矩形與動態問題(1)

——中考備考系列


【試題1】如圖,EFGH分別爲矩形ABCD的邊ABBCCDDA的中點,連接ACHEECGAGF,已知AGGFAC=√6,則AB的長爲________.

【圖文解析】

由AG⊥GF,不難想到如下常見思路(設矩形的兩鄰邊長爲2a和2b)和常用輔助線(“一線三等(直)角):

則由∠1=∠2,可得tan∠1=tan∠2,所以2a:b=b:a,可得b2=2a2,所以b=√2×a(負值捨去).

又從AC=√6,根據勾股定理,可得:

因此有:(2a)2+(2√2a)2=(√6)2

整理,得:12a2=6,2a2=1,

解得:√2a=1(負值捨去),.

所以AB=2b=2√2a=2.

【反思】常見的解題思路,常見的輔助線的熟練掌握是解題的關鍵,同時在含有直角的圖形背景中,儘量用三角函數的定義來求解,書寫更方便.

【拓展延伸】如圖,EFGH分別爲矩形ABCD的邊ABBCCDDA的中點,連接ACHEECGAGF,已知∠AGF=600AB=4,求四邊形EFGH的面積.

提示:構造“一線三等角”的基本圖形.可求得: BC=√3+√11,….


【試題2】如圖,將面積爲32√2的矩形ABCD沿對角線BD摺疊,點A的對應點爲點P,連接APBC於點E.若BE=√2,則AP的長爲____.

【圖文解析】

 設AB=a,由矩形ABCD的面積爲32√2,可得AD=32√2/a.由摺疊△ABD可得AP=2AF,同時又有:(如下圖示)

同時不難得到:∠1=∠2.

分別在直角△ABD和直角△ABE中,有tan∠1=BE/AB=AB/AD=tan∠2,得到AB2=AD×BE,即a2=√2×32√2/a=64/a,得到a3=64,所以AB=a=4,進一步得AD=32√2/a=8√2.

  如下圖示,在直角△ABD中,由勾股定理得AB=12,又由於AF⊥BD於F,由三角形面積公式不難求出AF的長.

 

  由S△ABD=0.5AD×AB=0.5BD×AF,得AF=AD×AB/BD=…=8√2/3,得到AP=16√2/3.

【拓展延伸】

 如圖,將面積爲32√2的矩形ABCD沿對角線BD摺疊,點A的對應點爲點P,連接APBC於點E.若BE=√2,若PD與BC相交於G,則CG的長爲____.

答案:CG=7√2/2.



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【試題3】對給定的一張矩形紙片ABCD進行如下操作:先沿CE摺疊,使點B落在CD邊上(如圖①),再沿CH摺疊,這時發現點E恰好與點D重合(如圖②).

(1)根據以上操作和發現,求CD/AD的值;

(2)將該矩形紙片展開.

       ①如圖③,摺疊該矩形紙片,使點C與點H重合,摺痕與AB相交於點P,再將該矩形紙片展開.求證:∠HPC=90°.

       ②不借助工具,利用圖④探索一種新的摺疊方法,找出與圖③中位置相同的點,要求只有一條摺痕,且點P在摺痕上.請簡要說明摺疊方法.(不需說明理由) 

【題幹精析】

  

【圖文精解】

 (3)由(2)的分析可知,AP=BE=BC=AD,則有以下兩種方法:

①如下圖,將矩形ABCD沿過點C的直線摺疊,使點B的對應點B′落在CE上,則摺痕與AB的交點即爲點P

②如下圖示,將矩形ABCD沿過點D的直線摺疊,使點A的對應點A′落在DC上,則摺痕與AB的交點即爲點P

【方法精點】

1.由圖形的摺疊可以得到相等的線段與相等的角,摺疊前後的對應點的連線與摺痕所在直線是垂直平分關係.

2.∠HPC=90°的證明,是先計算出與∠HPC相關的三角形的三邊,再利用勾股定理的逆定理進行證明.

【拓展精深】

如圖,在RtABC的紙片中,∠C=90°,AC=6,BC=8,點D在邊BC上.以AD爲摺痕將△ABD摺疊到△ABDAB’與邊AC交於點E.若△DEB’爲直角三角形,則BD的長是多少?

【答案或提示】BD=5或BD=2.


【試題4】如圖,在矩形ABCD中,AB=3,CB=2,點E爲線段AB上的動點,將△CBE沿CE摺疊,使點B落在矩形內點F處,下列結論正確的是                (寫出所有正確結論的序號)

①當E爲線段AB中點時,AFCE;

②當E爲線段AB中點時,AF=9/5;

③當AFC三點共線時,AE=(13-2√13)/3 ;

④當AFC三點共線時,△CEF≌△AEF

【圖文解析】

(1)當E爲線段AB中點時,如下圖示:

根據三角形中位線定理,得AFCE.本結論正確.

(2)由(1)可進一步得到:AF=2EG.

而EG可在最基本的圖形——子母直角三角形中易求得,如下圖示:

由勾股定理,可得CE=…=2.5.

分別在Rt△EBC和Rt△BEG中,由三角函數的定義有:cos∠1=EG/BE=BE/CE=1.5/2.5=3/5,所以EG=BE×cos∠1=1.5×3/5=0.9.

       可得到AF=2EG=1.8=9/5.因此本選項正確.

(4)當AFC三點共線時,由(3)知:AF≠CF,AE≠CE,所以△CEF與△AEF不全等,故④錯誤.

【拓展延伸】本題條件不改變的情況下.當AE爲何值時,D、F、E三點在同一直線上?

答案:AE=√5.

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