九年级数学动态几何型题
2022年九年级中考数学冲刺专题---几何动态及最值问题
中考数学冲刺专题---几何动态及最值问题一、单选题1.(2020·江阴模拟)如图,在边长为6的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上的一个动点,连接CE,将线段CE绕点C逆时针旋转60°得到FC,连接DF.则在点E运动过程中,DF的最小值是()A.6B.3C.2D.1.52.(2020·无锡模拟)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点坐标分别为O(0,0),A(12,0),B(8,6),C(0,6).动点P从点O出发,以每秒3个单位长度的速度沿边OA向终点A运动;动点Q从点B同时出发,以每秒2个单位长度的速度沿边BC向终点C运动.设运动的时间为t秒,作AG⊥PQ于点G,则AG的最大值为()C.365D.6 A.√73B.18√553.(2020·无锡模拟)如图,在平面直角坐标系中,已知A(10,0),点P为线段OA上任意一点.在直线y=34x上取点E,使PO=PE,延长PE到点F,使PA=PF,分别取OE、AF中点M、N,连结MN,则MN的最小值是()A.4.8B.5C.5.4D.64.(2020·宜兴模拟)如图,等边△ABC的边长为1,D,E两点分别在边AB,AC上,CE=DE,则线段CE的最小值为()A.2﹣√3B.2 √3﹣3C.12D.√3−125.(2020·南通模拟)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=8,AD=17,折叠纸片使点B落在边AD上的E处,折痕为PQ.当E在AD边上移动时,折痕的端点P,Q也随着移动.若限定P,Q分别在边BA,BC上移动,则点E在边AD上移动的最大距离为()A.6B.7C.8D.96.(2020·无锡模拟)如图,正方形ABCD中,AB=4,E,F分别是边AB,AD上的动点,AE=DF,连接DE,CF交于点P,过点P作PK//BC,且PK=2,若∠CBK的度数最大时,则BK长为()A.6B.2√5C.2√10D.4√27.(2020·镇江模拟)如图,已知P是半径为3的⊙A上一点,延长AP到点C,使AC=4,以AC为对角线作▱ABCD,AB=4 √3,⊙A交边AD于点E,当▱ABCD面积为最大值时,EP⌢的长为()A.12πB.πC.32πD.3π8.(2020·泰兴模拟)如图,直线l与⊙O相切于点A,M是⊙O上的一个动点,MH⊥l,垂足为H.若⊙O的半径为1,则MA-MH的最大值为()A.12B.13C.14D.159.(2020·如皋模拟)如图,矩形ABCD中,AB=2,AD=3.E,F分别是AD,CD上的动点,EF=2.Q是EF的中点,P为BC上的动点,连接AP,PQ.则AP+PQ的最小值等于()A.2B.3C.4D.510.(2019·丹阳模拟)如图,已知⊙C的半径为3,圆外一点O满足OC=5,点P为⊙C上一动点,经过点O的直线l上有两点A、B,且OA=OB,∠APB=90°,l不经过点C,则AB的最小值()A.2B.4C.5D.611.(2020·鼓楼模拟)如图,△ABC中,∠BAC=45°,∠ABC=60°,AB=4,D是边BC上的一个动点,以AD为直径画⊙O分别交AB、AC于点E、F,则弦EF长度的最小值为()A.√3B.√6C.2 √2D.2 √3 12.(2020·张家港模拟)如图,已知A,B两点的坐标分别为(8,0),(0,8),点C,F分别是直线x=−5和x轴上的动点,CF=10,点D是线段CF的中点,连接AD交y轴于点E,当ΔABE面积取得最小值时,tan∠BAD的值是()A.817B.4√217C.4√213D.71713.(2020·苏州模拟)如图,正方形ABCD的边长为1,点P为BC上任意一点(可与点B或C重合),分别过B、C、D作射线AP的垂线,垂足分别是B′、C′、D′,则BB′+CC′+DD′的最小值是()A.1B.√2C.√3D.√514.(2020·无锡模拟)如图,正方形ABCD中,AB=2,E是BC中点,CD上有一动点M,连接EM、BM,将的最小值为()ΔBEM沿着BM翻折得到ΔBFM.连接DF、CF,则DF+12FCA.52B.83C.94D.125二、填空题15.(2020·苏州模拟)如图,AB是半⊙O的直径,点C在半⊙O上,AB=5cm,AC=4cm.D是BC⏜上的一个动点,连接AD,过点C作CE⊥AD于E,连接BE.在点D移动的过程中,BE的最小值为.16.(2020·扬州模拟)已知点A、B是半径为2的⊙O上两点,且∠BOA=120°,点M是⊙O上一个动点,点P是AM的中点,连接BP,则BP的最小值是.17.(2020·昆山模拟)如图,已知在△ABC中,AB=AC=13,BC=10,点M是AC边上任意一点,连接MB,以MB、MC为邻边作平行四边形MCNB,连接MN,则MN的最小值是18.(2020·南京模拟)如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是A边上一点,且AE=√3,点F 是边BC上的任意一点,把△BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG,CG,则四边形AGCD 的面积的最小值为.19.(2020·徐州模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点E在AD边上,且AE:ED=1:3,动点P从点A出发,沿AB运动到点B停止,过点E作EF⊥PE,交射线BC于点F,设M是线段EF 的中点,则在点P运动的整个过程中,点M运动路线的长为.20.(2020·苏州模拟)如图,折线AB−BC中,AB=3,BC=5,将折线AB−BC绕点A按逆时针方向旋转,得到折线AD−DE,点B的对应点落在线段BC上的点D处,点C的对应点落在点E处,连接CE,若CE⊥BC,则tan∠EDC=°.21.(2020·扬州模拟)如图,在平面直角坐标系中,A(1,√3),B(2,0),C点在x轴上运动,过点O作直线AC的垂线,垂足为D.当点C在x轴上运动时,点D也随之运动.则线段BD长的最大值为.22.(2020·镇江模拟)如图,在RtΔABC中, ∠ACB=90°,AC=10,BC=5,将直角三角板的直角顶点与AC边的中点P重合,直角三角板绕着点P旋转,两条直角边分别交AB边于M,N,则MN的最小值是.23.(2020·宜兴模拟)如图,已知⊙O的半径是2,点A,B在⊙O上,且∠AOB=90°,动点C在⊙O 上运动(不与A,B重合),点D为线段BC的中点,连接AD,则线段AD的长度最大值是.24.(2020·太仓模拟)如图所示,等边△ABC的边长为4,点D是BC边上一动点,且CE=BD,连接AD,BE,AD与BE相交于点P,连接PC.则线段PC的最小值等于.25.(2020·惠山模拟)在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=4.如图,将直角顶点B放在原点,点A放在y轴正半轴上,当点B在x轴上向右移动时,点A也随之在y轴上向下移动,当点A到达原点时,点B停止移动,在移动过程中,点C到原点的最大距离为.26.(2020·淮安模拟)如图,正方形ABCD的边长为2,E为BC上一点,且BE=1,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为底向右侧作等腰直角△EFG,连接CG,则CG的最小值为.27.(2020·江阴模拟)如图,等边△AOB,点C是边AO所在直线上的动点,点D是x轴上的动点,在矩形CDEF中,CD=6,DE= √3,则OF的最小值为.28.(2020·灌南模拟)如图,在ΔABC中,AB=10,AC=8,BC=6,经过点C且与边AB相切的动圆与CA,CB分别相交于点P,Q,则线段PQ长度的最小值是.29.(2019·崇川模拟)如图,在等边△ABC中,AB=4,点P是BC边上的动点,点P关于直线AB,AC的对称点分别为M,N,则线段MN长的取值范围是.三、综合题30.(2021·泰州模拟)如图,在▱ABCD 中,AB =5,BC =10,sinB =45,点P 以每秒2个单位长度的速度从点B 出发,沿着B→C→D→A 的方向运动到点A 时停止,设点P 运动的时间为ts.(1)连接AC ,判断△ABC 是否是直角三角形,试说明理由;(2)在点P 运动的过程中,若以点C 为圆心、PC 长为半径的⊙C 与AD 边相切,求t 的值;(3)在点P 出发的同时,点Q 以每秒1个单位长度的速度从点C 出发,沿着C→D→A 的方向运动,当P 、Q 中的一点到达终点A 时,另一点也停止运动.求当BP ⊥CQ 时t 的值.31.(2021·扬州模拟)如图,在矩形ABCD 中,AB =6,BC =8,点E 是AD 边上的动点,将矩形ABCD 沿BE 折叠,点A 落在点A′处,连接A′C 、BD.(1)如图1,求证:∠DE A′=2∠ABE ;(2)如图2,若点A′恰好落在BD 上,求tan ∠ABE 的值;(3)若AE =2,求S △A′CB .(4)点E 在AD 边上运动的过程中,∠A′ CB 的度数是否存在最大值,若存在,求出此时线段AE 的长;若不存在,请说明理由.32.(2020·无锡模拟)在综合与实践课上,老师组织同学们以“三角形纸片的旋转”为主题开展数学活动.如图1,现有矩形纸片ABCD,AB=8cm,AD=6cm.连接BD,将矩形ABCD沿BD剪开,得到△ABD 和△BCE.保持△ABD位置不变,将△BCE从图1的位置开始,绕点B按逆时针方向旋转,旋转角为α(0°≤α<360°).在△BCE旋转过程中,边CE与边AB交于点F.(1)如图2,将图1中的△BCE旋转到点C落在边BD上时,CF=;(2)继续旋转△BCE,当点E落在DA延长线上时,求出CF的长;(3)在△BCE旋转过程中,连接AE,AC,当AC=AE时,直接写出此时α的度数及△AEC的面积.33.(2020·常州模拟)如图,△ABC中,∠ACB=90∘,BC=6,AC=8.点E与点B在AC的同侧,且AE⊥AC.(1)如图1,点E不与点A重合,连结CE交AB于点P.设AE=x,AP=y,求y关于x的函数解析式,写出自变量x的取值范围;(2)是否存在点E,使△PAE与△ABC相似,若存在,求AE的长;若不存在,请说明理由;(3)如图2,过点B作BD⊥AE,垂足为D.将以点E为圆心,ED为半径的圆记为⊙E.若点C到OE上点的距离的最小值为8,求⊙E的半径.34.(2020·无锡模拟)如图1,已知:在矩形ABCD中,AB =3√3cm,AD=9cm,点O从A点出发沿AD以acm/s的速度移向点D移动,以O为圆心,2cm长为半径作圆,交射线AD于M(点M在点O右侧).同时点E从C点出发沿CD以√3cm/s的速度移向点D移动,过E作直线EF∥BD交BC于F,再把△CEF沿着动直线EF对折,点C的对应点为点G.若在整过移动过程中△EFG的直角顶点G 能与点M重合.设运动时间为t(0<t≤3)秒.(1)求a的值;(2)在运动过程中,①当直线FG与⊙O相切时,求t的值;②是否存在某一时刻t,使点G恰好落在⊙O上(异于点M)?若存在,请写出t的值;若不存在,请说明理由.35.(2020·无锡模拟)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(0,2),点M从点A出发沿x轴负方向以每秒3cm的速度移动,同时点N从原点出发沿y轴正方向以每秒1cm 的速度移动.设移动的时间为t秒.(1)若点M在线段OA上,试问当t为何值时,△ABO与以点O、M、N为顶点的三角形相似?(2)若直线y=x与△OMN外接圆的另一个交点是点C.①试说明:当0<t<2时,OM、ON、OC在移动过程满足OM+ON= √2OC;②试探究:当t>2时,OM、ON、OC之间的数量关系是否发生变化,并说明理由. 36.(2020·南通模拟)(1)如图,已知△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,求证:DE∥BC,DE= 12BC.(2)利用第(1)题的结论,解决下列问题:①如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E、F分别是AB、CD的中点,求证:EF∥BC,FE= 12(AD+BC)②如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,AB=3 √3,AD=3,点M,N分别在边AB,BC上,点E,F分别为MN,DN的中点,连接EF,求EF长度的最大值.37.(2020·南京模拟)如图①,在△ABC中,∠C=90°,AC=15,BC=20,经过点C的⊙O与△ABC 的每条边都相交.⊙O与AC边的另一个公共点为D,与BC边的另一个公共点为E,与AB边的两个公共点分别为F、G.设⊙O的半径为r.(1)(操作感知)根据题意,仅用圆规在图①中作出一个满足条件的⊙O,并标明相关字母;(2)(初步探究)求证:CD2+CE2=4r2;(3)当r=8时,则CD2+CE2+FG2的最大值为;(4)(深入研究)直接写出满足题意的r的取值范围;对于范围内每一个确定的r的值,CD2+CE2+FG2都有最大值,每一个最大值对应的圆心O所形成的路径长为.38.(操作体验)如图①,已知线段AB和直线l,用直尺和圆规在l上作出所有的点P,使得∠APB=30°,如图②,小明的作图方法如下:第一步:分别以点A,B为圆心,AB长为半径作弧,两弧在AB上方交于点O;第二步:连接OA,OB;第三步:以O为圆心,OA长为半径作⊙O,交l于P1,P2;所以图中P1,P2即为所求的点.(1)在图②中,连接P1A,P1B,说明∠AP1B=30°(方法迁移)(1)如图③,用直尺和圆规在矩形ABCD内作出所有的点P,使得∠BPC=45°,(不写做法,保留作图痕迹).(2)已知矩形ABCD,BC=2.AB=m,P为AD边上的点,若满足∠BPC=45°的点P恰有两个,则m 的取值范围为.(3)已知矩形ABCD,AB=3,BC=2,P为矩形ABCD内一点,且∠BPC=135°,若点P绕点A逆时针旋转90°到点Q,则PQ的最小值为.39.(1)如图1,点A在⊙O上,请在图中用直尺(不含刻度)和圆规作等边三角形ABC,使得点B、C 都在⊙O上.(2)已知矩形ABCD中,AB=4,BC=m.①如图2,当m=4时,请在图中用直尺(不含刻度)和圆规作等边三角形AEF,使得点E在边BC上,点F在边CD上;②若在该矩形中总能作出符合①中要求的等边三角形AEF,请直接写出m的取值范围. 40.(2020·建邺模拟)(概念认识)若以三角形某边上任意一点为圆心,所作的半圆上的所有点都在该三角形的内部或边上,则将符合条件且半径最大的半圆称为该边关联的极限内半圆.如图①,点P是锐角△ABC的边BC上一点,以P为圆心的半圆上的所有点都在△ABC的内部或边上.当半径最大时,半圆P为边BC关联的极限内半圆.(1)(初步思考)若等边△ABC的边长为1,则边BC关联的极限内半圆的半径长为.(2)如图②,在钝角△ABC中,用直尺和圆规作出边BC关联的极限内半圆(保留作图痕迹,不写作法).(3)(深入研究)如图③,∠AOB=30°,点C在射线OB上,OC=6,点Q是射线OA上一动点.在△QOC中,若边OC关联的极限内半圆的半径为r,当1≤r≤2时,求OQ的长的取值范围.。
中考数学专题 动态几何与函数10题-含答案
动态几何与函数10题(1)请直接写出1y ,2y 与t 之间的函数关系式以及对应的t 的取值范围;
(2)请在平面直角坐标系中画出1y ,2y 的图象,并写出1y 的一条性质;
(3)求当12y y >时,t 的取值范围.
(1)求出12,y y与x的函数关系式,并注明
(2)先补全表格中1y的值,再画出
x123456
y12632
1
(3)在直角坐标系内直接画出2y的函数图像,结合1y和2y的函数图像,x的取值范围.(结果取精确值)
(1)请求出1y 和2y 关于x 的函数解析式,并说明x 的取值范围;
(2)在图2中画出1y 关于x 的函数图象,并写出一条这一函数的性质:(3)若12103
y y -≥,请结合函数图像直接写出x 的取值范围(近似值保留一位小数,误差不超过0.2)
4.
(2023春·重庆江津·九年级校联考期中)如图,在矩形ABCD 中,3AB =,4BC =,点P 从点A 出发,以每秒2个单位的速度沿折线A B C D →→→运动,当它到达D 点时停止运动;同时,点Q 从点A 出发,以每秒1个单位的速度沿射线AD 运动,过Q 点做直线l 平行于AB ,点M 为直线l 上的一点,满足AMQ △的面积为2,设点P 点Q 的运动时间为t (0t >),ADP △的面积为1y ,QM 的长度为2y .
(1)分别求出1y ,2y 与t 的函数关系,并注明t 的取值范围;
(2)在坐标系中画出1y ,2y 的函数图象;
(3)结合函数图象,请直接写出当12y y <时t 的取值范围.。
中考数学:几何动态综合题(含答案解析)
题型六几何动态综合题类型一点动型探究题针对演练1. (2016赤峰12分)如图,正方形ABCD的边长为3 cm,P,Q分别从B,A出发沿BC,AD方向运动,P点的运动速度是1 cm/秒,Q点的运动速度是2 cm/秒,连接AP,并过Q作QE⊥AP垂足为E.(1)求证:△ABP∽△QEA;(2)当运动时间t为何值时,△ABP≌△QEA;(3)设△QEA的面积为y,用运动时间t表示△QEA的面积y.(不要求考虑t的取值范围)(提示:解答(2)(3)时可不分先后)第1题图2. (2015省卷25,9分) 如图,在同一平面上,两块斜边相等的直角三角板Rt△ABC 和Rt△ADC拼在一起,使斜边AC完全重合,且顶点B,D分别在AC的两旁,∠ABC=∠ADC=90°,∠CAD=30°,AB=BC=4 cm.(1)填空:AD=________(cm),DC=________(cm);(2)点M、N分别从A点,C点同时以每秒1 cm的速度等速出发,且分别在AD,CB 上沿A→D,C→B方向运动,当N点运动到B点时,M、N两点同时停止运动,连接MN.求当M、N点运动了x秒时,点N到AD的距离(用含x的式子表示);(3)在(2)的条件下,取DC中点P,连接MP,NP,设△PMN的面积为y(cm2),在整个运动过程中,△PMN的面积y存在最大值,请求出y的最大值.(参考数据:sin75°=6+2 4,sin15°=6-24)第2题图3. (2016梅州10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5 cm,∠BAC=60°,动点M从点B出发,在BA边上以每秒2 cm的速度向点A匀速运动,同时动点N从点C出发,在CB边上以每秒 3 cm的速度向点B匀速运动,设运动时间为t秒(0≤t≤5),连接MN.(1)若BM=BN,求t的值;(2)若△MBN与△ABC相似,求t的值;(3)当t为何值时,四边形ACNM的面积最小?并求出最小值.第3题图4. 如图,在▱ABCD中,BC=8 cm,CD=4 cm,∠B=60°,点M从点D出发,沿DA方向匀速运动,速度为2 cm/s,点N从点B出发,沿BC方向匀速运动,速度为1 cm/s,过点M作MF⊥CD,垂足为F,延长FM交BA的延长线于点E,连接EN,交AD于点O,设运动时间为t (s )(0<t <4).(1)连接AN ,MN ,设四边形ANME 的面积为y (cm 2),求y 与t 之间的函数关系式; (2)是否存在某一时刻t ,使得四边形ANME 的面积是 ▱ABCD 面积的2132?若存在,求出相应的t 值,若不存在,请说明理由;(3)连接AC ,交EN 于点P ,当EN ⊥AD 时,求线段OP 的长度.第4题图 备用图5. 如图,在矩形ABCD 中,AB =6 cm ,BC =8 cm ,如果点E 由点B 出发沿BC 方向向点C 匀速运动,同时点F 由点D 出发沿DA 方向向点A 匀速运动,它们的速度分别为每秒2 cm 和1 cm ,FQ ⊥BC ,分别交AC 、BC 于点P 和Q ,设运动时间为t 秒(0<t <4).(1)连接EF,若运动时间t=23秒时,求证:△EQF是等腰直角三角形;(2)连接EP,设△EPC的面积为y cm2,求y与t的函数关系式,并求y的最大值;(3)若△EPQ与△ADC相似,求t的值.6. (2015郴州)如图,在四边形ABCD中,DC∥AB,DA⊥AB,AD=4 cm,DC=5 cm,AB=8 cm.如果点P由B点出发沿BC方向向点C匀速运动,同时点Q由A点出发沿AB 方向向点B匀速运动,它们的速度均为1 cm/s,当P点到达C点时,两点同时停止运动,连接PQ,设运动时间为t s,解答下列问题:(1)当t为何值时,P,Q两点同时停止运动?(2)设△PQB的面积为S,当t为何值时,S取得最大值,并求出最大值;(3)当△PQB为等腰三角形时,求t的值.第6题图【答案】1.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,QE⊥AP,∴∠QEA=∠B=90°.∵AD∥BC,∴∠QAE=∠APB,∴△ABP∽△QEA;…………………………………………(3分)(2)解:由题意得:BP=t cm,AQ=2t cm,要使△ABP≌△QEA,则AQ=AP=2t cm,在Rt △ABP 中,由勾股定理得:32+t 2=(2t)2, 解得t =±3(负值舍去),即当t =3时,△ABP ≌△QEA ;…………………………(7分)(3)解:在Rt △ABP 中,由勾股定理得:AP =32+t 2,∵△ABP ∽△QEA , ∴AB QE =BPAE =APAQ ,∴3QE =tAE=32+t 22t , ∴QE =6t32+t 2,AE =2t 232+t 2,∴y =12QE ·AE =12·6t32+t 2·2t 232+t 2=6t 3t 2+9.……………(12分)2.解:(1)26,22;【解法提示】在Rt △ABC 中,根据勾股定理,得AC =AB 2+BC 2=42+42=4 2 cm ,在Rt △ACD 中,AD =AC ·co s 30°=42×32=2 6 cm ,DC =AC ·sin30°=42×12=2 2 cm.(2)如解图,过点N 作NE ⊥AD 于点E ,作NF ⊥DC 交DC 延长线于点F ,则NE =DF . ∵∠ACD =60°,∠ACB =45°, ∴∠NCF =75°,∠FNC =15°,在Rt △NFC 中, 第2题解图 ∵sin ∠FNC =FCNC,∴sin15°=FCNC,又∵NC=x cm,∴FC=NC·sin15°=6-24x cm,∴NE=DF=DC+FC=(22+6-24x)cm,∴点N到AD的距离为(22+6-24x)cm;(3)如解图,在Rt△NFC中,∵sin75°=NFNC,∴NF=NC·sin75°=6+24x cm,∵P为DC中点,DC=2 2 cm,∴DP=CP= 2 cm,∴PF=DF-DP=22+6-24x-2=(6-24x+2) cm,∵S△PMN=S四边形DFNM-S△DPM-S△PFN,即S△PMN=12(NF+MD)·NE-12MD·DP-12PF·NF,∴y=12×(6+24x+26-x)×(22+6-24x)-12×(26-x)×2-12×(6-24x+2)×6+24x,即y=2-68x2+7-3-224x+23,∵12-68<0, ∴当x =-7-3-2242×2-68=36-23+22-22秒时,y 取得最大值为4×2-68×23-(7-3-224)24×2-68=236+83+92-1616cm 2.3.解:(1)根据题意BM =2t cm ,BC =5×tan60°=5 3 cm ,BN =BC -3t =(53-3t)cm ,∴当BM =BN 时,2t =53-3t ,解得t =103-15;…………………………………………(2分)(2)分两种情况讨论:①当∠BMN =∠ACB =90°时,如解图①, △NBM ∽△ABC ,cosB =cos30°=BM BN,∴2t 53-3t=32,解得t =157;(4分)第3题解图②当∠MNB =∠ACB =90°时,如解图②,△MBN ∽△ABC ,cosB =cos30°=BNBM,∴53-3t2t=32,解得t =52,故若△MBN 与△ABC 相似,则t 的值为157秒或52秒;……(6分)(3)如解图③,过点M 作MD ⊥BC 于点D ,则MD ∥AC , ∴△BMD ∽△BAC , ∴BM BA=MD AC,又∵BA =cos 60AC=10, 第3题解图③∴2t10=5MD,解得MD =t. 设四边形ACNM 的面积为y ,则 y =S △ABC -S △BMN =12AC ×BC - 12BN ·MD=12×5×53- 12(53-3t)·t=32t 2-532t + 2532 =32(t -52)2+7538,…………………………………………(8分) ∴当t =52秒时,四边形ACNM 的面积最小,最小值为7538cm 2.…………………………………………………………………(10分)4.解:(1)如解图①,过点A 作AG ⊥BC ,垂足为点G .第4题解图①∵∠AGB =90°,∠B =60°, ∴AG =32AB =2 3 cm.由题可知,MD =2t cm ,则AM =(8-2t ) cm , ∵AB ∥CD ,MF ⊥CD , ∴ME ⊥AB ,∴∠MEA =∠MFD =90°, ∵AD ∥BC ,∴∠EAM =∠B =60°, ∴AE =12AM =(4-t) cm , ME =3(4-t) cm ,∴y =S △ANM +S △AEM =12×(8-2t)×23+12×(4-t)×3×(4-t) =32t 2-63t +163(0<t <4);(2)存在.由四边形ANME 的面积是▱ABCD 面积的2132可得:32t 2-63t +163=2132×8×23,整理得:t 2-12t +11=0, 解得t =1或t =11(舍去),所以当t =1s 时,四边形ANME 的面积是▱ABCD 面积的2132;(3)如解图②,第4题解图②由(1)可知AE =(4-t ) cm , ∴BE =AB +AE =(8-t ) cm. ∵∠B =60°,EN ⊥BC ,AG ⊥BC ,∴BN =12BE =(4-12t ) cm ,BG =12AB =2 cm.又∵BN =t ,∴4-12t =t ,解得t =83,∴BN =83cm ,∴GN =BN -BG =23cm ,∴AO =23 cm ,NC =BC -BN =163 cm.设PO =x cm ,则PN =(23-x ) cm.∵AO ∥NC , ∴△AOP ∽△CNP ,∴AO NC =POPN,即23163=x23-x,解得x =239,∴当EN ⊥AD 时,线段OP 的长度为239cm.5.(1)证明:若运动时间t =23秒,则BE =2×23=43 cm ,DF =23 cm ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =8 cm ,AB =DC =6 cm ,∠D =∠BCD =90°, ∵FQ ⊥BC ,∴∠FQC =∠D =∠QCD =90°, ∴四边形CDFQ 是矩形,∴CQ =DF =23 cm ,CD =QF =6 cm ,∴EQ =BC -BE -CQ =8-43-23=6 cm ,∴EQ =QF =6 cm ,∴△EQF 是等腰直角三角形; (2)解:∵∠FQC =90°,∠B =90°, ∴∠FQC =∠B , ∴PQ ∥AB , ∴△CPQ ∽△CAB ,∴PQ AB =QC BC ,即6PQ =t 8, ∴PQ =34 t cm ,∵BE =2t ,∴EC =BC -BE =8-2t , ∵S △EPC =12EC ·PQ ,∴y =12(8-2t )·34t =-34t 2+3t =-34(t -2)2+3(0<t <4).∵-34<0,∴当t =2秒时,y 有最大值,y 的最大值为3 cm 2; (3)解:分两种情况讨论:(ⅰ)如解图①,点E 在Q 的左侧,①当△EPQ ∽△ACD 时, 第5题解图①可得PQ CD =EQAD ,即348t =8-3t 8,解得t =2;②当△EPQ ∽△CAD 时,可得PQ AD =EQCD ,即348t =8-3t 6,解得t =12857;(ⅱ)如解图②,点E 在Q 的右侧, ∵0<t <4,∴点E 不能与点C 重合, ∴只存在△EPQ ∽△CAD ,可得PQ AD =EQCD ,即348t =3t -86,解得t =12839, 第5题解图②故若△EPQ 与△ADC 相似,则t 的值为2秒或12857秒或12839秒.6.解:(1)如解图,过点C 作CE ⊥AB 于点E , ∵DC ∥AB ,DA ⊥AB ,CE ⊥AB , ∴四边形AECD 是矩形,∴AE =DC =5,CE =AD =4, 第6题解图 ∴BE =AB -AE =8-5=3, ∴由勾股定理得:BC =22+BE CE =32+42=5,∴BC <AB ,∵当点P 运动到点C 时,P 、Q 同时停止运动, ∴t =51=5 s ,即t =5 s 时,P 、Q 两点同时停止运动; (2)由题意知,AQ =BP =t , ∴QB =8-t.如解图,过点P 作PF ⊥QB 于点F ,则△BPF ∽△BCE , ∴PF CE =BP BC ,即PF 4=t5,∴PF =4t 5,∴S =12QB ·PF =12×(8-t)×4t 5=-252t +16t5=-25(t -4)2+325(0<t ≤5).∵-25<0,∴当t =4 s 时,S 有最大值,最大值为3252CM ;(3)∵cos B =BE BC =35,∴BF =PB ·cos B =t ·cos B =3t5,∴QF =AB -AQ -BF =8-8t5,∴QP =当△PQB 为等腰三角形时,分以下三种情况:①当PQ =PB 时,即t , 解得:1t =4011,2t=8,∵t2=8>5,不合题意, ∴t =4011;②当PQ =BQ 时,即8-t ,解得:1t =0(舍去),2t =4811;③当QB =BP 时,即8-t =t , 解得t =4;综上所述,当△PQB 为等腰三角形时,则t 的值为4011 s 或4811 s 或4 s.类型二 线动型探究题针对演练1. 如图,已知矩形ABCD ,AB =3,BC =3,在BC 上取两点E ,F (E 在F 左边),以EF 为边作等边三角形PEF ,使顶点P 在AD 上,PE ,PF 分别交AC 于点G ,H .(1)求△PEF 的边长;(2)若△PEF 的边EF 在射线BC 上移动,(点E 的移动范围在B 、C 之间,不与B 、C 两点重合),设BE =x ,PH =y .①求y与x的函数关系式;②连接BG,设△BEG面积为S,求S与x的函数关系式,判断x为何值时S最大,并求最大值S.第1题图2. 已知,如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且AC=12 cm,BD =16 cm,点P从点A出发,沿AB方向匀速运动,速度为1 cm/s;过点P作直线PF∥AD,PF交CD于点F,过点F作EF⊥BD,且与AD、BD分别交于点E、Q;连接PE,设点P 的运动时间为t(s)(0<t<10).(1)填空:AB=________cm;(2)当t为何值时,PE∥BD;(3)设四边形APFE的面积为y(cm2).①求y与t之间的函数关系式;②若用S表示图形的面积,则是否存在某一时刻t,使得S四边形APFE=825S菱形ABCD?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.第2题图3. (2014省卷25,9分)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,BC=10 cm,AD=8 cm.点P从点B出发,在线段BC上以每秒3 cm的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于AD的直线m从底边BC出发,以每秒2 cm的速度沿DA方向匀速平移,分别交AB、AC、AD于点E、F、H,当点P到达点C时,点P与直线m同时停止运动,设运动时间为t秒(t>0).(1)当t=2时,连接DE、DF,求证:四边形AEDF为菱形;(2)在整个运动过程中,所形成的△PEF的面积存在最大值,当△PEF的面积最大时,求线段BP的长;(3)是否存在某一时刻t,使△PEF为直角三角形?若存在,请求出此刻t的值;若不存在,请说明理由.4. (2016镇江改编)如图①,在菱形ABCD中,AB=65,tan∠ABC=2,点E从点D 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着射线DA的方向匀速运动,设运动时间为t(秒).将线段CE绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CF.(1)求证:BE=DF;(2)如图②,连接BD、EF,BD交EC、EF于点P、Q.当t为何值时,△EPQ是直角三角形?(3)如图③,将线段CD绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CG.在点E的运动过程中,当它的对应点F位于直线AD上方时,直接写出点F到直线AD的距离y 关于时间t的函数表达式.第4题图【答案】1.解:(1)如解图①,过点P作PQ⊥BC于点Q,∵在矩形ABCD中,∠B=90°,∴AB⊥BC,又∵AD∥BC,∴PQ=AB=3,∵△PEF是等边三角形,∴∠PFQ=60°,在Rt△PQF中,sin∠PFQ=PQ PF,∴PF=3÷32=2,第1题解图①∴△PEF 的边长为2;(2)①在Rt △ABC 中,AB =3,BC =3,由勾股定理得,AC =23,∴∠ACB =30°,又∵△PEF 是等边三角形,∴∠PFE =60°,∴∠FHC =30°,∴FH =FC ,∵HF =2-PH =2-y ,∴FC =2-y ,又∵BE +EF +FC =BC ,∴x +2+2-y =3,即y =x +1(0<x <3);②如解图②,过点G 作GM ⊥BC 于点M ,∵△PEF 为等边三角形,∴∠PEF =60°,∵Rt △ABC 中,AB =3,BC =3,第1题解图②∴∠ACB =30°,∴∠EGC =180°-30°-60°=90°,∵BE =x ,∴EC =3-x ,∴EG =3-x2,∵∠GEM =60°,sin ∠GEM =GM GE ,∴GM =EG ·sin60°=32×3-x 2=33-3x 4, ∴S =12x ×33-3x 4 =-38x 2+338x =-38(x -32)2+9332, ∵-38<0, ∴当x =32时,S 最大=9332. 2.解:(1)10;【解法提示】如解图,在菱形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,且AC =12 cm ,BD =16 cm ,∴ BO =DO =8 cm ,AO =CO =6 cm ,∴ AB =82+62=10 cm.(2)∵四边形ABCD 是菱形,∴AB ∥CD ,∠ADB =∠CDB ,又∵PF ∥AD ,∴四边形APFD 为平行四边形,∴DF =AP =t cm ,又∵EF ⊥BD 于点Q ,且∠ADB =∠CDB ,∴∠DEF =∠DFE ,∴DE =DF =t cm ,∴AE =(10-t ) cm ,当PE ∥BD 时,△APE ∽△ABD , ∴AP AB =AE AD , ∴t 10=10-t10,∴t =5,∴当t =5 s 时,PE ∥BD ;(3)①∵∠FDQ =∠CDO ,∠FQD =∠COD =90°,∴△DFQ ∽△DCO ,∴QF OC =DFDC ,即QF6=t10,∴QF =3t5 cm ,∴EF =2QF =6t5 cm ,同理,QD =4t5 cm ,如解图,过点C 作CG ⊥AB 于点G ,∵S 菱形ABCD =AB ·CG =12AC ·BD ,即10CG =12×12×16,第2题解图∴CG =485 cm ,∴S ▱APFD =DF ·CG =485t cm 2,∴S △EFD =12EF ·QD =12×6t 5×4t 5=1225t 2 cm 2, ∴y =485t -1225t 2. ②存在.当S 四边形APFE =825S 菱形ABCD 时,则485t -1225t 2=825×12×16×12, 整理得,t 2-20t +64=0,解得t 1=4,t 2=16>10(舍去),∴当t =4s 时,S 四边形APFE =825S 菱形ABCD .3.(1)证明:如解图①,连接DE ,DF ,当t =2时,DH =AH =4,则H 为AD 的中点,∵EF ⊥AD ,∴EF 为AD 的垂直平分线,∴AE =DE ,AF =DF .∵AB =AC ,∴∠B =∠C ,又∵AD ⊥BC ,∴EF ∥BC ,∴∠AEF =∠B ,∠AFE =∠C ,∴∠AEF =∠AFE ,∴AE =AF ,∴AE =AF =DE =DF ,∴四边形AEDF 为菱形;第3题解图(2)解:如解图②,连接PE ,PF ,由(1)知EF ∥BC ,∴△AEF ∽△ABC ,∴EF BC =AH AD ,即EF 10=8-2t 8,解得EF =10-52t , ∴S △PEF =12EF ·DH =12(10-52t)·2t =-52t 2+10t =-52(t -2)2+10(0<t ≤103), ∴当t =2秒时,S △PEF 存在最大值,最大值为10 cm 2,此时BP =3t =6 cm ;(3)解:存在.(ⅰ)若点E 为直角顶点,如解图③,连接PE ,PF ,此时PE ∥AD ,PE =DH =2t ,BP =3t.∵PE ∥AD ,∴△BEP ∽△BAD ,∴PE AD =BP BD ,即2t 8=3t 5,此比例式不成立,故此种情形不存在;第3题解图(ⅱ)若点F 为直角顶点,如解图④,连接PE ,PF ,此时PF ∥AD ,PF =DH =2t ,BP =3t ,CP =10-3t.∵PF ∥AD ,∴△CFP ∽△CAD ,∴PF AD =CP CD ,即2t 8=10-3t 5, 解得t =4017; (ⅲ)若点P 为直角顶点,如解图⑤,连接PE ,PF ,过点E 作EM ⊥BC 于点M ,过点F 作FN ⊥BC 于点N ,则EM =FN =DH =2t ,EM ∥FN ∥AD .∵EM ∥AD ,∴△BEM ∽△BAD ,∴EM AD =BM BD ,即2t 8=BM 5, 解得BM =54t , ∴PM =BP -BM =3t -54t =74t. 在Rt △EMP 中,由勾股定理得, 222PE EM PM =+=(2t)2+(74t)2=11316t 2.∴△CFN ∽△CAD ,∴FN AD =CN CD ,即2t 8=CN 5, 解得CN =54t , ∴PN =BC -BP -CN =10-3t -54t =10-174t. 在Rt △FNP 中,由勾股定理得, 222PF FN PN =+=(2t)2+(10-174t)2=35316t 2-85t +100. 又∵EF =MN =BC -BM -CN =10-52t , 在Rt △PEF 中,由勾股定理得,222EF PE PF =+,即(10-52t)2=11316t 2+(35316t 2-85t +100), 化简得183t 2-280t =0,解得t =280183或t =0(舍去), ∴t =280183. 综上所述,当t =4017秒或t =280183秒时,△PEF 为直角三角形.(9分) 4.(1)证明:∵∠ECF =∠BCD =α,∴∠ECF -∠ECD =∠BCD -∠ECD ,即∠DCF =∠BCE .∵四边形ABCD 是菱形,在△DCF 与△BCE 中,CF CEDCF BCEDC BC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCF ≌△BCE (SAS),∴BE =DF ;(2)解:∵CE =CF ,∴∠CEQ <90°.①当∠EQP =90°时,如解图①,∵∠ECF =∠BCD ,BC =DC ,EC =FC ,∴△BCD ∽△ECF ,∴∠CBD =∠CEF .∵∠BPC =∠EPQ , 第4题解图①∴∠BCP =∠EQP =90°,∴∠CED =90°,在Rt △CDE 中,∠CED =90°,∵CD =AB =65,tan ∠ABC =tan ∠ADC =2,∴ECDE =2,即EC =2DE ,∵222CD EC DE =+,即CD =5DE ,∴DE =5CD =655=6,∴t =6;②当∠EPQ =90°时,如解图②,∵菱形ABCD 的对角线AC ⊥BD ,∴EC 和AC 重合, 第4题解图②∴DE =65, ∴t =6 5.综上所述,当t =6秒或65秒时,△EPQ 为直角三角形; (3)解:y =255t -12- 2455. 【解法提示】点G 即为t =0时点E 的对应点.当点F 在直线AD 上方时,如解图③,连接GF ,分别交直线AD 、BC 的延长线于点M 、N ,过F 点作FH ⊥AD ,垂足为H ,由(1)得∠1=∠2.易证△DCE ≌△GCF (SAS),∴∠3=∠4,∵DE ∥BC ,∴∠1=∠3,∴∠2=∠4,∴GF ∥CD ,∴四边形DCNM 为平行四边形,易得MN =6 5.∵∠BCD =∠DCG ,∠DCN +∠BCD =∠DCG +∠CGN =180°,∴∠CGN =∠DCN =∠CNG ,∴CN =CG =CD =6 5.∵tan ∠ABC =2, ∴tan ∠CGN =2, ∴GN =12, ∴GM =65+12. 第4题解图③∵GF =DE =t ×1=t , ∴FM =t -65-12.∵tan ∠FMH =tan ∠ABC =2, ∴FH =255(t -65-12),即y =255t -12-2455.类型三 形动型探究题针对演练1. 在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形ABC 和AFG 摆放在一起,A 为公共顶点,∠BAC =∠AGF =90°,它们的斜边长为2,若△ABC 固定不动,△AFG 绕点A 旋转,AF 、AG 与边BC 的交点分别为D 、E (点D 不与点B 重合,点E 不与点C 重合),设BE =m ,CD =n.(1)求证:△ABE ∽△DCA ;(2)求m 与n 的函数关系式,并直接写出自变量n 的取值范围; (3)在旋转过程中,试判断等式222BD CE DE +=是否始终成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.第1题图2. (2015吉林)两个三角板ABC,DEF,按如图所示的位置摆放,点B与点D重合,边AB与边DE在同一条直线上(假设图形中所有的点,线都在同一平面内).其中,∠C=∠DEF =90°,∠ABC=∠F=30°,AC=DE=6 cm.现固定三角板DEF,将三角板ABC沿射线DE 方向平移,当点C落在边EF上时停止运动.设三角板平移的距离为x(cm),两个三角板重叠部分的面积为y(cm2).(1)当点C落在边EF上时,x=________ cm;(2)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;(3)设边BC的中点为点M,边DF的中点为点N.直接写出在三角板平移过程中,点M 与点N之间距离的最小值.第2题图3. 如图,在△ABC 中,∠B =45°,BC =5,高AD =4,矩形EFPQ 的一边QP 在BC 边上,E 、F 分别在AB 、AC 上,AD 交EF 于点H .(1)求证:AHAD =EFBC;(2)设EF =x ,当x 为何值时,矩形EFPQ 的面积最大?并求出最大面积;(3)当矩形EFPQ 的面积最大时,该矩形以每秒1个单位的速度沿射线DA 匀速向上运动(当矩形的边PQ 到达A 点时停止运动),设运动时间为t 秒,矩形EFPQ 与△ABC 重叠部分的面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出t 的取值范围.第3题图4. 如图,在▱ABCD中,AD⊥BD,AB=10,AD=6,以AD为斜边在▱ABCD的内部作Rt△AED,使∠EAD=∠DBA,点A′、E′、D′分别与点A、E、D重合,△A′E′D′以每秒5个单位长度的速度沿DC方向平移,当点E′落在BC边上时停止移动,线段BD交边A′D′于点M,交边A′E′或D′E′于点N,设平移的时间为t(秒).(1)DM的长为________(用含t的代数式表示);(2)当E′落在BD上时,求t的值;(3)若△A′E′D′与△BDC重叠部分图形的面积为S(平方单位),求S与t之间的函数关系式;(4)在不添加辅助线的情况下,直接写出平移过程中,出现与△DMD′全等的三角形时t 的取值范围.第4题图5. (2016益阳14分)如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=1,D为AB 的中点,EF为△ACD的中位线,四边形EFGH为△ACD的内接矩形(矩形的四个顶点均在△ACD的边上).(1)计算矩形EFGH的面积;(2)将矩形EFGH沿AB向右平移,F落在BC上时停止移动.在平移过程中,当矩形与△CBD重叠部分的面积为316时,求矩形平移的距离;(3)如图③,将(2)中矩形平移停止时所得的矩形记为矩形E1F1G1H1,将矩形E1F1G1H1绕G1点按顺时针方向旋转,当H1落在CD上时停止转动,旋转后的矩形记为矩形E2F2G1H2,设旋转角为α,求cosα的值.第5题图6. (2015青岛)已知:如图①,在▱ABCD中,AB=3 cm,BC=5 cm,AC⊥AB.△ACD 沿AC的方向匀速平移得到△PNM,速度为1 cm/s;同时,点Q从点C出发,沿CB方向匀速移动,速度为1 cm/s;当△PNM停止平移时,点Q也停止移动,如图②.设移动时间为t(s)(0<t<4),连接PQ,MQ,MC.解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥MN?(2)设△QMC的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使S△QMC∶S四边形ABQP=1∶4?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)是否存在某一时刻t,使PQ⊥MQ?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.第6题图【答案】1.(1)证明:∵∠BAE=∠BAD+45°,∠CDA=∠BAD+45°,∴∠BAE=∠CDA,又∵∠B=∠C=45°,∴△ABE∽△DCA;(2)解:∵△ABE∽△DCA,∴BECA=BACD,依题可知CA=BA=2,∴m2=2n,∴m=2n,自变量n的取值范围为1<n<2;(3)解:成立.理由如下:如解图,将△ACE绕点A顺时针旋转90°至△ABH的位置,则CE=HB,AE=AH,∠ABH=∠C=45°,旋转角∠EAH=90°,连接HD,在△EAD和△HAD中,∵AE=AH,∠HAD =∠EAH-∠FAG=45°=∠EAD,AD=AD,∴△EAD≌△HAD(SAS),∴DH=DE,又∠HBD=∠ABH+∠ABD=90°,∴BD2+HB2=DH2,即BD2+CE2=DE2.2.解:(1)15;【解法提示】如解图①,作CG⊥AB于G点,CH⊥CE于点H,第2题解图①在Rt △ABC 中,由AC =6,∠ABC =30°,得BC =tan 30?AC=6 3 cm.在Rt △BCG 中,BG =BC ·cos30°=9 cm. ∵四边形CGEH 是矩形,∴CH =GE =BG +BE =9+6=15 cm. (2)①当0≤x <6时,如解图②,由∠GDB =60°,∠GBD =30°,DB =x ,得DG =12x ,BG =32x ,重叠部分的面积y =12DG ·BG =12×12x ×32x =38x 2;第2题解图②②当6≤x <12时,如解图③,BD =x ,DG =12x ,BG =32x ,BE =x -6,EH =33(x -6),重叠部分的面积y =S △BDG -S △BEH =12DG ·BG -12BE ·EH ,即y =12×12x ×32x -12(x -6)×33(x -6),第2题解图③化简得y =-324x 2+23x -63;③当12≤x ≤15时,如解图④,AC =6,BC =63,BD =x ,BE =x -6,EG =33(x -6),重叠部分的面积y =S △ABC -S △BEG =12AC ·BC -12BE ·EG ,即y =12×6×63-12(x -6)×33(x -6),化简得y =-36x 2+23x +123;第2题解图④综上所述,y =2223(0683-233(624323315x x x x x x x x ⎧⎪⎪⎪⎪+-⎨⎪⎪++⎪⎪⎩≤<)<<)(≤≤)12 (3)如解图⑤所示,作NG ⊥DE 于点G , 点M 在NG 上时MN 最短,NG 是△DEF 的中位线,NG =12EF =33,∵MB =12CB =33,∠B =30°,∴MG =12MB =332,则MN min =NG -MG =33-332=332.第2题解图⑤3.(1)证明:∵四边形EFPQ 是矩形, ∴EF ∥BC , ∴△AEF ∽△ABC ,∵AD 是△ABC 的高,AH 是△AEF 的高, ∴AHAD =EFBC;(2)解:∵AHAD =EFBC,EF =x ,AD =4,BC =5,∴AH 4=5x , ∴AH =4x 5,∴HD =4-4x 5,∴S 矩形EFPQ =EF ·HD =x (4-4x5)=-45x 2+4x=-45(x -52)2+5.∵-45<0,∴当x =52时,矩形EFPQ 的面积最大,最大面积为5;(3)解:由(2)可知,当矩形EFPQ 的面积最大时,矩形的长EF 为52,宽HD =4-45x =2,在矩形EFPQ 沿射线AD 的运动过程中:(ⅰ)当0≤t ≤2时,如解图①所示.第3题解图①设矩形与AB 、AC 分别交于点K 、N ,与AD 分别交于点H 1、D 1.此时DD 1=t ,H 1D 1=2,∴HD 1=HD -DD 1=2-t ,HH 1=H 1D 1-HD 1=t ,AH 1=AH -HH 1=2-t , ∵KN ∥EF , ∴KN EF=AH 1AH,即KN 52=2-t 2,解得KN =54(2-t ),∴S =S 梯形KNFE +11EFPQ S 矩形 =12(KN +EF )·HH 1+EF ·EQ 1=12[54(2-t )+52]×t +52(2-t )=-58t 2+5; (ⅱ)当2<t ≤4时,如解图②所示.第3题解图②设矩形与AB 、AC 分别交于点K 、N ,与AD 交于点D 2,此时DD 2=t ,AD 2=AD -DD 2=4-t ,∵K ′N ′∥EF , ∴K ′N ′EF=AD 2AH,即K ′N ′52=4-t 2,解得K ′N ′=5-54t ,∴S =S △AKN =12 K ′N ′·AD 2=12×(5-54t )×(4-t )=58t 2-5t +10.综上所述,S 与t 的函数关系式为:S =2255(028551048t t t t t ⎧-+⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩≤≤)(2<≤).4.解:(1)4t ;【解法提示】∵AD ⊥BD , ∴∠ADB =90°, ∴BD=102-62=8,∵AD ∥A ′D ′, ∴A ′D ′⊥BD ,∴∠DMD ′=∠ADB =90°, ∵CD ∥AB , ∴∠D ′DM =∠ABD , ∴△DMD ′∽△BDA ,∴DM BD='DD AB ='MD AD, ∴8DM =510t ='6MD , ∴DM =4t ,MD ′=3t .(2)如解图①,当E ′在BD 上时,第4题解图①∵∠ D ′E ′M +∠A ′E ′M =90°,∠MA ′E ′+∠A ′E ′M =90°, ∴∠ D ′E ′M =∠MA ′E ′, ∵CD ∥AB , ∴∠CDB =∠ABD , ∵∠ MA ′E ′=∠ABD , ∴∠D ′DE ′=∠D ′E ′D , ∴DD ′=D ′E ′,由△ADE ∽△BAD 得到,DE =185,AE =245,∴5t =185,∴t =1825;(3)①当0<t ≤1825时,如解图②,重叠部分是△D ′MK ,S =12D ′M ×MK =12×3t ×4t =6t 2;图②图③第4题解图②当1825<t ≤3225时,如解图③,重叠部分是四边形D ′E ′KM ,S =S △A ′D ′E ′-S △A ′MK =12×185×245-12(6-3t )×34(6-3t )=-278t 2+272t -24350.综上所述,S =2218602527272431832+82502525t t t t t ⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩(<≤)—(<≤);(4)平移过程中,当0<t ≤1825或t =1或t =65 s 时,出现与△DMD ′全等的三角形.【解法提示】①当0<t ≤1825时,如解图②,△DMD ′≌△KMD ′,②当DD ′=D ′C 时,△DMD ′≌△BMA ′,此时t =1, ③当DD ′=AD 时,△DMD ′≌△AED ,此时5t =6,t =65,综上所述,当0<t ≤1825或t =1或t =65s 时,出现与△DMD ′全等的三角形.5.解:(1)在Rt △ACB 中,∠B =30°,AC =1, ∴AB =2AC =2, ∵点D 是AB 的中点, ∴AD =12AB =1=CD ,∵EF 是△ACD 的中位线, ∴EF =DF =12=12CD ,在△ACD 中,AD =CD ,∠A =60°, ∴△ACD 是等边三角形, ∴∠ADC =60°,在Rt △FGD 中,GF =DF ·sin60°=34,∴矩形EFGH 的面积=EF ·FG =12×34=38;………………(3分)(2)根据第(1)问,易得GD =12DF =14,设矩形移动的距离为x ,则0<x ≤12,如解图①,当矩形与△CBD 重叠部分为三角形时,0<x ≤14,第5题解图①则此时重叠部分三角形的高为3x , ∴重叠部分的面积S =12x ·3x =316,解得x =24>14(舍去);如解图②,当矩形与△CBD 重叠部分为直角梯形时,14<x ≤12,则此时重叠部分直角梯形的高为34,上底边长为x ,下底边长为x -14,第5题解图②∴重叠部分的面积S =12[x +(x -14)]·34=316,解得x =38,即矩形移动的距离为38时,矩形与△CBD 重叠部分的面积是316;(8分)(3)如解图③,过H 2作H 2K ⊥AB 于点K . 在Rt △F 1G 1B 中,∠B =30°,F 1G 1=34,第5题解图③∴BG 1=34,∴DG 1=BD -BG 1=1-34=14,设KD =a ,则H 2K =3a ,在Rt △H 2G 1K 中,有H 2K 2+G 1K 2=H 2G 21, 即(3a )2+(a +14)2=(12)2,解得,a 1=-1+1316,a 2=-1-1316(舍去),∴cos α=cos ∠H 2G 1K =KG 1H 2G 1=13-116+1412=13+38.……(14分) 6.解:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AB ∥CD .∵AB =3 cm ,BC =5 cm ,AC ⊥AB , 由勾股定理得:AC =BC 2-AB 2=4 cm.∴cos ∠ACB =AC BC =45.∵△ACD 沿AC 方向平移得到△PNM ,平移的速度为1 cm/s , ∴MN ∥AB ,PC =(4-t ) cm.∵点Q 在BC 上运动,运动的速度为1 cm/s ,第6题解图①∴QC =t cm.如解图①,当PQ ∥MN 时, 则PQ ∥AB , ∴PQ ⊥AC , ∴cos ∠ACB =PCQC =45, 即4-t t =45,解得t =209.∴当t =209s 时,PQ ∥MN ;第6题解图②(2)如解图②,过点P 作PH ⊥BC ,垂足为点H , 则PH =PC ·sin ∠PCQ =35(4-t ),∴y =12·QC ·PH =12t ·35(4-t )=-310t 2+65t ,即y 与t 之间的函数关系式为y =-310t 2+65t (0<t <4);(3)存在.∵△PMN 是由△ACD 沿AC 平移得到的, ∴PM ∥BC , ∴S △PCQ =S △QMC , 由(2)得S △QCP =S △QMC , ∵S △QMC ∶S 四边形ABQP =1∶4, ∴S △QCP ∶S 四边形ABQP =1∶4, ∴S △QCP ∶S △ACB =1∶5.∵S △ACB =12AB ×AC =12×3×4=6 cm 2,∴S △QCP =15S △ABC =65cm 2,即-310t 2+65t =65,整理得:t 2-4t +4=0, 解得t =2,∴t =2 s 时,使得S △QMC ∶S 四边形ABQP =1∶4; (4)存在.如解图③,过点P 作PH ⊥BC 于H ,过点M 作MG ⊥HC ,交HC 的延长线于点G ,第6题解图③∴MG =PH =35(4-t ),tan ∠PCH =PH HC =AB AC =34,∴HC =45(4-t ),又∵QC =t ,HG =PM =BC =5, ∴HQ =HC -QC =45(4-t )-t =165-95t ,∴QG =HG -HQ =5-(165-95t )=95t +95.∵∠PQM =90°,∴∠PQH +∠MQG =90°, 又∵∠HPQ +∠PQH =90°, ∴∠HPQ =∠GQM , ∴△PHQ ∽△QGM , ∴PHHQ =QGGM,。
中考数学专题——动态问题(非常全面)
(中考数学专题3) 动态几何问题【例1】如图,在梯形ABCD 中,AD BC ∥,3AD =,5DC =,10BC =,梯形的高为4.动点M 从B 点出发沿线段BC 以每秒2个单位长度的速度向终点C 运动;动点N 同时从C 点出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动.设运动的时间为t (秒).D NCM B A(1)当MN AB ∥时,求t 的值;(2)试探究:t 为何值时,MNC △为等腰三角形.【例3】在△ABC 中,∠ACB=45º.点D (与点B 、C 不重合)为射线BC 上一动点,连接AD ,以AD 为一边且在AD 的右侧作正方形ADEF .(1)如果AB=AC .如图①,且点D 在线段BC 上运动.试判断线段CF 与BD 之间的位置关系,并证明你的结论.(2)如果AB ≠AC ,如图②,且点D 在线段BC 上运动.(1)中结论是否成立,为什么?(3)若正方形ADEF 的边DE 所在直线与线段CF 所在直线相交于点P ,设AC =42,3=BC ,CD=x ,求线段CP 的长.(用含x 的式子表示)【例4】已知如图,在梯形ABCD 中,24AD BC AD BC ==∥,,,点M 是AD 的中点,MBC △是等边三角形.(1)求证:梯形ABCD 是等腰梯形;(2)动点P 、Q 分别在线段BC 和MC 上运动,且60MPQ =︒∠保持不变.设PC x MQ y ==,,求y与x 的函数关系式; (3)在(2)中,当y 取最小值时,判断PQC △的形状,并说明理由.【例5】已知正方形ABCD 中,E 为对角线BD 上一点,过E 点作EF BD ⊥交BC 于F ,连接DF ,G 为DF 中点,连接EG CG ,. (1)直接写出线段EG 与CG 的数量关系;(2)将图1中BEF ∆绕B 点逆时针旋转45︒,如图2所示,取DF 中点G ,连接EG CG ,,. 你在(1)中得到的结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.(3)将图1中BEF ∆绕B 点旋转任意角度,如图3所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?(不要求证明)A DC B P M Q 60图3图2图1FEABCDABC DEFGGFED C BA【总结】 通过以上五道例题,我们研究了动态几何问题当中点动,线动,乃至整体图形动这么几种可能的方式。
九年级中考数学复习专题十 几何动态探究题
专题十几何动态探究题1. 如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,点E,F分别是边AB,BC上的动点,在运动过程中,始终保持AE=BF,若AB=2,则EF的取值范围为________.第1题图2.如图,在三角形纸片ABC中,点D是BC边上一点,连接AD,把△ABD沿着AD翻折,得到△AED,DE与AC交于点G,连接BE交AD于点F,若DG=GE,AF=3,BF=2,△ADG的面积为2,则点F到BC的距离为________.第2题图3. 如图,在Rt△ABC中,AB=AC=4 cm,∠BAC=90°,O为边BC上一点,OA=OB=OC,点M、N分别在边AB、AC上运动,且始终保持AN=BM.在运动过程中,四边形AMON的面积为________cm2.第3题图4. 如图,在正方形ABCD中,AB=4,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE、CF.则线段OF长的最小值为________.第4题图5. 如图,在△ABC中,AB>AC,∠B=45°,AC=5,BC=42,则AB的长为________;若E是AB边上一点,将△BEC沿EC所在直线翻折得到△DEC,DC交AB于点F,当DE∥AC时,tan∠BCD的值为________.第5题图6.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4 cm,将△ABC绕点A顺时针旋转30°得到△AB′C′,直线BB′、CC′交于点D,则CD的长为________cm.第6题图7. 如图,四边形ABCD是正方形,且AB=2,将正方形ABCD绕点A顺时针旋转后得到正方形AEFG,在旋转过程中,当点A、G、C三点共线时,则点F到BC的距离为________.第7题图8.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上一个动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△A′MN,连接A′C,则A′C长度的最小值是________.第8题图9. 如图,在边长为4的正方形ABCD中,将△ABD沿射线BD平移,得到△EGF,连接EC,GC.则EC+GC的最小值为________.第9题图10. 如图,在菱形ABCD 中,tan A =43,M ,N 分别在边AD ,BC 上,将四边形AMNB 沿MN 翻折,使AB 的对应线段EF 经过顶点D ,当EF ⊥AD 时,BN CN的值为________.第10题图11.如图,在△ABC 中,已知AD 是BC 边上的中线,∠ADC =60°,BC =3AD.将△ABD 沿直线AD 翻折,点B 落在平面上的点B ′处,连接AB ′交BC 于点E ,那么CE ∶BE 的值为________.第11题图12.如图,在平行四边形ABCD 中,AB =2,∠ABC =45°,点E 为射线AD 上一动点,连接BE ,将BE 绕点B 逆时针旋转60°得到BF ,连接AF ,则AF 的最小值是________.第12题图13. 如图,在矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,点M 为AD 的中点,点N 为AB 上一点,连接MN ,CN ,将△AMN 沿直线MN 折叠后,点A 恰好落在CN 上的点P 处,则CN 的长为________.第13题图14. 如图,在▱ABCD 中,AB =3,BC =5,AC ⊥AB ,△ACD 沿AC 的方向以每秒1个单位的速度平移得到△EFG (点E 在线段AC 上,运动到点C 停止运动,且不与点A 重合),同时,点H 从点C 出发以相同的速度沿CB 方向移动,当△EFG 停止平移时,点H 也停止移动,连接EH ,GH ,当EH ⊥GH 时,AE BH的值为________.第14题图15.如图,在正方形ABCD中,E是线段CD上一点,连接AE,将△ADE沿AE翻折至△AEF,连接BF并延长BF交AE延长线于点P,当PF=22BF时,DECD=________.第15题图16. 如图,在边长为6的菱形ABCD中,AC为其对角线,∠ABC=60°,点M、N分别是边BC、CD上的动点,且MB=NC.连接AM、AN、MN,MN交AC于点P,则点P到直线CD的距离的最大值为________.第16题图17. 如图,在边长为6的等边△ABC中,点D在边AC上,AD=1,线段PQ在边AB上运动,PQ=1,则四边形PCDQ面积的最大值为________;四边形PCDQ周长的最小值为________.第17题图18.如图,在矩形ABCD中,AB=9,BC=12,F是边AD上一点,连接BF,将△ABF沿BF折叠使点A落在G点,连接AG并延长交CD于点E,连接GD.若△DEG是以DG为腰的等腰三角形,则AF的长为________.第18题图19. 如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=8,F为AC中点,D是线段AB上一动点,连接CD,将线段CD绕点C沿逆时针方向旋转90°得到线段CE,连接EF,则点D在运动过程中,EF的最大值为________,最小值为________.第19题图20. 如图①,把一张正方形纸片对折得到长方形ABCD,再沿∠ADC的平分线DE折叠,如图②,点C落在点C′处,最后按图③所示方式折叠,使点A落在DE的中点A′处,折痕是FG.若原正方形....纸片的边长为6 cm,则FG=________ cm.第20题图21. 如图,在△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=120°,CD⊥AB,点P是直线CD上一点,连接P A,将线段P A绕点P逆时针旋转120°得到P A′,点M、N分别是线段AC、P A′的中点,连接MN,则线段MN的最小值为________.第21题图22. 如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点E是AB边上一点,且AE=4,点F是BC边上的任意一点,把△BEF沿EF翻折,点B的对应点为点G,连接AG、CG,则四边形AGCD面积的最小值为________,此时BF的长为________.第22题图专题十几何动态探究题1. 3≤EF≤2【解析】如解图,连接BD,过点D作DH⊥AB,垂足为点H,∵四边形ABCD为菱形,∠ABC=120°,∴∠A=∠DBA=∠C=60°,AB=BD=BC,∵AE=BF,∴BE=CF,∴△DBE≌△DCF(SAS).∴DE=DF,∠BDE=∠CDF,∵∠EDF=∠EDB+∠BDF=∠CDF+∠BDF=60°,∴△DEF 是等边三角形,∴EF=DE,当点E与点H重合时,DE的值最小,此时DE=AD·sin A=3,当点E与点A (或点B )重合时,DE 的长最大,此时DE =2,∴EF 的取值范围为3≤EF ≤2. 第1题解图 2. 255 【解析】∵DG =GE ,∴S △ADG =S △AEG =2,∴S △ADE =4,由翻折的性质得△ADB ≌△ADE ,BE ⊥AD ,∴S △ABD =S △ADE =4,∠BFD =90°,∴12(AF +DF )·BF =4,即12(3+DF )×2=4,∴DF =1,∴DB =BF 2+DF 2=22+12=5,设点F 到BD 的距离为h ,则有12BD ·h =12BF ·DF ,即12×5·h =12×2×1,∴h =255.3. 4 【解析】∵AC =AB ,∠BAC =90°,∴∠B =∠C =45°,∵OA =OB =OC ,∴∠BAO =∠CAO =45°,∠AOB =∠AOC =90°,∴∠B =∠BAO =∠CAO ,在△AON 和△BOM 中,⎩⎪⎨⎪⎧OA =OB ∠CAO =∠B AN =BM,∴△AON ≌△BOM (SAS),∴S △AON =S △BOM ,∴S △AON +S △AOM =S △BOM +S △AOM ,即S 四边形AMON =S △AOB ,∴S 四边形AMON =12S △ABC =12×12×4×4=4 cm 2.4. 210-2 【解析】如解图,连接DO ,将线段DO 绕点D 逆时针旋转90°得到DM ,连接FM ,OM ,∵ ∠EDF = ∠ODM =90°,∴ ∠EDO =∠FDM ,在△EDO 与△FDM 中,⎩⎪⎨⎪⎧DE =DF ∠EDO =∠FDM DO =DM,∴ △EDO ≌△FDM (SAS) ,∴ FM =OE =2,∵在正方形ABCD 中,AB =4,O 是BC 边的中点,∴ OC =2,∴OD =42+22=2 5 ,∴OM =2OD =210,∵OF ≥OM -MF ,∴OF ≥210-2 ,∴线段OF 长的最小值为210-2.第4题解图5. 7;34 【解析】如解图,过点A 作AM ⊥BC 于点M .在Rt △ABM 中,∵∠AMB =90°,∠B =45°,∴BM =AM ,AB =2AM ,设AM =BM =x ,在Rt △AMC 中,∵AC 2=AM 2+CM 2,∴52=x 2+(42-x )2,解得x=722或22(舍),∴AB =2x =7.过点F 作FN ⊥BC 于点N .∵DE ∥AC ,∴∠ACF =∠D =∠B ,∵∠CAF =∠CAB ,∴△ACF ∽△ABC ,∴AC AB =AF AC ,∴AC 2=AF ·AB ,∴AF =257,∴BF =AB -AF =7-257=247,∴BN =FN =1227,∴CN =BC -BN =42-1227=1627,∴tan ∠BCD =FN CN =12271627=34.第5题解图6. 2 6 cm 【解析】如解图,过点C 作CE ⊥BD 交DB 的延长线于点E ,由旋转的性质得∠B ′AB =∠C ′AC=30°,AB ′=AB ,AC ′=AC ,∴∠B ′BA =∠C ′CA =12×(180°-30°)=75°,∵∠ACB =90°,AC =BC =4cm ,∴∠ABC =∠BAC =45°,∠DCB =90°-∠C ′CA =15°,∴∠CDE =180°-∠B ′BA -∠ABC -∠DCB =180°-75°-45°-15°=45°,∴∠DCE =∠CDE =45°,DE =CE ,∴∠BCE =∠DCE -∠DCB =45°-15°=30°,在Rt △BCE 中,BC =4 cm ,∠BCE =30°,∴BE =12BC =2 cm ,∴CE =BC 2-BE 2=42-22=2 3 cm ,∴CD =CE cos45°=2322=2 6 cm.第6题解图7. 2-2或2+2 【解析】由旋转的性质可知AG =FG =AB =2,AF =2AG =2.分两种情况讨论:①如解图①,当点G 在线段AC 上时,连接AC ,BF ,可知点B 在线段AF 上,即点F 到BC 的距离为BF 的长,∴BF =AF -AB =2-2;②如解图②,当点G 在CA 的延长线上时,连接AC ,AF ,此时点F 在BA 的延长线上,即点F 到BC 的距离为BF 的长,∴BF =AB +AF =2+ 2.综上所述,点F 到BC 的距离为2-2或2+ 2.图①图②第7题解图8. 7-1 【解析】如解图①,以点M 为圆心,AM 长为半径作圆,过点M 作MH ⊥CD 交CD 的延长线于点H ,连接MC ,∵菱形ABCD 的边长为2,∠DAB =60°,M 是AD 的中点,∴MA =MA ′=MD =12AD =1,∴点A ′在⊙M 上运动,由解图①得,只有当A ′运动到与点M 、C 三点共线时,A ′C 的长度最小,∵CH ∥AB ,∴∠MDH =∠DAB =60°,在Rt △MDH 中,DH =MD ·cos ∠MDH =12,MH =MD ·sin ∠MDH =32,在Rt △MHC 中,HC =DH +DC =12+2=52,由勾股定理得MC =HC 2+MH 2=7,此时A ′C =MC -MA ′=7-1,即A ′C 长度的最小值为7-1.第8题解图①【一题多解】如解图②,连接MC ,过点M 作MH ⊥CD 交CD 的延长线于点H ,由题意可知,MA =MA ′=12AD ,在△ MA ′C 中,由三角形三边关系可知,一定存在MA ′+A ′C ≥MC ,∴当点M 、A ′、C 三点共线时,A ′C 的长度最小,此时A ′C =MC -MA ′,其余解法同上.第8题解图②9. 45 【解析】如解图,连接AE 并延长,作点D 关于AE 的对称点H ,连接EH ,ED ,过点H 作HM ⊥CD ,与CD 的延长线交于点M ,则DE =EH ,∵△ABD 沿射线BD 平移得△EGF ,∴AE ∥BD ,AB =EG ,AB ∥EG ,∵AB ∥CD ,AB =CD =4,∴EG ∥CD ,EG =CD =4,∴四边形CDEG 是平行四边形,∴CG =DE =EH ,∴当点C ,E ,H 三点共线时,EC +GC 取得最小值,最小值为CH 的长.∵AE ∥BD ,AB ∥CD ,∴四边形ABDM 为平行四边形,∴DM =AB =4,∠DAM =45°,∴∠ADH =45°,∴∠MDH =45°,∴DM =HM =4,∴CH =CM 2+HM 2=(4+4)2+42=45,∴EC +GC 的最小值为4 5.第9题解图10. 27 【解析】如解图,延长NF 与DC 交于点H .由折叠的性质得∠E =∠A ,∠EFN =∠B ,EM =AM ,EF =AB .∵EF ⊥AD ,∴∠MDE =90°.在Rt △MDE 中,tan E =DM DE =tan A =43,设DM =4k ,则DE =3k ,EM=5k .∴AM =5k ,AD =9k .∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =CD =BC =AD =9k ,∠C =∠A ,AB ∥CD ,AD ∥BC .∴∠A +∠ADC =180°,∠A +∠B =180°.∵∠ADF =90°,∴∠A +∠FDH =90°.∵∠DFH +∠EFN =180°,∠A +∠B =180°,∠EFN =∠B ,∴∠A =∠DFH .∴∠DFH +∠FDH =90°.∴∠DHF =90°.∵EF =AB =9k ,DE =3k ,∴DF =6k .在Rt △DHF 中,tan ∠DFH =tan A =43,易得sin ∠DFH =45,∴DH =DF ·sin ∠DFH =245k .∴HC =9k -245k =215k .在Rt △CHN 中,tan C = tan A =43,易得cos C =35.∴NC =HC cos C =7k .∴BN =9k -7k =2k .∴BN CN =2k 7k =27.第10题解图11. 37 【解析】如解图,过点A 作AF ⊥BC 于点F ,过点B ′作B ′G ⊥BC 于点G ,∵∠ADC =60°,∴∠ADB =120°,由折叠的性质得,∠ADB ′=120°,∠CDB ′=60°,B ′D =BD ,∵BC =3AD ,AD 是BC 边上的中线,∴设AD =m ,则BC =3m ,BD =B ′D =32m ,在Rt △ADF 中,DF =AD ·cos60°=12m ,AF =AD ·sin60°=32m ,∴BF =BD +DF =2m ,CF =BC -BF =m ,在Rt △B ′DG 中,DG =B ′D ·cos60°=34m ,B ′G =B ′D ·sin60°=334m ,∴FG =DG -DF =14m ,∵AF ⊥BC ,B ′G ⊥BC ,∴AF ∥B ′G ,∴△AFE ∽△B ′GE ∴FE GE =AF B ′G =32m334m=23,∵FE +GE =FG =14m ,∴FE =110m ,∴BE =BF +FE =2110m ,CE =CF -FE =910m ,∴CE BE =910m 2110m =37.第11题解图12. 6+22 【解析】如解图,以AB 为边向下作等边△ABK ,连接EK ,在EK 上取一点T ,连接AT ,使得TA =TK .由旋转的性质得BE =BF ,∠EBF =60°,∵△ABK 为等边三角形,∴BK =BA ,∠EBF =∠ABK =60°,∴∠ABF =∠KBE ,∴△ABF ≌△KBE (SAS),∴AF =EK ,根据垂线段最短可知,当KE ⊥AD 时,KE 的值最小,即AF 最小.∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,∴∠BAD =180°-∠ABC =135°,∵∠BAK =60°,∴∠EAK =75°,∵∠AEK =90°,∴∠AKE =15°,∵TA =TK ,∴∠TAK =∠AKT =15°,∴∠ATE =∠TAK +∠AKT =30°,设AE =a ,则AT =TK =2a ,ET =3a ,在Rt △AEK 中,AE 2+EK 2=AK 2,∴a 2+(2a +3a )2=22,∴a =6-22,∴EK =2a +3a =6+22,∴AF 的最小值为6+22.第12题解图13. 133 【解析】如解图,连接CM ,在矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,∴AD =BC =4,CD =AB =3,∠D =90°,由折叠的性质得,AM =PM ,∠MPN =∠A =90°,∠AMN =∠PMN ,∴∠CPM =90°,∵点M 为AD 的中点,∴AM =DM =12AD =2,∴PM =AM =DM =2,在Rt △CPM 与Rt △CDM 中,⎩⎪⎨⎪⎧PM =DM CM =CM,∴Rt △CPM ≌Rt △CDM (HL),∴CP =CD =3,∠CMP =∠CMD ,∴∠NMC =∠NMP +∠CMP =12(∠AMP +∠DMP )=90°,∴CM =DM 2+CD 2=22+32=13,∵∠CPM =∠CMN =90°,∠MCP =∠NCM ,∴△CMP ∽△CNM ,∴CM CN =CP CM ,即13CN =313,∴CN =133.第13题解图14. 37 【解析】如解图,过点E 作EM ⊥BC 的于点M ,过点G 作GN ⊥BC 交BC 的延长线于点N ,∴四边形EMNG 是矩形,∴EG =MN =5,EM =GN ,∵∠BAC =∠EMH =90°,∠ACB =∠MCE ,∴△ABC ∽△MEC ,∴AB ME =BC EC =AC MC ,∵AB =3,BC =5,在Rt △ABC 中,由勾股定理得AC =4,设运动时间为t (0<t ≤4),则AE =CH =t ,CE =4-t ,∴3ME =54-t =4MC ,∴EM =12-3t 5,CM =16-4t 5,∴HN =5-MH =5-(CM -CH )=5-(16-4t 5-t )=9+9t 5.∵EH ⊥GH ,∴∠EHG =90°,∴∠EHM +∠GHN =90°,又∵EM ⊥BC ,∴∠EHM +∠MEH =90°,∴∠GHN =∠MEH ,又∵∠EMH =∠HNG =90°,∴△EMH ∽△HNG ,∴EM HN =MH NG ,即12-3t 59+9t 5=16-4t5-t 12-3t 5,整理得2t 2-3t =0,解得t =32或t =0(舍去),即AE =32,BH =5-CH =5-32=72,∴AE BH =3272=37.第14题解图15. 2-1 【解析】如解图,过点A 作AM ⊥BP 于点M ,过点E 作EN ⊥BP 于点N .∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =AB ,∠BAD =90°,由翻折的性质得AD =AF ,∠DAE =∠EAF ,∴AB =AF ,∵AM ⊥BF ,∴BM =FM ,∠BAM =∠FAM ,∴∠PAM =∠PAF +∠FAM =12∠BAD =45°,∵∠AMP =90°,∴∠P =∠PAM=45°,∴AM =MP ,设BF =2a ,则BM =MF =a ,PF =22BF =2a ,∴AM =PM =FM +PF =a +2a ,∵∠AMF =∠AFE =∠ENF =90°,∴∠AFM +∠EFN =90°,∠EFN +∠FEN =90°,∴∠AFM =∠FEN ,∴△AMF ∽△FNE ,∴AM FM =FN EN =a +2aa =1+2,设EN =PN =x ,则FN =(1+2)x ,∴(1+2)x +x =2a ,∴x =(2-1)a ,∴EN =(2-1)a ,∴EF AF =EN FM =(2-1)a a=2-1,∵CD =AD =AF ,DE =EF ,∴DE CD =EFAF =2-1.第15题解图16. 334 【解析】如解图,过点P 作PE ⊥CD 于点E .∵∠ABC =60°,AB =BC ,∴△ABC 为等边三角形,∠ACB =∠ACD =60°,在△ABM 和△ACN 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =AC ∠ABM =∠ACN ,BM =CN∴△ABM ≌△ACN (SAS),∴AM =AN ,∠BAM =∠CAN ,∴∠MAN =∠BAM +∠MAC =60°,∴△AMN 为等边三角形,∵∠B =∠ACB =∠AMP =60°,∴∠BAM +∠BMA =∠BMA +∠CMP =180°-60°=120°,∴∠BAM =∠CMP ,∠BMA =∠CPM ,∴△BAM ∽△CMP ,∴BA BM =CM CP ,设BA 长为a ,BM 长为x ,则CM =a -x ,∴a x =a -xCP ,∴a ·CP =x (a -x )=-x 2+ax =-(x -a 2)+a 24,∴CP =-1a (x -a 2)+a 4,∴当x =a 2时,CP 最长,即当AM ⊥BC 时,△AMN 边长最小,此时CP 最长,满足条件,∵AB =AC ,AM ⊥BC ,∴BM =MC =3,∠CMP =30°,∠CPM =90°,∴PC =12MC =32,在Rt △PCE 中,∵∠ACD =60°,∴PE =PC ·sin60°=334.第16题解图17. 3134;6+39 【解析】设AQ =x ,则S 四边形PCDQ =S △ABC -S △ADQ -S △BCP =34×62-12·x ·32×1-12×(6-x -1)×32×6=332+534x ,∵x 的最大值为6-1=5,∴当x =5时,S 四边形PCDQ 最大,最大值为332+534×5=3134;如解图,作点D 关于AB 的对称点D ′,连接D ′Q ,以D ′Q 、PQ 为边作平行四边形PQD ′M ,则DQ =D ′Q =MP ,∴C 四边形PCDQ =PM +PC +PQ +DC ,DD ′=2AD ·sin60°=3,D ′M =PQ =1,过点C 作CH ⊥AB ,交AB 于点H ,交D ′M 的延长线于点N ,则∠N =90°,CH =BC ·sin60°=33,NH =12DD ′=32,∴MN =AH -D ′M -AD ·cos60°=AC ·cos60°-1-12=3-1-12=32,CN =NH +CH =32+33=732,当点M ,P ,C 在同一直线上时,MP +CP 的最小值等于CM 的长,即DQ +CP 的最小值等于CM 的长,此时,Rt △MNC 中,CM =MN 2+CN 2=(32)2+(732)2=39,又∵PQ =1,CD =6-1=5,∴四边形PCDQ 周长的最小值为CM +PQ +CD =6+39.第17题解图18. 27-952或92 【解析】分两种情况讨论,如解图①,当GD =GE 时,过点G 作GM ⊥AD 于点M ,GN ⊥CD 于点N .设AF =x .∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =12,∠BAF =∠ADE =90°,由翻折的性质得AF =FG ,BF ⊥AG ,∴∠DAE +∠BAE =90°,∠ABF +∠BAE =90°,∴∠ABF =∠DAE ,∴△BAF ∽△ADE ,∴AB DA =AF DE ,即912=x DE ,∴DE =43x ,∵GM ⊥AD ,GN ⊥CD ,∴∠GMD =∠GND =∠MDN =90°,∴四边形GMDN 是矩形,∴GM =DN =EN =23x ,∵GD =GE ,∴∠GDE =∠GED ,∵∠GDA +∠GDE =90°,∠GAD +∠GED =90°,∴∠GDA =∠GAD ,∴GA =GD =GE ,∵GM ⊥AD ,∴AM =MD =6,在Rt △FGM 中,由勾股定理得x 2=(6-x )2+(23x )2,解得x =27-952或27+952(舍),∴AF =27-952;如解图②,当DG =DE 时,由翻折的性质得,BA =BG ,∴∠BAG =∠BGA ,∵DG =DE ,∴∠DGE =∠DEG ,∵AB ∥CD ,∴∠BAE =∠DEG ,∴∠AGB =∠DGE ,∴B ,G ,D 三点共线,∵BD =AB 2+AD 2=92+122=15,BG =BA =9,∴DG =DE =6,由①知,△BAF ∽△ADE ,∴AF DE =AB DA ,即AF 6=912,∴AF =92.综上所述,AF 的值为27-952或92.图①图②第18题解图19. 45;22 【解析】如解图,取BC 的中点G ,连接DG ,由旋转的性质得DC =EC ,∠DCE =90°,∵∠ACB =90°,AC =BC =8,F 为AC 中点,∴CG =CF ,∠DCG +∠ACD =∠ECF +∠ACD =90°,∴∠DCG =∠ECF ,∴△DCG ≌△ECF (SAS),∴DG =EF .分两种情况讨论:如解图①,当GD ⊥AB 时,DG 最短,此时△BDG 是等腰直角三角形,∴DG =BG ·sin45°=4×22=22,∴EF 的最小值为22;当点D 与点B 重合时,DG =BG =4;如解图②,当点D 与点A 重合时,DG =CG 2+AC 2=42+82=45>4,∴EF 的最大值为45,最小值为2 2.图①图②第19题解图20. 10 【解析】如解图,过点A ′作A ′H ⊥AD 于点H ,延长FA ′与BE 的延长线交于点J ,过点F 作FI ⊥BE 于点I ,∵A ′是DE 的中点,∴A ′H 是△DC ′E 的中位线,∴A ′H =12C ′E =12×3=32 cm ,由折叠性质知∠A ′DH =45°,∴DH =A ′H =32 cm ,设AF =x cm ,则FH =6-x -32=(92-x ) cm ,由折叠的性质得A ′F =AF=x cm ,在Rt △A ′HF 中,由勾股定理得A ′F 2-FH 2=A ′H 2,即x 2-(92-x )2=(32)2,解得x =52,∴A ′F =AF =52 cm ,FH =92-52=2 cm ,∴EI =FC ′=FH +DH -C ′D =2+32-3=12 cm ,∵A ′是DE 的中点,易证△A ′DF ≌△A ′EJ ,∴EJ =DF =2+32=72 cm ,A ′F =A ′J =52 cm ,∴FJ =5 cm ,由折叠的性质得∠AFG =∠JFG ,∵AD ∥BJ ,∴∠JGF =∠AFG =∠JFG ,∴JG =JF =5 cm ,∴GI =JG -JE -EI =5-72-12=1 cm ,在Rt △FGI 中,FI =3 cm ,∴FG =32+12=10 cm.第20题解图21. 5217 【解析】如解图,点P 在直线CD 上运动时,当MN 垂直于点N 的运动轨迹(直线)时,MN 最短,当点P 和C 重合时,N 1 是CB 的中点,当PA ′和直线CD 重合时,N 2 是PA ′的中点,∵AC =CB =4,∠ACB =120°,CD ⊥AB ,∴CD =2,AD =23,∴AB =2AD =43,∵M 、N 1分别是AC 、BC 中点,∴MN 1∥AB ,MN 1=12AB =23,DE =1,∵PA ′是PA 绕点P 逆时针旋转120°得到的,当PA ′和直线CD 重合时,PA ′=PA ,∠APA ′=120°,∴∠APD =60°,∴AP =AD sin60°=2332=4,DP =AP ·cos60°=4×12=2,∵N 2是PA ′的中点,∴PN 2=2,EN 2=2+2+1=5,∵MN 1∥AB ,CD ⊥AB ,MN 1⊥CD ,在△MEN 2和△N 1EN 2中,⎩⎪⎨⎪⎧ME =N 1E ∠MEN 2=∠N 1EN 2EN 2=EN 2,∴△MEN 2≌△N 1EN 2(SAS),∴N 2M =N 2N 1,在Rt △MN 2E 中,N 2M =ME 2+EN 22=(3)2+52=27,∴S △MN 1N 2=12MN 1·EN 2=12×23×5=53,又∵S △MN 1N 2=12N 1N 2·MN ,∴12×27×MN =53,∴MN =5217.第21题解图22. 30;6 【解析】如解图①,连接AC ,分别过点E ,G 作AC 的垂线,垂足为M ,N ,易证△AEM ∽△ACB ,∴AE AC =EM CB ,∵AB =6,BC =8,∴AC =AB 2+BC 2=10,∴410=EM 8,∴EM =165.∵△BEF 沿EF 翻折后点B 的对应点为点G ,∴GE =BE =2,∴点G 在以点E 为圆心,2为半径的⊙E (在矩形ABCD 内的部分)上.连接EN ,则EG +GN ≥EN ≥EM ,∴GN ≥EM -EG =165-2=65.∵S 四边形AGCD =S △ACD +S △AGC =12AD ·CD +12AC ·GN =24+5GN ,如解图②,当点G 在EM 上,即点N 与点M 重合,此时GN 取得最小值65,S 四边形AGCD 取得最小值为24+5GN =24+5×65=30;如解图②,过点F 作FH ⊥AC 于点H ,∵EM ⊥FG ,EM ⊥AC ,∴四边形FGMH 是矩形,∴FH =GM =65,∵∠FCH =∠ACB ,∠CHF =∠CBA =90°,∴△CHF ∽△CBA ,∴CF CA =FH AB ,即CF 10=656,∴CF =2,∴BF =BC -CF =8-2=6.图①图②第22题解图。
北师版九年级数学:《一元二次方程应用题动态几何类型》20道(含答案及解析)
(2)当t为何值时,PQ的长度等于5cm?
(3)是否存在t的值,使得五边形APQCD的面积等于26cm2?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
(4)是否存在t的值,使△BPQ的面积最大,若存在,请直接写出此时t的值;若不存在,请说明理由.
15.如图,矩形 中, , ,点 从点 出发,沿着 的方向以 的速度向终点 匀速运动;点 从点 出发,沿着 的方向以 的速度向终点 匀速运动;点 , 同时出发,当 , 中任何一个点到达终点时,另一个点同时停止运动,点 运动时间为 连接 , 的面积为 .
(1)求 关于 的函数解析式,并直接写出自变量 的取值范围;
(1)当点P出发几秒后,PA=PC;
(2)当点P出发几秒后,Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ=2PD.
5.如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm.点M从A点出发沿AB以1cm/s的速度向B点运动;同时点N从B点出发沿BC以2cm/s的速度向C点运动.当其中一点到达终点时,另一点也停止运动.设点M、N的运动时间为t秒.
8.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,点P从A沿AC边向C点以1cm/s的速度移动,在C点停止,点Q从C点开始沿CB边向点B以2cm/s的速度移动,在B点停止.
(1)如果点P,Q分别从A、C同时出发,经过2秒钟后,S△QPC=cm2;
(2)如果点P从点A先出发2s,点Q再从点C出发,问点Q移动几秒钟后S△QPC=4cm2?
3.如图,在 中, , , ,现有动点P从点A出发,沿AC向点C方向运动,动点Q从点C出发,沿线段CB也向点B方向运动,如果点P的速度是4cm/s,点Q的速度是2cm/s,它们同时出发,当有一点到达所在线段的端点时,就停止运动.设运动时间为t秒.当 ____s时, 的面积为16cm2
中考数学-几何图形的动态问题(含答案)
中考数学-几何图形的动态问题(含答案)一、单选题1.如图甲,A,B是半径为1的⊙O上两点,且OA⊥OB.点P从A出发,在⊙O上以每秒一个单位的速度匀速运动,回到点A运动结束.设运动时间为x,弦BP的长度为y,那么如图乙图象中可能表示y与x的函数关系的是()A. ①B. ④C. ①或③D. ②或④2.如图,平行四边形ABCD中,AB= cm,BC=2cm,∠ABC=45°,点P从点B出发,以1cm/s 的速度沿折线BC→CD→DA运动,到达点A为止,设运动时间为t(s),△ABP的面积为S(cm2),则S与t的大致图象是()A. B. C. D.3.如图,在Rt△PMN中,∠P=90°,PM=PN,MN=6cm,矩形ABCD中AB=2cm,BC=10cm,点C和点M重合,点B,C(M)、N在同一直线上,令Rt△PMN不动,矩形ABCD沿MN 所在直线以每秒1cm的速度向右移动,至点C与点N重合为止,设移动x秒后,矩形ABCD 与△PMN重叠部分的面积为y,则y与x的大致图象是()A. B. C. D.4.如图,等腰Rt△ABC中,斜边AB的长为2,O为AB的中点,P为AC边上的动点,OQ⊥OP 交BC于点Q,M为PQ的中点,当点P从点A运动到点C时,点M所经过的路线长为()A. B. C. 1 D. 25.如图,菱形的边长是4厘米, ,动点以1厘米/秒的速度自点出发沿方向运动至点停止,动点以2厘米/秒的速度自点出发沿折线运动至点停止若点同时出发运动了秒,记的面积为,下面图象中能表示与之间的函数关系的是( )A. B.C. D.二、填空题6.如图,长方形ABCD中,AB=4cm,BC=3cm,点E是CD的中点,动点P从A点出发,以每秒1cm的速度沿A→B→C→E 运动,最终到达点E.若点P运动的时间为x秒,那么当x= ________时,△APE的面积等于5 .7.如图,在矩形中,点同时从点出发,分别在,上运动,若点的运动速度是每秒2个单位长度,且是点运动速度的2倍,当其中一个点到达终点时,停止一切运动.以为对称轴作的对称图形.点恰好在上的时间为________秒.在整个运动过程中,与矩形重叠部分面积的最大值为________.8.如图,平面直角坐标系中,点A、B分别是x、y轴上的动点,以AB为边作边长为2的正方形ABCD,则OC的最大值为________9.在Rt△ABC中,AB=1,∠A=60°,∠ABC=90°,如图所示将Rt△ABC沿直线l无滑动地滚动至Rt△DEF,则点B所经过的路径与直线l所围成的封闭图形的面积为________.(结果不取近似值)10.如图,周长为a的圆上有且仅有一点A在数轴上,点A所表示的数为1,若该圆沿着数轴向右滚动两周后点A对应的点为B,此时,A、B两点之间恰好有三个表示正整数的点(不包括点A、B),则该圆的周长a的取值范围为________三、综合题11.如图,在△ABC中,已知AB=AC=10cm,BC=16cm,AD⊥BC于D,点E、F分别从B、C 两点同时出发,其中点E沿BC向终点C运动,速度为4cm/s;点F沿CA、AB向终点B运动,速度为5cm/s,设它们运动的时间为x(s).(1)求x为何值时,△EFC和△ACD相似;(2)是否存在某一时刻,使得△EFD被AD分得的两部分面积之比为3:5,若存在,求出x 的值,若不存在,请说明理由;(3)若以EF为直径的圆与线段AC只有一个公共点,求出相应x的取值范围.12.如图(1),已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE⊥BC,垂足为点E,GF⊥CD,垂足为点F.(1)证明与推断:①求证:四边形CEGF是正方形;②推断:AG∶BE的值为:(2)探究与证明:将正方形CEGF绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图(2)所示,试探究线段AG 与BE之间的数量关系,并说明理由:(3)拓展与运用:正方形CEGF在旋转过程中,当B,E,F三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG交AD于点H.若AG=6,GH=2 ,则BC=________.13.如图,在平面直角坐标系中,已知A(-3,0),B(0,),点D与点A关于y轴对称,C在第一象限内且四边形ABCD是平行四边形.(1)求点C、点D的坐标并用尺规作图确定两点位置(保留作图痕迹)(2)若半径为1的⊙P从点A出发,沿A—D—B—C以每秒4个单位长的速度匀速移动,同时⊙P的半径以每秒0.5个单位长的速度增加,运动到点C时运动停止,当运动时间为t秒时①t为何值时,⊙P与y轴相切?②在整个运动过程中⊙P与y轴有公共点的时间共有几秒?简述过程.(3)若线段AB绕点O顺时针旋转90°,线段AB扫过的面积是多少?14.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的边AB在x轴上,点B坐标(﹣3,0),点C在y轴正半轴上,且sin∠CBO= ,点P从原点O出发,以每秒一个单位长度的速度沿x 轴正方向移动,移动时间为t(0≤t≤5)秒,过点P作平行于y轴的直线l,直线l扫过四边形OCDA的面积为S.(1)求点D坐标.(2)求S关于t的函数关系式.(3)在直线l移动过程中,l上是否存在一点Q,使以B、C、Q为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,已知A,B,C,D为矩形的四个顶点,AB=16 cm,AD=6 cm,动点P,Q分别从点A,C同时出发,点P以3 cm/s的速度向点B移动,一直到点B为止,点Q以2 cm/s的速度向点D移动,当点P停止运动时,点Q也停止运动.问:(1)P,Q两点从开始出发多长时间时,四边形PBCQ的面积是33 cm2?(2)P,Q两点从开始出发多长时间时,点P与点Q之间的距离是10 cm?16.有一副直角三角板,在三角板ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=6,在三角板DEF中,∠FDE=90°,DF=4,DE= .将这副直角三角板按如图1所示位置摆放,点B与点F重合,直角边BA 与FD在同一条直线上.现固定三角板ABC,将三角板DEF沿射线BA方向平行移动,当点F 运动到点A时停止运动.(1)如图2,当三角板DEF运动到点D与点A重合时,设EF与BC交于点M,则∠EMC=________度;(2)如图3,在三角板DEF运动过程中,当EF经过点C时,求FC的长;(3)在三角板DEF运动过程中,设BF=x,两块三角板重叠部分的面积为y,求y与x的函数解析式,并求出对应的x取值范围.17.如图所示,△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm.点P从点A开始沿AB边向B以1cm/s 的速度移动,点Q从B点开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动.如果P,Q分别从A,B同时出发,(1)如果P、Q同时出发,几秒后,可使△PBQ的面积为8平方厘米?(2)线段PQ能否将△ABC分成面积相等的两部分?若能,求出运动时间;若不能说明理由.18.如图,AB是半圆O的直径,C是AB延长线上的点,AC的垂直平分线交半圆于点D,交AC于点E,连接DA,DC.已知半圆O的半径为3,BC=2.(1)求AD的长.(2)点P是线段AC上一动点,连接DP,作∠DPF=∠DAC,PF交线段CD于点F.当△DPF 为等腰三角形时,求AP的长.19.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,E、F在菱形的边BC,CD上.(1)证明:BE=CF.(2)当点E,F分别在边BC,CD上移动时(△AEF保持为正三角形),请探究四边形AECF 的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.(3)在(2)的情况下,请探究△CEF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.20.如图,在Rt△ABC中,AC=24cm,BC=7cm,P点在BC上,从B点到C点运动(不包括C 点),点P运动的速度为2cm/s;Q点在AC上从C点运动到A点(不包括A点),速度为5cm/s.若点P、Q分别从B、C同时运动,且运动时间记为t秒,请解答下面的问题,并写出探索的主要过程.(1)当t为何值时,P、Q两点的距离为5 cm?(2)当t为何值时,△PCQ的面积为15cm2?(3)请用配方法说明,点P运动多少时间时,四边形BPQA的面积最小?最小面积是多少?答案解析部分一、单选题1.如图甲,A,B是半径为1的⊙O上两点,且OA⊥OB.点P从A出发,在⊙O上以每秒一个单位的速度匀速运动,回到点A运动结束.设运动时间为x,弦BP的长度为y,那么如图乙图象中可能表示y与x的函数关系的是()A. ①B. ④C. ①或③D. ②或④【答案】C【考点】分段函数,圆的认识,几何图形的动态问题,动点问题的函数图像【解析】【解答】当点P顺时针旋转时,图象是③,当点P逆时针旋转时,图象是①,故答案为①③.故答案为:C.【分析】由题意知PB的最短距离为0,最长距离是圆的直径;而点P从A点沿顺时针旋转和逆时针旋转后与点B的距离有区别,当点P从A点沿顺时针旋转时,弦BP的长度y的变化是:从AB的长度增大到直径的长,然后渐次较小至点B为0,再从点B运动到点A,则弦BP的长度y由0增大到AB的长;当点P从A点沿逆时针旋转时,弦BP的长度y的变化是:从AB的长度减小到0,再由0增大到直径的长,最后由直径的长减小到AB的长。
中考数学总复习《二次函数的动态几何问题》专项测试卷-含参考答案
中考数学总复习《二次函数的动态几何问题》专项测试卷-含参考答案一、单选题(共12题;共24分)1.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∥B=90°,AB=AD=5,BC=4,M、N、E分别是AB、AD、CB上的点,AM=CE=1,AN=3,点P从点M出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线MB﹣BE向点E运动,同时点Q从点N出发,以相同的速度沿折线ND﹣DC﹣CE向点E运动,当其中一个点到达后,另一个点也停止运动.设∥APQ的面积为S,运动时间为t秒,则S与t函数关系的大致图象为()A.B.C.D.2.如图,在平面直角坐标系中,M、N、C三点的坐标分别为(12,1),(3,1),(3,0),点A为线段MN上的一个动点,连接AC,过点A作AB⊥AC交y轴于点B,当点A从M运动到N时,则点B随之运动,设点B的坐标为(0,b),则b的取值范围是()A.−14≤b≤1B.−54≤b≤1C.−94≤b≤12D.−94≤b≤13.如图所示,∥ABC为等腰直角三角形,∥ACB=90°,AC=BC=2,正方形DEFG边长也为2,且AC 与DE在同一直线上,∥ABC从C点与D点重合开始,沿直线DE向右平移,直到点A与点E重合为止,设CD的长为x,∥ABC与正方形DEFG重合部分(图中阴影部分)的面积为y,则y与x之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.4.二次函数y=﹣(x﹣1)2+2的顶点坐标是()A.(1,﹣2)B.(1,2)C.(﹣1,2)D.(﹣1,﹣2)5.如图,等腰Rt∥ABC(∥ACB=90°)的直角边与正方形DEFG的边长均为2,且AC与DE在同一直线上,开始时点C与点D重合,让∥ABC沿这条直线向右平移,直到点A与点E重合为止.设CD的长为x,∥ABC与正方形DEFG重合部分(图中阴影部分)的面积为y,则y与x之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.6.如图,矩形ABCD中,AB=4cm,AD=5cm,点E在AD上,且AE=3cm,点P、Q同时从点B出发,点P沿BE→ED→DC运动到点C停止,点Q沿BC运动到点C停止,它们的运动速度都是1cm/s,设P、Q出发t秒,∥BPQ的面积为y cm2.则y与t的函数关系图象大致是()A.B.C.D.7.如图,∥ABC是边长为4cm的等边三角形,动点P从点A出发,以2cm/s的速度沿A→C→B运动,到达B点即停止运动,过点P作PD∥AB于点D,设运动时间为x(s),∥ADP的面积为y (cm2),则能够反映y与x之间函数关系的图象大致是()A.B.C.D.8.如图,动点P从点A出发,沿线段AB运动至点B后,立即按原路返回,点P在运动过程中速度不变,则以点B为圆心,线段BP长为半径的圆的面积S与点P的运动时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.9.如图1,在四边形ABCD中,AD∥BC,∥B=∥C=60°,P、Q同时从B出发,以每秒1单位长度分别沿B﹣A﹣D﹣C和B﹣C﹣D方向运动至相遇时停止,设运动时间为t(秒),∥BPQ的面积为S (平方单位),S与t的函数图象如图2所示,则下列结论错误的个数()①当t=4秒时,则S=4 √3②AD=4③当4≤t≤8时,则S=2 √3t ④当t=9秒时,则BP平分四边形ABCD的面积.A.1个B.2个C.3个D.4个10.如图,直线l1:y=−x+4与x轴和y轴分别相交于A、B两点,平行于直线l1的直线l2从原点O出发,沿x轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x轴和y轴分别相交于C、D两点,运动时间为t秒(0≤t≤4).以CD为斜边作等腰直角ΔCDE(E、O两点分别在CD两侧),若ΔCDE和ΔOAB的重合部分的面积为S,则S与t之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.11.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=2.动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿折线AD→DC运动到点C,同时动点Q也从点A出发,以每秒√3个单位的速度沿AC 运动到点C,当一个点停止运动时,则另一个点也随之停止.设△APQ的面积为y,运动时间为x秒,则下列图象能大致反映y与x之间函数关系的是()A.B.C.D.12.点C是线段AB上的一点,AB=1,分别以AC和CB为一边作正方形,用S表示这两个正方形的面积之和,下列判断正确的是()A.当C是AB的中点时,则S最小B.当C是AB的中点时,则S最大C.当C为AB的三等分点时,则S最小D.当C是AB的三等分点时,则S最大二、填空题(共6题;共7分)13.如图,抛物线y = 13x2−23x−83的图象与坐标轴交于A、B、D,顶点为E,以AB为直径画半圆交y轴的正半轴于点C,圆心为M,P是半圆上的一动点,连接EP,N是PE的中点,当P沿半圆从点A运动至点B时,点N运动的路径长是.14.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(﹣5,0)、(﹣2,0).点P在抛物线y=﹣2x2+4x+8上,设点P的横坐标为m.当0≤m≤3时,则∥PAB的面积S的取值范围是.15.如图,抛物线y=(x-1)2-1与直线y=x交于点O,点B为线段OA上的动点,过点B作BC∥y 轴,交交抛物线于点C,则线段BC长度的最大值为16.如图,在∥ABC中,∥B=90°,AB=12mm,BC=24mm,动点P从点A开始沿边AB向B以2mm/s的速度移动(不与点B重合),动点Q从点B开始沿边BC向C以4mm/s的速度移动(不与点C重合).如果P、Q分别从A、B同时出发,那么经过秒,四边形APQC的面积最小.17.如图,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E、F、G、H分别从点A、B、C、D同时出发,均以1cm/s的速度向点B、C、D、A匀速运动,当点E到达点B时,则四个点同时停止运动,在运动过程中,当运动时间为s时,则四边形EFGH的面积最小,其最小值是cm2.18.如图,抛物线y=13x2+83x−3与x轴交于点A和点B两点,与y轴交于点C,D点为拋物线上第三象限内一动点,当∠ACD+2∠ABC=180∘时,则点D的坐标为.三、综合题(共6题;共73分)19.如图,抛物线y =ax 2+bx +3与x 轴交于A(−2,0),B(6,0)两点,与y 轴交于点C 直线l :y =12x +n 与抛物线交于A ,D 两点,与y 轴交于点E .(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 是抛物线上的点且在直线l 上方,连接PA ,PD ,求当△PAD 面积最大时点P 的坐标及该面积的最大值;(3)y 轴上是否存在点Q ,使∠ADQ =45°,若存在请求点Q 的坐标;若不存在说明理由. 20.在平面直角坐标系中,已知抛物线y =ax 2+bx ﹣4经过A (﹣4,0),C (2,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M 为第三象限内抛物线上一动点,点M 的横坐标为m ,∥AMB 的面积为S .求S 关于m 的函数关系式,并求出S 的最大值.21.如图,抛物线y=﹣x 2+6x 与x 轴交于点O ,A ,顶点为B ,动点E 在抛物线对称轴上,点F 在对称轴右侧抛物线上,点C 在x 轴正半轴上,且EF =//OC ,连接OE ,CF 得四边形OCFE .(1)求B点坐标;(2)当tan∥EOC= 43时,则显然满足条件的四边形有两个,求出相应的点F的坐标;(3)当0<tan∥EOC<3时,则对于每一个确定的tan∥EOC值,满足条件的四边形OCFE有两个,当这两个四边形的面积之比为1:2时,则求tan∥EOC.22.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,点P从A点开始沿AB边向点B以1cm/秒的速度移动,同时点Q从B点开始沿BC边向点C以2cm/秒的速度移动,且当其中一点到达终点时,则另一个点随之停止移动.设P,Q两点移动的时间为t秒,△PBQ的面积为Scm2.(1)BP=cm;(2)求S与t的函数关系式,并求出△PBQ面积的最大值.23.如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A、B的坐标分别为(6,0),(6,8)、动点M、N分别从O、B同时出发,都以每秒1个单位的速度运动、其中,点M沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动、过点N作NP∥BC,交AC于P,连结MP、已知动点运动了t秒、(1)P点的坐标为(,)(用含t的代数式表示);(2)试求∥MPA面积的最大值,并求此时t的值;(3)请你探索:当t为何值时,则∥MPA是一个等腰三角形?24.已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(−1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,连接BC.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC上方抛物线上取一点P,过点P作PQ⊥x轴交BC边于点Q,求PQ的最大值;(3)在直线BC上方抛物线上取一点D,连接OD,CD.OD交BC于点F,当S△COF:S△CDF=3:2时,则求点D的坐标.参考答案1.【答案】D2.【答案】B3.【答案】A4.【答案】B5.【答案】A6.【答案】B7.【答案】B8.【答案】B9.【答案】C10.【答案】C11.【答案】A12.【答案】A13.【答案】1.5π14.【答案】3≤S≤1515.【答案】9416.【答案】317.【答案】3;1818.【答案】(−7,−163) 19.【答案】(1)解:将A (-2,0)、B (6,0)代入y=ax 2+bx+3得:{4a −2b +3=036a +6b +3=0解得{a =−14b =1∴抛物线的解析式为y=-14x 2+x+3 (2)解:∵y =12x +n 过点于A(−2,0),所以n =1 ∴点D 的坐标为(4,3).如图1中,过点P 作PK ∥y 轴交AD 于点K .设P(m ,−14m 2+m +3),则K(m ,12m +1). ∵S △PAD =12⋅(x D −x A )⋅PK =3PK ∴PK 的值最大值时,则△PAD 的面积最大PK =−14m 2+m +3−12m −1=−14m 2+12m +2=−14(m −1)2+94∵−14<0∴m =1时,则PK 的值最大,最大值为94此时△PAD 的面积的最大值为274,P(1,154). (3)解:存在如图2中,将线段AD 绕点A 逆时针旋转90°得到AT ,则T(−5,6)设DT 交y 轴于点Q ,则∥∠ADQ =45°∵D(4,3)∴直线DT 的解析式为y =−13x +133∴Q(0,133) 作点T 关于AD 的对称点T ′(1,−6)则直线DT ′的解析式为y =3x −9设DQ ′交y 轴于点Q ′,则∠ADQ ′=45°∴Q ′(0,−9)综上所述,满足条件的点Q 的坐标为(0,133)或(0,−9). 20.【答案】(1)解:将A (﹣4,0),C (2,0)代入y =ax 2+bx ﹣4,得:{16a −4b −4=04a +2b −4=0 ,解得:{a =12b =1∴抛物线解析式为:y =12x 2+x −4 (2)解:如图,过点M 作MN∥AC 于点N∵抛物线y =12x 2+x −4与y 轴交于点B 当x =0 时,则y =−4∴B(0,−4) ,即OB=4∵点M 为第三象限内抛物线上一动点,点M 的横坐标为m∴M(m ,12m 2+m −4) ∴ON =−m ,MN =−(12m 2+m −4)=−12m 2−m +4 ∴AN =m −(−4)=m +4∴S △ABM =S △ANM +S 梯形MNOB −S △AOB =12(4+m)(−12m 2−m +4)+12(−12m 2−m +4+4)(−m)−12×4 =−m 2−4m =−(m +2)2+4(−4<m <0)∴当m =−2 时,则S 有最大值,最大值为4∴S 关于m 的函数关系式为S =−m 2−4m , S 的最大值为4.21.【答案】(1)解:∵y=﹣x 2+6x=﹣(x ﹣3)2+9∴B (3,9)(2)解:抛物线的对称轴为直线x=3,直线x=3交x 轴于H ,如图∵tan∥EOC= 43 ,即tan∥EOH= 43∴EH OH = 43∴EH=4∴E 点坐标为(3,4)或(3,﹣4)当y=4时,则﹣(x ﹣3)2+9=4,解得x 1=3﹣ √5 (舍去),x 2=3+ √5当y=﹣4时,则﹣(x ﹣3)2+9=﹣4,解得x 1=3﹣ √13 (舍去),x 2=3+ √13∴F 点坐标为(3+ √5 )或(3+ √13 ,﹣4)(3)解:如图,∵平行四边形OEFC 和平行四边形OE′F′C′等高∴这两个四边形的面积之比为1:2时,则OC′=2OC 设OC=t,则OC′=2t∴F点的横坐标为3+t,F′点的横坐标为3+2t而点F和F′的纵坐标互为相反数∴﹣(3+t﹣3)2+9+[﹣(3+2t﹣3)2+9]=0,解得t1= 3√105,t2=﹣3√105(舍去)∴F点坐标为(3+ 3√105,275)∴E(3,27 5)∴tan∥EOC= 2753= 95.22.【答案】(1)(6-t)(2)解:经过t秒后∴S=12×PB×BQ=12×(6-t)×2t=-t2+6t=−(t−3)2+9∴在移动过程中,△PBQ的最大面积是9cm2.23.【答案】(1)解:6-t;43t(2)解:延长NP交x轴于Q,则有PQ∥QA.设∥MPA的面积为SS=12MA·PQ=12(6—t)43t=— 23t2+4t (0≤t≤6)∴当t =3时,则S的最大值为6(3)解:①若MP=PA ∵PQ∥MA ∴ MQ=QA=t ∴3t=6 即t=2②若MP=MA 则MQ=6—2t PQ=43t PM=MA=6—t在Rt∥PMQ 中∵PM2=MQ2+PQ2 ∴(6—t)2=(6—2t)2+(43t)2∴t =10843③若PA=AM ∵PA=t AM=6—t ∴t=6—t ∴t=94综上所述, t =2或t = 10843 或t = 9424.【答案】(1)解:∵抛物线y =ax 2+bx +3经过点A(−1,0)、B(3,0)∴{a −b +3=09a +3b +3=0解得{a =−1b =2∴抛物线的解析式为:y =−x 2+2x +3(2)解:∵抛物线的解析式为:y =−x 2+2x +3 令x =0,则y =3∴C(0,3)∵B(3,0)设直线BC 的解析式为y =kx +b则{b =33k +b =0解得{k =−1b =3直线BC 的解析式为:y =−x +3过点P 作PQ∥x 轴交BC 于点Q ,设P 点坐标为(x ,−x 2+2x +3)则Q 点坐标为(x ,−x +3)则PQ =(−x 2+2x +3)−(−x +3)=−x 2+3x=−(x −32)2+94∴PQ 的最大值是94. (3)解:∵∆COF 与∆CDF 共高,面积比转化为底边比 OF :DF=S∥COF :S∥CDF =3:2过点D 作BC 的平行线交x 轴于G ,交y 轴于E根据平行线分线段成比例OF:FD=OC:CE=3:2∵OC=3∴OE=5∴E(0,5)∴直线EG解析式为:y= -x+5联立方程,得:−x2+2x+3=−x+5解得:x1=1则点D的坐标为(1,4)或(2,3);。
九年级数学中考专题:动态几何综合压轴题
2023年九年级数学中考专题:动态几何综合压轴题1.如图1,在△ABC 中,点P 为BC 边中点,直线a 绕顶点A 旋转.若B 、P 在直线a 的异侧,BM △直线a 于点M ,CN △直线a 于点N ,连接PM 、PN ; (1)延长MP 交CN 于点E (如图2). △求证:△BPM △△CPE ; △求证:PM =PN ;(2)若直线a 烧点A 旋转到图3的位置时,点B 、P 在直线a 的同侧,其它条件不变.此时PM =PN 还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)若直线a 绕点A 旋转到与BC 边平行的位置时,其它条件不变.请直接判断四边形MBCN 的形状及此时PM =PN 还成立吗?(不必说明理由)2.如图△,在Rt ABC △中,90ABC ∠=︒,AB BC =,延长CA 至点E ,作DE CE ⊥交BA 的延长线于点D ,连接CD ,点F 为CD 的中点,连接EF ,BF .(1)直接写出线段EF 和BF 之间的数量关系为______.(2)将ADE 绕A 顺时针旋转到图△的位置,猜想EF 和BF 之间的数量关系,并加以证明;(3)若AC =:5AD BC =,将ADE 绕点A 顺时针旋转,当A ,E ,B 共线时,请直接写出EF 的长.3.如图,O 是正ABC 内一点,OA =3,OB =4,OC =5,将线段BO 以点B 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO ′,连接AO ′、OO ′, (1)OO ′= .(2)求△AOB 的度数及四边形AOB O '的面积.(3)直接写出AOC AOB S S +△△的值,AOC AOB S S +△△= .4.如图1,在△ABC 中,△C =90°,△ABC =30°,AC =1,D 为△ABC 内部的一动点(不在边上),连接BD ,将线段BD 绕点D 逆时针旋转60°,使点B 到达点F 的位置;将线段AB 绕点B 顺时针旋转60°,使点A 到达点E 的位置,连接AD ,CD ,AE ,AF ,BF ,EF .(1)求证:△BDA △△BFE ;(2)△CD +DF +FE 的最小值为 ; △当CD +DF +FE 取得最小值时,求证:AD △BF .(3)如图2,M ,N ,P 分别是DF ,AF ,AE 的中点,连接MP ,NP ,在点D 运动的过程中,请判断△MPN 的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.5.已知在ABC 中,O 为BC 边的中点,连接AO ,将AOC 绕点O 顺时针方向旋转(旋转角为钝角),得到EOF ,连接AE ,CF .(1)如图1,当△BAC =90°且AB =AC 时,则AE 与CF 满足的数量关系是 ; (2)如图2,当△BAC =90°且AB ≠AC 时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;(3)如图3,延长AO 到点D ,使OD =OA ,连接DE ,当AO =CF =5,BC =6时,求DE 的长.6.已知,在ABC 中,AB AC =,D 是平面上一点,连接AD ,把AD 绕点A 逆时针旋转至点E ,使DAE BAC ∠=∠.连接DE 并延长,交AB 于点O ,交BC 于点F .连接BD 和CE ,CE 的延长线分别交AB ,BD 于点P ,G .(1)如图1,求证:BGC DAE ∠=∠;(2)如图2,若点F 是BC 的中点,//AD CB ,求证12AE BC =; (3)在(2)的条件下,若G 是BD 的中点,连接,OG FG .当5,3AB AD ==时,请直接写出OFG △的周长.7.【问题探究】(1)如图1,△ABC和△DEC均为等腰直角三角形,△ACB=△DCE=90°,点B,D,E 在同一直线上,连接AD,BD.△请探究AD与BD之间的位置关系?并加以证明.△若AC=BC,DC=CE AD的长.【拓展延伸】(2)如图2,△ABC和△DEC均为直角三角形,△ACB=△DCE=90°,AC BC,CD CE=1.将△DCE绕点C在平面内顺时针旋转,设旋转角△BCD为α(0°≤α<360°),作直线BD,连接AD,当点B,D,E在同一直线上时,画出图形,并求线段AD的长.8.如图1和图2,四边形ABCD中,已知AD=DC,△ADC=90°,点E、F分别在边AB、BC上,△EDF=45°.(1)观察猜想:如图1,若△A、△DCB都是直角,把△DAE绕点D逆时针旋转90°至△DCG,使AD与DC重合,易得EF、AE、CF三条线段之间的数量关系,直接写出它们之间的关系式_____;(2)类比探究:如图2,若△A、△C都不是直角,则当△A与△C满足数量关系_____时,EF、AE、CF三条线段仍有(1)中的关系,并说明理由;(3)解决问题:如图3,在△ABC中,△BAC=90°,AB=AC=D、E均在边BC上,且△DAE=45°,若BD=1,求AE的长.9.如图,在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC 、BE ,点P 为DC 的中点.(1)观察图1,猜想线段AP 与BE 的数量关系是______,位置关系是______; (2)把ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,(1)中的结论是否仍然成立,若成立请证明;若不成立,请写出新的结论并说明理由;(3)把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若6DE =,10BC =,请直接写出线段AP 长的取值范围.10.已知AOB 和△MON 都是等腰直角三角形,△AOB =△MON =90°. (1)如图1:连AM ,BN ,求证:AOM △BON ;(2)若将Rt MON 绕点O 顺时针旋转,当点A ,M ,N 恰好在同一条直线上时,如图2所示,线段OH //BN ,OH 与AM 交点为H ,若OB =4,ON =3,求出线段AM 的长; (3)若将MON 绕点O 顺时针旋转,当点N 恰好落在AB 边上时,如图3所示,MN 与AO 交点为P ,求证:MP 2+PN 2=2PO 2.11.如图1,在Rt ABC △中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 边上一动点,连接AD ,把AD 绕点A 顺时针旋转90°,得到AE ,连接DE .(1)如图1所示,若4BC =,在D 点运动过程中,当8tan 11BDE ∠=时,求线段CD 的长.(2)如图2所示,点F 是线段DE 的中点,连接BF 并延长交CA 延长线于点M ,连接DM ,交AB 于点N ,连接CF ,AF ,当点N 在线段CF 上时,求证:AD BF CF +=.(3)如图3,若AB =ABC 绕点A 顺时针旋转得AB C ''△,连接CC ',P 为线段CC '上一点,且CC ''=,连接BP ,将BP 绕点B 顺时针旋转60°得到BQ ,连接PQ ,K 为PQ 的中点,连接CK ,请直接写出线段CK 的最大值.12.已知:如图1,将一块45︒角的直角三角板DEF 与正方形ABCD 的一角重合,连结AF 、CE ,点M 是CE 的中点,连结DM .(1)请你猜想AF 与DM 的数量关系是___________.(2)如图2,把正方形ABCD 绕着点D 逆时针旋转α角(090α︒<<︒). △AF 与DM 的数量关系是否仍成立,若成立,请证明:若不成立,请说明理由;△若60α=︒,且3FDM MDC ∠=∠,求DEDC的值.13.在等腰直角三角形ABC 中,290AC BC ACB ==∠=︒,,点M 为射线CA 上一个动点.过点M 作ME BM ⊥,交射线BA 于E ,将线段BM 绕点B 逆时针旋转90︒得到线段BN ,过点N 作NF BN ⊥交BC 延长线于点F ,连接EF .(1)如图1,当点M 在边AC 上时,线段,,EM EF NF 的数量关系为_______; (2)如图2,当点M 在射线CA 上时,判断线段,,EM EF NF 的数量关系并说明理由; (3)当点M 在射线CA 上运动时,能否存在BEF △为等腰三角形,若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出CM 的长.14.如图,等腰Rt CEF 绕正方形ABCD 的顶点C 顺时针旋转,且AB CE EF ==,90CEF ∠=︒.连接AF 与射线BE 交于点G .(1)如图1,当点B 、C 、F 三点共线时,则ABE ∠ FEM ∠(填“>”、“=”或“<”),则AG FG (填“>”、“=”或“<”);(2)如图2,当点B 、C 、F 三点不共线时,求证:AG GF =;(3)若等腰CEF △从图1的位置绕点C 顺时针旋转α(090α︒<≤︒),当直线AB 与直线EF 相交构成的4个角中最小角为30°时,直接写出α的值.15.在菱形ABCD 中,4AB =,60ABC ∠=︒,E 是对角线AC 上一点,F 是线段BC 延长线上一点,且CF AE =,连接BE 、EF .(1)如图1,若E 是线段AC 的中点,求EF 的长;(2)如图2,若E 是线段AC 延长线上的任意一点,求证:BE EF =. (3)如图3,若E 是线段AC 延长线上的一点,12CE AC =,将菱形ABCD 绕着点B 顺时针旋转α︒(0360)α≤≤,请直接写出在旋转过程中DE 的最大值.16.如图,等边三角形ABC 中,D 为AB 边上一点(点D 不与点,A B 重合),连接CD ,将CD 平移到BE (其中点B 和C 对应),连接AE .将BCD △绕着点B 逆时针旋转至BAF △,延长AF 交BE 于点G .(1)连接DF ,求证:BDF 是等边三角形; (2)求证:,,D F E 三点共线;(3)当2BG EG =时,求tan AEB ∠的值.17.ABC 为等边三角形,CD AB ⊥于点D ,点E 为边BC 上一点,点F 为线段CD 上一点,连接EF ,且CE EF =.(1)如图1,若342AB CE ==,,连接BF ,G 为BF 的中点,连接DG ,求线段DG 的长:(2)如图2,将CEF △绕点C 逆时针方向旋转一定的角度得到CMN ,连接BN ,点H为BN 的中点,连接AH HM ,,求证:AH =:(3)如图3,在(2)问的条件下,线段HM 与线段CN 交于点P ,连接AM ,交线段CN 于点Q ,当2CQ PN a ==时,请直接用含a 的式子表示PQ 的长.18.在ABC 中,90ACB ∠=︒.将ABC 绕点C 逆时针旋转一定角度(旋转角度不大于180︒),得到DEC (点D ,E 分别与点A ,B 对应),连接AD ,BE .(1)如图1,当点A ,C ,E 在同一条直线上时,直接写出AD 与BE 的位置关系为__________;(2)如图2,当点D 落在AB 上时,(点D 不与点A 重合),请判断AD 与BE 的位置关系,并证明你的结论;(3)如图3,将ABC 绕点C 逆时针旋转60︒时,延长AD 与直线BC ,BE 分别相交于点F ,G ,连接CG ,试探究线段CG 与DE 之间满足的数量关系,并说明理由.19.如图△,在矩形ABCD 中,1AB =,对角线AC ,BD 相交于点O ,60COD ∠=︒,点E 是线段CD 上一点,连接OE ,将线段OE 绕点O 逆时针旋转60︒得到线段OF ,连接DF .(1)求证:DF CE =;(2)连接EF 交OD 于点P ,求DP 的最大值;(3)如图△,点E 在射线CD 上运动,连接AF ,在点E 的运动过程中,若AF AB =,求OF 的长.20.将等边三角形ABC 如图放置在平面直角坐标系中,8AB =,E 为线段AO 的中点,将线段AE 绕点A 逆时针旋转60°得线段AF ,连接EF . (△)如图1,求点E 的坐标;(△)在图1中,EF 与AC 交于点G ,连接EC ,N 为EC 的中点,连接NG ,求线段NG 的长.请你补全图形,并完成计算;(△)如图2,将AEF △绕点A 逆时针旋转,M 为线段EF 的中点,N 为线段CE 的中点,连接MN ,请直接写出在旋转过程中MN 的取值范围.参考答案:1.(2)成立(3)四边形MBCN的是矩形,PM=PN.2.(1)EF BF=;(2)FE FB=,(33.(1)4;(2)150°,(3)64.(2)(3)是,△MPN=30°.5.(1)AE CF=;(2)成立,(36.(3)47.(1)△AD BD⊥;△4;(2)8.(1)EF=AE+CF;(2)△A+△C=180°;(39.(1)12AP BE=,AP BE⊥;(2)12AP BE=,AP BE⊥仍成立;(3AP≤≤.10.(2;11.(1)3219;(3)312.(1)AF=2DM,(2)△AF=2DM仍然成立;13.(1)结论:EM+EF=FN;(2)结论:EF=EM=FN;(3)2或2+14.(1)=;=;(3)15°或75°15.(1)(3)16.tan AEB∠=17.(1;(318.(1)AD BE⊥;(2)AD BE⊥,(3)CG DE=19.(2)DP的最大值为14;(3)1OF=20.(△)(0,E;(△;(△)44MN≤≤答案第1页,共1页。
2023年中考数学高频考点训练——反比例函数-动态几何问题
2023年中考数学高频考点训练——反比例函数-动态几何问题一、综合题1.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB 与反比例函数(0)ky x x =>的图象交于点A (1,3)和点B (3,n),与x 轴交于点C ,与y 轴交于点D .(1)求反比例函数的表达式及n 的值;(2)将△OCD 沿直线AB 翻折,点O 落在第一象限内的点E 处,EC 与反比例函数的图象交于点F .①请求出点F 的坐标;②在x 轴上是否存在点P ,使得△DPF 是以DF 为斜边的直角三角形?若存在,请求出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,一次函数y =﹣x +4的图象与反比例ky x =(k 为常数,且k ≠0)的图象交于A (1,a ),B 两点.(1)求反比例函数的表达式及点B 的坐标;(2)①在x 轴上找一点P ,使P A +PB 的值最小,求满足条件的点P 的坐标;②在x 轴上找一点M ,使|MA ﹣MB |的值为最大,直接写出M 点的坐标.3.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线l :y =kx ﹣1(k≠0)与函数y mx =(x >0)的图象交于点A (3,2).(1)求k ,m 的值;(2)将直线l 沿y 轴向上平移t 个单位后,与y 轴交于点C ,与函数y mx =(x >0)的图象交于点D .①当t =2时,求线段CD 的长;②若≤CD≤2,结合函数图象,直接写出t 的取值范围.4.如图,在矩形ABCD 中,已知点A (2,1),且AB =4,AD =3,把矩形ABCD 的内部及边上,横、纵坐标均为整数的点称为靓点,反比例函数y =kx (x >0)的图象为曲线L .(1)若曲线L 过AB 的中点.①求k 的值.②求该曲线L 下方(包括边界)的靓点坐标.(2)若分布在曲线L 上方与下方的靓点个数相同,求k 的取值范围.5.在平面直角坐标系xOy 中,反比例函数(0)ky k x =≠的图象过点(23)A ,.(1)求k 的值;(2)过点(0)(0)P m m ≠,作x 轴的垂线,分别交反比例函数(0)ky k x =≠,4y x=-的图象于点M ,N .①当2m =-时,求MN 的长;②若5MN ≥,直接写出m 的取值范围.6.如图,已知直线OA 与反比例函数(0)my m x =≠的图像在第一象限交于点A .若4OA =,直线OA 与x 轴的夹角为60°.(1)求点A 的坐标;(2)求反比例函数的解析式;(3)若点P 是坐标轴上的一点,当AOP 是直角三角形时,直接写出点P 的坐标.7.(1)探究新知:如图1,已知ABC 与ABD 的面积相等,试判断AB 与CD 的位置关系,并说明理由.(2)结论应用:如图2,点M ,N 在反比例函数(0)ky k x =>的图象上,过点M作ME y ⊥轴,过点N 作NF x ⊥轴,垂足分别为E ,F .试证明://MN EF .(3)拓展延伸:若(2)中的其他条件不变,只改变点M ,N 在反比例函数(0)ky k x =>图象上的位置,如图3所示,MN 与x 轴、y 轴分别交于点A 、点B ,若3BM =,请求AN 的长.8.如图,在第一象限内有一点A (4,1),过点A 作AB ⊥x 轴于B 点,作AC ⊥y 轴于C 点,点N 为线段AB 上的一动点,过点N 的反比例函数y =nx 交线段AC 于M 点,连接OM ,ON ,MN .(1)若点N 为AB 的中点,则n 的值为;(2)求线段AN 的长(用含n 的代数式表示);(3)求△AMN 的面积等于14时n 的值.9.如图,直线26y x =+与反比例函数()0ky k x =>的图象交于点()1A m ,,与x 轴交于点B .平行于x 轴的直线()08y n n =<<交反比例函数的图象于点M ,交AB 于点N ,连接BM .(1)求m 的值和反比例函数的表达式;(2)当n 为何值时,BMN 的面积最大?10.已知正比例函数y 1=ax 的图象与反比例函数y 2=6ax -的图象交于A ,B 两点,且A 点的横坐标为﹣1.(1)试确定上述正比例函数和反比例函数的表达式.(2)根据图象回答,当x 取何值时,反比例函数的值大于正比例函数的值.(3)点M (m ,n )是反比例函数图象上一动点,其中0<n <3,过点M 作MD ∥y 轴交x 轴于点D ,过点B 作BC ∥x 轴交y 轴于点C ,交直线MD 于点E ,当四边形OMEB 面积为3时,请判断DM 与EM 大小关系并给予证明.11.如图,将一张Rt ABC 纸板的直角顶点放在(2,1)C 处,两直角边BC ,AC 分别与x ,y 轴平行(BC AC >),纸板的另两个定点A ,B 恰好是直线15y kx =+与双曲线2m y x =(0)m >的交点.(1)求m 和k 的值;(2)将此Rt ABC 纸板向下平移,当双曲线2my x =(0)m >与Rt ABC 纸板的斜边所在直线只有一个公共点时,求Rt ABC 纸板向下平移的距离.12.在矩形AOBC 中,分别以OB OA ,所在直线为x 轴和y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.A 点坐标为(03),,B 点坐标为(40),,F 是BC 上的一个动点(不与B 、C 重合),过F 点的反比例函数0)y x=>的图象与AC 边交于点E ,连接OE OF ,,作直线EF .(1)若2CF =,求反比例函数解新式;(2)在(1)的条件下求出EOF 的面积;(3)在点F 的运动过程中,试说明ECFC 是定值.13.如图,在平面直角坐标系xOy 中,双曲线y 1=kx 与直线y 2=mx +n 交于点A ,E ,AE 交x 轴于点C ,交y 轴于点D ,AB x ⊥轴于点B ,C 为OB 中点.若D 点坐标为(0,﹣2),且S △AOD =4(1)求双曲线与直线AE 的解析式;(2)写出E 点的坐标;(3)观察图象,直接写出y 1≥y 2时x 的取值范围.14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,反比例函数(0)my x x =>的图像经过点342A ⎛⎫⎪⎝⎭,,点B 在y 轴的负半轴上,AB 交x 轴于点C ,C 为线段AB 的中点.(1)m =,点C 的坐标为;(2)若点D 为线段AB 上的一个动点,过点D 作//DE y 轴,交反比例函数图象于点E ,求ODE 面积的最大值.15.如图,在平面直角坐标系中,一次函数12y x =-+与反比例函数2(0)k y x x =<相交于点B ,与x 轴相交于点A ,点B 的横坐标为-2.(1)求k 的值;(2)直接写出当0x <且12y y <时,x 的取值范围;(3)设点M 是直线AB 上的一点,过点M 作//MN x 轴,交反比例函数2(0)ky x x =<的图象于点N .若以A ,O ,M ,N 为顶点的四边形为平行四边形,求点M 的坐标.16.如图1,已知点A (a ,0),B (0,b ),且a 、b 满足0,平行四边形ABCD 的边AD 与y 轴交于点E ,且E 为AD 中点,双曲线ky x =经过C 、D 两点.(1)a=,b=;(2)求D 点的坐标;(3)点P 在双曲线ky x =上,点Q 在y 轴上,若以点A 、B 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,试求满足要求的所有点Q 的坐标;17.如图,已知直线y=-2x 与双曲线y=kx (k<0)上交于A 、B 两点,且点A 的纵坐标为-2(1)求k 的值;(2)若双曲线y=kx (k<0)上一点C 的纵坐标为12,求△BOC 的面积;(3)若A 、B 、P 、Q 为顶点组成的四边形为正方形,直接写出过点P 的反比例函数解析式。
最新九年级数学中考复习:动态几何综合压轴题(角度问题)含答案
2023年九年级数学中考复习:动态几何综合压轴题(角度问题)1.如图①,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,四边形EFGH是正方形,EH与BD重合,将图①中的正方形EFGH绕着点D逆时针旋转.(1)旋转至如图①位置,使点G落在BC的延长线上,DE交BC于点L.已知旋转开始时,即图①位置①CDG=37°,求正方形EFGH从图①位置旋转至图①位置时,旋转角的度数.(2)旋转至如图①位置,DE交BC于点L.延长BC交FG于点M,延长DC交EF于点N.试判断DL、EN、GM之间满足的数量关系,并给予证明.2.如图1,在Rt①ABC中,①ACB=90°,AB=10,BC=6.D、E分别是AB、AC边的中点,连接DE.现将①ADE绕A点逆时针旋转,连接BD,CE并延长交于点F.(1)如图2,点E正好落在AB边上,CF与AD交于点P.①求证:AE•AB=AD•AC;①求BF的长;(2)如图3,若AF恰好平分①DAE,直接写出CE的长.3.如图①,在ABC中,①ACB=90°,①ABC=30°,AC=1,D为ABC内部的一动点(不在边上),连接BD ,将线段BD 绕点D 逆时针旋转60°,使点B 到达点F 的位置;将线段AB 绕点B 顺时针旋转60°,使点A 到达点E 的位置,连接AD ,CD ,AE ,AF ,BF ,EF .(1)求证:BDA ①BFE ;(2)当CD +DF +FE 取得最小值时,求证:AD ∥BF .(3)如图①,M ,N ,P 分别是DF ,AF ,AE 的中点,连接MP ,NP ,在点D 运动的过程中,请判断①MPN 的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.4.已知ABC 是等腰三角形,AB AC =,将ABC 绕点B 逆时针旋转得到''A BC ,(1)感知:如图①,当'BC 落在AB 边上时,'A AB ∠与'C CB ∠之间的数量关系是 _____(不需要证明);(2)探究:如图①,当'BC 不落在AB 边上时,'A ∠AB 与'C CB ∠是否相等?如果相等;如果不相等,请说明理由;(3)应用:如图①,若90BAC ∠=︒,'AA 、'CC 交于点E ,则'A EC ∠=_____度.5.如图,已知正方形ABCD ,点E 为AB 上的一点,EF AB ⊥,交BD 于点F .(1)如图1,直按写出DFAE的值_______; (2)将①EBF 绕点B 顺时针旋转到如图2所示的位置,连接AE 、DF ,猜想DF 与AE 的数量关系,并证明你的结论;(3)如图3,当BE =BA 时,其他条件不变,①EBF 绕点B 顺时针旋转,设旋转角为(0360)αα︒<<︒,当α为何值时EA =ED ?请在图3或备用图中画出图形并求出α的值.6.在正方形ABCD 中,AB =4,O 为对角线AC 、BD 的交点.(1)如图1,延长OC ,使CE=OC ,作正方形OEFG ,使点G 落在OD 的延长线上,连接DE 、AG .求证:DE=AG ;(2)如图2,将问题(1)中的正方形OEFG 绕点O 逆时针旋转α°(0<α<180),得到正方形OE F G ''',连接AE E G '''、. ①当α=30时,求点A 到E G ''的距离;①在旋转过程中,直接写出AE G ∆''面积的最小值为 ,并写出此时的旋转角α= .7.已知在矩形ABCD 中,①ADC 的平分线DE 与BC 交于点E ,点P 是线段DE 上一定点(其中EP <PD )(1)如图1,若点F 在CD 边上(不与C ,D 重合),将①DPF 绕点P 逆时针旋转90°后,角的两边PD ,PF 分别交射线DA 于点H ,G . ①直接写出PG 与PF 之间的数量关系;①猜想DF ,DG ,DP 的数量关系,并证明你的结论.(2)如图2,若点F 在CD 的延长线上(不与D 重合),将PF 绕点P 逆时针旋转90°,交射线DA 于点G ,判断(1)①中DF ,DG ,DP 之间的数量关系是否仍然成立?若成立,给出证明;若不成立,请直接写出它们所满足的数量关系式.8.已知:在Rt ABC 中,90ABC ∠=︒,30BAC ∠=︒,将ABC 绕点A 顺时针旋转一定的角度α得到AED ,点B 、C 的对应点分别是E 、D .(1)如图1,若60α=︒时,连接BE ,求证:AB BE =; (2)如图2,当点E 恰好在AC 上时,求CDE ∠的度数;(3)如图3,点B 、C 的坐标分别是()0,0,()0,2,点Q 是线段AC 上的一个动点,点M 是线段AO 上的一个动点,是否存在这样的点Q 、M 使得CQM 为等腰三角形且AQM 为直角三角形?若存在,请求出满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.9.(1)发现:如图1,点B 是线段AD 上的一点,分别以AB BD ,为边向外作等边三角形ABC 和等边三角形BDE ,连接AE ,CD ,相交于点O .①线段AE 与CD 的数量关系为:___________;AOC ∠的度数为__________. ②CBD ∆可看作ABE ∆经过怎样的变换得到的?____________________________. (2)应用:如图2,若点A B D ,,不在一条直线上,(1)的结论①还成立吗?请说明理由;(3)拓展:在四边形ABCD 中,=AB AC ,=90BAC ∠︒,=45ADC ∠︒,若8AD =,6CD =,请直接写出B ,D 两点之间的距离.10.如图①,①QPN 的顶点P 在正方形ABCD 两条对角线的交点处,①QPN =α,将①QPN 绕点P 旋转,旋转过程中①QPN 的两边分别与正方形ABCD 的边AD 和CD 交于点E 和点F (点F 与点C ,D 不重合).(1)如图①,当α=90°时,DE ,DF ,AD 之间满足的数量关系是 ;(2)如图①,将图①中的正方形ABCD 改为①ADC =120°的菱形,其他条件不变,当α=60°时,(1)中的结论变为DE +DF =12AD ,请给出证明;(3)在(2)的条件下,若旋转过程中①QPN 的边PQ 与射线AD 交于点E ,其他条件不变,探究在整个运动变化过程中,DE ,DF ,AD 之间满足的数量关系,直接写出结论,不用加以证明.11.如图,已知正方形ABCD ,将AD 绕点A 逆时针方向旋转(090)n n ︒<<到AP 的位置,分别过点C D 、作,CE BP DF BP ⊥⊥,垂足分别为点E 、F .(1)求证:CE EF =; (2)联结CF ,如果13DP CF =,求ABP ∠的正切值;(3)联结AF ,如果AF AB =,求n 的值.12.综合与实践如图1,在综合实践课上,老师让学生用两个等腰直角三角形进行图形的旋转探究.在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,在Rt AMN △中,90MAN ∠=︒,AM AN =,点M ,N 分别在AC ,AB 边行,直角顶点重合在一起,将Rt AMN △绕点A 逆时针旋转,设旋转角MAC α∠=,其中090α︒<<︒. (1)当点M 落在BC 上时,如图2:①请直接写出BMN ∠的度数为______(用含α的式子表示); ①若3tan 4α=,7AC =,求AM 的长; (2)如图3,连接BN ,CM ,并延长CM 交BN 于点E ,请判断CE 与BN 的位置关系,并加以证明;(3)如图4,当BAC ∠与MAN ∠是两个相等钝角时,其他条件不变,即在ABC 与AMN 中,AB AC =,AM AN =,MAN BAC β∠=∠=,MAC α∠=,则CEN ∠的度数为______(用含α或β的式子表示).13.定义:如果一个三角形一条边上的高与这条边的比值叫做这条边所对角的准对(记作qad).如图1,在①ABC中,AH①BC于点H,则qad①BAC=AHBC.当qad①BAC=35时,则称①BAC为这个三角形的“金角”.已知在矩形ABCD中,AB=3,BC=6,①ACE 的“金角”①EAC所对的边CE在BC边上,将①ACE绕点C按顺时针方向旋转α(0°<α<90°)得到①A'CE',A'C交AD边于点F.(1)如图2,当α=45°时,求证:①ACF是“金角”.(2)如图3,当点E'落在AD边上时,求qad①AFC的值.14.(1)观察猜想:如图①,在Rt△ABC和Rt△BDE中,①ABC=①EBD=90°,AB=BC,BE=BD,连接AE,点F是AE的中点,连接CD、BF,当点D、B、C三点共线时,线段CD与线段BF的数量关系是_____,位置关系是_____(2)探究证明:在(1)的条件下,将Rt△BDE绕点B顺时针旋转至图①位置时,(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请你就图①的情形进行证明;如果不成立,请说明理由;(3)拓展延伸:如图①,在Rt△ABC和Rt△BDE中,①ABC=①EBD=90°,BC=2AB=8,BD=2BE=4,连接AE,点F是AE的中点,连结CD、BF,将△BDE绕点B在平面内自由旋转,请直接写出BF的取值范围,15.把我们常用的一副三角尺按照如图方式摆放:90︒∠=∠=BAO ODC,45B︒∠=,30∠=.C︒∠的度(1)如图1,两个三角尺的直角边OA、OD摆放在同一直线上,求出此图中BOC数;(2)如图2,如果把图1所示的OAB以O为中心顺时针旋转得到OA B''△,当OB'平分∠为多少度;COD∠时,求AOA'(3)如图3,两个三角尺的直角边OA、OD摆放在同一直线上,另一条直角边OB、OC 也在同一条直线上,如果把OAB以O为中心顺时针旋转一周,当旋转多少度时,两条AB CD,请直接写出答案.斜边//16.如图1,①ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形,D、F分别在AB、AC 边上,此时BD=CF,BD①CF成立.(1)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转θ(0°<θ<90°)时,如图2,BD=CF成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(2)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转45°时,如图3,延长BD交CF于点G.求证:BD①CF;(3)在(2)小题的条件下,AC与BG的交点为M,当AB=4,AD时,求线段CM 的长.17.(1)问题发现如图1,在等边三角形ABC 内部有一点P ,3PA =,4PB =,5PC =,求APB ∠的度数. 针对此问题,数学王老师给出了下面的思路:如图2,将APC △绕点A 逆时针旋转60°得到AP B '△,连结PP ',得到等边三角形APP ',在BPP '中,根据三角形三边关系以及勾股定理……请根据王老师的思路提示,完成本题的解答; (2)类比延伸如图3,在正方形ABCD 内部有一点P ,若135APD ∠=︒,试判断线段P A 、PB 、PD 之间的数量关系,并说明理由.18.如图,正方形ABCD 中PAQ ∠分别交BC ,CD 于点E ,F ,连接EF .(1)如图①,若128∠=︒,273∠=︒,试求3∠的度数;(2)如图①,以点A 为旋转中心,旋转PAQ ∠,旋转时保持45PAQ ∠=︒.当点E ,F 分别在边BC ,CD 上时,AE 和AF 是角平分线吗?如果是,请说出是哪两个角的平分线并给予证明;如果不是,请说明理由;(3)如图①,在①的条件下,当点E ,F 分别在BC ,CD 的延长线上时,①中的结论是否成立?只需回答结论,不需说明理由.19.如图,①AOB 中,OA =OB =6,将①AOB 绕点O 逆时针旋转得到①COD .OC 与AB交于点G ,CD 分别交OB 、AB 于点E 、F .(1)①A 与①D 的数量关系是:①A ______①D ; (2)求证:①AOG ①①DOE ;(3)当A ,O ,D 三点共线时,恰好OB ①CD ,求此时CD 的长.20.将两块完全相同的且含60°角的直角三角板ABC 和AFE 按如图1所示位置放置,现将Rt AEF 绕A 点按逆时针方向旋转()090αα︒<<︒.如图2,AE 与BC 交于点M ,AC 与EF 交于点N ,BC 与EF 交于点P .(1)若AMC 是等腰三角形,则旋转角α的度数为______.(2)在旋转过程中,连接AP ,CE ,求证:AP 所在的直线是线段CE 的垂直平分线. (3)在旋转过程中,CPN 是否能成为直角三角形?若能,直接写出旋转角α的度数;若不能,说明理由.参考答案:1.(1)16°(2)DL =EN +GM2.3.①MPN 的值为定值,30°.4.(1)相等;(2)相等;(3)135︒.5.(2)DF =,(3,α的值为30°或150°,6.(2)①点A 到E G ''的距离为①在旋转过程中,直接写出AE G ∆''面积的最小值为16-α=135°.7.(1)①①DG +DF ;(2)不成立,数量关系式应为:DG -DF ,8.(2)15°;(3)存在,M ⎫⎪⎭或()4-9.(1)①AE CD =,60︒;(2)依然成立,(3)10.(1)DE +DF =AD ;(3)①当点E 落在AD 上时,DE +DF =12AD ,①当点E 落在AD 的延长线上时,DE -DF =12AD .11. (2)23;(3)3012.(1)①α;①5;(2)CE BN ⊥;(3)180β︒- 13. 2314.(1) CD =2BF BF ①CD(2)CD =2BF , BF ①CD 成立(3)13BF ≤≤15.(1)75︒∠=BOC ;(2)105︒'∠=AOA ;(3)当旋转的角度为105︒或285︒,两条斜边//AB CD .16. (3)8317.(1)150︒;(2)2222PA PD PB ,18.(1)62°(2)AE 是①FEB 的平分线,AF 是①EFD 的平分线,(3)AE 仍然是①FEB 的平分线,AF 不是①EFD 的平分线19.(1)=(3)20.(1)60°或15°(3)能,30α∠=︒或60︒。
初三几何动点练习题
初三几何动点练习题题目一:已知直角三角形ABC,其中∠C = 90°。
点D是斜边AB上的一个动点,且满足BD = 2AD。
连接CD并延长到BC上,交于点E。
假设CD的长度为x,求证:ΔCDE是等腰三角形。
解析:考察点D的位置,根据题目已知条件可知BD = 2AD,即BD:AD = 2:1。
因此,可以通过BD:AD = 2:1的比值关系来表示点D在斜边AB上的位置。
下面,我们进一步求证三角形ΔCDE是等腰三角形。
根据题目已知条件,连接CD并延长到BC上,交于点E。
我们需要证明CED = CDE。
首先,根据BD:AD = 2:1,可令BD的长度为2x,AD的长度为x,则AC的长度为3x。
由于ΔABC是直角三角形,根据勾股定理可得:AB² = AC² + BC²x² + (3x)² = (2x)² + BC²BC² = 5x²又由于CD = x,CE = BC - BE,代入BC² = 5x²可得:CE = √(5x²) - √((5x²)/5)CE = √5x - x√5√(1/5)CE = x√5 - x√1CE = x(√5 - 1)接下来,我们比较CED和CDE的两个角:CED = arctan(CE/CD) = arctan((x(√5 - 1))/x) = arctan(√5 - 1)CDE = arctan(CD/CE) = arctan(x/x(√5 - 1)) = arctan(1/√5 - 1) =arctan(√5 - 1)由于CED = CDE,所以ΔCDE是等腰三角形。
综上所述,我们证明了ΔCDE是等腰三角形。
题目二:在平面直角坐标系中,已知原点O、点A(2, 3)和点B(4, 1)。
点P是线段OA上的一个动点,点Q是线段OB上的一个动点,且满足OP = OQ。
中考数学《二次函数-动态几何问题》专项练习及答案
中考数学《二次函数-动态几何问题》专项练习及答案一、单选题1.如图1,在△ABC中,△B=90°,△C=30°,动点P从点B开始沿边BA、AC向点C以恒定的速度移动,动点Q从点B开始沿边BC向点C以恒定的速度移动,两点同时到达点C,设△BPQ的面积为y(cm2).运动时间为x(s),y与x之间关系如图2所示,当点P恰好为AC的中点时,PQ的长为()A.2B.4C.2 √3D.4 √32.如图,在四边形DEFG中,△E=△F=90°,△DGF=45°,DE=1,FG=3,Rt△ABC的直角顶点C与点G重合,另一个顶点B(在点C左侧)在射线FG上,且BC=1,AC=2,将△ABC沿GF方向平移,点C与点F重合时停止.设CG的长为x,△ABC在平移过程中与四边形DEFG重叠部分的面积为y,则下列图象能正确反映y与x函数关系的是()A.B.C.D.3.点C是线段AB上的一点,AB=1,分别以AC和CB为一边作正方形,用S表示这两个正方形的面积之和,下列判断正确的是()A.当C是AB的中点时,S最小B.当C是AB的中点时,S最大C.当C为AB的三等分点时,S最小D.当C是AB的三等分点时,S最大4.下列函数属于二次函数的是()A.y=5x+3B.y=1x2C.y=2x2+x+1D.y=√x2+15.在平面直角坐标系中,将抛物线y=3x2先向右平移1个单位,再向上平移2个单位,得到的抛物线的解析式是()A.y=3(x+1)2+2B.y=3(x+1)2﹣2C.y=3(x﹣1)2+2D.y=3(x﹣1)2﹣26.如图,直线l1:y=−x+4与x轴和y轴分别相交于A、B两点,平行于直线l1的直线l2从原点O出发,沿x轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x轴和y轴分别相交于C、D两点,运动时间为t秒(0≤t≤4).以CD为斜边作等腰直角ΔCDE(E、O两点分别在CD两侧),若ΔCDE和ΔOAB的重合部分的面积为S,则S与t之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.7.如图,菱形ABCD的边长为2,△A=60°,点P和点Q分别从点B和点C出发,沿射线BC向右运动,且速度相同,过点Q作QH△BD,垂足为H,连接PH,设点P运动的距离为x(0<x≤2),△BPH的面积为S,则能反映S与x之间的函数关系的图象大致为()A.B.C.D.8.把抛物线y=﹣2x2先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度后,所得函数的表达式为()A.y=﹣2(x+1)2+2B.y=﹣2(x+1)2﹣2C.y=﹣2(x﹣1)2+2D.y=﹣2(x﹣1)2﹣29.如图,AC=BC,点D是以线段AB为弦的圆弧的中点,AB=4,点E是线段CD上任意一点,点F 是线段AB上的动点,设AF=x,AE2﹣FE2=y,则能表示y与x的函数关系的图象是()A.B.C.D.10.如图,在△ABC中,△ACB=90°,AC=4,BC=2.P是AB边上一动点,PD△AC于点D,点E 在P的右侧,且PE=1,连结CE.P从点A出发,沿AB方向运动,当E到达点B时,P停止运动.在整个运动过程中,图中阴影部分面积S1+S2的大小变化情况是()A.一直减小B.一直不变C.先减小后增大D.先增大后减小11.将抛物线y=-2x2先向左平移1个单位,再向上平移3个单位,两次平移后得到的抛物线的解析式为()A.y=-2(x+1)2+3 B.y=-2(x+1)2-3C.y=-2(x-1)2+3 D.y=-2(x-1)2-312.如图,正△ABC的边长为4,点P为BC边上的任意一点(不与点B、C重合),且△APD=60°,PD交AB于点D.设BP=x,BD=y,则y关于x的函数图象大致是()A.B.C.D.二、填空题13.如图,在Rt△ABC中,△C=90°,BC=4,BA=5,点D在边AC上的一动点,过点D作DE△AB 交边BC于点E,过点B作BF△BC交DE的延长线于点F,分别以DE,EF为对角线画矩形CDGE 和矩形HEBF,则在D从A到C的运动过程中,当矩形CDGE和矩形HEBF的面积和最小时,则EF 的长度为.14.已知在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(3,4),M是抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)对称轴上的一个动点。
人教版九年级上册数学实际问题与一元二次方程--动态几何同步训练
人教版九年级上册数学21.3实际问题与一元二次方程--动态几何同步训练一、单选题1.如图,在ABC 中,90B ∠=︒,AB =6cm ,BC =7cm .点P 从点B 开始沿边BA 向点A 以2cm/s 的速度移动,同时点Q 从点C 开始沿边CB 向点B 以1cm/s 的速度移动,当其中一点到达终点时,另一点随即停止.当四边形APQC 的面积为211cm 时,点P 的运动时间为( )A .1sB .1s 或2.5sC .2sD .2s 或5s 2.如图所示,A ,B ,C ,D 为矩形的四个顶点,AB =16cm ,AD =8cm ,动点P ,Q 分别从点A ,C 同时出发,点P 以3cm/s 的速度向B 移动,一直到达B 为止;点Q 以2cm/s 的速度向D 移动.当P ,Q 两点从出发开始几秒时,点P 和点Q 的距离是10cm .(若一点到达终点,另一点也随之停止运动)( )A .2s 或235sB .1s 或225sC .225sD .2s 或225s 3.如图,在ABC ∆中,90ABC ∠=︒,8AB =cm ,7BC =cm ,动点P ,Q 分别从点A ,B 同时开始移动(移动方向如图所示),点P 的速度为1cm/s ,点Q 的速度为2cm/s ,点Q 移动到点C 后停止,点P 也随之停止运动,若使PBQ ∆的面积为15cm 2,则点P 运动的时间是( )A .3.5sB .5sC .4sD .3s 4.如图,△ABC 中,△C =90°,AC =8cm ,BC =4cm ,一动点P 从C 出发沿着CB 方向以1cm/s 的速度向B 运动,另一动点Q 从A 出发沿着AC 方向以2cm/s 的速度向C 运动,P ,Q 两点同时出发,运动时间为t (s ).当t 为( )秒时,△PCQ 的面积是△ABC 面积的14A .1.5B .2C .3或者1.5D .以上答案都不对 5.如图1,矩形ABCD 中,点E 为BC 的中点,点P 沿BC 从点B 运动到点C ,设B ,P 两点间的距离为x ,PA PE y -=,图2是点P 运动时y 随x 变化的关系图象,则BC 的长为( )A .4B .5C .6D .7 6.在平面直角坐标系中,一次函数4y x =--的图像上有一点P ,过点P 分别向坐标轴作垂线段,若两垂线段与坐标轴围成面积为5的矩形,则符合条件的点P 个数为 ( )A .2B .3C .4D .无数个 7.如图,在ABC ∆中,5040 90AC m BC m C ==∠=︒,,,点P 从点A 开始沿AC 边向点C 以2/m s 的速度匀速移动,同时另一点Q 由C 点开始以3/m s 的速度沿着射线CB 匀速移动,当PCQ ∆的面积等于2300m 时运动时间为( )A .10秒B .5秒C .20秒D .5秒或20秒 8.如图,将边长为12 cm 的正方形ABCD 沿其对角线AC 剪开,再把ABC 沿着AD 方向平移,得到△A′B′C′,若两个三角形重叠部分的面积为32 cm 2,则它移动的距离AA′等于( )A .4 cmB .8 cmC .6 cmD .4 cm 或8 cm二、填空题9.如图,在△ABC 中,AB =6cm ,BC =7cm ,△ABC =30°,点P 从A 点出发,沿射线AB 方向以1cm/s 的速度移动,点Q 从B 点出发,沿射线BC 方向以2cm/s 的速度移动.如果P 、Q 两点同时出发,问:经过_________________秒后△PBQ 的面积等于4cm 2.10.如图△,在矩形ABCD 中,AB AD <,对角线AC ,BD 相交于点O ,动点P 由点A 出发,沿AB BC CD →→向点D 运动设点P 的运动路程为x ,AOP 的面积为y ,y 与x 的函数关系图象如图△所示,则AD 的长为______.。
2023年中考九年级数学高频考点拔高训练--二次函数动态几何问题
2023年中考九年级数学高频考点拔高训练--二次函数动态几何问题1.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过A、B、C三点,点A(﹣3,0)、C(1,0),点B在y轴上.点P是直线AB下方的抛物线上一动点(不与A、B重合).(1)求此抛物线的解析式;(2)过点P作x轴的垂线,垂足为D,交直线AB于点E,动点P在什么位置时,PE最大,求出此时P点的坐标;(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,是否存在点Q,使以点A、B、Q为顶点的三角形为直角三角形?若存在,请求出点Q坐标;若不存在,请说明理由.2.如图二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像交x轴于A(−1,0)、B(3,0),交y轴于C(0,3),直线CD平行于x周,与抛物线另一个交点为D .(1)求函数的解析式;(2)若M是x轴上的动点,N是抛物线上的动点,求使以B、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形的M的横坐标.3.如图,矩形ABCD的两边长AB=18cm,AD=4cm,点P、Q分别从A、B同时出发,P在边AB 上沿AB方向以每秒2cm的速度匀速运动,Q在边BC上沿BC方向以每秒1cm的速度匀速运动.设运动时间为x秒,△PBQ的面积为y(cm2).(1)求y关于x的函数关系式,并在右图中画出函数的图象;(2)求△PBQ面积的最大值.4.如图1,直线AB与x轴、y轴分别相交于点A、B,将线段AB绕点A顺时针旋转90°,得到AC,连接BC,将△ABC沿射线BA平移,当点C到达x轴时运动停止.设平移距离为m,平移后的图形在x轴下方部分的面积为S,S关于m的函数图象如图2所示(其中0<m≤a,a<m≤b时,函数的解析式不同).(1)填空:△ABC的面积为;(2)求直线AB的解析式;(3)求S关于m的解析式,并写出m的取值范围.5.如图,已知直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B两点,点P在线段OA上,从点O出发,向点A以1个单位/秒的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B以√2个单位/秒的速度匀速运动,连接PQ,设运动时间为t秒.(1)求抛物线的解析式;(2)问:当t为何值时,△APQ为直角三角形;(3)过点P作PE△y轴,交AB于点E,过点Q作QF△y轴,交抛物线于点F,连接EF,当EF△PQ时,求点F的坐标;(4)设抛物线顶点为M,连接BP,BM,MQ,问:是否存在t的值,使以B,Q,M为顶点的三角形与以O,B,P为顶点的三角形相似?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.6.抛物线y=ax2+bc+c的对称轴为直线x=1,该抛物线与x轴的两个交点分别为A和B,与y 轴的交点为C,其中A(−1,0),OC=3.(1)求出抛物线的解析式;(2)若抛物线上存在一点P,使得△POC的面积是△BOC的面积的2倍,求点P的坐标;(3)点M是线段BC上一点,过点M作x轴的垂线交抛物线于点D,求线段MD长度的最大值.7.如图,已知抛物线y=ax2−2ax−3(a≠0)与x轴交于点A,B(点A在B的左侧),与y轴交于点C,ΔABC的面积为6(1)求抛物线的表达式;(2)过D(−2,0)的直线l交线段BC于点M,l与抛物线右侧的交点为N,求MN DM的最大值.8.如图,抛物线y=ax2 + bx + c 交x轴于A、B两点,交y轴于点C,对称轴为直线x=1,已知:A(-1,0)、C(0,-3).(1)求抛物线y= ax2 + bx + c 的解析式;(2)求△AOC和△BOC的面积比;(3)在对称轴上是否存在一个P点,使△PAC的周长最小.若存在,请你求出点P的坐标;若不存在,请你说明理由.9.已知二次函数y=ax2+bx+c,其图象与x轴的一个交点为B(3,0),与y轴交于点C(0,−3),且对称轴为直线x=1,过点B,C作直线BC.(1)求二次函数和直线BC的表达式;(2)利用图象求不等式x2−3x≥0的解集;(3)点Р是函数y=ax2+bx+c的图象上位于第四象限内的一动点,连接PB,PC,①若ΔPBC面积最大时,求点Р的坐标及ΔPBC面积的最大值;②在x轴上是否存在一点Q,使得以P,C,Q,B为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.10.如图,在矩形OABC中,点O为原点,点A的坐标为(0,8),点C的坐标为(6,0).抛物线y=﹣49x2+bx+c经过点A、C,与AB交于点D.(1)求抛物线的函数解析式;(2)点P为线段BC上一个动点(不与点C重合),点Q为线段AC上一个动点,AQ=CP,连接PQ,设CP=m,△CPQ的面积为S.①求S关于m的函数表达式;②当S最大时,在抛物线y=﹣49x2+bx+c的对称轴l上,若存在点F,使△DFQ为直角三角形,请直接写出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.11.抛物线y=−x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,已知点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3).(1)求抛物线的解析式.(2)如图甲,若P为BC上方抛物线上的一个动点,当△PBC的面积最大时,求点P的坐标.(3)如图乙,M为该抛物线的顶点,直线MD⊥x轴于点D,在直线MD上是否存在点N,使点N到直线MC的距离等于点N到点A的距离?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,抛物线y=12x2+mx+n与直线y=12x+3交于A,B两点,交x轴与D,C两点,连接AC,已知A(0,3),C(3,0).(1)抛物线的解析式;(2)设E为线段AC上一点(不含端点),连接DE,一动点M从点D出发,沿线段DE以每秒一个单位速度运动到E点,再沿线段EA以每秒√2个单位的速度运动到A后停止.若使点M在整个运动中用时最少,则点E的坐标.13.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)三点,D为直线BC上方抛物线上一动点,过点D做DQ△x轴于点M,DQ与BC相交于点M.DE△BC于E.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求线段DE长度的最大值;(3)连接AC,是否存在点D,使得△CDE中有一个角与△CAO相等?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线y=−12x2+bx+c的图象经过点C(0,2),交x轴于点A(−1,0)和B,连接BC,直线y=kx+1与y轴交于点D,与BC上方的抛物线交于点E,与BC交于点F.(1)求抛物线的表达式及点B的坐标;(2)求EFDF的最大值及此时点E的坐标;(3)在(2)的条件下,若点M为直线DE上一点,点N为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M和点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与直线y=﹣x+3相交于坐标轴上的A,B两点,顶点为C.(1)填空:b=,c=;(2)将直线AB向下平移h个单位长度,得直线EF.当h为何值时,直线EF与抛物线y=x2+bx+c没有交点?(3)直线x=m与△ABC的边AB,AC分别交于点M,N.当直线x=m把△ABC的面积分为1:2两部分时,求m的值.16.如图,在平面直角坐标系xOy中,A、B为x轴上两点,C、D为y轴上的两点,经过点A、C、B的抛物线的一部分c1与经过点A、D、B的抛物线的一部分c2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线成为“蛋线”.已知点C的坐标为(0,﹣32),点M是抛物线C2:y=mx2﹣2mx﹣3m(m<0)的顶点.(1)求A、B两点的坐标;(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P,使得△PBC的面积最大?若存在,求出△PBC面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△BDM为直角三角形时,求m的值.答案解析部分1.【答案】(1)解:把A (﹣3,0)和C (1,0)代入y =ax 2+bx ﹣3,得,{0=9a −3b −30=a +b −3,解得,{a =1b =2,∴抛物线解析式为y =x 2+2x ﹣3;(2)解:设P (x ,x 2+2x ﹣3),直线AB 的解析式为y =kx+b , 由抛物线解析式y =x 2+2x ﹣3, 令x =0,则y =﹣3, ∴B (0,﹣3),把A (﹣3,0)和B (0,﹣3)代入y =kx+b , 得,{0=−3k +b −3=b ,解得,{k =−1b =−3,∴直线AB 的解析式为y =﹣x ﹣3, ∵PE△x 轴, ∴E (x ,﹣x ﹣3), ∵P 在直线AB 下方,∴PE =﹣x ﹣3﹣( x 2+2x ﹣3)=﹣x 2﹣3x =﹣(x+32)2+94,当x =﹣32时,y =x 2+2x ﹣3=−154,∴当PE 最大时,P 点坐标为(﹣32,−154)(3)解:存在,理由如下, ∵x =﹣22×1=-1,∴抛物线的对称轴为直线x =-1, 设Q (-1,a ),∵B (0,-3),A (-3,0),①当△QAB =90°时,AQ 2+AB 2=BQ 2, ∴22+a 2+32+32=12+(3+a )2, 解得:a =2,∴Q 1(-1,2),②当△QBA =90°时,BQ 2+AB 2=AQ 2, ∴12+(3+a )2+32+32=22+a 2, 解得:a =﹣4, ∴Q 2(-1,﹣4),③当△AQB =90°时,BQ 2+AQ 2=AB 2, ∴12+(3+a )2+22+a 2=32+32,解得:a 1=−3+√172或a 1=−3−√172,∴Q 3(-1,−3+√172),Q 4(-1,−3−√172),综上所述:点Q 的坐标是(-1,2)或(-1,﹣4)或(-1,−3+√172)或(-1,−3−√172).2.【答案】(1)解: ∵ 二次函数的图象交 x 轴于 A(−1,0) 、 B(3,0) ,∴ 设二次函数的解析式为 y =a(x +1)(x −3) 展开得: y =ax 2−2ax −3a , ∵ 二次函数的图象交 y 轴于 C(0,3) , ∴−3a =3 ,得 a =−1∴ 二次函数的解析式为 y =−x 2+2x +3 (2)解:联立方程组得: {y =3y =−x 2+2x +3,解得 {x =0y =3 或 {x =2y =3 , ∴D 点坐标为 (2,3) ,当以 B 、 D 、 M 、 N 为顶点四边形是平行四边形时,有两类情形; ①BD 是平行四边形的边时, 联立方程组 {y =−3y =−x 2+2x +3 , 解得, x N =1±√7如图,此时 x M′=0+1=1 ,或 x M′′=1−√7−1=−√7 或 x M′′′=1+√7−1=√7②BD是平行四边形的对角线时∵B、D两点的中点坐标为(2+32,32)=(52,32),∴设M′′′′(m,0),可得N′′′′的坐标为(5−m,3),将N′′′′的坐标(5−m,3)代入y=−x2+2x+3,得−(5−m)2+2(5−m)+3=3,解得m=3(舍去),m=5,得x M′′′′=53.【答案】(1)解:∵S△PBQ= 12PB·BQ,PB=AB-AP=18-2x,BQ=x,∴y= 12(18-2x)x,即y=-x2+9x(0<x≤4);函数图象如下图:(2)解:由(1)得:y=-x2+9x=-(x-92)2 + 814,∴顶点坐标为(92,814)∴当0<x≤ 92时,y随x的增大而增大,∵x的取值范围是0<x≤4,∴当x=4时,y最大值=20,即△PBQ的最大面积是20cm2.4.【答案】(1)52(2)解:如图2,过点C作CE△x轴于E,∴△AEC=△BOA=90°.∵△BAC=90°,∴△OAB+△CAE=90°.∵△OAB+△OBA=90°,∴△OBA=△CAE,由旋转知,AB=AC,∴△AOB△△CEA,∴AE=OB,CE=OA,由图2知,点C的纵坐标是点B纵坐标的2倍,∴OA=2OB,∴AB2=5OB2,由(1)知,S△ABC= 52= 12AB2= 12×5OB2,∴OB=1,∴OA=2,∴A(2,0),B(0,1),∴直线AB的解析式为y=﹣12x+1;(3)解:由(2)知,AB2=5,∴AB= √5,①当0≤m≤ √5时,如图3.∵△AOB=△AA'F ,△OAB=△A'AF ,∴△AOB△△AA'F ,∴AA ′OA =A ′F OB ,由运动知,AA'=m ,∴m 2=A ′F 1,∴A'F= 12 m ,∴S= 12 AA'×A'F= 14 m 2,②当 √5<m≤2 √5 时,如图4同①的方法得:A'F= 12 m ,∴C'F= √5 ﹣ 12 m ,过点C 作CE△x 轴于E ,过点B 作BM△CE 于E ,∴BM=3,CM=1,易知,△ACE△△FC'H ,∴AC C ′F =CE CH ,∴√5√5−12m =2C ′H ∴C'H=2√5−m√5 .在Rt△FHC'中,FH= 12 C'H= 2√5−m √5由平移知,△C'GF=△CBM .∵△BMC=△GHC',∴△BMC△△GHC',∴BM GH =AMC ′H ,∴3GH =12√5−m √5∴GH=3(2√5−m)√5 ,∴GF=GH ﹣FH= 5(2√5−m)√5 ∴S=S △A'B'C '﹣S △C'FG = 52 ﹣ 12 ×√5−m)√5× 2√5−m √5 = 52 ﹣ 14 (2 √5 ﹣m )2,即:S= {14m 2(0≤m ≤√5)52−14(2√5−m)2(√5<m ≤2√5). 5.【答案】(1)解:∵y=﹣x+3与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,∴当y=0时,x=3,即A 点坐标为(3,0),当x=0时,y=3,即B 点坐标为(0,3),将A (3,0),B (0,3)代入y=﹣x 2+bx+c ,得 {−9+3b +c =0c =3 ,解得 {b =2c =3∴抛物线的解析式为y=﹣x 2+2x+3;(2)解:∵OA=OB=3,△BOA=90°,∴△QAP=45°.如图①所示:△PQA=90°时,设运动时间为t秒,则QA= √2t,PA=3﹣t.在Rt△PQA中,QAPA=√22,即:√2t3−t=√22,解得:t=1;如图②所示:△QPA=90°时,设运动时间为t秒,则QA= √2t,PA=3﹣t.在Rt△PQA中,PAQA=√22,即:3−t√2t=√22,解得:t= 32.综上所述,当t=1或t= 32时,△PQA是直角三角形;(3)解:如图③所示:设点P的坐标为(t,0),则点E的坐标为(t,﹣t+3),则EP=3﹣t,点Q的坐标为(3﹣t,t),点F的坐标为(3﹣t,﹣(3﹣t)2+2(3﹣t)+3),则FQ=3t﹣t2.∵EP△FQ,EF△PQ,∴EP=FQ.即:3﹣t=3t﹣t2.解得:t1=1,t2=3(舍去).将t=1代入F(3﹣t,﹣(3﹣t)2+2(3﹣t)+3),得点F的坐标为(2,3).(4)解:如图④所示:设运动时间为t秒,则OP=t,BQ=(3﹣t)√2.∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴点M的坐标为(1,4).∴MB= √12+12= √2.当△BOP△△QBM时,MBOP=BQOB即:√2t=(3−t)√23,整理得:t2﹣3t+3=0,△=32﹣4×1×3<0,无解:当△BOP△△MBQ时,BMOB=BQOP即:√23=(3−t)√2t,解得t= 94.∴当t= 94时,以B,Q,M为顶点的三角形与以O,B,P为顶点的三角形相似.6.【答案】(1)解:抛物线的对称轴为x=1,点A坐标为(−1,0),则点B(3,0),二次函数表达式为:y=a(x+1)(x−3)=a(x2−2x−3),∴−3a=−3,解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2−2x−3(2)解:S△BOC=12OB·OC=12×3×3=92由题意得:S△POC=2S△BOC=9,设P(x,x2−2x−3)则S△POC=9=12OC·|x|=32·|x|所以|x|=6则x=±6,所以当x=6时,x2−2x−3=21,当x=−6时,x2−2x−3=45故点P的坐标为(6,21)或(−6,45);(3)解:如图所示,将点B 、C 坐标代入一次函数y =kx +b 得表达式得 {c =−33k +b =0,解得:{k =1b =−3, 故直线BC 的表达式为: y =x −3,设:点M 坐标为(x ,x −3),则点D 坐标为(x ,x 2−2x −3),则MD =x −3−x 2+2x +3=−(x −32)2+94,故MD 长度的最大值为94.7.【答案】(1)解:∵抛物线 y =ax 2−2ax −3 ,∴与 y 轴交点 C(0,−3) ,对称轴为直线 x =1 , ∴OC =3 .∵抛物线与 x 轴交于点 A ,B ,且 ΔABC 的面积为6,∴12AB ×3=6 ,则 AB =4 , ∴点 A(−1,0),B(3,0) . ∵抛物线过点 A , ∴0=a +2a −3 , ∴a =1 ,∴抛物线的表达式为 y =x 2−2x −3 .(2)解:如图,过点 D 作 DE ⊥x 轴交 BC 的延长线于点 E ,过点 N 作 NF//y 轴交线段 BC 于点 F ,则 DE//FN .∵B(3,0),C(0,−3) ,∴直线 BC 的表达式为 y =x −3 , ∵D(−2,0) ,∴点 E 的坐标为 (−2,−5) .设 N(m ,m 2−2m −3) ,则 F(m ,m −3) . ∵DE//FN ,∴MN DM =FN DE =m−3−m 2+2m+35=−15(m −32)2+920 , ∴MN DM 的最大值为 920. 8.【答案】(1)解:∵A ,B 两点关于x=1对称,∴B 点坐标为(3,0),根据题意得:{0=9a +3b +c 0=a −b +c −3=c ,解得a=1,b=-2,c=-3. ∴抛物线的解析式为y=x 2-2x-3. (2)解:(3)解:存在一个点P .C 点关于x=1对称点坐标C'为(2,-3), 令直线AC'的解析式为y=kx+b ∴{−3=2k +b 0=−k +b,∴k=-1,b=-1,即AC'的解析式为y=-x-1. 当x=1时,y=-2, ∴P 点坐标为(1,-2).9.【答案】(1)解: ∵ 抛物线的对称轴为 x =1,B(3,0) ,∴A(−1,0) .设抛物线的解析式为 y =a(x +1)(x −3) , 将点 C 的坐标代入得: −3a =−3, 解得 a =1,∴ 抛物线的解析式为 y =x 2−2x −3 . 设直线 BC 的解析式为 y =kx +b , 将点 B 和 C 的坐标代入得: {3k +b =0b =−3 ,解得 k =1,b =−3 ,直线 BC 的解析式为 y =x −3(2)解:由 x 2−3x ≥0 可得到 x 2−2x −3≥x −3 , 由函数图象可得到 x ≥3 或 x ≤0(3)解:①作 PM ⊥x 轴,垂足为 M ,交 BC 与点 N .设 Р(m,m 2−2m −3) , 则 N(m,m −3) .∴PN =m −3−(m 2−2m −3)=−m 2+3m .∴S ΔPBC =12PN ⋅(OM +MB)=12PN ·⋅OB =−32m 2+92m =−32(m −32)2+278 . 当 ΔPBC 的面积最大时,点 P 的坐标为 (32,−154) , ΔPBC 的面积的最大值为 278②∵ 点 B 和点 Q 均在 x 轴,以 P,C,Q,B 为顶点的四边形是平行四边形, ∴PC//BQ,PC =BQ ,∴ 点 P 与点 C 关于 x =1 对称, ∴ 点 P 的坐标为 (2,−3) .∴CP =2,∵BQ =PC =2,B(3,0) ,∴ 点 Q 的坐标为 (1,0) 或 (5,0) .10.【答案】(1)解:将A 、C 两点坐标代入抛物线,得{c =8−49×36+6b +c =0, 解得: {b =43c =8,∴抛物线的解析式为y=﹣ 49 x 2+ 43 x+8(2)解:①∵OA=8,OC=6, ∴AC= √OA 2+OC 2 =10, 过点Q 作QE△BC 与E 点,则sin△ACB= QE QC = AB AC = 35 ,∴QE 10−m = 35 , ∴QE= 35(10﹣m ),∴S= 12 •CP•QE= 12 m× 35 (10﹣m )=﹣ 310m 2+3m ;②∵S= 12 •CP•QE= 12 m× 35 (10﹣m )=﹣ 310 m 2+3m=﹣ 310 (m ﹣5)2+ 152 , ∴当m=5时,S 取最大值;在抛物线对称轴l 上存在点F ,使△FDQ 为直角三角形, ∵抛物线的解析式为y=﹣ 49 x 2+ 43 x+8的对称轴为x= 32 ,D 的坐标为(3,8),Q (3,4),当△FDQ=90°时,F1(32,8),当△FQD=90°时,则F2(32,4),当△DFQ=90°时,设F(32,n),则FD2+FQ2=DQ2,即94+(8﹣n)2+ 94+(n﹣4)2=16,解得:n=6± √72,∴F3(32,6+ √72),F4(32,6﹣√72),满足条件的点F共有四个,坐标分别为F1(32,8),F2(32,4),F3(32,6+ √72),F4(32,6﹣√72).11.【答案】(1)解:由题意得{−9+3b+c=0,c=3.解得{b=2,c=3.∴抛物线的解析式为y=−x2+2x+3(2)解:设点P的坐标为(m,−m2+2m+3),如图,过点P作PH⊥x轴于点H,交BC于点G.∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),∴直线BC的解析式为y=−x+3.∴点G的坐标为(m,−m+3).∴PG=−m2+3m. S△PBC =12PG⋅OB=12(−m2+3m)×3=−32⋅(m−32)2+278∴当m=32时,S△PBC取得最大值,此时点P的坐标为(32,154)(3)解:存在点N满足要求.∵y=−x2+2x+3=−(x−1)2+4,∴顶点M的坐标为(1,4).∴直线MC的解析式为y=x+3.设直线MC与x轴交于点E,则点E的坐标为(−3,0).∴DE=DM=4.∴∠CMD=45°.设满足要求的点N坐标为(1,n),则MN=|4−n|.如图,过点N作NG⊥ME于点G,则NG=√22MN=√22|4−n|.∵NG=NA,∴NG2=NA2.又NA2=n2+4,∴(√22|4−n|)2=n2+4.整理得n2+8n−8=0.解得n=−4±2√6.∴存在点N满足要求,点N的坐标为(1,−4+2√6)或(1,−4−2√6). 12.【答案】(1)y=12x2﹣52x+3(2)(2,1)13.【答案】(1)解:∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0),B(3,0),C(0,3)三点,∴设抛物线解析式为y=a(x+1)(x-3),将C(0,3)代入,得:a×(0+1)×(0-3)=3,解得:a=-1,∴y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3,∴抛物线解析式为y =-x 2+2x+3(2)解:设D (m ,-m 2+2m+3),且0<m <3,如图1,在Rt△BOC 中,BO =3,OC =3, ∴BC = √BO 2+OC 2=√32+32=3√2 ,设直线BC 的解析式为y =kx+n ,将B (3,0),C (0,3)代入, 得: {3k +n =0n =3 解得: {k =−1n =3∴直线BC 的解析式为y =-x+3, ∴G (m ,-m+3),∴DG =-m 2+2m+3-(-m+3)=-m 2+3m , ∵DE△BC ,∴△DEG =△BOC =90°, ∵DG△x 轴, ∴DG△y 轴, ∴△DGE =△BCO , ∴△DGE△△BCO , ∴DE DG =BO BC , ∴DE −m 2+3m =33√2,∴DE =- √22m 2+3√22m =−√22(m −32)2+9√28∴当m =32时,DE 取得最大值,最大值是9√28.(3)解:存在点D ,使得△CDE 中有一个角与△CFO 相等. ∵点F 是AB 的中点,A (-1,0),B (3,0),C (0,3), ∴F (1,0),∴OF =1,OC =3,BC =4, ∴tan△CFO =OC OF=3,如图2所示,过点B 作BG△BC ,交CD 的延长线于点G ,过点G 作GH△x 轴于点H ,①若△DCE =△CFO , ∴tan△DCE =tan△CFO =3, ∵tan△DCE =GB BC =3,∴GB =12,∵BG△BC ,GH△x 轴,∴△CBG =△GHB =△BCO =90°, ∴△CBO+△GBH =△BGH+△GBH =90°, ∴△CBO =△BGH , ∴△CBO△△BGH , ∴GH BO =HB OC =GB BC , ∴GH =9,HB =9, ∴OH =OB+BH =3+9=12, ∴G (12,9),设直线CG 的解析式为y =k 1x+b 1, ∴{12k 1+b 1=9b 1=3, 解得: {k 1=12b 1=3, ∴直线CG 的解析式为y =12x+3,联立方程组,得:{y =12x +3y =−x 2+2x +3,解得:{x 1=32y 1=154,,,{x 2=0y 2=3(不合题意,舍去), 当x =32时,y =12×32+3=154,∴D (32,154);②若△CDE =△CFO , ∴tan△CDE =tan△CFO =3, ∵BG△BC ,DE△BC , ∴△CBG =△CED =90°, ∴GB△DE , ∴△CDE =△CGB ,∴tan△CDE =tan△CGB =BC GB =3,∴GB =13BC =13×3√2=√2 ,∵△CBO△△BGH , ∴GH BO =HB OC =GB BC, ∴GH =13BO =1,HB =13OC =1,∴OH =OB+BH =3+1=4, ∴G (4,1);同①方法,易求得直线CG 的解析式为y =-12x+3,联立方程组,得 {y =12x +3y =−x 2+2x +3解得:{x 1=52y 1=74,,,{x 2=0y 2=3(不合题意,舍去), ∴D (52,74),综上所述,存在点D 使得△CDE 中有一个角与△CFO 相等,点D 的坐标为(32,154)或(52,74).14.【答案】(1)解:∵抛物线 y =−12x 2+bx +c 的图象经过点 C(0,2)∴c =2将点 A(−1,0) 代入 y =−12x 2+bx +2 得, 0=−12×(−1)2−b +2解得, b =32;∴抛物线的表达式 y =−12x 2+32x +2 ,当 y =0 时, −12x 2+32x +2=0解得, x 1=−1, x 2=4 ∴点B 的坐标为 (4,0) (2)解:存在,理由如下:由题意知,点E 位于y 轴右侧,作 EG//y 轴,交 BC 于点G ,如图1,∴CD//EG, ∴EF DF =EG CD∵直线 y =kx +1(k >0) 与y 轴交于点D ,则 D(0,1) . ∴CD =2−1=1 .∴EFDF =EG .设 BC 所在直线的解析式为 y =mx +n(m ≠0) . 将 B(4,0),C(0,2) 代入,得 {4m +n =0n =2.解得 {m =−12n =2. ∴直线 BC 的解析式是 y =−12x +2 .设 E(t,−12t 2+32t +2) ,则 G(t,−12t +2) ,其中 0<t <4 .∴EG =−12t 2+32t +2−(−12t +2)=−12(t −2)2+2 . ∴EF DF =−12(t −2)2+2 . ∵−12<0 ,∴当 t =2 时, EF DF存在最大值,最大值为2,此时点E 的坐标是 (2,3)(3)存在, M 1(√342,√34+22), M 2(−√342,−√34+22), M 3(3,4), M 4(176,236)15.【答案】(1)﹣4;3(2)解:∵将直线AB :y=﹣x+3向下平移h 个单位长度,得直线EF , ∴可设直线EF 的解析式为y=﹣x+3﹣h .把y=﹣x+3﹣h 代入y=x 2﹣4x+3,得x 2﹣4x+3=﹣x+3﹣h . 整理得:x 2﹣3x+h=0. ∵直线EF 与抛物线没有交点, ∴△=(﹣3)2﹣4×1×h=9﹣4h <0, 解得h > 94.∴当h > 94时,直线EF 与抛物线没有交点;(3)解:∵y=x 2﹣4x+3=(x ﹣2)2﹣1,∴顶点C (2,﹣1).设直线AC 的解析式为y=mx+n .则 {n =32m +n =−1 ,解得 {m =−2n =3 , ∴直线AC 的解析式为y=﹣2x+3.如图,设直线AC 交x 轴于点D ,则D ( 32 ,0),BD= 32 .∴S △ABC =S △ABD +S △BCD = 12 × 32 ×3+ 12 × 32×1=3.∵直线x=m 与线段AB 、AC 分别交于M 、N 两点,则0≤m≤2,∴M (m ,﹣m+3),N (m ,﹣2m+3),∴MN=(﹣m+3)﹣(﹣2m+3)=m .∵直线x=m 把△ABC 的面积分为1:2两部分,∴分两种情况讨论:①当 S △AMN S △ABC = 13 时,即 12m 23 = 13 ,解得 m=± √2 ;②当 S△AMN S △ABC = 23 时,即12m 23= 23,解得 m=±2∵0≤m≤2,∴m= √2 或m=2.∴当m= √2 或2时,直线x=m 把△ABC 的面积分为1:2两部分.16.【答案】(1)解: y =mx 2−2mx −3m =m(x −3)(x +1),∵m≠0,∴当y=0时, x 1=−1,x 2=3, ∴A(−1,0),B(3,0)(2)解:设 C 1:y =ax 2+bx +c ,将A. B. C 三点的坐标代入得:{a−b+c=09a+3b+c=0 c=−32,解得{a=12b=−1c=−32,故C1:y=12x2−x−32.如图:过点P作PQ△y轴,交BC于Q,由B. C的坐标可得直线BC的解析式为:y=12x−32,设P(x,12x2−x−32),则Q(x,12x−32),PQ=12x−32−(12x2−x−32)=−12x2+32x,S△PBC=S△PCQ+S△PBQ=12PQ⋅OB=12×(−12x2+32x)×3=−34(x−32)2+2716,当x=32时,S△PBC有最大值,S max=2716,12×(32)2−32−32=−158,P(32,−158);(3)解:y=mx2−2mx−3m=m(x−1)2−4m,顶点M坐标(1,−4m),当x=0时,y=−3m,∴D(0,−3m),B(3,0),∴DM2=(0−1)2+(−3m+4m)2=m2+1,MB2=(3−1)2+(0+4m)2=16m2+4,BD2=(3−0)2+(0+3m)2=9m2+9,当△BDM为Rt△时有:DM2+BD2=MB2或DM2+MB2=BD2.DM2+BD2=MB2时有:m2+1+9m2+9=16m2+4,解得m=−1(∵m<0,∴m=1舍去);DM2+MB2=BD2.时有:m2+1+16m2+4=9m2+9,解得m=−√22( m=√22舍去).综上,m=−1或−√22时,△BDM为直角三角形.。
中考数学专题:《动态动点几何问题》带答案
《动态几何问题》专题突破训练(附答案)1.如图,在直角三角形ABC 中,∠ACB =90°,AB =5cm ,BC =4cm .动点P 从点A 出发,沿线段AB 向终点B 以5cm /s 的速度运动,同时动点Q 从点A 出发沿射线AC 以5cm /s 的速度运动,当点P 到达终点时,点Q 也随之停止运动;连接PQ ,设∠APQ 与∠ABC 重叠部分图形的面积为S (cm 2),点P 运动的时间为t (s )(t >0).(1)直接写出AC = cm ;(2)当点A 关于直线PQ 的对称点A '落在线段BC 上时,求t 的值;(3)求S 与t 之间的函数关系式;(4)若M 是PQ 的中点,N 是AB 的中点,当MN 与BC 平行时,t = ;当MN 与AB 垂直时,t = .2.如图,矩形ABCD 中,P 是边AD 上的一动点,联结BP 、CP ,过点B 作射线交线段CP 的延长线于点E ,交边AD 于点M ,且使得ABE CBP =∠∠,如果2AB =,5BC =,AP x =,PM y =(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出它的定义域;(2)当4AP =时,求 tan EBP ∠;(3)如果EBC ∆是以EBC ∠为底角的等腰三角形,求AP 的长A-,点3.如图,平行四边形ABCO位于直角坐标系中,O为坐标原点,点(8,0)()C BC交y轴于点.D动点E从点D出发,沿DB方向以每秒1个单位长度的速度3,4终点B运动,同时动点F从点O出发,沿射线OA的方向以每秒2个单位长度的速度运动,当点E运动到点B时,点F随之停止运动,运动时间为t(秒).(1)用t的代数式表示:BE=________,OF=________(2)若以A,B,E,F为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.(3)当BEF恰好是等腰三角形时,求t的值.4.在∠ABC中,AB=AC,点D是直线BC上一点(不与B、C重合),以AD为一边在AD的右侧作∠ADE,使AD=AE,∠DAE=∠BAC,连接CE.(1)如图1,当点D在线段BC上,如果∠BAC=90°,则∠BCE为多少?说明理由;(2)设∠BAC=α,∠BCE=β.①如图2,当点D在线段BC上移动,则α,β之间有怎样的数量关系?请说明理由;②当点D在直线BC上移动,则α,β之间有怎样的数量关系?请直接写出你的结论,不需证明.5.问题情境:如图1,已知正方形ABCD与正方形CEFG,B、C、G在一条直线上,M是AF的中点,连接DM,EM.探究DM,EM的数量关系与位置关系.小明的思路是:小明发现AD//EF,所以通过延长ME交AD于点H,构造∠EFM和∠HAM全等,进而可得∠DEH是等腰直角三角形,从而使问题得到解决,请你参考小明同学的思路,探究并解决下列问题:(1)猜想图1中DM、EM的数量关系,位置关系.(2)如图2,把图1中的正方形CEFG绕点C旋转180°,此时点E在线段DC的延长线上,点G落在线段BC上,其他条件不变,(1)中结论是否成立?请说明理由;(3)我们可以猜想,把图1中的正方形CEFG绕点C旋转任意角度,如图3,(1)中的结论(“成立”或“不成立”)拓展应用:将图1中的正方形CEFG绕点C旋转,使D,E,F三点在一条直线上,若AB=13,CE=5,请画出图形,并直接写出MF的长.6.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C,点P 是抛物线上一动点,连接PB,PC.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当点P在直线BC上方时,过点P作PD上x轴于点D,交直线BC于点E.若PE=2ED,求∠PBC的面积;(3)抛物线上存在一点P,使∠PBC是以BC为直角边的直角三角形,求点P的坐标.7.如图,已知ABC 和ADE 均为等腰三角形,AC =BC ,DE =AE ,将这两个三角形放置在一起.(1)问题发现:如图①,当60ACB AED ∠∠︒==时,点B 、D 、E 在同一直线上,连接CE ,则CEB ∠= °,线段BD 、CE 之间的数量关系是 ;(2)拓展探究:如图②,当90ACB AED ∠∠︒==时,点B 、D 、E 在同一直线上,连接CE ,请判断CEB ∠的度数及线段BD 、CE 之间的数量关系,并说明理由;(3)解决问题:如图③,90ACB AED ∠∠︒==,AC =AE =2,连接CE 、BD ,在AED 绕点A 旋转的过程中,当DE BD ⊥时,请直接写出EC 的长.8.如图,∠O 的半径为5,弦BC =6,A 为BC 所对优弧上一动点,∠ABC 的外角平分线AP 交∠O 于点P ,直线AP 与直线BC 交于点E .(1)如图1,①求证:点P 为BAC 的中点;②求sin∠BAC 的值;(2)如图2,若点A 为PC 的中点,求CE 的长;(3)若∠ABC 为非锐角三角形,求PA •AE 的最大值.9.如图1,已知∠ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =6,点D 在AB 边的延长线上,且CD =AB .(1)求BD 的长度;(2)如图2,将∠ACD 绕点C 逆时针旋转α(0°<α<360°)得到∠A'CD'.①若α=30°,A'D'与CD 相交于点E ,求DE 的长度;②连接A'D 、BD',若旋转过程中A'D =BD'时,求满足条件的α的度数.(3)如图3,将∠ACD 绕点C 逆时针旋转α(0°<α<360°)得到∠A'CD',若点M 为AC 的中点,点N 为线段A'D'上任意一点,直接写出旋转过程中线段MN 长度的取值范围.10.如图,P 是等边ABC 内的一点,且5PA =,4PB =,3PC =,将APB △绕点B 逆时针旋转,得到CQB △.(1)求点P 与点Q 之间的距离;(2)求BPC ∠的度数;(3)求ABC 的面积ABC S.11.如图,在矩形ABCD 中,6AB cm =,8BC cm =,如果点E 由点B 出发沿BC 方向向点C 匀速运动,同时点F 由点D 出发沿DA 方向向点A 匀速运动,它们的速度分别为2/cm s 和1/cm s ,FQ BC ⊥,分别交AC ,BC 于点P 和Q ,设运动时间为()04ts t <<.(1)连接EF ,若运动时间t =_______s 时,EF =;(2)连接EP ,当EPC 的面积为23cm 时,求t 的值;(3)若EQP ADC ∽△△,求t 的值.12.如图,边长为ABCD 中,P 是对角线AC 上的一个动点(点P 与A 、C 不重合),连接BP ,将BP 绕点B 顺时针旋转90°得到BQ ,连接QP ,QP 与BC 交于点E ,其延长线与AD (或AD 延长线)交于点F .(1)连接CQ ,证明:CQ AP =;(2)设AP x =,CE y =,试写出y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (3)试问当P 点运动到何处时,PB PE +的值最小,并求出此时CE 的长.(画出图形,直接写出答案即可)13.已知:O 是ABC ∆的外接圆,且,60,AB BC ABC D =∠=︒为O 上一动点. (1)如图1,若点D 是AB 的中点,求DBA ∠的度数.(2)过点B 作直线AD 的垂线,垂足为点E .①如图2,若点D 在AB 上.求证CD DE AE =+.②若点D 在AC 上,当它从点A 向点C 运动且满足CD DE AE =+时,求ABD ∠的最大值.14.抛物线239344y x x =--与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .线段OA 上有一动点P (不与O A 、重合),过点P 作y 轴的平行线交直线AB 于点C ,交抛物线于点M (1)求直线AB 的解析式;(2)点N 为线段AB 下方抛物线上一动点,点D 是线段AB 上一动点;①若四边形CMND 是平行四边形,证明:点M N 、横坐标之和为定值;②在点P N D 、、运动过程中,平行四边形CMND 的周长是否存在最大值?若存在,求出此时点D 的坐标,若不存在,说明理由15.如图,在平面直角坐标系中,点C 在x 轴上,90,10cm,6cm OCD D AO OC CD ︒∠=∠====.(1)请求出点A 的坐标.(2)如图(2),动点P Q 、以每秒1cm 的速度分别从点O 和点C 同时出发,点P 沿OA AD DC 、、运动到点C 停止,点Q 沿CO 运动到点O 停止,设P Q 、同时出发t 秒. ①是否存在某个时间t (秒),使得OPQ △为直角三角形?若存在,请求出值;若不存在,请说明理由.②若记POQ △的面积为()2cm y ,求()2cm y 关于t (秒)的函数关系式. 16.已知,点O 是等边ABC 内的任一点,连接OA ,OB ,OC .(∠)如图1所示,已知150AOB ∠=︒,120BOC ∠=︒,将BOC 绕点C 按顺时针方向旋转60︒得ADC .①求DAO ∠的度数:②用等式表示线段OA ,OB ,OC 之间的数量关系,并证明;(∠)设AOB α∠=,BOC β∠=.①当α,β满足什么关系时,OA OB OC ++有最小值?并说明理由;②若等边ABC 的边长为1,请你直接写出OA OB OC ++的最小值.17.如图,在正方形ABCD 中,AB =4,动点P 从点A 出发,以每秒2个单位的速度,沿线段AB 方向匀速运动,到达点B 停止.连接DP 交AC 于点E ,以DP 为直径作∠O 交AC 于点F ,连接DF 、PF .(1)则∠DPF 是 三角形;(2)若点P 的运动时间t 秒.①当t 为何值时,点E 恰好为AC 的一个三等分点;②将∠EFP 沿PF 翻折,得到∠QFP ,当点Q 恰好落在BC 上时,求t 的值.18.已知四边形ABCD 为矩形,对角线AC 、BD 相交于点O ,AD AO =.点E 、F 为矩形边上的两个动点,且60EOF ∠=︒.(1)如图1,当点E 、F 分别位于AB 、AD 边上时,若75OEB ∠=︒,求证:AD BE =;(2)如图2,当点E 、F 同时位于AB 边上时,若75OFB ∠=︒,试说明AF 与BE 的数量关系;(3)如图3,当点E 、F 同时在AB 边上运动时,将OEF 沿OE 所在直线翻折至OEP ,取线段CB 的中点Q .连接PQ ,若()20AD a a =>,则当PQ 最短时,求PF 之长.19.如图,在∠ABC中,AB=BC=AC=12cm,点D为AB上的点,且BD=34AB,如果点P在线段BC上以3cm/s的速度由B点向终点C运动,同时,点Q在线段CA上由C点向终点A运动.当一点到达终点时,另一点也随之停止运动.(1)如(图一)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1s后,∠BPD与∠CQP是否全等,请说明理由.(2)如(图二)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等(点P不与点B和点C重合),连接点A与点P,连接点B与点Q,并且线段AP,BQ相交于点F,求∠AFQ的度数.(3)若点Q的运动速度为6cm/s,当点Q运动几秒后,可得到等边∠CQP?20.如图,Rt∠ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5cm的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ.(1)若∠BPQ与∠ABC相似,求t的值;(2)试探究t为何值时,∠BPQ是等腰三角形;(3)试探究t为何值时,CP=CQ;(4)连接AQ,CP,若AQ∠CP,求t的值.21.如图1,在正方形ABCD 中,4AB m =,点P 从点D 出发,沿DA 向点A 匀速运动,速度是1/cm s ,同时,点Q 从点A 出发,沿AB 方向,向点B 匀速运动,速度是2/cm s ,连接PQ 、CP 、CQ ,设运动时间为()(02)t s t <<.()1是否存在某一时刻,使得//PQ BD 若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由; ()2设PQC △的面积为()2S cm ,求S 与t 之间的函数关系式;()3如图2,连接AC ,与线段PQ 相交于点M ,是否存在某一时刻t ,使QCM S :4PCM S =:5?若存在,直接写t 的值;若不存在,说明理由.22.如图,在 RtΔABC 中,∠C=90°,BC=5cm ,tanA 512=.点 M 在边 AB 上,以 2 cm/s 的速度 由点B 出发沿BA 向点A 匀速运动;同时点N 在边AC 上,以1 cm/s 的速度由A 出发沿AC 向点C 匀速运动.当点M 到达A 点时,点M ,N 同时停止运动.连接MN ,设点M 运动的时间为t (单位:s).(1)求AB 的长;(2)当t 为何值时,ΔAMN 的面积为∠ABC 面积的326; (3)是否存在时间t ,使得以A ,M ,N 为顶点的三角形与ΔABC 相似?若存在,求出时间t 的值;若不存在,请说明理由.23.如图,抛物线y =ax 2+bx+3与x 轴交于A ,B 两点,且点B 的坐标为(2,0),与y 轴交于点C ,抛物线对称轴为直线x 12=-.连接AC ,BC ,点P 是抛物线上在第二象限内的一个动点.过点P 作x 轴的垂线PH ,垂足为点H ,交AC 于点Q .过点P 作PG∠AC 于点G . (1)求抛物线的解析式.(2)求PQG 周长的最大值及此时点P 的坐标.(3)在点P 运动的过程中,是否存在这样的点Q ,使得以B ,C ,Q 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请写出此时点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.24.如图,直线1:1l y kx =+与x 轴交于点D ,直线2:l y x b =-+与x 轴交于点A ,且经过定点(1,5)B -,直线1l 与2l 交于点(2,)C m .(1)求k 、b 和m 的值;(2)求ADC ∆的面积;(3)在x 轴上是否存在一点E ,使BCE ∆的周长最短?若存在,请求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(4)若动点P 在线段DA 上从点D 开始以每秒1个单位的速度向点A 运动,设点P 的运动时间为t 秒.是否存在t 的值,使ACP ∆为等腰三角形?若存在,直接写出t 的值;若不存在,清说明理由.25.如图,已知抛物线2()30y ax bx a =++≠与x 轴交于点(1,0)A 和点(3,0)B -,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使CMP ∆为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)作直线BC ,若点(,0)D d 是线段BM 上的一个动点(不与B 、M 重合),过点D 作x 轴的垂线交抛物线于点F ,交BC 于点E ,当BDE CEF S S ∆∆=时,求d 的值.26.正方形ABCD 和等腰Rt DEF △共顶点D ,90DEF ∠=︒,DE EF =,将DEF 绕点D 逆时针旋转一周.(1)如图1,当点F 与点C 重合时,若2AD =,求AE 的长;(2)如图2,M 为BF 中点,连接AM 、ME ,探究AM 、ME 的关系,并说明理由; (3)如图3,在(2)条件下,连接DM 并延长交BC 于点Q ,若22AD DE ==,在旋转过程中,CQ 的最小值为_________.27.综合与探究 如图,抛物线245y x bx c =++经过点()0,4A ,()10B ,,与x 轴交于另一点C (点C 在点B 的右侧),点()P m n ,是第四象限内抛物线上的动点.(1)求抛物线的函数解析式及点C 的坐标;(2)若APC △的面积为S ,请直接写出S 关于m 的函数关系表达式,并求出当m 的值为多少时,S 的值最大?最大值为多少?(3)是否存在点P ,使得PCO ACB ∠=∠?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.28.某学校活动小组在作三角形的拓展图形,研究其性质时,经历了如下过程: 操作发现:(1)如图1,分别以AB 和AC 为边向∠ABC 外侧作等边∠ABD 和等边∠ACE ,连接BE 、CD ,请你完成作图并证明BE =CD .(要求:尺规作图,不写作法但保留作图痕迹)类比探究:(2)如图2,分别以AB 和AC 为边向∠ABC 外侧作正方形ABDE 和正方形ACFG ,连接CE 、BG ,则线段CE 、BG 有什么关系?说明理由.灵活运用:(3)如图3,在四边形ABCD 中,AC 、BD 是对角线,AB =BC ,∠ABC =60°,∠ADC =30°,AD =3,BD =5,求CD 的长.参考答案1.(1)3;(2)38t =;(3)当305t <≤时,210S t =;当315t <≤时,215309S t t =-+-;(4)38;58.2.(1)4y x x =-.定义域为25x <≤;(2)34;(3)4或53+ 3.(1)5-t ,2t ;(2)3t =或133t =;(3)53t =或910t = 4.(1)90°;(2)①α+β=180°;②点D 在直线BC 上移动,α+β=180°或α=β.5.(1)DM∠EM ,DM =ME ;(2)结论成立;(3)成立;拓展应用: 6.(1)y =﹣x 2+2x +3;(2)3;(3)点P 的坐标为(1,4)或(﹣2,﹣5)7.(1)60BD CE ,=;(2)45CEB BD ∠︒=,;(3)CE 的长为或48.(1)①证明;②3sin 5BAC ∠=;(2)CE =;(3)80.9.(1)﹣(2);②45°或225°;(3)﹣+310.(1)4PQ =;(2)150BPC ∠=︒;(3)9ABC S =. 11.(1)23;(2)2;(3)212.(1)见解析;(2)2(06)y x x =+<<;(3)P 位置如图所示,此时PB PE +的值最小,6CE =-13.(1)30DBA ∠=;(2)①;②当点D 运动到点I 时ABI ∠取得最大值,此时30ABD ∠=.14.(1)334y x =-;(2)①证明;②存在;点D 的坐标为111111,,3434⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;. 15.(1)(8,6)A .(2)①存在,40 s 9t =或者50 s 9t =.②233(010)10S t t t =-+<<. 16.(1)①90°;②线段OA ,OB ,OC 之间的数量关系是OA 2+OB 2=OC 2,证明;(2)①当α=β=120°时,OA+OB+OC 有最小值.证明;②线段OA+OB+OC17.(1)等腰直角;(2)①当t 为1时,点E 恰好为AC 的一个三等分点;.18.(1)证明;(2)2AF BE =;(3).2FP a =19.(1)BPD CQP ≌;(2)60︒(3)4320.(1)1或3241;(2)23或89或6457;(3)329-;(4)78. 21.()1存在,43t =;()2228(02)S t t t =-+<<;()3存在,1t = 22.(1)13cm ;(2)t=2或92s ;(3)存在,15637t =或16938t =s23.(1)y 12=-x 212-x+3;(2))9108,P(32-,218);(3)存在,Q 1(,+3),Q 2(﹣1,2)24.(1)12k =,4b =,2m =;(2)6;(3存在,8(7E ,0);(4)存在,6-4或2.25.(1)223y x x =--+;(2)存在,P (-或(1,-或(1,6)-或5(1,)3-;(3)d =26.(1)AE =(2)AM ME =,AM ME ⊥;(3)227.(1)2424455x x y -+=;点C 的坐标为(5,0);(2)当m =52时,S 的值最大,最大值为252;(3)存在点P ,使得使得∠PCO =∠ACB .点P 的坐标为(2,-125). 28.(1);(2)CE=BG ;(3)CD=4。
中考数学动态几何专题复习
中考数学动态几何专题复习图形的运动变化问题。
【典型例题】例1. 已知;⊙O 的半径为2,∠AOB =60°,M 为AB ⋂的中点,MC ⊥AO 于C,MD ⊥OB 于D ,求CD 的长。
分析:连接OM 交CD 于E ,∵∠AOB =60°,且M 为AB ⋂中点∴∠AOM =30°,又∵OM =OA =2 ∴OC =3∴CE CD ==323,例2. 如图,AB 是 ⊙O 的直径,⊙O 过AE 的中点D ,DC ⊥BC ,垂足为C 。
(1)由这些条件,你能推出哪些正确结论?(要求:不再标注其他字母,找结论的过程中所连辅助线不能出现在结论中,不写推理过程,写出4个结论即可) (2)若∠ABC 为直角,其它条件不变,除上述结论外,你还能推出哪些新的正确结论?并画出图形。
(要求:写出6个结论即可,其它要求同(1)) 分析:(1)AB =BE DC =CE ∠A =∠E DC 为⊙O 切线(2)若∠ABC 为直角则∠A =∠E =45°,DC =BCDC ∥AB ,DC =CE ,BE 为⊙O 的切线DC AB BE ==1212例3. 在直径为AB 的半圆内划出一块三角形区域,使三角形的一边为AB ,顶点C 在半圆上,现要建造一个内接于△ABC 的矩形水池DEFN ,其中DE 在AB 上,如图的设计方案是AC =8,BC =6。
(1)求△ABC 中AB 边上的高h ;(2)设DN =x ,当x 取何值时,水池DEFN 的面积最大?分析:(1)∵AB 为半圆直径∴∠ACB =90°∵AC =8,BC =6 ∴AB =10∴△ABC 中AB 边上高h =4.8m (2)设DN =x ,CM =h =4.8 则MP =xNF AB CPCM =NF x104848=-..NF x=-102512 S ND NF =·=-=-+=--x x x x x x ()()102512251210251224522当x =125时,水池面积最大。
中考数学《二次函数-动态几何问题》专项练习题(带答案)
中考数学《二次函数-动态几何问题》专项练习题(带答案)一、单选题1.如图,一段抛物线y=﹣x2+4(﹣2≤x≤2)为C1,与x轴交于A0,A1两点,顶点为D1;将C1绕点A1旋转180°得到C2,顶点为D2;C1与C2组成一个新的图象,垂直于y轴的直线l与新图象交于点P1(x1,y1),P2(x2,y2),与线段D1D2交于点P3(x3,y3),设x1,x2,x3均为正数,t=x1+x2+x3,则t的取值范围是()A.6<t≤8B.6≤t≤8C.10<t≤12D.10≤t≤122.在同一平面直角坐标系内,将函数y=2x2+4x﹣3的图象向右平移2个单位,再向下平移1个单位得到图象的顶点坐标是()A.(﹣3,﹣6)B.(1,﹣4)C.(1,﹣6)D.(﹣3,﹣4)3.下列函数中是二次函数的为()A.y=3x﹣1B.y=3x2﹣1C.y=(x+1)2﹣x2D.y=x3+2x﹣34.如图,动点P从点A出发,沿线段AB运动至点B后,立即按原路返回,点P在运动过程中速度大小不变,则以点A为圆心,线段AP长为半径的圆的面积S与点P的运动时间t之间的函数图象大致为()A.B.C.D.5.如图,点A,B的坐标分别为(1,4)和(4,4),抛物线y=a(x-m)2+n的顶点在线段AB上运动,与x轴交于C、D两点(C在D的左侧),点C的横坐标最小值为-3,则点D的横坐标最大值为( )A.-3 B.1C.5D.86.抛物线y=ax2+bx+c(a<0)如图所示,则关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集是()A.x<2B.x>﹣3C.﹣3<x<1D.x<﹣3或x>17.如图,边长为2的正△ABC的边BC在直线l上,两条距离为l的平行直线a和b垂直于直线l,a 和b同时向右移动(a的起始位置在B点),速度均为每秒1个单位,运动时间为t(秒),直到b到达C点停止,在a和b向右移动的过程中,记△ABC夹在a和b之间的部分的面积为s,则s关于t 的函数图象大致为()A.B.C.D.8.两个少年在绿茵场上游戏.小红从点A出发沿线段AB运动到点B,小兰从点C出发,以相同的速度沿⊙O逆时针运动一周回到点C,两人的运动路线如图1所示,其中AC = DB.两人同时开始运动,直到都停止运动时游戏结束,其间他们与点C的距离y与时间x(单位:秒)的对应关系如图2所示.则下列说法正确的是()A.小红的运动路程比小兰的长B.两人分别在1.09秒和7.49秒的时刻相遇C.当小红运动到点D的时候,小兰已经经过了点DD.在4.84秒时,两人的距离正好等于⊙O的半径9.如图,边长分别为1和2的两个等边三角形,开始它们在左边重合,大三角形固定不动,然后把小三角形自左向右平移直至移出大三角形外停止.设小三角形移动的距离为x,两个三角形重叠面积为y,则y关于x的函数图象是()A .B .C .D .10.如图,动点P 从点A 出发,沿线段AB 运动至点B 后,立即按原路返回,点P 在运动过程中速度不变,则以点B 为圆心,线段BP 长为半径的圆的面积S 与点P 的运动时间t 的函数图象大致为( )A .B .C .D .11.如图,抛物线 y =−12x 2+32x +2 与x 轴交于A 、B 两点与y 轴交于点C .若点P 是线段BC 上方的抛物线上一动点,当 △BCP 的面积取得最大值时,点P 的坐标是( )A .(2,3)B .(32,258)C .(1,3)D .(3,2)12.已知点A (0,2),B (2,0),点C 在y=x 2的图象上,若△ABC 的面积为2,则这样的C 点有( ) A .1 个B .2个C .3个D .4个二、填空题13.如图,抛物线与轴交于点C,点D(0,1),点P是抛物线上在第一象限的动点.若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为.14.如图,已知直线y=﹣34 x+3分别交x轴、y轴于点A、B,P是抛物线y=﹣12 x2+2x+5上的一个动点,其横坐标为a,过点P且平行于y轴的直线交直线y=﹣34 x+3于点Q,则当PQ=BQ时,a的值是.15.已知抛德物线y=14x2 +1有下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到轴的距离始终相等,如图,点M的坐标为(√2,3),P是抛物线y=14x2 +1上一个动点,则△PMF周长的最小值是.16.把抛物线y=2x2先向左平移3个单位,再向下平移4个单位,所得的抛物线的解析式是。
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中考数学专题复习之十二:动态几何型题
【中考题特点】:
动态几何问题是近年来中考数学试题的热点题型之一,常以压轴题型出现。
这类问题主要是集中代数、几何、三角、函数知识于一体,综合性较强。
常用到的解题工具有方程的有关理论,三角函数的知识和几何的有关定理。
【范例讲析】:
例1:巳知:如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=3cm,∠C=60°,BD⊥CD.
⑴求BC、AD的长度;
⑵若点P从点B开始沿BC边向点C以2cm/秒的速度运动,点Q从点C开始沿
CD边向点D以1cm/秒的速度运动,当P、Q分别从B、C同时出发时,写出五边形ABPQD的面积S与运动时间t之间的函数关系式,并写出自变量t的取值范围(不包含点P在B、C两点的情况);
⑶在⑵的前提下,是否存在某一时刻t,使线段PQ把梯形ABCD分成两部分的面积
比为1∶5?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
例2:如图,AB是直线l上的两点,AB=4厘米,过l外一点C作CD∥l,射线BC与l 所成的锐角∠1=600,线段BC=2厘米,动点P、Q分别从B、C同时出发,P以每秒1
厘米的速度沿由B向C的方向运动,Q以每秒2厘米的速度沿由C向D的方向运动。
设P、Q运动的时间为t(秒),当t>2时,PA交CD于E。
(1)用含t的代数式分别表示CE和QE的长;
(2)求△APQ的面积S与t的函数关系式;
(3)当QE恰好平分△APQ的面积时,QE的长是多少厘米?
例3:已知△ABC中,AC=5,BC=12,∠ACB=90°,P是AB边上的动点(与点A、B不重合)Q是BC边上的动点(与点B、C不重合).
(1)如图10,当PQ∥AC,且Q为BC的中点时,求线段CP的长;
(2)当PQ与AC不平行时,△CPQ可能为直角三角形吗?若有可能,请求出线段CQ的长的取值范围;若不可能,请说明理由.
例4:如图,梯形OABC中,O为直角坐标系的原点,A、B、C的坐标分别为(14,0)、(14,3)、(4,3)。
点P、Q同时从原点出发,分别作匀速运动。
其中点P沿OA向终点A运动,速度为每秒1个单位;点Q沿OC、CB向终点B运动。
当这两点中有一点到达自己的终点时,另一点也停止运动。
(1)设从出发起运动了x秒,如果点Q的速度为每秒2个单位,试分别写出这时点Q在OC上或在CB上时的坐标(用含x的代数式表示,不要求写出x的取值范围);
(2)设从出发起运动了x秒,如果点P与点Q所经过的路程之和恰好为梯形OABC 的周长的一半。
<1>试用含x的代数式表示这时点Q所经过的路程和它的速度;
<2>试问:这时直线PQ是否可能同时把梯形OABC的面积也分成相等的两部分?如
有可能,求出相应的x的值和P、Q的坐标;如不可能,请说明理由。
0)
【练习】:
1、已知梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AD <BC ,且AD=5,AB=DC=2
(1) 如图所示,P 为AD 上的一个点,满足∠BPC=∠A
①求证:△ABP ∽△DPC ②求AP 的长 (2) 如果点P 在AD 边上移动(点P 与A 、D 不重
合),且满足∠BPE=∠A ,PE 交直线BC 于点E ,
同时交直线DC 于点Q ,那么 ①当点Q 在线段DC 的延长线上时,设AP=x ,
CQ=y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的
定义域
②当CE=1时,写出AP 的长(不必写出解题过程)
2、如图:已知A 为∠POQ 的边OQ 上一点,以A 为顶点的∠MAN 的两边分别交射线OP 于M 、N 两点,且∠MAN =∠POQ =α(α为锐角),当∠MAN 以点A 为旋转中心,AM 边从与AO 重合的位置开始,按逆时针方向旋转(∠MAN 保持不变)时,M 、N 两点在射线OP 上同时以不同的速度向右平行移动,设OM =x ,ON =y (y >x ≥0),△AOM 的面积为S ,若αcos 、OA 是方程0
2522=+-z z 的两个根。
(1)当∠MAN 旋转300(即∠OAM =300)时,求点N 移
动的距离; (2)求证:MN ON AN ⋅=2
(3)求y 与x 之间的函数关系式及自变量x 的取值范围; (4)试写出S 随x 变化的函数关系式,并确定S 的取值范围。
3、如图所示,在ΔABC 中,BA=BC=20cm ,AC=30cm ,点P 从A 点出发,沿着AB 以
每秒4cm 的速度向B 点运动;同时点Q 从C 点出发,沿CA 以每秒3cm 的速度向A 点运动,设运动时间为x 。
(1)当x 为何值时,PQ ∥BC ?(2)当31=∆∆A B C B
C Q S S ,求A
B C B P Q S S ∆∆的值;(3)ΔAPQ 能否与ΔCQB 相似?若能,求出AP 的长;若不能,
请说明理由。
α α P N M O
A Q P A
C D B。