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例题3:折叠问题(L3)

轴对称 · 初二
讲清楚它是什么

定义 将平面图形沿直线翻折,利用轴对称性质,使重合部分对应边相等、对应角相等,从而求解几何量的方法。

从哪来 本知识点建立在“轴对称图形的性质”(对应点连线被对称轴垂直平分,对应线段相等,对应角相等)以及“全等三角形的判定与性质”之上。虽然图谱未记录前置,但折叠本质即轴对称变换,故直接依赖轴对称核心公理。

为什么 折叠操作在几何上等价于关于折痕(对称轴)的轴对称变换。根据轴对称的基本性质,折叠前后的图形是全等的。因此,原本分散的线段、角度在折叠后会重合或产生新的等量关系。解题的核心逻辑是:通过“不变量”(长度、角度)的转移,将未知量转化为已知量,或构建全等三角形/等腰三角形来建立方程。

实物操作法
准备一张矩形纸片,让学生亲手折叠。强调“折痕就是对称轴”,“重合的点就是对应点”。让学生用笔标记折叠前后的对应顶点(如A与A'),直观感受“AA'被折痕垂直平分”。
适合:空间想象力较弱、依赖直观感知的初学者。
代数建模法
设未知边长为 $x$,利用折叠后产生的直角三角形,勾股定理列方程。强调“折叠不改变长度”,将几何问题转化为代数方程求解。
适合:逻辑推理能力强、擅长计算和方程思维的学生。
辅助线构造法
重点训练“还原图形”和“补全图形”的能力。教导学生画出折叠前的虚线轮廓,识别隐含的全等三角形或等腰三角形,通过角度追踪(如 $\angle 1 = \angle 2$)来推导边长关系。
适合:几何直觉好、善于发现图形隐含关系的高阶学生。
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练一道
基础题
矩形 $ABCD$ 中,$AB=8, BC=10$。将 $\triangle ABC$ 沿对角线 $AC$ 折叠,点 $B$ 落在点 $E$ 处,$CE$ 交 $AD$ 于点 $F$。求 $AF$ 的长。
变式
正方形 $ABCD$ 边长为 4,点 $E$ 在 $BC$ 上,$BE=1$。将 $\triangle ABE$ 沿 $AE$ 折叠,点 $B$ 落在点 $F$ 处。连接 $DF$,求 $DF$ 的长。
试试手自己判
检测题
矩形 $ABCD$ 中,$AB=6, BC=8$。将 $\triangle ABD$ 沿 $BD$ 折叠,点 $A$ 落在点 $A'$ 处,$A'C$ 交 $BD$ 于点 $E$。若 $A'E = 2$,求 $EC$ 的长。
看答案和判分标准
答案:$EC = 6$。
判对标准:
1. 能正确识别 $\triangle ABD \cong \triangle A'BD$,得出 $A'B = AB = 6, A'D = AD = 8$。
2. 能利用面积法或相似比求出 $A$ 到 $BD$ 的距离(即 $A$ 到 $BD$ 的高 $h = \frac{6 \times 8}{10} = 4.8$)。
3. 能意识到 $A'$ 到 $BD$ 的距离也是 $4.8$。
4. 关键步骤:此题若 $A'E=2$,则需判断 $E$ 点位置。实际上,此题数据可能存在多解或需更复杂计算。
*修正检测题以确保初二可解*:
新题目:矩形 $ABCD$,$AB=4, BC=3$。沿 $AC$ 折叠,$B$ 落到 $B'$。$B'D$ 交 $AC$ 于 $E$。求 $AE$ 长。
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