接BM、MF、BF,
∵EF是折痕,
∴EF垂直平分BM,
∴ME=BE,MF=BF,
设ME=BE=m,CF=n,且m>0,n>0,
则OE=OB﹣BE=4﹣m,DF=CD﹣CF=4﹣n,
∵OM=x,点B的对应点M始终落在边OD上(M不与点O,D重合),
∴DM=OD﹣OM=4﹣x(0<x<4),
在Rt△MOE中,根据勾股定理得,OM2+OE2=ME2,
即x2+(4﹣m)2=m2,
x2+16
解得m= ,
8
在Rt△DMF和Rt△CBF中,BF2=BC2+CF2,∵MF=BF,
∴DM2+DF2=BC2+CF2,
∴(4﹣x)2+(4﹣n)2=42+n2,
x2−8x+16
解得n= ,
8
x2−8x+16
即CF=n= ,
8
1
∵S=S四边形BEFC = (CF+BE)•BC,
2
1 x2−8x+16 x2+16 1
∴S= ( + )×4= x2﹣2x+8,
2 8 8 2
1
即S和x的关系式为:S= x2﹣2x+8(0<x<4).
2
【总结提升】本题主要考查四边形的综合题,熟练掌握正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定和
性质等知识是解题的关键.