文档内容
第十七章 勾股定理与思想和折叠问题
01 思维导图
目录
【思想总结】.................................................................................................................................................................1
思想一 方程思想.........................................................................................................................................................1
思想二 分类讨论思想.................................................................................................................................................7
思想三 转化思想.......................................................................................................................................................11
【模型总结】...............................................................................................................................................................15
模型一 长方形中折痕过对角线模型......................................................................................................................15
模型二 长方形中折痕过一顶点模型......................................................................................................................19
模型三 长方形中折痕过任意两点模型..................................................................................................................25
模型四 直角三角形中过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型..........................................................30
模型五 直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型..........................................................................................34
模型六 直角三角形中过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型..........................................................38
02 思想总结
【思想总结】
思想一 方程思想
适用情况:
1. 直角三角形中两条边长未知,当两边长存在一定数量关系;
2. 直接三角形中存在公共边(或作高,构造公共边);
3. 折叠问题;
4. 实际应用问题.
例题:(23-24七年级下·山东淄博·期末)如图,在 中, , , ,E是边
上一点,将 沿 折叠,使点B的对应点 恰好落在边 上,则 的长等于 .
巩固训练1.(23-24八年级下·广东珠海·期中)如图,在笔直的铁路上A、B两点相距 ,C,D为两村庄,
于A, 于B.现要在 上建一个中转站E,使得C,D两村到E站
的距离相等,求 的长.
2.(23-24八年级下·新疆喀什·期中)如图,一只小鸟旋停在空中 点, 点到地面的高度 米,
点到地面 点( , 两点处于同一水平面)的距离 米.
(1)求出 的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达 点( 点在线段 上),此时小鸟到地面 点的距离与下降的距离相同,求小
鸟下降的距离.
3.(23-24八年级下·安徽合肥·期中)如图,小巷左右两侧是竖直的高度相等的墙,一根竹竿斜靠在左墙
时,竹竿底端O到左墙角的距离 为2米,顶端B距墙顶的距离 为1米,若保持竹竿底端位置不动,
将竹竿斜靠在右墙时,竹竿底端到右墙角的距离 为3米,顶端E距墙顶D的距离 为2米,点
在一条直线上,点 在一条直线上, .求:
(1)墙的高度;
(2)竹竿的长度.4.(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)已知 中, , ,点 在 边上.请从
, 两题中任选一题作答.
A.如图1,若 ;
B.如图2,若 ;
我选择 题,则 的长为 ;
我选择 题,则 的长为 .
思想二 分类讨论思想
适用情况:
1. 高在三角形内,外不明确;
2. 直角边、斜边不明确;
3. 动态问题或存在性问题中,直角顶点的位置不明确.
例题:(2024·黑龙江哈尔滨·二模)在 中, , 点 是直线 上一点, ,
,连接 , 则线段 的长为 .
巩固训练
1.(23-24八年级下·湖北孝感·期末)如图,在 中, ,点P为射线
上一点,将 沿 所在直线翻折,点C的对应点为点 ,如果点 在射线 上,那么
.
2.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)已知 中, , , 边上的高 ,求
边的长.
3.(23-24八年级下·河北张家口·期中)如图,在 中, , , ,动点
从点 出发沿射线 以 的速度移动,设运动的时间为 .(1)求 边的长;
(2)当 为直角三角形时,求 的值.
思想三 转化思想
适用情况:
1. 最短路径问题(未知转化为已知,化曲为直);
2. 等线段转化(几何证明).
例题:(23-24八年级上·四川达州·阶段练习)如图, 、 两个村在河流 的同侧,分别到河的距离为
千米, 千米,且 千米,现在要在河边建一自来水厂,向 、 俩村供水,铺设水
管的费用为每千米 万,请你在河流 上选择水厂的位置 ,使铺设水管的费用最节省,并求出总费用是
多少?
巩固训练
1.(22-23八年级下·广东广州·期中)如图,A、B两个村子在笔直河岸的同侧,A、B两村到河岸的距离
分别为 , , ,现在要在河岸 上建一水厂E向A、B两村输送自来水,要
求水厂E到A、B两村的距离之和最短.
(1)在图中作出水厂E的位置(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求水厂E到A、B两村的距离之和的最小值.2.(23-24八年级下·山东聊城·期中)综合与实践
【问题情境】
数学综合与实践活动课上,老师提出如下问题:一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为20、3、2,
A和B是一个台阶两个相对的端点.
【探究实践】
老师让同学们探究:如图①,若A点处有一只蚂蚁要到B点去吃可口的食物,那么蚂蚁沿着台阶爬到B点
的最短路程是多少?
(1)同学们经过思考得到如下解题方法:如图②,将三级台阶展开成平面图形,可得到长为20,宽为15
的长方形,连接 ,经过计算得到 长度为______,就是最短路程.
【变式探究】
(2)如图③,是一只圆柱形玻璃杯,该玻璃杯的底面周长是30 cm,高是8 cm,若蚂蚁从点A出发沿着
玻璃杯的侧面到点B,则蚂蚁爬行的最短距离为______.
【拓展应用】
(3)如图④,圆柱形玻璃杯的高9 cm,底面周长为16 cm,在杯内壁离杯底4 cm的点A处有一滴蜂蜜,
此时,一只蚂蚁正好在外壁上,离杯上沿1 cm,且与蜂蜜相对的点B处,则蚂蚁从外壁B处到内壁A处所
爬行的最短路程是多少?(杯壁厚度不计)
03 模型总结
【模型总结】模型一 长方形中折痕过对角线模型
【模型解读】沿着长方形的对角线所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以对角线AC为折痕,折叠 ABC,点B的对应点为B’.
结论1: ≌ ;
结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3: AEC是等腰三角形。
例题:(23-24八年级下·北京海淀·期中)如图所示,把一张长方形纸片沿对角线 折叠,若
,求 的长.
【变式训练】
1.如图,长方形ABCD中, , ,如果将该长方形沿对角线BD折叠,使点C落在点F处,
那么图中阴影部分的面积是______.
ABCD AB 8cm AD6cm AC B
2.如图,在长方形纸片 中, , . 把长方形纸片沿直线 折叠,点 落在点
E AE DC F AF
处, 交 于点 ,则 的长为( )25 15 13
cm cm cm
A. 4 B. 2 C.7cm D. 2
3.(22-23八年级上·江苏徐州·期中)如图,长方形 中, ,
, .点 为 上的一个动点,把 沿直线 翻折得 .
(1)当 点落在 边上时,
(2)如图2,当E点与C点重合时, 与 交点 ,求 长.
模型二 长方形中折痕过一顶点模型
【模型解读】沿着长方形的一个顶点和一边上的点的线段所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以AE为折痕,点B的对应点为B’.
结论1: ≌ ;
折在矩形内
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
结论1: ≌ ;
折在矩形边上
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
结论1:四边形 ≌四边形 ;
折在矩形外 结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3: AEF是等腰三角形。
例题:(23-24八年级上·四川成都·期末)如图,长方形纸片 中,已知 ,折叠纸片使 边与
对角线 重合,点B落在点F处,折痕为 ,且 .
(1)求 的长;(2)求 的长.
【变式训练】
1.(23-24七年级下·重庆·期末)如图,将长方形 沿 折叠,点D恰好落在 边的F点上,已知
, ,则 .
2.(23-24八年级下·河南南阳·期末)如图所示,有一张长方形纸片 , , .现折叠该
纸片使得 边与对角线 重合,折痕为 ,点 落在 处,求 .
3.(23-24八年级下·重庆万州·期末)如图,在矩形 中, ,点E为线段 的中点,
连接 ,点F在边 上,连接 ,将 沿 翻折得到 ,点G在线段 上,则 的长为
.
4.(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,长方形纸片 , ,点P在 边上,
将 沿 折叠,点C落在E处, , 分别交 于点O,F,且 ,则 长为 .
5.(23-24八年级下·山东淄博·期中)在四边形 中,.
(1)若P为边 上一点,如图①将 沿直线 翻折至 的位置,当点B落在 边上点E处时,
求 的长;
(2)如图②,点Q为射线 上的一个动点,将 沿 翻折,点D恰好落在直线 上的点 处,求
的长.
模型三 长方形中折痕过任意两点模型
【模型解读】沿着长方形边上的任意两点所在直线进行翻折。
已知矩形ABCD中,以E,F为折痕,点B的对应点为B’,点C的对应点为C’.
结论1: ≌ ;
折在矩形内
结论2:折痕EF垂直平方BB’。
结论1:四边形 ≌四边形 ;
折在矩形边上
结论2:折痕AC垂直平方BB’。
结论1:四边形 ≌四边形 ;
折在矩形外
结论2:折痕AC垂直平方BB’;
结论3: GC’F是直角三角形。
例题:(23-24七年级下·山东济南·期末)如图,长方形纸片 中, , ,将此长方形纸
片折叠,使点 与点 重合,点 落在点 的位置,折痕为 ,则 的长度为( )
A.6 B.10 C.24 D.48【变式训练】
1.(23-24八年级下·江西赣州·期中)如图,将长方形纸片 沿 折叠,使顶点C恰好落在 边的
中点 上.若 , ,求 的长.
2.(23-24八年级上·广东深圳·阶段练习)如图,长方形 中 ,边 , .将此长
方形沿 折叠,使点 与点 重合,点 落在点 处.
(1)证明 ;
(2)求 的面积.
3.(22-23八年级上·广东揭阳·期末)如图,把一张长方形纸片 折叠起来, 为折痕,使其对角顶
点 与 重合, 与 重合.若长方形的长 为 ,宽 为 .
(1)求 的长;
(2)求 的长;
(3)求阴影部分 的面积.
模型四 直角三角形中过一个顶点所在直线(落点在一边上)翻折模型
【模型解读】
(1)沿过点A的直线翻折使得点B的对应点为B’落在斜边AC上,折痕为AD;
(2)沿过点C的直线翻折使得点B的对应点为B’落在斜边AC上,折痕为CD;(3)沿过点B的直线翻折使得点A的对应点为E落在BC边上,折痕为BD。
例题:(23-24八年级下·湖北十堰·阶段练习)如图,有一块 的纸片, , ,
,将 沿 折叠,使点 落在 上的 处,连接 ,则 的长为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·安徽芜湖·期中)如图所示,有一块直角三角形纸片, , ,
,将斜边 翻折,使得点B恰好落在直角边 的延长线上的点E处,折痕为 ,则 的
长为( )
A. B. C. D.
2.(22-23八年级下·江西南昌·期中)如图,在等腰直角三角形 中, , ,点P是
边 上任意一点,连接 ,将 沿 翻折,点B的对应点为 ,当 有一边与 垂直时,
的长为 .3.(23-24八年级下·江西南昌·期中)如图是一张直角三角形 纸片, , , .
(1)在图1中,将直角边 沿 折叠,使点 落在斜边 上的点 处,求 的长;
(2)在图2中,将 沿 折叠,使点 与点 重合,求 的长.
模型五 直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型
【模型解读】
(1)沿直线MN(N为斜边中点)翻折使得点A与点C重合;
(2)沿中线BE翻折,使得点A落在点F处,连结AF,FC,AF与BE交于点O.
(3)沿中线BE翻折,使得点C落在点D处,连结AD,CD.
例题:(23-24八年级下·河南安阳·期末)如图,直角三角形纸片 的两直角边长分别为6,8,现将
如图那样折叠,使点 与点 重合,折痕为 .则 的长是( )A. B. C. D.
【变式训练】
1.(23-24八年级下·四川广安·期中)如图, 在直角坐标系中, C点在线段 上,
D点在线段 上,将 沿直线 折叠后,B点与A重合,则点C坐标是 .
2.(23-24八年级下·河南漯河·阶段练习)如图,在 中, , , .将
按如图所示的方式折叠,使B,C两点重合,折痕为 .求 的长.
3.(23-24八年级下·辽宁葫芦岛·阶段练习)如图、 为一块直角三角形纸片, .
【问题初探】:直角三角形纸片的对折问题,可以通过全等变换把所求线段转化成直角三角形的边,进而
通过勾股定理来解决,体现数学中的转化思想.
(1)如图1,现将纸片沿直线 折叠,使直角边 落在斜边 上, 的对应点为 ,若
,求 的长.
【学以致用】
(2)如图2,若将直角 沿 折叠,点 与 中点 重合,点 分别在 , 上,则
之间有怎样的数量关系?并证明你的结论.模型六 直角三角形中过任意两点所在直线(落在其中一边)翻折模型
【模型解读】
(1)沿直线MN翻折,使得点C落在点D处,连结CD.
(2)沿直线DE翻折使得点C与边AB上的点F重合;
例题:在 中, ,将 沿直线 折叠,使B落在 的三等分点
处,求 的长.
【变式训练】
1.(2024·山东滨州·三模)如图,在 中, , , .将 折叠,使点
落在 的中点 处,折痕为 ,则线段 的长为( )
A. B. C.5 D.4
2.(23-24八年级下·广东中山·期中)如图,在 中, , , ,将它的锐角
翻折,使得点 落在边 的中点 处,折痕交 边于点 ,交 边于点 ,则 的长为( )A.3 B.4 C. D.
3.(2024七年级下·全国·专题练习)如图,在 中, , , ,点D、E分别
在 、 上.现将 沿 翻折,使点C落在点 处.连接 ,则 长度的最小值.
( )
A.等于3cm B.等于4cm C.等于5cm D.不存在
4.(23-24八年级下·贵州遵义·阶段练习)在 中, , , , 分别是斜
边 和直角边 上的点.把 沿着直线 折叠,顶点 的对应点是点 .
(1)如图1,若点 和顶点 重合,求 的长;
(2)如图2,若点 落在直角边 的中点上,求 的长.