人教版八年级下册17.1 勾股定理优秀测试题
展开专题08 勾股定理之图形折叠模型综合应用(4大类型)
解题思路
(1)折叠的规律是,折叠部分的图形,折叠前后,关于折痕成轴对称,两图形全等.
(2)利用线段关系和勾股定理,运用方程思想进行计算.
【典例分析】
【类型一:折叠构造直角三角形】
【典例1】(保定二模)如图,Rt△ABC中,AB=9,BC=6,∠B=90°,将△ABC折叠,使点A与BC的中点D重合,折痕为MN,则线段BN的长为( )
A.4 B.3 C.2 D.5
【解答】设BN=x,由折叠的性质可得DN=AN=9﹣x
∵D是BC的中点,∴BD=3
在Rt△NBD中,x2+32=(9﹣x)2,解得x=4.即BN=4,选A
【变式1-1】如图所示的三角形纸片中∠B=90°,AC=13,BC=5.现将纸片进行折叠,使得顶点D落在AC边上,折痕为AE.则BE的长为( )
A.2.4 B.2.5 C.2.8 D.3
【答案】A
【解答】解:∵∠B=90°,AC=13,BC=5,
∴AB==12,
设BE=x,
由折叠的性质可得:CD=AC﹣AD=13﹣12=1,DE=BE=x,∠ADE=∠B=90°,
∴EC=BC﹣BE=5﹣x,
在Rt△DEC中,EC2=CD2+DE2,
∴(5﹣x)2=1+x2,
解得:x=2.4,
∴BE=2.4.
故选:A.
【类型二:折叠构造三垂直图形】
【典例2】(2020春•西城区校级期中)如图,长方形ABCD中,AB=8,BC=10,在边CD上取一点E,将△ADE折叠后点D恰好落在BC边上的点F处
(1)求CE的长;
(2)在(1)的条件下,BC边上是否存在一点P,使得PA+PE值最小?若存在,请求出最小值:若不存在,请说明理由.
【解答】(1)长方形ABCD中,AB=8,BC=10
∴∠B=∠BCD=90°,CD=AB=8,AD=BC=10
由折叠知,EF=DE,AF=AD=8
在Rt△ABF中,根据勾股定理得,BF=AF2−AB2=6
∴CF=BC﹣BF=4
设CE=x,则EF=DE=CD﹣CE=8﹣x
在Rt△ECF中,根据勾股定理得,CF2+CE2=EF2
∴16+x2=(8﹣x)2,∴x=3,∴CE=3
(2)如图,延长EC至E'使CE'=CE=3,连接AE'交BC于P
此时,PA+PE最小,最小值为AE'
∵CD=8,∴DE'=CD+CE'=8+3=11
在Rt△ADE'中,根据勾股定理得,AE'=AD2+DE'2=221
【变式2】如图所示,折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,已知BC=10厘米,AB=8厘米.
(1)求BF与FC的长.
(2)求EC的长.
【解答】解:(1)∵△ADE折叠后的图形是△AFE,
∴AD=AF,∠D=∠AFE,DE=EF.
∵AD=BC=10cm,
∴AF=AD=10cm.
又∵AB=8cm,在Rt△ABF中,根据勾股定理,得AB2+BF2=AF2
∴82+BF2=102,
∴BF=6cm,
∴FC=BC﹣BF=10﹣6=4cm.
(2)设EC的长为xcm,则DE=(8﹣x)cm.
在Rt△EFC中,根据勾股定理,得:FC2+EC2=EF2,
∴42+x2=(8﹣x)2,
即16+x2=64﹣16x+x2,
化简,得16x=48,
∴x=3,
故EC的长为3cm.
【类型三 :折叠构造全等三角形】
【典例3】(思明区校级期中)如图,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,则点D的纵坐标为( )
A.﹣2 B.﹣2.4 C.−22 D.−23
【解答】∵点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),∴OA=8,OC=4
由折叠得:∠CBO=∠DBO,OD=OC=4,BD=BC,∠ODB=∠OCB
∵四边形ABCO是矩形
∴BC∥OA,OC=AB=4,∠OCB=∠BAO=90°,BC=OA=8
∴∠CBO=∠BOA,∠ODE=90°,BD=OA,∴∠DBO=∠BOA
∴BE=OE,∴DE=AE
设AE=x,则BE=OE=8﹣x
在Rt△ABE中,根据勾股定理得:42+x2=(8﹣x)2,解得:x=3
即OE=5,DE=AE=3
过D作DF⊥OA于F
∵S△OED=12OD•DE=12OE•DF,∴DF=3×45=125=2.4
∴点D的纵坐标为﹣2.4,选B
【变式3-1】(红河州期末)如图所示,有一块直角三角形纸片,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,将斜边AB翻折,使点B落在直角边AC的延长线上的点E处,折痕为AD,则BD的长为 .
【解答】在Rt△ABC中,AB=AC2+BC2=10
根据折叠的性质可知:AE=AB=10,DE=BD
∵AC=8,∴CE=AE﹣AC=2
在Rt△CDE中,DE2=CD2+CE2,∴BD2=(BC﹣BD)2+CE2,∴BD2=(6﹣BD)2+4
∴BD=103
【变式3-2】(成华区期末)如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=6,点E为BC的中点,将△ABE沿AE所在直线折叠,使点B落在矩形内点B′处,连接CB′,则CB′的长为 .
【解答】连接BB′交AE于H
∵BC=6,点E为BC的中点,∴BE=3
又∵AB=4,∴AE=AB2+BE2=42+32=5,∴BH=125,则BB′=2BH=245
∵B′E=BE=EC
∴∠BB′C=90°,根据勾股定理得,CB′=BC2−BB'2=62+(245)2=185
【变式3-3】(2020•张家港市期末)如图,在边长为6的正方形ABCD中,E是边CD的中点,将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG
(1)求证:△ABG≌△AFG
(2)求∠EAG的度数
(3)求BG的长
【解答】(1)证明;在正方形ABCD中,AD=AB=BC=CD,∠D=∠B=∠BCD=90°
∵将△ADE沿AE对折至△AFE
∴AD=AF,DE=EF,∠D=∠AFE=90°,∴AB=AF,∠B=∠AFG=90°
又∵AG=AG
在Rt△ABG和Rt△AFG中,AG=AGAB=AF,∴△ABG≌△AFG(HL)
(2)∵△ABG≌△AFG,∴∠BAG=∠FAG,∴∠FAG=12∠BAF
由折叠的性质可得:∠EAF=∠∠DAE,∴∠EAF=12∠DAF
∴∠EAG=∠EAF+∠FAG=12(∠DAF+∠BAF)=12∠DAB=12×90°=45°
(3)∵E是CD的中点,∴DE=CE=12CD=12×6
设BG=x,则CG=6﹣x,GE=EF+FG=x+3
∵GE2=CG2+CE2,∴(x+3)2=(6﹣x)2+32,解得 x=2
∴BG=2
【类型三:折叠构造等腰三角】
【典例4】(2020•碑林区校级月考)如图,把长方形纸片ABCD沿EF折叠,使点B落在边AD上的点B′处,点A落在点A′处
(1)试说明:B′E=BF
(2)若AE=3,AB=4,求BF的长
【解答】(1)∵折叠,∴∠B'FE=∠EFB,BF=B'F
∵AD∥BC
∴∠B'EF=∠BFE,∴∠B'EF=∠B'FE
∴B'E=B'F,∴BF=B'E
(2)∵折叠,∴AE=A'E=3,AB=A'B'=4,∠A=∠A'=90°
∴根据勾股定理可得B'E=5
∵B'E=BF,∴BF=5
【变式4-1】(2019•潮南区一模)如图,把长方形纸片ABCD沿EF折叠后,使得点D落在点H的位置上,点C恰好落在边AD上的点G处,连接EG.
(1)△GEF是等腰三角形吗?请说明理由;
(2)若CD=4,GD=8,求HF的长度.
【解答】
(1)∵长方形纸片ABCD
∴AD∥BC
∴∠GFE=∠FEC
∵∠FEC=∠GEF
∴∠GFE=∠GEF
∴△GEF是等腰三角形
(2)∵∠C=∠H=90°,HF=DF,GD=8
设HF长为x,则GF长为(8﹣x)
在Rt△FGH中,x2+42=(8﹣x)2
解得x=3
∴HF的长为3
【夯实基础】
1.(2022秋•大东区校级期末)如图,已知矩形ABCD沿着直线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于E,AD=8,AB=4,则DE的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解答】解:∵Rt△DC′B由Rt△DBC翻折而成,
∴CD=C′D=AB=8,∠C=∠C′=90°,
设DE=x,则AE=8﹣x,
∵∠A=∠C′=90°,∠AEB=∠DEC′,
∴∠ABE=∠C′DE,
在Rt△ABE与Rt△C′DE中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△C′DE(ASA),
∴BE=DE=x,
在Rt△ABE中,AB2+AE2=BE2,
∴42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,
∴DE的长为5.
故选:C.
2.(2022秋•槐荫区校级期末)已知,如图长方形ABCD中,AB=3cm,AD=9cm,将此长方形折叠,使点B与点D重合,折痕为EF,则△ABE的面积为( )
A.3cm2 B.4cm2 C.6cm2 D.12cm2
【答案】C
【解答】解:将此长方形折叠,使点B与点D重合,∴BE=ED.
∵AD=9cm=AE+DE=AE+BE.
∴BE=9﹣AE,
根据勾股定理可知AB2+AE2=BE2.
解得AE=4.
∴△ABE的面积为3×4÷2=6.故选:C.
3.(2021秋•洛江区期末)如图,在△ABC中,AB=10cm,AC=6cm,BC=8cm,若将AC沿AE折叠,使得点C与AB上的点D重合,则△AEB的面积为 cm2.
【答案】15
【解答】解:∵AC2+BC2=62+82=100,AB2=100,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形.
∵将AC沿AE折叠,使得点C与AB上的点D重合,
∴EC=DE,AC=AD=6cm,∠ADE=∠C=∠BDE=90°,
∴DB=4cm,
设EC=DE=xcm,
在Rt△BDE中,DE2+BD2=BE2,
∴x2+42=(8﹣x)2,
解得x=3.
∴BE=BC﹣EC=8﹣3=5cm,
∴S△ABE=×BE×AC=×5×6=15(cm2).
故答案为:15.
4.(2021秋•兴文县校级期末)如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=4,将矩形沿AC折叠,点D落在点D′处,则重叠部分△AFC的面积为 .
【答案】10
【解答】解:易证△AFD′≌△CFB,
∴D′F=BF,
设D′F=x,则AF=8﹣x,
在Rt△AFD′中,(8﹣x)2=x2+42,
解之得:x=3,
∴AF=AB﹣FB=8﹣3=5,
∴S△AFC=•AF•BC=10.
故答案为:10.
5.(2021秋•峨边县期末)有一块直角三角形纸片,两直角边分别为:AC=6cm,BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,使它落在斜边AB上,且与AE重合,求CD的长.
【解答】解:∵△ACD与△AED关于AD成轴对称,
∴AC=AE=6cm,CD=DE,∠ACD=∠AED=∠DEB=90°,
在Rt△ABC中,AB2=AC2+BC2=62+82 =102,
∴AB=10,
∴BE=AB﹣AE=10﹣6=4,
设CD=DE=xcm,则DB=BC﹣CD=8﹣x,
在Rt△DEB中,由勾股定理,得x2+42=(8﹣x)2,
解得x=3,即CD=3cm.
6.(2022秋•新泰市期末)如图所示,有一个直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,使它落在斜边AB上且与AE重合,你能求出CD的长吗?
【解答】解:在Rt三角形中,由勾股定理可知:AB===10.
由折叠的性质可知:DC=DE,AC=AE,∠DEA=∠C.
∴BE=4,∠DEB=90°.
设DC=x,则BD=8﹣x.
在Rt△BDE中,由勾股定理得:BE2+ED2=BD2,即42+x2=(8﹣x)2.
解得:x=3.
∴CD=3.
7.(2021秋•景德镇期中)如图,△ABC的三边分别为AC=5,BC=12,AB=13,将△ABC沿AD折叠,使AC落在AB上.
(1)试判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)求折痕AD的长.
【解答】解:(1)△ABC是直角三角形;(1分)
∵AC2+BC2=52+122=169=AB2,(2分)
∴∠C=90°;
∴△ABC是直角三角形.(1分)
(2)设折叠后点C与AB上的点E重合.
设CD=x,则DE=x,AE=5,BE=8,BD=12﹣x;
∵∠AED=∠C=90°,
∴在Rt△EBD中,x2+82=(12﹣x)2,
解得:x=,(3分)
∴AD==.(3分)
【能力提升】
8.已知矩形OABC的边长OA=4,AB=3,E是OA的中点,分别以所在的直线为x轴,y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,直线l经过C、E两点.
(1)求直线l的函数表达式;
(2)如图,将矩形OABC中,将△COE沿直线l折叠后得到△CFE,点F在矩形OABC内部,延长CF交AB于G点.证明:GF=GA;
(3)由上面的条件,求四边形AGFE的面积?
【解答】(1)解:设直线l的解析式y=kx+b(k≠0).
∵矩形OABC的边长OA=4,AB=3,E是OA的中点,
∴OC=AB=3,OE=2,
∴E(2,0),C(0,3).
∴,
解得,,
∴直线l的解析式y=﹣x+3
(2)证明:如图2,连接EG.
∵四边形OABC是矩形,
∴∠COA=∠OAB=90°.
又根据折叠是性质得到∠COE=∠CFE=90°,OE=EF,
∴∠EFG=∠EAG=90°.
又∵E是OA的中点,
∴OE=EF,
∴EF=EA,
∴在Rt△EFG和Rt△EAG中,
,
∴Rt△EFG≌Rt△EAG(HL),
∴GF=GA;
(3)解:由(2)知,GF=GA,根据折叠的性质知OC=CF=3.
∵BG=AB﹣AG=3﹣AG,CG=CF+GF=3+GA,AE=2,
∴在直角△CBG中,由勾股定理得:CG2=BC2+BG2,即(3+AG)2=(3﹣AG)2+42,
解得,AG=.
∵由(1)知,Rt△EFG≌Rt△EAG,
∴SRt△EFG=SRt△EAG,
∴S四边形AGFE=2SRt△EAG=2×AE•AG=2××2×=,即四边形AGFE的面积是.
专题08 三角形角度计算经典模型-七年级数学下册《高分突破•培优新方法》(苏科版):
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