如图,已知 $\square ABCD$ 中,$BE$ 平分 $\angle ABC$,$AE \perp BE$,且 $AB = 4\sqrt{2}$,$\square ABCD$ 的周长为 $24$。求 $\square ABCD$ 的面积。
(答题区)
提示1:从周长反推边长
周长为 $24$ → $AB + BC = 12$。已知 $AB = 4\sqrt{2}$。可求 $BC$。
进阶提示:角平分线 + 垂直
$BE$ 平分 $\angle ABC$ 且 $AE \perp BE$。这是一个特殊的几何结构——角平分线配合垂线能推出什么?
完整解答
周长 $= 2(AB+BC) = 24$ → $AB+BC = 12$。
$AB = 4\sqrt{2}$ → $BC = 12 - 4\sqrt{2}$。
由 $BE$ 平分 $\angle ABC$ 且 $AE \perp BE$ → $\triangle ABE$ 是等腰直角三角形 → $AE = AB / \sqrt{2} = 4$。
面积 $= BC \times AE$(以 $BC$ 为底,$AE$ 为高)。
如图,一些点按一定的规律排列:$A(0,1)$,$A_1(2,0)$,$A_2(3,2)$,$A_3(5,1)$,$A_4(6,3)$,...。求点 $A_{2025}$ 的坐标。
A. $(3039, 1013)$ B. $(3039, 1014)$ C. $(3038, 1012)$ D. $(3038, 1013)$
(答题区)
提示1:找规律
列出前几个点的坐标变化:$A(0,1) \to A_1(2,0) \to A_2(3,2) \to A_3(5,1) \to A_4(6,3)$。看 $x$ 坐标和 $y$ 坐标各自的变化规律。
进阶提示:分组观察
每两个点为一组:$(0,1) \to (2,0) \to (3,2) \to (5,1) \to (6,3)$。
$x$ 坐标:$0, 2, 3, 5, 6, 8, ...$ → 每两个数跳 2 再跳 1。
$y$ 坐标:$1, 0, 2, 1, 3, ...$ → 也在循环。
尝试用 $n$ 的奇偶性写出通项公式。
完整解答
$x$ 坐标规律:当 $n$ 为奇数时 $x_n = \frac{3n+1}{2}$,偶数时 $x_n = \frac{3n}{2}$。
$2025$ 是奇数 → $x_{2025} = \frac{3 \times 2025 + 1}{2} = 3038$。
$y$ 坐标规律:$y_n = \lfloor \frac{n+2}{2} \rfloor$(向上取整的变体)。
$y_{2025} = 1013$。
答案:C. $(3038, 1012)$
如图,在矩形 $ABCD$ 中,$AB = 4$,$AD = 6$,点 $E$ 在边 $AD$ 上($E$ 不与 $A$、$D$ 重合),将 $\triangle CDE$ 沿直线 $CE$ 折叠,点 $D$ 落在 $D'$ 处。当 $D'$ 恰好落在 $AB$ 边上时,求 $AE$ 的长。
(答题区)
提示1:折叠 = 对称
折叠意味着 $CD = CD'$,$DE = D'E$。$C$ 是折痕的固定端点。
进阶提示:设未知数列方程
设 $AE = x$,则 $DE = 6 - x = D'E$。$D'$ 在 $AB$ 上,$CD' = CD = 4$。
在 $\triangle CBD'$ 中已知 $CB$ 和 $CD'$,可求 $BD'$。
再用 $D'$ 到 $E$ 和 $D'$ 到 $C$ 的距离关系列方程。
完整解答
设 $AE = x$,则 $DE = D'E = 6-x$,$CE$ 为折痕。
$D'$ 在 $AB$ 上,$CD' = CD = 4$。
在 $\triangle CBD'$ 中:$CB = 6$,$CD' = 4$,由勾股定理 $BD' = \sqrt{6^2 - 4^2} = 2\sqrt{5}$。
$\therefore AD' = AB - BD' = 4 - 2\sqrt{5}$。
在 $\triangle AD'E$ 中:$AD'^2 + AE^2 = D'E^2$。
解得 $AE = 2$。
如图,以 $\triangle ABC$ 的三边为边,在 $BC$ 的同侧分别作 3 个等边三角形:$\triangle ABD$、$\triangle BCE$、$\triangle ACF$。连接 $DE$、$EF$。
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(1)求证:四边形 $ADEF$ 是平行四边形;
(2)当 $\triangle ABC$ 满足什么条件时,四边形 $ADEF$ 是矩形?菱形?正方形?
(答题区)
提示1:证平行四边形
要证 $ADEF$ 是平行四边形,只需证 $AD = EF$ 且 $AF = DE$(或证对边平行)。
等边三角形的边都相等:$AD = AB$,$AF = AC$。试着证明 $EF = AB$ 和 $DE = AC$。
进阶提示:用全等三角形
$\triangle DBE \cong \triangle ABC$($DB = AB$,$BE = BC$,$\angle DBE = \angle ABC + 60^\circ$)
→ $DE = AC = AF$。
同理 $\triangle FEC \cong \triangle ABC$ → $EF = AB = AD$。
两组对边分别相等 → 平行四边形。
完整解答
(1) 由 $\triangle DBE \cong \triangle ABC$(SAS)→ $DE = AC = AF$
由 $\triangle FEC \cong \triangle ABC$(SAS)→ $EF = AB = AD$
$\therefore AD = EF$ 且 $AF = DE$ → $ADEF$ 是平行四边形。
(2) 矩形条件:$\angle DAF = 90^\circ$ → $\angle BAC = 150^\circ$
菱形条件:$AD = AF$ → $AB = AC$(等腰三角形)
正方形条件:$\angle BAC = 150^\circ$ 且 $AB = AC$
(1)阅读填空:如图1,$AB \parallel DE$,探究 $\angle B$、$\angle E$ 与 $\angle BCE$ 的关系。
过点 $C$ 作 $CF \parallel AB$,则 $\angle B = \angle$ ___,$\angle E = \angle$ ___,
$\therefore \angle B + \angle E = \angle BCE$。
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(2)应用:如图2,$AB \parallel CD$,点 $E$ 在 $AB$ 与 $CD$ 之间,连接 $AE$、$CE$。若 $\angle A = 30^\circ$,$\angle C = 50^\circ$,则 $\angle AEC =$ ___°。
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(3)拓展:如图3,$AB \parallel CD$,点 $E$ 在 $AB$ 与 $CD$ 外部,连接 $AE$、$CE$。写出 $\angle A$、$\angle C$、$\angle AEC$ 三者之间的关系并证明。
(答题区)
提示1:平行线 + 折线 = 作平行线辅助线
经典模型——平行线间的折线。过折点作平行于已知平行线的辅助线,所有角都可以互推。
进阶提示:(1) 过C作平行线
已给出辅助线 $CF \parallel AB$,则 $AB \parallel CF \parallel DE$。利用内错角相等。
(2) 过 $E$ 作 $EF \parallel AB$。
(3) $E$ 在外部时的关系与内部时不同——注意角的方向。
完整解答
(1) $\angle B = \angle BCF$(内错角),$\angle E = \angle ECF$(内错角),
$\therefore \angle B + \angle E = \angle BCF + \angle ECF = \angle BCE$。
(2) 过 $E$ 作 $EF \parallel AB \parallel CD$。
$\angle AEF = \angle A = 30^\circ$,$\angle CEF = \angle C = 50^\circ$。
$\angle AEC = 30^\circ + 50^\circ = 80^\circ$。
(3) $E$ 在外部时:$\angle AEC = |\angle A - \angle C|$。
证明:过 $E$ 作 $EF \parallel AB \parallel CD$,
$\angle AEF = \angle A$(内错角),$\angle CEF = \angle C$(内错角)。
若 $E$ 在 $AB$ 上方,则 $\angle AEC = \angle AEF - \angle CEF = \angle A - \angle C$。
| 题号 | 模块 | 难度 | 分值 | 得分 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 条件触发 | 2星 | 10 | ___ |
| 2 | 知识连接 | 3星 | 15 | ___ |
| 3 | 结构识别 | 3星 | 15 | ___ |
| 4 | 压轴拆解 | 3星 | 20 | ___ |
| 5 | 知识连接 | 4星 | 40 | ___ |
| 合计 | 5模块 | 100 | ___ |
实战训练核心:跨模块、有梯度、限时完成。每题先独立做,卡住再点提示。