文档内容
第 5 讲 解题技巧专题:平行四边形中折叠、旋转、线段最值
问题(4 类热点题型讲练)
目录
【考点一 平行四边形中折叠求角度问题】............................................................................................................1
【考点二 平行四边形中折叠求线段长或证明】....................................................................................................4
【考点三 平行四边形中旋转问题】......................................................................................................................12
【考点四 平行四边形中求线段最值问题】..........................................................................................................18
【考点一 平行四边形中折叠求角度问题】
1.(23-24八年级下·湖北武汉·阶段练习)如图,在 中,将 沿 折叠,使点 落在
边上的点 处,若 ,则 的度数为 .
【答案】 /109度
【分析】本题考查平行四边形的性质、平行线的性质、折叠性质以及三角形的内角和定理,先根据平行四
边形的性质和平行线的性质求得 ,再由折叠性质得 ,然后利用三角形的
内角和定理求解即可.
【详解】解:∵四边形 是平行四边形, ,
∴ ,
∴ ,
由折叠性质得 ,
∵ ,
∴ ,
故答案为: .
2.(23-24八年级下·浙江杭州·期中)如图,将 先沿 折叠,再沿 折叠后,A点落在线段上的 处,C点落在E处,连接 , .若恰有 ,则 .
【答案】 / 度
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,平行线的性质,折叠的性质,跟进中河底得出
, , ,求出
, ,根据 ,
,得出 ,求出 ,即可得出答案.
【详解】解:∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
由折叠得 , , ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
3.(2024·吉林松原·一模)如图,在平行四边形 中, 为边 上一点,将 沿 折叠至
处, 与 交于点 .若 , ,则 的大小为 度.
【答案】34
【分析】根据折叠性质,得 , ,根据平行四边形的性质,得
, , ,利用三角形外角性质,平行线性质解答即可,本题考查了折叠性质,平行
四边形的性质,三角形外角性质,平行线的性质,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】根据折叠性质,得 , ,∴ ,
∵平行四边形 ,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:34.
4.(2024·浙江·模拟预测)在平行四边形 中,点 , 在 边上,把 沿直线 折叠,
沿直线 折叠,使点 , 落在对角线 上的点 处,若 ,则 的度数为 .
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质及折叠的性质,熟悉掌握折叠图形边相等的性质是解题的关键.
利用平行四边形的性质和折叠的性质得到 , , ,再利用等腰三角
形的性质和平行线的性质进行角的等量代换求解即可.
【详解】解:∵四边形 是平行四边形,且 沿直线 折叠, 沿直线 折叠,
∴ , , ,
∴ ,
,
∴ ,
∴ ,
故答案为:
5.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,P是平行四边形纸片 的 边上一点,以过点P的直线
为折痕折叠纸片,使点C,D落在纸片所在平面上 处,折痕与 边交于点M;再以过点P的直线为
折痕折叠纸片,使点B恰好落在 边上 处,折痕与 边交于点N.若 ,则
°.
【答案】16
【分析】本题主要折叠的性质,掌握折叠前后的线段、角对应相等是解题的关键.由折叠的性质可求得 , ,再结合 、 、 在一条直线上,可求得答案.
【详解】解:∵点 落在纸片所在平面上 处,折痕与 边交于点 ,
故答案为:16.
【考点二 平行四边形中折叠求线段长或证明】
1.(2024·山东青岛·一模)如图,在 中, , , ,点 , 分别在边
, 上,沿 折叠平行四边形,使点 与点 重合,则线段 的长度为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,折叠的性质,勾股定理,解题的关键是掌握相关知识并正确
作出辅助线.过点 作 交 的延长线于点 ,根据平行四边形的性质可推出 ,
得出 ,在 中,根据勾股定理求出 ,由折叠可知 ,设 ,则
,在 中,根据勾股定理即可求解.
【详解】解:过点 作 交 的延长线于点 ,
四边形 是平行四边形,
,
,
又 ,
,
在 中,由勾股定理得: ,
由折叠可知 ,
设 ,则 , ,在 中,由勾股定理得: ,
即 ,
解得: ,
线段 的长度为 ,
故答案为: .
2.(2023·陕西西安·二模)如图,在平行四边形 中, , , ,点 、点 分
别为 、 的中点,点 在边 上运动,将 沿 折叠,使得点 落在 处,连接 ,点
为 中点,则 的最小值是 .
【答案】 /
【分析】根据三角形中位线定理可得 ,可知当 取得最小值时, 取得最小值,根据折叠
可知 在以点 为圆心, 的长为半径的半圆弧上运动,当点 运动到线段 上时,此时 取得最
小值,最小值为 ,过点 作 于点 ,根据 的直角三角形的性质可得 的长,根据
勾股定理求出 的长,再在 中,根据勾股定理求出 的长,进一步可得 的最小值,即可
求出 的最小值.
【详解】解:连接 ,
点 为 的中点,点 为 的中点,
为 的中位线,
,
当 取得最小值时, 取得最小值,
在平行四边形 中, , ,
,
, , ,
, ,
点 为线段 的中点,,
根据折叠可知 ,
点 在以点 为圆心, 的长为半径的半圆弧上运动,
当点 运动到线段 上时,此时 取得最小值,最小值为 ,
过点 作 于点 ,如图所示:
则 ,
,
,
在 中,根据勾股定理,得 ,
,
,
在 中,根据勾股定理,得 ,
的最小值为 ,
的最小值为 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了翻折变换,线段最小值问题,平行四边形的性质,三角形中位线定理,直角三角形的
性质,找出线段 最小时点 的位置是解题的关键.
3.(23-24八年级上·山东潍坊·期末)已知:将 沿对角线 折叠, 折到 位置.
(1)证明 ;
(2)如果 ,B、D两点间距离为 ,请在对角线 上找一点O,使得 的值最小,并求
最小值;
(3)探索:线段 与 满足什么关系时,点D、C、F在同一条直线上,请给出证明.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)当线 与 互相平分时,点D、C、F在同一条直线上,理由见解析
【分析】(1)本题考查了平行四边形的性质,翻折的性质,解题的关键是证明 ;
(2)本题考查了平行四边形的性质,翻折的性质,解题的关键是证明 ;
(3)本题考查了平行四边形的性质,翻折的性质,解题的关键是证明 .【详解】(1)解:证明:如图1中,
四边形 是平行四边形,
,
,
翻折得到 ,
,
,
,
,
,
;
(2)连接 交 于点O,连接 ,
点F与D关于 对称,
,
当点O为 与 交点时, 的值最小,最小值为线段 的长,即最小值为 ;
(3)当线段 与 互相平分时,点D、C、F在同一条直线上.
理由: 与 互相平分, ,
,
,
,
,
即 ,
翻折得到 ,
,
点D、C、F在同一条直线上.
4.(2023·浙江杭州·模拟预测)将 纸片沿 折叠,使点C与点A重合,点D落在点G处.(1)求证: ;
(2)若 的面积等于8, ,试求 的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查平行四边形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、三角形的面积,解题
关键是应用折叠的性质找出 所需的条件.
(1)由平行四边形的性质可得 , , ,由折叠可知 , ,
,进而得到 , , ,于是 ,
以此即可通过 证明 ,由全等三角形的性质即可证明 ;
(2)由(1)可得 ,由 可得 ,进而求出 ,则
,代入计算即可得到答案.
【详解】(1)证明: 四边形 为平行四边形,
, , ,
由折叠可知
, , ,
,
在 和 中,
,
,
;
(2)如图,连接 ,由(1)知, ,
,
,
,即 ,
,
,
.
5.(22-23八年级下·四川成都·期中)如图,在平行四边形 中,点E是 边上的动点,现将
沿 折叠,点 是点B的对应点.
(1)如图1,当点 恰好落在 边上时,求证:四边形 是平行四边形;
(2)如图2,若 点 落在 上时,求 的长;
(3)如图3.若 取 的中点F,连接 ,求 的取值范围
【答案】(1)见解析
(2) 的长是
(3) 的取值范围是
【分析】(1)由平行四边形的性质得 由折叠得 则 进而即
可证明四边形 是平行四边形;
(2)由题意作 交 的延长线于点H,结合平行四边形的性质及勾股定理进行分析求解;
(3)根据题意取 的中点T、连接 进一步得出 是等边三角形,并且分析出当点F在直线
的上方,且点E与点C重合时 的值最大,结合平行四边形的性质及勾股定理进行分析求解。【详解】(1)证明:如图1,∵四边形 是平行四边形,
∴
∴
由折叠得
∴
∴
∴
∴四边形 是平行四边形.
(2)解:如图2,作 交 的延长线于点H,
∵
∴
∵点 落在 上,
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴ ,
∴ 3 ,
∵
∴ ,
∴ 的长是 .
(3)解:如图3,取 的中点T、连接∵
∴
∴
∴
∴ 是等边三角形,
∴
∵ 点F是 的中点,T是 的中点,
∴ 3,
∵ ,且 ,
∴ ,
∴ 的最小值是3;
∵点E是 边上的动点,
∴当点F在直线 的上方,且点E与点C重合时 的值最大,
如图4,点E与点C重合,
∴ ,
∴ 三点在同一条直线上,
∴ 且 ,
∴四边形 是平行四边形,
∵ ,
∴四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ 的最大值为 ,
∴ 的取值范围是 .
【点睛】本题重点考查平行四边形的判定与性质、轴对称的性质、直角三角形中30°角所对的直角边等于
斜边的一半、勾股定理、等边三角形的判定与性质、三角形的三边关系等知识,此题综合性强,难度较大,
属于中考压轴题.
【考点三 平行四边形中旋转问题】
1.(23-24九年级上·河南焦作·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中, 的顶点C在y轴上,对角
线 轴, , .将 绕点O逆时针旋转,每秒旋转 ,则第2023秒结束时,点B
的对应点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查旋转的性质、平行四边形的性质,点坐标的规律探究,熟练根据旋转的知识确定旋
转后的位置是解题的关键.先根据平行四边形的性质求出点B的坐标,再作出旋转后的图形,然后找到B
点的坐标规律,并按照规律解答即可.
【详解】解: 中, , , 轴,
, , ,
,
如图:将 绕点O逆时针旋转,每秒旋转 ,
1秒时,由旋转角的性质得: 与x轴重合, ,
, ,,
,
四边形 是平行四边形,
∴四边形 是平行四边形,
,
轴,
,
同理可得: ,
则:每旋转4秒则回到原位置,
∵ ,
∴第2023秒时,完成了505次循环,又旋转了3次,
∴当第2023秒旋转结束时,点B的对应点 是 .
故选:B.
2.(22-23八年级下·广东深圳·期中)如图,在平行四边形 中, , ,将平行四边形绕
O点逆时针方向旋转 得平行四边形 ,则点 的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了平行四边形的性质以及旋转的性质,正确掌握平行四边形的性质是解题关键.直
接利用旋转的性质B点的对应点到原点距离相同,进而得出坐标.
【详解】解:∵将平行四边形 绕O点逆时针方向旋转 得平行四边形 的位置, ,
∴点 的坐标是: .
故选:B.
3.(23-24九年级上·江西宜春·期末)如图,把平行四边形 绕点A旋转 得平行四边形 ,
点 落在 边上,若 ,当 , , 三点共线时, 的度数为 .【答案】 /28度
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,图形旋转的性质,等腰三角形的性质,灵活运用平行四边形
和图形旋转的性质是解答本题的关键,由图形旋转的性质可知 ,由平行四边形的性质可知
,再用等腰三角形的性质推得 ,最后根据三角形的内角和定理即可得到答案.
【详解】 平行四边形 绕点A旋转 得平行四边形 ,
, ,
,
,
,
.
故答案为: .
4.(23-24八年级下·上海青浦·期中)如图,在平行四边形 中, , ,面积为120,点
是边 上一点,连接 ,将线段 绕着点 旋转 得到线段 ,如果点 恰好落在直线 上,那
么线段 的长为
【答案】2或14
【分析】本题考查了平行四边形的性质,旋转的性质,勾股定理,注意分类讨论;由题意得 ;分
顺时针旋转与逆时针旋转两种情况,利用旋转性质及勾股定理即可求解.根据题意确定 是解题的
关键.
【详解】解:∵线段 绕着点 旋转 得到线段 ,点 恰好落在直线 上,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
由勾股定理得: ;当线段 绕着点 顺时针旋转 时,如图,
∴ ,
∴ ;
当线段 绕着点 逆时针旋转 时,
则 在点P的右侧,
∴ ;
综上, 的长为2或14;
故答案为:2或14.
5.(2023·河北承德·一模)如图,在四边形 中, , , .
将 沿 剪下来,以 为旋转中心逆时针旋转 ,旋转过程中, 、 与 所在
的直线的交点分别为 、 .
(1)求证: ;
(2)当旋转角为 时,如图2所示,求重叠部分的面积;
(3)在旋转过程中,若 ,如图3所示,求 的长;
(4)在旋转过程中,若 ,请直接写出 的长(用含 的式子表示).
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据题意可得,四边形 是平行四边形,证明 ,即可得证;(2)根据题意得到 是等腰直角三角形, ,根据旋转角为 时, 平分 ,
设 交 于点 ,则 是等腰直角三角形,根据三角形面积公式进行计算即可求解;
(3)如图所示,将 绕点 逆时针旋转 ,使得点 与点 重合,点 是点 的对应点,则
,连接 ,则 ,证明 ,则
,设 ,则 ,在 中, ,勾股定理求得 ,
即可求解;
(4)设 , ,同(3)的方法,在 中, ,勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵
∴四边形 是平行四边形
∴
在 中,
∴ ;
(2)解:∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵
∴
∴旋转角为 时, 平分 ,
∴ ,
如图2,设 交 于点 ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴重叠面积为
(3)解:如图所示,将 绕点 逆时针旋转 ,使得点 与点 重合,点 是点 的对应点,则
,连接 ,
∴ ,则 ,∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
∴ ,
在 中, ,
即 ,
解得: ,
∴ ;
(4)解:设 , ,
由(3)可得 ,则 ,
设 ,则 ,
∴ ,
在 中, ,
即 ,
解得: ,
即 ,【点睛】本题考查了平行四边形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,旋转的性质,勾股定理,熟练
掌握以上知识是解题的关键.
【考点四 平行四边形中求线段最值问题】
1.(2024·山东青岛·一模)如图,在平行四边形 中, ,点 分别是边
上的动点(不与 重合),点 分别为 的中点,连接 ,则 的最小值为
.
【答案】
【分析】本题考查了三角形中位线定理,勾股定理,利用三角形中位线定理得出 ,则当
时, 最小,则 最小,利用勾股定理求出 ,然后利用等面积法求出 的最小值,即
可求解.
【详解】解:连接 ,
∵点 分别为 的中点,
∴ ,
当 时, 最小,则 最小,
∵ ,
∴ ,
设 中 边上高为h,
则 ,
∴ ,
∴ ,
∴ 最小值为 ,则 最小值为 ,
故答案为: .
2.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)如图,在 中, , , ,对角线与 交于点O,将直线l绕点O按顺时针方向旋转,分别交 、 于点E、F,则四边形 周
长的最小值是 .
【答案】
【分析】过点 作 ,垂足为 ,求出 的值,进而求出 的值,根据 证明
,得到 ,即可推出四边形 周长 ,当 的值最小
时,即可得到四边形 周长的最小值,利用垂线段最短即 时,求出 最小值,即可得出答
案.
【详解】解:如图所示,过点 作 ,垂足为 ,
, , ,
∴ ,
,
,
四边形 是平行四边形,
, ,
,
在 和 中,
,
,
,
, ,
四边形 周长 ,
当 的值最小时,四边形 的周长最小,此时 ,即 为最小值,
四边形 的周长最小值为 ,
故答案为: .【点睛】本题考查了平行四边形的性质,直角三角形的性质,线段的最值问题,全等三角形的判定与性质,
解题关键是利用三角形全等的性质转换线段之间的关系表达出周长.
3.(23-24八年级下·浙江杭州·期中)已知点D与点 , , 是平行四边形的四个顶点,
则 长的最小值为 .
【答案】
【分析】讨论两种情形:① 是对角线,② 是边. 是对角线时 直线 时, 最小.
是边时, ,通过比较即可得出结论.
【详解】解:有两种情况:当 为对角线时,记交于点F,
∵ ,设直线 表达式为: ,
则代入点C得: ,
∴ ,
点C在直线 上,
延长 交x轴于点G,取 中点H,连接 ,
∵点F是平行四边形对角线交点,
∴F为 中点, ,∴ 为 的中位线,
∴ , ,
∴ ,
当 时, 最短,
由 可知点C与点O的水平距离和铅锤距离均是 ,
∴ ,∴当 时 ,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ ,则 ,
设直线 表达式为: ,代入得 ,∴ ,
∴直线 表达式为: ,
联立得: ,解得 ,
∴ ,
∴ ,
∴ 最小值为 ;
当 为平行四边形边时,则 ,
综上, 最小值为 .
故答案为: .
【点睛】本题考查平行四边形的性质、坐标与图形的性质、垂线段最短,勾股定理等知识,学会分类讨论
是解题的关键,灵活运用垂线段最短解决实际问题,属于中考常考题型.
4.(23-24九年级上·江苏淮安·期中)如图,在 中, , , , 是 边的中
点, 是 边上一动点,将 沿 所在直线翻折得到 ,连接 ,则 长度的最小值是
.
【答案】 /
【分析】如图连接 ,过点 作 ,交 的延长线于点 ,首先求出线段 、 的长度;运
用勾股定理求出 的长度,根据三角形三边关系即可解决问题.
【详解】解:如图连接 ,过点 作 ,交 的延长线于点 ,
∵四边形 为平行四边形,
∴ , ,
∵点 为 的中点, ,
∴ , ,∴ ,
∴ , ,
∵
∴
∴ ,
∵
∴点 在 上时,三点共线,此时 的长度最小,
∴ 长度的最小值 .
故答案为: .
【点睛】本题考查了翻折变换,平行四边形的性质,勾股定理,最短路径等知识,解题关键是恰当作辅助
线,将分散的条件集中;灵活运用平行四边形的性质、勾股定理等几何知识点来分
5.(2024八年级下·江苏·专题练习)如图,在平行四边形 中, 是等边三角形, ,且两
个顶点 、 分别在 轴, 轴上滑动,连接 ,则 的最小值是 .
【答案】
【分析】由条件可先证得 是等边三角形,过点 作 于点 ,当点 , , 在一条直线上,
此时 最短,可求得 和 的长,进而得出 的最小值.
【详解】解:过点 作 于点 ,如图所示:
是等边三角形,
, ,
平行四边形 中, , , ,
,
是等边三角形, ,, 是等边三角形,
为 中点,
, 为 中点,
,
,
,
当点 , , 在一条直线上,此时 最短,即 的最小值为 ,
故答案为:
【点睛】本题考查坐标与图形性质、平行四边形的性质、等边三角形的判定与性质、直角三角形的性质,
判断出当点 , , 在一条直线上, 最短是解题的关键.