初中数学_图形运动问题_动点问题
专题11运动问题(动点、动直线、动线段)
专题十一：运动问题（动点、动直线、动线段）题型特征：1.动点问题是动态问题的一种，主要体现在题目中有一点或一条直线是不断发生变化的，而且这些点和直线都有一个固定的运动轨迹和运动范围。
2.这些动态问题常常与相似问题，面积问题，函数问题结合在一起来综合设题。
3.动态问题主要出在最后一道压轴题中，有时也出现在填空、选择中。
解题策略：1.求最大值问题主要方法是将几何问题转化为代数中的函数问题，这是指导我们思路的灵魂。
为了实现这种转化，就要把静止转化为运动，把位置关系转化为数量关系，得出函数的解析式。
2.面积问题的解决有两种途径：a 规则图形求面积主要是公式法（寻找所需线段的长〔利用相似，勾股定理等等），带入公式即可）b 不规则图形求面积主要是应用割补法，也就是把图形分成几个规则且易求变长的图形，然后相加或将图形补上一部分，然后用整体减去部分即可。
3.存在性问题：动点问题往往与存在性问题结合在一起来考察，主要方法是先假设存在，再根据已知求解若出现矛盾则说明结论不存在。
一、动点问题角度一：[从寻找满足条件的点的位置角度] 例1：（2006湖南长沙卷）如图1，已知直线12y x =-与抛物线2164y x =-+交于A B ，两点．（1）求AB ，两点的坐标； （2）求线段AB 的垂直平分线的解析式；（3）如图2，取与线段AB 等长的一根橡皮筋，端点分别固定在A B ，两处．用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P 在直线AB 上方的抛物线上移动，动点P 将与A B ，构成无数个三角形，这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形？如果存在，求出最大面积，并指出此时P 点的坐标；如果不存在，请简要说明理由．[解] （1）解：依题意得216412y x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解之得12126432x x y y ==-⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩图2图1(63)(42)A B ∴--，，，（2）作AB 的垂直平分线交x 轴，y 轴于C D ，两点，交AB 于M （如图1） 由（1）可知：OA OB ==AB ∴=12OM AB OB ∴=- 过B 作BE x ⊥轴，E 为垂足由BEO OCM △∽△，得：54OC OM OC OBOE=∴=，，同理：55500242OD C D ⎛⎫⎛⎫=∴- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，，设CD 的解析式为(0)y kx b k =+≠ 52045522k k b b b ⎧==+⎧⎪⎪⎪∴∴⎨⎨=-⎪⎪-=⎩⎪⎩ AB ∴的垂直平分线的解析式为：522y x =-． （3）若存在点P 使APB △的面积最大，则点P 在与直线AB 平行且和抛物线只有一个交点的直线12y x m =-+上，并设该直线与x 轴，y 轴交于G H ，两点（如图2）．212164y x m y x ⎧=-+⎪⎪∴⎨⎪=-+⎪⎩ 2116042x x m ∴-+-= 抛物线与直线只有一个交点，2114(6)024m ⎛⎫∴--⨯-= ⎪⎝⎭， 2523144m P ⎛⎫∴=∴ ⎪⎝⎭， 在直线12524GH y x =-+：中，25250024G H ⎛⎫⎛⎫∴ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，，GH ∴= 设O 到GH 的距离为d ，图2图111221125252224GH d OG OH d AB GH ∴=∴=⨯⨯∴=，∥P ∴到AB 的距离等于O 到GH 的距离d ．例2：(2006浙江临安) 如图，△OAB是边长为2+的等边三角形，其中O 是坐标原点，顶点B 在y 轴正方向上，将△OAB 折叠，使点A 落在边OB 上，记为A′，折痕为EF. （1）当A′E//x 轴时，求点A′和E 的坐标； （2）当A′E//x 轴，且抛物线216y x bx c =-++经过点A′和E 时，求抛物线与x 轴的交点的坐标； （3）当点A′在OB 上运动，但不与点O、B 重合时，能否使△A′EF 成为直角三角形？若能，请求出此时点A′的坐标；若不能，请你说明理由.解：（1）由已知可得∠A ，OE=60o , A ，E=AE由A′E//x 轴,得△OA ，E 是直角三角形，设A ，的坐标为（0，b） AE=A ，,OE=2b22b +=所以b=1，A ，、E，1） --------3分（1） 因为A ，、E在抛物线上，所以21116c c =⎧⎪⎨=-+⎪⎩所以1c b =⎧⎪⎨⎪⎩21166y x x =-++由21106x -+=得12x x ==与x轴的两个交点坐标分别是（--------6分（2） 不可能使△A′EF 成为直角三角形。
【初中数学】【动点问题专题】
中考动点专题所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.关键:动中求静.数学思想：分类思想 函数思想 方程思想 数形结合思想 转化思想 注重对几何图形运动变化能力的考查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，通过“对称、动点的运动”等研究手段和方法，来探索与发现图形性质及图形变化，在解题过程中渗透空间观念和合情推理。
选择基本的几何图形，让学生经历探索的过程，以能力立意，考查学生的自主探究能力，促进培养学生解决问题的能力．图形在动点的运动过程中观察图形的变化情况，需要理解图形在不同位置的情况，才能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”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质。
二期课改后数学卷中的数学压轴性题正逐步转向数形结合、动态几何、动手操作、实验探究等方向发展．这些压轴题题型繁多、题意创新，目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力，内容包括空间观念、应用意识、推理能力等．从数学思想的层面上讲：（1）运动观点；（2）方程思想；（3）数形结合思想；（4）分类思想；（5）转化思想等．研究历年来各区的压轴性试题，就能找到今年中考数学试题的热点的形成和命题的动向，它有利于我们教师在教学中研究对策，把握方向．只的这样，才能更好的培养学生解题素养，在素质教育的背景下更明确地体现课程标准的导向．本文拟就压轴题的题型背景和区分度测量点的存在性和区分度小题处理手法提出自己的观点．函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要内容.动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.那么,我们怎样建立这种函数解析式呢?下面结合中考试题举例分析. 一、应用勾股定理建立函数解析式例1(2000年·上海)如图1,在半径为6,圆心角为90°的扇形OAB 的弧AB 上,有一个动点P,PH ⊥OA,垂足为H,△OPH 的重心为G.(1)当点P 在弧AB 上运动时,线段GO 、GP 、GH 中,有无长度保持不变的线段?如果有,请指出这样的线段,并求出相应的长度.(2)设PH x =,GP y =,求y 关于x 的函数解析式，并写出函数的定义域(即自变量x 的取值范围).(3)如果△PGH 是等腰三角形,试求出线段PH 的长.解:(1)当点P 在弧AB 上运动时,OP 保持不变,于是线段GO 、GP 、GH中,有长度保持不变的线段，这条线段是GH=32NH=2132⋅OP=2.(2)在Rt △POH 中, 22236x PH OP OH -=-=, ∴2362121x OH MH -==. 在Rt △MPH 中,.2222233621419x x x MH PH MP +=-+=+=HM NGPOAB图1x y∴y =GP=32MP=233631x + (0<x <6). (3)△PGH 是等腰三角形有三种可能情况:①GP=PH 时,x x =+233631,解得6=x . 经检验, 6=x 是原方程的根,且符合题意. ②GP=GH 时, 2336312=+x ,解得0=x . 经检验, 0=x 是原方程的根,但不符合题意.③PH=GH 时,2=x .综上所述,如果△PGH 是等腰三角形,那么线段PH 的长为6或2.二、应用比例式建立函数解析式例2（2006年·山东）如图2,在△ABC 中,AB=AC=1,点D,E 在直线BC 上运动.设BD=,x CE=y . (1)如果∠BAC=30°,∠DAE=105°,试确定y 与x 之间的函数解析式；(2)如果∠BAC 的度数为α,∠DAE 的度数为β,当α,β满足怎样的关系式时,(1)中y 与x 之间的函数解析式还成立?试说明理由.解:(1)在△ABC 中,∵AB=AC,∠BAC=30°,∴∠ABC=∠ACB=75°, ∴∠ABD=∠ACE=105°.∵∠BAC=30°,∠DAE=105°, ∴∠DAB+∠CAE=75°, 又∠DAB+∠ADB=∠ABC=75°, ∴∠CAE=∠ADB,∴△ADB ∽△EAC, ∴ACBD CE AB =,∴11x y =, ∴xy 1=. (2)由于∠DAB+∠CAE=αβ-,又∠DAB+∠ADB=∠ABC=290α-︒,且函数关系式成立, ∴290α-︒=αβ-, 整理得=-2αβ︒90. 当=-2αβ︒90时,函数解析式xy 1=成立. 例3(2005年·上海)如图3(1),在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3. 点O 是边AC 上的一个动点,以点O 为圆心作半圆,与边AB 相切于点D,交线段OC 于点E.作EP ⊥ED,交射线AB 于点P,交射线CB 于点F.(1)求证: △ADE ∽△AEP.(2)设OA=x ,AP=y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出它的定义域.(3)当BF=1时,求线段AP 的长. 解:(1)连结OD.根据题意,得OD ⊥AB,∴∠ODA=90°,∠ODA=∠DEP.又由OD=OE,得∠ODE=∠OED.∴∠ADE=∠AEP, ∴△ADE ∽△AEP.(2)∵∠ABC=90°,AB=4,BC=3, ∴AC=5. ∵∠ABC=∠AEDCB 图2A3(2)3(1)ADO=90°, ∴OD ∥BC, ∴53x OD =,54xAD =, ∴OD=x 53,AD=x 54. ∴AE=x x 53+=x 58. ∵△ADE ∽△AEP, ∴AE AD AP AE =, ∴x x yx 585458=. ∴x y 516= (8250≤<x ). (3)当BF=1时，①若EP 交线段CB 的延长线于点F,如图3(1)，则CF=4.∵∠ADE=∠AEP, ∴∠PDE=∠PEC. ∵∠FBP=∠DEP=90°, ∠FPB=∠DPE, ∴∠F=∠PDE, ∴∠F=∠FEC, ∴CF=CE. ∴5-x 58=4,得85=x .可求得2=y ,即AP=2. ②若EP 交线段CB 于点F,如图3(2), 则CF=2. 类似①,可得CF=CE. ∴5-x 58=2,得815=x . 可求得6=y ,即AP=6.综上所述, 当BF=1时,线段AP 的长为2或6. 动点三、应用求图形面积的方法建立函数关系式例4（2004年·上海）如图,在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC=22,⊙A 的半径为1.若点O 在BC 边上运动(与点B 、C 不重合),设BO=x ,△AOC 的面积为y .(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域. (2)以点O 为圆心,BO 长为半径作圆O,求当⊙O 与⊙A 相切时, △AOC 的面积.解:(1)过点A 作AH ⊥BC,垂足为H.∵∠BAC=90°,AB=AC=22, ∴BC=4,AH=21BC=2. ∴OC=4-x . ∵AH OC S AOC ⋅=∆21, ∴4+-=x y (40<<x ). (2)①当⊙O 与⊙A 外切时,在Rt △AOH 中,OA=1+x ,OH=x -2, ∴222)2(2)1(x x -+=+. 解得67=x . 此时,△AOC 的面积y =617674=-. ②当⊙O 与⊙A 内切时,在Rt △AOH 中,OA=1-x ,OH=2-x , ∴222)2(2)1(-+=-x x . 解得27=x . 此时,△AOC 的面积y =21274=-. 综上所述,当⊙O 与⊙A 相切时,△AOC 的面积为617或21. ABCO 图8HC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。
你知道初中动点问题的公式和答题思路以及过程吗
你知道初中动点问题的公式和答题思路以及过程吗
动点问题一直是近几年中考的高频考点，也是中考试题中的难点。
图形在动点的运动过程中观察图形的变化情况，需要理解图形在不同位置的情况，才能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”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质。
现在数学测试卷中的数学压轴性题正逐步转向数形结合、动态几何、动手操作、实验探究等方向发展．这些压轴题题型繁多、题意创新，目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力，内容包括空间观念、应用意识、推理能力等．
常见方法
1.特殊探究，一般推证。
2.动手实践，操作确认。
3.建立联系，计算说明。
解题关键：动中求静。
初中数学动点问题解题思路
∵P、Q同时同速出 ∴AP=BQ
设AP=BQ= x ，则PC=6- x ， QC=6+ x
即6-x= 1（6+x）解得x=2 2
∴AP的长是2.
②用含30°角的直角三角形的性质及 等边三角形性质进行解答（在
Rt△QCP中）
∵△ABC是边长为6的等边 三角形，
∴AC=BC=6，∠C=60° 又∵∠BQD=30° ∴△QCP是含有30°角的Rt△ ∴CQ=2PC ∵P、Q同时同速出发， ∴AP=BQ ∵AP+PC+BC=2AC=12
而△APF是等边三角形， PE⊥AF,
∴AE=EF ∴BD+AE=FD+EF 又(FD+EF)+(BD+AE)=AB
=6, 即ED+ED=6
∴ ED=3为定值，即ED的 长不变
(2) 解法二：构造三角形与 △APE全等
过点Q作QF⊥AB的延长 线于点F
先证△APE≌△BQF ∴AE=BF，PE=QF 又∵∠QDF=∠PDE 再证△QDF≌△PDE ∴FD=DE ∵AB=AE+DE+BD=BF+
二、问题引入 遵义市2012年中考第26题：
• 26．如图，△ABC是边长 为6的等边三角形，P 是 AC边上一动点，由A向C 运动（与A、C不重
• 合），Q是CB延长线上一 动点，与点P同时以相同 的速度由B向CB延长线方 向运动（Q不与B重合） ，过P作PE⊥AB于E，连 接PQ交AB于D.
• （1）当∠BQD=30°时， 求AP的长；
又∵∠A=∠C=60° ∴△APE∽△CQE
利用 AE AP 即 PC CQ
x
1
x 2
x
初中数学-动点问题教法解析
PB y
D
C
P
OP
Ax
函数关系式之动点轨迹方程
例13、如图，在平面直角坐标系xOy中，抛物线 y
3 (x2 bx c) 5
过点A(1，0)，B(0，
)，这条3 抛物线的对称轴与x轴交于点C，点P为射线CB上一个动点（不与点C重
合），点D为此抛物线对称轴上一点，且∠CPD=60°．
（1）求抛物线的解析式；（解：y
7
求t值问题--图形形状
例15、如图，AB是⊙O的直径，弦BC=2cm，∠ABC=60º．
（1）求⊙O的直径；（解：AB=4cm）
（2）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t(s)(0<t<2)，连结EF，当t为何值 时，△BEF为直角三角形．
A
B
C
D
答案：D 解析：P运动到C点的正下方的时候才开始缩小，此 时的x=12，故排除A,C。前段部分△APQ的底和高都 在增加，它的变化趋势B,D都正确；后段部分则底 在增加，高在减小，但总面积是减小的趋势，满足 刚才分类的第三种情况，故选D
轨迹问题---多观察
例9、如右图，在平面直角坐标系xoy中，点A的坐标为（ 3 ，1），点B是x轴 上的一动点，以AB为边作等边三角形ABC. 当C(x,y)在第一象限内时，下列图象 中，可以表示y与x的函数关系的是（ ）
大致是（ ）
y
y
y
y
3
3
3
3
2
2
2
2
O
6.5 x
O
6.5 x
O
6.5 x
O
6.5 x
初中数学动点问题及练习题附参考答案
初中数学动点问题及练习题附参考答案所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题. 关键:动中求静.数学思想：分类思想函数思想方程思想数形结合思想转化思想注重对几何图形运动变化能力的考查。
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，通过“对称、动点的运动”等研究手段和方法，来探索与发现图形性质及图形变化，在解题过程中渗透空间观念和合情推理。
选择基本的几何图形，让学生经历探索的过程，以能力立意，考查学生的自主探究能力，促进培养学生解决问题的能力．图形在动点的运动过程中观察图形的变化情况，需要理解图形在不同位置的情况，才能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”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质。
二期课改后数学卷中的数学压轴性题正逐步转向数形结合、动态几何、动手操作、实验探究等方向发展．这些压轴题题型繁多、题意创新，目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力，内容包括空间观念、应用意识、推理能力等．从数学思想的层面上讲：（1）运动观点；（2）方程思想；（3）数形结合思想；（4）分类思想；（5）转化思想等．研究历年来各区的压轴性试题，就能找到今年中考数学试题的热点的形成和命题的动向，它有利于我们教师在教学中研究对策，把握方向．只的这样，才能更好的培养学生解题素养，在素质教育的背景下更明确地体现课程标准的导向．本文拟就压轴题的题型背景和区分度测量点的存在性和区分度小题处理手法提出自己的观点．专题一：建立动点问题的函数解析式函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要内容.动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.那么,我们怎样建立这种函数解析式呢?下面结合中考试题举例分析.一、应用勾股定理建立函数解析式。
初中数学动点问题(北师大版)
初中数学动点问题(北师大版)1. 引言初中数学动点问题是数学中经常出现的一个考点，它涉及到点在平面内移动的问题。
通过解决这类问题，可以帮助学生理解和掌握坐标系、图形变换等数学概念。
本文将重点介绍北师大版初中数学教材中关于动点问题的内容。
2. 动点问题的基本概念动点问题是指一个点在平面内以一定的规律进行移动的情况。
这个点可以在平面内的不同位置上，可以沿直线、曲线等路径运动。
学生需要根据提供的条件，确定点的运动轨迹、速度、方向等。
解决动点问题需要运用坐标系、直线方程、参数方程等知识。
3. 动点问题的解决方法解决动点问题的方法有多种，下面介绍几种常见的方法：- 使用坐标系：通过建立合适的坐标系，将点的位置用坐标表示，便于进行计算和分析。
- 利用直线方程：当点在直线上运动时，可以通过直线方程来确定点的位置，进而求解相关问题。
- 应用参数方程：对于复杂的轨迹，可以使用参数方程来描述点的位置，通过确定参数值来求解问题。
- 运用速度概念：当点的位置随时间变化时，可以利用速度概念来描述点的运动，并解决相关问题。
4. 例题分析下面通过例题来具体说明解决动点问题的步骤和方法。
例题：一条船以每小时12公里的速度顺水航行，沿江下游行驶，下游距离为96公里。
一条狗站在江边，见船过去需0.5小时，它就跳入江中追船，每小时游5公里。
试问，狗游完全程需要多少时间？一条船以每小时12公里的速度顺水航行，沿江下游行驶，下游距离为96公里。
一条狗站在江边，见船过去需0.5小时，它就跳入江中追船，每小时游5公里。
试问，狗游完全程需要多少时间？解答：首先，设狗追船的时间为$t$小时，则船运动的时间为$t+0.5$小时。
根据题意可得：船的位移 = 船的速度 ×船的时间狗的位移 = 狗的速度 ×狗的时间根据题目中给出的数据，可列出方程组：$$12 \times (t+0.5) = 96$$$$5 \times t = 96$$解方程可得：$t=\frac{192}{17}$因此，狗游完全程需要$\frac{192}{17}$小时。
初一数学下册动点问题
∠APC=∠A+∠C。从而求得∠C的度数。
点P在线段EF上运动时（注意：关键词是线段），∠A、∠APC与∠C之间的关系就是：∠APC=∠A+∠C。证明方法参考（1）.
当点P在FE延长线上运动时，过点P作AB的平行线，根据平行线的性质可以证得
分析：（1）根据角平分线的性质结合∠ADC=70°即可求得结果；
（2）过点E作EF∥AB，即可得到AB∥CD∥EF，从而可得∠ABE=∠BEF，∠CDE=∠DEF，再根据角平分线的性质可得∠ABE= ∠ABC= n°，∠CDE= ∠ADC=35°，即可求得结果；
（3）过点E作EF∥AB，根据角平分线的性质可得∠ABE= ∠ABC= n°，∠CDE= ∠ADC=35°，再根据平行线的性质可得∠BEF的度数，从而求得结果.
（5）点P是线段BD上的一个动点，连接PC，PO，当点P在BD上移动时（不与B，D重合）给出下列结论：
解析：（1）根据平移规律：左右平移横变化，左减右加；上下平移纵变化，上加下减。
A（－1，0），向上平移2个单位后得到坐标为：（-1,2），再向右平移1个单位，得到点C（0,2）；
B的坐标分别为（3，0），向上平移2个单位后得到坐标现（3,2），再向右平移1个单位得到点D（4,2）。
S△DOQ=1212OQ•xD=1212×2t×1=t，
∵S△ODP=S△ODQ，∴2-t=t，
∴解得：t=1，
∵∠2+∠3=90°，
又∵∠1=∠2，∠3=∠FCO，
∴∠GOC+∠ACO=180°，
∴OG∥AC，
∴∠1=∠CAO，
∴∠OEC=∠CAO+∠4=∠1+∠4，
初中数学动点问题
关于动点问题的总结 “动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静关键:动中求静.数学思想：分类思想 函数思想 方程思想 数形结合思想 转化思想函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,和动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,一、应用勾股定理建立函数解析式例1(2000年·上海)如图1,在半径为6,圆心角为90°的扇形OAB 的弧AB 上,有一个动点P,PH ⊥OA,垂足为H,△OPH 的重心为G.(1)当点P 在弧AB 上运动时,线段GO 、GP 、GH 中,有无长度保持不变的线段?如果有,请指出这样的线段,并求出相应的长度.(2)设PH x =,GP y =,求y 关于x 的函数解析式，并写出函数的定义域(即自变量x 的取值范围).(3)如果△PGH 是等腰三角形,试求出线段PH的长.解:(1)当点P 在弧AB 上运动时,OP 保持不变,H MN G P O AB图1于是线段GO 、GP 、GH 中,有长度保持不变的线段，这条线段是GH=32NH=2132⋅OP=2. (2)在Rt △POH 中,22236x PH OP OH -=-=, ∴2362121x OH MH -==.在Rt △MPH 中,.∴y =GP=32MP=233631x + (0<x <6).(3)△PGH 是等腰三角形有三种可能情况:①GP=PH 时,x x =+233631,解得6=x . 经检验, 6=x 是原方程的根,且符合题意.②GP=GH 时, 2336312=+x ,解得0=x . 经检验, 0=x 是原方程的根,但不符合题意.③PH=GH 时,2=x .综上所述,如果△PGH 是等腰三角形,那么线段PH 的长为6或2.二、应用比例式建立函数解析式例2（2006年·山东）如图2,在△ABC 中,AB=AC=1,点D,E 在直线BC 上运动.设BD=,x CE=y .(1)如果∠BAC=30°,∠DAE=105°,试确定y 与x 之间的函数解析式；(2)如果∠BAC 的度数为α,∠DAE 的度数为β,当α,β满足怎样的关系式时,(1)中y 与x 之间的函数解析式还成立?试说明理由.A EDC B图2解:(1)在△ABC 中,∵AB=AC,∠BAC=30°,∴∠ABC=∠ACB=75°, ∴∠ABD=∠ACE=105°.∵∠BAC=30°,∠DAE=105°, ∴∠DAB+∠CAE=75°, 又∠DAB+∠ADB=∠ABC=75°,∴∠CAE=∠ADB,∴△ADB ∽△EAC, ∴ACBD CE AB =, ∴11x y =, ∴xy 1=. (2)由于∠DAB+∠CAE=αβ-,又∠DAB+∠ADB=∠ABC=290α-︒,且函数关系式成立, ∴290α-︒=αβ-, 整理得=-2αβ︒90. 当=-2αβ︒90时,函数解析式x y 1=成立.例3(2005年·上海)如图3(1),在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3. 点O 是边AC 上的一个动点,以点O 为圆心作半圆,与边AB 相切于点D,交线段OC 于点E.作EP ⊥ED,交射线AB 于点P,交射线CB 于点F.(1)求证: △ADE ∽△AEP.(2)设OA=x ,AP=y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出它的定义域.(3)当BF=1时,求线段AP 的长.解:(1)连结OD.根据题意,得OD ⊥AB,∴∠ODA=90°,∠ODA=∠DEP.A 3(2)3(1)又由OD=OE,得∠ODE=∠OED.∴∠ADE=∠AEP, ∴△ADE ∽△AEP.(2)∵∠ABC=90°,AB=4,BC=3, ∴AC=5. ∵∠ABC=∠ADO=90°, ∴OD ∥BC, ∴53x OD =,54x AD =, ∴OD=x 53,AD=x 54. ∴AE=x x 53+=x 58. ∵△ADE ∽△AEP, ∴AE AD AP AE =, ∴x x y x 585458=. ∴x y 516= (8250≤<x ). (3)当BF=1时，①若EP 交线段CB 的延长线于点F,如图3(1)，则CF=4. ∵∠ADE=∠AEP, ∴∠PDE=∠PEC. ∵∠FBP=∠DEP=90°, ∠FPB=∠DPE,∴∠F=∠PDE, ∴∠F=∠FEC, ∴CF=CE.∴5-x 58=4,得85=x .可求得2=y ,即AP=2. ②若EP 交线段CB 于点F,如图3(2), 则CF=2.类似①,可得CF=CE.∴5-x 58=2,得815=x . 可求得6=y ,即AP=6.综上所述, 当BF=1时,线段AP 的长为2或6.三、应用求图形面积的方法建立函数关系式例4（2004年·上海）如图,在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC=22,⊙A 的半径为1.若点O 在BC 边上运动(与点B 、C 不重合),设BO=x ,△AOC 的面积为y .A B C O H(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域.(2)以点O 为圆心,BO 长为半径作圆O,求当⊙O 与⊙A 相切时, △AOC 的面积.解:(1)过点A 作AH ⊥BC,垂足为H.∵∠BAC=90°,AB=AC=22, ∴BC=4,AH=21BC=2. ∴OC=4-x . ∵AH OC S AOC ⋅=∆21, ∴4+-=x y (40<<x ).(2)①当⊙O 与⊙A 外切时,在Rt △AOH 中,OA=1+x ,OH=x -2, ∴222)2(2)1(x x -+=+. 解得67=x . 此时,△AOC 的面积y =617674=-. ②当⊙O 与⊙A 内切时,在Rt △AOH 中,OA=1-x ,OH=2-x , ∴222)2(2)1(-+=-x x . 解得27=x . 此时,△AOC 的面积y =21274=-. 综上所述,当⊙O 与⊙A 相切时,△AOC 的面积为617或21.动态几何特点----问题背景是特殊图形，（特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
初中数学动点问题及练习题带答案
初中数学动点问题及练习题附参考答案所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题. 关键:动中求静.数学思想：分类思想函数思想方程思想数形结合思想转化思想注重对几何图形运动变化能力的考查。
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，通过“对称、动点的运动”等研究手段和方法，来探索与发现图形性质及图形变化，在解题过程中渗透空间观念和合情推理。
选择基本的几何图形，让学生经历探索的过程，以能力立意，考查学生的自主探究能力，促进培养学生解决问题的能力．图形在动点的运动过程中观察图形的变化情况，需要理解图形在不同位置的情况，才能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”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质。
二期课改后数学卷中的数学压轴性题正逐步转向数形结合、动态几何、动手操作、实验探究等方向发展．这些压轴题题型繁多、题意创新，目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力，内容包括空间观念、应用意识、推理能力等．从数学思想的层面上讲：（1）运动观点；（2）方程思想；（3）数形结合思想；（4）分类思想；（5）转化思想等．研究历年来各区的压轴性试题，就能找到今年中考数学试题的热点的形成和命题的动向，它有利于我们教师在教学中研究对策，把握方向．只的这样，才能更好的培养学生解题素养，在素质教育的背景下更明确地体现课程标准的导向．本文拟就压轴题的题型背景和区分度测量点的存在性和区分度小题处理手法提出自己的观点．专题一：建立动点问题的函数解析式函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要内容.动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.那么,我们怎样建立这种函数解析式呢?下面结合中考试题举例分析.一、应用勾股定理建立函数解析式。
(完整版)初中数学动点问题归纳
BB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、（2009年齐齐哈尔市）直线364y 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485S =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．解：1、A （8，0） B （0，6）2、当0＜t ＜3时，S=t2当3＜t ＜8时，S=3／8(8-t)t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、（2009年衡阳市）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．注意：第（3）问按直角位置分类讨论3、（2009重庆綦江）如图，已知抛物线(1)20)y a x 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 轴的直线交射线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单位和2个长度单位的速度沿OC 和BO 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． 注意：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。
初中数学专题07几何图形动点运动问题(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．【答案】（1）＝，见解析；（2）AB≠AC时，CF⊥BD的结论成立，见解析；（3）线段CP的长为1或3 【解析】【分析】（1）证出∠BAC＝∠DAF＝90°，得出∠BAD＝∠CAF；可证△DAB≌△F AC（SAS），得∠ACF＝∠ABD＝45°，得出∠BCF＝∠ACB+∠ACF＝90°．即CF⊥BD．（2）过点A作AG⊥AC交BC于点G，可得出AC＝AG，易证△GAD≌△CAF（SAS），得出∠ACF＝∠AGD ＝45°，∠BCF＝∠ACB+∠ACF＝90°．即CF⊥BD．（3）分两种情况去解答．①点D在线段BC上运动，求出AQ＝CQ＝4．即DQ＝4﹣2＝2，易证△AQD∽△DCP，得出对应边成比例，即可得出CP＝1；②点D在线段BC延长线上运动时，同理得出CP＝3．【详解】（1）①解：∠BAD＝∠CAF，理由如下：∵四边形ADEF是正方形∴∠DAF＝90°，AD＝AF∵AB＝AC，∠BAC＝90°∴∠BAD+∠DAC＝∠CAF+∠DAC＝90°∴∠BAD＝∠CAF故答案为：＝②在△BAD和△CAF中，AB ACBAD CAF AD AF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BAD≌△CAF（SAS）∴CF＝BD∴∠B＝∠ACF∴∠B+∠BCA＝90°∴∠BCA+∠ACF＝90°∴∠BCF＝90°∴CF⊥BD（2）如图2所示：AB≠AC时，CF⊥BD的结论成立．理由如下：过点A作GA⊥AC交BC于点G则∠GAD＝∠CAF＝90°+∠CAD∵∠ACB＝45°∴∠AGD＝45°∴AC＝AG在△GAD和△CAF中，AG ACGAD CAF AD AF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，∴△GAD≌△CAF（SAS），∴∠ACF＝∠AGD＝45°，∴∠BCF＝∠ACB+∠ACF＝90°∴CF⊥BD．（3）过点A作AQ⊥BC交CB的延长线于点Q，①点D在线段BC上运动时，如图3所示：∵∠BCA＝45°∴△ACQ是等腰直角三角形∴AQ＝CQ＝22AC＝4∴DQ＝CQ﹣CD＝4﹣2＝2∵AQ⊥BC，∠ADE＝90°∴∠DAQ+∠ADQ＝∠ADQ+∠PDC＝90°∴∠DAQ＝∠PDC∵∠AQD＝∠DCP＝90°∴△DCP∽△AQD∴CPDQ＝CDAQ，即CP2＝24解得：CP＝1②点D在线段BC延长线上运动时，如图4所示：∵∠BCA＝45°∴AQ＝CQ＝4∴DQ＝AQ+CD＝4+2＝6∵AQ⊥BC于Q∴∠Q＝∠F AD＝90°∵∠C′AF＝∠C′CD＝90°，∠AC′F＝∠CC′D ∴∠ADQ＝∠AFC′则△AQD∽△AC′F∴CF⊥BD∴△AQD∽△DCP∴CPDQ＝CDAQ，即CP6＝24解得：CP＝3综上所述，线段CP的长为1或3．【名师点睛】此题是四边形综合题目，考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及直角三角形的性质等知识；本题综合性强，证明三角形全等和三角形相似是解题的关键．【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________________【答案】（1）AE=BD．∠APC=60°；（2）成立，见详解；（3）AE=BD【解析】【分析】（1）观察猜想：①证明△ACE≌△DCB（SAS），可得AE=BD，∠CAE=∠BDC；②过点C向AE，BD作垂线，由三角形全等可得高相等，再根据角分线判定定理，推出PC平分∠APB，即可求出∠APC的度数；（2）数学思考：结论成立，证明方法类似；（3）拓展应用：证明△ACE≌△DCB（SAS），即可得AE=BD.【详解】解：（1）观察猜想：结论：AE=BD．∠APC=60°．理由：①∵△ADC，△ECB都是等边三角形，∴CA=CD，∠ACD=∠ECB=60°，CE=CB，∴∠ACE=∠DCB，∴△ACE≌△DCB（SAS），∴AE=BD；②由①得∠EAC=∠BDC，∵∠AOC=∠DOP，∴∠APB=∠AOC+∠EAC=180°-60°= 120°．过过点C向AE，BD作垂线交于点F与G∵由①知△ACE≌△DCB∴CF=CG∴CP为∠APB的角平分线∴∠APC=12APB∠=60°；（2）数学思考：结论仍然成立．①∵△ADC，△ECB都是等边三角形，∴CA=CD，∠ACD=∠ECB=60°，CE=CB，∴∠ACE=∠DCB∴△ACE≌△DCB（SAS），∴AE=BD；②由①得∠AEC=∠DBC，∴∠CEA+∠PEB=∠CBD+∠PEB=60°，∴∠APB=∠CBD+∠CBE+∠PEB=120°．过过点P向AC，BC作垂线交于点H与I∵由①知△ACE≌△DCB∴PH=PI∴CP为∠APB的角平分线∴∠APC=12APB∠=60°；（3）∵△ADC，△ECB都是等腰直角三角形，∴CA=CD，∠ACD=∠ECB=90°，CE=CB，∴∠ACB+∠BCE=∠ACB+∠ACD∴∠ACE=∠DCB∴△ACE≌△DCB（SAS），∴AE=BD.【点睛】本题属于四边形综合题，考查了等边三角形的性质，等腰直角三角形的性质等知识，解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题，属于中考压轴题．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（______，______）；（2）如图，D为OC中点.连接BD，AD，如果在第二象限内有一点(),1P m，且四边形OADP的面积是ABC∆面积的2倍，求满足条件的点P的坐标；（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2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()0t >，在M ，N 运动过程中.当5MN =时，直接写出时间t 的值.【答案】（1）()6,0A ，()0,4C （2）()18,1P -（3）1或3 【解析】 【分析】（1）根据矩形的性质和直角坐标系中点的确定，即可求出A 点坐标和C 点坐标；（2）根据四边形OADP 的面积是ABC ∆面积的2倍，列出关于m 的方程，解方程即可求出点P 的坐标； （3）由题意表示出ON =6－2t ，MC =t ，过点M 作ON 得垂线ME 交OA 于点E ， 根据勾股定理列出关于t 的方程，求解即可. 【详解】（1）∵长方形OABC 的项点B 的坐标是(6,4)， ∴BC =6，AB =4， ∴OA =6，OC =4， ∴A （6,0）C （0,4）；（2）连接PD ，PO ，过点P 作PE ⊥OD ，交OD 于点E ，∵BC =6，AB =4； ∴11==64=1222ABC S AB BC ⋅⨯⨯△， ∵四边形OADP 的面积是ABC ∆面积的2倍， ∴四边形OADP 的面积是24， ∴==OADP S S S △OAD △ODP 四边形＋11=2422OA OD PE OD ⋅⋅＋ ∵D 为OC 中点， ∴OD =2;∵(),1P m 是第二象限的点， ∴PE =﹣m ， ∴可列方程为1162+2m =22⨯⨯⨯⨯（﹣）24；解得m =﹣18， ∴()18,1P -（3）如图，过点M 作ON 的垂线ME 交OA 于点E ，由题意得ON =6－2t ，MC =t ()3t ≤0＜； ∴ME =4，EN =6－3t 又∵5MN =，∴根据勾股定理可列方程为()22246t =5＋－3，解方程得t =1或t =3 ∴当t =1或t =3时，5MN =. 【名师点睛】本题考查了矩形的性质和直角坐标系中点的确定，勾股定理等，利用方程思想解决问题是解题的关键【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．【答案】（1）BQ＝5﹣t;（2）52秒;（3）t＝165.【解析】【分析】（1）利用平行四边形的性质可证△APO≌△CQO，则AP＝CQ，再利用BQ BC CQ=-即可得出答案；（2）由平行四边形性质可知AP∥BQ，当AP＝BQ时，四边形ABQP是平行四边形，建立一个关于t的方程，解方程即可求出t的值；（3）在Rt△ABC中，由勾股定理求出AC的长度，进而求出AO的长度，然后利用ABC的面积求出EF 的长度，进而求出OE的长度，而AE可以用含t的代数式表示出来，最后在Rt AOE中利用勾股定理即可求值.【详解】解：（1）∵四边形ABCD是平行四边形，∴OA＝OC，AD∥BC，∴∠P AO＝∠QCO，∵∠AOP＝∠COQ，∴△APO≌△CQO（ASA），∴AP＝CQ＝t，∵BC＝5，∴BQ＝BC-CQ=5﹣t；（2）∵AP ∥BQ ，当AP ＝BQ 时，四边形ABQP 是平行四边形， 即t ＝5﹣t ，t ＝52， ∴当t 为52秒时，四边形ABQP 是平行四边形；（3）t ＝165，如图，在Rt △ABC 中， ∵AB ＝3，BC ＝5，∴AC 2222534BC AC -=-= ∴AO ＝CO ＝12AC ＝2， 1122ABCSAB AC BC EF == AB AC BC EF ∴=∴3×4＝5×EF ， ∴125EF =， ∴65OE =，∵OE 是AP 的垂直平分线， ∴AE ＝12AP ＝12t ，∠AEO ＝90°， 由勾股定理得：AE 2+OE 2＝AO 2，22216()()225t ∴+=165t ∴=或165t =-（舍去）∴当165t =秒时，点O 在线段AP 的垂直平分线上． 【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定及性质以及动点问题，掌握平行四边形的判定及性质，以及勾股定理是解题的关键.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? 【答案】（1）蚂蚁出发后△PBQ 第一次是等腰三角形需要爬行103秒；（2）P 、Q 两只蚂蚁最快爬行20秒后,直线PQ ∥AB 【解析】 【分析】（1）首先设蚂蚁出发后△PBQ 第一次是等腰三角形需要爬行t 秒，可得方程：10-t =2t ，解此方程即可求得答案；（2）首先设P 、Q 两只蚂蚁最快爬行x 秒后，直线PQ ∥AB ，可得方程：x -10=50-2x ，解此方程即可求得答案. 【详解】(1)设蚂蚁出发后△PBQ 第一次是等腰三角形需要爬行t 秒， ∵四边形ABCD 是长方形， ∴∠B =90∘， ∴BP =BQ ，∵AP =tcm ,BQ =2tcm ,则PB =AB −AP =10−t (cm )， ∴10−t =2t ，解得：t=103，∴蚂蚁出发后△PBQ第一次是等腰三角形需要爬行103秒；(2)设P、Q两只蚂蚁最快爬行x秒后,直线PQ∥AB，∵AD∥BC，∴四边形ABPQ是平行四边形，∴AQ=BP，∴x−10=50−2x，解得：x=20，∴P、Q两只蚂蚁最快爬行20秒后,直线PQ∥AB；【名师点睛】此题考查了矩形的性质以及等腰三角形的性质．此题难度适中，注意掌握数形结合思想与方程思想的应用．【举一反三】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．【答案】（1）A(1，0)，C(-3，0)；(2)23(023)33S t tS t t⎧=≤<⎪⎨=-⎪⎩（＞）（3）存在，点Q的坐标为(-1，0)，(1，2)，(1，-2)，（123）.【解析】【分析】（1）根据方程求出AO 、AB 的长，再由AB ：AC =1:2求出OC 的长，即可得到答案； （2）分点M 在CB 上时，点M 在CB 延长线上时，两种情况讨论S 与t 的函数关系式； （3）分AQ =AB ,BQ =BA ,BQ =AQ 三种情况讨论可求点Q 的坐标. 【详解】 （1）x 2-3x +2=0， （x -1）（x -2）=0， ∴x 1=1，x 2=2， ∴AO =1，AB =2， ∴A (1，0)，OB ===，∵AB ：AC =1:2, ∴AC =2AB =4， ∴OC =AC -OA =4-1=3， ∴C (-3，0).(2)∵3OB OC ==,∴22222312BC OB OC =+=+=, ∵2222416,24AC AB ====, ∴222AC AB BC =+,∴△ABC 是直角三角形，且∠ABC =90︒， 由题意得：CM =t ，BC=当点M 在CB 上时，1)2S t t =⨯=(0t ≤<， ②当点M 在CB 延长线上时，12(2S t t =⨯-=-t＞.综上，(0 S t t S t t ⎧=≤<⎪⎨=-⎪⎩＞. （3）存在，①当AB 是菱形的边时，如图所示，在菱形AP 1Q 1B 中，Q 1O =AO =1，∴ Q 1(-1，0)，在菱形ABP 2Q 2中，AQ 2=AB =2，∴Q 2(1，2)， 在菱形ABP 3Q 3中，AQ 3=AB =2，∴Q 3(1，-2)； ②当AB 为菱形的对角线时，如图所示， 设菱形的边长为x ，则在Rt △AP 4O 中，22244AO P O AP += 2221(3)x x =+-，解得x =233， ∴Q 4（1，233）. 综上，平面内满足条件的点Q 的坐标为(-1，0)，(1，2)，(1，-2)，（1，233）.【点睛】此题考查一次函数的综合运用、解一元二次方程，解题过程中注意分类讨论.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 ＝ax 2﹣34x +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．【答案】（1）y＝38x2﹣34x﹣3；（2）P（3，﹣138）；（3）点P（2，﹣3），最大值为12【解析】【分析】（1）用交点式设出抛物线的表达式，化为一般形式，根据系数之间的对应关系即可求解；（2）根据（1）中的表达式求出点C（0，-3），函数对称轴为：x=1，则点D（2，-3），点E（4，-3），当△PDE 是以DE为底边的等腰三角形时，点P在线段DE的中垂线上，据此即可求解；（3）求出直线BC的表达式，设出P、H点的坐标，根据四边形ACPB的面积＝S△ABC+S△BHP+S△CHP进行计算，化为顶点式即可求解．【详解】（1）抛物线的表达式为：y＝a（x+2）（x﹣4）＝a（x2﹣2x﹣8），即﹣2a＝﹣34，解得：a＝38，故抛物线的表达式为：y＝38x2﹣34x﹣3；（2）当x=0时，y=-3，故点C的坐标为（0，﹣3），函数对称轴为：x＝242-+=1，∵CE∥AB∴点D（2，﹣3），点E（4，﹣3），则DE的中垂线为：x＝242＝3，当x＝3时，y＝38x2﹣34x﹣3＝﹣138，故点P（3，﹣138）；（3）设直线BC的解析式为y=kx+b，把B（4，0）C（0，﹣3）代入得：403k bb+=⎧⎨=-⎩解得：343 kb⎧=⎪⎨⎪=-⎩∴直线BC的表达式为：y＝34x﹣3，故点P作y轴的平行线交BC于点H，设点P（x，38x2﹣34x﹣3），则点H（x，34x﹣3）；四边形ACPB的面积＝S△ABC+S△BHP+S△CHP＝12⨯3×6+12⨯HP×OB＝9+12×4×（34x﹣3﹣38x2+34x+3）＝﹣3 4x2+3x+9=()23-2124x-+，∵﹣34＜0，故四边形ACPB的面积有最大值为12，此时，点P（2，﹣3）．【名师点睛】本题考查的是二次函数综合运用，涉及到一次函数的性质、圆的基本知识、面积的计算等，综合性强，掌握中点坐标公式及作辅助线的方法是关键．【举一反三】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.【答案】（1）当t为32s时，点M是AB中点；（2）y与t的函数关系式是y28675t=-+；（3）t的值为52s；（4）不存在，理由见解析. 【解析】【分析】（1）求出BD＝3，根据BM BPAB BD=，即可求出时间t；（2）先判断出△MBP∽△ABD，进而得出MP，同理表示出QN和CN，然后利用梯形面积公式进行计算即可得出结论；（3）根据（2）中所求，结合面积之间的关系建立方程即可得出结论；（4）假设存在，先利用PM＝QN求出t，进而求出PM，PN，判断出PM≠PN即可得出结论．【详解】解：（1）过点A作AD⊥BC于点D，∵PM⊥BC，∴PM∥AD，∴BM BP AB BD=，∵点M 是AB 中点 ∴12BM AB =， ∴12BP BD =， ∵AB = AC ， ∴132BD CD BC ===， ∵BP =t ， ∴132t =，解得：32t =， 即当t 为32s 时，点M 是AB 中点； （2）过点A 作AD ⊥BC 于点D ， ∵PM ∥AD ， ∴△MBP ∽△ABD ， ∴MP BPAD BD=，∵4AD ==， ∴43MP t=， ∴43MP t =，同理，△QCN ∽△ACD ， ∴CQ QN CNAC AD CD==， ∵5CQ t =-， ∴5543t QN CN-==， ∴()445=455QN t t =--，()335=355CN t t =--， ∴32=63355PN t t t --+=-，∴y =S 四边形PNQM =()21144284362235575MP QN PN t t t t ⎛⎫⎛⎫+⋅=+-⋅-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 即y 与t 的函数关系式是y 28675t =-+； （3）若S 四边形PNQM ：S △ABC ＝4：9，则y =49S △ABC ，∵S △ABC =11641222BC AD ⋅=⨯⨯=，∴2846=12759t -+⨯， 解得152t =，252t =-（不合题意，舍去）， ∴t 的值为52s ； （3）若四边形PNQM 为正方形，则需满足PM = QN ，PM = PN ，当PM = QN 时，44=435t t -，解得：158t =， 当158t =时，PM =44155==3382t ⨯，PN =221593=3=5584t --⨯，∴PM ≠PN ， ∴不存在． 【点睛】此题是四边形综合题，主要考查了相似三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、勾股定理、梯形和三角形的面积公式、解一元二次方程以及正方形的性质等知识点，解本题的关键是用方程的思想解决问题．【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）．【答案】（1）见解析；（2）结论成立，理由见解析；（3）见解析【解析】【分析】（1）先证明△BMP，△CNP是等边三角形，再证明△BPN≌△MPC，从而PM=PB，PN=PC，可得PM+PN ＝BC；（2）BN＝CM总成立，由（1）知△BPN≌△MPC，根据全等三角形的性质可得结论；（3）作ND∥BC交AB于N，作ME∥BC交AC于M，作EF∥AB交BC于F，连接DF即可．【详解】（1）证明：∵△ABC是等边三角形，∴AB＝BC，∠ABC＝∠ACB＝60°，∵PM∥AC，PN∥AB，∴∠BPM＝∠ACB＝60°，∠CPN＝∠ABC＝60°，∴△BMP，△CNP是等边三角形，∴∠BPM＝∠CPN＝60°，PN=PC，PN=PC，∴∠BPN＝∠MPC，∴△BPN≌△MPC，∴PM=PB，PN=PC，∵BP+PC＝BC，∴PM+PN＝BC;（2）BN＝CM总成立，理由：由（1）知△BPN≌△MPC，∴BN＝CM；（3）解：如图③即为所求．作ND∥BC交AB于N，作ME∥BC交AC于M，作EF∥AB交BC于F，连接DF，作直线AH⊥BC交BC 于H，同（1）可证△AND，△AME，△BPM，△CEF都是等边三角形，∴D与N，M与E，B与C关于AH对称.∴BM=CE，∴BM=CF，∴P与F关于AH对称，∴所做图形是轴对称图形.【点睛】本题属于三角形综合题，考查了等边三角形的性质与判定，全等三角形的判定和性质，轴对称图形的性质等知识，解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题，属于中考常考题型．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.【答案】(1)证明见解析；(2) EF 1213；(3)S四边形CEFG最小=52.【解析】【分析】(1)利用矩形的性质及平行线的性质，可证得∠DCG=∠MAG，,∠CDG=∠AMG，△AGM∽△CGD，再利用相似三角形的对应边相等，可得比例线段，然后证明DC=AB=2AM，即可证得CG与AG的数量关系. (2)利用勾股定理，分别求出AC、DG的长，再分情况讨论：①当∠DEF=∠DCG时，△DEF∽△DCG；②当∠DEF=∠DGC时，△DEF∽△DGC，分别利用相似三角形的性质，得出对应边成比例，即可求出EF的长.(3)作GH⊥DC，FN⊥DC，易证△DNF∽△MAD，可证对应边成比例，求出NF的长，再根据S四边形CEFG=S△DCG-S△DEF，可得到S与t的函数解析式，再利用二次函数的性质，可求出四边形CEFG的面积的最小值.【详解】证明：(1)在矩形ABCD中，AB∥DC,∴∠DCG=∠MAG,∠CDG=∠AMG,∴△AGM∽△CGD,∴CG DC AG AM=∵点M是边AB的中点, ∴DC=AB=2AM,∴CGAG=2，CG即CG=2AG(2)在Rt△ADC中,由勾股定理得AC=2222AD CD1218613+=+=,由(1)得CG=2AG，CG=23AC=413，同理可得DG=10①当∠DEF=∠DCG时,△DEF∽△DCG∴EF DECG DC=即EF618413=,解得EF=4133②当∠DEF=∠DGC时,△DEF∽△DGC∴EF DECG DG=,即EF610413=,解得EF=12135(3)作GH⊥DC,FN⊥DC,设运动时间为t，则DF=DG-FG=10-t，DE=2t，∵∠DNF=∠DAM,∠NDF=∠AMD,∴△DNF∽△MAD∴DF FN DM DA = 即 10t FN 1512-= ，解得NF = 404t5- ∵S 四边形CEFG =S △DCG -S △DEF ()22211404t 4404=18122t t t 72=5523225555-⨯⨯⨯-⨯⨯=-+-+t ∴当t =5时，S 四边形CEFG 最小=52 【点睛】本题考查了矩形的性质，相似三角形的动点问题，以及二次函数的实际应用，熟练掌握矩形的性质判定相似三角形，然后利用相似三角形的性质求出边长并建立二次函数模型是解题的关键.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．【答案】（1）AD =4-0.5x ；（2）83；（3）证明见解析．【解析】 【详解】试题分析：（1）直接根据AD =AC -CD 求解；（2）设x 秒时，△ADE 为直角三角形，分别用含x 的式子表示出AD 和AE ，再根据Rt △ADE 中30°角所对的直角边等于斜边的一半得出x 的方程，求解即可；（3）作DG ∥AB 交BC 于点G ，证△DGP ≌△EBP 便可得. 解：（1）由AC =4，CD =0.5x ，得AD =AC -CD =4-0.5x ； （2）∵△ABC 是等边三角形，∴AB =BC =AC =4cm ，∠A =∠ABC =∠C =60°．设x 秒时，△ADE 为直角三角形，∴∠ADE =90°，CD =0.5x ，BE =0.5x ，AD =4-0.5x ，AE =4+0.5x ， ∴∠AED =30°，∴AE =2AD ， ∴4+0.5x =2（4-0.5x ），∴x =83.答：运动83秒后，△ADE 为直角三角形；（3）作DG ∥AB 交BC 于点G ，∴∠GDP =∠BEP ，∠CDG =∠A =60°，∠CGD =∠ABC =60°， ∴∠C =∠CDG =∠CGD ，∴△CDG 是等边三角形，∴DG =DC ， ∵DC =BE ，∴DG =BE ．在△DEP 和△EBP 中，∠GDP ＝BEP ，∠DPG ＝∠EPB ，DG ＝EB ， ∴△DGP ≌△EBP ，∴DP =PE ．∴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？【答案】（1）1k =-，2b =-，1a =-；（2）22(12)L m m m =-++-<<；（3）当12m =时，S 取最大值，最大值为278【解析】 【分析】（1）把A 、B 坐标分别代入抛物线和一次函数解析式即可求出a 、b 、k 的值；（2）根据a 、b 、k 的值可得抛物线和直线AB 的解析式，根据P 点横坐标为m 可用m 表示P 、C 两点坐标，根据两点间距离公式即可得L 与m 的关系式；（3）如图，作AD ⊥PC 于D ，BE ⊥PC 于E ，根据PAB PAC PBC S S S ∆∆∆=+，可用m 表示出S ，配方求出二次函数的最值即可得答案. 【详解】（1）∵点A （-1，-1）在抛物线2(0)y ax a =≠图象上， ∴2(1)1a -=-， 解得：1a =-，∵点A （-1，-1）、B （2，-4）在一次函数y kx b =+的图象上，∴124k b k b -+=-⎧⎨+=-⎩， 解得12k b =-⎧⎨=-⎩，∴1k =-，2b =-，（2）∵1k =-，2b =-，a =-1，∴直线AB 的解析式为2y x =--，抛物线的解析式为2y x =-，∵点P 在抛物线上，点C 在直线AB 上，点P 横坐标为m ，PC //y 轴， ∴()2,P m m-，(,2)C m m --，∴L 关于m 的解析式：22(12)L m m m =-++-<<，（3）如图，作AD ⊥PC 于D ，BE ⊥PC 于E ， ∴AD =m +1，BE =2-m ， ∵PAB PAC PBC S S S ∆∆∆=+， ∴S =12PC ·AD +12PC ·BE ()()()()2211122222m m m m m m =+-+++--++ ()2322m m =-++ 233322m m =-++配方得：23127228S m ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭，∴当12m =时，S 取最大值，最大值为278【点睛】本题考查待定系数法求二次函数解析式及二次函数的最值，熟练运用配方法求二次函数的最值是解题关键. 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． 【答案】（1）t ＝125s 时，∠CPM ＝90°；（2）t ＝3s 时，S 四边形MQCP ＝ABCD 1532S 矩形；（3）当t ＝83s 时，点P在∠CAD 的平分线上． 【解析】 【分析】（1）首先证明QM =PC ，利用平行线分线段成比例定理构建方程即可解决问题． （2）根据S 四边形MQCP ＝ABCD1532S 矩形，构建方程即可解决问题． （3）如图1中，作PH ⊥AC 于H ．证明△P AD ≌△P AH （AAS ），推出AD =AH =8，DP =PH ，设DP =PH =x ，在Rt △PCH 中，构建方程即可解决问题． 【详解】解：（1）∵四边形ABCD 是矩形， ∴AB ＝CD ＝6，BC ＝AD ＝8，∠D ＝90°，∴AC 10，∵∠CPM ＝∠D ＝90°， ∴PM ∥AD ， ∵QM ∥AB ∥CD ，∴四边形PCQM 是平行四边形， ∴PC ＝QM ＝6﹣t ，∵QM AB ＝CQCB ， ∴66t -＝28t ，解得t ＝125，∴t ＝125s 时，∠CPM ＝90°．（2）∵S 四边形MQCP ＝ABCD15S 32矩形， ∴12•（6﹣t ）•2t +12•2t •34×2t ＝1532×6×8，解得t ＝3或﹣15（舍弃）， 答：t ＝3s 时，S 四边形MQCP ＝ABCD 15S 32矩形． （3）如图1中，作PH ⊥AC 于H ．∵∠D ＝∠AHP ＝90°，AP ＝AP ，∠P AD ＝∠P AH ， ∴△P AD ≌△P AH （AAS ），∴AD ＝AH ＝8，DP ＝PH ，设DP ＝PH ＝x ， ∵AC ＝10， ∴CH ＝2，在Rt △PCH 中，∵PH 2+CH 2＝PC 2， ∴t 2+22＝（6﹣t ）2， 解得t ＝83，答：当t ＝83s 时，点P 在∠CAD 的平分线上．【点睛】本题属于四边形综合题，考查了矩形的性质，平行线分线段成比例定理，勾股定理，全等三角形的判定和性质等知识，解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题，属于中考常考题型．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?【答案】（1）12；（2）①见解析；②见解析；（3）周长L取最大值时点E和点B重合或BE=4，取最小值时BE=2．【解析】【分析】（1）先利用等边三角形判断出BD=CD=12AB，进而判断出BE=12BD，再判断出∠DFC=90°，得出CF=12CD，即可得出结论；（2）①构造出△EDG≌△FDH（ASA），得出DE=DF，即可得出结论；②由（1）知，BG+CH=12AB，由①知，△EDG≌△FDH（ASA），得出EG=FH，即可得出结论；（3）由（1）（2）判断出L=2DE+12，再判断出DE⊥AB时，L最小，点F和点C重合时，DE最大，即可得出结论．【详解】解：（1）∵△ABC是等边三角形，∴∠B=∠C=60°，AB=BC，∵点D是BC的中点，∴BD=CD=12BC=12AB，∵∠DEB=90°，∴∠BDE=90°-∠B=30°，在Rt△BDE中，BE=12 BD，∵∠EDF=120°，∠BDE=30°，∴∠CDF=180°-∠BDE-∠EDF=30°，∵∠C=60°，∴∠DFC=90°，在Rt△CFD中，CF=12 CD，∴BE +CF =12BD +12CD =12BC =12AB ， ∵BE +CF =nAB ， ∴n =12， 故答案为：12； （2）如图，①过点D 作DG ⊥AB 于G ，DH ⊥AC 于H ， ∴∠DGB =∠AGD =∠CHD =∠AHD =90°， ∵△ABC 是等边三角形， ∴∠A =60°，∴∠GDH =360°-∠AGD -∠AHD -∠A =120°， ∵∠EDF =120°， ∴∠EDG =∠FDH ，∵△ABC 是等边三角形，且D 是BC 的中点， ∴∠BAD =∠CAD ， ∵DG ⊥AB ，DH ⊥AC ， ∴DG =DH ，在△EDG 和△FDH 中，90DGE DHF DG DHEDG FDH ∠∠︒⎧⎪⎨⎪∠∠⎩＝＝＝＝， ∴△EDG ≌△FDH （ASA ）， ∴DE =DF ，即：DE 始终等于DF ；②同（1）的方法得，BG+CH=12 AB，由①知，△EDG≌△FDH（ASA），∴EG=FH，∴BE+CF=BG-EG+CH+FH=BG+CH=12 AB，∴BE与CF的和始终不变；（3）由（2）知，DE=DF，BE+CF=12 AB，∵AB=8，∴BE+CF=4，∴四边形DEAF的周长为L=DE+EA+AF+FD =DE+AB-BE+AC-CF+DF=DE+AB-BE+AB-CF+DE=2DE+2AB-（BE+CF）=2DE+2×8-4=2DE+12，∴DE最大时，L最大，DE最小时，L最小，当DE⊥AB时，DE最小，L最小，此时∠BDE=90°-60°=30°，BE=12BD=2，当点F和点C重合或点E和点B重合时，DE最大，点F和点C重合时，∠BDE=180°-∠EDF=120°=60°，∵∠B=60°，∴∠B=∠BDE=∠BED=60°，∴△BDE是等边三角形，∴BE=DE=BD=12AB=4，当点E和点B重合时，DE=BD=4，周长L有最大值，即周长L取最大值时点E和点B重合或BE=4，取最小值时BE=2．【点睛】本题是四边形综合题，考查等边三角形的性质，含30度角的直角三角形的性质，角平分线定理，全等三角形的判定和性质，构造出全等三角形是解题的关键．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．【答案】（1）8；（2）6；（3）,40cm,80cm2.【解析】【分析】（1）当四边形ABQP是矩形时，BQ=AP，据此求得t的值；（2）当四边形AQCP是菱形时，AQ=AC，列方程求得运动的时间t；（3）菱形的四条边相等，则菱形的周长=4t，面积=矩形的面积-2个直角三角形的面积．【详解】（1）当四边形ABQP是矩形时，BQ=AP，即：t=16-t，解得t=8．答：当t=8时，四边形ABQP是矩形；（2）设t秒后，四边形AQCP是菱形8t t时，四边形AQCP为菱形．当AQ=CQ22解得：t=6．答：当t=6时，四边形AQCP是菱形；（3）当t=6时，CQ=10，则周长为：4CQ=40cm，面积为：10×8=80（cm2）．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．。
初中数学动点问题
运动型问题【题型特色】用运动的看法来研究几何图形变化规律的问题称为运动型问题,此类问题的明显特色是图形中的某个元素(如点、线段、角等)或整个几何图形按某种规律运动,图形的各个元素在运动变化的过程中相互依存、和睦一致,表现了数学中“变”与“不变”、“一般”与“特别”的辩证思想,浸透了分类议论、转变化归、数形联合、函数方程等重要的数学思想,综合性较强 .运动型试题主要种类:(1)点的运动 (单点运动、双点运动);(2)线的运动(线段或直线的运动 );(3)形的运动 (三角形运动、四边形运动、圆的运动等).【解题策略】解决运动型试题需要用运动与变化的目光去察看和研究图形,掌握图形运动与变化的全过程,抓住此中的等量关系和变量关系,并特别关注一些不变量和不变关系或特别关系 .解决点动型问题 ,一是要搞清在点运动变化的过程中 ,哪些图形 (如线段、三角形等 ) 随之运动变化 ,并在点运动在相对静止的瞬时 ,找寻变量的关系 .二是要运用好相应的几何知识 .三是要联合详细问题 ,成立函数模型 ,达到解题目的 .线动本质就是点动,即点动带动线动 ,从而还会产生面动,因此线动型几何问题能够通过转变成点动型问题来求解 .解决线动类问题的重点是要掌握图形运动与变化的全过程 , 抓住此中的等量关系和变量关系 .从运动变化获取图形的特别地点 ,从而研究出一般的结论或许从中获取解题启迪 ., 解决形动类问题 ,一是要抓住几何图形在运动过程中形状和大小都不改变这一特征充足利用不变量来解决问题;二是要运用特别到一般的关系,研究图形运动变化过程中的不一样阶段 ;三是要运用类比转变的方法研究同样运动状态下的共同性质,这类方法能够使得问题解决的过程更为简捷,结论更为正确 .种类一点动典例 1 (2015·江西 )如图 (1),AB 是☉ O 的直径 ,点 C 在 AB 的延伸线上 ,AB=4,BC=2,P 是☉O 上半部分的一个动点 ,连结 OP,CP.(1)求△ OPC的最大面积 ;(2)求∠ OCP的最大度数 ;(3)如图 (2),延伸 PO交☉ O 于点 D,连结 DB,当 CP=DB时 ,求证 :CP是☉ O 的切线 .(1)(2)贯通融会1. (2015·黑龙江牡丹江)如图 ,在 Rt△ ABC中,∠ ACB=90°,AC=8,BC=6,CD⊥AB 于点 D.点 P 从点 D 出发 ,沿线段 DC向点 C 运动 ,点 Q 从点 C出发 ,沿线段 CA 向点 A 运动 ,两点同时出发,速度都为每秒 1 个单位长度 ,当点 P 运动到 C 时,两点都停止 .设运动时间为 t 秒.(1)求线段 CD的长 .(2)设△ CPQ的面积为 S,求 S与 t 之间的函数表达式,并确立在运动过程中能否存在某一时刻 t,使得 S△CPQ∶S△ABC=9∶100?若存在 ,求出 t 的值 ;若不存在 ,说明原因 .(3)当 t 为什么值时 ,△CPQ为等腰三角形 ?(第 1题)种类二线的运动典例 2 (2015·广东 )如图 ,在△ ABC中 ,AB=AC,AD⊥ BC 于点 D,BC=10cm,AD=8cm.点 P 从点 B 出发 ,在线段 BC上以每秒 3cm 的速度向点 C 匀速运动 ,与此同时 ,垂直于 AD 的直线 m 从底边 BC出发 ,以每秒 2cm 的速度沿 DA 方向匀速平移 ,分别交 AB,AC,AD 于点 E,F,H,当点P 抵达点 C 时,点 P 与直线 m 同时停止运动 ,设运动时间为 t 秒 (t>0).备用图(1)当 t=2 时 ,连结 DE,DF,求证 :四边形 AEDF为菱形 .(2)在整个运动过程中,所形成的△ PEF的面积蓄在最大值,当△ PEF的面积最大时 ,求线段 BP的长 .(3)能否存在某一时辰t,使△ PEF为直角三角形 ?若存在 ,恳求出此时辰t 的值 ;若不存在,请说明原因 .贯通融会2. (2015·湖南衡阳 )如图 ,直线 AB 与 x 轴订交于点 A(-4,0),与 y 轴订交于点B(0,3),点 P 从点 A 出发 ,以每秒 1 个单位长度的速度沿直线AB 向点 B 挪动 .同时 ,将直线以每秒0.6 个单位长度的速度向上平移,交 OA 于点 C,交 OB 于点 D,设运动时间为t (0<t<5)秒 .(1)证明 :在运动过程中 ,四边形 ACDP老是平行四边形 ;(2)当 t 取何值时 ,四边形 ACDP为菱形 ?请指出此时以点 D 为圆心、 OD 长为半径的圆与直线 AB 的地点关系并说明原因.(第 2题)种类三面的运动典例 3 (2015·甘肃天水 )如图 (1),在平面直角坐标系中,点 A(0,-6),点 B(6,0).Rt△ CDE中 , ∠CDE=90°,CD=4,DE=4 ,直角边 CD 在 y 轴上 ,且点 C 与点 A 重合 .Rt△ CDE沿 y 轴正方向平行挪动 ,当点 C 运动到点 O 时停止运动 .解答以下问题 :(1)如图 (2),当 Rt△CDE运动到点 D 与点 O 重合时 ,设 CE交 AB 于点 M,求∠ BME 的度数.(2)如图 (3),在 Rt△CDE的运动过程中 ,当 CE经过点 B 时 ,求 BC的长 .(3)在 Rt△CDE的运动过程中 ,设 AC=h,△OAB与△ CDE的重叠部分的面积为S,请写出S与 h 之间的函数表达式,并求出头积S 的最大值 .(1)(2)(3)贯通融会3. (2015·福建三明 )如图 (1),在 Rt△ABC中 ,∠ACB=90°,AB=10,BC=6,扇形纸片 DOE的极点 O 与边 AB 的中点重合 ,OD 交 BC 于点 F,OE经过点 C,且∠ DOE=∠ B.(1)证明△ COF是等腰三角形 ,并求出 CF的长 ;(2)将扇形纸片 DOE绕点 O 逆时针旋转 ,OD,OE与边 AC分别交于点 M,N(如图 (2)),当 CM 的长是多少时 ,△ OMN 与△ BCO相像 ?(1)(2)备用图【小结】解决运动型问题时 ,一是要搞清运动变化的过程中 ,哪些图形 (如线段、三角形等 )不改变、那些图形随之变化 ,即确立运动变化过程中图形中的变与不变 ,充足利用不变量来解决问题 ;二是要运用好相应的几何知识 ;三是要联合详细问题 ,成立函数模型 , 达到解题目的 .关于几何图形的运动的动向几何题,一是要抓住几何图形在运动过程中形状和大小都不改变这一特征;二是要运用特别与一般的关系 ,研究图形运动变化过程中的不一样阶段;三是要运用类比转变的方法研究同样运动状态下的共同性质 ,这类方法能够使得问题解决的过程更为简短 ,结论更为正确 .好题精练种类一1. (2015·贵州贵阳 )如图 ,在 Rt△ABC中 ,∠BAC=90°,AB=AC=16cm,AD 为 BC边上的高 .动点P从点 A 出发 ,沿 A→D 方向以cm/ s 的速度向点 D 运动 .设△ ABP的面积为 S ,矩形 PDFE1的面积为 S2,运动时间为 t 秒(0<t<8),则 t=12 秒时 ,S =2S .(第1题)种类二3. (2015·湖南怀化 )如图 (1),在平面直角坐标系中,AB=OB=8,∠ ABO=90°,∠yOC=45°,射线OC以每秒 2 个单位长度的速度向右平行挪动,当射线 OC 经过点 B 时停止运动 ,设平行移动 x 秒后 ,射线 OC扫过 Rt△ABO 的面积为 y.(1)求 y 与 x 之间的函数表达式;(2)当 x=3 秒时 ,射线 OC平行挪动到 O'C',与 OA 订交于点 G,如图 (2),求经过 G,O,B 三点的抛物线的表达式 ;(3)现有一动点 P 在 (2)中的抛物线上 ,试问点 P 在运动过程中 ,能否存在三角形 POB的面积S=8 的状况 ?若存在 ,求出点 P 的坐标 ,若不存在 ,请说明原因 .(1)(2)4.(2015·江苏连云港 )在一次科技活动中 ,小明进行了模拟雷达雪描实验 .如图 ,表盘是△ABC,此中 AB=AC,∠BAC=120°,在点 A 处有一束红外光芒A P,从 AB 开始 ,绕点 A 逆时针匀速旋转 ,每秒钟旋转 15°,抵达 AC 后立刻以同样的旋转速度返展转过程 .小明经过实验发现 ,光芒从 AB 处开始旋转计时 ,旋转A,B,抵达后立刻重复上述旋1 秒,光阴线 AP 交 BC于点M,BM 的长为 (20 -20)cm.(1)求 AB 的长 .(2)从 AB 处旋转开始计时 ,若旋转 6 秒 ,此时 AP 与 BC边交点在什么地点 ?若旋转 2015 秒 , 此时 AP 与 BC边交点在什么地点 ?并说明原因 .(第 4题)种类三5.(2015·湖南益阳 )如图 ,在平面直角坐标系 xOy中 ,半径为 2 的☉ P的圆心 P的坐标为 (-3,0), 将☉ P 沿 x 轴正方向平移 ,使☉ P 与 y 轴相切 ,则平移的距离为 ().(第 5题)A. 1B.1或5C. 3D. 56. (2015·黑龙江黑河 )在等腰直角三角形 ABC中,∠ BAC=90°,AB=AC,直线 MN 过点 A 且MN∥ BC,过点 B为一锐角极点作 Rt△ BDE,∠ BDE=90°,且点 D在直线 MN 上 (不与点 A 重合 ), 如图 (1),DE 与 AC 交于点 P,易证 :BD=DP(.无需写证明过程 )(1)在图 (2)中 ,DE与 CA 延伸线交于点 P,BD=DP能否成立 ?假如成立 ,请赐予证明 ;假如不可立,请说明原因 .(2)在图 (3)中 ,DE与 AC延伸线交于点P,BD与 DP能否相等 ?请直接写出你的结论,无需证明 .(1)(2)(3)(第6题)初中数学动点问题增补：如下图，菱形 ABCD边长 6 厘米，角 B=60°。
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A
G BD
图②
F
C
E
如图①，在Rt△ABC中，∠A=90°,AB=AC， BC=4 2，另有一等腰梯形DEFG（GF∥DE）的 底边DE与BC重合，两腰分别落在AB、AC上， 且G、F分别是AB、AC的中点。
运动的时间为t（秒）
（2）当t= ＿2
秒或
＿6
秒时，MN=
1
2
AC
y
m
（0,3）
C
N
（4，3）
B
N M
（4,0） E
O
M
A
x
如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC是矩形， 点B的坐标为（4，3）。平行于对角线AC的直线m从原 点O出发，沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动， 设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N，直线m 运动的时间为t（秒）
,点C的坐标是
（2）当t= ＿
秒或
＿
秒时，MN=
1
2
AC
（3）设△OMN的面积为S，求S与t的函数关系式；
y
（4）:（3）中得到的函数 S有没有最大值？若 m
C
（4，3）
B
有求出最大值；若
N
没有，要说明理由。
OM
A
x
如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC是矩形， 点B的坐标为（4，3）。平行于对角线AC的直线m从原 点O出发，沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动， 设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N，直线m 运动的时间为t（秒）
③由动点P和点A、点D形成的△APD的
形状发生怎样的变化？面积呢？
D
C
P
A
B
如图，在边长为4cm的正方形ABCD中，
现有一动点P，从点A出发，以2cm/秒的速度，
沿正方形的边经A-B-C-D到达点D。设运动时
间为t秒。
（2）设△APD的面积为S，求S关于t的
函数关系式，并写出t 的取值范围；
D
CD
且G、F分别是AB、AC的中点。
探究1：在运动过程中，四边形BDG’G能否是菱形？若
能，请求出此时x的值；若不能，请说明理由。
A
当BD=BG=x=2 时
四边形BDG’G是菱形
GG′
F
B
D
图②
C E
如图①，在Rt△ABC中，∠A=90°,AB=AC， BC=4 2，另有一等腰梯形DEFG（GF∥DE）的 底边DE与BC重合，两腰分别落在AB、AC上， 且G、F分别是AB、AC的中点。
（3）设△OMN的面积为S，求S与t的函数关系式；
y
m
C NN NN NNNN NN BM MM M MM MM
MM
O
A
x
y
y
C
B
CN
N
O
y CN
O
MA x
O
0≤t≤4
y
B
C
M
E
A
x
O
4＜t≤8
B
M
A
x
NB
M
A
x
如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC是矩形， 点B的坐标为（4，3）。平行于对角线AC的直线m从原 点O出发，沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动， 设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N，直线m 运动的时间为t（秒）
P P PP
D
A
B Q EQ
C Q FQ
解运动问题的一般步骤：求运动时间型。
• 1.读题找出已知条件和未知条件。 • 2.确定运动元素有几个，确定每个运动元素
的起点、终点、速度、时间和路程。 • 3.从问题入手，思考符合问题的情况有几种
，画出图形。 • 4.找出每种情况的等量关系，通常是线段的
等量关系，有时周长、面积等也可作为等量 关系。 • 5.设运动时间为未知数，并用这个未知数表 示等量关系中的每一个量。 • 6.根据等量关系列出方程并解方程求出运动 时间。
变化的量。有时会用到勾股定理、三角函数、相似的相关 知识。 • 6.根据等量关系列出函数关系式，注意一般动点每经过一 条线段就有一个函数解析式，另外要写清自变量的取值范 围。
解决图形运动问题
策略是：
“以静制动”，把动态问题，变为静态问题, 抓住变化中的“不变量”，以不变应万变。
关键是：
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。
现有一动点P，从点A出发，以2cm/秒的速度，
沿正方形的边经A-B-C-D到达点D。设运动时
间为t秒。
（4）当t为何值时，S等于正方形ABCD面积
的八分之一。
D
CD
CD
C
P
A
P
0≤t≤2
S=4t
P
BA
2＜t≤4
S=8
BA
B
4＜t≤6
S= 4t+24
如图，在组合图形ABCDEF中，AB垂直BC，BC垂直
CD
C
P
A
P
0≤t≤2
S=4t
P
BA
2＜t≤4
S=8
BA
B
4＜t≤6
S= 4t+24
（3）以下能大致反映S与t的函数图象的是（ A ）
0 24 6 0246 0 24 6 0 2 4 6
D
CD
CD
C
P
A
P
0≤t≤2
S=4t
P
BA
2＜t≤4
S=8
BA
B
4＜t≤6
S= 4t+24
如图，在边长为4cm的正方形ABCD中，
沿正方形的边经A-B-C-D到达点D。设运动时
间为t秒。
②点P在运动过程中到边AD的距离发生怎样
的变化？
D
C
P
AP
PB
如图，在边长为4cm的正方形ABCD中， 现有一动点P，从点A出发，以2cm/秒的速度， 沿正方形的边经A-B-C-D到达点D。设运动时 间为t秒。
③由动点P和点A、点D形成的△APD的
0≤x＜ 2 2
G
F
C
E
B
AD C
E
2 2≤x≤ 4 2
G
F
B
DC
E
如图①，在Rt△ABC中，∠A=90°,AB=AC， BC=4 2，另有一等腰梯形DEFG（GF∥DE）的 底边DE与BC重合，两腰分别落在AB、AC上，
（1）点A的坐标是 （4，0） ,点C的坐标是 （0，3）
y C （0，3）
（4，3）
B
（4，0）
O
A
x
如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC是矩形，
点B的坐标为（4，3）。平行于对角线AC的直线m从原
点O出发，沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动，
设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N，直线m
探究1：在运动过程中，四边形BDG’G能否
是菱形？若能，请求出此时x的值；若不能，
A
请说明理由。
探究2：设在运动过程中△ABC 与等腰
G
梯形DEFG重叠部分的面积为y,求y与x
的函数关系式。
B（D） 图①
F （E）C
如图①，在Rt△ABC中，∠A=90°,AB=AC， BC=4 2，另有一等腰梯形DEFG（GF∥DE）的 底边DE与BC重合，两腰分别落在AB、AC上， 且G、F分别是AB、AC的中点。
（3）设△OMN的面积为S，求S与t的函数关系式； y
0≤t≤4
C
B
S=
3 8
t2
N
O
MA
x
如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC是矩形， 点B的坐标为（4，3）。平行于对角线AC的直线m从原 点O出发，沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动， 设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N，直线m 运动的时间为t（秒）
（1）求等腰梯形DEFG的面积；
A
G
B（D）
图①
F
S梯形DEFG=6
C （E）
如图①，在Rt△ABC中，∠A=90°,AB=AC， BC=4 2，另有一等腰梯形DEFG（GF∥DE）的 底边DE与BC重合，两腰分别落在AB、AC上，
且G、F分别是AB、AC的中点。
（2）操作：固定△ABC，将等腰梯形DEFG以每秒1个
如图，在边长为4cm的正方形ABCD中， 现有一动点P，从点A出发，以2cm/秒的速度，
沿正方形的边经A-B-C-D到达点D。设运动时
间为t秒。
（1）P点在运动过程中
①动点P到点A、点D的距离AP、PD的长度发生怎样
的变化？
D
C
P
AP
B
P
如图，在边长为4cm的正方形ABCD中， 现有一动点P，从点A出发，以2cm/秒的速度，
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。
如图，在平面直角坐标系中，四边形OABC是矩形， 点B的坐标为（4，3）。平行于对角线AC的直线m从原 点O出发，沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动， 设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N，直线m 运动的时间为t（秒）
（1）点A的坐标是
CD，CD垂直DE，DE垂直EF，EF垂直AF，动点Q沿A至B
至C至D至E至F运动，到F停止运动，速度为2个单位每
秒，已知AF=6，EF=8，AB=4，BC=3，设运动时间为x
秒，三角形AQF的面Q积为S，Q求SQ与x的函数关系式。
DQ
E Q