江建華中學(xué)數(shù)學(xué)高級(jí)教師, 中國(guó)數(shù)學(xué)奧林匹克貳級(jí)教練員,湖北省中學(xué)數(shù)學(xué)省級(jí)骨干教師,黃石市中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科帶頭人,發(fā)表多篇論文,曾主編《初三幾何完全解讀》等著作。
翻折問(wèn)題既是中考命題的熱點(diǎn)問(wèn)題,也是學(xué)生解題的難點(diǎn)問(wèn)題,翻折問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是圖形的軸對(duì)稱變換,解題時(shí)可以利用軸對(duì)稱圖形的性質(zhì),結(jié)合全等的判定與性質(zhì)、相似的判定與性質(zhì)、圓的性質(zhì)、勾股定理和三角函數(shù)等知識(shí)進(jìn)行求解.
1 三角形中的翻折
例1 圖1
如圖1,在Rt△ABC紙片中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,點(diǎn)D,E分別在AB,AC上,連接DE,將△ADE沿DE翻折,使點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)F落在BC的延長(zhǎng)線上,若FD平分∠EFB,則AD的長(zhǎng)為.
(A)259.(B)258.
(C)157.(D)207.
圖2
解 如圖2,過(guò)點(diǎn)D作DH⊥BC于點(diǎn)H,
因?yàn)椤螦CB=90°,
所以AB=BC2+AC2
=32+42
=5,
因?yàn)閷ⅰ鰽DE沿DE翻折得△DEF,
所以AD=DF,∠A=∠DFE,
又因?yàn)镕D平分∠EFB,
所以∠DFE=∠DFH,
所以∠DFH=∠A,
所以sin∠DFH=sin∠A=BCAB=35,
又因?yàn)閟in∠DFH=DHDF,
所以DHDF=35,
設(shè)DH=3x,則有
DF=AD=5x,
所以BD=5-5x,
因?yàn)镈H∥AC,
所以△BDH∽△BAC,
所以BDAB=DHAC,
所以5-5x5=3x4,
所以x=47,
所以AD=5x=207.
故選(D).
2 矩形中的翻折
例2 圖3
如圖3所示,在矩形紙片ABCD中,AB=3,BC=6,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是矩形的邊AD,BC上的動(dòng)點(diǎn),將該紙片沿直線EF折疊使點(diǎn)B落在矩形邊AD上,對(duì)應(yīng)點(diǎn)記為點(diǎn)G,點(diǎn)A落在M處,連接EF,BG,BE,EF與BG交于點(diǎn)N.則下列結(jié)論成立的是().
①BN=AB;
②當(dāng)點(diǎn)G與點(diǎn)D重合時(shí),EF=352;
③△GNF的面積S的取值范圍是94≤S≤72;
④當(dāng)CF=52時(shí),S△MEG=3134.
(A)①②. (B)③④.
(C)②③.(D)②④.
圖4
解 ①如圖4,因?yàn)?/p>
∠A=90°,
AB=3,
AD=BC=6,
所以BD=AB2+AD2
=32+62
=35,
所以3 由BN=12BG,可知BN的值是變化的,而AB=3是定值, 所以BN與AB不一定相等,故①錯(cuò)誤; ②如圖4,當(dāng)D,G重合時(shí),因?yàn)樗倪呅蜛BCD是矩形,所以AD∥BC, 所以∠DEF=∠EFB, 由翻折的性質(zhì)可知 FB=FG,∠EFB=∠EFG, 所以∠GEF=∠EFG, 所以GE=GF=BF, 因?yàn)镚E∥BF, 所以四邊形BEGF是平行四邊形, 因?yàn)镕B=FG, 所以四邊形BEGF是菱形, 所以BE=EG, 設(shè)BE=x,則有DE=x, AE=AD-DE=6-x, 因?yàn)锳B2+AE2=BE2, 所以32+(6-x)2=x2, 所以x=154, 即DE=154, 因?yàn)镾菱形BEDF=DE·AB=12·BD·EF, 所以EF=2DE×ABBD=2×3×15435=352, 故②正確;圖5 ③當(dāng)點(diǎn)A,E重合時(shí),如圖5,△GNF的面積最小, 最小值=14S正方形ABFG =14×32=94, 當(dāng)D,G重合時(shí),如圖4,△GNF的面積最大, 最大值=14S菱形BFGE=14×154×3=4516, 所以94≤S△GNF≤4516, 故③錯(cuò)誤; ④如圖3中,當(dāng)CF=52時(shí), BF=BE=BC-CF=6-52=72, GM=AB=3, 所以AE=EM=BE2-AB2 =722-32=132, 所以S△MEG=12·ME·GM =12×132×3 =3134. 故④正確. 故選(D). 3 圓弧的翻折 例3 圖6 如圖6,AB是⊙O的直徑,BC是⊙O的弦,先將BC沿BC翻折交AB于點(diǎn)D,再將BD沿AB翻折交BC于點(diǎn)E,若BE=DE,設(shè)∠ABC=α,則α所在的范圍是() (A)21.9°<α<22.3°. (B)22.3°<α<22.7°. (C)22.7°<α<23.1°. (D)23.1°<α<23.5°. 解 如圖7,連接AC,CD,DE. 設(shè)BDC所在的圓為⊙O1,BED所在的圓為⊙O2, 因?yàn)镋D=EB, 所以ED=EB, 所以∠EDB=∠EBD=α, 由BC沿BC翻折交AB于點(diǎn)D,BD沿AB翻折交BC于點(diǎn)可知:BDC所在的圓⊙O1,BED所在的圓⊙O2與⊙O是三個(gè)等圓,在這三個(gè)等圓中,同一個(gè)圓周角∠ABC所對(duì)的三條弧分別為CD,DE,AC, 所以AC=CD=DE, 所以AC=CD=DE, 所以∠DCE=∠DEC=∠EDB+∠EBD=2α, 所以∠CAD=∠CDA=∠DCE+∠EBD=3α, 因?yàn)锳B是⊙O的直徑, 所以∠ACB=90°, 所以∠CAB+∠ABC=90°, 所以3α+α=90°, 所以α=22.5°, 由題設(shè)選擇項(xiàng)可知(B)符合要求, 故選(B).