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专题14 特殊平行四边形中的折叠问题(解析版)
第一部分 典例剖析
类型一 折叠中求角度
1.(2022春•花都区期中)如图,对折矩形 ABCD的纸片,使AB与DC重合,得到折痕 EF,然后把
△ADH再对折到△DHG,使得点A落在EF上且与点G重合,则∠HDG为( )
A.30° B.35° C.40° D.45°
思路引领:由折叠的性质可得DG=AD=AG,可得△ADG是等边三角形,即可求∠ADG=60°,即可求
解.
解:如图,连接AG,
∵对折矩形ABCD的纸片,使AB与DC重合,
∴AE=DE,EF⊥AD
∴DG=AG,
∵把△ADH再对折到△DHG
∴AD=DG,∠ADH=∠GDH
∴AD=DG=AG,
∴△ADG是等边三角形
∴∠ADG=60°
∴∠HDG=30°
故选:A.
总结提升:本题考查了翻折变换,矩形的性质,证明△ADG是等边三角形是本题的关键.2.(2022春•石家庄期末)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边AB,CD上,∠EFC=120°,若
将四边形EBCF沿EF折叠,点B恰好落在AD边上,则∠AEB′为( )
A.70° B.65° C.30° D.60°
思路引领:依据正方形的性质以及折叠的性质,即可得到∠AEB'=60°.
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,∠A=90°,
∴∠BEF+∠EFC=180°,
∵∠EFC=120°,
∴∠BEF=180°﹣∠EFC=60°,
∵将四边形EBCF沿EF折叠,点B恰好落在AD边上,
∴∠BEF=∠FEB'=60°,
∴∠AEB'=180°﹣∠BEF﹣∠FEB'=60°,
故选:D.
总结提升:本题考查了正方形的性质,折叠的性质等知识点,能综合性运用性质进行推理是解此题的关
键.
类型二 折叠中求线段的长
3.(2019春•泰山区期中)对角线长分别为6和8的菱形ABCD如图所示,点O为对角线的交点,过点O
折叠菱形,使B,B′两点重合,MN是折痕.若B′M=1.5,则CN的长为( )
A.3.5 B.4.5 C.5.5 D.6.5
1 1
思路引领:连接AC、BD,利用菱形的性质得OC= AC=3,OD= BD=4,∠COD=90°,再利用勾股
2 2定理计算出CD=5,由ASA证得△OBM≌△ODN得到DN=BM,然后根据折叠的性质得BM=B'M=
1.5,则DN=1.5,即可得出结果.
解:连接AC、BD,如图,
∵点O为菱形ABCD的对角线的交点,
1 1
∴OC= AC=3,OB=OD= BD=4,∠COD=90°,
2 2
在Rt△COD中,CD 5,
=√OC2+OD2=√32+42=
∵AB∥CD,
∴∠MBO=∠NDO,
在△OBM和△ODN中,
{∠MBO=∠NDO
OB=OD ,
∠BOM=∠DON
∴△OBM≌△ODN(ASA),
∴DN=BM,
∵过点O折叠菱形,使B,B′两点重合,MN是折痕,
∴BM=B'M=1.5,
∴DN=1.5,
∴CN=CD﹣DN=5﹣1.5=3.5,
故选:A.
总结提升:本题考查了折叠的性质、菱形的性质、平行线的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理
等知识,熟练掌握折叠与菱形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
4.(2020•市北区一模)如图,在矩形ABCD中,AD=2.将∠A向内翻折,点A落在BC上,记为A′,
折痕为DE.若将∠B沿EA'向内翻折,点B落在DE上,记为B',则AB的长为( )A.√3 B.1 C.2 D.√2
思路引领:利用矩形的性质,证明∠ADE=∠A'DE=∠A'DC=30°,∠C=∠A'B'D=90°,推出
△DB'A'≌△DCA',CD=B'D,设AB=DC=x,在Rt△ADE中,通过勾股定理可求出AB的长度.
解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠ADC=∠C=∠B=90°,AB=DC,
由翻折知,△AED≌△A'ED,△A'BE≌△A'B'E,∠A'B'E=∠B=∠A'B'D=90°,
∴∠AED=∠A'ED,∠A'EB=∠A'EB',BE=B'E,
1
∴∠AED=∠A'ED=∠A'EB= ×180°=60°,
3
∴∠ADE=90°﹣∠AED=30°,∠A'DE=90°﹣∠A'EB'=30°,
∴∠ADE=∠A'DE=∠A'DC=30°,
又∵∠C=∠A'B'D=90°,DA'=DA',
∴△DB'A'≌△DCA'(AAS),
∴DC=DB',
在Rt△AED中,
∠ADE=30°,AD=2,
2 2√3
∴AE= = ,
√3 3
2√3
设AB=DC=x,则BE=B'E=x- ,
3
∵AE2+AD2=DE2,
2√3 2√3
∴( )2+22=(x+x- )2,
3 3
√3
解得,x =- (负值舍去),x =√3,
1 2
3
故选:A.总结提升:本题考查了矩形的性质,轴对称的性质等,解题关键是通过轴对称的性质证明∠AED=
∠A'ED=∠A'EB=60°.
类型三 折叠中求面积
5.(2021•牡丹江)如图,正方形ABCD的边长为3,E为BC边上一点,BE=1.将正方形沿GF折叠,
使点A恰好与点E重合,连接AF,EF,GE,则四边形AGEF的面积为( )
A.2√10 B.2√5 C.6 D.5
思路引领:设DF=m,AG=n,则CF=3﹣m,BG=3﹣n,由折叠的性质可得AF=EF,AG=GE,在
2
Rt△ADF中,AF2=m2+9,在Rt△EFC中,EF2=4+(3﹣m)2,则有m2+9=4+(3﹣m)2,可求m=
3
5 2 7
,在Rt△BEG中,n2=(3﹣n)2+1,可求n= ,分别求出S△GEB = ,S△ADF =1,S△CEF = ,由S四边形
3 3 3
AGEF
=S正方形ABCD ﹣S△GEB ﹣S△ADF ﹣S△CEF 代入即可求解.
解:设DF=m,AG=n,
∵正方形的边长为3,
∴CF=3﹣m,BG=3﹣n,
由折叠可得,AF=EF,AG=GE,
在Rt△ADF中,AF2=DF2+DA2,
即AF2=m2+9,
在Rt△EFC中,EF2=EC2+CF2,∵BE=1,
∴EC=2,
∴EF2=4+(3﹣m)2,
∴m2+9=4+(3﹣m)2,
2
∴m= ,
3
在Rt△BEG中,GE2=BG2+BE2,
∴n2=(3﹣n)2+1,
5
∴n= ,
3
1 5 2
∴S△GEB = ×1×(3- )= ,
2 3 3
1 2
S△ADF = × ×3=1,
2 3
1 2 7
S△CEF = ×2×(3- )= ,
2 3 3
2 7
∴S四边形AGEF =S正方形ABCD ﹣S△GEB ﹣S△ADF ﹣S△CEF =9- -1- =5,
3 3
另解:过点F作FH⊥AB交于H点,交AE于点Q,
∵正方形ABCD的边长为3,BE=1,
∴AE=√10,
∵∠HAQ+∠AQH=∠FQP+∠QFP=90°,
∴∠HAQ=∠QFP,
∵HF=AB,
∴△HFG≌△BAE(ASA),
∴FG=AE=√10,
1
∴S四边形AGEF = ×AE×GF=5,
2
方法三:在Rt△BEG中,GE2=BG2+BE2,
∴n2=(3﹣n)2+1,
5
∴n= ,
35
∴AG= ,
3
1 1 5
∴S四边形AGEF =2S△AFG =2× ×AG×HF=2× × ×3=5;
2 2 3
故选:D.
总结提升:本题考查正方形的性质,折叠的性质,熟练掌握折叠的性质、直角三角形面积公式,灵活应
用勾股定理是解题的关键.
6.(2022春•亭湖区校级月考)如图,四边形ABCD是矩形,E、F分别是线段AD、BC上的点,点O是
EF与BD的交点.若将△BED沿直线BD折叠,则点E与点F重合.
(1)求证:四边形BEDF是菱形;
(2)若ED=2AE,AB•AD=√3,求EF•BD的值.
思路引领:(1)证明△OBF≌△ODE,得到OB=OD即可得出结论.
(2)由ED=2AE,AB•AD=√3,可得出菱形BEDF的面积,进而可得出EF•BD的值.
(1)证明:将△BED沿BD折叠,使E,F重合,
∴OE=OF,EF⊥BD,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=90°,AD∥BC,
∴∠ODE=∠OBF,
在△OBF和△ODE中,{∠OBF=∠ODE
∠BOF=∠DOE,
OF=OE
∴△OBF≌△ODE(AAS),
∴OB=OD,
∵OE=OF,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∵EF⊥BD,
∴四边形BFDE是菱形.
(2)解:∵AB•AD=√3,
1 1
∴S△ABD = AB•AD= √3,
2 2
∵ED=2AE,
2
∴ED= AD,
3
∴S△BDE :S△ABD =2:3,
√3
∴S△BDE = ,
3
1 2√3
∴菱形BEDF的面积= EF•BD=2S△BDE = ,
2 3
4√3
∴EF•BD= .
3
总结提升:本题考查了翻折变换的性质、菱形的判定与性质、矩形的性质等知识;熟练掌握菱形的判定与
性质是解题的关键.
第二部分 专题提优训练
1.(2022春•三台县月考)如图,长方形ABCD中将△ABF沿AF翻折至△AB'F处,若AB'∥BD,∠1=
26°,则∠BAF的度数为( )
A.57° B.58° C.59° D.60°思路引领:由矩形的性质得∠ABC=90°,AD∥BC,则∠AFB=∠DAF,由翻折得∠B′=∠ABF=
90°,∠AFB′=∠AFB,所以∠AFB′=∠DAF,由 AB'∥BD,∠B′AM=∠1=26°,则∠AFB′
+∠DAF=2∠DAF=∠AMB′=64°,所以∠DAF=32°,即可求得∠BAF=∠B′AF=58°,于是得到问
题的答案.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,AD∥BC,
∴∠AFB=∠DAF,
由翻折得∠B′=∠ABF=90°,∠AFB′=∠AFB,
∴∠AFB′=∠DAF,
∵AB'∥BD,
∴∠B′AM=∠1=26°,
∴∠AMB′=90°﹣∠B′AM=64°,
∴∠AFB′+∠DAF=2∠DAF=∠AMB′=64°,
∴∠DAF=32°,
∴∠BAF=∠B′AF=∠B′AM+∠DAF=26°+32°=58°,
故选:B.
总结提升:此题重点考查矩形的性质、轴对称的性质、三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的
和等知识,根据翻折的性质和平行线的性质证明∠AFB′=∠DAF是解题的关键.
2.(2018春•沾化区期末)如图,在正方形ABCE中,已知AB=3,DE=1,将△AED沿著AD翻折使得
点E,F重合,延长DF交BC于G点,则BG的长度为( )
5 4 3
A.2 B. C. D.
2 3 2
思路引领:由“HL”可证Rt△ABG≌Rt△AFG,BG=GF,在Rt△CDG中,由勾股定理可求解.
解:如图,连接AG,∵将△AED沿著AD翻折使得点E,F重合,
∴AE=AF=3,DE=DF=1,∠E=∠AFD=90°,
∴AB=AF,DC=2,
在Rt△ABG和Rt△AFG中,
{AB=AF
,
AG=AG
∴Rt△ABG≌Rt△AFG(HL),
∴BG=GF,
在Rt△CDG中,DG2=CG2+DC2,
∴(BG+1)2=4+(3﹣BG)2,
3
∴BG= ,
2
故选:D.
总结提升:本题考查了翻折变换,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,求证
BG=GF是解题的关键.
3.(2021春•江阴市月考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=9cm,点P从点B出发,沿BA方
向以每秒√2cm的速度向终点A运动;同时,动点Q从点C出发沿CB方向以每秒1cm的速度向终点B
运动,将△BPQ沿BC翻折,点P的对应点为点P′,设Q点运动的时间t秒,若四边形QPBP′为菱
形,则t的值为( )
A.2 B.3 C.2√2 D.4
思路引领:由折叠可知,BP=BP',QP=QP',则只要当BP=QP时,即可得四边形QPBP′为菱形.1
作PD⊥BC于点D,由三线合一的性质及等腰三角形性质可得△PDQ为等腰直角三角形,所以DQ=
2
√2 √2
(9﹣t),PQ=√2DQ= (9﹣t),由BP=QP即可建立方程√2t= (9﹣t),解得t=3.
2 2
解:由折叠可知,BP=BP',QP=QP',
∴只要当BP=QP时,即可得四边形QPBP′为菱形.
作PD⊥BC于点D,如图所示.
由∠C=90°,AC=BC=9cm可得,∠ABC=∠BAC=45°,
当BP=QP时,∠ABC=∠PBQ=∠PQB=45°.
1 1 1
∴由三线合一的性质可得DQ= BQ= (BC﹣CQ)= (9﹣t),
2 2 2
√2
∴PQ=√2DQ= (9﹣t),
2
∵BP=√2t,
√2
即√2t= (9﹣t),解得t=3.
2
故选:B.
总结提升:本题以动点问题为背景考查了菱形的判定与性质、等腰直角三角形性质、轴对称的性质,掌
握菱形的判定方法是解题的关键.
4.(2021春•重庆期末)如图,在正方形 ABCD中,E为CD边上一点,将△AED沿着AE翻折得到
△AEF,点D的对应点F恰好落在对角线AC上,连接BF.若EF=2,则BF2=( )A.4√2+4 B.6+4√2 C.12 D.8+4√2
思路引领:点F作FG⊥BC交于G点,设正方形的边长为x,则AC=√2x,由折叠可知,DE=EF,AD
=AF,∠D=∠DFA=90°,可得DE=2,EC=x﹣2,在Rt△EFC中,由勾股定理可得(x﹣2)2=4+(
√2x﹣x)2,解得x,即为正方形的边长为2√2+2,再求出FC=2,由∠ACB=45°,可求FG=CG=2,
BG=√2+2,在Rt△BFG中,由勾股定理可得BF2=(√2+2)2+2=8+4√2.
解:过点F作FG⊥BC交于G点,
由折叠可知,DE=EF,AD=AF,∠D=∠DFA=90°,
设正方形的边长为x,
∵EF=2,
∴DE=2,EC=x﹣2,AC=√2x,
在Rt△EFC中,EC2=FE2+FC2,
∴(x﹣2)2=4+(2x﹣x)2,
解得x=2√2+2,
∴FC=2x﹣x=2,
∵∠ACB=45°,
∴FG=CG=√2,
∴BG=√2+2,
在Rt△BFG中,BF2=BG2+GF2=(√2+2)2+2=8+4√2,
故选:D.
总结提升:本题考查正方形的性质,翻折的性质,熟练掌握翻折的性质,灵活应用勾股定理是解题的关
键.
5.(2019春•覃塘区期中)如图,将矩形ABCD沿AF折叠(F在CD边上),点D落在BC边上的点E处,
过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.
(1)求证:四边形EFDG是菱形;
(2)若点G恰好是AF的中点,且AB=3,求四边形EFDG的面积.思路引领:(1)连接DE,与AF交于点O,由折叠(轴对称)性质可得DE⊥AF,OD=OE,证明
Rt△FDO≌Rt△GEO,可得OF=OG,进而证明四边形EFDG是菱形;
(2)根据点G是AF的中点,且AF是Rt△AFD的斜边,可得DG=AG=FG,证明△DGF是等边三角
形,△ADE是等边三角形,再根据勾股定理即可求出DE的长,进而可求菱形EFDG的面积.
解:(1)证明:如图,连接DE,与AF交于点O,
由折叠(轴对称)性质得:
DE⊥AF,OD=OE,
∵EG∥CD,
∴∠ODF=∠OEG,
∴Rt△FDO≌Rt△GEO(ASA),
∴OF=OG,
∴四边形EFDG是菱形;
(2)∵点G是AF的中点,且AF是Rt△AFD的斜边,
∴DG=AG=FG,
又四边形EFDG是菱形,
∴DG=DF,
∴△DGF是等边三角形,
∴∠AFD=60°,
又∠BAD=∠ADC=90°,
∴∠BAE=∠EAF=∠FAD=30°,
∵在Rt△AEB中,AB=3,AE=2BE,
∴由勾股定理求得:BE=√3,AE=2√3,
∴AD=AE=2√3,
∴在Rt△AFD中,由勾股定理求得:
DF=GF=2,
又△ADE是等边三角形,
∴DE=AD=2√3,
则菱形EFDG的面积为:
1
×2√3×2=2√3.
2
总结提升:本题考查了翻折变换、三角形的面积、菱形的性质、勾股定理、矩形的性质,解决本题的关
键是综合运用以上知识.