如图所示,有一块面积为1的正方形纸片ABCD,M、N分别为AD、BC的边上中点,将C点折至MN上,落在P点的位置,折痕为BQ,连接PQ.(1)求MP;(2)求证:以PQ为边长的正方形的面积等于13.

问题描述:

如图所示,有一块面积为1的正方形纸片ABCD,M、N分别为AD、BC的边上中点,将C点折至MN上,落在P点的位置,折痕为BQ,连接PQ.

(1)求MP;
(2)求证:以PQ为边长的正方形的面积等于

1
3

(1)连接BP、PC,由折法知点P是点C关于折痕BQ的对称点.
∴BQ垂直平分PC,BC=BP.
又∵M、N分别为AD、BC边上的中点,且ABCD是正方形,
∴BP=PC.
∴BC=BP=PC.
∴△PBC是等边三角形.
∵PN⊥BC于N,BN=NC=

1
2
BC=
1
2
,∠BPN=
1
2
×∠BPC=30°,
∴PN=
3
2
,MP=MN-PN=
2−
3
2

(2)证明:由折法知PQ=QC,∠PBQ=∠QBC=30°.
在Rt△BCQ中,QC=BC•tan30°=1×
3
3
=
3
3

∴PQ=
3
3

∴以PQ为边的正方形的面积为
1
3

答案解析:(1)根据折叠的性质,可得BQ垂直平分PC;
进而可得△PBC是等边三角形,故可得PN的值.
根据图形的关系可MP=MN-PN,代入数据可得答案;
(2)根据折叠的性质,可得PQ=QC,∠PBQ=∠QBC=30°;
再在Rt△BCQ中,根据三角函数的定义可求得PQ的值,进而可得答案.
考试点:翻折变换(折叠问题);正方形的性质.

知识点:解答本题要充分利用正方形的特殊性质.注意在正方形中的特殊三角形的应用,搞清楚矩形、菱形、正方形中的三角形的三边关系,可有助于提高解题速度和准确率.