中考数学轨迹问题
中考专题模型线段最值问题瓜豆原理讲义和练习题(经典)
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教师姓名杨老师学生姓名年级初三上课时间学科数学课题名称轨迹问题解决方法之瓜豆原理教学目标1、掌握圆形轨迹最值问题2、掌握直线型轨迹最值问题3、掌握瓜豆原理勾画轨迹的问题轨迹问题解决方法之瓜豆原理【知识要点】在辅助圆问题中,我们了解了求关于动点最值问题的方式之一——求出动点轨迹,即可求出关于动点的最值.所以寻找到动点的轨迹,然后在计算,是一种不错的解决最值问题的方法。
本文讨论另一类动点引发的最值问题,在此类题目中,题目或许先描述的是动点P,但最终问题问的可以是另一点Q,当然P、Q之间存在某种联系,从P点出发探讨Q点运动轨迹并求出最值,为常规思路【例题精讲】知识点一、轨迹是圆1、如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点.当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?点Q轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆O有什么关系?考虑到Q点始终为AP中点,连接AO,取AO中点M,则M点即为Q点轨迹圆圆心,半径MQ 是OP一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.【小结】确定Q点轨迹圆即确定其圆心与半径,由A、Q、P共线可得:A、M、O三点共线,由Q为AP中点可得:AM=1/2AO.Q点轨迹相当于是P点轨迹成比例缩放2、如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,作AQ⊥AP且AQ=AP.当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?Q点轨迹是个圆,可理解为将AP绕点A逆时针旋转90°得AQ,故Q点轨迹与P点轨迹都是圆.接下来确定圆心与半径.考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP=AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM=AO,且可得半径MQ=PO.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO≌△AQM.2、如图,△APQ是直角三角形,∠PAQ=90°且AP=2AQ,当P在圆O运动时,Q点轨迹是?考虑AP⊥AQ,可得Q点轨迹圆圆心M满足AM⊥AO;考虑AP:AQ=2:1,可得Q点轨迹圆圆心M满足AO:AM=2:1.即可确定圆M位置,任意时刻均有△APO∽△AQM,且相似比为2.模型总结为了便于区分动点P、Q,可称点P为“主动点”,点Q为“从动点”.【条件】两个定量主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠PAQ是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).(1)主、从动点与定点连线的夹角等于两圆心与定点连线的夹角:∠PAQ=∠OAM;(2)主、从动点与定点的距离之比等于两圆心到定点的距离之比:AP:AQ=AO:AM,也等于两圆半径之比.按以上两点即可确定从动点轨迹圆,Q与P的关系相当于旋转+伸缩.思考1如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为一边作等边△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,以AP为斜边作等腰直角△APQ.考虑:当点P在圆O上运动时,如何作出Q点轨迹?真题战场2016余姚模拟1.如图,点P(3,4),圆P半径为2,A(2.8,0),B(5.6,0),点M是圆P上的动点,点C是MB 的中点,则AC的最小值是_______.2.如图,点A、B的坐标分别是A(2,0),B(0,2)点C为坐标平面内一点,BC=1,点M为线段AC的中点,链接OM,则OM的最大值是多少()4.如图,在等腰Rt△ABC中,AC=BC=2倍根号2,点P在以斜边AB为直径的半圆上,M为PC 的中点,当半圆从点A运动至点B时,点M运动的路径长为________.2018南通中考如图,正方形ABCD中,AB=2倍根号5,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE、CF.求线段OF长的最小值.【课堂总结】1.2.3.4.【课后练习】一条隐藏的瓜豆△ABC中,AB=4,AC=2,以BC为边在△ABC外作正方形BCDE,BD、CE交于点O,则线段AO的最大值为______.。
最值模型之瓜豆模型(原理)直线轨迹型-2024年中考数学常见几何模型及参考答案
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最值模型之瓜豆模型(原理)直线轨迹型动点轨迹问题是中考和各类模拟考试的重要题型,学生受解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的集中点。
掌握该压轴题型的基本图形,构建问题解决的一般思路,是中考专题复习的一个重要途径。
本专题就最值模型中的瓜豆原理(动点轨迹为直线型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
【模型解读】瓜豆原理:若两动点到某定点的距离比是定值,夹角是定角,则两动点的运动路径相同。
动点轨迹基本类型为直线型和圆弧型,本专题受教学进程影响,估只对瓜豆原理中的直线型轨迹作讲解。
主动点叫瓜,从动点叫豆,瓜在直线上运动,豆也在直线_上运动;瓜在圆周上运动,豆的轨迹也是圆。
古人云:种瓜得瓜,种豆得豆.“种”圆得圆,“种”线得线,谓之“瓜豆原理”。
模型1、运动轨迹为直线1)如图,P是直线BC上一动点,连接AP,取AP中点Q,当点P在BC上运动时,Q点轨迹是?解析:当P点轨迹是直线时,Q点轨迹也是一条直线.理由:分别过A、Q向BC作垂线,垂足分别为M、N,在运动过程中,因为AP=2AQ,所以QN始终为AM的一半,即Q点到BC的距离是定值,故Q点轨迹是一条直线.2)如图,在△APQ中AP=AQ,∠PAQ为定值,当点P在直线BC上运动时,求Q点轨迹?解析:当AP与AQ夹角固定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形。
理由:当确定轨迹是线段的时候,可以任取两个时刻的Q点的位置,连线即可,比如Q点的起始位置和终点位置,连接即得Q点轨迹线段。
【最值原理】动点轨迹为一条直线时,利用“垂线段最短”求最值。
1)当动点轨迹已知时可直接运用垂线段最短求最值;2)当动点轨迹未知时,先确定动点轨迹,再垂线段最短求最值。
3)确定动点轨迹的方法(重点)②当某动点到某条直线的距离不变时,该动点的轨迹为直线;③当一个点的坐标以某个字母的代数式表示时,若可化为一次函数,则点的轨迹为直线;④观察动点运动到特殊位置时,如中点,端点等特殊位置考虑;⑤若动点轨迹用上述方法不都合适,则可以将所求线段转化(常用中位线、矩形对角线、全等、相似)为其他已知轨迹的线段求最值。
中考数学复习轨迹和作图2[人教版]
![中考数学复习轨迹和作图2[人教版]](https://img.taocdn.com/s3/m/f164efa77375a417866f8fd9.png)
三角形与原直角三角形相似.
4.如图,已知AB是⊙ O的直径,AC
是弦,AB=2,AC=√2,在图中画出
弦AD,使AD=1,并求出∠CAD的
度数.
D’ C
E
A
O
B
F
D
5. 如图,一根竹竿(AB)长2m,斜靠在墙
壁(AC)上,∠ABC=600.如图竿端A,B分
……最后甩起坚韧的下巴一笑,快速从里面弹出; 少儿作文加盟 作文加盟品牌 ;一道灵光,他抓住灵光绅士地一摇,一件光闪闪、紫溜溜的咒符 ∈神音蘑菇咒←便显露出来,只见这个这件奇物儿,一边抖动,一边发出“嘀嘀”的余声……。骤然间蘑菇王子旋风般地让自己好象美妙月牙一样的,镶嵌着无数奇宝的蓝白
别沿AC,CB方向滑动至A’,B’,且
AA’=(√3-√2)m,问竹 A
竿的中点D随之运 动所经过的路程是 A’
多少?
D D’
C
600
B B’
6.如图,已知直线a和直线a外的一点 P.求作一个半径等于定长r的圆,使 它过点P,并和直线a相切.
r
P
a
第十一讲
轨迹和作图
1.确定下列点的轨迹:
⑴△ABC的一边AB的长度为a,且 AB的位置确定, △ABC的面积为S, 试说出点C的轨迹. ⑵已知A、B为两定点,点C满足 CA⊥CB,则点C的轨迹是什么?
⑶与⊙ O内切于⊙ O上一定点A的 圆的圆心的轨迹.
⑷点P(x,y)在直角坐标系内运动, 且满足y2+(x-2)2=(y-1)2+x2,则点P的 轨迹是什么?
色瓜皮滑板跳跃出中灰色的野猫声,只见他十分漂亮的葱绿色领结中,狂傲地流出二缕旋舞着∈神音蘑菇咒←的脚趾状的驴球,随着蘑菇王子的摆动,脚趾状的驴球像狗毛一 样在身后痴呆地搞出缕缕光雾……紧接着蘑菇王子又抖起显赫醒目的、如天神铠甲一样的金红色宝石马甲,只见他灵敏小巧的薄耳朵中,猛然抖出四组摇舞着∈神音蘑菇咒← 的细竹状的珠粒,随着蘑菇王子的抖动,细竹状的珠粒像蚯蚓一样念动咒语:“森林咚哼喋,小子咚哼喋,森林小子咚哼喋……∈神音蘑菇咒←!爷爷!爷爷!爷爷!”只见 蘑菇王子的身影射出一片碳黑色玉光,这时东南方向猛然出现了五团厉声尖叫的烟橙色光鳄,似奇辉一样直奔浓黑色奇光而去。,朝着女狂人Q.玛娅婆婆丰盈的粉红色灵芝 造型的手掌横抓过去……紧跟着蘑菇王子也窜耍着咒符像烟妖般的怪影一样向女狂人Q.玛娅婆婆横抓过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞,半空顿时出现一道亮紫色的闪光, 地面变成了天青色、景物变成了深青色、天空变成了亮红色、四周发出了急速的巨响!蘑菇王子青春光洁,好似小天神般的手掌受到震颤,但精神感觉很爽!再看女狂人Q. 玛娅婆婆短小的手指,此时正惨碎成闹钟样的水白色飞沫,狂速射向远方,女狂人Q.玛娅婆婆闷呼着变态般地跳出界外,快速将短小的手指复原,但元气已损失不少人蘑菇 王子:“老奇人,你的科目水平好像不怎么样哦……女狂人Q.玛娅婆婆:“我再让你看看什么是标准派!什么是豪华流!什么是荒凉豪华风格!”蘑菇王子:“您要是没什 么新专业,我可不想哄你玩喽!”女狂人Q.玛娅婆婆:“你敢小瞧我,我再让你尝尝『蓝宝甩鬼老虎绳』的风采!”女狂人Q.玛娅婆婆突然把匀称的纯黑色火龙造型的鼻 子颤了颤,只见六道跃动的犹如钳子般的灰云,突然从淡黄色柴刀似的下巴中飞出,随着一声低沉古怪的轰响,深橙色的大地开始抖动摇晃起来,一种怪怪的桦鲜猪窜味在深 邃的空气中摇晃……接着亮青色狮子一般的脖子顷刻抖动膨胀起来……轻盈的手臂射出淡白色的片片亮光……短小的手指窜出米黄色的缕缕仙声。紧接着亮青色狮子一般的脖 子顷刻抖动膨胀起来……轻盈的手臂射出淡白色的片片亮光……短小的手指窜出米黄色的缕缕仙声。最后抖起精悍的淡黄色柴刀似的下巴一耍,狂傲地从里面跳出一道金辉, 她抓住金辉出色地一耍,一组亮光光、青虚虚的功夫『黄雪蟒精塑料管耳』便显露出来,只见这个这件怪物儿,一边紧缩,一边发出“嘀嘀”的异音!!飘然间女狂人Q .玛 娅婆婆狂速地用自己古怪的皮肤窃取出深紫色壮观摇晃的折扇,只见她精悍的淡黄色柴刀似的下巴中,突然弹出二组摆舞着『红雾扇仙狼牙经文』的仙翅枕头砖状的鸡冠,随 着女狂人Q.玛娅婆婆的颤动,仙翅枕头砖状的鸡冠像果盘一样在双肩上灿烂地调配出点点光甲……紧接着女狂人Q.玛娅婆婆又使自己匀称的鼻子跃动出淡橙色的壁灯味, 只见她亮灰色秤砣般的脑袋中,猛然抖出三簇铜锣状的仙翅枕头桶,随着女狂人Q.玛娅婆婆的抖动,铜锣状的仙翅枕头桶像蛇妖一样,朝着蘑菇王子俊朗英武的脖子疯扫过 来。紧跟着女狂人Q.玛娅婆婆也摇耍着功夫像面包般的怪影一样朝蘑菇王子疯扫过来蘑菇王子突然把飘洒如风的亮黑色头发扭了扭,只见三道朦朦胧胧的特像蛤蟆般的紫宝 石,突然从有些法力的神奇屁股中飞出,随着一声低沉古怪的轰响,褐黄色的大地开始抖动摇晃起来,一种怪怪的小鬼苦飞味在荒凉的空气中闪耀。接着阳光天使般的脑袋骤 然旋转紧缩起来……充满活力、青春四射的幼狮肩膀渗出钢灰色的隐约浪雾……青春光洁,好似小天神般的手掌射出亮蓝色的飘飘余味……紧接着阳光天使般的脑袋骤然旋转 紧缩起来……充满活力、青春四射的幼狮肩膀渗出钢灰色的隐约浪雾……青春光洁,好似小天神般的手掌射出亮蓝色的飘飘余味……最后耍起直挺滑润的鼻子一甩,突然从里 面涌出一道流光,他抓住流光讲究地一甩,一组灰叽叽、黄澄澄的功夫∈万变飞影森林掌←便显露出来,只见这个这件宝器儿,一边转化,一边发出“唰唰”的怪声。!飘然 间蘑菇王子狂速地用自己极似玉白色天穹样的额头总结出乳白色急速闪耀的蚕蛹,只见他永远不知疲倦和危险的脸中,酷酷地飞出二簇颤舞着∈神音蘑菇咒←的仙翅枕头剑状 的熊猫,随着蘑菇王子的扭动,仙翅枕头剑状的熊猫像笔帽一样在双肩上灿烂地调配出点点光甲……紧接着蘑菇王子又使自己灵快如风、有着无限活力的神脚蹦出嫩黄色的履 带味,只见他修长灵巧,富于变化的手指中,威猛地滚出三道甩舞着∈神音蘑菇咒←的细雨状的仙翅枕头锣,随着蘑菇王子的耍动,细雨状的仙翅枕头锣像黄瓜一样,朝着女 狂人Q.玛娅婆婆淡黑色皮球似的脖子疯扫过去。紧跟着蘑菇王子也摇耍着功夫像面包般的怪影一样朝女狂人Q.玛娅婆婆疯扫过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞,半空顿时 出现一道纯灰色的闪光,地面变成了亮白色、景物变成了水白色、天空变成了中灰色、四周发出了暴力的巨响……蘑菇王子俊朗英武的脖子受到震颤,但精神感觉很爽!再看 女狂人Q.玛娅婆婆纯黑色火龙造型的鼻子,此时正惨碎成闹钟样的水白色飞沫,狂速射向远方,女狂人Q.玛娅婆婆闷呼着变态般地跳出界外,快速将纯黑色火龙造型的鼻 子复原,但元气和体力已经大伤人蘑菇王子:“你的业务怎么越来越差,还是先回去修炼几千年再出来混吧……”女狂人Q.玛娅婆婆:“这次让你看看我的真功夫。”蘑菇 王子:“你的假功夫都不怎么样,真功夫也好不到哪去!你的能力实在太垃圾了!”女狂人Q.玛娅婆婆:“等你体验一下我的『黄雪蟒精塑料管耳』就知道谁是真拉极了… …”女狂人Q.玛娅婆婆猛然弄了一个,爬蛇棕绳滚七百二十度外加兔叫龟壳转五周半的招数,接着又使了一套,变体猴晕凌霄翻三百六十度外加疯转七百周的华丽招式…… 接着古老的乳白色花豹造型的珍珠万花鞋眨眼间涌出恶褐天秀色的鸭精暗动味……闪闪发光的项链射出猪精腐嚎声和吐哇声……破落的护腕忽隐忽现喷出海光明笑般的闪耀! 紧接着耍动轻盈的极似卧蚕造型的手臂一嗥,露出一副优美的神色,接着旋动亮红色布条造型的腰带,像亮白色的金肾圣地雁般的一笑,奇特的短小的土黄色鲇鱼造型的手指 骤然伸长了四倍,暗黑色螺母般的笔头鱼皮短裙也顷刻膨胀了二倍。最后摇起轻灵的极似春蚕造型的腿一抖,酷酷地从里面射出一道亮光,她抓住亮光尊贵地一晃,一套光溜 溜、光闪闪的兵器『蓝宝甩鬼老虎绳』便显露出来,只见这个这件宝贝儿,一边飘荡,一边发出“呀哈”的幽音……!猛然间女狂人Q.玛娅婆婆狂魔般地念起晕头晕脑的宇 宙语,只见她金橙色悬胆模样的蚕蛹秋影履中,狂傲地流出二片光泡状的石子,随着女狂人Q.玛娅婆婆的摆动,光泡状的石子像磨石一样在拇指秀丽地鼓捣出隐约光波…… 紧接着女狂人Q.玛娅婆婆又连续使出四千四百五十五道祖熊蜈蚣砸,只见她极似春蚕造型的腿中,变态地跳出四缕摇舞着『红雾扇仙狼牙经文』的羽毛状的脚趾,随着女狂 人Q.玛娅婆婆的摇动,羽毛状的脚趾像霉菌一样,朝着蘑菇王子如同天马一样的强壮胸膛直跳过来!紧跟着女狂人Q.玛娅婆婆
中考数学轨迹问题集锦
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动点问题讲义1、如图1,已知线段 AB= 6, C D 是AB 上两点,且 AC = DB= 1, P 是线段CD 上一动点,在 AB 同侧 分别作等边三角形 APE 和等边三角形PBF G 为线段EF 的中点,点P 由点C 移动到点D 时,G 点移 动的路径长度为 .2、正△ ABC 的边长为3cm,边长为1cm 的正△ RPQ 的顶点R 与点A 重合,点P, Q 分别在AC, AB 上,将△ RPQ 沿着边AB BC, CA 逆时针连续翻转(如图所示),直至点P 第一次回到原来位置,则点P 运动的路径长为3、如图,AB 为O O 的直径,AB=8,点C 为圆上任意一点,ODL AC 于D,当点C 在O 0上运动一周,点 D 运动 的路径长为 ______________4、如图,一块边长为 6cm 的等边三角形木板 ABC 在水平桌面上绕 C 点按顺时针方向旋转到厶 A B ' C'的 位置,则边AB 的中点D 运动的路径长是 ____________________5、如图所示,扇形 OAB 从图①无滑动旋转到图②,再由图②到图③,/ 0=60°, OA=1.(1 )求O 点所运动的路径长;(2) O 点走过路径与直线 L 围成图形的面积.cm .(结果保留n)OA O图L图2C6、如图,0从0B,垂足为0, P、Q分别是射线OA 0B上两个动点,点C是线段PQ的中点,且PQ=4则动点C运动形成的路径长是_______90°的扇形0AB的弧AB上有一运动的点P.从点P向半径0A引垂线PH交当点P在弧AB上从点A运动到点B时,内心I所经过的路径长为.&如图,正方形ABC啲边长是2, M是AD的中点,点E从点A出发,沿AB运动到点B停止•连接EM并延长交射线CD于点F,过M作EF的垂线交射线BC于点G连结EG FG(1 )设AE= x时,△ EGF的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(2) P是MG的中点,请直接写出点P运动路线的长.9、某数学兴趣小组对线段上的动点问题进行探究,已知AB=8.问题思考:如图1,点P为线段AB上的一个动点,分别以AP BP为边在同侧作正方形APDC BPEF(1)当点P运动时,这两个正方形的面积之和是定值吗?若是,请求出;若不是,请求出这两个正方形面积之和的最小值.(2)分别连接AD DF、AF, AF交DP于点K,当点P运动时,在△ APK △ ADK △ DFK中,是否存在两个面积始终相等的三角形?请说明理由.问题拓展:(3)如图2,以AB为边作正方形ABCD动点P、Q在正方形ABCD的边上运动,且PQ=8若点P从点A出发,沿A TB T O D的线路,向点D运动,求点P从A到D的运动过程中,PQ的中点0所经过的路径的长.(4)如图3,在“问题思考”中,若点M N是线段AB上的两点,且AM=BN=1点G H分别是边CD EF的中点,请直接写出点P从M到N的运动过程中,GH的中点0所经过的路径的长及0M+0的最小值.10、如图1,在Rt△ ABC中,/ C=90, AC=6 BC=8动点P从点A开始沿边AC向点C以1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD// BC交AB于点D,连接PQ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,设运动时间为t秒(t> 0).(1 )直接用含t的代数式分别表示:QB= ________ ,PD= ___(2)是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.并探究如何改变Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度;(3)如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ中点M所经过的路径长.A—S211、在直角坐标系中,0是坐标原点,点A坐标为(0, -1 ),点C是x轴上一个动点。
中考数学压轴题分析:等腰直角三角形与动点轨迹问题
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中考数学压轴题分析:等腰直⾓三⾓形与动点轨迹问题本⽂内容选⾃2021年郴州中考数学⼏何压轴题。
题⽬以等腰直⾓三⾓形的旋转为背景,涉及动点轨迹问题,以及等腰三⾓形的存在性问题。
题⽬难度⼀般,不过问法⽐较典型,值得研究。
【中考真题】(2021·郴州)如图1,在等腰直⾓三⾓形中,,点,分别为,的中点,为线段上⼀动点(不与点,重合),将线段绕点逆时针⽅向旋转得到,连接,.(1)证明:;(2)如图2,连接,,交于点.①证明:在点的运动过程中,总有;②若,当的长度为多少时为等腰三⾓形?【分析】(1)由旋转的性质得到边⾓等量关系,再根据SAS证明全等即可。
(2)①由图2可以发现△AEH≌△AFG,由于∠HAG=90°,若要证明∠HFG=90°,只需得到四边形AHFG对⾓互补即可。
由于全等可以得到∠AHE=∠AGF,结论易得。
②当△AGQ为等腰三⾓形时,需要进⾏分类讨论。
需要分3种情况,但是由于点H在线段EF上运动,且不与点E、F重合,那么只需分为两种情况讨论即可。
即类型⼀:当AQ=GQ时,∠AQG=90°。
还有类型⼆:当AG=GQ时,∠GAQ=∠GQA=75°。
【答案】(1)证明:如图1,由旋转得:,,,,,;(2)①证明:如图2,在等腰直⾓三⾓形中,,,点,分别为,的中点,是的中位线,,,,,,,,,,,;②分两种情况:如图3,时,,,,,,,,,,,四边形是正⽅形,,,,当的长度为时,为等腰三⾓形;如图4,当时,,,,,,当的长度为2时,为等腰三⾓形;综上,当的长度为或2时,为等腰三⾓形.。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/306797291fd9ad51f01dc281e53a580216fc50f1.png)
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。
轨迹问题再探究(圆轨问题)主从联动模型
![轨迹问题再探究(圆轨问题)主从联动模型](https://img.taocdn.com/s3/m/01e520db85254b35eefdc8d376eeaeaad1f316a4.png)
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轨迹问题再探索---圆轨模型导读在前⾯的学习中,我们已经认识了轨迹,知道在初中阶段,我们会遇到两种轨迹问题,⼀它们分别对应不同的知识点。
圆弧上的点到定点的距离等于定个是圆弧,⼀个是线段。
它们分别对应不同的知识点。
圆弧上的点到定点的距离等于定个是圆弧,⼀个是线段。
长,线段上的点到直线的距离也等于定长。
但是在实际的考查过程中,我们往往不是事先知道动点所形成的轨迹。
⽽需要我们结合题⽬中的条件,来分析出问题是不是轨迹问题,是哪种轨迹问题,它们常见的处理⽅法⼜是什么呢?在随后的讲解中,将逐步为⼤家揭开谜底。
敬请您的期待。
⾸先我们先给轨迹下个定义,简单的说就是:动点在空间或者平⾯内移动,它所通过的全部路径叫做这个点的轨迹。
我们在理解这个定义时,可从下列⼏个⽅⾯考虑:(1)符合⼀定条件的动点所形成的图形,或者说,符合⼀定条件的点的全体所组成的集合,叫做满⾜该条件的点的轨迹。
(2)凡在轨迹上的点都符合给定的条件,这叫做轨迹的纯粹性(也叫做必要性)。
(3)另外凡不在轨迹上的点都不符合给定的条件,也就是符合给定条件的点必在轨迹上,这叫做轨迹的完备性(也叫做充分性)。
我们要记住两点:平⾯轨迹⼀般是曲线,空间轨迹⼀般是曲⾯。
常见的平⾯内点的轨迹1.到定点的距离等于定长的点的轨迹,是以定点为圆⼼,定长为半径的圆。
2.到已知线段两个端点的距离相等的点的轨迹,是这条线段的垂直平分线。
3.到已知⾓的两边距离相等的点的轨迹,是这个⾓的⾓平分线。
4.到直线L的距离等于定长D的点的轨迹,是平⾏于这条直线,并且到这条直线的距离等于定长的的两条直线。
5.到两条平⾏线距离相等的点的轨迹,是和这两条平⾏线平⾏且距离相等的⼀条直线。
6.到两定点距离和等于常数(⼤于两定点的距离)的点的轨迹是以两定点为焦点的椭圆。
7.到两定点的距离的差的绝对值等于常数(⼩于两定点的距离)的点的轨迹,是以两定点为焦点的双曲线。
2024年中考数学复习 瓜豆原理中动点轨迹直线型最值问题以及逆向构造(原卷版+答案解析)
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瓜豆原理中动点轨迹直线型最值问题以及逆向构造【专题说明】近些年的中考中,经常出现动点的运动轨迹类问题,通常出题以求出轨迹的长度或最值最为常见。
很多考生碰到此类试题常常无所适从,不知该从何下手。
动点轨迹问题是中考的重要压轴点.受学生解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的一个黑洞.掌握该压轴点的基本图形,构建问题解决的一般思路,是中考专题复习的一个重要途径.本文就动点轨迹问题的基本图形作一详述.动点轨迹基本类型为直线型和圆弧型.其实初中阶段如遇求轨迹长度仅有2种类型:“直线型”和“圆弧型”(两种类型中还会涉及点往返探究“往返型”),对于两大类型该如何断定,通常老师会让学生画图寻找3处以上的点来确定轨迹类型进而求出答案,对于填空选择题而言不外乎是个好方法,但如果要进行说理很多考生难以解释清楚。
瓜豆原理:一个主动点,一个从动点(根据某种约束条件,跟着主动点动),当主动点运动时,从动点的轨迹相同.只要满足:1.两“动”,一“定”;2.两动点与定点的连线夹角是定角3.两动点到定点的距离比值是定值。
【引例】(选讲)如图,△APQ是等腰直角三角形,∠P AQ=90°且AP=AQ,当点P在直线BC上运动时,求Q点轨迹?【分析】当AP与AQ夹角固定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形.当确定轨迹是线段的时候,可以任取两个时刻的Q点的位置,连线即可,比如Q点的起始位置和终点位置,连接即得Q点轨迹线段.【模型总结】必要条件:主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(∠P AQ是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值).结论:P、Q两点轨迹所在直线的夹角等于∠P AQ(当∠P AQ≤90°时,∠P AQ等于MN与BC夹角)P、Q两点轨迹长度之比等于AP:AQ(由△ABC∽△AMN,可得AP:AQ=BC:MN)如图,D 、E 是边长为4的等边三角形ABC 上的中点,P 为中线AD 上的动点,把线段PC 绕C 点逆时针旋转60°,得到P ’,EP ’的最小值【分析】结合这个例题我们再来熟悉一下瓜豆模型第一层:点P ’运动的轨迹是直线吗?第二层:点P ’的运动长度和点P 的运动长度相同吗?第三层:手拉手模型怎么构造?第四层:分析∠CAP 和∠CBP ’第五层:点P 和点P ’轨迹的夹角和旋转角的关系P'P'P'总共提到了3种处理方式: 1.找始末,定轨迹2.在轨迹上找一点旋转,构造手拉手模型,再通过角度相等得到从动点轨迹.3.反向旋转相关定点,构造手拉手模型,代换所求线段,即逆向构造. 那么什么具体选择什么方法更合适呢?我们再看一道例题 【例题2 宿迁中考】如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 上一点,且BE =1,F 为AB 边上的一个动点,连接EF ,以EF 为边向右侧作等边△EFG ,连接CG ,则CG 的最小值为 .现在,我们分别用上面提到的3种策略来处理这个题目策略一:找始末,定轨迹我们分别以BE ,AE 为边,按题目要求构造等边三角形得到G 1与G 2,连接G 1与G 2得到点G 的轨迹,再作垂线CH 得到最小值.前面提到过从动点轨迹和主动点轨迹的夹角与旋转角有关,我们可以调用这个结论,得到∠AMG 1=60°,BABABABA22进一步得到△MBG 1为等腰三角形后,求CH 就不难了.策略二:在点F 轨迹上找一点进行旋转.我们分别对A ,B 顺时针旋转60°,构造手拉手模型,再通过角度相等得到从动点轨迹,对A 点旋转会得到一个正切值为14的角,即1tan tan 4∠G M E =∠A FE=,然后进一步算出最值【简证】311202EM AE EN NEC IC ⇒°⇒∠,则5=2CH对B 点旋转得到∠EMG =∠FBE =90°,相对来说要容易一些.策略三:反向旋转相关定点,构造手拉手模型,代换所求线段.将点C 逆时针旋转60°,得到点H ,易证△CGE ≌△HFE ,则有CG =HF ,作MH ⊥AB 于M ,HM 即为所求.相比之下,先求轨迹后再求垂线段时,比较麻烦,而反向旋转代换所求线段感觉清爽很多.BABA如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 上一点,且BE =1,F 为AB 边上的一个动点,连接EF ,以EF 为底向右侧作等腰直角△EFG ,连接CG ,则CG 的最小值为 .如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 上一点,F 为AB 边上一点,连接EF ,以EF 为底向右侧作等腰直角△EFG ,连接CG ,则AG 的最小值为 .1.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,点D是BC边的中点,点P是AC边上一个动点,连接PD,以PD为边在PD的下方作等边△PDQ,连接CQ.则CQ的最小值是2.如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=5 3,点P在线段BC上运动(含B、C两点),连接AP,以点A 为中心,将线段AP逆时针旋转60°到AQ,连接DQ,则线段DQ的最小值为3、如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是对角线AC上的动点,连接DP,将直线DP绕点P顺时针旋转,使∠1=∠2,且过点D作DG⊥PG,连接CG.则CG最小值为瓜豆原理中动点轨迹直线型最值问题以及逆向构造【专题说明】近些年的中考中,经常出现动点的运动轨迹类问题,通常出题以求出轨迹的长度或最值最为常见。
中考数学最值专题02 瓜豆原理最值问题——曲线型轨迹(老师版)
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专题02 瓜豆原理中动点轨迹直线型最值问题以及逆向构造【引例】如图,P是圆O上一个动点,A为定点,连接AP,Q为AP中点,考虑:当点P在圆O上运动时,Q点轨迹是?【分析】观察动图可知点Q轨迹是个圆,而我们还需确定的是此圆与圆O有什么关系?考虑到Q点始终为AP中点,连接AO,取AO中点M,则M点即为Q点轨迹圆圆心,半径MQ是OP一半,任意时刻,均有△AMQ∽△AOP,QM:PO=AQ:AP=1:2.【小结】确定Q点轨迹圆即确定其圆心与半径,由A、Q、P始终共线可得:A、M、O三点共线,由Q为AP中点可得:AM=12 AO.Q点轨迹相当于是P点轨迹成比例缩放.根据动点之间的相对位置关系分析圆心的相对位置关系;根据动点之间的数量关系分析轨迹圆半径数量关系.径的圆上一点,连接BD ,点M 为BD 中点,则线段CM 长度的最大值为( )A .7B .8C .6D .5【解答】解:作AB 的中点E ,连接EM 、CE ,在直角ABC ∆中,10AB ==,E 是直角ABC ∆斜边AB 上的中点,∴152CE AB ==, M 是BD 的中点,E 是AB 的中点,∴122ME AD ==, 在CEM ∆中,5252CM -+,即37CM ,∴最大值为7.故选:A .2.如图,点A 是双曲线4y x=在第一象限上的一动点,连接AO 并延长交另一分支于点B ,以AB 为斜边作等腰Rt ABC ∆,点C 在第二象限,随着点A 的运动,点C 的位置也不断的变化,但始终在一函数图象上运动,则这个函数的解析式为( )A .14y x =-B .12y x =-C .4y x =-D .2y x=- 【解答】解:作AD x ⊥轴与点D ,连接OC ,作CE y ⊥轴于点E , ABC ∆为等腰直角三角形,点O 是AB 的中点, OC OA ∴=,CO AO ⊥, COE AOD ∴∠=∠, 90OEC ODA ∠=∠=︒, ()OEC ODA AAS ∴∆≅∆, OD OE ∴=,AD CE =, 设点C 的坐标为(,)x y ,则点A 为(,)y x -, 点A 是双曲线4y x =上, 4yx ∴-=,4xy ∴=-,∴点C 所在的函数解析式为:4y x -=, 故选:C .3.如图,一次函数2y x =与反比例函数(0)k y k x=>的图象交于A ,B 两点,点P 在以(2,0)C -为圆心,1为半径的C 上,Q 是AP 的中点,已知OQ 长的最大值为32,则k 的值为( )。
2020年中考数学专题突破二十:连锁轨迹— —动点在直线上产生的动点轨迹问题
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专题二十:连锁轨迹——动点在直线上产生的动点轨迹问题【导例引入】导例:如图:A是定点,动点B从O(0,0)运动到C(8,0). 点M为线段AB的中点,①画出线段AB的中点M运动的路径②M运动的路径的长是.分析:求解动点运动问题的关键是把握运动规律,寻求运动中的特殊位置,在“动”中求“静”,在“静”中探求“动”.首先要分清运动的轨迹是线段还是弧,然后确定起始点和终止点,再作出相应的草图就能解决问题动点B和M的关系可定义为:B叫做主动点,M叫做从动点.如果:①动点的初始位置②动点的中途位置③动点的终止位置三点在一条直线上,那么可以初步判断动点的运动路径是.【方法指引】注意画图分析:第一步:画出△BDE的初始位置和终止位置第二步:标出①点的初始位置②点的中途位置③点的终止位置第三步:判断动点的运动路径,计算其长度导例答案:(1)线段M1M2即为点M的运动路径;【例题精讲】类型一:动点产生的路径与最值问题例1.如图,在△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC=4,P为AC中点,点D在直线BC上运动,以为边向AD的右侧作正方形ADEF,连接PF,则在点D的运动过程中,线段PF的最小值为.【分析】连接CF,由“SAS”可证△ABD≌△ACF,可得∠ABD=∠ACF=45°,可得CF⊥BC,即点F在过点C且垂直BC的直线上,则当PF⊥CF时,PF的值最小,即可求PF的最小值.类型二:动点产生的路径长问题例2.如图,在△ABC中,已知AB=AC=10cm,∠BAC=90°,点D在AB边上且BD=4cm,过点D作DE⊥AB交BC于点E.(1)求DE的长;(2)若动点P从点B出发沿BA方向以2cm/s的速度向终点A运动,连结PE,设点P运动的时间为t秒.当S△PDE=6cm2时,求t的值;(3)若动点P从点D出发沿着DA方向向终点A运动,连结PE,以PE为腰,在PE右侧按如图方式作等腰直角△PEF,且∠PEF=90°.当点P从点D运动到点A时,求点F运动的路径长(直接写出答案).【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质解答;(2)分点P 在线段BD 上和点P 在线段AD 上两种情况,根据三角形的面积公式计算;(3)证明△PDE ≌△EHF ,根据全等三角形的性质、结合图形解答即可.【专题过关】1.如图,在△ABC 中,BC =8,M 是边边 BC 上一动点,连接 AM ,取 AM的中点 P ,随着 点 M 从点 B 运动到点 C ,求动点 P 的路径长为 .2. 已知线段AB =6,C 、D 是AB 上两点,且AC =DB =1,P 是线段CD 上一动点,在AB 同侧分别作等边三角形APE 和等边三角形PBF ,G 为线段EF 的中点,点P 由点C 移动到点D 时,G 点移动的路径长度为_______.3. 如图在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=8,BC=6,动点P 从点A 开始沿边AC 向点C 以1个单位长度的速度运动,动点Q 从点C 开始沿边CB 向点B 以每秒2个单位长度的速度运动,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.连结PQ ,M 为线段PQ 的中点,则在整个运动过程中,M 点所经过的路径长为 .4.如图,在Rt ABC ∆中,6,8AC BC ==,90C ∠=︒.点P 是边AB 上一动点,点D 是AC延长线上的一个定点,连接PD ,过点D 作DE PD ⊥,连接PE ,且2tan 5DPE ∠=,当点P 从点A 运动到点B 时,点E 运动的路径长为 .5.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 .6.如图,已知AB=9,点E 是线段AB 上的动点,分别以AE ,EB 为底边在线段AB 的同侧作等腰直角△AME 和△BNE ,连接MN ,设MN 的中点为F ,当点E 从点A 运动到点B 时,则点F 移动路径的长是7.如图所示,点E 坐标为(﹣1,0),点B 坐标为(0,2),等腰直角△BDC 的直角端点D 从D(0,0)运动到D(2,0)时,(1)画出线段EC 的中点M 运动的路径;(2)EC 的中点M 运动的路径的长是多少?8.如图,已知正方形ABCD 的边长为4,点P 是AB 边上的一个动点,连接CP ,过点P 作PC 的垂线交AD 于点E ,以PE 为边作正方形PEFG ,顶点G 在线段PC 上,对角线EG ,PF 相交于点O .(1)若AP=1,则AE= ;(2)①求证:点O 一定在△APE 的外接圆上;②当点P 从点A 运动到点B 时,点O 也随之运动,求点O 经过的路径长;(3)当点P 运动至AB 中点时,求线段CO 的长.9.正方形ABCD 的边长为2,动点E 在边AB ,AD 上运动,连接CE ,以CE 为边作正方形CEFG (点C 、E ,F ,G 按顺时针方向排列),连接DG .问题解决:(1)如图(1),当点E 在AB 上运动时,求证:△BEC ≌△DGC ;(2)如图(2),当点E 在AD 上运动时,点M 是FG 的中点,连接CM .若DG=CM ,则AE 的长为 ;(3)如图(1),点E 沿边AB 由点B 运动到点A 时,求点F 的运动路径的长.10.如图,平面直角坐标系中,直线AB :y=-31x+b 交y 轴于点A (0,2),交X 轴于点B .过点E (2,0)作X 轴的垂线EF 交AB 于点D ,P 是射线DF 上一动点,设P (2,n ).(1)B点坐标为;(2)求△ABP的面积(用含n的代数式表示);(3)以PB为斜边作等腰直角△BPC,且点C始终在第一象限.①若S△AEP=2,求点C的坐标.②若点P从(2,2)运动到(2,4),则点C运动的路径长为11.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,M是AD的中点,动点E在线段AB上,连接EM并延长交射线CD于点F,过点M作EF的垂线交BC于点G,连结EG、FG.(1)求证:△AME≌△DMF;(2)在点E的运动过程中,探究:①△EGF的形状是否发生变化,若不变,请判断△EGF的形状,并说明理由;②线段MG的中点H运动的路程最长为多少(直接写出结果)?(3)设AE=x,△EGF的面积为S,求当S=6时,求x的值.12.如图,正方形ABCD的边长是2,M是AD的中点,点E从点A出发,沿AB运动到点B停止,连接EM并延长交射线CD于点F,过点M作EF的垂线交射线BC于点G,连接EG,FG.(1)试判断△EGF的形状,并说明理由;(2)设AE=x,△EGF的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;(3)若P是MG的中点,请直接写出点P运动路线的长.13.在平面直角坐标系中,A(2,0),B(0,3),过点B作直线∥x轴,点P(a,3)是直线上的动点,以AP为边在AP右侧作等腰Rt△APQ,∠APQ=Rt∠,直线AQ交y轴于点C.(1)当a=1时,则点Q的坐标为多少;(2)当点P在直线上运动时,点Q也随之运动.当a为多少时,AQ+BQ的值最小,最小值为多少?例题答案:例1.连接CF.∵∠CAB=90°,AB=AC=4,P为AC中点,∴∠ABC=∠ACB=45°,AP=PC=2.∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°.∵∠BAC=∠DAF=90°,∴∠BAD=∠CAF,且AB=AC,AD=AF.∴△ABD≌△ACF(SAS).∴∠ABD=∠ACF=45°.∴∠BCF=∠ACB+∠ACF=90°.∴CF⊥BC.∴点F在过点C且垂直BC的直线上运动.∴当PF⊥CF时,PF的值最小.∴PF的最小值==.例2.(1)∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠B=∠C=45°.∵DE⊥AB,∴∠B=∠BED=45°.∴DE=BD=4cm;(2)当点P在线段BD上时,S△PDE=×DP×DE=×4×(4-2t)=6,整理得4-2t=3,解得t=0.5.当点P在线段AD上时,S△PDE=×DP×DE=×4×(2t-4)=6,整理得2t-4=3,解得t=3.5.综上所述,t=0.5或3.5;(3)点F运动的路径长为10-4.理由如下:如图,连接AE,过点E作EF1⊥DE,且使EF1=ED,过点E作EF2⊥DE,且使EF2=AE,∴∠DEF1F=90°,∠AEF2=90°∴∠DEA=∠F1EF2.∴△DEA≌△F1EF2.∴AD=F1F2=10-4.∴当P从点D运动到点A时,点F运动的路径为线段F1F2,该线段的长度=AD=10-4.【专题过关】1.4.2.如图,分别延长AE、BF交于点H.∵∠A=∠FPB=60°,∴AH∥PF.∵∠B=∠EPA=60°,∴BH∥PE.∴四边形EPFH为平行四边形.∴EF与HP互相平分.∵G为EF的中点,∴G为PH中点,即在P的运动过程中,G始终为PH的中点,所以G的运行轨迹为三角形HCD的中位线MN.∵CD=6-1-1=4,∴MN=2,即G的移动路径长为2.3. 以C为原点,以AC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,依题意,可知0≤t≤3,当t=0时,点M1的坐标为(4,0);当t=3时,点M2的坐标为(,3).设直线M1M2的解析式为y=kx+b,则解得∴直线M1M2的解析式为y=-2x+8.∵点Q(0,2t),P(8-t,0),∴在运动过程中,线段PQ中点M3的坐标为(,t).把x=,代入y=-2x+8,得y=-2×+8=t.∴点M3在M1M2直线上.过点M2作M2N⊥x轴于点N,则M2N=3,M1N=.∴M1M2=.∴线段PQ中点M所经过的路径长为单位长度.4.分析:点E的运动路径是一条线段,点E运动的路径长就是线段E1E2的长度.于是提出猜想一“在三点图中,从动点的起点,终点,过程点三点共线时,从动点的运动路径为线段”.∵1190E DE PDE ∠+∠=︒,1190PDP PDE ∠+∠=︒, ∴11PDP E DE ∠=∠.又∵1125DE DE DP DP ==, ∴11E DE PDP ∆∆.∴11DEE DPP ∠=∠.同理22E DEP DP ∆∆,可得22DEE DPP ∠=∠. 又∵12180DPP DPP ∠+∠=︒,∴12180DEE DEE ∠+∠=︒.∴点1E ,点E ,点2E 三点共线.∵121290E DE PDE ∠+∠=︒,121290PDP PDE ∠+∠=︒,∴1212PDP E DE ∠=∠.∵121225DE DE DP DP ==,∴1212E DE PDP ∆∆.∴121225E E PP =.∵1210PP =,∴124E E =.5.如图所示:过点M 作GH ⊥AD .∵AD ∥CB ,GH ⊥AD ,∴GH ⊥BC .在△EGM 和△FHM 中,∴△EGM ≌△FHM .∴MG=MH .∴点M 的轨迹是一条平行于BC 的线段.当点P 与A 重合时,BF 1=AE=2;当点P 与点B 重合时,∠F 2+∠EBF 1=90°,∠BEF 1+∠EBF 1=90°,∴∠F 2=∠EBF 1.∵∠EF 1B=∠EF 1F 2,∴△EF 1B ∽△∠EF 1F 2. ∴21111F F EF EF BF =.∴21662F F =.∴F 1F 2=18.∵M 1M 2是△EF 1F 2的中位线,∴M 1M 2=21F 1F 2=9.6.如图,分别延长AM 、BN 交于点C .∵∠A=∠BEN=45°,∴AC ∥EN .同理可得,BC ∥EM .∴四边形MENC 为平行四边形,∴CE 与MN 互相平分.∵F 为MN 的中点,∴F 为CE 中点.当点E 从点A 运动到点B 时,F 始终为CE 的中点.故F 的运行轨迹为△CAB 的中位线,点F 移动路径的长等于AB 的一半.∴F 的移动路径长为21×9=29.7.设OD=t,作CH ⊥OA 于H,可得△BOD ≌DHC ,∴CH=OD=t ,DH=BO=2。
【中考数学专题】11 连锁轨迹—动点在直线(线段)上产生的动点轨迹类问题探究-
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专题十一:连锁轨迹——动点在直线(线段)上产生的动点轨迹类问题探究专题导例已知,如图Rt△AB C中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,D、E分别是AC、BC的中点,连接DE,M是DE上一动点,点M从点D开始沿DE向终点E运动,在运动过程中AM的中点移动的路径长为.【分析】取AD的中点P,AE的中点Q,连接PQ,根据勾股定理得到AB=5,根据三角形中位线定理计算即可.如果:①动点的初始位置②动点的中途位置③动点的终止位置三点在一条直线上,那么可以初步判断动点的运动路径是.导例答案解:取AD的中点P,AE的中点Q,连接PQ,∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴AB==5,∵D、E分别是AC、BC的中点,∴DE=AB=,∵P、Q分别是AD、AE的中点,∴PQ=DE=,∴AM的中点移动的路径长为,故答案为:.典例剖析类型一:动点产生的路径与最值问题例1.如图,△AB C中,∠ABC=90°,AB=BC=4,D为BC边上一动点,点O是正方形ADEF的中心,当点D沿BC边从点B运动到点C时,点O运动的路径长为.【分析】以点B为原点建立如图所示坐标系,作EG⊥x轴,证△ABD≌△DGE得AB=DG=4、BD =EG=a,从而得E(4+a,a),根据线段的中点坐标知O(,),从而知点O在直线y=x 上,由0≤a≤4知点O的横坐标2≤x≤4、纵坐标满足2≤y≤4,根据两点间的距离公式可得答案.类型二:动点产生的路径长问题例2.如图,在Rt△AB C中,∠C=90°,AC=8,BC=6,D为AB边上的动点,过点D作DE⊥AB 交边AC于点E,过点E作EF⊥DE交BC于点F,连接DF.(1)当AD=4时,求EF的长度;(2)求△DEF的面积的最大值;(3)设O为DF的中点,随着点D的运动,则点O的运动路径的长度为.【分析】(1)由勾股定理可求AB=10,通过证明△AED∽△ABC,可得=,可求AE=5,CE =3,通过△CEF∽△ACB,可得=,即可求EF的长度;(2)设AD=x,由相似三角形的性质可可得DE=•BC=x,EF=•AB=10﹣x,由三角形的面积公式可得S△DEF=DE•EF=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+6,由二次函数的性质可求△DEF的面积的最大值;(3)以点A为原点,AB为x轴建立平面直角坐标系,设AD=t,则点D坐标(t,0),点E(t,t),点F(10﹣t,t),由中点坐标公式可求点O坐标,由t的取值范围可求点O的运动路径的长度.专题突破1.如图,在△AB C中,∠B=45°,∠C=60°,且AB=,M是边BC上的一个动点,连接AM,P 为AM的中点,当M点从点B运动到点C的过程中,P点的运动路线长为()A.1+B.1﹣πC.+D.2. 如图,在矩形ABC D中,已知AB=2cm,BC=4cm,现有一根长为2cm的木棒EF紧贴着矩形的边(即两个端点始终落在矩形的边上),按逆时针方向滑动一周,则木棒EF的中点P在运动过程中所围成的图形的面积为()A.(8﹣π)cm2B.4cm2C.(3+π)cm2D.8cm23.已知线段AB=12,C、D是AB上两点,且AC=DB=2,P是线段CD上一动点,在AB同侧分别作等边三角形APE和等边三角形PBF,G为线段EF的中点,点P由点C移动到点D时,G点移动的路径长度为4.如图,等腰直角△AB C中,AC=BC=3,P为斜边AB上一动点,D为BC延长线上一点,以点D为直角顶点作直角△PQD,并且使∠DPQ=30°,则当点P从点A运动到点B时,点Q运动的路径长为.5.如图,矩形ABC D中,AB=4,AD=6,点E在边AD上,且AE:ED=1:2.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.设点M是线段EF的中点,则在点P运动的整个过程中,点M的运动路径长为.6.如图,在△AB C中,BA=BC=20cm,AC=30cm,点P从A点出发,沿着AB以每秒4cm的速度向B点运动;同时点Q从C点出发,沿着CA以每秒3cm的速度向A点运动,设运动时间为x秒.(1)x为何值时,PQ∥BC;(2)是否存在某一时刻,使△APQ∽△CQB?若存在,求出此时AP的长;若不存在,请说明理由;7.如图,已知正方形ABCD的边长为4,点P是AB边上的一个动点,连接CP,过点P作PC的垂线交AD于点E,以PE为边作正方形PEFG,顶点G在线段PC上,对角线EG、PF相交于点O.(1)若AP=1,则AE=;(2)①求证:点O一定在△APE的外接圆上;②当点P从点A运动到点B时,点O也随之运动,求点O经过的路径长;(3)在点P从点A到点B的运动过程中,△APE的外接圆的圆心也随之运动,求该圆心到AB边的距离的最大值.8.如图,正方形ABCD的边长为2,动点E从点A出发,沿边AB﹣BC向终点C运动,以DE为边作正方形DEFG(点D、E、F、G按顺时针方向排列).设点E运动的速度为每秒1个单位,运动的时间为x秒.(1)如图1,当点E在AB上时,求证:点G在直线BC上;(2)设正方形ABCD与正方形DEFG重叠部分的面积为S,求S与x之间的函数关系式;(3)直接写出整个运动过程中,点F经过的路径长.9.如图,平面直角坐标系中,直线AB:y=﹣x+b交y轴于点A(0,1),交x轴于点B.过点E (1,0)作x轴的垂线EF交AB于点D,P是直线EF上一动点,且在点D的上方,设P(1,n).(1)直线AB的表达式为;(2)求△ABP的面积(用含n的代数式表示);(3)当S△ABP=2时,以PB为边在第一象限作等腰直角三角形BPC,请直接写出点C的坐标.10.如图,在矩形ABC D中,AB=2,BC=4,M是AD的中点,动点E在线段AB上,连接EM并延长交射线CD于点F,过点M作EF的垂线交BC于点G,连接EG、FG.(1)求证:△AME≌△DMF;(2)在点E的运动过程中,探究:①△EGF的形状是否发生变化?若不变,请判断△EGF的形状,并说明理由;②线段MG的中点H运动的路程最长为多少?(直接写出结果)(3)设AE=x,△EGF的面积为S.①当S=6时,求x的值;②直接写出点E的运动过程中S的变化范围.11.如图,正方形ABCD的边长为4,点E从点A出发,沿AB运动到点B停止.(1)如图1,当E是AB的中点,F是AD上的一点,且AF=AD,求证:CE平分∠BCF.(2)如图2,若点Q是AD的中点,连接EQ并延长交射线CD于点G,过Q作EG的垂线交射线BC于点P,连接PE、PG.①设AE=x时,△PEG的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.②若点M是PQ的中点,请直接写出点M的运动的路线的长.12.在平面直角坐标系中,A(2,0)、B(0,3),过点B作直线l∥x轴,点P(a,3)是直线上的动点,以AP为边在AP右侧作等腰Rt△APQ,∠APQ=Rt∠,直线AQ交y轴于点C.(1)当a=时,求点Q的坐标.(2)当P A+PO最小时,求a.专题十一答案:轨迹之点在直线(线段)上运动问题探究例1.解:如图,以点B为原点,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,过点E作EG⊥x轴于点G,连接AE,根据题意知,点A(0,4)、C(4,0),∵∠ABD=∠ADE=∠DGE=90°,∴∠ADB+∠EDG=∠ADB+∠DAB=90°,∴∠DAB=∠EDG,在△ABD和△DGE中,∵,∴△ABD≌△DGE(AAS),∴AB=DG=4,BD=EG,设BD=EG=a,则BG=BD+DG=4+a,∴点E(4+a,a),∵点O为正方形ADEF的中心,即点O为AE的中点,∴点O(,),即O(,),则无论a为任意实数,点O的横纵坐标相等,即点O在直线y=x上,∵0≤a≤4,∴2≤≤4,即点O的横坐标2≤x≤4、纵坐标满足2≤y≤4,则点O的运动路径长为=2,故答案为:2.例2.解:(1)∵在Rt△AB C中,∠C=90°,∴AB==10.∵DE⊥AB,∴∠EDA=90°.∵∠A=∠A,∠EDA=∠C=90°,∴△AED∽△ABC,∴=.∴AE=•AB=5.∴CE=AC﹣AE=8﹣5=3.∵DE⊥AB,∴∠DEF=90°.∵∠EDA=∠DEF=90°,∴EF∥A B.∴△CEF∽△ACB,∴=.∴EF=•AB=.(2)设AD=x.∵△AED∽△ABC,∴==.∴DE=•BC=x,AE=•AB=x.∴CE=AC﹣AE=8﹣x.∵△CEF∽△ACB,∴=.∴EF=•AB=10﹣x.∴S△DEF=DE•EF=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+6.∴当x=时,S△DEF取最大值为6.因此,△DEF的面积的最大值为6.(3)如图,以点A为原点,AB为x轴建立平面直角坐标系,设AD=t,则点D坐标(t,0),点E(t,t),点F(10﹣t,t)∵点O是DF的中点,∴点O(5+t,t)∴点O在直线y=上运动,∵过点D作DE⊥AB交边AC于点E,∴0≤t≤∴当t=0时,点O坐标为(5,0)当t=时,点O坐标为(,)∴点O的运动路径的长度==故答案为:专题突破答案1.解:如图作AH⊥BC于H.在Rt△ABH中,∵AB=,∠B=45°,∴AH=BH=1,在Rt△ACH中,∵AH=1,∠C=60°,∴CH==,∴BC=1+当点M与B重合时,点P与A B中点E重合,当点M与C重合时,点P与F重合,∴点P的运动轨迹是△ABC的中位线EF,∴EF=BC=+.故选:C.2. 解:如图,∵P是EF的中点,∴BP=EF=×2=1(cm),∵AB=2,∴点P在运动过程中所围成的图形的面积为长方形的面积减去四个扇形的面积,:又∵四个扇形的面积正好等于一个相同半径的圆的面积,∴4×2﹣π•12=8﹣π(cm2).故选:A.3.解:如图,分别延长AE、BF交于点M,∵∠A=∠DPF=60°,∴AM∥PF,∵∠B=∠EP A=60°,∴BM∥PE,∴四边形PEMF为平行四边形,∴EF与MP互相平分.∵G为EF的中点,∴G正好为PM的中点,即在P的运动过程中,G始终为PM的中点,∴G的运行轨迹为△MCD的中位线H I,∵H I=CD=×(12﹣2﹣2)=4,∴G点移动的路径长度为4.故答案为:44.解:如图,过点D作DK⊥AD,使得∠DAK=30°,连接AK,KQ.∵∠ADK=90°,∠DAK=30°,∴=,∵∠PDQ=90°,∠DPQ=30°,∴=,∴=,∵∠ADK=∠PDQ=90°,∴∠ADP=∠KDQ,∴△ADP∽△KDQ,∴==,∠DAP=∠DKQ,∴当则当点P从点A运动到点B时,点Q运动的轨迹是线段KQ,∵点P的运动路径是3,∴点Q的运动路径是3÷=.故答案为.5.解:如图,当P与A重合时,点F与K重合,此时点M在H处,当点P与B重合时,点F与G重合,点M 在N处,点M的运动轨迹是线段HN.在Rt△AE B中,AE=2,AB=4,∴BE==2,∵△AEB∽△EBG,∴=,∴BG==10,∵BK=AE=2,∴KG=BG﹣BK=8,∴HN=KG=4,∴点M的运动路径的长为4.故答案为4.6.解:(1)∵PQ∥BC,∴∠AQP=∠C.又∵∠A=∠A,∴△APQ∽△ABC,∴=,即=,解得x=.即当x=时,PQ∥B C.(2)能相似.∵AB=BC,∴∠A=∠C,∴△APQ和△CQB相似可能有以下两种情况:①△APQ∽△CQB,可得=,即=,解得x=.经检验,x=是上述方程的解.∴当AP=4x=cm时,△APQ∽△CQB;②△APQ∽△CBQ,可得=,即=,解得x=5或x=-10(舍去).经检验,x=5是上述方程的解.∴当AP=4x=20 cm时,△APQ∽△CBQ.综上所述,当AP的长为cm或20 cm时,△APQ与△CQB相似.7.(1)解:∵四边形ABCD、四边形PEFG是正方形,∴∠A=∠B=∠EPG=90°,PF⊥EG,AB=BC=4,∠OEP=45°,∴∠AEP+∠APE=90°,∠BPC+∠APE=90°,∴∠AEP=∠BPC,∴△APE∽△BCP∴,即,解得:AE=;故答案为:;(2)①证明:如图3,取PE的中点Q,连接AQ,OQ,∵∠POE=90°,∴OQ=PE,∵△APE是直角三角形,∴点Q是Rt△APE外接圆的圆心,∴AQ=PE,∴OQ=AQ,∴点O一定在△APE的外接圆上;(到圆心的距离等于半径的点必在此圆上)②解:连接OA、AC,如图1所示:∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=90°,∠BAC=45°,∴AC==4,∵A、P、O、E四点共圆,∴∠OAP=∠OEP=45°,∴点O在AC上,当P运动到点B时,O为AC的中点,OA=AC=2,即点O经过的路径长为2;(3)解:设△APE的外接圆的圆心为M,作MN⊥AB于N,如图2所示:则MN∥AE,∵ME=MP,∴AN=PN,∴MN=AE,设AP=x,则BP=4﹣x,由(1)得:△APE∽△BCP,∴,即,解得:AE=x﹣x2=﹣(x﹣2)2+1,∴x=2时,AE的最大值为1,此时MN的值最大=×1=,即△APE的圆心到AB边的距离的最大值为.8.(1)证明:∵四边形ABCD与四边形DEFG都是正方形,∴AD=CD,DE=DG,∠ADE+∠EDC=∠EDC+∠CDG=90°,∴∠ADE=∠CDG,在△ADE和△CDG中,,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴∠DCG=∠DAE=90°,∵∠DCB=90°,∴∠DCG+∠DCB=180°,∴点G在直线BC上;(2)解:①当点E在AB边上时,过点E作EK∥AD,交CD于点K,如图1所示:则AC∥EK∥AD,∴∠HEK=∠EHB,∠DEK=∠EDA,∵∠EHB+∠BEH=90°,∠EDA+∠AED=90°,∠HEK+∠DEK=90°,∴∠EDA=∠BEH,∠AED=∠EHB,∴△ADE∽△BEH,∴=,即=,∴BH=,S=正方形ABCD的面积﹣△ADE的面积﹣△BEH的面积=2×2﹣×2×x﹣×(2﹣x)×=;②当点E在BC边上时,S=△DEC的面积=×2×(4﹣x)=4﹣x;(3)解:由(1)知,当点E在AB上时,点G在直线BC上,当点E与B点重合时,点F的位置如图2所示:点F运动的路径为BF;同理,点E在BC上时,当点E与C点重合时,点F运动的路径为FG;∵BD===2,∴BF+FG=2BD=4,∴点F运动的路径长为4.9.解:(1)∵y=﹣x+b经过A(0,1),∴b=1,∴直线AB的解析式是y=﹣x+1;故答案为:y=﹣x+1;(2)过点A作AM⊥PD,垂足为M,则有AM=1,∵x=1时,y=﹣x+1=,P在点D的上方,∴PD=n﹣,S PD•AM=,由点B(3,0),可知点B到直线x=1的距离为2,即△BDP的边PD上的高长为2,∴S△BPD=PD×2=n﹣,∴S△P AB=S△APD+S△BPD=n﹣+n﹣=n﹣1;(3)当S△ABP=2时,n﹣1=2,解得n=2,∴点P(1,2).∵E(1,0),∴PE=BE=2,∴∠EPB=∠EBP=45°.第1种情况,如图1,∠CPB=90°,BP=PC,过点C作CN⊥直线x=1于点N.∵∠CPB=90°,∠EPB=45°,∴∠NPC=∠EPB=45°,在△CNP与△BEP中,,∴△CNP≌△BEP,∴PN=NC=EB=PE=2,∴NE=NP+PE=2+2=4,∴C(3,4).第2种情况,如图2∠PBC=90°,BP=BC,过点C作CF⊥x轴于点M.∵∠PBC=90°,∠EBP=45°,∴∠CBM=∠PBE=45°,在△CBP与△PBE中,,∴△CBM≌△PBE.∴BF=CF=PE=EB=2,∴OF=OB+BF=3+2=5,∴C(5,2).第3种情况,如图3,∠PCB=90°,CP=EB,∴∠CPB=∠EBP=45°,在△PCB和△PE B中,,∴△PCB≌△PEB(SAS),∴PC=CB=PE=EB=2,∴C(3,2).∴以PB为边在第一象限作等腰直角三角形BPC,点C的坐标是(3,4)或(5,2)或(3,2).10.解:(1)在矩形ABC D中,AB∥CD,∴∠A=∠FDM=90°,∠AEM=∠DFM,又∵M是AD的中点,∴AM=DM,∴△AME≌△DMF(AAS);(2)①△EGF的形状不发生变化,是等腰直角三角形,理由如下:如图1,过点M作MN⊥BC于点N,则∠NMD=∠FMG=90°,MN=AB=AD=MD,∴∠NMD﹣∠MDG=∠FMG﹣∠MDG,即∠FMD=∠GMN,又∵∠MNG=∠MDF=90°,∴△MNG≌△MDF(ASA),∴MG=MF,∴∠MGF=45°,∵MG垂直平分EF,∴GF=GE,∴∠EGM=∠MGF=45°,∴∠EGF=90°,∴△EGF的形状不发生变化,是等腰直角三角形;②如图2,由题意知,MG的运动路线是从MN开始,至MC结束,∴点H的运动路程是如图所示的HO,∵H是MN的中点,O是MC的中点,∴HO=NC=1,∴线段MG的中点H运动的路程最长为1;(3)①由(1)和(2)知,△AME≌△DMF≌△NMG,∴AE=NG=x,BE=2﹣x,∴EG2=BE2+BG2=(2﹣x)2+(2+x)2=8+2x2,∴S△EGF=EG2=(8+2x2)=x2+4,∴当S=6时,x=(取正值);②由题意知,0≤x≤2,∴当x=0时,S有最小值4;当x=2时,S有最大值8,故S的取值范围为:4≤S≤8.11.解:(1)过点E作EG⊥CF于G,连接EF,∵AF=AD,E是AB的中点,AB=AD=4,∴AF=1,FD=3,AE=BE=2,∴CF===5,∵S△EFC=4×4﹣×4×2﹣×2×1﹣×3×4=5,∴S△EFC=×CF×EG=5,∴EG=2=BE,且EG⊥CF,EB⊥BC,∴CE平分∠BCF;(2)设CP=a,∵四边形ABCD是正方形,∴∠GDQ=∠BAQ=90°,∵点Q是AD的中点,∴DQ=AQ,∵∠DQG=∠AQB,∴△GDQ≌△BAQ(ASA),∴DG=AB=4,∴CG=CD+DG=4+x,在Rt△BPE中,PE2=BE2+BP2=(4﹣x)2+(4+a)2,在Rt△GCP中,GP2=CP2+CG2=(4+x)2+a2,∵PE=PG,∴a=2x﹣2,PQ2=PE2﹣QE2=4x2+16,∴PQ=,∴S=y=××=2x2+8(其中0≤x≤4)(3)如图,MM′即为M点运动的距离;当点E与点A重合时,∵PQ⊥EQ,∠BAQ=∠ABP=90°,∴四边形ABPQ是矩形,∴BP=AQ=2,当点E与点B重合时,由(2)可得P'E'=P'G,DG=AB=4,∴CG=8,∵P'G2=P'C2+CG2,∴P'E'2=(P'E'﹣4)2+64,∴P'E'=10,∴P'P=8,∵点M,点M'分别是QP,QP'的中点,∴MM'=PP'=4,∴点M的运动的路线的长为4.12.解:(1)过点P作PE⊥OA,垂足为E,过点Q作QF⊥BP,垂足为F,如图1.∵BP∥OA,PE⊥OA,∴∠EPF=∠PEO=90°.∵∠APQ=90°,∴∠EP A=∠FPQ=90°﹣∠APF.在△PEA和△PFQ中,∴△PEA≌△PFQ.∴PE=PF,EA=QF.∵a=,∴P(,3).∴OE=BP=,PE=3.∵A(2,0),∴OA=2,∴EA=0.5.∴PF=3,QF=0.5.∴点Q的坐标为(4.5,3.5).(2)如图2,作O点关于直线l的对称点O′,连接AO′,交直线l于点P,此时OP=O′P,∴P A+PO=P A+PO′,∴AO′是P A+PO的最小值,∵点B的坐标为(0,3).∴点O′(0,6),.设直线AO′为y=kx+6,代入A(2,0)得,0=2k+6,解得k=﹣3,∴直线AO′为y=﹣3x+6,把y=3代入得,3=﹣3x+6,解得x=1,∴P(1,3),∴当P A+PO最小时,a=1.。
中考数学复习轨迹问题的解题策略
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轨迹问题的解题策略对于初中数学中动点轨迹的问题,一般有两种情况:线段或圆弧.在研究动点问题时,可以在运动中寻找不变的量,即不变的数量关系或位置关系.如果动点的轨迹是一条线段,那么其中不变的量便是该动点到某条直线的距离始终保持不变;如果动点的轨迹是一段圆弧,那么其中不变的量便是该动点到某个定点的距离始终保持不变.因此,解决此类动点轨迹问题便可转化为寻找定直线或定点,下面就以原文中两个例题来阐明这类动点轨迹问题的解题策略.一、运动路径是线段例1(2012年张家界中考题)如图1,已知线段AB=6,C、D是AB上两点,且AC =DB=1,P是线段CD上一动点,在AB同侧分别作等边三角形APE和等边三角形PBF,G为线段EF的中点,点P由点C移动到点D时,G点移动的路径长度为_______.解析此题中主动点是P,动点G是因点P的变化而变化,动点P在运动过程中始终保持不变的量是AP+BP=6.另外,题中还有不变的量是△APE和△PBF始终为等边三角形.解答此问题需牢牢把握住这两个不变的量,而既然是求动点G的运动轨迹,则需考虑点G是到某条直线的距离保持不变,还是到某个定点的距离保持不变,显然此题首先考虑的是点G是否到直线AB的距离保持不变,因此尝试作GQ⊥AB,垂足为Q.又根据△APE 和△PBF均是等边三角形这一性质,不难想到分别作EM⊥AB和FN⊥AB,垂足分别为M,N(如图2).此时容易得到EM =2AP ,FN =2BP ,所以EM +FN (AP +BP )=.再根据梯形中位线的性质,可得到CQ =12(EM +FN . 因此得到点G 到直线AB 的距离始终保持不变,从而得证点G 的运动轨迹是一条线段.而此时就点G 的运动路径长,便可转化为求点Q 的运动路径长,这时只要分别求出点P 在C 点和D 点时AQ 的长度即可.当点P 在点C 时(如图3),MQ 1=12MN =32, 所以AQ 1=AM +MQ 1=12+32=2.当点P 在点D 时(如图4),MQ 2=12MN =32, 所以AQ 2=AM +MQ 2=5322 =4. 所以点G 运动的路径长为4-2=2.事实上,点G 在运动过程中,MQ 的长度也是始终保持不变,因此G 的运动路径长度就是M 点的运动路径长度,而整个运动过程中M 点是从AC 的中点运动到AD 的中点,即M 1M 2(如图5).笔者认为,如果用这样的方式去分析问题,那么最终学生头脑中对整个变化过程会有一个全面而清晰的了解.此题的解题思路中还体现了转化思想,对培养学生的数学思维是有积极作用的.二、运动路径是圆弧例2(2011年湖州中考题)如图6,已知正方形OABC的边长为2,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是BC的中点.P(0,m)是线段OC上一动点(C点除外),直线PM交AB的延长线于点D.(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示);(2)当△APD是等腰三角形时,求m的值;(3)设过P、M、B三点的抛物线与x轴正半轴交予点E,过点O作直线ME的垂线,垂足为H(如图7).当点P从点O向点C运动时,点H也随之运动,请直接写出点H所经过的路径长.(不必写解答过程)解析(1)、(2)略.(3)此题中主动点是P,动点H是因点P的变化而变化.动点P在运动过程中始终保持不变的量是OH始终垂直ME,即日始终为垂足.而求动点H的运动轨迹,则需考虑点H 是到某条直线的距离始终不变,还是到某个定点的距离始终保持不变.由于OH⊥ME,连结OM后,△AMH始终为直角三角形,而斜边OM不变,因此根据直角三角形的性质容易得到动点日到DM的中点的距离始终不变,从而可得到点H的运动轨迹是一段圆弧.下面只需确定圆弧的度数即可,即要找到动点H的始点和终点,根据图形的变化容易分析得动点H无限接近点C,因此可将点C定为动点H的终点.当点P在O点时,点H 在始点,记为H1,由对称性可知,此时点E的坐标为(3,0),作MN⊥OE,垂足为N,取DM的中点F,再连结FC、F H1(如图8).因为M点的坐标为(1,2),所以可得MN=NE=2,所以得到∠MEN=45°,所以∠H1OE =45°,所以∠H1OC=45°.因为C,D,H1,M四点共圆,所以∠CFH1=90°.又因为FC=OM,所以弧CH1的长为:902180π∙,所以点H所经过.以上两个例题刚好反映了初中数学轨迹问题中的两种典型情况.此类问题的解题策略便是确定动点到定直线的距离保持不变,还是到定点的距离保持不变.沿着这个思路走下去,便能找到变化过程中不变的量,从而找到解题的突破口.。
中考数学压轴题轨迹问题
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与路径有关的问题姓名1.如图,已知点A是第一象限内横坐标为2的一个定点,⊥x轴于点M,交直线﹣x于点N.若点P是线段上的一个动点,∠30°,⊥,则点P在线段上运动时,A点不变,B点随之运动.求当点P从点O运动到点N时,点B运动的路径是.2.如图,E,F是正方形的边上两个动点,满足.连接交于点G,连接交于点H.若正方形的边长为2,则线段长度的最小值是.3.如图,以G(0,1)为圆心,半径为2的圆与x轴交于A,B两点,与y 轴交于C,D两点,点E为⊙G上一动点,CF AE⊥于F.当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为()A.32πB.33π C.34πD.36πyxGFOEDCBA5.如图,正方形的边长是2,M 是的中点,点E 从点A 出发,沿运动到点B 停止.连接并延长交射线于点F ,过M 作的垂线交射线于点G ,连结、.(1)设=x 时,△的面积为y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(2)P 是的中点,请直接写出点P 运动路线的长.6x上,=4,=2.点P 从点O A 匀速运动,当点P到达点A 时停止运动,设点P 运动的时间是t 秒.将线段的中点绕点P 按顺时针方向旋转90°得点D ,点D 随点P 的运动而运动,连接、.(1)请用含t 的代数式表示出点D 的坐标; (2)求t 为何值时,△的面积最大,最大为多少?(3)在点P 从O 向A 运动的过程中,△能否成为直角三角形?若能,求t 的值;若不能,请说明理由; (4)请直接写出随着点P 的运动,点D 运动路线的长.7.如图,直角坐标系中,已知点A(2,4),B(5,0),动点P从B点出发沿向终点O运动,动点Q从A点出发沿向终点B运动.两点同时出发,速度均为每秒1个单位,设从出发起运动了x秒.(1)Q点的坐标为( , )(用含x的代数式表示);(2)当x为何值时,△是一个以为腰的等腰三角形?(3)记的中点为G.请你直接写出点G随点P,Q运动所经过的路线的长度.G G9.如图1,已知正方形的边长为2,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是的中点.P(0,m)是线段上一个动点(点C除外),直线交的延长线于点D.(1)求点D的坐标(用含m的代数式表示);(2)当△是等腰三角形时,求m的值;(3)设过点P、M、B的抛物线与x轴的正半轴交于点E,过点O作直线图1图2备用图1备用图2的垂线,垂足为H (如图2).当点P 从原点O 向点C 运动时,点H 也随之运动.请直接写出点H 所经过的路径长(不写解答过程).10、问题探究:(1)请在图①的正方形内,画出使∠90°的一个点,并说明理由.(2)请在图②的正方形内(含边),画出使∠60°的所有的点P,并说明理由.问题解决:(3)如图③,现在一块矩形钢板,4,3.工人师傅想用它裁出两块全等的、面积最大的△和△′D钢板,且∠∠'60度.请你在图③中画出符合要求的点和,并求出△的面积(结果保留根号).。
2024年中考数学复习几何专项练习:动点运动路径之瓜豆原理(含答案解析)
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2024年中考数学复习几何专项练习:动点运动路径之瓜豆原理(含答案解析)一、填空题1.如图,等边三角形ABC 中,AB =4,高线AHD 是线段AH 上一动点,以BD 为边向下作等边三角形BDE ,当点D 从点A 运动到点H 的过程中,点E 所经过的路径为线段CM ,则线段CM 的长为,当点D 运动到点H ,此时线段BE 的长为.【答案】2【分析】由“SAS ”可得△ABD ≌△CBE ,推出AD =EC ,可得结论,再由勾股定理求解2,BH =当,D H 重合时,2,BE BH ==从而可得答案.【详解】解:如图,连接EC .∵△ABC ,△BDE 都是等边三角形,∴BA =BC ,BD =BE ,∠ABC =∠DBE =60°,∴∠ABD =∠CBE ,在△ABD 和△CBE 中,BA BC ABD CBE BD BE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△CBE (SAS ),∴AD =EC ,∵点D 从点A 运动到点H ,∴点E的运动路径的长为CM AH ==,当,D H 重合,而BDE △(即BHE )为等边三角形,,BE BH \=4,,AB AH AH BC ==^Q2,BH ==2,BE ∴=故答案为:.【点睛】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,动点的轨迹等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.2.如图,正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 上一点,且1BE =,F 为AB 边上的一个动点,连接EF ,以EF 为边向右侧作等边EFG∆,连接CG ,则CG 的最小值为.【答案】52【分析】由题意分析可知,点F 为主动点,G 为从动点,所以以点E 为旋转中心构造全等关系,得到点G 的运动轨迹,之后通过垂线段最短构造直角三角形获得CG 最小值.【详解】由题意可知,点F 是主动点,点G 是从动点,点F 在线段上运动,点G 也一定在直线轨迹上运动将EFB ∆绕点E 旋转60︒,使EF 与EG 重合,得到EFB EHG ∆≅∆,从而可知EBH ∆为等边三角形,点G 在垂直于HE 的直线HN 上,作CM HN ⊥,则CM 即为CG 的最小值,作EP CM ⊥,可知四边形HEPM 为矩形,则1351222CM MP CP HE EC =+=+=+=.故答案为52.【点睛】本题考查了线段极值问题,分清主动点和从动点,通过旋转构造全等,从而判断出点G 的运动轨迹,是本题的关键.3.如图,等边ABC 中,8AB =,O 是BC 上一点,且14BO BC =,点M 为AB 边上一动点,连接OM ,将线段OM 绕点O 按逆时针方向旋转60︒至ON ,连接BN CN 、,则BCN △周长的最小值为.【答案】8+8【分析】过点N 作ND BC ⊥于点D ,过点O 作OH BM ⊥于点H ,则90OHM ODN ∠=∠=︒,证明HOM DNO ≌,可得DN OH =,从而得到点N 的运动轨迹是直线,且该直线与直线BC 平行,在BC 的左侧,与BCC 关于该直线的对称点E ,连接BE 交该直线于N ,即当点B ,N ,E 三点共线时,BCN △的周长最小,连接CE 交该直线于G ,则22CE CG DN ===CE BC ⊥,求出BE ,即可求解.【详解】解:如图,过点N 作ND BC ⊥于点D ,过点O 作OH BM ⊥于点H ,则90OHM ODN ∠=∠=︒,∵ABC 为等边三角形,∴60ABC ∠=︒,8BC AB ==,∴120BMO BOM ∠+∠=︒,根据题意得:60MON ∠=︒,OM ON =,∴120NOD BOM ∠+∠=︒,∴NOD BMO ∠=∠,∴HOM DNO ≌,∴DN OH =,∵14BO BC =,∴2BO =,∵60ABC ∠=︒,∴30BOH ∠=︒,∴112BH OB ==,∴DN OH ==∴点N 的运动轨迹是直线,且该直线与直线BC 平行,在BC 的左侧,与BC作点C 关于该直线的对称点E ,连接BE 交该直线于N ,即当点B ,N ,E 三点共线时,BCN △的周长最小,连接CE 交该直线于G ,则22CE CG DN ===,CE BC ⊥,∴BE =∴△ACN 的周长的最小值为8+故答案为:8+.【点睛】本题考查旋转变换,全等三角形的判定和性质,轴对称,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.4.如图,正方形ABCD 的边长为P 是CD 边上的一动点,连接AP ,将AP 绕点A 顺时针方旋转60︒后得到AQ ,连接CQ ,则点P 在整个运动过程中,线段CQ 所扫过的图形面积为.【答案】3-【分析】根据题意画出点P 在CD 上移动的过程,线段CQ 所扫过的面积就是COQ 的面积,根据正方形的性质,等边三角形的性质以及全等三角形的判定和性质,得出线段CQ 所扫过的图形面积()12ACQ AOQ S S S =- ,再根据等边三角形,等腰直角三角形面积的计算方法进行计算即可.【详解】解:如图,当点P 在点D 时,相应的点Q 落在点O ,当点P 移动到点C 时,相应的点Q 在点Q ,CQ 扫过的面积就是COQ 的面积,由题意可知,AOD △、ACQ 都是等边三角形,AO DO AD ∴===AQ CQ AC ====,四边形ABCD 是正方形,AOD △是等边三角形,906030ODC ∴∠=︒-︒=︒,45ACD ∠=︒,OD CD = ,18030752DOC DCO ︒-︒∴∠=∠==︒,754530ACO ∴∠=︒-︒=︒,45607530QCO QCD DCO ∠=∠-∠=︒+︒-︒=︒,ACO QCO ∴∠=∠,AC QC = ,CO CO =,AOC ∴ ≌()SAS QOC ,AO QO ∴=,604515CQO CAO ∠=∠=︒-︒=︒,()3601801530290AOQ ∴∠=︒-︒-︒-︒⨯=︒,即AOQ △是等腰直角三角形,∴线段CQ 所扫过的图形面积()12ACQ AOQ S S S =- 111222⎛=⨯⨯⨯ ⎝3=,故答案为:3.【点睛】本题考查正方形、等边三角形,等腰直角三角形以及全等三角形的判定和性质,掌握正方形、等边三角形,等腰直角三角形以及全等三角形的判定和性质是正确解答的前提.5.如图,点D 是等边ABC 边AB 上的一动点(不与端点重合),点D 绕点C 引顺时针方向旋转60 得点E ,所得的CDE 边DE 与BC 交于点F ,则CF DE的最小值为.【分析】由旋转的性质得CDE 为等边三角形,由CEF CAD ∽△△得到CF CE CD AC =,即CF CD DE AC =,从而得到当CD 最小时,比值最小,再由“垂线段最短”得到当CD AB ⊥时,CD 值最小,作出对应图形,利用“ACD 是含30︒角的直角三角形”求出CD AC,从而得解.【详解】解:由旋转的性质得:CD CE =,60DCE ∠=︒,CDE ∴ 为等边三角形,DE CD CE ∴==,60A DEC ∠=∠=︒60ACD DCB ∠+∠=︒60DCB ECF ∠+∠=︒ACD ECF∴∠=∠∵60A DEC ∠=∠= ,ACD ECF∠=∠CEF CAD∴ ∽CF CE CD AC ∴=,即CF CD DE AC=AC 为定值,∴当CD 最小时,比值最小.根据“垂线段最短”可知:当CD AB ⊥时,CD 值最小,过点C 作CD AB ⊥于D ,并补全图形如下:ABC 是等边三角形,CD AB ⊥,60ACB ∠=︒∴1302ACD ACB ∠=∠=︒设AC 2a =,则12AD AC a ==∴CD ==,∴此时CF CD DE AC ==即CF DE 的最小值为2.故答案为:2.【点睛】此题考查图形的旋转变化与性质,等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定与性质,含30︒角的直角三角形的性质,垂线段最短,理解“垂线段最短”和利用相似三角形的性质将CF DE转化为CD AC 是解题的关键.6.如图,在ACB △中,60ACB ∠=︒,75BAC ∠=︒,12AC =,点D 是边BC 上的一动点,连接AD ,将线段AD 绕点A 按逆时针方向旋转75︒得到线段AE ,连接CE ,则线段CE 长度的最小值是.【答案】/-【分析】过点A 作AF BC ⊥于点F ,在AB 上取点N ,使12AN AC ==,连接DN ,过点N 作点NM BD ⊥于点M ,证明()SAS NAD DAE ≌,求出CE DN =,得出当DN 最小时,CE 最小,根据垂线段最短,得出当点D 与点M 重合时,DN 最小,则CE 最小,求出最小结果即可.【详解】解:过点A 作AF BC ⊥于点F ,在AB 上取点N ,使12AN AC ==,连接DN ,过点N 作点NM BD ⊥于点M ,如图所示:根据旋转可知,AD AE =,75DAE ∠=︒,∵75BAC DAE ==︒∠∠,∴BAC DAC DAE DAC ∠-∠=∠-∠,即NAD CAE =∠∠,∵AN AC =,AD AE =,∴()SAS NAD CAE ≌,∴CE DN =,∴当DN 最小时,CE 最小,∵垂线段最短,∴当点D 与点M 重合时,DN 最小,则CE 最小,∵90AFC ∠=︒,60BCA ∠=︒,∴906030CAF ∠=︒-︒=︒,∴162CF AC ==,∴AF ==,∵45BAF BAC CAF =-=︒∠∠∠,90AFB ∠=︒,∴904545B ∠=︒-︒=︒,∴B BAF ∠=∠,∴BF AF ==∴AB ==∴12BN AB AN =-=-,∵90BMN ∠=︒,45B ∠=︒,∴904545BNM =︒-︒=︒∠,∴B BNM =∠∠,∴BM NM =,∵222BN NM BM =+,∴()22212NM =-,解得:NM =-,∴CE 的最小值为-.故答案为:【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的判断和性质,直角三角形的性质,垂线段最短,解题的关键是作出辅助线,构造全等三角形,证明CE DN =.7.如图,点A 的坐标为3⎫⎪⎪⎝⎭,点B 是x 轴正半轴上的一点,将线段AB 绕点A 按逆时针方向旋转60︒得到线段AC .若点C 的坐标为(,4)k ,则k 的值为.【分析】连接BC ,过A 点作AF x ⊥轴于F ,C 作CD x ⊥轴于点D ,CE AF ⊥于点E ,则四边形DCEF 是矩形,根据将线段AB 绕点A 按逆时针方向旋转60︒得到线段AC ,可得ABC 是等边三角形,AB AC BC ==,由点A 的坐标为,(,4)C k ,有AC ==,而BD ==FB ==OF BF BD OD k ++==,可得k =,解方程可得答案.【详解】解:连接BC ,过A 点作AF x ⊥轴于F ,C 作CD x ⊥轴于点D ,CE AF ⊥于点E ,则四边形DCEF 是矩形,如图:∵将线段AB 绕点A 按逆时针方向旋转60︒得到线段AC ,∴AB AC =,60BAC ∠=︒,∴ABC 是等边三角形,∴AB AC BC ==,∵点A 的坐标为,(,4)C k ,,∴3CE k FD =-=,4CD =,3AF =,∴1AE EF AF CD AF =-=-=,∴AC BC AB ====,在Rt BCD 中,BD =,在Rt AFB 中,FB =∵OF BF BD OD k ++==,∴3k =,设k x =x =,化简变形得:42346490x x -=-,解得21x =-(舍去)或2493x =,∴3x =或3x =-(不符合题意,舍去),∴k ,∴k =,.【点睛】本题考查直角坐标系中的旋转变换,解题的关键是熟练应用勾股定理,用含k 的代数式表示相关线段的长度.8.如图,在边长为6的等边ABC 中,直线AD BC ⊥,E 是AD 上的一个动点连接EC ,将线段EC 绕点C 逆时针方向旋转60︒得到FC ,连接DF ,则点E 运动过程中,DF 的最小值是.【答案】32【分析】取线段AC 的中点G ,连接EG ,根据等边三角形的性质可得出CD CG =以及FCD ECG Ð=Ð,由旋转的性质可得出EC FC =,由此即可利用全等三角形的判定定理SAS 证出FCD ≌ECG ,进而即可得出DF GE =,再根据点G 为AC 的中点,即可得出EG 的最小值,此题得解.【详解】解:取线段AC 的中点G ,连接EG ,如图所示.ABC 为等边三角形,6AC BC ==,且AD 为ABC 的对称轴,132CD CG AB ∴===,60ACD ∠=︒,60ECF =︒∠ ,FCD ECG \Ð=Ð.FCD ∴ ≌()ECG SAS ,DF GE ∴=.当EG BC ∥时,EG 最小,点G 为AC 的中点,∴此时1133222EG DF CD ===⨯=.故答案为:32.【点睛】本题考查了等边三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,解题的关键是通过全等三角形的性质找出DF GE =.9.如图,在ABC ∆中,90ACB ︒∠=,点D 在BC 边上,5BC =,2CD =,点E 是边AC 所在直线上的一动点,连接DE ,将DE 绕点D 顺时针方向旋转60︒得到DF ,连接BF ,则BF 的最小值为.【答案】72【分析】当E 与点C 重合时,点F 与等边三角形CDG 的点G 重合,当点F 开始运动时,△ECD ≌△FGD ,故点F 在线段GF 上运动,根据垂线段最短原理,当BF ⊥GF 时,BF 有最小值,根据直角三角形的性质计算即可.【详解】当E与点C重合时,点F与等边三角形CDG的点G重合,∵DE绕点D顺时针方向旋转60 得到DF,∴△DEF是等边三角形,∴∠GDC=∠FDE=60°,ED=FD,∴∠GDC-∠GDE=∠FDE-∠GDE,∴∠EDC=∠FDG,∵△DEF是等边三角形,∴CD=GD,∴△ECD≌△FGD,∴EC=GF,∠ECD=∠FGD=90°,∴点F在线段GF上运动,根据垂线段最短原理,当BF⊥GF时,BF有最小值,如图,当旋转到BF∥DG 时,BF⊥GF,垂足为F,过点D作DH⊥BF,垂足为H,∵∠FGD=90°,∴四边形FGDH是矩形,∴∠GDH=90°,GD=FH=2,∵∠GDC=60°,∴∠BDH=30°,∵BD=BC-CD=5-2=3,∴BH=1232 BD=,∴BF=FH+BH=2+32=72,故答案为:7 2.【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,垂线段最短,直角三角形的性质,熟练掌握等边三角形的判定,灵活运用直角的判定和直角三角形的性质是解题的关键.10.如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上一点,且1BE=,F为AB边上的一个动点,连接EF,将EF 烧点E顺时什旋转60°得到EG,连接CG,则CG的最小值为.【答案】5 2【分析】由题意分析可知,点F为主动点,G为从动点,所以以点E为旋转中心构造全等关系,得到点G 的运动轨迹,之后通过垂线段最短构造直角三角形获得CG最小值.【详解】解:由题意可知,点F是主动点,点G是从动点,点F在线段上运动,点G也一定在直线轨迹上运动,将△EFB绕点E旋转60°,使EF与EG重合,得到△EBH为等边三角形,△EBF≌△EHG,∴∠EHG=∠ABC=90°,HE=BE=1,∠BEH=60°,∴点G在垂直于HE的直线HN上.作CM⊥HN,则CM即为CG的最小值,作EP⊥CM,可知四边形HEPM为矩形,∴∠CEP=180°-60°-90°=30°,∴CP=12CE=12×(4-1)=32,则CM=MP+CP=35122 HE PC+=+=,即CG的最小值为5 2.故答案为5 2.【点睛】本题考查了旋转的性质,线段最值问题,全等三角形的性质,正方形的性质,矩形的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质,以及垂线段最短等知识,分清主动点和从动点,通过旋转构造全等,从而判断出点G的运动轨迹,是本题的关键,之后运用垂线段最短,构造图形计算,是极值问题中比较典型的类型.11.如图,△ABC是边长为4的等边三角形,点D是AB上异于A,B的一动点,将△ACD绕点C逆时针旋转60°得△BCE,则旋转过程中△BDE周长的最小值【答案】.【分析】由旋转的性质得到BE=AD,于是得到C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,根据等边三角形的性质得到DE=CD ,由垂线段最短得到当CD ⊥AB 时,△BDE 的周长最小,于是得到结论.【详解】∵将△ACD 绕点C 逆时针方向旋转60°得到△BCE ,∴∠DCE=60°,DC=EC ,∴△CDE 是等边三角形,由旋转的性质得,BE=AD ,∴C △DBE =BE+DB+DE=AB+DE=4+DE ,∵△CDE 是等边三角形,∴DE=CD ,∴C △DBE =CD+4,由垂线段最短可知,当CD ⊥AB 时,△BDE 的周长最小,此时,∴△BDE 的最小周长,故答案为.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形周长的计算,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.12.如图,在ABC 中,8AC BC ==,60BCA ∠= ,直线AD BC ⊥,E 是AD 上的一个动点,连接EC ,将线段EC 绕点C 按逆时针方向旋转60 得到FC ,连接DF ,则点E 运动过程中,DF 的最小值是.【答案】2【分析】根据题意取线段AC 的中点G ,连接EG ,根据等边三角形的性质以及角的计算即可得出CD=CG 以及∠FCD=∠ECG ,由旋转的性质可得出EC=FC ,由此即可利用全等三角形的判定定理SAS 证出△FCD ≌△ECG ,进而即可得出DF=GE ,再根据点G 为AC 的中点,即可得出EG 的最小值.【详解】取线段AC 的中点G ,连接EG,如图所示.8AC BC == ,60BCA ∠= ,ABC ∴为等边三角形,且AD 为ABC 的对称轴,142CD CG AB ∴===,60ACD ∠= ,60ECF ∠= ,FCD ECG ∴∠=∠.在FCD 和ECG 中,FC EC FCD ECG DC GC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,FCD ∴ ≌()ECG SAS ,DF GE ∴=.当//EG BC 时,EG 最小,点G 为AC 的中点,∴此时11224EG DF CD BC ====.故答案为2.【点睛】本题考查了等边三角形的性质以及全等三角形的判定与性质,解题的关键是通过全等三角形的性质找出.DF GE =本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边是关键.13.如图,等边△AOB 的边长为4,点P 从点O 出发,沿OA 以每秒1个单位的速度向点A 匀速运动,当点P 到达点A 时停止运动,设点P 运动的时间是t 秒.将线段BP 的中点绕点P 按顺时针方向旋转60°得点C ,点C 随点P 的运动而运动,连接CP 、CA .在点P 从O 向A 运动的过程中,当△PCA 为直角三角形时t 的值为.【答案】2或83【详解】如图(1)过点P 作PD ⊥OB 于点D ,过C 作CE ⊥OA 于E ,∴∠PDO=∠PEC=90°,∵∠O=60°,∴∠OPD=30°,∴OD=12t ,∴BD=4-12t ,,∵线段BP 的中点绕点P 按顺时针方向旋转60°得点C ,∴∠BPC=60°,BP=2PC ,∵∠OPD=30°,∴∠BPD+∠CPE=90°,∴∠DBP=∠CPE ,∴△PCE ∽△BPD ,∴CE PE PC PD BD PB==,11242PE t ==-,∴,PE=2-14t ,OE=2+34t ,如图(2)当∠PCA=90度时,作CF ⊥PA ,∴△PCF ∽△ACF ,∴△PCF ∽△ACF ,∴PF CF CF AF =,∴CF 2=PF•AF ,∵PF=2-14t ,AF=4-OF=2-34t ,,)2=(2-14t )(=2-34t ),∴t=2,这时P 是OA 的中点;如图(3)当∠CAP=90°时,此时OA=OE ,∴2+34t=4,∴t=83,故答案为2或83.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理的运用,等边三角形的性质,直角三角形的性质,旋转的性质等,正确地添加辅助线,求出OE 的长是解题的关键.二、解答题14.在平面直角坐标系中,A (a ,0)、B (b ,0),且a ,b 满足26930a a b -+++=,C 、D 两点分别是y 轴正半轴、x 轴负半轴上的两个动点;(1)如图1,若C (0,4),求△ABC 的面积;(2)如图1,若C (0,4),BC =5,BD=AE ,且∠CBA=∠CDE ,求D 点的坐标;(3)如图2,若∠CBA =60°,以CD 为边,在CD 的右侧作等边△CDE ,连接OE ,当OE 最短时,求A ,E 两点之间的距离.【答案】(1)△ABC 的面积为12;(2)D 点的坐标为(-2,0);(3)A ,E 两点之间的距离为32【分析】(1)利用完全平方式和绝对值的性质求出a ,b ,然后确定A 、B 两点坐标,从而利用三角形面积公式求解即可;(2)根据题意判断出CBD DAE △≌△,从而得到CB AD =,然后利用勾股定理求出CB ,及可求出结论;(3)首先根据“双等边”模型推出DCB ECA ≌,得到120DBC EAC ∠=∠=︒,进一步推出AE BC ∥,从而确定随着D 点的运动,点E 在过点A 且平行于BC 的直线PQ 上运动,再根据点到直线的最短距离为垂线段的长度,确定OE 最短时,各点的位置关系,最后根据含30°角的直角三角形的性质求解即可.【详解】解:(1)∵26930a a b -+++=,∴()2330a b -++=,由非负性可知,3030a b -=⎧⎨+=⎩,解得:33a b =⎧⎨=-⎩,∴()3,0A ,()3,0B -,()336AB =--=,∵()0,4C ,∴4OC =,∴11641222ABC S AB OC ==⨯⨯= ;(2)由(1)知()3,0A ,()3,0B -,∴OA OB =,∵OC AB ⊥,∴90AOC BOC ∠=∠=︒,在AOC 和BOC 中,OA OB AOC BOC OC OC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()AOC BOC SAS △≌△,∴CBO CAO ∠=∠,∵CDA CDE ADE BCD CBA ∠=∠+∠=∠+∠,CBA CDE ∠=∠,∴ADE BCD ∠=∠,在BCD △和ADE V 中,BCD ADE CBD DAE BD AE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()BCD ADE AAS ≌,∴CB AD =,∵()3,0B -,()0,4C ,∴3OB =,4OC =,∴5BC ==,∴5AD BC ==,∵()3,0A ,∴()2,0D -;(3)由(2)可知CB =CA ,∵∠CBA =60°,∴△ABC 为等边三角形,∠BCA =60°,∠DBC =120°,∵△CDE 为等边三角形,∴CD =CE ,∠DCE =60°,∵∠DCE =∠DCB +∠BCE ,∠BCA =∠BCE +∠ECA ,∴∠DCB =∠ECA ,在△DCB 和△ECA 中,CD CE DCB ECA CB CA =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()DCB ECA SAS ≌,∴120DBC EAC ∠=∠=︒,∵12060180EAC ACB ∠+∠=︒+︒=︒,∴AE BC ∥,即:随着D 点的运动,点E 在过点A 且平行于BC 的直线PQ 上运动,∵要使得OE 最短,∴如图所示,当OE ⊥PQ 时,满足OE 最短,此时∠OEA =90°,∵120DBC EAC ∠=∠=︒,60CAB ∠=︒,∴60OAE EAC CAB ∠=∠-∠=︒,30AOE ∠=︒,∵()3,0A ,∴3OA =,∴1322AE OA ==,∴当OE 最短时,A ,E 两点之间的距离为32.【点睛】本题考查坐标与图形,全等三角形的判定与性质,等腰三角形和等边三角形的判定与性质等,理解平面直角坐标系中点坐标的特征,掌握等腰或等边三角形的性质,熟练使用全等三角形的判定与性质是解题关键.15.在▱ABCD中,∠ABC=60°,AB=4,BC=6.点E'在BC边上且BE'=4,将B E'绕点B逆时针旋转a°得到BE(0°<a<180°).(1)如图1,当∠EBA=90°时,求S△BCE;(2)如图2,在旋转过程中,连接CE,取CE中点F,作射线BF交直线AD于点G.①求线段BF的取值范围;②当∠EBF=120°时,求证:BC﹣DG=2BF;(3)如图3.当∠EBA=90°时,点S为线段BE上一动点,过点E作EM⊥射线AS于点M,N为AM中点,直接写出BN的最大值与最小值.=6;【答案】(1)S△BCE(2)①1<BF<5;②证明见解答;(3)BNBN的最大值为【分析】(1)如图1,过点E 作EF ⊥BC 交CB 的延长线于点F ,根据题意求得∠EBF =180°-∠EBA -∠ABC =180°-90°-60°=30°,再根据特殊直角三角形的性质进而求得BC 上的高EF =2,代入面积公式算出结果;(2)①如图,在线段FG 上截取FK =BF ,连接EK 、CK ,可证得四边形BCKE 是平行四边形,得出:BE =CK =BE '=4,BC =6,再运用三角形三边关系即可求得答案;②可证△EKB ≌△BGA (AAS ),得出BK =AG ,由AG =AD -DG ,即可推出结论;(3)连接AE ,取AE 的中点P ,PA 的中点Q ,连接BP 、NP 、NQ 、BQ ,可证△ABE 是等腰直角三角形,得出:AE AB P 是AE 的中点,可得:BP ⊥AE ,且BP =AP =EP ,利用勾股定理得BQ,当B 、Q 、N 三点共线时,BN 的最小值=BQ -NQ,当点S 与点E 重合时,EM =0,PN =0,此时,BN 的最大值=BP 【详解】(1)解:如图1,过点E 作EH ⊥BC 交CB 的延长线于点H ,∴∠EHC =90°,∵∠ABC =60°,∠EBA =90°,∴∠EBH =180°-∠EBA -∠ABC =180°-90°-60°=30°,∵点E '在BC 边上且BE '=4,将B E '绕点B 逆时针旋转α°得到BE ,∴BE =B E '=4,∴EH =12BE =12×4=2,又∵BC =6,∴S △BCE =12BC •EH =12×6×2=6;(2)解:①如图,在线段FG 上截取FK =BF ,连接EK 、CK ,∵EF=FC,BF=FK,∴四边形BCKE是平行四边形,∴BE=CK=BE'=4,BC=6,在△BCK中,BC-CK<BK<BC+CK,∴6-4<BK<6+4,即2<2BF<10,∴1<BF<5;②证明:∵四边形ABCD是平行四边形,且∠ABC=60°,AB=4,∴∠A=180°-∠ABC=180°-60°=120°,AD∥BC,AD=BC,BE=AB,∵∠EBF=120°,即∠EBK=120°,∴∠EBK=∠A,∵EK∥BC,∴EK∥AD,∴∠EKB=∠BGA,在△EKB和△BGA中,EKB BGAEBK ABE AB∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EKB≌△BGA(AAS),∴BK=AG,由①知:BK=2BF,又∵AG=AD-DG,∴2BF =BC -DG ;(3)解:连接AE ,取AE 的中点P ,PA 的中点Q ,连接BP 、NP 、NQ 、BQ ,∵∠ABE =90°,AB =BE =4,∴△ABE 是等腰直角三角形,∴AE ,∵点P 是AE 的中点,∴BP ⊥AE ,且BP =AP =EP ,∵N 是AM 的中点,P 是AE 的中点,∴PN 是△AEM 的中位线,∴PN ∥EM ,∴∠ANP =∠AME =90°,∵点Q 是AP 的中点,∴QN =PQ =12AP在Rt △BPQ 中,BQ =当B 、Q 、N 三点共线时,BN 的最小值=BQ -NQ 当点S 与点E 重合时,EM =0,PN =0,此时,BN 的最大值=BP 【点睛】本题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,平行四边形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形中位线定理及勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.16.如图,线段AB =10cm ,C 是线段AB 上的一个动点(不与A 、B 重合),在AB 上方分别以AC 、BC 为边作正△ACD 和正△BCE ,连接AE ,交CD 于M ,连接BD ,交CE 于N ,AE 、BD 交于H ,连接CH .(1)求sin ∠AHC ;(2)连接DE ,设AD =x ,DE =y ,求y 与x 之间的函数关系式;(3)把正△BCE 绕C 顺时针旋转一个小于60°的角,在旋转过程中H 到△DCE 的三个顶点距离和最小,即HC +HD +HE 的值最小,HC +HD +HE 的值总等于线段BD 的长.若AC =,旋转过程中某一时刻2AH =3DH ,此刻△ADH 内有一点P ,求PA +PD +PH 的最小值.【答案】(1)2;(2)y0<x <10);【分析】(1)过点C 作CT ⊥AE 于点T ,CR ⊥BD 于点R ,先证△ACE ≌△DCB 得∠CAM =∠HDM ,由直角三角函数可得sin sin =CT CA CAM CD HDM CR ∠=∠= ,从而得CH 平分∠AHB ,进而求得∠AHC =∠BHC =60°即可求解;(2)如图2中,如图,过点D 作DP ⊥CE 于点P ,先由三角函数求得CP =12CD =12x ,DP =2x ,又由AB =10cm ,得CE =CB =(10﹣x )cm ,进而得PE =|10﹣x ﹣12x |=|10﹣32x |,最后由勾股定理即可求得y 与x 之间的函数关系式;(3)如图3中,以AD 为边向外作等边△ADW ,连接WH ,由题意WH 是PA +PD +PH .过点D 作DS ⊥AH 于H ,过点W 作WG ⊥AD 于点G ,过点H 作HK ⊥AD 于K ,过点W 作WQ ⊥HK 于点Q .假设AH =3k ,DH =2k ,由勾股定理得AH =6,DH =4,DSHKDKWQ =KGGW =KWHQWH 的长即PA +PD +PH 的最小值.【详解】(1)解:过点C 作CT ⊥AE 于点T ,CR ⊥BD 于点R.∵△ADC ,△ECB 都是等边三角形,∴CA =CD ,CE =CB ,∠ACD =∠ECB =60°,∴∠ACE =∠DCB ,在△ACE 和△DCB 中,CA CD ACE DCB CE CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACE ≌△DCB (SAS ),∴∠CAM =∠HDM ,∵CT ⊥AE ,CR ⊥BD ,∴sin sin =CT CA CAM CD HDM CR ∠=∠= ,∴CH 平分∠AHB ,∵∠AMC =∠DMH ,∴∠AHM =∠ACM =60°,∴∠AHC =∠BHC =60°,∴sin ∠AHC =2;(2)解:如图2中,如图,过点D 作DP ⊥CE 于点P .∵AC =CD =x (cm ),∠DCE =60°,∴CP =12CD =12x ,DP ,∵AB =10cm ,∴BC =AB ﹣AC =(10﹣x )cm ,∴CE =CB =(10﹣x )cm ,∴PE =|10﹣x ﹣12x |=|10﹣32x |,∴y =DE (0<x <10);(3)解:如图3中,以AD 为边向外作等边△ADW ,连接WH ,由题意WH 是PA +PD +PH .过点D 作DS ⊥AH 于H ,过点W 作WG ⊥AD 于点G ,过点H 作HK ⊥AD 于K ,过点W 作WQ ⊥HK 于点Q .∵2AH =3DH ,∴可以假设AH =3k ,DH =2k ,∵∠DHS =60°,DS ⊥AH ,∴SH =12DH =k ,DS ,AM =2k ,∵AD 2=AS 2+DS 2,∴()2=(2k )2+)2,∴k =2(负根已经舍弃),∴AH =6,DH =4,DS∵12•AH •DS =12•AD •HK ,∴HK =7,DK 7,∵AG =DG WQKG 是矩形,∴WQ =KG GW =KW∴HQ =KH +KQ =7,∴WH =∴PA +PD +PH 的最小值为【点睛】本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题是解本题的关键.17.在学习了图形的旋转知识后,某数学兴趣小组对教材中有关图形旋转的问题进行了进一步探究.(1)问题梳理,问题呈现:如图1,点D 在等边ABC 的边BC 上,过点C 画AB 的平行线l ,在l 上取CE BD =,连接AE ,则在图1中会产生一对旋转图形.请结合问题中的条件,证明:ABD ACE ≌△△;(2)初步尝试:如图2,在ABC 中,AB AC =,点D 在BC 边上,且BD DC <,将ABD △沿某条直线翻折,使得AB 与AC 重合,点D 与BC 边上点F 重合,再将ACF △沿AC 所在直线翻折,得到ACE △,则在图2中会产生一对旋转图形.若30BAC ∠=︒,6AD =,连接DE ,求ADE V 的面积;(3)深入探究:如图3,在ABC 中,60ACB ∠=︒,75BAC ∠=︒,6AC =,点D 是边BC 上的任意一点,连接AD ,将线段AD 绕点A 按逆时针方向旋转75°,得到线段AE ,连接CE ,求线段CE 长度的最小值.【答案】(1)见解析;(2)9;(3)【分析】(1)根据△ABC 是等边三角形,可得AB =AC ,∠BAC =∠B =60°,进而利用SAS 可证明△ABD ≌△ACE .(2)如图2,过点E 作EH ⊥AD 于H ,由翻折可得△ACE ≌△ABD ≌△ACF ,可得AE =AD =6,EH =3,再运用S △ADE =12×AD ×EH ,即可求得答案.(3)如图3中,在AB 上截取AN =AC ,连接DN ,作NH ⊥BC 于H ,作AM ⊥BC 于M .利用SAS 证明△EAC ≌△DAN ,推出当DN 的值最小时,EC 的值最小,求出HN 的值即可解决问题.【详解】(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴AB =AC ,∠BAC =∠B =60°,∵CE ∥AB ,∴∠ACE =∠BAC =60°,∴∠B =∠ACE ,在△ABD 和△ACE 中,AB AC B ACE BD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD ≌△ACE (SAS );(2)如图2,过点E 作EH ⊥AD 于H,∵由翻折可得:△ACF ≌△ABD ,△ACE ≌△ACF ,∴△ACE ≌△ABD ≌△ACF ,∴AE =AD =6,∠CAE =∠BAD ,∴∠DAE =∠BAC =30°,∵EH ⊥AD ,∴EH =12AE =3,∴S △ADE =12×AD ×EH =12×6×3=9;(3)如图3中,在AB 上截取AN =AC ,连接DN ,作NH ⊥BC 于H ,作AM ⊥BC 于M.∵∠CAB =∠DAE ,∴∠EAC =∠DAN ,∵AE =AD ,AC =AN ,∴△EAC ≌△DAN (SAS ),∴CE =DN ,∴当DN 的值最小时,EC 的值最小,在Rt △ACM 中,∵∠ACM =60°,AC =6,∴30CAM ∠=︒,∴132CM AC ==,∴AM∵∠MAB =∠BAC −∠CAM =75°−30°=45°,∴AMB 为等腰直角三角形,∴AB=,∴NB =AB −AN =−6,在Rt △NHB 中,∵∠B =45°,∴NBH △为等腰直角三角形,∴NH根据垂线段最短可知,当点D 与H 重合时,DN 的值最小,∴CE 的最小值为.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,垂线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用垂线段最短解决最值问题,属于中考压轴题.18.(一)发现探究在△ABC中AB=AC,点P在平面内,连接AP并将线段AP绕点A顺时针方向旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AQ,连接BQ;【发现】如图1如果点P是BC边上任意一点,则线段BQ和线段PC的数量关系是;【探究】如图2,如果点P为平面内任意一点.前面发现的结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.请仅以图2所示的位置关系加以证明(或说明);(二)拓展应用【应用】如图3,在△DEF中,DE=6,∠EDF=60°,∠DEF=90°,P是线段EF上的任意一点连接DP,将线段DP绕点D顺时针方向旋转60°,得到线段DQ,连接EQ请求出线段EQ长度的最小值.【答案】【发现】BQ=PC;【探究】BQ=PC仍然成立,证明见解析;【应用】线段EQ长度的最小值为3.【分析】[发现]先判断出∠BAQ=∠CAP,进而用SAS判断出△BAQ≌△CAP,即可得出结论;[探究]结论BQ=PC仍然成立,理由同【发现】的方法;[应用]在DF上取一点H,使DH=DE,连接PH,过点H作HM⊥EF于M,构造出△DEQ≌△DHP,得出EQ=HP,当HP⊥EF(点P和点M重合)时,EQ最小,求HM即可.【详解】[发现]由旋转知,AQ=AP,∵∠PAQ=∠BAC,∴∠PAQ﹣∠BAP=∠BAC﹣∠BAP,∴∠BAQ=∠CAP,∵AB=AC,∴△BAQ≌△CAP(SAS),∴BQ=CP,故答案为:BQ=PC;【探究】结论:BQ=PC仍然成立,理由:由旋转知,AQ=AP,∵∠PAQ=∠BAC,∴∠PAQ﹣∠BAP=∠BAC﹣∠BAP,∴∠BAQ=∠CAP,∵AB=AC,∴△BAQ≌△CAP(SAS),∴BQ=CP,【应用】如图3,在DF上取一点H,使DH=DE,连接PH,过点H作HM⊥EF于M,由旋转知,DQ=DP,∠PDQ=60°,∵∠EDF=60°,∴∠PDQ=∠EDF,∴∠EDQ=∠HDP,∴△DEQ≌△DHP(SAS),∴EQ=HP,求EQ最小,就是求HP最小,当HP⊥EF(点P和点M重合)时,HP最小,最小值为HM,∵∠EDF=60°,∠DEF=90°,∴∠F=30°,∵DE=6,∴DF=2DE=12,∵DH=DE=6,∴FH=6,∵∠F=30°,∴HM=3.线段EQ长度的最小值为3..【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,含30°角的直角三角形的性质,恰当的作辅助线,把所求线段转化为与动点P有关的线段,根据垂线段最短确定线段位置是解本题的关键.。
中考数学复习轨迹和作图2[人教版]
![中考数学复习轨迹和作图2[人教版]](https://img.taocdn.com/s3/m/d5ff601ab52acfc789ebc956.png)
4.如图,已知AB是⊙O的直径,AC 是弦,AB=2,AC=√2,在图中画出 弦AD,使AD=1,并求出∠CAD的 C 度数. D’ E
A
O F
B
D
5. 如图,一根竹竿(AB)长2m,斜靠在墙 壁(AC)上,∠ABC=600.如图竿端A,B分 别沿AC,CB方向滑动至A’,B’,且 AA’=(√3-√2)m,问竹 A 竿的中点D随之运 A’ 动所经过的路程是 多少? D D’ C
2.如图,如果⊙O的周长为20πcm, 有两同样大小的小球A、B,其半 径为2cm,小球A沿⊙O的内壁滚动, 小球B沿⊙O外壁滚动, B 小球B转动几圈 后回到原来位 A 置,小球A要转 O 不同方案,将直角三角 形分割成四个小三角形,使得每个 三角形与原直角三角形相似.
600
B
B’
6.如图,已知直线a和直线a外的一点 P.求作一个半径等于定长r的圆,使 它过点P,并和直线a相切. r
P
a
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中考数学轨迹问题1、如图1,已知线段AB=6,C、D是AB上两点,且AC=DB=1,P是线段CD上一动点,在AB同侧分别作等边三角形APE和等边三角形PBF,G为线段EF的中点,点P由点C移动到点D时,G点移动的路径长度为_______.2、正△ABC的边长为3cm,边长为1cm的正△RPQ的顶点R与点A重合,点P,Q分别在AC,AB上,将△RPQ沿着边AB,BC,CA逆时针连续翻转(如图所示),直至点P第一次回到原来位置,则点P运动的路径长为_______ cm.(结果保留π)3、如图,AB为⊙O的直径,AB=8,点C为圆上任意一点,OD⊥AC于D,当点C在⊙O上运动一周,点D运动的路径长为_______4、如图,一块边长为6cm的等边三角形木板ABC,在水平桌面上绕C点按顺时针方向旋转到△A′B′C′的位置,则边AB的中点D运动的路径长是_______5、如图所示,扇形OAB从图①无滑动旋转到图②,再由图②到图③,∠O=60°,OA=1.(1)求O点所运动的路径长;(2)O点走过路径与直线L围成图形的面积.6、如图,OA⊥OB,垂足为O,P、Q分别是射线OA、OB上两个动点,点C是线段PQ的中点,且PQ=4.则动点C运动形成的路径长是______7、如图,半径为2cm,圆心角为90°的扇形OAB的弧AB上有一运动的点P.从点P向半径OA引垂线PH 交OA于点H.设△OPH的内心为I,当点P在弧AB上从点A运动到点B时,内心I所经过的路径长为______ .8.如图,已知线段AB=10,AC=BD=2,点P 是CD 上一动点,分别以AP 、PB 为边向上、向下作正方形APEF 和PHKB ,设正方形对角线的交点分别为O 1、O 2,当点P 从点C 运动到点D 时,线段O 1O 2中点G 的运动路径的长是 .9、如图,已知点A 是第一象限内横坐标为2的一个定点,AC ⊥x 轴于点M ,交直线y=﹣x 于点N .若点P 是线段ON 上的一个动点,∠APB=30°,BA ⊥PA ,则点P 在线段ON 上运动时,A 点不变,B 点随之运动.求当点P 从点O 运动到点N 时,点B 运动的路径长是 .10.如图,正方形ABCD 的边长是2,M 是AD 的中点,点E 从点A 出发,沿AB 运动到点B 停止.连接EM 并延长交射线CD 于点F ,过M 作EF 的垂线交射线BC 于点G ,连结EG 、FG .(1)设AE =x 时,△EGF 的面积为y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (2)P 是MG 的中点,请直接写出点P 运动路线的长.11.如图,直线y=﹣x+4与两坐标轴交A 、B 两点,点P 为线段OA 上的动点,连接BP ,过点A作AM 垂直于直线BP ,垂足为M ,当点P 从点O 运动到点A 时,则点M 运动路径的长为 .12.如图,抛物线y=x 2﹣x ﹣与直线y=x ﹣2交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),动点P 从A 点出发,先到达抛物线的对称轴上的某点E ,再到达x 轴上的某点F ,最后运动到点B .若使点P 运动的总路径最短,则点P 运动的总路径的长为()..点,CF⊥AE于点F.当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为()..如图1,点P为线段AB上的一个动点,分别以AP、BP为边在同侧作正方形APDC、BPEF.(1)当点P运动时,这两个正方形的面积之和是定值吗?若是,请求出;若不是,请求出这两个正方形面积之和的最小值.(2)分别连接AD、DF、AF,AF交DP于点K,当点P运动时,在△APK、△ADK、△DFK中,是否存在两个面积始终相等的三角形?请说明理由.问题拓展:(3)如图2,以AB为边作正方形ABCD,动点P、Q在正方形ABCD的边上运动,且PQ=8.若点P从点A出发,沿A→B→C→D的线路,向点D运动,求点P从A到D的运动过程中,PQ的中点O所经过的路径的长.(4)如图3,在“问题思考”中,若点M、N是线段AB上的两点,且AM=BN=1,点G、H分别是边CD、EF的中点,请直接写出点P从M到N的运动过程中,GH的中点O所经过的路径的长及OM+OB的最小值.15、如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始沿边AC向点C以1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD∥BC,交AB于点D,连接PQ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,设运动时间为t秒(t≥0).(1)直接用含t的代数式分别表示:QB=____ ,PD=____(2)是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.并探究如何改变Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度;(3)如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ中点M所经过的路径长.16、在直角坐标系中,O是坐标原点,点A坐标为(0,-1),点C是x轴上一个动点。
(1)如图1,△AOB和△BCD都是等边三角形,当点C在x轴上运动时,请探究点D的运动轨迹;(2)如图2,△ABO和△ACD都是等腰直角三角形,当点C在x轴上运动时,请探究点D的运动轨迹;(3)如图3,四边形OABE是正方形,请你画出正方形BCDF(BCDF按照逆时针顺序),并探究当点C在x轴上运动时,点D的运动轨迹。
17、如图,在直角坐标系中,A点坐标为(0,6),B点坐标为(8,0),点P沿射线BO以每秒2个单位的速度匀速运动,同时点Q从A到O以每秒1个单位的速度匀速运动,当点Q运动到点O时两点同时停止运动.(1)设P点运动时间为t秒,M为PQ的中点,请用t表示出M点的坐标为________(2)设△BPM的面积为S,当t为何值时,S有最大值,最大值为多少?(3)请画出M点的运动路径,并说明理由;(4)若以A为圆心,AQ为半径画圆,t为何值时⊙A与点M的运动路径只有一个交点?18、如图,抛物线y=ax2+bx+3过点A(1,0),B(3,0),与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)若点E为抛物线对称轴上的一点,请探索抛物线上是否存在点F,使以A,B,E,F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出所有点F的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点P为线段OC上的动点,连接BP,过点C作CN垂直于直线BP,垂足为N,当点P从点O运动到点C时,求点N运动路径的长.19、如图,在直角坐标系中,点A 的坐标是(0.3),点C 是x 轴上的一个动点,点C 在x 轴上移动时,始终保持△ACP 是等边三角形.当点C 移动到点O 时,得到等边三角形A OB (此时点P 与点B 重合). (1)点C 在移动的过程中,当等边三角形ACP 的顶点P 在第三象限时(如图),求证:△AOC ≌△ABP ;由此你发现什么结论?(2)求点C 在x 轴上移动时,点P 所在函数图象的解析式.20、如图,边长为4的等边三角形AOB 的顶点O 在坐标原点,点A 在x 轴正半轴上,点B 在第一象限.一动点P 沿x 轴以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,当点P 到达点A 时停止运动,设点P 运动的时间是t 秒.将线段BP 的中点绕点P 按顺时针方向旋转60°得点C ,点C 随点P 的运动而运动,连接CP 、CA ,过点P 作PD ⊥OB 于点D .(1)填空:PD 的长为 用含t 的代数式表示);(2)求点C 的坐标(用含t 的代数式表示); (3)在点P 从O 向A 运动的过程中,△PCA 能否成为直角三角形?求t 的值.若不能,说理由; (4)填空:在点P 从O 向A 运动的过程中,点C 运动路线的长为 .21、等边三角形ABC 的边长为6,在AC ,BC 边上各取一点E ,F ,连结AF ,BE 相交于点P . (1)若AE =CF .①求证:AF =BE ,并求∠APB 的度数.②若AE =2,试求AP AF 的值. (2)若AF =BE ,当点E 从点A 运动到点C 时,试求点P 经过的路径长.22、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 _________ .20、在平面直角坐标系中,O为原点,点A(﹣2,0),点B(0,2),点E,点F分别为OA,OB的中点.若正方形OEDF绕点O顺时针旋转,得正方形OE′D′F′,记旋转角为α.(Ⅰ)如图①,当α=90°时,求AE′,BF′的长;(Ⅱ)如图②,当α=135°时,求证AE′=BF′,且AE′⊥BF′;(Ⅲ)若直线AE′与直线BF′相交于点P,求点P的纵坐标的最大值(直接写出结果即可).23、如图,矩形ABCD的边AB=3cm,AD=4cm,点E从点A出发,沿射线AD移动,以CE为直径作⊙O,点F 为⊙O与射线BD的公共点,连接EF、CF,过点E作EG⊥EF,EG与⊙O相交于点G,连接CG.(1)试说明四边形EFCG是矩形;(2)当⊙O与射线BD相切时,点E停止移动.在点E移动的过程中,①矩形EFCG的面积是否存在最大值或最小值?若存在,求出这个最大值或最小值;若不存在,说明理由;②求点G移动路线的长.24.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OA、OC分别在x轴、y轴的正半轴上,OA=4,OC=2.点P从点O出发,沿x轴以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动,当点P到达点A时停止运动,设点P运动的时间是t秒.将线段CP的中点绕点P按顺时针方向旋转90°得点D,点D随点P的运动而运动,连接DP、DA.(1)请用含t的代数式表示出点D的坐标;(2)求t为何值时,△DPA的面积最大,最大为多少?(3)在点P从O向A运动的过程中,△DPA能否成为直角三角形?若能,求t的值;若不能,请说明理由;(4)请直接写出随着点P的运动,点D运动路线的长.25.如图,直角坐标系中,已知点A(2,4),B(5,0),动点P从B点出发沿BO向终点O运动,动点Q从A点出发沿AB向终点B运动.两点同时出发,速度均为每秒1个单位,设从出发起运动了x秒.(1)Q点的坐标为( , )(用含x的代数式表示);(2)当x为何值时,△APQ是一个以AP为腰的等腰三角形?(3)记PQ的中点为G.请你直接写出点G随点P,Q运动所经过的路线的长度.26、问题探究:(1)请在图①的正方形ABCD内,画出使∠APB=90°的一个点,并说明理由.(2)请在图②的正方形ABCD内(含边),画出使∠APB=60°的所有的点P,并说明理由.问题解决:(3)如图③,现在一块矩形钢板ABCD,AB=4,BC=3.工人师傅想用它裁出两块全等的、面积最大的△APB和△CP′D钢板,且∠APB=∠CP'D=60度.请你在图③中画出符合要求的点和,并求出△APB 的面积(结果保留根号).27.已知:矩形纸片2BCD中,2B=26厘米,BC=18.5厘米,点E在2D上,且2E=6厘米,点P是2B 边上一动点.按如下操作:步骤一,折叠纸片,使点P与点E重合,展开纸片得折痕MN(如了1所示);步骤二,过点P作PT⊥AB,交MN所在的直线于点Q,连接QE(手图9所示)(1)无论点P在AB边上任何位置,都有PQ QE(填“>”、“=”、“<”号);(2)如图3所示,将纸片ABCD放在直角坐标系中,按上述步骤一、二进行操作:①当点P在A点时,P3与MN交于点55,Q1点的坐标是(,);②当PA=6厘米时,PT与MN交于点r2,Q2点的坐标是(,);③当PA=d2厘米时,在图3中画出MN,PT(不要求写画法),并求出MN与PT的交点Q3的坐标;(3)点P在运动过程,PT与MN形成一系列着交点Q1,Q2,Q3,…观察、猜想:众的的交点形成的图象是什么并直接写出该图象的函数表达式.28、如图,边长为4的等边△AOB的顶点O在坐标原点,点A在x轴正半轴上,点B在第一象限.一动点P沿x轴以每秒1个单位长度的速度由点O向点A匀速运动,当点P到达点A时停止运动,设点P运动的时间是t秒.在点P的运动过程中,线段BP的中点为点E,将线段PE绕点P按顺时针方向旋转60°得PC.(1)当点P运动到线段OA的中点时,点C的坐标为;(2)在点P从点O到点A的运动过程中,用含t的代数式表示点C的坐标;(3)在点P从点O到点A的运动过程中,求出点C所经过的路径长.29、动线段AB=2,点B在以O为原点的平面坐标系的第一象限角平分线上运动,点A在X轴正半轴上运动,以AB为边作等边三角形ABC,则OC的取值范围是:。