1、专题专题 6 折叠问题折叠问题 折叠操作就是将图形的一部分沿着一条直线翻折 180, 使它与另一部分图形在这条直线的同旁与其重 叠或不重叠,其中“折”是过程, “叠”是结果折叠问题的实质是图形的轴对称变换,折叠更突出了轴对 称知识的应用 折叠(或翻折)在三大图形变换中是比较重要的,考查的较多,无论是选择题、填空题,还是解答题都有 以折叠为背景的试题常常把矩形、正方形的纸片放置于直角坐标系中,与函数、直角三角形、相似形等 知识结合,贯穿其他几何、代数知识来设题 根据轴对称的性质可以得到:折叠重合部分一定全等,折痕所在直线就是这两个全等图形的对称轴; 互相重合两点(对称点)之间的连线必被折痕垂直平
2、分; 对称两点与对称轴上任意一点连结所得的两条线段相 等;对称线段所在的直线与对称轴的夹角相等. 在解题过程中要充分运用以上结论,借助辅助线构造直角三 角形,结合相似形、锐角三角函数等知识来解决有关折叠问题 折叠后图形判断 1如图,已知在矩形 ABCD 中,点 E,F 分别在边 AB,BC 上,且 AE1 3 AB,将矩形沿直线 EF 折 叠,点 B 恰好落在 AD 边上的点 P 处,连结 BP 交 EF 于点 Q,对于下列结论:EF2BE;PF2PE; FQ4EQ;PBF 是等边三角形其中正确的有 D A B C D 2如图,将一张三角形纸片 ABC 的一角折叠,使点 A 落在ABC 外的点
3、 A处,折痕为 DE.如果A ,CEA,BDA,那么下列式子中正确的是 A A2 B2 C D180 第2题图 第3题图 3如图,在正方形 ABCD 中,E,F 两点分别为 BC,CD 的中点,连结 AE,BF 交于点 G,将BCF 沿直线 BF 对折, 得到BPF, 延长 FP 交 BA 的延长线于点 Q, 则下列结论: AEBF; AEBF; BQF 是等腰三角形;SBCF5SBGE.其中正确的有 D A1 个 B2 个 C3 个 D4 个 【解析】 可证 RtABERtBCF(SAS), 则BAECBF, AEBF, 故正确; 又BAEBEA 90, CBFBEA90, BGE90, A
4、EBF, 故正确; CDAB, ABFCFB PFB,QFQB,故正确;BGEBCF,GBECBF,BGEBCF,BEBF 1 2 BC 5 2 BC1 5 ,SBCFSBGEBF2BE251,故正确 对折叠图形的判断,可以通过空间想象,找出相等的边与角,转化为角度进行判断 折叠后求角的度数 4 如图, 将矩形 ABCD 沿 GH 折叠, 点 C 落在点 Q 处, 点 D 落在 AB 边上的点 E 处, 若AGE32, 求GHC 度数 解:AGE32,DGE148.由折叠的性质可得DGH1 2 DGE74.ADBC, GHC180DGH106 5 如图, 在ABC 中, A60, 将ABC 沿
5、 DE 翻折后, 点 A 落在 BC 边上的点 A处 如果AEC 70,求ADE 的度数 解:由折叠的性质可知ADEADE,AEDAED,AEC70,AED1 2 (180 AEC)55,ADEADE180AAED65 6如图,将矩形纸条 ABCD 折叠,折痕为 EF,折叠后点 C,D 分别落在点 C,D处,DE 与 BF 交于点 G.已知BGD30,求 的度数 解:矩形纸条 ABCD 中,ADBC,AEGBGD30,DEG18030150, 由折叠可得,1 2 DEG 1 2 15075 在折叠问题中,利用对称性可得到相等的角和边 折叠后求线段的长度 7在矩形 ABCD 中,AB1,BCa,
6、点 E 在边 BC 上,且 BE3 5 a,连结 AE,将ABE 沿 AE 折 叠若点 B 的对应点 B落在矩形 ABCD 的边上,求折痕的长 解:分两种情况:当点 B落在 AD 边上时,如图所示四边形 ABCD 是矩形,BADB 90, 将ABE沿AE折叠, 点B的对应点B落在矩形ABCD的AD边上, BAEBAE1 2 BAD 45,ABE 是等腰直角三角形,ABBE1,AE 2 AB 2 ; 当点B落在CD边上时, 如图所示 四边形ABCD是矩形, BADBCD90, ADBCa, 将ABE沿AE折叠, 点B的对应点B落在矩形ABCD的CD边上, BABE90, ABAB1,BEBE3
7、5 a,CEBCBEa 3 5 a 2 5 a,BD AB2AD2 1a2 ,在 ADB和BCE 中,BADEBC90ABD,DC90,ADBBCE, BD EC AB BE ,即 1a2 2 5a 1 3 5a ,解得 a 5 3 ,或 a 5 3 (舍去),BE3 5 a 5 5 ,AE AB2BE2 12( 5 5 )2 30 5 .综上所述,折痕的长为 2 或 30 5 8(2020 内江)如图,矩形 ABCD 中,BD 为对角线,将矩形 ABCD 沿 BE,BF 所在直线折叠,使点 A 落在 BD 上的点 M 处,点 C 落在 BD 上的点 N 处,连结 EF.已知 AB3,BC4,
8、求 EF 的长 解:四边形 ABCD 是矩形,ABCD3,ADBC4,ACEDF90,BD AB2AD2 3242 5.将矩形 ABCD 沿 BE 所在直线折叠,使点 A 落在 BD 上的点 M 处,AE EM,ABME90,EMD90.EDMADB,EDMBDA,ED BD EM AB .设 DEx,则 AEEM4x,x 5 4x 3 ,解得 x5 2 ,DE 5 2 ,同理DNFDCB, DF BD NF BC , 设DFy, 则CFNF3y, y 5 3y 4 , 解得y5 3 .DF 5 3 .EF DE 2DF2 (5 2) 2(5 3) 2 5 13 6 9如图,平行四边形纸片 A
9、BCD 的边 AB,BC 的长分别是 10 cm 和 7.5 cm,将其四个角向内对折后, 点 B 与点 C 重合于点 C,点 A 与点 D 重合于点 A,四条折痕围成一个“信封四边形”EHFG,其顶点分别 在平行四边形 ABCD 的四条边上,求 EF 的长 解:由翻折的性质可知CHFFHC,BHEEHC,FHEFHCEHC 1 2 (CHCBHC)90.同法可证HFGGEH90,四边形 EHFG 是矩形,FHEG, FHEG, HFCFEG.又CFHHFC, AEGGEA, CFHAEG.又四边形 ABCD 是平行四边形,CA,HCFGAE(AAS),CFAE,EFFCECAEBEAB10
10、cm 10矩形 ABCD 中,AB8,AD12.将矩形折叠,使点 A 落在点 P 处,折痕为 DE. (1)如图,若点 P 恰好在边 BC 上,连结 AP,求AP DE 的值; (2)如图,若 E 是 AB 的中点,EP 的延长线交 BC 于点 F,求 BF 的长 解:(1)如图中,取 DE 的中点 M,连结 PM.四边形 ABCD 是矩形,BADC90,由翻 折可知,AOOP,APDE,23,DAEDPE90,在 RtEPD 中,EMMD,PM EMDM,3MPD,13MPD23.ADP23,1ADP.ADBC, ADPDPC,1DPC.sin 1sin DPC,即PO PM CD PD 8
11、 12 2 3 , AP DE 2PO 2PM 2 3 (2)如图中,过点 P 作 GHBC 交 AB 于点 G,交 CD 于点 H,则四边形 AGHD 是矩形设 EGx, 则 DHAG4x.AEPD90,EGPDHP90,EPGDPH90,DPH PDH90,EPGPDH,EGPPHD,EG PH PG DH EP PD 4 12 1 3 ,PH3EG3x, PGDH 3 4x 3 , PGPHGHAD, 4x 3 3x12, 解得 x16 5 , PG4x 3 12 5 .GHBC, EGPEBF,EG EB GP BF , 16 5 4 12 5 BF ,BF3 在折叠问题中,利用对称性
12、可得到相等的线段,并通过三角形相似、勾股定理列出方程求解与要求线 段有关未知线段的长 折叠后求周长、面积 11如图,菱形 ABCD 的对角线相交于点 O,AC2,BD2 3 ,将菱形按如图方式折叠,使点 B 与点 O 重合,折痕为 EF,求五边形 AEFCD 的周长 解: 四边形 ABCD 是菱形, AC2, BD2 3 ,ABOCBO, ACBD, AO1, BO 3 , tan ABOAO BO 3 3 ,ABO30,AB2,ABC60.由折叠的性质可知 EFBO,设 BO 与 EF 交于点 P,则 BPOP.又BDAC,EFAC,BEAE,BFFC,AE1 2 AB1,CF 1 2 BC
13、1,EF 是ABC 的中位线,EF 1 2 AC1,五边形 AEFCD 的周长为 111227 12(2019 衢州改编)如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点, ABCD 的边 AB 在 x 轴上,顶点 D 在 y 轴的正半轴上,点 C 在第一象限,将AOD 沿 y 轴翻折,使点 A 落在 x 轴上的点 E 处,点 B 恰好 为 OE 的中点,DE 与 BC 交于点 F.若 y 24 x 的图象经过点 C,求BEF 的面积 解:过点 F 作 HGBE 于点 G,交 CD 于点 H,则 HGCD.设 A(2a,0),D(0,4b), 由折叠的性质 可知ADOEDO,OAOE,E(2a,0).
14、又B 为 OE 的中点,BEa.又四边形 ABCD 是平行 四边形,AECD, ABCD3a, C(3a,4b), BEFCDF,BE CD FG FH a 3a 1 3 .又D(0, 4b), OD4b,FGb.又C(3a,4b)在反比例函数 y 24 x 的图象上,3a4b12ab24,ab2,S BEF1 2 BE FG 1 2 ab1 在折叠问题中,利用对称性可得到相等的角和线段、全等的图形和相等的面积 折叠后结论探究 13如图,在正方形 ABCD 中,AB6,E 为 AB 的中点,将ADE 沿 DE 翻折得到FDE,延长 EF 交BC于点G, FHBC, 垂足为H, 连结BF, DG
15、.以下结论: BFED; DFGDCG; FHBEAD; tan GEB4 3 ;SBFG2.6,其中正确的有 C A2 个 B3 个 C4 个 D5 个 【解析】在正方形 ABCD 中,AB6,E 为 AB 的中点,ADDCBCAB6,AEBE3, ACABC90.ADE 沿 DE 翻折得到FDE, AEDFED, ADFD6, AEEF3, ADFE90,BEEF3,DFGC90,EBFEFB.AEDFEDEBF EFB,DEFEFB,BFED,故结论正确;ADDFDC6,DFGC90,DG DG,RtDFGRtDCG,结论正确;FHBC,ABC90,ABFH,EBFBFH AED.又FH
16、BA90,FHBEAD,结论正确;RtDFGRtDCG,FG CG.设 FGCGx,则 BG6x,EG3x,在 RtBEG 中,由勾股定理,得 32(6x)2(3x)2, 解得 x2,BG4,tan GEBBG BE 4 3 ,故结论正确;FHBEAD,且 AE AD 1 2 ,BH 2FH.设 FHa,则 HG42a,在 RtFHG 中,由勾股定理,得 a2(42a)222,解得 a2(舍去) 或 a6 5 ,SBFG 1 2 4 6 5 2.4,故结论错误 14如图,将矩形 ABCD 沿 AF 折叠,使点 D 落在 BC 边上的点 E 处,过点 E 作 EGCD 交 AF 于点 G,连结
17、DG. (1)求证:四边形 EFDG 是菱形; (2)试探究线段 EG,GF,AF 之间的数量关系,并说明理由; (3)若 AG6,EG2 5 ,求 BE 的长 解:(1)证明:GEDF,EGFDFG.由翻折的性质可知 GDGE,DFEF,DGFEGF, DGFDFG,GDDF,DGGEDFEF,四边形 EFDG 为菱形 (2)EG21 2 GF AF,理由如下:连结 DE,交 AF 于点 O,四边形 EFDG 为菱形,GFDE,OG OF1 2 GF.DOFADF90,OFDDFA,DOFADF, DF AF FO DF ,即 DF 2 FO AF.FO1 2 GF,DFEG,EG 21 2
18、 GF AF (3)过点 G 作 GHDC,垂足为 H,EG21 2 GF AF,AG6,EG2 5 ,20 1 2 GF(GF6),解 得 FG4 或10(不合题意,舍去).DFGE2 5 ,AFFGAG10,ADAF2DF2 4 5 .GHDC,ADDC,GHAD,FGHFAD.GH AD FG AF ,即 GH 4 5 4 10 ,GH 8 5 5 , BEADGH4 5 8 5 5 12 5 5 15 【初步尝试】 (1)如图,在三角形纸片 ABC 中,ACB90,将ABC 折叠,使点 B 与点 C 重合,折痕为 MN, 则 AM 与 BM 的数量关系为_AMBM_; 【思考说理】 (
19、2)如图,在三角形纸片 ABC 中,ACBC6,AB10,将ABC 折叠,使点 B 与点 C 重合,折 痕为 MN,求AM BM 的值; 【拓展延伸】 (3)如图,在三角形纸片 ABC 中,AB9,BC6,ACB2A,将ABC 沿过顶点 C 的直线折 叠,使点 B 落在边 AC 上的点 B处,折痕为 CM. 求线段 AC 的长; 若点 O 是边 AC 的中点,点 P 为线段 OB上的一个动点,将APM 沿 PM 折叠得到APM,点 A 的对应点为点 A,AM 与 CP 交于点 F,求 PF MF 的取值范围 解:(1)如图中,ABC 折叠,使点 B 与点 C 重合,折痕为 MN,MN 垂直平分
20、线段 BC,CN BN.MNBACB90,MNAC.CNBN,AMBM.故答案为 AMBM (2)如图中, CACB6, AB, 由题意 MN 垂直平分线段 BC, BMCM, BBCM, BCMA.BB,BCMBAC,BC BA BM BC , 6 10 BM 6 ,BM18 5 ,AM ABBM1018 5 32 5 ,AM BM 32 5 18 5 16 9 (3)如图中,由折叠的性质可知,CBCB6,BCMACM,ACB2A,BCM A.BB,BCMBAC,BC AB BM BC CM AC , 6 9 BM 6 ,BM4,AMCM5, 6 9 5 AC ,AC 15 2 如图1 中,AAMCF,PFAMFC,PAPA,PFAMFC, PF FM PA CM .CM5, PF FM PA 5 .点 P 在线段 OB上运动,OAOC15 4 ,AB15 2 63 2 , 3 2 PA15 4 , 3 10 PF FM 3 4 解决折叠问题时,一是要对图形折叠有准确定位,抓住图形之间最本质的位置关系,从点、线、面三 个方面入手,发现其中变化的量和不变的量,发现图形中的数量关系;二是要把握折叠的变化规律,充分 挖掘图形的几何性质,将其中基本的数量关系用方程的形式表达出来