======================================================================================================================================================================== 【2025年长春市中考真题第23题】 等腰直角△ABC中,AC = BC = 4,D是AC中点,E是AB上一动点,连接ED,将ED绕点E顺时针旋转45°得到线段EF。 (1)求线段AB的长; (2)当EF ∥ AC时,求AE的长; (3)当F点落在BC上时,求证:△AED ≅ △BFE; (4)若点E到直线BC的距离是点F到直线BC距离的2倍时,直接写出AE的长。 解析与答案 (1)求AB的长 在等腰直角△ABC中,AC = BC = 4,由勾股定理得: AB = √(AC² + BC²) = √(4² + 4²) = 4√2。 答案:AB = 4√2 (2)当EF ∥ AC时,求AE的长 当EF ∥ AC时,由旋转性质可知∠A = ∠ADE = ∠DEF = 45°,因此∠AED = 90°,即△AED为等腰直角三角形。 ∵ D是AC中点,∴ AD = AC/2 = 2。 在等腰直角△AED中,AE = AD = 2。 答案:AE = 2 (3)当F点落在BC上时,求证:△AED ≅ △BFE 当F落在BC上时,有: ∠A + ∠AED + ∠ADE = 180°, ∠DEF + ∠AED + ∠BEF = 180°。 由旋转性质得∠DEF = 45° = ∠A = ∠B,且DE = EF。 结合∠ADE = ∠BEF(由角度关系推导),根据ASA全等条件,△AED ≅ △BFE。 (4)若点E到直线BC的距离是点F到直线BC距离的2倍,求AE的长 分两种情况讨论: ① 当F在△ABC内部时 延长EF交BC于点H,过F作FG ⊥ BC。 易证△ADE ≅ △GEF(旋转全等),得EG = AD = 2。 由题意EH = 2FG,结合几何关系可得BE = 2EG = 4。 因此,AE = AB − BE = 4√2 − 4。 ② 当F在△ABC外部时 过F作FG ∥ BC交AB延长线于点G。 同理可证△ADE ≅ △GEF,得EG = AD = 2。 由题意EH = 2HF,推导得BE = 4/3。 因此,AE = AB − BE = 4√2 − 4/3。 综合答案: AE的长为 4√2 − 4 或 4√2 − 4/3(需根据F的位置具体判断)。 ======================================================================================================================================================================== 【2025年长春市中考真题第24题】 ### 题目内容 在平面直角坐标系中,\( O \) 为坐标原点,抛物线 \( y = x^2 + bx \) 经过点(3,3),点 \( A、B \) 是该抛物线上的两点,横坐标分别为 \( m、m + 1 \);已知点 \( M(1,1) \),作点 \( A \) 关于点 \( M \) 的对称点 \( C \),作点 \( B \) 关于点 \( M \) 的对称点 \( D \),构造四边形 \( ABCD \)。 问题如下: (1)求该抛物线所对应的函数表达式; (2)当 \( A、B \) 两点关于该抛物线的对称轴对称时,求点 \( C \) 的坐标; (3)设抛物线在 \( A、B \) 两点之间的部分(含 \( A、B \) 两点)为图象 \( G \),当 \( 0 < m < 1 \) 时,若图象 \( G \) 的最高点与最低点的纵坐标之差为 \( \frac{1}{2} \),求 \( m \) 的值; (4)连结 \( OA、OB \),当 \( ∠AOB = ∠OAD + ∠OBC \)(其中 \( ∠AOB、∠OAD、∠OBC \) 均是大于 0°且小于 180°的角)时,直接写出 \( m \) 的取值范围。 ### 答案与解析 #### (1)求抛物线对应的函数表达式 已知抛物线 \( y = x^2 + bx \) 经过点(3,3),将点(3,3)代入函数表达式: \[ 3 = 3^2 + 3b \] 化简得: \[ 3 = 9 + 3b \implies 3b = -6 \implies b = -2 \] 因此,抛物线的函数表达式为 \( y = x^2 - 2x \)。 #### (2)当 \( A、B \) 两点关于抛物线对称轴对称时,求点 \( C \) 的坐标 点 \( A、B \) 的横坐标分别为 \( m、m + 1 \),代入抛物线 \( y = x^2 - 2x \) 得: - 点 \( A \) 坐标为 \( \left( m, m^2 - 2m \right) \) - 点 \( B \) 坐标为 \( \left( m + 1, (m + 1)^2 - 2(m + 1) \right) = \left( m + 1, m^2 - 1 \right) \) 抛物线 \( y = x^2 - 2x = (x - 1)^2 - 1 \),其对称轴为直线 \( x = 1 \)。 因 \( A、B \) 关于对称轴对称,故两点横坐标满足对称关系: \[ \frac{m + (m + 1)}{2} = 1 \implies 2m + 1 = 2 \implies m = \frac{1}{2} \] 因此,点 \( A \) 坐标为 \( \left( \frac{1}{2}, \left( \frac{1}{2} \right)^2 - 2 \times \frac{1}{2} \right) = \left( \frac{1}{2}, -\frac{3}{4} \right) \)。 点 \( A \)(\( \frac{1}{2}, -\frac{3}{4} \))关于点 \( M(1,1) \) 的对称点 \( C \),利用对称点坐标公式(若点 \( (x_0, y_0) \) 关于点 \( (a, b) \) 的对称点为 \( (x, y) \),则 \( a = \frac{x_0 + x}{2} \),\( b = \frac{y_0 + y}{2} \)): 设点 \( C \) 坐标为 \( (x, y) \),则 \[ \frac{\frac{1}{2} + x}{2} = 1 \implies x = \frac{3}{2}, \quad \frac{-\frac{3}{4} + y}{2} = 1 \implies y = \frac{11}{4} \] 因此,点 \( C \) 的坐标为 \( \left( \frac{3}{2}, \frac{11}{4} \right) \)。 #### (3)当 \( 0 < m < 1 \) 时,图象 \( G \) 最高点与最低点的纵坐标之差为 \( \frac{1}{2} \),求 \( m \) 的值 图象 \( G \) 是抛物线在 \( A、B \) 两点之间的部分(含 \( A、B \)),抛物线 \( y = x^2 - 2x \) 开口向上,顶点为 \( (1, -1) \),分两种情况讨论纵坐标之差: - **情况一:\( 0 < m < \frac{1}{2} \) 时** 最高点为 \( A \)(纵坐标 \( y_A = m^2 - 2m \)),最低点为抛物线顶点(纵坐标 \( -1 \)),则纵坐标之差为: \[ (m^2 - 2m) - (-1) = m^2 - 2m + 1 = (m - 1)^2 \] 根据题意,\( (m - 1)^2 = \frac{1}{2} \),解得 \( m = 1 \pm \frac{\sqrt{2}}{2} \)。 因 \( 0 < m < \frac{1}{2} \),故 \( m = 1 - \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{2 - \sqrt{2}}{2} \)(舍去 \( 1 + \frac{\sqrt{2}}{2} \),因大于 \( \frac{1}{2} \))。 - **情况二:\( \frac{1}{2} \leq m < 1 \) 时** 最高点为 \( B \)(纵坐标 \( y_B = m^2 - 1 \)),最低点为抛物线顶点(纵坐标 \( -1 \)),则纵坐标之差为: \[ (m^2 - 1) - (-1) = m^2 \] 根据题意,\( m^2 = \frac{1}{2} \),解得 \( m = \pm \frac{\sqrt{2}}{2} \)。 因 \( \frac{1}{2} \leq m < 1 \),故 \( m = \frac{\sqrt{2}}{2} \)(舍去负解)。 综上,\( m \) 的值为 \( \frac{2 - \sqrt{2}}{2} \) 或 \( \frac{\sqrt{2}}{2} \)。 #### (4)\( ∠AOB = ∠OAD + ∠OBC \) 时,\( m \) 的取值范围 由于点 \( A \) 关于 \( M(1,1) \) 对称得到点 \( C \),点 \( B \) 关于 \( M(1,1) \) 对称得到点 \( D \),则 \( MA = MC \),\( MB = MD \),故四边形 \( ABCD \) 为平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形),因此 \( AD \parallel BC \),且 \( ∠OAD = ∠OBC \)(内错角相等)。 过 \( O \) 作直线 \( EF \parallel BC \)(即 \( EF \parallel AD \)),则 \( EF \parallel BC \parallel AD \),根据平行线性质得 \( ∠AOB = ∠BOF \),\( ∠OAD = ∠FOA \)。 原条件 \( ∠AOB = ∠OAD + ∠OBC \) 转化为 \( ∠BOF = ∠FOA + ∠OBC \),说明点 \( A、O、F \) 共线(即直线 \( AF \) 经过原点 \( O \))。 设点 \( A(m, m^2 - 2m) \),点 \( B(m + 1, m^2 - 1) \),利用对称点公式得点 \( C(2 - m, 2 - m^2 + 2m) \)、\( D(1 - m, 3 - m^2) \)。 直线 \( OA \) 的解析式为 \( y = (m - 2)x \),直线 \( OB \) 的解析式为 \( y = (m - 1)x \)。 当直线 \( OA \) 与 \( AD \) 重合时,斜率相等,解得 \( m = \frac{5}{3} \);当直线 \( OB \) 与 \( BC \) 重合时,斜率相等,解得 \( m = 4 \)。 因此,\( m \) 的取值范围为 \( \frac{5}{3} < m < 4 \)。