动点问题总结与预测(数形结合)
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动点问题总结(数形结合)
一、知识点应用的背景:平面直角坐标系
二、动点问题考查内容:
1.“数”内容有:数、整式、分式、根式、方程(组)、不等式(组)、坐标、一次函数、反比例
函数、二次函数
2.“形”内容有:点、直线、射线、线段、角平分线、平行线、垂线、垂直平分线、角(互余、
互补、相等)、三角形(高线、中线、角平分线;内角、内角和、外角)、四边
形(对角线、内角、外角、内角和)、圆
3.图形变换:平移(直线平移即平行)、旋转(直线旋转90度即垂直)、翻折(轴对称)、三
角形相似(全等)
4.联系数与形的工具(求线段的工具):函数、勾股定理、相似、三角函数、三角形的面积
三、动点问题的思考方法:
1.看动点是谁,有几个
2.看起点、终点在哪
3.看所走路径怎样,是射线、线段、折线
4.看清速度是多少
四、典型试题训练
例:如图,在直角坐标系中,矩形ABCD的边AD在x轴上,点A在原点,AB=3,AD=5.若矩形以每秒2个单位长度沿x轴正方向作匀速运动.同时点P从A点出发以每秒1个单位长度沿A -B-C-D的路线作匀速运动.当P点运动到D点时停止运动,矩形ABCD也随之停止运动.(1)求P点从A点运动到D点所需的时间;
(2)设P点运动时间为t(秒)
①当t=5时,求出点P的坐标;
②若⊿OAP的面积为S,试求出S与t之间的函数关系式(并写出相应的自变量t的取值范
围).
第一部分 动点与相似
1.如图,在平面直角坐标系中,点C(-3,0),点A 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,且满足
0|1|32=-+-OA OB .
(1)求直线AB 的解析式;
(2)若点P 从C 点出发,以每秒1个单位的速度沿线段CB 由C 向B 运动,连结AP ,设△ABP 的面积
为S ,点P 的运动时间为t 秒,求S 与t 的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,是否存在点P ,使以点A 、B 、P 为顶点的三角形与△AOB 相似?若存存,请直
接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,在直角坐标系中,点O为坐标原点,直线AB过点A(0,4),B(3,O)点Q从点O开始沿O —B—A向A运动,速度为每秒2个单位长度,点P从点O开始沿OA向A以1个单位长度每秒的速度行进,当点P、Q中任一点运动到A时,P、Q 同时停止运动.
(1)求直线AB的解析式;
(2)求△POQ的面积与运动时间t的函数关系式,并求S△POQ最大时t的值;
(3)当P运动的速度不变,Q每秒以3个单位长度的速度运动时,是否存在某一时刻t使Q、P、A 围成的三角形与A、O、B围成的三角形相似?若存在,求出此时刻t的值,若不存在,说明理由.
备用图
备用图
3.已知,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直角梯形OABC,OA在y轴上.OC在x轴上,AB∥OC.且OC=6.∠BCO=45o.
(1)求直线BC解析式;
(2)若AB=2,动点P从点C出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线CB运动,同时动点Q从
点O出发.以每秒2个单位长度的速度沿射线OA运动,设运动时间为t秒,△PQB的面积为S,求S与t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,直线CB交y轴于点M,点N的坐标为(-4,-4),t为何值时,△NCP与△OBM相似.
备用图
备用图
4.等腰梯形ABCD 在平面直角坐标系中如图所示,其中A(0,4),B(-4,0),C(8,O).
(1)求直线BD 的解析式;
(2)点P 从B 出发沿线段BA 以每秒2个单位长度的速度向终点A 运动,同时点Q 从C 出发沿线段
CB 以每秒3个单位长度的速度向终点B 运动,过Q 做x 轴的垂线l ,l 与折线C —D —A —B 交于 点R ,求△PQR 的面积S 关于P 、Q 两点运动时间t 的函数关系式;
(3)在(2)条件下,△ABD 沿BD 翻折,得△A ′BD ,设AA ′交BD 于M ,连接PQ 交BD 于N .在P 、Q 运
动过程中,是否存在t ,使以B 、P 、N 为顶点的三角形与△BAM 相似?若存在,求出t 的值;若 不存在请说明理由.
x
y
B C x
y
备用图
x y
备用图
5.如图,平面直角坐标系中,AC 垂直于x 轴于点A ,点B 的坐标为(0,4),BC=5,AC=l ,点D 为x 轴上一点,且满足∠DCB=∠ACD+∠DBO .
(1)设直线CD 交y 轴于点E ,求直线DE 的解析式;
(2)若动点P 以1个单位长度/秒的速度从点E 出发沿射线EC 方向运动,设运动时间为t(秒),
△PAB 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式(并求出自变量的取值范围);
(3)在(2)的条件下,存不存在某时刻t 使△PBC 与△BDE 相似?若存存,求出t 的值,若不存在请
说明理
备用图
6.如图,等腰三角形ABC的三个顶点在平面直角坐标系的坐标轴上,AB=BC=5,AC=6.
(1)求直线AC的解析式;
(2)动点P从点B出发,以每秒1个单位速度沿射线BC方向运动,D为AC的中点,连接PD,PD 的延长线交过点A与x轴平行的直线l于点Q,设动点P运动的时间为t(单位为秒),以A、D、Q为顶点的三角形面积为S,求S与t的函数关系式,并要求写出自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,过点Q作直线BC的垂线,垂足为点R,则t 为何值时,以点P、Q、R为顶点三角形与B、C、D为顶点的三角形相似?
备用图
备用图
7.如图,在平面直角坐标系中,点C(-3,O),D(-1,0),B 在y 轴正半轴上,且tan ∠BCO=
3
3. (1)求直线CB 的解析式; (2)若点E 从C 出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB 运动,连结ED ,设△BDE 的面积为S ,点E
的运动时间为t ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)将△BOD 沿y 轴翻折,D 的对应点为A ,在(2)的条件下,是否存在点E ,使得点A 、B 、E 为顶
点的三角形与△ABO 相似?若存在,请直接写出E 的坐标;若不存在,请说明理由.
备用图
备用图
8.已知:如图,在直角梯形OABC 中,BC ∥AO ,CO ⊥OA .若BC=1,OA=4,AB=5,如图建立平面直角坐标系,点D 为y 轴上一点,且满足∠DBA =∠CBD+∠DAO
(1)设直线DB 交x 轴于点E ,求直线DE 的函数解析式;
(2)若动点P 以2个单位长度/秒的速度从点E 出发沿射线EB 方向运动,没运动时间为t(秒),
△PAC 的面积为S .求S 与t 之间的函数关系式(并求出自变量的取值范围);
(3)若在(2)条件下,当t 为何值时.△PAB 与△ADE 相似?
备用图
备用图
9.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,BC ∥0A ,直角梯形OABC 的边OA 、OC 分别在x 轴和y 轴正半轴上,点B 坐标为(2,6),tan ∠OAB=4
3,点D 在AB 上,且以OD 为直径的⊙E 与AB 相切于点D .动点P 从点D 出发,以每秒3个单位的速度沿线段D0向终点O 运动,同时动点Q 从点O 出发,以每秒5个单位的速度沿线段OC 向终点C 运动,其中一个到达终点时另一个也停止运动.设点P 运动的时间为t 秒.
(1)求线段OD 的长;
(2)在点P 、Q 运动过程中,设△PEQ 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式,并写出自变量t 的
取值范围;
(3)设⊙E 与y 轴的另一个交点为F ,在点P 、Q 运动过程中,PQ 与OB 交于点M ,连接BF ,t 为何
值时,△0PM 与△0BF 相似?
10.(2010道外二模)已知□ABCD中,AC⊥BC,且AC=BC,以BC、AC所在直线为坐标轴建立平面直角
坐标系.B(-6,0),直线y=3x+b过点D且与x轴交于点M.
(1)求点M的坐标;
(2)点G为y轴正半轴上一点,当∠BGM=45o时,求GD所在直线解析式;
(3)在(2)的条件下,设直线GD与x轴交于点N,GM与AD交于点K,点P从点O出发以每秒1个单位的速度沿ON—NG运动,设运动时间为t,在运动过程中直线PA交BG于点H,当△GHA 与△GKD相似时,求t的值.
备用图
11.如图所示,已知抛物线12-+=bx ax y 与x 轴交于A (-1,0)、B (1,0)两点,与y 轴交于点C .
(1)求抛物线解析式;
(2)过点A 作AD ∥CB 交抛物线于点D ,若点M 、N 分别从点A 、D 同时出发,点M 以每秒2个单位
长度的速度,沿射线AD 运动,点N 以每秒10个单位长度的速度,沿线段DB 运动,当点N 到达点B 时停止运动,点M 继续运动.设点M 运动时间为t 秒,求△BMN 的面积S(S ≠0)关于t (秒)的函数关系式(请直接写出自变量t 的取值范围);
(3)在x 轴上方的抛物线上是否存在一点P ,过P 作PG ⊥x 轴于点G ,使以A 、P 、G 三点为顶点的
三角形与∆DCA 相似.若存在,请求出P 点的坐标;否则,请说明理由.
第二部分动点与角(相等、互余、直角、正切)
12.如图,在平面直角坐标系中有一直角梯形OABC,OC∥AB,∠OAB=90°,OA=9,AB=20,梯形OABC
的面积为126.
(1)求直线BC的解析式;
(2)若点P、Q分别从点C、B同时出发,点P以每秒2个单位长度的速度,沿线段CO运动.点Q 以每秒5个单位长度的速度,沿着射线BC运动,当点P到点O时停止运动,点Q也随之停止运动.设点P运动时间为t秒,求△PQC的面积为S(S≠0)关于t(秒)的函数关系式(请直接写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,作∠ABC的平分线BD,交y轴于点D.是否存在这样的t值,使∠QPC=∠CBD,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由.
13.已知:如图,矩形OABC在平面直角坐标系中,点A、C分别在x、y轴的正半轴上,B(l2,9),
点D在AB上,⊙D与x轴和OB相切,切点分别为A、E.连接OD、DE,点P从O点出发,以每秒10个单位的速度沿射线OD移动,设点P移动的时间为t(秒).
(1)求点D的坐标;
(2)连接PB,设△PBD的面积为S,求S与t之间的函数关系式.并写出自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,当t为何值时,∠PBD=∠DOA.
备用图1
2
备用图
14.如图,△ABC 中,A(-3,0),B(3
16,0),点C 在y 轴正半轴上,且∠ACB=90o . (1)求直线BC 的解析式;
(2)在x 轴负半轴上取点D ,使AD=AC ,连接CD ,点M 、N 分别从点D 、B 都以每秒1个单位的速
度同时出发,分别沿射线DB 和线段BC 运动,当点N 到达点C 时M 继续运动.求△BMN 的面积S 关于运动时间t 的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,是否存在这样的t 值,使直线CM 与直线CD 所夹的角与∠CBO 相等?若存在,
求出t 的值;若不存在,请说明理由.
图 1
图 2
图3
15.如图:矩形ABCD 的AB ,AD 与平面直角坐标系x ,y 轴重合.B(12,0),D(O ,6),边AC ,P 沿AB
边从点A 开始向B 点以2cm/s 的速度沿A —B —C 移动,点Q 沿D 边从点D 开始出发沿D —A —B 以lcm/s 的速度移动,如果P ,Q 同时出发,用t 表示移动的时间(0≤t ≤9).
(1)当△QAP 为等腰直角三角形时,求直线P ,Q 解析式;
(2)在P ,Q 两点运动过程中,设△CQP 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式;(请直接写出自变量
t 的取值范围)
(3)是否存在t 的值:使∠QCA=∠ACP ,若存在,请求出t 值,若不存在,请说明理由.
x
y
A B C
Q x
y
A
B C
备用图
1
x
y
A
B C
备用图2
16.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,Rt△OAB的直角边OA、OB分别在x轴和y轴上,
且OA=6,OB=8,将△OAB沿着过点A的直线折叠,使点B落在x轴上的点B′处,连接BB′,折痕所在的直线与y轴交于点C,与BB′交于点D,点P从点A出发,以每秒1个单位的速度沿射线AO运动,设点P的运动时间为t秒.
(1)求直线AD的解析式;
(2)连接OD、PD,设△OPD的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,以点P
为半径作⊙P,当t为何值时,∠PDO与∠BCD互
余?并判断此时直线AD与⊙P的位置关系,请说明理由.
(备用图)
(备用图)
17.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(S≠0),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.
18.(2010南岗一模)如图.在平面直角坐标系中,0为坐标原点,点A 在x 轴的正半轴上,△A BC
为等腰三角形,且OA=OB ,过点B 作y 轴的垂线,垂足为D ,直线AB 的解析式为y=-3x+30,点C 在线段BD 上,点D 关于直线OC 的对称点在腰0B 上.
(1)求点B 坐标;
(2)点P 沿折线BC —C0以每秒1个单位的速度运动,同时点Q 以每秒1个单位的速度从点0出发,
沿对角线OB 向终点B 运动.当一点停止运动时,另一点也随之停止运动.设△PQC 的面积为S ,运动时间为t ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,连接PQ ,设PQ 与OB 所成的锐角为α,当α=90
-∠AOB 时,求t 值.(参考数据:在(3)中,5取511
.)
19.如图,在平面直角坐标系中,直线y=2x+4与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,过点C 与AC 垂直的
直线交x 轴于点B ,在x 轴负半轴上取一点D ,使AD=OC ,连接CD.
(l )求直线BC 的解析式;
(2)若点M 、N 分别从点D 、B 同时出发,点M 以每秒2个单位长度的速度,沿线段DB 运动,到点
B 停止运动.点N 以每秒5个单位长度的速度,沿线段B
C 运动,当点N 到达点C 时停止运动,点M 继续运动.设点M 运动时间为t 秒,求△BMN 的面积S(S ≠0)关于t (秒)的函数关系式(请直接写出自变量 t 的取值范围);
(3)在(2)的条件下,过 M 点作BD 的垂线,交射线DC 于点P ,Q 为线段BC 的中点.是否存在
这样的t 值,使△PAQ 是以AQ 为直角边的直角三角形,若存在,求出t 的值,若不存在,请说明理由.
图
1 图
2 图3
20.如图,在平面直角坐标系中,直线434+=
x y ,与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,点B 在x 轴正半轴上,连接CD 、BC ,则tan ∠CBO=2
1. (1)求直线BC 的解析式;
(2)若点P 、Q 从点B 同时出发,点P 以每秒2个单位长度的速度,沿线段BD 向终点D 运动,点
Q 以每秒5个单位长度的速度,沿线段BC 运动,当点Q 到达点C 时停止运动,点P 继续运动,设P 点运动时间为t 秒,求△OPQ 的面积S(S ≠0)关于t 的函数关系式,并直接写出自变量t 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,过Q 做AB 的平行线,交AC 于点M ,N 为OB 中点,是否存在这样的t 值,
使△MNQ 为直角三角形,若存在,求出t 的值,若不存在,请说明理由.
图
1 图
2 图3
21.如图,在平面直角坐标系中,点0为坐标原点,直线y=-2x+10与x 轴和y 轴分别交于A 、B 两点,
将△AOB 沿直线AB 翻折,得到△ADB,使点.落在点D 处.动点P 从点出B 发,以每秒1个单位的速度沿折线B —D —A 运动,当点P 到达点A 时运动停止,设点P 的运动时间为t 秒.
(1)求AD 所在直线的解析式;
(2)连接0P 、OD ,设△POD 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,t 为何值时,OP 与AB 相交所夹的锐角的正切值等于38.
21.(2008哈中考)如图,在平面直角坐标系中,直线y =5x 2
1 与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,将△ABO 绕原点O 顺时针旋转得到△A ´B ´O ,并使OA ´⊥AB ,垂足为D ,直线AB 与线段A ´B ´相交于点G .动点E 从原点O 出发,以1个单位/秒的速度沿x 轴正方向运动,设动点E 运动的时间为t 秒.
(1)求点D 的坐标;
(2)连接DE ,当DE 与线段OB ´相交,交点为F ,且四边形DFB ´G 是平行四边形时,(如图2)求
此时线段DE 所在的直线的解析式;
(3)若以动点为E 圆心,以52为半径作⊙E ,连接A ´E ,t 为何值时。
Tan ∠EA ´B ´=8
1?并判断
此时直线A ´O 与⊙E 的位置关系,请说明理由。
22.梯形ABCD, AD∥BC,AB=CD,建立如图所示的坐标系,AB所在直线的解析式是y=2x+ 4.将△ADC
沿直线AC翻折,点D恰好落在y轴上的点E(0,2)处.
(1)求直线CD的解析式:
(2)动点P从点B出发以每秒2个单位长度的速度向终点C运动.同时,动点Q从点O出发以每秒1个单位长度的速度沿 y 轴正方向运动,点P到达终点 C时,点 Q 也停止运动,求△PQE 的面积 s 与运动的时间 t 的函数关系式,并写出 t 的取值范围;
(3)在(2)的运动过程中,直线PQ与直线AB交于点R,当∠ARP的正切值与∠ACD的正切值相等时,求点R的坐标。
23.如图,在平面直角坐标系中,0为坐标原点,等腰△OAB的底边OA在x轴正半轴上,点A的坐标为(6,O),∠OAB=∠AOB=30o,点E从O出发,沿x轴正半轴以每秒1个单位的速度运动,连接BE,设点E运动的时问为t秒.
(1)求点B的坐标
(2)设△ABE的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
(3)当点E在线段上时,以点E为顶点在BE的右侧作∠BEF=30.射线EF与AB边交于点F,足否存在t的值.使△BEF为等腰三角形,若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由。