4. 在一次探究活动中,数学老师指导甲、乙两名学生用一张长方形的纸片$ABCD$折出一个$45°$的角,甲、乙两学生的折法如下. 下列说法正确的是(

A.甲学生和乙学生的折法都正确
B.只有甲学生的折法正确
C.只有乙学生的折法正确
D.甲学生和乙学生的折法都不正确
A
).A.甲学生和乙学生的折法都正确
B.只有甲学生的折法正确
C.只有乙学生的折法正确
D.甲学生和乙学生的折法都不正确
答案
4.A
解析
【分析】
解题时先回忆折叠的性质:折叠前后对应角相等,再结合矩形内角为90°的性质,分别对甲、乙两名学生的折法进行角度推导,判断得到的角是否为45°即可。首先分析甲的折法:折叠后∠BAE和∠B'AE相等,两个角的和是矩形的直角∠BAD=90°,可直接求出∠EAD的度数;再分析乙的折法:两次折叠得到两组相等的角,四个角的和为90°,结合AB'与AD'共线的条件,可推导出∠EAF的度数。
【解析】
1. 验证甲学生的折法:
∵ 四边形ABCD是矩形,
∴ ∠BAD=90°。
由折叠的性质可知,∠BAE=∠B'AE,
又
∵ ∠BAE+∠B'AE=∠BAD=90°,
∴ ∠B'AE=∠EAD=90°÷2=45°,故甲的折法正确。
2. 验证乙学生的折法:
由折叠的性质可知,∠BAE=∠B'AE,∠DAF=∠D'AF,
∴ ∠BAE+∠DAF=∠B'AE+∠D'AF,
∵ ∠BAE+∠DAF+∠B'AE+∠D'AF=∠BAD=90°,
且AB'与AD'在同一直线上,
∴ ∠B'AE+∠D'AF=∠EAF,
∴ 2∠EAF=90°,即∠EAF=45°,故乙的折法正确。
综上,甲、乙两名学生的折法都正确。
【答案】
A
【知识点】
1. 矩形的性质 2. 折叠的性质 3. 角度计算
【点评】
本题结合折纸操作考查几何性质的应用,解题核心是抓住折叠前后对应角相等的特征,结合矩形内角为90°的性质进行角度推导,侧重考查学生的动手操作分析能力和几何推理能力。
【难度系数】
0.7
解题时先回忆折叠的性质:折叠前后对应角相等,再结合矩形内角为90°的性质,分别对甲、乙两名学生的折法进行角度推导,判断得到的角是否为45°即可。首先分析甲的折法:折叠后∠BAE和∠B'AE相等,两个角的和是矩形的直角∠BAD=90°,可直接求出∠EAD的度数;再分析乙的折法:两次折叠得到两组相等的角,四个角的和为90°,结合AB'与AD'共线的条件,可推导出∠EAF的度数。
【解析】
1. 验证甲学生的折法:
∵ 四边形ABCD是矩形,
∴ ∠BAD=90°。
由折叠的性质可知,∠BAE=∠B'AE,
又
∵ ∠BAE+∠B'AE=∠BAD=90°,
∴ ∠B'AE=∠EAD=90°÷2=45°,故甲的折法正确。
2. 验证乙学生的折法:
由折叠的性质可知,∠BAE=∠B'AE,∠DAF=∠D'AF,
∴ ∠BAE+∠DAF=∠B'AE+∠D'AF,
∵ ∠BAE+∠DAF+∠B'AE+∠D'AF=∠BAD=90°,
且AB'与AD'在同一直线上,
∴ ∠B'AE+∠D'AF=∠EAF,
∴ 2∠EAF=90°,即∠EAF=45°,故乙的折法正确。
综上,甲、乙两名学生的折法都正确。
【答案】
A
【知识点】
1. 矩形的性质 2. 折叠的性质 3. 角度计算
【点评】
本题结合折纸操作考查几何性质的应用,解题核心是抓住折叠前后对应角相等的特征,结合矩形内角为90°的性质进行角度推导,侧重考查学生的动手操作分析能力和几何推理能力。
【难度系数】
0.7
5. 如图4是一张矩形纸片ABCD,M是对角线AC的中点,点E在BC边上,把△DCE沿直线DE折叠,使点C落在对角线AC上的点F处。若MF=AB,则∠DAF=
18°
。答案
5.$18°$
解析
【分析】
我们可以通过设未知角,结合矩形、折叠、等腰三角形的性质找角度关系求解:首先利用矩形对角线互相平分且相等、对边相等的性质,得到AM=DM=MC、AB=DC;再结合折叠前后对应边相等,得DF=DC,结合已知MF=AB可推出DF=MF,得到等腰△DMF;最后利用三角形外角性质、直角三角形两锐角互余的性质列方程,即可求出∠DAF的度数。
【解析】
解:设∠DAF = x°,
∵ 四边形ABCD是矩形,
∴ ∠ADC=90°,AB=DC,矩形对角线相等且互相平分,
∵ M是AC的中点,
∴ AM=DM=MC,
∴ ∠ADM=∠DAF=x°,
由三角形外角性质可得:∠DMC=∠ADM + ∠DAF = 2x°,
∵ △DCE沿直线DE折叠得到△DFE,
∴ DF=DC,
∴ DF=AB,
又
∵ MF=AB,
∴ DF=MF,即△DFM为等腰三角形,
∴ ∠FDM=∠FMD=2x°,
由三角形外角性质可得:∠DFC=∠FDM + ∠FMD = 4x°,
∵ DF=DC,
∴ ∠DFC=∠DCF,
在Rt△ADC中,∠DCF + ∠DAF = 90°,即∠DCF=90°-x°,
∴ 4x = 90 - x,
解得x=18。
【答案】
18°
【知识点】
矩形的性质,折叠的性质,等腰三角形的性质
【点评】
本题是几何角度计算的常见题型,综合考查了多个基础几何性质的应用,解题关键是通过边角相等关系梳理出不同角度之间的等量关系,用设未知数列方程的方法求解即可。
【难度系数】
0.65
我们可以通过设未知角,结合矩形、折叠、等腰三角形的性质找角度关系求解:首先利用矩形对角线互相平分且相等、对边相等的性质,得到AM=DM=MC、AB=DC;再结合折叠前后对应边相等,得DF=DC,结合已知MF=AB可推出DF=MF,得到等腰△DMF;最后利用三角形外角性质、直角三角形两锐角互余的性质列方程,即可求出∠DAF的度数。
【解析】
解:设∠DAF = x°,
∵ 四边形ABCD是矩形,
∴ ∠ADC=90°,AB=DC,矩形对角线相等且互相平分,
∵ M是AC的中点,
∴ AM=DM=MC,
∴ ∠ADM=∠DAF=x°,
由三角形外角性质可得:∠DMC=∠ADM + ∠DAF = 2x°,
∵ △DCE沿直线DE折叠得到△DFE,
∴ DF=DC,
∴ DF=AB,
又
∵ MF=AB,
∴ DF=MF,即△DFM为等腰三角形,
∴ ∠FDM=∠FMD=2x°,
由三角形外角性质可得:∠DFC=∠FDM + ∠FMD = 4x°,
∵ DF=DC,
∴ ∠DFC=∠DCF,
在Rt△ADC中,∠DCF + ∠DAF = 90°,即∠DCF=90°-x°,
∴ 4x = 90 - x,
解得x=18。
【答案】
18°
【知识点】
矩形的性质,折叠的性质,等腰三角形的性质
【点评】
本题是几何角度计算的常见题型,综合考查了多个基础几何性质的应用,解题关键是通过边角相等关系梳理出不同角度之间的等量关系,用设未知数列方程的方法求解即可。
【难度系数】
0.65
6. 图5为《天工开物》中记载的用于舂(chōng)捣谷物的工具——“碓(duì)”,图6为其平面示意图. 已知$AB⊥CD$于点B,AB与水平线$l$相交于点O,$OE⊥l$. 若$BC=4\ \mathrm{dm}$,$OB=15\ \mathrm{dm}$,$∠ BOE=60°$,则点C到水平线$l$的距离CF为(
A.$\dfrac{15 - 4\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{dm}$
B.$\dfrac{15 - 2\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{dm}$
C.$2\sqrt{3}\ \mathrm{dm}$
D.$4\ \mathrm{dm}$

图4 图5 图6
A
).A.$\dfrac{15 - 4\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{dm}$
B.$\dfrac{15 - 2\sqrt{3}}{2}\ \mathrm{dm}$
C.$2\sqrt{3}\ \mathrm{dm}$
D.$4\ \mathrm{dm}$
图4 图5 图6
答案
6.A
解析
【分析】
要求点C到水平线l的距离CF,可通过作辅助线构造直角三角形和矩形求解:首先根据OE⊥l、∠BOE=60°求出OB与水平线l的夹角,再利用AB⊥CD的垂直关系得到直角三角形中角的度数,最后结合矩形对边相等的性质,将CF转化为已知线段在竖直方向的长度差计算即可。
【解析】
解:过点B作BG⊥l于点G,过点C作CH⊥BG于点H。
∵ CF⊥l,BG⊥l,CH⊥BG,
∴ 四边形CHGF是矩形,
∴ CF=HG。
∵ OE⊥l,
∴ ∠EOl=90°,
又
∵ ∠BOE=60°,
∴ ∠BOG=90°-60°=30°。
在Rt△BOG中,OB=15 dm,∠BOG=30°,
∴ BG=OB·sin30°=15×$\frac{1}{2}$=$\frac{15}{2}$ dm。
∵ AB⊥CD,
∴ ∠ABC=90°,
∴ ∠CBH + ∠ABG=90°,
又
∵ 在Rt△BOG中,∠ABG + ∠BOG=90°,
∴ ∠CBH=∠BOG=30°(同角的余角相等)。
在Rt△BCH中,BC=4 dm,∠CBH=30°,
∴ BH=BC·cos30°=4×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=$2\sqrt{3}$ dm。
∵ BG=BH + HG=BH + CF,
∴ CF=BG - BH=$\frac{15}{2}$ - $2\sqrt{3}$=$\frac{15 - 4\sqrt{3}}{2}$ dm。
【答案】
A
【知识点】
解直角三角形的应用,矩形的性质,同角的余角相等
【点评】
本题结合我国古代劳动工具的结构,考查几何知识的实际应用,解题的关键是正确作辅助线构造直角三角形与矩形,将所求距离转化为可计算的线段差,体现了数学与生活的联系。
【难度系数】
0.6
要求点C到水平线l的距离CF,可通过作辅助线构造直角三角形和矩形求解:首先根据OE⊥l、∠BOE=60°求出OB与水平线l的夹角,再利用AB⊥CD的垂直关系得到直角三角形中角的度数,最后结合矩形对边相等的性质,将CF转化为已知线段在竖直方向的长度差计算即可。
【解析】
解:过点B作BG⊥l于点G,过点C作CH⊥BG于点H。
∵ CF⊥l,BG⊥l,CH⊥BG,
∴ 四边形CHGF是矩形,
∴ CF=HG。
∵ OE⊥l,
∴ ∠EOl=90°,
又
∵ ∠BOE=60°,
∴ ∠BOG=90°-60°=30°。
在Rt△BOG中,OB=15 dm,∠BOG=30°,
∴ BG=OB·sin30°=15×$\frac{1}{2}$=$\frac{15}{2}$ dm。
∵ AB⊥CD,
∴ ∠ABC=90°,
∴ ∠CBH + ∠ABG=90°,
又
∵ 在Rt△BOG中,∠ABG + ∠BOG=90°,
∴ ∠CBH=∠BOG=30°(同角的余角相等)。
在Rt△BCH中,BC=4 dm,∠CBH=30°,
∴ BH=BC·cos30°=4×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=$2\sqrt{3}$ dm。
∵ BG=BH + HG=BH + CF,
∴ CF=BG - BH=$\frac{15}{2}$ - $2\sqrt{3}$=$\frac{15 - 4\sqrt{3}}{2}$ dm。
【答案】
A
【知识点】
解直角三角形的应用,矩形的性质,同角的余角相等
【点评】
本题结合我国古代劳动工具的结构,考查几何知识的实际应用,解题的关键是正确作辅助线构造直角三角形与矩形,将所求距离转化为可计算的线段差,体现了数学与生活的联系。
【难度系数】
0.6
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