一道中考压轴题的解法初探 (1)

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一道中考压轴题的解法初探
安徽省芜湖市南陵县春谷中学 戴桂兰
今年安徽省最后一道压轴题是一道几何题,本
人有幸参与了今年的中考阅卷工作,现将最后一
题的精彩解法列举如下以飨读者.
如图1,正六边形ABCDEF 的边长为a ,P 是BC
边上一动点,过P 作PM ∥AB 交AF 于M ,作PN ∥
CD 交DE 于N ,
(1) ①∠MPN= 。


②求证:PM+PN=3a ;
对于第(1)题的第二问有以下几种解法:
解法一:如图延长线段PM 、PN 交EF 于G ,H ,
证明△PGH 、△GMF 、△ENH 为等边三角形, 则
PM+PN=PG-MG+PH-NH=2GH-(GF+EH)=2EF+(GF+EH)
再证四边形ABPM 、四边形CDNP 为等腰梯形,
AM=BP , ND=PC. GF+EH=MF+EN=AF-AM+ED-ND=2BC-(BP+PC)=a
所以PM+PN=3a.
解法二:如图,延长线段FA 、ED 交BC 于I ,J
两点,先证△AIB, △CDJ,△AHM, △DNK,
△PMI, △PNJ 是等边三角形.
则PM+PN=PI+PJ=BI+BP+PC+CJ=AB+BC+CD=3a.解法一和解法二的证题思路都充分利用了正六边形、等腰梯形、等边三角形的性质,通过线段之间P N
M F E D C B A 图
1 图①
图②
的数量的转化得出结论,差别仅在辅助线的添法上.
解法三:如图,连接AD分别交线段MP、NP于H、K,易证四边形ABPH和四边形PCDK为平行四边形.再证△AMH,△DNK为等边三角形,则PM+PN=PH+MH+PK+KN=AB+AM+CD+DN=AB+CD+BP+PC=3 a最后证得PM+PN=3a.
解法四:过点A作AZ∥BC交MP于点Z,过点D作
DX∥BC交NP于点X,则四边形ABPZ、CDXP为
平行四边形,△AMZ,△DNX为等边三角形.
则PM+PN=PZ+MZ+PX+XN=AB+AM+CD+DN
=AB+CD+BP+PC=3a
解法五:连接BE交MP于H点.在正六边形ABCDEF 中,证明四边形AMHB、HENP为平行四边形, △BHP 为等边三角形. 则PM+PN=MH+HP+PN=AB+BH+HE
=AB+BE=3a.解法三、四、五都用到了平移的方法
和转化的数学思想.
解法六:因正六边形ABCDEF的边长为a,PM∥AB,PN∥CD,则四边形ABPM、CDNP为等腰梯形,分别过A、B作MP边上的高,利用”在直角三角形中,30。

对的直角边等于斜边的一半”得:MP=AB+BP,同理可证NP=CD+CP.所以,MP+NP=AB+BP+CP+CD=3a.
(2)如图2,点O是AD的中点,连接OM、ON.
图④
图③
图⑤
图⑥
O
N M
F E
D A
求证:OM=ON;
解法一:如图,连接OE,先证AM=BP,DN=PC,
AM+DN=BP+PC=a,又EN+DN=a,则AM= EN,
再证AO=EO, ∠MAO=∠NEO=60。

所以△AMO与△ENO全等,从而得到OM=ON.
其中, 连接OE,构造全等三角形是解决本小题的关键. 解法二:如图,连接BE,由(1)知AM=EN.且AO=EO, ∠MAO=∠NEO=60。

,则△AMO与△ENO全等,
所以OM=ON.
解法三:设MP交AO于点Q,NP交OD于点H,
利用第(1)题的结论PM+PN=3a,证明△DNH、
△AMQ为等边三角形,四边形AQPB与四边形CDHP为平行四边形,则PM+PN=PQ+MQ+PH+NH
=AB+AQ+ CD +NH=3a, A Q+NH=a ,
又OA=OD=a, 则AQ+QO=a ,所以OQ=NH,MQ=OH, 易证∠MQO=∠NHO=120。

. 所以△MQO与
△OHN全等.这种解法不需作辅助线,但要用
到第(1)小题的结论.
在改卷过程中,很多同学犯了想当然的错误,认为
MQ+QO=OH+NH,就能够得到OQ=NH,MQ=OH,
这是不对的.
(3)如图3,点O是AD的中点,OG平分∠MON,
图⑨
O
N M
F E
D
C
B
A
P
G
图3
图⑦
图⑧
判断四边形OMGN 是否为特殊四边形,并说明理由.
对于第(3)小题的解答如下:四边形OMGN 是菱形.
理由:如图,连接OE 、OF, 由(2)可知∠MOA=∠NOE
易证∠AOE=120。

所以∠MON=∠AOE-∠MOA+∠NOE=120。

由已知OG 平分∠MON,所以∠MOG=60。

又∠FOA=60。

所以∠MOA=∠GOF.又AO=FO,
∠MAO=∠GFO=60。

所以△MAO 与△GFO 全等. 所以MO=GO 又∠MOG=60。

,所以△MGO 为等边三角形;同理可证△NGO 为等边三角形,所以四边形OMGN 为菱形.在第(3)小题的证明中,很多同学直接用了∠MON=2∠MPN ,还有同学直接用∠MON=90。

+0.5∠MPN=120。

,这些做法都是不对的.
作为最后一道压轴题,我认为此题证明的切入点审题的角度颇多;证法可谓精彩纷呈、多姿多彩.
图⑩。