文档内容
专题 02 利用勾股定理解决折叠问题
目录
A题型建模・专项突破
题型一、长方形中折痕过对角线模型...........................................................................................................1
题型二、长方形中折痕过一顶点模型...........................................................................................................3
题型三、长方形中折痕过任意两点模型.......................................................................................................6
题型四、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...............................................7
题型五、直角三角形中过斜边中点所在直线翻折模型.............................................................................10
题型六、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.............................................12
B综合攻坚・能力跃升
题型一、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。
已知矩形中,以对角线为折痕,折叠 ,点的对应点为’.
结论1: ≌ ;
结论2:折痕垂直平方’;
结论3: 是等腰三角形。
1.如图,在长方形纸片 中, .将 沿 折叠,使点 落在点 处, 交
于点 ,则 的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了折叠的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理,根据折叠前后的图形全等得到相
关条件是解答本题的关键.先证明 ,可得 ,设 ,则 ,
在 中,由勾股定理得 ,即可得出结论.【详解】解:在长方形 中, , ,
∵由折叠的性质可知: , ,
∴ , ,
∵在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
∵在 中,由勾股定理得: ,
∴ ,解得 ,
∴ ,
故答案为: .
2.如图,将长方形 沿对角线 翻折,点 落在点 处, 交 于点 ,若 , ,
则 的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了翻折变换、勾股定理以及三角形的面积,利用勾股定理求出 的长是解题的关键.
利用折叠和长方形得到 ,进而可得出 ,设 则 在 中,利
用勾股定理可求出的值,再利用三角形的面积公式即可求出 的面积,则可得出答案.
【详解】解:由折叠的性质,可知: , , , .
∵长方形 ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ .
设 则
在 中,
∴ ,
∴ ,
∴
∴ .
故答案为: .
题型二、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。
已知矩形中,以为折痕,点的对应点为’.
结论1: ≌ ;
折在矩形内
结论2:折痕垂直平方’。
结论1: ≌ ;
折在矩形边上
结论2:折痕垂直平方’。
结论1:四边形 ≌四边形 ;
折在矩形外 结论2:折痕垂直平方’;
结论3: 是等腰三角形。
3.如图将长方形 沿直线 折叠,顶点 恰好落在 边上 处,已知 ,则
.
【答案】 /
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理的运用,掌握折叠的性质,勾股定理是解题的关键.
根据长方形的性质可得 , , ,由折叠的性质可得 ,,在 中,由勾股定理可得 ,则 ,设 ,则 ,
在 中,由勾股定理即可求解.
【详解】解:∵四边形 是长方形,
∴ , , ,
∵折叠,
∴ , ,
在 中, ,
∴ ,
设 ,则 ,
在 中, ,
∴ ,
解得, ,
∴ ,
故答案为: .
4.如图,在长方形纸片 中, , ,点在 边上,将 沿折叠,点落在点处, ,
分别交 于点,,若 ,则 .
【答案】
【分析】本题考查了翻折变换,勾股定理和全等三角形的判定与性质等知识,根据 证明
, ,设 ,利用勾股定理得方程 ,求出即可解
决问题.
【详解】解:∵四边形 是长方形,
由翻折的性质可知, ,
在 和 中,∴ ,
∴
∵
∴
设 ,则
∴ ,
, ,
∴ ,
∴ ,
解得, ,
∴ ,
故答案为: .
题型三、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。
已知矩形中,以,为折痕,点的对应点为’,点的对应点为’.
结论1: ≌ ;
折在矩形内
结论2:折痕垂直平方’。
结论1:四边形 ≌四边形 ;
折在矩形边上
结论2:折痕垂直平方’。
结论1:四边形 ≌四边形 ;
折在矩形外
结论2:折痕垂直平方’;
结论3: ’是直角三角形。
5.如图,在长方形 中, , ,将此长方形沿 折叠,使点 与点 重合,则 的长度为 .
【答案】6
【分析】本题考查勾股定理与折叠问题.折叠得到 ,设 ,利用勾股定理进行求解即可,掌
握折叠的性质和勾股定理,是解题的关键.
【详解】解:∵折叠,
∴ ,
设 ,
∵在长方形 中, , ,
∴ ,
由勾股定理得 ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为:6.
6.如图,有一个长方形纸片 , ,点为 上一点,将纸片沿 折叠, 的
对应边 恰好经过点,则线段 的长为 .
【答案】 /
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理.
根据折叠的性质可得 ,然后在 中,由
勾股定理求出 的长,则可得出 的长,再在 利用勾股定理进行计算即可求 的长.
【详解】解:∵四边形 是长方形,∴ ,
根据折叠的性质,得 ,
在 中,由勾股定理,得 ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
解得 .
故答案是:
题型四、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)沿过点的直线翻折使得点的对应点为’落在斜边上,折痕为;
(2)沿过点的直线翻折使得点的对应点为’落在斜边上,折痕为;
(3)沿过点的直线翻折使得点的对应点为落在边上,折痕为。
7.如图,有一块直角三角形纸片,两直角边 , .现将直角边 沿直线 折叠,使
它落在斜边 上,且与 重合,则 的长等于 .
【答案】3
【分析】本题考查了勾股定理与折叠,根据勾股定理求得 的长,再根据折叠的性质求得 , 的长,
从而利用勾股定理可求得 的长.
【详解】解∶∵ , , ,
∴ ,
∵折叠,
∴ , , ,
∴ , ,∴ ,即 ,
解得 ,
故答案为:3.
8.有一块直角三角形纸片:
(1)如图 ,若两直角边 , ,现将直角边 沿直线 折叠,使 恰好在斜边 上,且
点 与点 重合,则 的长为 ;
(2)如图 ,若两直角边 , ,点 在边 上,以 为折痕 折叠得到 ,边
与边 交于点 .若 为直角三角形,则 的长为 .
【答案】 ; 或
【分析】本题主要考查了折叠的性质、勾股定理、一元二次方程的解法,解决本题的关键是根据勾股定理
得到方程,解方程求线段的长度.
(1)首先根据勾股定理求出 ,根据折叠的性质可知 , ,
,设 ,则 , ,根据勾股定理可得方程 ,
解方程求出 的长即可;
(2)过点 作 垂足 在 的延长线上,则四边形 是矩形,设 ,则
, , ,根据勾股定理可得 ,解方程求
出 的值,即为线段 的长;当 平分 时 ,点 在 的延长线上时,设 ,则 ,
,根据勾股定理可得 ,解方程求出 的值即为 的长度.
【详解】(1)解:在 中 , , ,
,
由折叠的性质可知: ,
, , ,
,
设 ,则 , ,
在 中, ,
,解得: ,
,
故答案为: ;
(2)解:如下图所示,过点 作 垂足 在 的延长线上,
则四边形 是矩形,
, ,
设 ,则 ,
, ,
由 可知 ,
,
在 中, ,
,
解得: , (不符合题意,舍去),
时, 为直角三角形;
如下图所示,当 平分 时 ,点 在 的延长线上,
则 , ,
,
设 ,则 , ,
在 中,由勾股定理得: ,
,
解得: ,
当 时, 为直角三角形;综上所述,若 为直角三角形则 的长为 或 .
故答案为: 或 .
题型五、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(为斜边中点)翻折使得点与点重合;
(2)沿中线翻折,使得点落在点处,连结,,与交于点.
(3)沿中线翻折,使得点落在点处,连结,.
9.如图,有一张直角三角形纸片 ,两直角边 , ,现将 折叠,使点 与点
重合,得到折痕 ,则 的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理,解题的关键是掌握折叠的性质.由折叠可得: ,
设 ,则 ,在 中,根据勾股定理列方程求出 ,最后根据三角形的面积
公式求解即可.
【详解】解:由折叠可得: ,
,
设 ,则 ,
, ,
在 中, ,即 ,解得: ,
即 ,
,
故答案为: .
10.如图,有一张直角三角形纸片,两直角边 , ,将 折叠,使点 与点 重合,
折痕为 ,则 的长是 .
【答案】
【分析】在 中,可求出 的长度,根据折叠的性质可得出 ,在 中,利
用 即可得出 的长度.此题考查了翻折变换、勾股定理及锐角三角函数的定义,解答本
题的关键是掌握翻折变换前后对应边相等、对应角相等.
【详解】解:∵ , ,
, ,
由折叠的性质得, ,
则 ,
.
.
.
故答案为: .
题型六、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)沿直线翻折,使得点落在点处,连结.
(2)沿直线翻折使得点与边上的点重合;11.如图,在 中, , ,已知 .
(1) 的长为 .
(2)点 , 分别是 , 上一点,沿着直线 将 折叠,得到 ,已知点 落在边
上,若 是直角三角形,则 的长为 (注: )
【答案】 或
【分析】本题考查了勾股定理与折叠问题,二次根式的混合运算;
(1)根据含30度角的直角三角形的性质得出 ,进而根据勾股定理,即可求解;
(2)分两种情况同理,当 , 时,分别画出图形,根据勾股定理,即可求解.
【详解】(1)在 中, ,则 ,
;
故答案为: .
(2)如图1,当 时,由折叠可知 .
设 ,由 ,得 ,
则 ,
,
,
.
如图2,当 , ,则 ,
,
.
故答案为: 或 .12.如图,在 中 , , ,点 为 的中点,点 为 边上一动点,连
接 .将 沿 折叠,点 的对应点为点 .若 为直角三角形,则 的长为 .
【答案】 或7
【分析】分两种情形: 和 ,分别就这两种情形求解即可.
【详解】①如图1,当 时
根据折叠的性质得: , ,
∵
∴ , , 三点共线
∵点是的中点
∴
∴
∴
∵ ,
∴
解得
②如图2,当 时,
根据折叠的性质得:
∴
∵
∴∴
∴
③ 的情形不存在
综上所述, 的长为 或7
故答案为 或7.
【点睛】本题考查了折叠的性质、勾股定理等知识,关键是分类讨论.
一、单选题
1.如图所示,有一块直角三角形纸片, ,将斜边 翻折,使点落在直角边
的延长线上的点处,折痕为 ,则 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理和折叠问题.熟练掌握折叠的性质,是解题的关键.
勾股定理求出 的长,利用折叠得到 ,求出 ,设 ,则 ,根
据勾股定理即可求解.【详解】解:∵ ,
,
根据翻折可得 ,
,
设 ,则 .
根据勾股定理得 ,解得: .
故选:A.
2.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.
【答案】C
【分析】本题考查的是图形翻折变换的性质及勾股定理,先设 ,再根据图形翻折变换的性质得出
,再根据勾股定理求出 的值.
【详解】解:设 ,则 ,
是 翻折而成,
,
在 中, ,
即 ,
解得 .
故选:C.
3.如图所示,把一张矩形纸片按所示方法进行两次折叠,得到直角三角形,若=1,则的长度为( )
A. B. C. D.2【答案】A
【分析】首先根据矩形的性质,得出 , , ,然后再根据
折叠的性质,得出 ,进而得出 ,利用勾股定理,得出 的长,再由第二次折叠,得
出 ,进而得出 ,最后利用线段的关系,即可得出结果.
【详解】解:由折叠补全图形如图所示,
∵四边形 是矩形,
∴ , , ,
由第一次折叠得: , ,
∴ ,
∴ ,
在 中,
根据勾股定理得, ,
由第二次折叠可知, ,
∴ ,
∴ .
故选:A
【点睛】本题考查了图形的折叠和勾股定理,搞清楚折叠中线段的数量关系是解本题的关键.
4.如图,在 中, , , .点、分别是边 、 上的点,连结 ,将
沿 翻折,使得点 的对称点落在边 的中点 处,则 的长为( )
A. B. C.3 D.2
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理与翻折问题,熟练掌握勾股定理和翻折的性质是解题的关键.根据勾股定理
和翻折的性质即可求解.
【详解】解: 点 是边 的中点,,
由翻折的性质得, ,
设 ,则 ,
在 中, ,
,
解得: ,
.
故选:A.
5.如图,长方形 中, , ,将长方形折叠,使 点与 的中点 重合,折痕为 ,
则线段 的长为( )
A. B.4 C. D.5
【答案】B
【分析】设 ,则 ,根据长方形 , ,得到 ,根据勾股定
理,得 ,解得 ,解答即可.
本题考查了长方形的性质,折叠的性质,勾股定理,熟练掌握折叠的性质,勾股定理是解题的关键.
【详解】解:设 ,则 ,
∵长方形 , , 点与 的中点 重合,
∴ , ,
根据折叠的性质,得
∴ ,
解得 ,
故选B.
二、填空题
6.如图,将长方形 沿着对角线 折叠,使点落在 处, 交 于点,若 ,则
的面积= .【答案】78
【分析】本题考查了图形的折叠以及勾股定理,正确利用勾股定理求得 的长是解题的关键.
设 ,则 ,在 中利用勾股定理即可列方程求得的值,然后根据三角形面积
公式求解.
【详解】解:长方形 中,
∴ ,
∴ ,
由折叠的性质知 ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
在 中, ,
即 ,
解得: ,
则 ,
则 .
故答案为:78.
7.如图, 中, ,将三角形 沿折叠,使点落在 上的点处,则 的长为
.
【答案】3
【分析】本题考查勾股定理与折叠问题,勾股定理求出 的长,折叠得到 ,进而求出
的,设 ,在 中,利用勾股定理进行求解即可.【详解】解:∵ , ,
∴ ,
∵折叠,
∴ , ,
∴ , ,
设 ,则: ,
在 中,由勾股定理,得: ,
解得: ,
∴ ;
故答案为:3.
8.如图,在矩形 中, ,点为线段 的中点,连接 ,点在边 上,连接 ,
将 沿 翻折得到 ,点在线段 上,则 的长为 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理,翻折定义.根据题意可得 , ,得出 ,因为
,所以 ,连接 ,设 ,即可得到答案.
【详解】解:连接 ,
∵ , ,
∴ , , ,
连接 ,设 ,
可得方程: ,
代入数值可得: ,解得 ,
∴ ,
故答案为: .
9.如图,在 中,∠=90°,=4,=6,是的中点,是上一动点,将 沿折叠到 ,连接′,当
是直角三角形时,的长为 .
【答案】 或
【分析】分两种情形,当 或 时,分别画出图形来解答.
【详解】解:当 时,
将 沿 折叠到△ ,
,
,
点 、 、 三点共线,
, ,
由勾股定理得 ,
设 ,则 , ,
在 △ 中,由勾股定理得:
,
解得 ,
,
当 时,,
,
,
不可能为 ,
综上, 或 .
故答案为:3或 .
【点睛】本题主要考查了翻折的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会运用分类讨论的思想思考问题,
属于中考常考题型.
10.如图, 中, 分别是边 上的两个动点.将 沿直线
折叠,使得点的对应点 落在 边的三等分点处,则线段 的长为 .
【答案】3或
【分析】本题主要考查勾股定理及折叠的性质,熟练掌握勾股定理及折叠的性质是解题的关键;由题意可
知 或 ,然后分两种情况进行求解即可.
【详解】解:∵点 落在 边的三等分点处, ,
∴ 或 ,
由折叠可知: ,
∴ ,
当 时,在 中,由勾股定理得: ,
∴ ,
∴ ;
当 时,在 中,由勾股定理得: ,
∴ ,∴ ;
综上所述: 的长为3或 ;
故答案为3或 .
三、解答题
11.如图,长方形沿 对折,点 刚好落在 边 点上,如果 , ,求 的长?
【答案】3
【分析】本题考查了长方形的性质,翻折的性质,勾股定理等.在 中建立关于 的方程是求解
本题的关键.先根据翻折的性质求出 的长度和 关于 的表达式,然后由勾股定理求出 ,进而得
到 的长度,在 再次应用勾股定理建立关于 的方程求解即可.
【详解】解:根据翻折的性质, , .
在 中, .
.
在 中, ,
即 .
则 .
故 的长度为3.
12.在 中, , , ,点、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 .如图,如果点 和点重合,求 的长.
【答案】
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理,设 ,则 ,根据折叠的性质得到
,由勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:设 ,则 ,由折叠性质可得 ,
在 中,由勾股定理得 ,
∴ ,
解得 ,
即 的长为 .
13.如图,把长方形纸片 沿 折叠,使得点 与点 重合,点 落在点 的位置上.
(1)试说明 ;
(2)若 , ,求 的面积.
【答案】(1)见解析
(2)10
【分析】本题考查折叠问题,全等三角形的判定和性质,勾股定理:
(1)根据折叠的性质,长方形的性质,利用证明 即可;
(2)设 ,则: ,在 中,利用勾股定理求出 的值,进而求出
的值,全等三角形的性质,得到 ,利用三角形的面积公式进行求解即可.
【详解】(1)∵四边形 是长方形,
∵把长方形纸片 沿 折叠,
,
在 和△ 中
(2)设 ,
根据翻折不变性,得:在 中,由勾股定理,得:
解得 ,
∴ ,则
∴ .
14.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.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查的是翻折变换以及勾股定理的应用;熟练掌握翻折的性质和勾股定理是解题的关键.
(1)由勾股定理可得 ,由折叠可知 , , ,设 ,
则 , ,在 中,根据 ,列出方程即可求解;
(2)由折叠知 ,设 ,则 ,在 中,根据 ,列出
方程即可求解.
【详解】(1)解:在 中, , ,
.
由题意知 , , .
.
设 ,则 , .
在 中, ,
.
解得 .
.
(2)由题意知 ,
设 ,则 .
在 中, ,.
解得 .
.
15.在四边形 中, .
(1)若为边 上一点,如图①将 沿直线 翻折至 的位置,当点落在 边上点处时,求 的
长;
(2)如图②,点为射线 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)5
(2) 或
【分析】本题主要考查图形折叠的性质和勾股定理:
(1)设 ,则 ,根据图形折叠的性质可知 , ,根据勾股定理即可
求得答案;
(2)分两种情况计算:当点 在线段 上时;当点 在线段 的延长线上时.
【详解】(1)解:设 ,则 .
根据图形折叠的性质可知
, .
在 中, .
则 .
在 中, ,
即 .
解得 .
即 ;
(2)解:①如图所示,当点 在线段 上时.设 ,则 .
根据图形折叠的性质可知
, , .
在 中
.
则 .
在 中
,即
解得 .
即 .
②如图所示,当点 在线段 的延长线上时.
根据图形折叠的性质可知 .
∵ ,
∴ .
∴ .
∴ .
在 中
.
∴ .
综上所述, 或 .