折疊問題是幾何中比較常見的問題類型之一。 根據(jù)折疊可以得到兩個圖形全等,進而得到對應(yīng)的邊與角相等。 也常常結(jié)合勾股定理進行考察,方法通常是設(shè)未知數(shù)建立等量關(guān)系。 本題選自2020年湖北省仙桃市、潛江市、天門市、江漢油田中考數(shù)學(xué)試卷的倒數(shù)第二題。 難度中等,也是一道比較典型的題目。大家可以分析一下。 【中考真題】 (2020·湖北)實踐操作: 第一步:如圖1,將矩形紙片ABCD沿過點D的直線折疊,使點A落在CD上的點A'處,得到折痕DE,然后把紙片展平. 第二步:如圖2,將圖1中的矩形紙片ABCD沿過點E的直線折疊,點C恰好落在AD上的點C′處,點B落在點B'處,得到折痕EF,B'C′交AB于點M,C′F交DE于點N,再把紙片展平. 問題解決: (1)如圖1,填空:四邊形AEA'D的形狀是 ; (2)如圖2,線段MC′與ME是否相等?若相等,請給出證明;若不等,請說明理由; (3)如圖2,若AC′=2cm,DC'=4cm,求DN:EN的值. 【分析】 題(1)根據(jù)題目給的圖容易猜想四邊形AEA′D為正方形,利用折疊得到的結(jié)論,易得四邊形是矩形,進而證明鄰邊相等即可。 題(2)證明線段相等,我們??紤]證明全等或者證明等腰。本題可以考慮用全等的方式進行證明。 只需證明這兩個三角形全等即可。發(fā)現(xiàn)角度都可以證明,唯獨沒有邊長。那怎么辦呢? 肯定需要轉(zhuǎn)化了,而且折疊的條件還沒用。 由于折疊得到BE=B′E,所以可以考慮先證明BE=AC′。那么還是需要再證明一次全等(AE=AD=BC,且CE=C′E)。 當(dāng)然,如果連接EC′,直接證明Rt△EC′A≌Rt△CEB′(HL),也可以得到等腰三角形。 題(3)的難度略大。求線段的比例關(guān)系,我們可以考慮用相似的方法,但是圖中沒有相關(guān)的相似三角形,所以可以根據(jù)DN與C′F相交來構(gòu)造一個蝴蝶型的相似(8字模型)。 如下圖,設(shè)DF=xcm,則FC′=FC=(8﹣x)cm,由勾股定理求出x的值。 延長BA、FC′交于點G,利用三角函數(shù)或者相似可以求得AG。 然后證明△DNF∽△ENG,即可得到結(jié)論. 【答案】解:(1)∵ABCD是矩形, ∴∠A=∠ADC=90°, ∵將矩形紙片ABCD沿過點D的直線折疊,使點A落在CD上的點A'處,得到折痕DE, ∴AD=A′D,AE=A′E,∠ADE=∠A′DE=45°, ∵AB∥CD, ∴∠AED=∠A′DE=∠ADE, ∴AD=AE, ∴AD=AE=A′E=A′D, ∴四邊形AEA′D是菱形, ∵∠A=90°, ∴四邊形AEA′D是正方形. 故答案為:正方形; (2)MC′=ME. 證明:如圖1,連接C′E,由(1)知,AD=AE, ∵四邊形ABCD是矩形, ∴AD=BC,∠EAC′=∠B=90°, 由折疊知,B′C′=BC,∠B=∠B′, ∴AE=B′C′,∠EAC′=∠B′, 又EC′=C′E, ∴Rt△EC′A≌Rt△CEB′(HL), ∴∠C′EA=∠EC′B′, ∴MC′=ME; (3)∵Rt△EC′A≌Rt△CEB′, ∴AC′=B′E, 由折疊知,B′E=BD, ∴AC′=BE, ∵AC′=2cm,DC′=4cm, ∴AB=CD=2+4+2=8(cm), 設(shè)DF=xcm,則FC′=FC=(8﹣x)cm, ∵DC′2+DF2=FC′2, ∴42+x2=(8﹣x)2, 解得,x=3, 即DF=3cm, 如圖2,延長BA、FC′交于點G,則∠AC′G=∠DC′F, ∴tan∠AC′G=tan∠DC′F=AG/AC'=DF/DC'=3/4, ∴AG=3/2 cm, ∴EG=3/2+6=15/2 cm, ∵DF∥EG, ∴△DNF∽△ENG, ∴DN/EN=DF/EG=3/(15/2)=2/5. |
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