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专题 3-4 平行四边形(考题猜想,特殊四边形的性质在折叠问题中的巧
用)
技巧1:巧用平行四边形的性质解决折叠问题
【例题1】(22-23八年级下·河南信阳·期中)如图,在 中, ,现将 沿 折
叠,使点 与点A重合,点 与点落在点 处,则 的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据折叠找到对应相等的角 然后根据
三角形内角和可算出 ,进而得出 ,再根据平行四边形的性质即可求出答案.
【详解】解:由折叠性质可得:
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
故选:C.
【点睛】此题主要考查了平行四边形的性质,以及折叠变换,关键是找准折叠后些角是对应相等的
【变式1】(22-23八年级下·福建泉州·期中)如图,将平行四边形纸片 折叠,使顶点 恰好落在边
上的点 处,折痕为 ,下列结论不一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由四边形 是平行四边形以及折叠的性质可得,四边形 是菱形,从而得到选项
正确,选项 不一定正确.
【详解】解:∵四边形 是平行四边形,
,
由折叠的性质得, ,
,
,故A正确;
,
,
,
∴四边形 是平行四边形,
,
,故C正确;
由折叠的性质得, ,
∴四边形 是菱形,
,故B正确;
由题意无法得出 ,故D错误;
故选:D.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,折叠的性质,掌握折叠的性质是解题
关键.
【变式2】(22-23八年级下·浙江杭州·期中)如图,将平行四边形纸片 按如图方式折叠,使点 落
到 处,交 于点 ,折痕为 ,若 , ,则 的度数为 .【答案】40°/40度
【分析】根据折叠的性质,平行四边形的性质以及三角形外角的性质即可得到结论.
【详解】解: 将平行四边形纸片 按如图方式折叠,使点 落到 处,
, ,
四边形 是平行四边形,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为: .
【点睛】本题考查了翻折变换 折叠问题 ,平行四边形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握折叠的性质
是解题的关键.
【变式3】(22-23八年级下·重庆大渡口·期末)如图,在四边形纸片 中, ,将纸片沿
折叠,点A、D分别落在 , 处,且 经过点B, 交BC于点G,连接 ,若 平分 ,
, ,则 的度数是 .【答案】
【分析】设 ,由折叠的性质得 , ①,再根据平行
线的性质得到 ②,,通过计算即可求解.
【详解】解:∵ 平分 ,
∴ ,
设 ,
∵ ,
∴ ,
根据折叠的性质得 , ,
∵ ,
∴ ①,
∵ ,
∴ ②,
得 ,即 ,
由平角的性质得 ,
∴ ,即 ,
解得 ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了折叠的性质,角平分线的定义,平行线的性质,解题关键是利用参数构建方程解决问
题
【变式4】.(22-23八年级下·四川成都·期中)如图,将平行四边形 折叠,使得点 落在点 处,
点 落在点 处,折痕为 ,连接 .(1)求证:四边形 是平行四边形;
(2)若 , , ,求平行四边形 的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用翻折的性质和平行线的性质可得 ,即可证明结论;
(2)利用含 角的直角三角形的性质得 , ,再利用勾股定理列方程求出 的长,即
可得出答案.
【详解】(1)证明: 四边形 是平行四边形,
,
,
将平行四边形 折叠,使得点 落在点 处,点 落在点 处,折痕为 ,
, ,
,
,
,
,
四边形 是平行四边形;
(2)解:作 于 ,
, ,
,
, ,,
,
设 ,则 ,
在 中,由勾股定理得,
,
解得 ,
,
平行四边形 的面积为 .
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定与性质,翻折变换,勾股定理等知识,利用勾股定理列方程是
解题的关键.
【变式5】.(23-24八年级下·全国·假期作业)如图,把平行四边形纸片 沿 折叠,点 落在点
处, 与 相交于点 ,连接 .求证:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【详解】6.证明:(1)由折叠可知, .
四边形 是平行四边形, ,
, , .
(2) , ,
,即 , .
, ,
, .
【变式6】.(23-24九年级上·广东佛山·阶段练习)【教材呈现】人教八年级下册数学教材第59页的部分
内容.如图1,把一张矩形纸片按如图那样折一下,就可以裁出正方形纸片,为什么?
(1)【问题解决】如图1,已知矩形纸片 ,将矩形纸片沿过点 的直线折叠,使点 落在边
上,点 的对应点为 ,折痕为 ,点 在 上.
求证:四边形 是正方形.(请完成以下填空)
证明: 四边形 是矩形,
,
折叠, ,
四边形 是矩形().
折叠, ,
四边形 是正方形()
(2)【问题拓展】如图2,已知平行四边形纸片 ,将平行四边形纸片沿过点 的直线折叠,
使点 落在边 上,点 的对应点为 ,折痕为 ,点 在边 上.
①求证:四边形 是菱形.
②连结 ,若 , ,求菱形 的面积.
【答案】(1)有三个角是直角的四边形为矩形,有一组邻边相等的矩形是正方形
(2)①见详解;②25
【分析】(1)由矩形的性质得 ,再由折叠的性质得: ,则
四边形 是矩形,然后由 ,即可得出结论;
(2)①由平行四边形的性质得 ,则 ,再证 ,则 ,得四边形
是平行四边形,然后由 即可得出结论;
②由菱形面积公式得 ,即可得出答案.
【详解】(1)解:∵四边形 是矩形,
由折叠的性质得: ,
∴四边形 是矩形(有三个角是直角的四边形为矩形),
由折叠的性质得: ,
∴四边形 是正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形),
故答案为:有三个角是直角的四边形为矩形,有一组邻边相等的矩形是正方形;
(2)①证明:∵四边形 是平行四边形,∴ ,
∴ ,
由折叠的性质得: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形,
又∵ ,
∴平行四边形 是菱形;
②解:如图2,∵四边形 是菱形, ,
∴ ,
故答案为:25.
【点睛】本题是四边形综合题目,考查了矩形的判定与性质、正方形的判定、菱形的判定与性质、平行四
边形的判定与性质、等腰三角形的判定、折叠的性质、平行线的性质等知识,本题综合性强,熟练掌握折
叠的性质、矩形的判定与性质是解题的关键.
【变式7】.(23-24八年级下·重庆铜梁·阶段练习)综合与实践
问题情境:
在综合实践活动课上,同学们以“平行四边形纸片的折叠”为主题开展数学活动.在平行四边形纸片
中,E为 边上任意一点,将 沿 折叠,点D的对应点为 .
分析探究:
(1)如图1,当 ,当点 恰好落在 边上时,三角形 的形状为 .
问题解决:
(2)如图2,当E,F为 边的三等分点时,连接 并延长,交 边于点G.试判断线段 与
的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,当 , 时,连接 并延长,交 边于点H.若 的面积为
24, ,请直接写出线段 的长.【答案】(1)等边三角形;(2) ;(3)
【分析】(1)利用平行四边形的性质及折叠的性质可得 , ,可得四边形 是
菱形,可知 ,根据 即可得 是等边三角形;
(2)利用折叠的性质可得 , ,结合三等分点可知 ,进而可得
,利用三角形外角性质可得 ,进而可知 ,可得四边形 是平行
四边形,再结合平行四边形的性质即可得 与 的数量关系;
(3)由折叠可知: , ,易知 为等腰直角三角形,延长 交 于
,可知 ,由平行四边形的性质可得, , ,进
而可知 由 的面积为24, ,得 ,求得 ,可得 ,
再利用勾股定理即可求解.
【详解】解:(1)∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,则
由折叠可知: , , ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形,
又∵ ,
∴四边形 是菱形,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
故答案为:等边三角形;
(2) ,理由如下:
∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
又∵E,F为 边的三等分点,
∴ ,
由折叠可知: , ,
则 ,
∴ ,
由三角形外角可知: ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,∵ , ,
∴ ,则 ,
∴ ;
(3)由折叠可知: , ,
∴ ,则 为等腰直角三角形,
∴ ,
延长 交 于 ,则
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ , ,即 ,
∴
∵ 的面积为24, ,即: ,
∴ ,
则 ,
∴ .
【点睛】本题考查平行四边形的判定及性质,菱形的判定及性质,翻折的性质,等边三角形的判定,等腰
直角三角形的判定及性质,勾股定理等知识点,熟练掌握相关性质定理是解决问题的关键.
【变式8】.(21-22八年级下·江苏苏州·期中)【理解概念】
定义:有三个角相等的四边形叫做三等角四边形.
(1)下列四边形是三等角四边形的是_________.(填序号)
①平行四边形;②菱形;③矩形;④正方形.
【巩固新知】
(2)如图 ,折叠平行四边形 DEBF,使得顶点 E、F 分别落在边 BE、BF上的点 A、C 处,折痕为
DG、DH.
求证:四边形 ABCD 为三等角四边形.
【拓展提高】(3)如图 ,在三等角四边形 ABCD 中,∠A=∠B=∠C,若 AB=5, ,DC=7,则BC的长
度为_________.
【答案】(1)③④;(2)证明见解析;(3) .
【分析】(1)利用平行四边形、菱形、矩形、正方形的性质判断即可求解;
(2)由平行四边形的性质可得∠E=∠F,且∠E+∠EBF=180°,根据折叠的性质可得∠E=∠DAE,
∠F=∠DCF,再根据等角的补角相等,判断出∠DAB=∠DCB=∠ABC即可得结论;
(3)如图,过点D作DE//BC,交BA延长线于E,作DF//AB,交BC延长线于F,作DG⊥BE于G,
DH⊥BF于H,可得四边形DEBF是平行四边形,根据 及平行四边形的性质可得
AD=DE=BF= ,CD=DF=7,可求出AE的长,根据等腰三角形“三线合一”的性质可得AG=EG=
AE=1,CH=HF= CF,利用勾股定理可得DG的长,利用平行四边形的面积可求出DH的长,利用勾股定
理可求出CH的长,进而求出CF的长,即可求出BC的长.
【详解】解:(1)①根据平行四边形的对角相等可得平行四边形不是三等角四边形;
②根据菱形四边相等、对角相等可知菱形不是三等角四边形;
③根据矩形四个角都相等可知矩形是三等角四边形;
④根据正方形四个角都相等可知正方形是三等角四边形.
故答案为:③④;
(2)∵四边形 为平行四边形,
∴ , ,
∵折叠平行四边形 ,使得顶点 分别落在边 上的点 处,
∴DE=DA,DF=DC,
∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴四边形 是三等角四边形
(3)如图,过点D作DE//BC,交BA延长线于E,作DF//AB,交BC延长线于F,作DG⊥BE于G,
DH⊥BF于H,
∴四边形DEBF是平行四边形,
∴DE=BF,DF=BE,∠B+∠E=180°,∠B+∠F=180°,∠E=∠F,
∵∠DAB=∠B=∠BCD,∠DAE+∠DAB=180°,∠DCB+∠DCF=180°,∴∠DAE=∠E=∠DCF=∠F,
∴AD=DE=BF= ,CD=DF=7,
∴AE=BE-AB=CD-AB=2,
∵DG⊥BE,DH⊥BF,
∴AG=EG= AE=1,CH=HF= CF,
∴DG= ,
∴S DEBF=BE·DG=BF·DH,即7×5= DH,
平行四边形
解得:DH= ,
∴CH= = ,
∴CF=2CH= ,
∴BC=BF-CF= .
故答案为:
【点睛】本题是四边形综合题目,考查了三等角四边形的判定与性质,翻折变换-折叠问题,四边形的内角
和定理,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的性质等知识;证
明三角形全等和运用勾股定理是解决问题的关键.
技巧2:巧用菱形的性质解决折叠问题
【例题2】(22-23八年级下·山东临沂·期中)如图,菱形纸片 中, ,折叠菱形纸片 ,
使点 落在 ( 为 中点)所在的直线上,得到经过点 的折痕 .则 的大小为( )
A. B. C. D.【答案】B
【分析】连接 ,由菱形的性质及 ,得到三角形 为等边三角形, 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, , ,
为 的中点,
为 的平分线,即 ,
,
由折叠的性质得到 ,
在 中, .
故选:B.
【点睛】此题考查了翻折变换(折叠问题),菱形的性质,等边三角形的性质,以及内角和定理的综合运
用,熟练掌握折叠的性质是解本题的关键.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
【变式1】.(23-24八年级下·广东江门·期中)如图,已知菱形 的边长为6,且 ,点
分别在 边上,将菱形沿 折叠,使点B正好落在 边上的点G处.若 ,则 的
长为 .
【答案】
【分析】由菱形的性质可知 是等边三角形,再通过折叠的性质和等边三角形的性质得出
,即 是菱形 的高,最后用勾股定理求高即可,
本题主要考查菱形的性质,等边三角形的性质及勾股定理,掌握菱形的性质并能将FG转化成菱形的高是
解题的关键.
【详解】解:如图,设 与 交于点 , 交 于点 .∵ 四边形 是菱形, ,
∴ ,
∴ 是等边三角形.
∴ .
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是菱形 的高,
即为等边三角形 的高,
∴ .
【变式2】.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)如图,菱形纸片 ,将该菱形
纸片折叠,使点 恰好落在 边的中点 处,折痕与边 、 分别交于点 .则 的长为
.
【答案】
【分析】过点 作 与 的延长线交于点E,根据含 角的直角三角形的性质和勾股定理求出
和 ,设 ,则 ,用x表示出 ,然后在 中,利用勾股定理得出方程进行
解答.
【详解】解:过点 作 与 的延长线交于点E,∵四边形 是菱形,
∴ , ,
∵ 是 的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
由折叠的性质知: ,
在 中, ,
∴ ,
解得: , ,
即 的长为 ,
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,折叠的性质,含 角的直角三角形的性质,勾股定理等知识,关
键是作辅助线构造直角三角形.
【变式3】.(23-24八年级下·江苏扬州·阶段练习)如图,在菱形纸片 中, , 是
边的中点,将菱形纸片沿过点 的直线折叠,使点 落在直线 上的点 处,折痕为 , 与 交
于点 .有如下结论:① ;② ;③ ;④ .上述结论中,所
有正确结论的序号是 .
【答案】①②③④
【分析】
由菱形的性质, ,可得 , 是等边三角形,结合 是 边的中点,根据三线合一可得 ,根据含 角直角三角形的性质,可证③正确,
由 ,结合折叠的性质,可证①正确,
由折叠的性质得到 的度数,结合 ,得到 ,根据三角形内角和,可证
②正确,
连接 ,与 交于点 ,由 , ,得 ,结合 ,由
,可证④正确,
本题考查了,菱形的性质,折叠的性质,含 角直角三角形的性质,全等三角形的性质与判定,解题的
关键是:连接辅助线,构造全等三角形.
【详解】解:∵菱形 ,
∴ ,
∵ ,
∴ , 是等边三角形, ,
∵ 是 边的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故③正确,
∴ ,
由折叠的性质可得, , ,
∴ ,故①正确,
∴ ,
∵ ,
∴ ,故②正确,
连接 ,与 交于点 ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故④正确,
故答案为:①②③④.
【变式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
【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
【变式5】.(23-24八年级下·河北保定·期中)菱形 是矩形纸片 按如图所示的方式折叠而成,
若菱形 的面积为 ,则 长为 .
【答案】
【分析】本题解题的关键是根据折叠以及菱形的性质发现特殊角,根据 的直角三角形中各边之间的关
系求得 的长.根据折叠的性质结合菱形的性质可得 ,再根据含 角的直
角三角形的性质结合勾股定理与菱形的面积即可求得结果.
【详解】解:∵四边形 为菱形,
∴ , ,
由折叠的性质可知, ,
又 ,
∴ ,
∵矩形 ,
∴ , ,
∴ , ,
∵菱形 的面积为 ,
∴ ;
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
故答案为:
【变式6】(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图,将菱形纸片 折叠,使点A恰好落在菱形对角线
的交点O处,折痕为 ,则点E、F分别为边 、 的中点.若 , ,则.
【答案】
【分析】连接 、 ,根据 为 的中点,由三角形的中位线得出 ,证明 为等边
三角形,得出 ,求出 ,根据勾股定理求出 ,得出
,根据中位线性质得出 .
【详解】解:连接 、 ,如图所示:
∵点O为对角线的交点,
∴ 、 交于点O,
∵四边形 为菱形,
∴ , , , , ,
∵ 为 的中点,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ 为等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵点E、F分别为边 、 的中点,∴ .
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,三角形中位线性质,解题的关键是作出辅助线,求出
【变式7】.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)如图,在菱形 中, , 折叠该菱形,
使点 落在边 上的点 处,折痕分别与边 、 交于点 、 当点 与点 重合时, 的长为
;当点 的位置变化时, 长的最大值为 .
【答案】
【分析】如图 中,求出等边 的高 即可.如图 中,连接 交 于点 ,过点 作
于点 ,交 于点 ,过点 作 交 的延长线于点 ,取 的中点 ,连接 证明
,求出 的最小值,可得结论.
【详解】解:如图 中,
四边形 是菱形,
, ,
, 都是等边三角形,
当点 与 重合时, 是等边 的高,
∴
∴
.
如图 中,连接 交 于点 ,过点 作 于点 ,交 于点 ,过点 作 交 的
延长线于点 ,取 的中点 ,连接 ., ,
,
,
四边形 是矩形,
∵
∴
∴
,
, , ,
,
,
,
,
, ,
,
的最小值为 ,
的最大值为 .
故答案为: , .
【点睛】本题考查菱形的性质,矩形的判定和性质,垂线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助
线,构造特殊四边形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
【变式8】.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)如图,菱形 中, , ,点 是 上
一点,将菱形沿着 折叠,使点 落在点 处, 与 交于点 ,点 是 的中点, ,
则 的长为 .【答案】
【分析】连接 ,过点 作 的平行线交 于点 ,过点 作 交 延长线于点 ,延长
交于点 ,过点 作 于点 ,利用翻折的性质和勾股定理求出 ,然后证明
,得 ,证明 ,再利用勾股定理求出 ,进而即可解决问题.
【详解】解:如图,连接 ,过点 作 的平行线交 于点 ,过点 作 交 延长线于点 ,
延长 交于点 ,过点C作 于点 ,
由翻折可知: ,
∵点 是 的中点, , 为菱形,
∴ ,
设 ,
在 中, ,
由勾股定理得: ,
整理得 ,
解得 (舍去负值),由翻折可知: ,
设
在 中,由勾股定理得:
故答案为: .
【点睛】本题属于四边形综合题,难度大,考查了翻折变换,菱形的性质,全等三角形的判定与性质,含
30度角的直角三角形的性质,勾股定理,解决本题的关键正确作出辅助线构造全等三角形.
技巧3:巧用矩形的性质解决折叠问题
【例题3】(22-23八年级下·四川南充·期末)如图,将矩形 沿对角线 所在直线折叠,点C落在
同一平面内,落点记为 , 与 交于点E,若 ,则 的长为( )A.6.25 B.6.35 C.6.45 D.6.55
【答案】A
【分析】本题考查的是矩形的性质、翻转变换的性质、勾股定理,由翻转变换的性质得到 ,
根据平行线的性质得到 ,得到 ,设 ,根据勾股定理列方程,解方程即可.
【详解】解:由翻转变换的性质可知, ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
在 中, ,
解得 ,
故选:A
【变式1】(22-23八年级下·湖北黄冈·期末)如图,矩形纸片 中,E为 的中点,连接 ,将
沿 折叠得到 ,连接 .若 , ,则 的长为 .
【答案】
【分析】连接BF,交交 于点O,由折叠可知: , ,可得 , ,
再证 ,得到 ,在 中,利用等面积法求出 的长,最后在 中,
利用勾股定理即可求出答案.
【详解】解:连接 ,交 于点O,如下图:由折叠可知:
, ,
∴ , ,
∵点E为 的中点,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在 中,由勾股定理得:
,
∴ ,
在 中,由勾股定理得:
,
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了翻折变换,矩形的性质,勾股定理,平行线的判定和性质等内容,熟练掌握翻折
变换和勾股定理的应用是解题的关键
【变式2】(22-23八年级下·山东德州·期中)如图1,将一张矩形纸片 沿着对角线 向上折叠,顶
点C落到点E处
(1)求证: 是等腰三角形;(2)如图2,过点D作 ,交 于点G,
①判断四边形 的形状,并说明理由;
②若 ,求 的长为 _________.
【答案】(1)见解析
(2)①四边形 是菱形,理由见解析②
【分析】(1)证明 是等腰三角形,可证明 ,可通过证明 实现,利用折叠
的性质和平行线的性质解决.
(2)①先判断四边形 是平行四边形,再由(1) 得到结论;
②要求 的长,可先求出 的长,在 中, 可由 的长及菱形的性质求得,解决问题
的关键是求出 的长.在 中,知 ,可求出 的长,问题得以解决.
【详解】(1)解:∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,
由折叠的性质可知: ,
∴ ,
∴
∴ 是等腰三角形;
(2)①四边形 是菱形.理由如下:
∵ ,
∴四边形 是平行四边形
又∵ ,
∴四边形 是菱形
②设 ,则 ,
∴
在 中, ,解得: ,
∴ ,
在 中,
∵ , ,
∴ ,
∵四边形 是菱形,
∴ ,
在 中,∵ ,
即 ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定、矩形的性质、菱形的性质及判定、勾股定理等知识,学会分析、
把各个知识点有机的联系在一起是解决本题的关键
【变式3】(22-23八年级下·河南商丘·期中)如图所示,折叠长方形 的一边 ,使点D落在
边的点F处, ,求 的长.
【答案】
【分析】根据勾股定理,得到 , ,继而得到 ,设
,则 ,利用勾股定理解答即可.本题考查了矩形的性质,勾股定理,
折叠的性质,等腰三角形的性质,三角函数,熟练掌握勾股定理,三角函数是解题的关键.
【详解】矩形 中, ,
∴ ,
∴ ,
根据折叠的性质,得 ,
∴ ,
设 ,则 ,
∴
解得 .
.
【变式4】(23-24八年级上·吉林长春·期末)如图,在矩形 中, , ,点E是 上一点.
将 沿 折叠后,得到 .点F在矩形 内部,延长 交 于点G.(1)如图①,当点E是 中点时,求 的长;
(2)如图②,在(1)的条件下,当矩形变化为平行四边形时,求证: ;
(3)如图③,在矩形 中,当点F落在矩形对角线 上时, 的长是
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查矩形与折叠,平行四边形的性质以及全等三角形的判定与性质等知识 :
(1)连接 ,由折叠得 ,证明 ,得 ,设 ,则
,在 中,根据勾股定理列方程求出x的值即可;
(2)延长 交 的延长线于点 ,证明 得 ,由折叠得
,得 ,即 ,从而可得结论;
(3)由勾股定理得 ,由折叠得 , , ,设 ,则 ,
根据勾股定理列方程求出x的值即可.
【详解】(1)连接 ,如图①,
∵ 是 的中点,
∴ ,
∵ 沿 折叠后,得到 ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,,
∴ ,
∴ ;
设 ,则 ,
在 中, ,
∴ ,
解得, ,
即 ;
(2)延长 交 的延长线于点 ,如图②,
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∵ 是 的中点,
∴ ,
又 ,
∴ ,
∴ ,
由折叠得 ,
∴ , ,
∴
∴ ,即 ;
(3)如图③,在 中, ,
即 ,由折叠得 , ,
∴ ,
设 ,则 ,
在 中, ,
即 ,
解得, ,
即 .
故答案为:
【变式5】(22-23八年级下·海南海口·期末)【证明推断】(1)如图1,在矩形 中, ,点
P是 的中点,将 沿直线 折叠得到 ,点 落在矩形 的内部,延长 交 于点
E,连接 .
求证:① ;② ;③若 ,求 的长;
【类比探究】(2)如图2,将(1)中“矩形 ”改为“平行四边形 ”,其他条件不变,(1)
中的①②结论是否仍然成立?请说明理由;
【拓展运用】(3)如图3,在平行四边形 中, ,点P是 的中点,将 沿直线 折
叠得到 ,点 落在 的内部,延长 交 于点E,连接 .连接 与 交于点M,
与 交于点N.
求证:四边形 是矩形.
【答案】(1)①见解析;②见解析;③ ;(2)结论仍然成立,理由见解析;(3)见解析【分析】(1)①②根据矩形性质和折叠性质以及全等三角形的判定证明 ,根据全
等三角形的性质结合平角定义可证明结论正确;③根据矩形性质和折叠性质求得 ,进而
求得 ,利用勾股定理求解 即可;
(2)根据平行四边形的性质和折叠性质得到 ,在图2中,连接 ,根据等腰三角形的性
质和判定可证明 ;再证明 得到 ,利用平角定义证明
,即可证得 ;
(3)根据垂直平分线的判定与性质证明 垂直平分 , 垂直平分 ,得到
,利用矩形的判定可证的结论.
【详解】解:如图1,
∵四边形 是矩形,
∴ , ,
∵点P是 的中点,
∴ ,
∵ 沿直线 折叠得到 ,
∴ , , , ,
则 , ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ , ,故①正确;
∴ ,
∴ ;故②正确;
③∵ ,
∴ , ,则 ,
在 中, ,
∴ ;
(2)结论仍然成立.理由为:
∵四边形 是平行四边形,∴ ,
∵点P是 的中点,
∴ ,
∵ 沿直线 折叠得到 ,
∴ , , , ,
则 ,
∵ ,
∴ ,
在图2中,连接 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,故①成立;
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故②成立;
(3)由(2)证明过程知: , , , ,
∴ 垂直平分 , 垂直平分 ,
∴ ,又 ,
∴四边形 是矩形.
【点睛】本题是四边形的综合题,主要考查了矩形的判定与性质、平行四边形的性质、折叠性质、全等三
角形的判定与性质、勾股定理、线段垂直平分线的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识,知识点
较多,综合性强,解答的关键是熟练掌握相关知识的联系与运用,利用数形结合思想寻找知识点之间的联
系,进而推理论证
【变式6】(22-23八年级下·江苏连云港·阶段练习)将一个矩形纸片 放置在平面直角坐标系中, ,分别在x轴,y轴的正半轴上,点B坐标为 .
(Ⅰ)如图①,将矩形纸片 折叠,使点B落在y轴上的点D处,折痕为线段 ,求点D坐标;
(Ⅱ)如图②,点E,F分别在 , 边上.将矩形纸片 沿线段 折叠,使得点B与点 重合,
若反比例函数 经过点C的对应点G,求k的值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,若点P是坐标系内任意一点,点Q在y轴上,使以点D,F,P,Q为顶点的四边形是
菱形,请直接写出满足条件的点P的坐标.
【答案】(Ⅰ)点D的坐标为 ;(Ⅱ) ;(Ⅲ)点P的坐标为 或 或 或
【分析】(Ⅰ)由矩形和折叠的性质,结合勾股定理即可求出.
(Ⅱ)过点G作 轴于点H.由折叠可知 , .设 ,
则 .在 中,利用勾股定理即可求出x的值.即得出 .再利用三角形面积
公式即可求出 .最后利用勾股定理可求出 的长,即得出 的长,即求出点G的坐标,从而
得出k的值.
(Ⅲ)由题意可求出 的长,再分类讨论①当线段 为边,且点P在y轴右侧时;②当线段 为边,且
点P在y轴左侧时;③当 为对角线时,结合菱形的性质,利用数形结合的思想即可求出.
【详解】(Ⅰ)∵四边形 是矩形,
∴ , , .
∵点B坐标为 ,
∴ .
由折叠可知, .
∴在 , .∴点D的坐标为 .
(Ⅱ)如图,过点G作 轴于点H.
∵点 ,
∴ .
∵四边形 是矩形,
∴ .
由折叠知,四边形 与四边形 全等,
∴ , .
设 ,则 .
在 中, ,即 .
解得: .
∴ .
∵ ,
∴ .
∴ .
在 中, .
∴ .
∴点G的坐标为 .
又∵反比例函数 经过点C的对应点G,∴将点G的坐标代入 得: ,
解得: ,即k的值为 ;
(Ⅲ)如图,作 于点M,
设 ,则 ,
在 中, ,即 ,
解得: .
∴ .
①如图,当线段 为边,且点P在y轴右侧时.
由题意结合菱形的性质可知 ,且 轴,
∵ ,
∴此时P点与A点或B点重合.
即P点坐标为 或 ,如图 和 点.②如图,当线段 为边,且点P在y轴左侧时.
∵ ,
∴P点与B点关于y轴对称,
∴P点坐标为 .
③如图,当 为对角线时,可知此时线段 与线段 互相垂直平分.
∵ , ,
∴ .
根据题意可设经过点 的直线解析式为 ,
将 代入得: ,解得: .
即经过点 的直线解析式为 .当 时, .
故P点坐标为 .
综上,满足条件的点P的坐标为 或 或 或 .
【点睛】本题为四边形综合题.考查折叠的性质,勾股定理,矩形的性质,菱形的性质,线段垂直平分线
的性质、一次函数的图像与性质、求反比例函数解析式等知识,综合性强,为困难题.作出辅助线,并学
会利用数形结合的思想和分类讨论的思想解题是关键
【变式7】(22-23八年级下·河南南阳·阶段练习)如图,已知在平面直角坐标系 中,
,将 沿直线 折叠,点A落在点D处, 交 边于点E.
(1)求证:四边形 为矩形;
(2)求 的长.
(3)点F在y轴上,在坐标平面内找一点G,使得以O、E、F、G为顶点的四边形是以OE为边的菱形?请直
接写出点G的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)3
(3) 或
【分析】(1)根据 可得四边形 对边相等,可证四边形 是平行四边形,
再根据 可证四边形 为矩形;(2)设 ,则 ,由勾股定理可得 ,再根据 证明
,推出 ,由此列方程求出x的值即可;
(3)分“点F在y轴的正半轴上”和“点F在y轴的负半轴上”两种情况,利用菱形的性质分别求解即可.
【详解】(1)证明: ,
, ,
四边形 是平行四边形,
又 平面直角坐标系内 ,
四边形 为矩形;
(2)解:由(1)知四边形 为矩形,
,
设 ,则 ,
在 中,由勾股定理得: ,
由折叠的性质可知 , ,
在 和 中,
,
,
,
,
解得 ,
即 ;
(3)解: , ,
.
以O、E、F、G为顶点的四边形是以OE为边的菱形时,有两种情况:
当点F在y轴的正半轴上时,如下图所示:由菱形的性质可得 , ,
点E与点G关于y轴对称,
,
;
当点F在y轴的负半轴上时,如下图所示:
,
,
,
四边形 是菱形,
,
点G的坐标为 ,即 ,
综上可知,点G的坐标为 或 .
【点睛】本题考查矩形的判定与性质,勾股定理,折叠的性质,菱形的性质等,解题的关键是熟练掌握特
殊平行四边形的性质,牢记折叠前后对应边相等,第3问注意分情况讨论
技巧4:巧用正方形的性质解决折叠问题
【例题4】(22-23八年级下·湖北武汉·期中)如图,现有一张边长为4的正方形纸片 ,将正方形纸
片折叠,使得B点落在 边上点P处(P不与A,D重合)折痕为 ,C点落在G点处, 交 于
H,连接 .下列结论:① ;② ;③ 的周长为8;④若
,则 .其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】C
【分析】①根据 得出 ,再根据 ,得出 ;
②首先证明 ,进而得出 ,即可得出答案;
③根据 和 ,即可得出 ;
④设 ,在 中,求得 长;设 , 在 中,求得 长;设 ,在
中求得 长,进而求出比值作出判断即可.
【详解】解: ∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
即 ,故①正确;
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
如图2,过B作 ,垂足为Q,
∵ , ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ , ,
又∵ ,
∴ ,
又 , ,
在 和 中,
,∴ ,
,
∴ ,故③正确;
∵ , ,
∴ ,
∴ 的周长为: ,
故③正确;
, ,
,
设 ,则 , , ,
在 中,
,
解得: ,
,
,
,
,
设 ,则 , ,
在 中,
,
解得: ,
,
设 ,则 , ,
在 中,
,
解得: ,
,
,故④错误;其中正确的有①②③,共3个,
故选:C.
【点睛】此题主要考查了翻折变换的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理应用及平行线的性质,注
意掌握折叠前后图形的对应关系,注意掌握数形结合思想的应用
【变式1】(22-23八年级下·河南南阳·期末)如图,四边形 是边长为4的正方形,F为边 上一点
且 ,E为边 上一点,把 沿着 折叠,得到 ,若 为直角三角形,则 的
长为 .
【答案】3或
【分析】分 , , 三种情况讨论解答即可,
【详解】解:当 时,如图,
则 ,
∵ 是 折叠得到的,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(2)当 时,如图,
∵ 是 折叠得到的,
∴ , , ,∴ ,
∴点 在 上,
在 中,
由勾股定理,得 ,
∴ ,
设 ,则 ,
在 中,
由勾股定理,得 ,
即 ,
解得 ,
∴ ;
(3)当 时,
∵E为边 上一点,
∴此时点 应在 上,
∴ ,
这与折叠时 矛盾,
∴此种情况不存在,
综上所述, 或 .
故答案为:3或 .
【点睛】本题考查了翻折变换,解决本题的关键是利用正方形的性质,等腰三角形的判定,勾股定理.分
情况讨论是解题的关键
【变式2】(22-23八年级下·河北保定·期中)如图,在正方形 中,E是 边上一点(不与B、C重
合),将正方形 沿 折叠,使点B落在点F处,延长 交 于点G,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 .
①求 的周长:
②若点E是 的中点, 是 的平分线,求 的长【答案】(1)见解析
(2)①4;②
【分析】(1)根据正方形的性质和折叠的性质可得 , ,根据 即可得证;
(2)①根据全等三角形的性质可得 ,再根据 的周长为 求解
即可;
②先证明 ,可得 ,设 ,在 中,根据勾股定理列方程,
求出 的长,再设 ,在 中,根据勾股定理列方程,即可求出 的长.
【详解】(1)证明:在正方形 中, , ,
根据折叠, , ,
, ,
在 和 中,
,
;
(2)解:① ,
,
,
,
的周长为 ;
②过点 作 于点 ,如图所示:
是 的平分线, ,
,
在 和 中,
,
,
,
是 的中点,,
,
,
即点 和点 重合,
设 ,
则 ,
,
,
,
在 中,根据勾股定理,得 ,
解得 ,
,
设 ,则 ,
,
在 中,根据勾股定理,得 ,
解得 ,
.
【点睛】本题考查了折叠问题,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质等,熟练掌握
正方形的性质是解题的关键
【变式3】(22-23八年级下·山东菏泽·期末)如图,正方形 中, 是边 的中点,将 沿
折叠,得到 ,延长 交边 于点 .
(1)求证: ;
(2)若 ,求 的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接 ,由正方形的性质得 , ,由折叠得 ,,则 , ,可证明 ,得 ;
(2)由 , 是边 的中点,得 , ,由勾股定理得
,求得 .
【详解】(1)证明:连接 ,
四边形 是正方形,
, ,
将 沿 折叠,得到 ,延长 交边 于点 ,
, ,
, ,
在 和 中,
,
,
;
(2)解: , 是边 的中点,
, ,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查正方形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,灵活运
用这些知识是解题的关键
【变式4】.(2023春·江苏泰州·九年级统考期末)【模型建立】如图1,正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,AE⊥BF,AE与BF相交于点P.AE,BF有
什么数量关系?请说明理由.
【迁移应用】
如图2,请仅用无刻度的直尺画图(保留作图痕迹,不用证明)
(1)以AB为边画正方形ABCD;
(2)取CD中点E,连接AE:
(3)在AD上找点G,连接BG,使BG=AE.
【拓展提升】
如图3,正方形ABCD中,点E,F分别在边AB,CD上,将正方形沿EF折叠,点A,D的对应点分别为
A',D',使得点A'始终落在边BC上,A'D与CD相交于点G.
(1)若AB=5,BA'=2,求DF的长度;
(2)点E,F在边AB,CD上运动时,连接AG,则∠A' AG的大小是否发生改变,若不变,求出大小,
若改变,请说明理由.【答案】模型建立:AE=BF;理由见解析;
【分析】模型建立:根据正方形的性质,证明△ABE≌△BCF,得出AE=BF即可;
迁移应用:(1)根据网格特点画正方形ABCD即可;
(2)连接MN交CD于点E,连接AE即可;
(3)取AD的中点G,连接BG即可;
拓展提升:(1)过点F作FH⊥AB于点H,证明Rt△ABA'≌Rt△FHE(HL),得出BA'=EH=2,设
AE=A'E=x,则BE=5-x,根据勾股定理得:x2=(5-x) 2+22,求出x=2.9,即AE=2.9,得出
AH=AE-EH=2.9-2=0.9,即可得出DF=AH=0.9;
(2)证明△ABA'≌△AM A',得出AM=AB,BA'=M A',证明Rt△AGM≌Rt△AGD(HL),得出
MG=DG,证明△ABA'≌△ADN,得出A A'=AN,∠BA A'=∠DAN,证明△AGA'≌△AGN,得
出∠A' AG=∠NAG,
证明∠BA A'+∠DAG=∠A' AG,根据∠BA A'+∠DAG+∠A' AG=90°,即可求出结果.
【详解】解:模型建立:AE=BF;理由如下:
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°,
∵AE⊥BF,
∴∠APB=90°,
∴∠BAP+∠ABP=∠ABP+∠EBP=90°,
∴∠BAP=∠EBP,
∴△ABE≌△BCF,
∴AE=BF;迁移应用:
(1)如图:四边形ABCD即为所求作的正方形;
(2)如图:AE即为所求;
(3)如图:BG即为所求;
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=CD=AB,∠BAG=∠ADE=90°,
∵点E、G分别为CD,AD的中点,
1 1
∴AG= AD,DE= CD,
2 2
∴AG=DE,
∴△ABG≌△DAE,
∴AE=BG;
拓展提升:
(1)过点F作FH⊥AB于点H,如图所示:根据折叠可知,A'与A关于EF对称,
∴A A'⊥EF,AE=A'E,
根据“模型建立”可知,A A'=EF,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠ABA'=∠BAD=∠ADF=90°,
∵∠AHF=∠HAD=∠ADF=90°,
∴四边形ADFH为矩形,
∴HF=AD,DF=AH,
∴AB=HF,
∴Rt△ABA'≌Rt△FHE(HL),
∴BA'=EH=2,
设AE=A'E=x,则BE=5-x,
根据勾股定理得:x2=(5-x) 2+22,
解得:x=2.9,
∴AE=2.9,
∴AH=AE-EH=2.9-2=0.9,
∴DF=AH=0.9;
(2)∠A' AG的大小不变;∠A' AG=45°;
延长CD,并截取DN=BA',过点A作AM⊥A'G于点M,如图所示:
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD∥BC,
∴∠DA A'=∠A A'B,
根据折叠可知,∠A A'D'=∠DA A',
∴∠A A'B=∠A A'D',
∵∠ABA'=∠AM A'=90°,A A'=A A',
∴△ABA'≌△AM A',∴AM=AB,BA'=M A',
∵AB=AD,
∴AM=AD,
∵AG=AG,
∴Rt△AGM≌Rt△AGD(HL),
∴MG=DG,
∴A'G=A'M+MG=BA'+DG=DN+DG=NG,
即A'G=NG,
∵∠ADN=180°-90°=90°,
∴∠ADN=∠ABA',
∵AB=AD,BA'=DN,
∴△ABA'≌△ADN,
∴A A'=AN,∠BA A'=∠DAN,
∵AG=AG,A'G=NG,
∴△AGA'≌△AGN,
∴∠A' AG=∠NAG,
∵∠BA A'=∠DAN,
∴∠BA A'+∠DAG=∠DAN+∠DAG=∠NAG,
∴∠BA A'+∠DAG=∠A' AG,
∵∠BA A'+∠DAG+∠A' AG=90°,
∴∠A' AG=45°.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,三角形全等的判定和性质,矩形的判定和性质,勾股定理,解题
的关键是作出辅助线,构造全等三角形,熟练掌握三角形全等的判定方法.
【变式5】.(2023春·江苏南京·九年级校联考期中)点 E.F 分别为正方形 ABCD 边 AD.AB 上的点,
连接 CE,DF 交于点 P.
(1)如图 1,若 DE=AF,则线段 DF 与 CE 具有怎样的数量和位置关系?说明理由.
(2)如图 2,若 E 为 AD 中点,F 为 AB 中点,求证 BP=BC.
(3)若将正方形 ABCD 折叠,使得 A 点的对应点 A'落在 BC 边上,折痕 MN 分别交 AB,CD 于 M,N.若正方形的的边长为 6,线段 A'B=2,则 DN 的长为 .
【答案】(1)相等;垂直;理由见解析;
(2)见解析;
4
(3)
3
【分析】(1)由四边形ABCD为正方形,AF=DE,易证得△ADF≌△DCE(SAS),即可证得DF=CE,
∠ADF=∠DCE,即可证得DF⊥CE;
(2)如图2,过点B作BG∥DF,交CD于G,交CE于H,先根据两组对边分别平行证明四边形BFDG是
平行四边形,由三角形中位线定理的推论可得PH=CH,得BH是PC的垂直平分线,可解答;
(3)过点M作MG⊥CD于G,连接DE交MN于P,由折叠可知,DE⊥MN,证明△MNG≌△A'AB
(ASA),则MG=A'B=2,设A'M=x,由勾股定理列方程可得x的长,可求得DN的长.
【详解】(1)解:DF=CE,DF⊥CE,理由如下:
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=DC,∠A=∠ADC=90°,
在△ADF和△DCE中¿,
∴△ADF≌△DCE(SAS),
∴DF=CE,∠ADF=∠DCE,
∵∠ADF+∠CDP=90°,
∴∠DCE+∠CDP=90°,
∴∠CPD=90°,
∴DF⊥CE;
(2)证明:如图2,过点B作BG∥DF,交CD于G,交CE于H,
∵E为AD中点,F为AB中点,
1
∴DE=AF= AD,
2
由(1)同理得:DF⊥CE,
∴BG∥DF,
∵BF∥DG,
∴四边形BFDG是平行四边形,1
∴DG=BF= CD,
2
∵GH∥DP,
∴CH=PH,
∴BH是PC的垂直平分线,
∴BP=BC;
(3)如图3,过点N作NG⊥AB于G,连接AA'交MN于P,
由折叠可知,AA'⊥MN,
∵∠AOG=∠PON,∠AGO=∠NPO=90°,
∴∠BAA'=∠MNG,
在△A'AB和△MNG中¿,
∴△A'AB≌△MNG(ASA),
∴MG=A'B=2,
设A'M=x,则AM=x,BM=6-x,
由勾股定理得:A'M2=BM2+A'B2,
∴x2=(6-x)2+22,
10
∴x= ,
3
10 4
∴DN=AG= -2= .
3 3
4
故答案为: .
3
【点睛】此题属于四边形的综合题,考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理以
及三角形中位线的定理的运用.注意作辅助线构建三角形全等,掌握三角形中位线定理是关键.
【变式6】.(2023春·广东江门·九年级统考期末)综合与实践:
如图1,已知正方形纸片ABCD.
实践操作
第一步:如图1,将正方形纸片ABCD沿AC,BD分别折叠.然后展平,得到折痕AC,BD.折痕AC,BD
相交于点O.
第二步:如图2,将正方形ABCD折叠,使点B的对应点E恰好落在AC上,得到折痕AF,AF与BD相交
于点G,然后展平,连接GE,EF.问题解决
(1)∠AGD的度数是______;
(2)如图2,请判断四边形BGEF的形状,并说明理由;
探索发现
(3)如图3,若AB=1,将正方形ABCD折叠,使点A和点F重合,折痕分别与AB,DC相交于点M,
N.求M N2的值.
【答案】(1)67.5°;(2)四边形BGEF是菱形,理由见解析;(3)4-2❑√2.
【分析】(1)由正方形的性质,折叠的性质在△GAO中利用三角形内角和即可求出答案;
(2)由正方形的性质,折叠的性质得出BG=EF,且BG∥EF,一组对边平行且相等的四边形是平行四边
形,得出四边形BGEF是平行四边形,又BF=EF,一组邻边相等的平行四边形是菱形,就可判断得出答
案;
(3)做辅助线由正方形的性质,折叠的性质得出条件证明△ABF≌△NKM(ASA),全等三角形对应边相
等,故MN=AF,由等角对等边得出BF的长,最后根据勾股定理求出AF2,即可求出答案.
【详解】解:(1)解:∵四边形ABCD是正方形,
AC⊥BD,∠BAO=45∘
∠GOA=90∘,
由折叠的性质得∠EAF=∠BAF=22.5∘,
在△GAO中,
∠AGD=180∘-∠GOA-∠EAG=67.5∘.
(2)结论:四边形BGEF是菱形.
理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=∠ABC=90°,AC⊥BD.
由折叠可知,∠AEF=∠ABF=90°,BF=EF.
∴∠AEF+∠BOC=180°.
∴EF∥BG.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAC=45°.
由折叠可知,1
∠BAF=∠CAF= ∠BAC=22.5°.
2
∴∠AFB=∠AGD=67.5°.
∵∠BGF=∠AGD,
∴∠AFB=∠BGF.
∴BG=BF.
∴BG=EF,且BG∥EF,
∴四边形BGEF是平行四边形.
又∵BF=EF,
∴平行四边形BGEF是菱形.
(3)如图,过点N作NK⊥AB于点K,交AF于点I,
则∠AKN=∠NKM=90°.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=∠ADC=90°,AD=AB.
∴四边形ADNK为矩形.
∴KN=AD=AB.
由折叠,可知MN⊥AF.
∴∠BAF+∠AIK=∠KNM+∠FIN=90°.
又∵∠AIK=∠FIN,
∴∠BAF=∠KNM.
在△ABF和△NKM中,
¿
∴△ABF≌△NKM(ASA).
∴AF=MN.
∵AB=1,
∴BD=❑√AB2+AD2=❑√2.
∵∠GAD=∠BAD-∠BAF=90°-22.5°=67.5°,
又∠AGD=67.5°,
∴∠AGD=∠GAD.
∴DG=AD=1.∴BG=BD-DG=❑√2-1.
∴BF=BG=❑√2-1.
在Rt△ABF中,由勾股定理,
得AF2=AB2+BF2=1+(❑√2-1) 2=4-2❑√2.
∴M N2=AF2=4-2❑√2.