矩形折叠问题在数学学习中是一个常见且具有挑战性的题目类型。这类问题不仅能够锻炼学生的空间想象能力和逻辑思维能力,还能加深对勾股定理、全等三角形等知识的理解。以下将深入解析矩形折叠的十大经典模型题。
模型一:折叠构造直角三角形
题型描述
将直角三角形沿着某条线段进行折叠,可以得到另外一个直角三角形,然后设未知数,表示出这个三角形的三边长,利用勾股定理列出方程,求出未知数的值。
例题
如图,有一块直角三角形纸片,两直角边AC为6cm,BC为8cm,现将直角边AC沿直线AD对折,使它落在斜边AB上,且与AE重合,求CD的长度。
解答思路
- 根据勾股定理求出线段AB的长度。
- 将直角边AC沿直线AD对折,得到AE=AC=6cm。
- 设CD为x,则DE=CD=x,BD=8-x。
- 在RtBDE中,根据勾股定理得:(8-x)^2 + x^2 = 6^2。
- 解方程得x=3,即CD的长度为3cm。
模型二:折叠构造全等三角形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得一个顶点落在另一个顶点上,利用全等三角形的性质解决问题。
例题
如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,2),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,DB交OA于点E。
解答思路
- 通过折叠可知:OC=OD,DO=BC,由于四边形OABC为矩形可得:OC=AB,BA=90°。
- 由于四边形OABC为矩形,可得:OC=AB,BA=90°。
- DB=AB,由于DB交OA于点E,可得DB=AE。
- 在RtOEB中,根据勾股定理得:OE^2 + BE^2 = OB^2。
- 解方程得到OE和BE的值。
模型三:折叠构造等腰三角形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得两个对边相等,形成等腰三角形。
例题
将矩形纸片ABCD沿折痕EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在点F处。
解答思路
- 由于点D与点B重合,可得AD=BC。
- 由于点C落在点F处,可得DF=BC。
- 在RtADF中,根据勾股定理得:AD^2 + DF^2 = AF^2。
- 将AD和DF的表达式代入方程,解得AF的值。
模型四:折叠构造等腰梯形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得两个对边平行,形成等腰梯形。
例题
将矩形纸片ABCD沿折痕EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在点F处。
解答思路
- 由于点D与点B重合,可得AD=BC。
- 由于点C落在点F处,可得DF=BC。
- 在RtADF中,根据勾股定理得:AD^2 + DF^2 = AF^2。
- 将AD和DF的表达式代入方程,解得AF的值。
模型五:折叠构造等边三角形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得三个边相等,形成等边三角形。
例题
将矩形纸片ABCD沿折痕EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在点F处。
解答思路
- 由于点D与点B重合,可得AD=BC。
- 由于点C落在点F处,可得DF=BC。
- 在RtADF中,根据勾股定理得:AD^2 + DF^2 = AF^2。
- 将AD和DF的表达式代入方程,解得AF的值。
模型六:折叠构造等腰梯形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得两个对边平行,形成等腰梯形。
例题
将矩形纸片ABCD沿折痕EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在点F处。
解答思路
- 由于点D与点B重合,可得AD=BC。
- 由于点C落在点F处,可得DF=BC。
- 在RtADF中,根据勾股定理得:AD^2 + DF^2 = AF^2。
- 将AD和DF的表达式代入方程,解得AF的值。
模型七:折叠构造平行四边形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得对边平行,形成平行四边形。
例题
将矩形纸片ABCD沿折痕EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在点F处。
解答思路
- 由于点D与点B重合,可得AD=BC。
- 由于点C落在点F处,可得DF=BC。
- 在RtADF中,根据勾股定理得:AD^2 + DF^2 = AF^2。
- 将AD和DF的表达式代入方程,解得AF的值。
模型八:折叠构造矩形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得形成一个新的矩形。
例题
将矩形纸片ABCD沿折痕EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在点F处。
解答思路
- 由于点D与点B重合,可得AD=BC。
- 由于点C落在点F处,可得DF=BC。
- 在RtADF中,根据勾股定理得:AD^2 + DF^2 = AF^2。
- 将AD和DF的表达式代入方程,解得AF的值。
模型九:折叠构造等腰三角形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得形成一个新的等腰三角形。
例题
将矩形纸片ABCD沿折痕EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在点F处。
解答思路
- 由于点D与点B重合,可得AD=BC。
- 由于点C落在点F处,可得DF=BC。
- 在RtADF中,根据勾股定理得:AD^2 + DF^2 = AF^2。
- 将AD和DF的表达式代入方程,解得AF的值。
模型十:折叠构造等腰梯形
题型描述
将矩形沿某条线段折叠,使得形成一个新的等腰梯形。
例题
将矩形纸片ABCD沿折痕EF折叠,使得点D与点B重合,点C落在点F处。
解答思路
- 由于点D与点B重合,可得AD=BC。
- 由于点C落在点F处,可得DF=BC。
- 在RtADF中,根据勾股定理得:AD^2 + DF^2 = AF^2。
- 将AD和DF的表达式代入方程,解得AF的值。
通过以上十大经典模型题的深度解析,我们可以看到矩形折叠问题在解决过程中,关键在于观察图形折叠前后的变化,利用勾股定理、全等三角形等知识建立等量关系,最终求解未知数。希望这些解析能够帮助读者更好地理解和解决矩形折叠问题。
