动点型问题 初中数学几何
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一、知识回顾
1、提示:所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题. 关键:动中求静. 数学思想:分类思想数形结合思想转化思想
2、几个类型(一)点动问题。
(二)线动问题。
(三)面动问题。
解决动态几何问题的常见方法有(一)特殊探路,一般推证;(二)动手实践,操作确认;(三)建立联系。
二、典型例题
例1、如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BC=12cm,E是BA延长线的一点.
(1)利用尺规△EAC的平分线AD(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若点P在射线AD上从点A开始运动,点Q在线段CB上从点C向点点B运动,运动的速度均为1cm/s,运动时间为t,若P、Q同时运动.
△连接PQ交AC于点O.求证:AO=CO;
△填空:当t=秒时四边形APCQ一定是矩形;
△填空:当t=秒时四边形APCQ一定是菱形.
变式:如图,在Rt△ABC中,△C=90°,AC=BC=6cm,点P从点B出发,沿BA方向以每秒cm的速度向终点A运动;同时,动点Q从点C出发沿CB方向以每秒1cm的速度向终点B运动,将△BPQ沿BC翻折,点P的对应点为点P′,设Q点运动的时间t秒,若四边形QPBP′为菱形,求t的值多少秒?并说明理由.
例2、如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,△B=90°,AB=8cm,AD=16cm,BC=22cm,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,点Q从点C同时出发,以3cm/s的速度向点B运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.(1)当t为多少时,四边形ABQP成为矩形?
(2)四边形PBQD是否能成为菱形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由,并探究如何改变Q点的速度(匀速运动),使四边形PBQD在某一时刻为菱形,求点Q的速度.
变式:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=12cm,BC=15cm,点P自点A向D以1cm/s的速度运动,到D点即停止.点Q自点C向B以2cm/s的速度运动,到B点即停止,点P,Q同时出发,设运动时间为t(s).
(1)用含t的代数式表示:
AP=;DP=;BQ=;CQ=.
(2)当t为何值时,四边形APQB是平行四边形?
(3)当t为何值时,四边形PDCQ是平行四边形?
例3、如图,矩形ABCD中,点P是线段AD上的一个动点,O为BD的中点,PO的延长线交BC于Q.
(1)求证:OP=OQ;
(2)若AD=8cm,AB=6cm,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动(不与D重合).设点P运动的时间为t秒,请用t表示PD的长;
(3)当t为何值时,四边形PBQD是菱形?
变式:如图,矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点P是线段AD上一动点(不与与点D重合),PO的延长线交BC于Q点.
(1)求证:四边形PBQD为平行四边形.
(2)若AB=6cm,AD=8cm,P从点A出发.以1cm/秒的速度向点D匀速运动.设点P运动时间为t秒,问四边形PBQD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,说明理由.
三、拓展训练
1.如图所示,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=24cm,BC=30cm,点P从A向点D以1cm/s 的速度运动,到点D即停止.点Q从点C向点B以2cm/s的速度运动,到点B即停止.直线PQ将四边形ABCD截得两个四边形,分别为四边形ABQP和四边形PQCD,则当P,Q 两点同时出发,几秒后所截得两个四边形中,其中一个四边形为平行四边形?
2.如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(﹣3,
0),(0,6),动点P从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单
位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射线BO方向以每
秒2个单位的速度运动.以CP,CO为邻边构造□PCOD.在线
段OP延长线上一动点E,且满足PE=AO.
(1)当点C在线段OB上运动时,求证:四边形ADEC为平
行四边形;
(2)当点P运动的时间为秒时,求此时四边形ADEC的周
长是多少?
四、课后练习
1.如图,在四边形ABCD中,AD△BC,△B=90°,AD=18cm,BC=21cm,点P从点A开始沿AD边向D以1cm/s的速度运动,点Q从C点开始沿CB边向B以2cm/s的速度运动,如果P、Q分别从A、C同时出发,设运动时间为t秒.
求:(1)当t为何值时,四边形ABQP为矩形?
(2)当t为何值时,四边形PQCD为平行四边形?
2.如图,在等边三角形ABC中,BC=6cm,射线AG△BC,点E从点A出发沿射线AG以lcm/s 的速度运动,同时点F从点B出发沿线射BC以2cm/s的速度运动,设运动时间为t(s).(1)连接EF,当EF经过AC边的中点D时,求证:△ADE△△CDF;
(2)当t为多少时,四边形ACFE是菱形.。