专题突破之《折叠问题的处理技巧》
初中数学折叠问题解题思路
初中数学折叠问题解题思路
一、先了解内容,掌握题意
1、折叠问题是指利用解题方法对题目中的数据、公式等信息,进行分析和推理,以解出问题的正确答案的一种问题。
2、此类问题的解答,应首先熟悉和了解题目中的信息,然后正确地把握一些解题方法,根据定理、推论、例题、练习等,应用到解题中,然后根据解题方法,分析归纳出解题步骤,最后得出结论。
二、展开解题步骤
1、分析题目:根据题目中给出的信息,逐项分析,确定问题的解决方法。
2、确定问题类型:结合题目中的信息,确定问题类型,比如初中数学折叠问题中存在的比例、三角形、圆形、椭圆形等等。
3、查找常用公式:比如面积的公式、角度的公式等,以及在此类问题中常用的数学定理,并根据它们来计算和推算。
4、分析步骤:分析题目,综合运用所掌握的知识和相关定理,画出分析图,看清问题的解法。
5、综合结论:根据步骤的分析,得出正确的答案和解答。
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折叠问题解题技巧
折叠问题解题技巧
折叠问题解答技巧是一种将难以解决的问题分解为小步骤从而得出有效结果的策略。
折叠法可以帮助你更快更好地解决问题,节省花费的时间。
一般来说,折叠问题解题技巧分为以下五个步骤:
1. 了解问题:确保明确理解问题,不要将自己的想法强加于问题。
2. 画出折叠图:通过画出折叠图能够对问题有更加清晰的认知和把握。
3. 填充折叠图:根据问题具体内容填充折叠图,以帮助梳理问题,让解题思路更加清晰。
4. 找出规律:从填充后的折叠图中通过观测找出问题解题的规律。
5. 对比总结:通过对比不同的折叠图找出优化方案等有助于解题的思路。
总之,折叠问题解题技巧是一种将复杂的问题分解成更小的问题,利用图形来理解、解决问题的有效方法。
此种方法有助于梳理思路并把握重点,从而更快、更好地解决复杂问题。
数学初中折叠问题解题技巧
数学初中折叠问题解题技巧
初中数学中的折叠问题是一种常见的问题类型,涉及到几何和代数等多个方面,具有一定的挑战性和趣味性。
下面是一些折叠问题的解题技巧:
1. 观察折叠过程,提取关键信息。
在折叠问题中,通常会涉及到两个或多个图形的折叠,需要观察折叠过程,并提取关键信息。
例如,在将一个矩形折叠成正方形的过程中,关键信息可能是矩形的长和宽,或者是正方形的边长。
2. 利用几何图形的性质,进行推理和计算。
折叠问题通常涉及到几何图形的性质,例如面积、周长、角等。
在解决问题时,需要利用这些性质进行推理和计算。
例如,在将一个矩形折叠成正方形的过程中,可以利用矩形的面积和周长推导出正方形的面积和周长,进而计算出折叠后的形状。
3. 利用代数知识,进行化简和求解。
折叠问题还可以利用代数知识进行化简和求解。
例如,在将一个矩形折叠成正方形的过程中,可以利用矩形的面积和周长推导出正方形的面积和周长,并将它们用代数式表示出来。
然后,通过解方程组或代数式的方法求解答案。
4. 寻找规律,构建模型。
有些折叠问题可以通过寻找规律,构建模型来解决。
例如,在将一个正多边形折叠成平面图形的过程中,可以尝试利用正多边形的边数来构建模型。
通过模型,可以更好地理解和解决问题。
折叠问题是初中数学中的一种重要问题类型,需要学生掌握一定
的几何和代数知识,并学会利用这些知识进行推理和计算。
同时,学生还需要具备较强的逻辑思维能力和分析问题的能力,才能有效地解决折叠问题。
七年级折叠问题解题技巧
七年级折叠问题解题技巧一、折叠问题中的基本性质与关系1. 折叠性质在折叠过程中,折叠前后的图形全等。
这意味着对应边相等,对应角相等。
例如,将一个三角形沿着某条直线折叠,折叠后的三角形与原三角形的对应边长度不变,对应角的大小也不变。
折痕是对应点连线的垂直平分线。
比如将矩形ABCD沿着EF折叠,使得点A与点C重合,那么EF就是AC的垂直平分线。
2. 常见的几何图形中的折叠三角形折叠例1:在△ABC中,∠C = 90°,将△ABC沿着直线DE折叠,使点A与点B 重合,若AC = 6,BC = 8,求折痕DE的长。
解析:因为点A与点B重合,所以DE是AB的垂直平分线。
先根据勾股定理求出AB=公式。
设AB中点为F,则AF=公式。
由于△ADE和△BDE全等,所以AD = BD。
设BD = x,则AD = x,CD = 8 x。
在Rt△ACD中,根据勾股定理公式,即公式,解得公式。
再根据相似三角形,△ADE∽△ABC,公式,即公式,解得DE=公式。
矩形折叠例2:矩形ABCD中,AB = 3,BC = 4,将矩形沿对角线AC折叠,求重叠部分(△AEC)的面积。
解析:因为矩形沿对角线AC折叠,所以△ADC≌△AEC。
设AE = x,则BE = 4 x。
在Rt△ABE中,根据勾股定理公式,即公式,解得公式。
所以公式。
二、解题步骤与技巧1. 步骤第一步:根据折叠性质确定相等的边和角。
这是解决折叠问题的基础,只有明确了这些关系,才能进一步进行计算。
第二步:设未知数。
通常根据所求的量或者与所求量相关的线段设未知数,然后利用勾股定理、相似三角形等知识建立方程。
第三步:求解方程。
通过解方程得到未知数的值,从而求出最终答案。
2. 技巧利用勾股定理在直角三角形中,折叠后常常会形成新的直角三角形,此时可以利用勾股定理建立方程求解。
如上述矩形折叠的例子中,在Rt△ABE中利用勾股定理求出AE的长度。
利用相似三角形当折叠后的图形与原图形存在相似关系时,利用相似三角形的对应边成比例来求解。
折叠问题的处理技巧
折叠问题的处理技巧考点动向折叠问题在教材中有所体现,也是立体几何传统的典型问题,符合高考试题源于课本高于课本的基本命题理念,同时,折叠问题既可以考查空间想象能力,也考查学生的动手能力及比较等思维方式,因此,一直是备考与命题的重点.方法范例例1(2005·湖南)如图7-1,已知A B C D 是上、下底边长分别为2和6,高为3的等腰梯形,将它沿对称轴1OO 折成直二面角.(Ⅰ)证明:1AC BO ⊥;(Ⅱ)求二面角1O AC O --的大小.ABOCO 1D解析 本题是立体几何中有证有求的典型问题,可以不借助向量解答,借助三垂线定理证明直线异面垂直,然后作二面角的平面角,并解之.也可以借助空间向量,转化为直线的方向向量及平面法向量的关系问题解答.解法1 (I )证明: 由题设知1O A O O ⊥,1OB OO ⊥.所以A O B ∠是所折成的直二面角的平面角,即O A O B ⊥. 故可以O 为原点,1,,O A O B O O 所在直线分别为x 轴、y 轴、z轴建立空间直角坐标系,如图7-2,则相关各点的坐标是(3,0,0)A ,(0,3,0)B,C ,1(0,0,O .从而(AC =-,几何精练1(0,BO =-,130AC BO ⋅=-+=.所以1AC BO ⊥.(II)解:因为130BO OC ⋅=-+=,所以1O C BO ⊥,由(I )1AC BO ⊥,所以1BO ⊥平面O AC ,1BO 是平面O AC 的一个法向量.设),,(z y x n =是平面1O A C 的一个法向量,由1030,0.0n AC x y y n O C ⎧⎧⋅=-++=⎪⎪⇒⎨⎨=⋅=⎪⎪⎩⎩取z =)3,0,1(=n . 设二面角1O AC O --的大小为θ,由n 、1BO 的方向可知=<θn ,1BO >,所以111cos cos ,4||||n BO n BO n BO θ=<>==.即二面角1O A C O --的大小是a r c c o s 4.解法2(I )证明: 由题设知1O A O O ⊥,1OB OO ⊥,所以A O B ∠是所折成的直二面角的平面角,即O A O B ⊥. 从而A O ⊥平面1O B C O ,O C 是A C在面1O BC O 内的射影.因为11ta n 3O B O O B O O ∠==,111tan 3O C O O C O O ∠==,所以13O O B π∠=,16O O C π∠=,从而1O C BO ⊥,由三垂线定理得1AC BO ⊥.(II )解 由(I )1OC BO ⊥,1AC BO ⊥,知1BO ⊥平面O AC .设1O C O B E = ,过点E 作EF AC ⊥于F ,连结1O F (如图7-3),则E F 是1O F 在平面A O C 内的射影,由三垂线定理得1O F AC ⊥.所以1O FE ∠是二面角1O AC O --的平面角.由题设知113,1OA OO O C ===,所以1O A ==,AC ==,从而1332111=⋅=ACCO A O F O ,又11sin62O E O O π==,所以111sin 4O E O FE O F∠==, 即二面角1O AC O --的大小是arcsin4.[规律小结]折叠问题往往描述的也是一个运动变化的过程,因此,首先需要能够想象出折叠的过程,并对折叠前后相应的数量关系和位置关系的变化有十分清楚的认识,特别是那些没有变化的量及位置关系,往往对解题起到关键性的作用.考点误区分析解答折叠类问题,最忌没有认识到折叠前后的变化就盲目解答,要加强对比,认识变化产生的解题影响及作用.需要培养读图能力以及动手能力,在平时训练时,需要对折叠问题涉及的图形进行动手演示观察的,就要亲自动手做一下,直到考试时不用动手也可以想到具体情形.同步训练1.(2005·浙江)设,M N 是直角梯形A B C D 两腰的中点,D E AB ⊥于E (如图7-4).现将AD E △沿D E 折起,使二面角A D E B --为45︒,此时点A 在平面B C D E 内的射影恰为点B ,则,M N 的连线与A E 所成角的大小等于_________.2.(2006·山东)如图7-5,在等腰梯形A B C D 中,22A B C D ==,60D A B ∠=︒,E 为A B 的中点,将A D E △与B E C △分别沿,ED EC 向上折起,使,A B 重合于点P ,则P D C E -三棱锥的外接球的体积为( ).()A 2734π ()B 26π ()C 86π ()D 246π3.(2006·江苏) 在正三角形ABC 中,E 、F 、P 分别是AB 、AC 、BC 边上的点,满足AE:EB =CF:FA =CP:PB =1:2(如图7-5).将△AEF 沿EF 折起到1A EF △的位置,使二面角A 1-EF -B 成直二面角,连结A 1B 、A 1P .A B图7-4图7-5(Ⅰ)求证:A 1E ⊥平面BEP ;(Ⅱ)求直线A 1E 与平面A 1BP 所成角的大小;(Ⅲ)求二面角B -A 1P -F 的大小(用反三角函数表示)[参考答案]1.[解析]如图7-6,可知BEA ∠为二面角A D EB --的平面角,于是45B E A ∠=︒,又可知A B B E ⊥,则取A E 中点P ,有M P N B ∥,等腰直角三角形A B E 中,有AE BP ⊥,则A E M N ⊥.[答案]90︒.2.[解析]所求实际为棱长为1的正四面体的外接球的体积,可将正四面体嵌入正方体中,使正四面体顶点恰好是正方体的顶点,则正方体的棱长为2,则球半径为4.[答案]()C . 3.[答案](Ⅱ)3π;(Ⅲ)87arccos-π.ABCDEMNP图7-6APFECBA 1EFCPB图7-5。
折叠问题的解题方法
折叠问题的解题方法折叠问题是一种常见的数学问题,通常涉及到将一个二维图形折叠成一个三维形状。
解决这类问题需要一定的空间想象力和几何知识。
解决折叠问题的基本步骤如下:1. 理解问题:首先,你需要理解问题的具体要求,明确你要折叠的对象是什么,以及折叠的方式。
2. 分析图形:仔细观察你要折叠的二维图形,找出它的对称轴、对称中心、角度和边的长度等关键信息。
3. 预测结果:根据二维图形的信息,尝试预测折叠后的三维形状会是什么样。
这需要你具备一定的空间想象力。
4. 建立数学模型:如果预测结果涉及到具体的数值,你可能需要建立一个数学模型来描述这个过程。
这可能涉及到几何、代数等知识。
5. 求解问题:根据建立的数学模型,求解出问题的答案。
这可能涉及到计算、推理等步骤。
6. 验证答案:最后,你需要验证你的答案是否正确。
这可以通过重新检查你的计算过程或与标准答案进行对比来完成。
下面是一个具体的例子:题目:一个正方形的纸片,对折两次后展开,得到的图形是( )。
A.三角形B.菱形C.矩形D.平行四边形解题步骤:1. 理解问题:我们需要确定对折两次后展开得到的图形是什么。
2. 分析图形:正方形有四条等长的边和四个直角。
对折一次后,我们会得到一个矩形;再对折一次,我们会得到一个更小的矩形。
3. 预测结果:当纸片展开时,折痕会形成一条线,将纸片分成两个相同的部分。
因此,展开后的图形会有四条相等的边和四个直角。
4. 建立数学模型:由于对折两次后展开的图形有四条相等的边和四个直角,它是一个菱形。
5. 求解问题:答案是 B.菱形。
6. 验证答案:我们可以再次检查我们的推理过程,确保答案正确。
初一折叠问题解题技巧
初一折叠问题解题技巧以下是 8 条关于初一折叠问题解题技巧:1. 嘿,你知道吗,对于初一的折叠问题,咱得先搞清楚折叠前后图形的对应关系呀!就好像你把一张纸折起来,原来在一起的部分到了新位置还是对应的,懂不?比如有个长方形 ABCD 被折叠了,那折叠后的 A'和原来的A 可不就是相对应的嘛!2. 哇塞,要记住折叠问题里角度可是很关键的哦!你想想,原本的角和折过去之后的角是不是有很特别的关系呀。
就像有个三角形,某个角折叠后,原来的角就等于折过去形成的新角的两倍,这多有意思呀!3. 哎呀呀,别忘了在折叠问题里找等量关系呀!这就好比你找宝藏,得知道哪儿有线索。
比如一条边折叠后,这部分边就和另一部分边相等啦,是不是很神奇?像正方形折叠,边长不就有好多相等的关系嘛!4. 嘿,同学们,折叠问题中对称可是个宝啊!这不就像照镜子一样嘛,两边是对称的呀。
例如一个图形沿着某条线折叠,那两边可就完全对称了呀,这能帮我们找到很多有用信息呢!5. 你们有没有发现,在初一折叠问题里利用方程求解超厉害的哟!比如知道一些边的长度关系,那不就可以设个未知数,通过方程来求解其他边嘛。
就好像走迷宫,方程就是咱的指引呀!6. 哇哦,折叠问题有时候得倒过来想呢!别只盯着表面,多想想反向的情况呀。
好比一个图形折叠后的样子,咱得想着没折叠前是咋样的呀,是不是很有挑战性?7. 哈哈,在解折叠问题时要细心呀,一点小细节都不能放过!这就跟侦探找线索一样,少一点可能就解不出来啦。
就像有个很小的角度被忽略了,那整个题可能就做错啦,你说可不可怕?8. 总之,初一折叠问题就是个有趣的挑战呀!只要认真去分析,去发现那些隐藏的规律和线索,就一定能攻克它!就像爬山一样,过程可能辛苦,但爬到山顶看到风景的那一刻,一切都值得啦!。
立体几何深度拔高讲义第2节折叠问题的解题技巧
立体几何深度拔高讲义第2节折叠问题的解题技巧折叠问题是立体几何中一个重要的解题技巧,涉及到折纸、折箱等实际应用问题的求解。
本节将介绍一些折叠问题的解题技巧。
1.关注对称性在解折叠问题时,往往可以通过关注折叠线的对称性来简化问题。
对称性可以帮助我们确定折叠线的位置,从而降低问题的复杂度。
例如,在折纸问题中,纸张通常具有对称性,我们可以根据对称性先确定折叠线的位置,然后再进行计算。
2.利用平行性平行性是解折叠问题的另一个重要技巧。
平行性指的是折叠前后的线段保持平行,这可以帮助我们确定线段的位置,从而解决折叠问题。
例如,在折叠纸箱问题中,可以利用平行性来确定纸箱的边缘位置,进而计算纸箱的体积。
3.角度关系解折叠问题时,角度关系也是需要注意的。
通过观察折叠前后角度的变化,我们可以得出一些重要结论,从而解决问题。
例如,在折叠三角形问题中,我们需要注意折叠前后三角形的角度关系,以确定三角形的形状和大小。
4.利用结构相似性结构相似性是指折叠前后的图形保持一定的相似性。
通过观察结构相似性,我们可以得到一些有用的信息,从而解决问题。
例如,在折纸问题中,我们可以利用结构相似性来确定两个三角形的比例关系,进而计算出未知的边长或角度。
5.利用垂直关系垂直关系是解折叠问题时常用的技巧。
通过观察折叠前后的垂直关系,我们可以得到一些有用的信息,从而解决问题。
例如,在折叠盒子问题中,我们可以利用垂直关系来确定盒子的高度和底面积,进而计算出盒子的体积。
综上所述,折叠问题在立体几何中具有重要的应用价值。
通过关注对称性、平行性、角度关系、结构相似性和垂直关系,我们可以利用这些解题技巧来简化问题的求解过程。
希望本节的讲义能够帮助读者更好地理解和应用折叠问题的解题技巧。
八年级折叠问题解题技巧
八年级折叠问题解题技巧一、折叠问题的基本性质1. 对应边相等在折叠过程中,折叠前后重合的边长度相等。
例如,将一个三角形沿着某条直线折叠,那么折叠后重合的两条边是相等的。
例如,在矩形ABCD中,将矩形沿着对角线AC折叠,那么AB = AF(假设F是B折叠后的对应点)。
2. 对应角相等折叠前后重合的角是相等的。
比如将一个四边形进行折叠,原来的角和折叠后对应的角大小相同。
如在上述矩形折叠的例子中,∠B = ∠F,∠BAC = ∠FAC。
3. 对称轴垂直平分对应点连线如果沿着直线l折叠,A点折叠后得到A'点,那么直线l垂直平分AA'。
这一性质在解决折叠问题中常常用于构建直角三角形等。
二、解题技巧与题目解析1. 利用勾股定理求解折叠后的线段长度题目:如图,在矩形ABCD中,AB = 3,BC = 5,将矩形ABCD沿BE折叠,使点A落在边CD上的点F处。
求CF的长。
解析:因为矩形ABCD沿BE折叠,所以AB = BF = 3,AE = EF。
在Rt△BCF中,BC = 5,BF = 3,根据勾股定理公式。
即公式。
2. 利用相似三角形解决折叠问题题目:在Rt△ABC中,∠C = 90°,AC = 6,BC = 8,将△ABC沿AD折叠,使点C落在AB边上的点E处。
求DE的长。
解析:根据勾股定理可得公式。
因为△ABC沿AD折叠,所以△ACD≌△AED,所以AC = AE = 6,CD = DE,那么BE = AB AE=10 6 = 4。
设DE = CD=x,则BD = 8 x。
因为∠DEB = ∠C = 90°,∠B是公共角,所以△BDE∽△BAC。
根据相似三角形的性质公式,即公式,解得公式,所以DE的长为3。
3. 利用折叠性质建立方程求解角度题目:将一张矩形纸片ABCD沿EF折叠,使点D落在点D'处,若∠EFC = 125°,求∠D'EF的度数。
专题突破之《折叠问题的处理技巧》
《折叠问题的处理技巧》考点动向折叠问题在教材中有所体现,也是立体几何传统的典型问题,符合高考试题源于课本高于课本的基本命题理念,同时,折叠问题既可以考查空间想象能力,也考查学生的动手能力及比较等思维方式,因此,一直是备考与命题的重点.方法范例例1(2005·湖南)如图7-1,已知ABCD 是上、下底边长分别为2和6,高为3的等腰梯形,将它沿对称轴1OO 折成直二面角.(Ⅰ)证明:1AC BO ⊥;(Ⅱ)求二面角1O AC O --的大小.ABOCO 1D解析 本题是立体几何中有证有求的典型问题,可以不借助向量解答,借助三垂线定理证明直线异面垂直,然后作二面角的平面角,并解之.也可以借助空间向量,转化为直线的方向向量及平面法向量的关系问题解答.解法1 (I )证明: 由题设知1OA OO ⊥,1OB OO ⊥.所以AOB ∠是所折成的直二面角的平面角,即OA OB ⊥. 故可以O 为原点,1,,OA OB OO 所在直线分别为x 轴、y 轴、z轴建立空间直角坐标系,如图7-2,则相关各点的坐标是(3,0,0)A ,(0,3,0)B,(0,1C,1O .从而(3,1AC =-,1(0,BO =-,130AC BO ⋅=-=.所以1AC BO ⊥.(II)解:因为130BO OC ⋅=-=,所以1OC BO ⊥,由(I )1AC BO ⊥,所以1BO ⊥平面OAC ,1BO 是平面OAC 的一个法向量.设),,(z y x n =是平面1O AC 的一个法向量,由1030,0.0n AC x y y n O C ⎧⎧⋅=-+=⎪⎪⇒⎨⎨=⋅=⎪⎪⎩⎩取z =)3,0,1(=. 设二面角1O AC O --的大小为θ,由、1BO 的方向可知=<θ,1BO >,所以 1113cos cos ,4||||n BO n BO n BO θ=<>==.即二面角1O AC O --的大小是. 解法2(I )证明: 由题设知1O A O O ⊥,1OB OO ⊥,所以AOB ∠是所折成的直二面角的平面角,即OA OB ⊥. 从而AO⊥平面1OBCO ,OC 是AC在面1O B C O 内的射影.因为11tan OB OO B OO ∠==,111tan 3O C O OC OO ∠==,所以13OO B π∠=,16O OC π∠=,从而1OC BO ⊥,由三垂线定理得1AC BO ⊥.(II )解 由(I )1OC BO ⊥,1AC BO ⊥,知1BO ⊥平面OAC .设1OCO B E =,过点E 作EF AC ⊥于F ,连结1O F (如图7-3),则EF 是1O F 在平面AOC 内的射影,由三垂线定理得1O F AC ⊥.所以1O FE ∠是二面角1OAC O --的平面角.由题设知113,1OA OO OC ===,所以1O A =,AC ==,从而1332111=⋅=AC C O A O F O ,又11sin6O E OO π==,所以111sin O E O FE O F ∠==, 即二面角1O AC O --的大小是arcsin4. [规律小结]折叠问题往往描述的也是一个运动变化的过程,因此,首先需要能够想象出折叠的过程,并对折叠前后相应的数量关系和位置关系的变化有十分清楚的认识,特别是那些没有变化的量及位置关系,往往对解题起到关键性的作用.考点误区分析解答折叠类问题,最忌没有认识到折叠前后的变化就盲目解答,要加强对比,认识变化产生的解题影响及作用.需要培养读图能力以及动手能力,在平时训练时,需要对折叠问题涉及的图形进行动手演示观察的,就要亲自动手做一下,直到考试时不用动手也可以想到具体情形.同步训练1.(2005·浙江)设,M N 是直角梯形ABCD 两腰的中点,DE AB ⊥于E (如图7-4).现将ADE △沿DE 折起,使二面角A DEB --为45︒,此时点A 在平面BCDE 内的射影恰为点B ,则,M N 的连线与AE 所成角的大小等于_________.2.(2006·山东)如图7-5,在等腰梯形ABCD 中,22AB CD ==,60DAB ∠=︒,E 为AB 的中点,将ADE △与BEC △分别沿,ED EC 向上折起,使,A B 重合于点P ,则P DCE -三棱锥的外接球的体积为( ).()A 2734π ()B 26π()C 86π ()D 246π3.(2006·江苏) 在正三角形ABC 中,E 、F 、P 分别是AB 、AC 、BC 边上的点,满足AE:EB =CF:FA =CP:PB =1:2(如图7-5).将△AEF 沿EF 折起到1A EF △的位置,使二面角A 1-EF -B 成直二面角,连结A 1B 、A 1P .图7-4图7-5(Ⅰ)求证:A 1E ⊥平面BEP ;(Ⅱ)求直线A 1E 与平面A 1BP 所成角的大小;(Ⅲ)求二面角B -A 1P -F 的大小(用反三角函数表示)[参考答案]1.[解析]如图7-6,可知BEA ∠为二面角A DEB --的平面角,于是45BEA ∠=︒,又可知AB BE ⊥,则取AE 中点P ,有MP NB ∥,等腰直角三角形ABE 中,有AE BP ⊥,则AE MN ⊥.[答案]90︒.2.[解析]所求实际为棱长为1的正四面体的外接球的体积,可将正四面体嵌入正方体中,使正四面体顶点恰好是正方体的顶点,则正方体的棱长为2,则球半径为4[答案]()C . 3.[答案](Ⅱ)3π;(Ⅲ)87arccos -π.ABC DEMNP图7-6AFECBA 1EFCPB图7-5。
三年级折叠问题巧妙解题技巧
三年级折叠问题巧妙解题技巧
在三年级数学中,折叠问题是一个常见的题型。
这类问题通常涉及到图形折叠后的形状和大小变化。
为了更好地解决这类问题,我们需要掌握一些解题技巧。
解题技巧:
1. 理解折叠原理:折叠图形时,相对的两边会重合,而相对的两角会重合。
因此,在折叠前后的图形中,线段长度和角度大小是不变的。
2. 画图分析:通过画图可以帮助我们更好地理解题目的要求和图形的变化。
在画图时,要特别注意折叠后的图形与原图的关系,以及线段和角度的变化。
3. 利用已知条件:题目中通常会给出一些已知条件,如线段的长度、角度的大小等。
这些条件可以帮助我们确定折叠后的图形形状和大小。
4. 逻辑推理:在解决折叠问题时,逻辑推理是非常重要的。
我们需要根据已知条件和图形变化规律,逐步推导出未知的答案。
5. 反复练习:通过反复练习,我们可以加深对折叠问题的理解,提高解题速度和准确性。
示例题目:
1. 把一张长方形纸对折,每份是它的(1/2),这张纸被折成多少份?
答案:2份
2. 把一张正方形纸对折两次,每份是它的多少?
答案:(1/4)
通过掌握这些解题技巧,我们可以更好地解决三年级数学中的折叠问题。
几何折叠问题解题技巧
几何折叠问题解题技巧
1. 嘿,你知道吗?遇到几何折叠问题不要慌!比如把一张纸对折,这就是最常见的折叠呀!你得先找准折叠线,这就像是找到了解题的钥匙。
就像打开神秘宝盒一样,找到了关键就能轻松很多啦!
2. 喂,折叠后图形会有很多新产生的条件呢!比如说角度、边长啥的。
就好像变魔术一样,突然就多了好多线索。
像那个正方形纸一折叠,边长不就变了嘛,抓住这些变化很重要哦!
3. 哎呀呀,要善于利用对称关系呀!这可太关键了。
好比照镜子,镜子两边是对称的呀。
比如一个三角形折叠后,对称的边和角就能帮我们找到答案呢!
4. 嘿,注意观察折叠前后的不变量啊!这可是解题的法宝呢。
就如同你最爱的玩具一直都在那里一样,是不变的。
像那个长方形折叠,有些边的长度始终是那样哦。
5. 哇塞,遇到难题不要怕,要学会多角度思考呀!就像从不同方向看一个物体,会有不同的发现。
比如那个菱形折叠,从不同角度去分析,答案可能就出来啦!
6. 嘿,解题的时候要有耐心哦!不能着急忙慌的。
就好像搭积木,要一块一块慢慢来。
碰到复杂的折叠问题,沉住气慢慢找线索呀!
7. 哈哈,折叠问题里也藏着好多巧妙的地方呢!像隐藏的宝藏一样等你发现。
比如那个梯形的折叠,说不定藏着你想不到的惊喜哦!
8. 哟呵,要记住常用的解题方法呀!这可是你的秘密武器。
好比战士的宝剑。
像那种通过设未知数来解折叠问题,多好用呀!
9. 总之,几何折叠问题不难啦!只要掌握了这些技巧,就像掌握了魔法一样,什么难题都能轻松搞定!。
高中 立体几何中折叠问题的求解策略
立体几何中折叠问题的求解策略折叠问题,是立体几何中的热点、同时也是难点问题.该类问题难的根源在于所研究的是“动态”空间图形,折叠后的图形中点、线、面的位置关系难以确定,需要联系折叠前后图形之间的关系,因此对空间想象、识图及分析能力都提出了较高要求.在考试中此类问题得分率普遍不高,分析其原因,首先是空间想象力不足,其次是对这类问题没有形成解题的模型和方法.解决折叠问题的关键在于抓住折叠前后图形的特征关系,弄清折叠前后哪些量发生了变化、哪些量没有发生变化,以及确定动点在底面上的投影位置,这是分析和解决问题的依据,也是求解此类问题的钥匙.首先要弄清楚空间中折叠的本质含义是什么?教材中并没有明确给出空间中折叠的定义,但是不难看出空间中的折叠是平面中的翻折的推广,所以不妨从平面翻折的定义来揣测空间中折叠的含义.翻折的定义:将一个图形沿着某一条直线翻折180︒,直线两旁的部分能够相互重合.其中这条直线就是它的对称轴,翻折前图形中的任意一点与翻折后的对应点关于对称轴对称.于是可以类似的给空间中折叠下一个定义:将一个平面图形沿着一条直线翻折某个角度θ(其中0180θ︒<<︒),直线两侧的部分能够相互重合.其中这条直线就是它的折线,过翻折前图形中的任意一点及翻折后的对应点分别向折线做垂线,所构成的图形就是翻折前后所成二面角的平面角,即为θ.由上述对空间中折叠的定义,可以得到以下几个结论.如图1,将ADE ∆沿AE 折起.结论1折起的面上任意一点在底面的投影在过该点折起前的对应点垂直于折线的射线上.例如,点'D 在底面ABCE 上的投影O 一定在射线DF 上;结论2折叠前后折线同侧的量不变.如'D A DA =,'D E DE =.对于折叠问题的求解难度在于确定折起后图形中动点的位置,该类问题在具体出题时并不会直接给出动点的位置,而往往是借助动点在底面的投影大概位置、线段长度、相应的角度等来刻画.这就需要通过给出的关系来确定动点在底面中投影的具体位置来确定动点的位置,然后再进一步求解.1已知动点在底面的投影在某线段上例1如图2,四边形ABCD 是矩形,沿对角线AC 将ACD ∆折起,使得点D 在平面ABC 内的投影恰好落在边AB 上.(1)求证:平面ACD ⊥平面BCD ;(2)当2AB AD =时,求二面角D AC B --的余弦值.ABCDEFH 图1ABCD'D H OF EABCDA BCD分析第一问由结论2,折线同侧的量不变,则AD DC ⊥,BC AB ⊥.又D 与它在底面的投影的连线垂直底面,则垂直BC ,从而BC ⊥平面ABD ,得BC AD ⊥,所以AD ⊥平面BCD ,于是得证.第二问关键是确定D 在底面的投影的位置,由结论1,可知D 在底面的投影为过D 垂直于折线AC 的垂线与AB 的交点,于是利用平面几何知识求解即可.解(1)略;(2)如图3,过点D 作AC 的垂线交AB 于H ,由结论1知H 即是折起后D 在底面的投影.设1AD =,由DAH CDA ∆∆ ,所以12AH =,折叠后32DH =.方法一:如图4,以B 为原点建立空间直角坐标系.那么(0,2,0)A ,(1,0,0)C,3(0,,22D,则1(0,,)22AD =- ,(1,2,0)AC =- .设平面ACD 的法向量为(,,)n x y z =,则00n AD n AC ⎧=⎪⎨=⎪⎩ ,即1302220y z x y ⎧-+=⎪⎨⎪-=⎩,令1z =,则y =,x =n =.易得平面ABC 的一个法向量为(0,0,1)m =.1cos ,4n m n m n m <>==,所以二面角D AC B --的余弦值为14.方法二:如图3,记DH 与AC 的交点为E ,有AHE CDE ∆∆ ,则14EH AH ED CD ==.由折叠的定义知,沿对角线AC 将ACD ∆折起之后,DEH ∠为二面角D AC B --的图2ABCD HE 图3ABC Dxy z图4平面角.在Rt DHE ∆中,1cos 4EH DEH ED ∠==,即二面角D AC B --的余弦值为14.评注已知动点在底面的投影在某条线段上,由结论1可得该动点在底面的投影就是折叠前过此点垂直于折线的射线与这条线段的交点,只需在平面图形中利用平面几何知识即可确定动点在底面投影的位置.例2如图5,设正方形ABCD 的边长为3,点E ,F 分别在AB ,CD 上,且满足2AE EB =,2CF FD =.将直角梯形AFED 沿EF 折起,使得点A 在平面BEFC 的投影G 恰好在BC 上,H 为EA 的中点.(1)证明:平面ABE ∥平面CDF ;(2)求二面角H BF C --的正弦值.图5ABCD E FA BC DEFGH分析由结论1,可知A 在底面的投影在过点A 垂直于折线EF 的垂线上.又由题意,点A 在平面BEFC 的投影G 恰好在BC 上,所以A 在底面的投影是过点A 垂直于折线EF 的垂线与BC 的交点,于是利用平面几何知识求解就可以确定G 在BC 上的位置,然后建系求解即可.解(1)略.(2)由题意将直角梯形AFED 沿EF 折起,使得点A 在平面BEFC 的投影G 恰好在BC 上,如图6,过A 作EF 的垂线,与BC 的交点即为G .作MF ∥BC ,且交AB 与M ,由平面几何知识易得ABG FME ∆≅∆,所以113BG AB ==,则AG ==.如图7,以G 为原点建立空间直角坐标系,则A ,(1,1,0)E -,则11(,,)222H -,(1,0,0)B -,(2,2,0)F ,所以(3,2,0)BF = ,112(,,)222BH = .设平面BFH 的法向量为(,,)n x y z =,A BCD E FGM 图6AB CD EFGH xyz 图7由由00n BF n BH ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即320110222x y x y z +=⎧⎪⎨++=⎪⎩,令2x =,则3y =-,22z =,所以2(2,3,)2n =- ,易得平面BCF 的一个法向量为(0,0,1)m =,所以3cos ,9n m n m n m<>==,所以二面角H BF C --的余弦值39.例3如图8,在矩形ABCD 中,已知2AB =,4AD =,点E ,F 分别在AD ,BC上,且1AE =,3BF =,将四边形AEFB 沿EF 折起,使点B 在平面CDEF 上的射影H 在直线DE 上.(1)求证:CD ⊥BE ;(2)求直线AF 与平面EFCD 所成角的正弦值.分析由结论1,可知B 在底面的投影在过点B 垂直于折线EF 的垂线上.又由题意,点B 在平面CDEF 的投影H 恰好在DE 上,所以B 在底面的投影是过点B 垂直于折线EF 的垂线与DE 的交点,于是利用平面几何知识求解就可以确定H 在DE 上的位置,然后建系求解即可.解(1)略.(2)如图9,作BC 的中点M ,AD 的中点'H ,则四边形'ABMH 为正方形,所以'BH AM ⊥.又AM ∥EF ,则'BH EF ⊥,由题意有BH EF ⊥,所以H 与'H 为同一点,故1EH =,则2BH ==.如图10,以H 为原点建立空间直角坐标系,则(0,1,0)E -,(2,1,0)F ,(0,0,2)B ,所以(2,1,2)BF =-,由13AE BF =,得252(,,)333A --,则872(,,)333AF =- .ABCDEFA BCDEFH图8A BCDE F M'H 图9A BCDEFHxyz图10易得平面EFCD 的一个法向量为(0,0,1)n =,设直线AF 与平面EFCD 所成的角为θ,则sin cos ,39AF n AF n AF nθ=<>==.2已知线段长度例4如图11,平面多边形PABCD 中,PA PD =,224AD DC BC ===,AD ∥BC ,AP ⊥PD ,AD ⊥DC ,E 为PD 的中点,现将APD ∆沿AD 折起,使得PC =(1)证明:CE ∥平面ABP ;(2)求直线AE 与平面ABP 所成角的正弦值.ABCDPEABCDEP分析此题是通过线段PC 的长度来刻画APD ∆沿AD 折起的程度的,也就是折起后折面的位置,该题求解的突破口是如何利用线段PC 的长度来确定P 在底面投影的位置.由结论1知P 在底面投影在过P 垂直于折线AD 的射线PB 上,于是有两个思路来确定投影的位置:一是利用已知条件和线段PC 的长度确定PBO ∆的边长,利用解三角形确定投影位置;二是注意到PC PD =,于是P 在底面投影一定在平面ABCD 内CD 的中垂线上,那么就是OB 与CD 中垂线的交点.解(1)略;(2)方法一:如图12,作AD 的中点O ,连接BO 、PO ,易知2BO PO ==,由结论1,P 在底面ABCD 的投影在射线OB 上.设该投影为H ,连接PH ,则PH ⊥平面ABCD ,从而PH BC ⊥,又BC BO ⊥,所以BC ⊥平面PBO ,则BC PB ⊥.所以,2PB ===,故PBO ∆是等边三角形,则H 为BO的中点.以H 为坐标原点建立空间直角坐标系.那么,(1,2,0)A --,(1,0,0)B,P ,图11ABCD EPx yz HO图12(1,2,0)D -,则13(,1,)22E -,13(,3,)22AE = ,(2,2,0)AB =,(1,AP = .设平面ABP 的法向量为(,,)n x y z = ,则0n AB n AP ⎧=⎪⎨=⎪⎩,即22020x y x y +=⎧⎪⎨++=⎪⎩,令1x =,则1y =-,33z =,则3(1,1,)3n =- .设AE 与平面ABP 所成角为θ,则210sin cos ,35n AE n AE n AEθ=<>==.方法二:注意到PC PD =,于是P 在底面投影一定在平面ABCD 内CD 的中垂线上,那么P 在底面投影就是OB 与CD 中垂线的交点,即为BO 的中点,下同方法一.评注通过线段长度刻画折起后折面的位置的题型,可以通过将该线段长度转化到要确定动点和动点在底面投影所在线段构成的三角形,利用解三角形工具确定投影的位置;也可以利用线段相等,通过中垂线与动点在底面投影所在射线的交点来确定投影的位置.3已知相应角度例4(2018全国1理)如图13,四边形ABCD 为正方形,,E F 分别为,AD BC 的中点,以DF 为折痕把DFC ∆折起,使点C 到达点P 的位置,且PF BF ⊥.(1)证明:平面PEF ⊥平面ABFD ;(2)求DP 与平面ABFD 所成角的正弦值.分析:此题是利用PF BF ⊥刻画折起面的位置,可以考虑利用PF BF ⊥找到过P 且垂直于底面ABFD 的平面,则点P 在底面的投影就在这两个平面的交线上,然后再借助结论1即可确定点P 在底面投影的位置.解(1)因为PF BF ⊥,又BF EF ⊥,且PF EF F = ,,PF EF ⊂平面PEF ,所以BF ⊥平面PEF ,又因为BF ⊂平面ABFD ,所以平面PEF ⊥平面ABFD .(2)由(1)知平面PEF ⊥平面ABFD ,且平面PEF 平面ABFD EF =,则点P 在底面ABFD 的投影在直线EF 上.如图14,过C 作折线DF 的垂线交EF 于点H ,由结论1知,点H 即为点P 在底面ABFD 的投影.由CFH DCF ∆∆ ,则ABC D E F P图13ABCD E F H图1412HF CF CF CD ==,设AB a =,则12HF a =.那么32PH a ==.因为PH ⊥底面ABFD ,如图15,连接DH ,则PDH ∠为DP 与平面ABFD 所成角,所以32sin 24a PH PDH PD a ∠===.评注已知相应角度刻画折起面的位置,需将这个角度条件进行适当转化,最好是能够找到过动点且与底面垂直的平面,然后结合结论1,即可确定P 在底面投影的位置.对刻画折起面位置的角度条件的转化是解题的突破口.总结立体几何折叠问题的难点突破关键在于利用好结论1和结论2,搞清楚在折叠过程中哪些量是不变的以及动点在底面的投影在那条射线上运动,再结合已知条件,更多的时候需要对已知条件进行适当的转化,便可以确定动点在底面中的投影的位置,顺藤摸瓜就能确定动点在空间中的位置,从而使得问题迎刃而解.参考文献【1】周建平.变化中的不变量——谈立体几何中的折叠问题【J 】.中学教研(数学),2018.7.ABC D EFPH图15。
初中折叠问题解题技巧
初中折叠问题解题技巧
一、解题步骤
1、首先分析题目
通过阅读题目,了解题目的大致意思,从中抽出关键词,弄清楚题目问的到底是什么。
2、判断条件
根据题目内容,设置好条件,以便在继续解答题目之前,先将条件判断清楚。
3、运用初中数学知识
依据所判断的条件,运用基本的初中数学知识,选择合适的方法,解决问题。
4、完善解题
根据给出的条件,完善解题。
二、解题技巧
1、把折叠图当成二维坐标,运用初中数学中的直角坐标系来求解。
2、在解题的过程中,要注意各种图形之间的差异,避免将不同图形混为一谈。
3、把折叠模型画出来,用几何图形思维观察几何位置关系,得出结果。
4、对题目进行分解,从而将整体折叠模型的问题分解成两个或多个直角坐标系,以此类推,进行下一步的解答。
5、在解题过程中,要注意各种折叠的类型,例如横折叠、竖折叠、对折、三折等,要根据不同的类型,用不同的方法求解。
数学初中折叠问题解题技巧
数学初中折叠问题解题技巧
初中数学中的折叠问题是一种常见的几何问题,涉及到对图形的折叠、展开或转化等操作。
以下是一些常见的折叠问题解题技巧:
1. 观察特殊图形法:直接观察题目所给出的目标图形中的特殊面,或者特殊图形连接的位置,然后对比选项,与之不符的直接排除。
2. 相对面不相邻法:空间折叠类题目要结合排除法解题,最常用的排除技巧是相对面不相邻原则。
即一定要抓住某两个相邻面或对立面的图形特征,从而可以利用排除法选择正确答案,违背这些特征的,便是错误选项。
3. 初中数学坐标系里折叠的问题:对于在平面直角坐标系中的折叠问题,可以通过建立直角坐标系来解决。
一般来说,需要根据折叠前后的形状及坐标变化关系,画出折叠后的图形,然后根据题意找到对应的坐标值。
4. 长方形折叠问题:对于长方形的折叠问题,可以通过对折将长方形变成长方体,然后根据长方体的面积公式及长方形的面积公式来求解。
另外,也可以利用折叠的性质:折叠后的图形与图形全等,来解决问题。
总结起来,对于折叠问题的解题技巧,需要结合具体的题目来进行理解和应用。
同时,需要学生具备一定的空间想象能力和逻辑思维能力,才能更好地解决折叠问题。
初二数学四边形的折叠问题技巧
初二数学四边形的折叠问题技巧一、引言在初二数学的学习中,四边形是一个重要的知识点,而四边形的折叠问题又是四边形中的一个难点。
很多同学在解决这类问题时感到无从下手,其实只要掌握了相应的技巧,就能轻松解决这类问题。
本文将详细介绍解决四边形折叠问题的技巧,帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点。
二、技巧一:明确折叠前后的图形关系在解决四边形折叠问题时,首先要明确折叠前后的图形关系。
通常,折叠后会有折痕,而折叠前后的图形可以通过折痕进行重合。
因此,要仔细分析折叠前后的图形,找出它们之间的联系和区别。
三、技巧二:利用轴对称性解题四边形是轴对称图形,而折叠问题通常可以利用轴对称性来解题。
通过分析折叠前后的图形,找出轴对称性,可以帮助我们快速找到解题思路。
四、技巧三:掌握常见折叠问题的解决方法四边形的折叠问题通常有几种常见题型,如折叠后一个角的大小变化、折叠后四边形的形状变化等。
对于这些常见题型,我们需要掌握相应的解决方法。
例如,可以通过计算折叠后各角度的大小,来判断四边形的形状;可以通过比较折叠前后的边长关系,来判断折叠后是否重叠。
五、技巧四:善于运用辅助线在解决四边形折叠问题时,有时候需要添加辅助线来帮助解题。
辅助线的添加需要根据题目的具体情况来决定,但只要善于运用,就能帮助我们更快地找到解题思路。
六、例题解析通过以下例题,我们可以更好地掌握上述技巧。
【例题】:如图,在四边形ABCD中,AB//CD,对角线AC、BD相交于点E,点F在BD上,将四边形ABFC沿BD折叠,点A、C恰好落在点F处,已知∠ABC=60°,BD=8cm。
求:沿BD折叠后四边形ABFC的形状。
分析:首先需要明确折叠前后的图形关系,即BD是折痕。
根据题意可知,沿BD折叠后点A、C落在点F处,因此可以得出∠AFB=∠ABC=60°。
另外,根据已知条件可知BD=8cm,因此可以通过计算各角度的大小来得出四边形ABFC的形状。
中考数学几何折叠问题的答题技巧
中考数学几何折叠问题的答题技巧折叠问题题型多样,变化灵活,从考察学生空间想象能力与动手操作能力的实践操作题,到直接运用折叠相关性质的说理计算题,发展到基于折叠操作的综合题,甚至是压轴题. 考查的着眼点日趋灵活,能力立意的意图日渐明显.这对于识别和理解几何图形的能力、空间思维能力和综合解决问题的能力都提出了比以往更高的要求.
折叠操作就是将图形的一部分沿着一条直线翻折1800,使它与
另一部分图形在这条直线的同旁与其重叠或不重叠,其中折是过程,叠是结果. 折叠问题的实质是图形的轴对称变换,折叠更突出了轴对称问题的应用. 所以在解决有关的折叠问题时可以充分运用轴对称的思想和轴对称的性质.
根据轴对称的性质可以得到:折叠重合部分一定全等,折痕所在直线就是这两个全等形的对称轴;互相重合两点(对称点)之间的连线必被折痕垂直平分;对称两点与对称轴上任意一点连结所得的两条线段相等; 对称线段所在的直线与对称轴的夹角相等. 在解题过程中要充分运用以上结论,借助辅助线构造直角三角形,结合相似形、锐角三角函数等知识来解决有关折叠问题,可以使得解题思路更加清晰,解题步骤更加简洁.
1、利用点的对称
例1.(2006 年南京市)已知矩形纸片ABCD,AB=2,AD=1,将纸
片折叠,使顶点A 与边CD 上的点E 重合.
(1)如果折痕FG 分别与AD、AB 交于F、G(如图①),AF=
,求DE 的长;
(2)如果折痕FG 分别与CD、AB 交于F、G(如图②),△AED 的
外接圆与直线BC 相切,求折痕FG 的长.。
长方形折叠问题解题技巧
长方形折叠问题解题技巧
1. 嘿,你知道吗,长方形折叠问题啊,首先要留意边的重合呀!比如说把一个长方形纸沿着长边对折,那重合的两条边不就相等了嘛!就像我们找宝藏,得先找到关键线索才行呢!
2. 哇哦,在解决长方形折叠问题时,可别小瞧了角度的变化呀!想象一下,把长方形斜着折一下,那产生的角度是不是很神奇?这就好比打开了一个奇妙的角度之门!
3. 嘿呀,一定要记住长方形的对称性哦!你看,沿着对称轴折叠,两边就完全一样啦,就如同照镜子一样呢!比如说要找对称点,是不是一下子就有思路了呀?
4. 哎呀,解决长方形折叠问题时,标记很重要呢!把关键的点和线标记出来,就像给我们的解题之路点亮了明灯呀!比如这道题,标记好后不就一目了然啦!
5. 咦,要多想想折叠后的图形和原来图形的关系呀!它们可是紧密相连的哟,就好像是好朋友一样。
像这样的问题,想想这个关系不就清楚多啦?
6. 哇塞,有些长方形折叠问题很难哦,但别怕呀!我们就像勇敢的战士去攻克它。
比如碰到特别难的,我们可以一步步来呀,总能找到答案的,对不对?
7. 哈哈,注意观察折叠的方向和次数呀!一次折叠和多次折叠可是大不一样呢,这就像走不同的路会看到不同的风景一样。
看看这道题,不就是因为折叠次数不同而有了特别的解法嘛!
8. 总之啊,长方形折叠问题真的很有趣呢!只要我们掌握了这些技巧,那些难题都不在话下啦!多练习,我们就能成为这方面的高手哟!。
三角形折叠问题解题技巧
三角形折叠问题解题技巧
三角形折叠问题是一道数学难题,也是一种拓扑学中的经典问题。
它的核心思想是将一个平面三角形沿着其边缘折叠成一个多面体。
这个问题看似简单,但实际上涉及到了很多数学原理和技巧,需要仔细分析和推理。
以下是一些解题技巧:
1. 理清问题的本质
三角形折叠问题看似是一个平面几何问题,实际上它涉及到了拓扑学中的基本概念。
因此,我们需要理清问题的本质,从拓扑学的角度出发进行推理。
2. 将三角形分解为更小的部分
为了更好地理解问题,我们可以将三角形分解为更小的部分,例如将其分成多个三角形、四边形或梯形等。
这样做可以帮助我们在推理过程中更加清晰地想象多面体的形状。
3. 利用对称性
在解决三角形折叠问题时,利用对称性可以大大简化问题。
例如,如果多面体具有对称轴,我们可以根据对称性来判断多面体的某些面是否相等、某些角是否相等等。
4. 尝试不同的折叠方式
在推理过程中,我们可以尝试不同的折叠方式,看看是否能够满足题目要求。
如果一种折叠方式行不通,我们可以尝试其他的方式,直到找到可行的方案。
三角形折叠问题是一道非常有趣的数学难题,通过学习和掌握相应的解题技巧,我们可以更好地理解和应用拓扑学中的基本概念,提高我们的数学思维能力和推理能力。
直角三角形折叠问题解题技巧
直角三角形折叠问题解题技巧
在数学中,直角三角形是一种常见且重要的图形,它由一个直角和两条直角边组成。
而折叠问题是一种常见的数学问题,它要求我们将一个图形沿着某条线折叠,使得折叠前后的图形重合。
直角三角形折叠问题就是一种将直角三角形沿着一条直角边折叠的问题。
对于直角三角形折叠问题,折痕的位置有三种可能,分别是直角边、斜边和不相邻的两条直角边。
对于每种情况,我们可以通过不同的折叠方法来解决问题。
首先,我们来看直角边为折痕的情况。
这种情况下,我们可以将直角三角形沿着直角边折叠,使得折叠后的两个三角形完全重合。
这种情况下,我们只需要将直角边上的两个点对齐,就可以得到答案。
其次,我们来看斜边为折痕的情况。
这种情况下,我们可以将直角三角形沿着斜边折叠,使得折叠后的两个三角形完全重合。
这种情
况下,我们需要将整个直角三角形沿着斜边折叠,然后将折叠后的两个三角形按照它们的对应边进行对齐,就可以得到答案。
最后,我们来看不相邻的两条直角边为折痕的情况。
这种情况下,我们可以将直角三角形沿着不相邻的两条直角边折叠,使得折叠后的两个三角形完全重合。
这种情况下,我们需要将整个直角三角形沿着这两条边进行对齐,然后将折叠后的两个三角形按照它们的对应边进行对齐,就可以得到答案。
在解决直角三角形折叠问题时,我们需要注意折叠的方法和细节,以确保得到正确的答案。
同时,在实际应用中,我们还需要根据具体情况选择合适的折叠方法,以达到最优解。
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《折叠问题的处理技巧》
考点动向
折叠问题在教材中有所体现,也是立体几何传统的典型问题,符合高考试题源于课本高于课本的基本命题理念,同时,折叠问题既可以考查空间想象能力,也考查学生的动手能力及比较等思维方式,因此,一直是备考与命题的重点.
方法范例
例1(2005·湖南)如图7-1,已知ABCD 是上、下底边长分别为2和6,高为3的等腰梯形,将它沿对称轴1OO 折成直二面角.
(Ⅰ)证明:1AC BO ⊥;
(Ⅱ)求二面角1O AC O --的大小.
A
B
O
C
O 1
D
解析 本题是立体几何中有证有求的典型问题,可以不借助向量解答,借助三垂线定理证明直线异面垂直,然后作二面角的平面角,并解之.也可以借助空间向量,转化为直线的方向向量及平面法向量的关系问题解答.
解法1 (I )证明: 由题设知1OA OO ⊥,1OB OO ⊥.所以AOB ∠是所折成的直二面
角的平面角,即OA OB ⊥. 故可以O 为原点,
1,,OA OB OO 所在直线分别为x 轴、y 轴、z
轴建立空间直角坐标系,如图7-2,则相关
各点的坐标是
(3,0,0)A ,(0,3,0)B
,(0,1C
,1O .从而(3,1AC =-,
1(0,BO =-
,130AC BO ⋅=-=.所以1AC BO ⊥.
(II
)解:因为130BO OC ⋅=-=,所以1OC BO ⊥,由(I )1AC BO ⊥,所以1BO ⊥平面OAC ,1BO 是平面OAC 的一个法向量.设),,(z y x n =是平面1O AC 的
一个法向量,由1030,0.0n AC x y y n O C ⎧⎧⋅=-+=⎪⎪⇒⎨⎨=⋅=⎪
⎪⎩⎩
取z =)3,0,1(=. 设二面角1O AC O --的大小为θ,由、1BO 的方向可知=<θ,1BO >,
所以 1113
cos cos ,4
||||n BO n BO n BO θ=<>=
=
.即二面角1O AC O --的大小是. 解法2(I )证明: 由题设知1O A O O ⊥,
1OB OO ⊥,所以AOB ∠是所折成的直二面角的平面
角,即OA OB ⊥. 从而AO
⊥平面1OBCO ,OC 是AC
在面
1O B C O 内的
射影.因为
11tan OB OO B OO ∠=
=,111tan 3
O C O OC OO ∠==
,所以13OO B π∠=,16O OC π∠=,从而1OC BO ⊥,由三垂线定理得1AC BO ⊥.
(II )解 由(I )1OC BO ⊥,1AC BO ⊥,知1BO ⊥平面OAC .设1OC
O B E =,
过点E 作EF AC ⊥于F ,连结1O F (如图7-3),则EF 是1
O F 在平面AOC 内的射影,由三垂线定理得1O F AC ⊥.所以1O FE ∠是二面角1O
AC O --
的平面角.由题设知
11
3,1OA OO OC ===,所
以
1O A =,
AC ==
,从而13
3
2111=
⋅=
AC C O A O F O ,
又11sin
6
O E OO π
==
,所以111sin O E O FE O F ∠==, 即二面角1O AC O --的大
小是arcsin
4
. [规律小结]
折叠问题往往描述的也是一个运动变化的过程,因此,首先需要能够想象出折叠的过程,并对折叠前后相应的数量关系和位置关系的变化有十分清楚的认识,特别是那些没有变化的量及位置关系,往往对解题起到关键性的作用.
考点误区分析
解答折叠类问题,最忌没有认识到折叠前后的变化就盲目解答,要加强对比,认识变化产生的解题影响及作用.需要培养读图能力以及动手能力,在平时训练时,需要对折叠问题涉及的图形进行动手演示观察的,就要亲自动手做一下,直到考试时不用动手也可以想到具体情形.
同步训练
1.(2005·浙江)设,M N 是直角梯形
ABCD 两腰的中点,DE AB ⊥于E (如图7
-4).现将ADE △沿DE 折起,使二面角
A DE
B --为45︒,此时点A 在平面BCDE 内
的射影恰为点B ,则,M N 的连线与AE 所成角的大小等于_________.
2.(2006·山东)如图7-5,在等腰梯形ABCD 中,22AB CD ==,60DAB ∠=︒,E 为AB 的中点,将ADE △与BEC △分别沿,ED EC 向上折起,使,A B 重合于点P ,则P DCE -三棱锥的外接球的体积为( ).
()
A 2734π ()
B 26π
()C 86π ()D 24
6π
3.(2006·江苏) 在正三角形ABC 中,E 、F 、P 分别是AB 、AC 、BC 边上的点,满足AE:EB =CF:FA =CP:PB =1:2(如图7-5).将△AEF 沿EF 折起到1A EF △的位置,使二面角A 1-EF -B 成直二面角,连结A 1B 、A 1P .
图7-4
图7-5
(Ⅰ)求证:A 1E ⊥平面BEP ;
(Ⅱ)求直线A 1E 与平面A 1BP 所成角的大小;
(Ⅲ)求二面角B -A 1P -F 的大小(用反三角函数表示)
[参考答案]
1.[解析]如图7-6,可知BEA ∠为二面角
A DE
B --的平面角,于是45BEA ∠=︒,又可知
AB BE ⊥,则取AE 中点P ,有MP NB ∥,等腰直
角三角形ABE 中,有AE BP ⊥,则AE MN ⊥.
[答案]90︒.
2.[解析]所求实际为棱长为1的正四面体的
外接球的体积,可将正四面体嵌入正方体中,使正四面体顶点恰好是正方体的顶点,则正方
体的棱长为
2
,则球半径为4
[答案]()C . 3.[答案](Ⅱ)3
π;(Ⅲ)87
arccos -π.
A
B
C D
E
M
N
P
图7-6
A
F
E
C
B
A 1
E
F
C
P
B
图7-5。