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专题:几何翻折变换(折叠问题)

专题:几何翻折变换(折叠问题)
1、已知一个矩形纸片OACB,将该纸片放置在平面直角坐标系中,点A(11,0),点B(0,6),点P为BC边上的动点(点P不与点B、C重合),经过点O、P折叠该纸片,得点B′和折痕OP.设BP=t.
(Ⅰ)如图①,当∠BOP=300时,求点P的坐标;
(Ⅱ)如图②,经过点P再次折叠纸片,使点C落在直线PB′上,得点C′和折痕PQ,若AQ=m,试用含有t的式子表示m;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当点C′恰好落在边OA上时,求点P的坐标(直接写出结果即可).
2、如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=8.把△BCD沿对角线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于点G;E、F分别是C′D和BD上的点,线段EF交AD于点H,把△FDE沿EF折叠,使点D落在D′处,点D′恰好与点A重合.
(1)求证:△ABG≌△C′DG;
(2)求tan∠ABG的值;
(3)求EF的长.
3、如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于A(﹣1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C,与过点C且平行于x轴的直线交于另一点D,点P是抛物线上一动点.
(1)求抛物线解析式及点D坐标;
(2)点E在x轴上,若以A,E,D,P为顶点的四边形是平行四边形,求此时点P的坐标;
(3)过点P作直线CD的垂线,垂足为Q,若将△CPQ沿CP翻折,点Q的对应点为Q′.是否存在点P,使Q′恰好落在x轴上?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】
1、解:(Ⅰ)根据题意,∠OBP=90°,OB=6。

在Rt △OBP 中,由∠BOP=30°,BP=t ,得OP=2t 。

∵OP 2=OB 2+BP 2,即(2t )2=62+t 2,解得:t 1
=t 2=
-(舍去).∴点P
的坐标为( ,6)。

(Ⅱ)∵△OB′P 、△QC′P 分别是由△OBP 、△QCP 折叠得到的,
∴△OB′P ≌△OBP ,△QC′P ≌△QCP 。

∴∠OPB′=∠OPB ,∠QPC′=∠QPC 。

∵∠OPB′+∠OPB+∠QPC′+∠QPC=180°,∴∠OPB+∠QPC=90°。

∵∠BOP+∠OPB=90°,∴∠BOP=∠CPQ 。

又∵∠OBP=∠C=90°,∴△OBP ∽△PCQ 。

∴OB BP PC CQ
=。

由题意设BP=t ,AQ=m ,BC=11,AC=6,则PC=11-t ,CQ=6-m . ∴
6t 11t 6m =--。

∴2111m t t 666
=-+(0<t <11)。

(Ⅲ)点P
,6
,6)。

2、(1)证明:∵△BDC′由△BDC 翻折而成,
∴∠C=∠BAG=90°,C′D=AB=CD ,∠AGB=∠DGC′,∴∠ABG=∠ADE 。

在△ABG ≌△C′DG 中,∵∠BAG=∠C ,AB= C′D ,∠ABG=∠AD C′,∴△ABG ≌△C′DG (ASA )。

(2)解:∵由(1)可知△ABG ≌△C′DG ,∴GD=GB ,∴AG+GB=AD 。

设AG=x ,则GB=8﹣x ,在Rt △ABG 中,∵AB 2+AG 2=BG 2,即62+x 2=(8﹣x )2,解得x=74。

∴7
AG 74tan ABG AB 624
∠===。

(3)解:∵△AEF 是△DEF 翻折而成,∴EF 垂直平分AD 。

∴HD=
12AD=4。

∵tan ∠ABG=tan ∠ADE=724。

∴EH=HD×724=4×77=246。

∵EF 垂直平分AD ,AB ⊥AD ,∴HF 是△ABD 的中位线。

∴HF=
12AB=12×6=3。

∴EF=EH+HF=7
25+3=66。

3、解:(1)∵抛物线y=ax 2+bx+2经过A (﹣1,0),B (4,0)两点,
∴a b+2=016a+4b+2=0-⎧⎨⎩,解得:1a=23
b=2
⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩。

∴抛物线解析式为213y x x 222=-++。

当y=2时,213x x 2222
-++=,解得:x 1=3,x 2=0(舍去)。

∴点D 坐标为(3,2)。

(2)A ,E 两点都在x 轴上,AE 有两种可能:
①当AE 为一边时,AE ∥PD ,∴P 1(0,2)。

②当AE 为对角线时,根据平行四边形对顶点到另一条对角线距离相等,可知P 点、D 点到直线AE (即x 轴)的距离相等,∴P 点的纵坐标为﹣2。

代入抛物线的解析式:213x x 2222-++=-,解得:123+41341x x 22-==,。

∴P 点的坐标为(3+412,﹣2),(3412
-,﹣2)。

综上所述:P 1(0,2);P 2(3+412,﹣2);P 3(3412-,﹣2)。

(3)存在满足条件的点P ,显然点P 在直线CD 下方。

设直线PQ 交x 轴于F ,点P 的坐标为(21
3a a a 222
-++ ,), ①当P 点在y 轴右侧时(如图1),CQ=a ,PQ=2213132a a 2=a a 2222⎛⎫--++- ⎪⎝⎭。

又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠COQ′=∠Q′FP=90°,
∴∠FQ′P=∠OCQ′,∴△COQ′∽△Q′FP ,
∴Q C Q P =CO FQ ''',即21 3 a a a 22= 2FQ '
-,解得F Q′=a ﹣3 ∴OQ′=OF ﹣F Q′=a ﹣(a ﹣3)=3,2222CQ=CQ = CO +OQ =3+2=13'' 。

此时a=13,点P 的坐标为(9+313132
- ,)。

②当P 点在y 轴左侧时(如图2)此时a <0,,21
3a a 222
-++<0,CQ=﹣a , PQ=2213132a a 2=a a 222
2⎛⎫--++- ⎪⎝⎭。

又∵∠CQ′O+∠FQ′P=90°,∠CQ′O+∠OCQ′=90°,
∴∠FQ′P=∠OCQ′,∠COQ′=∠Q′FP=90°。

∴△COQ′∽△Q′FP 。

∴Q C Q P =CO FQ ''',即21 3 a a a 22= 2FQ '
--,解得F Q′=3﹣a 。

∴OQ′=3,22CQ=CQ = 3+2=13'。

此时a=﹣13,点P 的坐标为(9313132
--- ,)。

综上所述,满足条件的点P 坐标为(9+313132- ,),(9313132
--- ,)。

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