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2025年中考数学几何压轴题解题方法突破--截长补短(含解析)2025年.docx

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(2025年)

截长补短

【题目】

如图1所示,直线AB,CD交于点O,点E是∠BOC平分线上的一点,点M,N分别是射线OA,OC上的点,且ME=NE.

(1)求证:∠MEN=∠AOC.

(2)点F在线段NO上,点G在线段NO的延长线上,连接EF,EG,若EF=EG,依题意补全图形,用等式表示线段NF,OG,OM之间的数量关系,并证明.

【读题】

本题是角平分线背景的几何综合题,具体分析时需要借助角平分线的相关辅助线的构造方法.本题考查三条线段的数量关系,因为本题没有特殊的角度,所以可以大胆猜测属于“截长补短”类型.

【分析】

(1)结合题意,可以采取两种方法进行分析,分析图形如图2和图3所示.

方法一:角平分线作垂直.

如图2所示,作EH⊥CD,EK⊥AB,垂足分别是H,K,可得EH=EK,又NE=ME,可以证明Rt△EHN≌Rt△EKM,∠ENH=∠EMK,再结合线段NO和ME组成的“8字型”进行角度推导,可得∠MEN=∠AOC.

这种思路可以看作角平分线类型的“通法”,具体过程可以参考答案.

方法二:角平分线作对称.

如图3所示,在OB上截取OQ=ON,易证△OEN≌△OEQ,∠ONE=∠OQE,EN=EQ=EM,可得∠EMO=∠EQO,于是可得∠EMO=∠ENO.仿照方法一结合线段NO和ME组成的“8字型”可得∠MEN=∠AOC.

这一小问,结合角平分线这个已知条件,用到了角平分线的两个非常重要的作图方法,一个是作垂直,一个是作轴对称.

(2)可依题意补全图形如图4所示,要求用等式表示线段NF,OG,OM之间的数量关系,并证明.

没有特殊的角度,不太可能是含有特殊的系数,也不可能是二次型的关系.由几何直观可得OM=NF+OG.下面采用不同的方法进行证明,分析图形如图5~8所示.

思路一:截长.

截长,就是在较长线段MO上进行截取,具体在作辅助线时,辅助线的交代形式可以有所变化,根据截取方式的不同,可以有不同的方法.

方法一:

如图5所示,在线段OM上截取(OG?=OG,,连接EG?,先证△EOG?≌△EOG.

再证△ENF≌△EMG?,可得NF=MG?.因为(OM=MG?+OG?,所以OM=NF+OG.

方法一也是答案采用的思路,具体的证明过程可以参考答案,此处从略.这种方法,辅助线的交代形式也可以有所变化,如下面方法二所示.

方法二:

如图5所示,在线段OM上截取.MG?=NF.结合(1)和已知信息,可得△ENF≌△EMG?,EF=EG?,∠EFN=∠EG?M,于是可得

∠EFG=∠EG?O

因为EF=EG,所以∠EFG=∠EGO,于是可得

∠EGO=∠EG?O

又可证∠EOG=∠EOG?,可证得

△EOG??△EOG

于是OG?=OG,可得OM=OG?+G?M=OG+NF

思路二:补短.

方法三:

如图6所示,在FG上截取FS=OG,连接SE.

可证△EFS≌△EGO,ES=EO,∠ESO=∠EOS=∠EOB,于是∠ESN=∠EOM,结合(1)可证△ESN≌△EOM,OM=SN=SF+FN=OG+NF.

方法四:

如图6所示,在NO上截取NS=MO,先证△ESN≌△EOM,再证△EFS≌△EGO,可得结论成立.

方法五:

如图7所示,在OD上截取GT=NF,连接ET,通过两次全等,即△EFN≌△EGT,△EOM≌△EOT,同样可得结论成立.

方法六:

与方法五有所区别,在OD上截取OT=OM,也可以证得结论成立,这种方法与方法五既有区别,也有联系.

思路三:角平分线作垂线段.

方法七:

如图8所示,作EH⊥CD,EK⊥AB,垂足分别是H,K,可得EH=EK.又EF=GE,可得FH=GH.

由(1)可得Rt△EHN≌Rt△EKM,NH=MK.

设OM=m,NF=n,OG=t,OH=OK=x,则NH=MK=OM+OK=m+x,于是GH=FH=NH-NF=m+x-n.另外,GH=OG+OH=t+x,于是m+x-n=t+x,于是可得m-n=t,即OM-NF=OG,即OM=NF+OG.

【答案】

(1)证明:作EH⊥CD,EK⊥AB,垂足分别是H,K,如图2所示.

因为OE是∠BOC的平分线,

所以EH=EK

因为ME=NE,所以Rt△EHN≌Rt△EKM

∠ENH=∠EMK

记ME与OC的交点为P,因此

∠EPN=∠OPM

∠MEN=∠AOC

(2)OM=NF+OG.

证明:依题意补全图形,在线段OM上截取(OG?=OG,,连接EG?,如图5所示.

因为OE是∠BOC的平分线,所以

∠EON=∠EOB

因为∠MOF=∠DOB,所以

∠EOM=∠EOD

因为OE=OE,

所以△EOG??△EOG

EG?=EG,∠EG?O=∠

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