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同学们好!今天我们来解决一道有趣的正方形纸片折叠问题。题目告诉我们,在正方形纸片ABCD中,E是AD上的一点,沿着过点E的直线折叠,使得点A落在CD上的点G,点B落在点H。折痕EF与BC相交于点F。已知CG等于4,EF等于4倍根号3,求AB的长度。
现在我们来分析折叠的性质。首先,连接AG,过点F作FN垂直于AD,垂足为N。由于折叠的性质,AG垂直于折痕EF。这是因为A和G关于折痕EF对称,所以AG必须垂直于EF。同时,我们构造辅助线FN垂直于AD,这样就形成了矩形ABFN,为后续的证明做准备。
现在我们来建立方程求解。设正方形的边长为x,那么AB等于AD等于CD都等于x。因为CG等于4,所以DG等于CD减去CG,也就是x减4。在直角三角形ADG中,根据勾股定理,AG的平方等于DG的平方加上AD的平方。将已知条件代入,得到48等于x减4的平方加上x的平方。展开后得到2x平方减8x减32等于0,化简得x平方减4x减16等于0。解这个一元二次方程,得到x等于2加2倍根号5。
让我们总结一下这道折纸问题的解题思路。第一步是理解折叠的几何性质,点A折叠到点G,所以AG垂直于折痕EF,折叠保持距离不变。第二步是巧妙构造辅助线,连接AG建立对称关系,作垂线FN垂直于AD构造矩形。第三步是证明三角形全等,三角形ADG全等于三角形FNE,得到AG等于EF等于4倍根号3。第四步是建立方程求解,利用勾股定理建立方程,最终解得正方形边长AB等于2加2倍根号5。这道题完美体现了折纸问题的经典解法,通过利用对称性质和全等三角形来求解几何问题。