





最新中考数学难点突破与经典模型精讲练 专题05 全等三角形与矩形翻折模型 (全国通用)
展开1、以专题复习为主。如选择题、填空题的专项练习,要把握准确度和时间的安排。加强对二次函数与几何图形结合的综合性试题、实际应用题等专题的练习,深化对常考题型的熟悉程度。在函数复习过程中,如果考生未能完全理解简单实例中的数量关系和变化规律,针对此类问题,在专项复习中,可以通过选择题、填空题的专项练习,进行突破,如“读懂图象信息问题”等,将复杂问题由浅入深,层层分解,提高分析和判断能力。
2、重视方法思维的训练。对初中数学所涉及的函数思想、方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化与化归思想、整体思想等数学思想方法,要通过典型试题的训练,进一步渗透和深刻理解其内涵,重要处舍得投入时间与精力。强化解题过程中常用的配方法、待定系数法等通法。
3、拓宽思维的广度,培养多角度、多维度思考问题的习惯。将专项复习中的共性习题串连起来,通过一题多解,积极地探求解决问题的最优解法,这样,对于解决难度较大的压轴题会有很大的帮助。
专题05 全等三角形与矩形翻折模型
【模型展示】
【模型变换】
【题型演练】
一、单选题
1.如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据折叠的性质得到AE=AB,∠E=∠B=90°,易证△AEF≌△CDF,即可得到结论EF=DF;易得FC=FA,设FA=x,则FC=x,FD=6-x,在Rt△CDF中利用勾股定理得到关于x的方程x2=42+(6-x)2,解方程求出x.
【详解】解:∵矩形ABCD沿对角线AC对折,使△ABC落在△ACE的位置,
∴AE = AB,∠E =∠B =∠D =90°,
又∵四边形ABCD为矩形,
∴AB = CD,
∴AE = DC,
而∠AFE =∠DFC,
∵在△AEF与△CDF中,
∴△AEF≌△CDF(AAS),
∴EF = DF;
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD = BC = 6,CD = AB = 4,
∵△AEF≌△CDF,
∴FC = FA,
设FA = x,则FC = x,FD = 6﹣x,
在Rt△CDF中,CF2 = CD2 + DF2,
即x2=42+(6﹣x)2,解得x =,
则FD = 6﹣x =.
故选:B.
【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠前后两图形全等,即对应角相等,对应边相等.也考查了矩形的性质和三角形全等的判定与性质以及勾股定理.
2.如图,将矩形纸片折叠(),使落在上,为折痕,然后将矩形纸片展开铺在一个平面上,点不动,将边折起,使点落在上的点处,连接,若,,则的长为( )
A.B.C.D.4
【答案】B
【分析】证明Rt△EBF≌Rt△EB′D(HL),推出BF=DB′,再证明DB′=EC=BF=1,由直角三角形的性质求出AB′,则可得结论.
【详解】解:由翻折的性质可知,EB=EB′,∠B=∠AB′E=∠EB′D=90°,
在Rt△EBF和Rt△EB′D中,
,
∴Rt△EBF≌Rt△EB′D(HL),
∴BF=DB′,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠CDB′=∠EB′D=90°,
∴四边形ECDB′是矩形,
∴DB′=EC=1,
∴BF=EC=1,
由翻折的性质可知,BF=FG=1,∠FAG=45°,∠AGF=∠B=∠AGF=90°,
∴AG=FG=1,
∴AF=.
∴AB=AB′=1+,
∴AD=AB′+DB′=2+,
故选B.
【点睛】本题考查翻折变换,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是证明四边形ECDB′是矩形.
3.如图,矩形OABC中,OA=4,AB=3,点D在边BC上,且CD=3DB,点E是边OA上一点,连接DE,将四边形ABDE沿DE折叠,若点A的对称点A'恰好落在边OC上,则OE的长为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】连接、AD,根据矩形的性质得到BC=OA=4,OC=AB=3,∠C=∠B=∠O=90°,即可求得CD、BD,根据折叠的性质得到=AD,根据全等三角形的性质可到=BD=1,再根据勾股定理即可求解.
【详解】连接、AD,如图,
∵四边形OABC是矩形,
∴BC=OA=4,OC=AB=3,∠C=∠B=∠O=90°,
∵CD=3BD,
∴CD=3,BD=1,
∴CD=AB,
根据翻折的性质有:=AD,,
∴在Rt△和Rt△DBA中,CD=AB,=AD,
∴Rt△≌Rt△DBA(HL),
∴=BD=1,
∴=2,
∵在Rt△中,,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查了翻折变换、矩形的性质、全等三角形的判定与性质,正确的作出辅助线是解答本题的关键.
4.如图,在矩形纸片ABCD中,,,将沿BD折叠到位置,DE交AB于点F,则的值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先根据矩形的性质和折叠的性质,利用“AAS”证明,得出,,设,则,根据勾股定理列出关于x的方程,解方程得出x的值,最后根据余弦函数的定义求出结果即可.
【详解】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴CD=AB=5,AB=BC=3,,
根据折叠可知,,,,
∴在△AFD和△EFB中,
∴(AAS),
∴,,
设,则,
在中,,
即,
解得:,则,
∴,故C正确.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了矩形的折叠问题,三角形全等的判定和性质,勾股定理,三角函数的定义,根据题意证明,是解题的关键.
5.如图,ABCD是一张矩形纸片,AB=20,BC=4,将纸片沿MN折叠,点,分别是B,C的对应点,MB′与DC交于K,若△MNK的面积为10,则DN的最大值是( )
A.7.5B.12.5C.15D.17
【答案】D
【分析】作NE⊥于E,NF⊥BM于F,由折叠得∠1=∠2,根据角平分线的性质得NE=NF,可得四边形BCNF是矩形,则NF=BC=4,根据△MNK的面积为10得NK=MK=5,根据勾股定理得KE=3,则MF=ME=MK﹣KE=5﹣3=2,设DN=x,则CN=20﹣x,BM=BF+MF=20﹣x+2=22﹣x,由折叠可得BM≥KM,即22﹣x≥5.可得x≤17,即可得DN≤17,则DN的最大值是17.
【详解】解:如图所示,过点N作NE⊥于E,NF⊥BM于F,
由折叠得∠1=∠2,
∴NE=NF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=∠BFN=90°,,
∴四边形BCNF是矩形,∠DNM=∠2,
∴NE=NF=BC=4,∠1=∠DNM,
∴NK=MK,
∵△MNK的面积为10,
∴KM•NE=KN•NF=10,
∴NK=MK=5,
∴KE==3,
在△MEN和△MFN中,
,
∴△MEN≌△MFN(AAS),
∴MF=ME=MK﹣KE=5﹣3=2,
设DN=x,则CN=BF=20﹣x,
∴BM=BF+MF=20﹣x+2=22﹣x,
由折叠得BM≥KM,即22﹣x≥5.
∴x≤17,即DN≤17,
∴DN的最大值是17.
故选:D.
【点睛】本题考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质与判定,角平分线的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,正确作出辅助线是解题的关键.
二、填空题
6.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=9,M是BC上的点,且CM=3,将矩形纸片ABCD沿过点M的直线折叠,使点D落在AB上的点P处,点C落在点C′处,折痕为MN,则线段AN的长是___.
【答案】4
【分析】连接PM,推出BM=BC﹣CM=9﹣3=6,由折叠性质得,CD=PC′=6,∠C=∠PC′M=∠PBM=90°,C′M=CM=3,由Rt△PBM≌Rt△MC′P(HL),得出PB=C′M=3,所以PA=AB﹣PB=6﹣3=3.设AN=x,则ND=9﹣x=PN,在Rt△APN中,AN2+AP2=PN2,即x2+32=(9﹣x)2,求出x的值即可得出答案.
【详解】解:连接PM,如图:
∵AB=6,BC=9,CM=3,
∴BM=BC﹣CM=9﹣3=6,
由折叠性质得,CD=PC′=6,∠C=∠PC′M=∠PBM=90°,C′M=CM=3,
在Rt△PBM和Rt△MC′P中,
,
∴Rt△PBM≌Rt△MC′P(HL),
∴PB=C′M=3,
∴PA=AB﹣PB=6﹣3=3.
设AN=x,则ND=9﹣x=PN,
在Rt△APN中,AN2+AP2=PN2,
即x2+32=(9﹣x)2,
解得x=4,
∴AN的长是4.
故答案为:4.
【点睛】本题主要考查了翻折变化、矩形的性质及勾股定理,熟练应用翻折变化的性质及矩形的性质进行计算是解决本题的关键.
7.如图,在矩形ABCD中,点E是边CD的中点,沿AE所在的直线折叠△ADE,落在矩形内部得到△AFE,延长AF交BC边于点G,若=,则的值为_________.
【答案】
【分析】连接GE,证明,得,设,表示出,,,,的长度,再由勾股定理得的长度,即可得出比值.
【详解】如图,连接GE,
∵在矩形ABCD中,
∴,,,
∴由折叠的性质可知:,,,
∵点E是边CD的中点,
∴,
∴,
又∵(公共边),
∴,
∴,
∵,
∴设,
则,,,
∴,
∵在中,由勾股定理得:,
∴,
∴.
【点睛】本题考查折叠的性质,全等三角形的判定与性质及勾股定理,折叠前后的图形对应边、对应角分别相等是解题的关键.
8.如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,将此矩形折叠,使点C与点A重合,点D落在点D'处,折痕为EF,则DD'的长为 _____.
【答案】
【分析】根据折叠的性质即可求得AD′=CD=6;连接AC,根据勾股定理求得AC=10,证得(AAS),根据全等的性质得:D′F=BE,根据勾股定理列出关于线段BE的方程,解方程求得BE的长,即可求得,然后通过证,利用相似三角形的性质即可求得DD′.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB= CD=6,
∵AD′=CD,
∴AD′=6;
连接AC,
∵AB=6,BC=AD=8,∠ABC=90°,
∴由勾股定理得:,
∵∠BAF=∠D′AE=90°,
∴∠BAE=∠D′AF,
在△BAE和△D′AF中
,
∴(ASA),
∴D′F=BE,∠AEB=∠AFD′,
∴∠AEC=∠D′FD,
由题意知:AE=EC;
设BE=x,则AE=EC=8-x,
在Rt△ABE中,∠B=90°,由勾股定理得:
(8-x)2=62+x2,
解得:,
∴BE=,AE=8-=,
∴,则:,
∵∠AD′F=∠D′AE=90°,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为.
【点睛】本题主要考查了矩形的翻折变换的性质及其应用问题;解题的关键是灵活运用全等三角形的性质、相似三角形的性质,勾股定理等几何知识点来解题.
9.如图,矩形中,,,为中点.为上一点,将沿折叠后,点恰好落到上的点处,则______,______.
【答案】 6
【分析】根据折叠的性质,即可求EG;连接EC,证,由勾股定理即可求EF;
【详解】解:连接CE,
∵为中点
∴
在和中
∵
∴
∴
设,则
即
解得:
故答案为:6;.
【点睛】本题主要考查矩形得性质,三角形的全等,勾股定理,正确做出辅助线是解题的关键.
三、解答题
10.如图,矩形ABCD中,,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.
(1)求证:△ADE≌△CED;
(2)求证:△DEF是等腰三角形.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析
【分析】(1)根据矩形的性质可知AD=BC、AB=CD,再由折叠的性质,可得BC=CE,AB=AE,进而可推导AD=CE,AE=CD,然后由“SSS”证明△ADE≌△CED即可;
(2)由(1)可知△ADE≌△CED,根据全等三角形的性质可知∠DEA=∠EDC,即∠DEF=∠EDF,即可证明△DEF是等腰三角形.
(1)
证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AB=CD,
由折叠的性质,可得BC=CE,AB=AE,
∴AD=CE,AE=CD,
在△ADE和△CED中,
,
∴△ADE≌△CED(SSS);
(2)
由(1)得△ADE≌△CED,
∴∠DEA=∠EDC,即∠DEF=∠EDF,
∴EF=DF,
∴△DEF是等腰三角形.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.
11.如图,将矩形ABCD沿对角线AC折叠,点B的对应点为E,AE与CD交于点F.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由矩形与折叠的性质可得,,从而可得结论;
(2)先证明,再求解, 结合对折的性质可得答案.
(1)
证明:将矩形ABCD沿对角线AC折叠,
则,.
在△DAF和△ECF中,
∴.
(2)
解:∵,
∴.
∵四边形ABCD是矩形,
∴.
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,轴对称的性质,矩形的性质,熟练的运用轴对称的性质证明边与角的相等是解本题的关键.
12.将矩形ABCD对折,使AD与BC重合,得到折痕EF,展开后再一次折叠,使点A落在EF上的点处,并使得折痕经过点B,得到折痕BG,连接,如图1,问题解决:
(1)试判断图1中是什么特殊的三角形?并说明理由;
(2)如图2,在图1的基础上,与BG相交于点N,点P是BN的中点,连接AP并延长交于点Q,求的值.
【答案】(1)是等边三角形,理由见解析
(2)
【分析】(1)等边三角形,解法一利用垂直平分线性质得出AA′=BA′,利用折叠得出即可,解法二:根据折叠得出,,然后利用锐角三角函数定义得出 ,求出即可;
(2)解法一:过点N作交AP于H,先证(AAS),再证,得出 即可 解法二:由折叠可知,由点P是BN的中点 ,得出,利用平行线等分性质得出,,证出即可.
(1)
解:是等边三角形.
解法一:理由是:由折叠可知EF垂直平分AB;
∴AA′=BA′,
∵△ABG折叠得△A′BG,
∴,
∴;
∴是等边三角形;
解法二:理由是:由折叠可知,,,
∴ ,
∴,
∴是等边三角形;
(2)
解法一:
过点N作交AP于H,
∴,,
又∵点P是BN的中点 ,
∴,
在△PHN和△PQB中,
,
∴(AAS),
∴,
又∵,
∴,,
∴,
由折叠可知,
∴ ,
∴,
∴;
解法二:由折叠可知,
又∵点P是BN的中点 ,
∴,
过点N作交于M,
∴,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查一题多解,等边三角形的判定,折叠性质,线段垂直平分线性质,平行线等分线段定理,三角形相似判定与性质,锐角三角函数值求角,掌握一题多解,等边三角形的判定,折叠性质,线段垂直平分线性质,平行线等分线段定理,三角形相似判定与性质是解题关键.
13.如图,在矩形ABCD中,M,N是对角线AC上的两点,将矩形折叠分别使点B与点M重合,点D与点N重合,折痕分别为AE,CF.连接EF,交AC于点O.
(1)求证:.
(2)求证:四边形ECFA是平行四边形.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析
【分析】(1)根据矩形的性质结合折叠证明即可;
(2)由(1)中全等可得AE=CF,再证明即可.
(1)
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,,,
∴.
∵将矩形折叠分别使点B与点M重合,点D与点N重合,折痕分别为AE,CF,
∴,,
∴,
∴.
(2)
∵,
∴AE=CF.
∵,,,
∴,
∴,
∴四边形ECFA是平行四边形
【点睛】本题考查矩形与折叠、平行四边形的判定,熟记矩形的性质是解题的关键.
14.实践与探究
如图①,在矩形ABCD中,,.将矩形ABCD沿过点A的直线折叠,使点D落在矩形ABCD的内部,点D的对应点为点,折痕为AE,再将矩形ABCD沿过点A的直线折叠,使点B落在边上,折痕为AF,点B的对应点为点.延长交AE于点G,过点G作直线交AD于点M,交BC于点N.
(1)求证:.
(2)求证:四边形ABNM是正方形.
(3)若,求线段BF的长.
(4)如图②,将矩形沿所在直线继续折叠,点C的对应点为点.我们发现,点E的位置不同,点的位置也不同.当点恰好与点重合时,线段DE的长为__________.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析;
(3)7.2;
(4)
【分析】(1)利用折叠性质和全等三角形的判定证明即可;
(2)利用全等三角形的性质和正方形的判定证明即可;
(3)利用正方形的性质得出MN=AB=BN=AM=12,再根据相似三角形的判定与性质证明△AMG∽△ADE求得MG=3,设BF==x,可求得GN=9,FG=3+x,FN=12-x,在△GNF中利用勾股定理求得x即可求解;
(4)设DE =y,则CE=12-y,根据折叠性质得E=y,E=12-y,再由勾股定理求得y值即可求解.
(1)
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=12,AD=BC=16,∠B=∠D=∠BAD=∠C=90°,
由折叠性质得:∠MAG=∠AG,∠AF=∠AG=∠B=90°,AB=A,
∵MN⊥AD,
∴∠AMN=90°,则∠AMG=∠AG=90°
在△AMG和△AG中,
∴(AAS);
(2)
证明:∵∠B=∠BAD=∠AMN=90°,
∴四边形ABNM是矩形,
∵,
∴AM=A, 则AM=AB,
∴四边形ABNM是正方形;
(3)
解:∵四边形是ABNM正方形,
∴MN=AM=BN=AB=12,
∵∠AMN=∠D=90°,∠DAE=∠DAE,
∴△AMG∽△ADE,
∴,
∵AM=12,DE=4,AD=16,
∴,
∴MG=3,
∵,
∴MG=G=3,
设BF==x,则GN=12-3=9,FG=x+3,FN=12-x,
在△GNF中,∠GNF=90°,
∴由勾股定理得:GN2+FN2=FG2,
∴92+(12-x)2=(x+3)2,
解得:x=7.2,
∴BF=7.2;
(4)
解:由折叠性质得:A=AD=16,AB=A=12,E=CE,DE=E,∠D==90°,
∴=16-12=4,
设DE =y,则CE=12-y,
在中,=90°,=y,=12-y,
∴由勾股定理得:2+2=2,
则42+y2=(12-y)2,解得:y= ,
∴DE= .
故答案为:.
【点睛】本题考查矩形的判定与性质、正方形的判定与性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
15.在矩形ABCD中,点E,F分别是边AD,BC上的动点,且DE=BF,连接EF.将矩形ABCD沿EF折叠,点A落在点G处,点B落在点H处.
(1)如图①,当线段EG与线段BC交于点P时,求证:PE=PF;
(2)如图②,当线段EG的延长线与线段BC的延长线交于点P时.GH交线段CD交于点M,
①求证:△PCM≌△PGM;
②E,F在运动过程中,点M是否在线段EF的垂直平分线上?如果在,请证明;如果不在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②当点E,F在运动过程中,点M一直在线段EF的垂直平分线上.证明见解析
【分析】(1)由折叠的性质可知:∠AEF=∠GEF,根据矩形的性质可得∠AEF=∠EFP,即可得到∠GEF=∠EFP,根据等角对等边即可得证;
(2)①根据HL证明Rt△PCM≌Rt△PGM,即可得证;
②当点E,F在运动过程中,点M一直在线段EF的垂直平分线上.
如图:连接BD交EF于点O,连接OP,证明△DOE≌△BOF(ASA),由①可得PE=PF,OP是线段EF的垂直平分线,OP也是∠EPF的角平分线(三线合一).
由①△PCM≌△PGM,得∠CPM=∠GPM,即:MP是∠CPG的角平分线,可得当点E、F在移动过程中,点M一直在线段EF的垂直平分线上.
(1)
由折叠的性质可知:∠AEF=∠GEF,
∵矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠AEF=∠EFP,
∴∠GEF=∠EFP,
∴PE=PF;
(2)
①由折叠的性质可知:AE=EG,
∵矩形ABCD中,AD=BC,DE=BF,
∴AD-DE=BC-BF,即:
AE=FC,
∴EG=FC,
又∵∠PEF=∠AEF=∠PFE,
∴PE=PF,
∴PE-EG=PF-CF,即:PG=PC;
又∵DC⊥BC,HG⊥EG,
∴∠MCP=∠MGP=90°;
又∵PM=PM,
∴Rt△PCM≌Rt△PGM(HL);
即:△PCM≌△PGM;
②当点E,F在运动过程中,点M一直在线段EF的垂直平分线上.
如图:连接BD交EF于点O,连接OP,
∵AD∥BC,
∴∠EDO=∠FBO,∠DEO=∠BFO,
又∵DE=BF,
∴△DOE≌△BOF(ASA),
∴OE=OF;
由①可得PE=PF,∴OP是线段EF的垂直平分线,
∴OP也是∠EPF的角平分线(三线合一).
由①△PCM≌△PGM得:∠CPM=∠GPM,即:MP是∠CPG的角平分线,
∵∠EPF与∠CPG是同一个角,
∴MP与OP重合,
即:当点E、F在移动过程中,点M一直在线段EF的垂直平分线上.
【点睛】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,等腰三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,垂直平分线的性质与判定,掌握以上知识是解题的关键.
16.如图,四边形ABCD是矩形,把矩形AC沿折叠,点B落在点E处,AE与DC的交点为O,连接DE.
(1)求证:.
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据矩形的性质和折叠的性质可得BC=CE=AD,AB=AE=CD,根据SSS可证△ADE≌△CED (SSS);
(2)根据全等三角形的性质可得∠EDC=∠DEA,由于△ACE与△ACB关于AC所在直线对称,可得∠OAC=∠CAB,根据等量代换可得∠OAC=∠DEA,再根据平行线的判定即可求解.
(1)
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AB=CD,
∵AC是折痕,
∴BC=CE=AD,AB=AE=CD,
在△ADE与△CED中,
∴△ADE≌△CED (SSS),
(2)
证明:∵△ADE≌△CED,
∴∠EDC=∠DEA,
又∵△ACE与△ACB关于AC所在直线对称,
∴∠OAC=∠CAB,
∵∠OCA=∠CAB,
∴∠OAC=∠OCA,
在△DOE和△AOC中,∠DOE=∠AOC,
∵2∠OAC=180°-∠AOC,2∠DEA=180°-∠DOE,
∴2∠OAC=2∠DEA,
∴∠OAC=∠DEA,
∴.
【点睛】本题考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质,以及全等三角形的判定与性质,正确证明三角形全等是解题的关键.
17.如图,在矩形ABCD中,E是AD的中点,将沿BE折叠后得到,且G点在矩形ABCD的内部,延长BG交DC于点F,连接EF.
(1)求证:;
(2)若,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由折叠的性质可得AE=EG=DE,由“HL”可证Rt△DEF≌Rt△GEF;
(2)设DC=3x,DF=2x,由线段的和差关系可求AB=3x,BF=5x,由勾股定理可求解.
(1)
∵四边形ABCD是矩形,
∴,,,
∵E是AD的中点,
∴,
∵将沿BE折叠后得到,
∴,,,
∴,,
∴在和中,,
∴;
(2)
∵,
∴,
∵,
∴设,,
∴,,
∴,
∴在中,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,折叠的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
18.折叠矩形ABCD,使点D落在BC边上的点F处,折痕为AE.
(1)求证△ABF∽△FCE;
(2)若CF=4,EC=3,求矩形ABCD的面积.
【答案】(1)见解析
(2)矩形ABCD的面积为80
【分析】(1)根据矩形的性质和翻折的性质即可证明△ABF∽△FCE.
(2)由(1)得△ABF∽△FCE,所以,进而可以解决问题.
(1)
证明:由矩形ABCD可得,∠B=∠C=∠D=90°.
∴∠BAF+∠AFB=90°.
由折叠得∠AFE=∠D=90°.
∴∠AFB+∠EFC=90°.
∴∠BAF=∠EFC.
∴△ABF∽△FCE;
(2)
解:∵CF=4,EC=3,∠C=90°
∴EF=DE=5,
∴AB=CD=8.
由(1)得△ABF∽△FCE,
∴
∴BF=6.
∴BC=10.
∴S=AB•CB=10×8=80.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,矩形的性质,翻折变换,解决本题的关键是得到△ABF∽△FCE.
19.如图,在矩形ABCD中,AD<2AB,点E是AD的中点,连接BE,将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,延长BG交DC于点F,连接EF.
(1)求证:△EGF≌△EDF;
(2)若点F是CD的中点,BC=8,求CD的长.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)由翻折和矩形的性质可知∠EGF=∠D=90°,EG=ED,可通过HL证明Rt△EGF≌Rt△EDF;
(2)根据点F是CD的中点知:CF=CD,BF=,在Rt△BCF中,利用勾股定理即可列出方程.
(1)
证明:∵将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,
∴∠BGE=∠A,AE=GE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°,
∴∠EGF=∠D=90°,
∵点E是AD的中点,
∴EA=ED,
∴EG=ED,
在Rt△EGF与Rt△EDF中,
∴Rt△EGF≌Rt△EDF(HL).
(2)
由(1)知Rt△EGF≌Rt△EDF,
∴GF=DF,
∵点F是CD的中点,
∴GF=DF=CF=,
在矩形ABCD中,∠C=90°,AB=CD,又由折叠可知AB=GB,
∴GB=CD,
∴BF=GB+GF=,
在Rt△BCF中,由勾股定理得:
∴,
∵CD>0,
∴CD=.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,明确翻折前后对应边相等是解题的关键.
20.如图,在正方形中,,E为中点,连接,将沿折叠,点B的对应点为G,连接并延长交于点F,连接,.
(1)判断与的位置关系,并说明理由;
(2)求的长.
【答案】(1)平行,理由见解析
(2)2
【分析】(1)由折叠知,可得,根据E为的中点,可得,进而可得,根据,即可得证;
(2)证明,得,设,则,.勾股定理列出方程,解方程求解即可.
(1)
解: .
理由如下:
由折叠知,
∴,.
又E为的中点,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
(2)
∵四边形是正方形,
∴.
又,,,
∴.
∴.
设,
则,.
∴.
即.
解得.
即.
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,折叠的性质,HL证明三角形全等,全等三角形的性质,综合运用以上知识是解题的关键.
21.如图,长方形ABCD中,AB>AD,把长方形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.
(1)图中有 个等腰三角形;(请直接填空,不需要证明)
(2)求证:△ADE≌△CED;
(3)请证明点F在线段AC的垂直平分线上.
【答案】(1)2
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由题意知CE=BC=AD,∠EAC=∠BAC=∠DCA,有△ACF为等腰三角形;在和中,,知,有∠DEA=∠EDC,有△DEF为等腰三角形;
(2)在和中,,可得;
(3)由于,,,有,,故,进而可得出结果.
(1)
解:有△ACF和△DEF共2个等腰三角形
证明如下:由折叠的性质可知CE=BC=AD,∠EAC=∠BAC
∵
∴∠EAC=∠DCA
∴△ACF为等腰三角形;
在和中
∵
∴
∴∠DEA=∠EDC
∴△DEF为等腰三角形;
故答案为:2.
(2)
证明:∵四边形ABCD是长方形
∴,
由折叠的性质可得:,
∴,
在和中,
∴.
(3)
证明:由(1)得
∴,即
∴
又∵
∴
∴
∴点F在线段AC的垂直平分线上.
【点睛】本题考查了几何图形折叠的性质,矩形,等腰三角形的判定与性质,三角形全等,垂直平分线等知识.解题的关键在于灵活运用知识.
22.如图,在中,,点D为边BC上一点,以AB,BD为邻边作,连接AD、EC.
(1)求证:;
(2)若,求证:四边形ADCE是矩形.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析
【分析】(1)根据平行四边形的性质、等腰三角形的性质,利用全等三角形的判定定理SAS可以证得△ADC≌△ECD;
(2)利用等腰三角形的“三合一”性质推知AD⊥BC,即∠ADC=90°;由平行四边形的判定定理(对边平行且相等是四边形是平行四边形)证得四边形ADCE是平行四边形,所以有一个角是直角的平行四边形是矩形.
(1)
证明:∵四边形ABDE是平行四边形,
∴ABDE,AB=DE;
∴∠B=∠EDC;
又∵AB=AC,
∴AC=DE,∠B=∠ACB,
∴∠EDC=∠ACD;
∵在△ADC和△ECD中,
,
∴△ADC≌△ECD(SAS);
(2)
∵四边形ABDE是平行四边形,
∴BDAE,BD=AE,
∴AECD;
又∵BD=CD,
∴AE=CD,
∴四边形ADCE是平行四边形;
在△ABC中,AB=AC,BD=CD,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形.
【点睛】本题综合考查了平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定以及矩形的判定.注意:矩形的判定定理是“有一个角是直角的‘平行四边形’是矩形”,而不是“有一个角是直角的‘四边形’是矩形”.
23.如图1,为了探究某种类型矩形ABCD的性质,数学项目学习小组在BC边上取一点E,连接DE.经探究发现:当DE平分∠ADC时,将△ABE沿AE折叠至△AFE,点F恰好落在DE上.据此解决下列问题:
(1)求证:△AFD≌△DCE;
(2)如图2,延长CF交AE于点G,交AB于点H.
①求证:AH·AF=AG·CF ;
②求GH∶DF的值.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②3-4
【分析】(1)根据ED平分∠ADC,有∠ADE=∠EDC=45°,即∠DEC=45°,根据翻折的性质,有,即AB=AF,∠AFD=∠B=90°,则有AF=AB=DC,∠FAD=∠ADE=45°,即可得;
(2)①根据△AFD≌△DCE,得出AD=DE,AF=DF=DC=CE,证明,∠EFC=∠AHG,即可证明△AHG∽△CFE,即可证明结论;
②过点F作FM⊥BC于点M,设EC=CD=AF=DF=AB=a,根据条件求出,,利用△AHG∽△CFE,求出,即可求出答案.
(1)
证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴,,,
∵ED平分∠ADC,
∴∠ADE=∠EDC=45°,
∴∠DEC=90°-∠EDC=45°,
根据翻折的性质,有,
∴AB=AF,∠AFD=∠B=90°,
∴AF=AB=DC,∠FAD=∠ADE=45°,
∴.
(2)
证明:①∵△AFD≌△DCE,
∴AD=DE,AF=DF=DC=CE,
∴∠DCF=∠DFC=67.5°,
∴∠ECF=22.5°,
∵AD=DE,
,
∴∠HAG=22.5°,
∴,
∵∠EFC=180°-67.5°=112.5°,∠AHG=90°+22.5°=112.5°,
∴∠EFC=∠AHG,
∴△AHG∽△CFE,
,
,
∵EC=CD=AF=DF=AB,
∴AH·AF=AG·CF;
②过点F作FM⊥BC于点M,如图所示:
设EC=CD=AF=DF=AB=a,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
在Rt△BCH中,
,
∵△AHG∽△CFE,
,
∴,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、平行线分线段成比例、勾股定理、等腰直角三角形的判定与性质,三角形相似的判定和性质,证明△AHG∽△CFE,是解答本题的关键.
24.在矩形ABCD中,,P是边AB上一点,把沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作,垂足为E且在AD上,BE交PC于点F.
(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:;
(2)如图2,当,且时,求的值;
(3)如图3,当时,求BP的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)7
【分析】(1)先判断出∠A=∠D=90°,AB=DC,再判断出AE=DE,进而根据“SAS”即可得出结论;
(2)利用折叠的性质,得出∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,进而由平行线的性质得出∠GPF=∠PFB,等量代换可得:∠BPF=∠BFP,继而得出BP=BF,证明△ABE∽△DEC,得出比例式建立方程求解即可得出AE=9,DE=16,再判断出△ECF∽△GCP,进而求出PB,即可得出结论;
(3)连接FG,易证四边形BPGF是菱形,继而判断出△GEF∽△EAB,得出,即可得出结论.
(1)
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°,AB=DC,
∵E是AD中点,
∴AE=DE,
在△AEB和△DEC中,
∴△AEB≌△DEC(SAS);
(2)
在矩形ABCD,∠ABC=90°,,
∵△BPC沿PC折叠得到△GPC,
∴∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,
∵BE⊥CG,
∴BE∥PG,
∴∠GPF=∠PFB,
∴∠BPF=∠BFP,
∴BP=BF,
∵∠BEC=90°,
∴∠AEB+∠CED=90°,
∵∠AEB+∠ABE=90°,
∴∠CED=∠ABE,
∵∠A=∠D=90°,
∴△ABE∽△DEC,
∴,
设AE=x,
∴,
∴,
∴x=9或x=16,
∵AE<DE,
∴AE=9,DE=16,
在Rt△ABE中,由勾股定理可得:
,
同理可得:CE=20,
由折叠得,BP=PG,
∴BP=BF=PG,
∵BE∥PG,
∴△ECF∽△GCP,
∴,
设BP=BF=PG=y,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
(3)
如图,连接FG,
∵∠GEF=∠PGC=90°,
∴BF∥PG
由(2)知,BF=PG=BF,
∴四边形BPGF是菱形,
∴BP∥GF,
∴∠GFE=∠ABE,
∴△GEF∽△EAB,
∴,
∴,
∵BE•EF=84,AB=12,
∴GF=7,
∴BP=GF=7.
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,折叠的性质,利用方程思想解决问题是本题的关键.
特点
在矩形ABCD中,将△ABC沿着对角线AC翻折得到△AB’C,B’C交AD于点E。
结论
(1)△AEB’≌△CED;(2)AE=CE。
特点
在矩形ABCD中,E、F分别为边BC、AD上的任意点,连接EF,将四边形CDFE沿着EF翻折得到C’D’FE,。
结论
(1)△CED≌△C’ED’;
(2)四边形EDFD’为菱形;
(3)C、E、D’三点共线,且C’D∥FD’。
最新中考数学难点突破与经典模型精讲练 专题03 全等三角形中的一线三垂直模型 (全国通用): 这是一份最新中考数学难点突破与经典模型精讲练 专题03 全等三角形中的一线三垂直模型 (全国通用),文件包含专题03全等三角形中的一线三垂直模型原卷版docx、专题03全等三角形中的一线三垂直模型解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共42页, 欢迎下载使用。
最新中考数学难点突破与经典模型精讲练 专题02 全等三角形中的半角模型 (全国通用): 这是一份最新中考数学难点突破与经典模型精讲练 专题02 全等三角形中的半角模型 (全国通用),文件包含专题02全等三角形中的半角模型原卷版docx、专题02全等三角形中的半角模型解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共38页, 欢迎下载使用。
最新中考数学难点突破与经典模型精讲练 专题01 全等三角形中的手拉手旋转模型 (全国通用): 这是一份最新中考数学难点突破与经典模型精讲练 专题01 全等三角形中的手拉手旋转模型 (全国通用),文件包含专题01全等三角形中的手拉手旋转模型原卷版docx、专题01全等三角形中的手拉手旋转模型解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共73页, 欢迎下载使用。