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标准几何图形
点击下方按钮逐步显示辅助线,观察每一步新增的线段与结论。
标准几何图形 · 辅助线演示已显示 2 步
STEP 1连接对应点与折痕端点(连 AF、EF、BE):折叠后 与 重合,连接 、。图中 、, 处的直角表示 ; 是原图中已有的边。→ 得到 ,把“折叠”这个动作翻译成全等关系
STEP 2由等长标记读出“折痕垂直平分 BF”:图中 、,说明 、 到 、 的距离分别相等,所以 、 都在 的垂直平分线上,折痕 就是 的垂直平分线。→ 得到“折痕垂直平分对应点连线”这一通用结论,也解释了为什么折叠后 仍然成立
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模型的基本定义
如图,正方形 中, 是 上一点,沿 折叠,使 落在 处,则 ,,,,且折痕 垂直平分 。折叠前后的图形关于折痕成轴对称,重合的点叫对应点,折痕就是对应点连线的垂直平分线;折痕同时平分 与 。
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题目出现什么条件时应该想到它
这些是“入口信号”,不要求全部出现,但出现得越多,越应该优先检查本模型。
- 1出现“折叠”“翻折”“沿某条直线折过去”的字样
- 2折叠后某个点落在指定位置(如 B 落在 F)
- 3要求折痕的长、折后某条线段的长,或折后的角度
- 4图形是矩形、正方形、直角三角形等便于计算边长的图形
- 5出现“重合”“对应点”“折痕”等说法
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常见触发关键词
折叠翻折折痕对应点B 落在 F正方形全等
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辅助线具体画法
重点内容:每一步都写清怎么画、为什么画、画完得到什么。
- STEP 1折叠后 与 重合,连接 、。图中 、, 处的直角表示 ; 是原图中已有的边。
连接对应点与折痕端点(连 AF、EF、BE)
得到得到 ,把“折叠”这个动作翻译成全等关系 - STEP 2图中 、,说明 、 到 、 的距离分别相等,所以 、 都在 的垂直平分线上,折痕 就是 的垂直平分线。
由等长标记读出“折痕垂直平分 BF”
得到得到“折痕垂直平分对应点连线”这一通用结论,也解释了为什么折叠后 仍然成立
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为什么这样添加辅助线
折叠问题的条件总以“动作”的形式给出:沿 AE 折过去,B 落在 F。这个动作本身没法直接算,必须先把它变成“图形关系”。画出折叠后的 △AFE 后,它与 △ABE 共用折痕 AE:AB 折成 AF,BE 折成 FE,∠B 折成 ∠AFE,于是全等成立。再把 AB = AF、EB = EF 两组合并看,A、E 到 B、F 距离相等,正好是垂直平分线的判定,折痕与 BF 的垂直关系也就出来了。折叠题的通用套路是:先补画折后的图形,再从全等里取长度和 90° 角,最后用勾股定理(或设未知数)列方程。
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添加辅助线后产生的新关系
- ,,
- (正方形中 )
- 折痕 垂直平分
- ,,即折痕平分 与
- 若正方形边长为 、,则 、、,
- (由 得到)
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能使用哪些定理和性质
轴对称的性质:折痕垂直平分对应点连线,对应线段、对应角相等全等三角形判定:SSS / SAS正方形的四条边相等、四个角都是直角勾股定理线段垂直平分线的判定
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完整证明过程
每一步都写明结论与依据,可直接对照考试书写格式。
证明目标正方形 中,沿 折叠使 落在 处。求证 、,且 垂直平分 。
- 1折叠后 与 重合, 与 重合, 与 重合依据折叠(轴对称)的定义
- 2,,依据重合的线段相等;公共边
- 3依据SSS
- 4依据全等三角形对应角相等;正方形四个角都是直角
- 5依据全等三角形对应角相等,即折痕 平分
- 6,,所以 、 都在 的垂直平分线上依据到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上
- 7折痕 垂直平分依据两点确定一条直线
补充说明
“折叠 ⇒ 全等”可以直接使用,但“折痕垂直平分对应点连线”必须由距离相等推出,不能凭图形看起来垂直。折叠问题的计算通常要设未知数:把 BE 设为 x,用 EF = x 与勾股定理把其余线段表示出来,再列方程。12
典型例题
题目如图,正方形 的边长为 , 在 上,,沿 折叠使 落在 处。求 、 的长、 的度数,以及折痕 的长。已知:正方形边长 ,,沿 折叠。
解答
- 1依据折叠的性质(轴对称)
- 2,依据全等三角形的对应边相等
- 3依据全等三角形的对应角相等,正方形的角是直角
- 4依据在 中用勾股定理
- 5依据开方
结论与点评,,,。折叠问题里“对应线段相等”是最先能用上的结论,勾股定理负责把长度算出来。
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常见变式
变式 1求 BF 的长
由 ,又 ( 垂直平分 ),得 ,是面积法“一题两算”的典型。变式 2矩形中折到对边
矩形 中 ,,沿过 的直线折叠使 落在 上的 处:由 得 、;设 ,由 列方程 ,解得 、。变式 3折叠求角
若 ,则 ,,由 、、 共线得 。变式 4折痕与垂直平分线
求证折痕垂直平分对应点连线:由 、 得 、 都在 的垂直平分线上,这是本模型最有用的通用结论。14
易错点
- !折叠后只写“B 落在 F”,不写“因此 △ABE ≌ △AFE”,后面无从下手。
- !把折痕当成对应点连线:折痕是 BF 的垂直平分线,BF 与折痕垂直,两者不要混。
- !认为折叠后 ∠AFE = 90° 是“看出来的”,应说明它等于 ∠B。
- !设未知数时把 BE 与 EF 当成两个不同的未知量,或忘记 EC = BC − BE 这一关系。
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