中考数学压轴专题:动点最值
初中数学动点最值问题19大模型+例题详解,彻底解决压轴难题
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动点最值问题永远都是中考最难的压轴类题目,很多同学都反应不知道该怎么下手寻找思路。
其实这类题目的题型有限,全部总结归纳就是这19种,希望同学们对每一种都能掌握技巧,再遇见类似的就能及时找到思路。
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1、将军饮马模型(对称点模型)
2、利用三角形两边差求最值
3、手拉手全等取最值
4、手拉手相似取最值
5、平移构造平行四边形求最小
6、两点对称勺子型连接两端求最小
7、两点对称折线连两端求最小
8、时钟模型,中点两定边求最小值
9、时钟模型,相似两定边求最小值
10、转化构造两定边求最值
11、面积转化法求最值
12、相似转化法求最值
13、相似系数化一法求最值
14、三角函数化一求最值
15、轨迹最值
16、三动点的垂直三角形
17、旋转最值
18、隐圆最值-定角动弦
19、隐圆最值-动角定弦。
中考数学中关于动点的最值问题
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9 m, 射线 D c P是 E上 的动点 .设 D =xm( P c x>0 , )
四边形 B D C P的面 积为 y m . c
① 求 Y关 于 的函数 的关 系式 ; ② 当 为 何值时 , B AP C的周长最 小 , 并求 出此
时 Y的值. 证 明 ( )因为 A =C D 上 A , 以 D 1 D D, E C所 E
CD ;
二
图2
所 以可设 点 P的坐标 为( , n3一a .过 点 作 轴 的 ) 垂 线 , 垂足 为点 , 设 则有 MK =h .因为点 在直线
O C上 , 以有 ( h h .因 为纸 板 为平 行 移 动 , 所 2 ,) 易
( )已知 A = 1 c BC = 2 B 5 m,
平 面 直 角 坐 标 系 中 的 AA B, O O AC D处 , 角 边 直 O O B,D在 轴 上.一直 尺 从上方 紧靠两纸 板放 置 , 图1
S S0 一 △ c + n O 一 G = : △Ⅳ S0 = N × H +o h x
让 纸板 I沿直 尺边缘 平行 移动.当纸板 I移动 至
探 究 1 在旋转 过程 中 : ( )如图 32 当 =l , 1 -, 时 P与 E Q满 足怎样 的数 量关 系? 给 出证 明. 并 ( )如图 33 当 =2时 2 -, C E
,
垂直 平 分 A 所 以 A : C / F = D C = C, F F, _D A F
O —O = a一1 从而 总有 h =B . H B , H
港 )如 图 1现 有 两块 全 等 , 的直角 三角 形纸 板 I、 Ⅱ, 它们两 直 角 边 的长 分 别 为
② 由 ① 知 , M的坐 标为 (a一2a一1 , Ⅳ 点 2 , )点
中考数学动点最值问题归纳及解法
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中考数学动点最值问题归纳及解法最值问题是初中数学的重要内容,也是一类综合性较强的问题,它贯穿初中数学的始终,是中考的热点问题,它主要考察学生对平时所学的内容综合运用,无论是代数问题还是几何问题都有最值问题,在中考压轴题中出现比较高的主要有利用重要的几何结论(如两点之间线段最短、三角形两边之和大于第三边、两边之差小于第三边、垂线段最短等)。
利用一次函数和二次函数的性质求最值。
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。
“坐标几何题”(动点问题)分析动点个数两个一个两个问题背景特殊菱形两边上移动特殊直角梯形三边上移动抛物线中特殊直角梯形底边上移动考查难点探究相似三角形探究三角形面积函数关系式探究等腰三角形考点①菱形性质②特殊角三角函数③求直线、抛物线解析式④相似三角形⑤不等式①求直线解析式②四边形面积的表示③动三角形面积函数④矩形性质①求抛物线顶点坐标②探究平行四边形③探究动三角形面积是定值④探究等腰三角形存在性特点①菱形是含60°的特殊菱形;△AOB是底角为30°的等腰三角形。
②一个动点速度是参数字母。
③探究相似三角形时,按对应角不同分类讨论;先画图,再探究。
④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤利用a、t范围,运用不等式求出a、t的值。
①观察图形构造特征适当割补表示面积②动点按到拐点时间分段分类③画出矩形必备条件的图形探究其存在性①直角梯形是特殊的(一底角是45°)②点动带动线动③线动中的特殊性(两个交点D、E是定点;动线段PF长度是定值,PF=OA)④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤探究等腰三角形时,先画图,再探究(按边相等分类讨论)近几年共同点:①特殊四边形为背景;②点动带线动得出动三角形;③探究动三角形问题(相似、等腰三角形、面积函数关系式);④求直线、抛物线解析式;⑤探究存在性问题时,先画出图形,再根据图形性质探究答案。
2019年中考数学复习 动点最值问题压轴题 考点突破训练(有答案)
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2019年中考数学复习 动点、最值问题压轴题考点突破训练一、选择题1. 如图,已知菱形ABCD 的周长为16,面积为83,E 为AB 的中点,若P 为对角线BD 上一动点,则EP +AP 的最小值为( )A .2 3B .2 5C . 3D . 52. 如图,直线y =23x +4与x 轴,y 轴分别交于点A 和点B ,点C ,D 分别为线段AB ,OB的中点,点P 为OA 上一动点,当PC +PD 值最小时,点P 的坐标为( ) A .(-3,0) B .(-6,0)C.(-32,0) D .(-52,0)3. 如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6 cm ,BC =2 cm ,点P 在边AC 上,从点A 向点C 移动,点Q 在边CB 上,从点C 向点B 移动.若点P ,Q 均以1 cm/s 的速度同时出发,且当一点移动到终点时,另一点也随之停止,连接PQ ,则线段PQ 的最小值是( ) A .20 cm B .18 cm C .2 5 cm D .3 2 cm4. 已知抛物线y =14x 2+1具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离始终相等,如图,点M 的坐标为(3,3),P 是抛物线y =14x 2+1上一个动点,则△PMF 周长的最小值是( ) A .3 B .4 C .5 D .65. 如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6,BC =8,AD 平分∠CAB ,交BC 于D 点,E ,F 分别是AD ,AC 上的动点,则CE +EF 的最小值为( ) A.403 B.154 C.245D .66. 如图,点A(a ,3),B(b ,1)都在双曲线y =3x 上,点C ,D 分别是x 轴,y 轴上的动点,则四边形ABCD 周长的最小值为( ) A .5 2 B .6 2 C .210+2 2 D .8 27. 如图,在△ABC 中,∠C =90°,AB =10cm ,BC =8cm ,点P 从点A 沿AC 向点C 以1 cm/s 的速度运动,同时点Q 从点C 沿CB 向点B 以2 cm/s 的速度运动(点Q 运动到点B 停止),求在运动过程中,四边形PABQ 的面积最小值为( )A .19 cm 2B .16 cm 2C .15 cm 2D .12 cm 2二、填空题8. 如图,△ABC 为等边三角形,AB =2.若P 为△ABC 内一动点,且满足∠PAB =∠ACP ,则线段PB 长度的最小值为______________.9. 如图,在△AOB 中,∠O =90°,AO =8 cm ,BO =6 cm ,点C 从A 点出发,在边AO 上以2 cm/s 的速度向O 点运动,与此同时,点D 从点B 出发,在边BO 上以1.5 cm/s 的速度向O 点运动,过OC 的中点E 作CD 的垂线EF ,则当点C 运动了__________s 时,以C 点为圆心,1.5 cm 为半径的圆与直线EF 相切.10. 如图,在Rt △ABC 中,BC =2,∠BAC =30°,斜边AB 的两个端点分别在相互垂直的射线OM ,ON 上滑动,下列结论:①若C ,O 两点关于AB 对称,则OA =23; ②C ,O 两点距离的最大值为4; ③若AB 平分CO ,则AB ⊥CO ; ④斜边AB 的中点D 运动路径的长为π2;其中正确的是______________.(填序号)11. 如图,在平面直角坐标系中,已知点A,B的坐标分别为(8,0),(0,23),C是AB的中点,过点C作y轴的垂线,垂足为D,动点P从点D出发,沿DC向点C匀速运动,过点P作x轴的垂线,垂足为E,连接BP,EC.当BP所在直线与EC所在直线第一次垂直时,点P的坐标为________________.12. 如图,在△ABC中,AB=BC=8,AO=BO,点M是射线CO上的一个动点,∠AOC =60°,则当△ABM为直角三角形时,AM的长为_____________________.13. 如图,将直线y=-x沿y轴向下平移后的直线恰好经过点A(2,-4),且与y轴交于点B,在x轴上存在一点P使得PA+PB的值最小,则点P的坐标为________________.14. 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________.三、解答题15. 在△ABC中,若O为BC边的中点,则必有:AB2+AC2=2AO2+2BO2成立.依据以上结论,解决如下问题:如图,在矩形DEFG中,已知DE=4,EF=3,点P在以DE为直径的半圆上运动,求PF2+PG2的最小值。
精编中考数学压轴题动点产生的定值与最值问题8个专题讲解
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中考数学压轴题动点产生的定值与最值问题8个专题讲解目录第 1 讲角为定值的常规解法第 2 讲角为定值的高级解法第3讲边为定值的动点问题第4讲线段的和或差为定值的动点问题第5讲比值为定值的动点问题第6讲乘积为定值的动点问题第7讲面积为定值的动点问题第8讲动点产生的几何最值问题第1讲角为定值的常规解法【几何法证明角为定值】(1)三角形内角和定理(2)三角形外角定理(3)等腰三角形底角相等(4)直角三角形两锐角互余(5)平行线的同位角相等、内错角相等、同旁内角互补(6)平行四边形的对角相等、邻角互补(7)等腰梯形底角相等(8)圆所涉及的角的关系:圆心角、圆周角、弦切角定理等【例】如图,平面内两条互相垂直的直线相交于点O,∠MON=90°,点A、B分别在射线O M、ON 上移动,AC是△BAO的角平分线,BD为∠ABN的角平分线,AC与B D的反向延长线交于点P.试问:随着点A、B位置的变化,∠APB的大小是否会变化?若保持不变,请求出∠APB 的度数;若发生变化,求出变化范围。
、【例】如图所示,O的直径A B=4,点P是A B延长线上的一点,过P点作O的切线,切点为C,连接AC.(1)若∠CPA=30°,求P C的长;(2)若点P在A B的延长线上运动,∠CPA的平分线交A C于点M,你认为∠CMP 的大小是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变化,求出∠CMP 的大小。
【代数法求角为定值】一般在直角坐标系中,可以用坐标的方法表示出边或角,从而求解具体角为定值的问题。
【例】如图,在平面直角坐标系中,点P从原点O出发,沿x轴向右以毎秒1个单位长的速度运动t 秒(t>0),抛物线y = ax2 + bx + c 经过点O和点P,已知矩形A BCD的三个顶点为A(1,0),B(1,−5),D(4,0).(1)求c,b (用含t的代数式表示):(2)当4<t<5时,设抛物线分别与线段A B,CD交于点M,N.①在点P的运动过程中,你认为∠AMP的大小是否会变化?若变化,说明理由;若不变,求出∠AMP 的值;②求△MPN的面积S与t的函数关系式,并求t为何值时,S=218;(3)在矩形A BCD的内部(不含边界),把横、纵坐标都是整数的点称为“好点”。
中考数学动点最值问题
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动点最值问题【考查知识点】“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。
原型----“饮马问题”,“造桥选址问题”。
考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。
【解题思路】找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查.求线段和的最小值需要用到三个基本知识:两点之间,线段最短;轴对称的性质;线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等.常见情况有三种:“两点一线”型、“一点两线”型和“两点连线” 型.平面上最短路径问题:(1)归于“两点之间的连线中,线段最短”。
凡属于求“变动的两线段之和的最小值”时,大都应用这一模型。
(2)归于“三角形两边之差小于第三边”。
凡属于求“变动的两线段之差的最大值”时,大都应用这一模型。
(3)平面图形中,直线同侧两点到直线上一点距离之和最短问题。
【方法归纳】在平面几何的动态问题中,求几何量的最大值或最小值问题常会运用以下知识:①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;②两点之间线段最短;③连接直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短;④定圆中的所有弦中,直径最长;⑤利用对称的性质求两条线段之和最小的问题,解决此类问题的方法为:如图,要求线段l上的一动点P 到点A、B距离和的最小值,先作点A关于直线L的对称点A′,连接A′B,则A′B与直线L的交点即为P点,根据对称性可知A′B的长即为PA+PB的最小值,求出A′B的值即可.【典型例题】一、将军饮马基础1.如图,周长为16的菱形ABCD中,点E,F分别在边AB,AD上,AE=1,AF=3,P为BD上一动点,则线段EP +FP 的长最短为( )A .3B .4C .5D .62.如图,MN 是等边三角形ABC 的一条对称轴,D 为AC 的中点,点P 是直线MN 上的一个动点,当PC+PD 最小时,∠PCD 的度数是( )A .30°B .15°C .20°D .35°3. 如图:等腰△ABC 的底边BC 长为6,面积是18,腰AC 的垂直平分线EF 分别交AC ,AB 边于E ,F 点.若点D 为BC 边的中点,点M 为线段EF 上一动点,则△CDM 周长的最小值为( )A .6B .8C .9D .104.如图,等腰三角形ABC 底边BC 的长为4 cm ,面积为12 cm 2,腰AB 的垂直平分线EF 交AB 于点E ,交AC 于点F ,若D 为BC 边上的中点,M 为线段EF 上一点,则△BDM 的周长最小值为( )A .5 cmB .6 cmC .8 cmD .10 cm二、平面直角坐标系中的最值1.如图,在R t A B O 中,90O B A ∠=︒,()4,4A ,点C 在边A B 上,且13A CC B =,点D 为O B 的中点,点P 为边O A 上的动点,当点P 在O A 上移动时,使四边形P D B C 周长最小的点P 的坐标为( )A .()2,2B .55,22⎛⎫ ⎪⎝⎭C .88,33⎛⎫ ⎪⎝⎭D .()3,32.在平面直角坐标系中,Rt △AOB 的两条直角边OA 、OB 分别在x 轴和y 轴上,OA=3,OB=4.把△AOB 绕点A 顺时针旋转120°,得到△ADC .边OB 上的一点M 旋转后的对应点为M′,当AM′+DM 取得最小值时,点M 的坐标为( )A .(0,335 ) B .(0,34) C .(0,35) D .(0,3)3.直线y =x +4与x 轴、y 轴分别交于点A 和点B ,点C ,D 分别为线段AB ,OB 的中点,点P 为OA 上一动点,PC +PD 值最小时点P 的坐标为( ).A .(-3,0)B .(-6,0)C .(-,0)D .(-,0)三、双动点最值问题1. 如图,A B C ∆是等边三角形,13A D A B =,点E 、F 分别为边A C 、B C 上的动点,当D E F ∆的周长最小时,F D E ∠的度数是______________.2. 如图,∠AOB=60°,点P是∠AOB内的定点且OP=3,若点M、N分别是射线OA、OB上异于点O 的动点,则△PMN周长的最小值是()A.362B.332C.6 D.33.如图,四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别找一点M、N,使△AMN 周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为( )A.130°B.120°C.110°D.100°4.如图,四边形ABCD中,∠C=,∠B=∠D=,E,F分别是BC,DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为( ).A.50°B.60°C.70°D.80°四、与圆有关的最值1. 如图,在⊙O中,弦AB=1,点C在AB上移动,连结OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD 的最大值为___.2.如图,已知点A 是以MN 为直径的半圆上一个三等分点,点B 是弧A N 的中点,点P 是半径ON 上的点.若⊙O 的半径为l ,则AP+BP 的最小值为( )A .2B .3C .2D .1 3.如图,A C 是O 的弦,5A C =,点B 是O 上的一个动点,且45A B C ∠︒=,若点,M N 分别是,A C B C 的中点,则M N 的最大值是_____.五、角平分线有关的最值1.如图,∠AOB =60°,点M ,N 分别是射线OA ,OB 上的动点,OP 平分∠AOB ,OP =8,当△PMN 周长取最小值时,△OMN 的面积为_____.2.如图,在R t A B C ∆中,90A C B ∠=︒,3A C =,4B C =,A D 是B A C ∠的平分线.若P ,Q 分别是A D 和A C 上的动点,则P C P Q +的最小值是__________.3.如图,∠AOB=30°,点M、N分别是射线OA、OB上的动点,OP平分∠AOB,且OP=6,当△PMN的周长取最小值时,四边形PMON的面积为.六、最值与特殊角1.如图,∠AOB的边OB与x轴正半轴重合,点P是OA上的一动点,点N(3,0)是OB上的一定点,点M 是ON的中点,∠AOB=30°,要使PM+PN最小,则点P的坐标为______.。
中考数学专题复习——四边形中的折叠、剪切、旋转及动点最值问题
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C DEB A 图② 中考数学专题复习——四边形中的折叠、剪切、旋转与动点最值问题一、折叠、剪切类问题1、折叠后求度数〔1〕将一长方形纸片按如下图的方式折叠,BC 、BD 为折痕,那么∠CBD 的度数为〔 〕A .600B .750C .900D .950〔2〕如图,把一个长方形纸片沿EF 折叠后,点D 、C 分别落在D′、C′的位置,假设∠EFB =65°,那么∠AED′等于〔 〕A .50° B.55° C .60° D.65°〔3〕用一条宽相等的足够长的纸条,打一个结,如图①所示,然后轻轻拉紧、压平就可以得到如图②所示的正五边形ABCDE ,其中∠BAC =____________度.2、折叠后求长度〔1〕将矩形纸片ABCD 按如下图的方式折叠,AE 、EF 为折痕,∠BAE =30°,AB =3,折叠后,点C 落在AD 边上的C 1处,并且点B 落在EC 1边上的B 1处.那么BC 的长为〔 〕.A 、3B 、2C 、3D 、32〔2〕如图,边长为5的等边三角形ABC 纸片,点E 在AC 边上,点F 在AB 边上,沿着EF 折叠,使点A 落在BC 边上的点D 的位置,且ED BC ⊥,那么CE 的长是〔 〕 〔A 〕10315- 〔B 〕1053-〔C 〕535- 〔D 〕20103-图① ABEF〔3〕如图,将边长为8㎝的正方形ABCD 折叠,使点D 落在BC 边的中点E 处,点A 落在F 处,折痕为MN ,那么线段的长是〔 〕 A .3cmB .4cmC .5cmD .6cm〔4〕如图,将矩形纸ABCD 的四个角向折起,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH ,假设EH =3厘米,EF =4厘米,那么边AD 的长是___________厘米. 〔5〕如图,是一矩形纸片ABCD ,AD =10cm ,假设将纸片沿DE 折叠,使DC 落在DA 上,点C 的对应点为点F ,假设BE =6cm ,那么CD =〔6〕如图〔1〕,把一个长为m 、宽为n 的长方形〔m n >〕沿虚线剪开,拼接成图〔2〕,成为在一角去掉一个小正方形后的一个大正方形,那么去掉的小正方形的边长为〔 〕A .2m n-B .m n -C .2m D .2n3、折叠后求面积〔1〕如图,有一矩形纸片ABCD,AB=10,AD=6,将纸片折叠,使AD 边落在AB 边上,折痕为AE ,再将△AED 以DE 为折痕向右折叠,AE 与BC 交于点F ,那么△CEF 的面积为〔 〕 A .4 B .6 C .8 D .10〔2〕如图,正方形硬纸片ABCD 的边长是4,点E 、F 分别是AB 、BC 的中点,假设沿左图中的虚线剪开,拼成如下右图的一座“小别墅〞,那么图中阴影局部的面积是〔 〕 NM F E DC B Amn n n〔2〕〔1〕A .2B .4C .8D .10〔3〕如图a ,ABCD 是一矩形纸片,AB =6cm ,AD =8cm ,E 是AD 上一点,且AE =6cm 。
2020年中考数学二轮专项冲刺复习——动点、最值问题、压轴题型(含详细解答)
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2020年中考数学二轮专项冲刺复习——动点、最值问题、压轴题型1、(2019陕西•中考 第25题•12分)问题提出:(1)如图1,已知ABC ∆,试确定一点D ,使得以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形为平行四边形,请画出这个平行四边形;问题探究:(2)如图2,在矩形ABCD 中,4AB =,10BC =,若要在该矩形中作出一个面积最大的BPC ∆,且使90BPC ∠=︒,求满足条件的点P 到点A 的距离;问题解决:(3)如图3,有一座草根塔A ,按规定,要以塔A 为对称中心,建一个面积尽可能大的形状为平行四边形的草根景区BCDE .根据实际情况,要求顶点B 是定点,点B 到塔A 的距离为50米,120CBE ∠=︒,那么,是否可以建一个满足要求的面积最大的平行四边形景区BCDE ?若可以,求出满足要求的平行四边形BCDE 的最大面积;若不可以,请说明理由.(塔A 的占地面积忽略不计)【考点】四边形综合题【分析】(1)利用平行四边形的判定方法画出图形即可.(2)以点O 为圆心,OB 长为半径作O e ,O e 一定于AD 相交于1P ,2P 两点,点1P ,2P 即为所求.(3)可以,如图所示,连接BD ,作BDE ∆的外接圆O e ,则点E 在优弧¶BD 上,取·BED 的中点E ',连接E B ',E D ',四边形BC DE ''即为所求.【解答】解:(1)如图记为点D 所在的位置.(2)如图,4AB =Q ,10BC =,∴取BC 的中点O ,则OB AB >.∴以点O 为圆心,OB 长为半径作O e ,O e 一定于AD 相交于1P ,2P 两点,连接1BP ,1PC ,1PO ,90BPC ∠=︒Q ,点P 不能再矩形外; BPC ∴∆的顶点1P 或2P 位置时,BPC ∆的面积最大,作1PE BC ⊥,垂足为E ,则3OE =, 1532AP BE OB OE ∴==-=-=,由对称性得28AP =.(3)可以,如图所示,连接BD ,A Q 为BCDE Y 的对称中心,50BA =,120CBE ∠=︒,100BD ∴=,60BED ∠=︒作BDE ∆的外接圆O e ,则点E 在优弧¶BD 上,取·BED 的中点E ',连接E B ',E D ',则E B E D '=',且60BE D ∠'=︒,∴△BE D '为正三角形.连接E O '并延长,经过点A 至C ',使E A AC '=',连接BC ',DC ',E A BD '⊥Q ,∴四边形E D '为菱形,且120C BE ∠''=︒,作EF BD ⊥,垂足为F ,连接EO ,则EF EO OA E O OA E A +-'+='…, 1122BDE E BD S BD EF BD E A S ∆'∴='=V g g g g …,()2221006050003E BD BCDE BC DE S S S sin m '''∴==⋅︒=V 平行四边形平行四边形…所以符合要求的BCDE Y 的最大面积为250003m .2、(2019宁夏•中考 第26题•10分)如图,在ABC ∆中,90A ∠=︒,3AB =,4AC =,点M ,Q 分别是边AB ,BC 上的动点(点M 不与A ,B 重合),且MQ BC ⊥,过点M 作BC 的平行线MN ,交AC 于点N ,连接NQ ,设BQ 为x .(1)试说明不论x 为何值时,总有QBM ABC ∆∆∽;(2)是否存在一点Q ,使得四边形BMNQ 为平行四边形,试说明理由; (3)当x 为何值时,四边形BMNQ 的面积最大,并求出最大值.【考点】相似形综合题【分析】(1)根据题意得到MQB CAB ∠=∠,根据相似三角形的判定定理证明; (2)根据对边平行且相等的四边形是平行四边形解答;(3)根据勾股定理求出BC ,根据相似三角形的性质用x 表示出QM 、BM ,根据梯形面积公式列出二次函数解析式,根据二次函数性质计算即可. 【解答】解:(1)MQ BC ⊥Q , 90MQB ∴∠=︒,MQB CAB ∴∠=∠,又QBM ABC ∠=∠, QBM ABC ∴∆∆∽;(2)当BQ MN =时,四边形BMNQ 为平行四边形, //MN BQ Q ,BQ MN =,∴四边形BMNQ 为平行四边形;(3)90A ∠=︒Q ,3AB =,4AC =,5BC ∴==, QBM ABC ∆∆Q ∽,∴QB QM BM AB AC BC ==,即345x QM BM==, 解得,43QM x =,53BM x =,//MN BC Q ,∴MN AM BC AB=,即53353x MN -=, 解得,2559MN x =-, 则四边形BMNQ 的面积21254324575(5)()2932782x x x x =⨯-+⨯=--+,∴当458x =时,四边形BMNQ 的面积最大,最大值为752.3、如图,在平面直角坐标系中,O 为原点,已知A (0,8),D (24,8),C (26,0),动点P 从点A 开始沿AD 边向点D 以1 cm/s 的速度运动;动点Q 从点C 开始沿CO 边向点O 以3 cm/s 的速度运动,若P ,Q 分别从点A ,C 同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.(1)求经过多少时间后,四边形PQCD 为平行四边形;(2)当四边形PQCD 为平行四边形时,求PQ 所在直线的函数解析式.解:(1)设t 秒后四边形PQCD 为平行四边形,∵当PD =QC 时,四边形PQCD 为平行四边形,∴24-t =3t ,解得,t =6;(2)6秒时,点P 的坐标为(6,8),点Q 的坐标为(8,0),设直线PQ 的解析式为y =kx +b ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧6k +b =8,8k +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-4,b =32,∴直线PQ 的解析式为y =-4x +32.4、在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =mx 2-2mx +m +4与y 轴交于点A (0,3),抛物线的对称轴与x 轴交于点B ,直线l 1:y =kx +b 经过点B 和点C (-1,-2).(1)求直线l 1及抛物线的表达式;(2)已知点P (t,0),过点P 作垂直于x 轴的直线交抛物线于点M ,交直线l 1于点N ,若点M 和点N 中至少有一个点在x 轴下方,直接写出t 的取值范围;(3)将l 1向上平移两个单位得到直线l 2,与抛物线交于点D ,E (点D 在点E 左侧),若Q 是抛物线上位于直线l 2上方的一个动点,求△DEQ 的面积.解:(1)把A (0,3)代入y =mx 2-2mx +m +4,得到3=m +4,∴m =-1,∴抛物线的解析式为y =-x 2+2x +3,∵抛物线的对称轴为x =1,∴点B 坐标为(1,0),把B (1,0),C (-1,-2)代入y =kx +b ,得到⎩⎪⎨⎪⎧k +b =0,-k +b =-2,)解得⎩⎪⎨⎪⎧k =1,b =-1.)∴直线l 1的解析式为y =x -1;(2)如图1中,由图象可知当过P 点的直线MN 在抛物线的对称轴左侧时,点M 和点N 中至少有一个点在x 轴下方,此时t <1,当t >3时,点M 和点N 中至少有一个点在x 轴下方,综上所述,符合条件的t 的范围是t <1或t >3;(3)如图2中,∵直线l 1的解析式为y =x -1,∴直线l 1向上平移2个单位后的直线l 2的解析式为y =x +1,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,y =-x 2+2x +3,)解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0)或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3.)∴D (-1,0),E (2,3),作EG ⊥x 轴于G ,设点Q (m ,-m 2+2m +3),∵S △QDE =S △QDG +S △QEG -S △DEG ,∴S △QED =12×3×(-m 2+2m +3)+12×3×(2-m )-12×3×3=-32m 2+32m +3.5、如图,在矩形ABCD 中,∠BAC =30°,对角线AC ,BD 交于点O ,∠BCD 的平分线CE 分别交AB ,BD 于点E ,H ,连接OE .(1)求∠BOE 的度数;(2)若BC =1,求△BCH 的面积; (3)求S △CHO ∶S △BHE 的值.解:(1)∵四边形ABCD 是矩形,∴AB ∥CD ,AO =CO =BO =DO ,∴∠DCE =∠BEC ,∵CE 平分∠BCD ,∴∠BCE =∠DCE =45°,∴∠BCE =∠BEC =45°,∴BE =BC ,∵∠BAC =30°,AO =BO =CO ,∴∠BOC =60°,∠OBA =30°,∵∠BOC =60°,BO =CO ,∴△BOC 是等边三角形,∴BC =BO =BE ,且∠OBA =30°,∴∠BOE =75°;(2)如解图①,过点H 作FH ⊥BC 于F ,∵△BOC 是等边三角形,∴∠FBH =60°,FH ⊥BC ,∴BH =2BF ,FH =3BF ,∵∠BCE =45°,FH ⊥BC ,∴CF =FH =3BF ,∴BC =3BF +BF =1, ∴BF =3-12,∴FH =3-32,∴S △BCH =12×BC ×FH =3-34;(3)如解图②,过点C 作CN ⊥BO 于N ,∵△BOC 是等边三角形,∴∠FBH =60°,FH ⊥BC ,∴BH =2BF ,FH =3BF ,∵∠BCE =45°,FH ⊥BC ,∴CF =FH =3BF ,∴BC =3BF +BF =BO =BE ,∴OH =OB -BH =3BF -BF ,∵∠CBN =60°,CN ⊥BO ,∴CN =32BC =3+32BF ,∵S △CHO ∶S △BHE =12×OH ×CN ∶12×BE ×BF ,∴S △CHO ∶S △BHE =3-32.6、(2019乐山模拟)如图,正方形ABCD 的边长为2,点E 、F 分别是边BC ,CD 的延长线上的动点,且CE =DF ,连接AE 、BF ,交于点G ,连接DG ,则DG 的最小值为________.解:5-1在正方形ABCD 中,AB =BC ,∠ABC =∠BCD =90°,在△ABE 和△BCF 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧AB =BC ∠ABC =∠BCD BE =CF,∴△ABE ≌△BCF (SAS),∴∠BAE =∠CBF ,∵∠CBF +∠ABF =90°,∴∠BAE +∠ABF =90°,∴∠AGB =90°,∴点G 在以AB 为直径的圆上,如解图,连接OG ,当O 、G 、D 在同一直线上时,DG 有最小值,∵在正方形ABCD 中,AD=BC =2,∴AO =1=OG ,∴OD =AD 2+AO 2=22+12=5,∴DG =5-1.7、(2019威海•中考 )如图,在正方形ABCD 中,AB =10 cm ,E 为对角线BD 上一动点,连接AE ,CE ,过E 点作EF ⊥AE ,交直线BC 于点F .E 点从B 点出发,沿着BD 方向以每秒2 cm 的速度运动,当点E 与点D 重合时,运动停止.设△BEF 的面积为y cm 2,E 点的运动时间为x 秒.(1)求证:CE =EF ;(2)求y 与x 之间关系的函数表达式,并写出自变量x 的取值范围; (3)求△BEF 面积的最大值.题图 备用图(1)证明:如解图,过点E 分别作AB 、BC 的垂线,垂足分别为点G 、H ,则四边形GBHE 为矩形. ∵四边形ABCD 是正方形, ∴AB =BC .∵BD 是对角线,∴BD 所在直线是正方形的对称轴, ∴CE =AE ,EG =EH , ∴四边形GBHE 为正方形. ∵EF ⊥AE ,∴∠AEF =∠GEH =90°.∵∠AEG +∠GEF =90°,∠FEH +∠GEF =90°, ∴∠AEG =∠FEH . ∵∠AGE =∠FHE =90°, ∴△AGE ≌△FHE (ASA), ∴AE =EF , ∴CE =EF ;解图(2)解:∵EF =EC ,EH ⊥BC , ∴FH =HC .∵△EHB 是等腰直角三角形,BE =2x , ∴EH =BH =2x ,∴HC =10-2x ,∴FH =HC =10-2x ,∴FB =10-22x , ∴y =12×(10-22x )×2x =-2x 2+52x (0≤x ≤52);(3)解:∵y =-2x 2+52x =-2(x -524)+254(0≤x ≤52),a =-2<0,∵x =524<52,∴当x =524时,y 有最大值,y 的最大值为0-(52)24×(-2)=254, 即△BEF 面积的最大值为254cm 2. 8、(2019•朝阳)如图,四边形ABCD 是正方形,连接AC ,将△ABC 绕点A 逆时针旋转α得△AEF ,连接CF ,O 为CF 的中点,连接OE ,OD .(1)如图1,当α=45°时,请直接写出OE 与OD 的关系(不用证明). (2)如图2,当45°<α<90°时,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)当α=360°时,若AB =4,请直接写出点O 经过的路径长.解:(1)OE =OD ,OE ⊥OD ;理由如下: 由旋转的性质得:AF =AC ,∠AFE =∠ACB ,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠ACB =∠ACD =∠FAC =45°,∴∠ACF =∠AFC =(180°﹣45°)=67.5°,∴∠DCF ═∠EFC =22.5°,∵∠FEC =90°,O 为CF 的中点,∴OE =CF =OC =OF ,同理:OD =CF ,∴∠EOC=2∠EFO=45°,∠DOF=2∠DCO=45°,∴∠DOE=180°﹣45°﹣45°=90°,∴OE⊥OD;(2)当45°<α<90°时,(1)中的结论成立,理由如下:延长EO到点M,使OM=EO,连接DM、CM、DE,如图2所示:∵O为CF的中点,∴OC=OF,在△COM和△FOE中,,∴△COM≌△FOE(SAS),∴∠MCF=∠EFC,CM=EF,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD,∠BAC=∠BCA=45°,∵△ABC绕点A逆时针旋转α得△AEF,∴AB=AE=EF=CD,AC=AF,∴CD=CM,∠ACF=∠AFC,∵∠ACF=∠ACD+∠FCD,∠AFC=∠AFE+∠CFE,∠ACD=∠AFE=45°,∴∠FCD=∠CFE=∠MCF,∵∠EAC+∠DAE=45°,∠FAD+∠DAE=45°,∴∠EAC=∠FAD,在△ACF中,∵∠ACF+∠AFC+∠CAF=180°,∴∠DAE+2∠FAD+∠DCM+90°=180°,∵∠FAD+∠DAE=45°,∴∠FAD+∠DCM=45°,在△ADE和△CDM中,,∴△ADE≌△CDM(SAS),∴DE=DM,∵OE=OM,∴OE⊥OD,在△COM和△COD中,,∴△COM≌△COD(SAS),∴OM=OD,∴OE=OD,∴OE=OD,OE⊥OD;(3)连接AO,如图3所示:∵AC=AF,CO=OF,∴AO⊥CF,∴∠AOC=90°,∴点O在以AC为直径的圆上运动,∵α=360°,∴点O经过的路径长等于以AC为直径的圆的周长,∵AC=AB=×4=8,∴点O经过的路径长为:πd=8π.9、(2019•湘潭)如图一,在射线DE的一侧以AD为一条边作矩形ABCD,AD=5,CD=5,点M是线段AC 上一动点(不与点A重合),连结BM,过点M作BM的垂线交射线DE于点N,连接BN.(1)求∠CAD的大小;(2)问题探究:动点M在运动的过程中,①是否能使△AMN为等腰三角形,如果能,求出线段MC的长度;如果不能,请说明理由.②∠MBN的大小是否改变?若不改变,请求出∠MBN的大小;若改变,请说明理由.(3)问题解决:如图二,当动点M运动到AC的中点时,AM与BN的交点为F,MN的中点为H,求线段FH的长度.解:(1)如图一(1)中,∴∠ADC=90°,∵tan∠DAC===,∴∠DAC=30°.(2)①如图一(1)中,当AN=NM时,∵∠BAN=∠BMN=90°,BN=BN,AN=NM,∴Rt△BNA≌Rt△BNM(HL),∴BA=BM,在Rt△ABC中,∵∠ACB=∠DAC=30°,AB=CD=5,∴AC=2AB=10,∵∠BAM=60°,BA=BM,∴△ABM是等边三角形,∴AM=AB=5,∴CM=AC﹣AM=5.如图一(2)中,当AN=AM时,易证∠AMN=∠ANM=15°,∵∠BMN=90°,∴∠CMB=75°,∵∠MCB=30°,∴∠CBM=180°﹣75°﹣30°=75°,∴CM=CB=5,综上所述,满足条件的CM的值为5或5.②结论:∠MBN=30°大小不变.理由:如图一(1)中,∵∠BAN+∠BMN=180°,∴A,B,M,N四点共圆,∴∠MBN=∠MAN=30°.如图一(2)中,∵∠BMN=∠BAN=90°,∴A,N,B,M四点共圆,∴∠MBN+∠MAN=180°,∵∠DAC+∠MAN=180°,∴∠MBN=∠DAC=30°,综上所述,∠MBN=30°.(3)如图二中,∵AM=MC,∴BM=AM=CM,∴AC=2AB,∴△ABM是等边三角形,∴∠BAM=∠BMA=60°,∵∠BAN=∠BMN=90°,∴∠NAM=∠NMA=30°,∴NA=NM,∵BA=BM,∴BN垂直平分线段AM,∴FM=,∴NM==,∵∠NFM=90°,NH=HM,∴FH=MN=.10、(2019•贵阳)(1)数学理解:如图①,△ABC是等腰直角三角形,过斜边AB的中点D作正方形DECF,分别交BC,AC于点E,F,求AB,BE,AF之间的数量关系;(2)问题解决:如图②,在任意直角△ABC内,找一点D,过点D作正方形DECF,分别交BC,AC于点E,F,若AB=BE+AF,求∠ADB的度数;(3)联系拓广:如图③,在(2)的条件下,分别延长ED,FD,交AB于点M,N,求MN,AM,BN的数量关系.解:数学理解:(1)AB=(AF+BE)理由如下:∵△ABC是等腰直角三角形∵四边形DECF是正方形∴DE=DF=CE=CF,∠DFC=∠DEC=90°∴∠A=∠ADF=45°∴AF=DF=CE∴AF+BE=BC=AC∴AB=(AF+BE)问题解决:(2)如图,延长AC,使FM=BE,连接DM,∵四边形DECF是正方形∴DF=DE,∠DFC=∠DEC=90°∵BE=FM,∠DFC=∠DEB=90°,DF=ED∴△DFM≌△DEB(SAS)∴DM=DB∵AB=AF+BE,AM=AF+FM,FM=BE,∴AM=AB,且DM=DB,AD=AD∴△ADM≌△ADB(SSS)∴∠DAC=∠DAB=∠CAB同理可得:∠ABD=∠CBD=∠ABC∴∠CAB+∠CBA=90°∴∠DAB+∠ABD=(∠CAB+∠CBA)=45°∴∠ADB=180°﹣(∠DAB+∠ABD)=135°联系拓广:(3)∵四边形DECF是正方形∴DE∥AC,DF∥BC∴∠CAD=∠ADM,∠CBD=∠NDB,∠MDN=∠AFD=90°∵∠DAC=∠DAB,∠ABD=∠CBD∴∠DAB=∠ADM,∠NDB=∠ABD∴AM=MD,DN=NB在Rt△DMN中,MN2=MD2+DN2,∴MN2=AM2+NB2,11、(2019•通辽)如图,点P是正方形ABCD内的一点,连接CP,将线段CP绕点C顺时旋转90°,得到线段CQ,连接BP,DQ.(1)如图1,求证:△BCP≌△DCQ;(2)如图,延长BP交直线DQ于点E.①如图2,求证:BE⊥DQ;②如图3,若△BCP为等边三角形,判断△DEP的形状,并说明理由.解析:(1)证明:∵∠BCD=90°,∠PCQ=90°,∴∠BCP=∠DCQ,在△BCP和△DCQ中,,∴△BCP≌△DCQ(SAS);(2)①如图b,∵△BCP≌△DCQ,∴∠CBF=∠EDF,又∠BFC=∠DFE,∴∠DEF=∠BCF=90°,∴BE⊥DQ;②∵△BCP为等边三角形,∴∠BCP=60°,∴∠PCD=30°,又CP=CD,∴∠CPD=∠CDP=75°,又∠BPC=60°,∠CDQ=60°,∴∠EPD=180°﹣∠CPD﹣∠CPB=180°﹣75°﹣60=45°,同理:∠EDP=45°,∴△DEP为等腰直角三角形.。
初中数学动点最值问题19大模型+例题详解
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初中数学动点最值问题19⼤模型+例题详解
动点最值问题是中考最难的压轴类题⽬,很多同学都反应不知道该怎么下⼿。
其实这类题⽬的题型有限,总结归纳有19种,希望同学们对每⼀种都能掌握技巧。
1、对称点模型
2、利⽤三⾓形两边差求最值
3、⼿拉⼿全等取最值
4、⼿拉⼿相似取最值
5、平移构造平⾏四边形求最⼩
6、两点对称勺⼦型连接两端求最⼩
7、两点对称折线连两端求最⼩
8、时钟模型,中点两定边求最⼩值
9、时钟模型,相似两定边求最⼩值
10、转化构造两定边求最值
11、⾯积转化法求最值
12、相似转化法求最值
13、相似系数化⼀法求最值
14、三⾓函数化⼀求最值
15、轨迹最值
16、三动点的垂直三⾓形
17、旋转最值
18、隐圆最值-定⾓动弦
19、隐圆最值-动⾓定弦。
中考数学复习:专题三:动点或最值问题
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点拨:在 Rt△AOB 中,∵∠ABO=30°,AO=1,∴AB=2,BO = 22-12= 3,①当点 P 从 O→B 时,如图 1、图 2 所示,点 Q 运动的 路程为 3;②当点 P 从 B→C 时,如图 3 所示,这时 QC⊥AB,则∠ACQ =90°,∵∠ABO=30°,∴∠BAO=60°,∴∠OQD=90°-60°= 30°,∴cos30°=ACQQ,∴AQ=cosC3Q0°=2,∴OQ=2-1=1,则点 Q 运动的路程为 QO=1;③当点 P 从 C→A 时,如图 3 所示,点 Q 运动的 路程为 QQ′=2- 3;④当点 P 从 A→O 时,点 Q 运动的路程为 AO=1, ∴点 Q 运动的总路程为 3+1+2- 3+1=4,故答案为 4
【点评】 本题主要考查轴对称的应用,利用最小值的常规解法确定 出点A的对称点,从而确定出AP+PQ的最小值的位置是解题的关键,利 用条件证明△AA′D是等边三角形,借助几何图形的性质可以减少复杂的 计算.
[对应训练] 2.(1)(2016·贵港)如图,抛物线 y=-112x2+32x+53与 x 轴交于 A,B 两点,与 y 轴交于点 C.若点 P 是线段 AC 上方的抛物线上一动点,当 △ACP 的面积取得最大值时,点 P 的坐标是( B ) A.(4,3) B.(5,3152) C.(4,3152) D.(5,3)
解决最值问题的两种方法: (1)应用几何性质: ①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边; ②两点间线段最短; ③连接直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短; ④定圆的所有弦中,直径最长. (2)运用代数证法: ①运用配方法求二次三项式的最值; ② 运用一元二次方程根的判别式.
【例 2】 (2016·雅安)如图,在矩形 ABCD 中,AD=6,AE⊥BD, 垂足为 E,ED=3BE,点 P,Q 分别在 BD,AD 上,则 AP+PQ 的最小 值为( D )
中考数学复习:专题三:动点或最值问题
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(2)(2016·泸州)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),B(1-a ,0),C(1+a,0)(a>0),点P在以D(4,4)为圆心,1为半径的圆上运动 ,且始终满足∠BPC=90°,则a的最大值是___6_.
专题三 动点或最值问题
动点问题是指以几何知识和图形为背景,渗入运动变化观点的一类问 题,常见的形式是:点在线段、射线或弧线上运动等.此类题的解题方 法:
1.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.
2.利用函数与方程的思想和方法将要解决图形的性质(或所求图形面 积)直接转化为函数或方程.
点拨:∵点 A,B 的坐标分别为(8,0),(0,2 3),∴BO=2 3,AO =8,由 CD⊥BO,C 是 AB 的中点,可得 BD=DO=12BO= 3=PE, CD=21AO=4,设 DP=a,则 CP=4-a,
延长 BP 交 CE 于 F,当 BP 所在直线与 EC 所在直线第一次垂直时, ∠FCP=∠DBP,又∵EP⊥CP,PD⊥BD,∴∠EPC=∠PDB=90°,∴ △EPC∽△PDB,∴DPEP=DPCB,即 a3=4-3a,解得 a1=1,a2=3(舍去), ∴DP=1,又∵PE= 3,∴P(1, 3)
【点评】 本题主要考查轴对称的应用,利用最小值的常规解法确定 出点A的对称点,从而确定出AP+PQ的最小值的位置是解题的关键,利 用条件证明△AA′D是等边三角形,借助几何图形的性质可以减少复杂的 计算.
[对应训练] 2.(1)(2016·贵港)如图,抛物线 y=-112x2+32x+53与 x 轴交于 A,B 两点,与 y 轴交于点 C.若点 P 是线段 AC 上方的抛物线上一动点,当 △ACP 的面积取得最大值时,点 P 的坐标是( B ) A.(4,3) B.(5,3152) C.(4,3152) D.(5,3)
重难点 几何动点及最值、存在性问题(解析版)--2024年中考数学

重难点几何动点及最值、存在性问题目录题型01将军饮马问题题型02胡不归问题题型03阿氏圆问题题型04隐圆问题题型05费马点问题题型06瓜豆原理模型题型07等腰(边)三角形存在问题题型08直角三角形存在问题题型09平行四边形存在问题题型10矩形、菱形、正方形存在问题题型11全等/相似存在性问题题型12角度存在性问题【命题趋势】动态几何问题是近年来中考的一个重难点问题,以运动的观点探究几何图形或函数与几何图形的变化规律,从而确定某一图形的存在性问题.随之产生的动态几何试题就是研究在几何图形的运动中,伴随着出现一定的图形位置、数量关系的“变”与“不变”性的试题.【基本原理】1)基本原理(定点到定点):两点之间,线段最短.2)三角形两边之和>第三边3)基本原理(定点到定线):垂线段最短.4)平行线的距离处处相等.5)基本原理(定点到定圆):点圆之间,点心线截距最短(长).6)基本原理(定线到定圆):线圆之间,心垂线截距最短.7)基本原理(定圆到定圆):圆圆之间,连心线截距最短(长).【解题思路】1)动态几何问题是以几何图形为背景的,几何图形有直线型和曲线型两种,那么动态几何也有直线型的和曲线型的两类,即全等三角形、相似三角形中的动态几何问题,也有圆中的动态问题.有点动、线动、面动,就其运动形式而言,有平移、旋转、翻折、滚动等.根据其运动的特点,又可分为(1)动点类(点在线段或弧线上运动)也包括一个动点或两个动点;(2)动直线类;(3)动图形问题.2)解决动态几何题,通过观察,对几何图形运动变化规律的探索,发现其中的“变量”和“定量”动中求静,即在运动变化中探索问题中的不变性;动静互化抓住“静”的瞬间,使一般情形转化为特殊问题,从而找到“动与静”的关系;这需要有极敏锐的观察力和多种情况的分析能力,加以想象、结合推理,得出结论.解决这类问题,要善于探索图形的运动特点和规律抓住变化中图形的性质与特征,化动为静,以静制动.解决运动型试题需要用运动与变化的眼光去观察和研究图形,把握图形运动与变化的全过程,抓住其中的等量关系和变量关系,并特别关注--些不变量和不变关系或特殊关系.3)动态几何形成的存在性问题,重点和难点在于应用分类思想和数形结合的思想准确地进行分类,包括等腰(边)三角形存在问题,直角三角形存在问题,平行四边形存在问题,矩形、菱形、正方形存在问题.全等三角形存在问题,相似三角形存在问题等.题型01 将军饮马问题1(2023·辽宁盘锦·中考真题)如图,四边形ABCD 是矩形,AB =10,AD =42,点P 是边AD 上一点(不与点A ,D 重合),连接PB ,PC .点M ,N 分别是PB ,PC 的中点,连接MN ,AM ,DN ,点E 在边AD 上,ME ∥DN ,则AM +ME 的最小值是()A.23B.3C.32D.42【答案】C【分析】根据直线三角形斜边中线的性质可得AM =12BP ,DN =12CP ,通过证明四边形MNDE 是平行四边形,可得ME =DN ,则AM +ME =AM +DN =12BP +CP ,作点C 关于直线AD 的对称点M ,则BP +CP =BP +PM ,点B ,P ,M 三点共线时,BP +PM 的值最小,最小值为BM .【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAP =∠CDP =90°,AD ∥BC ,∵点M ,N 分别是PB ,PC 的中点,∴AM =12BP ,DN =12CP ,MN =12BC ,MN ∥BC ,∵AD ∥BC ,MN ∥BC ,∴MN ∥BC ,又∵ME ∥DN ,∴四边形MNDE 是平行四边形,∴ME =DN ,∴AM +ME =AM +DN =12BP +CP ,如图,作点C 关于直线AD 的对称点M ,连接PM ,BM ,则BP +CP =BP +PM ,当点B ,P ,M 三点共线时,BP +PM 的值最小,最小值为BM ,在Rt △BCM 中,MC =2CD =2AB =210,BC =AD =42,∴BM =BC 2+MC 2=42 2+210 2=62,∴AM +ME 的最小值=12BM =32,故选C .【点睛】本题考查矩形的性质,直线三角形斜边中线的性质,中位线的性质,平行四边形的判定与性质,轴对称的性质,勾股定理,线段的最值问题等,解题的关键是牢固掌握上述知识点,熟练运用等量代换思想.2(2023·广东广州·中考真题)如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 在边BC 上,且BE =1,F 为对角线BD 上一动点,连接CF ,EF ,则CF +EF 的最小值为.【答案】17【分析】连接AE 交BD 于一点F ,连接CF ,根据正方形的对称性得到此时CF +EF =AE 最小,利用勾股定理求出AE 即可.【详解】解:如图,连接AE 交BD 于一点F ,连接CF ,∵四边形ABCD 是正方形,∴点A 与点C 关于BD 对称,∴AF =CF ,∴CF +EF =AF +EF =AE ,此时CF +EF 最小,∵正方形ABCD 的边长为4,∴AD =4,∠ABC =90°,∵点E 在AB 上,且BE =1,∴AE =AB 2+BE 2=42+12=17,即CF +EF 的最小值为17故答案为:17.【点睛】此题考查正方形的性质,熟练运用勾股定理计算是解题的关键.3(2023·四川宜宾·中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,等腰直角三角形ABC 的直角顶点C 3,0 ,顶点A 、B 6,m 恰好落在反比例函数y =k x第一象限的图象上.(1)分别求反比例函数的表达式和直线AB 所对应的一次函数的表达式;(2)在x 轴上是否存在一点P ,使△ABP 周长的值最小.若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =6,y =-1x +4(2)在x 轴上存在一点P 5,0 ,使△ABP 周长的值最小,最小值是25+42.【分析】(1)过点A 作AE ⊥x 轴于点E ,过点B 作BD ⊥x 轴于点D ,证明△ACE ≌△CBD AAS ,则CD =AE =3,BD =EC =m ,由OE =3-m 得到点A 的坐标是3-m ,3 ,由A 、B 6,m 恰好落在反比例函数y =k x第一象限的图象上得到33-m =6m ,解得m =1,得到点A 的坐标是2,3 ,点B 的坐标是6,1 ,进一步用待定系数法即可得到答案;(2)延长AE 至点A ,使得EA =AE ,连接A B 交x 轴于点P ,连接AP ,利用轴对称的性质得到AP =A P ,A2,-3 ,则AP +PB =A B ,由AB =25知AB 是定值,此时△ABP 的周长为AP +PB +AB =AB +A B 最小,利用待定系数法求出直线A B 的解析式,求出点P 的坐标,再求出周长最小值即可.【详解】(1)解:过点A 作AE ⊥x 轴于点E ,过点B 作BD ⊥x 轴于点D ,则∠AEC =∠CDB =90°,∵点C 3,0 ,B 6,m ,∴OC =3,OD =6, BD =m ,∴CD =OD -OC =3,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠ACB =90°,AC =BC ,∵∠ACE +∠BCD =∠CBD +∠BCD =90°,∴∠ACE =∠CBD ,∴△ACE ≌△CBD AAS ,∴CD =AE =3,BD =EC =m ,∴OE =OC -EC =3-m ,∴点A 的坐标是3-m ,3 ,∵A 、B 6,m 恰好落在反比例函数y =k x第一象限的图象上.∴33-m =6m ,解得m =1,∴点A 的坐标是2,3 ,点B 的坐标是6,1 ,∴k =6m =6,∴反比例函数的解析式是y =6x,设直线AB 所对应的一次函数的表达式为y =px +q ,把点A 和点B 的坐标代入得,2p +q =36p +q =1 ,解得p =-12q =4 ,∴直线AB 所对应的一次函数的表达式为y =-12x +4,(2)延长AE 至点A ,使得EA =AE ,连接A B 交x 轴于点P ,连接AP ,∴点A 与点A 关于x 轴对称,∴AP =A P ,A 2,-3,∵AP +PB =A P +PB =A B ,∴AP +PB 的最小值是A B 的长度,∵AB =2-6 2+3-1 2=25,即AB 是定值,∴此时△ABP 的周长为AP +PB +AB =AB +A B 最小,设直线A B 的解析式是y =nx +t ,则2n +t =-3 ,解得n =1t =-5 ,∴直线A B 的解析式是y =x -5,当y =0时,0=x -5,解得x =5,即点P 的坐标是5,0 ,此时AP +PB +AB =AB +A B =25+2-6 2+-3-1 2=25+42,综上可知,在x 轴上存在一点P 5,0 ,使△ABP 周长的值最小,最小值是25+42.【点睛】此题考查了反比例函数和一次函数的图象和性质、用到了待定系数法求函数解析式、勾股定理求两点间距离、轴对称最短路径问题、全等三角形的判定和性质等知识,数形结合和准确计算是解题的关键.题型02 胡不归问题1(2022·内蒙古鄂尔多斯·中考真题)如图,在△ABC 中,AB =AC =4,∠CAB =30°,AD ⊥BC ,垂足为D ,P 为线段AD 上的一动点,连接PB 、PC .则PA +2PB 的最小值为.【答案】42【分析】在∠BAC 的外部作∠CAE =15°,作BF ⊥AE 于F ,交AD 于P ,此时PA +2PB =212PA +PB=12PF +PB =2BF ,通过解直角三角形ABF ,进一步求得结果.【详解】解:如图,在∠BAC 的外部作∠CAE =15°,作BF ⊥AE 于F ,交AD 于P ,此时PA +2PB 最小,∴∠AFB =90°∵AB =AC ,AD ⊥BC ,∴∠CAD =∠BAD =12∠BAC =12×30°=15°,∴∠EAD =∠CAE +∠CAD =30°,∴PF =12PA ,∴PA +2PB =212PA +PB =12PF +PB =2BF ,在Rt △ABF 中,AB =4,∠BAF =∠BAC +∠CAE =45°,∴BF =AB •sin45°=4×22=22,∴(PA +2PB )最大=2BF =42,故答案为:42.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,解直角直角三角形,解题的关键是作辅助线.2(2023·湖南湘西·中考真题)如图,⊙O 是等边三角形ABC 的外接圆,其半径为4.过点B 作BE ⊥AC 于点E ,点P 为线段BE 上一动点(点P 不与B ,E 重合),则CP +12BP 的最小值为.【答案】6【分析】过点P 作PD ⊥AB ,连接CO 并延长交AB 于点F ,连接AO ,根据等边三角形的性质和圆内接三角形的性质得到OA =OB =4,CF ⊥AB ,然后利用含30°角直角三角形的性质得到OE =12OA =2,进而求出BE =BO +EO =6,然后利用CP +12BP =CP +PD ≤CF 代入求解即可.【详解】如图所示,过点P 作PD ⊥AB ,连接CO 并延长交AB 于点F ,连接AO∵△ABC 是等边三角形,BE ⊥AC∴∠ABE =∠CBE =12∠ABC =30°∵⊙O 是等边三角形ABC 的外接圆,其半径为4∴OA =OB =4,CF ⊥AB ,∴∠OBA =∠OAB =30°∴∠OAE =∠OAB =12∠BAC =30°∵BE ⊥AC∴OE =12OA =2∴BE =BO +EO =6∵PD ⊥AB ,∠ABE =30°∴PD =12PB ∴CP +12BP =CP +PD ≤CF ∴CP +12BP 的最小值为CF 的长度∵△ABC 是等边三角形,BE ⊥AC ,CF ⊥AB∴CF =BE =6∴CP +12BP 的最小值为6.故答案为:6.【点睛】此题考查了圆内接三角形的性质,等边三角形的性质,含30°角直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.3(2023·辽宁锦州·中考真题)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠ABC =30°,AC =4,按下列步骤作图:①在AC 和AB 上分别截取AD 、AE ,使AD =AE .②分别以点D 和点E 为圆心,以大于12DE 的长为半径作弧,两弧在∠BAC 内交于点M .③作射线AM 交BC 于点F .若点P 是线段AF 上的一个动点,连接CP ,则CP +12AP 的最小值是.【答案】23【分析】过点P 作PQ ⊥AB 于点Q ,过点C 作CH ⊥AB 于点H ,先利用角平分线和三角形的内角和定理求出∠BAF =30°,然后利用含30°的直角三角的性质得出PQ =12AP ,则CP +12AP =CP +PQ ≥CH ,当C 、P 、Q 三点共线,且与AB 垂直时,CP +12AP 最小,CP +12AP 最小值为CH ,利用含30°的直角三角的性质和勾股定理求出AB ,BC ,最后利用等面积法求解即可.【详解】解:过点P 作PQ ⊥AB 于点Q ,过点C 作CH ⊥AB 于点H ,由题意知:AF 平分∠BAC ,∵∠ACB =90°,∠ABC =30°,∴∠BAC =60°,∴∠BAF =12∠BAC =30°,∴PQ =12AP ,∴CP +12AP =CP +PQ ≥CH ,∴当C 、P 、Q 三点共线,且与AB 垂直时,CP +12AP 最小,CP +12AP 最小值为CH ,∵∠ACB =90°,∠ABC =30°,AC =4,∴AB =2AC =8,∴BC =AB 2-AC 2=43,∵S △ABC =12AC ⋅BC =12AB ⋅CH ,∴CH =AC ⋅BC AB =4×438=23,即CP +12AP 最小值为23.故答案为:23.【点睛】本题考查了尺规作图-作角平分线,含30°的直角三角形的性质,勾股定理等知识,注意掌握利用等积法求三角形的高或点的线的距离的方法.题型03 阿氏圆问题1(2023·山东烟台·中考真题)如图,抛物线y =ax 2+bx +5与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,AB =4.抛物线的对称轴x =3与经过点A 的直线y =kx -1交于点D ,与x 轴交于点E .(1)求直线AD 及抛物线的表达式;(2)在抛物线上是否存在点M ,使得△ADM 是以AD 为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点M 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)以点B 为圆心,画半径为2的圆,点P 为⊙B 上一个动点,请求出PC +12PA 的最小值.【答案】(1)直线AD 的解析式为y =x -1;抛物线解析式为y =x 2-6x +5(2)存在,点M 的坐标为4,-3 或0,5 或5,0(3)41【分析】(1)根据对称轴x =3,AB =4,得到点A 及B 的坐标,再利用待定系数法求解析式即可;(2)先求出点D 的坐标,再分两种情况:①当∠DAM =90°时,求出直线AM 的解析式为y =-x +1,解方程组y =-x +1y =x 2-6x +5 ,即可得到点M 的坐标;②当∠ADM =90°时,求出直线DM 的解析式为y =-x +5,解方程组y =-x +5y =x 2-6x +5 ,即可得到点M 的坐标;(3)在AB 上取点F ,使BF =1,连接CF ,证得BF PB =PB AB ,又∠PBF =∠ABP ,得到△PBF ∽△ABP ,推出PF =12PA ,进而得到当点C 、P 、F 三点共线时,PC +12PA 的值最小,即为线段CF 的长,利用勾股定理求出CF 即可.【详解】(1)解:∵抛物线的对称轴x =3,AB =4,∴A 1,0 ,B 5,0 ,将A 1,0 代入直线y =kx -1,得k -1=0,解得k =1,∴直线AD 的解析式为y =x -1;将A 1,0 ,B 5,0 代入y =ax 2+bx +5,得a +b +5=025a +5b +5=0 ,解得a =1b =-6 ,∴抛物线的解析式为y =x 2-6x +5;(2)存在点M ,∵直线AD 的解析式为y =x -1,抛物线对称轴x =3与x 轴交于点E .∴当x =3时,y =x -1=2,∴D 3,2 ,①当∠DAM =90°时,设直线AM 的解析式为y =-x +c ,将点A 坐标代入,得-1+c =0,解得c =1,∴直线AM 的解析式为y =-x +1,解方程组y =-x +1y =x 2-6x +5 ,得x =1y =0 或x =4y =-3 ,∴点M 的坐标为4,-3 ;②当∠ADM =90°时,设直线DM 的解析式为y =-x +d ,将D 3,2 代入,得-3+d =2,解得d =5,∴直线DM 的解析式为y =-x +5,解方程组y =-x +5y =x 2-6x +5 ,解得x =0y =5 或x =5y =0 ,∴点M 的坐标为0,5 或5,0综上,点M 的坐标为4,-3 或0,5 或5,0 ;(3)如图,在AB 上取点F ,使BF =1,连接CF ,∵PB =2,∴BF PB =12,∵PB AB =24=12,、∴BF PB =PB AB,又∵∠PBF =∠ABP ,∴△PBF ∽△ABP ,∴PF PA =BF PB =12,即PF =12PA ,∴PC +12PA =PC +PF ≥CF ,∴当点C 、P 、F 三点共线时,PC +12PA 的值最小,即为线段CF 的长,∵OC =5,OF =OB -1=5-1=4,∴CF =OC 2+OF 2=52+42=41,∴PC +12PA 的最小值为41.【点睛】此题是一次函数,二次函数及圆的综合题,掌握待定系数法求函数解析式,直角三角形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,求两图象的交点坐标,正确掌握各知识点是解题的关键.2(2023·山东济南·一模)抛物线y =-12x 2+a -1 x +2a 与x 轴交于A b ,0 ,B 4,0 两点,与y 轴交于点C 0,c ,点P 是抛物线在第一象限内的一个动点,且在对称轴右侧.(1)求a ,b ,c 的值;(2)如图1,连接BC 、AP ,交点为M ,连接PB ,若S △PMB S △AMB=14,求点P 的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,过点P 作x 轴的垂线交x 轴于点E ,将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE ',旋转角为α(0°<α<90°),连接E 'B ,E C ,求E B +34E C 的最小值.【答案】(1)a =2,b =-2,c =4(2)P 3,52(3)3374【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)过点P 作PD ⊥x 轴,交BC 于点D ,过点A 作y 轴的平行线交BC 的延长线于H ,求得l BC 的解析式,设P m ,-12m 2+m +4 ,则D m ,-m +4 ,利用相似三角形的判定与性质可得答案;(3)在y 轴上取一点F ,使得OF =94,连接BF ,由相似三角形的判定与性质可得FE =34CE ,可得E B +34E C =BE +E F ,即可解答.【详解】(1)解:将B 4,0 代入y =-12x 2+a -1 x +2a ,得-8+4a -1 +2a =0,∴a =2,∴抛物线的解析式为y =-12x 2+x +4,令x =0,则y =4,∴c =4,令y =0,则0=-12x 2+x +4,∴x 1=4,x 2=-2,∴A -2,0 ,即b =-2;∴a =2,b =-2,c =4(2)过点P 作PD ⊥x 轴,交BC 于点D ,过点A 作y 轴的平行线交BC 的延长线于H ,设l BC :y =kx +b ,将0,4 ,4,0 代入得b =44k +b =0 解得:b =4,k =-1,∴l BC :y =-x +4,设P m ,-12m 2+m +4 ,则D m ,-m +4 ,PD =y P -y D =-12m 2+m +4--m +4 =-12m 2+2m ,∵PD ∥HA ,∴△AMH ∽△PMD ,∴PM MA =PD HA,将x =-2代入y =-x +4,∴HA =6,∵S △PMB S △AMB =12PM ⋅h 12AM ⋅h =PM AM =14,∴PD HA =PD 6=14,∴PD =32,∴32=-12m 2+2m ,∴m 1=1(舍),m 2=3,∴P 3,52 ;(3)在y 轴上取一点F ,使得OF =94,连接BF ,根据旋转得性质得出:OE =OE =3,∵OF ⋅OC =94×4=9,∴OE 2=OF ⋅OC ,∴OE OF =OC OE,∵∠COE =∠FOE ,∴△FOE ∽△E OC ,∴FE CE =OE OC =34,∴FE =34CE ,∴E B +34E C =BE +E F ,当B 、E '、F 三点共线时,此时E B +34E C 最小=BF ,最小值为:BF =42+94 2=3374.【点睛】此题考查的是二次函数的综合题意,涉及到相似三角形的判定与性质、二次函数与面积的问题、待定系数法求解析式,旋转的性质等知识.正确的作出辅助线是解此题的关键.题型04 隐圆问题1(2022·山东泰安·中考真题)如图,四边形ABCD 为矩形,AB =3,BC =4.点P 是线段BC 上一动点,点M 为线段AP 上一点.∠ADM =∠BAP ,则BM 的最小值为()A.5B.12C.13-3D.13-2【答案】D【分析】证明∠AMD=90°,得出点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上,从而计算出答案.【详解】设AD的中点为O,以O点为圆心,AO为半径画圆∵四边形ABCD为矩形∴∠BAP+∠MAD=90°∵∠ADM=∠BAP∴∠MAD+∠ADM=90°∴∠AMD=90°∴点M在O点为圆心,以AO为半径的圆上连接OB交圆O与点N∵点B为圆O外一点∴当直线BM过圆心O时,BM最短∵BO2=AB2+AO2,AO=12AD=2∴BO2=9+4=13∴BO=13∵BN=BO-AO=13-2故选:D.【点睛】本题考查直角三角形、圆的性质,解题的关键是熟练掌握直角三角形和圆的相关知识.2(2022·安徽蚌埠·一模)如图,Rt△ABC中,AB⊥BC,AB=8,BC=6,P是△ABC内部的一个动点,满足∠PAB=∠PBC,则线段CP长的最小值为()A.325B.2C.213-6D.213-4【答案】D【分析】结合题意推导得∠APB=90°,取AB的中点O,以点O为圆心,AB为直径作圆,连接OP;根据直角三角形斜边中线的性质,得OP=OA=OB=12AB=4;根据圆的对称性,得点P在以AB为直径的⊙O上,根据两点之间直线段最短的性质,得当点O、点P、点C三点共线时,PC最小;根据勾股定理的性质计算得OC,通过线段和差计算即可得到答案.【详解】∵∠ABC=90°,∴∠ABP+∠PBC=90°,∵∠PAB=∠PBC,∴∠BAP+∠ABP=90°,∴∠APB=90°,取AB的中点O,以点O为圆心,AB为直径作圆,连接OP,∴OP=OA=OB=12AB=4∴点P在以AB为直径的⊙O上,连接OC交⊙O于点P,当点O、点P、点C三点共线时,PC最小在Rt△BCO中,∵∠OBC=90°,BC=6,OB=4,∴OC=BO2+BC2=42+62=213,∴PC=OC-OP=213-4∴PC最小值为213-4故选:D.【点睛】本题考查了两点之间直线段最短、圆、勾股定理、直角三角形斜边中线的知识;解题的关键是熟练掌握圆的对称性、两点之间直线段最短、直角三角形斜边中线的性质,从而完成求解.3(20-21九年级上·江苏盐城·期末)如图,⊙M的半径为4,圆心M的坐标为(5,12),点P是⊙M上的任意一点,PA⊥PB,且PA、PB与x轴分别交于A、B两点,若点A、点B关于原点O对称,则AB的最小值为.【答案】18【分析】由RtΔAPB中AB=2OP知要使AB取得最小值,则PO需取得最小值,连接OM,交⊙M于点P',当点P位于P'位置时,OP'取得最小值,据此求解可得.【详解】解:连接OP,∵PA⊥PB,∴∠APB=90°,∵AO=BO,∴AB=2PO,若要使AB取得最小值,则PO需取得最小值,连接OM,交⊙M于点P',当点P位于P'位置时,OP'取得最小值,过点M作MQ⊥x轴于点Q,则OQ=5,MQ=12,∴OM=13,又∵MP'=4,∴OP'=9,∴AB=2OP'=18,故答案是:18.【点睛】本题主要考查点与圆的位置关系,解题的关键是根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出AB取得最小值时点P的位置.4(2021九年级·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A与点B的坐标分别是(1,0),(7,0).(1)对于坐标平面内的一点P,给出如下定义:如果∠APB=45°,则称点P为线段AB的“等角点”.显然,线段AB的“等角点”有无数个,且A、B、P三点共圆.①设A 、B 、P 三点所在圆的圆心为C ,直接写出点C 的坐标和⊙C 的半径;②y 轴正半轴上是否有线段AB 的“等角点”?如果有,求出“等角点”的坐标;如果没有,请说明理由;(2)当点P 在y 轴正半轴上运动时,∠APB 是否有最大值?如果有,说明此时∠APB 最大的理由,并求出点P 的坐标;如果没有请说明理由.【答案】(1)①(4,3)或(4,-3),半径为32;②存在,(0,3+2)或(0,3-2),见解析;(2)有,见解析,(0,7)【分析】(1)①在x 轴的上方,作以AB 为斜边的等腰直角三角形△ACB ,易知A ,B ,P 三点在⊙C 上,圆心C 的坐标为(4,3),半径为32,根据对称性可知点C (4,-3)也满足条件;②当圆心为C (4,3)时,过点C 作CD ⊥y 轴于D ,则D (0,3),CD =4,根据⊙C 的半径得⊙C 与y 轴相交,设交点为P 1,P 2,此时P 1,P 2在y 轴的正半轴上,连接CP 1、CP 2、CA ,则CP 1=CP 2=CA =r =32,得DP 2=2,即可得;(2)如果点P 在y 轴的正半轴上,设此时圆心为E ,则E 在第一象限,在y 轴的正半轴上任取一点M (不与点P 重合),连接MA ,MB ,PA ,PB ,设MB 交于⊙E 于点N ,连接NA ,则∠APB =∠ANB ,∠ANB 是△MAN的外角,∠ANB >∠AMB ,即∠APB >∠AMB ,过点E 作EF ⊥x 轴于F ,连接EA ,EP ,则AF =12AB =3,OF =4,四边形OPEF 是矩形,OP =EF ,PE =OF =4,得EF =7,则OP =7,即可得.【详解】(1)①如图1中,在x 轴的上方,作以AB 为斜边的等腰直角三角形△ACB ,易知A ,B ,P 三点在⊙C 上,圆心C 的坐标为(4,3),半径为32,根据对称性可知点C (4,-3)也满足条件;②y 轴的正半轴上存在线段AB 的“等角点“。
中考数学总复习——最值、动点问题
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二次函数最值问题二次函数的最值问题分两类:1 代数类:利润最大问题2 几何类:面积最小问题一利润最大问题某商店将每件进价为8元的某种商品按每件10元出售,一天可销出约100件.该店想通过降低售价、增加销售量的办法来提高利润,经过市场调查,发现这种商品单价每降低0.1元,其销售量可增加10件。
将这种商品的售价降低多少时,能使销售利润最大?在这个问题中,可提出如下问题供学生思考并回答:1.商品的利润与售价、进价以及销售量之间有什么关系?[利润=(售价-进价)×销售量]2.如果不降低售价,该商品每件利润是多少元?一天总的利润是多少元?[10-8=2(元),(10-8)×100=200(元)]3.若每件商品降价x元,则每件商品的利润是多少元?一天可销售约多少件商品?[(10-8-x);(100+100x)]4.x的值是否可以任意取?如果不能任意取,请求出它的范围,[x的值不能任意取,其范围是0≤x≤2]5.若设该商品每天的利润为y元,求y与x的函数关系式。
[y=(10-8-x) (100+100x)(0≤x≤2)]y=-100x2+100x+20D (0≤x≤2)求最大值的两种方法:1》顶点法2》公式法16.某公司经销一种绿茶,每千克成本为50元.市场调查发现,在一段时间内,销售量w(千克)随销售单价x(元/千克)的变化而变化,具体关系式为:w=-2x+240.设这种绿茶在这段时间内的销售利润为y(元),解答下列问题:(1)当x取何值时,y的值最大?(2)如果物价部门规定这种绿茶的销售单价不得高于90元/千克,公司想要在这段时间内获得2250元的销售利润,销售单价应定为多少元?16解:1 y=(x-50)∙ w=(x-50) ∙ (-2x+240)=-2x2+340x-12000,=-2 (x-85) 2+2450,∴当x=85时,y的值最大.2 当y=2250时,可得方程-2 (x-85 )2 +2450=2250.解这个方程,得x1=75,x2=95.根据题意,x2=95不合题意应舍去.∴当销售单价为75元时,可获得销售利润2250元.练习1 水果批发商场经销一种高档水果,如果每千克盈利10元,每天可售出500千克. 经市场调查发现,在进货价不变的情况下,若每千克涨价1元,日销售量将减少20千克. (1)现该商场要保证每天盈利6000元,同时又要顾客得到实惠,那么每千克应涨价多少元? (2)若该商场单纯从经济角度看,每千克这种水果涨价多少元,能使商场获利最多?2 商场销售一批衬衫,每天可售出 20 件,每件盈利 40 元,为了扩大销售,减少库存,决定采取适当的降价措施,经调查发现,如果一件衬衫每降价 1 元,每天可多售出 2 件。
中考数学复习:专题9-9 探究动点背景下的线段最值问题
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探究动点背景下的线段最值问题【专题综述】图形运动问题是中考数学命题的热点题型,其中有一类动点背景下线段长度的最值问题,常常使学生感到比较为难.本文谈谈破解这类问题的方法. 动点背景下线段长度的最值问题一般有两种解法:1、代数解法.通过设未知量,建立函数关系或列方程列不等式等,用函数最值、二次方程判别式、解不等式来求解.2、几何方法.常通取特殊点,如线段中点、端点;与动点的特殊位置相关的特殊线段,如三角形的高、中线、圆的直径等;特殊图形,如直角三角形、等边三角形、矩形等,用几何公理、定理来求解. 一般而言,用几何方法抓住特殊情形处理,比代数方法更有独特魅力. 【方法解读】一、从动点所在特殊位置入手图形中动点的运动有一定的范围,其较为特殊的位置有:线段上动点的两端点、线段中点等;若点在线段外运动,则与某线段共线就是特殊位置.这些特殊位置正是产生最值的关键点.例1 如图1,在四边形ABCD 中,90A ∠=︒,33AB =,3AD =,点M ,N 分别为线段BC ,AB 上的动点(含端点,但点M 不与点B 重合),点E ,F 分别为DM ,MN 的中点,则EF 长度的最大值为. 分析 DM ,MN 的长度随点M ,N 分别在线段BC ,AB 上运动而变化,点E ,F 分别为DM ,MN 的中点却保持不变.题设中EF 与不变量A ∠,AB ,AD 无直接数量关系,但连结DN ,则由三角形的中位线定理可知12EF DN =,如图1所示,从而可知DN 最大时,EF 最大.因为N 在线段AB 上,当点N 与其端点B 重合时DN 最大,如图2所示.此时,由勾股定理知6BD =,所以EF 长度的最大值为3.例2 如图3,在⊙O 中,直径6AB =,BC 是弦,30ABC ∠=︒,点P 是BC 上的一个动点,点Q 在⊙O 上,且OP PQ ⊥.求PQ 长的最大值.分析 点P 在BC 运动时,OP ,PQ 的位置和大小都变化,但OP PQ ⊥,圆的半径不变,连结OQ ,则OPQ ∆保持直角三角形不变.在Rt OPQ ∆中,22223PQ OQ OP OP =-=-,所以OP 最小时PQ 的长的最大.由垂径定理知,此时点P 正好是CB 的中点,如图4所示,Q 点与C 点重合.分析 连结OQ . ∵OP PQ ⊥,∴OPQ ∆为直角三角形. 又∵OP CB ⊥,132OB AB ==,30ABC ∠=︒, ∴32OP =由勾股定理,得223333()22PQ =-=即PQ 长的最大值332. 二、从动点产生的特殊线段入手在图形中,点的运动会引起相应线段位置和长度大小的变化,位置的变化会使线段成为具有某种特殊性质抓住这些线段变化的特殊性:如三角形的高、中线、圆的直径等,往往会找到最值的答案.例3 如图5,在直角ABC ∆中,90C ∠=︒,3AC =,4BC =,P 为AB 上(不与AB 重合)一动点,过点P 分别作PE AC ⊥于点E ,PF BC ⊥与F ,则EF 的最小值 .分析 因为点P 在AB 上运动时,PE AC ⊥于点E ,PF BC ⊥与F ,90C ∠=︒,所以四边形CFDE 是矩形,且这些关系不变.连结PC ,则EF CP =,要求EF 的最小值,就是求CP 的最小值.显然当CD AB ⊥,即CD 是斜边AB 的高时,CD 最小.又由勾股定理,得5AB =,根据三角形面积不变,得AC BC CD AB ⨯=⨯,解得125CP =,所以EF 的最小值为125. 例4 如图6,在圆O 上有定点C 和动点P 位于直径AB 的异侧,过点C 作CP 的垂线,与PB 的延长线交于点G .已知:圆O 半径为52,4tan 3ABC ∠=,则CG 的最大值是(). (A)5 (B)154(C)253(D)203分析 点P 在AB 上运动时,PC 的位置和大小会随之变化,但CAB CPG ∠=∠,90ACB PCG ∠=∠=︒保持不变,故有ABCPGC ∆∆,∴BC AC CG PC =,即BC CG PC AC=,由3tan 4AC ABC PC ∠==,知43CG PC =,当PC 最大时,CQ 取到最大值易知,当PC 经过圆心,即PC 为圆O 的直径时,PC 最大(此时CG 是圆O 的切线). ∵圆O 半径为52, ∴PC 的最大值为5,∴315544CG =⨯=. ∴CG 的最大值154,故选B.三、抓住动点问题的特性,从构造特殊图形入手某些动点问题中,难以找到图形变化时与相关线段最值的特殊情形若要用几何解法,应联系整个问题所含条件添加辅助线,构造特殊图形,然后借助特殊图形的性质将问题进行有效转化.例5 如图7,ABC ∆中,45B ∠=︒,60BAC ∠=︒,22AB =. D 是BC 上的一个动点以AD 为直径画圆与AB ,AC 相交于E ,F 两点,求EF 的最小值.分析 点D 在BC 上运动,AD 的位置改变引起圆O 的位置和大小变化,而所求EF 的 值与不变量B ∠,BAC ∠以及AB 的关系不明显.连结OE ,OF ,构造含120︒角的特殊等腰三角形,如图8所示,过O 点作OH EF ⊥垂足为H ,由圆周角定理可知1602EOH EOF BAC ∠=∠=∠=︒.在Rt EOH ∆中,由垂径定理可知23EF EH OE ==.所以当OE 最小时,EF 的值最小,而12OE AD =,由垂线段的性质可知,当AD 为ABC ∆的边BC 上的高时,直径AD 最短,此时线段EF 最小.在Rt ADB ∆中,45ABC ∠=︒,22AB =∴2AD BD ==,即此时圆的直径为2. 在Rt EOH ∆中,33sin 122EH OE EOH =∠=⨯= ∴23EF EH ==, 即EF 的最小值为3.四、从图形运动中相对保持不动的点入手若图形中的动点不止一个,这种情形相对单一动点问题要复杂一般会引起变化的量增加或整个图形发生运动,难以找到原图中保存不变的量,这时可着眼于图中的相对不变量.相对不变量是指在整个图形运动变化中,保持某种特性不变的量与动点下线段最值所对应的仍是图中特殊相对不变量透过图形运动的整体,抓住特殊相对不变量才是解题的关键.例6 如图9,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,3BC =,8AC =,点A ,C 分别在x 轴、y 轴的正半轴上.当点A 在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动,在运动中OB 的最大值是多少?分析 当点A 在x 轴上运动时,点C 随之在y 轴上运动,这样改变了ABC ∆的位置,点B 的位置也随之改变,OB 的长度随之发生变化.虽然BC 、AC 的长度不变,但些相对不变的量与OB 没有直接的关系. 仔细观察图9,AC 是Rt COA ∆的斜边,AC 长度不变,则点O 与其中点D 的连线段OD 的长度保持不变,这个隐含的相对不变的特殊量与OB 有关. 于是,连结DB ,则OB DB OD <+,所以,当O 、D 、B 三点共线时OB 值最大,即BO OD DB =+. 在Rt BCA ∆中,4CD =,3CB =,5DB =. 则OB 的最大值为549+=:.综上可知,解决动点背景下线段长度的最值问题时,一般可用几何方法从特殊情形出发考虑.1、在分析动点位置变化的同时,重点抓住图形中不变的量,不变的关系和性质,以不变应万变,动中求静.2、线段的最大值和最小值,常与下列知识相关:两点之间线段最短,垂线段最短,直径是圆中最大的弦,三角形中任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边等等.所以要抓住特殊情形,联系与问题相关的结论进行有效转化.【强化训练】1.(2017四川省内江市)如图,已知直线l1∥l2,l1、l2之间的距离为8,点P到直线l1的距离为6,点Q到直线l2的距离为4,PQ=430,在直线l1上有一动点A,直线l2上有一动点B,满足AB⊥l2,且P A+AB+BQ 最小,此时P A+BQ= .2.(2017山东省东营市)如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为83,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为.3.(2017山东省威海市)如图,△ABC为等边三角形,AB=2.若P为△ABC内一动点,且满足∠P AB=∠ACP,则线段PB长度的最小值为.4. (2017甘肃省天水市)如图所示,正方形ABCD的边长为4,E是边BC上的一点,且BE=1,P是对角线AC上的一动点,连接PB、PE,当点P在AC上运动时,△PBE周长的最小值是.5.(2017贵州省贵阳市)如图,在矩形纸片ABCD 中,AB =2,AD =3,点E 是AB 的中点,点F 是AD 边上的一个动点,将△AEF 沿EF 所在直线翻折,得到△A ′EF ,则A ′C 的长的最小值是 .6.(2016山东省枣庄市)如图,把△EFP 放置在菱形ABCD 中,使得顶点E ,F ,P 分别在线段AB ,AD ,AC 上,已知EP =FP =6,EF =63,∠BAD =60°,且AB >63. (1)求∠EPF 的大小;(2)若AP =10,求AE +AF 的值;(3)若△E FP 的三个顶点E 、F 、P 分别在线段AB 、AD 、AC 上运动,请直接写出AP 长的最大值和最小值.7.(2016山东省枣庄市)如图,已知抛物线2y ax bx c =++(a ≠0)的对称轴为直线x =﹣1,且抛物线经过A (1,0),C (0,3)两点,与x 轴交于点B .(1)若直线y =mx +n 经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴x =﹣1上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴x =﹣1上的一个动点,求使△BPC 为直角三角形的点P 的坐标.8.(2017山东省烟台市)如图1,抛物线22y ax bx =++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,AB =4,矩形OBDC 的边CD =1,延长DC 交抛物线于点E . (1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 是直线EO 上方抛物线上的一个动点,过点P 作y 轴的平行线交直线EO 于点G ,作PH ⊥EO ,垂足为H .设PH 的长为l ,点P 的横坐标为m ,求l 与m 的函数关系式(不必写出m 的取值范围),并求出l 的最大值;(3)如果点N 是抛物线对称轴上的一点,抛物线上是否存在点M ,使得以M ,A ,C ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.9.(2016四川省眉山市)已知如图,在平面直角坐标系xOy 中,点A 、B 、C 分别为坐标轴上上的三个点,且OA =1,OB =3,OC =4.(1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式;(2)在平面直角坐标系xOy 中是否存在一点P ,使得以以点A 、B 、C 、P 为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点M 为该抛物线上一动点,在(2)的条件下,请求出当|PM ﹣AM |的最大值时点M 的坐标,并直接写出|PM ﹣AM |的最大值.10. (2016广西梧州市)如图,抛物线24y ax bx =+-(a ≠0)与x 轴交于A (4,0)、B (﹣1,0)两点,过点A 的直线y =﹣x +4交抛物线于点C . (1)求此抛物线的解析式;(2)在直线AC 上有一动点E ,当点E 在某个位置时,使△BDE 的周长最小,求此时E 点坐标; (3)当动点E 在直线AC 与抛物线围成的封闭线A →C →B →D →A 上运动时,是否存在使△BDE 为直角三角形的情况,若存在,请直接写出符合要求的E 点的坐标;若不存在,请说明理由.。
中考数学压轴专题:动点问题 解析版
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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 ∠=∠。
中考数学典型试题及解析答案--双动点、最值
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中考数学典型试题及解析双动点、最值一、动点专练例1如图,已知△ABC是边长为6cm的等边三角形,动点P,Q同时从A、B两点出发,分别沿AB,BC方向匀速运动,其中点P运动的速度是1cm/s,点Q运动的速度是2cm/s,当点Q到达点C时,P、Q两点都停止运动,设运动时间为t(s),解答下列问题:(1)若△BPQ为直角三角形,求t;(2)设△BPQ的面积为S(cm²),求S与t的函数关系式;(3)作QR∥BA交AC于点R,连结PR,若△APR∽△PRQ,求t?分析:(1)分两种情况考虑:∠B PQ=90°,或∠BQP=90°,由于∠B=60°,则第三角必为30°,利用30度角所对直角边是斜边的一半,可知BP长是BQ长的两倍或一半,建立方程求解.(2)由于∠B=60°是特殊角,故不能选PQ为底,过点A作高!可选BP为底,过Q作垂线段QE,则高QE的长也可用含t的代数式表示,S与t的函数关系式也可求;(3)由QR∥BA,可证得△CRQ∽△CAB,△CRQ也为等边三角形,求出QR和PE的长,则QR=PE,可证四边形EPRQ是矩形,由△APR∽△PRQ,可得出∠QPR=∠A=60°,在△PQR中,利用60°,得到PR,QR的比值,列出方程即可求t.解答:例2分析:由翻折知,四边形QPCP′必为筝形,要想使其为菱形,则首先必须是平行四边形,对角线必然互相平分,利用这一点,想到连接PP′,交CQ于点O,则QO=CO,想办法用含t的代数式表示出CO和QO,问题迎刃而解.解答:二、最值分类(1)垂线段最短型及变式例1:如图,△ABC是以AB为斜边的直角三角形,AC=4,BC=3,P为AB上一动点,且PE⊥AC于E,PF⊥BC于F,则线段EF长度的最小值是_______.分析:由PE⊥AC,PF⊥BC,得∠PEC=∠PFC=∠C=90°,可证四边形ECFP 是矩形,想到对角线相等,可连接CP,问题转化为CP的最小值,则CP⊥AB 时,可取最小值.解答:变式:如图,在△ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,P为边BC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M为EF中点,则AM的最小值为________.分析:本题与例1十分类似,先用勾股定理逆定理,证∠BAC=90°,从而可证四边形AEPF是矩形,M为对角线EF的中点,放在Rt△AEF中,AM长是斜边EF长的一半,连接AP,AP=EF,则AM也是AP的一半,求出AP 的最小值,AM的最小值就是其一半.解答:(2)将军饮马型及变式例2如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=5.若点M、N分别是线段AC,AB上的两个动点,则BM+MN的最小值为________分析:本题是一个典型的将军饮马问题,属于一定两动型,点B是定点,M,N 是动点,方法大家应该很熟了,作点B关于AC的对称点E,当E,M,N 三点共线,且EN⊥AB时,BM+MN=EN最短,而要求这个最小值,则需要利用勾股定理,或者相似解决.解答:作点B关于AC的对称点E,过E作EF⊥AB交于点F,连接BE变式1:分析:显然,这是一个将军饮马问题,但是,P、Q、R三个点均不是定点,不能过定点作对称,那只能选择Q或P作对称.由于原三角形是等边三角形,那么翻折后,可以将等边三角形补成一个菱形,此后思路与例1一致.同时,本题还要求等边三角形的边长,掌握公式就很快!解答:变式2:如图,矩形ABCD中,AB=2,AD=1,E为CD中点,P为AB边上一动点(含端点),F为CP中点,则△CEF的周长最小值为________分析:解答:EDCBACDMNBA练习反馈1. 如图,在△ABC 中,AC=BC=2,∠ACB-90°,D 是BC 边的中点,E 是AB 边 上一动点,则EC+ED 的最小值是 。
中考数学压轴题(动点)
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中考数学压轴题总结(动点)(一) 因动点产生的相似三角形问题例1,已知抛物线的方程C 1:1(2)()y x x m m=-+- (m >0)与x 轴交于点B 、C ,与y 轴交于点E ,且点B 在点C 的左侧.(1)若抛物线C 1过点M (2, 2),求实数m 的值; (2)在(1)的条件下,求△BCE 的面积;(3)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点H ,使得BH +EH 最小,求出点H 的坐标;(4)在第四象限内,抛物线C 1上是否存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与△BCE 相似?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.第(3)题是典型的“牛喝水”问题,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小. 2.第(4)题的解题策略是:先分两种情况画直线BF ,作∠CBF =∠EBC =45°,或者作BF //EC .再用含m 的式子表示点F 的坐标.然后根据夹角相等,两边对应成比例列关于m 的方程.满分解答(1)将M (2, 2)代入1(2)()y x x m m =-+-,得124(2)m m=-⨯-.解得m =4. (2)当m =4时,2111(2)(4)2442y x x x x =-+-=-++.所以C (4, 0),E (0, 2).所以S △BCE =1162622BC OE ⋅=⨯⨯=.(3)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小.设对称轴与x 轴的交点为P ,那么HP EOCP CO =. 因此234HP =.解得32HP =.所以点H 的坐标为3(1,)2. (4)①如图3,过点B 作EC 的平行线交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′.由于∠BCE =∠FBC ,所以当CE BCCB BF=,即2BC CE BF =⋅时,△BCE ∽△FBC .设点F的坐标为1(,(2)())x x x mm-+-,由''FF EOBF CO=,得1(2)()22x x mmx m+-=+.解得x=m+2.所以F′(m+2, 0).由'CO BFCE BF=4mBF+=.所以BF=.由2BC CE BF=⋅,得2(2)m+=整理,得0=16.此方程无解.图2 图3 图4 ②如图4,作∠CBF=45°交抛物线于F,过点F作FF′⊥x轴于F′,由于∠EBC=∠CBF,所以BE BCBC BF=,即2BC BE BF=⋅时,△BCE∽△BFC.在Rt△BFF′中,由FF′=BF′,得1(2)()2x x m xm+-=+.解得x=2m.所以F′(2,0)m.所以BF′=2m+2,2) BF m+.由2BC BE BF=⋅,得2(2)2)m m+=+.解得2m=±综合①、②,符合题意的m为2+例2,抛物线经过点A(4,0)、B(1,0)、C(0,-2)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P是抛物线上的一个动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以A、P、M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC上方的抛物线是有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.,图1思路点拨1.已知抛物线与x 轴的两个交点,用待定系数法求解析式时,设交点式比较简便. 2.数形结合,用解析式表示图象上点的坐标,用点的坐标表示线段的长. 3.按照两条直角边对应成比例,分两种情况列方程.4.把△DCA 可以分割为共底的两个三角形,高的和等于OA .满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a .所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y .(2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x .①如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM ,x AM -=4. 如果2==CO AOPM AM ,那么24)4)(1(21=----x x x .解得5=x 不合题意.如果21==COAOPM AM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x . 此时点P 的坐标为(2,1).②如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM ,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意.③如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM ,x AM -=4. 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意.综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4 (3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y . 设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=.因此4)221(212⨯+-=∆m m S DAC m m 42+-=4)2(2+--=m .当2=m 时,△DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).(二) 因动点产生的等腰三角形问题例3,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (-1,0)、B (3, 0)、C (0 ,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P 是直线l 上的一个动点,当△P AC 的周长最小时,求点P 的坐标;(3)在直线l 上是否存在点M ,使△MAC 为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图1 .思路点拨1.第(2)题是典型的“牛喝水”问题,点P 在线段BC 上时△P AC 的周长最小. 2.第(3)题分三种情况列方程讨论等腰三角形的存在性.满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (-1,0)、B (3, 0)两点,设y =a (x +1)(x -3), 代入点C (0 ,3),得-3a =3.解得a =-1.所以抛物线的函数关系式是y =-(x +1)(x -3)=-x 2+2x +3.(2)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1.当点P 落在线段BC 上时,P A +PC 最小,△P AC 的周长最小. 设抛物线的对称轴与x 轴的交点为H . 由BH PH BO CO=,BO =CO ,得PH =BH =2. 所以点P 的坐标为(1, 2).图2(3)点M 的坐标为(1, 1)、、(1,或(1,0).考点伸展第(3)题的解题过程是这样的: 设点M 的坐标为(1,m ).在△MAC 中,AC 2=10,MC 2=1+(m -3)2,MA 2=4+m 2.①如图3,当MA =MC 时,MA 2=MC 2.解方程4+m 2=1+(m -3)2,得m =1. 此时点M 的坐标为(1, 1).②如图4,当AM =AC 时,AM 2=AC 2.解方程4+m 2=10,得m =.此时点M 的坐标为或(1,.③如图5,当CM =CA 时,CM 2=CA 2.解方程1+(m -3)2=10,得m =0或6. 当M (1, 6)时,M 、A 、C 三点共线,所以此时符合条件的点M 的坐标为(1,0).图3 图4 图5例4,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.用代数法探求等腰三角形分三步:先分类,按腰相等分三种情况;再根据两点间的距离公式列方程;然后解方程并检验.2.本题中等腰三角形的角度特殊,三种情况的点P重合在一起.满分解答(1)如图2,过点B作BC⊥y轴,垂足为C.在Rt△OBC中,∠BOC=30°,OB=4,所以BC=2,OC=所以点B的坐标为(2,--.(2)因为抛物线与x轴交于O、A(4, 0),设抛物线的解析式为y=ax(x-4),代入点B(2,--⨯-.解得a=.a--,2(6)所以抛物线的解析式为2(4)y x x =-=. (3)抛物线的对称轴是直线x =2,设点P 的坐标为(2, y ).①当OP =OB =4时,OP 2=16.所以4+y 2=16.解得y =±当P 在时,B 、O 、P 三点共线(如图2).②当BP =BO =4时,BP 2=16.所以224(16y ++=.解得12y y ==-③当PB =PO 时,PB 2=PO 2.所以22224(2y y ++=+.解得y =-综合①、②、③,点P 的坐标为(2,-,如图2所示.图2 图3考点伸展如图3,在本题中,设抛物线的顶点为D ,那么△DOA 与△OAB 是两个相似的等腰三角形.由2(4)2)y x x x =-=-,得抛物线的顶点为D .因此tan DOA ∠=DOA =30°,∠ODA =120°.(三) 因动点产生的直角三角形问题例5:在平面直角坐标系中,反比例函数与二次函数y =k (x 2+x -1)的图象交于点A (1,k )和点B(-1,-k ).(1)当k =-2时,求反比例函数的解析式;(2)要使反比例函数与二次函数都是y 随x 增大而增大,求k 应满足的条件以及x 的取值范围;(3)设二次函数的图象的顶点为Q ,当△ABQ 是以AB 为斜边的直角三角形时,求k 的值.思路点拨1.由点A (1,k )或点B (-1,-k )的坐标可以知道,反比例函数的解析式就是ky x=.题目中的k 都是一致的.2.由点A (1,k )或点B (-1,-k )的坐标还可以知道,A 、B 关于原点O 对称,以AB 为直径的圆的圆心就是O .3.根据直径所对的圆周角是直角,当Q 落在⊙O 上是,△ABQ 是以AB 为直径的直角三角形.满分解答(1)因为反比例函数的图象过点A (1,k ),所以反比例函数的解析式是k y x=. 当k =-2时,反比例函数的解析式是2y x=-.(2)在反比例函数ky x=中,如果y 随x 增大而增大,那么k <0.当k <0时,抛物线的开口向下,在对称轴左侧,y 随x 增大而增大.抛物线y =k (x 2+x +1)=215()24k x k +-的对称轴是直线12x =-. 图1 所以当k <0且12x <-时,反比例函数与二次函数都是y 随x 增大而增大. (3)抛物线的顶点Q 的坐标是15(,)24k --,A 、B 关于原点O 中心对称,当OQ =OA =OB 时,△ABQ 是以AB 为直径的直角三角形.由OQ 2=OA 2,得222215()()124k k -+-=+.解得1k =2),2k =3).图2 图3考点伸展如图4,已知经过原点O 的两条直线AB 与CD 分别与双曲线ky x=(k >0)交于A 、B 和C 、D ,那么AB 与CD 互相平分,所以四边形ACBD 是平行四边形.问平行四边形ABCD 能否成为矩形?能否成为正方形?如图5,当A、C关于直线y=x对称时,AB与CD互相平分且相等,四边形ABCD是矩形.因为A、C可以无限接近坐标系但是不能落在坐标轴上,所以OA与OC无法垂直,因此四边形ABCD不能成为正方形.图4 图5例6,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P在第三象限.①当线段34PQ AB=时,求tan∠CED的值;②当以C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.温馨提示:考生可以根据第(3)问的题意,在图中补出图形,以便作答.图1思路点拨1.第(1)、(2)题用待定系数法求解析式,它们的结果直接影响后续的解题.2.第(3)题的关键是求点E的坐标,反复用到数形结合,注意y轴负半轴上的点的纵坐标的符号与线段长的关系.3.根据C、D的坐标,可以知道直角三角形CDE是等腰直角三角形,这样写点E的坐标就简单了.满分解答(1)设抛物线的函数表达式为2(1)y x n=-+,代入点C(0,-3),得4n=-.所以抛物线的函数表达式为22(1)423y x x x=--=--.(2)由223(1)(3)y x x x x =--=+-,知A (-1,0),B (3,0).设直线BC 的函数表达式为y kx b =+,代入点B (3,0)和点C (0,-3),得30,3.k b b +=⎧⎨=-⎩ 解得1k =,3b =-.所以直线BC 的函数表达式为3y x =-.(3)①因为AB =4,所以334PQ AB ==.因为P 、Q 关于直线x =1对称,所以点P 的横坐标为12-.于是得到点P 的坐标为17,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭,点F 的坐标为70,4⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以75344FC OC OF =-=-=,522EC FC ==.进而得到51322OE OC EC =-=-=,点E 的坐标为10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭. 直线BC:3y x =-与抛物线的对称轴x =1的交点D 的坐标为(1,-2).过点D 作DH ⊥y 轴,垂足为H .在Rt △EDH 中,DH =1,13222EH OH OE =-=-=,所以tan ∠CED 23DH EH ==.②1(12)P -,25(1)2P -.图2 图3 图4考点伸展第(3)题②求点P 的坐标的步骤是:如图3,图4,先分两种情况求出等腰直角三角形CDE 的顶点E 的坐标,再求出CE 的中点F 的坐标,把点F 的纵坐标代入抛物线的解析式,解得的x 的较小的一个值就是点P 的横坐标.(四) 因动点产生的平行四边形问题例7,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的三个顶点B (1, 0)、C (3, 0)、D (3, 4).以A 为顶点的抛物线y =ax 2+bx +c 过点C .动点P 从点A 出发,沿线段AB 向点B 运动,同时动点Q 从点C 出发,沿线段CD 向点D 运动.点P 、Q 的运动速度均为每秒1个单位,运动时间为t 秒.过点P 作PE ⊥AB 交AC 于点E .(1)直接写出点A 的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)过点E 作EF ⊥AD 于F ,交抛物线于点G ,当t 为何值时,△ACG 的面积最大?最大值为多少?(3)在动点P 、Q 运动的过程中,当t 为何值时,在矩形ABCD 内(包括边界)存在点H ,使以C 、Q 、E 、H 为顶点的四边形为菱形?请直接写出t 的值.图1思路点拨1.把△ACG 分割成以GE 为公共底边的两个三角形,高的和等于AD . 2.用含有t 的式子把图形中能够表示的线段和点的坐标都表示出来. 3.构造以C 、Q 、E 、H 为顶点的平行四边形,再用邻边相等列方程验证菱形是否存在.满分解答(1)A (1, 4).因为抛物线的顶点为A ,设抛物线的解析式为y =a (x -1)2+4, 代入点C (3, 0),可得a =-1.所以抛物线的解析式为y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3.(2)因为PE //BC ,所以2AP AB PE BC ==.因此1122PE AP t ==.所以点E 的横坐标为112t +.将112x t =+代入抛物线的解析式,y =-(x -1)2+4=2144t -.所以点G 的纵坐标为2144t -.于是得到2211(4)(4)44GE t t t t =---=-+.因此22111()(2)1244ACG AGE CGE S S S GE AF DF t t t ∆∆∆=+=+=-+=--+.所以当t =1时,△ACG 面积的最大值为1.(3)2013t =或20t =-考点伸展第(3)题的解题思路是这样的:因为FE //QC ,FE =QC ,所以四边形FECQ 是平行四边形.再构造点F 关于PE 轴对称的点H ′,那么四边形EH ′CQ 也是平行四边形.再根据FQ =CQ 列关于t 的方程,检验四边形FECQ 是否为菱形,根据EQ =CQ 列关于t 的方程,检验四边形EH ′CQ 是否为菱形.1(1,4)2E t t +-,1(1,4)2F t +,(3,)Q t ,(3,0)C .如图2,当FQ =CQ 时,FQ 2=CQ 2,因此2221(2)(4)2t t t -+-=.整理,得240800t t -+=.解得120t =-220t =+.如图3,当EQ =CQ 时,EQ 2=CQ 2,因此2221(2)(42)2t t t -+-=.整理,得213728000t t -+=.(1320)(40)0t t --=.所以12013t =,240t =(舍去).图2 图3(五) 因动点产生的梯形问题例8:已知直线y =3x -3分别与x 轴、y 轴交于点A ,B ,抛物线y=ax 2+2x +c 经过点A ,B .(1)求该抛物线的表达式,并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标; (2)记该抛物线的对称轴为直线l ,点B 关于直线l 的对称点为C ,若点D 在y 轴的正半轴上,且四边形ABCD 为梯形.①求点D 的坐标;②将此抛物线向右平移,平移后抛物线的顶点为P ,其对称轴与直线y =3x -3交于点E ,若73tan =∠DPE ,求四边形BDEP 的面积.图1思路点拨1.这道题的最大障碍是画图,A 、B 、C 、D 四个点必须画准确,其实抛物线不必画出,画出对称轴就可以了.2.抛物线向右平移,不变的是顶点的纵坐标,不变的是D 、P 两点间的垂直距离等于7.3.已知∠DPE 的正切值中的7的几何意义就是D 、P 两点间的垂直距离等于7,那么点P 向右平移到直线x =3时,就停止平移.满分解答(1)直线y =3x -3与x 轴的交点为A (1,0),与y 轴的交点为B (0,-3).将A (1,0)、B (0,-3)分别代入y =ax 2+2x +c , 得20,3.a c c ++=⎧⎨=-⎩ 解得1,3.a c =⎧⎨=-⎩所以抛物线的表达式为y =x 2+2x -3.对称轴为直线x =-1,顶点为(-1,-4).(2)①如图2,点B 关于直线l 的对称点C 的坐标为(-2,-3). 因为CD //AB ,设直线CD 的解析式为y =3x +b , 代入点C (-2,-3),可得b =3.所以点D 的坐标为(0,3).②过点P 作PH ⊥y 轴,垂足为H ,那么∠PDH =∠DPE .由73tan =∠DPE ,得3tan 7PH PDH DH ∠==.而DH =7,所以PH =3.因此点E 的坐标为(3,6). 所以1()242BDEP S BD EP PH =+⋅=梯形.图2 图3考点伸展第(2)①用几何法求点D 的坐标更简便: 因为CD //AB ,所以∠CDB =∠ABO .因此13BC OA BD OB ==.所以BD =3BC =6,OD =3.因此D (0,3).例9:已知,矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图1所示,点A 的坐标为(4,0),点C 的坐标为)20(-,,直线x y 32-=与边BC 相交于点D . (1)求点D 的坐标;(2)抛物线c bx ax y ++=2经过点A 、D 、O ,求此抛物线的表达式;(3)在这个抛物线上是否存在点M ,使O 、D 、A 、M 为顶点的四边形是梯形?若存在,请求出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.用待定系数法求抛物线的解析式,设交点式比较简便.2.过△AOD 的三个顶点分别画对边的平行线与抛物线相交,可以确定存在三个梯形. 3.用抛物线的解析式可以表示点M 的坐标.满分解答(1)因为BC //x 轴,点D 在BC 上,C (0,-2),所以点D 的纵坐标为-2.把y =-2代入x y 32-=,求得x =3.所以点D 的坐标为(3,-2).(2)由于抛物线与x 轴交于点O 、A (4,0),设抛物线的解析式为y =ax (x -4),代入D (3,-2),得23a =.所求的二次函数解析式为2228(4)333y x x x x =-=-. (3) 设点M 的坐标为228,33x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭. ①如图2,当OM //DA 时,作MN ⊥x 轴,DQ ⊥x 轴,垂足分别为N 、Q .由tan ∠MON=tan ∠DAQ ,得228332x xx-=. 因为x =0时点M 与O 重合,因此28233x -=,解得x =7.此时点M 的坐标为(7,14).②如图3,当AM //OD 时,由tan ∠MAN =tan ∠DOQ ,得22823343x xx -=-. 因为x =4时点M 与A 重合,因此2233x -=,解得x =-1.此时点M 的坐标为10(1,)3-.③如图4,当DM //OA 时,点M 与点D 关于抛物线的对称轴对称,此时点M 的坐标为(1,-2).图2 图3 图4 (六)因动点产生的面积问题例10,在平面直角坐标系中,直线112y x=+与抛物线y=ax2+bx-3交于A、B两点,点A在x轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上的一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,作PD⊥AB于点D.(1)求a、b及sin∠ACP的值;(2)设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD长的最大值;②连结PB,线段PC把△PDB分成两个三角形,是否存在适合的m的值,使这两个三角形的面积比为9∶10?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.第(1)题由于CP//y轴,把∠ACP转化为它的同位角.2.第(2)题中,PD=PC sin∠ACP,第(1)题已经做好了铺垫.3.△PCD与△PCB是同底边PC的两个三角形,面积比等于对应高DN与BM的比.4.两个三角形的面积比为9∶10,要分两种情况讨论.满分解答(1)设直线112y x=+与y轴交于点E,那么A(-2,0),B(4,3),E(0,1).在Rt △AEO 中,OA =2,OE =1,所以AE =.所以sin AEO ∠=因为PC //EO ,所以∠ACP =∠AEO .因此sin ACP ∠=将A (-2,0)、B (4,3)分别代入y =ax 2+bx -3,得4230,1643 3.a b a b --=⎧⎨+-=⎩解得12a =,12b =-. (2)由211(,3)22P m m m --,1(,1)2C m m +,得221111(1)(3)42222PC m m m m m =+---=-++.所以221sin 4)1)2PD PC ACP m m m =∠==-++=-+.所以PD (3)当S △PCD ∶S △PCB =9∶10时,52m =; 当S △PCD ∶S △PCB =10∶9时,329m =.图2考点伸展第(3)题的思路是:△PCD 与△PCB 是同底边PC 的两个三角形,面积比等于对应高DN 与BM 的比.而211cos cos 4)(2)(4)25DN PD PDN PD ACP m m m m =∠=∠=-++=-+-,BM =4-m .①当S △PCD ∶S △PCB =9∶10时,19(2)(4)(4)510m m m -+-=-.解得52m =.②当S △PCD ∶S △PCB =10∶9时,110(2)(4)(4)59m m m -+-=-.解得329m =.(七)因动点产生的相切问题例11,A(-5,0),B(-3,0),点C在y轴的正半轴上,∠CBO=45°,CD//AB,∠CDA =90°.点P从点Q(4,0)出发,沿x轴向左以每秒1个单位长的速度运动,运动时间为t秒.(1)求点C的坐标;(2)当∠BCP=15°时,求t的值;(3)以点P为圆心,PC为半径的⊙P随点P的运动而变化,当⊙P与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.图1答案(1)点C的坐标为(0,3).t=(2)如图2,当P在B的右侧,∠BCP=15°时,∠PCO=30°,4t=+.如图3,当P在B的左侧,∠BCP=15°时,∠CPO=30°,4图2 图3(3)如图4,当⊙P与直线BC相切时,t=1;如图5,当⊙P与直线DC相切时,t=4;如图6,当⊙P与直线AD相切时,t=5.6.图4 图5 图6 (八)因动点产生的线段和差问题例12,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点.(1)求直线AC的解析式及B、D两点的坐标;(2)点P是x轴上的一个动点,过P作直线l//AC交抛物线于点Q.试探究:随着点P 的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)请在直线AC上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标.图1思路点拨1.第(2)题探究平行四边形,按照AP 为边或者对角线分两种情况讨论.2.第(3)题是典型的“牛喝水”问题,构造点B 关于“河流”AC 的对称点B ′,那么M 落在B ′D 上时,MB +MD 最小,△MBD 的周长最小.满分解答(1)由y =-x 2+2x +3=-(x +1)(x -3)=-(x -1)2+4, 得A (-1, 0)、B (3, 0)、C (0, 3)、D (1, 4).直线AC 的解析式是y =3x +3.(2)Q 1(2, 3),Q 2(13-),Q 3(13-).(3)设点B 关于直线AC 的对称点为B ′,联结BB ′交AC 于F . 联结B ′D ,B ′D 与交AC 的交点就是要探求的点M . 作B ′E ⊥x 轴于E ,那么△BB ′E ∽△BAF ∽△CAO .在Rt △BAF中,13AF BF ==AB =4,所以BF =. 在Rt △BB ′E中,'13B E BE ==,'2BB BF =12'5B E =,365BE =. 所以3621355OE BE OB =-=-=.所以点B ′的坐标为2112(,)55-. 因为点M 在直线y =3x +3上,设点M 的坐标为(x , 3x +3).由''''''DD MM B D B M =,得''''yD yB yM yB xD xB xM xB --=--.所以121243355155x x -+-=++. 解得935x =.所以点M 的坐标为9132(,)3535.图2 图3考点伸展第(2)题的解题思路是这样的:①如图4,当AP 是平行四边形的边时,CQ //AP ,所以点C 、Q 关于抛物线的对称轴对称,点Q 的坐标为(2, 3).②如图5,当AP 是平行四边形的对角线时,点C 、Q 分居x 轴两侧,C 、Q 到x 轴的距离相等.解方程-x 2+2x +3=-3,得1x =所以点Q 的坐标为(13-)或 (13-).。
初中数学中考二轮专题专题2 动点最值之费马点模型(老师版)
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专题2 动点最值之费马点模型费马点模型:如图,在△ABC内部找到一点P,使得PA+PB+PC的值最小.当点P满足∠APB=∠BPC=∠CPA=120º,则PA+PB+PC的值最小,P点称为三角形的费马点.特别地,△ABC中,最大的角要小于120º,若最大的角大于或等于120º,此时费马点就是最大角的顶点A (这种情况一般不考,通常三角形的最大顶角都小于120°)费马点的性质:1.费马点到三角形三个顶点距离之和最小。
2.费马点连接三顶点所成的三夹角皆为120°。
费马点最小值解法:以△ABC任意一边为边向外作等边三角形,这条边所对两顶点的距离即为最小值证明过程:将△APC边以A为顶点逆时针旋转60°,得到AQE,连接PQ,则△APQ为等边三角形,PA=PQ。
即PA+PB+PC=PQ+PB+PC,当B、P、Q、E四点共线时取得最小值BE例题1. 已知:△ABC是锐角三角形,G是三角形内一点。
∠AGC=∠AGB=∠BGC=120°.求证:GA+GB+GC的值最小.【解析】证明:将△BGC逆时针旋转60°,连GP,DB.则△CGB≌△CPD;∴∠CPD=∠CGB=120°,CG=CP,GB=PD, BC=DC,∠GCB=∠PCD.∵∠GCP=60°,∴∠BCD=60°,∴△GCP和△BCD都是等边三角形。
∵∠AGC=120°, ∠CGP=60°.∴ A、G、P三点一线。
∵∠CPD=120°, ∠CPG=60°.∴ G、P、D三点一线。
∴ AG、GP、PD三条线段同在一条直线上。
∵ GA+GC+GB=GA+GP+PD=AD.∴ G点是等腰三角形内到三个顶点的距离之和最小的那一点例题2. 已知正方形ABCD内一动点E到A、B、C【解析】如图,连接AC ,把△AEC 绕点C 顺时针旋转60°,得到△GFC ,连接EF 、BG 、AG ,可知△EFC 、△AGC 都是等边三角形,则EF=CE .又FG=AE ,∴AE+BE+CE = BE+EF+FG .∵ 点B 、点G 为定点(G 为点A 绕C 点顺时针旋转60°所得).∴ 线段BG 即为点E 到A 、B 、C 三点的距离之和的最小值,此时E 、F 两点都在BG 上.设正方形的边长为,那么,.∴.∵ 点E 到A、B 、C∴=2.【变式训练1】已知点P 是△ABC 内一点,且它到三角形的三个顶点距离之和最小,则P 点叫△ABC 的费马点。
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动点最值专题
动点最值专题
近几年有关“线段最值”的中考试题层出不穷,形式多样,往往综合 了几何变换、函数等方面的知识,具有一定的难度,具有很强的探索性, 通过研究发现,这些问题尽管形式多样、背景复杂、变化不断,但都可以 通过几何变换转化为常见的基本问题. 最值题目类型多:作图、计算;有求差最大,求和最小;求周长最小、 求时间最短;求最值、已知最值求待定系数等; 对称载体多:几乎涉及到 初中全部的轴对称图形(角、线段、等腰三角形、等腰梯形、菱形、正方 形、抛物线、圆、坐标轴). 我们知道“对称、平移、旋转” 是三种保形变换。通过这三种几何变 换可以实现图形在保持形状、大小不变的前提下而使其位置发生变化,具 有更紧凑的位置关系或组合成新的有利论证的基本图形.通过几何变换移 动线段的位置是解决最值问题的有效手段,题目是千变万化的,但是运用 几何变换把最值问题转化为基本问题却是不变的。 数学问题是千变万化的,几何变换的应用也不是单一的,有些问题需 要多种变换的组合才能解决,看看以下策略对解决问题能否奏效。 (1) 去伪存真。刨去不变的线段,看清楚究竟是几段和的最小值问 题,必须仔细研究题目的背景,搞清楚哪些是动点、哪些是定点、哪些是 定长。 (2) 科学选择。捕捉题目的信号,探索变换的基础,选择变换的手 段.平移把不“连”的线段“接”起来,旋转把“碰头”的线段“展”开 来重“接” ,对称把在同侧的线段翻折过去重组,因此“不连——平移、碰
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动点最值专题 头——旋转、同侧——对称”是一般的思路;对称变换的基础是轴对称图 形,平移变换的基础是平行线,旋转变换的基础是等线段,所以选择哪种 几何变换还要看题目中具备何种变换的基础信息。 (3) 怎么变换?对称变换一般以动点所在直线为对称轴, 构建定点 (直 线)的对称点(直线) ,如有多个动点就必须作多次变换;平移一般是移动 没有公共端点的两条线段中的某一条,与另一条对“接” ;旋转变换一般以 定点为旋转中心旋转 60°或 90°。 (4)怎么求值?几何变换成了“两折线”或“三折线”后,根据“两 点之间线段最短”或“垂线段最短”把“折线”转“直” ,最值专题
目录 一、一条线段最值 ........................................................................................ 1 1 单动点型 ..................................................................................................... 1 1. 1 动点运动轨迹——直线型 ................................................................... 1 1. 2 动点运动轨迹——圆或圆弧型 ......................................................... 10 1. 2. 1 定点定长 ....................................................................................... 10 1. 2. 2 定弦定角 ........................................................................................ 15 1. 3 动点轨迹为其他曲线,构造三角形 ................................................. 24 2 双动点型 ................................................................................................... 27 2. 1 利用等量代换实现转化..................................................................... 27 2. 2 利用和差关系实现转化..................................................................... 28 2. 3 利用勾股定理实现转化..................................................................... 28 2. 4 利用三角形边角关系实现转化 ......................................................... 29 二、两条线段最值 ...................................................................................... 30 1 PA+PB 型 ................................................................................................... 30 1. 1 两定一动(将军饮马)..................................................................... 30 1. 2 两定两动 ............................................................................................ 39 过河拆桥 ............................................................................................. 39 四边形周长最小; ............................................................................. 42 1. 3 一定两动 ............................................................................................ 44 两动点不随动 ..................................................................................... 44