中考动点问题题型方法归纳
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图(3)
B
图(1)
B
图(2)
动点问题题型方法归纳
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。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
一、三角形边上动点
1、直线
3
64
y x =-+与坐标轴分别交于A B 、两点,动点P Q 、同时从O 点出发,同时到达A 点,运动停止.点Q 沿线
段OA 运动,速度为每秒1个单位长度,点P 沿路线O →B →A 运动. (1)直接写出A B 、两点的坐标;
(2)设点Q 的运动时间为t 秒,OPQ △的面积为S ,求出S 与t 之间的函数关系式; (3)当48
5
S
=
时,求出点P 的坐标,并直接写出以点O P Q 、、为顶点的平行四边形的第四个顶点M 的坐标. 提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类;
第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OQ 为边。
然后画出各类的图形,根据图形性质求顶点坐标。
2、如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm ,∠ABC=60o . (1)求⊙O 的直径;
(2)若D 是AB 延长线上一点,连结CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切;
(3)若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1cm/s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为)20)((<<t
s t ,连结EF ,当t 为何值时,△BEF 为直角三角形.
提示:第(3)问按直角位置分类讨论
3、如图,已知抛物线
33)1(2+-=x a y (0≠a )经过
点(2)A -,0,抛物线的顶点为D ,过
O 作射
线OM AD ∥.过顶点D 平行于x OM
于点C ,B 在x 轴正半轴上,连结BC .
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若动点P 从点O 出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM 运动,设点P 运动的时间为()t s .问当t 为何值时,四边形DAOP 分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?
(3)若OC OB =,动点P 和动点Q 分别从点O 和点B 同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC 和BO 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t ()s ,连接PQ ,当t 为何值时,
四边形BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时PQ 的长.
提示:发现并充分运用特殊角∠DAB=60°当△OPQ 面积最大时,四边形BCPQ 的面积最小。
二、 特殊四边形边上动点
O M B H A
C
x
y 图(1)
O M B H A
C
x
y 图(2)
P Q
A C
D
4、(2009年吉林省)如图所示,菱形ABCD 的边长为6厘米,60B ∠=°.从初始时刻开始,点P 、Q 同时从A 点出发,点P 以1厘米/秒的速度沿A C B →→的方向运动,点Q 以2厘米/秒的速度沿A B C D →→→的方向运动,当点Q 运动到D 点时,P 、Q 两点同时停止运动,设P 、Q 运动的时间为x 秒时,APQ △与ABC △重叠部分....的面积为y 平方厘米(这里规定:点和线段是面积为O 的三角形),解答下列问题: (1)点P 、Q 从出发到相遇所用时间是秒;
(2)点P 、Q 从开始运动到停止的过程中,当APQ △是等边三角形时x 的值是秒; (3)求
y 与x 之间的函数关系式.
提示:第(3)问按点Q 到拐点时间B 、C 所有时间分段分类;提醒-----高相等的两个三角形面积比等于底边
的比。
5、如图1,在平面直角坐标系中,点O 是坐标原点,四边形ABCO 是菱形,点A 的坐标为(3-,4),点C 在x 轴的正半轴上,直线AC 交y 轴于点M ,AB 边交y 轴于点H . (1)求直线AC 的解析式;
(2)连接BM ,如图2,动点P 从点A 出发,沿折线ABC 方向以2个单位/秒的速度向终点C 匀速运动,设△PMB 的面积为S (0S
≠),点P 的运动时间为t 秒,求S 与t 之间的函数关系式(要求写出自变量t 的取值范围);
(3)在(2)的条件下,当t 为何值时,∠MPB 与∠BCO 互为余角,并求此时直线OP 与直线AC 所夹锐角的正切值.
提示:第(2)问按点P 到拐点B 所用时间分段分类; 第(3)问发现∠MBC=90°,∠BCO 与∠ABM 互余, 画出点P 运动过程中,∠MPB=∠ABM 的两种情况, 求出t 值。
利用OB ⊥AC,再求OP 与AC 夹角正切值.
6、如图,在平面直角坐标系中,点A(3,0),B(33,2),C (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=x 2
+mx 经过动点E ,当S<23时,求m 的取值范围(写出答案即可).
提示:发现特殊性,DE ∥OA
7、已知:如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCO 是菱形,且
∠AOC=60°,点B 的坐标是(0,83),点P 从点C 开始以每秒1个单位长度的速度在线段CB 上向点B 移动,同时,点Q 从点O 开始以每秒a (1≤a ≤3)个单位长度的速度沿射线OA 方向移动,设(08)t t <≤秒后,直线PQ 交OB
于点D.
(1)求∠AOB 的度数及线段OA 的长; (2)求经过A ,B ,C 三点的抛物线的解析式; (3)当4
3,33
a OD ==
时,求t 的值及此时直线PQ 的解析式; B
A
C
D
P
O
Q
x
y
y O x
C
N
B
P
M A (4)当a 为何值时,以O ,P ,Q ,D 为顶点的三角形与OAB ∆相似?当a 为何值时,以O ,P ,Q ,D 为顶点的三角形与
OAB ∆不相似?请给出你的结论,并加以证明.
8、已知:如图,在直角梯形COAB 中,OC AB ∥,以O 为原点建立平面直角坐标系,A B C ,,三点的坐标分别为
(80)(810)(04)A B C ,,,,,,点D 为线段BC 的中点,动点P 从点O 出发,以每秒1个单位的速度,沿折线OABD 的路
线移动,移动的时间为t 秒. (1)求直线BC 的解析式;
(2)若动点P 在线段OA 上移动,当t 为何值时,四边形OPDC 的面积是梯形COAB 面积的
2
7
? (3)动点P 从点O 出发,沿折线OABD 的路线移动过程中,设OPD △的面积为S ,请直接写出S 与t 的函数关系式,并指出自变量t 的取值范围;
(4)当动点P 在线段AB 上移动时,能否在线段OA 上找到一点Q ,使四边形CQPD 为矩形?请求出此时动点P 的坐标;若不能,请说明理由. 9、如图,在平面直角坐标系xoy 中,抛物线214
10189
y x x =
--与x 轴的交点为点A,与y 轴的交点为点B .过点B 作x 轴的平行线BC ,交抛物线于点,连结AC .现有两动点P,Q 分别从O ,C 两点同时出发,点P 以每秒4个单位的速度沿OA 向终点A
移动,点Q 以每秒1个单位的速度沿CB 向点B 移动,点P 停止运动时,点Q 也同时停止运动,线段OC ,PQ 相交于点D ,过点D 作DE ∥OA ,交CA 于点E ,射线QE 交x 轴于点F .设动点P,Q 移动的时间为t (单位:秒) (1)求A,B,C 三点的坐标和抛物线的顶点的坐标; (2)当t 为何值时,四边形PQCA 为平行四边形?请写出计算过程;
(3)当0<t <9
2
时,△PQ F 的面积是否总为定值?若是,求出此定值,若不是,请
说明理由;
(4)当t 为何值时,△PQF 为等腰三角形?请写出解答过程.
提示:第(3)问用相似比的代换,得PF=OA (定值)。
第(4)问按哪两边相等分类讨论①PQ=PF,②PQ=FQ,③QF=PF.
三、 直线上动点
8、如图,二次函数2
y ax bx c =++(0a ≠)的图象与x 轴交于A B 、两点,与
y 轴相交于点C .连结AC BC A C 、,、两点的坐标分别为
(30)A -,、(03)C ,,且当4x =-和2x =时二次函数的函数值y 相等.
(1)求实数a b c ,,的值;
(2)若点M N 、同时从B 点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA BC 、边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动.当运动时间为t 秒时,连结MN ,将BMN △沿MN 翻折,B 点恰好落在AC 边上的P 处,求t 的值及点P 的坐标;
(3)在(2)的条件下,二次函数图象的对称轴上是否存在点Q ,使得以B N Q ,,为项点的三角形与ABC △相似?如果存在,请求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.
提示:第(2)问发现特殊角∠CAB=30°,∠CBA=60°特殊图形四边形BNPM 为菱形;
第(3)问注意到△ABC 为直角三角形后,按直角位置对应分类;先画出与△ABC 相似的△BNQ ,再判断 是否在对称轴上。
A
B
D
C
O P x y A B
D C O x y (此题备用)
9、)如图,已知直线
112y x =
+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线21
2
y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为(1,0)。
⑴求该抛物线的解析式;
⑵动点P 在x 轴上移动,当△PAE 是直角三角形时,求点P 的坐标P 。
⑶在抛物线的对称轴上找一点M ,使|
|AM MC -的值最大,求出点M 的坐标。
提示:第(2)问按直角位置分类讨论后画出图形----①P 为直角顶点AE 为斜边时,以AE 为直径画圆与x 轴交点即为所求点P ,②A 为直角顶点时,过点A 作AE 垂线交x 轴于点P ,③E 为直角顶点时,作法同②;
第(3)问,三角形两边之差小于第三边,那么等于第三边时差值最大。
10、如图①,正方形ABCD 中,点A 、B 的坐标分别为(0,10),(8,4),点C 在第一象限.动点P 在正方形ABCD 的边上,从点A 出发沿A →B →C →D 匀速运动,同时动点Q 以相同速度在x 轴正半轴上运动,当P 点到达D 点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒.
(1)当P 点在边AB 上运动时,点Q 的横坐标x (长度单位)关于运动时间t (秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q 开始运动时的坐标及点P 运动速度;
(2)求正方形边长及顶点C 的坐标;
(3)在(1)中当t 为何值时,△OPQ 的面积最大,并求此时P 点的坐标;
(4)如果点P 、Q 保持原速度不变,当点P 沿A →B →C →D 匀速运动时,OP 与PQ 能否相等,若能,写出所有符合条件的t 的值;若不能,请说明理由.
提示:第(4)问按点P 分别在AB 、BC 、CD 边上分类讨论;求t 值时,灵活运用
等腰三角形“三线合一”。
11、如图,在平面直角坐标系xOy 中,△ABC 三个顶点的坐标分别为
()6,0A -,()6,0B ,(0,43C ,延长AC 到点D,使CD=1
2
AC ,过点
D 作D
E ∥AB 交BC 的延长线于点E. (1)求D 点的坐标;
(2)作C 点关于直线DE 的对称点F,分别连结DF 、EF ,若过B 点的直线y kx b =+将四边形CDFE 分成周长相等的两个
四边形,确定此直线的解析式;
(3)设G 为y 轴上一点,点P 从直线y kx b =+与y 轴的交点出发,先沿y 轴到达G 点,再沿GA 到达A 点,若P 点在y 轴上运动的速度是它在直线GA 上运动速度的2倍,试确定G 点的位置,使P 点按照上述要求到达A 点所用的时间最短。
(要求:简述确定G 点位置的方法,但不要求证明)
提示:第(2)问,平分周长时,直线过菱形的中心;
第(3)问,转化为点G到A的距离加G到(2)中直线的距离和最小;发现(2)中直线与x轴夹角为60°.最短路线问题
12、已知∠ABC=90°,AB=2,BC=3,AD ∥BC ,P 为线段BD 上的动点,点Q 在射线AB 上,
且满足
AB AD
PC PQ =(如图1所示).(1)当AD=2,且点Q 与点B 重合时(如图2所示),求线段PC 的长;
A
D P
C
B Q
图1
D
A
P
C
B
(Q ) 图2
图3
C
A
D P B Q
P
(2)在图8中,联结AP .当3
2AD =,且点Q 在线段AB 上时,设点B Q 、之间的距离为x ,APQ PBC
S y S =△△,其中APQ S △表示△
APQ 的面积,PBC S △表示PBC △的面积,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数定义域; (3)当AD AB <,且点Q 在线段AB 的延长线上时(如图3所示),求QPC ∠的大小.
提示:第(2)问,求动态问题中的变量取值范围时,先动手操作找到运动始、末两个位置变量的取值,然后再根据运动的特点确定满足
条件的变量的取值范围。
当PC ⊥BD 时,点Q 、B 重合,x 获得最小值;当P 与D 重合时,x 获得最大值。
第(3)问,灵活运用SSA 判定两三角形相似,即两个锐角三角形或两个钝角三角形可用SSA 来判定两个三角形相似;或者用同一法;或
者证∠BQP =∠BCP ,得B 、Q 、C 、P 四点共圆也可求解。
13、如图,在Rt△ABC 中,AB =AC ,P 是边AB (含端点)上的动点.过P 作BC 的垂线PR ,R 为垂足,∠PRB 的
平分线与AB 相交于点S ,在线段RS 上存在一点
T ,
若以线段PT 为一边作正方形PTEF ,其顶点E ,F 恰好分别在边BC ,AC 上.
(1)△ABC 与△SBR 是否相似,说明理由;
(2)请你探索线段TS 与PA 的长度之间的关系;
(3)设边AB =1,当P 在边AB (含端点)上运动时,请你探索正方形PTEF 的面积y 的最小值和最大值.
提示:第(3)问,关键是找到并画出满足条件时最大、最小图形;当p 运动到使T 与R 重合时,PA=TS 为最大;当P 与A 重合时,PA 最小。
此问与上题中求取值范围类似。
14、如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =3,AB =5.点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B 匀速运动.伴随着P 、Q 的运动,DE 保持垂直平分PQ ,且交PQ 于点D ,交折线QB -BC -CP 于点E .点P 、Q 同时出发,当点Q 到达点B 时停止运动,点P 也随之停止.设点P 、Q 运动的时间是t 秒(t >0). (1)当t =2时,AP =,点Q 到AC 的距离是;
(2)在点P 从C 向A 运动的过程中,求△APQ 的面积S 与t 的函数关系式;(不必写出t 的取值范围)
(3)在点E 从B 向C 运动的过程中,四边形QBED 能否成为直角梯形?若能,求t 的值.若不能,请说明理由; (4)当DE 经过点C?时,请直接..
写出t 的值. 提示:(3)按哪两边平行分类,按要求画出图形,再结合图形性质求出t 值;有二种成立的情形,DE∥QB,PQ∥BC;
(4)按点P 运动方向分类,按要求画出图形再结合图形性质求出t 值;有二种情形, CQ=CP=AQ=t 时, QC=PC=6-t时.
15、已知二次函数2
y ax bx c =++(0a ≠)的图象经过点(10)A ,,(20)B ,,(02)C -,,直线x m =(2m >)与x 轴交于点D .
(1)求二次函数的解析式;
(2)在直线x m =(2m >)上有一点E (点E 在第四象限),使得E D B 、、为顶点的三角形与以A O C 、、为顶点的三角形相似,求E 点坐标(用含m 的代数式表示);
(3)在(2)成立的条件下,抛物线上是否存在一点F ,使得四边形ABEF 为平行四边形?若存在,请求出m 的值及四边形ABEF 的面积;若不存在,请说明理由.
提示:第(2)问,按对应锐角不同分类讨论,有两种情形;
(第13题)
T
P
S
R E
A
B
C
F
第(3)问,四边形ABEF 为平行四边形时,E 、F 两点纵坐标相等,且AB=EF ,对第(2)问中两种情形分别讨论。
四、 抛物线上动点
16、如图①,已知抛物线32
++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),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)如图②,若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE 、CE ,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标.
注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P 坐标----①C 为顶点时,以C 为圆心CM 为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P ,②M 为顶点时,以M 为圆心MC 为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P ,③P 为顶点时,线段MC 的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P 。
第(3)问方法一,先写出面积函数关系式,再求最大值(涉及二次函数最值);方法二,先求与BC 平行且与抛物线相切点的坐标(涉及简单二元二次方程组),再求面积。
17、正方形ABCD 在如图所示的平面直角坐标系中,A 在x 轴正半轴上,D 在y 轴的负半轴上,AB 交y 轴正半轴于
E BC ,交x 轴负半轴于
F ,1OE =,抛物线24y ax bx =+-过A D F 、、三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)Q 是抛物线上D F 、间的一点,过Q 点作平行于x 轴的直线交边AD 于M ,交BC 所在直线于N ,若
3
2
FQN AFQM S S =△四边形,则判断四边形AFQM 的形状;
(3)在射线DB 上是否存在动点P ,在射线CB 上是否存在动点H ,使得AP PH ⊥且AP PH =,若存在,请给予严格
证明,若不存在,请说明理由.
注意:第(2)问,发现并利用好NM ∥FA 且NM =FA;
第(3)问,将此问题分离出来单独解答,不受其它图形的干扰。
需分类讨论,先画出合适的图形,再证明。