折叠问题中的特殊三角形

2022-05-27 02:34黄晓晓
初中生世界·九年级 2022年4期
关键词:等腰三角矩形纸片

黄晓晓

折叠问题是中考的热点问题,也是难点问题。有的同学常常因为找不到解决问题的切入点,给解题带来了不少麻烦。如何能够一眼识别基本图形,快速解决问题?这就需要利用好我们身边的教材。

原题呈现 (苏科版数学教材八年级上册第63页习题)如图1,在一张长方形纸片上任意画一条线段AB,将纸片沿线段AB折叠(如图2),重叠部分的△ABC是等腰三角形吗?试说明理由。

听一听:“怎么做?”

要证△ABC是等腰三角形,即证明其中两边相等,而要证两边相等,只需证明两角相等即可。

解:△ABC是等腰三角形。

理由:由折叠的性质可知∠BAD=∠BAC。

∵BC∥AD,

∴∠CBA=∠BAD,

∴∠CBA=∠BAC,

∴CA=CB,

∴△ABC为等腰三角形。

想一想:“为什么这样做?”

一方面,数学习题是由教材上有限的知识通过迁移综合得到的,因此,相关的知识源是解决问题的关键。追溯教材,我们发现,与等腰三角形有关的知识源主要有“轴对称性质”“全等三角形”“方程”等。

另一方面,根据隐含条件,我们容易猜想△ABC为等腰三角形。而要证明等腰三角形,只要证明两边相等或两角相等。本题要抓住题干中的隐含条件,寻找等腰三角形的判定条件。长方形给出两边平行的条件,可以得到两角相等;折叠前后的图形是全等的,抓住折叠中的不变量,发现两角相等,最后利用等量代换得以证明。

说一说:“策略是什么?”

教材原题是通过折叠、平行两个隐含条件找到两角相等,证明两边相等,从而证明等腰三角形,由此,我们可以得到一个常用的数学结论:平行+平分=等腰。解决折叠问题,除了根据轴对称图形的性质外,还要能综合利用数学模型及相关方法来解答。

变式 操作与实践:已知长方形纸片ABCD中,AD=3,AB=4。

操作一:如图3,任意画一条线段EF,将纸片沿EF折叠,使点B落到点B′的位置,EB′与CD交于点G。试说明重叠部分△EFG为等腰三角形。

操作二:如图4,将纸片沿对角线AC折叠,使点B落到点B′的位置,AB′与CD交于点H。求△B′HC的周长。

【解析】操作一的证明过程同教材原题。这里,我们看一下操作二的解法。

操作二:先证明△ADH≌△CB′H,从而得到DH=HB′,然后将△B′HC的周长转化为B′C与DC的和即可。

∵四边形ABCD为矩形,

∴AD=BC。

由翻折的性质可得BC=CB′,

∠B′=∠B=90°,

∴AD=CB′,∠D=∠B′。

在△ADH和△CB′H中,

[∠DHA=∠B′HC,∠D=∠B′,AD=B′C,]

∴△ADH≌△CB′H(AAS),

∴B′H=DH,

∴△B′HC的周長=B′C+B′H+HC=BC

+DH+HC=7。

【点评】操作一同教材原题。操作二,改折痕的位置为矩形对角线。在解决操作二时,我们可以利用“平行+平分=等腰”这个结论给出三角形全等的一个条件B′H=DH,这是解题的突破口。操作二还可以得到一个结论:△ADH周长=△CB′H周长=矩形ABCD周长的一半。

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