摘 要:近几年各地中考中常出现几何折叠问题,几何折叠问题的实质是轴对称图形性质的应用,解题的关键是根据轴对称的特殊性质,搞清折叠前后的变量与不变量,本文探究这类题的解法。
关键词:中考;几何折叠问题;解题
近几年的各地中考中常出现几何折叠问题,常见的有矩形的折叠、三角形的折叠等,它能够灵活考查学生的动手操作能力、空间想象能力和数形结合的数学思想方法。几何折叠问题的实质是轴对称图形性质的应用,解题的关键是根据轴对称的特殊性质,搞清折叠前后的变量与不变量,折叠后又有哪些条件可利用,找到有关线段、角的相等关系,运用三角形全等(或相似)、方程等知识求解。因此必须熟悉轴对称图形的性质: ①图形的全等形:重合部分是全等图形,对应边角相等;②点的对称性:对称点连线被对称轴(折痕)垂直平分。本文依据折叠的规律(折叠部分的图形折叠前后,折痕成轴对称,两图形全等)来探究中考题中这种题型的解法。
一、折叠后求图形的形状
例1:将一张矩形纸对折再对折(如图),然后沿着图中的虚线剪下,得到①、②两部分,将①展开后得到的平面图形是( )
A.矩形 B.三角形 C.梯形 D.菱形
答案:D
例2:用一张矩形纸,如图1,矩形ABCD纸对折,设折痕为MN,再把B点叠在折痕线上,得到Rt?ABE,沿着EB线折叠,得到?EAF(如图2)。判断?EAF的形状。
分析:根据图一折叠情况可知,N为CD中点,PN//AD,∵点P是AE的中点,∴在Rt?ABE中PA=PB,∴∠2=∠3。又∵PN//AD,∴∠1=∠3。根据折叠规律(如图3)∠4=∠2,∴∠1=∠2=∠4=30°,∴∠EAF=60°=∠AEF,∴?EAF为等边三角形。总结:这类折叠后图形形状问题的解决,我们既可以通过动手实践,操作的方法,迅速得到标准、正确的方法,也可以利用在折叠过程中的轴对称性,一步步推导解决。
二、折叠后求角的度数
例3:(绍兴,2004)如图,一张长方形纸沿AB对折,以AB中点O为顶点将平角五等分,并沿五等分的折线折叠,再沿CD剪开,使展开后为正五角星(正五边形对角线所构成的图形),则∠OCD等于( )
A、108° B、144° C、126° D、129°
分析:这是一道让学生动手操作的实践题目,学生根据已有的生活经验解题,也可以从最后的五角星图形中来计算出答案,应选择C。
例4:(福州,2000)如图,长方形ABCD沿AE折叠,使D落在边BC上的F点处,若∠BAF=60°,则∠DAE= 。
分析:根据折叠的规律:可证?ADE≌
?AFE,从而∠DAE=∠FAE=(90-60)÷2=15°。总结:在折叠问题求角度的计算中,可以通过折叠得到图形的全等,进而得到角相等,对于有些题目还可以利用动手操作的方法来解决。
三、折叠后求线段的长度
例5:如图,折叠长方形的一边AD,点D落在BC边的点F处,已知AB=8cm,BC=10cm,求EC的长。
分析:设EC=x,则EF=DE=8-x,在Rt?ABF中,AF=AD=10,AB=8,∴BF=6,FC=4,在Rt?EFC中,由勾股定理,得:(8-X)2=X2+16,解得x=3cm。
变式:矩形ABCD中,OA在x轴上,OC在y轴上,且OA=2,AB=5,把△ABC沿着AC对折得到△AB′C,AB′交y轴于D点,则D点的坐标为 。
解:∵∠BAC=∠B′AC,∠BAC=
∠OCA,∴∠B′AC=∠OCA,∴AD=CD,设OD=x,AD=5-x,在Rt△AOD中,根据勾股定理列方程得:22+x2=(5-x)2,解得:x=2.1。总结:折叠问题,求线段的长度,往往利用折叠图形的全等形得到对应边相等,然后构造直角三角形利用勾股定理求出相应边的长度,或是利用在同个三角形中,等角对等边来得到转化。
在折叠问题中,除了求折叠后的图形形状、角度、线段长度外,还有折痕,面积,或是放在平面直角坐标系中求点的坐标。折叠的实质问题就是轴对称,只需要抓住轴对称的性质:变换前后的对应线段相等,对应角相等,常常与角平分线、中线、线段中垂线、等腰三角形的高相联系。
图形折叠问题中题型的变化比较多,但不难发现其中的规律: ①图形的翻折部分在折叠前和折叠后的形状、大小不变,是全等形;②图形的翻折部分在折叠钱和折叠后的位置关于折痕成轴对称;③解决折叠问题时,要抓住图形之间最本质的位置关系,进一步发现其中的数量关系;④充分挖掘图形的几何性质,将其中的基本的數量关系,用方程的形式表达出来,并迅速求解。
参考文献:
[1]刘金江.探究性图形折叠问题归类剖析.学生之友(初中版),2005.
[2]张学斌.例谈几何图形折叠问题的解法.中学数学研究,2004.
[3]陈厚嵩.中考图形折叠问题.中学数与学,2007.
作者简介:高岚,杭州市萧山区瓜沥镇第一初级中学。