初三数学培优专题——动态几何常见题型1(第9周)
中考动态几何题例析
中考动态几何题例析
中考数学主要考查学生数学基本技能和中学所学知识,其中几何也是不可或缺的重要知识点,动态几何归类在定向与静态几何的一个新的分支,也是现代几何学的内容之一,它把把数学与物理结合起来,将变形的抽象几何设计实际或假象的变形过程,是学习到贴切考查学生发散思维、表达能力、改善学生理解和研究水平的重要环节。
以下是一道简单的动态几何题:
条件:在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=b。
以AC为轴,逆向顺时针旋转ABC,BC=BC,于是得到新三角形A'B'C,求∠A'B'C。
解法:旋转不改变两个角之和,那么∠A'B'C+∠C'B'A=90°,而易知
∠C'B'A=∠BAC=90°,那么∠A'B'C=90°。
此外,还有动态几何的题型较多,如旋转角的大小、旋转前后三角形面积的变化、旋转过程中曲线形状的变化等。
对于动态几何部分,考生需要思考如何运用相关数学知识,并能够将静态和动态几何结合运用在考试中。
以上就是关于中考动态几何题例析的全部内容,动态几何不仅数学性强,而且涉及范围较广,它既可以帮助学生更好地理解、掌握相关几何知识,又为学生培养创新意识和分析问题能力打下良好的基础。
最后,学生在做动态几何题前,要充分理解题意,掌握动态几何的基本概念以及数学知识,并学会熟练运用解题思路,才能更好的取得好的分数。
九年级中考数学几何动点问题专项训练(含答案)
九年级中考数学几何动点问题专项训练1如图,已知△ABC 中,AB =10 cm ,AC =8 cm ,BC =6 cm.如果点P 由B 出发沿BA 向点A 匀速运动,同时点Q 由A 出发沿AC 向点C 匀速运动,它们的速度均为2 cm/s.连接PQ ,设运动的时间为t (单位:s)(0≤t ≤4).第1题图(1)当t 为何值时,PQ ∥BC ;(2)设△AQP 的面积为S (单位:cm 2),当t 为何值时,S 取得最大值,并求出最大值;(3)是否存在某时刻t ,使线段PQ 恰好把△ABC 的面积平分?若存在,求出此时t 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意知BP =2t ,AP =10-2t ,AQ =2t ,∵PQ ∥BC ,∴△APQ ∽△ABC ,∴=,AP AB AQ AC即=,解得t =,10-2t 102t 8209即当t 为 s 时,PQ ∥BC ;209(2)∵AB =10 cm ,AC =8 cm ,BC =6 cm ,∴AB 2=AC 2+BC 2,∴△ABC 为直角三角形,∴∠C =90°,如解图,过点P 作PD ⊥AC 于点D,第1题解图则PD ∥BC ,∴△APD ∽△ABC ,∴=,AP AB PD BC∴=,10-2t 10PD 6∴PD =(10-2t ),35∴S =AQ ·PD = ·2t ·(10-2t )=-t 2+6t =-(t -)2+7.5,121235656552∵-<0,抛物线开口向下,有最大值,65∴当t = 秒时,S 有最大值,最大值是7.5 cm 2;52(3)不存在.理由如下:假设存在某时刻t ,使线段PQ 恰好把△ABC 的面积平分,则S △AQP =S △ABC ,12即-t 2+6t =××8×6,651212整理得t 2-5t +10=0,∵b 2-4ac =(-5)2-4×10=-15<0,∴此方程无解,即不存在某时刻t ,使线段PQ 恰好把△ABC 的面积平分.2.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6,BC =8,点D 以每秒1个单位长度的速度由点A 向点B 匀速运动,到达B 点即停止运动.M ,N 分别是AD ,CD 的中点,连接MN .设点D 运动的时间为t .(1)判断MN 与AC 的位置关系;(2)求在点D 由点A 向点B 匀速运动的过程中,线段MN 所扫过区域的面积;(3)若△DMN 是等腰三角形,求t的值.第2题图解:(1)MN ∥AC .证明:在△ADC 中,M 是AD 的中点,N 是DC 的中点,∴MN ∥AC ;(2)如解图①,分别取△ABC 三边中点E ,F ,G 并连接EG ,FG ,第2题解图①根据题意,可知线段MN 扫过区域的面积就是▱AFGE 的面积.∵AC =6,BC =8,∴AE =3,GC =4,∵∠ACB =90°,∴S ▱AFGE =AE ·GC =12,∴线段MN 扫过区域的面积为12;(3)依题意可知,MD =AD ,DN =DC ,MN =AC =3.121212分三种情况讨论:(ⅰ)当MD =MN =3时,△DMN 为等腰三角形,此时AD =AC =6,∴t =6.(ⅱ)当MD =DN 时,AD =DC .如解图②,过点D 作DH ⊥AC 于点H ,则AH =AC =3,12第2题解图②∵cos A ==,AB =10,AH AD AC AB即=.3AD 610∴t =AD =5.(ⅲ)当DN =MN =3时,AC =DC ,如解图③,连接MC ,则CM ⊥AD.第2题解图③∵cos A ==,即=,AM AC AC AB AM 6610∴AM =,185∴t =AD =2AM =.365综上所述,当t =5或6或时,△DMN 为等腰三角形.3653.如图,在矩形ABCD 中,点E 在BC 边上,动点P 以2厘米/秒的速度从点A 出发,沿△AED 的边按照A →E →D →A 的顺序运动一周.设点P 从点A 出发经x (x >0)秒后,△ABP 的面积是y .(1)若AB =8厘米,BE =6厘米,当点P 在线段AE 上时,求y 关于x 的函数表达式;(2)已知点E 是BC 的中点,当点P 在线段ED 上时,y =x ;当点P 在线段AD 125上时,y =32-4x .求y 关于x的函数表达式.第3题图解:(1)∵四边形ABCD 是矩形,∴∠ABE =90°,又∵AB =8,BE =6,∴AE ===10,22BE AB +2268+如解图①,过点B 作BH ⊥AE 于点H,第3题解图①∵S △ABE =AE ·BH =AB ·BE ,1212∴BH =,245又∵AP =2x ,∴y =AP ·BH =x (0<x ≤5);12245(2) ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠B =∠C =90°,AB =DC , AD =BC ,∵E 为BC 中点,∴BE =EC ,∴△ABE ≌△DCE (SAS),∴AE =DE ,∵y =x (P 在ED 上), y =32-4x (P 在AD 上),125当点P 运动至点D 时,可联立得,,{y =125x y =32-4x )解得x =5,∴AE +ED =2x =10,∴AE =ED =5,当点P 运动一周回到点A 时,y =0,∴y =32-4x =0, 解得x =8,∴AE +DE +AD =16,∴AD =BC =6,∴BE =3,在Rt △ABE 中,AB ==4,22-BE AE 如解图②,过点B 作BN ⊥AE 于N ,则BN =,125第3题解图②∴y =x (0<x ≤2.5),125∴y =.{125x (0<x ≤5)32-4x (5≤x ≤8))4.如图,四边形ABCD 是边长为1的正方形,点E 在AD 边上运动,且不与点A 和点D 重合,连接CE ,过点C 作CF ⊥CE 交AB 的延长线于点F ,EF 交BC 于点G .(1)求证:△CDE ≌△CBF ;(2)当DE = 时,求CG 的长;12(3)连接AG ,在点E 运动过程中,四边形CEAG 能否为平行四边形?若能,求出此时DE的长;若不能,说明理由.第4题图(1)证明:如解图,在正方形ABCD 中,DC =BC ,∠D = ∠CBA = ∠CBF = ∠DCB = 90°,第4题解图∴∠1+∠2= 90°,∵CF ⊥CE ,∴∠2+∠3= 90°,∴∠1= ∠3,在△CDE 和△CBF 中,,{∠D = ∠CBFDC =BC ∠1= ∠3)∴△CDE ≌△CBF (ASA);(2)解:在正方形ABCD 中,AD ∥BC ,∴△GBF ∽△EAF ,∴= ,BG AE BF AF由(1)知,△CDE ≌△CBF ,∴BF = DE = ,12∵正方形的边长为1,∴AF =AB +BF = ,32AE =AD -DE = ,12∴=,BG 121232∴BG =,16∴CG =BC -BG = ;56(3)解:不能.理由:若四边形CEAG 是平行四边形,则必须满足AE ∥CG ,AE = CG ,∴AD -AE =BC -CG ,∴DE =BG ,由(1)知,△CDE ≌△CBF ,∴DE =BF ,CE =CF ,∴△GBF 和△ECF 是等腰直角三角形,∴∠GFB = 45°,∠CFE = 45°,∴∠CFA = ∠GFB +∠CFE = 90°,此时点F 与点B 重合,点D 与点E 重合,与题目条件不符,∴点E 在运动过程中,四边形CEAG 不能是平行四边形.5. 如图,在正方形ABCD 中,点E ,G 分别是边AD ,BC 的中点,AF =AB .14(1)求证:EF ⊥AG ;(2)若点F ,G 分别在射线AB ,BC 上同时向右、向上运动,点G 运动速度是点F 运动速度的2倍,EF ⊥AG 是否成立(只写结果,不需说明理由)?(3)正方形ABCD 的边长为4,P 是正方形ABCD 内一点,当S △PAB =S △OAB 时,求△PAB周长的最小值.第5题图(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =AB =BC ,∠EAF =∠ABG =90°,∵点E ,G 分别是边AD ,BC 的中点,AF =AB ,14∴=,=,AE AB 12AF BG 12∴=,AE AB AF BG又∵∠EAF =∠ABC =90°,∴△AEF ∽△BAG ,∴∠AEF =∠BAG ,又∵∠BAG +∠EAO =90°,∴∠AEF +∠EAO =90°,∴∠EOA =90°,即EF ⊥AG ;(2)解:EF ⊥AG 仍然成立;(3)解:如解图,过点O 作MN ∥AB 分别交AD 、BC 于点M ,N ,连接PA,第5题解图∵P 是正方形ABCD 内一点,当S △PAB =S △OAB ,∴点P 在线段MN 上(不含端点),作点A 关于MN 的对称点A ′,连接BA ′交MN 于点P ,此时PA +PB =PA ′+PB =BA ′最小,即△PAB 的周长最小.∵正方形ABCD 的边长为4,∴AE =AD =2,AF =AB =1,1214∴EF ==,22AF AE 5OA ==,AE ·AF EF 255∵∠AMO =∠EOA ,∠EAO =∠EAO ,∴△EOA ∽△OMA ,∴=,AEOA OA AM ∴OA 2=AM ·AE ,∴AM ==,AE OA 225∴A ′A =2AM =,45∴BA ′==,22'AB A A 4265故△PAB 周长的最小值为4+.42656.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A =45°,AB =4cm.点P 从点A 出发,以2cm/s 的速度沿边AB 向终点B 运动.过点P 作PQ ⊥AB 交折线ACB 于点Q ,D 为PQ 中点,以DQ 为边向右侧作正方形DEFQ .设正方形DEFQ 与△ABC 重叠部分图形的面积是y (cm 2),点P 的运动时间为x (s).(1)当点P 不与点B 重合时,求点F 落在边BC 上时x 的值;(2)当0<x <2时,求y 关于x 的函数解析式;(3)直接写出边BC 的中点落在正方形DEFQ 内部时x 的取值范围.第6题图解:(1)如解图①,延长FE 交AB 于点G ,由题意,得AP =2x ,∵D 为PQ 中点,∴DQ =DP =x ,∵四边形DEFQ 为正方形,∴DQ =DE =GP =x ,∵FG ⊥AB ,∠B =45°,∴△FGB 是等腰直角三角形,∴BG =FG =PQ =2x ,∴AP +PG +BG =AB ,即2x +x +2x =4,∴x =,45第6题解图①(2)当0<x ≤时,y =S 正方形DEFQ =DQ 2=x 2,45∴y =x 2,(0<x ≤)45如解图②,当<x ≤1时,设BC 交QF 于点M ,BC 交EF 于点N ,过点C 作CH 45⊥AB 于点H ,交FQ 于点K ,则CH =2,∵PQ =AP =2x ,∴CK =2-2x ,∴MQ =2CK =4-4x ,∴FM =x -(4-4x )=5x -4,∴y =S 正方形DEFQ -S △MNF =DQ 2-FM 2,12∴y =x 2-(5x -4)2=-x 2+20x -8,12232∴y =-x 2+20x -8 (<x ≤1) ,23245第6题解图②如解图③,当1<x <2时,PQ =PB =4-2x ,∴DQ =2-x ,∴y =S △DEQ =DQ 2,12∴y =(x -2)2,12∴y =x 2-2x +2(1<x <2),12第6题解图③(3)1<x <.32【解法提示】当Q 与C 重合时,E 为BC 的中点,2x =2,∴x =1;当Q 为BC的中点时,BQ =,PB =1,∴AP =3,∴2x =3,∴x =,∴x 的取值范围是2321<x <.327.如图,在平面直角坐标系中,直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两34点,点P 、Q 同时从点A 出发,运动时间为t 秒.其中点P 沿射线AB 运动,速度为每秒4个单位长度,点Q 沿射线AO 运动,速度为每秒5个单位长度.以点Q 为圆心,PQ 为半径作⊙Q .(1)求证:直线AB 是⊙Q 的切线;(2)过点A 左侧x 轴上的任意一点C (m ,0),作直线AB 的垂线CM ,垂足为点M ,若CM 与⊙Q 相切于点D ,求m 与t 的函数关系式(不需写出自变量的取值范围);(3)在(2)的条件下,是否存在点C ,直线AB 、CM 、y 轴与⊙Q 同时相切,若存在,请直接写出此时点C 的坐标,若不存在,请说明理由.第7题图(1)证明:如解图,连接QP ,∵y =-x +3交坐标轴于A ,B 两点,34∴A (4,0),B (0,3),∴OA =4,OB =3,AB ==5,22OB OA ∵AQ =5t ,AP =4t ,在△APQ 与△AOB 中,==t ,==t ,AQ AB 5t 5AP AO 4t 4∴=,AQ AB AP AO又∵∠PAQ =∠OAB ,∴△APQ ∽△AOB ,∴∠APQ =∠AOB =90°,又∵PQ 为⊙Q的半径,∴AB 为⊙Q 的切线;第7题解图①(2)解:①当直线CM 在⊙Q 的左侧与⊙Q 相切时,如解图①,连接DQ ,∵AP ⊥QP ,AP =4t ,AQ =5t ,∴PQ =3t ,∴易得四边形DQPM 为正方形,∴MP =DQ =QP =3t ,∴cos ∠BAO ===,MA AC PA QA 45又∵MA =MP +PA =3t +4t =7t ,AC =AO -CO =4-m ,∴=,∴m ==-t +4;7t 4-m 4516-35t 4354②当直线CM 在⊙Q 的右侧与⊙O 相切时,如解图②,连接DQ ,PQ ,由①易得MA =PA -PM =4t -3t =t,第7题解图②AC =4-m ,∴=,t 4-m 45∴m =-t +4;54综上所述,m 与t 的函数关系式为m =-t +4或m =-t +4;35454(3)解:存在,点C 的坐标为(-,0)或(,0)或(-,0)或(,0).3827827232【解法提示】①如解图③,当⊙Q 在y 轴的右侧与y 轴相切,∴OQ =QP =3t ,∴OA =OQ +QA =3t +5t =8t =4,∴t =,12第1题解图③则m =-t +4=-,35438∴C 1(-,0);38m =-t +4=,54278∴C 2(,0);278②如解图④,当⊙Q 在y 轴的左侧与y 轴相切,OA =AQ -OQ =5t -3t =2t =4,∴t =2,第7题解图④则m =-t +4=-,354272∴C 3(-,0);272m =-t +4=,5432∴C 4(,0).32综上所述,点C 的坐标为(-,0)或(,0)或(-,0)或(,0).38278272328.如图,在菱形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,AB =8,∠BAD =60°.点E 从点A 出发,沿AB 以每秒2个单位长度的速度向终点B 运动.当点E 不与点A 重合时,过点E 作EF ⊥AD 于点F ,作EG ∥AD 交AC 于点G ,过点G 作GH ⊥AD 交AD (或AD 的延长线)于点H ,得到矩形EFHG .设点E 运动的时间为t 秒.(1)求线段EF 的长(用含t 的代数式表示);(2)求点H 与点D 重合时t 的值;(3)设矩形EFHG 与菱形ABCD 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.第8题图解:(1)由题意可知AE =2t ,0≤t ≤4,∵EF ⊥AD ,∠BAD =60°,∴sin ∠BAD ==,EF AE 32∴EF =AE =t ;323(2)如解图①,∵点H 与点D 重合,菱形ABCD 中,∠DAC =∠BA =30°,AD 12=AB =8,∴在Rt △ADG 中,DG =AD ·tan30°=8×=,33833∴在矩形FEGD 中,EF =DG =,833由(1)知EF ==t ,8333∴t =;83第8题解图①(3)①当0<t ≤时,点H 在AD 上,83∵AE =2t ,∠BAD =60°,∠DAC =30°,∴EF =t ,AH =HG =EF =3t ,AF =t ,333∴FH =AH -AF =2t ,∴S =EF ·FH =t ·2t =2t 2;33②如解图②,当<t ≤4时,点H 在AD 的延长线上,83设GH 与CD 交于点M ,由(2)知∠DAC =30°,∴在菱形ABCD 中,∠BAC =30°,∵EG ∥AD ,∴∠AGE =∠DAC =30°,∴∠BAC =∠AGE ,∴AE =EG ,∵AE =2t ,EF =t ,∠BAD =60°,3∴在Rt △AFE 中,AF =AE ·cos60°=2t ×=t ,12∴DF =8-t ,∵AE =EG =FH =2t ,∴DH =2t -(8-t )=3t -8,∵AB ∥CD ,∴∠HDM =∠BAD =60°,∴在Rt △DHM 中,HM =DH ·tan60°=(3t -8),3则DH =3t -8,HM =(3t -8),3第8题解图②∴S =S 矩形HGEF -S △DHM =EF ·FH -DH ·HM =2t 2-(3t -8)·(3t -8)123123=2t 2-(9t 2-48t +64)332=2t 2-t 2+24t -32393233=-t 2+24t -32,53233∴S 与t 之间的函数关系为S=⎧<≤⎪⎪⎨⎪+-<≤⎪⎩2280383(4).3t t。
数学:动态几何专项训练(九年级训练考试卷)
学生做题前请先回答以下问题问题1:动点问题的处理框架是什么?问题2:在分析几何特征,表达时,常见表达线段长的方式有哪些?问题3:存在性问题处理套路是什么?问题4:等腰三角形存在性(两动一定)问题的处理思路是什么?动态几何专项训练一、单选题(共6道,每道16分)1.如图,直线与x轴、y轴分别交于点A,点B,与直线交于点C.动点E从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿BO方向向终点O运动,动点F同时从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线OC-CB向终点B运动,当一点停止运动时,另一点也停止运动.设点F运动的时间为t(秒).(1)OC的长为( )A. B.C.3D.62.(上接第1题)(2)设△OEF的面积为S,则S与t之间的函数关系式为( )A.B.C.D.3.(上接第1,2题)(2)当时,若△BEF是等腰三角形,则t的值为( )A. B.C. D.4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D,E,F分别是边AB,BC,AC的中点,连接DE,DF.动点P,Q分别从点A,B同时出发,运动速度均为每秒1个单位长度,点P沿A→F→D的方向运动到点D停止;点Q沿BC的方向运动,当点P停止运动时,点Q 也停止运动.在运动过程中,过点Q作BC的垂线交AB于点M,以点P,M,Q为顶点作平行四边形PMQN.设平行四边形PMQN与矩形FDEC重叠部分的面积为y(这里规定:线段是面积为0的几何图形),点P运动的时间为x(s).(1)当点P运动到点F时,CQ的长度为( )A.3B.4C.5D.65.(上接第4题)(2)在点P从点F运动到点D的过程中,某一时刻,点P落在MQ上,此时BQ的长为( )A.4B.C.5D.6.(上接第4,5题)(3)点P从点F运动到点D的过程中,y与x之间的函数关系式为( )A.B. C. D.。
九年级数学复习专题动态几何问题
中考数学专题 动态几何问题第一部分 真题精讲【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).(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.【思路分析1】本题作为密云卷压轴题,自然有一定难度,题目中出现了两个动点,很多同学看到可能就会无从下手。
但是解决动点问题,首先就是要找谁在动,谁没在动,通过分析动态条件和静态条件之间的关系求解。
对于大多数题目来说,都有一个由动转静的瞬间,就本题而言,M ,N 是在动,意味着BM,MC 以及DN,NC 都是变化的。
但是我们发现,和这些动态的条件密切相关的条件DC,BC 长度都是给定的,而且动态条件之间也是有关系的。
所以当题中设定MN M N t D DE AB ∥BC E ABED AB DE ∥AB MN ∥DE MN ∥MC NC EC CD =1021035t t-=-5017t =MN NC =NF BC ⊥BC F 2MC FC =4sin 5DF C CD ∠==3cos 5C ∠=310225tt -=⨯258t =MN MC =M MH CD ⊥2CN CH =()321025t t =-⨯6017t =MC CN =102t t -=103t =258t =6017103MNC△3=BC x x Θ(3)过点A 作AQ ⊥BC 交CB 的延长线于点Q ,①点D 在线段BC 上运动时,∵∠BCA=45º,可求出AQ= CQ=4.∴ DQ=4-x , 易证△AQD ∽△DCP ,∴CP CD DQAQ= , ∴44CP xx =-, 24x CP x ∴=-+.②点D 在线段BC 延长线上运动时,∵∠BCA=45º,可求出AQ= CQ=4,∴ DQ=4+x .过A 作AC AG ⊥交CB 延长线于点G ,则ACF AGD ∆≅∆.∴ CF ⊥BD ,∴△AQD ∽△DCP ,∴CP CD DQAQ= , ∴44CP xx =+, 24x CP x ∴=+.【例3】已知如图,在梯形中,点是的中点,是等边三角形. (1)求证:梯形是等腰梯形;(2)动点、分别在线段和上运动,且保持不变.设求与的函数关系式; (3)在(2)中,当取最小值时,判断的形状,并说明理由.【思路分析1】本题有一点综合题的意味,但是对二次函数要求不算太高,重点还是在考察几何方面。
2023年九年级数学下册中考综合培优测试卷:一次函数-动态几何问题【含答案】
2023年九年级数学下册中考综合培优测试卷:一次函数-动态几何问题一、单选题1.如图,正方形ABCD的边长为2cm,动点P从点A出发,在正方形的边上沿A→B→C的方向运动到点C停止,设点P的运动路程为x(cm),在下列图象中,能表示△ADP的面积y(cm2)关于x(cm)的函数关系的图象是( )A.B.C.D.2.如图,正方形ABCD的边长为2,动点P从C出发,在正方形的边上沿着C→B→A的方向运动(点P与A不重合).设P的运动路程为x,则下列图象表示△ADP的面积y关于x的函数关系的是( )A.B.C.D.3.以坐标原点O为圆心,作半径为2的圆,若直线y=-x+b与⊙O相交,则b的取值范围是( )0≤b≤22−22<b<22−23≤b≤23−22≤b≤22 A.B.C.D.4.如图,在正方形ABCD中,点P从点A出发,沿着正方形的边顺时针方向运动一周,则△APC 的面积y与点P运动的路程x之间形成的函数关系图象大致是( )A.B.C.D.5.如图,正方形ABCD的边长为4cm,动点P从点A出发,沿A→D→C的路径以每秒1cm的速度运动(点P不与点A、点C重合),设点P运动时间为x秒,四边形ABCP的面积为ycm2,则下列图象能大致反映y与x的函数关系的是( )A.B.C.D.A B 4.P,QРA1 6.在数轴上,点表示-2,点表示为数轴上两点,点从点出发以每秒个单Q B2Q位长度的速度向左运动,同时点从点出发以每秒个单位长度的速度向左运动,点到达ОQ BРQР原点后,立即以原来的速度返回,当点回到点时,点与点同时停止运动.设点xРQ y y x运动的时间为秒,点与点之间的距离为个单位长度,则下列图像中表示与的函数关系的是( )A.B.C.D.7.已知点A为某封闭图形边界上一定点,动点P从点A出发,沿其边界顺时针匀速运动一周.设点P运动的时间为x,线段AP的长为y.表示y与x的函数关系的图象大致如图,则该封闭图形可能是( )A.B.C.D.8.如图,正方形ABCD的边长为4,点E是AB的中点,点P从点E出发,沿E→A→D→C移动至终点C,设P点经过的路径长为x,△CPE的面积为y,则下列图图能大致反映y与x函数关系的是( )A.B.C.D.9.如图1,在矩形MNPQ中,动点R从点N出发,沿N→P→Q→M方向运动至点M处停止。
初三数学专题复习之动态几何
初三数学专题复习之动态几何知识精讲一.与函数结合动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.那么,我们一般用以下几种方法建立函数:(1)应用勾股定理建立函数解析式;(2)应用比例式建立函数解析式;(3)应用求图形面积的方法建立函数关系式.二.动态几何型压轴题动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值.动态几何常见的题型有三大类:(1)点动问题;(2)线动问题;(3)面动问题.解决动态几何问题的常见方法有:(1)特殊探路,一般推证;(2)动手实践,操作确认;(3)建立联系,计算说明.动态几何习题的共性:1.代数、几何的高度综合(数形结合);着力于数学本质及核心内容的考查;四大数学思想:数学结合、分类讨论、方程、函数;2.以形为载体,研究数量关系;通过设、表、列获得函数关系式;研究特殊情况下的函数值.三.双动点问题点动、线动、形动构成的问题称之为动态几何问题.它主要以几何图形为载体,运动变化为主线,集多个知识点为一体,集多种解题思想于一题.这类题综合性强,能力要求高,它能全面的考查学生的实践操作能力,空间想象能力以及分析问题和解决问题的能力,其中以灵活多变而著称的双动点问题更成为今年中考试题的热点.常以双动点为载体,探求函数图象问题、探求结论开放性问题、探求存在性问题、探求函数最值问题.双动点问题的动态问题是近几年来中考数学的热点题型.这类试题信息量大,对同学们获取信息和处理信息的能力要求较高;解题时需要用运动和变化的眼光去观察和研究问题,挖掘运动、变化的全过程,并特别关注运动与变化中的不变量、不变关系或特殊关系,动中取静,静中求动.三点剖析一.考点:1.三角形、四边形与函数综合问题;2.三角形、四边形中的动点问题.二.重难点:1.三角形、四边形与函数综合问题;2.三角形、四边形中的动点问题.题模精讲题模一:三角形与动点问题例1.1 如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,点P为△ABC内一点.(1)连接PB,PC,将△BCP沿射线CA方向平移,得到△DAE,点B,C,P的对应点分别为点D,A,E,连接CE.①依题意,请在图2中补全图形;②如果BP⊥CE,BP=3,AB=6,求CE的长.(2)如图3,连接PA,PB,PC,求PA+PB+PC的最小值.小慧的作法是:以点A为旋转中心,将△ABP顺时针旋转60°得到△AMN,那么就将PA+PB+PC 的值转化为CP+PM+MN的值,连接CN,当点P落在CN上时,此题可解.请你参考小慧的思路,在图3中证明PA+PB+PC=CP+PM+MN.并直接写出当AC=BC=4时,PA+PB+PC的最小值.【答案】(1)①2【解析】(1)①补全图形如图所示;②如图,连接BD、CD∵△BCP沿射线CA方向平移,得到△DAE,∴BC∥AD且BC=AD,∵∠ACB=90°,∴四边形BCAD是矩形,∴CD=AB=6,∵BP=3,∴DE=BP=3,∵BP⊥CE,BP∥DE,∴DE⊥CE,∴在Rt△DCE中,(2)证明:如图所示,以点A为旋转中心,将△ABP顺时针旋转60°得到△AMN,连接BN.由旋转可得,△AMN≌△ABP,∴MN=BP,PA=AM,∠PAM=60°=∠BAN,AB=AN,∴△PAM、△ABN都是等边三角形,∴PA=PM,∴PA+PB+PC=CP+PM+MN,当AC=BC=4时,当C、P、M、N四点共线时,由CA=CB,NA=NB可得CN垂直平分AB,,∴此时例1.2 以平面上一点O为直角顶点,分别画出两个直角三角形,记作△AO B和△COD,其中(1)点E、F、M分别是AC、CD、DB的中点,连接.①如图1,当点D、C分别在AO、BO;2,将图1中的△AOB绕点O(2)如图3N在线段OD P是线段AB上的一个动点,在将△AOB绕点O旋转的过程中,线段PN长度的最小值为_______,最大值为_______.【答案】(12【解析】该题考查旋转与相似.(1)①连接EF,∵点E、F、M分别是AC、CD、DB的中位线,∴EF、FM分别是△ACD和△DBC的中位线,∴EF//AD,FM//CB,.连接EF、AD、BC.(如图8)∵Rt△AOB∵Rt△COD∴△AOD∽△BOC.∵点E、F、M分别是AC、CD、DB的中点,∴EF∥AD,FM∥CB,且∵在Rt△EFM(2)过O E,∴当点P在点E处时,点P到O这时当旋转到OE与OD重合时,NP当点P在点B处时,且当旋转到OB在DO的延长线时,NP例 1.3 绕顶点C.1)如图1,当∥AC时,设D(2)如图2,连接,设(3)如图3,设AC中点为E P EP EP长度最大,并求出EP的最大值.【答案】(1)见解析;(23EP长度最大,其最大值【解析】(1)证明:如图1,∵在△ABC∴在△CDB∴△BCD是等边三角形;(2)解:如图2(3)解:如图,连接CP,当△ABCEP例 1.4 用如图①,②所示的两个直角三角形(部分边长及角的度数在图中已标出),完成以下两个探究问题:探究一:将以上两个三角形如图③拼接(BC和ED重合),在BC边上有一动点P.(1)当点P运动到∠CFB的角平分线上时,连接AP,求线段AP的长;(2)当点P的度数.探究二:如图④,将△DEF的顶点D放在△ABC的BC边上的中点处,并以点D为旋转中心旋转△DEF,使△DEF的两直角边与△ABC的两直角边分别交于M、N两点,连接MN.在旋转△DEF 的过程中,△AMN的周长是否存在有最小值?若存在,求出它的最小值;若不存在,请说明理由.【答案】见解析【解析】探究一:(1)依题意画出图形,如图所示:FP为角平分线,过点A作AG⊥BC于点G在Rt△APG(2)由(1如图所示,以点A BC过点A过AG⊥BC于点G在Rt△AGP1∴∠PAB的度数为15°或75°.探究二:△AMN的周长存在有最小值.如图所示,连接AD,∵△ABC为等腰直角三角形,点D为斜边BC的中点,∵在△AMD与△CND∴△AMD≌△CND(ASA在Rt△AMN中,由勾股定理得:∴△AMN.∴△AMN例1.5 如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BC=16cm,DE=4cm.动线段DE(端点D从点B开始)沿BC边以1cm/s的速度向点C运动,当端点E到达点C时运动停止.过点E作EF∥AC交AB 于点F(当点E与点C重合时,EF与CA重合),连接DF,设运动的时间为t秒(t≥0).(1)直接写出用含t的代数式表示线段BE、EF的长;(2)在这个运动过程中,△DEF能否为等腰三角形?若能,请求出t的值;若不能,请说明理由;(3)设M、N分别是DF【答案】(1)t+4)(cm)(2)t=03【解析】(1)∵BD=tcm,DE=4cm,∴BE=BD+DE=(t+4)cm,∵EF∥AC,∴△BEF∽△BCA,∴EF:CA=BE:BC,即EF:10=(t+4):16,解得:t+4)(cm);(2)分三种情况讨论:①如图1,∵当DF=EF时,∴∠EDF=∠DEF,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∵EF∥AC,∴∠DEF=∠C,∴∠EDF=∠B,∴点B与点D重合,∴t=0;②如图2,当DE=EF时,则t+4),解得:③如图3,∵当DE=DF时,有∠DFE=∠DEF=∠B=∠C,∴△DEF∽△ABC.解得:综上所述,当t=0为等腰三角形.(3)如图4,设P是AC的中点,连接BP,∵EF∥AC,∴△FBE∽△ABC.又∵∠BEN=∠C,∴△NBE∽△PBC,∴∠NBE=∠PBC.∴点B,N,P共线,∴点N沿直线BP运动,MN也随之平移.如图5,设MN从ST位置运动到PQ位置,则四边形PQST是平行四边形.∵M、N分别是DF、EF的中点,∴MN∥DE,且.分别过点T、P作TK⊥BC,垂足为K,PL⊥BC,垂足为L,延长ST交PL于点R,则四边形TKLR 是矩形,∵当t=0时,0+4)当t=12时,EF=AC=10,.∴PR=PL﹣RL=PL﹣TK=3∴S平行四边形∴整个运动过程中,MN.题模二:四边形与动点问题例2.1 如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,连结AM、CM.(1)当M点在何处时,AM+CM的值最小;(2)当M点在何处时,AM+BM(3)当AM+BM+CM【答案】(1)见解析(2【解析】该题考查的是四边形综合.(1)当M点落在BD分(2)如图,连接CE,当M点位于BD与CE……………………………2分理由如下:∵M是正方形ABCD对角线上一点∴△ABM≌△CBM分EC上取一点N BN∴△BNE≌△ABM……………………3分∴△BMN是等边三角形.分∴当M点位于BD与CE EC的长.……………………………5分(3)过E CB的延长线于F设正方形的边长为x分在Rt△EFC中,分例2.2 如图1B关于直线AC的对称点是点D,点E为射线CA上一点,DE,BE.(1)依题意补全图1,并证明:△BDE为等边三角形;(2关于直线BD的对称点为点F,连接FD、FB.将△CDE绕点D顺时针旋转α度(E C①如图,当时,连接.证明:②如图,点M为DC中点,点P上的任意一点,试探究:在此旋转过程中,线段PM长度的取值范围?【答案】(1)如图1,证明见解析;(2【解析】(1)补全图形,如图1所示;证明:由题意可知:射线CA垂直平分BD∴△EBD是等边三角形(2)①证明:如图2又∵点C与点F关于BD对称∴四边形BCDF为正方形,由(1)△BDE为等边三角形SAS)②线段PM设射线CA交BD于点O,I:如图3(1)D、M、P、C共线时,PM有最小值II:如图3(2)当点P P、D、M、C共线时,PM有最大值.∴线段PM例2.3 如图1,在菱形ABCD中,BC=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)当t=___秒时,DF的长度有最小值,最小值等于___;(3)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?(4)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.【答案】(1)见解析(2),12(3)6秒和(4)﹣12【解析】分析:(1)由∠ECF=∠BCD得∠DCF=∠BCE,结合DC=BC、CE=CF证△DCF≌△BCE 即可得;(2)当点E运动至点E′时,由DF=BE′知此时DF最小,求得BE′、AE′即可得答案;(3)①∠EQP=90°时,由∠ECF=∠BCD、BC=DC、EC=FC得∠BCP=∠EQP=90°,根据即可求得DE;②∠EPQ=90°时,由菱形ABCD的对角线AC⊥BD知EC与AC重合,可得(4)连接GF分别交直线AD、BC于点M、N,过点F作FH⊥AD于点H,证△DCE≌△GCF可得∠3=∠4=∠1=∠2,即GF∥CD,从而知四边形CDMN是平行四边形,由平行四边形得知tan∠ABC=tan∠CGN=2可得GF=DE=t得FM=t﹣12,利用tan∠FMH=tan∠ABC=2即可得FH.(1)∵∠ECF=∠BCD,即∠BCE+∠DCE=∠DCF+∠DCE,∴∠DCF=∠BCE,∵四边形ABCD是菱形,∴DC=BC,在△DCF和△BCE中,∴△DCF≌△BCE(SAS),∴DF=BE;(2)如图1,当点E运动至点E′时,DF=BE′,此时DF最小,在Rt△ABE′中,∴设AE′=x,则BE′=2x,则AE′=6,DF=BE′=12,故答案为:,12;(3)∵CE=CF,∴∠CEQ<90°,①当∠EQP=90°时,如图2①,∵∠ECF=∠BCD,BC=DC,EC=FC,∴∠CBD=∠CEF,∵∠BPC=∠EPQ,∴∠BCP=∠EQP=90°,∴DE=6,∴t=6秒;②当∠EPQ=90°时,如图2②,∵菱形ABCD的对角线AC⊥BD,∴EC与AC重合,(4)﹣12如图3,连接GF分别交直线AD、BC于点M、N,过点F作FH⊥AD于点H,由(1)知∠1=∠2,又∵∠1+∠DCE=∠2+∠GCF,∴∠DCE=∠GCF,在△DCE和△GCF中,∴△DCE≌△GCF(SAS),∴∠3=∠4,∵∠1=∠3,∠1=∠2,∴∠2=∠4,∴GF∥CD,又∵AH∥BN,∴四边形CDMN是平行四边形,∵∠BCD=∠DCG,∴∠CGN=∠DCN=∠CNG,∵tan∠ABC=tan∠CGN=2,∴GN=12,,∵GF=DE=t,∴FM=t﹣12,∵tan∠FMH=tan∠ABC=2,t﹣12),即﹣12例2.4 在正方形ABCD中,点E是对角线AC的中点,点F在边CD上,连接DE、AF,点G在线段AF上(1)如图①,若DG是△ADFD的中线,DG=2.5,DF=3,连接EG,求EG的长;(2)如图②,若DG⊥AF交AC于点H,点F是CD的中点,连接FH,求证:∠CFH=∠AFD;(3)如图③,若DG⊥AF交AC于点H,点F是CD上的动点,连接EG.当点F在边CD上(不含端点)运动时,∠EGH的大小是否发生改变?若不改变,求出∠EGH的度数;若发生改变,请说明理由.【答案】(1(2)答案见解析(3)不改变,∠EGH=45°【解析】(1)解:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD=BC,∠ADF=∠BCD=90°,∠DAC=∠ACB=∠ACD=45°,∵DG是△ADF的中线,DG=2.5,∴AF=2DG=5,,∴CF=CD﹣DF=1,∵点E是对角线AC的中点,G是AF的中点,∴EG是△ACF的中位线,(2)证明:延长DH交BC于M,如图所示,∵DG⊥AF,∴∠AGH=∠DGA=∠DGF=90°,∴∠AFD+∠FDG=90°,∵∠DMC+∠FDG=90°,∴∠AFD=∠DMC,在△CDM和△DAF∴△CDM≌△DAF(AAS),∴CM=DF,∵点F是CD的中点,∴DF=CF,∴CM=CF,在△CMH和△CFH,∴△CMH≌△CFH(SAS),∴∠CMH=∠CFH,∴∠CFH=∠AFD;(3)解:∠EGH的大小不发生改变,∠EGH=45°;理由如下:∵点E是对角线AC的中点,∠ADC=90°,,∴∠ADE=∠DAC=45°,∴∠AED=90°=∠AGD,∴A、D、G、E四点共圆,∴∠AGE=∠ADE=45°,∴∠EGH=90°﹣45°=45°.例2.5 如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且AC=6cm,BD=8cm,动点P,Q分别从点B,D同时出发,运动速度均为1cm/s,点P沿B→C→D运动,到点D停止,点Q沿D→O→B运动,到点O停止1s后继续运动,到点B停止,连接AP,AQ,PQ.设△APQ的面积为y(cm2)(这里规定:线段是面积0的几何图形),点P的运动时间为x(s).(1)填空:AB=______cm,AB与CD之间的距离为______cm;(2)当4≤x≤10时,求y与x之间的函数解析式;(3PQ与菱形ABCD一边平行的所有x的值.【答案】(1)5(2)(3)满足条件的x【解析】(1)∵菱形ABCD中,AC=6cm,BD=8cm,∴AC⊥BD,,设AB与CD间的距离为h,∴△ABC的面积又∵△ABC的面积菱形(2)设∠CBD=∠CDB=θ,则易得:sinθcosθ①当4≤x≤5时,如答图1﹣1所示,此时点Q与点O重合,点P在线段BC上.∵PB=x,∴PC=BC﹣PB=5﹣x.过点P作PH⊥AC于点H,则PH=PC•cosθ5﹣x).5﹣x)=;②当5<x≤9时,如答图1﹣2所示,此时点Q在线段OB上,点P在线段CD上.PC=x﹣5,PD=CD﹣PC=5﹣(x﹣5)=10﹣x.过点P作PH⊥BD于点H,则PH=PD•sinθ10﹣x).∴y=S△APQ=S菱形ABCD﹣S△ABQ﹣S四边形BCPQ﹣S△APD=S菱形ABCD﹣S△ABQ﹣(S△BCD﹣S△PQD)﹣S△APD9﹣x)×3﹣x﹣110﹣x)]10﹣x=③当9<x≤10时,如答图1﹣3所示,此时点Q与点B重合,点P在线段CD上.y=S.综上所述,当4≤x≤10时,y与x之间的函数解析式为:(3)有两种情况:①若PQ∥CD,如答图2﹣1所示.此时BP=QD=x,则BQ=8﹣x.∵PQ∥CD,②若PQ∥BC,如答图2﹣2所示.此时PD=10﹣x,QD=x﹣1.∵PQ∥BC,综上所述,满足条件的x随堂练习随练1.1 在平面直角坐标系中,O为原点,点A(4,0),点B(0,3),把△ABO绕点B逆时针旋转,得△A′BO′,点A,O旋转后的对应点为A′,O′,记旋转角为α.(Ⅰ)如图①,若α=90°,求AA′的长;(Ⅱ)如图②,若α=120°,求点O′的坐标;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,边OA上的一点P旋转后的对应点为P′,当O′P+BP′取得最小值时,求点【答案】(1)(2(3【解析】(1)如图①,∵点A(4,0),点B(0,3),∴OA=4,OB=3,,∵△ABO绕点B逆时针旋转90°,得△A′BO′,∴BA=BA′,∠ABA′=90°,∴△ABA′为等腰直角三角形,(2)作O′H⊥y轴于H,如图②,∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,∴BO=BO′=3,∠OBO′=120°,∴∠HBO′=60°,在Rt△BHO′中,∵∠BO′H=90°﹣∠HBO′=30°,∴O′点的坐标为((3)∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,点P的对应点为P′,∴BP=BP′,∴O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,则O′P+BP=O′P+PC=O′C,此时O′P+BP的值最小,∵点C与点B关于x轴对称,∴C(0,﹣3),设直线O′C的解析式为y=kx+b,把C(0,﹣3∴直线O′C的解析式为﹣3,当y=0﹣3=0,解得P0),作P′D⊥O′H于D,∵∠BO′A=∠BOA=90°,∠BO′H=30°,∴∠DP′O′=30°,∴DH=O′H﹣O′D=∴P′点的坐标为(随练1.2 如图,在四边形ABCD M为对角线BD(不含点B)上任意一点,△ABE是等边三角形,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.(1)求证:△AMB≌△ENB;(2)①直接回答:当点M②当点M的值最小?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)连接AC,当点M位于BD与AC(3)当点M位于BD、CE EC的长.理由见解析【解析】(1)∵△ABE是等边三角形,在△AMB和△ENB中,∴△AMB≌△ENB(SAS);(2)①根据“两点之间线段最短”,连接AC,当点M位于BD与AC小;②连接CE,当点M位于BD、CE理由如下:如图,连接CE交BD于点M,连接AM,在EM上取一点N在△ABD和△CBD中,∴△ABD≌△CBD(SSS),在△EBN和△CBM中,∴△EBN≌△CBM(ASA),∴此时BN由BM绕点B逆时针旋转60°得到,由(1)知:△AMB≌△ENB,∴△BMN是等边三角形,∴根据“两点之间线段最短”可知当点M位于BD、CE即等于EC的长.在数学兴趣小组活动中,小明进行数学探究活动,将边长为2的正方形ABCD与边长为的正方形AEFG按图1位置放置,AD与AE在同一直线上,AB与AG在同一直线上.(1)小明发现DG⊥BE,请你帮他说明理由.(2)如图2,小明将正方形ABCD绕点A逆时针旋转,当点B恰好落在线段DG上时,请你帮他求出此时BE的长.(3)如图3,小明将正方形ABCD绕点A继续逆时针旋转,线段DG与线段BE将相交,交点为H,写出△GHE与△BHD面积之和的最大值,并简要说明理由.【答案】(1)见解析(2(3)6【解析】(1)∵四边形ABCD和四边形AEFG都为正方形,∴AD=AB,∠DAG=∠BAE=90°,AG=AE,在△ADG和△ABE中,∴△ADG≌△ABE(SAS),∴∠AGD=∠AEB,如图1所示,延长EB交DG于点H,在△ADG中,∠AGD+∠ADG=90°,∴∠AEB+∠ADG=90°,在△EDH中,∠AEB+∠ADG+∠DHE=180°,∴∠DHE=90°,则DG⊥BE;(2)∵四边形ABCD和四边形AEFG都为正方形,∴AD=AB,∠DAB=∠GAE=90°,AG=AE,∴∠DAB+∠BAG=∠GAE+∠BAG,即∠DAG=∠BAE,在△ADG和△ABE中,∴△ADG≌△ABE(SAS),∴DG=BE,如图2,过点A作AM⊥DG交DG于点M,∠AMD=∠AMG=90°,∵BD为正方形ABCD的对角线,∴∠MDA=45°,在Rt△AMD中,∠MDA=45°,∵AD=2,在Rt△AMG中,根据勾股定理得:,,(3)△GHE和△BHD面积之和的最大值为6,理由为:对于△EGH,点H在以EG为直径的圆上,∴当点H与点A重合时,△EGH的高最大;对于△BDH,点H在以BD为直径的圆上,∴当点H与点A重合时,△BDH的高最大,则△GHE和△BHD面积之和的最大值为2+4=6.随练1.4 正方形ABCD的边长为3,点E,F分别在射线DC,DA上运动,且DE=DF.连接BF,作EH⊥BF所在直线于点H,连接CH.(1)如图1,若点E是DC的中点,CH与AB之间的数量关系是;(2)如图2,当点E在DC边上且不是DC的中点时,(1)中的结论是否成立?若成立给出证明;若不成立,说明理由;(3)如图3,当点E,F分别在射线DC,DA上运动时,连接DH,过点D作直线DH的垂线,交直线BF于点K,连接CK,请直接写出线段CK【答案】(12)成立,证明见解析(3【解析】(1………………………………… 1分(2)结论成立.………………………………… 2分证明:如图11,连接BE.在正方形ABCD中,AB=BC=CD=AD,∠A=∠BCD=∠ABC=90°.[来∵ DE=DF,∴ AF=CE.在△ABF和△CBE中,∴ △ABF≌△CBE.∴ ∠1=∠2.…………………………………………3分∵ EH⊥BF,∠BCE=90°,∴ H,C两点都在以BE为直径的圆上.∴ ∠3=∠2.∴ ∠3=∠1.∵ ∠3+∠4=90°,∠1+∠HBC=90°,∴ ∠4=∠HBC.∴ CH=CB.………………………………………………………………… 5分。
九年级数学动态几何型题
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)。
中考数学总复习训练 动态几何型问题
动态几何型问题一、选择题(第1题)1.如图,已知在四边形ABCD中,R,P分别是BC,CD上的点,E,F分别是AP,RP的中点,当点P在CD上从点C向点D移动而点R不动时,那么下列结论成立的是(C)A.线段EF的长逐渐增大B.线段EF的长逐渐减小C.线段EF的长不变D.线段EF的长与点P的位置有关【解析】连结AR,则EF=12AR,AR不变,∴EF不变.2.如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点P以1 cm/s的速度从点A出发,沿折线AC-CB运动,到点B停止.过点P作PD⊥AB,垂足为D,PD的长y(cm)关于点P 的运动时间x(s)的函数图象如图②所示.当点P运动5 s时,PD的长是(A)(第2题)A.1.2 cm B.1.5 cmC.1.8 cm D.2 cm(第2题解)【解析】 由图②可得,AC =3,BC =4,∴AB =5.当t =5时,如解图所示.此时AC +CP =5,∴BP =AC +BC -AC -CP =2.∵sin B =AC AB =35, ∴PD =BP ·sin B =2×35=65=1.2(cm).故选A.(第3题)3.如图,∠MON =90°,矩形ABCD 的顶点A ,B 分别在OM ,ON 上,当点B 在边ON 上运动时,点A 随之在边OM 上运动,矩形ABCD 的形状保持不变,其中AB =2,BC =1.运动过程中,点D 到点O 的最大距离为(A )A.2+1B. 5C.1455D.52(第3题解)【解析】 如解图,取AB 的中点E ,连结OE ,DE .∵OD <OE +DE ,∴当O ,E ,D 三点共线时,点D 与点O 的距离最大.此时,∵AB =2,∴OE =AE =12AB =1.∵BC=1,∴AD=1,∴DE=AD2+AE2=12+12=2,∴DE+OE=2+1.∴OD的最大值为2+1.4.如图①,从矩形纸片AMEF中剪去矩形BCDM后,动点P从点B出发,沿BC,CD,DE,EF运动到点F停止,设点P运动的路程为x,△ABP的面积为y,如果y关于x的函数图象如图②所示,则图形ABCDEF的面积是(C)(第4题)A.32 B.34C.36 D.48【解析】结合函数图象可得BC=4,CD=3,DE=2,EF=8,∴AF=BC+DE=6,∴六边形ABCDEF的面积为6×8-4×3=36.(第5题)5.如图,在△ABC中,∠C=90°,M是AB的中点,动点P从点A出发,沿AC方向匀速运动到终点C,动点Q从点C出发,沿CB方向匀速运动到终点B.已知P,Q两点同时出发,并同时到达终点,连结MP,MQ,PQ.在整个运动过程中,△MPQ的面积大小变化情况是(C)A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减少【解析】如解图,连结CM.(第5题解)∵M 是AB 的中点,∴S △ACM =S △BCM =12S △ABC . 开始时,S △MPQ =S △ACM =12S △ABC ; 点P 到达AC 的中点时,点Q 到达BC 的中点,此时S △MPQ =14S △ABC ; 结束时,S △MPQ =S △BCM =12S △ABC . ∴△MPQ 的面积大小变化情况是先减小后增大.6.如图,水平地面上有一面积为152π cm 2的扇形AOB ,半径OA =3 cm ,且OA 与地面垂直.在没有滑动的情况下,将扇形向右滚动大半圈至与三角形石块BDE 接触为止,此时,扇形与地面的接触点为C ,已知∠BCD =30°,则点O 移动的距离为(B )(第6题)A .2π cmB .4π cmC.92π cm D .52π cm 【解析】 ∵S 扇形=12lR =12l ×3=152π,∴l =5π,即AmB ︵的长lAmB ︵=n πR 180=n π×3180=5π,∴n =300.连结OC .∵∠BCD =30°,∴∠BOC =2∠BCD =60°.∴AmB ︵所对圆心角的度数为300°-60°=240°.点O 移动的距离即AmC ︵的长,lAmC ︵=240π×3180=4π.(第7题)7.如图,已知Rt △ABC 的直角边AC =24,斜边AB =25,一个以点P 为圆心,半径为1的圆在△ABC 部沿顺时针方向滚动,且运动过程中⊙P 一直保持与△ABC 的边相切,当点P 第一次回到它的初始位置时所经过路径的长度是(C ) A.563 B .25 C.1123D .56 【解析】 △ABC 的切圆半径r =12×(24+7-25)=3,则点P 经过的路径△ABC 的周长=3-13.∵△ABC 的周长=24+25+252-242=56,∴点P 经过的路径=1123. 8.如图,已知点A (4,0),O 为坐标原点,P 是线段OA 上任意一点(不含端点O ,A ),过P ,O 两点的二次函数y 1和过P ,A 两点的二次函数y 2的图象开口均向下,它们的顶点分别为B ,C ,射线OB 与AC 交于点D .当OD =AD =3时,这两个二次函数的最大值之和等于(A )(第8题)A. 5B.435 C .3 D .4【解析】 连结BP ,CP ,根据抛物线的对称性,得OB =PB ,PC =AC ,从而易得PB ∥AD ,PC ∥OD ,∴△OBP ∽△ODA ,△APC ∽△AOD ,分别作△OBP ,△PCA ,△ODA的高BE,CF,DG,则有BEDG=OPOA,CFDG=APOA,∴BEDG+CFDG=1,由DG=AD2-⎝⎛⎭⎪⎫12OA2=32-22=5,得BE+CF=5,即两个二次函数的最大值之和为 5.二、填空题(第9题)9.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=6,BC=16,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒2个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动.当运动时间为2或143s时,以P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形.【解析】①当点Q运动到点E和点B之间时,设运动时间为t(s),则2t-162=6-t,解得t=14 3;②当点Q运动到点E和点C之间时,设运动时间为t(s),则162-2t=6-t,解得t=2.(第10题)10.动手操作:在矩形纸片ABCD中,AB=3,AD=5.按如图所示的方法折叠纸片,使点A落在BC边上的A′处,折痕为PQ,当点A′在BC边上移动时,折痕的端点P,Q 也随之移动.若限定点P,Q分别在AB,AD边上移动,则点A′在BC边上可移动的最大距离为2.【解析】当点P与点B重合时,BA′=3;当点Q与点D重合时,DA′=DA=5,∴CA′=DA′2-CD2=52-32=4,BA′=1.∴点A′可移动的最大距离为2.(第11题)11.如图,在等腰梯形ABCD 中,AD ∥BC ,BC =4AD =42,∠B =45°.直角三角尺含45°角的顶点E 在边BC 上移动,一直角边始终经过点A ,斜边与CD 交于点F .若△ABE为等腰三角形,则CF 的长等于52或2或42-3. 【解析】 若AE =BE ,则CF =52;若AB =AE ,则CF =2;若AB =BE ,则CF =42-3.(第12题)12.已知线段AB =6,C ,D 是AB 上两点,且AC =DB =1,P 是线段CD 上一动点,在AB 同侧分别作等边三角形APE 和等边三角形PBF ,G 为线段EF 的中点,点P 由点C 移动到点D 时,点G 移动的路径长度为2.【解析】 ∵∠EPA =∠B =60°,∴EP ∥FB .取FP 的中点M ,PB 的中点N ,连结GM ,MN ,知GM ∥EP ,MN ∥FB ,∴G ,M ,N 三点共线,且GN =12(EP +FB )=12(AP +PB )=12AB =3.∴在移动的过程中,GN 始终与EP 平行且GN =3.∴GN 是向右平移,且点G 的移动长度等于点N 的移动长度,N 的起点为CB 的中点,终点为DB 的中点,∴点G 移动的路径长度为12(CB -DB )=2.(第13题)13. 如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,C的坐标分别为(10,0),(0,4),D是OA的中点,点P在BC上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为(2,4),(3,4)或(8,4).【解析】由题意知,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,有三种情况:①如解图①所示,PD=OD=5,点P在点D的左侧.过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=4.在Rt△PDE中,由勾股定理,得DE=PD2-PE2=52-42=3,∴OE=OD-DE=5-3=2,此时点P的坐标为(2,4).,(第13题解①)) ,(第13题解②))②如解图②所示,OP=OD=5,点P在点D的左侧.过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=4.在Rt△POE中,由勾股定理,得OE=OP2-PE2=52-42=3,此时点P的坐标为(3,4).③如解图③所示,PD=OD=5,点P在点D的右侧.(第13题解③)过点P 作PE ⊥x 轴于点E ,则PE =4.在Rt △PDE 中,由勾股定理,得DE =PD 2-PE 2=52-42=3,∴OE =OD +DE =5+3=8,此时点P 的坐标为(8,4).综上所述,点P 的坐标为(2,4)或(3,4)或(8,4).(第14题)14.如图,射线QN 与等边△ABC 的两边AB ,BC 分别交于点M ,N ,且AC ∥QN ,AM =MB =2 cm ,QM =4 cm.动点P 从点Q 出发,沿射线QN 以1 cm/s 的速度向右移动,经过t (s),以点P 为圆心,3cm 为半径的圆与△ABC 的边相切(切点在边上),请写出t 可取的一切值:t =2或3≤t ≤7或t =8(单位:s).【解析] ∵△ABC 是等边三角形,∴AB =AC =BC =AM +MB =4 cm ,∠A =∠C =∠B =60°.∵QN ∥AC ,AM =BM ,∴N 为BC 的中点,∴MN =12AC =2 cm ,∠BMN =∠BNM =∠C =∠A =60°. 分三种情况讨论:①如解图①,(第14题解①)当⊙P 切AB 于点M ′时,连结PM ′,则PM ′=3cm ,∠PM ′M =90°.∵∠PMM′=∠BMN=60°,∴M′M=1 cm,PM=2MM′=2 cm,∴QP=4-2=2 (cm),即t=2.②∵△ABC是正三角形,边长为4 cm,∴点B到AC的距离为23cm,∴MN到AC的距离为 3 cm. 如解图②,(第14题解②)当⊙P与AC切于点A时,连结PA,则∠CAP=∠APM=90°,∠PMA=∠BMN=60°,AP= 3 cm,∴PM=1 cm,∴QP=4-1=3 (cm),即t=3.当⊙P与AC切于点C时,连结PC,则∠CP′N=∠ACP′=90°,∠P′NC=∠BNM=60°,CP′= 3 cm,∴P′N=1 cm,∴QP′=4+2+1=7 (cm),即t=7.∴当3≤t≤7时,⊙P和AC边相切.③如解图③,(第14题解③)当⊙P切BC于点N′时,连结PN′,则PN′= 3 cm,∠PN′N=90°.∵∠PNN ′=∠BNM =60°, ∴N ′N =1 cm ,PN =2NN ′=2 cm , ∴QP =4+2+2=8 (cm),即t =8. 综上所述,t =2或3≤t ≤7或t =8.三、解答题(第15题)15.如图,矩形ABCD 的两边长AB =18 cm ,AD =4 cm ,点P ,Q 分别从A ,B 同时出发,P 在边AB 上沿AB 方向以2 cm/s 的速度向点B 做匀速运动,Q 在边BC 上沿BC 方向以1 cm/s 的速度向点C 做匀速运动.设运动时间为x (s),△PBQ 的面积为y (cm 2).(1)求y 关于x 的函数表达式,并写出x 的取值围. (2)求△PBQ 的面积的最大值. 【解析】 (1)∵S △PBQ =12PB ·BQ ,PB =AB -AP =18-2x ,BQ =x , ∴y =12(18-2x )x ,即y =-x 2+9x (0<x ≤4). (2)由(1)知y =-x 2+9x , ∴y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -922+814.∴当0<x ≤92时,y 随x 的增大而增大.∵0<x ≤4,∴当x =4时,y 最大值=20, 即△PBQ 的最大面积是20 cm 2.(第16题)16.如图,△ABC是边长为6的等边三角形,P是AC边上一动点,由点A向点C 匀速运动(点P不与点A,C重合),Q是CB延长线上一点,与点P同时以相同的速度由点B向CB延长线方向匀速运动(点Q不与点B重合),过点P作PE⊥AB于点E,连结PQ交AB于点D.(1)当∠BQD=30°时,求AP的长.(2)运动过程中线段ED的长是否发生变化?如果不变,求出线段ED的长;如果变化,请说明理由.【解析】(1)∵△ABC是边长为6的等边三角形,∴∠ACB=60°,AC=BC=6.∵∠BQD=30°,∴∠QPC=90°.设AP=x,则PC=6-x,QB=x,QC=QB+BC=6+x.∵在Rt△QCP中,∠BQD=30°,∴PC=12QC,即6-x=12(6+x),解得x=2.∴AP=2.(2)当点P,Q运动时,线段DE的长度不会改变.理由如下:过点Q作QF⊥AB,交AB的延长线于点F,连结QE,PF. ∵PE⊥AB于点E,∴∠DFQ=∠AEP=90°.∵点P,Q做匀速运动且速度相同,∴AP=BQ.∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠ABC=∠FBQ=60°,∴△APE≌△BQF,∴AE=BF,PE=QF.易得PE∥QF,∴四边形PEQF是平行四边形,∴DE =12EF .∵EF =BE +BF =BE +AE =AB ,∴DE =12AB .又∵等边△ABC 的边长为6,∴DE =3,∴当点P ,Q 运动时,线段DE 的长度不会改变,始终为3.17.在平面直角坐标系中,已知点A (-2,0),点B (0,4),点E 在OB 上,且∠OAE =∠OBA .(1)如图①,求点E 的坐标.(2)如图②,将△AEO 沿x 轴向右平移得到△A ′E ′O ′,连结A ′B ,BE ′.①设AA ′=m ,其中0<m <2,试用含m 的式子表示A ′B 2+BE ′2,并求出使A ′B 2+BE ′2取得最小值时点E ′的坐标.②当A ′B +BE ′取得最小值时,求点E ′的坐标(直接写出结果即可).(第17题)【解析】 (1)∵点A (-2,0),点B (0,4), ∴OA =2,OB =4.∵∠OAE =∠OBA ,∠EOA =∠AOB =90°, ∴△OAE ∽△OBA ,∴OA OB =OE OA ,即24=OE 2, 解得OE =1,∴点E 的坐标为(0,1).(第17题解)(2)①如解图,连结EE ′.由题设知AA ′=m (0<m <2),则A ′O =2-m .在Rt △A ′BO 中,由A ′B 2=A ′O 2+BO 2,得A ′B 2=(2-m )2+42=m 2-4m +20. ∵△A ′E ′O ′是△AEO 沿x 轴向右平移得到的, ∴EE ′∥AA ′,且EE ′=AA ′. ∴∠BEE ′=90°,EE ′=m . 又∵BE =OB -OE =3,∴在Rt △BE ′E 中,BE ′2=E ′E 2+BE 2=m 2+9.∴A ′B 2+BE ′2=m 2-4m +20+m 2+9=2m 2-4m +29=2(m -1)2+27. 当m =1时,A ′B 2+BE ′2可以取得最小值,此时,点E ′的坐标是(1,1).②如解图,过点A 作AB ′⊥x 轴,并使AB ′=BE =3,连结A ′B ′.易证△AB ′A ′≌△EBE ′,∴B ′A ′=BE ′,∴A ′B +BE ′=A ′B +B ′A ′.当点B ,A ′,B ′在同一条直线上时,A ′B +B ′A ′最小,即此时A ′B +BE ′取得最小值. 此时有△AB ′A ′∽△OBA ′,∴AA ′OA ′=AB ′OB =34,∴AA ′=37AO =37×2=67,∴EE ′=AA ′=67,即点E ′的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫67,1.18.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx -3(a ≠0)与x 轴交于A (-2,0),B (4,0)两点,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式.(2)点P 从点A 出发,在线段AB 上以每秒3个单位长度的速度向点B 运动,同时点Q 从点B 出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.当△PBQ 存在时,求运动多少秒时△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?(3)当△PBQ 的面积最大时,在BC 下方的抛物线上存在点K ,使S △CBK ∶S △PBQ =5∶2,求点K 的坐标.(第18题)【解析】 (1)将A (-2,0),B (4,0)两点的坐标分别代入y =ax 2+bx -3(a ≠0), 得⎩⎨⎧4a -2b -3=0,16a +4b -3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =38,b =-34. ∴抛物线的表达式为y =38x 2-34x -3.(2)设运动时间为t (s),由题意可知:0<t <2. 如解图①,过点Q 作QD ⊥AB ,垂足为D .(第18题解①)易证△OCB ∽△DQB ,∴OC DQ =BC BQ. ∵OC =3,OB =4,BC =OC 2+OB 2=5,AP =3t ,PB =6-3t ,BQ =t , ∴3DQ=5t,∴DQ =35t .∴S △PBQ =12PB ·DQ =12(6-3t )·35t =-910t 2+95t =-910(t -1)2+910.∴当运动1 s 时,△PBQ 的面积最大,最大面积为910. (3)如解图②,设点K ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,38m 2-34m -3,连结CK ,BK ,过点K 作KL ∥y 轴交BC 于点L .(第18题解②)由(2)知,S △PBQ =910.∵S △CBK ∶S △PBQ =5∶2,∴S △CBK =94.设直线BC 的表达式为y =kx +n . ∵直线BC 过点B (4,0),C (0,-3), ∴⎩⎨⎧4k +n =0,n =-3,解得⎩⎨⎧k =34,n =-3.∴直线BC 的表达式为y =34x -3,∴L ⎝ ⎛⎭⎪⎫m ,34m -3,∴KL =⎝ ⎛⎭⎪⎫34m -3-⎝ ⎛⎭⎪⎫38m 2-34m -3=32m -38m 2.∴S △CBK =S △KLC +S △KLB =12·⎝ ⎛⎭⎪⎫32m -38m 2·m +12·⎝ ⎛⎭⎪⎫32m -38m 2·(4-m )=12·4· ⎝ ⎛⎭⎪⎫32m -38m 2,∴2⎝ ⎛⎭⎪⎫32m -38m 2=94, 解得m 1=1,m 2=3.∴点K 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫1,-278或⎝ ⎛⎭⎪⎫3,-158.(第19题)19.如图,在平面直角坐标系中,直角三角形AOB 的顶点A ,B 分别落在坐标轴上,O 为原点,点A 的坐标为(6,0),点B 的坐标为(0,8).动点M 从点O 出发,沿OA 向终点A 以每秒1个单位的速度运动,同时动点N 从点A 出发,沿AB 向终点B 以每秒53个单位的速度运动.当一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设动点M ,N 运动的时间为t (s).(1)当t =3时,直接写出点N 的坐标,并求出经过O ,A ,N 三点的抛物线的表达式.(2)在此运动过程中,△MNA 的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由.(3)当t 为何值时,△MNA 是一个等腰三角形?【解析】 (1)由题意,得A (6,0),B (0,8),则OA =6,OB =8,AB =10. 当t =3时,AN =53t =5=12AB ,即N 是线段AB 的中点,∴点N (3,4).设抛物线的表达式为y =ax (x -6),则4=3a (3-6),∴a =-49.∴抛物线的表达式为y =-49x (x -6)=-49x 2+83x .(2)过点N 作NC ⊥OA 于点C .由题意,得AN =53t ,AM =OA -OM =6-t ,∴NC =NA ·sin ∠BAO =53t ·45=43t ,∴S △MNA =12AM ·NC =12×(6-t )×43t =-23(t -3)2+6(0<t <6),∴当t =3时,△MNA 的面积有最大值,最大值为6. (3)在Rt △NCA 中,AN =53t ,NC =43t ,∴AC =AN ·cos ∠BAO =t ,∴OC =OA -AC =6-t ,∴点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫6-t ,43t .∴MN =(6-t -t )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫43t 2=529t 2-24t +36. 又∵AM =6-t ,AN =53t (0<t <6),∴当MN =AN 时,529t 2-24t +36=53t ,即t 2-8t +12=0,解得t 1=2,t 2=6(舍去);当MN=MA时,529t2-24t+36=6-t,即439t2-12t=0,解得t1=0(舍去),t2=10843;当AM=AN时,6-t=53t,解得t=94.综上所述,当t=2或94或10843时,△MAN是等腰三角形.20.如图①,已知在△ABC中,AB=10 cm,AC=8 cm,BC=6 cm.如果点P由点B出发沿BA方向向点A匀速运动,同时点Q由点A出发沿AC方向向点C匀速运动,它们的速度均为2 cm/s.连结PQ,设运动时间为t(s)(0≤t≤4),解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥BC?(2)设△AQP的面积为S(cm2),当t为何值时,S取得最大值?并求出最大值.(3)是否存在某时刻t,使线段PQ恰好把△ABC的面积平分?若存在,求出此时t 的值;若不存在,请说明理由.(4)如图②,把△AQP沿AP翻折,得到四边形AQPQ′.那么是否存在某时刻t,使四边形AQPQ′为菱形?若存在,求出此时菱形的面积;若不存在,请说明理由.(第20题)【解析】(1)∵AB=10 cm,AC=8 cm,BC=6 cm,∴由勾股定理逆定理,得△ABC为直角三角形,∠C为直角.∵BP=2t,∴AP=10-2t.∵PQ∥BC,∴APAB=AQAC,即10-2t10=2t8,解得t=209.∴当t=209时,PQ∥BC.(2)过点P 作PD ⊥AC 于点D ,则PD ∥BC ,∴AP AB =PD BC ,即10-2t 10=PD 6,解得PD =6-65t . ∴S =12AQ ·PD =12×2t ×⎝ ⎛⎭⎪⎫6-65t =-65t 2+6t =-65⎝ ⎛⎭⎪⎫t -522+152,∴当t =52时,S 取得最大值 ,最大值为152cm 2.(3)假设存在某时刻t ,使线段PQ 恰好把△ABC 的面积平分,则有S △AQP =12S △ABC ,而S △ABC =12AC ·BC =24 cm 2,∴此时S △AQP =12 cm 2.由(2)可知,S △AQP =-65t 2+6t ,∴-65t 2+6t =12,化简,得t 2-5t +10=0.∵Δ=(-5)2-4×1×10=-15<0,此方程无解,∴不存在某时刻t ,使线段PQ 恰好把△ABC 的面积平分.(4)假设存在某时刻t ,使四边形AQPQ ′为菱形,则有AQ =PQ =BP =2t . 过点P 作PD ⊥AC 于点D ,则有PD ∥BC , ∴AP AB =PD BC =AD AC ,即10-2t 10=PD 6=AD 8,解得PD =6-65t ,AD =8-85t , ∴QD =AD -AQ =8-85t -2t =8-185t .在Rt △PQD 中,由勾股定理,得QD 2+PD 2=PQ 2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫8-185t 2+⎝⎛⎭⎪⎫6-65t 2=(2t )2,化简,得13t 2-90t +125=0,解得t 1=5(舍去),t 2=2513,∴t =2513... . …. word. … 由(2)可知,S △AQP =-65t 2+6t , ∴S 菱形AQPQ ′=2S △AQP =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-65t 2+6t =2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤-65×⎝ ⎛⎭⎪⎫25132+6×2513=2400169(cm 2). ∴存在时刻t =2513,使四边形AQPQ ′为菱形,此时菱形的面积为2400169 cm 2.。
九年级中考复习几何动态专题
几何动态问题【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).CM B(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.2. 如图,在直角梯形ABCD 中,∠D=∠BCD=90°,∠B=60°, AB=6,AD=9,点E 是CD 上的一个动点(E 不与D 重合),过点E 作EF ∥AC ,交AD 于点F(当E 运动到C 时,EF 与AC 重合巫台).把△DEF 沿EF 对折,点D 的对应点是点G ,设DE=x , △GEF 与梯形ABCD 重叠部分的面积为y 。
(1) 求CD 的长及∠1的度数;(2) 若点G 恰好在BC 上,求此时x 的值;(3) 求y 与x 之间的函数关系式。
并求x 为何值时,y 的值最大?最大值是多少?(第25题图)F【3】如图1,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(-8,0),直线BC 经过点B (-8,6),将四边形OABC 绕点O 按顺时针方向旋转α度得到四边形OA ′B ′C ′,此时声母OA ′、直线B ′C ′分别与直线BC 相交于P 、Q .(1)四边形的形状是 ,当α=90°时,BP PQ的值是 . (2)①如图2,当四边形OA ′B ′C ′的顶点B ′落在y 轴正半轴上时,求BP PQ的值; ②如图3,当四边形OA ′B ′C ′的顶点B ′落在直线BC 上时,求ΔOPB ′的面积. (3)在四边形OA B C 旋转过程中,当000180α<≤时,是否存在这样的点P 和点Q ,使BP=12BQ ?若存在,请直接写出点P 的坐标;基不存在,请说明理由.。
初中数学中考复习动态型问题(动点动线动面)专项练习及答案解析(50道)
初中数学中考复习动态型问题(动点动线动面)专项练习及答案解析(50道)一、选择题1、如图,在△ABC中,∠B=90°,tan∠C=,AB=6cm.动点P从点A开始沿边AB向点B 以1cm/s的速度移动,动点Q从点B开始沿边BC向点C以2cm/s的速度移动.若P,Q两点分别从A,B两点同时出发,在运动过程中,△PBQ的最大面积是()A.18cm2B.12cm2C.9cm2D.3cm22、如图,已知矩形ABCD中,R、P分别是DC、BC上的点,E、F分别是AP、RP的中点,当P在BC上从B向C移动而R不动时,那么下列结论成立的是()A.线段EF的长逐渐增大B.线段EF的长逐渐减小C.线段EF的长不改变D.线段EF的长不能确定3、如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,动点P从A点出发,按A→B→C的方向在AB和BC 上移动,记PA=x,点D到直线PA的距离为y,则y关于x的函数图象大致是()A.B.C. D.4、数轴上一动点A向左移动3个单位长度到达点B,再向右移动4个单位长度到达点C,若点C表示的数为1,则点A表示的数为()A.7 B.1 C.0 D.﹣15、如图,正方形ABCD边长为4个单位,两动点P、Q分别从点A、B处,以1单位/s、2单位/s的速度逆时针沿边移动.记移动的时间为x(s),△PBQ面积为y(平方单位),当点Q移动一周又回到点B终止,则y与x的函数关系图象为()A. B.C. D.6、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.7、如图,一张半径为1的圆形纸片在边长为a(a≥3)的正方形内任意移动,则该正方形内,这张圆形纸片“不能接触到的部分”的面积是()A.a2﹣πB.(4﹣π)a2C.πD.4﹣π8、如图所示,直线CD与以线段AB为直径的圆相切于点D并交BA的延长线于点C,且AB=2,AD=1,P点在切线CD的延长线上移动时,则△PBD的外接圆的半径的最小值为()A.1 B.C.D.9、如图,等边△ABC的边长为2cm,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点C移动(到达点C后停止运动),同时点Q从点A出发,以1cm/s的速度沿AB﹣BC的方向向点C移动(到达点C后停止),若△APQ的面积为S(cm2),则下列最能反映S(cm2)与移动时间t (s)之间函数关系的大致图象是图2()A.B.C.D.10、如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P从A点出发,按A→B→C的方向在AB和BC上移动.记PA=x,点D到直线PA的距离为y,则y关于x的函数大致图象是()A.B.C.D.11、如图,已知矩形ABCD中,R、P分别是DC、BC上的点,E、F分别是AP、RP的中点,当P在BC上从B向C移动而R不动时,那么下列结论成立的是()A.线段EF的长逐渐增大B.线段EF的长逐渐减小C.线段EF的长不改变D.线段EF的长不能确定12、如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P从A点出发,按A→B→C的方向在AB和BC上移动.记PA=x,点D到直线PA的距离为y,则y关于x的函数大致图象是()A.B.C.D.13、如图,△ABC是等腰直角三角形,∠A=90°,BC=4,点P是△ABC边上一动点,沿B→A→C的路径移动,过点P作PD⊥BC于点D,设BD=x,△BDP的面积为y,则下列能大致反映y与x函数关系的图象是()A.B.C.D.14、已知如图,等腰三角形ABC的直角边长为a,正方形MNPQ的边为b (a<b),C、M、A、N在同一条直线上,开始时点A与点M重合,让△ABC向右移动,最后点C与点N重合.设三角形与正方形的重合面积为y,点A移动的距离为x,则y关于x的大致图象是()二、填空题15、如图,△ABC是边长6的等边三角形,动点P、Q同时从A、B两点出发,分别在AB、BC边上均速移动,它们的速度分别为V p=2cm/s, V Q=1cm/s,当点P到达点B时, P、Q两点停止运动,设点P的运动时间为ts,则当t=___ s时,△PBQ为直角三角形.16、如图,AO OM,OA=4,点B为射线OM上的一个动点,分别以OB,AB为直角边,B为直角顶点,在OM两侧作等腰Rt△OBF.等腰Rt△ABE,连接EF交OM于P点,当点B在射线OM上移动时,则PB的长度为_________.17、如图,在菱形ABCD中,AB=4cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB、CB方向向点B匀速移动(到点B为止),点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,则t的值为.18、动手操作:在矩形纸片ABCD中,AB=3,AD=5.如图所示,折叠纸片,使点A落在BC 边上的A′处,折痕为PQ,当点A′在BC边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动.若限定点P、Q分别在AB、AD边上移动,则点A′在BC边上可移动的最大距离为.19、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.20、如图,在平面直角坐标系中,一动点从原点O出发,沿着箭头所示方向,每次移动1个单位,依次得到点(0,1),(1,1),(1,0),(1,-1),(2,-1),(2,0),…,则点的坐标是.21、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm,动点M、N从点C同时出发,均以每秒1cm的速度分别沿CA、CB向终点A、B移动,同时动点P从点B出发,以每秒2cm的速度沿BA向终点A移动,连接PM,PN,MN,设移动时间为t(单位:秒,0<t<2.5).(1)当时间为t秒时,点P到BC的距离为cm.(2)当t为何值时,以A,P,M为顶点的三角形与△ABC相似?(3)是否存在某一时刻t,使四边形APNC的面积S有最小值?若存在,求S的最小值;若不存在,请说明理由.22、如图,将边长为12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′,当两个三角形重叠部分的面积为32时,它移动的距离AA′等于.23、如图,直线AB、CD相交于点O,∠AOC=30°,⊙P的半径为1cm,且OP=4cm,如果⊙P 以1cm/s的速度沿由A向B的方向移动,那么秒后⊙P与直线CD相切.三、解答题24、如图,矩形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,点P从A开始沿AB边向点B以1厘米/秒的速度移动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2厘米/秒的速度移动。
中考数学培优动态几何(含答案)
中考数学重难点专题讲座第三讲动态几何问题【前言】从历年中考来看,动态问题经常作为压轴题目出现,得分率也是最低的。
动态问题一般分两类,一类是代数综合方面,在坐标系中有动点,动直线,一般是利用多种函数交叉求解。
另一类就是几何综合题,在梯形,矩形,三角形中设立动点、线以及整体平移翻转,对考生的综合分析能力进行考察。
所以说,动态问题是中考数学当中的重中之重,只有完全掌握,才有机会拼高分。
在这一讲,我们着重研究一下动态几何问题的解法,第一部分真题精讲【例1】(2010,密云,一模)如图,在梯形A BCD中,AD II BC , AD =3 , DC =5 , BC =10,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).(1 )当M N II AB时,求t的值;(2)试探究:t为何值时,△M NC为等腰三角形.【思路分析1】本题作为密云卷压轴题,自然有一定难度,题目中出现了两个动点,很多同学看到可能就会无从下手。
但是解决动点问题,首先就是要找谁在动,谁没在动,通过分析动态条件和静态条件之间的关系求解。
对于大多数题目来说,都有一个由动转静的瞬间,就本题而言,M , N是在动,意味着BM,MC以及DN,NC都是变化的。
但是我们发现,和这些动态的条件密切相关的条件DC,BC长度都是给定的,而且动态条件之间也是有关系的。
5,8所以当题中设定 MN//AB 时,就变成了一个静止问题。
由此,从这些条件出发,列出方程,自然得出结果。
【解析】解:(1)由题意知,当 M 、N 运动到t 秒时,如图①,过D 作DE II AB 交BC 于E 点,角形内,将动态问题转化成平行时候的静态问题)10 —2t t50 .解得t 10—35 17 【思路分析2】第二问失分也是最严重的,很多同学看到等腰三角形,理所当然以为是MN=NC 即可,于是就漏掉了 MN=MC,MC=CN 这两种情况。
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。
初三数学培优专题动态几何常见题型
动态几何常见题型——以动点为载体,探求存在性的问题例1. 如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠C =90°,BC =16,DC =12,AD =21。
动点P 从点D 出发,沿射线DA 的方向以每秒2两个单位长的速度运动,动点Q 从点C 出发,在线段CB 上以每秒1个单位长的速度向点B 运动,点P ,Q 分别从点D ,C 同时出发,当点Q 运动到点B 时,点P 随之停止运动。
设运动的时间为t (秒).(1)设△BPQ 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式(2)当t 为何值时,以B ,P ,Q 三点为顶点的三角形是等腰三角形?(3)是否存在时刻t ,使得PQ ⊥BD ?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.练习:如图,在△ABC 中,∠C =90°,AC =8,BC =6.P 是AB 边上的一个动点(异于A 、B 两点),过点P 分别作AC 、BC 边的垂线,垂足为M 、N .设AP =x . (1)在△ABC 中,AB =_________;(2)当x =_________时,矩形PMCN 的周长是14;(3)是否存在x 的值,使得△P AM 的面积、△PBN 的面积与矩形PMCN 的面积同时相等?请说出你的判断,并加以说明.A B Q P DN A C P M B例2. 如图:二次函数y =﹣x 2 + ax + b 的图象与x 轴交于A (-21,0),B (2,0)两点,且与y 轴交于点C .(1)求该抛物线的解析式,并判断△ABC 的形状;(2)在x 轴上方的抛物线上有一点D ,且A 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形是等腰梯形,请直接写出D 点的坐标;(3)在此抛物线上是否存在点P ,使得以A 、C 、B 、P 四点为顶点的四边形是直角梯形?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由.练习:如图,在直角坐标系xO y 中,Rt △OAB 和Rt △OCD 的直角顶点A ,C 始终在x 轴的正半轴上,B ,D 在第一象限内,点B 在直线OD 上方,OC =CD ,OD =2,M 为OD 的中点,AB 与OD 相交于E ,当点B 位置变化时,Rt △OAB 的面积恒为21. 试解决下列问题:(1)填空:点D 坐标为____________;(2)设点B 横坐标为t ,请把BD 长表示成关于t 的函数关系式,并化简; (3)等式BO =BD 能否成立?为什么? (4)设CM 与AB 相交于F ,当△BDE 为直角三角形时,判断四边形BDCF 的形状,并证明你的结论.A C B。
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动态几何常见题型
——以动点为载体,探求函数的问题
(一)应用相似得到比例式建立函数解析式
例1.如图,在Rt ΔABC 中,∠BAC=90°,AB=AC=2,点D 在BC 上运动(不能到达B 、C ),过D 作∠ADE=45°,DE 交AC 于E .
(1)ΔABD ∽ΔDCE ;
(2)设BD=x ,AE=y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围.
练习:
如图,在ΔABC 中,AB=4,BC=3,∠B=90°,点D 在AB 上运动,但与A 、B 不重合,过B 、C 、D 三点的圆交AC 于E ,连结DE .
(1)设AD=x ,CE=y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;
(2)当AD 的长是关于x 的方程 02)4(22=+++m x m x 的一个整数根,求m 的值.
(二)应用求图形面积的方法建立函数关系式
例2. 如图,在直角梯形ABCD 中,AB∥DC,∠D=90o ,AC⊥BC,AB=10cm,BC=6cm ,F 点以2cm /秒的速
度在线段AB 上由A 向B 匀速运动,E 点同时以1cm /秒的速度在线段BC 上由B 向C 匀速运动,设运动时间为t 秒(0<t<5).
(1)求证:△ACD∽△BAC; (2)求DC 的长; (3)设四边形AFEC 的面积为y ,求y 关于t 的函数关系式,并求出y 的最小值.
B
练习:
1.如图,在△ABC中,∠C=45°,BC=10,高AD=8,矩形EFPQ的一边QP在BC边上,E、F两点分别在AB、AC上,AD交EF于点H。
(1)求证:AH EF AD BC
;
(2)设EF=x,当x为何值时,矩形EFPQ的面积最大?并求其最大值;
(3)当矩形EFPQ的面积最大时,该矩形EFPQ以每秒1个单位的速度沿射线QC匀速运动(当点Q 与点C重合时停止运动),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.
2.如图,在平面直角坐标系中,点A(3,0),B(33,2),(0,2).动点D以每秒1个单位的速度
从点0出发沿OC向终点C运动,同时动点E以每秒2个单位的速度从点A出发沿AB向终点B运动.过点E作EF上AB,交BC于点F,连结DA、DF.设运动时间为t秒.
(1)求∠ABC的度数;
(2)当t为何值时,AB∥DF;
(3)设四边形AEFD的面积为S.
①求S关于t的函数关系式;
②若一抛物线y=x2+mx经过动点E,当S<23时,求m的取值范围(写出答案即可).。