折纸中的四边形问题
(2025·江苏泰州期末)折纸是一种将纸张折成各种不同形状的艺术活动,折纸大约起源于公元1世纪或2世纪时的中国,公元6世纪时传入日本,再经由日本传到全世界.折纸与自然科学结合在一起,不仅成为建筑学院的教具,还发展出了折纸几何学,成为现代几何学的一个分支.小明、小芳和小丽三名同学在课后相约利用若干张全等的矩形纸片ABCD(其中AB=6,BC=8)进行折纸游戏.

答案:综合与实践 折纸中的四边形问题
【任务1】等腰三角形 解析:因为四边形ABCD是矩形,所以AD//BC,即∠ADB = ∠CBD.由折叠的性质,得∠ADB = ∠BDF,所以∠CBD = ∠BDF,即BF = DF.所以△BDF是等腰三角形.
【任务2】(1)如图,折痕GH即为所作.
(2)四边形BGDH是菱形.理由如下:因为四边形ABCD是矩形,所以AD//BC,即∠ADB = ∠CBD.由(1),得GH垂直平分BD,所以BG = DG,∠BOG = ∠BOH = 90°,OB = OD,即∠ADB = ∠DBG.所以∠DBG = ∠CBD.又OB = OB,所以△BOG≌△BOH(ASA).所以OG = OH,即BD,GH互相平分,且BD⊥GH.所以四边形BGDH是菱形.
【任务3】因为四边形ABCD是矩形,所以∠A = ∠ABC = 90°,AD//BC,即∠APB = ∠PBC.由题意,得AM = BM = $\frac{1}{2}$AB,MN⊥AB,所以∠ABQ + ∠BQM = 90°.由折叠的性质,得BQ = AB,∠ABP = ∠PBQ = $\frac{1}{2}$∠ABQ,∠APB = ∠BPQ,所以BM = $\frac{1}{2}$BQ,即∠BQM = 30°.所以∠ABQ = 60°,即∠ABP = 30°.所以∠PBC = ∠ABC - ∠ABP = 60°,即∠BPQ = ∠APB = 60°.又∠BPQ + ∠APB + ∠DPQ = 180°,所以∠DPQ = 180° - ∠APB - ∠BPQ = 60°,即∠DPQ = ∠BPQ.所以点B的对应点B′恰好落在射线AD上.
【任务4】由题意,得AD = BC = 8,M′N′//MN//AD,AM′//DN′,所以四边形AM′N′D是平行四边形,即M′N′ = AD = 8.所以M′G + QN′ = M′N′ - GQ = 8 - GQ.由折叠的性质,得AP = PQ,∠APB = ∠BPQ.又AD//M′N′,所以∠APB = ∠PGQ,即∠PGQ = ∠BPQ.所以PQ = GQ.又P是AD的中点,所以AP = $\frac{1}{2}$AD = 4,即GQ = PQ = 4.所以M′G + QN′ = 4.