数学出题思路 第4期 — 20260509

20260509
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题型

折叠问题——轴对称与勾股定理

知识领域

矩形/三角形折叠 + 轴对称性质 + 勾股定理

难度

★★★★☆

出题思路

题型定位:本卷对标 10期轮换第4期"折叠+轴对称+勾股",融合第18题类(图形折叠/翻折)和实践操作类(折纸→数学建模)。

三问梯度设计

趋势契合度

易错点预判:学生最常见的三个错误——(1)误以为 \(AE=BC\);(2)忘记折痕=垂直平分线,在(1)(ii)无法下手;(3)第(3)问只解出 \(b'=8\)(已超出范围)就草草结束,漏掉 \(b'=2\)。


题目正文

如图,在矩形 \(ABCD\) 中,\(AB = 4\),\(BC = 5\)。将矩形沿过点 \(B\) 的直线折叠,使点 \(C\) 落在 \(AD\) 边上,落点记为 \(E\),折痕与 \(CD\) 边交于点 \(F\)。

图:矩形 \(ABCD\) 沿 \(BF\) 折叠后,\(C\) 与 \(E\) 重合,\(F\) 在 \(CD\) 边上。

(1)(本小题满分 6 分)

(i)求 \(AE\) 和 \(BE\) 的长度。(3分)

(ii)求 \(CF\) 的长度。(3分)

(2)(本小题满分 6 分)

连接 \(CE\),交折痕 \(BF\) 于点 \(G\)。

(i)求证:\(G\) 是 \(CE\) 的中点,且 \(BG \perp CE\)。(3分)

(ii)求 \(\triangle BCG\) 的面积。(3分)

(3)(本小题满分 5 分)

将折叠方式改为:沿过点 \(C\) 的直线折叠,使点 \(B\) 落在 \(AD\) 边上,落点记为 \(B'\),折痕与 \(AB\) 边交于点 \(H\)。

(i)求此时 \(AB'\) 的长度和折痕 \(CH\) 的长度。(3分)

(ii)折痕 \(CH\) 是否恰好经过矩形对角线的交点(即矩形中心)?若经过,请说明理由;若不经过,请说明原因。(2分)


对应基础能力


易错点

易错点说明
混淆 \(AE\) 和 \(BE\)部分学生直接令 \(AE = BC = 5\),忽略了 \(AE\) 并非折叠的对应边——\(BE = BC\) 才是
忘记"垂直平分线"折叠问题中折痕 = 对应点连线的垂直平分线,这是最核心的桥梁。忘记这一条,(2)问直接卡死
斜率和中点算错\(CE\) 斜率 \(\frac{1}{2}\) 而非 \(\frac{1}{3}\) 或 \(\frac{2}{4}\)……务必逐一代入验证
第(3)问漏解\((5-b')^2=9\) 拆出两个值,需检查哪个在定义域内。学生可能看到 \(b'=8\) 就放弃,忘了 \(b'=2\) 是有效解
矩形中心坐标算错矩形中心 = 对角线交点 = 顶点坐标的算术平均:\(\left(\frac{x_A+x_C}{2}, \frac{y_A+y_C}{2}\right)\),不是 \(\left(\frac{AB}{2}, \frac{BC}{2}\right)\)