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北师大版九年级数学上册 专题1.5 四边形中的折叠问题专项训练(30道)(举一反三)(学生版+解析版)
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这是一份北师大版九年级数学上册 专题1.5 四边形中的折叠问题专项训练(30道)(举一反三)(学生版+解析版),文件包含北师大版九年级数学上册专题15四边形中的折叠问题专项训练30道举一反三教师版docx、北师大版九年级数学上册专题15四边形中的折叠问题专项训练30道举一反三学生版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共55页, 欢迎下载使用。
考卷信息:
本套训练卷共30题,选择10题,填空10题,解答10题,题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生对折叠问题的理解!
一.选择题(共10小题)
1.(2023•绥化一模)如图,在一张矩形纸片ABCD中AB=4,BC=8,点E,F分别在AD,BC上,将纸片ABCD沿直线EF折叠,点C落在AD上的点H处,点D落在点G处,连接CE,CH.有以下四个结论:①四边形CFHE是菱形;②CE平分∠DCH;③线段BF的取值范围为3≤BF≤4;④当点H与点A重合时,EF=5.以上结论中,其中正确结论的个数有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】①先判断出四边形CFHE是平行四边形,再根据翻折的性质可得CF=FH,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明,判断出①正确;
②根据菱形的对角线平分一组对角线可得∠BCH=∠ECH,然后求出只有∠DCE=30°时EC平分∠DCH,判断出②错误;
③点H与点A重合时,设BF=x,表示出AF=FC=8﹣x,利用勾股定理列出方程求解得到BF的最小值,点G与点D重合时,CF=CD,求出BF=4,然后写出BF的取值范围,判断出③正确;
④过点F作FM⊥AD于M,求出ME,再利用勾股定理列式求解得到EF,判断出④错误.
【解答】解:①∵FH与EG,EH与CF都是原来矩形ABCD的对边AD、BC的一部分,
∴FH∥CG,EH∥CF,
∴四边形CFHE是平行四边形,
由翻折的性质得,CF=FH,
∴四边形CFHE是菱形,故①正确;
②∵四边形CFHE是菱形,
∴∠BCH=∠ECH,
∴只有∠DCE=30°时EC平分∠DCH,故②错误;
③点H与点A重合时,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,
点G与点D重合时,CF=CD=4,
∴BF=4,
∴线段BF的取值范围为3≤BF≤4,故③正确;
④如图,过点F作FM⊥AD于M,
则ME=(8﹣3)﹣3=2,
由勾股定理得,
EF2,故④错误.
综上所述,结论正确的有①③,共2个.
故选:B.
2.(2023•沿河县二模)如图,已知一个矩形纸片OACB,将该纸片放置在平面直角坐标系中,点A(10,0),点B(0,6),点P为BC边上的动点,将△OBP沿OP折叠得到△OPD,连接CD、AD.则下列结论中:①当∠BOP=45°时,四边形OBPD为正方形;②当∠BOP=30°时,△OAD的面积为15;③当P在运动过程中,CD的最小值为26;④当OD⊥AD时,BP=2.其中结论正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】①由矩形的性质得到∠OBC=90°,根据折叠的性质得到OB=OD,∠PDO=∠OBP=90°,∠BOP=∠DOP,推出四边形OBPD是矩形,根据正方形的判定定理即可得到四边形OBPD为正方形;故①正确;
②过D作DH⊥OA于H,得到OA=10,OB=6,根据直角三角形的性质得到DH3,根据三角形的面积公式得到△OAD的面积为OA•DH3×10=15,故②正确;
③连接OC,于是得到OD+CD≥OC,即当OD+CD=OC时,CD取最小值,根据勾股定理得到CD的最小值为26;故③正确;
④根据已知条件推出P,D,A三点共线,根据平行线的性质得到∠OPB=∠POA,等量代换得到∠OPA=∠POA,求得AP=OA=10,根据勾股定理得到BP=BC﹣CP=10﹣8=2,故④正确.
【解答】解:①∵四边形OACB是矩形,
∴∠OBC=90°,
∵将△OBP沿OP折叠得到△OPD,
∴OB=OD,∠PDO=∠OBP=90°,∠BOP=∠DOP,
∵∠BOP=45°,
∴∠DOP=∠BOP=45°,
∴∠BOD=90°,
∴∠BOD=∠OBP=∠ODP=90°,
∴四边形OBPD是矩形,
∵OB=OD,
∴四边形OBPD为正方形;故①正确;
②过D作DH⊥OA于H,
∵点A(10,0),点B(0,6),
∴OA=10,OB=6,
∴OD=OB=6,∠BOP=∠DOP=30°,
∴∠DOA=30°,
∴DH3,
∴△OAD的面积为OA•DH3×10=15,故②正确;
③连接OC,
则OD+CD≥OC,
即当OD+CD=OC时,CD取最小值,
∵AC=OB=6,OA=10,
∴OC2,
∴CD=OC﹣OD=26,
即CD的最小值为26;故③正确;
④∵OD⊥AD,
∴∠ADO=90°,
∵∠ODP=∠OBP=90°,
∴∠ADP=180°,
∴P,D,A三点共线,
∵OA∥CB,
∴∠OPB=∠POA,
∵∠OPB=∠OPD,
∴∠OPA=∠POA,
∴AP=OA=10,
∵AC=6,
∴CP8,
∴BP=BC﹣CP=10﹣8=2,故④正确;
故选:D.
3.(2023春•溧阳市期末)如图,把正方形纸片ABCD沿对边中点所在直线折叠后展开,折痕为MN;再过点D折叠,使得点A落在MN上的点F处,折痕为DE,则的值是( )
A.B.1C.2D.3
【分析】设正方形纸片ABCD的边长为2a,由折叠的性质与正方形的性质可得AM=BM=DN=NC=a,AD=DF=MN=2a,AE=EF,∠EMF=∠DNF=90°,由勾股定理可求FN的长,进而可求FM的长,设AE=EF=x,再利用勾股定理可求x,得到EM的长,代入,计算即可.
【解答】解:设正方形纸片ABCD的边长为2a.
由题意可知:AM=BM=DN=NC=a,AD=DF=MN=2a,AE=EF,∠EMF=∠DNF=90°,
∴FNa,
∴FM=MN﹣FN=(2)a.
设AE=EF=x,则EM=AM﹣AE=a﹣x.
在Rt△EMF中,∵EM2+MF2=EF2,
∴(a﹣x)2+[(2)a]2=x2,
∴x=(4﹣2)a,
∴EM=a﹣(4﹣2)a=(23)a,
∴2.
故选:C.
4.(2023•衢州模拟)如图矩形ABCD纸片,我们按如下步骤操作:(1)以过点A的直线为折痕,折叠纸片,使点B落在AD上,折痕与BC交于点E;(2)将纸片展开后,再次折叠纸片,以过点E所在的直线为折痕,使点A落在BC或BC的延长线上,折痕EF交直线AD或直线AB于F,则∠AFE的值为( )
A.22.5°B.67.5°
C.22.5°或67.5°D.45°或135°
【分析】可动手操作,观察折叠得到的图形及展开图,确定折线的位置,然后进一步求解.
【解答】解:以过点A的直线为折痕,折叠纸片,使点B落在AD上,折痕与BC交于点E,实际上是折成一个正方形;
①将纸片展开后,再次折叠纸片,以过点E所在的直线为折痕,使点A落在BC或BC的延长线上,折痕EF交直线AD于F,∠AEC=45°+90°=135°.
所以,∠AFE=∠FEC∠AEC=67.5°;
②交AB的延长线交于一点F1时,
∠BEF=∠MEC=67.5°,
∴∠AFE=90°﹣∠BEF=22.5°,
故选:C.
5.(2023•嘉兴二模)如图,矩形纸片ABCD中,AD=6,E是CD上一点,连结AE,△ADE沿直线AE翻折后点D落到点F,过点F作FG⊥AD,垂足为G.若AD=3GD,则DE的值为( )
A.B.C.D.
【分析】过点E作EH⊥FG,易得四边形GHED为矩形,则GH=DE,HE=GD;由已知可得:GD=2,AG=4,利用勾股定理可求FG=2;设DE=x,则GH=EF=x,HF=2x,在Rt△HEF中,由勾股定理列出方程,解方程可求DE.
【解答】解:过点E作EH⊥FG,交FG于点H,如图,
由题意:△AEF≌△AED,则AF=AD=6,DE=EF.
∵AD=6,AD=3GD,
∴GD=2.
∴AG=AD﹣DG=6﹣2=4.
∵FG⊥AD,
∴FG.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,
∵FG⊥AD,EH⊥FG,
∴四边形GHED为矩形.
∴GH=DE,HE=GD=2.
设DE=x,则GH=EF=x,HF=2x,
在Rt△HEF中,
∵HF2+HE2=EF2,
∴.
解得:x.
∴DE.
故选:C.
6.(2023春•宝安区期末)如图,在长方形ABCD中,AD∥BC,AB∥CD,E在AD上.AD=m,AE=n(m>n>0).将长方形沿着BE折叠,A落在A′处,A'E交BC于点G,再将∠A′ED对折,点D落在直线A′E上的D′处,C落在C′处,折痕EF,F在BC上,若D、F、D′三点共线,则BF=( )
A.mnB.C.D.m﹣n
【分析】连接DD′,证明∠EFD是直角,然后证明△BEF和△EFE全等即可得出结论.
【解答】解:如图,
连接DD′,
∵D、F、D′三点共线,四边形EFC′D′是由四边形EFCD翻折得到,
∴△EFD≌△EFD′,∠DEF=∠D′EF,
∴∠EFD=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DEF=∠BFE,
∵∠AEB=∠A′EB,
∴∠BEF=90°,
在△BEF和△DFE中,
,
∴△BEF≌△DFE(ASA),
∴BF=ED,
∵AD=m,AE=n,
∴BF=ED=m﹣n.
故选:D.
7.(2023春•普洱期末)有一张长方形纸片ABCD,按下面步骤进行折叠:
第一步:如图①,点E在边BC上,沿AE折叠,点B落在点B'处;
第二步:如图②,沿EB'折叠,使点A落在BC延长线上的点A'处,折痕为EF.
下列结论中错误的是( )
A.△AEF是等边三角形B.EF垂直平分AA'
C.CA'=FDD.EA'=AF
【分析】根据翻折性质和矩形性质可得∠BEA=∠EAF=∠EFA=60°,由此判断选项A;根据翻折性质可判断 选项D;根据菱形的判定与性质可判断选项B;由于AB、BC的长度不确定,可判断选项C.
【解答】解:∵∠BEA=∠AEF=∠A′EF,∠BEA+∠AEF+∠A′EF=180°,
∴∠BEA=∠AEF=∠A′EF=60°,
∵BC∥AD,
∴∠BEA=∠EAF=60°,
∴∠BEA=∠EAF=∠EFA=60°,
∴△AEF是等边三角形,故A正确,
∴△EFA′是等边三角形,
∴AE=EA′=A′F=AF,故D正确,
∴四边形AEA′F是菱形,
∴EF垂直平分AA′,故B正确,
由于AB、BC的长度不确定,所以AC不一定等于DF,故C错误.
故选:C.
8.(2023•槐荫区二模)如图,菱形ABCD的边AB=8,∠B=60°,P是AB上一点,BP=3,Q是CD边上一动点,将四边形APQD沿直线PQ折叠,A的对应点A′.当CA′的长度最小时,CQ的长为( )
A.5B.7C.8D.6.5
【分析】作CH⊥AB于H,如图,根据菱形的性质可判断△ABC为等边三角形,则CHAB=4,AH=BH=4,在Rt△CHP中,利用勾股定理计算出CP=7,再根据折叠的性质得点A′在以P点为圆心,PA为半径的弧上,利用点与圆的位置关系得到当点A′在PC上时,CA′的值最小,然后证明CQ=CP即可.
【解答】解:作CH⊥AB于H,如图,
∵菱形ABCD的边AB=8,∠B=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∴CHAB=4,AH=BH=4,
∵PB=3,
∴HP=1,
在Rt△CHP中,CP7,
∵梯形APQD沿直线PQ折叠,A的对应点A′,
∴点A′在以P点为圆心,PA为半径的弧上,
∴当点A′在PC上时,CA′的值最小,
∴∠APQ=∠CPQ,而CD∥AB,
∴∠APQ=∠CQP,
∴∠CQP=∠CPQ,
∴CQ=CP=7.
故选:B.
9.(2023春•泰兴市月考)如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点A恰好落在菱形的对称中心O处,折痕为EF.若菱形ABCD的边长为8,∠B=120°,则EF的值是( )
A.2B.4C.4D.6
【分析】连接AC,BD.证明△ABD是等边三角形,推出BD=AB=8,再证明EF是△ABD的中位线,可得结论.
【解答】解:如图所示,连接AC,BD.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=CD=BC,AC⊥BD,∠ABD=∠CBD∠ABC=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AB=8,
∵A沿EF折叠与O重合,
∴EF⊥AC,EF平分AO,
∵AC⊥BD,
∴EF∥BD,
∴E、F分别为AB、AD的中点,
∴EF为△ABD的中位线,
∴EFBD4,
故选:B.
10.(2023•资阳)如图,矩形ABCD与菱形EFGH的对角线均交于点O,且EG∥BC,将矩形折叠,使点C与点O重合,折痕MN恰好过点G若AB,EF=2,∠H=120°,则DN的长为( )
A.B.C.D.2
【分析】延长EG交DC于P点,连接GC、FH,则△GCP为直角三角形,证明四边形OGCM为菱形,则可证CG=OM=CM=OG,由勾股定理求得GP的值,再由梯形的中位线定理CM+DN=2GP,即可得出答案.
【解答】解:延长EG交DC于P点,连接GC、FH;如图所示:
则CP=DPCD,△GCP为直角三角形,
∵四边形EFGH是菱形,∠EHG=120°,
∴GH=EF=2,∠OHG=60°,EG⊥FH,
∴OG=GH•sin60°=2,
由折叠的性质得:CG=OG,OM=CM,∠MOG=∠MCG,
∴PG,
∵OG∥CM,
∴∠MOG+∠OMC=180°,
∴∠MCG+∠OMC=180°,
∴OM∥CG,
∴四边形OGCM为平行四边形,
∵OM=CM,
∴四边形OGCM为菱形,
∴CM=OG,
根据题意得:PG是梯形MCDN的中位线,
∴DN+CM=2PG,
∴DN;
故选:C.
二.填空题(共10小题)
11.(2023•成华区模拟)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=8,BC=6,点E是AD的中点,点F是AB上一动点.将△AEF沿直线EF折叠,点A落在点A'处.在EF上任取一点G,连接GC,GA',CA′,则△CGA'的周长的最小值为 7 .
【分析】如图,当点F固定时,连接AC交EF于G,连接A′G,此时△CGA′的周长最小,最小值=A′G+GC+CA′=GA+GC+CA′=AC+CA′.当CA′最小时,△CGA′的周长最小,求出CA′的最小值即可解决问题.
【解答】解:如图,当点F固定时,连接AC交EF于G,连接A′G,此时△A′GC的周长最小,最小值=A′G+GC+CA′=GA+GC+CA′=AC+CA′.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,AD=BC=6,CD=AB=8,
∴AC10,
∴△A′CG的周长的最小值=10+CA′,
当CA′最小时,△CGA′的周长最小,
∵AE=DE=EA′=3,
∴CE,
∵CA′≥EC﹣EA′,
∴CA′3,
∴CA′的最小值为3,
∴△CGA′的周长的最小值为7,
故答案为:7.
12.(2023•安徽二模)如图(1),四边形ABCD是正方形,点E是边AD上的点,将△CDE沿着直线CE折叠,使得点D落在AC上,对应点为F.
(1) 1 ;
(2)如图(2),点G是BC上的点,将△ABG沿着直线AG折叠,使得点B落在AC上,对应点为H,连接FG,EH,则 .
【分析】(1)由正方形的性质得到∠CDA=90°,再由翻折的性质得到△CDE≌△CFE,∠CFE=90°,进而证明△AFE为等腰直角三角形,设AF=EF=x,解得正方形的边长为(1)x,继而求解;
(2)由折叠的性质可得△CDE≌△CFE≌△ABG≌AHG,设AF=EF=HG=HC=x,由(1)可知,AB=(1)x,继而证明四边形EFGH是平行四边形,分别解得S正方形ABCD,S四边形EFGH的值即可解题.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,
∴∠CDA=90°,∠DAC=90°,
由折叠的性质得:△CDE≌△CFE,∠CFE=90°,
∴△AFE为等腰直角三角形,EF=AF,
设AF=EF=x,则AEx,DE=EF=x,
∴CD=AD=AE+DE=(1)x,
∴1;
故答案为:1;
(2)由折叠的性质得:△CDE≌△CFE,△ABG≌AHG,∠DCE=∠ECF,∠GAB=∠GAC,
∵∠DCA=∠CAB=45°,
∴∠DCE=∠GAB=22.5°,
∵AB=CD,∠EDC=∠GBA=90°,
∴△CDE≌△ABG≌△AHG≌△CFE,
∴EF=HG,
∵∠EFA=∠GHC=90°,∠EAF=∠GCH,
∴△EAF≌△GCH(AAS),且△EAF和△GCH都为等腰直角三角形,
∴EF=AF=HC=HG,
设EF=AF=HC=HG=x,由(1)可知,AB=(1)x,
∴ACAB=(2)x,
∴FH=AC﹣2AFx,
∵△AHG≌△CFE,
∴∠EFC=∠GHA,
∴EF∥HG,
∵EF=HG,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∴S四边形EFGH=FH•HGx2,
S正方形ABCD=[(1)x]2=(1)2x2,
∴,
故答案为:.
13.(2023•邓州市一模)如图(1)是一张菱形纸片,其中∠A=135°,AB1,点E为BC边上一动点.如图(2),将纸片沿AE翻折,点B的对应点为B';如图(3),将纸片再沿AB'折叠,点E的对应点为E'.当AE'与菱形的边垂直时,BE的长为 或 .
【分析】分两种情况讨论:①当AE′⊥BC时,设AE′,BC交于点F,②当AE'⊥AB时,过点E作EG⊥AB于点G,设BG=x,则EG=BG=x,然后利用含30度角的直角三角形即可解决问题.
【解答】解:∵BC∥AD,∠DAB=135°,
∴∠B=45°,
分两种情况讨论:①当AE′⊥BC时,如图,
设AE′,BC交于点F,
则∠FAB=45°,FA=FB=(1)(),
∴∠E′AB′=∠B'AE=∠BAE=15°,
∴∠FAE=30°,
∴EF,
∴BE();
②当AE'⊥AB时,如图,
则∠E′AB=90°,
∴∠E'AB'=∠B′AE=∠BAE=30°,
过点E作EG⊥AB于点G,
设BG=x,则EG=BG=x,
∴AGx,
∴x+x1,
解得x=1,
∴BEBG,
综上可知,BE的长为或.
故答案为:或.
14.(2023春•成都期末)如图,在边长为2的正方形ABCD中,点E,F分别是边BC,AD上的点,连接EF,将四边形ABEF沿EF折叠,点B的对应点G恰好落在CD边上,点A的对应点为H,连接BH.则BH+EF的最小值是 2 .
【分析】如图,过点F作FK⊥BC于点K,延长BC到点M,使CM=BC,连接AM交CD于点N,连接MG、GA、BG,由翻折可得△ABG≌△HGB(SAS),再证得△FEK≌△BGC(ASA),即可推出BH+EF=AG+MG,利用三角形三边关系可得BH+EF≥AM,由于当点G与点N重合时,AG+MA=AM,此时AG+MA的值最小,故BH+EF=AM的值也最小,运用勾股定理即可求得答案.
【解答】解:如图,过点F作FK⊥BC于点K,延长BC到点M,使CM=BC,连接AM交CD于点N,连接MG、GA、BG,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=∠ABC=∠BCD=90°,AB=BC,
∴CD⊥BM,
∴CD垂直平分BM,
∴MG=BG,
由翻折得AB=HG,∠ABG=∠HGB,
∵BG=GB,
∴△ABG≌△HGB(SAS),
∴GA=BH,
由翻折知EF⊥BG,
又∵FK⊥BC,
∴∠FKE=∠BCG=90°,
∴∠EFK+∠FEK=∠GBC+∠FEK=90°,
∴∠EFK=∠GBC,
∵∠BAD=∠ABC=∠BKF=90°,
∴四边形ABKF是矩形,
∴AB=FK,
∴FK=BC,
∴△FEK≌△BGC(ASA),
∴EF=BG,
∴EF=MG,
∴BH+EF=AG+MG,
∵AG+MG≥AM,
∴BH+EF≥AM,
∴当点G与点N重合时,AG+MA=AM,此时AG+MA的值最小,
∴BH+EF=AM的值也最小,
∵∠ABM=90°,AB=2,BM=2BC=4,
∴AM2,
∴BH+EF的最小值是2.
故答案为:2.
15.(2023•微山县一模)已知矩形ABCD中,AB=6.点E为AD上一个动点,连接CE,将△CDE沿CE折叠,点D落在点F处,当点F为线段AB的三等分点时,AE的长 或 .
【分析】由矩形的性质先求解AF=4,BF=2,由折叠的性质及勾股定理可求解AD的长,再利用勾股定理可求解AE的长.
【解答】解:矩形ABCD中,CD=AB=6,
∵点F为线段AB的三等分点,
∴AF=2或4,
当AF=4时,BF=2,
由折叠可知:CF=CD=6,EF=DE=AD﹣AE,
∴BC,
∴AD=BC,
∴EFAE,
∵AE2+AF2=EF2,
∴AE2+42=(AE)2,
解得AE.
当AF=2时,同理得AE,
故答案为:或.
16.(2023春•蜀山区期末)如图,矩形ABCD中,AB=2,∠DAC=30°,点M是BC边的中点,点P是对角线AC上一动点(0<CP<1.5),将△CPM沿PM折叠,点C落在点C'处,线段MC′交AC于点N,连接AC,当△ANC′是直角三角形时,线段AC′的长度为 或2 .
【分析】分两种情况讨论,①当∠ANC′=90°时,先求出CN的长,再得出AN的长,最后利用勾股定理得出结果;②当∠AC′N=90°时,先得出AM的长,再利用勾股定理求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,∠B=90°,
∴∠DAC=∠ACB=30°,
∵AB=2,
∴AC=2AB=4,
∴BC,
①如图,
当∠ANC′=90°时,
∵点M是BC边的中点,
∴CM=BM,
∵∠ACB=30°,
∴MN,∠CMC′=60°,
由折叠的性质得:
,∠CMP=∠C′MP=30°,∠MCP=∠MC′P=30°,
∴∠∠MC′P=∠C′MP,
∴MP=C′P,
∵∠ANC′=90°,
∴MN,
在Rt△MCN中,
CN,
∴AN=AC﹣CN=4,
在Rt△ANC′中,AC';
②如图,
当∠AC′N=90°时,
连接AM,
在Rt△ABM中,
AB=2,BM,
∴AM,
由①知,MC=C′M,
在Rt△AC′M中,
2,
综上所述,线段AC′的长度为:或2,
故答案为:或2.
17.(2023春•江汉区期末)如图,将矩形ABCD沿直线EF折叠,使点A与点C重合,点B落在点G处,折痕交AD于点E,交BC于点F,若△CEF的面积与△CDE的面积比为4:1,则的值是 2 .
【分析】连接AF,由翻折知,△AEF≌△CEF,由面积比得出AE:ED=4:1,设DE=x,则AE=CE=4x,作EH⊥CF于H,利用勾股定理求出EF即可得出比值.
【解答】解:连接AF,由翻折知,△AEF≌△CEF,
∴∠AEF=∠CEF,
∵AE∥CF,
∴∠AEF=∠EFC,
∴∠AFE=∠AEF=∠CFE=∠CEF,
∴AF=AE=CE=CF,
∵△CEF的面积与△CDE的面积比为4:1,
∴△AEF的面积与△CDE的面积比为4:1,
∴AE:ED=4:1,
设DE=x,则AE=CE=CF=4x,
作EH⊥CF于H,
∴FH=3x,
∵EHx,
∴EF2x,
∴,
故答案为:2.
18.(2023•庐阳区校级三模)如图1,在五边形纸片ABCDE中,AB=1,∠A=120°,将五边形纸片沿BD折叠,点C落在点P处,在AE上取一点Q,将△ABQ和△EDQ分别沿BQ、DQ折叠,点A、E恰好落在点P处.
(1)∠C+∠E= 240 °;
(2)如图2,若四边形BCDP是菱形,且Q、P、C三点共线时,则 .
【分析】(1)由折叠的性质可得∠A=∠BPQ=120°,∠QED=∠QPD,∠BCD=∠BPD,由周角的性质可得∠BPD+∠QPD+∠BPQ=360°,即可求解;
(2)由菱形的性质可得BQ=QD,QH⊥BD,BH=DH,由“SSS”可证△ABQ≌△EDQ,可得∠AQB=∠BQP=∠EQD=∠PQD=45°,由直角三角形的性质可求解.
【解答】解:(1)∵将五边形纸片ABCDE沿BD折叠,
∴∠A=∠BPQ=120°,∠QED=∠QPD,∠BCD=∠BPD,
∵∠BPD+∠QPD+∠BPQ=360°,
∴∠BPD+∠QPD=240°,
∴∠BCD+∠QED=240°,
故答案为:240;
(2)如图,连接PC,交BD于H,
∵四边形BPDC是菱形,
∴PC是BD的垂直平分线,BP=PD=BC=CD,
∵Q,P,C三点共线,
∴QC是BD的垂直平分线,
∴BQ=QD,QH⊥BD,BH=DH,
由折叠可知:∠A=∠BPQ=120°,AB=BP=1=DE=DP,∠AQB=∠BQP,∠EQD=∠PQD,AQ=QP=QE,
∴∠BPH=60°,
∴∠PBH=30°,
∴PHBP,BHPH,
在△ABQ和△EDQ中,
,
∴△ABQ≌△EDQ(SSS),
∴∠AQB=∠EQD,
∴∠AQB=∠BQP=∠EQD=∠PQD,
∵∠AQE=180°,
∴∠AQB=∠BQP=∠EQD=∠PQD=45°,
∴∠QBH=∠BQP=45°,
∴BH=QH,
∴BQBH,
∴.
故答案为:.
19.(2023•长春模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E是BC的中点,点F在AD上运动,沿直线EF折叠四边形CDFE,得到四边形GHFE,其中点C落在点G处,连接AG,AH,则AG的最小值是 2 .
【分析】如图,连接AE,当A、G、E共线时,AG最小,先求出AE,根据AG′=AE﹣EG′即可解决问题.
【解答】解:如图,连接AE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,BE=EC=3,AB=4,
∴AE5.
当A、G、E共线时,AG最小,
此时AG′=AE﹣EG′=5﹣3=2.
故答案为2.
20.(2023•沈河区二模)如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠A=60°,点E为边AD上一点,将点C折叠与点E重合,折痕与边CD和BC分别交于点F和G,当DE=2时,线段CF的长是 .
【分析】过点F作FH⊥AD于H,易证∠DFH=30°,设CF=x,则DF=6﹣x,DH(6﹣x),HF(6﹣x),EH=DE+DH=5,由折叠的性质得EF=CF=x,在Rt△EFH中,EF2=EH2+HF2,即可得出答案.
【解答】解:过点F作FH⊥AD于H,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,∠A=60°,
∴AB=CD=6,∠EDF=120°,
∴∠FDH=60°,
∴∠DFH=30°,
设CF=x,
则DF=6﹣x,DHDF(6﹣x),HF(6﹣x),
∴EH=DE+DH=2(6﹣x)=5,
由折叠的性质得:EF=CF=x,
在Rt△EFH中,EF2=EH2+HF2,
即x2=(5)2+[(6﹣x)]2,
解得:x,
∴CF,
故答案为:.
三.解答题(共10小题)
21.(2023•遵义)如图,将一张矩形纸片ABCD沿直线MN折叠,使点C落在点A处,点D落在点E处,直线MN交BC于点M,交AD于点N.
(1)求证:CM=CN;
(2)若△CMN的面积与△CDN的面积比为3:1,求的值.
【分析】(1)由折叠的性质可得:∠ANM=∠CNM,由四边形ABCD是矩形,可得∠ANM=∠CMN,则可证得∠CMN=∠CNM,继而可得CM=CN;
(2)首先过点N作NH⊥BC于点H,由△CMN的面积与△CDN的面积比为3:1,易得MC=3ND=3HC,然后设DN=x,由勾股定理,可求得MN的长,继而求得答案.
【解答】(1)证明:∵将一张矩形纸片ABCD沿直线MN折叠,使点C落在点A处,
∴∠ANM=∠CNM,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠ANM=∠CMN,
∴∠CMN=∠CNM,
∴CM=CN;
(2)解:过点N作NH⊥BC于点H,
则四边形NHCD是矩形,
∴HC=DN,NH=DC,
∵△CMN的面积与△CDN的面积比为3:1,
∴3,
∴MC=3ND=3HC,
∴MH=2HC,
设DN=x,则HC=x,MH=2x,
∴CM=3x=CN,
在Rt△CDN中,DC2x,
∴HN=2x,
在Rt△MNH中,MN2x,
∴2.
22.(2023•张家港市模拟)已知:如图所示的一张矩形纸片ABCD(AD>AB),将纸片折叠一次,使点A与C重合,再展开,折痕EF交AD边于E,交BC边于F,分别连接AF、CE和EF,设EF与AC的交点为O.
(1)求证:四边形AFCE是菱形;
(2)若,△ABF的为面积12cm2,求△ABF的周长.
【分析】(1)由折叠的性质知:EF⊥AO,然后可通过证△AOE≌△COF来得到AE=CF,从而根据平行四边形的判定得出四边形AECF是平行四边形进而利用AC⊥EF,得出四边形AECF是菱形.
(2)由(1)的结论易求得AE=AF=2cm,因此只需求得AB+BF即可求得△ABF的周长,可设AB=x、BF=y,在Rt△ABF中,根据勾股定理和△ABF的面积即可求得x+y的值,由此得解.
【解答】(1)证明:由题意可知OA=OC,EF⊥AC,
∵AD∥BC,
∴∠AEO=∠CFO,∠EAO=∠FCO,
∴△AOE≌△COF,
∴AE=CF,又AE∥CF,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AC⊥EF,
∴四边形AECF是菱形;
(2)解:四边形AFCE是菱形,∴AF=AE=2;(4分)
设AB=x,BF=y,∵∠B=90°,
∴在直角三角形ABF中,根据勾股定理得:AB2+BF2=AF2,即x2+y2=52(5分)
又∵S△ABF=12,∴12,则xy=24;(6分)
∴(x+y)2=100,
∴x+y=10或x+y=﹣10(不合题意,舍去);(7分)
∴△ABF的周长为10+2.(8分)
23.(2023•淮安)已知:平行四边形ABCD的对角线交点为O,点E、F分别在边AB、CD上,分别沿DE、BF折叠四边形ABCD,A、C两点恰好都落在O点处,且四边形DEBF为菱形(如图).
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)在四边形ABCD中,求的值.
【分析】(1)根据矩形的判定定理,先证DE=BE,再证∠DOE=90°,则可证.
(2)根据已知条件和(1)的结论,先求得AD:AB,易求解的值.
【解答】(1)证明:连接OE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DO=OB,
∵四边形DEBF是菱形,
∴DE=BE,
∴EO⊥BD,
∴∠DOE=90°,
即∠DAE=90°,
又四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形.
(2)解:∵四边形DEBF是菱形,
∴∠FDB=∠EDB,
又由题意知∠EDB=∠EDA,
由(1)知四边形ABCD是矩形,
∴∠ADF=90°,即∠FDB+∠EDB+∠ADE=90°,
则∠ADB=60°,
∴在Rt△ADB中,有AD:AB=1:,
又BC=AD,
则.
说明:其他解法酌情给分
24.(2023•南岗区模拟)已知:将矩形ABCD折叠,使点A与点C重合,折痕为EF,其中点E,F分别在AB,CD上,点D的对应点为点G,连接AF.
(1)如图1,求证:四边形AECF为菱形;
(2)如图2,若∠CFG=60°,连接AC交EF于点O,连接DO,GO,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中所有的等边三角形.
【分析】(1)由折叠性质得AE=CE,AF=FC,∠AEF=∠CEF,由矩形性质得出∠ADC=∠BAD=90°,AE∥CF,证出AE=CF,得出四边形AECF是平行四边形,即可得出结论;
(2)先证出∠DAF=30°,得出∠EAF=60°,证出△AEF和△CEF是等边三角形;再证出ODAC=OA,∠OAD=60°,得出△AOD是等边三角形;证出CG=OC=OG,得出△COG是等边三角形.
【解答】解:(1)证明:由折叠性质得AE=CE,AF=FC,∠AEF=∠CEF,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AE∥CF,
∴∠AEF=∠EFC,
∵∠AEF=∠FEC,
∴∠FEC=∠EFC,
∴CE=CF,
∵AE=CE,
∴AE=CF,
∵AF=FC,
∴AE=CE=CF=AF,
∴四边形AECF为菱形.
(2)解:等边三角形为:△AEF、△CEF、△AOD、△COG;理由如下:
∵∠CFG=60°,
∴∠DFA=60°,∠CFA=120°,
∵四边形AECF是菱形,
∴AO⊥EF,AO=OC,AF=FC=CE=AE,∠AFE=∠CFE=60°,
∴△AEF和△CEF是等边三角形,
∴∠DAF=∠DAB﹣∠FAE=30°,∠FAO=30°,
∴∠DAO=60°,
∵∠ADC=90°,
∴ODAC=OA,
∴△AOD是等边三角形,
∵CG=AD=OC,OGAC,
∴CG=OC=OG,
∴△COG是等边三角形.
25.(2023春•浦东新区期末)如图,矩形ABCO中,点C在x轴上,点A在y轴上,点B的坐标是(﹣6,8).矩形ABCO沿直线BD折叠,使得点A落在对角线OB上的点E处,折痕与OA、x轴分别交于点D、F.
(1)求点D的坐标;
(2)若点N是平面内任一点,在x轴上是否存在点M,使M、N、E、O为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由折叠的性质得:BE=AB=6,∠BED=∠BAD=90°,DE=AD,求出OE=BO﹣BE=4,∠OED=90°,设D(0,a),则OD=a,DE=AD=OA﹣OD=8﹣a,在Rt△EOD中,由勾股定理得出方程,解方程即可;
(2)①当OM、OE都为菱形的边时,OM=OE=4,得出M的坐标为(4,0)或(﹣4,0);
②当OM为菱形的边,OE为对角线时,MN垂直平分OE,垂足为G,则OGOE=2,根据勾股定理求出OM即可;
③当OM为菱形的对角线,OE为边时,同②得:M(,0);即可得出结论.
【解答】解:(1)∵四边形ABCO是矩形,点B的坐标是(﹣6,8).
∴∠BAD=∠OCB=90°,AB=OC=6,OA=BC=8,
∴BO10;
由折叠的性质得:BE=AB=6,∠BED=∠BAD=90°,DE=AD,
∴OE=BO﹣BE=10﹣6=4,∠OED=90°,
设D(0,a),则OD=a,DE=AD=OA﹣OD=8﹣a,
在Rt△EOD中,由勾股定理得:DE2+OE2=OD2,
即(8﹣a)2+42=a2,解得:a=5,
∴D(0,5);
(2)存在,点M的坐标为(4,0)或(﹣4,0)或(,0)或(,0);理由如下:
①当OM、OE都为菱形的边时,OM=OE=4,
∴M的坐标为(4,0)或(﹣4,0);
②当OM为菱形的边,OE为对角线时,MN垂直平分OE,垂足为G,如图1所示:
则OGOE=2,
∵OA=8,OD=5,
∴AD=DE=3,
∴E到y轴的距离,
∴OH,
∵EM2﹣MH2=42﹣()2,
∴OM2﹣(OM)2=42﹣()2,
解得:OM,
∴M(,0);
③当OM为菱形的对角线,OE为边时,如图2所示:
同②得:M(,0);
综上所述,在x轴上存在点M,使以M、N、E、O为顶点的四边形是菱形,点M的坐标为(4,0)或(﹣4,0)或(,0)或(,0).
26.(2023春•江岸区期中)如图,将矩形ABCD纸片对折,设折痕为MN,再通过折叠使B点落在折痕MN上的B',设两条折痕的交点为F,连接BF、EB'、BB'、AB'.
(1)求∠ABB'的度数;
(2)请判断四边形BFB'E的形状,并说明理由.
【分析】(1)由折叠的性质可证得△ABB′为等边三角形,则可求得∠ABB′的度数;
(2)由折叠的性质及直角三角形的性质可求得BF=B′F=BE=B′E,可求得四边形BFB′E为菱形.
【解答】解:
(1)∵将矩形ABCD纸片沿MN对折,
∴MN垂直平分AB,
∴AB′=BB′,
∵△ABE、△AB′E关于AE对称,
∴AB=AB′,
∴AB=AB′=BB′,
∴△ABB′是等边三角形,
∴∠ABB′=60°;
(2)四边形BFB’E是菱形,理由如下:
∵△ABE、△AB′E关于AE对称,
∴AE垂直平分BB′,
∴BE=B′E,BF=B′F,
∵△ABB′是等边三角形,
∴∠AB′B=60°,
又∵B′M⊥AB,
∴∠BB′M=∠AB′M=30°,
又∵∠ABE=∠AB′E=90°,
∴∠BB′E=∠AB′E﹣∠AB′B=30°,
∴∠BB′F=∠BB′E,
又∵AE⊥BB′,
∴∠EFB′=∠FEB′=60°,
∴FB′=EB′,
又∵BE=B′E,BF=B′F,
∴BF=FB′=B′E=BE,
∴四边形BFB′E是菱形.
27.(2023•西固区校级模拟)在正方形ABCD中,E、F分别为BC、CD的中点,AE与BF相交于点G.
(1)如图1,求证:AE⊥BF;
(2)如图2,将△BCF沿BF折叠,得到△BPF,延长FP交BA的延长线于点Q,若AB=4,求QF的值
【分析】(1)首先证明△ABE≌△BCF,再利用角的关系求得∠BGE=90°,即可证明AE⊥BF;
(2)由△BCF沿BF对折,得到△BPF可得FP=FC,∠PFB=∠BFC,∠FPB=90,在利用角的关系求出QF=QB,设QF=x,在Rt△BPQ中,利用勾股定理可建立关于x的方程解方程求出x的值即可.
【解答】(1)证明:
∵E,F分别是正方形ABCD边BC,CD的中点,
∴CF=BE,
在△ABE和△BCF中,
∴Rt△ABE≌Rt△BCF(SAS),
∴∠BAE=∠CBF,
又∵∠BAE+∠BEA=90°,
∴∠CBF+∠BEA=90°,
∴∠BGE=90°,
∴AE⊥BF;
(2)解:
∵将△BCF沿BF折叠,得到△BPF,
∴FP=FC,∠PFB=∠BFC,∠FPB=90°,
∵CD∥AB,
∴∠CFB=∠ABF,
∴∠ABF=∠PFB,
∴QF=QB,
设QF=x,PB=BC=AB=4,CF=PF=2,
∴QB=x,PQ=x﹣2,
在Rt△BPQ中,
∴x2=(x﹣2)2+42,
解得:x=5,
即QF=5.
28.(2023秋•梅列区校级期中)如图1,在正方形ABCD中,点E为BC上一点,连接DE,把△DEC沿DE折叠得到△DEF,延长EF交AB于G,连接DG.
(1)求∠EDG的度数.
(2)如图2,E为BC的中点,连接BF.
①求证:BF∥DE;
②若正方形边长为6,求线段AG的长.
【分析】(1)由正方形的性质可得DC=DA.∠A=∠B=∠C=∠ADC=90°,由折叠的性质得出∠DFE=∠C,DC=DF,∠1=∠2,再求出∠DFG=∠A,DA=DF,然后由“HL”证明Rt△DGA≌Rt△DGF,由全等三角形对应角相等得出∠3=∠4,得出∠2+∠3=45°即可;
(2)①由折叠的性质和线段中点的定义可得CE=EF=BE,∠DEF=∠DEC,再由三角形的外角性质得出∠5=∠DEC,然后利用同位角相等,两直线平行证明即可;
②设AG=x,表示出GF、BG,根据点E是BC的中点求出BE、EF,从而得到GE的长度,再利用勾股定理列出方程求解即可;
【解答】(1)解:如图1所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴DC=DA.∠A=∠B=∠C=∠ADC=90°,
∵△DEC沿DE折叠得到△DEF,
∴∠DFE=∠C,DC=DF,∠1=∠2,
∴∠DFG=∠A=90°,DA=DF,
在Rt△DGA和Rt△DGF中,
,
∴Rt△DGA≌Rt△DGF(HL),
∴∠3=∠4,
∴∠EDG=∠3+∠2∠ADF∠FDC,
(∠ADF+∠FDC),
90°,
=45°;
(2)①证明:如图2所示:
∵△DEC沿DE折叠得到△DEF,E为BC的中点,
∴CE=EF=BE,∠DEF=∠DEC,
∴∠5=∠6,
∵∠FEC=∠5+∠6,
∴∠DEF+∠DEC=∠5+∠6,
∴2∠5=2∠DEC,
即∠5=∠DEC,
∴BF∥DE;
②解:设AG=x,则GF=x,BG=6﹣x,
∵正方形边长为6,E为BC的中点,
∴CE=EF=BE6=3,
∴GE=EF+GF=3+x,
在Rt△GBE中,根据勾股定理得:(6﹣x)2+32=(3+x)2,
解得:x=2,
即线段AG的长为2.
29.(2023•道外区三模)将等腰三角形ABC折叠,使顶点B与底边AC的中点D重合,折线分别交AB,BC于点F,E,连接DF,DE.
(1)如图1,求证:四边形DFBE是菱形;
(2)如图2,延长FD至点G,使FD=DG,连接GC,并延长GC交FE的延长线于点H,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中的所有平行四边形(不包括以BF为一边的平行四边形).
【分析】(1)连接BD,交EF于点O,利用已知条件和折叠的性质证明BE=BF和EF与BD垂直平分,即可证明四边形DFBE是菱形;
(2)根据平行四边形的各种判定方法即可直接写出图2中的所有平行四边形.
【解答】证明:(1)连接BD,交EF于点O,
∵AB=BC,点D是AC的中点,
∴BD⊥AC,∠ABD=∠DBC,
由折叠可知EF⊥BD,OB=OD,
∴BE=BF,
∴OE=OF,
∴EF与BD垂直平分,
∴四边形DFBE是菱形;
(2)如图2中共有五个平行四边形(不包括以BF为一边的平行四边形).
分别是▱ADEF;▱ACHF;▱DCHE;▱DGCE;▱DCEF.
30.(2023秋•宜宾期末)如图矩形纸片ABCD的边长AB=a,BC=b(a<b),点M、N分别为边AD、BC上两点(点A、C除外),连接MN.若对角线BD与MN交于点O,分别沿BM、DN折叠,折叠后点A、C恰好都落在点O处,并且得到的四边形是菱形BNDM.
请你探索a、b之间的数量关系,并求出当时,菱形BNDM的面积.
【分析】根据翻折的性质可得OB=AB,OD=CD,然后求出BD=2a,再根据勾股定理列式整理即可得到a、b的关系式;
先判断出∠ADB=30°,然后解直角三角形求出OM,再根据菱形的对角线互相平分求出MN的长,然后利用菱形的面积等于对角线乘积的一半列式计算即可得解.
【解答】解:∵沿BM、DN折叠,折叠后点A、C恰好都落在点O处,
∴OB=AB,OD=CD,
∵矩形纸片的边长AB=a,
∴BD=OB+OD=2AB=2a,
在Rt△ABD中,根据勾股定理,AD2+AB2=BD2,
即b2+a2=(2a)2,
整理得,ba;
∵BD=2a,AB=a,
∴∠ADB=30°,
∴OMODa,
在菱形BNDM中,MN=2OMa,
∴菱形BNDM的面积BD•MN2a•aa2,
∵a,
∴菱形BNDM的面积2=2.
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