综合与实践
折纸是一项有趣的活动,同学们小时候都玩过折纸,可能折过小动物、小花、飞机、小船等,折纸活动也伴随着我们初中数学的学习.
在折纸过程中,我们可以通过研究图形的性质和运动、确定图形位置等,进一步发展空间观念,在经历借助图形思考问题的过程中,我们会初步建立几何直观,折纸往往从矩形纸片开始,今天,就让我们带着数学的眼光来玩一玩折纸,看看折叠矩形的对角线之后能得到哪些数学结论.
实践操作
如图1,将矩形纸片 沿对角线 翻折,使点 落在矩形 所在平面内, 和 相交于点 ,连接 .
解决问题
(1)在图1中,
① 和 的位置关系为 ;
②将 剪下后展开,得到的图形是 ;
(2)若图1中的矩形变为平行四边形时 ,如图2所示,结论①和结论②是否成立,若成立,请挑选其中的一个结论加以证明,若不成立,请说明理由;
(3)小红沿对角线折叠一张矩形纸片,发现所得图形是轴对称图形,沿对称轴再次折叠后,得到的仍是轴对称图形,则小红折叠的矩形纸片的长宽之比为 ;
拓展应用
(4)在图2中,若 , ,当△ 恰好为直角三角形时, 的长度为 .
如图,已知矩形 中, , ,分别以边 , 为直径在矩形 的内部作半圆 和半圆 ,一平行于 的直线 与这两个半圆分别交于点 、点 ,且 与 在圆心 和 的同侧),则由 , , , 所围成图形(图中阴影部分)的面积等于 .