矩形纸片的折叠问
题
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的探析
矩形纸片的折叠问题,顾名思义,也就是将矩形纸片按照某种程序折叠,然后,按此程序模拟出平面图形,并按要求完成相应的计算和证明。折叠问题,本质上属于图形的轴对称变换。折叠后的图形与原图形全等,解决这类问题时要抓住因折叠而形成的等线段和等角,这些相等关系是解决问题的关键。这类题目既有趣味性,又有可操作性。学生通过动手实践自主去探索、认识和掌握图形的性质,不仅积累了
数学
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活动的经验,而且还发展了他们的空间观念;另外,还可以培养学生的数学思维能力、运用能力、空间想象能力、解题能力和探究精神。
事实上,七年级时,学生已经有一定的折叠经验,如将纸带折叠求相应的角的度数。八上的图形的轴对称变换知识,勾股定理及其刚刚所学的矩形的性质都是本节课的知识基础。学生初遇翻折问题,往往一片茫然,不知从何下手,究其原因是对由折叠产生的相等线段和相等角这个条件。另外,因为折叠而形成的图形较抽象,需要一定的空间想象能力,而这方面能力是学生较欠缺的。通过对矩形折叠问题产生的三种基本图形的解决,来谈谈矩形中折叠问题。
一、
例1:如图,在矩形ABCD中,已知AB=6㎝,BC=10㎝,折叠矩形的一边AD,使点D落在BC边上的点F处,折痕为AE,求CE的长。
分析:根据轴对称图形的性质,由折叠可得AD=AF=10,DE=DF,
DAE=
EAF。设DE=X,则CE=6-X,EF=X.
根据勾股定理,由
ABF是直角三角形,可得BF=
=8,则CF=2
由
CEF是直角三角形,可得
,则有
,解得X=
,故CE=6-
=
变式练习:
现有一张矩形纸片ABCD(如图),其中AB=4㎝,BC=6㎝,点E是BC的中点。实施操作将直线AE对折,使点B落在梯形AECD内,记为点
(1)请用尺规,在图中作出
(保留作图痕迹);
(2)试求
、C两点之间的距离。
分析:折叠的本质是轴对称变换,故根据轴对称变化的性质可以画出第1题的图形。
在画出图形的基础上,根据轴对称变化的性质,可得
。根据等面积法,通过求四边形
的面积,可求得
EMBED Equation.3 。根据在三角形中,一边中线等于这条边的一半,则此三角形是直角三角形,可得
是直角三角形。根据勾股定理,可得
=
二、
例2.如图,将矩形纸片ABCD沿对角线BD对折,使点A落在点E处,BE交CD于点E,已知
30°
(1) 求
的度数。
(2) 求证:EF=FC
分析:根据轴对称图形的性质,由折叠可得
ABD=
DBE=30°,
ADB=
BDE=60°,故
=30°
根据轴对称性质,有折叠可得BE=DC,又由
=30°,可得DF=BF,故BE-BF=CD-DF即EF=CF
三、
例3.如图,一张矩形纸片ABCD的长AD=9㎝,宽AB=3㎝。现将其折叠,使点D与点B重合。求折叠后BE的长和折痕EF的长。
分析:本题图形略显复杂。由轴对称图形的性质,可得BE=DE。
设BE=DE=X,由勾股定理可得
,列方程得
解得X=5即AE=4,DE=5,BE=5。
由
BED=
BFE得BE=BF=5,过点E做EH垂直BC,则BH=
=
=4,则FH=1故EF=
=
变式练习:在例3的条件下,连结DF,问四边形DEBF是什么特殊四边形?并说明理由。
分析:由例3分析可得,DE=BF,又因为DE//BF,所以四边形DEBF是平行四边形。又因为DE=BE,所以平行四边形DEBF是菱形。
小结:
综上所述,可以发现折叠问题的解决,大都是以轴对称图形的性质作为切入点,而数形变化,是解决这类问题的突破口。有了“折”就有了“形”----轴对称图形、全等形;有了“折”就有了“数”----线段之间、角与角之间的数量关系。“折”就为“数”与“形”之间的转化搭起了桥梁。通过以上三个基本图形分分析,不难看出解答此类问题的关键在于:因折叠产生的相等的线段和角。
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