专题07【精品】 对称、折叠问题-2022年中考数学几何模型解题策略研究(课件+讲义)
展开专题07 对称、折叠问题
对称,我们熟知的三大几何变换之一,几何题中往往都有它的身影,我们知道它很重要,但有时候可能并不清晰,关于对称我们要了解什么.本文从基本性质说起,到一些常见图形的隐含结论,再到对称的构造.
一、从性质说起
关于对称的性质,大概可以有以下三点,由于对称前后的图形是全等的,所以
(1)对应角相等;
(2)对应边相等;
(3)对称点连线被对称轴垂直且平分.
以上由对称必然可以得到,选取恰当的性质帮助解题,不仅要了解知识点,也要了解与其相关配套的条件与问题.
性质一:对应角相等
由对称得到的对应角相等尤其适合用在求角度的问题中,练习参考以下1-3题:
1.(2019·江西)如图,在中,点是上的点,,将沿着翻折得到,则 .
【分析】利用对称倒角即可.
∵∠BAD=∠ABC=40°,
∴∠ADC=80°,∠ADB=100°,
∴∠ADE=100°,
∴∠CDE=20°.
2.(2019·邵阳)如图,在中,,,是斜边上的中线,将沿对折,使点落在点处,线段与相交于点,则等于
A. B. C. D.
【分析】根据对称前后的图形全等,对应角相等.
∵∠B=36°,∠BAC=90°,∴∠C=54°,
∵点D是BC中点,∴AD=CD,∴∠DAC=∠C=54°,
∵△ADF≌△ADC,∴∠DAF=∠DAC=54°,
∴∠EAF=,
又∠F=∠C=54°,∴∠AEF=108°,
∴∠BED=108°,故选B.
3.(2018·兰州)如图,将沿对角线折叠,使点落在点处,交于点,若,,则为
A. B. C. D.
【分析】在对称前后图形中找相等角.
在平行四边形ABCD中,AD∥BC,∴∠ADB=∠DBF,
根据折叠可得∠ADB=∠FDB,∴∠DBF=∠FDB,
又∠DBF+∠FDB=∠CFD=40°,∴∠DBF=∠FDB=20°,
∴∠ABC=∠ABD+∠FBD=68°,∴∠E=∠A=112°,
故选B.
对称的图形中可能会有特殊角,而此时特殊角带来的不仅仅是其本身,也可能会连带其他角也变成特殊角.4、5有关30°特殊角,6、7有关60°特殊角.
4.(2018·毕节市)如图,在矩形中,,是上的一点,将沿直线对折得到,若平分,则折痕的长为
A.3 B. C. D.6
【分析】找出图中隐藏的特殊角.
由题意可得:,
∵AD=3,∴,,
故选B.
5.(2019·辽阳)如图,直线是矩形的对称轴,点在边上,将沿折叠,点恰好落在线段与的交点处,,则线段的长是
A.8 B. C. D.10
【分析】根据图形位置的特殊性,寻找隐含条件.
根据点Q在EF上且∠BQP=90°,∴BA=BP,
∴∠ABQ=∠PBQ=∠CBP=30°,
∵,∴PC=4,PB=8,
∴AB=8,故选A.
6.(2019·潍坊)如图,在矩形中,.将向内翻折,点落在上,记为,折痕为.若将沿向内翻折,点恰好落在上,记为,则 .
【分析】两次折叠可以得到更多相等.
由题意可得:,
∴,
∴.
7.(2018·遵义)如图,在菱形中,,将菱形折叠,使点恰好落在对角线上的点处(不与、重合),折痕为,若,,则的长为 .
【分析】等边翻折得到一线三等角.
由题意可得:,
易证△FGD∽△GEB,∴,
设FG=x,则AE=x,DF=8-x,
设GE=y,则AE=y,BE=8-y,
代入得:,解得:,
∴,
故BE的长为.
看似120°的角,实则另有构造.
8.(2019·黄冈)如图,,在的同侧,,,,点为的中点,若,则的最大值是 .
【分析】两点之间线段最短可以用来求最大值.
考虑到M是AB中点且∠CMD=120°,
∴作点A关于CM的对称点,作点B关于DM的对称点,
连接,易证是等边三角形,
∴,
,
∴当共线时,CD取到最大值14.
性质二、对应边相等
但凡涉及到对称,基本上都会用到对应边相等,很多内容很难割裂分开,或许按知识点作题目分类值得商榷,但此处只需强调一点:对应边相等.在某些问题中是解题关键.
1.(2019·朝阳)如图,把三角形纸片折叠,使点、点都与点重合,折痕分别为,,得到,,若,则的长为 .
【分析】多次折叠存在多组全等.
显然F、G分别是AB、BC中点,故FG是AC边的中位线,求AC长即可.
∵DE=2,∴,,
∴,
∴.
2.(2018·威海)如图,将矩形(纸片)折叠,使点与边上的点重合,为折痕;点与边上的点重合,为折痕.已知,,,求的长.
【分析】根据对称的性质.
∵,∴,,
∵,∴,,
过点K作KP⊥BC交BC于P点,
设KP=x,则EP=x,,
∴,解得x=1,
故,,
∴,
故BC的长为.
3.(2019·杭州)如图,把某矩形纸片沿,折叠(点,在边上,点,在边上),使点和点落在边上同一点处,点的对称点为点,点的对称点为点,若,△的面积为4,△的面积为1,则矩形的面积等于 .
【分析】求矩形面积,考虑能否把矩形相邻两边都算出来.
两端往中间折叠,则可得:,
∵∠FPG=90°,∴,
易证∽,
考虑两三角形面积分别是4和1,所以相似比为2:1,
设AB=a,则,,,
∴,
表示面积:,解得a=2,
,又AB=2,
∴矩形ABCD面积为.
性质三:对称点连线被对称轴垂直且平分
连接对称点连线可得垂直,由垂直,或可得直角三角形,或可得三垂直全等或相似,或可用三角函数,但终可求线段长.
1.(2018·襄阳)如图,将面积为的矩形沿对角线折叠,点的对应点为点,连接交于点.若,则的长为 .
【分析】由对称可得AP⊥BD,易证△ABE∽△DAB,设AB=x,
由题意得:,代入得:,
∴,又矩形ABCD面积为,
∴,解得x=4,
∴AB=4,,
,
记AP与BD交点为H,则,
代入解得:,
∴.
2.(2018·青海)如图,把直角三角形放置在平面直角坐标系中,已知,点的坐标为,将沿着斜边翻折后得到,则点的坐标是
A., B., C. D.,
【分析】显然连接OC,通过特殊角求得C点坐标.
连接OC交AB于点D,则OC⊥AB,
∴∠BOC=∠OAB=30°,
∵OB=2,∴,,
过点C作CH⊥y轴交y轴于H点,则,,
∴C点坐标为,
故选C.
3.(2019·淮安)如图,在矩形中,,,是的中点,将沿折叠,点落在矩形内点处,连接,则 .
【分析】求tan∠HAP的值,构造包含∠HAP的直角三角形.
连接BP,∵HA=HP=HB,可证∠APB=90°,
由对称性质可知:BP⊥HC,
∴AP∥HC,∴∠HAP=∠BHC,
∵,
∴.
4.(2017·资阳)如图,在矩形中,,,点是的中点,连接,将沿直线折叠,使点落在点处,则线段的长度是
A.1 B. C. D.
【分析】可以考虑构造包含CF的直角三角形.
连接DF,则DF⊥AE,垂足记为M,则M是DF中点,
又点E是DC中点,故ME是FC边中位线,∴DF⊥FC,
由,得:,
∴,
勾股定理得:,
故选C.
5.(2019·重庆)如图,在中,是边上的中点,连结,把沿翻折,得到,与交于点,连结,若,,则点到的距离为
A. B. C. D.
【分析】从中点处翻折,连接对称点.
连接,则⊥BD,垂足记为F,
由DA=DC=,可得,
∵,∴,DF=1,BF=2,BC=7,
点D到的距离等价于点D到BC的距离,考虑用等积法.
过点D作DH⊥BC交BC于H点,
则,代入解得:,
故选B.
【小结】以上3个题均是从中点处折叠,连接对称点,可得直角三角形.
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