中考数学常见题型几何动点问题
中考数学动点问题(含答案)
中考数学之动点问题一、选择题:1. 如图,在矩形ABCD中,动点P从点B出发,沿BC、CD、DA运动至点A停顿,设点P运动的路程为*,△ABP的面积为y,如果y关于*的函数图象如图2所示,则△ABC的面积是〔〕A、10B、16C、18D、20二、填空题:1. 如上右图,C为线段AE上一动点〔不与点A,E重合〕,在AE同侧分别作正三角形ABC和正三角形CDE、AD与BE交于点O,AD与BC交于点P,BE与CD交于点Q,连结PQ.以下五个结论:①AD=BE;②PQ∥AE;③AP=BQ;④DE=DP;⑤∠AOB=60°.恒成立的结论有_______________________〔把你认为正确的序号都填上〕。
三、解答题:1.〔2008年大连〕如图12,直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠A = 90°,CD = 3,AD = 4,tan B = 2,过点C作CH⊥AB,垂足为H.点P为线段AD上一动点,直线PM∥AB,交BC、C H于点M、Q.以PM为斜边向右作等腰Rt△PMN,直线MN交直线AB于点E,直线PN交直线A B于点F.设PD的长为*,EF的长为y.⑴求PM的长(用*表示);⑵求y与*的函数关系式及自变量*的取值范围(图13为备用图);⑶当点E在线段AH上时,求*的取值范围(图14为备用图).2.〔2008年福建宁德〕如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=8厘米,点D在AC上,CD=3厘米.点P、Q分别由A、C两点同时出发,点P沿AC方向向点C匀速移动,速度为每秒k厘米,行完AC全程用时0<x<,△DCQ的8秒;点Q沿CB方向向点B匀速移动,速度为每秒1厘米.设运动的时间为*秒()8面积为y1平方厘米,△PCQ的面积为y2平方厘米.⑴求y1与*的函数关系,并在图2中画出y1的图象;⑵如图2,y2的图象是抛物线的一局部,其顶点坐标是〔4,12〕,求点P的速度及AC的长;⑶在图2中,点G是*轴正半轴上一点〔0<OG<6=,过G作EF垂直于*轴,分别交y1、y2于点E、F.①说出线段EF的长在图1中所表示的实际意义;②当0<*<6时,求线段EF长的最大值.3.〔2008年白银〕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*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__________,点C 的坐标是__________; (2) 当t=秒或秒时,MN=21AC ; (3) 设△OMN 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式;(4) 探求(3)中得到的函数S 有没有最大值?假设有,求出最大值;假设没有,要说明理由.参考答案一、选择 A二、填空:〔1〕〔2〕〔3〕〔5〕 三、解答: 2、解:⑴∵CD CQ S DCQ ⋅⋅=∆21,CD =3,CQ =*, ∴x y 231=. 图象如下图.⑵方法一:CP CQ S PCQ ⋅⋅=∆21,CP =8k -*k ,CQ =*, ∴()kx kx x kx k y 42182122+-=⋅-⨯=.∵抛物线顶点坐标是〔4,12〕,∴12444212=⋅+⋅-k k . 解得23=k .图1C Q → B图2则点P 的速度每秒23厘米,AC =12厘米. 方法二:观察图象知,当*=4时,△PCQ 面积为12. 此时PC =AC -AP =8k -4k =4k ,CQ =4.∴由CP CQ S PCQ ⋅⋅=∆21,得 12244=⨯k .解得23=k . 则点P 的速度每秒23厘米,AC =12厘米.方法三:设y 2的图象所在抛物线的解析式是c bx ax y ++=2. ∵图象过〔0,0〕,〔4,12〕,〔8,0〕,∴⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=.0864124160c b a c b a c ,, 解得 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-=.0643c b a ,, ∴x x y 64322+-=. ①∵CP CQ S PCQ ⋅⋅=∆21,CP =8k -*k ,CQ =*,∴kx kx y 42122+-=. ②比拟①②得23=k .则点P 的速度每秒23厘米,AC =12厘米.⑶①观察图象,知线段的长EF =y 2-y 1,表示△PCQ 与△DCQ 的面积差〔或△PDQ 面积〕. ②由⑵得 x x y 64322+-=.〔方法二,x x x x y 643232382122+-=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=〕∵EF =y 2-y 1, ∴EF =x x x x x 29432364322+-=-+-, ∵二次项系数小于0,∴在60<x<范围,当3=x 时,427=EF 最大. 3、解:(1)〔4,0〕,〔0,3〕; 2分 (2) 2,6; 4分 (3) 当0<t ≤4时,OM =t .由△OMN ∽△OAC ,得OCONOA OM =, ∴ ON =t 43,S=283t . 6分 当4<t <8时,如图,∵ OD =t ,∴ AD = t-4. 方法一:由△DAM ∽△AOC ,可得AM =)4(43-t ,∴ BM =6-t 43. 7分 由△BMN ∽△BAC ,可得BN =BM 34=8-t ,∴ CN =t-4. 8分S=矩形OABC 的面积-Rt △OAM 的面积- Rt △MBN 的面积- Rt △NCO 的面积=12-)4(23-t -21〔8-t 〕〔6-t 43〕-)4(23-t =t t 3832+-. ·························· 10分方法二:易知四边形ADNC 是平行四边形,∴ CN =AD =t-4,BN =8-t .7分 由△BMN ∽△BAC ,可得BM =BN 43=6-t 43,∴ AM =)4(43-t .8分 以下同方法一. (4) 有最大值.方法一: 当0<t ≤4时,∵ 抛物线S=283t 的开口向上,在对称轴t=0的右边, S 随t 的增大而增大, ∴ 当t=4时,S 可取到最大值2483⨯=6; 11分当4<t <8时, ∵ 抛物线S=t t 3832+-的开口向下,它的顶点是〔4,6〕,∴ S <6. 综上,当t=4时,S 有最大值6. 12分 方法二:∵ S=22304833488t t t t t ⎧<⎪⎪⎨⎪-+<<⎪⎩,≤,∴ 当0<t <8时,画出S 与t 的函数关系图像,如下图. 11分显然,当t=4时,S有最大值6. 12分说明:只有当第〔3〕问解答正确时,第〔4〕问只答复"有最大值〞无其它步骤,可给1分;否则,不给分.。
中考数学几何题(典型动点问题)
OECB DAα lO CBA(第3题图)动点问题一1、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.2、如图,在梯形ABCD 中,3545AD BC AD DC AB B ====︒∥,,,.动点M 从B 点出发沿线段BC 以每秒2个单位长度的速度向终点C 运动;动点N 同时从C 点出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动.设运动的时间为t 秒. (1)求BC 的长.(2)当MN AB ∥时,求t 的值.(3)试探究:t 为何值时,MNC △为等腰三角形.C(第2题图)3、如上图,在Rt ABC △中,9060ACB B ∠=∠=°,°,2BC =.点O 是AC 的中点,过点O 的直线l 从与AC 重合的位置开始,绕点O 作逆时针旋转,交AB 边于点D .过点C 作CE AB ∥交直线l 于点E ,设直线l 的旋转角为α.(1)①当α= 度时,四边形EDBC 是等腰梯形,此时AD 的长为 ;②当α= 度时,四边形EDBC 是直角梯形,此时AD 的长为 ; (2)当90α=°时,判断四边形EDBC 是否为菱形,并说明理由.4、(09天津)已知一个直角三角形纸片OAB ,其中9024AOB OA OB ∠===°,,.如图,将该纸片放置在平面直角坐标系中,折叠该纸片,折痕与边OB 交于点C ,与边AB 交于点D .(Ⅰ)若折叠后使点B 与点A 重合,求点C 的坐标;(Ⅱ)若折叠后点B 落在边OA 上的点为B ',设OB x '=,OC y =,试写出y 关于 的函数解析式,并确定y 的取值范围;(Ⅲ)若折叠后点B 落在边OA 上的点为B ',且B D OB '∥,求此时点C 的坐标.5、如图1,在平面直角坐标系中,己知ΔAOB 是等边三角形,点A 的坐标是(0,4),点B 在第一象限,点P 是x 轴上的一个动点,连结AP ,并把ΔAOP 绕着点A 按逆时针方向旋转.使边AO 与AB 重合.得到ΔABD. (1)求直线AB 的解析式;(2)当点P 运动到点(3,0)时,求此时DP 的长及点D 的坐标;(3)是否存在点P ,使ΔOPD 的面积等于43,若存在,求出点P 坐标;若不存在说明理由.P。
专题41 几何问题(1)之动点问题【热点专题】
专题41 几何问题(1)之动点问题
数学
题型精讲
题型一:圆背景下的动态探究题 【例 1】(2020•连云港)筒车是我国古代利用水力驱动的灌溉工具,唐代陈廷章在《水 轮赋)中写道:“水能利物,轮乃曲成”.如图,半径为 3m 的筒车⊙O 按逆时针方向
每分钟转 圈,筒车与水面分别交于点 A、B 筒车的轴心 O 距离水面的高度 OC 长为 2.2m,筒车上均匀分布着若干个盛水筒.若以某个盛水筒 P 刚浮出水面时开始计算时 间.
PQ PQ2.在
Rt△POQ 中,PQ2=OP2+OQ2=(8﹣t)2+t2.由四边形 OPCQ 的面积 S=S△POQ+S△PCQ
可得出答案.
题型二:四边形动点探究 【例 3】(2021·山东中考真题)如图,已知正方形 ABCD,点 E 是 BC 边上一点,将 △ABE 沿直线 AE 折叠,点 B 落在 F 处,连接 BF 并延长,与∠DAF 的平分线相交 于点 H,与 AE,CD 分别相交于点 G,M,连接 HC (1)求证:AG=GH; (2)若 AB=3,BE=1,求点 D 到直线 BH 的距离; (3)当点 E 在 BC 边上(端点除外)运动时,∠BHC 的大小是否变化?为什么?
【分析】(1)如图 1 中,连接 OA.求出∠AOC 的度数,以及旋转速度即可解决问 题. (2)如图 2 中,盛水筒 P 浮出水面 3.4 秒后,此时∠AOP=3.4×5°=17°,过点 P 作 PD⊥OC 于 D,解直角三角形求出 CD 即可. (3)如图 3 中,连接 OP,解直角三角形求出∠POM,∠COM,可得∠POH 的度 数即可解决问题.
【例 2】(2020•苏州)如图,已知∠MON=90°,OT 是∠MON 的平分线,A 是射线 OM 上一点,OA=8cm.动点 P 从点 A 出发,以 1cm/s 的速度沿 AO 水平向左作匀速 运动,与此同时,动点 Q 从点 O 出发,也以 1cm/s 的速度沿 ON 竖直向上作匀速运 动.连接 PQ,交 OT 于点 B.经过 O、P、Q 三点作圆,交 OT 于点 C,连接 PC、 QC.设运动时间为 t(s),其中 0<t<8. (1)求 OP+OQ 的值; (2)是否存在实数 t,使得线段 OB 的长度最大?若存在,求出 t 的值;若不存在, 说明理由. (3)求四边形 OPCQ 的面积.
中考动点问题经典题型归类总结附答案
专题十动点型问题考点一:建立动点问题的函数解析式(或函数图像)例1 (2013•兰州)如图,动点P从点A出发,沿线段AB运动至点B后,立即按原路返回,点P在运动过程中速度不变,则以点B为圆心,线段BP长为半径的圆的面积S与点P的运动时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.解:不妨设线段AB长度为1个单位,点P的运动速度为1个单位,则:(1)当点P在A→B段运动时,PB=1-t,S=π(1-t)2(0≤t<1);(2)当点P在B→A段运动时,PB=t-1,S=π(t-1)2(1≤t≤2).综上,整个运动过程中,S与t的函数关系式为:S=π(t-1)2(0≤t≤2),这是一个二次函数,其图象为开口向上的一段抛物线.结合题中各选项,只有B符合要求.故选B.1.(2013•白银)如图,⊙O的圆心在定角∠α(0°<α<180°)的角平分线上运动,且⊙O与∠α的两边相切,图中阴影部分的面积S关于⊙O的半径r(r>0)变化的函数图象大致是()A.B.C.D.1.C考点二:动态几何型题目动态几何特点----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。
(一)点动问题.例2 (2013•河北)如图,梯形ABCD中,AB∥DC,DE⊥AB,CF⊥AB,且AE=EF=FB=5,DE=12动点P从点A出发,沿折线AD-DC-CB以每秒1个单位长的速度运动到点B停止.设运动时间为t秒,y=S△EPF,则y与t的函数图象大致是()A.B.C.D.思路分析:分三段考虑,①点P在AD上运动,②点P在DC上运动,③点P在BC上运动,分别求出y与t 的函数表达式,继而可得出函数图象. 解:在Rt △ADE 中,AD=2213AE DE +=,在Rt △CFB 中,BC=2213BF CF +=,①点P 在AD 上运动:对应训练2.(2013•北京)如图,点P 是以O 为圆心,AB 为直径的半圆上的动点,AB=2.设弦AP 的长为x ,△APO 的面积为y ,则下列图象中,能表示y 与x 的函数关系的图象大致是( )A .B .C .D .2.A(二)线动问题例3 (2013•荆门)如右图所示,已知等腰梯形ABCD ,AD ∥BC ,若动直线l 垂直于BC ,且向右平移,设扫过的阴影部分的面积为S ,BP 为x ,则S 关于x 的函数图象大致是( )A.B.C.D.解:①当直线l经过BA段时,阴影部分的面积越来越大,并且增大的速度越来越快;②直线l经过DC段时,阴影部分的面积越来越大,并且增大的速度保持不变;③直线l经过DC段时,阴影部分的面积越来越大,并且增大的速度越来越小;结合选项可得,A选项的图象符合.故选A.对应训练3.(2013•永州)如图所示,在矩形ABCD中,垂直于对角线BD的直线l,从点B开始沿着线段BD匀速平移到D.设直线l被矩形所截线段EF的长度为y,运动时间为t,则y关于t的函数的大致图象是()A.B.C.D.3.A(三)面动问题例4 (2013•牡丹江)如图所示:边长分别为1和2的两个正方形,其中一边在同一水平线上,小正方形沿该水平线自左向右匀速穿过大正方形,设穿过的时间为t,大正方形内去掉小正方形后的面积为s,那么s与t的大致图象应为()A.B.C.D.解:根据题意,设小正方形运动的速度为V,分三个阶段;①小正方形向右未完全穿入大正方形,S=2×2-Vt×1=4-Vt,②小正方形穿入大正方形但未穿出大正方形,S=2×2-1×1=3,③小正方形穿出大正方形,S=Vt×1,分析选项可得,A符合;故选A.对应训练4.(2013•衡阳)如图所示,半径为1的圆和边长为3的正方形在同一水平线上,圆沿该水平线从左向右匀速穿过正方形,设穿过时间为t,正方形除去圆部分的面积为S(阴影部分),则S与t的大致图象为()A.B.C.D.4.A究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出t的值.(4)△QMN 为等腰三角形的情形有两种,需要分类讨论,避免漏解.解:(1)∵C (7,4),AB ∥CD ,∴D (0,4).∵sin ∠DAB=22, ∴∠DAB=45°,∴OA=OD=4,∴A (-4,0).设直线l 的解析式为:y=kx+b ,则有4-40b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:k=1,b=4,∴y=x+4.∴点A 坐标为(-4,0),直线l 的解析式为:y=x+4.(2)在点P 、Q 运动的过程中:①当0<t≤1时,如答图1所示:过点C 作CF ⊥x 轴于点F ,则CF=4,BF=3,由勾股定理得BC=5.过点Q 作QE ⊥x 轴于点E ,则BE=BQ•cos ∠CBF=5t•35=3t . ∴PE=PB -BE=(14-2t )-3t=14-5t ,S=12PM•PE=12×2t×(14-5t )=-5t 2+14t ; ②当1<t≤2时,如答图2所示:过点C、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为F,E,则CQ=5t-5,PE=AF-AP-EF=11-2t-(5t-5)=16-7t,S=12PM•PE=12×2t×(16-7t)=-7t2+16t;③当点M与点Q相遇时,DM+CQ=CD=7,即(2t-4)+(5t-5)=7,解得t=167.当2<t<167时,如答图3所示:MQ=CD-DM-CQ=7-(2t-4)-(5t-5)=16-7t,S=12PM•MQ=12×4×(16-7t)=-14t+32.(3)①当0<t≤1时,S=-5t2+14t=-5(t-75)2+495,∵a=-5<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=75,∴当0<t≤1时,S随t的增大而增大,∴当t=1时,S有最大值,最大值为9;②当1<t≤2时,S=-7t2+16t=-7(t-87)2+647,∵a=-7<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=87,∴当t=87时,S有最大值,最大值为647;③当2<t<167时,S=-14t+32∵k=-14<0,∴S随t的增大而减小.又∵当t=2时,S=4;当t=167时,S=0,∴0<S<4.综上所述,当t=87时,S有最大值,最大值为647.(4)△QMN为等腰三角形,有两种情形:①如答图4所示,点M在线段CD上,MQ=CD-DM-CQ=7-(2t-4)-(5t-5)=16-7t,MN=DM=2t-4,由MN=MQ,得16-7t=2t-4,解得t=209;②如答图5所示,当点M运动到C点,同时当Q刚好运动至终点D,此时△QMN为等腰三角形,t=125.故当t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.对应训练5.(2013•长春)如图①,在▱ABCD中,AB=13,BC=50,BC边上的高为12.点P从点B出发,沿B-A-D-A 运动,沿B-A运动时的速度为每秒13个单位长度,沿A-D-A运动时的速度为每秒8个单位长度.点Q从点B出发沿BC方向运动,速度为每秒5个单位长度.P、Q两点同时出发,当点Q到达点C时,P、Q 两点同时停止运动.设点P的运动时间为t(秒).连结PQ.(1)当点P沿A-D-A运动时,求AP的长(用含t的代数式表示).(2)连结AQ,在点P沿B-A-D运动过程中,当点P与点B、点A不重合时,记△APQ的面积为S.求S与t之间的函数关系式.(3)过点Q作QR∥AB,交AD于点R,连结BR,如图②.在点P沿B-A-D运动过程中,当线段PQ 扫过的图形(阴影部分)被线段BR分成面积相等的两部分时t的值.(4)设点C、D关于直线PQ的对称点分别为C′、D′,直接写出C′D′∥BC时t的值.5.解:(1)当点P沿A-D运动时,AP=8(t-1)=8t-8.当0<t<1时,如图①.作过点Q作QE⊥AB于点E.S△ABQ=12AB•QE=12BQ×12,4当0<t≤1时,如图③.∵S △BPM =S △BQM ,∴PM=QM .∵AB ∥QR ,∴∠PBM=∠QRM ,∠BPM=∠MQR ,在△BPM 和△RQM 中PBM QRMBPM MQR PM QM∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BPM ≌△RQM .∴BP=RQ ,∵RQ=AB ,∴BP=AB∴13t=13,解得:t=1当1<t≤83时,如图④.∵BR 平分阴影部分面积,∴P 与点R 重合.34∵S△ABR=S△QBR,∴S△ABR<S四边形BQPR.∴BR不能把四边形ABQP分成面积相等的两部分.综上所述,当t=1或83时,线段PQ扫过的图形(阴影部分)被线段BR分成面积相等的两部分.(4)如图⑥,当P在A-D之间或D-A之间时,C′D′在BC上方且C′D′∥BC时,∴∠C′OQ=∠OQC.∵△C′OQ≌△COQ,∴∠C′OQ=∠COQ,∴∠CQO=∠COQ,∴QC=OC,∴50-5t=50-8(t-1)+13,或50-5t=8(t-1)-50+13,解得:t=7或t=95 13.当P在A-D之间或D-A之间,C′D′在BC下方且C′D′∥BC时,如图⑦.同理由菱形的性质可以得出:OD=PD,∴50-5t+13=8(t-1)-50,解得:t=121 13.∴当t=7,t=9513,t=12113时,点C、D关于直线PQ的对称点分别为C′、D′,且C′D′∥BC.中考真题演练一、选择题1.(2013•新疆)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,BC=2cm,D为BC的中点,若动点E 以1cm/s的速度从A点出发,沿着A→B→A的方向运动,设E点的运动时间为t秒(0≤t<6),连接DE,当△BDE是直角三角形时,t的值为()A.2B.2.5或3.5C.3.5或4.5D.2或3.5或4.51.D2.(2013•安徽)图1所示矩形ABCD中,BC=x,CD=y,y与x满足的反比例函数关系如图2所示,等腰直角三角形AEF的斜边EF过C点,M为EF的中点,则下列结论正确的是()A.当x=3时,EC<EMB.当y=9时,EC>EMC.当x增大时,EC•CF的值增大D.当y增大时,BE•DF的值不变2.D3.(2013•盘锦)如图,将边长为4的正方形ABCD的一边BC与直角边分别是2和4的Rt△GEF的一边GF重合.正方形ABCD以每秒1个单位长度的速度沿GE向右匀速运动,当点A和点E重合时正方形停止运动.设正方形的运动时间为t秒,正方形ABCD与Rt△GEF重叠部分面积为s,则s关于t的函数图象为()A.B.C.D.3.B4.(2013•龙岩)如图,在平面直角坐标系xOy中,A(0,2),B(0,6),动点C在直线y=x上.若以A、B、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,则点C的个数是()A.2B.3C.4D.54.B5.(2013•武汉)如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是.516、如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,F是AB边上的中点,点D,E分别在AC,BC边上运动,且保持AD=CE.连接DE,DF,EF.在此运动变化的过程中,下列结论:①△DFE是等腰直角三角形;②四边形CDFE不可能为正方形,③DE长度的最小值为4;④四边形CDFE的面积保持不变;⑤△CDE面积的最大值为8.其中正确的结论是()A、①②③B、①④⑤(3)若⊙P与线段QC只有一个交点,请直接写出t的取值范围.6.解:(1)∵A(8,0),B(0,6),8.(2013•宜昌)半径为2cm的与⊙O边长为2cm的正方形ABCD在水平直线l的同侧,⊙O与l相切于点F,DC在l上.(1)过点B作的一条切线BE,E为切点.①填空:如图1,当点A在⊙O上时,∠EBA的度数是;②如图2,当E,A,D三点在同一直线上时,求线段OA的长;(2)以正方形ABCD的边AD与OF重合的位置为初始位置,向左移动正方形(图3),至边BC与OF 重合时结束移动,M,N分别是边BC,AD与⊙O的公共点,求扇形MON的面积的范围.7.解:(1)①∵半径为2cm的与⊙O边长为2cm的正方形ABCD在水平直线l的同侧,当点A在⊙O如图,过O 点作OK ⊥MN 于K ,∴∠MON=2∠NOK ,MN=2NK ,在Rt △ONK 中,sin ∠NOK=2NK NK ON =, ∴∠NOK 随NK 的增大而增大,∴∠MON 随MN 的增大而增大,∴当MN 最大时∠MON 最大,当MN 最小时∠MON 最小,①当N ,M ,A 分别与D ,B ,O 重合时,MN 最大,MN=BD ,∠MON=∠BOD=90°,S 扇形MON 最大=π(cm 2),②当MN=DC=2时,MN 最小,∴ON=MN=OM ,∴∠NOM=60°,S 扇形MON 最小=23π(cm 2), ∴23π≤S 扇形MON ≤π. 故答案为:30°.9.(2013•重庆)已知:如图①,在平行四边形ABCD 中,AB=12,BC=6,AD ⊥BD .以AD 为斜边在平8.解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC=6.在Rt△ADE中,AD=6,∠EAD=30°,∴AE=AD•cos30°=33,DE=AD•sin30°=3,∴△AED的周长为:6+33+3=9+33.(2)在△AED向右平移的过程中:(I)当0≤t≤1.5时,如答图1所示,此时重叠部分为△D0NK.∵DD0=2t,∴ND0=DD0•sin30°=t,NK=ND0•tan30°=3t,∴S=S△D0NK=12ND0•NK=12t•3t=32t2;(II)当1.5<t≤4.5时,如答图2所示,此时重叠部分为四边形D0E0KN.∵AA0=2t,∴A0B=AB-AA0=12-2t,∴A0N=12A0B=6-t,NK=A0N•tan30°=33(6-t).∴S=S四边形D0E0KN=S△ADE-S△A0NK=12×3×33-12×(6-t)×33(6-t)=-36t2+23t-332;(III)当4.5<t≤6时,如答图3所示,此时重叠部分为五边形D0IJKN.∵AA 0=2t,∴A0B=AB-AA0=12-2t=D0C,∴A0N=12A0B=6-t,D0N=6-(6-t)=t,BN=A0B•cos30°=3(6-t);易知CI=BJ=A0B=D0C=12-2t,∴BI=BC-CI=2t-6,S=S梯形BND0I-S△BKJ=12[t+(2t-6)]• 3(6-t)-12•(12-2t)•33(12-2t)=-1336t2+203t-423.综上所述,S与t之间的函数关系式为:S=2223(0 1.5)2333-23-(1.5 4.5)62133-203-423(4.56)6t tS t t tt t t⎧≤≤⎪⎪⎪⎪=+<≤⎨⎪⎪+<≤⎪⎪⎩.(3)存在α,使△BPQ为等腰三角形.理由如下:经探究,得△BPQ∽△B1QC,故当△BPQ为等腰三角形时,△B1QC也为等腰三角形.(I)当QB=QP时(如答图4),则QB1=QC,∴∠B1CQ=∠B1=30°,即∠BCB1=30°,∴α=30°;(II)当BQ=BP时,则B1Q=B1C,若点Q在线段B1E1的延长线上时(如答图5),∵∠B1=30°,∴∠B1CQ=∠B1QC=75°,即∠BCB1=75°,∴α=75°.10.(2013•吉林)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm.点D、E、F分别是边AB、(2)在点P 从点F 运动到点D 的过程中,某一时刻,点P 落在MQ 上,求此时BQ 的长度;(3)当点P 在线段FD 上运动时,求y 与x 之间的函数关系式.11.解:(1)当点P 运动到点F 时,∵F 为AC 的中点,AC=6cm ,∴AF=FC=3cm ,∵P 和Q 的运动速度都是1cm/s ,∴BQ=AF=3cm ,∴CQ=8cm -3cm=5cm ,故答案为:5.(2)设在点P 从点F 运动到点D 的过程中,点P 落在MQ 上,如图1,则t+t -3=8,t=112, BQ 的长度为112×1=112(cm );(3)∵D 、E 、F 分别是AB 、BC 、AC 的中点,∴DE=12AC=12×6=3, DF=12BC=12×8=4, ∵MQ ⊥BC ,∴∠BQM=∠C=90°,∵∠QBM=∠CBA ,∴△MBQ ∽△ABC ,∴BQ MQ BC AC=, ∴86x MQ =,MQ=34x,分为三种情况:①当3≤x<4时,重叠部分图形为平行四边形,如图2,y=PN•PD=34x(7-x)即y=-34x2+214x;②当4≤x<112时,重叠部分为矩形,如图3,y=3[(8-X)-(X-3))]即y=-6x+33;③当112≤x≤7时,重叠部分图形为矩形,如图4,y=3[(x-3)-(8-x)]即y=6x-33.213.解:(1)如图,2如图2,由(1)知:抛物线的对称轴l为x=4,因为A、B两点关于l对称,连接CB交l于点P,则AP=BP,所以AP+CP=BC的值最小∵B(6,0),C(0,2)(3)如图3,连接ME ,∵CE 是⊙M 的切线∴ME ⊥CE ,∠CEM=90°由题意,得OC=ME=2,∠ODC=∠MDE ∵在△COD 与△MED 中COA DEMODC MD EOC ME∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△COD ≌△MED (AAS ),∴OD=DE ,DC=DM设OD=x 则CD=DM=OM -OD=4-x 则RT △COD 中,OD 2+OC 2=CD 2, ∴x 2+22=(4-x )2∴x=32,∴D (32,0)设直线CE 的解析式为y=kx+b ∵直线CE 过C (0,2),D (32,0)两点,则3022k b b ⎧+=⎪⎨⎪=⎩,解得:432k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩。
例析动点问题在中考中与三角形有关的常见题型
例析动点问题在中考中与三角形有关的常见题型二次函数与几何综合题已成为近几年各省市、地区中考数学压轴题。
命题老师对这道题的问题设置,常常会设置动点问题作为考查考生对整个初中数学知识学习的综合运用能力。
本文就动点问题在中考中与三角形有关的常见题型作了归纳整理,希望与同行共鸣。
一、由因动点产生的相似三角形问题例:如图1,在平面直角坐标系xOy 中,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx (a >0)经过点A 和x 轴正半轴上的点B ,AO =BO =2,∠AOB =120°.(1)求这条抛物线的表达式;(2)连结OM ,求∠AOM 的大小;(3)如果点C 在x 轴上,且△ABC 与△AOM 相似,求点C 的坐标.图1思路点拨1.第(2)题把求∠AOM 的大小,转化为求∠BOM 的大小.2.因为∠BOM =∠ABO =30°,因此点C 在点B 的右侧时,恰好有∠ABC =∠AOM .3.根据夹角相等对应边成比例,分两种情况讨论△ABC 与△AOM 相似. 满分解答(1)如图2,过点A 作AH ⊥y 轴,垂足为H .在Rt △AOH 中,AO =2,∠AOH =30°, 所以AH =1,OH =3.所以A (1,3)-.因为抛物线与x 轴交于O 、B (2,0)两点,设y =ax (x -2),代入点A (1,3)-,可得33a =. 图2 所以抛物线的表达式为23323(2)333y x x x x =-=-. (2)由2232333(1)3333y x x x =-=--, 得抛物线的顶点M 的坐标为3(1,)3-.所以3tan 3BOM ∠=. 所以∠BOM =30°.所以∠AOM =150°.(3)由A(1,3)-、B(2,0)、M3 (1,)3 -,得3tan3ABO∠=,23AB=,233OM=.所以∠ABO=30°,3OAOM=.因此当点C在点B右侧时,∠ABC=∠AOM=150°.△ABC与△AOM相似,存在两种情况:①如图3,当3BA OABC OM==时,23233BABC===.此时C(4,0).②如图4,当3BC OABA OM==时,33236BC BA==⨯=.此时C(8,0).图3 图4考点伸展在本题情境下,如果△ABC与△BOM相似,求点C的坐标.如图5,因为△BOM是30°底角的等腰三角形,∠ABO=30°,因此△ABC也是底角为30°的等腰三角形,AB=AC,根据对称性,点C的坐标为(-4,0).图5二、由动点产生的等腰三角形问题例:如图1,抛物线y=ax2+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△PAC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△PAC 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)=-x2+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,PA +PC 最小,△PAC 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)、(1,6)、(1,6-)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6m =±. 此时点M 的坐标为(1,6)或(1,6-).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5三、由动点产生的直角三角形问题例:如图1,抛物线233384y x x =--+与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求点A 、B 的坐标;(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标;(3)若直线l 过点E (4, 0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有....三个时,求直线l 的解析式.图1思路点拨1.根据同底等高的三角形面积相等,平行线间的距离处处相等,可以知道符合条件的点D 有两个.2.当直线l 与以AB 为直径的圆相交时,符合∠AMB =90°的点M 有2个;当直线l 与圆相切时,符合∠AMB =90°的点M 只有1个.3.灵活应用相似比解题比较简便.满分解答(1)由23333(4)(2)848y x x x x =--+=-+-, 得抛物线与x 轴的交点坐标为A (-4, 0)、B (2, 0).对称轴是直线x =-1.(2)△ACD 与△ACB 有公共的底边AC ,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,点B 、D 到直线AC 的距离相等.过点B 作AC 的平行线交抛物线的对称轴于点D ,在AC 的另一侧有对应的点D ′.设抛物线的对称轴与x 轴的交点为G ,与AC 交于点H .由BD //AC ,得∠DBG =∠CAO .所以34DG CO BG AO ==. 所以3944DG BG ==,点D 的坐标为9(1,)4-. 因为AC //BD ,AG =BG ,所以HG =DG .而D ′H =DH ,所以D ′G =3DG 274=.所以D ′的坐标为27(1,)4.图2 图3(3)过点A 、B 分别作x 轴的垂线,这两条垂线与直线l 总是有交点的,即2个点M .以AB 为直径的⊙G 如果与直线l 相交,那么就有2个点M ;如果圆与直线l 相切,就只有1个点M 了.联结GM ,那么GM ⊥l .在Rt △EGM 中,GM =3,GE =5,所以EM =4.在Rt △EM 1A 中,AE =8,113tan 4M A M EA AE ∠==,所以M 1A =6. 所以点M 1的坐标为(-4, 6),过M 1、E 的直线l 为334y x =-+. 根据对称性,直线l 还可以是334y x =+. 考点伸展第(3)题中的直线l 恰好经过点C ,因此可以过点C 、E 求直线l 的解析式. 在Rt △EGM 中,GM =3,GE =5,所以EM =4.在Rt △ECO 中,CO =3,EO =4,所以CE =5.因此三角形△EGM ≌△ECO ,∠GEM =∠CEO .所以直线CM 过点C .总之,动点问题是新课改后中考的的一个热点问题,解这类题目的一般技巧是抓住变化中的“不变量”,以不变应万变,首先根据题意理清题目中两个变量变化情况并找出相关常量;第二,按照图形中的几何性质及相互关系,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,然后再根据题目的要求,依据几何、代数知识解出;第三,确定自变量的取值范围,画出相应的图象。
九年级中考压轴——动点问题集锦
九年级中考压轴——动点问题集锦1、已知等边三角形ABC的边长为4厘米,长为1厘米的线段MN在△ABC的边AB上沿AB方向以1厘米/秒的速度向B点运动。
过点M、N分别作AB边的垂线,与△ABC的其它边交于P、Q两点,线段MN运动的时间为t秒。
1) 当四边形MNQP为矩形时,有MN=QP,即MN在运动t秒后,线段QP的长度为3+t。
因为三角形ABC是等边三角形,所以三角形ABC的高等于边长的一半,即2根号3.因此,四边形MNQP的面积为2根号3*t平方+2t。
2) 四边形MNQP的面积为S,运动时间为t。
因为三角形ABC是等边三角形,所以三角形ABC的高等于边长的一半,即2根号3.因此,四边形MNQP的高为2根号3.由于四边形MNQP是矩形,所以MN=QP=3+t,PQ=2根号3.因此,S=PQ*MN=2根号3*(3+t)。
函数关系式为S=2根号3*t+6根号3,t的取值范围为t≥0.2、在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,DC=5,AB=42,∠B=45度。
动点M从B点出发沿线段BC以每秒2个单位长度的速度向终点C运动;动点N同时从C点出发沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动。
设运动的时间为t 秒。
1) 因为三角形ABD和三角形CBD相似,所以BD=AB-AD=39.由于三角形BCD是直角三角形,所以BC=BD/根号2=39/根号2.2) 当MN∥AB时,由于三角形BMD和三角形BAC相似,所以BD/AB=MD/MN,即39/42=2t/(3+t),解XXX13秒。
3) 当△MNC为等腰三角形时,由于三角形MNC和三角形ABD相似,所以CN/AD=MN/BD,即CN/3=(3+t)/39,XXX13秒。
3、在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,OA∥BC,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(4,3),点C在y轴的正半轴上。
动点M在OA上运动,从O点出发到A点;动点N在AB上运动,从A点出发到B点。
初中数学动点问题大全
初中数学动点问题大全动点问题一直是中考热点题型,近几年考察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值、线段或面积的最值问题等,下面就此问题的常见题型作简单介绍。
题型一动点形成的面积问题1.面积公式:三角形面积用12S ah =来表示,利用未知数的代数式来表示底和高。
2.面积比等于相似比的平方:面积无法用底和高表示时,利用相似三角形的面积比等于相似比的平方来求解,只需要知道相似比和另一个三角形面积即可表示。
3.相似三角形:当面积公式和面积比等于相似比的平方不能有效解题时,利用相似三角形的比例关系求解。
角度1:利用公式法解决动点面积问题例题1:在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y x bx c =-++经过点30A (,)和23B (,).过点A 的直线与y 轴的负半轴相交于点C ,且1tan 3CAO ∠=.(1)求这条抛物线的表达式及对称轴;(2)连接AB 、BC ,求ABC ∠的正切值;(3)若点D 在x 轴下方的对称轴上,当ABC ADC S S ∆∆=时,求点D 的坐标.变式1:如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 的坐标为(,3)a (其中4a >),射线O 与反比例函数12y x =的图像交于点P ,点B 、C 分别在函数12y x=的图像上,且//AB x 轴,//AC y 轴.(1)当点P 横坐标为6,求直线AO 的表达式;(2)联结BO ,当AB BO =时,求点A 坐标;(3)联结BP 、CP ,试猜想:ABP ACP S S ∆∆的值是否随a 的变化而变化?如果不变,求出ABP ACP S S ∆∆的值;如果变化,请说明理由.O x y (备用图)O xy解析:(1)∵反比例函数12y x=的图像经过横坐标为6的点P ,∴点P 的坐标为(6,2).设直线AO 的表达式为y kx =(0k ≠).将点P (6,2)代入y kx =,解得13k =.∴所求反比例函数的解析式为13y x =.(2)∵AB //x 轴,∴点B 纵坐标为3,将3y =代入12y x=,得4x =.∴B 坐标为(4,3).∵AB =BO ,∴224(40)(30)a -=-+-9a =.∴点A 坐标为(9,3).(3)不变.延长AB 交y 轴于点D ,延长AC 交x 轴于点E ,∴32ADO AEO S S a ∆∆==.∵点C 坐标为(a ,12a ).∴6CEO S ∆=,同理6BDO S ∆=,∴ADO BDO AEO CEO S S S S ∆∆∆∆-=-,即ABO ACO S S ∆∆=.∵△ABP 与△ABO 同高,∴ABP ABO S AP S AO ∆∆=.同理ACP ACO S AP S AO ∆∆=.∴1ABP ACP S S ∆∆=.即当a 变化时,ABP ACPS S ∆∆的值不变,且恒为1变式2:如图,在直角坐标系中,一条抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(3,0)B ,(0,4)C ,点A 在x 轴的负半轴上,4OC OA =;(1)求这条抛物线的解析式,并求出它的顶点坐标;(2)联结AC 、BC ,点P 是x 轴正半轴上一个动点,过点P 作//PM BC 交射线AC 于点M ,联结CP ,若CPM ∆的面积为2,则请求出点P 的坐标;解析:(1)设这条抛物线的解析式为2(0)y ax bx c a =++≠它的顶点坐标为16(1,)3(2)过点P 作PH AC ⊥,垂足为H .∵P 点在x 轴的正半轴上,∴设0P x (,).∵A )0,1(-,∴1PA x =+.∵在Rt AOC ∆中,222OA OC AC +=;又∵14OA OC ==,∴17AC =90sin 117PH PH PHA CAO AP x ∠=︒∴∠===+ 17PH =//BP CM PM BC AB AC ∴= ;300B P x (,),(,)1点P 在点B 的左侧时,3BP x =-,∴3417x -=17(3)4x CM -=∵2PCM S =△∴122CM PH ⋅⋅=,∴17(3)12217x -=解得110x .P =∴(,)2点P 在点B 的右侧时,3BP x =-,∴3417x -=17(3)x CM -=∵2PCM S =△∴122CM PH ⋅⋅=,∴17(3)122417x -=解得11x =+,21x =-(不合题意,舍去)∴P(1+0).综上所述,P 的坐标为(1,0)或(1+0)角度2:利用面积比等于相似比的平方解决动点面积问题例题2:如图,已知在梯形ABCD 中,//AD BC ,5AB DC ==,4AD =.M 、N 分别是边AD 、BC 上的任意一点,联结AN 、DN .点E 、F 分别在线段AN 、DN 上,且//ME DN ,//MF AN ,联结EF .(1)如图1,如果//EF BC ,求EF 的长;(2)如果四边形MENF 的面积是ADN ∆的面积的38,求AM 的长;解析:(1)∵AD //BC ,EF //BC ,∴EF //A D .又∵ME //DN ,∴四边形EF DM 是平行四边形.∴EF =DM .同理可证,EF =AM .∴AM =DM .∵AD =4,∴122EF AM AD ===.(2)∵38ADN MENF S S ∆=四边形,∴58AME DMF ADN S S S ∆∆∆+=.即得58AME DMF ADN ADN S S S S ∆∆∆∆+=.∵ME //DN ,∴△AME ∽△AN D .∴22AME ADN S AM S AD∆∆=.同理可证,△DM F ∽△DN A .即得22DMF ADN S DM S AD ∆∆=.设AM =x ,则4DM AD AM x =-=-.∴22(4)516168x x -+=.即得2430x x -+=.解得11x =,23x =.∴AM 的长为1或3.A B CD M N EF (图1)AB C D M N E F变式3:已知直线1l 、2l ,12//l l ,点A 是1l 上的点,B 、C 是2l 上的点,AC BC ⊥,60ABC ∠=︒,4AB =,O 是AB 的中点,D 是CB 延长线上的点,将DOC ∆沿直线CO 翻折,点D 与'D 重合.(1)如图1,当点'D 落在直线1l 上时,求DB 的长;(2)延长DO 交1l 于点E ,直线'OD 分别交1l 、2l 于点M 、N .①如图2,当点E 在线段AM 上时,设x AE =,y DN =,求y 关于x 的函数解析式及其定义域;②若DON ∆的面积为323时,求AE 的长.解析:变式4:如图1,在梯形ABCD 中,//AD BC ,对角线BC AC ⊥,4AD =cm ,︒=∠45D ,3=BC cm .(1)求B ∠cos 的值;(2)点E 为BC 延长线上的动点,点F 在线段CD 上(点F 与点C 不重合),且满足ADE AFC ∠=∠,如图2,设x BE =,y DF =,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域;(3)点E 为射线BC 上的动点,点F 在射线CD 上,仍然满足ADE AFC ∠=∠,当AFD ∆的面积为2cm 2时,求BE 的长.解析:(1)∵//AD BC ,∴ACB DAC ∠=∠.∵AC BC ⊥,∴90ACB ∠=︒.∴90DAC ∠=︒.∵45D ∠=︒,∴45ACD ∠=︒.∴AD AC =.∵4AD =,∴4AC =.∵3=BC ,∴5AB ==.∴3cos 5BC B AB ∠==.(2)∵//AD BC ,∴ADF DCE ∠=∠.∵AFC FDA FAD ∠=∠+∠,ADE FDA EDC ∠=∠+∠,又AFC ADE ∠=∠,∴FAD EDC ∠=∠.∴ADF DCE ∆~∆.∴AD DF DC CE =.在Rt ADC ∆中,222AC AD DC +=,又4==AC AD ,∴24=DC .∵x BE =,∴3-=x CE .y DF =,∴3244-=x y .22322-=x y .定义域为113<<x .(3)当点E 在BC 的延长线上,由(2)可得:ADF DCE ∆~∆,∴2(DC AD S S DCE ADF =∆∆.∵2AFD S ∆=,4=AD ,24=DC ,∴4=∆DCE S .∵AC CE S DCE ⨯⨯=∆21,∴44)3(21=⨯-⨯BE ,∴5BE =.当点E 在线段BC 上,同理可得:44)3(21=⨯-⨯BE .∴1BE =.所以BE 的长为5或1.角度3:利用锐角三角比法解决动点面积问题例题3:已知在平面直角坐标系xoy (如图)中,抛物线212y x bx c =++经过点(4,0)A 、点(0,4)C -,点B 与点A 关于这条抛物线的对称轴对称;(1)用配方法求这条抛物线的顶点坐标;(2)联结AC 、BC ,求ACB ∠的正弦值;(3)点P 是这条抛物线上的一个动点,设点P 的横坐标为(0)m m >,过点P 作y 轴的垂线PQ ,垂足为Q ,如果QPO BCO ∠=∠,求m 的值;解析:变式5:已知在平面直角坐标系xoy 中,抛物线2(0)y ax bx c a =++>与x 轴相交于(1,0),(3,0)A B -两点,对称轴l 与x 轴相交于点C ,顶点为点D ,且ADC ∠的正切值为12.(1)求顶点D 的坐标;(2)求抛物线的表达式;(3)F 点是抛物线上的一点,且位于第一象限,联结AF ,若FAC ADC ∠=∠,求F 点的坐标.解析:(1)∵抛物线与x 轴相交于()1,0A -,()3,0B 两点,∴对称轴l :直线1x =,2AC =∵90ACD ∠=︒,1tan 2ADC ∠=,∴4CD =,∵0a >,∴()1,4D -(2)设()214y a x =--将1,0x y =-=代入上式,得,1a =所以,这条抛物线的表达为223y x x =--(3)过点F 作FH x ⊥轴,垂足为点H设()2,23F x x x --,∵FAC ADC ∠=∠,∴tan tan FAC ADC ∠=∠,∵1tan 2ADC ∠=,∴1tan 2FH FAC AH ∠==∵223FH x x =--,1AH x =+,∴223112x x x --=+解得172x =,21x =-(舍),∴79,24F ⎛⎫ ⎪⎝⎭巩固1:如图,在直角坐标系xOy 中,抛物线c ax ax y +-=22与x 轴的正半轴相交于点A 、与y 轴的正半轴相交于点B ,它的对称轴与x 轴相交于点C ,且OBC OAB ∠=∠,3AC =.(1)求此抛物线的表达式;(2)如果点D 在此抛物线上,DF OA ⊥,垂足为F ,DF 与线段AB 相交于点G ,且2:3:=∆∆AFG ADG S S ,求点D 的坐标.解析:(1)∵抛物线c ax ax y +-=22的对称轴为直线12=--=a a x ,∴OC =1,OA =OC +AC =4,∴点A (4,0).∵∠OBC =∠OAB ,∴tan ∠OAB =tan ∠OBC ,∴OBOC OA OB =,∴OB OB 14=,∴OB =2,∴点B (0,2),∴⎩⎨⎧+-==,8160,2c a a c ∴⎪⎩⎪⎨⎧=-=.2,41c a ∴此抛物线的表达式为221412++-=x x y .(2)由2:3:=∆∆AFG ADG S S 得DG :FG =3:2,DF :FG =5:2,设m OF =,得m AF -=4,221412++-=m m DF ,由FG //OB ,得OA AF OB FG =,∴24m FG -=,∴2:524:)22141(2=-++-m m m ,∴01272=+-m m ,∴4,321==m m (不符合题意,舍去),∴点D 的坐标是(3,45)巩固2:如图,已知ABC ∆与BDE ∆都是等边三角形,点D 在边AC 上(不与A 、C 重合),DE 与AB 相交于点F .(1)求证:BCD DAF ∆∆∽;(2)若1BC =,设CD x =,AF y =;①求y 关于x 的函数解析式及定义域;②当x 为何值时,79BEF BCD S S ∆∆=?(1)证明:∵ABC ∆与BDE ∆都是等边三角形,∴60A C BDE ∠=∠=∠=︒A C BO yx∵ADF BDE C DBC ∠+∠=∠+∠,∴ADF DBC ∠=∠,∴BCD ∆∽DAF∆(2)∵BCD ∆∽DAF ∆,∴BC CD AD AF=∵1BC =,设CD x =,AF y =,∴11x x y=-,∴()201y x x x =-<<(3)解法一:∵ABC ∆与BDE ∆都是等边三角形,∴60E C ∠=∠=︒,60EBD CBA ∠=∠=︒,∴EBF CBD∠=∠∴EBF ∆∽CBD ∆,∴BE BF BC BD=,∵BE BD =,1BC =,∴2BE BF =∵EBF ∆∽CBD ∆,79BEF BCD S S ∆∆=,∴2279BEF BCD S BE S BC ∆∆==,∴279BE BF ==,∴29AF =∴229x x -=,解得1221,33x x ==,∴当13x =或23时,79BEF BCD S S ∆∆=解法二:∵△ABC 与BDE ∆都是等边三角形,∴60E C ∠=∠=︒,60EBD CBA ∠=∠=︒,∴EBF CBD∠=∠∴EBF ∆∽CBD ∆,∵79BEF BCD S S ∆∆=,∴2279BEF BCDS BE S BC ∆∆==∵1BC =,BE BD =,∴279BD =过点B 作BH AC ⊥于点H ,∵60C ∠=︒,∴BH =16DH =,12CH =当点D 在线段CH 上时,111263CD CH DH =-=-=当点D 在线段CH 的延长线上时,112263CD CH DH =+=+=综上所述,当13x =或23时,79BEF BCD S S ∆∆=.巩固3:在矩形ABCD 中,4AB =,6AD =,点P 是射线DA 上一动点,将三角板直角顶点重合于点P ,三角板两直角边中的一边始终经过点C ,另一直角边交射线BA 于点E .(1)判断EAP ∆与PDC ∆一定相似吗?请证明你的结论;(2)设PD x =,AE y =,求y 与x 的函数关系式,并写出它的定义域;(3)是否存在这样的点P ,是EAP ∆周长等于PDC ∆周长的2倍?若存在,请求出PD 的长度;若不存在,请简要说明理由.解析:(1)△EAP ∽△PDC①当P 在AD 边上时,如图(1):∵矩形ABCD ,==90D A ∠∠ ,∴1+2=90∠∠据题意=90CPE ∠ ∴3+2=90∠∠ ,∴1=3∠∠,∴△EAP ∽△PDC②当P 在AD 边上时,如图(2):同理可得△EAP ∽△PDC(2)若点P 在边AD 上,据题意:PD x =6PA x =-4DC =AE y =又∵△EAP ∽△PDC ,∴AE PA PD DC =,∴64y x x -=,∴22613442x x y x x -==-+()06x <<若点P 在边DA 延长线上时,据题意PD x =,则6PA x =-,4DC =,AE y =,∵△EAP ∽△PDC ,∴AE PA PD DC =,∴64y x x -=,∴()2664x x y x -=>(3)假如存在这样的点P ,使△EAP 周长等于PDC ∆的2倍①若点P 在边AD 上∵△EAP ∽△PDC ∴():6:4EAP PDC C C x =- ,∴()6:42x -=,∴2x =-不合题意舍去;②若点P 在边DA 延长线上,同理得()6:42x -=,∴14x =综上所述:存在这样的点P 满足题意,此时14PD =巩固4:如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过点(0,4)A -,点(2,0)B -,点(4,0)C .(1)求这个抛物线的解析式,并写出顶点坐标;(2)已知点M 在y 轴上,OMB OAB ACB ∠+∠=∠,求点M 的坐标.解析:(1)∵抛物线2y ax bx c =++经过点(0,4)A -,点(2,0)B -,点(4,0)C ∴44201640c a b c a b c =-⎧⎪-+=⎨⎪++=⎩解得方程组的解为1214a b c ⎧=⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎩∴这个抛物线的解析式为:2142y x x =--顶点为9(1,)2-(2)如图:取OA 的中点,记为点N ∵OA =OC =4,∠AOC =90°∴∠ACB =45°∵点N 是OA 的中点∴ON =2又∵OB =2∴OB =ON又∵∠BON =90°∴∠ONB =45°∴∠ACB =∠ONB∵∠OMB +∠OAB =∠ACB ∠NBA +∠OAB =∠ONB ∴∠OMB =∠NBA1°当点M 在点N 的上方时,记为M 1∵∠BAN =∠M 1AB ,∠NBA =∠OM 1B ,∴△ABN ∽△AM 1B ∴1AN AB AB AM =又∵AN =2,AB =∴110AM =又∵A (0,—4)∴1(0,6)M 2°当点M 在点N 的下方时,记为M 2,点M 1与点M 2关于x 轴对称,∴2(0,6)M -综上所述,点M 的坐标为(0,6)或(0,6)-题型二动点形成的相切问题1.直线和圆相切:圆心到直线距离等于半径构造直角三角形,利用三角比、勾股定理等来表示圆心到直线距离及半径,建立等量关系2.圆和圆相切:两圆半径和等于圆心距.利用平行线分线段成比例、勾股定理、三角比、相似等表示相关线段,建立等量关系角度4:直线与圆相切问题例题4:如图,在ABC ∆中,10,12,AB AC BC ===点E F 、分别在边BC AC 、上(点F 不与点A 、C 重合)//EF AB .把ABC ∆沿直线EF 翻折,点C 与点D 重合,设FC x =.(1)求B ∠的余切值;(2)当点D 在ABC ∆的外部时,DE DF 、分别交AB 于M 、N ,若MN y =,求y 关于x 的函数关系式并写出定义域;(3)(下列所有问题只要直接写出结果即可)以E 为圆心、BE 长为半径的E 与边AC 1没有公共点时,求x 的取值范围.2一个公共点时,求x 的取值范围.3两个公共点时,求x 的取值范围.AE CB FA B D GC EF变式6:已知:矩形ABCD 中,过点B 作BG ⊥AC 交AC 于点E ,分别交射线AD 于F 点、交射线CD 于G 点,BC =6.(1)当点F 为AD 中点时,求AB 的长;(2)联结AG ,设AFG AB x S y ∆==,,求y 关于x 的函数关系式及自变量x 的取值范围;(3)是否存在x 的值,使以D 为圆心的圆与BC 、BG 都相切?若存在,求出x 的值;若不存在,请说明理由.解析:(1)∵点F 为AD 中点,且AD =BC =6,∴AF =3∵矩形ABCD 中,∠ABC =90°,BG ⊥AC 于点E ,∴∠ABE +∠EBC =90°,∠AC ∠EBC =90°∴∠ABE =∠ACB ,∴△ABF ∽△BCF ,∴AB AF BC AB =∴AB =23(2)由(1)可得△ABF ∽△BCF ∴AB AF BC AB =∵AB =x ,BC =6∴AF =62x ;同理可得:CG =x36①当F 点在线段AD 上时DG =CG -CD =x x x x 23636-=-∴S ⊿AFG =1236213x x CG AF -=⋅。
中考数学专题复习之几何图形动点问题
12,∴AB= 12 =2 3 ,又∵△ABE是等边三角形,∴BE=AB=2 3,即PD+ PE的最小值为2 3 .
专题二 几何图形动点问题
类型3 同侧差最大值问题 【问题】两定点A、B位于直线l同侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值 最大. 【解决思路】根据三角形任意两边之差小于第三边,|PA-PB|≤AB,当A,B, P三点共线时,等号成立,即|PA-PB|的最大值为线段AB的长.连接AB并延 长,与直线l的交点即为点P.
2 AN
-PN=PM′-PN≤M′N=2,延长M′N交BD于点P′,连接P′M,∴
例4题图
当点P运动到P′时,即点M′、N、P′共线时,M′N=P′M′-P′N=2,
∴PM-PN的最大值为2.
例4题解图
专题二 几何图形动点问题
模型二 “一点两线”型(两动点+一定点)
【问题】点P是∠AOB的内部一定点,在OA上找一点M,在OB上找一点N, 使得△PMN周长最小. 【解决思路】要使△PMN周长最小,即PM+PN+MN值最小.根据两点之 间线段最短,将三条线段转化到同一直线上即可.
专题二 几何图形动点问题
例5 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,则△PMN的周长最小值为( C )
213.∴PM-PO的最大值为
13
2.
例3题解图
专题二 几何图形动点问题
类型4 异侧差最大值问题 【问题】两定点A、B位于直线l异侧,在直线l上找一点P,使得|PA-PB|的值最大. 【解决思路】将异侧点转化为同侧点,同类型3即可解决.
专题二 几何图形动点问题
例4 (2019陕西)如图,在正方形ABCD中,AB=8,AC与BD交于点O,N是AO的
中考数学常见题型几何动点问题
中考数学压轴题型研究(一)——动点几何问题例1:在△ABC 中,∠B=60°,BA=24CM,BC=16CM, (1)求△ABC 的面积;(2)现有动点P 从A 点出发,沿射线AB 向点B 方向运动,动点Q 从C 点出发,沿射线CB 也向点B 方向运动。
如果点P 的速度是4CM/秒,点Q 的速度是2CM/秒,它们同时出发,几秒钟后,△PBQ的面积是△ABC 的面积的一半?(3)在第(2)问题前提下,P ,Q 两点之间的距离是多少?例2: ()已知正方形ABCD 的边长是1,E 为CD 边的中点, P 为正方形ABCD 边上的一个动点,动点P 从A 点出发,沿A →B → C →E 运动,到达点E.若点P 经过的路程为自变量x ,△APE 的面积为函数y ,(1)写出y 与x 的关系式 (2)求当y =13时,x 的值等于多少?例3:如图1 ,在直角梯形ABCD 中,∠B=90°,DC ∥AB ,动点P 从B 点出发,沿梯形的边由B →C → D → A 运动,设点P 运动的路程为x ,△ABP 的面积为y , 如果关于x 的函数y 的图象如图2所示 ,那么△ABC 的面积为( )A .32B .18C .16D .10ACB By例4: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.例5:已知:等边三角形ABC 的边长为4厘米,长为1厘米的线段MN 在ABC △的边AB 上沿AB 方向以1厘米/秒的速度向B 点运动(运动开始时,点M 与点A 重合,点N 到达点B 时运动终止),过点M N 、分别作AB 边的垂线,与ABC △的其它边交于P Q 、两点,线段MN 运动的时间为t 秒.(1)线段MN 在运动的过程中,t 为何值时,四边形MNQP 恰为矩形?并求出该矩形的面积; (2)线段MN 在运动的过程中,四边形MNQP 的面积为S ,运动的时间为t .求四边形MNQP 的面积S 随运动时间t 变化的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.例6:如图(3),在梯形ABCD 中,906DC AB A AD ∠==∥,°,厘米,4DC =厘米,BC 的坡度34i =∶,动点P 从A 出发以2厘米/秒的速度沿AB 方向向点B 运动,动点Q 从点B 出发以3厘米/秒的速度沿B C D →→方向向点D 运动,两个动点同时出发,当其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止.设动点运动的时间为t秒.(1)求边BC 的长;(2)当t 为何值时,PC 与BQ 相互平分;图(3)BC PQBA MN(3)连结PQ ,设PBQ △的面积为y ,探求y 与t 的函数关系式,求t 为何值时,y 有最大值?最大值是多少?二、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。
中考数学动点问题
中考数学动点问题动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
一、三角形边上动点1、直线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之间图(3)B图(1)B图(2)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)提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类;第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OQ 为边。
然后画出各类的图形,根据图形性质求顶点坐标。
2、如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm ,∠ABC=60º. (1)求⊙O 的直径;(2)若D 是AB 延长线上一点,连结CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切; (3)若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1cm/s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为)20)((<<t s t ,连结EF ,当t 为何值时,△BEF 为直角三角形.注意:第(3)问按直角位置分类讨论A-,0,抛物线的顶点3、如图,已知抛物线(1)20)y a x a=-+≠经过点(2)∥.过顶点D平行于x轴的直线交射线OM于点C,B 为D,过O作射线OM AD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Pt s.问当t为何值时,四边形DAOP分别为平行四边形?直角梯运动的时间为()形?等腰梯形?=,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(3)若OC OB个长度单位和2个长度单位的速度沿OC和BO运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t()s,连接PQ,当t为何值时,四边形BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时PQ 的长.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。
几何中的动点问题:中考数学轨迹与路径
几何中的动点问题:中考数学轨迹与路径几何作为数学的一部分,一直以来被认为是高难度的学科之一,但是在实际中,几何也是生活和科学中必不可少的组成部分。
而在几何中,动点问题一直是人们感到困惑的一个问题。
在这篇文章中,我们将为大家全面介绍几何中的动点问题,以及如何在中考数学中处理轨迹和路径的问题。
一、动点问题的基本定义及特点动点问题可以简单定义为:在几何图形中,设有一个动点进行运动,如何求出该点的轨迹和路径。
动点问题是几何中的一个重要问题,具有以下特点:1. 动点问题一般是基于静态点进行分析,因此需要对静态点的性质有深刻的认识。
2. 动点问题的解决需要具备一定的数学能力和三维空间思维能力,需要较高的数学水平。
3. 动点问题结合实际进行探究,可以帮助人们更好地理解几何、物理等知识,也有益于培养人们的空间思维能力。
二、动点问题的基本应用1. 针对不同的几何图形,我们可以找到它们的动点问题:(1)直线的动点问题:一般是着眼于直线上的动点,分析其轨迹和路径;(2)圆的动点问题:针对圆上的任意一点,求其轨迹和路径;(3)曲线的动点问题:着重考虑曲线上的动点,探究它们的轨迹和路径。
2. 在实际生活中,动点问题也有很多应用:(1)公路的修建:如何建设一条曲线公路,使得大车可以顺利通过,是一个很好的动点问题实例;(2)太空飞行器飞行:在太空中,如何预测航天器的运动轨迹,需要运用动点问题的相关知识;(3)排球比赛中跑位:排球比赛中,如何控制自己的跑位,使得球能够顺利地落到自己的手中,也是一种动点问题的体现。
三、如何在中考数学中处理轨迹和路径在中考数学中,轨迹和路径的处理是重点。
我们可以通过以下方法来解决问题:1. 把动点分解成几个静止的点,结合点的特性,推导出动点刚好经过这些点时的轨迹和路径。
2. 找到一个合适的坐标系,将动点变成坐标,问题就可以转化为一个数学问题,更加便于解决。
3. 运用相关的几何定理,如垂线定理、角平分线定理等,结合动点的运动特性,解决问题。
初三数学动点练习题及答案
初三数学动点练习题及答案动点是初中数学中一个重要的概念,它在几何图形的运动中起到关键的作用。
为了帮助初三学生更好地理解和掌握动点的概念,我为大家准备了一些动点练习题及答案。
以下是具体的练习内容:练习一:1. 在平面直角坐标系中,点A(3, 4)绕原点顺时针旋转90度,求旋转后点的坐标。
2. 点B(2, -1)绕坐标原点逆时针旋转180度,求旋转后点的坐标。
练习二:1. 已知正方形ABCD的边长为5个单位长度,点O为其中一条对角线的中点,求点O绕点A顺时针旋转270度后的坐标。
2. 如图所示,正方形EFGH的边长为8个单位长度,点A是边EF 上的一个点,点B是边HG上的一个点,连结AB并延长到点C(BC=3),求点C绕点A逆时针旋转120度后的坐标。
练习三:1. 在平面直角坐标系中,点P的坐标为(-2, 3),将点P绕原点顺时针旋转60度,求旋转后点的坐标。
2. 点Q的坐标为(4, -1),将点Q绕坐标原点逆时针旋转240度,求旋转后点的坐标。
练习四:1. 如图所示,矩形ABCD的长为8个单位长度,宽为6个单位长度,点O是矩形中心,将整个矩形逆时针旋转90度后,求旋转后点O的坐标。
2. 已知矩形PQRS的长为10个单位长度,宽为6个单位长度,点O 是矩形PR的中点,求点O绕点P顺时针旋转180度后的坐标。
解答如下:练习一:1. 点A(3, 4)绕原点顺时针旋转90度后,点的坐标为B(-4, 3)。
2. 点B(2, -1)绕坐标原点逆时针旋转180度后,点的坐标为C(-2, 1)。
练习二:1. 点O绕点A顺时针旋转270度后的坐标为D(-5, -3)。
2. 点C绕点A逆时针旋转120度后的坐标为E(7, 2)。
练习三:1. 点P(-2, 3)绕原点顺时针旋转60度后,点的坐标为Q(-1, -3)。
2. 点Q(4, -1)绕坐标原点逆时针旋转240度后,点的坐标为R(4, 1)。
练习四:1. 旋转后点O的坐标为D(-3, 7)。
中考压轴题十大类型之动点问题
念书破万卷下笔如有神第一讲中考压轴题十大种类之动点问题一、解题策略和解法精讲解决动点问题的要点是“动中求静”.从变换的角度和运动变化来研究三角形、四边形、函数图像等图形,经过“对称、动点的运动”等研究手段和方法,来研究与发现图形性质及图形变化,在解题过程中浸透空间见解和合情推理。
在动点的运动过程中察看图形的变化情况,理解图形在不同样地址的情况,做好计算推理的过程。
在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”研究题的基本思路 ,这也是动向几何数学问题中最中心的数学本质。
二、精讲精练1.(2011 吉林)如图,梯形 ABCD 中, AD∥BC,∠ BAD=90°, CE⊥ AD 于点E,AD=8cm,BC=4cm,AB=5cm.从初始时辰开始,动点 P,Q 分别从点 A,B 同时出发,运动速度均为 1cm/s,动点 P 沿 A-B-C-E 方向运动,到点 E 停止;动点 Q 沿 B-C-E- D 方向运动,到点 D 停止,设运动时间为x s,△ PAQ 2的面积为 y cm ,(这里规定:线段是面积为0 的三角形)解答以下问题:(1)当x=2s 时, y=_____ cm2;当x =9 s 时, y=_______ cm2.2(2)当5 ≤x ≤14时,求y 与x 之间的函数关系式.(3)当动点P 在线段BC 上运动时,求出y4S 梯形ABCD时x 的值.15(4)直接写出在整个运动过程中,使 PQ 与四边形 ABCE 的对角线平行的所..有 x 的值.2.(2007 河北)如图,在等腰梯形 ABCD 中, AD∥BC,AB=DC=50,AD=75,BC=135.点 P 从点 B 出发沿折线段 BA-AD-DC 以每秒 5 个单位长的速度向点 C 匀速运动;点 Q 从点 C 出发沿线段 CB 方向以每秒 3 个单位长的速度匀速运动,过点 Q 向上作射线 QK⊥BC,交折线段 CD-DA-AB 于点 E.点 P、Q 同时开始运动,当点 P 与点 C 重合时停止运动,点 Q 也随之停止.设点 P、Q 运动的时间是 t 秒( t>0).(1)当点 P 抵达终点 C 时,求 t 的值,并指出此时BQ 的长;(2)当点 P 运动到 AD 上时, t 为何值能使 PQ∥DC ?(3)设射线 QK 扫过梯形 ABCD 的面积为 S,分别求出点 E 运动到 CD、DA 上时, S 与 t 的关系式;(4)△PQE 可否成为直角三角形?若能,写出 t 的取值范围;若不能够,请说明原因.A DK A DP EBQ CBC备用图3.(2008 河北)如图,在Rt△ABC中,∠ C=90°, AB=50,AC=30,D,E,F 分别是 AC,AB,BC 的中点.点 P 从点D出发沿折线 DE-EF-FC-CD 以每秒7 个单位长的速度匀速运动;点Q从点 B 出发沿BA方向以每秒 4 个单位长的速度匀速运动,过点 Q 作射线 QK AB ,交折线BC-CA于点 G .点 P,Q 同时出发,当点 P 绕行一周回到点D时停止运动,点Q也随之停止.设点P, Q 运动的时间是t秒( t 0 ).(1)D,F两点间的距离是;(2)射线QK可否把四边形CDEF分成面积相等的两部分?若能,求出t 的值.若不能够,说明原因;(3)当点 P 运动到折线EF FC 上,且点P又恰巧落在射线 QK 上时,求t的值;(4)连接PG,当PG∥AB时,请直接写出 t 的值...C K CD F D FP GA EQB A E B备用图4(.2011 山西太原)如图,在平面直角坐标系中,四边形 OABC 是平行四边形.直线 l 经过O、C两点.点A的坐标为( 8,0),点B的坐标为( 11,4),动点P在线段 OA 上从点 O 出发以每秒 1 个单位的速度向点 A 运动,同时动点 Q 从点 A出发以每秒 2 个单位的速度沿A→ B→C 的方向向点 C 运动,过点 P 作 PM 垂直于 x 轴,与折线 O- C- B 订交于点 M.当 P、 Q 两点中有一点抵达终点时,另一点也随之停止运动,设点 P、Q 运动的时间为 t 秒 ( t 0 ) ,△ MPQ 的面积为 S.(1)点 C 的坐标为 ________,直线l的剖析式为 __________.(2)试求点 Q 与点 M 相遇前 S 与 t 的函数关系式,并写出相应的 t 的取值范围.(3)试求题 ( 2) 中当 t 为何值时, S 的值最大,并求出S 的最大值.(4)随着 P、Q 两点的运动,当点 M 在线段 CB 上运动时,设 PM 的延长线与直线 l 订交于点N.试试究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出 t 的值.ylC BM Qyl C QBMOP AxylC M Q BO P A x5.( 2011四川重庆)如图,矩形ABCD 中,AB=6,BC=2 3,点 O 是 AB 的中点,点 P 在 AB 的延长线上,且 BP= 3.一动点 E 从 O 点出发,以每秒 1 个单位长度的速度沿OA 匀速运动,抵达A 点后,立刻以原速度沿AO 返回;另一动点F 从P 点出发,以每秒1 个单位长度的速度沿射线PA 匀速运动,点E、F 同时出发,当两点相遇时停止运动.在点 E、F 的运动过程中,以 EF 为边作等边△EFG,使△EFG 和矩形 ABCD 在射线 PA 的同侧,设运动的时间为 t 秒(t≥0).(1)当等边△EFG 的边 FG 恰巧经过点 C 时,求运动时间 t 的值;(2)在整个运动过程中,设等边△ EFG 和矩形 ABCD 重叠部分的面积为 S,请直接写出 S与 t 之间的函数关系式和相应的自变量t 的取值范围;(3)设 EG 与矩形 ABCD 的对角线 AC 的交点为 H,可否存在这样的 t,使△AOH 是等腰三角形?若存在,求出对应的 t 的值;若不存在,请说明原因.D C D CEO B F P A E O B F P备用图 1D CAE O BF P备用图 2三、测试提高1. (2011 山东烟台)如图,在直角坐标系中, 梯形 ABCD 的底边 AB 在 x 轴上, 底边 CD 的端点 D 在 y 轴上.直线 CB 的表达式为 y4 x16,点 A 、D3 3的坐标分别为(- 4,0),(0,4).动点 P 自 A 点出发,在 AB 上匀速运动.动点 Q 自点 B 出发,在折线 BCD 上匀速运动,速度均为每秒 1 个单位.当其中一个动点抵达终点时, 它们同时停止运动. 设点 P 运动 t (秒)时,△OPQ 的面积为 S (不能够组成△ OPQ 的动点除外). (1)求出点 B 、C 的坐标; (2)求 S 随 t 变化的函数关系式;(3)当 t 为何值时 S 有最大值?并求出最大值.备用图。
初中几何动点最值问题难题集锦
初中几何动点最值问题难题集锦初中几何动点最值问题是初中数学中的一道难题类型。
动点最值问题考察动点在几何形状内运动时,某一量的最大值或最小值的求解方法。
下面是一些初中几何动点最值问题的难题集锦。
1.【问题描述】在一个矩形ABCD中,点P动态地沿着矩形的边移动,求线段AP的最长长度。
【解答】假设矩形ABCD的边长为a和b(a<b),点P动态地沿着矩形的边移动。
我们可以观察到,当点P处于矩形的顶点A或D时,线段AP的长度为a;当点P处于矩形的顶点B或C时,线段AP的长度为b。
因此,线段AP的最长长度为b。
2.【问题描述】在一个圆形O内,点P动态地沿着圆的周长移动,求线段OP的最长长度。
【解答】设圆的半径为r,点P动态地沿着圆的周长移动。
根据三角形的性质,可以知道线段OP的长度最长时,点P应该位于圆的周长上的与点O相对的点,即直径上的点。
因此,线段OP的最长长度为2r。
3.【问题描述】在一个正方形ABCD内,点P动态地沿着正方形的边移动,求线段BP的最长长度。
【解答】设正方形ABCD的边长为a,点P动态地沿着正方形的边移动。
由于线段BP的长度等于点P距离B点的距离,所以线段BP的最长长度为正方形的对角线长度,即√2a。
4.【问题描述】在一个等腰直角三角形ABC中,点P动态地沿着三角形的边移动,求线段AP的最长长度。
【解答】设等腰直角三角形ABC的等腰边长为a,点P动态地沿着三角形的边移动。
可以观察到,当点P处于顶点B或C 时,线段AP的长度为a;当点P处于顶点A时,线段AP的长度为0。
因此,线段AP的最长长度为a。
5.【问题描述】在一个梯形ABCD中,点P动态地沿着梯形的边移动,求线段CP的最长长度。
【解答】设梯形ABCD的上底长为a,下底长为b(a>b),点P动态地沿着梯形的边移动。
可以观察到,当点P处于梯形的底端点C或顶端点D时,线段CP的长度为0;当点P处于梯形的上底端点A时,线段CP的长度为ab。
中考数学动点问题题型及解题方法归纳
中考数学动点问题题型及解题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、三角形边上动点例1: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.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。
二、 特殊四边形边上动点例2:如图所示,菱形ABCD 的边长为6厘米,60B ∠=°.从初始时刻开始,点P 、Q 同时从A 点出发,点P 以1厘米/秒的速度沿A C B →→的方向运动,点Q 以2厘米/秒的速度沿A B C D →→→的方向运动,当点Q 运动到D 点时,P 、Q 两点同时停止运动,设P 、Q 运动的时间为x 秒时,APQ △与ABC △重叠部分....的面积为y 平方厘米(这里规定:点和线段是面积为BO 的三角形),解答下列问题: (1)点P 、Q 从出发到相遇所用时间是 秒;(2)点P 、Q 从开始运动到停止的过程中,当APQ △是等边三角形时x 的值是 秒;(3)求y 与x 之间的函数关系式.提示:第(3)问按点Q 到拐点时间B 、C 所有时间分段分类 ; 提醒----- 高相等的两个三角形面积比等于底边的比 。
中考数学中的动点问题
不变:
AOB的形状大小不变, 前后两个三角形全等。
y
B' A'
O'
AO
C
x
B
解决方案
借助全等巧妙设元
y
B' A'
O'
关键:将点B '的横坐标加2,
AO
C
x
B
纵坐标减1就可得到点A'的坐标。
变式实战
如图1,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(﹣2, 0),B(6,0),C(0,6),点P是抛物线上一 点. (1)求抛物线的表达式;
∴沿射线AB方向平移可理解为: 抛物线上任意一点向右平移2m个单位, 再向上平移m个单位。
实战举例
在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+ 2 3 x+c与y
3
轴交于点C,与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧), 其中A( 3 ,0),tan∠ACO= 3 .
3
(1)求抛物线的解析式;
(1)解: A( 3, 0),OA 3,
中考数学中的动点问题
问题一:平移问题
基本模型: 如图,将抛物线 y 1 x2 3 x 2
22
沿射线AB方向平移。
思维方式
变:抛物线位置的变化
不变: 抛物线上的任意一点平移的方向 和距离是相同的
解决方案
由y 1 x2 3 x 2可得:A(4,0)、B(0,2), 22
直线AB为:y= 1 x 2, 2
思维方法: 变中寻找不变 抓关键: 点C平移至C′处, 且OC′=OC,
不难发现: ∠OCB=60 °, ∴ △OCC ′为等边三角形, 作C′F⊥OC,
(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.。
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中考数学压轴题型研究(一)——动点几何问题例1:在△ABC 中,∠B=60°,BA=24CM,BC=16CM, (1)求△ABC 的面积;(2)现有动点P 从A 点出发,沿射线AB 向点B 方向运动,动点Q 从C 点出发,沿射线CB 也向点B 方向运动。
如果点P 的速度是4CM/秒,点Q 的速度是2CM/秒,它们同时出发,几秒钟后,△PBQ 的面积是△ABC 的面积的一半(3)在第(2)问题前提下,P,Q 两点之间的距离是多少例2: ()已知正方形ABCD 的边长是1,E 为CD 边的中点, P 为正方形ABCD边上的一个动点,动点P 从A点出发,沿A →B →C →E 运动,到达点E.若点P 经过的路程为自变量x ,△APE 的面积为函数y , (1)写出y 与x 的关系式(2)求当y =13时,x 的值等于多少例3:如图1 ,在直角梯形ABCD 中,∠B=90°,DC ∥AB ,动点P 从B 点出发,沿梯形的边由B →C → D → A 运动,设点P 运动的路程为x ,△ABP 的面积为y , 如果关于x 的函数y 的图象如图2所示 ,那么△ABC 的面积为( )A .32B .18C .16D .10 例4:直线与坐标轴分别交于两点,动点同时从点出发,同时到达点,运动停止.点沿线段 运动,速度为每秒1个单位长度,点沿路线→→运动.(1)直接写出两点的坐标;(2)设点的运动时间为秒,的面积为,求出与之间的函数关系式;(3)当时,求出点的坐标,并直接写出以点为顶点的平行四边形的第四个顶点的坐标.例5:已知:等边三角形ABC 的边长为4厘米,长为1厘米的线段MN 在ABC △的边AB 上沿AB 方向以1厘米/秒的速度向B 点运动(运动开始时,点M 与点A 重合,点N 到达点B 时运动终止),过点M N 、分别作AB 边的垂线,与ABC △的其它边交于P Q 、两点,线段MN 运动的时间为t 秒.(1)线段MN 在运动的过程中,t 为何值时,四边形MNQP 恰为矩形并求出该矩形的面积;(2)线段MN 在运动的过程中,四边形MNQP 的面积为S ,运动的时间为t .求四边形MNQP 的面积S 随运动时间t 变化的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.例6:如图(3),在梯形中,厘米,厘米,的坡度动点从出发以2厘米/秒的速度沿方向向点运动,动点从点出发以3厘米/秒的速度沿方向向点运动,两个动点同时出发,当其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止.设动点运动的时间为秒.(1)求边的长;图(3)BAC P Q BA MN(2)当为何值时,与相互平分;(3)连结设的面积为探求与的函数关系式,求为何值时,有最大值最大值是多少二、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。
例7:如图,已知ABC △中,10AB AC ==厘米,8BC =厘米,点D 为AB 的中点.(1)如果点P 在线段BC 上以3厘米/秒的速度由B 点向C 点运动,同时,点Q 在线段CA 上由C 点向A 点运动.①若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,经过1秒后,BPD △与CQP △是否全等,请说明理由;②若点Q 的运动速度与点P 的运动速度不相等,当点Q 的运动速度为多少时,能够使BPD △与CQP △全等(2)若点Q 以②中的运动速度从点C 出发,点P 以原来的运动速度从点B 同时出发,都逆时针沿ABC △三边运动,求经过多长时间点P 与点Q 第一次在ABC △的哪条边上相遇例8:如图,在梯形ABCD中,3545AD BC AD DC AB B ====︒∥,,,.动点M 从B 点出发沿线段BC 以每秒2个单位长度的速度向终点C 运动;动点N 同时从C 点出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动.设运动的时间为t 秒. (1)求BC 的长.(2)当MN AB ∥时,求t 的值.(3)试探究:t 为何值时,MNC △为等腰三角形.例9:(如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90º,AB =12cm ,AD =8cm ,BC =22cm ,AB 为⊙O 的直径,动点P 从点A 开始沿AD 边向点D 以1cm/s 的速度运动,动点Q 从点C 开始沿CB 边向点B 以2cm/s 的速度运动,P 、Q 分别从点A 、C 同时出发,当其中一点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.设运动时间为t (s). (1)当t 为何值时,四边形PQCD 为平行四边形 (2)当t 为何值时,PQ 与⊙O 相切BBQ例10. 如图,在矩形ABCD 中,BC =20cm ,P ,Q ,M ,N 分别从A ,B ,C ,D 出发沿AD ,BC ,CB ,DA 方向在矩形的边上同时运动,当有一个点先到达所在运动边的另一个端点时,运动即停止.已知在相同时间内,若BQ =x cm(0x ≠),则AP =2x cm ,CM =3x cm ,DN =x 2cm .(1)当x 为何值时,以PQ ,MN 为两边,以矩形的边(AD 或BC )的一部分为第三边构成一个三角形; (2)当x 为何值时,以P ,Q ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形;(3)以P ,Q ,M ,N 为顶点的四边形能否为等腰梯形如果能,求x 的值;如果不能,请说明理由.练习11.正方形ABCD 的边长为2cm ,在对称中心O 处有一钉子.动点P ,Q 同时从点A 出发,点P 沿A B C →→方向以每秒2cm 的速度运动,到点C 停止,点Q 沿A D →方向以每秒1cm 的速度运动,到点D 停止.P ,Q 两点用一条可伸缩的细橡皮筋联结,设x 秒后橡皮筋扫过的面积为2cm y . (1)当01x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式; (2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x 值;(3)当12x ≤≤时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时POQ ∠的变化范围;(4)当02x ≤≤时,请在给出的直角坐标系中画出y 与x 之间的函数图象.[解] (1)当01x ≤≤时,2AP x =,AQ x =,212y AQ AP x ==g , 即2y x =.(2)当12ABCD ABPQ S S =正方形四边形时,橡皮筋刚好触及钉子, 22BP x =-,AQ x =,()211222222x x -+⨯=⨯,43x ∴=.(3)当413x ≤≤时,2AB =,22PB x =-,AQ x =,2223222AQ BP x x y AB x ++-∴==⨯=-g ,即32y x =-.ABDCPQ MN(第25题)321 O1 2 xy43B CPOD QA BP CODQAy321 O 12 x作OE AB ⊥,E 为垂足. 当423x ≤≤时,22BP x =-,AQ x =,1OE =, BEOP OEAQ y S S =+梯形梯形12211122x x +-+=⨯+⨯32x =,即32y x =.90180POQ oo≤∠≤或180270POQ oo≤∠≤ (4)如图所示:2.如图,平面直角坐标系中,直线AB 与x 轴,y 轴分别交于A (3,0),B (0,3)两点, ,点C 为线段AB 上的一动点,过点C 作CD ⊥x 轴于点D . (1)求直线AB 的解析式;(2)若S 梯形OBCD =3,求点C 的坐标; (3)在第一象限内是否存在点P ,使得以P,O,B 为顶点的 三角形与△OBA 相似.若存在,请求出所有符合条件 的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.[解] (1)直线AB 解析式为:y=33-x+3. (2)方法一:设点C坐标为(x ,33-x+3),那么OD =x ,CD =33-x+3. ∴OBCD S 梯形=()2CD CD OB ⨯+=3632+-x . 由题意:3632+-x =334,解得4,221==x x (舍去) ∴ C(2,33) 方法二:∵ 23321=⨯=∆OB OA S AOB ,OBCD S 梯形=334,∴63=∆ACD S .由OA=3OB ,得∠BAO =30°,AD=3CD .∴ ACD S ∆=21CD ×AD =223CD =63.可得CD =33. ∴ AD=1,OD =2.∴C (2,33). (3)当∠OBP =Rt ∠时,如图①若△BOP ∽△OBA ,则∠BOP =∠BAO=30°,BP=3OB=3,∴1P (3,33). ②若△BPO ∽△OBA ,则∠BPO =∠BAO=30°,OP=33OB=1. ∴2P (1,3).当∠OPB =Rt ∠时③ 过点P 作OP ⊥BC 于点P(如图),此时△PBO ∽△OBA ,∠BOP =∠BAO =30° 过点P 作PM ⊥OA 于点M .方法一: 在Rt △PBO 中,BP =21OB =23,OP =3BP =23.∵ 在Rt △P MO 中,∠OPM =30°, ∴ OM =21OP =43;PM =3OM =433.∴3P (43,433).方法二:设P(x ,33-x+3),得OM =x ,PM =33-x+3 由∠BOP =∠BAO,得∠POM =∠ABO .∵tan ∠POM==OMPM =x x 333+-,tan ∠ABOC=OBOA =3.∴33-x+3=3x ,解得x =43.此时,3P (43,433).④若△POB ∽△OBA(如图),则∠OBP=∠BAO =30°,∠POM =30°. ∴ PM =33OM =43. ∴ 4P (43,43)(由对称性也可得到点4P 的坐标).当∠OPB =Rt ∠时,点P 在x轴上,不符合要求.综合得,符合条件的点有四个,分别是:1P (3,33),2P (1,3),3P (43,433),4P (43,43).3.如图所示,在平面直角坐标中,四边形OABC 是等腰梯形,BC∥OA,OA=7,AB=4,∠ COA=60°,点P 为x 轴上的—个动点,点P 不与点0、点A 重合.连结CP ,过点P 作PD 交AB 于点D . (1)求点B 的坐标;(2)当点P 运动什么位置时,△OCP 为等腰三角形,求这时点P 的坐标; (3)当点P 运动什么位置时,使得∠C PD=∠OAB,且AB BD =85,求这时点P 的坐标。
[解] (1)作BQ ⊥x 轴于Q.∵ 四边形ABCD 是等腰梯形, ∴∠BAQ =∠COA =60° 在Rt ΔBQA 中,BA=4,∴BQ=AB ·sin ∠BAO=4×sin60°=32 AQ=AB ·cos ∠BAO=4×cos60°=2, ∴OQ=OA-AQ=7-2=5 ∵点B 在第一象限内, ∴点B 的的坐标为(5, 32)(2)若ΔOCP 为等腰三角形,∵∠COP=60°,此时ΔOCP 为等边三角形或是顶角为120°的等腰三角形 若ΔOCP 为等边三角形,OP=OC=PC=4,且点P 在x 轴的正半轴上, ∴点P 的坐标为(4,0)若ΔOCP 是顶角为120°的等腰三角形,则点P 在x 轴的负半轴上,且OP=OC=4 ∴点P 的坐标为(-4,0) ∴点P 的坐标为(4,0)或(-4,0) (3)若∠CPD=∠OAB ∵∠CPA=∠OCP+∠COP 而∠OAB=∠COP=60°, ∴∠OCP=∠DPA 此时ΔOCP ∽ΔADP ∴APOC AD OP = ∵85=ABBD∴2585==AB BD ,AD=AB-BD=4-25=23 AP=OA-OP=7-OP ∴OP OP -=7423 得OP=1或6∴点P 坐标为(1,0)或(6,0).4. 已知:如图①,在Rt ΔABC 中,∠C=900,AC=4cm ,BC=3cm ,图①BA点P由B出发沿BA方向向点A匀速运动,速度为1cm/s;点Q由A出发沿AC方向向点C匀速运动,速度为2cm/s;连接PQ.若设运动的时间为t(s)(0<t<2),解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥BC(2)设ΔAQP的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使线段PQ恰好把RtΔABC 的周长和面积同时平分若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由;(4)如图②,连接PC,并把ΔPQC 沿QC翻折,得到四边形PQP′C,那么是否存在某一时刻t,使四边形PQP′C为菱形若存在,求出此时菱形的边长;若不存在,说明理由.解:(1)在Rt△ABC中,,由题意知:AP = 5-t,AQ = 2t,若PQ∥BC,则△APQ ∽△ABC,∴,∴,∴.(2)过点P作PH⊥AC于H.∵△APH ∽△ABC,∴,∴,∴,∴.(3)若PQ把△ABC周长平分,则AP+AQ=BP+BC+CQ.∴,解得:.若PQ把△ABC面积平分,则,即-+3t=3.∵t=1代入上面方程不成立,∴不存在这一时刻t,使线段PQ把Rt△ACB的周长和面积同时平分.(4)过点P作PM⊥AC于M,PN⊥BC于N,若四边形PQP ′C是菱形,那么PQ=PC.∵PM⊥AC于M,∴QM=CM.∵PN⊥BC于N,易知△PBN∽△ABC.∴,∴,∴,∴,∴,解得:.∴当时,四边形PQP ′C 是菱形.此时,,在Rt△PMC中,,∴菱形PQP ′C边长为.B AN。