压轴:图形动点问题
动点的函数图象问题(压轴题专项讲练)解析版—2024-2025学年九年级数学上册压轴题专项(浙教版)
动点的函数图象问题数形结合思想:所谓数形结合,就是根据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的思想,实现数形结合,常与以下内容有关:(1)实数与数轴上的点的对应关系;(2)函数与图象的对应关系;(3所给的等式或代数式的结构含有明显的几何意义。
【典例1】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,BD=2,CD⊥AB于点D,点E、F、G分别是边CD、CA、AD的中点,连接EF、FG,动点M从点B出发,以每秒2个单位长度的速度向点A方向运动(点M运动到AB的中点时停止);过点M作直线MP∥BC与线段AC交于点P,以PM为斜边作Rt△PMN,点N在AB 上,设运动的时间为t(s),Rt△PMN与矩形DEFG重叠部分的面积为S,则S与t之间的函数关系图象大致为()A.B.C.D.本题考查几何动点问题的函数图象,正确分段并分析是解题的关键.根据题意先分段,分为0≤t≤0.5,0.5<t≤1,1<t≤2三段,分别列出三段的函数解析式便可解决,本题也可只列出0≤t≤0.5,1<t≤2两段,用排除法解决.解:分析平移过程,①从开始出发至PM与点E重合,由题意可知0≤t≤0.5,如图,则BM=2t,过点M作MT⊥BC于点T,∵∠B=60°,CD⊥AB,∴BC=2BD=4,CD==BT=12BM=t,∵∠ACB=90°,MP∥BC,∴∠ACB=∠MPA=90°,∴四边形CTMP为矩形,∴PM=CT=BC―BT=4―t,∵∠PMN=∠B=60°,PN⊥AB,∴MN=PM2=4―t2,∴DN=MN―MD=MN―BD+BM=3t2,∵E为CD中点,∴DE=CD2=∴S=DE⋅DN=∴S与t的函数关系是正比例函数;②当0.5<t≤1,即从PM与E重合至点M与点D重合,如图,由①可得QN=ED=DM=2―2t,DN=32t,S矩形EDNQ=∵∠PMN=∠B=60°,CD⊥AB,∴SD==,∴ES=ED―SD=∴ER ==2t ―1,∴S =S 矩形EDNQ ―S △ERS =12(2―2t ―1)=―2+此函数图象是开口向下的二次函数;③当1<t ≤2,即从点M 与点D 重合至点M 到达终点,如图,由①可得DN =32t ,MN =4―t 2,∵AD ==6, DG =12AD =3,∴NG =DG ―DN =3―32t ,∴QF =NG =3―32t ,∴PQ==,∴HQ ==1―12t ,∴S =(HQ+MN )×QN 2==―∴S 与t 的函数关系是一次函数,综上,只有选项A 的图象符合,故选:A .1.(2024·四川广元·二模)如图,在矩形ABCD 中,AB =4cm ,AD =2cm ,动点M 自点A 出发沿AB 方向以每秒1cm 的速度向点 B 运动,同时动点N 自点A 出发沿折线AD -DC -CB 以每秒2cm 的速度运动,到达点B 时运动同时停止.设△AMN的面积为y (cm2),运动时间为x (秒),则下列图象中能大致反映y 与x 之间的函数关系的是( )A.B.C.D.【思路点拨】本题考查动点问题的函数图象问题;根据自变量不同的取值范围得到相应的函数关系式是解决本题的关键.根据题意,分三段(0<x<1,1≤x<3,3≤x<4)分别求解y与x的解析式,从而求解.【解题过程】解:当0<x<1时,M、N分别在线段AB、AD上,此时AM=x cm,AN=2x cm,y=S△AMN=12×AM×AN=x2,为二次函数,图象为开口向上的抛物线;当1≤x<3时,M、N分别在线段、CD上,此时AM=x cm,△AMN底边AM上的高为AD=2cm,y=S△AMN=12×AM×AD=x,为一次函数,图象为直线;当3≤x<4时,M、N分别在线段AB、BC上,此时AM=x cm,△AMN底边AM上的高为BN=(8―2x)cm,y=S△AMN=12×AM×BN=12x(8―2x)=―x2+4x,为二次函数,图象为开口向下的抛物线;结合选项,只有A选项符合题意,故选:A.2.(22-23九年级上·安徽合肥·期中)如图,在△ABC中,∠C=135°,AC=BC=P为BC边上一动点,PQ∥AB交AC于点Q,连接BQ,设PB=x,S△BPQ=y,则能表示y与x之间的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.【思路点拨】过点Q作QE⊥BC交BC延长线于点E,根据S△BPQ=y=12QE⋅BP列出解析式再判断即可.【解题过程】解:如图,过点Q作QE⊥BC交BC延长线于点E,∵AC =BC =∴∠A =∠ABC∵PQ∥AB ,∴∠CQP =∠A,∠CPQ =∠ABC∴∠CQP =∠CPQ∴CQ =CP =―x .∵∠ACB =135°∴∠ECQ =45°在Rt △CEQ 中,∠ECQ =45°,∴QE ==―x )=2―,∴y =12QE ⋅BP =12x 2x =―2+x =――2+∴当x =y 最大值=故选:C.3.(2024·河北石家庄·二模)如图所示,△ABC 和△DEF 均为边长为4的等边三角形,点A 从点D 运动到点E 的过程中,AB 和DF 相交于点G ,AC 和EF 相交于点H ,(S △BGF +S △FCH )为纵坐标y ,点A 移动的距离为横坐标x ,则y 与x 关系的图象大致为( )A .B .C .D .【思路点拨】如图,过G 作GK ⊥BC 于K ,过H 作HT ⊥BC 于T ,证明四边形ACFD 为平行四边形,可得AD =CF =x ,BF =4―x ,求解CT =FT =12x ,TH ==,同理可得:GK =―x ),再利用面积公式建立函数关系式即可判断.【解题过程】解:如图,过G 作GK ⊥BC 于K ,过H 作HT ⊥BC 于T ,由题意可得:AD∥CF ,DF∥AC ,∴四边形ACFD 为平行四边形,∴AD =CF =x ,∴BF =4―x ,∵△ABC 和△DEF 均为边长为4的等边三角形,AD∥CF ,∴∠D =∠DFB =60°,而∠B =60°,∴△BGF 为等边三角形,同理:△CFH 为等边三角形,∵HT ⊥BC ,∴CT =FT =12x ,TH ==,同理可得:GK =―x ),∴y =12x +12(4―x )⋅―x )=2―+故选B4.(2023·辽宁铁岭·模拟预测)如图,矩形ABCD 中,AB =8cm ,AD =12cm ,AC 与BD 交于点O ,M 是BC 的中点.P 、Q 两点沿着B→C→D 方向分别从点B 、点M 同时出发,并都以1cm/s 的速度运动,当点Q 到达D 点时,两点同时停止运动.在P 、Q 两点运动的过程中,与△OPQ 的面积随时间t 变化的图象最接近的是( )A .B .C .D .【思路点拨】本题考查了动点问题函数图象.根据矩形的性质求出点O 到BC 的距离等于4,到CD 的距离等于6,求出点Q 到达点C 的时间为6s ,点P 到达点C 的时间为12s ,点Q 到达点D 的时间为14s ,然后分①0≤t ≤6时,点P 、Q 都在BC 上,表示出PQ ,然后根据三角形的面积公式列式计算即可;②6<t ≤12时,点P 在BC 上,点Q 在CD 上,表示出CP 、CQ ,然后根据S ΔOPQ =S ΔCOP +S ΔCOQ ―S ΔPCQ 列式整理即可得解;③12<t ≤14时,表示出PQ ,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.【解题过程】解:∵矩形ABCD 中,AB =8cm ,AD =12cm ,AC 与BD 交于点O ,∴点O 到BC 的距离=12AB =4,到CD 的距离=12AD =6,∵点M 是BC 的中点,∴CM =12BC =6,∴点Q到达点C的时间为6÷1=6s,点P到达点C的时间为12÷1=12s,点Q到达点D的时间为(6+8)÷1=14s,①0≤t≤6时,点P、Q都在BC上,PQ=6,△OPQ的面积=12×6×4=12;②6<t≤12时,点P在BC上,点Q在CD上,CP=12―t,CQ=t―6,SΔOPQ=SΔCOP+SΔCOQ―SΔPCQ,=12×(12―t)×4+12×(t―6)×6―12×(12―t)×(t―6),=12t2―8t+42,=12(t―8)2+10,③12<t≤14时,PQ=6,△OPQ的面积=12×6×6=18;纵观各选项,只有B选项图形符合.故选:B.5.(2023·江苏南通·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,E为AB中点,动点P从点B开始沿BC方向运动到点C停止,动点Q从点C开始沿CD→DA方向运动,与点P同时出发,同时停止;这两点的运动速度均为每秒1个单位;若设他们的运动时间为x(s),△EPQ的面积为y,则y与x之间的函数关系的图像大致是()A.B.C.D.【思路点拨】先求出点P在BC上运动是时间为6秒,点Q在CD上运动是时间为4秒,再根据中点的定义可得AE =BE =12AB ,然后分①点Q 在CD 上时,表示出BP 、CP 、CQ ,再根据△EPQ 的面积为y =S 梯形BCQE ―S △BPE ―S △PCQ ,列式整理即可得解;②点Q 在AD 上时,表示出BP 、AQ ,再根据△EPQ 的面积为y =S 梯形ABPQ ―S △BPE ―S △AEQ ,列式整理即可得解,再根据函数解析式确定出函数图象即可.【解题过程】解:∵点P 、Q 的速度均为每秒1个单位,∴点P 在BC 上运动的时间为6÷1=6(秒),点Q 在CD 上运动的时间为4÷1=4(秒),∵E 为AB 中点,∴AE =BE =12AB =12×4=2,①如图1,点Q 在CD 上时,0≤x ≤4,则BP =x,CP =6―x,CQ =x ,∴ △EPQ 的面积为y =S 梯形BCQE ―S △BPE ―S △PCQ ,=12(2+x )×6―12×2x ―12(6―x )⋅x =12x 2―x +6=12(x ―1)2+112②如图2,点Q 在AD 上时,4<x ≤6,则BP =x,AQ =6+4―x =10―x ,∴ △EPQ 的面积为y =S 梯形ABPQ ―S △BPE ―S △AEQ ,=12(x +10―x )×4―12×2x ―12(10―x )⋅2=10,综上所述,y =2―x +6(0≤x ≤4)10(4<x ≤6),函数图象为对称轴为直线x =1的抛物线的一部分加一条线段,只有A 选项符合.故选:A .6.(2024·河南开封·一模)如图1,在△ABC 中,∠B =60°,点D 从点B 出发,沿BC 运动,速度为1cm/s .点P 在折线BAC 上,且PD ⊥BC 于点D .点D 运动2s 时,点P 与点A 重合.△PBD 的面积S (cm 2)与运动时间t (s)的函数关系图象如图2所示,E 是函数图象的最高点.当S (cm 2)取最大值时,PD 的长为( )A .B .(1+cm C .(1+cm D .(2+cm【思路点拨】本题考查动点函数图象,二次函数图象性质,三角形面积.本题属二次函数与几何综合题目.先根据点D 运动2s 时,点P 与点A 重合.从而求得PD ==,再由函数图象求得BC =(2+×1=(2+cm ,从而求得DC =BC ―BD =2+2=,得出PD =DC ,然后根据由题图2点E 的位置可知,点P 在AC 上时,S △PBD 有最大值.所以当2≤t ≤2+点P 在AC边上,此时BD =t ×1=t (cm),PD =DC =(2+―t )cm ,根据三角形面积公式求得S △PBD =―12t ―(13)2+2+【解题过程】解:由题意知,点D 运动2s 时,点P ,D 的位置如图1所示.此时,在Rt △PBD 中,BD =2cm ,∠B =60°,PD ⊥BC ,∴PB =2BD =4(cm),∴PD ==.由函数图象得BC =(2+×1=(2+cm ,∴DC =BC ―BD =2+2=,∴PD =DC .由题图2点E 的位置可知,点P 在AC 上时,S △PBD 有最大值.当2≤t ≤2+P 在AC 边上,如图2,此时BD =t ×1=t (cm),PD =DC =(2+―t )cm ,∴S △PBD =12×BD ×PD =12×t ×(2+t )=―12t 2+(1+t .∵S △PBD =――(1+3)2+2+又∵―12<0,∴当t =1+S △PBD 的值最大,此时PD =CD =2+―(1+=(1+cm .故选:B .7.(2024·安徽·一模)如图,在四边形ABCD 中,∠A =60°,CD ⊥AD ,∠BCD =90°, AB =BC =4,动点P ,Q 同时从A 点出发,点Q 以每秒2个单位长度沿折线A ―B ―C 向终点C 运动;点P 以每秒1个单位长度沿线段AD 向终点D 运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为x 秒,△APQ 的面积为y 个平方单位,则y 随x 变化的函数图象大致为( )A .B .C .D .【思路点拨】分当0≤x <2时,点Q 在AB 上和当2≤x ≤4时,点Q 在BC 上,根据三角形的面积公式即可得到结论.【解题过程】解:过Q 作QN ⊥AD 于N ,当0≤x <2时,点Q 在AB 上,∵∠A =60°,∴∠AQN =90°―60°=30°,∴AN = 12AQ =12×2x =x ,∴QN ==,∴y =12×AP ×NQ =12×x ×=2,当2≤x ≤4时,点Q 在BC 上,过点B 作BM ⊥AD 于点M ,∵BM ⊥AD ,∠A =60°,∴∠ABM =30°,∴AM = 12AB =12×4=2,∴BM ==∵CD ⊥AD ,QN ⊥AD ,∴QN ∥CD ,∴∠BQN =∠BCD =90°,∵BM ⊥AD, CD ⊥AD ,∴四边形BMNQ 是矩形,∴QN =BM = ,y =12AP ⋅QN =12x ×=,综上所述,当0≤x <2时的函数图象是开口向上的抛物线的一部分,当2≤x ≤4时,函数图象是直线的一部分,故选:D .8.(23-24九年级上·浙江温州·期末)某兴趣小组开展综合实践活动:在Rt △ABC 中,∠C =90°,CD =,D 为AC 上一点,动点P 以每秒1个单位的速度从C 点出发,在三角形边上沿C→B→A 匀速运动,到达点A 时停止,以DP 为边作正方形DPEF ,设点P 的运动时间为t s ,正方形DPEF 的面积为S ,当点P 由点C 运动到点A 时,经探究发现S 是关于t 的二次函数,并绘制成如图2所示的图象,若存在3个时刻t 1,t 2,t 3(t 1<t 2<t 3)对应的正方形DPEF 的面积均相等,当t 3=5t 1时,则正方形DPEF 的面积为( )A .3B .349C .4D .5【思路点拨】由题意可得:CD =CP =t ,当点P 在BC 上运动时S =t 2+2,由图可得,当点P 与点B 重合时,S =6,求出t=2,即BC=2,当P在BA上时,由图可得抛物线过点2,6,顶点为4,2,求出抛物线解析式为S=(t―2)2+2,从两个函数表达式看,两个函数a相同,都为1,则从图象上看t1,t2关于x=2对称,t2,t3关于x=4对称,t1+t2=4①,t2+t3=8②,结合t3=5t1③,求出t的值即可得出答案.【解题过程】解:由题意可得:CD=CP=t,当点P在BC上运动时,S=DP2=CP2+CD2=t2+2,由图可得,当点P与点B重合时,S=6,∴t2+2=6,∴t=2或t=―2(不符合题意,舍去),∴BC=2,当P在BA上时,由图可得抛物线过点2,6,顶点为4,2,则抛物线的表达式为S=a(t―4)2+2,将2,6代入得:a(2―4)2+2=6,∴a=1,∴抛物线的表达式为:S=(t―4)2+2,从两个函数表达式看,两个函数a相同,都为1,若存在3个时刻t1,t2,t3(t1<t2t3)对应的正方形DPEF的面积均相等,则从图象上看t1,t2关于x=2对称,t2,t3关于x=4对称,∴t1+t2=4①,t2+t3=8②,∵t3=5t1③,由①③③解得t1=1,∴S=t2+2=1+2=3,故选:A.9.(22-23九年级上·浙江嘉兴·期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=60°,BC=6,点O为AC 中点,点D为线段AB上的动点,连接OD,设BD=x,OD2=y,则y与x之间的函数关系图像大致为( )A .B .C .D .【思路点拨】如图:过O 作OE ⊥AB ,垂足为E ,先根据直角三角形的性质求得AB =12,AC =OA =12AC =AE ==92可得DE =152―x ,然后再根据勾股定理求得函数解析式,最后确定函数图像即可.【解题过程】解:如图:过O 作OE ⊥AB ,垂足为E∵∠C =90°,∠ABC =60°∴∠A =30°∵BC =6∴AB =2BC =12∴AC ===∵点O 为AC 中点∴OA =12AC =∵∠A =30°∴OE =12AO =∴AE ===92∴DE =|152―x |∴OD 2=OE 2+DE 2,即y =+―x 2=x +274当x =0时,y =0―+274=63当x =152时,y =―+274=274当x =12时,y =12+274=27则函数图像为.故选C .10.(2024·广东深圳·三模)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =12,BC =8,点D 和点E 分别是AB 和AC 的中点,点M 和点N 分别从点A 和点E 出发,沿着A→C→B 方向运动,运动速度都是1个单位/秒,当点N 到达点B 时,两点间时停止运动.设△DMN 的面积为S ,运动时间为t ,则S 与t 之间的函数图象大致为( )A .B .C .D .【思路点拨】本题主要考查动点问题,依托三角形面积考查二次函数的图象和分类讨论思想,取BC 的中点F,连接DF 根据题意得到DF 和DE ,分三种情况讨论三角形的面积:(1)当0<t ≤6时,得MN =AE =6,结合三角形面积公式求解即可;(2)当6<t ≤12时,得AM ,MC ,CN 和BN ,结合S =S ΔABC ―S ΔADM ―S ΔBDN ―S ΔCMN ;(3)当12<t ≤14时,点M 、N 都在BC 上,结合DF 和MN 求面积即可.【解题过程】解:如图,取BC 的中点F ,连接DF ,∴DF ∥AC ,DF =12AC =6∵点D 、E 是中点,∴DE =12BC =4,DF ∥CB ,∵∠C =90°,∴四边形DECF 为矩形,当0<t ≤6时,点M 在AE 上,点N 在EC 上,MN =AE =6,∴S =12MN ⋅DE =12×6×4=12;如图,当6<t ≤12时,点M 在EC 上,点N 在BC 上,∵AM =t ,∴MC =12―t ,CN =t ―6,BN =14―t ,∴S =S ΔABC ―S ΔADM ―S ΔBDN ―S ΔCMN=12×8×12―12×4t ―12×6(14―t)―12(12―t)(t ―6)=12t 2―8t +42;如图,当12<t ≤14时,点M 、N 都在BC 上,∴S =12MN ⋅DF =12×6×6=18,综上判断选项A 的图象符合题意.故选:A .11.(2024·河南南阳·二模)如图是一种轨道示意图,其中A 、B 、C 、D 分别是菱形的四个顶点,∠A =60°.现有两个机器人(看成点)分别从A ,C 两点同时出发,沿着轨道以相同的速度匀速移动,其路线分别为A→B→C 和C→D→A .若移动时间为t ,两个机器人之间距离为d .则 d²与t 之间的函数关系用图象表示大致为( )A .B .C .D .【思路点拨】设菱形的边长为2,根据菱形的性质求出关于两个机器人之间的距离d2的解析式,再利用二次函数的性质即可解答.【解题过程】解:①设AD=2,如图所示,∵移动时间为t,∠A=60°,∴CK=1,FT=KB=∴AE=t,CF=2―t,∴FK=2―t―1=1+t,∴ET=2―t―(1+t)=1+2t,∴在Rt△EFT中,EF2=ET2+FT2=(1+2t)2+2=4t2+4t+4;②设AD=2,如图所示,∵移动时间为t,∠A=60°,∴BM=t―2,CM=2―(t―2)=4―t,CP=1,PD=LQ=∴MQ=CM―CQ=(4―t)―1=―t,∴在Rt△LMQ中,ML2=MQ2+LQ2=(3―t)2+2=t2―6t+12,∴函数图像为两个二次函数图象;③当从A出发的机器人在B点,从C出发的机器人在D点,此时距离是BD;从A出发的机器人在A点,从C出发的机器人在C点,此时距离是AC;∵设AD=2,∠A=60°,∴BD=2,AE=∴AC=2AE=∴BD<AC,∴函数图象的起点和终点高于中间点;综上所述:A项符合题意;故选A.12.(2024·山东聊城·二模)如图,等边△ABC与矩形DEFG在同一直角坐标系中,现将等边△ABC按箭头所指的方向水平移动,平移距离为x,点C到达点F为止,等边△ABC与矩形DEFG重合部分的面积记为S,则S关于x的函数图象大致为()A.B.C.D.【思路点拨】本题主要考查了动点问题的函数图象,二次函数的图象,等腰三角形的性质等知识,如图,作AQ⊥BC于点Q,可知AQ=0<x≤1或1<x≤2或2<x≤3三种情形,分别求出重叠部分的面积,即可得出图象.【解题过程】解:如图①,设AC与DE交于点H,∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,AB=BC=AC=2,BC=1,过点A作AQ⊥BC于点Q,则BQ=CQ=12∴AQ===∵四边形DEFG 是矩形,∴∠DEF =90°,DE =AQ ==OF ―OE =5―2=3,当0<x ≤1时,在Rt △HCE 中,∠ACE =60°,EC =x,∴∠CHE =30°,∴HC =2x ,∴HE ===∴S =12EC ×HE =12x ×=2,所以,S 关于x 的函数图象是顶点为原点,开口向上且在0<x ≤1内的一段;当1<x ≤2时,如图,设AB 与DE 交于点P ,∵EC =x,BC =2,∴BE =BC ―EC =2―x,同理可得,PE =x ―2),∴S =S △ABC ―S △PBE =12×2―12(2―x )⋅―x )=―x ―2)2+所以,图象为1<x ≤2时开口向下的一段抛物线索;当2<x ≤3时,如图,S =12×2×=此时的函数图象是在2<x≤3范围内的一条线段,即S=<x≤3),故选:C13.(2024·河南·模拟预测)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ABC=90°,BD是AC边上的中线,将△BCD 沿射线BA方向匀速平移,平移后的三角形记为△B1C1D1,设△B1C1D1与△ABD重叠部分的面积为y,平移距离为x,当点B1与点A重合时,△B1C1D1停止运动,则下列图象最符合y与x之间函数关系的是()A.B.C.D.【思路点拨】本题考查了二次函数与几何图形的综合,涉及等腰直角三角形,平移的性质,二次函数的性质等知识,解题的关键是灵活运用这些性质,学会分类讨论.过点D作DM⊥AB于M,由△ABC为等腰直角三角形,∠ABC=90°,可设AB=BC=2,可得AD=CD=BD=DM=AM=BM=1,然后分情况讨论:当0<x≤1时,当1<x≤2时,分别求出关于S、x的函数,再数形结合即可求解.【解题过程】解:过点D作DM⊥AB于M,∵△ABC为等腰直角三角形,∠ABC=90°,∴ AB =BC ,设AB =BC =2,∴ AD =CD =BD =DM =AM =BM =1,当0<x ≤1时,设B 1D 1交AC 于点G ,B 1C 1交BD 于N ,∴ AB 1=AB ―BB 1=2―x ,由平移知B 1G ∥BD ,∠AB 1G =∠ABD ,∴ △AB 1G 是等腰直角三角形,∴ S △AB 1G =12AB 1·12AB 1=14(2―x )2,又∵ S △ABD =12×12×2×2=1,S △BB 1N =12x 2∴ S =S △ABD ―S △AB 1G ―S △BB 1N =1―14(2―x )2―12x 2=―34x 2+x ,当x =―=23时取得最大值,故排除A 、B 选项当1<x ≤2时,B 1D 1交AC 于点G ,B 1C 1交AC 于点H ,∵ B 1H ∥BC ,∴ ∠B 1HG =∠ACB =45°,又∵ ∠D 1B 1C 1=45°,∴ △B 1GH 为等腰三角形,∵ ∠AB 1D 1=∠ABD =45°=∠A ,∴ AB 1G 为等腰三角形,∴ B 1G =1=―x ),∴ S =S △B 1GH =12·―x )―x )=14(2―x )2,即当1<x ≤2时,函数图像为开口向上的抛物线,故排除C 选项故选:D .14.(23-24九年级上·安徽滁州·期末)如图,菱形ABCD的边长为3cm,∠B=60°,动点P从点B出发以3cm/ s的速度沿着边BC―CD―DA运动,到达点A后停止运动;同时动点Q从点B出发,以1cm/s的速度沿着边BA 向A点运动,到达点A后停止运动.设点P的运动时间为x(s),△BPQ的面积为y(cm2),则y关于x的函数图象为()A.B.C.D.【思路点拨】根据题意可知分情况讨论,分别列出当点P在BC上时,点P在CD上时,点P在AD上时表达式,再画图得到函数解析式,即可得到本题答案.【解题过程】解:设点P的运动时间为x(s),△BPQ的面积为y(cm2),①当0≤x≤1时,点P在BC上时,过点P作PE⊥BA,,∵根据题知:∠B =60°,PB =3x,BQ =x ,∴BE =32x ,PE =,∴y =12BQ·PE =12x·=2;②当1<x ≤2时,点P 在CD 上时,过点P 作PH ⊥BA ,,∵根据题知:∠B =60°,BC =3,BQ =x ,∴PH =∴y =12BQ·PH =12x·=;③当2<x ≤3时,点P 在AD 上时,过点P 作PF ⊥BA 交DA 延长线于F ,,∵根据题知:∠B =60°,即∠FAD =60°,∵BC +CD +AD =3+3+3=9cm ,BC +CD +DP =3x ,∴AP =(9―3x)cm ,∴PF =9―3x 2·∴y =12BQ·PF =12x·9―3x 2·=―2;∴结合三种情况,图像如下所示:,故选:D.15.(2023·辽宁盘锦·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点A在y轴的正半轴上,顶点B、C在x轴的正半轴上,D,P(―1,―1).点M在菱形的边AD和DC上运动(不与点A,C重合),过点M作MN∥y轴,与菱形的另一边交于点N,连接PM,PN,设点M的横坐标为x,△PMN的面积为y,则下列图象能正确反映y与x之间函数关系的是()A.B.C.D.【思路点拨】先根据菱形的性质求出各点坐标,分M的横坐标x在0∼1,1∼2,2∼3之间三个阶段,用含x的代数式表示出△PMN的底和高,进而求出分段函数的解析式,根据解析式判断图象即可.【解题过程】解:∵菱形ABCD 的顶点A 在y 轴的正半轴上,顶点B 、C 在x 轴的正半轴上,∴ AB =AD =2,OA=∴ OB===1,∴ OC =OB +BC =1+2=3,∴ A ,B (1,0),C (3,0),设直线AB 的解析式为y =kx +b ,将A ,B (1,0)代入,得:k +b = ,解得k =b =∴直线AB 的解析式为y =―+∵ MN∥y 轴,∴N 的横坐标为x ,(1)当M 的横坐标x 在0∼1之间时,点N 在线段AB 上,△PMN 中MN 上的高为1+x ,∴ N (x,―+,∴ MN=(―+=,∴ S △PMN =12MN ⋅(1+x )=⋅(1+x)=2+,∴该段图象为开口向上的抛物线;(2)当M 的横坐标x 在1∼2之间时,点N 在线段BC 上,△PMN 中MN =MN 上的高为1+x ,∴ S △PMN =12MN ⋅(1+x)=(1+x)=∴该段图象为直线;(3)当M 的横坐标x 在2∼3之间时,点N 在线段BC 上,△PMN 中MN 上的高为1+x ,由D ,C (3,0)可得直线CD 的解析式为y =―+∴ M (x,―+,N (x,0),∴ MN =―+∴ S △PMN =12MN ⋅(1+x )=12(+⋅(1+x )=―2∴该段图象为开口向下的抛物线;观察四个选项可知,只有选项A 满足条件,故选A .16.(22-23九年级上·安徽蚌埠·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A (2,0),点B,点C (―,点P从点O出发沿O→A→B路线以每秒1个单位的速度运动,点Q从点O出发沿O→C→B的速度运动,当一个点到达终点时另一个点随之停止运动,设y=PQ2,运动时间为t秒,则正确表达y与t 的关系图象是()A.B.C.D.【思路点拨】先分析各个线段的长,在Rt△OAB中,可知,OA=2,OB AB=4,∠BAO=60°,过点C作CM⊥y轴于点M,易得△OBC是等边三角形,OC=BC=OB P在OA上运动用时2s,在AB上运动用时4s,点Q在OC上运动用时2s,在OC上运动用时2s,则点P和点Q共用时4s,可排除D选项;再算出点P在OA上时,y的函数表达式,结合选项可得结论.【解题过程】解:如图,∵点A(2,0),点B(0,∴OA=2,OB∴AB=4,∠BAO=60°,过点C作CM⊥y轴于点M,则OM =BM CM =3,∴OC =BC ∴△OBC 是等边三角形,∠BOC =60°,∴点P 在OA 上运动用时2s ,在AB 上运动用时4s ,点Q 在OC 上运动用时2s ,在OC 上运动用时2s ,即点P 和点Q 共运动4s 后停止;由此可排除D 选项.当点P 在线段OA 上运动时,点Q 在线段OC 上运动,过点Q 作QN ⊥x 轴于点N ,由点P ,点Q 的运动可知,OP =t ,OQ ,∴QN =12OQ ==32t,∴PN =52t,∴y =PQ 2=(52t)2+2=7t 2.即当0<t <2时,函数图象为抛物线,结合选项可排除A ,C .故选:B .17.(2022·辽宁·中考真题)如图,在等边三角形ABC 中,BC =4,在Rt △DEF 中,∠EDF =90°,∠F =30°,DE =4,点B ,C ,D ,E 在一条直线上,点C ,D 重合,△ABC 沿射线DE 方向运动,当点B 与点E 重合时停止运动.设△ABC 运动的路程为x ,△ABC 与Rt △DEF 重叠部分的面积为S ,则能反映S 与x 之间函数关系的图象是( )A.B.C.D.【思路点拨】分三种情形∶①当0<x≤2时,△CDG,②当2<x≤4时,重叠部分为四边形AGDC,③当4<x≤8时,重叠部分为△BEG,分别计算即可.【解题过程】解:过点A作AM⊥BC,交BC于点M,在等边△ABC中,∠ACB=60°,在Rt△DEF中,∠F=30°,∴∠FED=60°,∴∠ACB=∠FED,∴AC∥EF,在等边△ABC中,AM⊥BC,BC=2,AM=∴BM=CM=12BC•AM=∴S△ABC=12①当0<x≤2时,设AC与DF交于点G,此时△ABC与Rt△DEF重叠部分为△CDG,由题意可得CD=x,DGCD•DG2;∴S=12②当2<x≤4时,设AB与DF交于点G,此时△ABC与Rt△DEF重叠部分为四边形AGDC,由题意可得:CD=x,则BD=4﹣x,DG4﹣x),×(4﹣x)4﹣x),∴S=S△ABC﹣S△BDG=﹣12∴S=2﹣x﹣4)2③当4<x≤8时,设AB与EF交于点G,过点G作GM⊥BC,交BC于点M,此时△ABC与Rt△DEF重叠部分为△BEG,由题意可得CD =x ,则CE =x ﹣4,DB =x ﹣4,∴BE =x ﹣(x ﹣4)﹣(x ﹣4)=8﹣x ,∴BM =4﹣12x在Rt △BGM 中,GM 4﹣12x ),∴S =12BE •GM =12(8﹣x )4﹣12x ),∴S x ﹣8)2,综上,选项A 的图像符合题意,故选:A .18.(2023·山东聊城·三模)如图(1)所示,E 为矩形ABCD 的边AD 上一点,动点P ,Q 同时从点B 出发,点P 沿折线BE ―ED ―DC 运动到点C 时停止,点Q 沿BC 运动到点C 时停止,它们运动的速度都是1cm/秒,设P ,Q 同时出发t 秒时,△BPQ 的面积为y cm 2.已知y 与t 的函数关系图像如图(2)(曲线OM 为抛物线的一部分),则下列结论不正确的是( )A .AB:AD =4:5B .当t =2.5秒时,PQ =C .当t =294时,BQ PQ =53D .当△BPQ 的面积为4cm 2时,t 或475秒【思路点拨】先由图2中的函数图像得到当t =5时,点Q 到达点C ,即BC =5cm ,然后由5<t <7时,y =10可知△BPQ的面积是定值10cm 2、BE =5cm,ED=2cm ,当t =7时点P 到达点D ,AE ==4cm ,可以判定A ;当0<t ≤5时,根据y =25t 2得到y =2.5cm 2,过点P 作PH ⊥BC 于点H ,根据y =12BQ·PH =12×2.5cm ×PH =2.5cm 2求得PH =2,设QH =x cm ,根勾股定理计算QH =1cm ,可计算PQ =根据AB =CD =4cm ,得到再运动4秒到达C 点即H (11,0),N (7,10),确定直线HN 或475秒;当t =294>284=7时,故点Q 在DC 上,把t =294代入直线HN 的解析式计算BQ PQ =43.【解题过程】解:设抛物线的解析式为y =at 2,当t =5时,y =10,∴10=25a ,解得a =25,∴y =25t 2,由图2中的函数图像得当t =5时,点Q 到达点C ,即BC =BE =5cm ,∵5<t <7时,y =10,∴△BPQ 的面积是定值10cm 2且BE =5cm,ED=2cm ,当t =7时点P 到达点D ,∴AE =5―2==4cm,AD=BC =5cm ,∴AB:AD =4:5,故A 正确,不符合题意;当0<t ≤5时,∵y =25t 2,t =2.5,∴BP =BQ =2.5cm ,y =2.5cm 2,过点P 作PH ⊥BC 于点H ,∴y =12BQ·PH =12×2.5cm ×PH =2.5cm 2解得PH =2,设QH =x cm ,则BH =BQ ―QH =(2.5―x )cm ,∴2.52=22+(2.5―x )2,解得x =1,x =4(舍去),∴QH =1cm ,∴PQ==故B 正确,不符合题意;根据AB =CD =4cm ,∴再运动4秒到达C 点即H (11,0),N (7,10),设直线HN 的解析式为y =kt +b ,根据题意,得11k +b =07k +b =10 ,解得k =―52b =552 ,∴直线HN 的解析式为y =―52t +552,∵△BPQ 的面积为4cm 2,故4=25t 2或4=―52t +552解得t==―t =475,故D 正确,不符合题意;∵t =294>284=7时,故点Q 在DC 上,当t =294时,y =―52×294+552=758,12PQ·BC =758解得PQ=154∴BQ PQ =5154=43.故C错误,符合题意.故选:C.19.(2023·辽宁·中考真题)如图,∠MAN=60°,在射线AM,AN上分别截取AC=AB=6,连接BC,∠MAN 的平分线交BC于点D,点E为线段AB上的动点,作EF⊥AM交AM于点F,作EG∥AM交射线AD于点G,过点G作GH⊥AM于点H,点E沿AB方向运动,当点E与点B重合时停止运动.设点E运动的路程为x,四边形EFHG与△ABC重叠部分的面积为S,则能大致反映S与x之间函数关系的图象是()A.B.C.D.【思路点拨】分三种情况分别求出S与x的函数关系式,根据函数的类型与其图象的对应关系进行判断即可.【解题过程】解:∵∠MAN=60°,AC=AB=6,∴△ABC是边长为6的正三角形,∵AD平分∠MAN,∴∠MAD=∠NAD=30°,AD⊥BC,CD=DB=3,①当矩形EFGH全部在△ABC之中,即由图1到图2,此时0<x≤3,∵EG∥AC,∴∠MAD=∠AGE=30°,∴∠NAD=∠AGE=30°,∴AE=EG=x,在Rt△AEF中,∠EAF=60°,∴EF==,∴S=2;②如图3时,当AE+AF=GE+AF=AF+CF=AC,x=6,解得x=4,则x+12由图2到图3,此时3<x≤4,如图4,记BC,EG的交点为Q,则△EQB是正三角形,∴EQ=EB=BQ=6―x,∴GQ=x―(6―x)=2x―6,而∠PQG=60°,∴PG==2x―6),∴S=S矩形EFHG―S△PQG=2x 2―12×(2x ―6)×2x ―6)=―2― ③如图6时,x =6,由图3到图6,此时4<x ≤6,如图5,同理△EKB 是正三角形,∴EK =KB =EB =6―x ,FC =AC ―AF =6―12x ,EF =, ∴S =S 梯形EKCF=―x +6―12x 2=―2, 因此三段函数的都是二次函数关系,其中第1段是开口向上,第2段、第3段是开口向下的抛物线, 故选:A .20.(22-23九年级上·安徽滁州·期末)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD 的边长为4,且点A 与原点O 重合,边AD 在x 轴上,点B 的横坐标为―2,现将菱形ABCD 沿x 轴以每秒1个单位长度的速度向右平移,设平移时间为t (秒),菱形ABCD 位于y 轴右侧部分的面积为S ,则S 关于t 的函数图像大致为( )A .B .C .D .【思路点拨】过点B 作x 轴的垂线,垂足为点E ,如图所示,由菱形ABCD 沿x 轴以每秒1个单位长度的速度向右平移,分①当0≤t ≤2时;②当2<t <4时;③当4≤t ≤6时;④当t >6时;四种情况,作图求解S 关于t 的函数解析式,作出图像即可得到答案.【解题过程】解:过点B 作x 轴的垂线,垂足为点E ,如图所示:∵菱形ABCD 的边长为4,且点A 与原点O 重合,边AD 在x 轴上,点B 的横坐标为―2,∴OE =2,OB =4,∴∠OBE =30°,∴∠BOE =60°,BE =①当0≤t ≤2时,如图(1)所示:S =12OA ⋅OF =12×t ×=2;②当2<t <4时,如图(2)所示:S =S △ABE +S 矩形OEBG =12AE ⋅BE +BE ⋅OE =12×2×t ―2)=―③当4≤t ≤6时,如图(3)所示:∵∠C =60°,OD =OA ―AD =t ―4,∴∠KDO =60°,OK=t ―4),∵HO =BE =∴HK =HO ―OK =―t ―4)=―+∵HB =OE =OA ―AE =t ―2,∴CH =BC ―HB =4―(t ―2)=―t +6,S =S 菱形ABCD ―S △CHK =AD ⋅BE ―12CH ⋅HK =4×―12(―t +6)(―+=―2―+=―2―当t >6时,S =S 菱形ABCD =AD ⋅BE=综上所述S =20≤t ≤2―2<t <4t2+―4≤t ≤6t >6 ,∴第一段二次函数部分,开口向上;第二段一次函数部分;第三段二次函数部分,开后向下;第四段平行于x轴的射线,故选:A.。
初中数学压轴——动点问题
个关于即t的t=1等0-式2t,,解(出用tt表的达值A,E、验AD证,建. 立t的等式)
10 1D0 D
得t=10/3
(时间范围内是否满足)
30°
C
5√F3 F
5√3
2020/4/14
(3).当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
直角三角形最显著的特征是直角 (三个内角都有可能为直角)
A D
60°
E 5
10 10 D D
B
30°
CC
F 5√3 F
2020/4/14
(3). ①∠FDE=90°,四边形BFDE为矩形 BE=DE 5-t=t,t=5/2 或者AD=2AE 10-2t=2t,t=5/2
②∠DEF=90° AE=2AD t=2(10-2t),t=4
③∠DFE=90° ∵四边形AEFD为平行四边形 ∴∠A=∠DFE=60° ∴∠DFE不可能为90°
中考压轴题系列分析 ——动点问题
动态几何
动点型
单动点型 双动点型
动线型
线平移型
线旋转型 面平移型
动面型 面旋转型
面翻折型
2020/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。在中考中往往以最后两道的压 轴题出现,分值在20分左右,是考生考试提升成绩必须掌握的一种题型。
动. 当其中某一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点 D、E运A动的时间是t秒(t>0)过点D作DF⊥BC于点F,连接DE、EF.
E
10
5
D
B
30°
C
5√3 F
2020/4/14
(1).求证:AE=DF;
动点:
证明: AE表示点E走过的路程,
人教版九年级上册数学期末动点问题压轴题(含答案)
(1)直接写出C点的坐标;
(2)求证:MD=MN;
(3)如图2,若M(1,0),在OD上找一点P,使四边形MNCP是平行四边形,求点P的坐标;
17.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OA,Oபைடு நூலகம்分别在x轴和y轴上, , ,抛物线 经过点B,且与x轴交于点 和点E.
(1)求抛物线的表达式:
(2)若P是第一象限抛物线上的一个动点,连接CP,PE,当四边形OCPE的面积最大时,求点P的坐标,此时四边形OCPE的最大面积是多少;
(3)若N是抛物线对称轴上一点,在平面内是否存在一点M,使以点C,D,M,N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
13.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线 过A,B,C三点,点A的坐标是 ,点C的坐标是 ,动点P在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若动点P在第四象限内的抛物线上,过动点P作x轴的垂线交直线AC于点D,交x轴于点E,垂足为E,求线段PD的长,当线段PD最长时,求出点P的坐标.
14.在平面直角坐标系中,已知抛物线 与x轴交A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为点D.
(2)
(3) , ,
(4)正方形MNED的边长为 或
8.(2)3
(3)
9.(1)
(2) 周长的最小值为
(3)N的坐标为 或 或
10.(1)解析式为 ;D(2, )
(2)S△BCE有最大值为
(3)( )或(3,4)或(7,4)或( )
九年级中考压轴——动点问题集锦
九年级中考压轴——动点问题集锦1、已知等边三角形ABC的边长为4厘米,长为1厘米的线段MN在△ABC的边AB上沿AB方向以1厘米/秒的速度向B点运动。
过点M、N分别作AB边的垂线,与△ABC的其它边交于P、Q两点,线段MN运动的时间为t秒。
1) 当四边形MNQP为矩形时,有MN=QP,即MN在运动t秒后,线段QP的长度为3+t。
因为三角形ABC是等边三角形,所以三角形ABC的高等于边长的一半,即2根号3.因此,四边形MNQP的面积为2根号3*t平方+2t。
2) 四边形MNQP的面积为S,运动时间为t。
因为三角形ABC是等边三角形,所以三角形ABC的高等于边长的一半,即2根号3.因此,四边形MNQP的高为2根号3.由于四边形MNQP是矩形,所以MN=QP=3+t,PQ=2根号3.因此,S=PQ*MN=2根号3*(3+t)。
函数关系式为S=2根号3*t+6根号3,t的取值范围为t≥0.2、在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,DC=5,AB=42,∠B=45度。
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) 因为三角形ABD和三角形CBD相似,所以BD=AB-AD=39.由于三角形BCD是直角三角形,所以BC=BD/根号2=39/根号2.2) 当MN∥AB时,由于三角形BMD和三角形BAC相似,所以BD/AB=MD/MN,即39/42=2t/(3+t),解XXX13秒。
3) 当△MNC为等腰三角形时,由于三角形MNC和三角形ABD相似,所以CN/AD=MN/BD,即CN/3=(3+t)/39,XXX13秒。
3、在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,OA∥BC,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(4,3),点C在y轴的正半轴上。
动点M在OA上运动,从O点出发到A点;动点N在AB上运动,从A点出发到B点。
中考数学压轴题专题07几何图形动点运动问题(学生版+解析版)
专题七几何图形动点运动问题【考题研究】几何动点运动问题,是以几何知识和具体的几何图形为背景,渗透运动变化的观点,通过点、线、形的运动,图形的平移、翻折、旋转等把图形的有关性质和图形之间的数量关系位置关系看作是在变化的、相互依存的状态之中,要求对运动变化过程伴随的数量关系的图形的位置关系等进行探究.对学生分析问题的能力,对图形的想象能力,动态思维能力的培养和提高有着积极的促进作用.动态问题,以运动中的几何图形为载体所构建成的综合题,它能把几何、三角、函数、方程等知识集于一身,题型新颖、灵活性强、有区分度,受到了人们的高度关注,同时也得到了命题者的青睐,动态几何问题,常常出现在各地的中考数学试卷中.【解题攻略】几何动点运动问题通常包括动点问题、动线问题、面动问题,在考查图形变换(含三角形的全等与相似)的同时常用到的不同几何图形的性质,以三角形四边形为主,主要运用方程、函数、数形结合、分类讨论等数学思想.【解题类型及其思路】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。
利用动点(图形)位置进行分类,把运动问题分割成几个静态问题,然后运用转化的思想和方法将几何问题转化为函数和方程问题,利用函数与方程的思想和方法将所解决图形的性质(或所求图形面积)直接转化为函数或方程。
解题类型:几何动点运动问题常见有两种常见类型:(1)利用函数与方程的思想和方法将所解决图形的性质直接转化为函数或方程;(2)根据运动图形的位置分类,把动态问题分割成几个静态问题,再将几何问题转化为函数和方程问题【典例指引】类型一【探究动点运动过程中线段之间的数量关系】【典例指引1】在△ABC中,∠ACB=45°,点D为射线BC上一动点(与点B、C不重合),连接AD,以AD为一边在AD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,判断∠BAD∠CAF(填“=”或“≠”),并证明:CF⊥BD(2)如果AB≠AC,且点D在线段BC的延长线上运动,请在图2中画出相应的示意图,此时(1)中的结论是否成立?请说明理由;(3)设正方形ADEF的边DE所在直线与直线CF相交于点P,若AC=42,CD=2,求线段CP的长.【举一反三】如图1,点C在线段AB上,(点C不与A、B重合),分别以AC、BC为边在AB同侧作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE、BD交于点P(1)观察猜想:①线段AE与BD的数量关系为_________;②∠APC的度数为_______________(2)数学思考:如图2,当点C在线段AB外时,(1)中的结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明(3)拓展应用:如图3,分别以AC、BC为边在AB同侧作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE,其中∠ACD=∠BCE=90°,CA=CD,CB=CE,连接AE=BD交于点P,则线段AE与BD的关系为________________类型二【确定动点运动过程中的运动时间】【典例指引2】已知:如图,在平面直角坐标系中,长方形OABC的项点B的坐标是(6,4).(1)直接写出A点坐标(______,______),C点坐标(______,______);P m,且四边形OADP的面积是(2)如图,D为OC中点.连接BD,AD,如果在第二象限内有一点(),1∆面积的2倍,求满足条件的点P的坐标;ABC(3)如图,动点M从点C出发,以每钞1个单位的速度沿线段CB运动,同时动点N从点A出发.以每秒2t>,在M,个单位的連度沿线段AO运动,当N到达O点时,M,N同时停止运动,运动时间是t秒()0N运动过程中.当5MN=时,直接写出时间t的值.【举一反三】如图,▱ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,AB ⊥AC ,AB =3,BC =5,点P 从点A 出发,沿AD 以每秒1个单位的速度向终点D 运动.连结PO 并延长交BC 于点Q .设点P 的运动时间为t 秒. (1)求BQ 的长,(用含t 的代数式表示)(2)当四边形ABQP 是平行四边形时,求t 的值(3)当点O 在线段AP 的垂直平分线上时,直接写出t 的值.类型三 【探究动点运动过程中图形的形状或图形之间的关系】【典例指引3】已知矩形ABCD 中,10cm AB =,20cm BC =,现有两只蚂蚁P 和Q 同时分别从A 、B 出发,沿AB BC CD DA =--方向前进,蚂蚁P 每秒走1cm ,蚂蚁Q 每秒走2cm .问:(1)蚂蚁出发后△PBQ 第一次是等腰三角形需要爬行几秒?(2)P 、Q 两只蚂蚁最快爬行几秒后,直线PQ 与边AB 平行?如图,平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点(AO<AB)且AO、AB的长分别是一元二次方程x2-3x+2=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:AC=1:2.(1)求A、C两点的坐标;(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接AM,设△ABM的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.类型四【探究动点运动过程中图形的最值问题】【典例指引4】如图,抛物线y=ax2﹣34x+c与x轴相交于点A(﹣2,0)、B(4,0),与y轴相交于点C,连接AC,BC,以线段BC为直径作⊙M,过点C作直线CE∥AB,与抛物线和⊙M分别交于点D,E,点P 在BC下方的抛物线上运动.(1)求该抛物线的解析式;(2)当△PDE是以DE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;(3)当四边形ACPB的面积最大时,求点P的坐标并求出最大值.已知:如图.在△ABC中.AB=AC=5cm,BC=6cm.点P由B出发,沿BC方向匀速运动.速度为1cm/s.同时,点Q从点A出发,沿AC方向匀速运动.速度为1cm/s,过点P作PM⊥BC交AB于点M,过点Q作QN⊥BC,垂足为点N,连接MQ,若设运动时间为t(s)(0<t<3),解答下列问题:(1)当t为何值时,点M是边AB中点?(2)设四边形PNQM的面积为y(cm2),求出y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使S四边形PNQM:S△ABC=4:9?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由;(4)是否存在某一时刻t,使四边形PNQM为正方形?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.【新题训练】1.如图①,△ABC是等边三角形,点P是BC上一动点(点P与点B、C不重合),过点P作PM∥AC交AB于M,PN∥AB交AC于N,连接BN、CM.(1)求证:PM+PN=BC;(2)在点P的位置变化过程中,BN=CM是否成立?试证明你的结论;(3)如图②,作ND∥BC交AB于D,则图②成轴对称图形,类似地,请你在图③中添加一条或几条线段,使图③成轴对称图形(画出一种情形即可).2.如图,在矩形ABCD中,AB=18,AD=12,点M是边AB的中点,连结DM,DM与AC交于点G,点E,F分别是CD与DG上的点,连结EF,(1)求证:CG=2AG.(2)若DE=6,当以E,F,D为顶点的三角形与△CDG相似时,求EF的长.(3)若点E从点D出发,以每秒2个单位的速度向点C运动,点F从点G出发,以每秒1个单位的速度向点D运动.当一个点到达,另一个随即停止运动.在整个运动过程中,求四边形CEFG的面积的最小值.3.知识链接:将两个含30°角的全等三角尺放在一起,让两个30°角合在一起成60°,经过拼凑、观察、思考,探究出结论“直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半”.如图,等边三角形ABC的边长为4cm,点D从点C出发沿CA向A运动,点E从B出发沿AB的延长线BF 向右运动,已知点D、E都以每秒0.5cm的速度同时开始运动,运动过程中DE与BC相交于点P,设运动时间为x秒.(1)请直接写出AD长.(用x的代数式表示)(2)当△ADE为直角三角形时,运动时间为几秒?(3)求证:在运动过程中,点P始终为线段DE的中点.4.如图所示,已知抛物线2(0)y ax a =≠与一次函数y kx b =+的图象相交于(1,1)A --,(2,4)-B 两点,点P 是抛物线上不与A ,B 重合的一个动点.(1)请求出a ,k ,b 的值;(2)当点P 在直线AB 上方时,过点P 作y 轴的平行线交直线AB 于点C ,设点P 的横坐标为m ,PC 的长度为L ,求出L 关于m 的解析式;(3)在(2)的基础上,设PAB ∆面积为S ,求出S 关于m 的解析式,并求出当m 取何值时,S 取最大值,最大值是多少?5.已知:如图,在矩形ABCD 中,AC 是对角线,AB =6cm ,BC =8cm .点P 从点D 出发,沿DC 方向匀速运动,速度为1cm /s ,同时,点Q 从点C 出发,沿CB 方向匀速运动,速度为2cm /s ,过点Q 作QM ∥AB 交AC 于点M ,连接PM ,设运动时间为t (s )(0<t <4).解答下列问题:(1)当t 为何值时,∠CPM =90°;(2)是否存在某一时刻t ,使S 四边形MQCP =ABCD 1532S 矩形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由; (3)当t 为何值时,点P 在∠CAD 的角平分线上.6.在等边三角形ABC中,点D是BC的中点,点E、F分别是边AB、AC(含线段AB、AC的端点)上的动点,且∠EDF=120°,小明和小慧对这个图形展开如下研究:问题初探:(1)如图1,小明发现:当∠DEB=90°时,BE+CF=nAB,则n的值为;问题再探:(2)如图2,在点E、F的运动过程中,小慧发现两个有趣的结论:①DE始终等于DF;②BE与CF的和始终不变;请你选择其中一个结论加以证明.成果运用:(3)若边长AB=8,在点E、F的运动过程中,记四边形DEAF的周长为L,L=DE+EA+AF+FD,则周长L取最大值和最小值时E点的位置?7.如图,在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=16cm,点P从点D出发向点A运动,运动到点A停止,同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P、Q的速度都是1cm/s.连接PQ、AQ、CP.设点P、Q运动的时间为ts.(1)当t为何值时,四边形ABQP是矩形;(2)当t为何值时,四边形AQCP是菱形;(3)分别求出(2)中菱形AQCP的周长和面积.8.如图,O为菱形ABCD对角线的交点,M是射线CA上的一个动点(点M与点C、O、A都不重合),过点A、C分别向直线BM作垂线段,垂足分别为E、F,连接OE,OF.(1)①依据题意补全图形;②猜想OE与OF的数量关系为_________________.(2)小东通过观察、实验发现点M在射线CA上运动时,(1)中的猜想始终成立.小东把这个发现与同学们进行交流,通过讨论,形成了证明(1)中猜想的几种想法:想法1:由已知条件和菱形对角线互相平分,可以构造与△OAE全等的三角形,从而得到相等的线段,再依据直角三角形斜边中线的性质,即可证明猜想;想法2:由已知条件和菱形对角线互相垂直,能找到两组共斜边的直角三角形,例如其中的一组△OAB和△EAB,再依据直角三角形斜边中线的性质,菱形四边相等,可以构造一对以OE和OF为对应边的全等三角形,即可证明猜想.……请你参考上面的想法,帮助小东证明(1)中的猜想(一种方法即可).(3)当∠ADC=120°时,请直接写出线段CF,AE,EF之间的数量关系是_________________.9.(1)(问题情境)小明遇到这样一个问题:如图①,已知ABC ∆是等边三角形,点D 为BC 边上中点,60ADE ∠=︒,DE 交等边三角形外角平分线CE 所在的直线于点E ,试探究AD 与DE 的数量关系.小明发现:过D 作//DF AC ,交AB 于F ,构造全等三角形,经推理论证问题得到解决.请直接写出AD 与DE 的数量关系,并说明理由. (2)(类比探究)如图②,当D 是线段BC 上(除,B C 外)任意一点时(其他条件不变)试猜想AD 与DE 的数量关系并证明你的结论. (3)(拓展应用)当D 是线段BC 上延长线上,且满足CD BC =(其他条件不变)时,请判断ADE ∆的形状,并说明理由.10.如图,直线y =﹣23x +4与x 轴交于点C ,与y 轴交于点B ,抛物线y =ax 2+103x +c 经过B 、C 两点. (1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E 是直线BC 上方抛物线上的一动点,当△BEC 面积最大时,请求出点E 的坐标; (3)在(2)的结论下,过点E 作y 轴的平行线交直线BC 于点M ,连接AM ,点Q 是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P ,使得以P 、Q 、A 、M 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.11.如图,边长为4的正方形ABCD 中,点P 是边CD 上一动点,作直线BP ,过A 、C 、D 三点分别作直线BP 的垂线段,垂足分别是E 、F 、G .(1)如图(a )所示,当CP =3时,求线段EG 的长;(2)如图(b )所示,当∠PBC =30°时,四边形ABCF 的面积;(3)如图(c )所示,点P 在CD 上运动的过程中,四边形AECG 的面积S 是否存在最大值?如果存在,请求出∠PBC 为多少度时,S 有最大值,最大值是多少?如果不存在,请说明理由.12.已知:如图,在四边形ABCD 中,//AB CD ,90ACB ∠=︒,10cm AB =,8cm BC =,OD 垂直平分A C .点P 从点B 出发,沿BA 方向匀速运动,速度为1cm/s ;同时,点Q 从点D 出发,沿DC 方向匀速运动,速度为1cm/s ;当一个点停止运动,另一个点也停止运动.过点P 作PE AB ⊥,交BC 于点E ,过点O 作//QF AC ,分别交AD ,OD 于点F ,G .连接OP ,EG .设运动时间为()t s ()05t <<,解答下列问题:(1)当t 为何值时,点E 在BAC ∠的平分线上? (2)设四边形PEGO 的面积为()2mS c ,求S 与t 的函数关系式.(3)连接OE ,OQ ,在运动过程中,是否存在某一时刻t ,使OE OQ ⊥?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.13.已知:如图1,矩形OABC 的两个顶点A ,C 分别在x 轴,y 轴上,点B 的坐标是(8,2),点P 是边BC 上的一个动点,连接AP ,以AP 为一边朝点B 方向作正方形P ADE ,连接OP 并延长与DE 交于点M ,设CP =a (a >0).(1)请用含a 的代数式表示点P ,E 的坐标.(2)连接OE ,并把OE 绕点E 逆时针方向旋转90°得EF .如图2,若点F 恰好落在x 轴的正半轴上,求a 与EMDM的值. (3)①如图1,当点M 为DE 的中点时,求a 的值.②在①的前提下,并且当a >4时,OP 的延长线上存在点Q ,使得EQ +22PQ 有最小值,请直接写出EQ +22PQ 的最小值.14.如图,边长为6的正方形ABCD 中,,E F 分别是,AD AB 上的点,AP BE ⊥,P 为垂足. (1)如图①, AF =BF ,AE =23,点T 是射线PF 上的一个动点,则当△ABT 为直角三角形时,求AT 的长;(2)如图②,若AE AF =,连接CP ,求证:CP FP ⊥.15.边长相等的两个正方形ABCO 、ADEF 如图摆放,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,ED 交线段OC 于点G ,ED 的延长线交线段BC 于点P ,连AG ,已知OA 长为3. (1)求证:AOG ADG ∆≅∆;(2)若12∠=∠,AG =2,求点G 的坐标;(3)在(2)条件下,在直线PE 上找点M ,使以M 、A 、G 为顶点的三角形是等腰三角形,求出点M 的坐标.16.定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“梦想四边形”。
2023中考数学-压轴专题训练之动点问题(含答案)
中考数学 压轴专题训练之动点问题1. 如图1,在平面直角坐标系中,四边形OABC 各顶点的坐标分别为O (0,0),A (3,33),B (9,53),C (14,0).动点P 与Q 同时从O 点出发,运动时间为t 秒,点P 沿OC 方向以1单位长度/秒的速度向点C 运动,点Q 沿折线OA -AB -BC 运动,在OA ,AB ,BC 上运动的速度分别为3,3,52(单位长度/秒).当P ,Q 中的一点到达C 点时,两点同时停止运动. (1)求AB 所在直线的函数表达式.(2)如图2,当点Q 在AB 上运动时,求△CPQ 的面积S 关于t 的函数表达式及S 的最大值.(3)在P ,Q 的运动过程中,若线段PQ 的垂直平分线经过四边形OABC 的顶点,求相应的t 值.图1 图21. 【答案】【思维教练】(1)设一次函数解析式,将已知点A 、B 的坐标值代入求解即可;(2)S△CPQ=12·CP ·Q y ,CP =14-t ,点Q 在AB 上,Q y 即为当x =t 时的y 值,代入化简得出S 与t 的函数关系式,化为顶点式得出最值;(3)垂直平分线过顶点需以时间为临界点分情况讨论,当Q 在OA 上时,过点C ;当Q 在AB 上时,过点A ;当Q 在BC 上时,过点C 和点B ,再列方程并求解.解图1解:(1)把A(3,33),B(9,53)代入y =kx +b , 得⎩⎪⎨⎪⎧3k +b =33,9k +b =53,解得⎩⎨⎧k =33,b =23,∴y=33x+23;(3分)(2)在△PQC中,PC=14-t,∵OA=32+(33)2=6且Q在OA上速度为3单位长度/s,AB=62+(23)2=43且Q点在AB上的速度为3单位长度/s,∴Q在OA上时的横坐标为t,Q在AB上时的横坐标为32 t,PC边上的高线长为33t+2 3.(6分)所以S=12(14-t)(32t+23)=-34t2+532t+143(2≤t≤6).当t=5时,S有最大值为8134.(7分)解图2(3)①当0<t≤2时,线段PQ的中垂线经过点C(如解图1).可得方程(332t)2+(14-32t)2=(14-t)2.解得t1=74,t2=0(舍去),此时t=74.(8分)解图3②当2<t≤6时,线段PQ的中垂线经过点A(如解图2).可得方程(33)2+(t-3)2=[3(t-2)]2.解得t1=3+572,∵t2=3-572(舍去),此时t=3+572.③当6<t≤10时,(1)线段PQ的中垂线经过点C(如解图3).可得方程14-t=25-52t,解得t=223.(10分)解图4(2)线段PQ的中垂线经过点B(如解图4).可得方程(53)2+(t-9)2=[52(t-6)]2.解得t1=38+2027,t2=38-2027(舍去).此时t=38+2027.(11分)综上所述,t的值为74,3+572,223,38+2027.(12分)【难点突破】解决本题的关键点在于对PQ的垂直平分线过四边形顶点的情况进行分类讨论,在不同阶段列方程求解.2. 如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点N,过A点的直线l:y=kx+n与y轴交于点C,与抛物线y=-x2+bx+c的另一个交点为D,已知A(-1,0),D(5,-6),P点为抛物线y=-x2+bx+c上一动点(不与A,D重合).(1)求抛物线和直线l的解析式;(2)当点P在直线l上方的抛物线上时,过P点作PE∥x轴交直线l于点E,作PF∥y轴交直线l于点F,求PE+PF的最大值;(3)设M为直线l上的点,探究是否存在点M,使得以点N,C,M,P为顶点的四边形为平行四边形.若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.2. 【答案】[分析] (1)将点A,D的坐标分别代入直线表达式、抛物线的表达式,即可求解;(2)设出P点坐标,用参数表示PE,PF的长,利用二次函数求最值的方法.求解;(3)分NC是平行四边形的一条边或NC是平行四边形的对角线两种情况,分别求解即可.解:(1)将点A,D的坐标代入y=kx+n得:解得:故直线l的表达式为y=-x-1.将点A,D的坐标代入抛物线表达式,得解得故抛物线的表达式为:y=-x2+3x+4.(2)∵直线l的表达式为y=-x-1,∴C(0,-1),则直线l与x轴的夹角为45°,即∠OAC=45°,∵PE∥x轴,∴∠PEF=∠OAC=45°.又∵PF∥y轴,∴∠EPF=90°,∴∠EFP=45°.则PE=PF.设点P坐标为(x,-x2+3x+4),则点F(x,-x-1),∴PE+PF=2PF=2(-x2+3x+4+x+1)=-2(x-2)2+18,∵-2<0,∴当x=2时,PE+PF有最大值,其最大值为18.(3)由题意知N(0,4),C(0,-1),∴NC=5,①当NC是平行四边形的一条边时,有NC∥PM,NC=PM.设点P坐标为(x,-x2+3x+4),则点M的坐标为(x,-x-1),∴|y M-y P|=5,即|-x2+3x+4+x+1|=5,解得x=2±或x=0或x=4(舍去x=0),则点M坐标为(2+,-3-)或(2-,-3+)或(4,-5);②当NC是平行四边形的对角线时,线段NC与PM互相平分.由题意,NC的中点坐标为0,,设点P坐标为(m,-m2+3m+4),则点M(n',-n'-1),∴0==,解得:n'=0或-4(舍去n'=0),故点M(-4,3).综上所述,存在点M,使得以N,C,M,P为顶点的四边形为平行四边形,点M 的坐标分别为:(2+,-3-),(2-,-3+),(4,-5),(-4,3).3. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-2, -4 )、O(0, 0)、B(2, 0)三点.(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;(2)若点M 是该抛物线对称轴上的一点,求AM +OM 的最小值.3. 【答案】(1)212y x x =-+。
中考压轴题十大类型之动点问题
念书破万卷下笔如有神第一讲中考压轴题十大种类之动点问题一、解题策略和解法精讲解决动点问题的要点是“动中求静”.从变换的角度和运动变化来研究三角形、四边形、函数图像等图形,经过“对称、动点的运动”等研究手段和方法,来研究与发现图形性质及图形变化,在解题过程中浸透空间见解和合情推理。
在动点的运动过程中察看图形的变化情况,理解图形在不同样地址的情况,做好计算推理的过程。
在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”研究题的基本思路 ,这也是动向几何数学问题中最中心的数学本质。
二、精讲精练1.(2011 吉林)如图,梯形 ABCD 中, AD∥BC,∠ BAD=90°, CE⊥ AD 于点E,AD=8cm,BC=4cm,AB=5cm.从初始时辰开始,动点 P,Q 分别从点 A,B 同时出发,运动速度均为 1cm/s,动点 P 沿 A-B-C-E 方向运动,到点 E 停止;动点 Q 沿 B-C-E- D 方向运动,到点 D 停止,设运动时间为x s,△ PAQ 2的面积为 y cm ,(这里规定:线段是面积为0 的三角形)解答以下问题:(1)当x=2s 时, y=_____ cm2;当x =9 s 时, y=_______ cm2.2(2)当5 ≤x ≤14时,求y 与x 之间的函数关系式.(3)当动点P 在线段BC 上运动时,求出y4S 梯形ABCD时x 的值.15(4)直接写出在整个运动过程中,使 PQ 与四边形 ABCE 的对角线平行的所..有 x 的值.2.(2007 河北)如图,在等腰梯形 ABCD 中, AD∥BC,AB=DC=50,AD=75,BC=135.点 P 从点 B 出发沿折线段 BA-AD-DC 以每秒 5 个单位长的速度向点 C 匀速运动;点 Q 从点 C 出发沿线段 CB 方向以每秒 3 个单位长的速度匀速运动,过点 Q 向上作射线 QK⊥BC,交折线段 CD-DA-AB 于点 E.点 P、Q 同时开始运动,当点 P 与点 C 重合时停止运动,点 Q 也随之停止.设点 P、Q 运动的时间是 t 秒( t>0).(1)当点 P 抵达终点 C 时,求 t 的值,并指出此时BQ 的长;(2)当点 P 运动到 AD 上时, t 为何值能使 PQ∥DC ?(3)设射线 QK 扫过梯形 ABCD 的面积为 S,分别求出点 E 运动到 CD、DA 上时, S 与 t 的关系式;(4)△PQE 可否成为直角三角形?若能,写出 t 的取值范围;若不能够,请说明原因.A DK A DP EBQ CBC备用图3.(2008 河北)如图,在Rt△ABC中,∠ C=90°, AB=50,AC=30,D,E,F 分别是 AC,AB,BC 的中点.点 P 从点D出发沿折线 DE-EF-FC-CD 以每秒7 个单位长的速度匀速运动;点Q从点 B 出发沿BA方向以每秒 4 个单位长的速度匀速运动,过点 Q 作射线 QK AB ,交折线BC-CA于点 G .点 P,Q 同时出发,当点 P 绕行一周回到点D时停止运动,点Q也随之停止.设点P, Q 运动的时间是t秒( t 0 ).(1)D,F两点间的距离是;(2)射线QK可否把四边形CDEF分成面积相等的两部分?若能,求出t 的值.若不能够,说明原因;(3)当点 P 运动到折线EF FC 上,且点P又恰巧落在射线 QK 上时,求t的值;(4)连接PG,当PG∥AB时,请直接写出 t 的值...C K CD F D FP GA EQB A E B备用图4(.2011 山西太原)如图,在平面直角坐标系中,四边形 OABC 是平行四边形.直线 l 经过O、C两点.点A的坐标为( 8,0),点B的坐标为( 11,4),动点P在线段 OA 上从点 O 出发以每秒 1 个单位的速度向点 A 运动,同时动点 Q 从点 A出发以每秒 2 个单位的速度沿A→ B→C 的方向向点 C 运动,过点 P 作 PM 垂直于 x 轴,与折线 O- C- B 订交于点 M.当 P、 Q 两点中有一点抵达终点时,另一点也随之停止运动,设点 P、Q 运动的时间为 t 秒 ( t 0 ) ,△ MPQ 的面积为 S.(1)点 C 的坐标为 ________,直线l的剖析式为 __________.(2)试求点 Q 与点 M 相遇前 S 与 t 的函数关系式,并写出相应的 t 的取值范围.(3)试求题 ( 2) 中当 t 为何值时, S 的值最大,并求出S 的最大值.(4)随着 P、Q 两点的运动,当点 M 在线段 CB 上运动时,设 PM 的延长线与直线 l 订交于点N.试试究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出 t 的值.ylC BM Qyl C QBMOP AxylC M Q BO P A x5.( 2011四川重庆)如图,矩形ABCD 中,AB=6,BC=2 3,点 O 是 AB 的中点,点 P 在 AB 的延长线上,且 BP= 3.一动点 E 从 O 点出发,以每秒 1 个单位长度的速度沿OA 匀速运动,抵达A 点后,立刻以原速度沿AO 返回;另一动点F 从P 点出发,以每秒1 个单位长度的速度沿射线PA 匀速运动,点E、F 同时出发,当两点相遇时停止运动.在点 E、F 的运动过程中,以 EF 为边作等边△EFG,使△EFG 和矩形 ABCD 在射线 PA 的同侧,设运动的时间为 t 秒(t≥0).(1)当等边△EFG 的边 FG 恰巧经过点 C 时,求运动时间 t 的值;(2)在整个运动过程中,设等边△ EFG 和矩形 ABCD 重叠部分的面积为 S,请直接写出 S与 t 之间的函数关系式和相应的自变量t 的取值范围;(3)设 EG 与矩形 ABCD 的对角线 AC 的交点为 H,可否存在这样的 t,使△AOH 是等腰三角形?若存在,求出对应的 t 的值;若不存在,请说明原因.D C D CEO B F P A E O B F P备用图 1D CAE O BF P备用图 2三、测试提高1. (2011 山东烟台)如图,在直角坐标系中, 梯形 ABCD 的底边 AB 在 x 轴上, 底边 CD 的端点 D 在 y 轴上.直线 CB 的表达式为 y4 x16,点 A 、D3 3的坐标分别为(- 4,0),(0,4).动点 P 自 A 点出发,在 AB 上匀速运动.动点 Q 自点 B 出发,在折线 BCD 上匀速运动,速度均为每秒 1 个单位.当其中一个动点抵达终点时, 它们同时停止运动. 设点 P 运动 t (秒)时,△OPQ 的面积为 S (不能够组成△ OPQ 的动点除外). (1)求出点 B 、C 的坐标; (2)求 S 随 t 变化的函数关系式;(3)当 t 为何值时 S 有最大值?并求出最大值.备用图。
2023年九年级数学中考压轴复习专题几何综合——动点问题课件
∴
=
4
Rt△ADH中,AD=5,tanA= = 3
6−5
∴y与x的函数关系式为
=
∴DH=4,AH=3.在Rt△EDH中,DH=4,
25
EH=x-3,
( 6 ≤≤35)
∴DE²=DH²+EH²=4²+(x-3)²=x²-6x+
4
例题 在△ABC中,AC=25,AB =35,tanA=3,D为AC边上的一点,且AD=5 ,E,F都为AB边上的动
所以结合已知条件与所给图形进行认真分析是非常重要的,
当然这样的分析是建立在熟练运用常见图形的几何性质之上
的.
(2)类似于例题这样的几何计算型的压轴题,同学们
要切实体会解直角三角形与相似三角形在计算中所发挥的
重要作用.
(3)对于类似于例题这样的动态几何,应时刻谨记
“动静结合”、“数形结合”的处理原则,以及“分类
∴∠EDF+∠ADF=90°,即
∠ADE=90°.在Rt△ADE中,AD=5,
4
tanA= = 3
4
20
5
25
∴DE=3AD= 3 ,AE=3AD= 3
∴△EDF∽△EAD,
∴ =
∴DE²=AE·EF=x·(x一y)=x²-xy.∴x²-6x+25=x²xy
(2) 如下图,作DH⊥AE于点H,在
目录
01
研究背景
03
典型例题探究
动 态 几 何 研 究 重 要 性
总结分析动态问题处理技巧
05
02
知识脉络梳理
初中阶段几何知识梳理
04 小试能手
技 巧 ,
挑战自我
展
人教版七年级上册第四章:几何图形动点问题压轴题总结
动点问题压轴大题一、线段上的动点问题1.(1)如图①,D是线段AB上任意一点,M,N分别是AD,DB的中点,若AB=16,求MN的长.(2)如图②,AB=16,点D是线段AB上一动点,M,N分别是AD,DB的中点,能否求出线段MN的长?若能,求出其长;若不能,试说明理由.(3)如图③,AB=16,点D运动到线段AB的延长线上,其他条件不变,能否求出线段MN的长?若能,求出其长;若不能,试说明理由.(4)你能用一句简洁的话,描述你发现的结论吗?2.如图,已知数轴上A,B两点对应的数分别为-2,6,O为原点,点P为数轴上的一动点,其对应的数为x.(1)PA =______,PB =______(用含x 的式子表示).(2)在数轴上是否存在点P ,使PA +PB =10?若存在,请求出x 的值;若不存在,请说明理由.(3)点P 以1个单位长度/s 的速度从点O 向右运动,同时点A 以5个单位长度/s 的速度向左运动,点B 以20个单位长度/s 的速度向右运动,在运动过程中,M ,N 分别是AP ,OB 的中点,问:AB -OP MN 的值是否发生变化?请说明理由.3.如图,线段AB =24,动点P 从A 出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线AB 运动,M 为AP 的中点,设P 的运动时间为x 秒.(1)当PB =2AM 时,求x 的值.(2)当P 在线段AB 上运动时,试说明2BM -BP 为定值.(3)当P 在AB 延长线上运动时,N 为BP 的中点,下列两个结论:①MN 长度不变;②MA +PN 的值不变.选择一个正确的结论,并求出其值.4、如图,已知数轴上点A表示的数为8,B是数轴上一点,且AB=14.动点P从点A出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t s(已知O为原点,以向右为正).(1)写出数轴上点B表示的数___,点P表示的数____(用含t的代数式表示);(2)动点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P,Q 同时出发,问点P运动多少秒时追上点Q?(3)若M为AP的中点,N为PB的中点.点P在运动的过程中,线段MN的长度是否发生变化?若变化,请说明变化规律;若不变,请你画出图形,并求出线段MN的长;(4)若D是数轴上一点,点D表示的数是x,请你探索式子|x+6|+|x-8|是否有最小值?如果有,直接写出最小值;如果没有,请说明理由.5、定义:若线段上的一个点把这条线段分成1:2的两条线段,则称这个点是这条线段的三等分点.如图1,点C在线段AB上,且AC:CB=1:2,则点C是线段AB的一个三等分点,显然,一条线段的三等分点有两个.(1)已知:如图2,DE=15cm,点P是DE的三等分点,求DP的长.(2)已知,线段AB=15cm,如图3,点P从点A出发以每秒1cm的速度在射线AB上向点B方向运动;点Q从点B出发,先向点A方向运动,当与点P重合后立马改变方向与点P 同向而行且速度始终为每秒2cm,设运动时间为t秒.①若点P点Q同时出发,且当点P与点Q重合时,求t的值.②若点P点Q同时出发,且当点P是线段AQ的三等分点时,求t的值.二、角动的问题1、如图,O为直线AB上一点,过点O作射线OC,∠AOC=30°,将一直角三角板(∠M=30°)的直角顶点放在点O处,一边ON在射线OA上,另一边OM与OC都在直线AB的上方.(1)将图①中的三角板绕点O以每秒3°的速度沿顺时针方向旋转一周.如图②,经过t s后,OM恰好平分∠BOC.①求t的值;②此时ON是否平分∠AOC?请说明理由;(2)在(1)问的基础上,若三角板在转动的同时,射线OC也绕O点以每秒6°的速度沿顺时针方向旋转一周,如图③,那么经过多长时间OC平分∠MON?请说明理由;(3)在(2)问的基础上,经过多长时间OC平分∠MOB?请画图并说明理由.2、如图,已知∠AOB内部有三条射线,其中OE平分∠BOC,OF平分∠AOC.(1)若∠AOB=120°,∠AOC=30°,求∠EOF的度数?(2)若∠AOB=α,求∠EOF的度数(用含α的式子表示);(3)若将题中的“OE平分∠BOC,OF平分∠AOC”改为“∠EOB=1 3∠COB,∠COF=2 3∠COA,且∠AOB=α,求∠EOF的度数(用含α的式子表示).3、如图,O是直线AB上的一点,∠COD是直角,OE平分∠BOC.(1)若∠AOC=30°,求∠DOE的度数;(2)若∠AOC=α,直接写出∠DOE的度数(用含α的代数式表示);(3)在(1)的条件下,∠BOC的内部有一射线OG,射线OG将∠BOC分为1:4两部分,求∠DOG的度数.4、一副三角板ABC 、DEF ,如图(1)放置,(∠D=30°、∠BAC=45°) (1)求∠DBA 的度数.(2)若三角板DBE 绕B 点逆时针旋转,(如图2)在旋转过程中BM 、BN 分别平分∠DBA 、∠EBC ,则∠MBN 如何变化?(3)若三角板BDE 绕B 点逆时针旋转到如图(3)时,其它条件不变,则(2)的结论是否变化?答案线段上的动点问题1.解:(1)MN =DM +DN =12AD +12BD =12(AD +BD)=12AB =8. (2)能.MN =DM +DN =12AD +12BD =12(AD +BD)=12AB =8. (3)能.MN =MD -DN =12AD -12BD =12(AD -BD)=12AB =8.(4)若点D 在线段AB 所在直线上,点M ,N 分别是AD ,DB 的中点,则MN =12AB.2.解:(1)|x+2|;|x-6|(2)分三种情况:①当点P在A,B之间时,PA+PB=8,故舍去;②当点P在B点右边时,PA=x+2,PB=x-6,因为(x+2)+(x-6)=10,所以x=7;③当点P在A点左边时,PA=-x-2,PB=6-x,因为(-x-2)+(6-x)=10,所以x=-3.综上,当x=-3或7时,PA+PB=10.(3)AB-OPMN的值不发生变化.理由如下:设运动时间为t s,则OP=t,OA=5t+2,OB=20t+6,AB=OA+OB=25t+8,AB-OP=24t+8,AP=OA+OP=6t+2,AM=12AP=3t+1,OM=OA-AM=5t+2-(3t+1)=2t+1,ON=12OB=10t+3,所以MN=OM+ON=12t+4.所以AB-OPMN=24t+812t+4=2.3.解:(1)当点P在点B左边时,PA=2x,PB=24-2x,AM=x,所以24-2x =2x,即x=6;当点P在点B右边时,PA=2x,PB=2x-24,AM=x,所以2x-24=2x,方程无解.综上可得,x的值为6.(2)当P在线段AB上运动时,BM=24-x,BP=24-2x,所以2BM-BP=2(24-x)-(24-2x)=24,即2BM-BP为定值.(3)①正确.当P在AB延长线上运动时,PA=2x,AM=PM=x,PB=2x-24,PN=12PB=x-12,所以①MN=PM-PN=x-(x-12)=12.所以MN长度不变,为定值12.②MA+PN=x+x-12=2x-12,所以MA+PN的值是变化的.4、(1)-6;8-5t(2)点Q表示的数为-6-3t,当点P追上点Q时,8-5t=-6-3t,解得t=7,∴点P运动7 s时追上点Q;(3)没有变化.分两种情况.①当点P在A,B两点之间运动时(如答图①):变形4答图①MN=MP+NP=12AP+12BP=12(AP+BP)=12AB=7;②当点P运动到点B的左侧时(如答图②):变形4答图②MN=MP-NP=12AP-12BP=12(AP-BP)=12AB=7.综上所述,线段MN的长度不发生变化,其值为7;(4)式子|x+6|+|x-8|有最小值,最小值为14.提示:当x>8时,原式=2x-2>14,当x<-6时,原式=2-2x>14,当-6≤x≤8时,原式=x+6-x+8=14,∴|x+6|+|x-8|有最小值14.也可通过数形结合,求D到A,B距离之和的最小值来解.5、解:(1)当DP=2PE时,DP=DE=10cm;当2DP=PE时,DP=DE=5cm.综上所述:DP的长为5cm或10cm.(2)①根据题意得:(1+2)t=15,解得:t=5.答:当t=5秒时,点P与点Q重合.②(I)点P、Q重合前:当2AP=PQ时,有t+2t+2t=15,解得:t=3;当AP=2PQ时,有t+t+2t=15,解得:t=3.75;(II)点P、Q重合后,当AP=2PQ时,有t=2(t﹣5),解得:t=10;当2AP=PQ时,有2t=(t﹣5),解得:t=﹣5(不合题意,舍去).综上所述:当t=3秒、3.75秒或10秒时,点P是线段AQ的三等分点.二、角动的问题1、解:(1)①∵∠AON+∠BOM=90°,∠COM=∠MOB,∵∠AOC=30°,∴∠BOC=2∠COM=150°,∴∠COM=75°,∴∠CON=15°,∴∠AON=∠AOC﹣∠CON=30°﹣15°=15°,解得:t=15°÷3°=5秒;②是,理由如下:∵∠CON=15°,∠AON=15°,∴ON平分∠AOC;(2)15秒时OC平分∠MON,理由如下:∵∠AON+∠BOM=90°,∠CON=∠COM,∵∠MON=90°,∴∠CON=∠COM=45°,∵三角板绕点O以每秒3°的速度,射线OC也绕O点以每秒6°的速度旋转,设∠AON为3t,∠AOC为30°+6t,∵∠AOC﹣∠AON=45°,可得:6t﹣3t=15°,解得:t=5秒;(3)OC平分∠MOB∵∠AON+∠BOM=90°,∠BOC=∠COM,∵三角板绕点O以每秒3°的速度,射线OC也绕O点以每秒6°的速度旋转,设∠AON为3t,∠AOC为30°+6t,∴∠COM为(90°﹣3t),∵∠BOM+∠AON=90°,可得:180°﹣(30°+6t)=(90°﹣3t),解得:t=23.3秒;2、(1)∵OF平分∠AOC,∴∠COF =12∠AOC =12×30°=15°,∴∠BOC =∠AOB -∠AOC =120°-30°=90°,∵OE 平分∠BOC ,∴∠EOC =12∠BOC =45°,∴∠EOF =∠COF +∠EOC =60°;(2)∵OF 平分∠AOC ,∴∠COF =12∠AOC ,同理∠EOC =12∠BOC ,∴∠EOF =∠COF +∠EOC=12∠AOC +12∠BOC=12(∠AOC +∠BOC)=12∠AOB =12α;(3)∵∠EOB =13∠COB ,∴∠EOC =23∠COB ,∴∠EOF =∠EOC +∠COF=23∠COB +23∠COA=23∠AOB =23α.4、。
初中数学压轴题-动点问题
通常动点的运动场所将从以下选出:1、在直角三角形的边上运动2、在梯形的边上运动3、在坐标轴上运动4、在抛物线上运动如果设时间为t,一般情况将从以下12个问题中选出(1)求某条线段的长度(2)求某个三角形的面积s与时间t的函数关系式(3)求两个图形重叠部分或动点所带的射线扫某个图形部分的面积s与时间t的函数关系式并求面积的最大值(4)t取何值时两直线平行(5)t取何值时两直线垂直?(6)t取何值时某三角形为等腰三角形三角形?(7)t取何值时某三角形为直角三角形?(8)t取何值时某四边形为特殊四边形?(9)t取何值时两个三角形全等或相似(10)当动点所带的射线把某个中心对称图形的面积二等分时求t.(11)点在运动的过程中,某个图形的面积或角度是否发生变化,若不变,求出这个面积或角的度数,若变化,说明怎样变?(12)当抛物线等分某些特殊点的数量时求t的取值范围E图1CD PD、A的距离之差最大,求出点第2题图),用待第2题图R 1R 2R 3D?E 3932. 函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径①求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边.和角.的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
明确运动路径,运动速度,起始点,终点,从而确定自变量的取值范围,画出相应的图形。
找出一个基本关系式,把相关的量用一个自变量的表达式表达出来。
压轴题分类动点问题
§1.1因动点产生的相似三角形问题1如图1,已知梯形OABC,抛物线分别过点O(0,0)、A(2,0)、B(6,3).(1)直接写出抛物线的对称轴、解析式及顶点M的坐标;(2)将图1中梯形OABC的上下底边所在的直线OA、CB以相同的速度同时向上平移,分别交抛物线于点O1、A1、C1、B1,得到如图2的梯形O1A1B1C1.设梯形O1A1B1C1的面积为S,A1、B1的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).用含S的代数式表示x2-x1,并求出当S=36时点A1的坐标;(3)在图1中,设点D的坐标为(1,3),动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿着线段BC运动,动点Q从点D出发,以与点P相同的速度沿着线段DM运动.P、Q两点同时出发,当点Q到达点M时,P、Q两点同时停止运动.设P、Q两点的运动时间为t,是否存在某一时刻t,使得直线PQ、直线AB、x轴围成的三角形与直线PQ、直线AB、抛物线的对称轴围成的三角形相似?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.图1 图2思路点拨1.第(2)题用含S的代数式表示x2-x1,我们反其道而行之,用x1,x2表示S.再注意平移过程中梯形的高保持不变,即y2-y1=3.通过代数变形就可以了.2.第(3)题最大的障碍在于画示意图,在没有计算结果的情况下,无法画出准确的位置关系,因此本题的策略是先假设,再说理计算,后验证.3.第(3)题的示意图,不变的关系是:直线AB与x轴的夹角不变,直线AB与抛物线的对称轴的夹角不变.变化的是直线PQ的斜率,因此假设直线PQ与AB的交点G在x 轴的下方,或者假设交点G在x轴的上方.C2 直线113y x =-+分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点,△AOB 绕点O 按逆时针方向旋转90°后得到△COD ,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A 、C 、D 三点.(1) 写出点A 、B 、C 、D 的坐标;(2) 求经过A 、C 、D 三点的抛物线表达式,并求抛物线顶点G 的坐标;(3) 在直线BG 上是否存在点Q ,使得以点A 、B 、Q 为顶点的三角形与△COD 相似?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.思路点拨1.图形在旋转过程中,对应线段相等,对应角相等,对应线段的夹角等于旋转角.2.用待定系数法求抛物线的解析式,用配方法求顶点坐标.3.第(3)题判断∠ABQ =90°是解题的前提.4.△ABQ 与△COD 相似,按照直角边的比分两种情况,每种情况又按照点Q 与点B 的位置关系分上下两种情形,点Q 共有4个.满分解答图2 图3C3 如图1,已知正方形OABC的边长为2,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是BC的中点.P(0,m)是线段OC上一动点(C点除外),直线PM交AB的延长线于点D.(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示);(2)当△APD是等腰三角形时,求m的值;(3)设过P、M、B三点的抛物线与x轴正半轴交于点E,过点O作直线ME的垂线,垂足为H(如图2).当点P从O向C运动时,点H也随之运动.请直接写出点H所经过的路长(不必写解答过程).图1 图2思路点拨1.用含m的代数式表示表示△APD的三边长,为解等腰三角形做好准备.2.探求△APD是等腰三角形,分三种情况列方程求解.3.猜想点H的运动轨迹是一个难题.不变的是直角,会不会找到不变的线段长呢?Rt △OHM的斜边长OM是定值,以OM为直径的圆过点H、C.图3 图4 图5C5(2010甘肃)(12分) 如图,抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,-3),设抛物线的顶点为D.(1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标;(2)以B、C、D为顶点的三角形是直角三角形吗?为什么?(3)探究坐标轴上是否存在点P,使得以P、A、C为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,请指出符合条件的点P的位置,并直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.§1.4因动点产生的平行四边形问题C6 2010年河南省中考第23题在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0)、B(0,-4)、C(2,0)三点.(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.(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能够使得点P、Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.图1 图2思路点拨1.求抛物线的解析式,设交点式比较简便.2.把△MAB分割为共底MD的两个三角形,高的和为定值OA.3.当PQ与OB平行且相等时,以点P、Q、B、O为顶点的四边形是平行四边形,按照P、Q的上下位置关系,分两种情况列方程.图3 图4 图5图6 图7 图8 C7例6、平面直角坐标系中,已知抛物线经过A )0,4(-,B )4,0(-,C )0,2(三点.(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.(3)若点P 是抛物线上的动点,点Q 是直线x y -=上的动点,判断有几个位置能够使得点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q 的坐标.M C BA O x yC8 已知二次函数的图象经过A(2,0)、C(0,12) 两点,且对称轴为直线x=4,设顶点为点P,与x轴的另一交点为点B.(1)求二次函数的解析式及顶点P的坐标;(2)如图1,在直线y=2x上是否存在点D,使四边形OPBD为等腰梯形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,点M是线段OP上的一个动点(O、P两点除外),以每秒2个单位长度的速度由点P向点O 运动,过点M作直线MN//x轴,交PB于点N.将△PMN沿直线MN 对折,得到△P1MN.在动点M的运动过程中,设△P1MN与梯形OMNB的重叠部分的面积为S,运动时间为t秒,求S关于t的函数关系式.思路点拨1.第(2)题可以根据对边相等列方程,也可以根据对角线相等列方程,但是方程的解都要排除平行四边形的情况.2.第(3)题重叠部分的形状分为三角形和梯形两个阶段,临界点是PO的中点.图3 图4 图5C9 2011年上海市闵行区中考模拟第24题如图1,已知:抛物线y=x2+bx-3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,并且OA = OC.(1)求这条抛物线的解析式;(2)过点C作CE// x轴,交抛物线于点E,设抛物线的顶点为点D,试判断△CDE的形状,并说明理由;(3)设点M在抛物线的对称轴l上,且△MCD的面积等于△CDE的面积,请写出点M 的坐标(无需写出解题步骤).图1思路点拨1.求抛物线的解析式,关键是求点A的坐标,根据已知条件,数形结合.2.判断△CDE的形状是等腰直角三角形,可以方便第(3)求解点M的坐标.图2 图3C10 如图1,在平面直角坐标系xOy中,直角梯形OABC的顶点O为坐标原点,顶点A、C 分别在x轴、y轴的正半轴上,CB∥OA,OC=4,BC=3,OA=5,点D在边OC上,CD=3,过点D作DB的垂线DE,交x轴于点E.(1)求点E的坐标;(2)二次函数y=-x2+bx+c的图像经过点B和点E.①求二次函数的解析式和它的对称轴;②如果点M在它的对称轴上且位于x轴上方,满足S△CEM=2S△ABM,求点M的坐标.图1思路点拨1.这三道题目步步为赢,错一道题目,就要影响下一道的计算.2.点M在抛物线的对称轴上且位于x轴上方,要分两种情况讨论,分别为点M在线段FB和FB的延长线上.因为用点M的纵坐标表示△ABM的底边长,因点M的位置不同而不同.图2 图3§1.7因动点产生的线段和差问题C112011年福州市中考第22题已知,如图1,二次函数y=ax2+2ax-3a(a≠0)的图像的顶点为H,与x轴交于A、B两点(B在A的右侧),点H、B关于直线l:33y x=+对称.(1)求A、B两点的坐标,并证明点A在直线l上;(2)求二次函数的解析式;(3)过点B作BK//AH交直线l于点K,M、N分别为直线AH和直线l上的两个动点,联结HN、NM、MK,求HN+NM+MK和的最小值.图1图2 图3C12 2011年嘉兴市中考第24题已知直线y=kx+3 (k<0)分别交x轴、y轴于A、B两点,线段OA上有一动点P由原点O向点A运动,速度为每秒1个单位长度,过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,设运动时间为t秒.(1)当k=-1时,线段OA上另有一动点Q由A向O运动,它与点P以相同速度同时出发,当P到达点A时两点同时停止运动(如图1).①直接写出t=1秒时C、Q两点的坐标;②若以Q、C、A为顶点的三角形与△AOB相似,求t的值.(2)当34k=-时,设以C为顶点的抛物线y=(x+m)2+n与直线AB的另一个交点为D(如图2).①求CD的长;②设△COD的OC边上的高为h,当t为何值时,h的值最大?图1 图2思路点拨1.第(1)题中的△AOB是等腰直角三角形,那么△ACQ为等腰直角三角形存在两个时刻,按照直角顶点分类讨论.2.第(2)题求OC边上的高为h的最大值,直觉是什么?经验有哪些?传统的求函数的最大值显然行不通,经典的垂线段最短是否能行,关键就是确定定长的线段,直觉很重要,CD为定长.图3 图4图5 图6 图7。
七年级上册数学动点问题压轴题
七年级上册数学动点问题压轴题一、数轴上的动点问题。
1. 已知数轴上A、B两点对应的数分别为 1、3,点P为数轴上一动点,其对应的数为x。
(1)若点P到点A、点B的距离相等,求点P对应的数。
解析:因为点P到点A、点B的距离相等,所以PA = PB。
根据数轴上两点间的距离公式d=| a b|(d为两点间距离,a、b为两点对应的数),则| x-(-1)|=| x 3|,即| x + 1|=| x-3|。
当x≥3时,x + 1=x 3,方程无解。
当-1时,x + 1=-(x 3),x+1=-x + 3,2x=2,解得x = 1。
当x≤-1时,-(x + 1)=-(x 3),方程无解。
所以点P对应的数为1。
(2)数轴上是否存在点P,使PA+PB = 5?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由。
解析:根据距离公式PA=| x+1|,PB=| x 3|,则| x + 1|+| x-3| = 5。
当x≥3时,x + 1+x 3=5,2x-2 = 5,2x=7,解得x=(7)/(2)。
当-1时,x + 1-(x 3)=5,x + 1-x + 3=5,4 = 5,方程无解。
当x≤-1时,-(x + 1)-(x 3)=5,-x-1-x + 3 = 5,-2x+2 = 5,-2x=3,解得x=-(3)/(2)。
所以存在点P,x=(7)/(2)或x =-(3)/(2)。
2. 点A在数轴上对应的数为 2,点B对应的数为1,点P在数轴上对应的数为x。
(1)若点P到点A、点B的距离之和为5,求x的值。
解析:由题意得| x-(-2)|+| x 1|=5,即| x + 2|+| x-1| = 5。
当x≥1时,x + 2+x 1=5,2x+1 = 5,2x = 4,解得x = 2。
当-2时,x + 2-(x 1)=5,x + 2-x + 1=5,3 = 5,方程无解。
当x≤-2时,-(x + 2)-(x 1)=5,-x-2-x + 1 = 5,-2x-1 = 5,-2x = 6,解得x=-3。
2024年中考数学高频压轴题训练——圆-动点问题及参考答案
2024年中考数学高频压轴题训练——圆-动点问题1.“同弧或等弧所对的圆周角相等”,利用这个推论可以解决很多数学问题.(1)【知识理解】如图1,圆O 的内接四边形ACBD 中,60ABC ∠=︒,BC AC =,①BDC ∠=;DAB ∠DCB ∠(填“>”,“=”,“<”)②将D 点绕点B 顺时针旋转60︒得到点E ,则线段DB DC DA ,,的数量关系为.(2)【知识应用】如图2,AB 是圆O 的直径,1tan 2ABC ∠=,猜想DA DB DC ,,的数量关系,并证明;(3)【知识拓展】如图3,已知2AB =,A B ,分别是射线DA DB ,上的两个动点,以AB 为边往外构造等边ABC ,点C 在MDN ∠内部,若120D ∠=︒,直接写出四边形ADBC 面积S 的取值范围.2.如图1,对于PMN 的顶点P 及其对边MN 上的一点Q ,给出如下定义:以P 为圆心,PQ 为半径的圆与直线MN 的公共点都在线段MN 上,则称点Q 为PMN 关于点P 的内联点.在平面直角坐标系xOy 中:(1)如图2,已知点(70)A ,,点B 在直线1y x =+上.①若点(34)B ,,点(30)C ,,则在点O ,C ,A 中,点是AOB 关于点B 的内联点;②若AOB 关于点B 的内联点存在,求点B 纵坐标n 的取值范围;(2)已知点(20)D ,,点(42)E ,,将点D 绕原点O 旋转得到点F .若EOF 关于点E 的内联点存在,直接写出点F 横坐标m 的取值范围.3.在平面直角坐标系xOy 中,O 的半径为1,对于点A 和线段BC ,给出如下定义:若将线段BC 绕点A 旋转可以得到O 的弦B C ''(B C '',分别是B C ,的对应点),则称线段BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”.(1)如图,点112233A B C B C B C ,,,,,,的横、纵坐标都是整数.在线段112233B C B C B C ,,中,O 的以点A 为中心的“关联线段”是;(2)ABC 是边长为1的等边三角形,点()0A t ,,其中0t ≠.若BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”,求t 的值;(3)在ABC 中,12AB AC ==,.若BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”,直接写出OA 的最小值和最大值,以及相应的BC 长.4.已知:点C 为⊙O 的直径AB 上一动点,过点C 作CD ⊥AB ,交⊙O 于点D 和点E ,连接AD 、BD ,∠DBA 的角平分线交⊙O 于点F .(1)若DF =BD ,求证:GD =GB ;(2)若AB =2cm ,在(1)的条件下,求DG 的值;(3)若∠ADB 的角平分线DM 交⊙O 于点M ,交AB 于点N .当点C 与点O 重合时,AD BD DM+=;据此猜想,当点C 在AB (不含端点)运动过程中,AD BD DM +的值是否发生改变?若不变,请求其值;若改变,请说明理由.5.在平面直角坐标系xOy 中,O 的半径为1,对于ABC 和直线l 给出如下定义:若ABC 的一条边关于直线l 的对称线段PQ 是O 的弦,则称ABC 是O 的关于直线l 的“关联三角形”,直线l 是“关联轴”.(1)如图1,若ABC 是O 的关于直线l 的“关联三角形”,请画出ABC 与O 的“关联轴”(至少画两条);(2)若ABC 中,点A 坐标为(23),,点B 坐标为(41),,点C 在直线3y x =-+的图像上,存在“关联轴l ”使ABC 是O 的关联三角形,求点C 横坐标的取值范围;(3)已知A ,将点A 向上平移2个单位得到点M ,以M 为圆心MA 为半径画圆,B ,C 为M 上的两点,且2AB =(点B 在点A 右侧),若ABC 与O 的关联轴至少有两条,直接写出OC 的最小值和最大值,以及OC 最大时AC 的长.6.如图,在⊙O 中,AB 为弦,CD 为直径,且AB ⊥CD ,垂足为E ,P 为 AC 上的动点(不与端点重合),连接PD .(1)求证:∠APD =∠BPD ;(2)利用尺规在PD 上找到点I ,使得I 到AB 、AP 的距离相等,连接AD (保留作图痕迹,不写作法).求证:∠AIP+∠DAI =180°;(3)在(2)的条件下,连接IC 、IE ,若∠APB =60°,试问:在P 点的移动过程中,IC IE 是否为定值?若是,请求出这个值;若不是,请说明理由.7.在平面直角坐标系xOy 中,已知线段AB 和点P ,给出如下定义:若PA PB =且点P 不在线段AB 上,则称点P 是线段AB 的等腰顶点.特别地,当90APB ∠≥︒时,则称点P 是线段AB 的非锐角等腰顶点.(1)已知点(20)A ,,(42)B ,.①在点(40)C ,,(31)D ,,(15)E -,,(05)F ,中,是线段AB 的等腰顶点的是▲;②若点P 在直线3(0)y kx k =+≠上,且点P 是线段AB 的非锐角等腰顶点,求k 的取值范围;(2)直线33y x =-+与x 轴交于点M ,与y 轴交于点N .⊙P 的圆心为(0)P t ,,半径为,若⊙P 上存在线段MN 的等腰顶点,请直接写出t 的取值范围.8.在平面直角坐标系xOy中,⊙O的半径为1,T(0,t)为y轴上一点,P为平面上一点.给出如下定义:若在⊙O上存在一点Q,使得△TQP是等腰直角三角形,且∠TQP=90°,则称点P为⊙O的“等直点”,△TQP为⊙O的“等直三角形”.如图,点A,B,C,D的横、纵坐标都是整数.(1)当t=2时,在点A,B,C,D中,⊙O的“等直点”是;(2)当t=3时,若△TQP是⊙O“等直三角形”,且点P,Q都在第一象限,求CPOQ的值.9.综合与实践动手操作利用正方形纸片的折叠开展数学活动.探究体会在正方形折叠过程中,图形与线段的变化及其蕴含的数学思想方法.如图1,点E 为正方形ABCD 的AB 边上的一个动点,3AB =,将正方形ABCD 对折,使点A 与点B 重合,点C 与点D 重合,折痕为MN .思考探索(1)将正方形ABCD 展平后沿过点C 的直线CE 折叠,使点B 的对应点B '落在MN 上,折痕为EC ,连接DB ',如图2.①点B '在以点E 为圆心,的长为半径的圆上;②B M '=;③DB C ' 为三角形,请证明你的结论.(2)拓展延伸当3AB AE =时,正方形ABCD 沿过点E 的直线l (不过点B )折叠后,点B 的对应点B '落在正方形ABCD 内部或边上.①ABB ' 面积的最大值为;②连接AB ',点P 为AE 的中点,点Q 在AB '上,连接PQ AQP AB E ∠=∠',,则2B C PQ '+的最小值为.10.在平面直角坐标系xOy 中,过⊙T (半径为r )外一点P 引它的一条切线,切点为Q ,若0<PQ≤2r ,则称点P 为⊙T 的伴随点.(1)当⊙O 的半径为1时,①在点A(4,0),B(0,),C(1,)中,⊙O 的伴随点是▲;②点D 在直线y =x+3上,且点D 是⊙O 的伴随点,求点D 的横坐标d 的取值范围;(2)⊙M 的圆心为M(m ,0),半径为2,直线y =2x ﹣2与x 轴,y 轴分别交于点E ,F .若线段EF 上的所有点都是⊙M 的伴随点,直接写出m 的取值范围.11.定义:在平面直角坐标系xOy 中,点P 为图形M 上一点,点Q 为图形N 上一点.若存在OP OQ =,则称图形M 与图形N 关于原点O “平衡”.(1)如图,已知⊙A 是以()1,0为圆心,2为半径的圆,点()1,0C -,()2,1D -,()3,2E .①在点C ,D ,E 中,与⊙A 关于原点O “平衡”的点是;②点H 为直线y x =-上一点,若点H 与⊙A 关于原点O “平衡”,点H 的横坐标的取值范围为:;(2)如图,已知图形G 是以原点O 为中心,边长为2的正方形.⊙K 的圆心在x 轴上,半径为2.若⊙K 与图形G 关于原点O “平衡”,请直接写出圆心K 的横坐标的取值范围.12.阅读下列材料,并按要求解答相关问题:【思考发现】根据直径所对的圆周角是直角,我们可以推出“如果一条定边所对的角始终为直角,那么所有满足条件的直角顶点组成的图形是以定边为直径的圆或圆弧(直径的两个端点除外)”这一正确的结论.如图1,若AB 是一条定线段,且90APB ∠=︒,则所有满足条件的直角顶点P 组成的图形是定边AB 为直径的O (直径两端点A 、B 除外)(1)已知:如图2,四边形ABCD 是边长为8的正方形,点E 从点B 出发向点C 运动,同时点F 从点C 出发以相同的速度向点D 运动,连接AE ,BF 相交于点P .①当点E 从点B 运动到点C 的过程中,APB ∠的大小是否发生变化?若发生变化,请说明理由;若不发生变化,请直接写出APB ∠的度数.②当点E 从点B 运动到点C 的过程中,点P 运动的路径是()A .线段;B .弧;C .半圆;D .圆③点P 运动的路经长是▲.(2)已知:如图3,在图2的条件下,连接CP ,请直接写出E 、F 运动过程中,CP 的最小值.13.对于平面内的图形1G 和图形2G ,记平面内一点P 到图形1G 上各点的最短距离为1d ,点P 到图形2G 上各点的最短距离为2d ,若12d d =,就称点P 是图形1G 和图形2G 的一个“等距点”.在平面直角坐标系xOy 中,已知点()60A ,,(0B .(1)在()30R ,,()20S ,,(1T 三点中,点A 和点B 的等距点是;(2)已知直线2y =-.①若点A 和直线2y =-的等距点在x 轴上,则该等距点的坐标为▲;②若直线y a =上存在点A 直线2y =-的等距点,求实数a 的取值范围;(3)记直线AB 为直线1l ,直线2l :33y x =-,以原点O 为圆心作半径为r 的O .若O 上有m 个直线1l 和直线2l 的等距点,以及n 个直线1l 和y 轴的等距点(0m ≠,0n ≠),求m n ≠时,求r 的取值范围.14.如图,平面上存在点P 、点M 与线段AB .若线段AB 上存在一点Q ,使得点M 在以PQ 为直径的圆上,则称点M 为点P 与线段AB 的共圆点.已知点P (0,1),点A (﹣2,﹣1),点B (2,﹣1).(1)在点O (0,0),C (﹣2,1),D (3,0)中,可以成为点P 与线段AB 的共圆点的是;(2)点K 为x 轴上一点,若点K 为点P 与线段AB 的共圆点,请求出点K 横坐标x K 的取值范围;(3)已知点M (m ,﹣1),若直线y =12x +3上存在点P 与线段AM 的共圆点,请直接写出m 的取值范围.15.如图,在ABC 中,AB BC =,30CAB ∠=︒,8AC =,半径为2的O 从点A 开始(如图1)沿直线AB 向右滚动,滚动时始终与直线AB 相切(切点为D ),当O 与ABC 只有一个公共点时滚动停止,作OG AC ⊥于点G .(1)图1中,O 在AC 边上截得的弦长AE =;(2)当圆心落在AC 上时,如图2,判断BC 与O 的位置关系,并说明理由.(3)在O 滚动过程中,线段OG 的长度随之变化,设AD x =,OG y =,求出y 与x 的函数关系式,并直接写出x 的取值范围.16.在平面直角坐标系xOy 中,给出如下定义:若点P 在图形M 上,点Q 在图形N 上,称线段PQ 长度的最小值为图形M ,N 的“近距离”,记为d(M ,N),特别地,若图形M ,N 有公共点,规定d(M ,N)=0.已知:如图,点A(2-,0),B(0,.(1)如果⊙O 的半径为2,那么d(A ,⊙O)=,d(B ,⊙O)=.(2)如果⊙O 的半径为r ,且d (⊙O ,线段AB )=0,求r 的取值范围;(3)如果C(m ,0)是x 轴上的动点,⊙C 的半径为1,使d (⊙C ,线段AB )<1,直接写出m 的取值范围.17.在平面直角坐标系xOy 中,对于点()P m n ,,我们称直线y mx n =+为点P 的关联直线.例如,点()24P ,的关联直线为24y x =+.(1)已知点()12A ,.①点A 的关联直线为;②若O 与点A 的关联直线相切,则O 的半径为;(2)已知点()02C ,,点()0.D d ,点M 为直线CD 上的动点.①当2d =时,求点O 到点M 的关联直线的距离的最大值;②以()11T -,为圆心,3为半径作.T 在点M 运动过程中,当点M 的关联直线与T 交于E ,F 两点时,EF 的最小值为4,请直接写出d 的值.18.在平面直角坐标系xOy 中,给定圆C 和点P ,若过点P 最多可以作出k 条不同的直线,且这些直线被圆C 所截得的线段长度为正整数,则称点P 关于圆C 的特征值为.k 已知圆O 的半径为2,(1)若点M 的坐标为()11,,则经过点M 的直线被圆O 截得的弦长的最小值为,点M 关于圆O 的特征值为;(2)直线y x b =+分别与x ,y 轴交于点A ,B ,若线段AB 上总存在关于圆O 的特征值为4的点,求b 的取值范围;(3)点T 是x 轴正半轴上一点,圆T 的半径为1,点R ,S 分别在圆O 与圆T 上,点R 关于圆T 的特征值记为r ,点S 关于圆O 的特征值记为.s 当点T 在x 轴正轴上运动时,若存在点R ,S ,使得3r s +=,直接写出点T 的横坐标t 的取值范围.答案解析部分1.【答案】(1)60︒;=;DC DB DA=+(2)解:在AB 上取一点E ,使ADE BDC ∠=∠,如图所示:∵AB 是圆O 的直径,1tan 2ABC ∠=,∴1tan 2AC ABC BC BC =∠⋅=,∴在Rt ACB 中,52AB BC ==,∵ BD BD =,∴DAB DCB ∠=∠,∵ADE BDC ∠=∠,∴ADE CDB ∽,∴ADAECD CB =,∴AD CB CD AE ⋅=⋅,∵ AD AD =,∴DBA DCA ∠=∠,∵ADE CDE CDB CDE ∠-∠=∠-∠,即ADC BDE ∠=∠,∴BDE CDA ∽,∴BDBECD AC =,∴BD AC CD BE ⋅=⋅,∴()AD CB AC BD CD AE CD BE CD AE BE CD AB⋅+⋅=⋅+⋅=⋅+=⋅,∴AB CD AC DB AD BC ⋅=⋅+⋅,∴122BC CD BC DB AD BC ⋅=⋅+⋅,∴5122CD DB AD ⋅=⋅+,∴5122CD DB AD =+,即2DB AD =+,故答案为:2DB AD =+.(3)解:∵A B ,分别是射线DA DB ,上的两个动点,120D ∠=︒,ABC 是等边三角形,∴四边形ADBC 的两个对角180ADB ACB ∠+∠=︒,∴构造四边形ADBC 的外接圆,∴根据四边形外接圆的性质可得:当点A 和点D 重合时,四边形ADBC 面积S 最小;当CD AB ⊥时,四边形ADBC 面积S 最大,①当点A 和点D 重合时,四边形ADBC 面积S 最小,∵CBD 时等边三角形,且2AB =,∴60CBD ∠=︒,2AB BD BC ===∴1sin 602CBD S BC BD =⋅⋅⋅= ,②当CD AB ⊥时,四边形ADBC 面积S 最大,∵CBD 时等边三角形,且2AB =,∴30ACD ∠=︒,2AC =,∴tan 233AD ACD AC =∠⋅==,∴11232322233ADC S AD DC =⋅⋅=⨯= ,∴23ADC ADBC S S == 四边形;433S <≤.2.【答案】(1)解:①O ,C ②当点B 的坐标为(0,1)时,如图,此时以BO 为半径的B 与线段OA 相切于点O ,∴点O 是OAB 关于点B 的内联点;当点B 移动到在y 轴左侧时,作图发现B 与x 轴有相交,且有一个交点不在线段OA 上,∴不再有OAB 关于点B 的内联点;当点B 的坐标为(7,8)时,以BA 为半径的B 与x 轴相切于点A ,∴点A 是OAB 关于点B 的内联点;当点B 直线x=7的右侧时,以BA 为半径的B 与x 轴相交,且有一个交点不在线段OA 上∴不再有OAB 关于点B 的内联点;综上所述,若AOB 关于点B 的内联点存在,求点B 纵坐标n 的取值范围为18n ≤≤;(2)80m 555m -≤≤≤≤或3.【答案】(1)22B C (2)解:由题意可得:当BC 是O 的以点A 为中心的“关联线段”时,则有AB C '' 是等边三角形,且边长也为1,当点A 在y 轴的正半轴上时,如图所示:设B C ''与y 轴的交点为D ,连接OB ',易得B C y ''⊥轴,∴12B D DC ''==,∴32OD ==,32==,∴OA =,∴t =;当点A 在y 轴的正半轴上时,如图所示:同理可得此时的OA =,∴t =;(3)当1min OA =时,此时BC =;当2max OA =时,此时2BC =.4.【答案】(1)证明:∵CD ⊥直径AB ,∴ BDBE =,∵DF =BD ,∴ DFBD =,∴ BEDF =,∴∠1=∠2,∴DG =BG(2)解:∠DBA 的角平分线交⊙O 于点F ,∴∠2=∠3,由(1)知,∠1=∠2,∴∠1=∠2=∠3,∵∠BCD =90°,∴∠1+∠2+∠3=90°,∴∠1=∠2=∠3=30°,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,∴∠4=90°﹣∠2﹣∠3=30°,∵AB =2,∴BD =1,在Rt △BCD 中,∠1=30°,∴BC =12BD =12,在Rt △BCG 中,∠3=30°,∴CG ==6,∴BG =2CG =33,由(1)知,DG =BG =33(3)5.【答案】(1)解:如图1,作BM ⊥x 轴,垂足为M ,根据题意AB=AE=EF=BF=,且∠EFO=∠BFM=45°,∴∠EFB=90°,∴四边形ABFE 是正方形,∴边AE ,BF 的中点所在直线就是ABC 与O 的一条“关联轴”;∵O 的半径为1,∴,且∠EFG=90°,∴四边形EFGH 是正方形,∵∠EFG+∠EFB=180°,∴B 、F 、G 三点共线,∴直线EF 是ABC 与O 的一条“关联轴”.(2)解:如图2,根据A (2,3),B (4,1),C (4,1),计算2=,故AB 不能落在圆的内部;过点A 作AN ⊥y 轴,垂足为N ,则AN=2,等于圆的直径,存在“关联轴l ”使ABC 是O 的关联三角形,此时0C x =;作点B 关于x 轴的对称点P ,此时BP=2,等于圆的直径,存在“关联轴l ”使ABC 是O 的关联三角形,此时4C x =,综上所述,点C 横坐标的范围是04C x ≤≤.(3)解:OC 的最小值为2-;OC 最大,根据勾股定理,AC=4.6.【答案】(1)证明:∵直径CD ⊥弦AB ,∴ AD BD=,∴∠APD=∠BPD ;(2)解:如图,作∠BAP 的平分线,交PD 于I ,证:∵AI 平分∠BAP ,∴∠PAI=∠BAI ,∴∠AID=∠APD+∠PAI=∠APD+BAI ,∵ AD BD=,∴∠DAB=∠APD ,∴∠DAI=∠DAB+∠BAI=∠APD+∠BAI ,∴∠AID=∠DAI ,∵∠AIP+∠DAI=180°,∴∠AIP+∠DAI=180°;(3)解:如图2,连接BI ,AC ,OA ,OB ,∵AI 平分∠BAP ,PD 平分∠APB ,∴BI 平分∠ABP ,∠BAI=12∠BAP ,∴∠ABI=12∠ABP ,∵∠APB=60°,∴∠PAB+∠PBA=120°,∴∠BAI+∠ABI=12(∠BAP+∠ABP )=60°,∴∠AIB=120°,∴点I 的运动轨迹是 AB ,∴DI=DA ,∵∠AOB=2∠APB=120°,∵AD ⊥AB ,∴ AD BD=,∴∠AOB=∠BOD=60°,∵OA=OD ,∴△AOD 是等边三角形,∴AD=AO ,∵CD 是⊙O 的直径,∴∠DAC=90°,∵CD ⊥AB ,∴∠AED=90°,∴∠AED=∠CAD ,∵∠ADC=∠ADE ,∴△ADE ∽△CDA ,∴AD DE CD AD=,∴AD 2=DE•CD ,∵DI′=DI=AD ,∴DI 2=DE•CD ,∵∠I′DE 是公共角,∴△DIE ∽△DCI ,∴2IC CD IE DI==.7.【答案】(1)解:①C(4,0),E(-1,5);②(Ⅰ)当点(40),在直线3y kx =+上时,430k +=,34k =-;(Ⅱ)当点(31),在直线3y kx =+上时,331k +=,23k =-;(Ⅲ)当点(22),在直线3y kx =+上时,232k +=,12k =-;结合图象可得3142k -≤≤-且23k ≠-;(2)解:直线333y x =-+与x 轴的交点M 坐标为()30,,与y 轴交点N 的坐标为(03,,∴tan 3NMO ∠=,∴30NMO ∠=︒,如图,作出线段MN 的垂直平分线,如图为两个临界情况:,利用待定系数法求得MN 垂直平分线解析式为y =,∴(0R -,,12230ORQ P RQ ∠=∠=︒,∴1112PR PQ ==,2222P R P Q ==,∴(10P ,(20P -,,∴t -≤<.8.【答案】(1)A 、B 、D(2)解:如图,依题意作⊙O 的“等直三角形”△TQP∴TQ=PQ ,∠TQP=90°过Q 点作MH //x 轴,交y 轴于M 点,过点P 作PH ⊥MH 于H 点∴∠TMQ=∠QHP=90°∴∠TQM+∠MTQ=∠TQM+∠HQP=90°∴∠MTQ=∠HQP∴△TMQ ≌△QHP (AAS )∴TM=QH ,MQ=HP设Q (x ,y )∴HM=MQ+QH=MQ+TM=x+3-y ,PH=MQ=x∴P (x-y+3,x+y )∵C (3,0)∴∵∴CP OQ .9.【答案】(1)BE ;3332-;等边;证明:B′D=BC CD ==,∴△DB'C 为等边三角形(2)310.【答案】(1)B ,C ;解:②如图2中,设点D 的坐标为(3)d d +,当过点D 的切线长为22r =时,OD ==由两点之间的距离公式得:OD =解得1221d d =-=-,结合图象可知,点D 的横坐标d 的取值范围是21d -≤≤-;(2)解:对于22y x =-当0y =时,220x -=,解得1x =,则点E 的坐标为(10)E ,当0x =时,2y =-,则点F 的坐标为(02)F -,⊙M 的半径为2,⊙M 的圆心为(0)M m ,24r ∴=,OM m=由题意,由以下两种情况:如图3-1中,点M 在点E 的右侧设FT 是⊙M 的切线则有两个临界位置:4FT =和点E 对应的切线长为0当4FT =时,则4OM m FT ===当点E 对应的切线长为0,即2EM =12EM m ∴=-=解得3m =结合图象得,当34m <≤时,线段EF 上的所有点都是⊙M 的伴随点②如图3-2和3-3中,点M 在点E 的左侧则有如下两个临界位置:如图3-2,设ET 是⊙M 的切线,连接MT ,则90MTE ∠=︒当4ET =时,2222245EM MT ET =+=+此时15m -=解得15m =-如图3-3,当⊙M 在直线EF 的左侧与EF 相切时,设切点为T ,连接MT∵(10)(02)E F -,,,∴12OE OF ==,∴22125EF =+=∵EF 是切线∴EF MT⊥∴90MTE FOE ∠=∠=︒∵MET FEO∠=∠∴MTE FOE~ ∴EM MTEF OF =,即22=解得EM =,即1m -=解得1m =-结合图象得,当11m -≤<-时,线段EF 上的所有点都是⊙M 的伴随点综上,m 的取值范围是11m -≤<-或34m <≤.11.【答案】(1)点C 、D ;22H x -≤≤-或22H x ≤≤(2)解: 图形G 是以原点O 为中心,边长为2的正方形,∴原点O 到正方形的最短距离是1d =,最长距离是d =,⊙K 与图形G 关于原点O “平衡”,∴原点O 到⊙K 上一点的距离1d ≤≤,⊙K 的圆心在x 轴上,半径为2,∴当⊙K 在x 轴正半轴时,圆心K 的横坐标的取值范围为:22x -≤≤+,当⊙K 在x 轴负半轴时,圆心K 的横坐标的取值范围为:22x --≤≤,综上所述,圆心K 的横坐标的取值范围22x -≤≤+或22x --≤≤.12.【答案】(1)解:①90°;②B ;③2π(2)解:413.【答案】(1)S(2,0)(2)解:①(4,0)或(8,0);②如图,设直线y a =上的点Q 为点A 和直线2y =-的等距点,连接QA ,过点Q 作直线2y =-的垂线,垂足为点C .点Q 为点A 和直线2y =-的等距点,QA QC ∴=.22QA QC ∴=.点Q 在直线y a =上,∴可设点Q 的坐标为()Q x a ,.()()22262x a a ∴-+=--⎡⎤⎣⎦.整理得2123240x x a -+-=.由题意得关于x 的方程2123240x x a -+-=有实数根.()()()212413241610a a ∴∆=--⨯⨯-=+≥.解得1a ≥-.(3)解:如图.直线l 1和直线l 2的等距点在直线l 3:33y x =-+上,直线l 1和y 轴的等距点在直线4l y =+:或33y x =+上,点O 与l 4的距离为32,点O 与l 3的距离为,点O 与l 5的距离为3,当r <时,n=0不符合题意,当r=时,m=2,n=0,符合题意,当<r <3时,m=n=2,不符合题意,当r≥3时,m=2,n=3或4,符合题意,综上所述,r=或r≥3.14.【答案】(1)C(2)解:∵P (0,1),点A (﹣2,﹣1),点B (2,﹣1).∴AP =BP ==2,如图2,分别以PA 、PB 为直径作圆,交x 轴于点K 1、K 2、K 3、K 4,∵OP=OG=1,OE∥AB,∴PE=AE=,∴OE=12AG=1,∴K1(﹣1﹣,0),k2(1﹣,0),k3(﹣1,0),k4(1+,0),∵点K为点P与线段AB的共圆点,∴﹣1﹣≤x k≤1﹣或﹣1≤x k≤1+(3)解:分两种情况:①如图3,当M在点A的左侧时,Q为线段AM上一动点,以PQ为直径的圆E与直线y=12x+3相切于点F,连接EF,则EF⊥FH,当x=0时,y=3,当y=0时,y=12x+3=0,x=﹣6,∴ON=3,OH=6,∵tan∠EHF=ON EFOH FH=36=12,设EF=a,则FH=2a,EH=a,∴OE=6﹣a,Rt △OEP 中,OP =1,EP =a ,由勾股定理得:EP 2=OP 2+OE 2,∴2221(6)a =+-,解得:a =2+(舍去)或2,∴QG =2OE =2(6﹣a )=﹣3+2,∴m≤3﹣2;②如图4,当M 在点A 的右侧时,Q 为线段AM 上一动点,以PQ 为直径的圆E 与直线y =12x+3相切于点F ,连接EF ,则EF ⊥FH ,同理得QG =3+2,∴m≥3+2,综上,m 的取值范围是m≤3﹣2或m≥3+215.【答案】(1)2(2)解:BC 与O 相切;理由:如图2,过点O 作OH BC ⊥于H ,连接OD ,∵O 与AB 相切于D ,∴OD AB ⊥,在Rt AOD 中,30BAC ∠=︒,∴24OA OD ==,∵8AC =,∴4OC =,在ABC 中,AB BC =,∴30C BAC ∠=∠=︒,在Rt OHC 中,30C ∠=︒,∴122OH OC OD ===,∴BC 与O 相切,(3)解:①当点O 在AC 的左侧时,连接OD 交AC 于F ,如备用图1,∵O 与AB 相切于D ,∴OD AB ⊥,∵OG AC ⊥,∴30FOG BAC ∠=∠=︒,在Rt FDA 中,tan FD BAC AD ∠=,∴tan 3FD AD BAC x =⋅∠=,∴23OF x =-,在Rt FOG 中,331cos 2322y OG OF FOG ⎛⎫==⋅∠=-⨯-+ ⎪ ⎪⎝⎭,即12y x =-+,此时x 的取值范围为0x ≤≤;②当点O 在AC 的右侧时,连接DO 并延长交AC 于F ,如备用图2,同①的方法得,33FD x =,∴23OF x =-,∵FD AB ⊥,∴90BAC AFD ∠+∠=︒,∴30FOG BAC ∠=∠=︒,在Rt FOG 中,331cos 2322y OG OF FOG x x ⎛⎫==⋅∠=-⨯- ⎪⎪⎝⎭,即12y x =-,此时x 的取值范围为1433x ≤≤.16.【答案】(1)0;2-(2)解:过点O 作OD ⊥AB 于点D ,∵点A(2-,0),B(0,.∴2OA OB ==,,∴4AB ==,∵1122OA OB AB OD ⋅=⋅,∴112422OD ⨯⨯=⨯⨯∴DO =,∵d (⊙O ,线段AB )=0,∴当⊙O 的半径等于OD 时最小,当⊙O 的半径等于OB 时最大,∴r r ≤≤(3)43423m -<<-17.【答案】(1)2y x =+(2)解:①当2d =时,()20D ,,设直线CD 的解析式为:y kx b =+,()02C ,,202k b b +=⎧∴⎨=⎩,解得:12k b =-⎧⎨=⎩,∴直线CD 的解析式为:y x =-+,设点M 的坐标为()2m m -+,,∴点M 的关联直线为:()212y mx m m x =-+=-+,∴点M 的关联直线经过定点()12N ,,如图2,过点O 作直线2y mx m =--+的垂线,垂足为H ,连接ON ,ON OH ∴≥,∴当点H与点N重合时,OH最大,即点O到点M的关联直线的距离最大,∴点O到点M=;2 d=②或2 3-18.【答案】(1);3(2)解:设点G是O的特征值为4的点,∴经过一点G且弦长为4(最长弦)的直线有1条,弦长为3的直线有2条,弦长为2的直线有且只有1条, 经过点G的直线被O截得的弦长的最小值为2,=,∴关于O的特征值为4的所有点都在以O为半径的圆周上,直线y x b=+分别与x,y轴交于点A、B,()0A b∴-,,()B b,,OA OB b∴==,45OBH∴∠=︒,当0b>时,线段AB与以O为半径的圆相切时,点G特征值为4,设切点为为H,连接OH,则OH=,OB∴==,b∴=,设以O 为半径的圆与y 轴正半轴的交点记为1B ,则1OB =,当线段AB 与以O 1B 时,可得b =,b ≤≤同理可求当0b <时,b ≤≤,综上,b b b ≤≤-≤(3)当372122t -≤≤+时,存在点R ,S ,使得3r s +=。
中考数学压轴专题:动点问题 解析版
1..如图,在平面直角坐标系中,点C 的坐标为(0,4),动点A 以每秒1个单位长的速度,从点O 出发沿x 轴的正方向运动,M 是线段AC 的中点.将线段AM 以点A 为中心,沿顺时针方向旋转︒90,得到线段AB .过点B 作x 轴的垂线,垂足为E ,过点C 作y 轴的垂线,交直线BE 于点D .运动时间为t 秒.(1)当点B 与点D 重合时,求t 的值; (2)设△BCD 的面积为S ,当t 为何值时,S 254=(3)连接MB ,当MB ∥OA 时,如果抛物线2y ax 10ax =-的顶点在△ABM 内部(不包括边),求a 的取值范围.2.如图,⊙C 的内接△AOB 中,AB=AO=4,tan ∠AOB=43,抛物线2y ax bx =+经过点A(4,0)与点(-2,6)(1)求抛物线的函数解析式.(2)直线m 与⊙C 相切于点A 交y 轴于点D ,动点P 在线段OB 上,从点O 出发向点B 运动;同时动点Q 在线段DA 上,从点D 出发向点A 运动,点P 的速度为每秒1个单位长,点Q 的速度为每秒2个单位长,当PQ ⊥AD 时,求运动时间t 的值(3)点R 在抛物线位于x 轴下方部分的图象上,当△ROB 面积最大时,求点R 的坐标.3.如图甲,四边形OABC 的边OA 、OC 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,顶点在B 点的抛物线交x轴于点A 、D ,交y 轴于点E ,连接AB 、AE 、BE .已知tan ∠CBE=13,A (3,0),D (﹣1,0),E (0,3).(1)求抛物线的解析式及顶点B 的坐标; (2)求证:CB 是△ABE 外接圆的切线;(3)试探究坐标轴上是否存在一点P ,使以D 、E 、P 为顶点的三角形与△ABE 相似,若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(4)设△AOE 沿x 轴正方向平移t 个单位长度(0<t≤3)时,△AOE 与△ABE 重叠部分的面积为s ,求s 与t 之间的函数关系式,并指出t 的取值范围.4.已知,如图,在平面直角坐标系中,点A 坐标为(-2,0),点B 坐标为 (0,2 ),点E 为线段AB 上的动点(点E 不与点A ,B 重合),以E 为顶点作∠OET=45°,射线ET 交线段OB 于点F ,C 为y 轴正半轴上一点,且OC=AB ,抛物线y=2-x 2+mx+n 的图象经过A ,C 两点.(1) 求此抛物线的函数表达式; (2) 求证:∠BEF=∠AOE ;(3) 当△EOF 为等腰三角形时,求此时点E 的坐标;(4) 在(3)的条件下,当直线EF 交x 轴于点D ,P 为(1) 中抛物线上一动点,直线PE 交x 轴于点G ,在直线EF 上方的抛物线上是否存在一点P ,使得△EPF 的面积是△EDG 面积的(122+) 倍.若存在,请直接..写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. 温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便作答.5.如图,直线AB交x轴于点B(4,0),交y轴于点A(0,4),直线DM⊥x轴正半轴于点M,交线段AB于点C,DM=6,连接DA,∠DAC=90°.(1)直接写出直线AB的解析式;(2)求点D的坐标;(3)若点P是线段MB上的动点,过点P作x轴的垂线,交AB于点F,交过O、D、B三点的抛物线于点E,连接CE.是否存在点P,使△BPF与△FCE相似若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.6.(10分)(2015•常州)如图,一次函数y=﹣x+4的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,过点A作x轴的垂线l,点P为直线l上的动点,点Q为直线AB与△OAP外接圆的交点,点P、Q与点A都不重合.(1)写出点A的坐标;(2)当点P在直线l上运动时,是否存在点P使得△OQB与△APQ全等如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.(3)若点M在直线l上,且∠POM=90°,记△OAP外接圆和△OAM外接圆的面积分别是S1、S2,求的值.7.(10分)(2015•常州)如图,反比例函数y=的图象与一次函数y=x 的图象交于点A 、B ,点B 的横坐标是4.点P 是第一象限内反比例函数图象上的动点,且在直线AB 的上方. (1)若点P 的坐标是(1,4),直接写出k 的值和△PAB 的面积;(2)设直线PA 、PB 与x 轴分别交于点M 、N ,求证:△PMN 是等腰三角形;(3)设点Q 是反比例函数图象上位于P 、B 之间的动点(与点P 、B 不重合),连接AQ 、BQ ,比较∠PAQ 与∠PBQ 的大小,并说明理由.1.【答案】解:(1)∵CAO BAE 90∠+∠=︒,∴CAO ABE ∠=∠。
人教版七年级下册数学期末复习:动点问题压轴题
人教版七年级下册数学期末复习: 动点问题压轴题1. 如图, 点A在x轴的负半轴上, 点D在y轴的正半轴上, 将三角形AOD沿x轴向右平移, 平移后得到三角形BEC, 点A的对应点是点B. 已知点A的坐标为(a, 0), 点C 的坐标为(b, c), 且a, b, c满足.(1)求点B的坐标;(2)求证: ∠DAE=∠BCD;(3)点P是线段BC上一动点(不与点B、C重合), 连接DP、AP, 在点P运动过程中, ∠CDP、∠DPA、∠PAE之间是否存在永远不变的数量关系?若存在, 写出它们之间的数量关系, 并请证明;若不存在, 请说明理由.2. 已知, 直线, 直线和, 分别交于C, D点, 点A, B分别在直线, 上, 且位于直线的左侧, 动点P在直线上, 且不和点C, D重合.(1)如图1, 当动点P在线段CD上运动时, 求证: ∠APB=∠CAP+∠DBP;(2)如图2, 当动点P在点C上方运动时(P, A, B不在同一直线上), 请写出∠APB, ∠CAP, ∠DBP之间的数量关系, 并选择其中一种的数量关系说明理由.3. 如图①, 平直角坐标系中, 已知点A(a, 0), B(0, b), 其中a, b满足|2a﹣3b﹣39|=0, 将点B向右平移24个单位长度得到点C.(1)点A和点C的坐标;(2)如图①, 点D为线段BC上一动点, 点D从点C以2个单位长度/秒的速度向点B运动, 同时点E为线段OA上一动点, 从点O以3个单位长度/秒的速度向点A运动, 设运动的时间为t秒(0<t<10), 四边形BOED的面积记为S四边形BOED(以下同理表示), 若S四边形BOEDS四边ACDE, 求t的取值范围;(3)如图②, 在(2)的条件下, 在点D, E运动的过程中, DE交OC于点F, 求证:S△OEF>S△DCE总成立.4. 在平面直角坐标系中, O为原点, 点A(0, 2), B(﹣2, 0), C(4, 0).(1)如图1, △ABC的面积为;(2)如图2, 将点B向右平移7个单位长度, 再向上平移4个单位长度, 得到对应点D.①求①ACD的面积;②点P是x轴上一动点, 若△PAO的面积等于3, 请求出点P的坐标.5. 在平面直角坐标系中, O为原点, 点A(0, −3), B(−2, 0).(1)如图①, 则三角形OAB的面积为_______;(2)如图②, 将线段AB向右平移5个单位长度, 再向上平移4个单位长度, 得到平移后的线段A′B′.连接OA′, OB′.①求三角形OA′B′的面积;②P(−1, m)(m>0)是一动点, 若SΔPOB′=10, 请直接写出点P坐标.6. 在平面直角坐标系中, , 满足.(1)直接写出、的值: ;;(2)如图1, 若点满足的面积等于6, 求的值;(3)设线段交轴于C, 动点E从点C出发, 在轴上以每秒1个单位长度的速度向下运动, 动点F从点出发, 在轴上以每秒2个单位长度的速度向右运动, 若它们同时出发, 运动时间为秒, 问为何值时, 有?请求出的值.7. 如图1, ABCD, 定点E, F分别在直线AB, CD上, 在平行线AB, CD之间有一动点P, 满足0°<∠EPF<180°.(1)试问∠AEP, ∠EPF, ∠PFC满足怎样的数量关系?解: 由于点P是平行线AB, CD之间有一动点, 因此需要对点P的位置进行分类讨论: 如图1, 当P点在EF的左侧时, ∠AEP, ∠EPF, ∠PFC满足数量关系为, 如图2, 当P点在EF的右侧时, ∠AEP, ∠EPF, ∠PFC满足数量关系为.(2)如图3, EQ, FQ分别平分∠PEB和∠PFD, 且点P在EF左侧.①若∠EPF=60°, 则∠EQF=.②猜想∠EPF与∠EQF的数量关系, 并说明理由;③如图4, 若∠BEQ与∠DFQ的角平分线交于点Q1, ∠BEQ1与∠DFQ1的角平分线交于点Q2, ∠BEQ2, 与∠DFQ2的角平分线交于点Q3;此次类推, 则∠EPF与∠EQ2021F满足怎样的数量关系?(直接写出结果)8. 已知直线、, 直线与直线、分别交于点C和点D, 在直线上有动点P(点P与点C.D 不重合), 点A在直线上, 点B在直线上.(1)如图①, 如果点P在C.D之间运动时, 且满足∠1+∠3=∠2, 请写出与之间的位置关系并说明理由;(2)如图②, 如果, 点P在直线的上方运动时, 请写出∠1, ∠2与∠3之间的数量关系并说明理由;(3)如图③, 如果, 点P在直线的下方运动时, 请直接写出∠PAC、∠PBD、∠APB之间的关系(不需说明理由).9. 如图, , 平分, 设为, 点E是射线上的一个动点.(1)若时, 且, 求的度数;(2)若点E运动到上方, 且满足, , 求的值;(3)若, 求的度数(用含n和的代数式表示).10. 如图所示, 已知, 点P是射线AM上一动点(与点A不重合), BC.BD分别平分和, 分别交射线AM于点C.D, 且(1)求的度数.(2)当点P运动时, 与之间的数量关系是否随之发生变化?若不变化, 请写出它们之间的关系, 并说明理由;若变化, 请写出变化规律.(3)当点P运动到使时, 求的度数.11. 已知点D在∠ABC内, E为射线BC上一点, 连接DE, CD. (1)如图1, 点E在线段BC上, 连接AE, ∠AED=∠A+∠D.①求证AB①CD;②过点A作AM∥ED交直线BC于点M, 请猜想∠BAM与∠CDE的数量关系, 并加以证明;(2)如图2, 点E在BC的延长线上, ∠AED=∠A﹣∠D.若M平面内一动点, MA∥ED, 请直接写出∠MAB与∠CDE的数量关系.12. 如图1, 在平面直角坐标系中, 点A, B的坐标分别为(1, 0), (4, 0), 现同时将点A, B分别向上平移3个单位长度, 再向左平移1个单位长度, 分别得到A, B的对应点C, D, 连接AC, BD, CD.图1图2(1)求点C, D的坐标.(2)P是x轴上(除去B点)的动点.①连接PC, BC, 使S△PBC=2S△ABC, 求符合条件的P点坐标.②如图2, Q是线段BD上一定点, 连接PQ, 请直接写出∠BPQ+∠PQB与∠CDB的数量关系.13. 如图, 在长方形ABCD中, AB=8cm, BC=6cm, 点E是CD边上的一点, 且DE=2cm, 动点P从A点出发, 以2cm/s的速度沿A→B→C→E运动, 最终到达点E. 设点P运动的时间为t秒.(1)请以A点为原点, AB所在直线为x轴, 1cm为单位长度, 建立一个平面直角坐标系, 并用t表示出点P在不同线段上的坐标.(2)在(1)相同条件得到的结论下, 是否存在P点使△APE的面积等于20cm2时,若存在, 请求出P点坐标;若不存在, 请说明理由.14. 如图, 直线PQ∥MN, 点C是PQ、MN之间(不在直线PQ, MN上)的一个动点.(1)若∠1与∠2都是锐角, 如图甲, 请直接写出∠C与∠1, ∠2之间的数量关系;(2)若把一块三角尺(∠A=30°, ∠C=90°)按如图乙方式放置, 点D, E, F是三角尺的边与平行线的交点, 若∠AEN=∠A, 求∠BDF的度数;(3)将图乙中的三角尺进行适当转动, 如图丙, 直角顶点C始终在两条平行线之间, 点G在线段CD上, 连接EG, 且有∠CEG=∠CEM, 求值.15. 如图,在直角坐标系中,点A. C分别在x轴、y轴上,CB∥OA, OA=8,若点B的坐标为.(1)直接写出点A, C的坐标;(2)动点P从原点O出发沿x轴以每秒2个单位的速度向右运动, 当直线PC把四边形OABC分成面积相等的两部分时停止运动, 求P点运动时间;(3)在(2)的条件下, 点P停止运动时, 在y轴上是否存在一点Q, 连接PQ, 使三角形CPQ的面积与四边形OABC的面积相等?若存在, 求点Q的坐标;若不存在, 请说明理由.16. 如图, 已知点, 且, 满足.过点分别作轴、轴, 垂足分别是点、.(1)求出点B的坐标;(2)点是边上的一个动点(不与点重合), 的角平分线交射线于点, 在点运动过程中, 的值是否变化?若不变, 求出其值;若变化, 说明理由.(3)在四边形的边上是否存在点, 使得将四边形分成面积比为1:4的两部分?若存在, 请直接写出点的坐标;若不存在, 说明理由.17. 如图, 在平面直角坐标系中, 点A, B的坐标分别为A(0, a), B(b, a), 且a、b满足(a﹣2)2+|b﹣4|=0, 现同时将点A, B分别向下平移2个单位, 再向左平移1个单位, 分别得到点A, B的对应点C, D, 连接AC, BD, AB.(1)求点C, D的坐标及四边形ABDC的面积S四边形ABCD;(2)在y轴上是否存在一点M, 连接MC, MD, 使S△MCD=S四边形ABDC?若存在这样一点, 求出点M的坐标, 若不存在, 试说明理由;(3)点P是直线BD上的一个动点, 连接PA, PO, 当点P在BD上移动时(不与B, D 重合), 直接写出∠BAP、∠DOP、∠APO之间满足的数量关系.18. 如图1, 在平面直角坐标系中, A(a, 0)是x轴正半轴上一点, C是第四象限内一点, CB⊥y轴交y轴负半轴于B(0, b), 且|a﹣3|+(b+4)2=0, S四边形AOBC=16.(1)求点C的坐标.(2)如图2, 设D为线段OB上一动点, 当AD⊥AC时, ∠ODA的角平分线与∠CAE 的角平分线的反向延长线交于点P, 求∠APD的度数;(点E在x轴的正半轴). (3)如图3, 当点D在线段OB上运动时, 作DM⊥AD交BC于M点, ∠BMD、∠DAO的平分线交于N点, 则点D在运动过程中, ∠N的大小是否会发生变化?若不变化, 求出其值;若变化, 请说明理由.19. 如图1, 在平面直角坐标系中, 点A为x轴负半轴上一点, 点B为x轴正半轴上一点, C(0, a), D(b, a), 其中a, b满足关系式: |a+3|+(b-a+1)2=0.(1)a=___, b=___, △BCD的面积为______;(2)如图2, 若AC⊥BC, 点P线段OC上一点, 连接BP, 延长BP交AC于点Q, 当∠CPQ=∠CQP时, 求证:BP平分∠ABC;(3)如图3, 若AC⊥BC, 点E是点A与点B之间一动点, 连接CE,CB始终平分∠ECF,当点E在点A与点B之间运动时, 的值是否变化?若不变, 求出其值;若变化, 请说明理由.20. 已知: 在平面直角坐标系中, 四边形ABCD是长方形, ∠A=∠B=∠C=∠D=90°, AB∥CD, AB=CD=8, AD=BC=6, D点与原点重合, 坐标为(0, 0).(1)直接写出点B的坐标__________.(2)动点P从点A出发以每秒3个单位长度的速度向终点B匀速运动, 动点Q从点C出发以每秒4个单位长度的速度沿射线CD方向匀速运动, 若P, Q两点同时出发, 设运动时间为t秒, 当t为何值时, PQ∥y轴?(3)在Q的运动过程中, 当Q运动到什么位置时, 使△ADQ的面积为9?求出此时Q 点的坐标?。
初中数学压轴题-动点问题
通常动点的运动场所将从以下选出:
1、在直角三角形的边上运动
2、在梯形的边上运动
3、在坐标轴上运动
4、在抛物线上运动
如果设时间为t,一般情况将从以下12个问题中选出
(1)求某条线段的长度
(2)求某个三角形的面积s与时间t的函数关系式
(3)求两个图形重叠部分或动点所带的射线扫某个图形部分的面积s与时间t的函数关系式并求面积的最大值
(4)t取何值时两直线平行
(5)t取何值时两直线垂直?
(6)t取何值时某三角形为等腰三角形三角形?
(7)t取何值时某三角形为直角三角形?
(8)t取何值时某四边形为特殊四边形?
(9)t取何值时两个三角形全等或相似
(10)当动点所带的射线把某个中心对称图形的面积二等分时求t.
(11)点在运动的过程中,某个图形的面积或角度是否发生变化,若不变,求出这个面积或角的度数,若变化,说明怎样变?
(12)当抛物线等分某些特殊点的数量时求t的取值范围
E
图1
C
D P
D、A的距离之差最大,求出点
第2题图
),用待第2题图
R 1
R 2
R 3
D
的函数关系式?
E 93。
中考数学动点问题压轴题
中考数学动点问题压轴题【典型题1】难度★★★如图,正方形ABCD的边长为2cm,动点P,Q同时从点A出发,在正方形的边上,分别按A→D→C,A→B→C的方向,都以1cm/s的速度运动,到达点C运动终止,连接PQ,设运动时间为xs,△APQ的面积为ycm2,则下列图象中能大致表示y 与x的函数关系的是()【思路分析】根据题意,分别求出两个时间段的函数关系式是解题的关键.根据题意结合图形,分情况讨论:①0≤x≤2时,根据S△APQ=AQ•AP,列出函数关系式,从而得到函数图象;②2≤x≤4时,根据S△APQ=S正方形ABCD﹣S△CP′Q′﹣S△ABQ′﹣S△AP′D列出函数关系式,从而得到函数图象,再结合四个选项即可得解.【答案解析】解:①当0≤x≤2时,∵正方形的边长为2cm,∴y =S△APQ=AQ•AP=x2;②当2≤x≤4时,y=S△APQ=S正方形ABCD ﹣S△CP′Q′﹣S△ABQ′﹣S△AP′D,=2×2﹣(4﹣x)2﹣×2×(x﹣2)﹣×2×(x﹣2)=﹣x2+2x所以,y与x之间的函数关系可以用两段二次函数图象表示,纵观各选项,只有A选项图象符合.故选:A.【典型题2】难度★★★在边长为3 cm的正方形ABCD中,动点M自点A出发沿AB 方向,以每秒1 cm的速度运动;动点N自点A出发沿折线A —D—C—B,以每秒3 cm的速度同时出发.到达点B时两点同时停止.设△AMN的面积为y(cm2),运动时间为x(秒),则下列图象中能大致反映y与x之间函数关系的是().【答案解析】根据题意,作出如图所示正方形ABCD,应分三种情形:(1)当0<x≤1时,4个选项图象相同,可不作讨论;(2)当1<x≤2时,点N在边DC上点N1位置,点M在边AB 上点M1位置,AM1=x,边AM1上的高为3,.图象为从左向右上升的线段,排除选项(A)、(D);(3)当2<x≤3时,点N在边CB上点N2位置,点M在边AB 上点M2位置,如图中虚线所示.AM2=x,BN2=9-3x..图象为开口向下的抛物线上一段,排除(C),故选B.【典型题3】:难度★★★如图,已知A、B是反比例函数,图象上的两点,BC∥x轴,交y轴于点C.动点P从坐标原点O出发,沿O→A→B→C(图中箭头所示路线)匀速运动,终点为C.过P作PM⊥x轴,PN⊥y轴,垂足分别为M、N.设矩形OMPN的面积为S,点P运动时间为t,则S与t的函数图象大致为()【答案解析】当点P在OA上运动时,S随t的增大而增大,且S与矩形边长的平方成正比,也就是与矩形的对角线OP的平方成正比,是t的二次函数,故可排除选项(B)、(D)(也可以根据点P在双曲线上运动时,矩形的面积不变,达到同样目的).当点P 在BC上运动时,S随t的增大而逐渐减小,排除选项(C).故应选A.【典型题4】难度★★★如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,动点P沿折线BCD 从点B开始运动到点D.设运动的路程为x,△ADP的面积为y,那么y与x之间的函数关系的图象大致是()【思路分析】由题意当0≤x≤3时,y=3,当3<x<5时,y=×3×(5﹣x)=﹣x+.由此即可判断.【答案解析】解:由题意当0≤x≤3时,y=3,当3<x<5时,y=×3×(5﹣x)=﹣x+.故选:D.。
平行四边形中的动点问题(压轴题专项讲练)原卷版—24-25学年九年级数学上册压轴题专项(北师大版)
平行四边形中的动点问题正向思维:是一类常规性的、传统的思维形式,指的是大家按照自上而下,由近及远、从左到右、从可知到未知等一般而言的线性方向做出探究问题的思维途径。
逆向思维:是指在剖析、破解数学难题进程中,可以灵活转换思维方向,从常规思维的相反方向出发进行探索的思维方式,比如正向思维无法解决问题时可反其道而行采取逆向思维,直接证明有困难时可采用间接证明。
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。
分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:1. 不重(互斥性)不漏(完备性);2. 按同一标准划分(同一性);3. 逐级分类(逐级性)。
【典例1】在矩形ABCD 中, AB =8,BC =16,E 、F 是直线AC 上的两个动点,分别从A 、C 两点同时出发相向而行,速度均为每秒2t 秒,其中(0≤t ≤10).(1)如图1,M 、N 分别是AB 、CD 中点,当四边形EMFN 是矩形时,求t 的值.(2)若G 、H 分别从点A 、C 沿折线A —B —C ,C —D —A 运动,与E 、F 相同的速度同时出发.①如图2,若四边形EGFH 为菱形,求t 的值;②如图3,作AC 的垂直平分线交AD 、BC 于点P 、Q ,当四边形PGQH 的面积是矩形ABCD 面积的1532,则t 的值是 .③如图4,在异于G 、H 所在矩形边上取P 、Q ,使得PD =BQ ,顺次连接P 、G 、Q 、H ,请直接写出四边形PGQH周长的最小值是 .(1)根据条件证明四边形EMFN是平行四边形,连接MN,求出t的值即可;(2)①连接GH,CH,根据菱形的性质和题中条件证出AH=HC,从而得到AH2=64+(16―AH)2即可求解;②连接AQ,根据题中条件和①中结论证明△APG≌△CQH(SAS),从而得到GQHP是平行四边形,即可求出答案;③根据求最小路径的方法作出点G关于BC的对称点G′,过点G′作G′K⊥DC于K,连接G′H,QG′,再根据“三角形两边之和大于第三边”即可求解.(1)解:∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,AB=CD∴∠MAE=∠NCF,∵M、N分别是AB、CD中点,∴AM=CN,∵E、F是直线AC上的两个动点,分别从A、C两点同时出发相向而行,速度均为每秒2个单位长度,∴AE=CF=2t,∴△AME≌△CNF(SAS),∴ME=NF,∠AEM=∠CFN,∴∠MEF=∠EFN,∴ME∥FN,∴四边形EMFN是平行四边形,如图1,连接MN,∵四边形ABCD是矩形,M、N分别是AB、CD中点,、,∴四边形MBCN是矩形,∵AB=8,BC=16,∴MN=BC=16,AC==∵四边形EMFN是平行四边形,∴当EF=MN=16时,四边形EMFN是矩形,∴=16或4t―=16,解得t=―4或;(2)解:①由(1)知:AF=CE,∴AF+EF=AE,CE+EF=CF,∴AE=CF,如图2,连接GH,CH,∵四边形EGFH菱形,∴AC⊥GH,OE=OF,∴OA=OC,∴AH=HC,∵HC2=CD2+DH2,AB=8,BC=16,∴AH2=64+(16―AH)2,∴AH=HC=10,∴DH=6,∴CD+DH=6+8=14,=7;∴t=142②如图3,连接AQ ,如图所示,由①同理得:AQ =CQ =10,BQ =6,由①知:AP =10,∴AP =CQ ,∵G 、H 分别从点A 、C 沿折线A ﹣B ﹣C ,C ﹣D ﹣A 运动,∴AG =CH ,又∵∠GAP =∠QCH =90°,∴△APG≌△CQH (SAS),∴GP =QH ,同理可证PH =GQ ,∴四边形GQHP 是平行四边形,∵四边形GQHP 的面积是矩形ABCD 面积的1532,∴S ▭GQHP =1532S 矩形ABCD ,∴2S △PGQ =1532S 矩形ABCD =1532×8×16=60,∴S △PGQ =30,∴S △AGP +S △GBQ =12×8×16―30=34,∴12×AG ×10+12×6×(8―AG )=34,∴AG =5,∴t =52;故答案为:52;③如图4,作点G关于BC的对称点G′,过点G′作G′K⊥DC于K,连接G′H,QG′,则BG=BG′=CK,QG=G′Q,∵AG=CH,∴HK=CH+CK=AG+BG=8,∵G′K=16,∴G′H==由②知:四边形PGQH是平行四边形,∴四边形PGQH的周长=2QH+2GQ=2QH+2QG′≥2G′H,当G',Q,H三点共线时,四边形PGQH周长有最小值,且最小值是2G′H=故答案为:1.(22-23九年级上·福建漳州·期中)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=40cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒(0<t≤10).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE、EF,当△DEF为直角三角形时,t的值为()A.5B.203C.5或8D.5或8或2032.(2023·河北·二模)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD=8cm,BC=6cm,点P从点D出发,以1cm/s的速度向点A运动,点M从点B同时出发,以相同的速度向点C运动,当其中一个动点到达端点时,两个动点同时停止运动.设点P的运动时间为t(单位:s),下列结论正确的是()A.当t=3s时,四边形ABMP为矩形B.当t=4s时,四边形CDPM为平行四边形C.当CD=PM时,t=3s D.当CD=PM时,t=3s或5s3.(22-23八年级下·全国·期末)如图,在正方形ABCD中,点E从点B出发,沿边BC方向向终点C运动,DF⊥AE交AB于点F,以FD,FE为邻边构造平行四边形DFEP,连接CP,则∠FAE+∠EPC的度数的变化情况是( )A.一直减小B.一直减小后增大C.一直不变D.先增大后减小4.(2023·河北保定·一模)如图,在菱形ABCD中,AB=6cm,∠B=120°,P为对角线AC上的一个动点,过点P作AC的垂线,交AD或CD于点E,交AB或BC于点F,点P从点A的速度向终点C运动,设运动时间为t(s),以EF为折线将菱形ABCD向右折叠,若重合部分面积为2,求t的值,对于其答案,甲答:t=2,乙答:t=3,丙答:t=4,则正确的是()A.只有甲答的对B.甲、乙答案合在一起才完整C.甲、丙答案合在一起才完整D.三人答案合在一起才充整5.(22-23八年级下·湖北武汉·期中)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=24cm,BC=26cm.点P从点A出发,以2cm/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,规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.若运动t s时PQ=CD,则运动时间t的值是s.6.(22-23八年级下·河南郑州·期末)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E在AD上,AE=5cm,BE=13cm,∠EBD=∠DBC,点F是BC的中点,若点P以1cm/s的速度从点A出发,沿AD向点E 运动,点N同时以2cm/s的速度从点C出发,沿CB向点F运动,点P运动到点E时停止运动,点N也同时停止运动,当点P运动s时,以点P,F,N,E为顶点的四边形是平行四边形.7.(22-23八年级下·河南郑州·期末)如图,等边三角形ABC的边长为10cm,动点M从点B出发,沿B→A→C→B 的方向以3cm s的速度运动,动点N从点C出发,沿C→A→B→C的方向以2cm的速度运动,且动点M,N 同时出发,其中一点到达终点时,另一点随之停止运动.那么运动到第秒时,点A,M,N以及△ABC的边上一点D恰能构成一个平行四边形.8.(23-24八年级下·重庆巴南·阶段练习)如图1,在平行四边形ABCD中,AD⊥CD,AB=8,AD=4,M 是一动点,从点D出发,沿D―A―B―C运动,以4个单位每秒的速度向终点C点运动;N是从点C出发的另一动点,沿C―D运动,以2个单位每秒的速度向终点D点运动,点M和点N同时出发,运动时间为t秒(M,N两点中如有一个点到达终点时,所有运动即终止).(1)若M、N出发t秒后,四边形MBCN为平行四边形,求t;(2)若△AMC的面积为8,请求出t的值;(3)如图2,点F是线段AD中点,E是直线CD上另一动点(位于N点右边),且线段NE在移动过程中始终保持长度为2不变,请探究并直接写出FN+NE+BE的最小值.9.(23-24九年级上·陕西渭南·阶段练习)如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=14,DC=8,AD=20.动点P从点D出发,沿射线DA的方向以每秒2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 t(秒).(1)当t=2时,求△BPQ的面积;(2)当t为何值时,以A,B,P,Q为顶点的四边形为平行四边形?(3)(2)中的平行四边形会不会是菱形?若能,请说明理由,若不能,当Q速度不变,求出P点速度?10.(22-23八年级下·四川宜宾·期末)已知,如图,O为坐标原点,四边形OABC为矩形,A(10,0),C(0, 4),点D是OA的中点,动点P在线段BC上以每秒2个单位长的速度由点C向B运动.设动点P的运动时间为t秒.(1)当t为何值时,四边形PODB是平行四边形?(2)在直线CB上是否存在一点Q,使得O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.11.(23-24九年级上·广东茂名·期中)如图所示,在菱形ABCD中,∠B=60°,△AEF是等边三角形.(1)如图1,点E、F分别在菱形的边BC、CD上滑动,且E、F不与B、C、D重合.求证:BE=CF;(2)如图2,点E是CB延长线上一点,连BF.①求证:BF=AB+BE;②若AD=6,BE=2,求EF的长.12.(23-24九年级上·山东青岛·阶段练习)如图,在菱形ABCD中,AB=4cm,∠ADC=120°,点E.F同时从A、C两点出发,分别沿AB、CB方向向点B匀速移动(到点B停止),点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s.(1)经过多少秒△DEF为等边三角形?(2)经过多少秒四边形BEDF的面积为13.(2023·陕西西安·一模)如图,平行四边形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,∠B=60°,G是CD的中点,E是边AD上的动点,EG的延长线与BC的延长线交于点F,连接CE,DF.(1)求证:四边形CEDF是平行四边形;(2)①AE=______时,四边形CEDF是矩形;②AE=______时,四边形CEDF是菱形.14.(23-24八年级上·山东潍坊·期末)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=18cm,BC=13cm,CD=23cm,动点P从点A出发,以1cm/s的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,以2cm/s 的速度沿折线B―C―D向终点D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)用含t的式子表示PB;(2)当t为何值时,直线PQ把四边形ABCD分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形?(3)只改变点Q的运动速度,使运动过程中某一时刻四边形PBCQ为菱形,则点Q的运动速度应为多少?15.(22-23八年级下·广东珠海·期中)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=24cm,BC=30cm,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,规定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=6s时,请判定四边形PQCD的形状(直接填空)(2)当PQ=CD时,求t的值.(3)连接DQ,是否存在△QDC为等腰三角形?若存在请直接写出t值,若不存在,说明理由.16.(23-24八年级上·吉林长春·期中)如图,在▱ABCD中,AB=10,BC=40,BC边上的高为8.点P从点A 出发,沿AD以每秒5个单位长度的速度运动.点Q从点B出发沿B―C―B以每秒8个单位长度的速度运动.P、Q两点同时出发,当其中一点到达终点时,P、Q两点同时停止运动.设点运动的时间为t(秒)(t≠0),连结PQ.(1)直接写出点Q与点C重合时t的值.(2)当点Q沿B―C运动时,求QC的长(用含t的代数式表示).(3)当PQ⊥BC时,求t的值.(4)当PQ=10时,直接写出t的值.17.(23-24八年级上·山东青岛·阶段练习)在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,AB=12cm,BC=27cm,CD=15cm,点P从点B开始沿BC向点C以每秒3cm的速度移动,点Q从点D开始沿DA以每秒2cm的速度移动,设运动时间为t秒,连接PQ.(1)线段AD的长度是__________cm;(2)当t=________时,线段BQ平分∠B;(3)当t=________时,PQ⊥BC;(4)当t为何值时,四边形QPCD的面积是60cm2;(请说明理由)(5)当t为何值时,Q在PC的中垂线上.(请说明理由)18.(22-23八年级下·吉林·期中)如图,在▱ABCD中,∠DCA=90°,AB=6,AC=8,动点P从点A出发沿AD以2cm/s速度向终点D运动,同时点Q从点C出发,以8cm/s速度沿射线CB运动,当点P到达终点时,点Q也随之停止运动,设点P运动的时间为t秒(t>0).(1)CB的长为______;(2)用含t的代数式表示线段QB的长;(3)连接PQ,①是否存在t的值,使得PQ与AC互相平分?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;②是否存在t的值,使得PQ与AB互相平分?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)若点P关于直线AQ对称的点恰好落在直线AB上,请直接写出t的值.19.(22-23八年级下·河北沧州·期中)如图,在▱ABCD中,∠A=60°,AB=6cm,连接BD,恰有∠ABD=90°,过点D作DE⊥BC于点E.动点P从点D出发沿DA以1cm/s的速度向终点A运动,同时点Q从点B 出发,以4cm/s的速度沿射线BC运动,当点P到达终点时,点Q也随之停止运动,设点P运动的时间为t s.(1)分别求BD和BE的长度;时,判断PQ与AD是否垂直,并说明理由;(2)连接PQ,当t=95(3)试判断是否存在t的值,使得以P,Q,C,D为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)若点P关于直线DQ对称的点恰好落在直线CD上,请直接写出点P,Q之间的距离.20.(23-24九年级上·吉林长春·开学考试)如图,在△ABC中,BA=BC=10,BC边上高为8,点D为边BC的中点点P从点B出发,沿折线BA-AC向点C运动,在BA、AC上的速度分别为每秒5个单位长度和每秒P不与点A重合时,连接PD,以PA、PD为邻边作▱APDE.设点P的运动时间为t秒(t>0).(1)①线段AC的长为______;②用含t的代数式表示线段AP的长;(2)当点E在△ABC内部时,求t的取值范围;(3)当▱APDE是菱形时,求t的值;(4)作点B关于直线PD的对称点B′,连结B′D,当B′D⊥BC时,直接写出t的值.。
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(1)求m的值;(2)点P(0,t)是线段OB上的一个动点(点P不与0,B两点重合),过点P作x轴的平行线,分别交AB,0c,DC于点E,F,G.设线段EG的长为d,求d与t之间的函数关系式 (直接写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,点H是线段OB上一点,连接BG 交OC于点M,当以OG为直径的圆经过点M时,恰好使∠BFH=∠ABO.求此时t的值及点H 的坐标.2如图,A、B两点的坐标分别是(8,0)、(0,6),点P由点B出发沿BA方向向点A作匀速直线运动,速度为每秒3个单位长度,点Q由A出发沿AO(O为坐标原点)方向向点O作匀速直线运动,速度为每秒2个单位长度,连接PQ,若设运动时间为t(0<t<103)秒.解答如下问题:(1)当t为何值时,PQ∥BO?(2)设△AQP的面积为S,①求S与t之间的函数关系式,并求出S的最大值;②若我们规定:点P、Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则新坐标(x2﹣x1,y2﹣y1)称为“向量PQ”的坐标.当S取最大值时,求“向量PQ”的坐标.3如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=5米,AC=12米.M点在线段CA上,从C向A运动,速度为1米/秒;同时N点在线段AB上,从A向B运动,速度为2米/秒.运动时间为t秒.(1)当t为何值时,∠AMN=∠ANM?(2)当t为何值时,△AMN的面积最大?并求出这个最大值.4如图,在Y O AB C中,点A在x轴上,∠A OC=60o,OC=4cm.O A=8cm.动点P从点O出发,以1cm/s的速度沿线段OA→AB运动;动点Q同时..从点O出发,以acm/s的速度沿线段OC→CB运动,其中一点先到达终点B时,另一点也随之停止运动.设运动时间为t秒.(1)填空:点C的坐标是(______,______),对角线OB的长度是_______cm;(2)当a=1时,设△OPQ的面积为S,求S与t的函数关系式,并直接写出当t为何值时,S的值最大?(3)当点P在OA边上,点Q在CB边上时,线段PQ与对角线OB交于点M.若以O、M、P 为顶点的三角形与△OAB相似,求a与t的函数关系式,并直接写出t的取值范围.5如图,在Rt △ABC 中,∠C =900,AC = 4cm , BC = 5 cm ,点D 在BC 上,且CD = 3 cm ,现有两个动点P ,Q 分别从点A 和点B 同时出发,其中点P 以1 厘米/秒的速度沿AC 向终点C 运动;点Q 以1 . 25 厘米/秒的速度沿BC 向终点C 运动.过点P 作PE ∥ BC 交AD 于点E ,连接EQ 。
设动点运动时间为t 秒(t > 0 )。
(1)连接DP ,经过1 秒后,四边形EQDP 能够成为平行四边形吗?请说明理由;(2)连接PQ ,在运动过程中,不论t 取何值时,总有线段PQ 与线段AB 平行。
为什么?(3)当t 为何值时,△EDQ 为直角三角形。
6在直角梯形ABCD 中,90C ∠=︒,高6CD cm =(如图1)。
动点,P Q 同时从点B 出发,点P 沿,,BA AD DC 运动到点C 停止,点Q 沿BC 运动到点C 停止,两点运动时的速度都是1/cm s 。
而当点P 到达点A 时,点Q 正好到达点C 。
设,P Q 同时从点B 出发,经过的时间为()t s 时,BPQ ∆的面积为()2y cm (如图2)。
分别以,t y 为横、纵坐标建立直角坐标系,已知点P 在AD 边上从A 到D 运动时,y 与t 的函数图象是图3中的线段MN 。
(1)分别求出梯形中,BA AD 的长度;(2)写出图3中,M N 两点的坐标;(3)分别写出点P 在BA 边上和DC 边上运动时,y 与t 的函数关系式(注明自变量的取值范围),并在图3中补全整个运动中y 关于t 的函数关系的大致图象。
(图1) (图2) (图3)7如图,在边长为4的正方形ABCD 中,点P 在AB 上从A 向B 运动,连接DP 交AC于点Q 。
(1)试证明:无论点P 运动到AB 上何处时,都有△ADQ ≌△ABQ ;(2)当点P 在AB 上运动到什么位置时,△ADQ 的面积是正方形ABCD 面积的61; (3)若点P 从点A 运动到点B ,再继续在BC 上运动到点C ,在整个运动过程中,当点P 运动到什么位置时,△ADQ 恰为等腰三角形。
例1【答案】解:(1)如图,过点C作CK⊥x轴于K,∵y=2x+4交x轴和y轴于A,B,∴A(-2,0)B(0,4)。
∴OA=2,OB=4。
∵四边形ABCO是平行四边形,∴BC=OA=2 。
又∵四边形BOKC是矩形,∴OK=BC=2,CK=OB=4。
∴C(2,4)。
将C(2,4)代入y=-x+m得,4=-2+m,解得m=6。
(2)如图,延长DC交y轴于N,分别过点E,G作x轴的垂线垂足分别是R,Q,则四边形ERQG、四边形POQG、四边形EROP是矩形。
∴ER=PO=CQ=1。
∵ER OBtan BAOAR OA∠==,即t4AR2=,∴AR=12t。
∵y=-x+6交x轴和y轴于D,N,∴OD=ON=6。
∴∠ODN=45°。
∵GQtan ODNQD∠=,∴DQ=t。
又∵AD=AO+OD=2+6=8,∴EG=RQ=8-12t-t=8-32t。
∴d=-32t+8(0<t<4)。
(3)如图,∵四边形ABCO是平行四边形,∴AB∥OC。
∴∠ABO=∠BOC。
∵BP=4-t,∴EP1 tan ABO tan BOCBP2∠==∠=。
∴EP=t42 -。
由(2)d=-32t+8,∴PG=d-EP=6-t。
∵以OG为直径的圆经过点M,∴∠OMG=90°,∠MFG=∠PFO。
∴∠BGP=∠BOC。
∴BP1tan BGP tan BOCPG2∠==∠=。
∴4t16t2-=-,解得t=2。
∵∠BFH=∠ABO=∠BOC,∠OBF=∠FBH,∴△BHF∽△BFO。
∴BH BFBF BO=,即BF2=BH•BO。
∵OP=2,∴PF=1,BP=2。
∴BF==。
∴2=BH×4。
∴BH=54。
∴HO=4-511=44。
∴H(0,114)。
【考点】一次函数综合题,直线上点的坐标与方程的关系,平行四边形和矩形的性质,平行的性质,锐角三角函数定义,勾股定理,圆周角定理,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)根据直线y=2x+4求出点A、B的坐标,从而得到OA、OB的长度,再根据平行四边形的对边相等求出BC的长度,过点C作CK⊥x轴于K,从而得到四边形BOKC是矩形,根据矩形的对边相等求出KC的长度,从而得到点C的坐标,然后把点C的坐标代入直线即可求出m的值。
(2)延长DC交y轴于N分别过点E,G作x轴的垂线垂足分别是R,Q则四边形ERQG、四边形POQG、四边形EROP是矩形,再利用∠BAO的正切值求出AR的长度,利用∠ODN 的正切值求出DQ的长度,再利用AD的长度减去AR的长度,再减去DQ的长度,计算即可得解。
(3)根据平行四边形的对边平行可得AB∥OC,再根据平行线内错角相等求出∠ABO=∠BOC,用t表示出BP,再根据∠ABO与∠BOC的正切值相等列式求出EP的长度,再表示出PG的长度,然后根据直径所对的圆周角是直角可得∠OMC=90°,根据直角推出∠BGP=∠BOC,再利用∠BGP与∠BOC的正切值相等列式求解即可得到t的值;先根据加的关系求出∠OBF=∠FBH,再判定△BHF和△BFO相似,根据相似三角形对应边成比例可得BH BFBF BO=,再根据t=2求出OP=2,PF=1,BP=2,利用勾股定理求出BF的长度,代入数据进行计算即可求出BH的值,然后求出HO的值,从而得到点H的坐标。
例2【答案】解:(1)∵A、B两点的坐标分别是(8,0)、(0,6),则OB=6,OA=8。
∴AB10===。
如图①,当PQ∥BO时,AQ=2t,BP=3t,则AP=10﹣3t。
∵PQ∥BO,∴AP AQAB AO=,即103t2t105-=,解得t=2011。
∴当t=2011秒时,PQ∥BO。
(2)由(1)知:OA=8,OB=6,AB=10.①如图②所示,过点P作PD⊥x轴于点D,则PD∥BO。
∴△APD∽△ABO。
∴AP PDAB OB=,即103t PD106-=,解得PD=6﹣95t。
∴22119995S AQ PD2t6t=t+6t=t+5 225553⎛⎫⎛⎫=⋅⋅=⋅⋅----⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。
∴S与t之间的函数关系式为:S=295t+553⎛⎫--⎪⎝⎭(0<t<103)。
∴当t=53秒时,S取得最大值,最大值为5(平方单位)。
②如图②所示,当S取最大值时,t=53,∴PD=6﹣95t=3,∴PD=12BO。
又PD∥BO,∴此时PD为△OAB的中位线,则OD=12OA=4。
∴P(4,3)。
又AQ=2t=103,∴OQ=OA﹣AQ=143,∴Q(143,0)。
依题意,“向量PQ”的坐标为(143﹣4,0﹣3),即(23,﹣3).∴当S取最大值时,“向量PQ”的坐标为(23,﹣3)。
【考点】动点问题,平行线分线段成比例,二次函数的最值,勾股定理,三角形中位线定理。
【分析】(1)如图①所示,当PQ∥BO时,利用平分线分线段成比例定理,列线段比例式AP AQAB AO=,求出t的值。
(2)①求S关系式的要点是求得△AQP的高,如图②所示,过点P作过点P作PD⊥x轴于点D,构造平行线PD∥BO,由△APD∽△ABO得AP PDAB OB=求得PD,从而S可求出.S与t之间的函数关系式是一个关于t的二次函数,利用二次函数求极值的方法求出S的最大值。
②求出点P、Q的坐标:当S取最大值时,可推出此时PD为△OAB的中位线,从而可求出点P的纵横坐标,又易求Q点坐标,从而求得点P、Q的坐标;求得P、Q的坐标之后,代入“向量PQ”坐标的定义(x2﹣x1,y2﹣y1),即可求解。
例3【答案】解:(1)∵从C向A运动,速度为1米/秒;同时N点在线段AB上,从A 向B运动,速度为2米/秒,运动时间为t秒,∴AM=12﹣t,AN=2t。
∵∠AMN=∠ANM,∴AM=AN,即12﹣t=2t ,解得:t=4 秒。
∴当t 为4时,∠AMN=∠ANM。
(2)如图作NH⊥AC 于H ,∴∠NHA=∠C=90°。
∴NH∥BC。
∴△ANH∽△ABC。
∴AN NH AB BC =,即2t NH 135=。
∴NH=10t 13。
∴()()22ABC 1105605180S 12t t=t +t=t 6+21313131313∆=⋅-⋅---。
∴当t=6时,△AMN 的面积最大,最大值为18013。
【考点】动点问题,相似三角形的判定和性质,二次函数的最值。