第
7
讲
考
三角形的翻折
——全等变换
配合《全等三角形》教学进度
(注:适合于人教版八年级上册)
折叠的性质:折叠前后的两个图形全等,即对应角相等,对应线段相等.三角形的翻折变换知识,解答此题的关键是要了解图形翻折变换后与原图形全等.
例1.如图,D、E分别为△ABC的AC、BC边的中点,将此三角形沿DE折叠,使点C落在AB边上的点P处.若∠CDE=48°,则∠APD等于( )
A.42° B.48° C.52° D.58°
【分析】由翻折可得∠PDE=∠CDE,由中位线定理得DE∥AB,所以∠CDE=∠DAP,进一步可得∠APD=∠CDE.故选B.
变式1:如图,在△ABC中,点D为BC边的中点,点E为AC上一点,将∠C沿DE翻折,使点C落在AB上的点F处,若∠AEF=50°,则∠A的度数为_______ .
【分析】由点D为BC边的中点,得到BD=CD,根据折叠的性质得到DF=CD,∠EFD=∠C,得到DF=BD,根据等腰三角形的性质得到∠BFD=∠B,由三角形的内角和和平角的定义得到∠A=∠AFE,于是得到结论∠A=65度.
变式2:如图,在△ABC中,AC=BC=4cm,AB=6cm,D、E分别是BC、AC上的点,将△CDE沿直线DE折叠,点C落在点C′处,且C′在△ABC外部,则阴影部分图形的周长为_____cm.
【分析】由题意得CD=C'D,CE=C'E,故阴影部分的周长可以转化为三角形ABC的周长.阴影部分图形的周长为14cm.
变式3.如图△ABC中,∠B=60°,∠C=78°,点D在AB边上,点E在AC边上,且DE∥BC,将△ADE沿DE折叠,点A对应点为F点.
(1)若点A落在BC边上(如图1),求证:△BDF是等边三角形;
(2)若点A落在三角形外(如图2),且CF∥AB,求△CEF各内角的度数.
【分析】(1)利用平行线的性质得出∠ADE=60°,再利用翻折变换的性质得出∠ADE=∠EDF=60°,进而得出∠BDF=60°即可得出答案;
(2)利用平行线的性质结合(1)中所求得出∠2,∠5+∠6的度数即可得出答案.
例2.如图所示,把一张矩形纸片对折,折痕为AB,再把以AB的中点O为顶点的平角∠AOB三等分,沿平角的三等分线折叠,将折叠后的图形剪出一个以O为顶点的等腰三角形,那么剪出的等腰三角形全部展开平铺后得到的平面图形一定是( )
A.正三角形 B.正方形 C.正五边形 D.正六边形
【分析】由第二个图形可知:∠AOB被平分成了三个角,每个角为60°,它将成为展开得到图形的中心角,那么所剪出的平面图形是360°÷60°=6边形.故选:D.
变式1:若如是剪,那么剪出的等腰三角形全部展开平铺后得到的平面图形一定是( )
A.正三角形 B.正方形 C.正五边形 D.正六边形
【分析】先求出∠O=60°,再根据直角三角形两锐角互余沿折痕展开依次进行判断即可得解.沿折痕AB展开得到等边三角形,即正三角形.故选:A.
变式2:如图,将一正方形纸片按下列顺序折叠,然后将最后折叠的纸片剪出一个以O为顶点的等腰三角形,那么剪出的等腰三角形全部展开铺平后得到的平面图形一定是( )
A.正四边形 B.正六边形 C.正八边形 D.正十边形
【分析】严格按照图中的顺序向下对折,向右对折,向右下角对折,从右下角剪去一个三角形,展开得到结论.故选C.
变式3.用折纸的方法,可以直接剪出一个正五边形(如下图).方法是:拿一张长方形纸对折,折痕为AB,以AB的中点O为顶点将平角五等份,并沿五等份的线折叠,再沿CD剪开,使展开后的图形为正五边形,则∠OCD等于( )
A.108° B.90° C.72° D.60°
【分析】动手操作一下,不难得出∠OCD=180°÷2=90°,故选B.
例3.如图,已知矩形纸片ABCD,点E是AB的中点,点G是BC上的一点,∠BEG>60°.现沿直线EG将纸片折叠,使点B落在纸片上的点H处,连接AH,则与∠BEG相等的角的个数为( )
A.5 B.3 C.2 D.1
【分析】连接BH,如图,
∵沿直线EG将纸片折叠,使点B落在纸片上的点H处,
∴∠1=∠2,EB=EH,BH⊥EG,
而∠1>60°,
∴∠1≠∠AEH,
∵EB=EH,
∴∠EBH=∠EHB,
又∵点E是AB的中点,
∴EH=EB=EA,
∴EH=AB,
∴△AHB为直角三角形,∠AHB=90°,∠3=∠4,
∴∠1=∠3,
∴∠1=∠2=∠3=∠4.
则与∠BEG相等的角有3个.
故选:B
变式1:如图,已知一张纸片▱ABCD,∠B>90°,点E是AB的中点,点G是BC上的一个动点,沿EG将纸片折叠,使点B落在纸片上的点F处,连接AF,则下列各角中与∠BEG不一定相等的是( ).
A.∠FEG B.∠AEF C.∠EAF D.∠EFA
【分析】由折叠的性质可知:∠BEG=∠FEG,BE=EF,又点E是AB的中点,故有AE=BE=EF,∠AFE=∠EAF,又2∠BEG=∠AFE+∠EAF,可得:∠BEG=∠EAF=∠EFA,故选B.
A.70° B.65° C.50° D.25°
2.如图,△ABC中,∠A=30°,以BE为边,将此三角形对折,其次,又以BA为边,再一次对折,C点落在BE上,此时∠CDB=82°,则原三角形中∠B=___________.
3.现有一张长方形纸片ABCD(如图),其中AB=4,BC=6,点E是BC的中点.将纸片沿直线AE折叠,使点B落在四边形AECD内,记为点B′
(1)请用尺规在图中作出△AEB′(不必写出作法,但要求保留作图痕迹);
(2)判断△BB′C是什么三角形?并说明理由;
4.(1)动手操作:
如图①,将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在点c'处,折痕为EF,若∠ABE=20°,那么∠EFC'的度数为125°.
(2)观察发现:
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②);再次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,折痕为EF,展平纸片后得到△AEF(如图③).小明认为△AEF是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.
(3)实践与运用:
将矩形纸片ABCD 按如下步骤操作:将纸片对折得折痕EF,折痕与AD边交于点E,与BC边交于点F;将矩形ABFE与矩形EFCD分别沿折痕MN和PQ折叠,使点A、点D都与点F重合,展开纸片,此时恰好有MP=MN=PQ(如图④),求∠MNF的大小.
折纸三等分角 三等分角问题(trisection of an angle)是二千四百年前,古希腊人提出的几何三大作图问题之一(三等分任意角、化圆为方、倍立方),即用圆规与直尺(没有刻度,只能做直线的尺子)把一任意角三等分,这问题曾吸引着许多人去研究,但无一成功.1837年法国数学家凡齐尔(1814~1848)运用代数方法证明了,仅用尺规不可能三等分角. 如果作图工具没有限制,将条件放宽,将任意角三等分是可以解决的.下面介绍一种折纸三等分任意锐角的方法: (1)在正方形纸片上折出任意∠SBC,将正方形ABCD对折,折痕为记为MN,再将矩形MBCN对折,折痕记为EF,得到图(1); (2)翻折左下角使点B与EF上的点T重合,点M与SB上的点P重合,点E对折后的对应点记为Q,折痕为记为GH,得到图(2); (3)折出射线BQ,BT,得到图(3),则射线BQ,BT就是∠SBC的三等分线. 下面是证明BQ,BT是∠SBC三等分线的过程: 证明:过T作TK⊥BC,垂足为K,则四边形EBKT为矩形 根据折叠,得EB=QT,∠EBT=∠QTB,BT=TB ∴△EBT≌△QTB, ∴∠BQT=∠TEB=90°, ∴BQ⊥PT ∵ME=PQ,EB=QT,ME=EB, ∴PQ=QT, ∴BP=BT, ∴∠PBQ=∠TBQ, ∵TK=BE, ∴TK=TQ, ∴∠QBT=∠TBC, ∴射线BQ,BT是∠SBC的三等分线; |
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