折叠与落点有迹性
【例题】如图,在 Rt△ABC 中,∠ABC=90°,AB=5,BC=8,点 P 是射线 BC 上一动点,连接 AP,将△ABP
沿 AP 折叠,当点 B 的对应点 B’落在线段 BC 的垂直平分线上时,则 BP 的长等于
A
B P C
B'
【答案】10 或 5
2
.
【解析】解:点 B’的运动轨迹是以点 A 为圆心以 AB 的长为半径的圆,圆与 BC 的垂直平分线的交点即
为所求的落点 B’,
如图作出图形,
A
B C
B'
B'
分两种情况计算:
①连接 BB’,过 B’作 B’E⊥BC 于 E,如下图所示,
A
B C
B'
P E
由题意知,BB’=B’C,BP=B’P,BE=EC=4,BB’⊥AP,
∴∠B’BC=∠B’CB,∠B’BC+∠APB=90°,∠B’CB+∠CB’E=90°,
∴∠APB=∠CB’E,∴△CB’E∽△APB,∴
'
AB BP
CE B E
,即 5
4 '
BP
B E
,
设 BP=x,则 B’P=x,EP=4-x,B’E= 4
5
x,
在 Rt△B’PE 中,由勾股定理得:
2
22 4 45x x x
,解得:x=10(舍)或 x= 5
2
,
即 BP= 5
2
;
②过 A 作 AH⊥MN 于 H,如图所示,
A
B C
B'
M
N
P
H
G
∵AB=AB’=5,AH=4,GH=5,
∴B’H=3,B’G=8,
设 BP=x,则 B’P=x,PG=x-4,
在 Rt△PGB’中,由勾股定理得: 22 28 4x x ,
解得:x=10,即 BP=10;
综上所述,答案为:10 或 5
2
.
【变式】如图,在边长为 3 的等边三角形 ABC 中,点 D 为 AC 上一点,CD=1,点 E 为边 AB 上不与 A,
B 重合的一个动点,连接 DE,以 DE 为对称轴折叠△AED,点 A 的对应点为点 F,当点 F 落在等边三角形
ABC 的边上时,AE 的长为 .
【答案】1 或 5- 13 .
【解析】解:第一步:确定落点,点 F 在以 D 为圆心,以线段 AD 的长为半径的弧上,如下图所示,
A
B C
D
F
F
第二步,根据落点确定折痕(对称轴)
(1)∵AD=DF=2,∠A=60°,∴△ADF 是等边三角形,
∵DE 平分∠ADF,
∴AE=EF=1;
A
B C
D
F
E
(2)如下图所示,
A
B C
D
E
F
由对称知,∠EFD=∠A=60°,∴∠EFB+∠DFC=120°,
∵∠DFC+∠FDC=120°,∴∠EFB=∠FDC,
∵∠B=∠C=60°,
∴△BEF∽△CFD,
∴ BE EF BF
CF DF CD
,
设 AE=x,则 BE=3-x,
即 3
2 1
x x BF
CF
,
∴BF=
2
x ,CF= 2 3 x
x
,
∵BF+CF=3,
即
2
x + 2 3 x
x
=3,
解得:x=5+ 13 (舍)或 x=5- 13 ,
综上所述,答案为:1 或 5- 13 .
1.如图,P 是边长为 3 的等边△ABC 的边 AB 上一动点,沿过点 P 的直线折叠∠B,使点 B 落在 AC
上,对应点为 D,折痕交 BC 于点 E,点 D 是 AC 的一个三等分点,PB 的长为 .
【答案】1 或 5- 13 .
【解析】解:第一步确定落点,AC 的三等分点有两个,所以有两种情况;第二步根据落点确定折痕,
方法:作 BD 的垂直平分线即为折痕所在的直线;
(1)如下图所示,
A
B C
D
P
E
由折叠性质得:∠B=∠EDP=60°,
∴∠CDE+∠ADP=120°,
∵∠A=∠C=60°,∴∠ADP+∠APD=120°,
∴∠APD=∠CDE,
∴△CED∽△ADP,
∴ CE CD DE
AD AP DP
,
设 BP=DP=x,则 AP=3-x,
∴ 2
1 3
CE DE
x x
,
∴CE= 2
3 x
,DE= 2
3
x
x
,
∵DE=BE,
∴CE+DE=CE+BE=3,
即 2
3 x
+ 2
3
x
x
=3,
解得:x= 7
5
;
(2)如下图所示,当 CD=1 时,
A
B C
D
P
E
同理可得:
∴ CE CD DE
AD AP DP
,
设 BP=DP=x,则 AP=3-x,
∴ 1
2 3
CE DE
x x
,
∴CE= 2
3 x
,DE=
3
x
x
,
∴ 2
3 x
+
3
x
x
=3,
解得:x= 7
4
;
综上所述,PB 的长为 7
5
或 7
4
.
2.如图,在矩形 ABCD 中,AB=2,AD=6,E.F 分别是线段 AD,BC 上的点,连接 EF,使四边形 ABFE 为
正方形,若点 G 是 AD 上的动点,连接 FG,将矩形沿 FG 折叠使得点 C 落在正方形 ABFE 的对角线所在的直线
上,对应点为 P,则线段 AP 的长为 .
【答案】4 或 4﹣2 2 .
【解析】解:如图 1 所示:
由翻折的性质可知 PF=CF=4,
∵ABFE 为正方形,边长为 2,
∴AF=2 2 .
∴PA=4﹣2 2 .
如图 2 所示:
由翻折的性质可知 PF=FC=4.
∵ABFE 为正方形,
∴BE 为 AF 的垂直平分线.
∴AP=PF=4.
故答案为:4 或 4﹣2 2 .
3.如图,在矩形 ABCD 中,AB=8,AD=6,点 E 为 AB 上一点,AE=2 3 ,点 F 在 AD 上,将△AEF 沿 EF 折
叠,当折叠后点 A 的对应点 A′恰好落在 BC 的垂直平分线上时,折痕 EF 的长为 .
【答案】4 或 4 3 .
【解析】解:第一步,确定落点,以 E 为圆心,AE 的长为半径画弧,与 BC 的垂直平分线的交点即为 A’,
A E
A'A'
第二步,作出折痕,求解.
(1) 如下图所示,
由折叠性质知:A′E=AE=2 3 ,AF=A′F,∠FA′E=∠A=90°,
AM= 1
2
AD=3,
过 E 作 EH⊥MN 于 H,则四边形 AEHM 是矩形,
∴MH=AE=2 3 ,
由勾股定理得:A′H= 3 ,
∴A′M= 3 ,
由 MF2+A′M2=A′F2,
得(3﹣AF)2+( 3 )2=AF2,
解得:AF=2,
在 Rt△AEF 中,由勾股定理得:EF=4;
(2)如下图所示,
可得:A′E=AE=2 3 ,AF=A′F,∠FA′E=∠A=90°,
过 A′作 HG∥BC 交 AB 于 G,交 CD 于 H,则四边形 AGHD 是矩形,
∴DH=AG,HG=AD=6,A′H=A′G=3,
在 Rt△A’EG 中,由勾股定理得:EG= 3 ,
∴DH=AG=AE+EG=3 3 ,
在 Rt△A’HF 中,由勾股定理得:A′F=6,
在 Rt△AEF 中,由勾股定理得:EF=4 3 ;
故答案为:4 或 4 3 .
4.在矩形 ABCD 中,AB=6,BC=12,点 E 在边 BC 上,且 BE=2CE,将矩形沿过点 E 的直线折叠,点 C,
D 的对应点分别为 C′,D′,折痕与边 AD 交于点 F,当点 B,C′,D′恰好在同一直线上时,AF 的长
为 .
【答案】8 2 3 ,8 2 3 .
【解析】解:由折叠的性质得,∠EC′D′=∠C=90°,C′E=CE,
∵点 B、C′、D′在同一直线上,
∴∠BC′E=90°,
∵BC=12,BE=2CE,
∴BE=8,C′E=CE=4,
在 Rt△BC′E 中,∠C′BE=30°,
①当点 C′在 B、D’之间时,过 E 作 EG⊥AD 于 G,延长 EC′交 AD 于 H,则四边形 ABEG 是矩形,
∴EG=AB=6,AG=BE=8,
∵∠C′BE=30°,∠BC′E=90°,
∴∠BEC′=60°,
由折叠的性质得,∠C′EF=′CEF,
∴∠C′EF=∠CEF=60°,
∵AD∥BC
∴∠HFE=∠CEF=60°,
∴△EFH 是等边三角形,
∴在 Rt△EFG 中,EG=6,GF=2 3 ,
∴AF═8+2 3 ;
②当点 D′在 B、C’之间时,过 F 作 FG⊥AD 于 G,D′F 交 BE 于 H,
同理可得:AF=8﹣2 3 ,
故答案为:8 2 3 或8 2 3 .
5.如图,在矩形 ABCD 中,AB=5,BC=3,点 E 为射线 BC 上一动点,将△ABE 沿 AE 折叠,得到△AB′E.若
B′恰好落在射线 CD 上,则 BE 的长为 .
【答案】15 或 5
3
.
【解析】解:第一步:确定落点,以 A 为圆心,AB 的长为半径画弧,交射线 CD 于 B’,
分两种情况讨论;
A B
CD
B'B'
第二步,根据落点作出折痕,求解;
(1)如下图所示,
A B
CD B'
E
由折叠知:AB′=AB=5,B′E=BE,
∴CE=3﹣BE,
∵AD=3,
∴DB′=4,B′C=1,
由勾股定理知:B′E2=CE2+B′C2,
∴BE2=(3﹣BE)2+12,
∴BE= 5
3
;
(2)如下图所示,AB′=AB=5,
∵CD∥AB,
∴∠1=∠3,
∵∠1=∠2,
∴∠2=∠3,
∵AE 垂直平分 BB′,
∴AB=BF=5,
∴CF=4,
∵CF∥AB,
∴△CEF∽△ABE,
∴ CF CE
AB BE
,
即 4
5 3
CE
CE
,
∴CE=12,
∴BE=15,
故答案为: 5
3
或 15.
6.如图,在等边三角形 ABC 中,AB=2 3 cm,点 M 为边 BC 的中点,点 N 为边 AB 上的任意一点(不与
点 A,B 重合),若点 B 关于直线 MN 的对称点 B'恰好落在等边三角形 ABC 的边上,则 BN 的长为 cm.
【答案】 3
2
或 3 .
【解析】解:∵N 不与 A 重合,
∴B 落点不会在 BC 上,
分两种情况讨论:
(1)当 B 关于直线 MN 的对称点 B'落在 AB 边上时,
此时,MN⊥AB,即∠BNM=90°,
∵△ABC 是等边三角形,AB=2 3 ,M 是 BC 中点,
∴∠B=60°,BM= 3 ,
∴BN= 1
2
BM= 3
2
;
(2)当点 B 关于直线 MN 的对称点 B'落在边 AC 上时,
则 MN⊥BB′,可得:四边形 BMB′N 是菱形,
∴BN=BM= 1
2
BC= 3 ,
故答案为: 3
2
或 3 .
7.在矩形 ABCD 中,AB=4,BC=3,点 P 在 AB 上.若将△DAP 沿 DP 折叠,使点 A 落在矩形对角线上的
A′处,则 AP 的长为 .
【答案】 3
2
或 9
4
.
【解析】解:矩形对角线有两条,AC、BD,所以先以 D 为圆心以 AD 的长为半径作弧,与对角线 AC、BD
的交点即为 A’点;再作出 AA’的垂直平分线即为折痕;
(1)点 A 落在矩形对角线 BD 上时,
由 AB=4,BC=3,得:BD=5,
根据折叠的性质,AD=A′D=3,AP=A′P,∠A=∠PA′D=90°,
∴BA′=2,
设 AP=x,则 BP=4﹣x,
由勾股定理得:BP2=BA′2+PA′2,
(4﹣x)2=x2+22,解得:x= 3
2
,
∴AP= 3
2
;
②点 A 落在矩形对角线 AC 上,
根据折叠的性质可知:DP⊥AC,
易证:∠ACB=∠APD,
∴tan∠ACB= tan∠APD,
∴AP= AD BC
AB
= 9
4
.
故答案为: 3
2
或 9
4
.
8.如图,在▱ ABCD 中,∠A=60°,AB=8,AD=6,点E、F 分别是边AB、CD 上的动点,将该四边
形沿折痕EF 翻折,使点A 落在边BC 的三等分点处,则AE 的长为 .
【答案】 3
2
或 9
4
.
【解析】解:第一步确定落点,因为 BC 的三等分点有两个,所以分两种情况讨论,
第二步,确定落点后,画出折痕 EF,求解.
(1)如下图所示
A B
CD F
E
A'
H
过点 A’作 A’H⊥AB 交 AB 的延长线于 H,
则∠A’BH=60°,
∵A’B=2,
∴BH=1,A’H= 3 ,
设 AE=A’E=x,则 BE=8-x,EH=9-x,
在 Rt△A’EH 中,由勾股定理得:
222 9 3x x ,解得:x= 14
3
,
即 AE= 14
3
;
(2)如下图所示,
A B
CD
A'
F
E H
过点 A’作 A’H⊥AB 交 AB 的延长线于 H,
则∠A’BH=60°,
∵A’B=4,
∴BH=2,A’H=2 3 ,
设 AE=A’E=x,则 BE=8-x,EH=10-x,
在 Rt△A’EH 中,由勾股定理得:
222 10 2 3x x ,解得:x=5.6,
即 AE=5.6;
综上所述,答案为: 14
3
或 5.6.
9 如图,边长为 1 的正方形 ABCD,点 P 为边 AD 上一动点(不与点 A 重合).连接 BP,将△ABP 沿直线
BP 折叠,点 A 落在点 A′处,如果点 A′恰好落在正方形 ABCD 的对角线上,则 AP 的长为 .
【答案】 2 1 .
【解析】解:由题意知,A’落在对角线 BD 上,连接 A'D,
则 B、A’、D 在同一直线上,
∴∠A=∠PA'B=∠PA'D=90°,AP=A'P,AB=A'B=1,
∴BD= 2 ,
∴DA'=BD﹣BA'=BD﹣AB= 2 ﹣1,
由正方形性质知,∠PDA’=∠A’PD=45°,
∴AP=A’P=A’D= 2 ﹣1,
故答案为: 2 ﹣1.
10.如图,在平面直角坐标系中,将矩形 AOCD 沿直线 AE 折叠(点 E 在边 DC 上),折叠后端点 D 恰好落
在边 OC 上的点 F 处.若点 D 的坐标为(10,8),则点 E 的坐标为 .
【答案】(10,3).
【解析】解:∵四边形 A0CD 为矩形,D(10,8),
∴AD=BC=10,DC=AB=8,
由折叠性质知:AD=AF=10,DE=EF,
在 Rt△AOF 中,由勾股定理得:OF=6,
∴FC=4,
设 EC=x,则 DE=EF=8﹣x,
在 Rt△CEF 中,EF2=EC2+FC2,
即(8﹣x)2=x2+42,解得 x=3,
∴点 E 的坐标为(10,3),
故答案为:(10,3).