最全初中数学几何动点问题专题分类归纳汇总训练
(完整)初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)(2)
初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)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:分类思想数形结合思想转化思想本文将初一至二学习过的有关知识,结合动点问题进行归类复习,希望对同学们能有所帮助。
一、等腰三角形类:因动点产生的等腰三角形问题例1:(2013年上海市虹口区中考模拟第25题)如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC =8,点D为边BC的中点,DE⊥BC交边AC于点E,点P为射线AB上的一动点,点Q为边AC 上的一动点,且∠PDQ=90°.(1)求ED、EC的长;(2)若BP=2,求CQ的长;(3)记线段PQ与线段DE的交点为F,若△PDF为等腰三角形,求BP的长.图1 备用图思路点拨1.第(2)题BP=2分两种情况.2.解第(2)题时,画准确的示意图有利于理解题意,观察线段之间的和差关系.3.第(3)题探求等腰三角形PDF时,根据相似三角形的传递性,转化为探求等腰三角形CDQ.解答:(1)在Rt△ABC中,AB=6,AC=8,所以BC=10.在Rt△CDE中,CD=5,所以315tan544ED CD C=⋅∠=⨯=,254EC=.(2)如图2,过点D作DM⊥AB,DN⊥AC,垂足分别为M、N,那么DM、DN是△ABC的两条中位线,DM=4,DN=3.由∠PDQ=90°,∠MDN=90°,可得∠PDM=∠QDN.因此△PDM∽△QDN.所以43PM DMQN DN==.所以34QN PM=,43PM QN=.图2 图3 图4 ①如图3,当BP=2,P在BM上时,PM=1.此时3344QN PM==.所以319444CQ CN QN=+=+=.②如图4,当BP=2,P在MB的延长线上时,PM=5.此时31544QN PM ==.所以1531444CQ CN QN =+=+=. (3)如图5,如图2,在Rt △PDQ 中,3tan 4QD DN QPD PD DM ∠===.在Rt △ABC 中,3tan 4BA C CA ∠==.所以∠QPD =∠C .由∠PDQ =90°,∠CDE =90°,可得∠PDF =∠CDQ . 因此△PDF ∽△CDQ .当△PDF 是等腰三角形时,△CDQ 也是等腰三角形.①如图5,当CQ =CD =5时,QN =CQ -CN =5-4=1(如图3所示). 此时4433PM QN ==.所以45333BP BM PM =-=-=. ②如图6,当QC =QD 时,由cos CHC CQ =,可得5425258CQ =÷=. 所以QN =CN -CQ =257488-=(如图2所示). 此时4736PM QN ==.所以725366BP BM PM =+=+=. ③不存在DP =DF 的情况.这是因为∠DFP ≥∠DQP >∠DPQ (如图5,图6所示).图5 图6考点伸展:如图6,当△CDQ 是等腰三角形时,根据等角的余角相等,可以得到△BDP 也是等腰三角形,PB =PD .在△BDP 中可以直接求解256BP =. 二、直角三角形:因动点产生的直角三角形问题 例2:(2008年河南省中考第23题)如图1,直线434+-=x y 和x 轴、y 轴的交点分别为B 、C ,点A 的坐标是(-2,0).(1)试说明△ABC 是等腰三角形;(2)动点M 从A 出发沿x 轴向点B 运动,同时动点N 从点B 出发沿线段BC 向点C 运动,运动的速度均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M 运动t 秒时,△MON 的面积为S . ① 求S 与t 的函数关系式;② 设点M 在线段OB 上运动时,是否存在S =4的情形?若存在,求出对应的t 值;若不存在请说明理由;③在运动过程中,当△MON 为直角三角形时,求t 的值.图1思路点拨:1.第(1)题说明△ABC 是等腰三角形,暗示了两个动点M 、N 同时出发,同时到达终点. 2.不论M 在AO 上还是在OB 上,用含有t 的式子表示OM 边上的高都是相同的,用含有t 的式子表示OM 要分类讨论.3.将S =4代入对应的函数解析式,解关于t 的方程.4.分类讨论△MON 为直角三角形,不存在∠ONM =90°的可能. 解答:(1)直线434+-=x y 与x 轴的交点为B (3,0)、与y 轴的交点C (0,4). Rt △BOC 中,OB =3,OC =4,所以BC =5.点A 的坐标是(-2,0),所以BA =5. 因此BC =BA ,所以△ABC 是等腰三角形.(2)①如图2,图3,过点N 作NH ⊥AB ,垂足为H .在Rt △BNH 中,BN =t ,4sin 5B =,所以45NH t =. 如图2,当M 在AO 上时,OM =2-t ,此时211424(2)22555S OM NH t t t t =⋅⋅=-⨯=-+.定义域为0<t ≤2.如图3,当M 在OB 上时,OM =t -2,此时211424(2)22555S OM NH t t t t =⋅⋅=-⨯=-.定义域为2<t ≤5.图2 图3②把S =4代入22455S t t =-,得224455t t -=. 解得1211t =,2211t =.因此,当点M 在线段OB 上运动时,存在S =4的情形,此时211t = ③如图4,当∠OMN =90°时,在Rt △BNM 中,BN =t ,BM 5t =-,3cos 5B =,所以535tt-=.解得258t=.如图5,当∠OMN=90°时,N与C重合,5t=.不存在∠ONM=90°的可能.所以,当258t=或者5t=时,△MON为直角三角形.图4 图5考点伸展:在本题情景下,如果△MON的边与AC平行,求t的值.如图6,当ON//AC时,t=3;如图7,当MN//AC时,t=2.5.图6 图7三、平行四边形问题:因动点产生的平行四边形问题例3:(2010年山西省中考第26题)在直角梯形OABC中,CB//OA,∠COA=90°,CB=3,OA=6,BA=35.分别以OA、OC边所在直线为x轴、y轴建立如图1所示的平面直角坐标系.(1)求点B的坐标;(2)已知D、E分别为线段OC、OB上的点,OD=5,OE=2EB,直线DE交x轴于点F.求直线DE的解析式;(3)点M是(2)中直线DE上的一个动点,在x轴上方的平面内是否存在另一点N,使以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.图1 图2思路点拨:1.第(1)题和第(2)题蕴含了OB与DF垂直的结论,为第(3)题讨论菱形提供了计算基础.2.讨论菱形要进行两次(两级)分类,先按照DO为边和对角线分类,再进行二级分类,DO与DM、DO与DN为邻边.解答:(1)如图2,作BH⊥x轴,垂足为H,那么四边形BCOH为矩形,OH=CB=3.在Rt△ABH中,AH=3,BA=35,所以BH=6.因此点B的坐标为(3,6).(2) 因为OE=2EB,所以223E Bx x==,243E By y==,E(2,4).设直线DE的解析式为y=kx+b,代入D(0,5),E(2,4),得5,2 4.bk b=⎧⎨+=⎩解得12k=-,5b=.所以直线DE的解析式为152y x=-+.(3) 由152y x=-+,知直线DE与x轴交于点F(10,0),OF=10,DF=55.①如图3,当DO为菱形的对角线时,MN与DO互相垂直平分,点M是DF的中点.此时点M的坐标为(5,52),点N的坐标为(-5,52).②如图4,当DO、DN为菱形的邻边时,点N与点O关于点E对称,此时点N的坐标为(4,8).③如图5,当DO、DM为菱形的邻边时,NO=5,延长MN交x轴于P.由△NPO∽△DOF,得NP PO NODO OF DF==,即51055NP PO==.解得5NP=,25PO=.此时点N的坐标为(25,5)-.图3 图4考点伸展如果第(3)题没有限定点N在x轴上方的平面内,那么菱形还有如图6的情形.图5 图6四、相似三角形:因动点产生的相似三角形问题例4:(2013年苏州中考28题)如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=10cm,BC=12cm,点E、F、G分别从A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为1cm/s,点F的运动速度为3cm/s,点G的运动速度为1.5cm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF关于直线EF的对称图形是△EB′F.设点E、F、G运动的时间为t(单位:s).(1)当t=s时,四边形EBFB′为正方形;(2)若以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似,求t的值;(3)是否存在实数t,使得点B′与点O重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.思路点拨:(1)利用正方形的性质,得到BE=BF,列一元一次方程求解即可;(2)△EBF与△FCG 相似,分两种情况,需要分类讨论,逐一分析计算;(3)本问为存在型问题.假设存在,则可以分别求出在不同条件下的t值,它们互相矛盾,所以不存在.解答:(1)若四边形EBFB′为正方形,则BE=BF,即:10﹣t=3t,解得t=2.5;(2)分两种情况,讨论如下:①若△EBF∽△FCG,则有,即,解得:t=2.8;②若△EBF∽△GCF,则有,即,解得:t=﹣14﹣2(不合题意,舍去)或t=﹣14+2.∴当t=2.8s或t=(﹣14+2)s时,以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似.(3)假设存在实数t,使得点B′与点O重合.如图,过点O作OM⊥BC于点M,则在Rt△OFM中,OF=BF=3t,FM=BC﹣BF=6﹣3t,OM=5,由勾股定理得:OM2+FM2=OF2,即:52+(6﹣3t)2=(3t)2解得:t=;过点O作ON⊥AB于点N,则在Rt△OEN中,OE=BE=10﹣t,EN=BE﹣BN=10﹣t﹣5=5﹣t,ON=6,由勾股定理得:ON 2+EN 2=OE 2,即:62+(5﹣t )2=(10﹣t )2解得:t =3.9.∵≠3.9,∴不存在实数t ,使得点B ′与点O 重合.考点伸展:本题为运动型综合题,考查了矩形性质、轴对称、相似三角形的判定性质、勾股定理、解方程等知识点.题目并不复杂,但需要仔细分析题意,认真作答.第(2)问中,需要分类讨论,避免漏解;第(3)问是存在型问题,可以先假设存在,然后通过推导出互相矛盾的结论,从而判定不存在. 拓展练习:1、如图1,梯形ABCD 中,AD ∥ BC ,∠B=90°,AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm,点P 从A 开始沿AD 边以1cm/秒的速度移动,点Q 从C 开始沿CB 向点B 以2 cm/秒的速度移动,如果P ,Q 分别从A ,C 同时出发,设移动时间为t 秒。
最全初中数学几何动点问题专题分类归纳汇总训练
最全初中数学几何动点问题专题分类归纳汇总近几年有关“线段最值”的中考试题层出不穷,形式多样,往往综合了几何变换、函数等方面的知识,具有一定的难度,具有很强的探索性,通过研究发现,这些问题尽管形式多样、背景复杂、变化不断,但都可以通过几何变换转化为常见的基本问题.最值题目类型多:作图、计算;有求差最大,求和最小;求周长最小、求时间最短;求最值、已知最值求待定系数等;对称载体多:几乎涉及到初中全部的轴对称图形(角、线段、等腰三角形、等腰梯形、菱形、正方形、抛物线、圆、坐标轴).我们知道“对称、平移、旋转” 是三种保形变换。
通过这三种几何变换可以实现图形在保持形状、大小不变的前提下而使其位置发生变化,具有更紧凑的位置关系或组合成新的有利论证的基本图形.通过几何变换移动线段的位置是解决最值问题的有效手段,题目是千变万化的,但是运用几何变换把最值问题转化为基本问题却是不变的。
数学问题是千变万化的,几何变换的应用也不是单一的,有些问题需要多种变换的组合才能解决,看看以下策略对解决问题能否奏效。
(1)去伪存真。
刨去不变的线段,看清楚究竟是几段和的最小值问题,必须仔细研究题目的背景,搞清楚哪些是动点、哪些是定点、哪些是定长。
(2)科学选择。
捕捉题目的信号,探索变换的基础,选择变换的手段.平移把不“连”的线段“接”起来,旋转把“碰头”的线段“展”开来重“接”,对称把在同侧的线段翻折过去重组,因此“不连——平移、碰头——旋转、同侧——对称”是一般的思路;对称变换的基础是轴对称图形,平移变换的基础是平行线,旋转变换的基础是等线段,所以选择哪种几何变换还要看题目中具备何种变换的基础信息。
(3)怎么变换?对称变换一般以动点所在直线为对称轴,构建定点(直线)的对称点(直线),如有多个动点就必须作多次变换;平移一般是移动没有公共端点的两条线段中的某一条,与另一条对“接”;旋转变换一般以定点为旋转中心旋转60°或90°。
(完整word版)初中数学动点问题专题复习及答案
初中数学动点问题练习题1、佇夏回族自治区)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C积S随运动时间t变化的函数关系式,并写岀自变量t的取值范围.QPAM N B2、如图,在梯形ABCD中,AD // BC,AD 3,DC 5,AB 4. 2,Z B 45 .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.3、如图,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.两个动点同时出发,速度都是每秒1个单位长度,当其中一个点到达终点时,另一个点也随即停止,设两个点的运动时间为t(秒).(1)求线段AB的长;当t为何值时,MN // OC?⑵设△ CMN的面积为S,求S与t之间的函数解析式, 并指出自变量t的取值范围;S是否有最小值?若有最小值,最小值是多少?x(3)连接AC,那么是否存在这样的 t ,使MN 与AC 互相垂直? 若存在,求出这时的t 值;若不存在,请说明理由.4、(河北卷)如图,在 Rt A ABC 中,/ C = 90°, AC = 12, BC = 16,动点P 从点A 出发沿 AC 边向点C 以每秒3个单位长的速度运动,动点Q 从点C 出发沿CB 边向点B 以每秒4个单位长的速度运动.P, Q 分别从点A , C 同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之 停止运动.在运动过程中,△ PCQ 关于直线PQ 对称的图形是△ PDQ.设运动时间为t (秒). (1 )设四边形PCQD 的面积为y ,求y 与t 的函数关系式; (2) t 为何值时,四边形 PQBA 是梯形?(3) 是否存在时刻t ,使得PD // AB ?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由; (4) 通过观察、画图或折纸等方法,猜想是否存在时刻t ,使得PD 丄AB ?若存在,请估计t 的值在括号中的哪个时间段内( O W t < 1 ; 1 v t w 2 ; 2v t w 3; 3 v t < 4);若不存在,请简要说明理由.5、(山东济宁)如图, A 、B 分别为x 轴和y 轴正半轴上的点。
初中数学几何的动点问题专题练习附答案版
动点问题专题训练1、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.CQP△(2)B 同次在△2点,运度,点P (1(2)与t(3O P 、3P (0,k 为顶点的三角形是正三角形? 4如图是菱形,点A 的坐标为(-3,4), 点C H . (1(2)连接BM ,如图2,动点P 从点A 出发,沿折线ABC 方向以2个单位/秒的速度向终点C 匀速运动,设△PMB 的面积为S (S ≠0),点P 的运动时间为t 秒,求S 与t 之间的函数关系式(要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,当t 为何值时,∠MPB 与∠BCO 互为余角,并求此时直线OP 与直线AC 所夹锐角的正切值.5在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =3,AB =5.点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B 匀速运动.伴随着P 、Q 的运动,DE 保持垂直平分PQ ,且交PQ 于点D ,交折线QB -BC -CP 于点E .点P 、Q 同时出发,当点Q 到达点B时停止运动,点P 也随之停止.设点P 、Q 运动的时间是t 秒(t >0).B 图16(1)当t =2时,AP =,点Q 到AC 的距离是;(2)在点P 从C 向A 运动的过程中,求△APQ 的面积S 与t 的函数关系式;(不必写出t 的取值范围)(3)在点E 从B 向C 运动的过程中,四边形QBED 能否成为直角梯形?若能,求t 的值.若不能,请说明理由; (4)当DE 经过点C?时,请直接..写出t 的值.6AC 旋转,交旋转角为α(1的长为;(27A ∥发沿线段时从C 设运动(1(2(38如图过点E 作EF (1(2)ADC 于点N 的周长; 9P 在x 轴正(2)求正方形边长及顶点C 的坐标; (3)在(1)中当t 为何值时,△OPQ 的面积最大,并求此时P 点的坐标;(4)如果点P 、Q 保持原速度不变,当点P 沿A →B →C →D 匀速运动时,OP 与PQ 能否相等,若能,写出所有符合条件的t 的值;若不能,请说明理由. 10数学课上,张老师出示了问题:如图A D EB FC 图4(备用)A D EB FC 图5(备用) 图1 图2 M 图3C (第25题)1,四边形ABCD是正方形,点E是边BC的中点.90∠=,且EF交正方形外角DCGAEF∠的平行线CF于点F,求证:AE=EF.经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB的中点M,连接ME,则AM=EC,易证△≌△,所以AE EFAME ECF=.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E是边BC的中点”改为“点E是边BC上(除B,C外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE=EF”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E是BC的延长线上(除C点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.E(不与的值等P从AD图(2)(2)当t为何值时,四边形PCDQ是平行四边形?(3)分别求出出当t为何值时,①PD=PQ,②DQ=PQ?13.三角形ABC中,角C=90度,角CBA=30度,BC=20根号3。
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 ⎧=-⎪⎨⎪=⎩。
初中数学几何的动点问题专题练习-附答案版
动点问题专题训练1、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?2、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.3如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=-2x-8分别与x轴,y轴相交于A,B 两点,点P(0,k)是y轴的负半轴上的一个动点,以P为圆心,3为半径作⊙P.(1)连结P A,若P A=PB,试判断⊙P与x轴的位置关系,并说明理由;(2)当k为何值时,以⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形?4 如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A 的坐标为(-3,4),点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交y轴于点H.(1)求直线AC的解析式;(2)连接BM,如图2,动点P从点A出发,沿折线ABC方向以2个单位/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式(要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,当t为何值时,∠MPB与∠BCO互为余角,并求此时直线OP与直线AC所夹锐角的正切值.5在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC = 3,AB = 5.点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动.伴随着P 、Q 的运动,DE 保持垂直平分PQ ,且交PQ 于点D ,交折线QB -BC -CP 于点E .点P 、Q 同时出发,当点Q 到达点B 时停止运动,点P 也随之停止.设点P 、Q 运动的时间是t 秒(t >0). (1)当t = 2时,AP = ,点Q 到AC 的距离是 ;(2)在点P 从C 向A 运动的过程中,求△APQ的面积S 与t 的函数关系式;(不必写出t 的取值范围)(3)在点E 从B 向C 运动的过程中,四边形QBED 能否成为直角梯形?若能,求t 的值.若不能,请说明理由; (4)当DE 经过点C 时,请直接..写出t 的值.6如图,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.图16(备用图)7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.8如图1,在等腰梯形ABCD 中,AD BC ∥,E 是AB 的中点,过点E 作EF BC ∥交CD 于点F .46AB BC ==,,60B =︒∠. (1)求点E 到BC 的距离;(2)点P 为线段EF 上的一个动点,过P 作PM EF ⊥交BC 于点M ,过M 作MN AB ∥交折线ADC 于点N ,连结PN ,设EP x =. ①当点N 在线段AD 上时(如图2),P M N △的形状是否发生改变?若不变,求出PMN △的周长;若改变,请说明理由; ②当点N 在线段DC 上时(如图3),是否存在点P ,使PMN △为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.C M ADE BF C图4(备用)ADE BF C图5(备用)A D E BF C图1 图2A DEBF C PN M 图3A D EBFCPN M(第25题)9如图①,正方形 ABCD 中,点A 、B 的坐标分别为(0,10),(8,4),点C 在第一象限.动点P 在正方形 ABCD 的边上,从点A 出发沿A →B →C →D 匀速运动,同时动点Q 以相同速度在x 轴正半轴上运动,当P 点到达D 点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒.(1)当P 点在边AB 上运动时,点Q 的横坐标x (长度单位)关于运动时间t (秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q 开始运动时的坐标及点P 运动速度;(2)求正方形边长及顶点C 的坐标;(3)在(1)中当t 为何值时,△OPQ 的面积最大,并求此时P 点的坐标; (4)如果点P 、Q 保持原速度不变,当点P 沿A →B →C →D 匀速运动时,OP 与PQ 能否相等,若能,写出所有符合条件的t 的值;若不能,请说明理由.10数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点.90AEF ∠=,且EF 交正方形外角DCG ∠的平行线CF 于点F ,求证:AE =EF .经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点M ,连接ME ,则AM =EC ,易证AME ECF △≌△,所以AE EF =.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点E 是边BC 上(除B ,C 外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE =EF ”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE =EF ”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.ADFC GB图1ADF C GB 图2 ADFGB图311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x 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 ',且使B D OB '∥,求此时点C 的坐标.12如图(1),将正方形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C ,D 重合),压平后得到折痕MN .当12CE CD =时,求AMBN 的值.类比归纳在图(1)中,若13CE CD =,则AM BN 的值等于 ;若14CE CD =,则AMBN 的值等于 ;若1CE CD n =(n 为整数),则AMBN的值等于 .(用含n 的式子表示) 联系拓广 如图(2),将矩形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C D,重合),压平后得到折痕MN ,设()111AB CE m BC m CD n =>=,,则AMBN的值等于 .(用含m n ,的式子表示)方法指导: 为了求得AM BN 的值,可先求BN 、AM 的长,不妨设:AB =2图(2) AB C D EF M 图(1) A B C D E FM N12..如图所示,在直角梯形ABCD中,AD//BC,∠A=90°,AB=12,BC=21,AD=16。
(完整word版)初中数学几何的动点问题专题练习-附答案版
动点问题专题训练1、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?1.解:(1)①∵1t =秒, ∴313BP CQ ==⨯=厘米,∵10AB =厘米,点D 为AB 的中点, ∴5BD =厘米.又∵8PC BC BP BC =-=,厘米, ∴835PC =-=厘米, ∴PC BD =. 又∵AB AC =, ∴B C ∠=∠,∴BPD CQP △≌△. ········································································································ (4分) ②∵P Q v v ≠, ∴BP CQ ≠,又∵BPD CQP △≌△,B C ∠=∠,则45BP PC CQ BD ====,, ∴点P ,点Q 运动的时间433BP t ==秒,∴515443Q CQ v t===厘米/秒.······················································································ (7分) (2)设经过x 秒后点P 与点Q 第一次相遇, 由题意,得1532104x x =+⨯, 解得803x =秒. ∴点P 共运动了803803⨯=厘米.∵8022824=⨯+,∴点P 、点Q 在AB 边上相遇, ∴经过803秒点P 与点Q 第一次在边AB 上相遇. ··················································· (12分)2、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; 顶点的平行(3)当485S =时,求出点P 的坐标,并直接写出以点O P Q 、、为四边形的第四个顶点M 的坐标.2。
(完整版)初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)
初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)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:分类思想数形结合思想转化思想本文将初一至二学习过的有关知识,结合动点问题进行归类复习,希望对同学们能有所帮助。
一、等腰三角形类:因动点产生的等腰三角形问题例1:(2013 年上海市虹口区中考模拟第25 题)如图1,在Rt△ABC 中,∠ A=90°,AB=6,AC =8,点 D 为边BC 的中点,DE⊥BC 交边AC 于点E,点P 为射线AB 上的一动点,点Q 为边AC 上的一动点,且∠ PDQ =90°.(1)求ED 、EC 的长;(2)若BP=2,求CQ 的长;(3)记线段PQ与线段DE的交点为F,若△ PDF 为等腰三角形,求BP的长.思路点拨1.第(2)题BP= 2 分两种情况.2.解第(2)题时,画准确的示意图有利于理解题意,观察线段之间的和差关系.3.第(3)题探求等腰三角形PDF 时,根据相似三角形的传递性,转化为探求等腰三角形CDQ .解答:(1)在Rt△ ABC 中,AB=6,AC=8,所以BC=10.3 15 25在Rt△CDE 中,CD =5,所以ED CD tan C 5 ,EC .4 4 4(2)如图2,过点 D 作DM⊥AB,DN⊥AC,垂足分别为M、N,那么DM、DN 是△ABC 的两条中位线,DM=4,DN=3.由∠ PDQ =90°,∠ MDN =90°,可得∠ PDM =∠ QDN .因此△ PDM∽△ QDN.①如图3,当BP=2,P在BM 上时,PM=1.3 3 3 19此时QN 3PM 3.所以CQ CN QN 4 3 19.4 4 4 4②如图4,当BP=2,P在MB 的延长线上时,PM=5.所以PMQNDM 4.所以QN 3PM ,PM 4QN.DN 3 4 3图2图33 15 15 31此时QN 3PM 15.所以CQ CN QN 4 15 31.4444(3)如图5,如图2,在Rt △PDQ 中,tan QPD QD DN3PD DM4在Rt△ ABC 中,tan C BA 3BA 3.所以∠ QPD=∠ C.CA 4由∠ PDQ =90°,∠ CDE =90°,可得∠ PDF=∠ CDQ.因此△ PDF∽△ CDQ.当△ PDF 是等腰三角形时,△ CDQ 也是等腰三角形.①如图5,当CQ=CD=5时,QN=CQ-CN=5-4=1(如图 3 所示).4 4 4 5此时PM QN .所以BP BM PM 3 .3 3 3 3②如图6,当QC=QD 时,由CH cosC CH,可得CQ5425 CQ25825所以QN=CN-CQ=4257(如图 2 所示).8847此时PM QN .所以BP BM PM 3 7253666③不存在DP=DF 的情况.这是因为∠ DFP≥∠ DQP >∠ DPQ (如图5,图6所示).图5 图 6考点伸展:如图6,当△ CDQ 是等腰三角形时,根据等角的余角相等,可以得到△BDP 也是等腰三25角形,PB=PD .在△ BDP 中可以直接求解BP .6二、直角三角形:因动点产生的直角三角形问题4 例2:(2008年河南省中考第23题)如图1,直线y x 4和x轴、y轴的交点分别为B、C,点3A 的坐标是(-2,0).(1)试说明△ ABC 是等腰三角形;2)动点M从A出发沿x轴向点B运动,同时动点N从点B出发沿线段BC向点C运动,运动的速度均为每秒 1 个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M 运动t 秒时,△MON 的面积为S.① 求S与t 的函数关系式;②设点M 在线段OB 上运动时,是否存在S=4的情形?若存在,求出对应的t 值;若不存在请说明理由;③在运动过程中,当△ MON 为直角三角形时,求t 的值.5思路点拨:1.第( 1)题说明△ ABC 是等腰三角形,暗示了两个动点 M 、N 同时出发,同时到达终点. 2.不论 M 在 AO 上还是在 OB 上,用含有 t 的式子表示 OM 边上的高都是相同的,用含有 t 的 式子表示 OM 要分类讨论.3.将 S =4 代入对应的函数解析式,解关于 t 的方程.4.分类讨论△ MON 为直角三角形,不存在∠ ONM = 90°的可能. 解答:4( 1)直线 y3 x4 与 x 轴的交点为 B (3,0)、与 y 轴的交点 C ( 0,4).3Rt △BOC 中, OB = 3,OC = 4,所以 BC = 5.点 A 的坐标是( -2,0),所以 BA =5. 因此 BC = BA ,所以△ ABC 是等腰三角形.( 2)①如图 2,图 3,过点 N 作 NH ⊥AB ,垂足为 H .44 在 Rt △BNH 中, BN =t , sin B ,所以 NH t . 55 如图 2,当 M 在 AO 上时, OM =2-t ,此时1 1 42 2 4 S OM NH (2 t) t t t .定义域为 0< t ≤2.2 2 5 5 5如图 3,当 M 在 OB 上时, OM =t - 2,此时11 42 2 SOM NH (t 2) t t 2 2 25 5解得 t 1 2 11, t 2 2 11(舍去负值)因此,当点 M 在线段 OB 上运动时,存在 S =4 的情形,此时 t 2 11 .3③ 如图 4,当∠ OMN =90°时,在 Rt △BNM 中, BN = t ,BM 5 t ,cosB ,4.55 5 54t5t 325 所以 .解得 t .t 58如图 5,当∠ OMN =90°时, N 与 C 重合, t 5. 不存在∠ ONM =90°的可能.考点伸在本题情景下,如果△ MON 的边与 AC 平行,求 t 的值.如图 6,当 ON//AC 时, t =如图 7,当 MN //AC 时, t =2.5.6,BA =3 5 .分别以 OA 、OC 边所在直线为 x 轴、 y 轴建立如图 1 所示的平面直角坐标系.图1图2 思路点拨: 1.第( 1)题和第( 2)题蕴含了 OB 与 DF垂直的结论,为第( 3)题讨论菱形提供了计 算基础.2.讨论菱形要进行两次 (两级)分类,先按照 DO 为边和对角线分类, 再进行二级分类,图6三、平行四边形问题:因动点产生的平行四边形问题 例 3:( 2010年山西省中考第 26 题)在直角梯形 OABC 中,CB//OA ,∠ COA =90°, CB =3,OA( 1)求点 B 的坐标;(2)已知 D 、E 分别为线段 OC 、OB 上的点, 直线 DE 的解析式;(3)点 M 是(2)中直线 DE 上的一个动点,在 D 、M 、N 为顶点的四边形是菱形?若存在,请求OD =5,OE =2EB ,直线 DE 交 x 轴于点 F .求 x 轴上方的平面内是否存在另一点 N ,使以 O 、 N 的坐标;若不存在,请说明理由.DO 与DM、DO 与DN 为邻边.解答:(1)如图2,作BH⊥x 轴,垂足为H,那么四边形BCOH 为矩形,OH=CB=3.在Rt△ ABH 中,AH =3,BA=3 5,所以BH=6.因此点 B 的坐标为(3,6).22(2) 因为OE=2EB,所以x E x B 2 ,y E y B 4 ,E(2,4).33 b 5, 1设直线DE 的解析式为y=kx+b,代入D(0,5),E(2,4),得解得k ,b 5 .所2k b 4. 21 以直线DE 的解析式为y x 5 .21(3) 由y x 5,知直线DE 与x轴交于点F(10,0),OF=10,DF=5 5 .2①如图3,当DO 为菱形的对角线时,MN 与DO 互相垂直平分,点M 是DF 的中点.此时点M55 的坐标为(5, ),点N 的坐标为( -5, ).22②如图4,当DO、DN为菱形的邻边时,点N与点O关于点E对称,此时点N的坐标为(4,8).③如图5,当DO、DM 为菱形的邻边时,NO =5,延长MN交x轴于P.考点伸展如果第( 3)题没有限定点N 在x 轴上方的平面内,那么菱形还有如图 6 的情形.由△ NPO ∽△ DOF ,得NP POOFNO,即NP PO 5.解得NP 5DF 5 10 5 5图3图5 图6DOPO四、相似三角形:因动点产生的相似三角形问题例4:(2013 年苏州中考28 题)如图,点O 为矩形ABCD 的对称中心,AB=10cm,BC=12cm,点E、F、G 分别从A、B、C 三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点 E 的运动速度为1cm/s,点 F 的运动速度为3cm/s,点G 的运动速度为 1.5cm/s,当点 F 到达点 C (即点 F 与点 C 重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△ EBF 关于直线EF 的对称图形是△EB′F.设点E、F、G 运动的时间为t(单位:s).(1)当t= s 时,四边形EBFB ′为正方形;(2)若以点E、B、F 为顶点的三角形与以点F,C,G 为顶点的三角形相似,求t 的值;(3)是否存在实数t,使得点B′与点O 重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.相似,分两种情况,需要分类讨论,逐一分析计算;(3)本问为存在型问题.假设存在,则可以分别求出在不同条件下的t 值,它们互相矛盾,所以不存在.解答:(1)若四边形EBFB′为正方形,则BE=BF ,即:10﹣t=3t,解得t=2.5;(2)分两种情况,讨论如下:① 若△EBF∽△FCG ,则有,即,解得:t=2.8;② 若△EBF∽△GCF ,则有,即,解得:t=﹣14﹣2 (不合题意,舍去)或t=﹣14+2 .∴当t=2.8 s或t=(﹣14+2 )s时,以点E、B、F 为顶点的三角形与以点F,C,G 为顶点的三角形相似.(3)假设存在实数t,使得点B′与点O 重合.如图,过点O 作OM⊥BC 于点M,则在Rt△OFM 中,OF =BF =3t,FM = BC﹣BF=6﹣3t,OM=5,由勾股定理得:OM2+FM 2=OF2,即:52+(6﹣3t)2=(3t)2解得:t= ;过点O 作ON⊥AB 于点N,则在Rt△OEN 中,OE=BE=10﹣t,EN=BE﹣BN=10﹣t﹣5=5﹣t,ON=6,由勾股定理得:ON2+EN2=OE2,即:62+(5﹣t)2=(10﹣t)2解得:t=3.9.∵ ≠3.9,∴不存在实数t,使得点 B ′与点O 重合.考点伸本题为运动型综合题,考查了矩形性质、轴对称、相似三角形的判定性质、勾股定理、解方程等知识点.题目并不复杂,但需要仔细分析题意,认真作答.第(2)问中,需要分类讨论,避免漏解;第(3)问是存在型问题,可以先假设存在,然后通过推导出互相矛盾的结论,从而判定不存在.拓展练习:1、如图1,梯形ABCD 中,AD∥ BC,∠ B=90 °,AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm, 点P从 A 开始沿AD 边以1cm/秒的速度移动,点Q 从 C 开始沿CB 向点 B 以 2 cm/秒的速度移动,如果P,Q 分别从A,C同时出发,设移动时间为t 秒。
动点问题专项训练
动点问题专项训练在数学中,动点问题是一类非常具有挑战性和实际应用价值的题目。
这类问题涉及到点的运动,需要我们运用几何、代数等工具进行解决。
动点问题不仅在数学领域有着广泛的应用,在其他学科如物理学、工程学等也有着重要的地位。
一、动点问题基本类型与解法1.线段长度计算:这类问题中,动点在给定的图形(如三角形、矩形等)内移动,要求计算某条线段的长度。
基本解法是运用勾股定理、相似三角形等几何知识进行计算。
2.角度计算:这类问题中,动点可以改变图形中的角度,如三角形内角、四边形对角等。
基本解法是运用三角函数、平行线的性质等代数知识进行计算。
二、实际应用案例分析以一道实际问题为例,说明如何分析和解决动点问题。
题目描述了一个工程师在设计道路时,需要计算某段道路的长度。
道路的一侧是一个斜坡,斜坡的长度和高度都是已知的,而斜坡与道路之间的距离也是已知的。
工程师需要找出道路的长度。
解决这个问题的思路是:首先运用勾股定理计算出斜坡与道路之间的距离,然后运用相似三角形的性质计算出道路的长度。
三、训练题目与解题技巧分享设计一些具有代表性的动点问题题目,并讲解如何运用所学技巧进行求解。
例如,可以设计一个题目,要求计算一个正方形内一个动点走过的路程。
解决这个问题的技巧是:首先将正方形分成若干个小正方形,然后运用数形结合的方法计算出动点走过的路程。
四、针对不同水平学生的教学策略针对不同水平的学生,应该采取不同的教学策略。
对于水平较低的学生,应该注重基础知识的掌握和理解,例如几何和代数的基础概念和定理。
对于水平较高的学生,应该注重培养他们的独立思考能力和创新思维,例如引导他们自己发现和解决问题,或者让他们尝试解决更具有挑战性的问题。
五、创新思维与拓展训练提供一些具有挑战性或创新性的动点问题作为补充练习,培养学生们从不同角度审视问题以及灵活运用所学知识进行解答能力。
例如,可以设计一个题目,要求计算一个正方体内一个动点走过的体积。
解决这个问题的技巧是:首先将正方体分成若干个小正方体,然后运用数形结合的方法计算出动点走过的体积。
初中数学几何的动点问题专题练习-附答案版
动点问题专题训练1、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?2、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.3如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=-2x-8分别与x轴,y轴相交于A,B 两点,点P(0,k)是y轴的负半轴上的一个动点,以P为圆心,3为半径作⊙P.(1)连结P A,若P A=PB,试判断⊙P与x轴的位置关系,并说明理由;(2)当k为何值时,以⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形?4 如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A 的坐标为(-3,4),点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交y轴于点H.(1)求直线AC的解析式;(2)连接BM,如图2,动点P从点A出发,沿折线ABC方向以2个单位/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式(要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,当t为何值时,∠MPB与∠BCO互为余角,并求此时直线OP与直线AC所夹锐角的正切值.5在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC = 3,AB = 5.点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动.伴随着P 、Q 的运动,DE 保持垂直平分PQ ,且交PQ 于点D ,交折线QB -BC -CP 于点E .点P 、Q 同时出发,当点Q 到达点B 时停止运动,点P 也随之停止.设点P 、Q 运动的时间是t 秒(t >0). (1)当t = 2时,AP = ,点Q 到AC 的距离是 ;(2)在点P 从C 向A 运动的过程中,求△APQ的面积S 与t 的函数关系式;(不必写出t 的取值范围)(3)在点E 从B 向C 运动的过程中,四边形QBED 能否成为直角梯形?若能,求t 的值.若不能,请说明理由; (4)当DE 经过点C 时,请直接..写出t 的值.6如图,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.图16(备用图)7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.8如图1,在等腰梯形ABCD 中,AD BC ∥,E 是AB 的中点,过点E 作EF BC ∥交CD 于点F .46AB BC ==,,60B =︒∠. (1)求点E 到BC 的距离;(2)点P 为线段EF 上的一个动点,过P 作PM EF ⊥交BC 于点M ,过M 作MN AB ∥交折线ADC 于点N ,连结PN ,设EP x =. ①当点N 在线段AD 上时(如图2),P M N △的形状是否发生改变?若不变,求出PMN △的周长;若改变,请说明理由; ②当点N 在线段DC 上时(如图3),是否存在点P ,使PMN △为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.C M ADE BF C图4(备用)ADE BF C图5(备用)A D E BF C图1 图2A DEBF C PN M 图3A D EBFCPN M(第25题)9如图①,正方形 ABCD 中,点A 、B 的坐标分别为(0,10),(8,4),点C 在第一象限.动点P 在正方形 ABCD 的边上,从点A 出发沿A →B →C →D 匀速运动,同时动点Q 以相同速度在x 轴正半轴上运动,当P 点到达D 点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒.(1)当P 点在边AB 上运动时,点Q 的横坐标x (长度单位)关于运动时间t (秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q 开始运动时的坐标及点P 运动速度;(2)求正方形边长及顶点C 的坐标;(3)在(1)中当t 为何值时,△OPQ 的面积最大,并求此时P 点的坐标; (4)如果点P 、Q 保持原速度不变,当点P 沿A →B →C →D 匀速运动时,OP 与PQ 能否相等,若能,写出所有符合条件的t 的值;若不能,请说明理由.10数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点.90AEF ∠=,且EF 交正方形外角DCG ∠的平行线CF 于点F ,求证:AE =EF .经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点M ,连接ME ,则AM =EC ,易证AME ECF △≌△,所以AE EF =.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点E 是边BC 上(除B ,C 外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE =EF ”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE =EF ”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.ADFC GB图1ADF C GB 图2 ADFGB图311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x 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 ',且使B D OB '∥,求此时点C 的坐标.12如图(1),将正方形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C ,D 重合),压平后得到折痕MN .当12CE CD =时,求AMBN 的值.类比归纳在图(1)中,若13CE CD =,则AM BN 的值等于 ;若14CE CD =,则AMBN 的值等于 ;若1CE CD n =(n 为整数),则AMBN的值等于 .(用含n 的式子表示) 联系拓广 如图(2),将矩形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C D,重合),压平后得到折痕MN ,设()111AB CE m BC m CD n =>=,,则AMBN的值等于 .(用含m n ,的式子表示)方法指导: 为了求得AM BN 的值,可先求BN 、AM 的长,不妨设:AB =2图(2) AB C D EF M 图(1) A B C D E FM N12..如图所示,在直角梯形ABCD中,AD//BC,∠A=90°,AB=12,BC=21,AD=16。
初三数学几何动点问题专题练习及答案
动点问题专题训练1、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?2、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.3如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=-2x-8分别与x轴,y轴相交于A,B两点,点P(0,k)是y轴的负半轴上的一个动点,以P为圆心,3为半径作⊙P.(1)连结PA,若PA=PB,试判断⊙P与x轴的位置关系,并说明理由;(2)当k为何值时,以⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形?4 如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A的坐标为(-3,4),点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交y轴于点H.(1)求直线AC的解析式;(2)连接BM,如图2,动点P从点A出发,沿折线ABC方向以2个单位/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式(要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,当 t为何值时,∠MPB与∠BCO互为余角,并求此时直线OP与直线AC 所夹锐角的正切值.5在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC = 3,AB = 5.点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B 匀速运动.伴随着P 、Q 的运动,DE 保持垂直平分PQ ,且交PQ 于点D ,交折线QB -BC -CP 于点E .点P 、Q 同时出发,当点Q 到达点B 时停止运动,点P 也随之停止.设点P 、Q 运动的时间是t 秒(t >0).(1)当t = 2时,AP = ,点Q 到AC 的距离是 ; (2)在点P 从C 向A 运动的过程中,求△APQ 的面积S 与t 的函数关系式;(不必写出t 的取值范围)(3)在点E 从B 向C 运动的过程中,四边形QBED 能否成为直角梯形?若能,求t 的值.若不能,请说明理由; (4)当DE 经过点C 时,请直接..写出t 的值.6如图,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.α7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.8如图1,在等腰梯形ABCD 中,AD BC ∥,E 是AB 的中点,过点E 作EF BC ∥交CD 于点F .46AB BC ==,,60B =︒∠. (1)求点E 到BC 的距离;(2)点P 为线段EF 上的一个动点,过P 作PM EF ⊥交BC 于点M ,过M 作MN AB ∥交折线ADC 于点N ,连结PN ,设EP x =.①当点N 在线段AD 上时(如图2),P M N △的形状是否发生改变?若不变,求出PMN △的周长;若改变,请说明理由;②当点N 在线段DC 上时(如图3),是否存在点P ,使P M N △为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.图16(备用图)C M AD EB FC 图4(备用) ADE BF C 图5(备用) A D E B F C 图1 图2 A D E B F C P N M图3 A DE BF C P NM (第8题)9如图①,正方形 ABCD 中,点A 、B 的坐标分别为(0,10),(8,4),点C 在第一象限.动点P 在正方形 ABCD的边上,从点A 出发沿A →B →C →D 匀速运动,同时动点Q 以相同速度在x 轴正半轴上运动,当P 点到达D 点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒.(1)当P 点在边AB 上运动时,点Q 的横坐标x (长度单位)关于运动时间t (秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q 开始运动时的坐标及点P 运动速度; (2)求正方形边长及顶点C 的坐标;(3)在(1)中当t 为何值时,△OPQ 的面积最大,并求此时P 点的坐标;(4)如果点P 、Q 保持原速度不变,当点P 沿A →B →C →D 匀速运动时,OP 与PQ 能否相等,若能,写出所有符合条件的t 的值;若不能,请说明理由.10数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点.90AEF ∠=,且EF 交正方形外角DCG ∠的平行线CF 于点F ,求证:AE =EF .经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点M ,连接ME ,则AM =EC ,易证AME ECF △≌△,所以AE EF =.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点E 是边BC 上(除B ,C 外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE =EF ”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE =EF ”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.11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x 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 ',且使B D OB '∥,求此时点C 的坐标.A D F C GB 图1 A D FC G B 图2 AD F CG B 图312问题解决如图(1),将正方形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C ,D 重合),压平后得到折痕MN .当12CE CD =时,求AMBN 的值.类比归纳在图(1)中,若13CE CD =,则AM BN 的值等于 ;若14CE CD =,则AM BN 的值等于 ;若1CE CD n =(n 为整数),则AMBN的值等于 .(用含n 的式子表示)联系拓广 如图(2),将矩形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C D ,重合),压平后得到折痕MN ,设()111AB CE m BC m CD n =>=,,则AM BN 的值等于 .(用含m n ,的式子表示)参考答案1.解:(1)①∵1t =秒, ∴313BP CQ ==⨯=厘米,∵10AB =厘米,点D 为AB 的中点, ∴5BD =厘米.又∵8PC BC BP BC =-=,厘米, ∴835PC =-=厘米, ∴PC BD =. 又∵AB AC =, ∴B C ∠=∠,∴BPD CQP △≌△. ·····················(4分) ②∵P Q v v ≠, ∴BP CQ ≠,又∵BPD CQP △≌△,B C ∠=∠,则45BP PC CQ BD ====,, ∴点P ,点Q 运动的时间433BP t ==秒, ∴515443Q CQ v t===厘米/秒.··················(7分) (2)设经过x 秒后点P 与点Q 第一次相遇, 由题意,得1532104x x =+⨯, 解得803x =秒. ∴点P 共运动了803803⨯=厘米.∵8022824=⨯+,∴点P 、点Q 在AB 边上相遇,∴经过803秒点P 与点Q 第一次在边AB 上相遇. ········· (12分) 2.解(1)A (8,0)B (0,6) · 1分 (2)86OA OB ==, 10AB ∴=点Q 由O 到A 的时间是881=(秒)∴点P 的速度是61028+=(单位/秒)1分当P 在线段OB 上运动(或03t ≤≤)时,2OQ t OP t ==,方法指导: 为了求得AM BN 的值,可先求BN 、AM 的长,不妨设:AB =2 图(2) AB C D EF M 图(1) A B C DE F M N当P 在线段BA 上运动(或38t <≤)时,6102162OQ t AP t t ==+-=-,, 如图,作PD OA ⊥于点D ,由PD AP BO AB =,得4865tPD -=, ······· 1分 21324255S OQ PD t t ∴=⨯=-+···················· 1分 (自变量取值范围写对给1分,否则不给分.) (3)82455P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ·························· 1分12382412241224555555I M M 2⎛⎫⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,,, ·············· 3分3.解:(1)⊙P 与x 轴相切.∵直线y =-2x -8与x 轴交于A (4,0),与y 轴交于B (0,-8), ∴OA =4,OB =8. 由题意,OP =-k , ∴PB =PA =8+k .在Rt △AOP 中,k 2+42=(8+k )2, ∴k =-3,∴OP 等于⊙P 的半径, ∴⊙P 与x 轴相切.(2)设⊙P 与直线l 交于C ,D 两点,连结PC ,PD 当圆心P 在线段OB 上时,作PE⊥CD 于E .∵△PCD 为正三角形,∴DE =12CD =32,PD =3, ∴PE. ∵∠AOB =∠PEB =90°, ∠ABO =∠PBE , ∴△AOB ∽△PEB ,∴2,AO PE AB PB PB =,∴PB =∴8PO BO PB =-=∴8)P -,∴8k =. 当圆心P 在线段OB 延长线上时,同理可得P (0,-8), ∴k =-8, ∴当k-8或k =-8时,以⊙P 与直线l 的两个交点和圆心P 为顶点的三角形是正三角形.4.5.解:(1)1,85;(2)作QF ⊥AC 于点F ,如图3, AQ = CP = t ,∴3AP t =-. 由△AQF ∽△ABC,4BC =,得45QF t =.∴45QF t =.∴14(3)25S t t =-⋅,即22655S t t =-+.(3)能.①当DE ∥QB 时,如图4.∵DE ⊥PQ ,∴PQ ⊥QB ,四边形QBED 是直角梯形. 此时∠AQP =90°. 由△APQ ∽△ABC ,得AQ APAC AB=, 即335t t -=. 解得98t =. ②如图5,当PQ ∥BC 时,DE ⊥BC ,四边形QBED 是直角梯形.此时∠APQ =90°. 由△AQP∽△ABC ,得 AQ APAB AC=, 即353t t -=. 解得158t =.(4)52t =或4514t =. ①点P 由C 向A 运动,DE 经过点C . 连接QC ,作QG ⊥BC 于点G ,如图6.PC t =,222QC QG CG =+2234[(5)][4(5)]55t t =-+--.由22PC QC =,得22234[(5)][4(5)]55t t t =-+--,解得52t =.②点P 由A 向C 运动,DE 经过点C ,如图7.22234(6)[(5)][4(5)]55t t t -=-+--,4514t =】6.解(1)①30,1;②60,1.5;分 (2)当∠α=900时,四边形EDBC 是菱形. ∵∠α=∠ACB=900,∴BC //ED .∵CE //AB , ∴四边形EDBC 是平行四边形. ……………………6分 在Rt △ABC 中,∠ACB =900,∠B =600,BC =2,∴∠A =300.∴AB =4,AC . ∴AO =12AC ……………………8分 在Rt △AOD 中,∠A =300,∴AD =2. ∴BD =2. ∴BD =BC .又∵四边形EDBC 是平行四边形,∴四边形EDBC 是菱形 ……………………10分7.解:(1)如图①,过A 、D 分别作AK BC ⊥于K ,DH BC ⊥于H ,则四边形ADHK 是矩形 ∴3KH AD ==. ·······················1分在Rt ABK △中,sin 4542AK AB =︒==.2cos 45424BK AB =︒== ················2分 在Rt CDH △中,由勾股定理得,3HC ==∴43310BC BK KH HC =++=++= ··············3分(2)如图②,过D 作DG AB ∥交BC 于G 点,则四边形ADGB 是平行四边形 ∵MN AB ∥ ∴MN DG ∥ ∴3BG AD ==∴1037GC =-= ·····················4分 由题意知,当M 、N 运动到t 秒时,102CN t CM t ==-,. ∵DG MN ∥∴NMC DGC =∠∠ 又C C =∠∠∴MNC GDC △∽△ ∴CN CMCD CG = ·······················5分 即10257t t -= 图4图5(图①) A D C B K H (图②) A D C B G M N解得,5017t =······················· 6分 (3)分三种情况讨论:①当NC MC =时,如图③,即102t t =-∴103t = ························· 7分②当MN NC =时,如图④,过N 作NE MC ⊥于E 解法一:由等腰三角形三线合一性质得()11102522EC MC t t ==-=-在Rt CEN △中,5cos EC tc NC t -==又在Rt DHC △中,3cos 5CH c CD ==∴535t t -=解得258t = ························ 8分解法二:∵90C C DHC NEC =∠=∠=︒∠∠, ∴NEC DHC △∽△ ∴NC EC DC HC = 即553t t -= ∴258t = ························· 8分③当MN MC =时,如图⑤,过M 作MF CN ⊥于F 点.1122FC NC t ==解法一:(方法同②中解法一)132cos 1025t FC C MC t ===-解得6017t =解法二:∵90C C MFC DHC =∠=∠=︒∠∠, ∴MFC DHC △∽△ ∴FC MCHC DC =即1102235tt -= ∴6017t =综上所述,当103t =、258t =或6017t =时,MNC △为等腰三角形 ··9分8.解(1)如图1,过点E 作EG BC ⊥于点G . ··· 1分∵E 为AB 的中点,∴122BE AB ==.在Rt EBG △中,60B =︒∠,∴30BEG =︒∠. ·· 2分∴112BG BE EG ====,即点E 到BC ········· 3分(2)①当点N 在线段AD 上运动时,PMN △的形状不发生改变.∵PM EF EG EF ⊥⊥,,∴PM EG ∥. ∵EF BC ∥,∴EP GM =,PM EG ==同理4MN AB ==. ·······················4分 如图2,过点P 作PH MN ⊥于H ,∵MN AB ∥, ∴6030NMC B PMH ==︒=︒∠∠,∠. ∴122PH PM == ∴3cos302MH PM =︒=.则35422NH MN MH =-=-=.在Rt PNH △中,PN === ∴PMN △的周长=4PM PN MN ++=. ··········6分②当点N 在线段DC 上运动时,PMN △的形状发生改变,但MNC △恒为等边三角形. 当PM PN =时,如图3,作PR MN ⊥于R ,则MR NR =.类似①,32MR =.∴23MN MR ==. ·······················7分 ∵MNC △是等边三角形,∴3MC MN ==.此时,6132x EP GM BC BG MC ===--=--=. ·········8分A DC B M N (图③) (图④) AD C B M NH E (图⑤)A D CB H N MF 图1A DEB FC G图2ADEBF CPNMG H当MP MN =时,如图4,这时MC MN MP ===此时,615x EP GM ===-=当NP NM =时,如图5,30NPM PMN ==︒∠∠.则120PMN =︒∠,又60MNC =︒∠, ∴180PNM MNC +=︒∠∠.因此点P 与F 重合,PMC △为直角三角形. ∴tan301MC PM =︒=.此时,6114x EP GM ===--=.综上所述,当2x =或4或(5时,PMN △为等腰三角形. ·· 10分 9解:(1)Q (1,0) ······················· 1分 点P 运动速度每秒钟1个单位长度. ················ 2分 (2) 过点B 作BF ⊥y 轴于点F ,BE ⊥x 轴于点E ,则BF =8,4OF BE ==. ∴1046AF =-=.在Rt △AFB中,10AB == 3分 过点C 作CG ⊥x 轴于点G ,与FB 的延长线交于点H . ∵90,ABC AB BC ∠=︒= ∴△ABF ≌△BCH .∴6,8BH AF CH BF ====. ∴8614,8412OG FH CG ==+==+=.∴所求C 点的坐标为(14,12). 4分 (3) 过点P 作PM ⊥y 轴于点M ,PN ⊥x 轴于点N , 则△APM ∽△ABF .∴AP AM MP AB AF BF ==. 1068t AM MP∴==. ∴3455AM t PM t ==,. ∴3410,55PN OM t ON PM t ==-==. 设△OPQ 的面积为S (平方单位) ∴213473(10)(1)5251010S t t t t =⨯-+=+-(0≤t ≤10)············ 5分 说明:未注明自变量的取值范围不扣分.∵310a =-<0 ∴当474710362()10t =-=⨯-时, △OPQ 的面积最大. ·····6分 此时P 的坐标为(9415,5310) . ··················7分 (4) 当 53t =或29513t =时, OP 与PQ 相等. ············9分10.解:(1)正确. ··········· (1分)证明:在AB 上取一点M ,使AM EC =,连接ME .(2分)BM BE ∴=.45BME ∴∠=°,135AME ∴∠=°.CF 是外角平分线,45DCF ∴∠=°,135ECF ∴∠=°.AME ECF ∴∠=∠.90AEB BAE ∠+∠=°,90AEB CEF ∠+∠=°, ∴BAE CEF ∠=∠.AME BCF ∴△≌△(ASA ). ···················(5分) AE EF ∴=. ·························(6分) (2)正确. ············· (7分) 证明:在BA 的延长线上取一点N .使AN CE =,连接NE . ········ (8分) BN BE ∴=. 45N PCE ∴∠=∠=°.四边形ABCD 是正方形, AD BE ∴∥.DAE BEA ∴∠=∠. NAE CEF ∴∠=∠.ANE ECF ∴△≌△(ASA ). ·················· (10分) AE EF ∴=. (11分)11.解(Ⅰ)如图①,折叠后点B 与点A 重合, 则ACD BCD △≌△.设点C 的坐标为()()00m m >,. 则4BC OB OC m =-=-. 于是4AC BC m ==-.在Rt AOC △中,由勾股定理,得222AC OC OA =+, 即()22242m m -=+,解得32m =. 图3A D E BFCPN M 图4A D EBF CPM N 图5A DEBF (P ) CMN GGRGA D F C GB M A D FC GB N∴点C 的坐标为302⎛⎫⎪⎝⎭,. ······················ 4分(Ⅱ)如图②,折叠后点B 落在OA 边上的点为B ', 则B CD BCD '△≌△. 由题设OB x OC y '==,, 则4B C BC OB OC y '==-=-,在Rt B OC '△中,由勾股定理,得222B C OC OB ''=+.()2224y y x ∴-=+,即2128y x =-+ ·························· 6分由点B '在边OA 上,有02x ≤≤,∴ 解析式2128y x =-+()02x ≤≤为所求.∴当02x ≤≤时,y 随x 的增大而减小,y ∴的取值范围为322y ≤≤. ··················7分 (Ⅲ)如图③,折叠后点B 落在OA 边上的点为B '',且B D OB ''∥. 则OCB CB D ''''∠=∠. 又CBD CB D OCB CBD ''''∠=∠∴∠=∠,,有CB BA ''∥. Rt Rt COB BOA ''∴△∽△. 有OB OC OA OB''=,得2OC OB ''=. ·················· 9分 在Rt B OC ''△中,设()00OB x x ''=>,则02OC x =.由(Ⅱ)的结论,得2001228x x =-+,解得000808x x x =-±>∴=-+,∴点C的坐标为()016. ················· 10分12解:方法一:如图(1-1),连接BM EM BE ,,.由题设,得四边形ABNM 和四边形FENM 关于直线MN 对称. ∴MN 垂直平分BE .∴BM EM BN EN ==,. ········ 1分∵四边形ABCD 是正方形,∴902A D C AB BC CD DA ∠=∠=∠=====°,.∵112CE CE DE CD =∴==,.设BN x =,则NE x =,2NC x =-.在Rt CNE △中,222NE CN CE =+.∴()22221x x =-+.解得54x =,即54BN =. ·········· 3分 在Rt ABM △和在Rt DEM △中,222AM AB BM +=, 222DM DE EM +=,∴2222AM AB DM DE +=+. ················· 5分设AM y =,则2DM y =-,∴()2222221y y +=-+.解得14y =,即14AM =. ·················· 6分∴15AM BN =.······················· 7分 方法二:同方法一,54BN =. ················ 3分如图(1-2),过点N 做NG CD ∥,交AD 于点G ,连接BE .∵AD BC ∥,∴四边形GDCN 是平行四边形.∴NG CD BC ==.同理,四边形ABNG 也是平行四边形.∴54AG BN ==.∵90MN BE EBC BNM ⊥∴∠+∠=,°. 90NG BC MNG BNM EBC MNG ⊥∴∠+∠=∴∠=∠,°,. 在BCE △与NGM △中90E B CM N G B C N G C N G M ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=⎩,,°.∴BCE NGM EC MG =△≌△,. ······ 5分 ∵114AM AG MG AM =--=5,=.4 ·············· 6分AEF M N 图(1-2)A B C DE FM G∴15AM BN =.······················ 7分 类比归纳25(或410);917; ()2211n n -+ ················· 10分 联系拓广2222211n m n n m -++ ························ 12分。
中考数学动点问题专题练习(含答案)
动点专题一、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 ⊥O A,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P Hx =,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△PG H是等腰三角形,试求出线段PH 的长.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B C上运动.设BD=,x CE=y . (1)如果∠B AC=30°,∠DA E=105°,试确定y 与x 之间的函数解析式;(2)如果∠B AC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.AEDCB 图2H M NG PO A B 图1 x yC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△A BC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, △AO C的面积.一、以动态几何为主线的压轴题 (一)点动问题.1.(09年徐汇区)如图,ABC ∆中,10==AC AB ,12=BC ,点D 在边BC 上,且4=BD ,以点D 为顶点作B EDF ∠=∠,分别交边AB 于点E ,交射线CA 于点F . (1)当6=AE 时,求AF 的长;(2)当以点C 为圆心CF 长为半径的⊙C 和以点A 为圆心AE 长为半径的⊙A 相切时,求BE 的长; (3)当以边AC 为直径的⊙O 与线段DE 相切时,求BE的长.AB C O 图8HAB CDEOlA ′(二)线动问题2,在矩形A BCD 中,AB =3,点O 在对角线A C上,直线l过点O ,且与AC 垂直交AD于点E .(1)若直线l 过点B,把△ABE 沿直线l 翻折,点A 与矩形A BCD的对称中心A '重合,求BC 的长; (2)若直线l 与AB 相交于点F,且AO=41AC,设AD 的长为x ,五边形BCDEF 的面积为S.①求S 关于x 的函数关系式,并指出x 的取值范围;②探索:是否存在这样的x ,以A 为圆心,以-x 43长为半径的圆与直线l 相切,若存在,请求出x 的值;若不存在,请说明理由.(三)面动问题3.如图,在ABC ∆中,6,5===BC AC AB ,D 、E 分别是边AB 、AC 上的两个动点(D 不与A 、B 重合),且保持BC DE ∥,以DE 为边,在点A 的异侧作正方形DEFG .(1)试求ABC ∆的面积;(2)当边FG 与BC 重合时,求正方形DEFG 的边长; (3)设x AD =,ABC ∆与正方形DEFG 重叠部分的面积为y ,试求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(4)当BDG ∆是等腰三角形时,请直接写出AD 的长.解决动态几何问题的常见方法有:C一、 特殊探路,一般推证例2:(2004年广州市中考题第11题)如图,⊙O 1和⊙O2内切于A,⊙O1的半径为3,⊙O2的半径为2,点P为⊙O1上的任一点(与点A 不重合),直线PA 交⊙O2于点C,PB 切⊙O2于点B ,则PCBP的值为(A)2 (B)3 (C)23(D)26二、 动手实践,操作确认例4(2003年广州市中考试题)在⊙O中,C 为弧AB 的中点,D 为弧A C上任一点(与A 、C 不重合),则(A)A C+CB=AD+DB (B) A C+C B<AD+DB(C) AC+CB >A D+D B (D) AC+C B与AD+DB 的大小关系不确定例5:如图,过两同心圆的小圆上任一点C 分别作小圆的直径CA 和非直径的弦CD ,延长CA 和C D与大圆分别交于点B 、E,则下列结论中正确的是( * ) (A)AB DE = (B )AB DE >(C)AB DE <(D )AB DE ,的大小不确定三、 建立联系,计算说明例6:如图,正方形ABCD 的边长为4,点M在边DC 上,且DM=1,N为对角线A C上任意一点,则DN +MN 的最小值为 .BMND CBA以圆为载体的动点问题中,AC=5,BC=12,∠ACB=90°,P是AB边上的动点(与点A、B不重例1.在Rt ABC合),Q是BC边上的动点(与点B、C不重合),当PQ与AC不平行时,△CPQ可能为直角三角形吗?若有可能,请求出线段CQ的长的取值范围;若不可能,请说明理由。
初中数学动点题型汇总
初中数学动点集一、线段和、差中的动点(一)利用垂线段最短的性质解决最大(小)值的问题1.如下图所示,△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形,AC=4,BC=3,P 为AB 上的一动点,且PE⊥AC 于E,PF ⊥BC 于F,则线段EF 长度的最小值是。
2.如图所示,在菱形ABCD 中,过A 作AE⊥BC 于E,P 为AB 上一动点,已知135 AB BE ,EC=8,则线段PE 的长度最小值为。
3.如图所示,等边△ABC 的边长为1,D、E 两点分别在边AB、AC 上,CE=DE,则线段CE 的最小值为。
4.如右图所示,点A 的坐标为(0,22-),点B 在直线y=x 上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标为。
5.在平面直角坐标系xoy中,直线y=2x+m与y轴交于点A,与直线y=-x+4交于点B(3,n),p为直线y=-x+4上一动点。
(1)求m,n的值(2)当线段AP最短时,求点p的坐标。
2。
6.已知直线a∥b,且a与b之间的距离为4,点A到直线a的距离为2,点B到直线b的距离为3,AB=30试在直线a上找一点M,在直线b上找一点N,满足MN⊥a且AM+MN+NB的值最短,则此时AM+NB=。
(二)利用三点共线的特征解决最大(小)值的问题1.如图所示,四边形ABCD是正方形,边长是4,E是BC上一点,且BE=1,P是对角线AC上任意一点,则PE+PB的最小值是。
2.如图所示,点P是边长为1的菱形ABCD对角线AC上的一个动点,M、N分别是AB,BC边上的中点,PM+PN 的最小值是。
3.如图所示,在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,点A、C分别在x轴、y轴上,当点A在x轴上运动时,点C随之在y轴上运动,在运动过程中,点B到原点的最大距离是。
4.如图1所示,F,E分别是正方形ABCD的边CD、DA上两个动点(不与C、D、A重合),满足DF=AE。
直线BE、AF相交于点G,则有BE=AF,BE⊥AF;如图2所示,F,E分别是正方形ABCD的边CD、DA延长线上的两个动点(不与D、A重合),依然有BE=AF,BE⊥AF;若在上述的图1与图2中,正方形ABCD的边长为4,随着动点F、E的移动,线段DG的长也随之变化。
(最新整理)初中数学几何的动点问题专题练习
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 S 48 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
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?
解:(1)①∵ t 1秒, ∴ BP CQ 31 3厘米, ∵ AB 10 厘米,点 D 为 AB 的中点, ∴ BD 5 厘米. 又∵ PC BC BP,BC 8 厘米, ∴ PC 8 3 5 厘米, ∴ PC BD . 又∵ AB AC , ∴ B C , ∴ △BPD ≌△CQP . (4 分) ②∵ vP vQ , ∴ BP CQ ,
S t2 1 分
当 P 在线段 BA 上运动(或 3 t ≤ 8 )时, OQ t,AP 6 10 2t 16 2t ,
如图,作 PD OA 于点 D ,由 PD AP ,得 PD 48 6t , 1 分
BO AB
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初中数学几何的动点问题专题练习
动点问题专题训练
1、(09 包头)如图,已知△ABC 中, AB AC 10 厘米, BC 8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.
∴⊙P 与 x 轴相切.
D 两点,连结 PC,PD 当圆心 P 在线段 OB 上
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最全初中数学几何动点问题专题分类归纳汇总近几年有关“线段最值”的中考试题层出不穷,形式多样,往往综合了几何变换、函数等方面的知识,具有一定的难度,具有很强的探索性,通过研究发现,这些问题尽管形式多样、背景复杂、变化不断,但都可以通过几何变换转化为常见的基本问题.最值题目类型多:作图、计算;有求差最大,求和最小;求周长最小、求时间最短;求最值、已知最值求待定系数等;对称载体多:几乎涉及到初中全部的轴对称图形(角、线段、等腰三角形、等腰梯形、菱形、正方形、抛物线、圆、坐标轴).我们知道“对称、平移、旋转” 是三种保形变换。
通过这三种几何变换可以实现图形在保持形状、大小不变的前提下而使其位置发生变化,具有更紧凑的位置关系或组合成新的有利论证的基本图形.通过几何变换移动线段的位置是解决最值问题的有效手段,题目是千变万化的,但是运用几何变换把最值问题转化为基本问题却是不变的。
数学问题是千变万化的,几何变换的应用也不是单一的,有些问题需要多种变换的组合才能解决,看看以下策略对解决问题能否奏效。
(1)去伪存真。
刨去不变的线段,看清楚究竟是几段和的最小值问题,必须仔细研究题目的背景,搞清楚哪些是动点、哪些是定点、哪些是定长。
(2)科学选择。
捕捉题目的信号,探索变换的基础,选择变换的手段.平移把不“连”的线段“接”起来,旋转把“碰头”的线段“展”开来重“接”,对称把在同侧的线段翻折过去重组,因此“不连——平移、碰头——旋转、同侧——对称”是一般的思路;对称变换的基础是轴对称图形,平移变换的基础是平行线,旋转变换的基础是等线段,所以选择哪种几何变换还要看题目中具备何种变换的基础信息。
(3)怎么变换?对称变换一般以动点所在直线为对称轴,构建定点(直线)的对称点(直线),如有多个动点就必须作多次变换;平移一般是移动没有公共端点的两条线段中的某一条,与另一条对“接”;旋转变换一般以定点为旋转中心旋转60°或90°。
(4)怎么求值?几何变换成了“两折线”或“三折线”后,根据“两点之间线段最短”或“垂线段最短”把“折线”转“直”,找出最短位置,求出最小值。
目录一、一条线段最值 (1)1 单动点型 (1)1.1 动点运动轨迹——直线型 (1)1.2 动点运动轨迹——圆或圆弧型 (10)1.2.1 定点定长 (10)1.2.2 定弦定角 (15)1.3 动点轨迹为其他曲线,构造三角形 (24)2 双动点型 (27)2.1 利用等量代换实现转化 (27)2.2 利用和差关系实现转化 (28)2.3 利用勾股定理实现转化 (28)2.4 利用三角形边角关系实现转化 (29)二、两条线段最值 (30)1 PA+PB 型 (30)1.1 两定一动(将军饮马) (30)1.2 两定两动 (39)过河拆桥 (39)四边形周长最小; (42)1.3 一定两动 (44)两动点不随动 (44)1.4 三动点 (47)2 PA+K.PB 型 (48)2.1 “胡不归模型” (48)2.2 阿氏圆 (65)三、“费马点”模型 (72)线段极值解题方略 (76)②当某一动点到某条直线的距离不变时,该动点的轨迹为直线;1.如图,矩形 ABCD 中,AB=6,AD=8,点 E 在边 AD 上,且 AE:ED=1:3.动点 P 从点 A 出发,沿AB 运动到点B 停止.过点E 作EF⊥PE 交射线BC 于点F,设M 是线段EF 的中点,则在点 P 运动的整个过程中,点 M 运动路线的长为_________.【变式1】如图,矩形ABCD 中,AB=6,AD=8,点E 在BC 边上,且BE : EC=1 : 3.动点P 从点 B 出发,沿 BA 运动到点 A 停止.过点 E 作 EF⊥PE交边 AD 或 CD 于点 F,设 M 是线段 EF 的中点,则在点 P 运动的整个过程中,点 M 运动路线的长为___________.【变式2】如图,在矩形ABCD 中,点P 在AD 上,AB=2,AP=1,E 是AB上的一个动点,连接 PE,过点 P 作 PE 的垂线,交 BC 于点 F,连接 EF,设EF 的中点为 G,当点 E 从点B 运动到点 A 时,点 G 移动的路径的长是_____.【变式3】在矩形ABCD 中,AB=4,AD=6,P 是AD 边的中点,点E 在AB边上,EP 的延长线交射线 CD 于 F 点,过点 P 作 PQ⊥EF,与射线 BC 相交于点 Q.(1)如图 1,当点 Q 在点 C 时,试求 AE 的长;(2)如图 2,点 G 为 FQ 的中点,连结 PG.①当 AE=1 时,求 PG 的长;②当点 E 从点 A 运动到点 B 时,试直接写出线段 PG 扫过的面积.12.如图,C、D 是线段AB 上两点,且AC=BD=AB=1,点P 是线段CD 上一个动点,在PF,则 PF 的最小值为__________.【延伸】在四边形ABCD 中,AB∥CD,BC⊥CD,AB=3,CD=4,在BC 上取点P(P 与B、C 不重合),连接 PA 延长至 E,使 PE∶PA=x∶1,连接 PD 并延长到 F,使 PF∶PD=y∶1(x,y>1),以PE、PF 为边作平行四边形,另一个顶点为G,求PG 长度的最小值(用x,y 表示).【同型练】如图,已知□OABC 的顶点A、C 分别在直线 x=1 和 x=4 上,O是坐标原点,则对角线 OB 长的最小值为______.③当某一动点与定线段一个端点连接后成的角度不变,则该动点轨迹是直线。
1.如图,△ABC 和△ADE 都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC=2,O 为AC 中点,若点 D 在直线 BC 上运动,连接 OE,则在点 D 运动过程中,线段 OE 的最小值是为__________.【变式】1.如图,边长为 2a 的等边△ABC 中,M 是高 CH 所在直线上的一个动点,连接MB ,将线段 BM 绕点 B 逆时针旋转 60°得到 BN ,连接 HN .则在点 M 运动过程中,线段 HN 长度的最小值是________.2.在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =4,M 为 AB 的中点.D 是射线 BC 上一个动点,连接 AD ,将线段 AD 绕点 A 逆时针旋转 90°得到线段 AE ,连接 ED ,N 为 ED 的中点,连接 AN ,MN .(1)如图 1,当 BD =2 时,AN =______,NM 与 AB 的位置关系是_________;(2)当 4<BD <8 时,①依题意补全图 2;②判断(1)中 NM 与 AB 的位置关系是否发生变化,并证明你的结论;(3)连接 ME ,在点 D 运动的过程中,求 ME 的长的最小值?3.在△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =2cm ,线段 BC 上一动点 P 从 C 点开始运动,到 B 点停止,以 AP 为边在 AC 的右侧做等边△APQ ,则 Q 点运动的路径长为___________.【秒杀训练】1.如图,点 A 的坐标为(-1,0),点 B 在直线 上运动,当线段 AB 最短时,点 B 的坐y x的最小值是_________.的路线长_______________.2.如图,在△ABC 中,AC=2,AB=3.当∠B 最大时,BC 的长为________.3.如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P 是 AB 边上的动点(不与点 B 重合),将△BCP 沿CP 所在的直线翻折,得到△B′CP,连接B′A,则B′A 长度的最小值是________.4.如图,在□ABCD 中,∠BCD=30°,BC=4,CD=3 3,M 是AD 边的中点,N 是AB 边上的一动点,将△AMN 沿 MN 所在直线翻折得到△A′MN,连接 A′C,则 A′C 长度的最小值是________.5.如图,在四边形 ABCD 中,AB=AC=AD,若∠BAC=25°,∠CAD=75°,则∠BDC=_________°,∠DBC=____________°.6.如图,在等腰 Rt△ABC 中,AC=BC=2 2,点 P 在以斜边 AB 为直径的半圆上,M 为 PC 的中点.当点 P 沿半圆从点 A 运动至点 B 时,点 M 运动的路径长是________.7.如图,矩形 ABCD 中,AB=2AB=4,长度为 2 的动线段 AE 绕点 A 旋转,连接 EC,取EC 的中点 F,连接 DF,则 DF 的取值范围为________。
例2.(15 威海)如图,已知AB=AC=AD,∠CBD=2∠BDC,∠BAC=44°,则∠CAD 的度数为_________.变式:如图,四边形ABCD 中,DC∥AB,BC=1,AB=AC=AD=2,则BD 的长为_________.例 3.如图,在等腰△ABC 中,AC=BC,∠C=70 °,点 P 在△ABC 的外部,且与 C 点均在 AB 的同侧,如果 PC=BC,那么∠APB=_________.例 4.如图,在矩形 ABCD 中,AB=4,AD=6,E 为 AB 边的中点,F 是线段BC 边上的动点.将△EFB 沿 EF 所在的直线折叠得到△EB'F,连接 B'D,则B'D 的最小值为_________Ⅱ.定边对定角模型1.2.2 定弦定角所经过的路径长为__________.2.如图,矩形OABC 的边44.等腰 Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=BC=4,D 为线段 AC 上一动点,连接 BD,过点 C 作 CH⊥BD 于 H,连接 AH,则 AH 的最小值为______.5.如图,Rt△ABC 中,AB⊥BC,AB=6,BC=4,P 是△ABC 内部的一个动点,且满足∠PAB =∠PBC,则线段 CP 长的最小值为________.6.如图,在边长为2 3的等边△ABC 中,动点D 从C 向终点B 运动,同时点E 以相同的速度从 A 出发向终点 C 运动,连接 BE、AD 相交于点 P,则点P 的路径长为________.7.如图,⊙O 的半径为 1,弦 AB=1,点 P 为优弧 AB 上一动点,AC⊥AP 交直线 PB 于点C,则△ABC 的最大面积是____________.8.如图,已抛物线y=ax2+bx+c( a ≠0)与x 轴交于A( 1,0)、B( 4,0)两点,与y 轴交于 C( 0,2) ,连结 AC、BC.(1)求抛物线解析式;(2)BC 的垂直平分线交抛物线于 D、E 两点,求直线 DE 的解析式;(3)若点 P 在抛物线的对称轴上,且∠CPB=∠CAB,求出所有满足条件的P 点坐标.9.如图,在正方形 ABCD 中,AB=2,动点 E 从点 A 出发向点 D 运动,同时动点 F 从点D 出发向点C 运动,点E、F 运动的速度相同,当它们到达各自终点时停止运动,运动过程中线段 AF、BE 相交于点 P,则线段DP 的最小值为__________。