中考数学热点题型:折叠问题中的最值如何求,构造辅助圆来助攻

首页 > 教育新闻 > 教育杂谈/2019-01-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

折叠相当于轴对称,是一种重要的图形变换,在全国各地市中考题中经常出现,在一类折叠问题中,如果折痕是可变化的并且经过某个定点,那么折叠后关键点的位置也是可变的,这个时候就需要我们自己动手,确定好关键点的位置,作出正确图形,进而求解。在这样的问题中,我们可以利用作圆来迅速找到关键点的位置。从而有效突破此类变轴的折叠问题(注意:此类方法只适用于一部分折叠问题,就是:折痕可变且经过某个定点。)

例1. (2018秋·宜兴市期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是( )

A.1.5 B.1.2 C.2.4 D.以上都不对

【分析】先依据勾股定理求得AB的长,然后依据翻折的性质可知PFFC,故此点P在以F为圆心,以2为半径的圆上,依据垂线段最短可知当FPAB时,点PAB的距离最短,然后依据题意画出图形,最后,利用相似三角形的性质求解即可.

【解答】如图所示:当PEAB.在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AC=6,BC=8,

∴利用勾股定理可求得AB=10,由翻折的性质可知:PFFC=2,∠FPE=∠C=90°.

PEAB,∴∠PDB=90°.由垂线段最短可知此时FD有最小值.

又∵FP为定值,∴PD有最小值.

又∵∠A=∠A,∠ACB=∠ADF,∴△AFD∽△ABC

∴AF/AB=DF/BC,即4/10=DF/8,解得:DF=3.2.∴PDDFFP=3.2﹣2=1.2.

故选:B

【点评】本题考查翻折变换,垂线段最短,勾股定理等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.有,未经书面同意,不得复制发布

变式练习1.(2018·卧龙区模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=6,点D是边BC的中点,点E是边AB上的任意一点(点E不与点B重合),沿DE翻折△DBE,使点B落在点F处,连接AF,则当线段AF的长取最小值时,tan∠FBD是_______

变式练习2.(2017秋·泉州期末)如图,等腰△ABC中,CA=CB=6,AB=6√3.点D在线段AB上运动(不与A、B重合),将△CAD与△CBD分别沿直线CA、CB翻折得到△CAE与△CBF,连接EF,则△CEF面积的最小值为_______

变式练习答案及提示

1. 1/2.

【提示】由题意得:DF=DB,得到点F在以D为圆心,BD为半径的圆上,作⊙D; 连接AD交⊙D于点F,此时AF值最小,由点D是边BC的中点,得到CD=BD=3;而AC=4,由勾股定理得到AD=5,求得线段AF长的最小值是2,连接BF,过F作FH⊥BC于H,根据相似三角形的性质即可得到结论.

2. 9√3/4.

【提示】作CH⊥AB于H.首先证明△ECF是顶角为120°的等腰三角形,根据此线段最短可知CD的最小值为3,延长即可解决问题;

例2.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连接A′C,请求出A′C长度的最小值.

解:由折叠知A′M=AM,又M是AD的中点,可得MA=MA'=MD,故点A'在以AD为直径的圆上.如图5,以点M为圆心,MA为半径画⊙M,过M作MH⊥CD,垂足为H,

如图所示:∵MA′是定值,A′C长度取最小值时,即A′在MC上时,过点M作MF⊥DC于点F,∵在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M为AD中点,

∴2MD=AD=CD=2,∠FDM=60°,∴∠FMD=30°,∴FD=1/2MD=1/2,

变式练习3.如例题2的图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连结A′B,请求出A′B长度的最小值.

变式练习4.(2018春·建德市期中)如图,在平行四边形ABCD中,∠BCD=30°,BC=4,CD=3√3.点M是AD边的中点,点N是AB边上的一个动点.将△AMN沿MN所在的直线翻折到△A′MN,连结A′C.则线段A′C长度的最小值为( )

A.5 B.7

C.4√3 D.5√3

变式练习5.(2018·安徽模拟)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=2,AD=3,点E是AB的中点,点F是AD边上的一个动点,将△AEF沿EF所在直线翻折,得到△A′EF,则A′C的长的最小值是( )

【提示】如图4,由折叠知A′M=AM,又M是AD的中点,可得MA=MA′=MD,

故点A′在以AD为直径的圆上,

4.A

【提示】由折叠可得A'M=AM=2,则点A'在以M为圆心,半径为2的圆上,所以当M,A',C三点共线时,A'C的长度最小,CE⊥AD,根据勾股定理分别求出DE,MC的长度,即可求A'C长度的最小值.

5.D.

【提示】以点E为圆心,AE长度为半径作圆,连接CE,当点A′在线段CE上时,A′C的长取最小值,根据折叠的性质可知A′E=1,在Rt△BCE中利用勾股定理可求出CE的长度,用CE﹣A′E即可求出结论.

从上面例题习题解法,我们从中可以体会到如下规律:

折叠类综合问题蕴含轴对称性质,那么我们就要掌握好轴对称相关知识内容,如根据轴对称的性质,我们可以得到以下这些内容:

1、折叠重合部分一定全等,折痕所在直线就是这两个全等形的对称轴;

2、互相重合两点(对称点)之间的连线必被折痕垂直平分;

3、对称两点与对称轴上任意一点连结所得的两条线段相等;

4、对称线段所在的直线与对称轴的夹角相等。

简单地说对于折叠矩形,可以得到“轴对称”的图形,对应线段相等、对应角相等、对应的三角形全等;

在求解一条动线段长的折叠最值时,先弄清楚有几个动点(一端动还是两端都动),再考察动点运动的轨迹(直线或圆).一般地,有:动线段的一端为定点,另一端在定直线上运动,可归结到“垂线段最短”;动线段的两端分别在两定直线上运动,可转化为“垂线段最短”;

动线段的一端在定圆上,另一端在定直线上运动,可归结到“垂线段最短”;动线段的一端为定点,另一端在定圆上运动,可归结到“两点之间,线段最短”;动线段的两端都在一个定圆上运动,可归结到“两点之间,线段最短”;动线段的两端分别在两个动圆上运动,可归结到“两点之间,线段最短”.

因此如果你想能很好解决折叠类综合问题,要想使解题思路更加清晰,解题步骤更加简洁。就需要在解题过程中充分运用以上这些抽对称相关性质内容,借助辅助线构造直角三角形,结合相似形、锐角三角函数等等知识内容来解决有关折叠类综合问题。