文档内容
专题 11 特殊的平行四边形中无刻度作图和折叠问题的八种考法
目录
解题知识必备.....................................................................................................................................................1
压轴题型讲练.....................................................................................................................................................2
类型一、平行四边形中的无刻度作图................................................................................................................2
类型二、矩形中的无刻度作图...........................................................................................................................6
类型三、菱形中的无刻度作图...........................................................................................................................9
类型四、正方形中的无刻度作图.....................................................................................................................13
类型五、平行四边形中的折叠问题..................................................................................................................17
类型六、矩形中的折叠问题.............................................................................................................................20
类型七、菱形中的折叠问题.............................................................................................................................26
类型八、正方形中的折叠问题.........................................................................................................................31
压轴能力测评(16题)....................................................................................................................................38
解题知识必备
1.平行四边形
1.平行四边形的概念:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
2.平行四边形的性质:
(1)平行四边形的对边相等;(2)平行四边形的对角相等(3)平行四边形的对角线互相平分。
3.平行四边形的判定
(1)两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形(概念)
(2)一组对边平行且相等的四边形叫做平行四边形
(3)对角线互相平分的四边形叫做平行四边形
(4)两组对边分别相等的四边形叫做平行四边形
2.矩形
1.矩形的概念和性质
有一角是直角的平行四边形叫做矩形,矩形也叫做长方形。矩形是特殊的平时行不行,它除了具有平行四
边形的一切性质外,还具有的性质:矩形的对角线相等,四个角都是直角。
2.矩形的判定
(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形
(2)三个角是直角的四边形是矩形
(3)对角线相等的平行四边形是矩形
3.菱形1.菱形的概念与性质
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形,菱形是特殊的平行四边形,它除了具有平行四边形的一切性质外,
还具有一些特殊的性质:菱形的四条边相等;菱形的对角线互相垂直。
2.菱形的判定
(1)有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形(概念)
(2)四边相等的四边形是菱形
(3)对角线互相垂直的平行四边形是菱形
4.正方形
1.正方形的概念、性质
有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形。正方形不仅是特殊的平行四边形,而且是
有一组邻边相等的特殊的矩形,也是有一个角是直角的特殊的菱形。它具有矩形和菱形的一切性质。
2.正方形的判定
(1)有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形(概念)
(2)有一组邻边相等的矩形是正方形
(3)有一个角是直角的菱形是正方形
压轴题型讲练
类型一、平行四边形中的无刻度作图
例题:(23-24八年级下·江西南昌·期末)如图,在 中,点 在 上, , 平分
交AD于点 ,请用无刻度的直尺画图(保留作图痕迹,不写画法).
(1)在图 中,过点 画出 中 边上的高 ;
(2)在图 中,过点 画出 到 的垂线段 .
【答案】(1)见解析.
(2)见解析.
【知识点】等腰三角形的性质和判定、利用平行四边形的性质求解、无刻度直尺作图
【分析】本题是作图题,考查了等腰三角形的三线合一,利用平行四边形的性质和判定进行作图,熟练掌
握平行四边形的性质和判定是关键.
(1)连接 即可,根据等腰三角形三线合一的性质可得;
(2)构建平行四边形 ,可得结论.
【详解】(1)解:如图1, 即为所求..
(2)解:如图2,连接 , 交于点 ,作射线 ,交 于 ,连接 ,交 于 ,则 即为
所求.
,
理由是:如图3,连接 ,
,
∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,即 .
【变式训练】
1.(23-24八年级下·江西景德镇·期末)如图,四边形 为平行四边形,点E为 边延长线上一点,
连接 .请仅用无刻度直尺分别按下列要求作图.(1)如图1,若 ,在 上找一点F,使点F为 的中点;
(2)如图2,点 ,在平面内找一点G,使 与 全等.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等三角形综合问题、利用平行四边形的性质证明
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,全等三角形的性质与判定等等:
(1)如图所示,连接 交于O,连接 交 于G,连接 并延长交 于F,点F即为所求;
(2)如图所示,连接 交于O,连接 并延长交 延长线于G,连接 ,点G即为所求.
【详解】(1)解:如图所示,连接 交于O,连接 交 于G,连接 并延长交 于F,点
F即为所求;
易证明点G为 三条中线的交点,则点F即为所求;
(2)解:如图所示,连接 交于O,连接 并延长交 延长线于G,连接 ,点G即为所求;
易证明 ,则 ,据此易证明 .2.(2024·江苏徐州·二模)如图,已知 ,请用无刻度的直尺和圆规作图(保留作图痕迹,不写作
法).
(1)在图1的 边上作点 ,使 ;
(2)在图2的 边上作点 ,使 .
【答案】(1)画图见解析
(2)画图见解析
【知识点】作线段(尺规作图)、作垂线(尺规作图)、利用平行四边形的性质求解
【分析】本题考查作图-复杂作图,平行四边形的性质,垂直平分线的性质,等腰三角形的性质.
(1)在 上截取线段 ,使得 ,连接 即可;
(2)连接 ,作线段 的垂直平分线交 于点P,点P即为所求.
【详解】(1)解:如图,点P即为所求;
证明:∵ ,
∴ ;
(2)解:如图,点P即为所求.
证明:∵线段 的垂直平分线交 于点P,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .类型二、矩形中的无刻度作图
例题:(2024·江西吉安·三模)如图,在矩形 中, , 是对角线 上一点,且 .
请仅用无刻度的直尺分别按要求完成以下作图(保留作图痕迹).
(1)在图1中作 的中点 .
(2)在图2中作点 ,使得
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】利用矩形的性质证明、无刻度直尺作图
【分析】(1)根据 得到 ,作直线 ,交 于点 ,则点P即为所求.
(2)连接 交 于点O,作直线 ,交 于点G,作直线 ,交 于点N,则点N即为所求.
本题考查了矩形的性质,三角形相似的应用,尺规作图,熟练掌握性质和尺规作图是解题的关键.
【详解】(1)∵ ,
∴ ,
故作直线 ,交 于点 ,
∵矩形 ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即P为 的中点,
则点P即为所求.
(2)连接 交 于点O,作直线 ,交 于点G,作直线 ,交 于点N,则点N即为所求.
【变式训练】
1.(24-25九年级上·江西南昌·阶段练习)如图,E是矩形 的边 上的中点,现仅用无刻度的直尺
分别按下列要求画图.(保留作图痕迹,不写作法)
(1)在图1中,画一个以点E为顶点的等腰三角形.
(2)在图2中,画AD的中点F.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定、根据矩形的性
质求线段长、无刻度直尺作图
【分析】本题考查作图——复杂作图,涉及矩形的性质、等腰三角形形的判定,三角形全等的判定与性质
等知识点,解题的关键是熟练掌握基本几何图形的性质,将复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
(1)连接 ,DE即可;
(2)连接 交于点O,连接 并延长交AD于点F,则点F满足条件.
【详解】(1)解:如图1所示,连接 ,DE,
四边形 是矩形,
,
点E是 的中点,
,
,
是以点E为顶点的等腰三角形;
(2)解:如图2所示,点F为所求.连接 交于点O,连接 并延长交AD于点F,
四边形 是矩形,
,
,
,
,
,
点E是 的中点,
,
,
点F为AD的中点.
2.(23-24九年级上·浙江·期末)如图,正方形 ,矩形 并排放置, .请用一把无刻
度直尺完成下列作图(保留作图痕迹).
(1)在图1中作 中点G;
(2)在图2的边 上找点 ,使得 .
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
【知识点】全等三角形综合问题、三角形中位线的实际应用、利用矩形的性质证明
【分析】本题主要考查了矩形的性质、三角形中位线的性质及平行线分线段成比例定理,
(1)连接 ,再连接两个交点与 交于点G,即可;
(2)连接 交于点O,连接 并延长交 于点P,即可;
【详解】(1)点G即为所求;
(2)
点P即为所求;
类型三、菱形中的无刻度作图
例题:(24-25九年级上·江西宜春·阶段练习)已知四边形 是菱形, 为线段 上一点.仅用无刻
度的直尺完成下列作图:
(1)如图1,在 上作点 ,使 ;
(2)如图2,在 上作点 ,使 ;
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等三角形综合问题、利用平行四边形性质和判定证明、利用菱形的性质证明
【分析】本题主要考查了菱形的性质,全等三角形的性质与判定,平行四边形的性质与判定:
(1)连接 交 于F,连接 并延长交 于E,点E即为所求;
(2)连接 交于O,连接 并延长交 于F,点F即为所求;
【详解】(1)解:如图所示,连接 交 于F,连接 并延长交 于E,点E即为所求;
易证明 ,则 ,则 ,易证明 ,则 ;
(2)解:如图所示,连接 交于O,连接 并延长交 于F,点F即为所求;
易证明 ,则 ,
易证明四边形 是平行四边形,可得 ,则
【变式训练】
1.(23-24八年级下·江西上饶·期末)如下图,已知四边形 为菱形,请仅用无刻度的直尺按下列要
求作图.
(1)如图(1),点P为 上任意一点,作直线 将菱形分为面积相等的两部分;
(2)如图(2),点E、F为 边中点,以 为边作一个矩形.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【知识点】全等三角形综合问题、与三角形中位线有关的证明、证明四边形是矩形、利用菱形的性质证明
【分析】(1)连接 交于点 ,连接 延长交 于 ,直线 即为所求.
(2)连接 交于点 ,连接 ,延长 交 于 ,连接 ,延长 交 于 ,连接
即可.
【详解】(1)解:如图中,连接 交于点 ,连接 延长交 于 ,直线 即为所求.
理由: 是菱形,,
,
,
,
,
,
即直线 将菱形分为面积相等的两部分.
(2)解:如图中,连接 交于点 ,连接 ,延长 交 于 ,连接 ,延长 交 于 ,
连接 ,矩形 即为所求作.
理由: 是菱形,
,
,
,
,
∵点E、F为 边中点,
点H、G为 边中点,
,
,
是矩形.
【点睛】本题考查作图-复杂作图,三角形的面积,三角形中位线定理,矩形的判定和性质,菱形的判定和
性质,全等三角形的性质和判定等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
2.(2024·江西·中考真题)如图, 为菱形 的对角线,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图(保留作图痕迹)
(1)如图 ,过点 作 的垂线;
(2)如图 ,点 为线段 的中点,过点 作 的平行线.
【答案】(1)作图见解析;
(2)作图见解析.
【知识点】利用平行四边形的性质求解、利用菱形的性质证明
【分析】( )作直线 ,由菱形的性质可得 ,即 为 的垂线;
( )连接 并延长,与 的延长线相交于点 ,作直线 ,因为点 为线段 的中点,所以
,因为 ,所以 , ,故可得 ,得到
,所以四边形 为平行四边形,即 ;
本题考查了菱形的性质,平行四边形的判定,掌握菱形的性质及平行四边形的判定方法是解题的关键.
【详解】(1)解:如图, 即为 所求;
(2)解:如图, 即为所求.
类型四、正方形中的无刻度作图
例题:(24-25九年级上·江西九江·阶段练习)如图,四边形 为正方形,点E在 边上,请仅用无
刻度直尺完成以下作图:
(1)在图1中,以 为边,在正方形 内作一个平行四边形;
(2)在图2中,在CD上找一个点M,使 .【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、利用平行
四边形的性质证明、根据正方形的性质证明
【分析】本题主要考查了作图—复杂作图、平行四边形的判定与性质、正方形的性质,全等三角形的判定
和性质等知识点:
(1)结合正方形的性质以及平行四边形的判定,连接 ,BD相交于点O,连接 并延长,交AD于点
F,连接CF,则平行四边形 即为所求.
(2)结合正方形的性质,连接 ,BD相交于点O,连接 并延长,交AD于点F,连接CF交BD于点
G,连接 并延长,交CD于点M,则点M即为所求.
熟练掌握平行四边形的判定与性质、正方形的性质是解决此题的关键.
【详解】(1)解:如图1,连接 ,BD相交于点O,连接 并延长,交AD于点F,连接CF,
∵ 为正方形,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 为平行四边形即为所求.
(2)如图2,连接 ,BD相交于点O,连接 并延长,交AD于点F,连接CF交BD于点G,连接
并延长,交CD于点M,
∵ 为正方形,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
由(1)知,四边形 为平行四边形,
∴ ,
∴ ,
则点M即为所求.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·湖南株洲·期末)如图,已知正方形 ,E为 上任意一点,请仅用无刻度的直
尺完成下列作图,不写作法,保留作图痕迹.(用虚线表示画图过程,实线表示画图结果)
(1)请在图1中完成:在边 上找点F,使得直线 将正方形 的面积平均分成相等的两部分;
(2)请在图2中完成:在边 上找点G,使得 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】根据正方形的性质证明
【分析】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,轴对称的性质等知识,解题的关键是掌
握轴对称的性质,灵活运用所学知识解决问题.
(1)连接 交于O,连接 并延长交 于F,直线 即为所求;
(2)连接 交于H,连接 交 于G,则 即为所求.
【详解】(1)解:如图所示, 即为所作;
(2)解:如图,点 即为所作,2.(24-25九年级上·江西吉安·阶段练习)已知,在正方形 中,请仅用无刻度直尺按要求画图.
(不写作法,保留作图痕迹)
(1)如图1,点E为对角线 上一点,在 上取一点F,使 ;
(2)如图2,点M为 边上一点,在 上取一点N,使 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、根据正方
形的性质证明、无刻度直尺作图
【分析】(1)连接 交 于点O,连接 并延长交 于点M,连接 并延长交 于点N,连接
交 于点F,则点F即为所求;
(2)连接AC,连接DM交AC于点O,连接BO并延长交AD于点N,则点N即为所求.
【详解】(1)如图,点F即为所求,
理由:∵四边形 是正方形,
∴ , , , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴∴ ,
∴ ,
∴ ;
(2)解:如图,点N即为所求,
∵四边形 是正方形,
∴ , , ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了无刻度直尺作图,全三角形的判定与性质,正方形的性质,灵活运用各知识点是解答
本题的关键.
类型五、平行四边形中的折叠问题
例题:(23-24九年级上·陕西西安·阶段练习)如图将 沿对角线 折叠,使点 落在 处,若
, ,则 °.
【答案】110
【知识点】三角形的外角的定义及性质、利用平行四边形的性质证明、折叠问题【分析】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,三角形的内角和定理及外角性质等,熟练掌握折叠
的性质是解题的关键.根据平行四边形的性质可得 ,根据折叠的性质可得 ,
进一步可得 ,根据已知条件可得 的度数,进一步求出 的度数即可求解.
【详解】解:在平行四边形 中, ,
∴ ,
∵折叠,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴
在 中, ,
∴
故答案为:110.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·上海·期中)如图所示,已知 是平行四边形 的边AB上一点,将 沿直线
DE折叠,点 恰好落在边 上的点 处,如果 的周长为 , 的周长为 ,那么CF的长等
于 .
【答案】
【知识点】利用平行四边形的性质求解、折叠问题
【分析】本题考查了平行四边形的性质及翻折变换,由折叠性得 , , 根据题意可得
, , 则 ,再根据平行四边形的性质可得
,从而求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:由折叠性得 , ,
∵ 的周长为 , 的周长为 ,
∴ , ,
∴ 的周长 的周长 平行四边形 的周长 ,
∴ ,
∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
∴ ,
∴ 的周长 ,故答案为: .
2.(23-24八年级下·广东清远·期末)如图,在平行四边形纸片 中, ,将纸片沿对角线
对折至 ,交 边于点E,此时 恰为等边三角形,则图中折叠重合部分的面积是 .
【答案】
【知识点】含30度角的直角三角形、勾股定理与折叠问题、利用平行四边形的性质求解
【分析】本题考查了平行四边形的性质和几何图形的翻折问题.根据翻折的性质,及已知的角度,可得
为等边三角形,再由四边形 为平行四边形,且 ,从而知道 ,A,B三点在同一条
直线上,再由 是对称轴,所以 垂直且平分 , ,求 边上的高,从而得到面
积.
【详解】解:∵ 恰为等边三角形,
∴
∴ 为等边三角形,
由四边形 为平行四边形,且 ,
∴ ,所以 , ,
∴ ,A,B三点在同一条直线上,
∵ 是对折线,
∴ 垂直且平分 ,
∴ ,
过点C作 ,
则有 ,
∴ ,
∴ ,
∴折叠重合部分的面积是 .
故答案为: .3.(24-25九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,在平行四边形 中, , ,
,点E是线段 上一个动点,将 沿 折叠到 位置、再将 沿行 折叠
到 位置,当 落在平行四边形 边上时,则 的长度为 .
【答案】 或
【知识点】二次根式的乘法、用勾股定理解三角形、利用平行四边形的性质求解、折叠问题
【分析】如图,当 落在 上时,由对折可得: , , ,
, ,记垂足为 ,再进一步可得答案;如图, 当 ,
,此时 重合, , ,
可得 落在 上,从而可得答案.
【详解】解:∵平行四边形 ,
∴ , , ,
如图,当 落在 上时,
∵由对折可得: , , , ,
∴ ,记垂足为 ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
如图,当 , , ,
此时 重合, , ,
∴ 落在 上,
∴ ,
综上: 或 .
故答案为: 或
【点睛】本题考查的是轴对称的性质,平行四边形的性质,勾股定理的应用,等腰直角三角形的判定与性
质,二次根式的运算,作出图形,利用数形结合的方法解题是关键.
类型六、矩形中的折叠问题
例题:(24-25七年级上·福建福州·期末)如图,将长方形纸片 折叠,使点 落在点 处,折痕为
. 为 上一点,连接 ,若 , ,则 .
【答案】
【知识点】矩形与折叠问题
【分析】本题考查折叠的性质,解答本题的关键是由折叠的性质得到 .
由 ,求出 ,由邻补角的性质得到 ,由折叠的性质可得到
.
【详解】解: , ,
,
,
由折叠的性质得: ,
故答案为: .
【变式训练】
1.(23-24九年级上·北京顺义·期中)有一张矩形纸片 , , ,将纸片折叠,使
边落在 边上,折痕为 ,再将 以 为折痕向右折叠, 与 交于点F(如下图),则
的长为 .【答案】1
【知识点】根据等角对等边求边长、矩形与折叠问题
【分析】由矩形的性质可知, ,由折叠可知 ,故 , ,可得
,可知 .本题考查了折叠的性质.折叠前后对应角相等,对应线段相等,
关键是推出特殊三角形.
【详解】解:∵四边形 是矩形,
∴
∴由折叠的性质可知:第二幅图中, , ,
∴ , ,
则第三幅图中, ,
.
故答案为:1.
2.(24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习)已知矩形纸片 , , ,点 在边 上,连接
,将 沿 所在的直线折叠,点 的对应点为 ,把纸片展平,连接 , ,当 为直
角三角形时,线段 的长为 .
【答案】 或
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、折叠问题
【分析】本题考查矩形与折叠的综合,解题的关键是掌握矩形的性质,折叠的性质,勾股定理的应用,直
角三角形的性质,根据题意,分类讨论:当 时,利用勾股定理,进行解答;当 时,
根据折叠的性质,可得 ,根据等边对等角, ,
根据 , ,得到 ,再根据等角对等边,进行解答,
即可.
【详解】解:∵四边形 是矩形, ,
∴ , , ,
由折叠可得, ,∴
∴
∴
∴
当 时,此时点 在 上;
∴设
∴
∴
解得:
∴ ;
当 时,此时点 在矩形内部,
∵将 沿 所在的直线折叠,点 的对应点为 ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
综上所述, 或 ,故答案为: 或 .
3.(2024·贵州·模拟预测)综合与实践:小红在学习了图形的折叠相关知识后,对矩形的折叠进行了探究,
已知矩形 中, , , 为 上一点,将 沿直线 翻折至 的位置(点 落
在点 处).
(1)【动手操作】
当点 落在边CD上时,利用尺规作图,在图①中作出满足条件的图形(即 的位置,不写作法,保
留作图痕迹),此时 ________________;
(2)【问题探究】
如图②, 与CD相交于点 , 与CD相交于点 ,且 ,求证: ;
(3)【拓展延伸】
已知 为射线 上的一个动点,将 沿 翻折,点 恰好落在直线 上的点 处,求 的长.
【答案】(1)作图见解析,6;
(2)见解析;
(3)4或16.
【知识点】全等三角形综合问题、矩形与折叠问题、作垂线(尺规作图)、勾股定理与折叠问题
【分析】本题主要考查矩形与折叠的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,掌握矩形与折叠
的性质,数形结合分析是解题的关键.
(1)根据点 的对应点 在 上,可得折线 是 的垂直平分线,由此可作图,根据矩形的性质,折
叠的性质可得 ,由勾股定理即可求解;
(2)由翻折的性质得 , , ,设 ,则 ,
,可得 , , ,
,在 中,由勾股定理
解得 , ,由此即可求解;
(3)分两种情况:如解图所示,点 在线段AB上时;如解图所示,点 在 延长线上时;根据矩形、
折叠,勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:作图如图所示,将 沿直线 翻折至 的位置(点 落在点 处),点 落
在边CD上,∴ 即为所求的三角形,
∵折叠,
∴ ,
∵四边形 是矩形,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
故答案为:6.
(2)证明:由翻折的性质得 , , ,
,
设 ,则 ,
在 和 中,
,
,
, ,
,
, ,
在 中,由勾股定理得, ,
解得 ,即 ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(3)解:分两种情况:
如解图所示,点 在线段AB上时,由翻折的性质得 , , , ,
,
,
四边形 是矩形,
,
,
,
,
;
如解图所示,点 在 延长线上时,
由翻折的性质得 , , ,
,
设 ,则 , ,
,
,
在 中,由勾股定理得, ,
解得 ,即 ,
综上所述, 的长为4或16.
类型七、菱形中的折叠问题
例题:(2024·广东东莞·二模)如图,将菱形纸片 折叠,使点 落在 边的点 处,折痕为 ,
若 ,则 的度数是 .【答案】 /80度
【知识点】根据平行线的性质求角的度数、等边对等角、利用菱形的性质求角度、折叠问题
【分析】此题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边对等角和平行线的性质,
首先根据平行的性质得到 ,由折叠得 ,然后求出 ,然后根据等边对等角和平行
线的性质求解即可.
【详解】∵四边形 是菱形
∴
由折叠可得,
∴
∴
∵四边形 是菱形
∴
∴ .
故答案为: .
【变式训练】
1.(23-24八年级下·山东济宁·期末)如图,在菱形纸片 中, ,折叠菱形纸片 ,使
点C落在 (点P为 中点)所在的直线上,得到经过点D的折痕 .则 的大小为
【答案】30°/30度
【知识点】三角形内角和定理的应用、等边三角形的判定和性质、利用菱形的性质求线段长、折叠问题
【分析】本题考查了翻折变换(折叠问题),菱形的性质,等边三角形的性质及内角和定理,连接 ,
由菱形的性质及 ,得到三角形 为等边三角形,P为 的中点,利用三线合一得到 为角
平分线,得到 ,进而求出 ,由折叠的性质得到
,利用三角形的内角和定理即可求出所求角的度数.
【详解】解:如图,连接 ,∵四边形 为菱形, ,
∴ 为等边三角形, ,
∵P为 的中点,
∴ 为 的平分线,即 ,
∴ ,
∴由折叠的性质得到 ,
在 中, ,
∴ ,
故答案为:
2.(24-25九年级下·辽宁·开学考试)如图,在菱形 中, , ,点E是 的中点,点
F为 上一动点,将 沿 折叠,得到 .若 与菱形 的对角线平行,则 的长
为 .
【答案】 或3
【知识点】含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角形、利用菱形的性质求线段长、折叠问题
【分析】此题考查了菱形的性质、轴对称的性质、含 角的直角三角形的性质等知识,分两种情况画出
图象进行解答即可.
【详解】解:①若 ,如解图①,连接 ,
∵四边形 是菱形,
∴ 平分 ,
∴ ,
∵ ,∴ ,由折叠 ,
∴ ,
∴ .
∵点E是 的中点,
∴ ,
过点E作 ,垂足为G,
∴ , ,
在 中, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
②若 ,如解图②,连接 ,
∵四边形 是菱形,
∴ ,
又∵ , 是等边三角形,
∴ .
∵ ,
∴ .
又∵ ,
∴ 是等边三角形,点 落在 上,
∴ ,
∴ ,
∴ .
综上所述, 的长为 或3.
故答案为: 或3
3.(23-24八年级下·湖北襄阳·期末)如图,菱形纸片 的边长为 ,点E在边 上,将纸片滑
折叠,点B落在 处, ,垂足为F.若 ,则 的长是 .【答案】2
【知识点】含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角形、利用菱形的性质求线段长、折叠问题
【分析】本题考查的是菱形的性质,等腰直角三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理的
应用,二次根式的除法运算,掌握以上基础知识是解本题的关键;证明 ,过点E作 于
点G,再利用等腰直角三角形的性质与含30度角的直角三角形的性质进一步解答即可.
【详解】解:∵在菱形 中, ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
又由折叠有 ,且 ,
∴ ,
过点E作 于点G,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 , ,
∵在菱形 中, ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
解得: ,∴ ,
∴ .
故答案为: .
4.(23-24八年级下·河北邢台·期中)如图,在菱形纸片 中, .
(1) .
(2)点E在 边上,将菱形纸片 沿 折叠,点C对应点为点 ,且 是 的垂直平分线,
则 的大小为 .
【答案】 60 75
【知识点】线段垂直平分线的性质、利用菱形的性质求角度、折叠问题
【分析】本题考查菱形的性质,垂直平分线的定义.
(1)直接根据菱形的对角相等即可求解;
(2)如图,由垂直平分线的定义得到 ,从而 ,由菱形的性质得到 ,
从而由折叠有 ,因此 ,再根据菱形的对边平行即可求解.
【详解】解:(1)∵四边形 是菱形,
∴ .
故答案为:60
(2)如图,
∵ 是 的垂直平分线,
∴ ,
∴ ,
∵在菱形 中, ,
∴ ,
由折叠可得 ,
∴ ,∵在菱形 中, ,
∴ .
故答案为:75
类型八、正方形中的折叠问题
例题:(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)如图,正方形 中,点 为射线 上一个动点.连接
,把 沿 折叠,当点 的对应点 刚好落在线段 的垂直平分线上时, .
【答案】30°或 / 或30°
【知识点】线段垂直平分线的性质、根据正方形的性质证明、折叠问题
【分析】本题主要考查了垂直平分线的性质、折叠的性质,正方形的性质,解题的关键是熟练掌握折叠的
性质,注意分类讨论.分两种情况:当点 落在图①的位置时,当点 落在图②的位置时,分别画出图形,
求出结果即可.
【详解】∵点P在射线 上运动,故分两种情况;
当点 落在图①的位置时,
为线段 的垂直平分线,
,
为正方形,
,
,
.
当点 落在图②的位置时
为线段 的垂直平分线,
,为正方形,
,
,
.
故答案为: 或 .
【变式训练】
1.(23-24七年级下·山西临汾·期末)如图,正方形 的边长为3,将正方形折叠,使点D落到 边
上的点E处,折痕为 ,若 ,折痕 的长为 .
【答案】
【知识点】勾股定理与折叠问题、正方形折叠问题
【分析】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.据折叠可得
, , ,根据勾股定理求出 、 的长.继而求出 ,
,最后在 中由面积法,根据 求出 .
【详解】解:设 ,则 ,
, ,
,
在 中, ,即 ,
解得: ,即 .
∴
连接 、 ,
在 中, ,
由折叠可知: ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
故答案为 .
2.(24-25八年级上·山西晋中·期末)如图,在平面直角坐标系中,正方形 的边 在 轴上,点
的坐标为(2,0),点 在边 上,将 沿 折叠,点 落在点 处.若点 的坐标为 ,则点
的坐标为 .
【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、正方形折叠问题、坐标与图形综合
【分析】设 ,可得 ,在 中,利用勾股定理可求出 ,根据翻折的性质得出
, , ,设 ,在 中利用勾股定理可求出 值,即可得答案.
【详解】解:如图,设 与 轴交于点 , ,∵四边形 是正方形, ,
∴四边形 是矩形,
∴ ,
∵点 的坐标为(2,0),
∴ ,
∵将 沿 折叠,点 落在点 处.若点 的坐标为 ,
∴ , , ,
在 中, ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
设 ,则 , ,
在 中, ,
∴ ,
解得: ,
∴点 的坐标为 .
故答案为:
【点睛】本题考查折叠性质、正方形的性质、矩形的判定与性质、坐标与图形及勾股定理,利用勾股定理
求出正方形的边长是解题关键.
3.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,点 是正方形 的边 上一动点(点 不与 、 重合),
连接 ,将 沿 翻折,使点 落在点 处.(1)当 最小时, 的值为 ;
(2)如图 ,连接 并延长,交 的延长线于点 ,在点 的运动过程中, 的大小是否变化,若变
化,请说明理由;若不变,请求 的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接 ,试探索 、 、 之间的数量关系.
【答案】(1)
(2) 为 ,理由见解析
(3)
【分析】(1)当 , , 三点共线时, 有最小值,由等腰直角三角形的性质可得出答案;
(2)过点 作 于点 ,则 ,证出 ,则可得出结论;
(3)过点 作 ,交 的延长线于点 ,则 ,证明 ,得出
,则可得出结论.
【详解】(1)解:∵将 沿 翻折,
∴ , , ,
∵ ,即 ,
∴当 , , 三点共线时, 有最小值,
此时 ,
如图,设 ,
∵四边形 是正方形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: ;(2) 为 .
理由如下:
过点 作 于点 ,
∴ ,
∵四边形 是正方形,
∴ , ,
∵将 沿 翻折,使点 落在点 处,
∴ , ,
又∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
又∵ , ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
又∵ ,
∴ ;
(3) .
理由如下:
过点 作 ,交 的延长线于点 , ,
又∵ ,
∴ ,∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即 ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即 .
压轴能力测评(16题)
一、单选题
1.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,将矩形纸片 沿 折叠,使点 落在对角线 上的点
处.若 ,则 等于( )A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】三角形内角和定理的应用、矩形与折叠问题
【分析】本题主要考查了矩形与折叠问题,三角形内角和定理,先由矩形的性质得到 ,
再由折叠的性质求出 的度数,最后根据三角形内角和定理即可求出答案.
【详解】解:∵四边形 是矩形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
由折叠的性质可得 ,
∴ ,
故选:C.
2.(24-25九年级上·四川成都·阶段练习)如图,在 中, 为边 上一点,将 沿 折叠
至 处, 与 交于点 ,若 , ,则 的大小为( )
A. B.108° C. D.
【答案】B
【知识点】三角形内角和定理的应用、利用平行四边形的性质求解、折叠问题
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,折叠的性质,三角形内角和定理,熟练运用这些性质是本题
的关键.由平行四边形的性质可得 ,由三角形的内角和定理可求 的度数,由折叠的
性质可求 .
【详解】解:∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ ,
∴ .
由折叠的性质可得 .
故选B.3.(24-25九年级上·辽宁阜新·期末)如图,在菱形 中, ,点M,N分别在 和
上,沿 将 折叠,点A恰好落在 边上的点E处.若 ,则 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】含30度角的直角三角形、勾股定理与折叠问题、利用菱形的性质求线段长
【分析】作 ,根据菱形的性质得 ,其中 ,然后设 ,可
表示 ,根据勾股定理得 ,进而得出 接下来
根据勾股定理列出方程,求出解即可得出答案.
【详解】如图所示,过点M作 ,交 的延长线于点F,
∵四边形 是菱形,且 ,
∴ ,其中 .
在 中, ,设 ,
∴ ,
根据勾股定理,得 .
∴ ,
根据折叠得 ,
在 中, ,
即 ,
解得 ,
∴ .
故选:B.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,折叠的性质,直角三角形的性质,勾股定理,解一元二次方程,作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
4.(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图,在正方形纸片 中,M,N分别是 的中点,将纸
片沿过点C的直线折叠,使点D落在 上的点E处,折痕CF交AD于点F,连接 ,若 ,则
的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】用勾股定理解三角形、根据矩形的性质与判定求线段长、根据正方形的性质证明、折叠问题
【分析】先证明 是矩形,再推出 是 的垂直平分线,求出 ,再利用勾股定理求出 ,
得到 ,设 ,则 ,利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】解:∵四边形 为正方形,
∴ , , ,
∵M,N分别是 的中点,
∴ , ,
∴ 是矩形,
∴ , ,
∴ ,
∴ 是 的垂直平分线,
∴ ,
由折叠的性质得: , ,
∴ ,MN=CD=4,
在 中, ,
∴ ,
设 ,则 ,
在 中, ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,故选:D.
【点睛】本题考查折叠的性质、矩形的判定与性质、正方形的性质,翻折变换的性质,适时利用勾股定理
是解答此类问题的关键.
二、填空题
5.(23-24八年级下·全国·期末)如图,在 中, 将 沿 的对角线 折
叠,使点B的对应点落在点E处,且点 B、A、E在一条直线上, 交 于点F,若 ,则
的长为 .
【答案】
【知识点】三线合一、等边三角形的判定和性质、利用平行四边形的性质求解、折叠问题
【分析】由折叠的性质可得出 ,由三线合一的性质可得出 ,由平行四边形的
性质可得出 ,由三角形内角和定理可得出 ,再证明 是等边三角形,由等边
三角形的性质可得出 2,最后根据勾股定理即可得出答案.
【详解】解:由题意知 折叠得到
∴ ,
,
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ 是等边三角形,
∴ 2, ,
∴ ,
故答案为:
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,等腰三角形三线合一的性质,平行四边形的性质,等边三角形的判定以及性质,勾股定理等知识,掌握这些性质是解题的关键.
6.(23-24八年级下·湖北鄂州·期末)如图,在菱形 中,E是 上一点,沿 折叠 ,点A
恰好落在 上的点F处,连接 ,若 ,则 .
【答案】 /100度
【知识点】利用菱形的性质求角度、折叠问题
【分析】本题考查了翻折变换,菱形的性质,等腰三角形的性质,掌握菱形的对角线平分每一组对角是解
题的关键.根据菱形的性质得到 ,根据折叠的性质得到 ,根据等腰三角形的性质得到
,求得 ,根据平行线的性质即可得到结论.
【详解】解:∵四边形 是菱形,
∴ ,
∵沿 折叠 ,点A恰好落在 上的点F处,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故答案为: .
7.(24-25九年级上·重庆·开学考试)如图,在矩形 中, 为AD边的四等分点( ),连接
,将矩形沿 折叠,点 落在点 处,点 落在点 处, 与AD交于点 ,连接 .若 ,
,则 ,点 到 的距离为 .【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题
【分析】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,勾股定理,由四边形 是矩形,得 ,
, , ,再由折叠性质和勾股定理求出 ,过 作
于点 ,由折叠性质和勾股定理即可求解,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵四边形 是矩形,
∴ , , , ,
∴ ,
由折叠性质可知: , , ,
∴ ,
∴ ,
∵ 为 边的四等分点( ),
∴ ,
设 ,则 ,
在 中,由勾股定理得: ,
∴ ,解得: ,
∴ ,
如图,过 作 于点 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
由折叠性质可知: , ,
在 中,由勾股定理得: ,设 ,则 ,
由勾股定理得: , ,
∴ ,解得: ,
∴ ,
∴由勾股定理得: ,
∴ ,
故答案为: , .
8.(23-24八年级下·辽宁铁岭·阶段练习)如图,正方形 的边长为 ,点E是 边的中点,点F
是边 上不与点A、D重合的一个动点,将 沿直线 折叠,使点A落在点 处.当 为等腰三
角形时, 的长为 .
【答案】 或
【知识点】用勾股定理解三角形、正方形折叠问题、等腰三角形的定义
【分析】本题考查翻折变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质等知识,
解答本题的关键是学会用分类讨论的首先思考问题.首先证明 ,只要分两种情形讨论即可:当
时,连接 .构建方程即可;当点F在 中点时,满足条件.
【详解】解:如图,连接 ,
∵正方形 的边长为 ,点E是 边的中点,
∴ ,
由折叠的性质得: ,
∵ ,
∴ ,∴ ,
当 时,连接 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴点 三点共线,
设 ,则 , ,
在 中, ,
∴ ,
解得: ,
即 ;
如图,当点F为 的中点时,
由折叠的性质得: .
∴四边形 是菱形,
∵ ,
∴四边形 是正方形,
∴ ,
即 垂直平分 ,
∵四边形 是正方形,
∴ 垂直平分 ,∴ ,此时 为等腰三角形,满足条件,
此时 ;
综上所述, 的长为 或 .
故答案为: 或
三、解答题
9.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在 中, 分别是边 上的点,
将 沿 进行折叠,使点 落在 边上的点 处,点 落在 外的点 处,若
,求 的度数.
【答案】
【知识点】三角形内角和定理的应用、利用平行四边形的性质求解、折叠问题
【分析】本题考查了根据折叠性质求解,平行四边形性质,三角形内角和,根据三角形内角和先求
的度数,由折叠性质可知 ,再结合平行四边形性质即可求出结果.
【详解】解: ,
.
由折叠性质可知 ,
,
四边形 为平行四边形,
,
,
,
,
.
10.(23-24八年级下·河南开封·期末)在 , .请仅用无刻度的直尺,按要求完成以下作
图(保留作图痕迹).(1)如图1,点E在边 上,且 ,作 的平分线.
(2)如图2,点E、F分别在边 、 上,且 ,连接 .过点A 作 的垂线.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、平行四边形性质和判定的应用、根据菱形
的性质与判定求角度
【分析】(1)连接 ,即可作答;
(2)连接 、 , 与 交于点O,连接 ,并延长交 于N,连接 , 即为所求.
【详解】(1)如图,连接 ,
即为所求,
证明∵在 中, ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 平分 ;
(2)连接 、 , 与 交于点O,连接 ,并延长交 于N,连接 ,如图,
即为所求.
证明:连接 ,并延长交 于M,连接 、 、 ,在 中, , , ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
同理可证明: ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ , , ,
∴四边形 是菱形,
∴ ,
∵ ,
∴ .
【点睛】本题考查复杂作图,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质等
知识.解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
11.(23-24九年级上·江西九江·期末)如图,四边形 为矩形,且有 .请用无刻度直尺完成
下列作图,保留必要的画图痕迹.
(1)在图1中求作 边的中点 ;
(2)在图2中的边 上求作点 ,使 .
【答案】(1)见解析(2)见解析
【知识点】线段垂直平分线的性质、线段垂直平分线的判定、根据矩形的性质求线段长
【分析】本题主要考查了矩形的性质,线段垂直平分线的性质和判定:
(1)连接 ,过 的交点与点E作直线,交 于点F,即可;
(2)方法一:连接 ,并延长 交 于点P,连接 交 于点H,即可;方法二:连接 ,交
于点Q,连接 ,并延长 交 于点H,即可;
【详解】(1)解:如图,点P即为所求;
(2)解:如图,点H即为所求.
12.(23-24八年级下·江西南昌·期末)如图,点C为线段AB上一点且不与A,B两点重合,分别以AC,
BC为边向AB的同侧做角为60°的菱形.请仅用无刻度的直尺分别按下列要求作图.(保留作图痕迹).
(1)在图1中,连接DF,若AC=BC,作出线段DF的中点M;
(2)在图2中,连接DF,若 ,作出线段DF的中点N.【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】全等三角形综合问题、平行四边形性质和判定的应用、利用菱形的性质证明
【分析】(1)连接AF、BD,相交于点O,连接CO并延长,交DF于点M,根据两菱形边长相等,角度
相等,可证 , ,得到OA=OB,OF=OD,通过C为AB中点可得OC⊥AB,
OM⊥DF,根据等腰三角形三线合一,即M是DF中点;
(2)连接AD、BF,并延长相交于点H,连接CH、DF,相交于点N,根据菱形是60°角可知AD∥CF,
BF∥CD,所以四边形DCFH是平行四边形,根据平行四边形对角线互相平分,所以点N即是DF中点.
【详解】(1)如图1中,点M即为所求.
(2)如图2中,点N即为所求.
【点睛】本题考查作图,熟练利用菱形的性质和平行四边形的性质是解题关键,本题中第(2)小题方法
同样适用于第(1)小题.
13.(23-24八年级下·江西赣州·期末)在正方形 中,请仅用无刻度的直尺按要求完成以下作图(保
留作图痕迹).(1)在图①中,在 上作出点O,使 ;
(2)在图②中,点E是 上一点,请过点A作线段 的平行线 ,其中点F在 上.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】内错角相等两直线平行、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、根据正方形的性
质证明、无刻度直尺作图
【分析】(1)根据正方形的性质作图即可;
(2)延长 交 于点G,连接 并延长交 于点F,连接 、 ,即可求解.
【详解】(1)解:如图点O即为所求;
∵四边形 是正方形,
∴ ;
(2)解:如图, 即为所求;
延长 交 于点G,连接 并延长交 于点F,连接 、 ,
∵四边形 是正方形,
∴ , , ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
在 和 中,,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查无刻度尺作图、正方形的性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定及对顶角相等,
熟练掌握正方形的性质和全等三角形的判定与性质是解题的关键.
14.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在菱形 中, 分别是 边上
一点,将菱形沿 折叠,当点 落在 的中点 处时,连接 .
(1)求证: 是直角三角形;
(2)求 的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】根据三线合一证明、用勾股定理解三角形、利用菱形的性质证明、折叠问题
【分析】本题考查了菱形的性质、勾股定理、等腰三角形的性质等知识点,掌握相关结论即可.
(1)连接 .可推出 是等边三角形,根据 是 的中点,推出 即可求证;
(2)由题意得 .推出 ;设 ,则 .根据 ,即
可求解;
【详解】(1)证明:如答图,连接 .四边形 是菱形, ,
是等边三角形.
是 的中点,
,即 ,
,
即 是直角三角形.
(2)解:由(1)可知, 是等边三角形, 是 的中点.
.
在 中,由勾股定理可得
翻折至 ,
.
设 ,则 .
在 中, ,
即 ,
解得 ,
即 .
15.(24-25八年级上·四川成都·期中)综合与实践课上,老师让同学们以“长方形的折叠”为主题开展数
学活动.
如图,长方形 中, 是射线 上一点,将 沿 折叠后得到 .
【初步探究】
如图1, 在线段 上,过点 作 的平行线交 , 的两边于 , ,若 , ,求
的长;
【深入探究】如图 , 在线段 的中点上,延长 交 于点 ,若 ,试说明 与 满足的数量关系;
【拓展延伸】
若 , ,连接 , ,当 是以 为底的等腰三角形时,直接写出 的长.
【答案】(1) ;(2) ;(3) 或
【知识点】全等三角形综合问题、等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题
【分析】
本题考查勾股定理,全等三角形的判定和性质,矩形和折叠,熟练掌握勾股定理是解题的关键;
(1)如图1,由折叠得: , ,先由勾股定理得 ,则 ,设 ,
则 ,最后根据勾股定理列方程解答即可;
(2)如图 ,连接 ,设 ,则 , ,证明 ,则
,根据勾股定理列方程可得 ,从而可以解答;
(3)设 ,分两种情况:①当点 在线段 上时, ,如图 ,过点 作 于
,交 于 ,②当点 在线段 的延长线上时, ,过点 作 于 ,交 于
,则 ,根据勾股定理即可解答.
【详解】
解:(1)如图1,由折叠得: , ,
∵四边形 是长方形,
, ,
,
, ,
,
,
,
,
,
设 ,则 ,
由勾股定理得: ,
,,
;
(2)如图 ,连接 ,
是 的中点,
,
设 ,则 , ,
由折叠得: , ,
,
, ,
,
,
,
在 中, ,
,
,
,
,
;
(3)设 ,
分两种情况:
①当点P在线段 上时, ,
如图3,过点 作 于 ,交 于 ,
,,
, ,
,
由勾股定理得: ,
,
,
,
,
,
;
②当点 在线段 的延长线上时,如图 , ,过点 作 于 ,交 于 ,则
,
同理得: ,
,
,
,
,
,
;
综上, 的长为 或 .
16.(24-25八年级上·江苏南京·期中)数学书第69页数学活动《折纸与证明》中提到:折纸,常常能够为证明一个命题提供思路和方法.
【初步体验】
操作①:取一张矩形 纸 ,将 边折叠到 边上,折痕为 ,点 的对应点为 .(如图1
所示)
操作②:将 折叠到 边上,折痕为 ,(如图2所示)
(1)若 与 恰好重合,则 ;
【初步探究】
在操作①中,沿 剪开,易得一张正方形纸 ,让我们继续折叠下去…
操作③:把正方形 对折后再展开,折痕为 ;
操作④:点 在边 上,翻折 ,使得点 落在折痕 上的点 处,连接 ,则 是等边
三角形;(如图3所示)
(2)求证: 是等边三角形;
【深入探究】
操作⑤:把正方形 对折后再展开,折痕为 ;
操作⑥:将 沿 翻折到 位置,延长 交 于点 ,则点 是 的三等分点.(如图4所示)(3)通过计算证明:点 是 的三等分点.
【答案】(1) ;(2)见解析;(3)见解析
【知识点】等边三角形的判定和性质、用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、根据正方形的性质与判定
求线段长
【分析】(1)勾股定理求得 ,根据折叠可得 ,即可求解;
(2)根据折叠的性质可得 , ,即可得证;
(3)连接 ,证明 ,得出 ,设正方形 的边长为 ,
,则 ,进而在 中,勾股定理求得 ,即可得证.
【详解】解:(1)∵四边形 是矩形
∴
∵折叠,
∴ ,
∴四边形 是正方形
∴
∴ ,
∵
∴ ,
(2)∵点 在边 上,翻折 ,使得点 落在折痕 上的点 处,
∴ ,
∵把正方形 对折后再展开,折痕为 ;
∴
∴
∴ 是等边三角形;
(3)证明:设正方形 的边长为 ,
根据折叠可得 , ,
则 ,
连接 ,如图所示,在 中,
∴ ,
∴
设 ,则 ,
在 中,
∴
解得: ,
∴ ,即点 是 的三等分点.