折叠求值 三面突破

2023-05-25 01:09文/陈
初中生世界 2023年19期
关键词:中求动点勾股定理

文/陈 超

在四边形折叠中求有关线段的长度或比值问题是中考常考内容之一。虽然此类问题会出现多种情境求值情况,但是解决这类问题还是有法可寻的。除了利用四边形本身的性质以外,重点应从三方面进行思维突破:全等、勾股和相似。

一、折叠中求长度值的问题

例1如图1,将矩形纸片ABCD沿CE折叠,使点B落在边AD上的点F处。若点E在边AB上,AB=3,BC=5,则AE=________。

图1

【解析】由矩形的性质可得,∠A=∠B=∠D=90°,CD=AB=3,AD=BC=5。

设AE=x。由折叠可知,△EFC≌△EBC,

则EF=EB=3-x,FC=BC=5,

∠EFC=∠EBC=90°。

在Rt△CDF中,∠D=90°,

AF=AD-DF=5-4=1。

在Rt△AEF中,∠A=90°,

则AE2+AF2=EF2,

即x2+12=(3-x)2,解得x=

所以AE=

【点评】本题利用了矩形的性质,从折叠得到全等,再利用勾股定理求解,这也是常规的解题思路。除此之外,我们还可以利用相似求解。从图中易得相似的基本图形“K”型图,即Rt△AEF∽Rt△DFC,则,据此亦可求出AE。

二、折叠中求距离值的问题

例2如图2,在矩形ABCD中,AD=12,AB=8,E是AB上一点,且EB=3,F是BC上一动点。若将△EBF沿EF对折后,点B落在点P处,则点P到点D的最短距离为________。

图2

【解析】由折叠可知,△EBF≌△EPF。虽然点F在BC上运动时,点P也随之运动,但始终有EP=EB=3,所以点P在以E为圆心、EB为半径的圆上,如图3所示。

图3

易知当点E、P、D共线时,PD的值最小。在Rt△AED中,∠A=90°,

AD=12,AE=AB-EB=8-3=5,

所以ED=

则PD=ED-EP=13-3=10,

即点P到点D的最短距离为10。

【点评】本题是折叠中的“单动点”求距离最值问题,其本质是利用转化思想求线段长度值的问题。依据“动”中求“静”的思想,由折叠可知全等,动点、定长可判断运动轨迹,从而根据取最值时的动点位置,运用勾股定理求解。可见全等、勾股是本题重要的知识点,也是解题的重要思维突破口。

三、折叠中求比值的问题

例3如图4,在矩形ABCD中,动点M从点A出发,沿边AD向点D匀速运动,动点N从点B出发,沿边BC向点C匀速运动,连接MN。动点M、N同时出发,点M运动的速度为v1,点N运动的速度为v2,且v1<v2。当点N到达点C时,M、N两点同时停止运动。在运动过程中,将四边形MABN沿MN翻折,得到四边形MA'B'N。设A'B'与AD交于点E,若在某一时刻,点B的对应点B'恰好与CD的中点重合,则的值为________。

图4

【点评】本题是折叠中的“双动点”求比值问题。题目中没有给出线段的具体长度,故可以采用设参数的方法,将线段数值化。解决本题的关键是能从几何直观中发现由折叠得到一个直角三角形(Rt△B'CN)、两个四边形全等、两个三角形相似和两个三角形全等,再利用勾股定理、线段相等、线段成比例等获得所要求的线段的数值,最终将速度比转化成线段比。

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