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《【解析版】一类图形折叠问题的解法与思考》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、一类图形折叠问题的解法与思考“图形的轴对称”是“图形的变化”中的一个重要部分.我们知道,对图形进行“折叠”操作,能得到轴对称图形屮的一系列定理和性质,因此,“折程问题”往往也是中考命题的一个热点,而対于学生來说,这类问题是一个难点,本文通过举例分析,希望能给大家带來一些思考,给学生解题带来一些灵感.例1(2009年南京屮考题)观察与发现:小明将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展开纸片(如图1);在第一次的折叠基础上第二次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,
2、折痕为EF,展平纸片后得到AAEF(如图2).小明认为AAEF是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.分析在解题过程中,部分学生从本题的结论入手,简单的认为通过两次折叠,AE和AF是可以重合的,直接得到AAEF是等腰三角形;或者在连结DE,DF后(如图3),凭感觉认为△AED^AAFD,但又找不到可以证明的条件,这两种做法显然是不对的.究其原因,E、F两点是在第二次折叠中产生的,无法判断它们在第一次折叠中是否重合,更无法直接判断出DE与DF,ZEDA与ZFDA的关系.大部分学生对于笫一次折叠的认识是比较清晰的,
3、很明显根据折叠的结果一一AC落在AB边上,得到ZBAD=ZCAD.而对于的第二次折叠,学生会感觉结论非常之多,有的学生在添加了DE,DF两条辅助线后,根据“成轴对称的两个图形全等”得到3对全等的三角形,从而产生很多相等的角和相等的线段,却无从下手.这里给出以下儿种解法:解法一如图3,证明四边形AEDF是菱形,从而得到AE=AF.根据题意,知ZEAD=ZEDA,ZEAD=ZFAD,可得ZEDA=ZFAD,从而证得ED〃AF.同理可证AE〃FD,即四边形AEDF是平行四边形,根据题意可得AE=DE,从而证明四边
4、形AEDF是菱形,得到AE=AF,即AAEF是等腰三角形.解法二如图3,证明ZAEF=ZAFE,根据“等角对等边”得到AE=AF.根据解法一,可证得AE〃FD,从而得到ZAEF=LDFE・根据“折叠”,易知ZAFE=LDFE,可得ZAEF=ZAFE,即ZAEF是等腰三角形.以上两种解法利用了角平分线、平行线和等腰三角形组合而成的一个基本图形,将本题中的这个基本图形提取出来(如图4).其中,若AB〃FD,FE平分ZAFD,则可证得AAEF是等腰三角形;若FE平分ZAFD,AAEF是等腰三角形,则可证得AB〃
5、FD;若AB〃FD,△AEF是等腰三角形,亦可证得FE平分ZAFD.除了以上两种思路,我们还有更简洁的解法,即运用轴对称的性质:“成轴对称的两个图形中,对应点的连线被对称轴垂直平分”,很容易完成证明.解法三如图5,设AD与EF的交点为0,根据“折叠”,可得EF是AD的垂直平分线,即ZA0E=ZA0F=90°.再由A0=A0,ZEA0=ZFA0.可证得AAEO竺AAFO,得到AE=AF,即AAEF是等腰三角形.例2如图6,将矩形ABCD折叠,使得点A落在CD上的E点,折痕为FG,若AD=15cm,AB=12c
6、m,FC=13cm,则DE的长度为cm.分析学生根据解题经验,首先想到利用AF与EF的相等关系,在RtADEF中,运用勾股定理解决问题;同时也注意到AB和FG的数值,很容易联想到5、12、13这组勾股数,自然会想象将AB平移到图7中GM的位置,即作GM丄AD,得到MF=5,但这样也难以解决问题.与例1一样,考虑到点A按要求折叠得到的点E恰好落在了DC上,这就明显提示了点E与点八的对应关系.折痕FG也就是对称轴是A、E连线的乖直平分线;同时,当折叠得到的全等关系无法解决问题吋,要尝试利用折叠带来的垂直关系.于
7、是,连结A、E,得到一个新的RtAADE,其中线段AD的长度为己知,并且通过AE和GF的垂直关系,易证ZFAO与ZAFO互余;再配合ZMGF与ZMFG的互余关系,从而证得ZMGF=ZFAO,于是可以得到AMCF-ADAE;再运用相似图形对应线段成比例的关系求得DE的长度.例3(2012年深圳中考题)如图8,一张矩形纸片ABCD,其中AD=8cm,AB=6cm,先沿对角线BD对折,点C落在点C'的位置,BC'交AD于点G.(1)求证:AG=C'G;(2)如图9,再折叠一次,使点D与点A重合,得折痕EN,E7交
8、AD于点M,求EM的长.分析第(1)问比较简单,从略.第(2)问中的“再折叠一次”又是先确定了一组对应点后进行的折叠,所得到的EN是AD的垂直平分线是解决这个问题的金钥匙,它有三个重要意义:一是确定△EMD的的形状,这是一个直角三角形,即确定解题思路,通过解RtAEMD求EM的长度;二是得到RtAEMD中一条直角边DM的长度,DM=AM=-AD=4cm:2三是得到EN与DC的平行关系,配合第一次折叠中DN平分ZE