数学出题思路 第8期 — 20260515

20260515
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题型

新定义问题与坐标几何

知识领域

自定义运算/概念 + 坐标几何综合

难度

★★★★☆

出题思路

题型定位: 第 8 期,几何动点 + 旋转构造(对标 25 题)。选择半角模型因为它是最经典的八年级几何压轴结构——只用全等和勾股,不涉及九年级的相似和圆。

四项学校风格模块:

徐汇风格契合度:

10维自检:


题目正文

如图,在正方形 \(ABCD\) 中,\(AB = 6\)。点 \(E\) 在边 \(BC\) 上(\(E\) 不与 \(B\)、\(C\) 重合),点 \(F\) 在边 \(CD\) 上(\(F\) 不与 \(C\)、\(D\) 重合),且 \(\angle EAF = 45^{\circ}\)。


(1) 求证:\(BE + DF = EF\)。

(提示:将 \(\triangle ADF\) 绕点 \(A\) 顺时针旋转 \(90^{\circ}\),观察旋转后的图形。)

(2) 若 \(BE = 2\),求 \(DF\) 和 \(EF\) 的长,并求 \(\triangle AEF\) 的面积。

(3) 设 \(BE = x\)(\(0 < x < 6\))。求证:\(\triangle CEF\) 的周长为定值,并求出这个定值。


对应基础能力

基础能力在本题中的体现
旋转的性质旋转前后对应线段相等、对应角相等
全等三角形判定 (SAS)旋转得 \(AG = AF\),证 \(\triangle GAE \cong \triangle FAE\)
勾股定理(2) 中验证 \(\triangle CEF\) 为直角三角形
代数表达(3) 中用 \(x\) 表示各线段长度
整体代入简化(3) 中周长互相抵消得出定值

易错点

#易错点错在哪一步怎么避免
旋转方向搞反——绕 \(A\) 逆时针转 \(\triangle ADF\),结果 \(F\) 跑到正方形左侧去了旋转的第一步题目提示了"顺时针旋转"——顺时针 \(90^{\circ}\) 使 \(AD\) 落到 \(AB\),\(F\) 落到 \(CB\) 延长线下方。画草图用箭头标旋转方向
SAS 全等时用错对应——把 \(AE\) 对应到 \(AG\) 而不是公共边证全等时\(AE\) 是公共边,在两个三角形中都是自身。\(AG = AF\) 是旋转给的等边
(2) 中勾股方程展开后漏项——\(y^2\) 两边消去但没注意展开 \((2+y)^2\) 时展开后两边 \(y^2\) 消去,方程降为一次,这是刻意设计的——命题者不想让你解二次方程
(3) 试图解出 \(y\) 再代入——导出了二次关系但不必解算周长时注意到周长表达式中 \(x + y\) 和 \(-x - y\) 可以直接抵消,不需要单独求 \(y\)