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文档简介
几何中的折叠问题
一、单选题
1如图,在菱形ABCD中,AD=5,tanB=2,E是AB上一点,将菱形ABCD沿DE折叠,使B、C的
对应点分别是B、C,当∠BEB=90°时,则点C到BC的距离是()
A.5+5B.25+2C.6D.35
【答案】D
【分析】过C作CH⊥AD于H,过C作CF⊥AD于F,由菱形性质和正切定义求出HD=5,HC=25,
再由折叠证明∠BED=∠BED=135°,得到∠EDC=∠EDC=45°,从而得到△CHD≌△DFC,则CF=
HD=5,则问题可解.
【详解】解:过C作CH⊥AD于H,过C作CF⊥AD于F,
由已知,AD=5,tanB=2,
HC
∴CD=5,tan∠CDH==2,
HD
∴设HD=x,则HC=2x,
∴在Rt△HDC中,HC2+HD2=CD2,
222
2x+x=5,
解得x=5,
∴HD=5,HC=25,
由折叠可知,∠BED=∠BED,∠EDC=∠EDC,CD=CD
∵∠BEB=90°,
∴∠BED=∠BED=135°,
∵AB∥DC,
∴∠EDC=180°-∠BED=45°,
∴∠EDC=∠EDC=45°
1
∴∠CDC=90°
∵∠CHD=∠CAD=90°,
∴∠CDH+CDF=90°,
∵∠CDH+∠HCD=90°,
∴∠CDF=∠HCD,
∴△CHD≌△DFC,
∴CF=HD=5,
∴点C到BC的距离是CF+CH=5+25=35.
故选:D.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定、菱形的性质、图形的折叠以及正切定义的应用,解答关键是根
据折叠的条件推出∠BED=∠BED=135°.
2如图,将△ABC折叠,使AC边落在AB边上,展开后得到折痕l与BC交于点P,且点P到AB的距
离为3cm,点Q为AC上任意一点,则PQ的最小值为()
A.2cmB.2.5cmC.3cmD.3.5cm
【答案】C
【分析】由折叠可得:PA为∠BAC的角平分线,根据垂线段最短即可解答.
【详解】解:∵将△ABC折叠,使AC边落在AB边上,
∴PA为∠BAC的角平分线,
∵点Q为AC上任意一点,
∴PQ的最小值等于点P到AB的距离3cm.
故选C.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质、角平分线的性质定理等知识点,掌握角平分线上的点到两边距离相等
是解答本题的关键.
3如图,在▱ABCD中,BC=8,AB=AC=45,点E为BC边上一点,BE=6,点F是AB边上的动
点,将△BEF沿直线EF折叠得到△GEF,点B的对应点为点G,连接DE,有下列4个结论:①tanB=2;②
AF1
DE=10;③当GE⊥BC时,EF=32;④若点G恰好落在线段DE上时,则=.其中正确的是
BF3
()
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
2
【答案】D
【分析】过点A作AH⊥BC于点H,利用三线和一以及正切的定义,求出tanB,即可判断①;过点D作DK
⊥BC于点K,利用勾股定理求出DE,判断②;过点F作FM⊥BC于点M,证明△EMF为等腰直角三角
形,设EM=FM=x,三角函数求出BM的长,利用BE=BM+EM,求出x的值,进而求出EF的长,判断
③;证明△AND∽△CNE,推出∠ENC=∠ECN,根据折叠的性质,推出EF∥CA,利用平行线分线段成比
例,即可得出结论,判断④.
【详解】解:①过点A作AH⊥BC于点H,
∵BC=8,AB=AC=45,
1
∴BH=BC=4,
2
∴AH=AB2-BH2=8,
AH
∴tanB==2;故①正确;
BH
②过点D作DK⊥BC于点K,则:四边形AHKD为矩形,
∴DK=AH=8,HK=AD=BC=8,
∵BE=6,
∴CE=2,
1
∵CH=BC=4,
2
∴CK=4,
∴EK=CE+CK=6,
∴DE=EK2+DK2=10;故②正确;
③过点F作FM⊥BC于点M,
∵GE⊥BC,
∴∠BEG=90°,
∵翻折,
∴∠BEF=∠GEF=45°,
∴∠EFM=∠BEF=45°,
∴EM=FM,
设EM=FM=x,
FM
∵tanB==2,
BM
11
∴BM=FM=x,
22
1
∴BE=BM+EM=x+x=6,
2
∴x=4,
∴EM=FM=4,
∴EF=2EM=42;故③错误;
④当点G恰好落在线段DE上时,如图:设AC与DE交于点N,
∵▱ABCD,
∴AD∥BC,
∴△AND∽△CNE,
3
ENCE21
∴===,
DNAD84
EN1
∴=,
DE5
1
∴EN=DE=2=CE,
5
∴∠ENC=∠ECN,
∴∠BEN=∠ENC+∠ECN=2∠ECN,
∵翻折,
∴∠BEN=2∠BEF,
∴∠BEF=∠ECN,
∴EF∥AC,
AFCE21
∴===;故④正确,
BFBE63
综上:正确的是①②④;
故选D.
【点睛】本题考查平行四边形的折叠问题,同时考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性质,等腰三角形
的判定和性质,勾股定理.本题的综合性强,难度较大,是中考常见的压轴题,熟练掌握相关性质,添加合适
的辅助线,构造特殊三角形,是解题的关键.
4如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,将劣弧BC沿弦BC折叠交直径AB于点D,连接CD,
若∠ABC=α0°<α<45°,则下列式子正确的是()
BCCDADCD
A.sinα=B.sinα=C.cosα=D.cosα=
ABABBDBC
【答案】B
【分析】连AC,由AB是⊙O的直径,可知∠ACB=90°,由折叠,AC和CD所在的圆为等圆,可推得AC=
CD,再利用正弦定义求解即可.
【详解】解:连AC,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
4
由折叠,AC和CD所在的圆为等圆,
又∵∠CBD=∠ABC,
∴AC和CD所对的圆周角相等,
∴AC=CD,
∴AC=CD,
在Rt△ACB中,
ACCD
sinα==,
ABAB
故选:B.
【点睛】本题考查圆周角定理和圆心角、弦、弧之间的关系以及正弦、余弦定义,解答关键是通过折叠找到公
共的圆周角推出等弦.
5如图,在平面直角坐标系中,OA在x轴正半轴上,OC在y轴正半轴上,以OA,OC为边构造矩形
OABC,点B的坐标为8,6,D,E分别为OA,BC的中点,将△ABE沿AE折叠,点B的对应点F恰好落
在CD上,则点F的坐标为()
3230303230202030
A.,B.,C.,D.,
1313131313131313
【答案】A
【分析】先求得直线CD的解析式,过点F作FM⊥CE于点M,过点F作FN⊥OC于点N,设点
3
Fm,-m+6,在Rt△EMF中,再利用勾股定理得到关于m的方程,解方程即可.
2
【详解】解:∵点B的坐标为8,6,四边形OABC是矩形,D,E分别为OA,BC的中点,
∴C0,6,D4,0,E4,6,
由折叠的性质可得:EF=BE=4,
设直线CD的解析式为y=kx+b,
6=b
则,
4k+b=0
k=-3
解得:2,
b=6
3
∴直线CD的解析式为y=-x+6,
2
过点F作FM⊥CE于点M,过点F作FN⊥OC于点N,
5
3
设点Fm,-m+6,
2
33
则MF=CN=6--m+6=m,EM=4-m,
22
在Rt△EMF中,EM2+MF2=EF2,
2322
∴4-m+m=4,
2
32
解得:m=或m=0(不合题意,舍去),
13
3233230
当m=时,y=-×+6=,
1321313
3230
∴点F的坐标为,,
1313
故选:A.
【点睛】本题是一次函数与几何综合题,考查了求一次函数解析式,勾股定理,翻折的性质,矩形的性质,中点
的性质,熟练掌握知识点并灵活运用是解题的关键.
6综合与实践课上,李老师让同学们以矩形纸片的折叠为主题开展数学活动.如图,将矩形纸片
ABCD对折,折痕为EF,再把点A折叠在折痕EF上,其对应点为A,折痕为DP,连接AB,若AB=2,BC
=3,则tan∠ABF的值为()
331
A.B.3C.D.
322
【答案】A
3
【分析】先证明EF=AB=CD=2,CF=BF=DE=,∠DEA=90°,∠AFB=90°,AD=AD=3,可
2
22331
得AE=AD-DE=,AF=2-=,再利用正切的定义求解即可.
222
【详解】解:∵矩形纸片ABCD对折,折痕为EF,AB=2,BC=3,
3
∴EF=AB=CD=2,CF=BF=DE=,∠DEA=90°,∠AFB=90°,
2
由折叠可得:AD=AD=3,
223
∴AE=AD-DE=,
2
31
∴AF=2-=,
22
6
1
23
∴tan∠ABF==.
33
2
故选A
【点睛】本题考查的是轴对称的性质,矩形的性质,勾股定理的应用,求解锐角的正切,熟记轴对称的性质是
解本题的关键.
7如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=3,P是边BC中点,将顶点D折叠至线段AP上一点D,折痕为
EF,此时,点C折叠至点C.下列说法中错误的是()
45
A.cos∠BAP=B.当AE=时,DE⊥AP
53
4
C.当AE=18-65时,△ADE是等腰三角形D.sin∠DAP=
5
【答案】C
【分析】根据矩形的性质,直角三角形的性质,三角函数,勾股定理,折叠的性质计算判断即可.
【详解】∵矩形ABCD中,AB=2,BC=3,P是边BC中点,
13
∴BP=BC=,∠B=90°,
22
22225
∴AP=AB+BP=2+3=,
22
AB24
∴cos∠BAP===,
AP55
2
故A正确;
∵矩形ABCD,
∴AD∥BC,
∴∠DAP=∠APB,
4
∴sin∠DAP=sin∠APB=cos∠BAP=,
5
故D正确;
设DE=DE=x,
4
根据题意,得AE=AD-DE=3-x,sin∠DAP=,
5
∵DE⊥AP,
DEx4
∴sin∠DAP===,
AE3-x5
4
解得x=,
3
5
∴AE=AD-DE=3-x=,
3
故B正确;
当DE=AE时,
设DE=DE=x,根据题意,得AE=AD-DE=3-x,
7
∴x=3-x,
3
解得x=;
2
此时D,A重合,三角形不存在,不符合题意;
当DE=AD时,过点D作DN⊥AD于点N,
则AN=NE;
∵矩形ABCD,
∴AD∥BC,
∴∠DAP=∠APB,
3
23
∴cos∠DAP=cos∠APB==,
55
2
设DE=DE=x,根据题意,得AE=AD-DE=3-x,DE=AD=x,
ANAN3
∴==,
ADx5
3
解得AN=x;
5
6
∴AE=AD-DE=3-x=2AN=x,
5
15
解得x=;
11
61518
∴AE=×=;
51111
当AE=AD时,过点D作DH⊥AD于点H,
设DE=DE=x,根据题意,得AE=AD=AD-DE=3-x,
43
∴DH=ADsin∠DAP=3-x,AH=ADcos∠DAP=3-x,
55
32
∴HE=AE-AH=3-x-3-x=3-x,
55
根据勾股定理,得HE2+DH2=DE2,
22422
∴3-x+3-x=x
55
解得x=65-12;
∴AE=3-x=15-65;
18
综上所述,AE=15-65或AE=,
11
故C错误,
故选C.
【点睛】本题考查了矩形的性质,直角三角形的性质,三角函数,勾股定理,折叠的性质,熟练掌握三角函数,
勾股定理,矩形的性质,折叠的性质是解题的关键.
8如图,AB为半圆O的直径,点O为圆心,点C是弧上的一点,沿CB为折痕折叠BC交AB于点M,
连接CM,若点M为AB的黄金分割点(BM>AM),则sin∠BCM的值为()
8
5-15+15-11
A.B.C.D.
2242
【答案】A
【分析】过点M作MD⊥CB,垂足为D,延长MD交半⊙O于点M′,连接CM,BM′,根据折叠的性质可得:
BM5-1
∠CMB=∠CM′B,BC⊥MM′,从而可得∠BDM=90°,再根据黄金分割的定义可得=,然后
AB2
利用直径所对的圆周角是直角可得∠ACB=90°,从而证明A字模型相似三角形△DBM∽△CBA,进而利
DMBM5-1
用相似三角形的性质可得==,最后根据圆内接四边形对角互补以及平角定义定义可
ACAB2
得:∠A=∠AMC,从而可得CA=CM,再在Rt△CDM中,利用锐角三角函数的定义进行计算,即可解答.
【详解】解:过点M作MD⊥CB,垂足为D,延长MD交半⊙O于点M′,连接CM,BM′,
由折叠得:∠CMB=∠CM′B,BC⊥MM′,
∴∠BDM=90°,
∵点M为AB的黄金分割点(BM>AM),
BM5-1
∴=,
AB2
∵AB为半圆O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠MDB,
∵∠DBM=∠CBA,
∴△DBM∽△CBA,
DMBM5-1
∴==,
ACAB2
∵四边形ACM′B是半⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠CM′B=180°,
∵∠AMC+∠CMB=180°,∠CMB=∠CM′B,
∴∠A=∠AMC,
∴CA=CM,
DMDM5-1
在Rt△CDM中,sin∠BCM===.
CMAC2
故选:A.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,黄金分割,解直角三角形,翻折变换(折叠问题),圆周角定理,
根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
二、填空题
9如图,将一张矩形纸片ABCD折叠,折痕为EF,折叠后,EC的对应边EH经过点A,CD的对应边
HG交BA的延长线于点P.若PA=PG,AH=BE,CD=3,则BC的长为.
9
【答案】43
【分析】本题考查了矩形与折叠问题,全等三角形的判定和性质,勾股定理.连接PF,设BC=2x,AH=BE
1
=a,证明Rt△PAF≌Rt△PGFHL,求得FA=FG=FD=x,由折叠的性质求得BE=x,在Rt△ABE
2
中,利用勾股定理列式计算,即可求解.
【详解】解:连接PF,设BC=2x,AH=BE=a,
由矩形的性质和折叠的性质知FG=FD,∠G=∠FAP=90°,AB=CD=3,AD=BC,
∵PA=PG,PF=PF,
∴Rt△PAF≌Rt△PGFHL,
11
∴FA=FG=FD=AD=BC=x,
22
由矩形的性质知:AD∥BC
∴∠AFE=∠FEC,
折叠的性质知:∠FEA=∠FEC,
∴∠FEA=∠AFE,
∴AE=FA=x,
由折叠的性质知EC=EH=AE+AH=x+a,
∴BC=BE+EC=a+x+a=2x,
11
∴a=x,即BE=x,
22
2222122
在Rt△ABE中,AB+BE=AE,即3+x=x,
2
解得x=23,
∴BC=2x=43,
故答案为:43
10如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=6,M为AD的中点,N为BC边上一动点,把矩形沿MN折
叠,点A,B的对应点分别为A,B,连接AA'并延长交射线CD于点P,交MN于点O,当N恰好运动到BC
的三等分点处时,CP的长为.
10
【答案】1或5
【分析】分两种情况:①当CN=2BN时.过点N作NG⊥AD于点G,则四边形ABNG为矩形;②当BN=
2CN时,过点N作NG⊥AD于点G,则四边形ABNG为矩形,根据矩形的性质得GM=AM-AG=1.再
由折叠的性质可得∠AOM=90°,然后根据相似三角形的判定与性质可得答案.
【详解】解:①当CN=2BN时.
如图1,过点N作NG⊥AD于点G,则四边形ABNG为矩形,
∴NG=AB=3,AG=BN=2.
∵M为AD的中点,
∴AM=3,
∴GM=AM-AG=1.
由折叠A与A对应,
∴∠AOM=90°,
∵∠MAO+∠APD=90°,∠MAO+∠AMO=90°,
∴∠AMO=∠APD,即∠GMN=∠APD.
又∵∠NGM=∠ADP=90°,
∴△ADP∽△NGM,
NGGM1
∴==,
ADDP2
解得DP=2,
∴CP=CD-DP=1.
②当BN=2CN时,
如图2,过点N作NG⊥AD于点G,则四边形ABNG为矩形,
∴NG=AB=3,AG=BN=4.
∵M为AD的中点,
∴AM=3,
∴GM=AG-AM=1.
由折叠A与A对应,
∴∠AOM=90°
∠MAO+∠AMO=90°,∠MAO+∠APD=90°,
∴∠AMO=∠APD,即∠GMN=∠APD.
又∠ADP=∠NGM=90°,
∴△ADP∽△NGM,
NGGM1
∴==,
ADDP2
解得DP=2,
∴CP=CD+DP=5.
综上,CP的长为1或5.
故答案为:1或5.
11
【点睛】此题考查的是翻折变换-折叠问题、矩形的性质,正确作出辅助线是解决此题的关键.
11如图,DE平分等边△ABC的面积,折叠△BDE得到△FDE,AC分别与DF,EF相交于G,H两点.
若DG=m,EH=n,用含m,n的式子表示GH的长是.
【答案】m2+n2
【分析】先根据折叠的性质可得S△BDE=S△FDE,∠F=∠B=60°,从而可得S△FHG=S△ADG+S△CHE,再根据相似
S△ADGDG2
三角形的判定可证△ADG∽△FHG,△CHE∽△FHG,根据相似三角形的性质可得==
S△FHGGH
2S22
m,△CHEEHn,然后将两个等式相加即可得.
2==2
GHS△FHGGHGH
【详解】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
∵折叠△BDE得到△FDE,
∴△BDE≌△FDE,
∴S△BDE=S△FDE,∠F=∠B=60°=∠A=∠C,
∵DE平分等边△ABC的面积,
∴S梯形ACED=S△BDE=S△FDE,
∴S△FHG=S△ADG+S△CHE,
又∵∠AGD=∠FGH,∠CHE=∠FHG,
∴△ADG∽△FHG,△CHE∽△FHG,
S22S22
△ADGDGm,△CHEEHn,
∴==2==2
S△FHGGHGHS△FHGGHGH
SS22S+S
△ADG△CHEm+n△ADG△CHE,
∴+=2==1
S△FHGS△FHGGHS△FHG
∴GH2=m2+n2,
解得GH=m2+n2或GH=-m2+n2(不符合题意,舍去),
故答案为:m2+n2.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质、折叠的性质、相似三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握相似三角
形的判定与性质是解题关键.
12在矩形ABCD中,点E为AD边上一点(不与端点重合),连接BE,将矩形ABCD沿BE折叠,折叠
后点A与点F重合,连接并延长EF,BF分别交BC,CD于G,H两点.若BA=6,BC=8,FH=CH,则
AE的长为.
12
【答案】9
2
【分析】连接GH,证明Rt△FHG≅Rt△CHG(HL),可得FG=CG,设FG=CG=x,在Rt△BFG中,有62
22725
+x=(8-x),可解得CG=FG=,知BG=,由矩形ABCD沿BE折叠,折叠后点A与点F重合,得
44
2599
∠AEB=∠FEB,可得∠FEB=∠EBG,EG=BG=,故EF=EG-FG=,从而得到AE=.
422
【详解】连接GH,如图:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠C=90°,
∵将矩形ABCD沿BE折叠,折叠后点A与点F重合,
∴BF=AB=6,AE=EF,∠BFE=∠A=90°,
∴∠GFH=90°=∠C,
∵GH=GH,FH=CH,
∴Rt△FHG≅Rt△CHG(HL),
∴FG=CG,
设FG=CG=x,则BG=BC-CG=8-x
在Rt△BFG中,BF2+FG2=BG2
∴62+x2=(8-x)2,
7
解得:x=,
4
7
∴CG=FG=,
4
25
∴BG=8-x=,
x
∵将矩形ABCD沿BE折叠,折叠后点A与点F重合,
∴∠AEB=∠FEB,
∵AD⎳BC,
∴∠AEB=∠EBG,
∴∠FEB=∠EBG,
25
∴EG=BG=,
4
9
∴AE=,
2
故答案为:9.
2
【点睛】本题考查矩形中的翻折变换,涉及三角形全等的判定与性质,勾股定理及应用,掌握相关知识是解题
的关键.
13如图,在矩形ABCD中,AD=23,CD=6,E是AB的中点,F是线段BC上的一点,连接EF,把
△BEF沿EF折叠,使点B落在点G处,连接DG,BG的延长线交线段CD于点H.给出下列判断:①
13
∠BAC=30°;②△EBF∽△BCH;③当∠EGD=90°时,DG的长度是23④线段DG长度的最小值是
21-3;⑤当点G落在矩形ABCD的对角线上,BG的长度是3或33;其中正确的是.(写出所
有正确判断的序号)
【答案】①②③
【分析】利用正切函数的定义即可判断①正确;利用同角的余角相等推出∠HBC=∠BEF,可判断②正确;推
出点D、G、F三点共线,证明Rt△EAD≌Rt△EGDHL,可判断③正确;当点D、G、E三点共线,线段DG
长度的最小值是21-3,由于F是线段BC上的一点,不存在D、G、E三点共线,可判断④不正确;证明
△BGE是等边三角形,可判断⑤.
【详解】解:连接AC,
∵矩形ABCD中,AD=23,CD=6,
AD233
∴tan∠ACD===,
CD63
∴∠ACD=30°,
∴∠BAC=30°,故①正确;
由折叠的性质知EF是BG的垂直平分线,
∴∠HBC+∠BFE=90°=∠BEF+∠BFE,∴∠HBC=∠BEF,
∴△EBF∽△BCH,故②正确;
由折叠的性质知∠EGF=∠ABC=90°,
∵∠EGD=90°,
∴点D、G、F三点共线,连接DE,
在Rt△EAD和Rt△EGD中,AE=BE=EG,DE=DE,
∴Rt△EAD≌Rt△EGDHL,
∴DG=AD=23,故③正确;
∵AE=BE=EG,
22
∴点A、G、B都在以E为圆心,3为半径的圆上,DE=23+3=21,
∴当点D、G、E三点共线,线段DG长度的最小值是21-3,但F是线段BC上的一点,∴D、G、E三点不
可能共线,故④不正确;
当点G落在矩形ABCD的对角线AC上时,
由折叠的性质知BE=EG,
∵E是AB的中点,由①知∠BAC=30°,
∴BE=EG=EA,∠BAC=∠EGA=30°,
∴∠BEG=∠BAC+∠EGA=60°,
∴△BGE是等边三角形,
∴BG的长度是3;由于F是线段BC上的一点,则点G不会落在矩形ABCD的对角线
BD上,故⑤不正确;
14
综上,①②③说法正确,
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查了矩形与折叠问题,正切函数,相似三角形的判定,勾股定理等知识,解答本题的关键是明
确题意,找出所求问题需要的条件.
14如图,将矩形ABCD沿BE折叠,点A与点A重合,连接EA并延长分别交BD、BC于点G、F,且
BG=BF.
(1)若∠AEB=55°,则∠GBF=;
(2)若AB=3,BC=4,则ED=.
【答案】40°/40度5-10/-10+5
【分析】(1)先证明∠DEF=180°-2×55°=70°,∠BFG=∠DEF=70°,利用BG=BF,可得答案;
(2)如图,过F作FQ⊥AD于Q,可得CF=DQ,FQ=CD=3,同理可得:∠BGF=∠BFG,∠DEG=
∠BFG,而∠DGE=∠BGF,则∠DEG=∠DGE,设DE=DG=x,而BD=32+42=5,则BG=BF=5-
22
x,CF=4-5-x=x-1,EQ=x-x-1=1,再求解EF=1+3=10,由折叠可得:AE=AE=4
-x,AF=10-4+x,利用cos∠BFA=cos∠FEQ,再建立方程求解即可.
【详解】解:(1)∵∠AEB=55°,结合折叠可得:
∠AEB=∠AEB=55°,
∴∠DEF=180°-2×55°=70°,
∵矩形ABCD,
∴AD∥BC,
∴∠BFG=∠DEF=70°,
∵BG=BF,
∴∠BGF=∠BFG=70°;
∴∠GBF=180°-2×70°=40°;
故答案为:40°.
(2)如图,过F作FQ⊥AD于Q,
∴四边形FCDQ是矩形,
则CF=DQ,FQ=CD=3,
同理可得:∠BGF=∠BFG,∠DEG=∠BFG,而∠DGE=∠BGF,
∴∠DEG=∠DGE,
∴设DE=DG=x,
∵矩形ABCD,AB=3,BC=4,
∴BD=32+42=5,
∴BG=BF=5-x,
∴CF=4-5-x=x-1,
15
∴EQ=x-x-1=1,
∴EF=12+32=10,
由折叠可得:AE=AE=4-x,
∴AF=10-4+x,
∵∠QEF=∠BFA,
∴cos∠BFA=cos∠FEQ,
EQAF
∴=,
EFBF
110-4+x
∴=,
105-x
解得:x=5-10,经检验符合题意;
∴DE=5-10.
故答案为:5-10.
【点睛】本题考查的是轴对称的性质,矩形的性质与判定,勾股定理的应用,锐角三角函数的应用,等腰三角
形的判定与性质,熟练的利用以上知识解题是关键.
三、解答题
15综合与实践课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展实践活动.
(1)操作判断
操作一:如图(1),正方形纸片ABCD,点E是BC边上(点E不与点B,C重合)任意一点,沿AE折叠
△ABE到△AFE,如图(2)所示;
操作二:将图(2)沿过点F的直线折叠,使点E的对称点G落在AE上,得到折痕MN,点C的对称点记为
H,如图(3)所示;
操作三:将纸片展平,连接BM,如图(4)所示.
根据以上操作,回答下列问题:
①B,M,N三点(填“在”或“不在”)一条直线上;
②AE和BN的位置关系是,数量关系是;
③如图(5),连接AN,改变点E在BC上的位置,(填“存在”或“不存在”)点E,使AN平分∠DAE.
(2)迁移探究
苏钰同学将正方形纸片换成矩形纸片ABCD,AB=4,BC=6,按照(1)中的方式操作,得到图(6)或图(7).
请完成下列探究:
①当点N在CD上时,如图(6),BE和CN有何数量关系?并说明理由;
②当DN的长为1时,请直接写出BE的长.
16
【答案】(1)①在,②AE⊥BN,相等;③不存在;
BE216
(2)①=,理由见解析;②BE=2或.
CN35
【分析】(1)①E的对称点为E,BF⊥EE,MF⊥EE,即可判断;②由①AE⊥BN,由同角的余角相等得
∠BAE=∠CBN,由AAS可判定△ABE≌△BCN,由全等三角形的性质即可得证;③由AAS可判定
△DAN≌△MAN,由全等三角形的性质得AM=AD,等量代换得AB=AM,与AB>AM矛盾,即可得证;
(2)①由(1)中的②可判定△ABE∽△BCN,由三角形相似的性质即可求解;②当N在CD上时,△ABE∽
△BCN,由三角形相似的性质即可求解;当N在AD上时,同理可判定△ABE∽△NAB,由三角形相似的性
质即可求解.
【详解】(1)解:①E的对称点为E,
∴BF⊥EE,MF⊥EE,
∴B、F、M共线,
故答案为:在;
②由①知:B、F、M共线,N在FM上,
∴AE⊥BN,
∴∠AMB=90°,
∴∠ABM+∠BAE=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠BCN=90°,
AB=BC,
∴∠CBN+∠ABM=90°,
∴∠BAE=∠CBN,
∠BAE=∠CBN
在△ABE和△BCN中,∠ABC=∠BCN,
AB=BC
∴△ABE≌△BCN(AAS),
∴AE=BN,
故答案为:相等;
③不存在,理由如下:
假如存在,
∵AN平分∠DAE,
∴∠DAN=∠MAN,
∵四边形ABCD是正方形,
AM⊥BN,
∴∠D=∠AMN=90°,
∠D=∠AMN
在△DAN和△MAN中,∠DAN=∠MAN
AN=ANN
∴△DAN≌△MAN(AAS),
∴AM=AD,
∵AD=AB,
∴AB=AM,
∵AB是Rt△ABM的斜边,
∴AB>AM,
17
∴AB=AM与AB>AM矛盾,
故假设不成立,所以答案为:不存在;
BE2
(2)解:①=,理由如下:
CN3
由(1)中的②得:
∠BAE=∠CBN,
∠ABE=∠C=90°,
∴△ABE∽△BCN,
BEAB2
∴==;
CNBC3
②当N在CD上时,
CN=CD-DN=3,
由①知:△ABE∽△BCN,
BEAB2
∴==,
CNBC3
2
∴BE=CN=2,
3
当N在AD上时,
AN=AD-DN=5,
∵∠BAE=∠CBN=∠ANB,
∠ABE=∠BAN=90°,
∴△ABE∽△NAB,
BEAB
∴=,
ABAN
BE4
∴=,
45
16
∴BE=,
5
16
综上所述:BE=2或.
5
【点睛】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,正方形的性质,全等三角形的判定及性质,三角形相似的判定
及性质,掌握相关的判定方法及性质,“十字架”典型问题的解法是解题的关键.
16在矩形ABCD中,AD=2AB=8,点P是边CD上的一个动点,将△BPC沿直线BP折叠得到
△BPC.
(1)如图1,当点P与点D重合时,BC′与AD交于点E,求BE的长度;
(2)当点P为CD的三等分点时,直线BC′与直线AD相交于点E,求DE的长度;
(3)如图2,取AB中点F,连接DF,若点C′恰好落在DF边上时,试判断四边形BFDP的形状,并说明理由.
【答案】(1)BE的长度为5;
118
(2)DE的长度为或;
33
(3)四边形BFDP是平行四边形(理由见解析)
18
【分析】本题利用了折叠的知识(折叠后的两个图形全等)以及矩形的性质(矩形的对边相等,对角相等),以
及平行四边形的判定有关知识.
(1)利用矩形性质和折叠的性质可推出BE=DE,设BE=x,则DE=x,AE=8-x,利用勾股定理建立方
程求解即可得出答案;
CGBCCG
(2)设DE=m,则AE=m+8,设BE交CD于G,可证得△AEB∽△CBG,得出=,即=
ABAE4
8321428
,求得CG=,分两种情况:当PC=CD=时,当PC=CD=时,分别添加辅助线构
m+8m+83333
造相似三角形,利用相似三角形性质建立方程求解即可得出答案;
(3)由中点定义可得AF=BF,过点C作CM∥AD交AB于点M,过点F作FN⊥BC于点N,由矩形性
1FMCM
质和翻折的性质可得∠CBP=∠CBP=∠CBC,可证得△FCM∽△FDA,得出=,再证得
2AFAD
△BFN∽△BCM,进而推出
1
FM=FN,利用角平分线的判定定理可得
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