2024年中考数学精选压轴题之折叠问题练习附解析
展开1.数学课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.如图,小明把矩形ABCD沿DE折叠,使点C落在AB边的点F处,其中DE=55,且sin∠DFA=45,则矩形ABCD的面积为( )
A.80B.64C.36D.18
2.如图,已知长方形纸片 ABCD,点E,F分别在边AD和BC上,且∠EFC=53°,H和G 分别是边AD和 BC 上的动点,现将点 A,B 沿 EF 向下折叠至点N,M 处,将点 C,D沿GH 向上折叠至点P,K 处,若 MN∥PK,则∠KHD的度数为 ( )
A.37°或143°B.74°或96°C.37°或105°D.74°或106°
3.如图,已知BD是矩形ABCD的对角线,AB=6,BC=8,点E,F分别在边AD,BC上,连结BE,DF.将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,若翻折后,点A,C分别落在对角线BD上的点G,H处,连结GF.则下列结论不正确的是( )
A.BD=10B.HG=2C.EG∥FHD.GF⊥BC
4.如图,将矩形ABCD沿GE,EC,GF翻折,使得点A,B,D恰好都落在点O处,且点G,O,C在同一条直线上,同时点E,O,F在另一条直线上,小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB=435AD;circle3GE=6DF,circle4OC=22OF,⑤△COF∽△CEG.其中正确的是( )
A.①②③B.①③④C.①④⑤D.②③④
5.如图,在一张矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=8,点E,F分别在边AD,BC上,将纸片ABCD沿直线EF折叠,点C落在边AD上的点H处,点D落在点G处,有下列四个结论:①四边形CFHE是菱形;②EC平分∠DCH;③线段BF长的取值范围是3≤BF≤4;④当点H与点A重合时,EF= 25,其中,正确的是( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
6.如图,将正方形纸片ABCD沿PQ折叠,使点C的对称点E落在边AB上,点D的对称点为点F,EF为交AD于点G,连接CG交PQ于点H,连接CE.下列四个结论中:①△PBE∽△QFG;②S△CEG=S△CBE+S四边形CDQH;③EC平分∠BEG;④EG2﹣CH2=GQ•GD,正确的是( )
A.①③B.①③④C.①④D.①②③④
7.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°,将边AB沿着AE翻折,使点B落在BC上的点D处,再将边AC沿着AF翻折,使得C落在AD延长线上的点C′处,两条折痕与斜边BC分别交于E,F.以下四个结论正确的是( )
①∠EAF=45°;②FC′=BE;③EC=3BE;④FC=(3-1)AE.
A.①②③B.②④C.①③④D.①②③④
8.如图所示,D是等边三角形ABC的边AB上一点,且AD:DB=1:2.现将△ABC折叠,使点C与点D重合,折痕为EF,点E,F分别在AC和BC上,则CE:CF等于( ).
A.34B.45C.56D.67
9.如图所示,在⊙O中,点C在优弧AB上,将弧BC沿BC折叠后,刚好经过AB的中点D.若⊙O的半径为25,AB=8,则BC的长是( ).
A.53B.2552C.62D.1453
10.如图,在矩形ABCD中,将△CDE沿DE折叠,点C与点M重合,连结EM并延长EM分别交BD,AD于点N,F,且BE=BN,若AB=6,BC=8,则AF的长是( )
A.5-10B.10-210C.4-10D.8-210
11.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=221,E是BC的中点,将△ABE沿直线AE翻折,点B落在点F处,连接CF,则CF的长为( )
A.8B.425C.172D.9215
12.如图,在菱形纸片ABCD中,∠A=60°,将纸片折叠,点A,D分别落在点A',D'处,且A'D'经过点B,EF为折痕,当D'F⊥CD时,CFDF的值为( )
A.3−12B.36C.23−16D.3+18
二、填空题(每题3分,共18分)
13. 如图,在矩形ABCD中,E是AD的中点,连接BE,将△ABE沿着BE翻折得到△FBE,EF交BC于点H,延长BF,DC相交于点G,若DG=8,BC=12,则EH= .
14.如图是一张菱形纸片,∠DAB=60°,AB=5,点E在边AD上,且DE=2,点F在AB边上,把△AEF沿直线EF对折,点A的对应点为点A′,当点A′落在菱形对角线上时,则AF= 。
15.如图,在▱ABCD中,点E在边BC上,将△ABE沿着直线AE翻折得到△AFE,点B的对应点F恰好落在线段DE上,线段AF的延长线交边CD于点G,如果BE:EC=3:2,那么AF:FG的值等于 .
16.如图,在扇形AOB中,点C,D在AB上,将D沿弦CD折叠后恰好与OA,OB相切于点E,F.已知∠AOB=120°,OA=6,则EF的度数为 ,折痕CD的长为 .
17.如图,腰长为22+2的等腰△ABC中,顶角∠A=45°,D为腰AB上的一个动点,将△ACD沿CD折叠,点A落在点E处,当CE与△ABC的某一条腰垂直时,BD的长为 .
18.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=30°,AB=3,BC=3,点D是边AC上一动点.连接BD,将△ABD沿BD折叠,得到△EBD,其中点A落在E处,BE交AC于点F,当△EDF为直角三角形时,EF长度是 .
三、解答题(共2题,共13分)
19.等边△ABC中,BC=4,AH⊥BC于点H,点D为BC边上一动点,连接AD,点B关于直线AD的对称点为点E,连接AE,DE,CE.
(1)如图1,点E恰好落在AH的延长线上,则求∠BCE= °;
(2)过点D作DG∥AC交AB于点G,连接GE交AD于点F.
①如图2,试判断线段AF、EF和CE之间的数量关系,并说明理由:
②如图3,直线GE交AH于点M,连接BM,D点运动的过程中.当BM+GM取最小值时,请直接写出线段DG的长度.
20.如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=4,点E是BC边上一点,连接AE,将△ABE沿AE折叠得到△AFE,边AF,EF分别交CD于点M,N.
(1)求证:△ADM∽△NCE;
(2)当CE=FM时.
①求BE的长;
②若点P是AB边上的动点,连接PF,过点A作PF的垂线交线段BE于点Q,试探究PFAQ的值是否发生变化,若变化,请说明理由;若不变,请求出PFAQ的值.
四、实践探究题(共4题,共33分)
21.如图,在△ABC中,已知∠BAC =45°,AD⊥BC于点 D,BD=2,DC=3,求AD 的长.
小萍同学灵活运用轴对称知识,将图形进行翻折变换,巧妙地解答了此题.
请按照小萍同学的思路,探究并解答下列问题:
(1)分别以 AB,AC 为对称轴,作出△ABD,△ACD的轴对称图形,点 D 的对称点分别为E,F,延长 EB,FC相交于点G.求证:四边形AEGF 是正方形.
(2)设 AD=x,利用勾股定理,建立关于 x的方程,求出 AD的长.
22.
(1)【初步探究】把矩形纸片ABCD如图①折叠,当点B的对应点B'在MN的中点时,填空:△EB'M △B'AN(“≌”或“∽”).
(2)【类比探究】
如图②,当点B的对应点B'为MN上的任意一点时,请判断(1)中结论是否成立?如果成立,请写出证明过程;如果不成立,请说明理由.
(3)【问题解决】
在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E为BC中点,点P为线段AB上一个动点,连接EP,将△BPE沿PE折叠得到△B'PE,连接DE,DB',当△EB'D为直角三角形时,BP的长为 .
23.【提出问题】如图1,在等腰△ABC中,AB=AC,分别以AB,AC为边作等边△ABE和等边△ACD,DC与BE相交于点F,连接CE.
(1)【初步探究】如图1,连接DB,求证:△ADB≌△AEC.
(2)【深入探究】如图2,将△ADC沿AC翻折得到△AD'C,连接D'E,BD',类比(1)的探究方法发现:
结论①:_▲_≌△ABC;
结论②:BD'//CE.
请证明结论②.
(3)如图3、在(2)的情况下将线段AB沿AE翻折得到线段AB',连接B'D',AF,试判断线段B'D'与AF的位置关系.
24.
(1)【探究发现】如图①所示,在正方形ABCD中,E为AD边上一点,将△AEB沿BE翻折到△BEF处,延长EF交CD边于G点.求证:△BFG≌△BCG
(2)【类比迁移】如图②,在矩形ABCD中,E为AD边上一点,且AD=8,AB=6,将△AEB沿BE翻折到△BEF处,延长EF交BC边于点G,延长BF交CD边于点H,且FH=CH,求AE的长.
(3)【拓展应用】如图③,在菱形ABCD中,AB=6,E为CD边上的三等分点,∠D=60°,将△ADE沿AE翻折得到△AFE,直线EF交BC于点P,求CP的长.
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:∵矩形ABCD沿DE折叠,使点C落在AB边的点F处,
∴∠DFC=∠C=90°,
∴∠DFA+∠BFE=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=90°,
∴∠BEF+∠BFE=90°,
∴∠DFA=∠BEF,
∴sin∠BEF=sin∠DFA=45,
∴设BF=4x,EF=5x,则BE=3x,CE=FE=5x,
∴AD=BC=8x,
∵sin∠DFA=45,
∴DF=10x,
∵∠DFC=∠C=90°,DE=55,
∴DF2+EF2=DE2,即(10x)2+(5x)2=(55)2,
∴解得:x=1,负值舍去,
∴AD=8x=8,DC=DF=10x=10,
∴矩形ABCD的面积=AD⋅CD=8×10=80.
故选:A.
【分析】根据折叠的性质得到∠DFC=∠C=90°,由矩形的性质可得∠A=∠B=90°,利用同角的余角相等证得∠DFA=∠BEF,进而得到sin∠BEF=sin∠DFA=45,设BF=4x,则EF=5x,BE=3x,CE=FE=5x,故AD=BC=BE+CE=8x,进而得到DF=10x,在直角三角形DEF中,由勾股定理解得x=1,再根据矩形的面积公式计算即可.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:当PK在AD上方时,延长MN、KH交于点Q,
∵∠EFC=53°,AD∥BC,
∴∠AEF=∠EFC=53°,
由折叠知∠K=∠D=90°,∠ENM=∠A=90°,∠AEF=∠FEN=53°,
∴∠AEN=106°,
∵PK∥MN,
∴∠K+∠Q=180°,
∴∠Q=90°,
∴∠ENM=∠Q=90°,
∴EN∥KQ,
∴∠AHQ=∠AEN=106°,
∵∠KHD与∠AHQ是对顶角,
∴∠KHD=∠AHQ=106°;
当PK在AD下方时,延长HK,MN交于点T,
∵∠EFC=53°,AD∥BC,
∴∠AEF=∠EFC=53°,
由折叠得∠HKP=∠D=∠PKT=90°,∠ENM=∠A=90°,∠AEF=∠FEN=53°,
∴∠AEN=106°,
∵PK∥MN,
∴∠PKT=∠T=90°,
∴∠ENM=∠T=90°,
∴EN∥HT,
∴∠AHT=∠AEN=106°,
∴∠KHD=180°-∠AHT=74°,
综上,∠KHD的度数为74°或106°.
故答案为:D.
【分析】①当PK在AD上方时,延长MN、KH交于点Q,由平行线的性质得∠AEF=∠EFC=53°,由折叠知∠K=∠D=90°,∠ENM=∠A=90°,∠AEF=∠FEN=53°,则∠AEN=106°,由二直线平行,同旁内角互补可推出∠ENM=∠Q=90°,由同位角相等,两直线平行得EN∥KQ,进而根据二直线平行,同位角相等得∠AHQ=∠AEN=106°,最后根据对顶角相等可得∠KHD=∠AHQ=106°;当PK在AD下方时,延长HK,MN交于点T,由平行线的性质得∠AEF=∠EFC=53°,由折叠知∠K=∠D=90°,∠ENM=∠A=90°,∠AEF=∠FEN=53°,则∠AEN=106°,由二直线平行,内错角相等可推出∠PKT=∠T=90°,进而得∠ENM=∠T=90°,由同位角相等,两直线平行得EN∥HT,进而根据二直线平行,同位角相等得∠AHQ=∠AEN=106°,最后根据邻补角可得∠KHD=180°-∠AHT=74°,综上即可得出答案.
3.【答案】D
【解析】【解答】解:∵BD是矩形ABCD的对角线,AB=6,BC=8,
∴BC=AD=8,AB=CD=6
∴BD=BC2+CD2=10
故A选项正确;
∵将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,
∴BG=AB=6,DH=CD=6
∴DG=4,BH=BD−HD=4
∴HG=10−BH−DG=10−4−4=2
故B选项正确;
∵EG⊥BD,HF⊥DB,
∴EG∥HF,
故C正确;
设AE=a,则EG=a,
∴ED=AD−AE=8−a,
∵∠EDG=∠ADB
∴tan∠EDG=tan∠ADB
即EGDG=ABAD=68=34
∴a4=34
∴AE=3,同理可得CF=3
若FG∥CD
则CFBF=GDBG
∵CFBF=35,GDBG=46=23,
∴CFBF≠GDBG,
∴FG不平行CD,
即GF不垂直BC,
故D不正确.
故答案为:D.
【分析】由矩形的性质得BC=AD=8,AB=CD=6,用勾股定理算出BD=10,据此可判断A选项;由翻折的性质得BG=AB=6,DH=CD=6,根据线段的和差可得DG=BH=4,HG=2,据此可判断B选项;由翻折可得∠EGB=∠A=∠DHF=∠C=90°,由内错角相等,两直线平行,可得EG∥HF,据此判断C选项;设AE=a,则EG=a,ED=8-a,由∠ADB的正切函数的定义可得EGDG=ABAD=68=34,据此可求出AE的长,同理可得CF的长,若FG∥CD,由平行线分线段成比例定理得CFBF=GDBG,而根据线段的长度可得CFBF≠GDBG,故FG不平行CD,即GF不垂直BC,据此可判断D选项.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:由折叠性质可得:DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,
∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,
∴∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,
∴∠FGE+∠GEC=180°,
∴GF∥CE,①正确;
设AD=2a,AB=2b,
则DG=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,
∴CG=OG+OC=3a,
在Rt△AGE中,GE2=AG2+AE2=a2+b2,
在Rt△CGE中,CE2=BE2+CB2=b2+(2a)2,
在Rt△CGE中,CG2=GE2+CE2,
即(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,
解得:b=2a;
∴AB=2AD;②错误;
设OF=DF=x,则CF=2b−x=22a−x,
在Rt△COF中,CF2=OF2+OC2,
∴22a−x2=x2+2a2,
解得:x=22a;
∴6DF=6×22a=3a,22OF=22×22a=2a,
在Rt△AGE中,GE=AG2+AE2=a2+2a2=3a,
∴GE=6DF,OC=22OF;③④正确;
根据题意,无法得出∠FCO=∠GCE,
∴无法判断△COF∽△CEG;⑤错误;
综上,正确的是①③④,
故答案为:B.
【分析】根据折叠前后图形的对应边和对应角相等可推得∠FGE+∠GEC=180°,根据同旁内角互补,两直线平行即可得出GF∥CE,判断①正确,设AD=2a,AB=2b,求得CG=3a,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方可求得b=2a,即可求得AB与AD的数量关系,判断②错误,设OF=DF=x,求得CF的值,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方得出x与a的关系式,GE的值,即可判断③④正确,结合题意无法得出△COF∽△CEG;判断⑤错误,即可得出答案.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:∵HE∥CF,
∴∠HEF=∠EFC,
∵∠EFC=∠HFE,
∴∠HEF=∠HFE,
∴HE=HF,
∵FC=FH,
∴HE=CF,
∵EH∥CF,
∴四边形CFHE是平行四边形,
∵CF=FH,
∴四边形CFHE是菱形,故①正确;
∵四边形CFHE是菱形,
∴∠ECH=∠FCH,
若EC平分∠DCH,
∴∠ECD=∠ECH,
∴∠ECD=∠ECH=∠FCH=30°,
∵点C落在AD上的一点H处,
∴∠ECD不一定等于30°
∴EC不一定平分∠DCH,故②错误;
当点H与点A重合时,BF有最小值,
设BF=x,则AF=FC=8−x,
在Rt△ABF中,AB2+BF2=AF2,
即42+x2=(8−x)2,解得x=3,
∴BF=3,
若CD落在AD上时,BF有最大值,
∴四边形CDHF是正方形,
∴CF=4,
∴BF最大值为4,
∴3≤BF≤4,故③正确;
如图,过点F作FM⊥BC于M,
∴四边形HMFB是矩形,
∴AB=MF=4,AM=BF=3,
∵四边形AFCE是菱形,
∴AE=AF=5,
∴ME=2,
∴EF=ME2+MF2=25,故④正确,
故答案为:C.
【分析】根据直线平行性质可得∠HEF=∠EFC,根据角之间的关系可得HE=CF,再根据平行四边形判定定理可得四边形CFHE是平行四边形,则CF=FH,再根据菱形判定定理可判断①正确;根据菱形性质及角平分线性质∠ECD=∠ECH=∠FCH=30°,再根据题意可判断②错误;设BF=x,则AF=FC=8−x,在Rt△ABF中,根据勾股定理列出方程,解方程可得BF=3,再根据正方形性质可判断③正确;过点F作FM⊥BC于M,根据矩形性质,勾股定理可判断④正确;
6.【答案】B
【解析】【解答】解:①四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠B=∠BCD=∠D=90°,
由折叠可知:∠GEP=∠BCD=90°,∠F=∠D=90°,
∴∠BEP+∠AEG=90°,
∴∠A=90°,
∴∠AEG+∠AGE=90°,
∴∠BEP=∠AGE,
∵∠FGQ=∠AGE,
∴∠BEP=∠FGQ,
∵∠B=∠F=90°,
∴△QFG∽△PBE.
故①正确;
②过点C作CN⊥EG于N,
由折叠可得:∠GEC=∠DCE,
∵AB∥CD,
∴∠BEC=∠DCE,
∴∠BEC=∠GEC,
在△NEC和△BEC中,
∠EMC=∠B=90°∠NEC=∠BECCE=CE
∴△NEC≌△BEC(AAS).
∴CN=CB=CD,S△NEC=S△BEC,
在Rt△CNG和Rt△CDG中,
CN=CDCG=CG
∴Rt△CNG≌Rt△CDG(HL),
∴S△CNG=S△CDG
S△CEG=S△BEC+S△CDG>S△BEC+S四边形CDQH,
∴②不正确;
③由折叠可得:∠GEC=∠DCE,
∵AB∥CD,
∴∠BEC=∠DCE,
∴∠BEC=∠GEC,
即EC平分∠BEG.
∴③正确;
④连接DH,NH,HE,如图,
∵△BEC≌△NEC,△CNG≌△CDG,
∴∠BCE=∠NCE,∠NCG=∠DCG,
∴∠ECG=∠ECN+∠GCN=12∠BCD=45°,
∵EC⊥HP,
∴∠CHP=45°,
∴∠GHQ=∠CHP=45°,
由折叠可得:∠EHP=∠CHP=45°,
∴EH⊥CG,
∴EG2-EH2=GH2.
由折叠可知:EH=CH.
∴EG2-CH2=GH2,
∵CN⊥EG,EH⊥CG,
∴∠ENC=∠EHC=90°,
∴E,N,H,C四点共圆,
∴∠HNC=∠HEC=45°.
在△CNH和△CDH中,
CN=CD∠NCG=∠DCG,CH=CH
∴△CNH≌△CDH(SAS),
∴∠CDH=∠CNH=45°,
∵∠CDA=90°,
∴∠GDH=45°,
∵∠GHQ=∠CHP=45°,
∴∠GHQ=∠GDH=45°,
∵∠HGQ=∠DGH,
∴△GHQ∽△GDH,
∴GQGH=GHGD,
∴GH2=GQ⋅GD,
∴GE2-CH2=GQ⋅GD,
∴④正确;
综上可得,正确的结论有:①③④.
故答案为:B.
【分析】①根据有两个角对应相等的两个三角形相似进行判定即可;
②过点C作CN⊥EG于N,通过证明△BEC≌△NEC,进而说明△CNG≌△CDG,可得S△CEG=S△BEC+S△CDG>S△BEC+S四边形CDQH,可得②不正确;
③由折叠可得:∠GEC=∠DCE,由AB∥CD可得∠BEC=∠DCE,结论③成立;
④连接DH,NH,HE,由△BEC≌△NEC,△CNG≌△CDG可知:∠BCE=∠NCE,∠NCG=∠DCG,所以∠ECG=∠ECN+∠GCN=∠BCD=45°,由于EC⊥HP,则∠CHP=45°,由折叠可得:∠EHP=∠CHP=45°,则EH⊥CG,利用勾股定理可得EG2-EH2=GH2.由CN⊥EG,EH⊥CG,得到∠ENC=∠EHC=90°,所以E,N,H,C四点共圆,所以∠HNC=∠HEC=45°,通过△CNH≌△CDH,可得∠CDH=∠CNH=45°,这样,∠GDH=45°,因为∠GHQ=∠CHP=45°,易证△GHQ∽△GDH,则得GH2= GQ⋅GD,从而说明④成立.
7.【答案】C
【解析】【解答】解:∵ 将边AB沿着AE翻折,使点B落在BC上的点D处,再将边AC沿着AF翻折,使得C落在AD延长线上的点C′处,
∴∠BAE=∠EAD=12∠BAD,∠CAF=∠DAF=12∠CAD,
∴∠EAF=∠EAD+∠DAF=12(∠BAD+∠CAD)=12∠BAC=12×90°=45°,故①正确;
∵∠BAC=90°,∠C=30°,
∴∠B=60°=∠BDA=∠CDF,∠C'=30°,
∴△ABD是等边三角形,∠C'FD=90°,DF=m,则C'D=2m,C'F=CF=3m,
∴CD=DF+CF=1+3m,
∵∠BDA=60°,∠C=30°,
∴∠DAC=∠C=30°,
∴DC=AD=1+3m=BD
∴BE=DE=12BD=1+32m,而C'F=3m,
∴C'F≠BE,故②错误;
∵CD=1+3m,BE=DE=1+32m,
∴CE=CD+CD=1+32m+1+3m=3+332m=3BE,故③正确;
∵∠BEC=90°,∠C=30°,
∴AE=33CE=33×3+332m=31+32m,
∴3−1AE=3−1×33+12m=3m,
∴FC= (3-1)AE ,故④正确,
综上,正确的有①③④.
故答案为:C.
【分析】由翻折得∠BAE=∠EAD=12∠BAD,∠CAF=∠DAF=12∠CAD,进而根据∠EAF=∠EAD+∠DAF可判断①;由三角形的内角和定理及翻折得∠B=60°=∠BDA=∠CDF,∠C'=30°,则△ABD是等边三角形,∠C'FD=90°,DF=m,则C'D=2m,C'F=CF=3m,进而根据三角形外角性质得∠DAC=∠C=30°,由等边对等角及线段的和差得DC=AD=1+3m=BD,则E=DE=12BD=1+32m,可判断②;由CE=CD+CD算出CE的长,可判断③;由含30°角直角三角形的性质得AE=33CE=31+32m,从而代入 (3-1)AE 算出结果可判断④.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:∵AD∶DB=1∶2,
∴设AD=a,则BD=2a,AB=3a,
∵△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=BC=3a,∠A=∠B=∠C=60°,
由折叠得CE=DE,CF=DF,∠C=∠EDF=60°,
∵∠A+∠AED=∠EDF+∠FDB,即60°+∠AED=60°+∠FDB,
∴∠AED=∠FDB,
∴△ADE∽△BFD,
∴EDFD=ADBF=AEBD,
设CE=x,则ED=x,AE=3a-x,
设CF=y,则DF=y,FB=3a-y,
∴xy=a3a−y=3a−x2a,
∴ay=x3a−y2ax=y3a−x,
∴xy=45,即CECF=45.
故答案为:B.
【分析】由已知设AD=a,则BD=2a,AB=3a,由等边三角形性质得AC=AB=BC=3a,∠A=∠B=∠C=60°,由折叠的性质得CE=DE,CF=DF,∠C=∠EDF=60°,根据三角形外角性质及角的和差可推出∠AED=∠FDB,由有两组角对应相等的两个三角形相似得△ADE∽△BFD,由相似三角形对应边成比例得EDFD=ADBF=AEBD,设CE=x,则ED=x,AE=3a-x,CF=y,则DF=y,FB=3a-y,代入比例式可得方程组ay=x3a−y2ax=y3a−x,求解即可得出答案.
9.【答案】C
【解析】【解答】解:如图,连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于E,
∵D为AB的中点,
∴OD⊥AB,AD=BD=12AB=4,
在Rt△OBD中,OD=252−42=2,
∵将孤BC沿BC折叠后刚好经过AB的中点D,
∴孤AC和弧CD所在的圆为等圆,
∴弧AC=弧CD,
∴AC=DC,
∴AE=DE=2,
易证四边形ODEF为正方形,
∴OF=EF=2 ,
在Rt△OCF中,CF=252−22=4
∴CE=CF+EF=4+2=6, 而BE=BD+DE=4+2=6,BC=62.
故答案为:C.
【分析】连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于E,如图,利用垂径定理得到OD⊥AB,AD=BD=12AB=4,在Rt△OBD中,根据勾股定理可计算出OD=2,再利用折叠的性质可判断弧AC和弧CD所在的圆为等圆,则根据圆周角定得到AC=CD,所以AC=DC,利用等腰三角形的性质得AE=DE=2,接着证明四边形ODEF为正方形得到OF=EF=2,然后计算出CF后得到CE=BE=6,由勾股定理可得到BC的长.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:∵ 在矩形ABCD中,将△CDE沿DE折叠,点C与点M重合,
∴DM=CD=6,ME=CE,∠DEC=∠MED,∠DME=∠C=90°,AD∥BC,BD=62+82=10,
∴∠FDE=∠DEC,∠DFE=∠BEN,
∴∠FDE=∠DEF,
∴DF=EF,
∵BE=BN,
∴∠BEN=∠BNE,
∵∠BNE=∠FND,
∴∠FND=∠DFN,
∴DF=DN=EF,
设CE=EM=x,则BE=EN=8-x,EF=DN=BD-BN=2+x,
∴MF=EF-ME=2+x-x=2,
∴在Rt△DMF中,DF=DM2+MF2=210,
∴AF=AD-DF=8-210,
故答案为:D.
【分析】由矩形的性质及旋转可得DM=CD=6,ME=CE,∠DEC=∠MED,∠DME=∠C=90°,AD∥BC,BD=62+82=10,结合平行线的性质可推出∠FDE=∠DEF,可得DF=EF, 由BE=BN,∠BNE=∠FND,可得∠FND=∠DFN,从而得出DF=DN=EF,设CE=EM=x,则BE=EN=8-x,EF=DN=BD-BN=2+x,从而可得MF=EF-ME=2+x-x=2,在Rt△DMF中,由勾股定理求出DF的长,利用AF=AD-DF即可求解.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:过点E作EG⊥CF于点G,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠B=90°.
∵AB=2,BC=221,点E是BC的中点,
∴BE=CE=21,
∴AE=AB2+BE2=5.
由折叠可得∠AEB=∠AEF=12∠BEF,BE=EF,
∴CE=EF.
∵EG⊥CF,
∴∠CEG=∠FEG=12∠CEF,CG=FG,
∴∠AEB+∠CEG=12∠BEF+12∠CEF=12(∠BEF+∠CEF)=90°.
∵∠ECG+∠CEG=90°,
∴∠AEB=∠ECG.
∵∠B=∠CGE=90°,
∴△ABE∽△EGC,
∴AECE=BECG,
∴521=21CG,
∴CG=215,
∴CF=2CG=425.
故答案为:B.
【分析】过点E作EG⊥CF于点G,根据矩形的性质可得∠B=90°,由中点的概念可得BE=CE=21,利用勾股定理可得AE的值,由折叠可得∠AEB=∠AEF=12∠BEF,BE=EF,则CE=EF,结合等腰三角形的性质可得∠CEG=∠FEG=12∠CEF,CG=FG,则∠AEB+∠CEG=12(∠BEF+∠CEF)=90°,利用两角对应相等的两个三角形相似可得△ABE∽△EGC,根据相似三角形的性质可得CG,进而可得CF.
12.【答案】A
【解析】【解答】解:延长DC和A'D',两延长线相交于点G,
∵菱形ABCD,∠A=60°,
∴∠A=∠DCB=60°,AB=BC=DC
∴∠BCG=180°-60°=120°,
∵将纸片折叠,点A,D分别落在点A',D'处,且A'D'经过点B,EF为折痕,
∴∠D=∠A'D'F=120°,DF=D'F
∵D'F⊥DC,
∴∠D'FG=90°,
∴∠G=90°-60°=30°
∴∠CBG=180°-∠G-∠BCG=180°-30°-120°=30°
∴∠CBG=∠G
∴BC=CG,
设CF=x,DF=y,则DC=CG=x+y
∴FG=2x+y,
在Rt△D'FG中,
tan∠G=D'FFG
∴tan30°=y2x+y=33
∴x=3−12y
∴CFDF=xy=3−12yy=3−12.
故答案为:A.
【分析】延长DC和A'D',两延长线相交于点G,由菱形的性质可得∠A=∠DCB=60°,AB=BC=DC,利用邻补角的定义可得∠BCG=120°,由折叠的性质可得∠D=∠A'D'F=120°,DF=D'F,易求∠CBG=∠G,可得BC=CG,设CF=x,DF=y,则DC=CG=x+y,FG=2x+y,在Rt△D'FG中,由tan∠G=D'FFG可求出x=3−12y,从而求出CFDF=xy的值.
13.【答案】2116
【解析】【解答】解:如图,连接EG,
,
∵E是AD的中点,
∴DE=AE,
由折叠的性质可得:AE=EF,∠A=∠BFE,∠AEB=∠BEH,
∴DE=AE=EF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠A=∠BFE=90°,AD∥BC,
∵EG=EG,
∴Rt△EFG≌Rt△EDG(HL),
∴FG=DG=8,
设DC=x,则CG=8−x,BG=x+8,
在Rt△BCG中,BG2=CG2+BC2,即(x+8)2=122+(8−x)2,
解得:x=92,
∴DC=AB=BF=92,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠EBH,
∴∠EBH=∠BEH,
∴HB=HE,
设FH=m,则HB=HE=AE−m=6−m,
在Rt△BFH中,HB2=BF2+HF2,
∴(6−m)2=(92)2+m2,
解得:m=2116,
∴FH=2116,
故答案为:2116.
【分析】连接EG,由折叠的性质可得AE=EF,∠A=∠BFE,∠AEB=∠BEH,得出DE=AE=EF,然后证明Rt△EFG≌Rt△EDG(HL),可得FG=DG=8,设DC=x,则CG=8−x,BG=x+8,利用勾股定理构建方程,求出DC=AB=BF=92,设FH=m,则HB=HE=AE−m=6−m,再次利用勾股定理构建方程求解即可.
14.【答案】12−362或3
【解析】【解答】解:由题意可分两种情况讨论:
①当点A´落在菱形的对角线BD上时,如图:
在菱形ABCD中,∠A=60°,AD=AB=5,
∴∠ADC=∠ABC=120°,
∴∠ADB=∠ABD=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AB=5,
由折叠的性质可得:∠FA´E=60°,FA´=FA,A´E=AE,
∴∠DA´E+∠BA´F=120°,
∵∠DEA´+∠DA´E=120°,
∴∠DEA=∠BA´F,
∴△DEA∽△BA´F,
∴DEA'B=A'EA'F=A'DBF,
设A´F=AF=x,
∵DE=2,
∴AE=A´E=5-2=3,
∴2A'B=3x,3x=A'D5−x,
∴A´B=23x,
∴3x=5−23x5−x,解得:x=6+6(舍去)或x=6-6,
∴AF=6-6;
②当点A´落在菱形的对角线BD上时,如图:
在菱形ABCD中,∠DAB=60°,
∴∠DAC=∠BAC=30°,
由折叠的性质可得:∠A´EF=∠AEF,A´E=AE,
∴∠A´AE=∠EA´A=30°,
∴∠AEA´=120°,
∴∠AEF=60°,
∴∠AFE=180°-60°-60°=60°,
∴△AEF是等边三角形,
∴AF=AE=5-2=3,
综上可得,AF的长为6-6或3.
故答案为:6-6或3.
【分析】由题意可分两种情况讨论:①当点A´落在菱形的对角线BD上时,根据菱形的性质可证△DEA∽△BA´F,于是可得比例式DEA'B=A'EA'F=A'DBF可求解;②当点A´落在菱形的对角线BD上时,根据菱形的性质和折叠的性质可求解.
15.【答案】214
【解析】【解答】解:延长AG、BC交于点H,如图,
∵BE:EC=3:2,
∴可设BE=3a,EC=2a,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC=5a,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
由折叠的性质可得∠AEB=∠AEF,BE=BF=3a,
∴AD=DE=5a,
∴DF=2a,
∵AD∥BC,
∴△ADF~△HEF,
∴ADEH=DFEF=AFHF,
∴5aEH=23=AFHF,
∴EH=15a2,AF=23HF,
∴CH=HE−CE=112a,
∵AD∥BC,
∴△ADG~△HCG,
∴ADCH=AGHG,
∴ADCH=AGHG=5a112a=1011,
设AG=10b,GH=11b,
∴AH=21b,
∴AF=21b5×2=425b,
∴FG=AG−AF=85b,
∴AFFG=214,
故答案为:214.
【分析】延长AG、BC交于点H,设BE=3a,EC=2a,利用平行四边形的性质得到AD=DE=5a,根据AD∥BC和折叠的性质得到∠AEB=∠AEF,BE=BF=3a,再证明△ADF~△HEF,△ADG~△HCG,求出AF=425b,最后根据FG=AG−AF,即可求解.
16.【答案】60°;46
【解析】【解答】解:设折叠后弧的圆心为O',连接O'E,O'F,OO',O'C,OO'交CD于点H,
∴OO'⊥CD,CH=DH,O'C=OA=6,
∵ 将CD沿CD折叠后恰好与OA,OB相切于点E,F.
∴∠O'EO=∠O'FO=90°,
∵∠AOB=120°,
∴∠EO'F=60°,∠OO'C=60°,则 EF的度数为 60°,
∵EO'⊥OA,EO'=6,∠EO'O=30°,
∴OO'=43,
∴O'H=23,
∴CH=O'C2−O'H2=26
∴CD=2CH=46.
故答案为: 60°,46.
【分析】设折叠后弧的圆心为O',连接O'E,O'F,OO',O'C,OO'交CD于点H,求出∠EO'F的度数,即得 EF的度数,根据切线的性质可求EO'⊥OA,∠EO'O=30°,从而求出OO'的长,再利用对称性质及勾股定理求出O'H,CH的长,由CD=2CH即得结论.
17.【答案】2或22
【解析】【解答】解:当CE⊥AB 时,如图,
设垂足为M,在Rt△AMC中,∠A=45°,
由折叠得:∠ACD=∠DCE=22.5°,
∵等腰△ABC中,顶角∠A=45°,
∴∠B=∠ACB=67.5°,
∴∠BCM=22.5°,
∴∠BCM=∠DCM,
在△BCM和△DCM中,
∠BMC=∠DMC=90°CM=CM∠BCM=∠DCM,
∴△BCM≌△DCM(ASA),
∴BM=DM,
由折叠得:∠E=∠A=45°,AD=DE,
∴△MDE是等腰直角三角形,
∴DM=EM,
设DM=x,则BM=x,DE=2x,
∴AD=2x.
∵AB=22+2,
∴2x+2x=22+2,解得:x=2,
∴BD=2x=22;
当CE⊥AC时,如图,
∴∠ACE=90°,
由折叠得:∠ACD=∠DCE=45°,
∵等腰△ABC中,顶角∠A=45°,
∴∠E=∠A=45°,AD=DE,
∴∠ADC=∠EDC=90°,即点D、E都在直线AB上,且△ADC、△DEC、△ACE都是等腰直角三角形,
∵AB=AC==22+2,
∴AD=22AC=2+2,
BD=AB﹣AD=(22+2)﹣(2+2)=2,
综上,BD的长为2或22.
故答案为:2或22.
【分析】本题分两种情况讨论,当CE⊥AB 时,当CE⊥AC时,根据折叠的性质,等腰直角三角形的性质与判定,以及全等三角形的判定与性质,等量代换,找到与BD有关的边,列式求解.
18.【答案】3−3或32
【解析】【解答】 解:∵∠ABC=90°,∠A=30°,AB=3,BC=3,
∴∠C=60°,
由折叠可知:∠E=∠A=30°,BE=AB=3,
当∠EDF=90°时,可得∠BFC=∠DFE=60°,
又∵∠C=60°,
∴△BCF是等边三角形,
∴BF=BC=3,
∴EF=BE−BF=3−3;
当∠DFE=90°时,∠BFA=90°,(平角的定义)
∵∠A=30°,AB=3,
∴BF=12AB=32,
∴EF=BE−BF=3−32=32;
综上可得:EF的长度为 3−3或32 .
故答案为:3−3或32 .
【分析】先根据折叠的性质得∠E=∠A=30°,BE=AB=3,再分两种情况讨论,当∠EDF=90°时,根据三角形内角和定理和对顶角相等可证△BCF是等边三角形,即可得到BF的长,再由线段的和差即可求解;当∠DFE=90°时,利用直角三角形BFA中,30°所对的边等于斜边的一半可得BF=12AB=32,再由线段的和差即可求解.
19.【答案】(1)15
(2)解:①AF=CE+EF;
理由如下:
如图,延长CE,AD交于点N;
设∠BAD=α,
由折叠性质得:∠EAD=∠BAD=α,AB=AE,GD=ED,∠AED=∠B=60°;
∴∠CAE=60°−2α,∠BAE=2α;
∵AB=AC=AE,
∴∠ACE=∠AEC=12(180°−∠CAE)=60°+α,∠DCE=∠ACE−∠ACB=α,
∵DG∥AC,
∴∠GDB=∠ACB=60°,∠BGD=∠BAC=60°,
∴∠AGD=∠GDC=180°−60°=120°,
∵∠AGD+∠AED=180°,
∴∠GDE+∠GAE=180°,
∴∠GDE=180°−∠BAE=180°−2α,
∴DG=DE,
∴∠DGE=∠DEG=α,
∴∠AEG=∠AED−∠DEG=60°−α,
∴∠CEG=∠AEC+∠AEG=60°+α+60°−α=120°,
∴∠FEN=60°;
∵∠EFN=∠EAD+∠AEG=α+60°−α=60°,
∴∠FEN=∠EFN=60°,
∴△EFN为等边三角形,
∴EF=EN,∠N=∠EFN=∠AFG=60°;
∵∠GDB=∠BGD=60°,
∴△BDG是等边三角形,
∴BD=BG,
∵AB=AC,
∴AG=CD,
∵∠GAF=∠DCN=α,∠N=∠AFG=60°
∴△AGF≌△CDN(AAS),
∴AF=CN,
∴AF=CE+NE=CE+EF.
②DG=2.
【解析】【解答】解:(1)解:∵△ABC是等边三角形,AH⊥BC,
∴AB=AC,∠ACB=∠BAC=60°,∠CAH=12∠BAC=30°;
由折叠性质得:AB=AE;
∴AE=AC,
∴∠ACE=12(180°−∠CAH)=75°,
∴∠BCE=∠ACE−∠ACB=75°−60°=15°;
故答案为:15;
(2)解:①AF=CE+EF;
理由如下:
如图,延长CE,AD交于点N;
设∠BAD=α,
由折叠性质得:∠EAD=∠BAD=α,AB=AE,GD=ED,∠AED=∠B=60°;
∴∠CAE=60°−2α,∠BAE=2α;
∵AB=AC=AE,
∴∠ACE=∠AEC=12(180°−∠CAE)=60°+α,∠DCE=∠ACE−∠ACB=α,
∵DG∥AC,
∴∠GDB=∠ACB=60°,∠BGD=∠BAC=60°,
∴∠AGD=∠GDC=180°−60°=120°,
∵∠AGD+∠AED=180°,
∴∠GDE+∠GAE=180°,
∴∠GDE=180°−∠BAE=180°−2α,
∴DG=DE,
∴∠DGE=∠DEG=α,
∴∠AEG=∠AED−∠DEG=60°−α,
∴∠CEG=∠AEC+∠AEG=60°+α+60°−α=120°,
∴∠FEN=60°;
∵∠EFN=∠EAD+∠AEG=α+60°−α=60°,
∴∠FEN=∠EFN=60°,
∴△EFN为等边三角形,
∴EF=EN,∠N=∠EFN=∠AFG=60°;
∵∠GDB=∠BGD=60°,
∴△BDG是等边三角形,
∴BD=BG,
∵AB=AC,
∴AG=CD,
∵∠GAF=∠DCN=α,∠N=∠AFG=60°
∴△AGF≌△CDN(AAS),
∴AF=CN,
∴AF=CE+NE=CE+EF.
②如图,连接CM,取AB中点P,连接CP,
∵△ABC是等边三角形,
∴CP⊥AB,AC=BC=4;
∵AH⊥BC,BH=CH,
∴BM=CM,
∴BM+GM=CM+GM≥PC,
当C、M、G三点共线且与CP重合时,BM+GM最短,此时点D与H点重合,点G与点P重合,
∵P、H分别是AB,BC的中点,
∴DG=12AC=2.
【分析】本题考查等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,折叠的性质,最短距离,线段垂直平分线的性质.
(1)由折叠的性质AB=AE、由等边三角形的性质可推出:AB=AC,∠ACB=∠BAC=60°,∠CAH=30°, 再利用等腰三角形的性质可得:∠ACE=75°,利用角的运算可求出答案;
(2)①延长CE,AD交于点N;利用角的运算可求出∴∠FEN=60°;∠FEN=∠EFN=60°,
进而证明△EFN为等边三角形;再结合已知条件∠GDB=∠BGD=60°,可证明△BDG是等边三角形,利用等边三角形的性质可得:BD=BG,进而证明△AGF≌△CDN,利用全等三角形的性质可得AF=CN,利用线段的运算可得线段AF、EF和CE之间的数量关系;
②连接CM,取AB中点P,连接CP,观察图形可知当C、M、G三点共线且与CP重合时,BM+GM最短,此时点D与H点重合,利用线段中点的定义可求出DG长度.
20.【答案】(1)证明:∵矩形ABCD,
∴AB=CD=5,BC=AD=4,∠B=∠C=∠D=90°,
∵折叠,
∴△ABE≌△AFE,
∴∠F=∠B=90°,FE=BE,AB=AF,
∴∠AMD+∠DAM=∠FMN+∠FNM=90°,
又∠AMD=∠NMF,
∴∠DAM=∠FNM=∠CNE,
又∠C=∠D,
∴△ADM∽△NCE;
(2)解:①∵CE=FM,∠C=∠F=90°,∠FNM=∠CNE,
∴△FNM≌△CNE,
∴FN=CN,MN=EN,
∴FN+EN=CN+MN,即FE=CM=BE,
设CE=x,则BE=4−x,AM=5−x,DM=DC−CM=x+1,
在Rt△ADM中,AD2+DM2=AM2,
∴42+(x+1)2=(5−x)2,
解得x=23,
∴BE=BC−CE=103;
②PFAQ的值不变,值为1213.
理由:连接FQ,BF交AE于点O,过F作FH⊥AB于H,
∵折叠,
∴BO=FO,BF⊥AE,
∵∠ABE=90°,AB=5,BE=103,
∴AE=AB2+BE2=5313,
∴BO=AB⋅BEAE=101313,
∴BF=2BO=201313,
∵BF⊥AE,∠ABE=90°,
∴∠FBH=90°−∠OBE=∠AEB,
又∠FHB=∠ABE=90°,
∴△FBH∽△AEB,
∴FHAB=FBAE,即FH5=2013135313,
解得FH=6013,
∵FP⊥AQ,∠ABC=90°,
∴∠APF=90°−∠BAQ=∠AQB,
又∠FHP=∠ABQ=90°,
∴△FHP∽△ABQ,
∴FPAQ=FHAB=60135=1213.
【解析】【分析】(1)先证明∠DAM=∠CNE,再结合∠D=∠C=90°,根据两角对就相等的三角形相似即可证明结论.
(2)①根据AAS证明△CNE≌△FNM,得到CN=FN,EN=MN,CE=x,则BE=4-x,AM=5-x,DM=x+1,在Rt△ADM中根据勾股定理列出关于x的方程,解方程即可求解.
②PFAQ的值不变.连接FQ,BF交AE于点O,过点F作FH⊥AB,垂足为点H,证明△AOB∽△ABE,求出BF,证明△FBH∽△AEB,求出FH,证明△FHP∽△ABQ,得FPAQ=FHAB,从而求解.
21.【答案】(1)证明:由题意可得:△ABD≌△ABE,△ACD≌△ACF,∴∠DAB=∠EAB,∠DAC=∠FAC.
又∵∠BAC=45°,
∴∠EAF=2∠BAD+2∠DAC=2∠BAC=90°.
又∵AD⊥BC,
∠ADB=∠ADC=90°,
∴∠E=∠ADB=90°,∠F=∠ADC=90°.
∴四边形AEGF是矩形.
又∵AE=AD,AF=AD,
∴AE=AF,
∴四边形AEGF是正方形;
(2)解:设AD=x,则AE=EG=GF=x.
∵BD=2,DC=3,
∴BE=2,CF=3,
∴BG=x﹣2,CG=x﹣3.
在Rt△BGC中,BG2+CG2=BC2,
∴(x﹣2)2+(x﹣3)2=52,
解得x1=6,x2=﹣1(舍去),
∴AD=6.
【解析】【分析】(1)先根据△ABD≌△ABE,△ACD≌△ACF,得出∠EAF=90°;从而可证明四边形AEGF是矩形,然后再根据轴对称的性质得到AE=AF,即可证明四边形AEGF是正方形;
(2)在Rt△BGC中,利用勾股定理可得BG2+CG2=BC2,然后建立关于x的方程(x﹣2)2+(x﹣3)2=52,解方程可求得AD=x=6即可解答.
22.【答案】(1)∽
(2)解:(1)中结论成立,理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∵矩形纸片ABCD如图①折叠,
∴∠EB'A=∠B=90°,
∴∠EB'M=90°−∠AB'N=∠B'AN,
∵∠EMB'=90°=∠B'NA,
∴△EB'M∽△B'AN;
(3)94或1
23.【答案】(1)证明:∵△ACD和△ABE是等边三角形,
∴AD=AC,AB=AE,∠CAD=∠BAE=60°,
∴∠CAD−∠BAC=∠BAE−∠BAC,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△ADB≌△AEC(SAS);
(2)解:①∵△ACD是等边三角形,△ADC沿AC翻折得到△AD'C,
∴△AD'C是等边三角形,
同理(1)可知:△AED'≌△ABC(SAS),
故答案为:△AED';
②证明:如图,
作AW⊥CE,交BD'于V,
∵△ABE是等边三角形,
∴AB=AE,
∵AB=AC,
∴AC=AE,
∴∠CAW=∠EAW,
由①知:△AED'≌△ABC,
∴AB=AD',∠BAC=∠EAD',
∴∠BAC+∠CAW=∠EAD'+∠EAW,
∴∠BAW=∠D'AW,
∴AV⊥BD',
∴BD'//CE;
(3)解:B'D'//AF,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵△ACD和△ABE是等边三角形,
∴∠ABE=∠ACD=60°,
∴∠ABC−∠ABE=∠ACB−∠ABE,
∴∠CBF=∠BCF,
∴BF=CF,
∵AB=AC,AF=AF,
∴△ABF≌△ACF(SSS),
∴∠BAF=∠CAF,
设∠BAF=∠CAF=α,
∴∠FAD'=∠CAF+∠CAD=α+60°,
∵线段AB沿AE翻折得到线段AB',
∴∠EAB'=∠BAE=60°,
∵∠EAD'=BAC=2α,
∴∠B'AD'=∠EAB'−∠EAD'=60°−2α,
∵AB'=AB=AC=AD=AD',
∴∠AD'B'=∠AB'D'=180°−∠B'AD'2=60°+α,
∴∠AD'B'=∠FAD',
∴B'D'//AF.
【解析】【分析】(1)根据 △ACD和△ABE是等边三角形,得AD=AC,AB=AE,∠CAD=∠BAE=60°,利用SAS可得解;
(2)①△AED'≌△ABC,由翻折性质得△AED'≌△ABC(SAS).
②作AW⊥CE,交BD'于V, 由等边三角形的性质得 ∠CAW=∠EAW,由①得△AED'≌△ABC,从而证得∠BAW=∠D'AW,因此AV⊥BD',从而得证;
(3)结合等边三角形的性质,利用SSS得△ABF≌△ACF,因此∠BAF=∠CAF,设∠BAF=∠CAF=α,AB'=AB=AC=AD=AD',得∠AD'B'=∠AB'D'=180°−∠B'AD'2=60°+α,根据内错角相等,两直线平行可得证.
24.【答案】(1)解:∵将ΔAEB沿BE翻折到ΔBEF处,四边形ABCD是正方形,
∴AB=BF,∠BFE=∠A=90°,
∴∠BFG=90°=∠C,
∵AB=BC=BF,BG=BG,
∴Rt△BFG≌Rt△BCG(HL)
(2)解:延长BH,AD交于Q,如图:
设FH=HC=x,
在Rt△BCH中,BC2+CH2=BH2,
∴82+x2=(6+x)2,
解得x=73,
∴DH=DC−HC=113,
∵∠BFG=∠BCH=90°,∠HBC=∠FBG,
∴ΔBFG∽ΔBCH,
∴BFBC=BGBH=FGHC,即68=BG6+73=FG73,
∴BG=254,FG=74,
∵EQ//GB,DQ//CB,
∴ΔEFQ∽ΔGFB,ΔDHQ∽ΔCHB,
∴BCDQ=CHDH,即8DQ=736−73,
∴DQ=887,
设AE=EF=m,则DE=8−m,
∴EQ=DE+DQ=8−m+887=1447−m,
∵ΔEFQ∽ΔGFB,
∴EQBG=EFFG,即1447−m254=m74,
解得m=92,
∴AE的长为92;
(3)解:(Ⅰ)当DE=13DC=2时,延长FE交AD于Q,过Q作QH⊥CD于H,如图:
设DQ=x,QE=y,则AQ=6−x,
∵CP//DQ,
∴ΔCPE∽ΔQDE,
∴CPDQ=CEDE=2,
∴CP=2x,
∵ΔADE沿AE翻折得到ΔAFE,
∴EF=DE=2,AF=AD=6,∠QAE=∠FAE,
∴AE是ΔAQF的角平分线,
∴AQAF=QEEF,即6−x6=y2①,
∵∠D=60°,
∴DH=12DQ=12x,HE=DE−DH=2−12x,HQ=3DH=32x,
在Rt△HQE中,HE2+HQ2=EQ2,
∴(1−12x)2+(32x)2=y2②,
联立①②可解得x=34,
∴CP=2x=32;
(Ⅱ)当CE=13DC=2时,延长FE交AD延长线于Q',过D作DN⊥AB交BA延长线于N,如图:
同理∠Q'AE=∠EAF,
∴AQ'AF=Q'EEF,即6+x6=y4,
由HQ'2+HD2=Q'D2得:(32x)2+(12x+4)2=y2,
可解得x=125,
∴CP=12x=65,
综上所述,CP的长为32或65.
【解析】【分析】(1)根据翻折性质,利用HL可证得 △BFG≌△BCG;
(2) 延长BH,AD交于Q,如图:设FH=HC=x,在直角三角形BCH中,根据勾股定理可求得方程82+x2=(6+x)2, 即可求得x的值,进一步得出DH的值,然后再根据 ΔBFG∽ΔBCH, 可求得BG和FG的长度,然后根据△DHQ∽△CHB,即可得出DQ的长度, 设AE=EF=m,则DE=8−m, 即可得出EQ=DE+DQ,然后再根据 ΔEFQ∽ΔGFB,可得EQBG=EFFG,即1447−m254=m74,解得m=92,即可得出答案;
(3)分两种情况进行讨论:①当DE=13DC=2时, 延长FE交AD于Q,过Q作QH⊥CD于H,如图,设DQ=x,QE=y,则AQ=6−x ,利用相似三角形的性质,可得CP=2x,由翻折性质得到∠QAE=∠FAE, 根据角平分线的性质可得: AQAF=QEEF,即6−x6=y2①,在Rt△HQE中,HE2+HQ2=EQ2,(1−12x)2+(32x)2=y2②,解方程组,即可求得CP的长度;
②当当DE=23DC=2时,延长FE交AD延长线于Q',过D作DN⊥AB交BA延长线于N,如图,同①可得 AQ'AF=Q'EEF,即6+x6=y4, 由HQ'2+HD2=Q'D2得:(32x)2+(12x+4)2=y2 ,解方程组可得x的值,进一步求出CP=12x,即可得出CP的值。
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