16. [2024·浑南区期中改编]“综合与实践”课上,老师引导同学们以“如何确定正方形边长的三等分点”为主题开展探究活动。同学们手持学具(正方形纸、带刻度的直尺等)分小组展开讨论;各小组集思广益,拓展思路,利用所学知识解决问题。
(1)除直接测量外,第一、二、三小组分别展示了不同方法。请任选其中一种方法,证明点 $M$ 为正方形边长的三等分点。
①第一小组采用“平行线法”:如图 1,将刻度尺的刻度 $0$ 与正方形顶点 $A$ 重合,将点 $B$ 与刻度 $3$ 对应点 $E$ 连接,过刻度 $1$ 对应点 $F$ 作 $FM// EB$,交 $AB$ 于点 $M$。
②第二小组采用“折叠法”:如图 2,取一张正方形纸对折后展开,分别得到 $AD$,$BC$ 的中点 $F$,$E$;将 $\triangle ABE$ 沿 $AE$ 翻折,得 $\triangle AB'E$;$M$ 为 $DC$ 上一点,将 $\triangle ADM$ 沿 $AM$ 翻折,使 $AD'$ 与 $AB'$ 重合。
③第三小组采用“折叠法”:如图 3,取一张正方形纸对折后展开,分别得到 $AD$,$BC$ 的中点 $F$,$E$;$Q$ 为 $DC$ 上一点,$H$ 为 $AB$ 上一点,将四边形 $ADQH$ 沿 $HQ$ 翻折,当点 $D$ 与点 $E$ 重合时,$A'E$ 交 $AB$ 于点 $M$。


(2)探究活动中,同学们利用翻折前后图形的基本元素(角、线段、三角形)之间的关联,为解决问题寻找新思路,请你利用这种解题策略探究下列问题:
已知正方形 $ABCD$ 的边长为 $8$,点 $P$ 在边 $BC$ 上,将 $\triangle ABP$ 沿直线 $AP$ 翻折,使得点 $B$ 落在正方形内的点 $M$ 处,连接 $CM$ 并延长,交正方形 $ABCD$ 一边于点 $G$。当 $AG = CP$ 时,请直接写出 $CP$ 的长。
(1)除直接测量外,第一、二、三小组分别展示了不同方法。请任选其中一种方法,证明点 $M$ 为正方形边长的三等分点。
①第一小组采用“平行线法”:如图 1,将刻度尺的刻度 $0$ 与正方形顶点 $A$ 重合,将点 $B$ 与刻度 $3$ 对应点 $E$ 连接,过刻度 $1$ 对应点 $F$ 作 $FM// EB$,交 $AB$ 于点 $M$。
②第二小组采用“折叠法”:如图 2,取一张正方形纸对折后展开,分别得到 $AD$,$BC$ 的中点 $F$,$E$;将 $\triangle ABE$ 沿 $AE$ 翻折,得 $\triangle AB'E$;$M$ 为 $DC$ 上一点,将 $\triangle ADM$ 沿 $AM$ 翻折,使 $AD'$ 与 $AB'$ 重合。
③第三小组采用“折叠法”:如图 3,取一张正方形纸对折后展开,分别得到 $AD$,$BC$ 的中点 $F$,$E$;$Q$ 为 $DC$ 上一点,$H$ 为 $AB$ 上一点,将四边形 $ADQH$ 沿 $HQ$ 翻折,当点 $D$ 与点 $E$ 重合时,$A'E$ 交 $AB$ 于点 $M$。
(2)探究活动中,同学们利用翻折前后图形的基本元素(角、线段、三角形)之间的关联,为解决问题寻找新思路,请你利用这种解题策略探究下列问题:
已知正方形 $ABCD$ 的边长为 $8$,点 $P$ 在边 $BC$ 上,将 $\triangle ABP$ 沿直线 $AP$ 翻折,使得点 $B$ 落在正方形内的点 $M$ 处,连接 $CM$ 并延长,交正方形 $ABCD$ 一边于点 $G$。当 $AG = CP$ 时,请直接写出 $CP$ 的长。
答案:
(1)略
(2)CP的长为4或$8\sqrt{3}-8$.
(1)略
(2)CP的长为4或$8\sqrt{3}-8$.
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