初中数学压轴题动态几何证明及实验题
初中数学压轴题--动态几何证明及实验题
动态几何证明及实验题所谓动态几何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.此类题目注重对几何图形运动变化能力的考查.动态几何问题是近几年各地试题中常见的压轴试题,它能考查学生的多种能力,有较强的选拔功能。
解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解。
解动态几何题一般方法是针对这些点在运动变化的过程中相伴随着的数量关系(如等量关系、变量关系)、图形位置关系(如图形的特殊状态、图形间的特殊关系)等进行研究考察.抓住变化中的“不变量”,以不变应万变.实验操作【要点导航】通过实验操作——观察猜想——科学论证,使我们体验和学到了发现、获得知识的过程和方法. 实验操作探索——理解题意、实验操作是基本保证,观察猜想、探索结论是关键,论证猜想的结论是落实.【典例精析】例1 取一张矩形纸片进行折叠,具体操作过程如下:第一步:先把矩形ABCD 对折,折痕为MN ,如图1;第二步:再把B 点叠在折痕线MN 上,折痕为AE ,点B 在MN 上的对应点为B ',得R t △AB 'E ,如图2;第三步:沿EB '线折叠得折痕EF ,使A 点落在EC 的延长线上,如图3.利用展开图4探究: (1)△AEF 是什么三角形?证明你的结论;(2)对于任一矩形,按照上述方法能否折出这种三角形?请说明你的理由.【思路分析】1.图形翻折后能重叠部分的图形全等,所以∠BEA =∠AEB '=∠FEC ,它们都是60°角,所以△AEF 是等边三角形. 2.由操作可知AF >AD 时,不能完整折出这种三角形.当图3中的点F 、D 重合时,便可求得矩形的长与宽的比例为2︰3.解(1)△AEF 是等边三角形.由折叠过程可得:60BEA AEF FEC ∠=∠=∠=︒.因为BC ∥AD ,所以60AFE FEC ∠=∠=︒.所以△AEF 是等边三角形.(2)不一定.当矩形的长恰好等于等边△AEF 的边AF 时,即矩形的宽∶长=AB ∶AF =2:3时正好能折出.如果设矩形的长为A ,宽为B ,可知当a b 23≤时,按此种方法一定能折叠出等边三角形;当图1 图2图3图4a b a <<23时,按此法无法折出完整的等边三角形. 〖方法点睛〗要从操作实验题中抽象出数学模型来,并借助图形运动的基本性质求解.例2 已知:在△ABC 中,∠BAC =90°,M 为BC 中点.操作:将三角板的90°角的顶点与点M 重合,并绕着点M 旋转,角的两边分别与边AB 、AC 相交于点E 、F .(1)探究1:线段BE 、EF 、FC 是否能构成三角形?如果可以构成三角形,那么是什么形状的三角形?请证明你的猜想.(2)探究2:若改变为:“角的两边分别与边AB 、直线AC 相交于点E 、F .”其它条件都不变的情况下,那么结论是否还存在?请画出对应的图形并请证明你的猜想. 〖思路分析〗1.由点M 是BC 中点,所以构造绕点M 旋转180°重合的全等三角形,将线段BE 、EF 、FC 移到同一个三角形中.2.当角的两边分别与边AB 、直线AC 相交于点E 、F 时,构造和证明的方法不变.证明(1)线段BE 、EF 、FC 可以构成直角三角形.如图1,延长EM 到G ,使得EM =M G ,联结GC 、FG .因为M 为BC 中点,所以BM =CM ,又因为∠EMB =∠GMC ,EM =M G ,所以△EMB ≌△GMC ,所以BE =GC ,EM =MG ,∠B =∠MCG .因为FM 垂直平分EG ,所以FE =FG .又因为∠BAC =90°,所以∠B +∠ACB =90°,所以∠MCG +∠ACB FCG =90°,所以222FG FC GC =+,所以22FC BE =+(2)如图2,当点F 在CA 的延长线上时,延长EM 到G ,联结GC 、FG .因为M 为BC 中点,所以BM =CM ,又因为∠EM =EG ,所以△EMB ≌△GMC ,所以BE =GC ,EM =MG ,∠B 为FM 垂直平分EG ,所以FE =FG .又因为∠BAC =90°B +∠ACB =90°,所以∠MCG +∠ACB =90°,即∠FCG =90所以222FG FC GC =+,所以222EF FC BE =+.如图3,当点F 在AC 的延长线上时,同理可证222EF FC BE =+.M〖方法点睛〗线段之间常见的关系是和差关系或者满足勾股定理.若能将所要求线段移动到同一条直线上,则线段之间是和差关系的可能性较大,若能将所要求线段移动后能构成三角形,则线段之间满足勾股定理的可能性较大.【星级训练】第 天 ,年 月 日1. ★★★如图,在正方形ABCD 中,点E 在边AB 上(点E 与点A 、B 不重合),过点E 作FG ⊥DE ,FG 与边BC 相交于点F ,与边DA 的延长线相交于点G .(1)操作:由几个不同的位置,分别测量BF 、AG 、AE 的长,从中你能发现BF 、AG 、AE 的数量之间具有怎样的关系?并证明你所得到的结论;(2)连结DF ,如果正方形的边长为2,设AE=x ,△DFG 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式,并写出函数的定义域;(3)如果正方形的边长为2,FG 的长为25,求点C 到直线DE 的距离.2. ★★★操作:将一把三角尺放在边长为1的正方形ABCD 上,并使它的直角顶点P 在对角线AC 上滑动,直角的一边始终经过点B ,另一边与射线DC 相交于点Q .探究:设A 、P 两点间的距离为x .(1)当点Q 在边CD 上时,线段PQ 与线段PB 之间有怎样的大小关系?试证明你观察得到结论;(2)当点Q 在边CD 上时,设四边形PBCQ 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式,并写出函数的定义域;(3)当点P 在线段AC 上滑动时,△PCQ 是否可能成为等腰三角形?如果可能,指出所有能使△PCQ 成为等腰三角形的点Q 的位置,并求出相应的x 的值;如果不可能,试说明理由.(图5、图6、图7的形状大小相同,图5供操作、实验用,图6和图7备用)GFD ACBD ACB供试验操作用DCB图5DC B图6DCB图73. ★★★在△ABC 中,AB =AC ,CG ⊥BA 交BA 的延长线于点G .一等腰直角三角尺按如图1所示的位置摆放,该三角尺的直角顶点为F ,一条直角边与AC 边在一条直线上,另一条直角边恰好经过点B .(1)在图1中请你通过观察、测量BF 与CG 的长度,猜想并写出BF 与CG 满足的数量关系,然后证明你的猜想;(2)当三角尺沿AC 方向平移到图2所示的位置时,一条直角边仍与AC 边在同一直线上,另一条直角边交BC 边于点D ,过点D 作DE ⊥BA 于点E .此时请你通过观察、测量DE 、DF 与CG 的长度,猜想并写出DE +DF 与CG 之间满足的数量关系,然后证明你的猜想;(3)当三角尺在(2)的基础上沿AC 方向继续平移到图3所示的位置(点F 在线段AC 上,且点F 与点C 不重合)时,(2)中的猜想是否仍然成立?(不用说明理由),2B (5,3) 、C (-2,5) 关于直线l 的对称点B '、B ' 、 C ' ;归纳与发现:(2)结合图形观察以上三组点的坐标,你会发现:坐标平面内任一点P (a ,b )关于第一、三象限的角平分线l 的对称点P '的坐标为 (不必证明); 运用与拓广:(3)已知两点D (1,-3)、E (-1,-4),试在直线l 上确定一点Q ,使点Q 到D 、E 两点的距离之和最小,并求出Q 点坐标.探索性问题探索性问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论,需要经过推断,补充并加以证明的题型.探索性问题一般有三种类型:(1)条件探索型问题;(2)结论探索型问题;(3)探索存在型问题.条件探索型问题是指所给问题中结论明确,需要完备条件的题目;结论探索型问题是指题目中结论不确定,不唯一,或题目结论需要类比,引申推广,或题目给出特例,要通过归纳总结出一般结论;探索存在型问题是指在一定的前提下,需探索发现某种数学关系是否存在的题目.条件探索【要点导航】图1“探索”是人类认识客观世界过程中最生动、最活跃的思维活动,探索性问题存在于一切学科领域之中,数学中的“条件探索”题型,是指命题中缺少一定的题设,需经过推断、补充并加以证明的命题,因而必须利用题设大胆猜想、分析、比较、归纳、推理,由结论去探索未给予的条件。
专题36 动态几何之线、面动形成的全等、相似三角形存在性问题(压轴题)
《中考压轴题》专题36:动态几何之线面动形成的全等、相似三角形存在性问题1.如图,抛物线213y x x 242=-+-交x 轴于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),交y 轴于点C ,分别过点B ,C 作y 轴,x 轴的平行线,两平行线交于点D ,将△BDC 绕点C 逆时针旋转,使点D 旋转到y 轴上得到△FEC ,连接BF .(1)求点B ,C 所在直线的函数解析式;(2)求△BCF 的面积;(3)在线段BC 上是否存在点P ,使得以点P ,A ,B 为顶点的三角形与△BOC 相似?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线2y ax 2ax c =-+(a≠0)交x 轴于A 、B 两点,A 点坐标为(3,0),与y 轴交于点C (0,4),以OC 、OA 为边作矩形OADC 交抛物线于点G .(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴l 在边OA (不包括O 、A 两点)上平行移动,分别交x 轴于点E ,交CD 于点F ,交AC 于点M ,交抛物线于点P ,若点M 的横坐标为m ,请用含m 的代数式表示PM 的长;(3)在(2)的条件下,连结PC ,则在CD 上方的抛物线部分是否存在这样的点P ,使得以P 、C 、F 为顶点的三角形和△AEM 相似?若存在,求出此时m 的值,并直接判断△PCM 的形状;若不存在,请说明理由。
3.如图1,已知A(3,0)、B(4,4)、原点O(0,0)在抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上.(1)求抛物线的解析式.(2)将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个交点D,求m的值及点D的坐标.(3)如图2,若点N在抛物线上,且∠NBO=∠ABO,则在(2)的条件下,求出所有满足△POD∽△NOB 的点P的坐标(点P、O、D分别与点N、O、B对应)4.如图1,已知抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过A(3,0)、B(4,4)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)将直线OB向下平移m个单位长度后,得到的直线与抛物线只有一个公共点D,求m的值及点D的坐标;(3)如图2,若点N在抛物线上,且∠NBO=∠ABO,则在(2)的条件下,求出所有满足△POD∽△NOB 的点P坐标(点P、O、D分别与点N、O、B对应).5.如图1,已知菱形ABCD 的边长为,点A 在x 轴负半轴上,点B 在坐标原点.点D 的坐标为(-,3),抛物线y=ax 2+b (a≠0)经过AB 、CD 两边的中点.(1)求这条抛物线的函数解析式;(2)将菱形ABCD 以每秒1个单位长度的速度沿x 轴正方向匀速平移(如图2),过点B 作BE ⊥CD 于点E ,交抛物线于点F ,连接DF 、AF .设菱形ABCD 平移的时间为t 秒(0<t <3)①是否存在这样的t ,使△ADF 与△DEF 相似?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由;②连接FC ,以点F 为旋转中心,将△FEC 按顺时针方向旋转180°,得△FE′C′,当△FE′C′落在x 轴与抛物线在x 轴上方的部分围成的图形中(包括边界)时,求t 的取值范围.(写出答案即可)6.已知直线y=2x 5-与x 轴和y 轴分别交于点A 和点B ,抛物线2y=x +bx+c -的顶点M 在直线AB 上,且抛物线与直线AB 的另一个交点为N .(1)如图①,当点M 与点A 重合时,求:①抛物线的解析式;(4分)②点N 的坐标和线段MN 的长;(4分)(2)抛物线2y=x +bx+c -在直线AB 上平移,是否存在点M ,使得△OMN 与△AOB 相似?若存在,直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.(4分)7.如图,在平面直角坐标系中,以点B(0,8)为端点的射线BG∥x轴,点A是射线BG上的一个动点(点A与点B不重合).在射线AG上取AD=OB,作线段AD的垂直平分线,垂足为E,且与x轴交于点F,过点A作AC⊥OA,交射线EF于点C.连接OC、CD,设点A的横坐标为t.(1)用含t的式子表示点E的坐标为_______;(2)当t为何值时,∠OCD=180°?(3)当点C与点F不重合时,设△O CF的面积为S,求S与t之间的函数解析式.。
2021中考数学专题复习:压轴题动态几何问题专项训练题8(附答案详解)
2021中考数学专题复习:压轴题动态几何问题专项训练题8(附答案详解)1.如图1,点P 、Q 分别是边长为4cm 的等边三角形ABC 的边AB 、BC 上的动点,点P 从顶点A ,点Q 从顶点B 同时出发,且它们的速度都为1cm/s .(1)连接AQ 、CP 交于点M ,则在P ,Q 运动的过程中,证明ABQ ∆≌CAP ∆; (2)CMQ ∠会发生变化吗?若变化,则说明理由,若不变,则求出它的度数; (3)P 、Q 运动几秒时,PBQ ∆是直角三角形?(4)如图2,若点P 、Q 在运动到终点后继续在射线AB 、BC 上运动,直线AQ 、CP 交点为M ,则CMQ ∠变化吗?若变化说明理由,若不变,则求出它的度数。
2.如图,已知抛物线的顶点坐标为M(1,4),且经过点N(2,3),与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式及点A 、B 、C 的坐标;(2)若直线y=kx+t 经过C 、M 两点,且与x 轴交于点D ,探索并判断四边形CDAN 是怎样的四边形?并对你得到的结论予以证明;(3)直线y=mx+2与抛物线交于T ,Q 两点.是否存在这样的实数m ,使以线段TQ 为直径的圆恰好过坐标原点,若存在,请求出m 的值;若不存在,请说明理由.3.如图,直线AB与坐标轴分别交于点A、点B,且OA、OB的长分别为方程x2-6x+8=0的两个根(OA<OB),点C在y轴上,且OA︰AC=2︰5,直线CD垂直于直线AB于点P,交x轴于点D.(1)求出点A、点B的坐标.(2)请求出直线CD的解析式.(3)若点M为坐标平面内任意一点,在坐标平面内是否存在这样的点M,使以点B、P、D、M为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,已知点A在数轴上对应的数为a,点B对应的数为b,且a,b满足()2a b++-=.20400(1)求点A与点B在数轴上对应的数a和b;(2)现动点P从点A出发,沿数轴向右以每秒4个单位长度的速度运动;同时,动点Q 从点B出发,沿数轴向左以每秒2个单位长度的速度运动,设点P的运动时间为t秒.①若点P和点Q相遇于点C, 求点C在数轴上表示的数;②当点P和点Q相距15个单位长度时,直接写出t的值.5.如图1,水平放置一个三角板和一个量角器,三角板的边AB和量角器的直径DE在一条直线上,∠ACB=90°,∠BAC=30°,OD=3cm,开始的时候BD=1cm,现在三角板以2cm/s的速度向右移动.(1)当点B于点O重合的时候,求三角板运动的时间;(2)三角板继续向右运动,当B点和E点重合时,AC与半圆相切于点F,连接EF,如图2所示.①求证:EF平分∠AEC;②求EF的长.6.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,DE平分∠ADB,∠BDC=∠BCD.(1)求证:∠1+∠2=90°;(2)若∠ABD的平分线与CD的延长线交于F,且∠F=55°,求∠ABC;(3)若H是BC上一动点,F是BA延长线上一点,FH交BD于M,FG平分∠BFH,交DE于N,交BC于G.当H在BC上运动时(不与B点重合),试判断∠BAD+∠DMH 与∠DNG的数量关系,并说明理由.7.如图一,点C在线段AB上,图中有三条线段AB、AC和BC,若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是线段AB的“巧点”.(1)填空:线段的中点这条线段的巧点(填“是”或“不是”或“不确定是”)(问题解决)和40,点C是线段AB的巧点,(2)如图二,点A和B在数轴上表示的数分别是20求点C在数轴上表示的数。
中考 动态几何型压轴每日一练(有答案)汇总
挑战中考压轴题动态几何问题每日一练日期:年月日做题时间:−−已知:如图,△ABC 中,∠C =90°,AC =3厘米,CB =4厘米.两个动点P 、Q 分别从A 、C 两点同时按顺时针方向沿△ABC 的边运动.当点Q 运动到点A 时, P 、Q 两点运动即停止.点P 、Q 的运动速度分别为1厘米/秒、2厘米/秒,设点 P 运动时间为t (秒).(1)当时间t 为何值时,以P 、C 、Q 三点为顶点的三角形的面积(图中的阴影部分)等于2厘米2;(2)当点P 、Q 运动时,阴影部分的形状随之变化.设PQ 与△ABC 围成阴影部分面积为S (厘米2),求出S 与时间t 的函数关系式,并指出自变量t 的取值范围;(3)点P 、Q 在运动的过程中,阴影部分面积S 有最大值吗?若有,请求出最大值;若没有,请说明理由.[解] (1)S △PCQ =12PC·CQ =1(3 22t t -⋅=(3 t t -=2,解得 1t =1,2t =2 ∴当时间t 为1秒或2秒时,S △PCQ =2厘米2;(2)①当0<t ≤2时,S =23t t -+=23924t ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭;②当2<t ≤3时, S =2418655t t -+=249395420t ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭;③当3<t ≤4.5时,S =2 32742555t t -+-=23915524t ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭;(3)有;①在0<t ≤2时,当t =32,S 有最大值,S 1=94;②在2<t ≤3时,当t =3,S 有最大值,S 2=125;③在3<t ≤4.5时,当t =92,S 有最大值,S 3=154;∵S 1<S 2<S 3 ∴t =9时,S 有最大值,S 最大值=15.日期:年月日做题时间:−−如图,已知直线l 的函数表达式为48 3y x =-+,且l 与x 轴,y 轴分别交于A B ,两点,动点Q 从B 点开始在线段BA 上以每秒2个单位长度的速度向点A 移动,同时动点P 从A 点开始在线段A O 上以每秒1个单位长度的速度向点O 移动,设点Q P ,移动的时间为t 秒.(1)求出点A B ,的坐标;(2)当t 为何值时,APQ △与AO B △相似?(3)求出(2)中当APQ △与AO B △相似时,线段PQ 所在直线的函数表达式. [解] (1)由483y x =-+,令0x =,得8y =;令0y =,得6x =.A B ,∴的坐标分别是(60 (08 ,,,.(2)由8B O =,6A O =,得10A B =.当移动的时间为t 时,AP t =,102AQ t =-.Q A P B A ∠=∠∵,∴当P A Q A O AB A=时 APQ AOB △∽△102610t t -=∴, 3011t =∴(秒).Q A P B A ∠=∠∵,∴当P A A QA B A O =时, A Q P A O △∽△, 102106t t -=∴. 5013t =∴(秒). 3011t =∴秒或5013秒,经检验,它们都符合题意,此时AQP △与AO B △相似.(3)当3011t =秒时,PQ OB ∥, PQ OA ⊥,3011PA =,3611O P =∴,36011P ⎛⎫⎪⎝⎭,∴.∴线段PQ 所在直线的函数表达式为3611 x =.当5013t =时,5013PA =,10013B Q =,2813O P =,28013P ⎛⎫⎪⎝⎭,∴.设Q 点的坐标为( x y ,,则有x BQ O A BA=,100610x=∴6013x =∴.当6013x =时,46024831313y =-⨯+=,Q ∴的坐标为60241313⎛⎫⎪⎝⎭.设PQ 的表达式为y kx b =+,则2801360241313k b k b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,342113k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴,PQ ∴的表达式为321413y x =-. [点评]这是一道以一次函数为背景的动态几何问题,这类压轴题向来是中考的热点问题,第2小题要求学生动中求静,将动态问题转化为静态的几何问题,再运用相似的有关知识解决问题,同时要注意分类讨论。
【中考压轴题专项练习】最新中考数学压轴大题冲刺专项训练:《动态几何 》含答案与解析
中考数学压轴大题冲刺专项训练动态几何1.在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,且AD >BC ,BC =6cm ,P 、Q 分别从A 、C 同时出发,P 以1cm/s 的速度由A 向D 运动,Q 以2cm/s 的速度由C 出发向B 运动,几秒后四边形ABQP 是平行四边形?2.如图,点E 是矩形ABCD 中CD 边上一点,BCE 沿BE 折叠为BFE △,点F 落在AD 上.(1)求证:ABF DFE ∽△△;(2)若1sin 3DFE ∠=,求tan EBC ∠的值; (3)设AB k BC=,是否存在k 的值,使ABF 与BFE △相似?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由. 3.如图,在平面直角坐标系xoy 中,顶点为M 的抛物线1C :2y ax bx =-(0a <)经过点A 和x 轴上的点B ,2AO OB ==,120AOB ∠=︒.(1)求该抛物线的表达式;(2)联结AM ,求AOM S ;(3)将抛物线1C 向上平移得到抛物线2C ,抛物线2C 与x 轴分别交于点E F 、(点E 在点F 的左侧),如果MBF 与AOM 相似,求所有符合条件的抛物线2C 的表达式.4.定义:既相等又垂直的两条线段称为“等垂线段”,如图1,在Rt ABC ∆中,90A ∠=,AB AC =,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,AD AE =,连接DE 、DC ,点M 、P 、N 分别为DE 、DC 、BC 的中点,且连接PM 、PN .观察猜想(1)线段PM 与PN “等垂线段”(填“是”或“不是”)猜想论证(2)ADE ∆绕点A 按逆时针方向旋转到图2所示的位置,连接BD ,CE ,试判断PM 与PN 是否为“等垂线段”,并说明理由.拓展延伸(3)把ADE ∆绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PM 与PN 的积的最大值.5.数轴上点A 表示的有理数为20,点B 表示的有理数为-10,点P 从点A 出发以每秒5个单位长度的速度在数轴上往左运动,到达点B 后立即返回,返回过程中的速度是每秒2个单位长度,运动至点A 停止,设运动时间为t (单位:秒).(1)当t =5时,点P 表示的有理数为 .(2)在点P 往左运动的过程中,点P 表示的有理数为 (用含t 的代数式表示).(3)当点P 与原点距离5个单位长度时,t 的值为 .6.如图,△ABC 中,∠ACB=90°,AB=10cm ,BC=8cm ,若点P 从点A 出发,以每秒2cm 的速度沿折线A-B-C-A 运动,设运动时间为t (t >0)秒.(1)AC= cm ;(2)若点P 恰好在∠ABC 的角平分线上,求此时t 的值;(3)在运动过程中,当t 为何值时,△ACP 为等腰三角形.7.已知,在平面直角坐标系中,AB ⊥x 轴于点B ,A(a ,b)满足64a b -+-=0,平移线段AB 使点A 与原点重合,点B 的对应点为点C .OA ∥CB .(1)填空:a =_______,b =_______,点C 的坐标为_______;(2)如图1,点P(x ,y)在线段BC 上,求x ,y 满足的关系式;(3)如图2,点E 是OB 一动点,以OB 为边作∠BOG =∠AOB 交BC 于点G ,连CE 交OG 于点F ,当点E 在OB 上运动时,OFC FCG OEC∠+∠∠的值是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出其值.8.综合实践初步探究:如图,已知∠AOB=60°,在∠AOB的平分线OM上有一点C,将一个120°角的顶点与点C重合,它的两条边分别与直线OA、OB相交于点D、E.(1)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA垂直时(如图1),请猜想OE+OD与OC的数量关系为;解决问题:(2)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA不垂直时,到达图2的位置,(1)中的结论是否成立?并说明理由;(3)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA的反向延长线相交时,上述结论是否成立?若成立,请给于证明;若不成立,线段OD、OE与OC之间的数量关系为;拓展应用:(4)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA垂直时,请猜想四边形CDOE的周长与OC的数量关系,并说明理由;==.9.ABC是等边三角形,点D在BC上,点E,F分别在射线AB,AC上,且DA DE DF∠=________︒;(1)如图1,当点D是BC的中点时,则EDF(2)如图2,点D在BC上运动(不与点B,C重合).∠的大小是否发生改变,并说明理由;①判断EDF②点D关于射线AC的对称点为点G,连接BG,CG,CE.依题意补全图形,判断四边形BECG的形状,并证明你的结论.10.如图,数轴上,点A表示的数为7-,点B表示的数为1-,点C表示的数为9,点D表示的数为13,在点B和点C处各折一下,得到条“折线数轴”,我们称点A和点D在数上相距20个长度单位,动点P从点A出发,沿着“折线数轴”的正方向运动,同时,动点Q从点D出发,沿着“折线数轴”的负方向运动,它们在“水平路线”射线BA和射线CD上的运动速度相同均为2个单位/秒,“上坡路段”从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍.设运动的时间为t秒,问:(1)动点P从点A运动至D点需要时间为________秒;(2)P、Q两点到原点O的距离相同时,求出动点P在数轴上所对应的数;(3)当Q点到达终点A后,立即调头加速去追P,“水平路线”和“上坡路段”的速度均提高了1个单位/秒,当点Q追上点P时,直接写出它们在数轴上对应的数.11.如图,在矩形ABCD 中,4AB =,3BC =,点O 为对角线BD 的中点,点P 从点A 出发,沿折线AD DO OC --以每秒1个单位长度的速度向终点C 运动,当点P 与点A 不重合时,过点P 作PQ AB ⊥于点Q ,以PQ 为边向右作正方形PQMN ,设正方形PQMN 与ABD ∆重叠部分图形的面积为S (平方单位),点P 运动的时间为t (秒).(1)求点N 落在BD 上时t 的值.(2)直接写出点O 在正方形PQMN 内部时t 的取值范围.(3)当点P 在折线AD DO -上运动时,求S 与t 之间的函数关系式.(4)直接写出直线DN 平分BCD ∆面积时t 的值.12.在Rt ABC ∆中,90CAB ∠=︒,6AC =,8AB =,点P 是射线AB 上的动点,连接CP ,将ACP ∆沿着CP 翻折得到A CP '∆,设AP x =()0x >,(1)如图1,当点A '在BC 上时,求x 的值.(2)如图2,连接AA ',BA ',当90AA B '∠=时,求PA B '∆的面积.(3)在点P 的运动过程中,当AA B '∆是等腰三角形时,求x 的值.参考答案与试题解析1.在四边形ABCD中,AD∥BC,且AD>BC,BC=6cm,P、Q分别从A、C同时出发,P以1cm/s的速度由A向D运动,Q以2cm/s的速度由C出发向B运动,几秒后四边形ABQP是平行四边形?【解析】解:设t秒后,四边形APQB为平行四边形,则AP=t,QC=2t,BQ=6﹣2t,∵AD∥BC所以AP∥BQ,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,知:AP=BQ即可,即:t=6﹣2t,∴t=2,当t=2时,AP=BQ=2<BC<AD,符合,综上所述,2秒后四边形ABQP是平行四边形.△,点F落在AD上.2.如图,点E是矩形ABCD中CD边上一点,BCE沿BE折叠为BFE(1)求证:ABF DFE ∽△△;(2)若1sin 3DFE ∠=,求tan EBC ∠的值; (3)设AB k BC=,是否存在k 的值,使ABF 与BFE △相似?若存在,求出k 的值;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴90A D C ∠=∠=∠=︒,∵BCE 沿BE 折叠为BFE △,∴90BFE C ∠=∠=︒,∴90AFB DFE ∠+∠=︒,又∵90AFB ABF ∠+∠=︒,∴ABF DFE =∠∠.∴ABF DFE ∽△△;(2)解:在Rt DEF △中,1sin 3DE DFE EF ∠==, ∴设DE a =,3EF a =,2222DF EF DE a =+=,∵BCE 沿BE 折叠为BFE △, ∴3CE EF a ==,4CD DE CE a =+=,4AB a =,EBC EBF ∠=∠, 又∵ABF DFE ∽△△,∴22EF DF BF AB ==, ∴2tan 2EF EBF BF ∠==, 2tan tan EBC EBF ∠=∠=; (3)存在,32k =时,ABF 与BFE △相似 理由:当ABF FBE △∽△时,24∠∠=.∵45∠=∠,24590∠+∠+∠=︒,∴24530∠=∠=∠=︒,∴3cos302AB BF =︒=, ∵BC BF =,∴32AB k BC ==;②当ABF FEB ∽△△时,26∠=∠,∵4690∠+∠=︒,∴2490∠+∠=︒,这与24590∠+∠+∠=︒相矛盾,∴ABF FEB ∽△△不成立.综上所述,3k =时,ABF 与BFE △相似.3.如图,在平面直角坐标系xoy 中,顶点为M 的抛物线1C :2y ax bx =-(0a <)经过点A 和x 轴上的点B ,2AO OB ==,120AOB ∠=︒.(1)求该抛物线的表达式;(2)联结AM ,求AOM S ;(3)将抛物线1C 向上平移得到抛物线2C ,抛物线2C 与x 轴分别交于点E F 、(点E 在点F 的左侧),如果MBF 与AOM 相似,求所有符合条件的抛物线2C 的表达式.【解析】解:(1)过A 作AH x ⊥轴,垂足为H ,∵2OB =,∴0(2)B ,∵120AOB ∠=︒∴60AOH ∠=︒,30HAO ∠=︒.∵2OA =, ∴112OH OA ==. 在Rt AHO 中,222OH AH OA +=, ∴22213AH - ∴()13A --,∵抛物线1C :2y ax bx =+经过点A B 、,∴可得:4203 a ba b-=⎧⎪⎨-=-⎪⎩,解得:33233ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴这条抛物线的表达式为232333y x x=-+;(2)过M作MG x⊥轴,垂足为G,∵23333y x x=-+=233(1)33x--+∴顶点M是31,3⎛⎝⎭,得3MG=设直线AM为y=kx+b,把(3A-,31,3M⎛⎫⎪⎪⎝⎭代入得33k bk b=-+=+,解得2333kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴直线AM为233y x=令y=0,解得x=12∴直线AM 与x 轴的交点N 为1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭∴111111××222222AOM S ON MG ON AH =⋅-⋅=+(3)∵0(2)B ,、M ⎛ ⎝⎭,∴在Rt BGM中,tan MG MBG BG ∠==, ∴30MBG ∠=︒.∴150MBF ∠=︒.由抛物线的轴对称性得:MO MB =,∴150MBO MOB ∠=∠=︒.∵120AOB ∠=︒,∴150AOM ∠=︒∴AOM MBF ∠=∠.∴当MBF 与AOM 相似时,有:=OM BM OA BF 或=OM BF OA BM即332BF =或32= ∴2BF =或23BF =. ∴0(4)F ,或803⎛⎫ ⎪⎝⎭,设向上平移后的抛物线2C 为:2y x k =++,当0(4)F ,时,3k =,∴抛物线2C 为:2y =+当803F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,时,27k =,∴抛物线2C 为:2y x =+综上:抛物线2C 为:2y x x 333=-++或23327y x x =-++ 4.定义:既相等又垂直的两条线段称为“等垂线段”,如图1,在Rt ABC ∆中,90A ∠=,AB AC =,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,AD AE =,连接DE 、DC ,点M 、P 、N 分别为DE 、DC 、BC 的中点,且连接PM 、PN .观察猜想(1)线段PM 与PN “等垂线段”(填“是”或“不是”)猜想论证(2)ADE ∆绕点A 按逆时针方向旋转到图2所示的位置,连接BD ,CE ,试判断PM 与PN 是否为“等垂线段”,并说明理由.拓展延伸(3)把ADE ∆绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PM 与PN 的积的最大值.【解析】(1)是;∵AB AC =,AD AE =∴DB=EC ,∠ADE=∠AED=∠B=∠ACB∴DE ∥BC∴∠EDC=∠DCB∵点M 、P 、N 分别为DE 、DC 、BC 的中点∴PM ∥EC ,PN ∥BD ,11,22PM EC PN BD == ∴PM PN =,∠DPM=∠DCE ,∠PNC=∠DBC∵∠DPN=∠PNC+∠DCB∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠ACD+∠DCB+∠B=180°-90°=90°∴线段PM 与PN 是“等垂线段”;(2)由旋转知BAD CAE ∠=∠∵AB AC =,AD AE =∴ABD ∆≌ACE ∆(SAS )∴ABD ACE ∠=∠,BD CE = 利用三角形的中位线得12PN BD =,12PM CE =,由中位线定理可得//PM CE ,//PN BD∴DPM DCE ∠=∠,PNC DBC ∠=∠∵DPN DCB PNC DCB DBC ∠=∠+∠=∠+∠∴MPN DPM DPN DCE DCB DBC ∠=∠+∠=∠+∠+∠BCE DBC ACB ACE DBC =∠+∠=∠+∠+∠ACB ABD DBC ACB ABC =∠+∠+∠=∠+∠∵90BAC ∠=∴90ACB ABC ∠+∠=∴90MPN ∠=∴PM 与PN 为“等垂线段”;(3)PM 与PN 的积的最大值为49;由(1)(2)知,12PM PN BD == ∴BD 最大时,PM 与PN 的积最大∴点D 在BA 的延长线上,如图所示:∴14BD AB AD =+=∴249PM PN PM •==.6.数轴上点A 表示的有理数为20,点B 表示的有理数为-10,点P 从点A 出发以每秒5个单位长度的速度在数轴上往左运动,到达点B 后立即返回,返回过程中的速度是每秒2个单位长度,运动至点A 停止,设运动时间为t (单位:秒).(1)当t =5时,点P 表示的有理数为 .(2)在点P 往左运动的过程中,点P 表示的有理数为 (用含t 的代数式表示).(3)当点P 与原点距离5个单位长度时,t 的值为 .【解析】(1)由题意得:()201030AB =--=,点P 从点A 运动到点B 所需时间为30655AB ==(秒), 点P 从点B 返回,运动到点A 所需时间为301522AB ==(秒), 则当56t =<时,5525PA =⨯=, 因此,点P 表示的有理数为20255-=-,故答案为:5-;(2)在点P 往左运动的过程中,5PA t =,则点P 表示的有理数为205t -,故答案为:205t -;(3)由题意,分以下两种情况:①当点P 从点A 运动到点B ,即06t ≤≤时,由(2)可知,点P 表示的有理数为205t -,则2055t -=,即2055t -=或2055t -=-,解得3t =或5t =,均符合题设;②当点P 从点B 返回,运动到点A ,即615t <≤时,()26PB t =-,点P 表示的有理数为()2610222t t --=-,则2225t -=,即2225t -=或2225t -=-,解得13.5t =或8.5t =,均符合题设;综上,当点P 与原点距离5个单位长度时,t 的值为3或5或8.5或13.5时,故答案为:3或5或8.5或13.5.6.如图,△ABC 中,∠ACB=90°,AB=10cm ,BC=8cm ,若点P 从点A 出发,以每秒2cm 的速度沿折线A-B-C-A 运动,设运动时间为t (t >0)秒.(1)AC= cm ;(2)若点P 恰好在∠ABC 的角平分线上,求此时t 的值;(3)在运动过程中,当t 为何值时,△ACP 为等腰三角形.【解析】(1)由题意根据勾股定理可得:22221086AC AB BC =--=(cm ),故答案为6;(2)如图,点P 恰好在∠ABC 的角平分线上,过P 作PD ⊥AB 于点D ,则可设PC=xcm ,此时BP=(8-x )cm ,DP=PC=xcm ,AD=AC=6cm,BD=10-6=4cm ,∴在RT △BDP 中,222BD PD BP +=,即 ()22248x x +=-,解之可得:x=3,∴BP=8-3=5cm ,∴P 运动的路程为:AB+BP=10+5=15cm , ∴t=157.52=s ; (3)可以对△ACP 的腰作出讨论得到三种情况如下:①如图,AP=AC=6cm ,此时t=632=s ;②如图,PA=PC ,此时过P 作PD ⊥AC 于点D ,则AD=3,PD=4,∴AP=5,此时t=5 2.52=s ; ③如图,PC=AC=6cm ,则BP=8-6=2cm ,则P 运动的路程为AB+BP=10+2=12cm ,此时t=1262=s , 综上所述,在运动过程中,当t 为2.5s 或3s 或6s 时,△ACP 为等腰三角形.7.已知,在平面直角坐标系中,AB ⊥x 轴于点B ,A(a ,b)满足64a b -+-=0,平移线段AB 使点A 与原点重合,点B 的对应点为点C .OA ∥CB .(1)填空:a =_______,b =_______,点C 的坐标为_______;(2)如图1,点P(x ,y)在线段BC 上,求x ,y 满足的关系式;(3)如图2,点E 是OB 一动点,以OB 为边作∠BOG =∠AOB 交BC 于点G ,连CE 交OG 于点F ,当点E 在OB 上运动时,OFC FCG OEC∠+∠∠的值是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出其值.【解析】解:(1)∵ 640a b --=,∴60,40a b -=⎧⎨-=⎩∴6,4a b =⎧⎨=⎩ 4,6,AB OB ∴==由平移得:4,OC =且C 在y 轴负半轴上, ()0,4,C ∴-故答案为:()6,4,0,4-;(2)如图,过点P 分别作PM ⊥x 轴于点M ,PN ⊥y 轴于点N ,连接OP . ∵AB ⊥x 轴于点B ,且点A ,P ,C 三点的坐标分别为:()()()6,4,,,0,4,x y - ∴OB=6,OC=4,,,PM y PN x =-= ∴()1111462222BOC POC POB S S S OC PN OB PM x y =+=•+•=⨯+⨯⨯- 23x y =-,而116412,22BOC S OB OC =•=⨯⨯= 2312,x y ∴-=∴,x y 满足的关系式为:2312,x y -=(3)OFC FCGOEC∠+∠∠的值不变,值为2.理由如下:∵线段OC是由线段AB平移得到,∴//,OA CB,∴∠AOB=∠OBC,又∵∠BOG=∠AOB,∴∠BOG=∠OBC,根据三角形外角性质,可得∠OGC=2∠OBC,∠OFC=∠FCG+∠OGC,,OEC FCG OBC∠=∠+∠∴∠OFC+∠FCG=2∠FCG+2∠OBC =2(∠FCG+∠OBC)=2∠OEC,∴22 OFC FCG OECOEC OEC∠+∠∠==∠∠;所以:OFC FCGOEC∠+∠∠的值不变,值为2.8.综合实践初步探究:如图,已知∠AOB=60°,在∠AOB的平分线OM上有一点C,将一个120°角的顶点与点C重合,它的两条边分别与直线OA、OB相交于点D、E.(1)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA垂直时(如图1),请猜想OE+OD与OC的数量关系为;解决问题:(2)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA不垂直时,到达图2的位置,(1)中的结论是否成立?并说明理由;(3)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA的反向延长线相交时,上述结论是否成立?若成立,请给于证明;若不成立,线段OD、OE与OC之间的数量关系为;拓展应用:(4)当∠DCE绕点C旋转到CD与OA垂直时,请猜想四边形CDOE的周长与OC的数量关系,并说明理由;【解析】:(1)∵OM是∠AOB的角平分线,∴∠AOC=∠BOC=12∠AOB=30°,∵CD⊥OA,∴∠ODC=90°,∴∠OCD=60°,∴∠OCE=∠DCE-∠OCD=60°,在Rt△OCD中,OD=OC•cos30°=2OC,同理:,∴;(2)(1)中结论仍然成立,理由:过点C作CF⊥OA于F,CG⊥OB于G,∴∠OFC=∠OGC=90°,∵∠AOB=60°,∴∠FCG=120°,同(1)的方法得,OF=,,∴,∵CF⊥OA,CG⊥OB,且点C是∠AOB的平分线OM上一点,∴CF=CG,∵∠DCE=120°,∠FCG=120°,∴∠DCF=∠ECG,∴△CFD≌△CGE,∴DF=EG,∴OF=OD+DF=OD+EG,OG=OE-EG,∴OF+OG=OD+EG+OE-EG=OD+OE,∴OD+OE=3OC;(3)(1)中结论不成立,结论为:3OC,理由:过点C作CF⊥OA于F,CG⊥OB于G,∴∠OFC=∠OGC=90°,∵∠AOB=60°,∴∠FCG=120°,同(1)的方法得,OF=3,3,∴3,∵CF⊥OA,CG⊥OB,且点C是∠AOB的平分线OM上一点,∴CF=CG,∵∠DCE=120°,∠FCG=120°,∴∠DCF=∠ECG,∴△CFD≌△CGE,∴DF=EG,∴OF=DF-OD=EG-OD,OG=OE-EG,∴OF+OG=EG-OD+OE-EG=OE-OD,∴3.(4)由(1)可得3,CD+CE=OC∴3+1)OC,故四边形CDOE的周长为(3+1)OC.9.ABC是等边三角形,点D在BC上,点E,F分别在射线AB,AC上,且DA DE DF==.(1)如图1,当点D是BC的中点时,则EDF∠=________︒;(2)如图2,点D在BC上运动(不与点B,C重合).①判断EDF∠的大小是否发生改变,并说明理由;②点D关于射线AC的对称点为点G,连接BG,CG,CE.依题意补全图形,判断四边形BECG的形状,并证明你的结论.【解析】(1)∵点D是等边△ABC的边BC的中点,∴∠DAB=∠DAC=12∠BAC=30°,∵DA=DE,∴∠AED=∠BAD=30°,∴∠ADE=180°−∠BAD−∠AED=120°,同理:∠ADF=120°,∴∠EDF=360°−∠ADE−∠ADF=120°,故答案为:120;(2)①不发生改变,理由如下:∵ABC 是等边三角形,∴60BAC ∠=︒.∵DA DE DF ==.∴点A ,E ,F 在以D 为圆,DA 长为半径的圆上,∴2120EDF BAC ∠=∠=︒.②补全图形如下:四边形BECG 为平行四边形,证明如下:由①知,120EDF ∠=︒,∵60BDE BED ∠+∠=︒,60BDE CDF ∠+∠=︒,∴BED CDF ∠=∠.在CDF 和BED 中,DCF EBD CDF DEA DF ED ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()CDF BED AAS ≅△△.∴CD BE =.∵点D 和点G 关于射线AC 对称,∴CD CG =,2120DCG ACD EBD ∠=∠=︒=∠.∴BE CG =,且//BE CG .∴四边形BECG 为平行四边形.10.如图,数轴上,点A 表示的数为7-,点B 表示的数为1-,点C 表示的数为9,点D 表示的数为13,在点B 和点C 处各折一下,得到条“折线数轴”,我们称点A 和点D 在数上相距20个长度单位,动点P 从点A 出发,沿着“折线数轴”的正方向运动,同时,动点Q 从点D 出发,沿着“折线数轴”的负方向运动,它们在“水平路线”射线BA 和射线CD 上的运动速度相同均为2个单位/秒,“上坡路段”从B 到C 速度变为“水平路线”速度的一半,“下坡路段”从C 到B 速度变为“水平路线”速度的2倍.设运动的时间为t 秒,问:(1)动点P 从点A 运动至D 点需要时间为________秒;(2)P 、Q 两点到原点O 的距离相同时,求出动点P 在数轴上所对应的数;(3)当Q 点到达终点A 后,立即调头加速去追P ,“水平路线”和“上坡路段”的速度均提高了1个单位/秒,当点Q 追上点P 时,直接写出它们在数轴上对应的数.【解析】(1)点A 表示的数为7-,点B 表示的数为1-,点C 表示的数为9,点D 表示的数为13, 6,10,4AB BC CD ∴===,∴动点P 从点A 运动到点D 所需时间为6104310215212++=++=(秒), 故答案为:15;(2)由题意,分以下六种情况:①当点P 在AB ,点Q 在CD 时,点P 表示的数为72t -+,点Q 表示的数为132t -,点P 、Q 到原点的距离相同,()721320t t ∴-++-=,此方程无解;②当点P 在AB ,点Q 在CO 时,点P 表示的数为72t -+,点Q 表示的数为4941742t t ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭, 点P 、Q 到原点的距离相同,()721740t t ∴-++-=,解得5t =,此时点P 表示的数为3,不在AB 上,不符题设,舍去;③当点P 在BO ,点Q 在CO 时,点P 表示的数为6142t t ⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭,点Q 表示的数为4941742t t ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭, 点P 、Q 到原点的距离相同,()41740t t ∴-+-=, 解得133t =, 此时点P 表示的数为13,不在BO 上,不符题设,舍去; ④当点P 、Q 相遇时,点P 、Q 均在BC 上,点P 表示的数为6142t t ⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭,点Q 表示的数为4941742t t ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭, 点P 、Q 到原点的距离相同,4174t t ∴-=-, 解得215t =, 此时点P 表示的数为15,点Q 表示的数为15,均符合题设; ⑤当点P 在OC ,点Q 在OB 时,点P 表示的数为6142t t ⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭,点Q 表示的数为4941742t t ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭, 点P 、Q 到原点的距离相同,()41740t t ∴-+-=, 解得133t =, 此时点P 表示的数为13,点Q 表示的数为13-,均符合题设; ⑥当点P 在OC ,点Q 在BA 时,点P 表示的数为6142t t ⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭,点Q 表示的数为410128224t t ⎛⎫----=- ⎪⎝⎭, 点P 、Q 到原点的距离相同,()4820t t ∴-+-=,解得4t =,此时点Q 表示的数为0,不在BA 上,不符题设,舍去;综上,点P 表示的数为15或13; (3)点Q 到达点A 所需时间为41067.5242++=(秒),此时点P 到达的点是()7327.531 3.5-+⨯+-⨯=,点P 到达点C 所需时间为6101321+=(秒),此时点Q 到达的点是()7232137.526-+⨯+⨯--=, ∴点Q 在CD 上追上点P ,此时点P 表示的数为()9213217t t +-=-,点Q 表示的数为()761037.525334.5t t -+++---=-,217334.5t t ∴-=-,解得17.5t =,此时点P 表示的数为18,点Q 表示的数为18.11.如图,在矩形ABCD 中,4AB =,3BC =,点O 为对角线BD 的中点,点P 从点A 出发,沿折线AD DO OC --以每秒1个单位长度的速度向终点C 运动,当点P 与点A 不重合时,过点P 作PQ AB ⊥于点Q ,以PQ 为边向右作正方形PQMN ,设正方形PQMN 与ABD ∆重叠部分图形的面积为S (平方单位),点P 运动的时间为t (秒).(1)求点N 落在BD 上时t 的值.(2)直接写出点O 在正方形PQMN 内部时t 的取值范围.(3)当点P 在折线AD DO -上运动时,求S 与t 之间的函数关系式.(4)直接写出直线DN 平分BCD ∆面积时t 的值.【解析】(1)如图1所示,由题意可知,当点N 落在BD 上时,因为四边形PQMN 是正方形,所以AP PN t ==,又因为在矩形ABCD 中,4AB =,3BC =,所以3DP t =-,在DPN ∆和DAB ∆中,因为PDN ADB ∠=∠,90DPN DAB ∠=∠=︒,所以DPN DAB ∆∆∽,则DP PN DA AB =, 所以334t t -=,解得127t =, 所以当点N 落在BD 上时t 的值为127. 故答案为:127t =. (2)①如图2,点O 刚落在正方形PQMN 上.因为点O 是矩形ABCD 对角线BD 的中点,所以MN 在矩形ABCD 的一条对称轴上,所以AM MB =,所以4t t =-,解得2t =.②如图3,点O 和点P 重合,此时P 点运动的距离为AD DO +,因为3AD =,4AB =,所以2222345BD AD AB =+=+=, 所以1522DO BD ==, 所以此时511322t AD DO =+=+=. 综上所述,当点O 在正方形PQMN 内部时,t 的取值位于上述两个临界位置之间,即t 的取值范围为1127t <<. 故答案为:1127t <<. (3)①由(1)可知,当1207t <≤时,正方形PQMN 和ABD ∆的重叠部分即为正方形PQMN ,所以此时2S t =.②当1237t <≤时,点P 在AD 上, 设PN 与BD 交于点G ,MN 与BD 交于点F ,此时正方形PQMN 和ABD ∆的重叠部分为五边形PGFMQ ,此时PQMN GNF S S S ∆=-.同(1),可知DPG DAB ∆∆∽,FMB DAB ∆∆∽,因为AP AM t ==,3AD =,4AB =,所以3DP t =-,4BM t =-, 所以DP PG DA AB =,FM BM DA BA=, 所以334t PG -=,434FM t -=, 所以443PG t =-,334FM t =-, 所以474433GN PN PG t t t ⎛⎫=-=--=- ⎪⎝⎭, 373344NF MN FM t t t ⎛⎫=-=--=- ⎪⎝⎭, 所以1177432234GNF S GN NF t t ∆⎛⎫⎛⎫=⋅=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以217743234PQMN GNF S S S t t t ∆⎛⎫⎛⎫=-=--- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 整理得2257624S t t =-+-.③当1132t <≤时,点P 在DO 上, 设MN 与BD 交于点F ,则PFMQ PQB FMB S S S S ∆∆==-.因为3AD =,5BD =,所以3PD t =-,所以8PB t =-,同(1),PQB DAB ∆∆∽,所以PB QB PQ DA AB DA==, 所以8543t QB PQ -==,所以()485QB t =-,()385PQ t =-, 所以431(8)(8)(8)555MB QB QM t t t =-=---=-, 又因为FMB DAB ∆∆∽,所以FM BM DA BA =, 所以()18534t FM -=,所以()3820FM t =-, 所以11134131(8)(8)(8)(8)222552205PQB FMB S S S PQ QB FM MB t t t t ∆∆=-=⋅-⋅=⋅-⋅--⋅-⋅-, 整理得()29840S t =-. 综上所述,当1207t <≤时,2S t =;当1237t <≤时,2257624S t t =-+-;当1132t <≤时,()29840S t =-.故答案为:22212725127632479187211340552t tS t t tt t t⎧⎛⎫<⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-+-<⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫-+<⎪ ⎪⎝⎭⎩(4)设直线DN与BC交于点E,因为直线DN平分BCD∆的面积,∴32BE CE==.①如图7,点P在AD上,过点E作EH AD⊥于点H,则DPN DHE∆∆∽,所以DP PNDH HE=,因为AP PN t==,3DP t=-,4EH BA==,所以3324tt-=,解得2411t=.②如图8,点P在DO上,连接OE.因为E 、O 分别是BC 、BD 的中点,所以EO 是BCD ∆的一条中位线,所以//OE CD ,所以122OE CD ==,又因为//PN CD ,所以//PN OE ,所以DPN DOE ∆∆∽,所以DP PN DO OE=, 因为3DP t =-,52DO =,()385PN PQ t ==- (由(3)②知),2OE =,所以3(8)35522t t --=,解得367t =. ③如图9,P 在OC 上,设DE 与OC 交于点S ,连接OE ,交PQ 于R .同②,//OE CD ,且122OE CD ==, 所以SCD SOE ∆∆∽,所以12OS OE CS CD ==, 又因为52OC OD ==,所以15126OS OC ==+, 所以53SC =,又因为//PN OE (同②), 所以SPN SOE ∆∆∽,所以SP PN SO OE=, 因为112OP t AD OD t =--=-, 所以193SP OS OP t =-=-,所以193526t PN -=, 所以761255PN t =-, 又因为//PQ BC ,所以ORP OEC ∆∆∽, 所以OP PR OC CE =,所以1125322t PR -=,所以333510PQ t =-, 所以333339510255PQ PR RQ PR BE t t =+=+=-+=-, 又因为PQ PN =,所以7612395555t t -=-,解得173t =. 综上所述,当直线DN 平分BCD ∆的面积时,t 的值为2411或367或173. 故答案为:2411或367或173. 12.在Rt ABC ∆中,90CAB ∠=︒,6AC =,8AB =,点P 是射线AB 上的动点,连接CP ,将ACP ∆沿着CP 翻折得到A CP '∆,设AP x =()0x >,(1)如图1,当点A '在BC 上时,求x 的值.(2)如图2,连接AA ',BA ',当90AA B '∠=时,求PA B '∆的面积.(3)在点P 的运动过程中,当AA B '∆是等腰三角形时,求x 的值.【解析】(1)在Rt ABC ∆中,90CAB ∠=︒,6AC =,8AB =,∴由勾股定理得:BC=10,由折叠性质得:A 'P=AP=x , C A '=AC=6,则PB=8-x ,A 'B=4,在RtΔA 'BP 中,由勾股定理得:42+x 2=(8-x)2,解得:3x =;(2)当90AA B '∠=︒时,由折叠性质得:AC=A 'C=4,∠CAB=∠C A 'P=90º,∴CAA '∠=CA A '∠,∵A AB CAA ''∠+∠=90º,A AB A BA ''∠+∠=90º,∴CAA A BA ''∠=∠,∵CA A AA P ''∠+∠=90º,AA P PA B ''∠+∠=90º,∴CA A PA B ''∠=∠,∴A BA PA B ''∠=∠,∴A P PB '==4,则4PA PA PB '===,且PAA S '∆=PA B S '∆,由6AC =,∠CAB=90º,可求得213CP =,121313AQ A Q '∴==,81313PQ ∴=, 9613PAA S '∆∴=,9613PA B S '∆∴=; (3)①当AA A B ''=时,若P 在线段AB 上,如图1,过A '作A 'H ⊥AB 于H ,过C 作CD ⊥H A '延长线于D ,则四边形ACDH 是矩形,又AA B '∆是等腰三角形,∴4CD AH ==,6A C AC DH '===,25A D '∴=,625A H '=-,∵CA D PA H ''∠+∠=90º,CA D A CD ''∠+∠=90º, ∴A CD PA H ''∠=∠,又PHA CDA ''∠=∠=90º,∴A PH CA D ''∆~∆,∴CD A C A H A P '='', 得6625x=-,解得935x =-,若P 在AB 延长线上时,如图2,过A '作AB 的平行线,交AC 延长线与D ,过P 作PH 垂直平行线于H ,则四边形APHD 是矩形,同上方法,易求得A 'D=4,25CD =, ∴PH=AD=625+,同理可证得A PH CA D ''∆~∆,∴C AD A PH A P '''=, 得6625x=+,解得935x =+,②当8AA AB '==时,如图3,由折叠性质得: CP 垂直平分A A ',则4AQ A Q '==,∠AQP=90º,又AC=6,25CQ ∴=,∵∠ AQP=∠CAB=90º,∴由同角的余角相等得:∠ACQ=∠QAP , ∴ACQ PAQ ∆∆,∴AC CQ AP AQ =, 即625x =, 解得:1255x =;③当AB A B '=时,如图4,则P 、B 重合,8x ∴=,综上所述935x =-935x =+或1255x =或8x =.。
2020年中考数学压轴题突破之动态问题(几何)(含详解)
2020年中考数学压轴题突破之动态问题(几何)1.如图,点O是等边ABC内一点,AOB 110 , BOC .以OC为一边作等边三角形OCD,连接AC、AD .(1)若120 ,判断OB OD BD (填“,或”)(2)当150 ,试判断AOD的形状,并说明理由;(3)探究:当时,AOD是等腰三角形.(请直接写出答案)【答案】(1) 二; (2) ADO是直角三角形,证明见详解;(3) 125、110、140 .【分析】(1)根据等边三角形性质得出COD 60 ,利用?BOC a = 120。
求出BOD 180 ,所以B, 0, D三点共线,即有OB+ OD = BD ;(2)首先根据已知条件可以证明BOC ADC ,然后利用全等三角形的性质可以求出ADO的度数,由此即可判定AOD的形状;(3)分三种情况讨论,利用已知条件及等腰三角形的性质即可求解.2 .如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO的顶点O与坐标原点重合,顶点A C在坐标轴上,B(18,6),将矩形沿EF折叠,使点A与点C重合.图3 G(1)求点E的坐标;(2)P O O A E2E时停止运动,设P的运动时间为t, VPCE的面积为S,求S与t的关系式,直接写出t 的取值范围;3(3)在(2)的条件下,当PA=]PE 时,在平面直角坐标系中是否存在点Q,使得以点P 、E 、G Q 为顶点的四边形为平行四边形?若不存在,请说明理由;若存在,请求出点Q 的坐标.【答案】(1) E (10, 6); (2) S= -8t+54 (0<t<3)或 S=-6t+48 (3vtW8); (3)存 在,Q (14.4 , -4.8 )或(18.4 , -4.8 ). 【详解】解:(1)如图 1,矩形 ABO, B (18, 6),• .AB=18 BC=6,设 AE=x,贝U EC=x BE=18-x,Rt^EBC 中,由勾股定理得: EB"+BC 2=EC 2,(18-x) 2+62=x 2, x=10,即 AE=10,①当P 在OA 上时,0WtW3,如图 2,=18X 6-1X10(62) — - X8X6 - 1X 18X2t , 2 2 2=-8t+54 ,②当P 在AE 上时,3<t<8,如图3,S = S 矩形 OABC S △ PAE -S △ BEC -S △OPCj• •E ( 10, 6);(2)分两种情况:S=1PE?BC=1 X 6X(16-2t)=3 (16-2t ) =-6t+48 ;2 2(3)存在,由PA=3PE可知:P在AE上,如图4,过G作GHLOC于H,2•.AP+PE=10.•.AP=6 PE=4,设OF=y,则FG=y, FC=18-y,由折叠得:/ CGFW AOF=90 ,由勾股定理得:FC2=FC+CG,•. ( 18-y) 2=y2+62,y=8,•.FG=8 FC=18-8=10,1FC?GH= 1FG?CG221X10XGH= 1 X6X8,22GH=4.8,由勾股定理得:FH=J82 4 82 =6.4 ,• .OH=8+6.4=14.4,.•.G ( 14.4 , -4.8 ),•・•点P、E G Q为顶点的四边形为平行四边形,且PE=4,.•.Q ( 14.4 , -4.8 )或(18.4 , -4.8 ). k ,3.如图1,平面直角坐标系xoy中,A(-4, 3),反比例函数y —(k 0)的图象分别x交矩形ABOC勺两边AC, BC于E, F (E, F不与A重合),沿着EF将矩形ABO所叠使A, D重合.②若折叠后点 D 落在矩形ABOCrt (不包括边界),求线段CE 长度的取值范围.(2)若折叠后,△ ABD 是等腰三角形,请直接写出此时点 D 的坐标.7 . 23 3. 11 3.【答案】(1)①EC= 2;②3 CE 4; (2)点D 的坐标为(一,一)或(一,一)88 2 5 5【详解】,k k解:(1)①由题意得E(k,3) , F( 4,-), 3 4k kk 0 ,则 EC — , FB 一, 3 4AF 3 一, 417(12 k) 4 3 1 3 4(12 k) 3..由 A(-4, 3)得:AC 4, AB 3,,AC 4一 --- 一,AB 3 AE AC AF AB '又A=Z A,・ .△AE% AACB ・ •/AEF4 ACB ・ •.EF// CB如图2,连接AD 交EF 于点H ,••• AE.AE (1)①如图2,当点D 恰好在矩形 ABOC 勺对角线BC 上时,求CE 的长;②由折叠得EF 垂直平分AD,••• /AHE 90 ,则 EAH AEF又• BAD EAH BAC 90 ,BAD AEF ,・ .△AE% ABAQAE AF 口"AB AE 4--- ----- ,则 ----- ------ -,AB BD BD AF 34 3 9 BDAB - 3 - 3 4 4设 AF=x,贝U FB=3— x, FD=AF=x 在Rt^BDF 中,由勾股定理得:FB 2 BD 2 FD 2,r i图2由折叠的性质得: •••D 在 BC 上, ,AE AHEC DH 1 EC AC 2AH=DH 1,则 AE EC 2;即(3 x)2x 2 ,解得:如图,当D 落在BO 上时,: EAF ABD 90 ,B力。
最新中考数学动态几何压轴题专题练习(20200709085249)
( 3)当 t 2 时,在坐标平面内,是否存在点 M ,使以 A、 P、 Q、 M 为顶点的四边形 是平行四边形?若存在,请直接写出 M 点的坐标;若不存在,请说明理由. 解:( 1) x2 7x 12 0 解得 x1 3 , x2 4
OA OB OA 3 , OB 4 A(0,3), B(4,0)
在 Rt △ MOH 中,因为 AOB 60°,
所以 MH OM sin 60° (2 4t) 3 2
3(1 2t) ,
PA OB, OA OB OA PA OP 4 .
令 OA x , AB y ,则 y2 x2 (4 x)2 2x2 8x 16 = 2(x 2)2 8≥ 8 .
当 x 2 时, y2 有最小值 =8,从而 y 2 2 .
故 △ AOB 的周长存在最小值,其最小值是 4 2 2 . 例 2 如图,在平面直角坐标系中,已知 Rt△ AOB 的两条直角边 OA 、 OB 分别在 y 轴和
(结果取整数,参考数据: 2 =1.41, 3 1.73).
G
A
D
A
D
DF
A
F
F
B E
C
BE
C
B
E
C
参考答案
1.解:( 1)因为 A 坐标为 (1,3) ,所以 OA 2, AOB 60°
因为 OM 4t , ON 6 4t .
当 2 4t
6 4t 时,解之得 t
0,
2
6
即在甲、乙两人到达 O 点前,只有当 t
0时, △OMN ∽△ OAB ,所以 MN 与 AB 不可
能平行;
( 2)因为甲到达 O 点时间为 t
2
1 ,乙到达 O 点的时间为 t
中考数学压轴题专题07几何图形动点运动问题(学生版+解析版)
专题七几何图形动点运动问题【考题研究】几何动点运动问题,是以几何知识和具体的几何图形为背景,渗透运动变化的观点,通过点、线、形的运动,图形的平移、翻折、旋转等把图形的有关性质和图形之间的数量关系位置关系看作是在变化的、相互依存的状态之中,要求对运动变化过程伴随的数量关系的图形的位置关系等进行探究.对学生分析问题的能力,对图形的想象能力,动态思维能力的培养和提高有着积极的促进作用.动态问题,以运动中的几何图形为载体所构建成的综合题,它能把几何、三角、函数、方程等知识集于一身,题型新颖、灵活性强、有区分度,受到了人们的高度关注,同时也得到了命题者的青睐,动态几何问题,常常出现在各地的中考数学试卷中.【解题攻略】几何动点运动问题通常包括动点问题、动线问题、面动问题,在考查图形变换(含三角形的全等与相似)的同时常用到的不同几何图形的性质,以三角形四边形为主,主要运用方程、函数、数形结合、分类讨论等数学思想.【解题类型及其思路】动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
利用动点(图形)位置进行分类,把运动问题分割成几个静态问题,然后运用转化的思想和方法将几何问题转化为函数和方程问题,利用函数与方程的思想和方法将所解决图形的性质(或所求图形面积)直接转化为函数或方程。
解题类型:几何动点运动问题常见有两种常见类型:(1)利用函数与方程的思想和方法将所解决图形的性质直接转化为函数或方程;(2)根据运动图形的位置分类,把动态问题分割成几个静态问题,再将几何问题转化为函数和方程问题【典例指引】类型一【探究动点运动过程中线段之间的数量关系】【典例指引1】在△ABC中,∠ACB=45°,点D为射线BC上一动点(与点B、C不重合),连接AD,以AD为一边在AD右侧作正方形ADEF.(1)如果AB=AC,如图1,且点D在线段BC上运动,判断∠BAD∠CAF(填“=”或“≠”),并证明:CF⊥BD(2)如果AB≠AC,且点D在线段BC的延长线上运动,请在图2中画出相应的示意图,此时(1)中的结论是否成立?请说明理由;(3)设正方形ADEF的边DE所在直线与直线CF相交于点P,若AC=42,CD=2,求线段CP的长.【举一反三】如图1,点C在线段AB上,(点C不与A、B重合),分别以AC、BC为边在AB同侧作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE、BD交于点P(1)观察猜想:①线段AE与BD的数量关系为_________;②∠APC的度数为_______________(2)数学思考:如图2,当点C在线段AB外时,(1)中的结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明(3)拓展应用:如图3,分别以AC、BC为边在AB同侧作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE,其中∠ACD=∠BCE=90°,CA=CD,CB=CE,连接AE=BD交于点P,则线段AE与BD的关系为________________类型二【确定动点运动过程中的运动时间】【典例指引2】已知:如图,在平面直角坐标系中,长方形OABC的项点B的坐标是(6,4).(1)直接写出A点坐标(______,______),C点坐标(______,______);P m,且四边形OADP的面积是(2)如图,D为OC中点.连接BD,AD,如果在第二象限内有一点(),1∆面积的2倍,求满足条件的点P的坐标;ABC(3)如图,动点M从点C出发,以每钞1个单位的速度沿线段CB运动,同时动点N从点A出发.以每秒2t>,在M,个单位的連度沿线段AO运动,当N到达O点时,M,N同时停止运动,运动时间是t秒()0N运动过程中.当5MN=时,直接写出时间t的值.【举一反三】如图,▱ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,AB ⊥AC ,AB =3,BC =5,点P 从点A 出发,沿AD 以每秒1个单位的速度向终点D 运动.连结PO 并延长交BC 于点Q .设点P 的运动时间为t 秒. (1)求BQ 的长,(用含t 的代数式表示)(2)当四边形ABQP 是平行四边形时,求t 的值(3)当点O 在线段AP 的垂直平分线上时,直接写出t 的值.类型三 【探究动点运动过程中图形的形状或图形之间的关系】【典例指引3】已知矩形ABCD 中,10cm AB =,20cm BC =,现有两只蚂蚁P 和Q 同时分别从A 、B 出发,沿AB BC CD DA =--方向前进,蚂蚁P 每秒走1cm ,蚂蚁Q 每秒走2cm .问:(1)蚂蚁出发后△PBQ 第一次是等腰三角形需要爬行几秒?(2)P 、Q 两只蚂蚁最快爬行几秒后,直线PQ 与边AB 平行?如图,平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点(AO<AB)且AO、AB的长分别是一元二次方程x2-3x+2=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:AC=1:2.(1)求A、C两点的坐标;(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接AM,设△ABM的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.类型四【探究动点运动过程中图形的最值问题】【典例指引4】如图,抛物线y=ax2﹣34x+c与x轴相交于点A(﹣2,0)、B(4,0),与y轴相交于点C,连接AC,BC,以线段BC为直径作⊙M,过点C作直线CE∥AB,与抛物线和⊙M分别交于点D,E,点P 在BC下方的抛物线上运动.(1)求该抛物线的解析式;(2)当△PDE是以DE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;(3)当四边形ACPB的面积最大时,求点P的坐标并求出最大值.已知:如图.在△ABC中.AB=AC=5cm,BC=6cm.点P由B出发,沿BC方向匀速运动.速度为1cm/s.同时,点Q从点A出发,沿AC方向匀速运动.速度为1cm/s,过点P作PM⊥BC交AB于点M,过点Q作QN⊥BC,垂足为点N,连接MQ,若设运动时间为t(s)(0<t<3),解答下列问题:(1)当t为何值时,点M是边AB中点?(2)设四边形PNQM的面积为y(cm2),求出y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使S四边形PNQM:S△ABC=4:9?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由;(4)是否存在某一时刻t,使四边形PNQM为正方形?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.【新题训练】1.如图①,△ABC是等边三角形,点P是BC上一动点(点P与点B、C不重合),过点P作PM∥AC交AB于M,PN∥AB交AC于N,连接BN、CM.(1)求证:PM+PN=BC;(2)在点P的位置变化过程中,BN=CM是否成立?试证明你的结论;(3)如图②,作ND∥BC交AB于D,则图②成轴对称图形,类似地,请你在图③中添加一条或几条线段,使图③成轴对称图形(画出一种情形即可).2.如图,在矩形ABCD中,AB=18,AD=12,点M是边AB的中点,连结DM,DM与AC交于点G,点E,F分别是CD与DG上的点,连结EF,(1)求证:CG=2AG.(2)若DE=6,当以E,F,D为顶点的三角形与△CDG相似时,求EF的长.(3)若点E从点D出发,以每秒2个单位的速度向点C运动,点F从点G出发,以每秒1个单位的速度向点D运动.当一个点到达,另一个随即停止运动.在整个运动过程中,求四边形CEFG的面积的最小值.3.知识链接:将两个含30°角的全等三角尺放在一起,让两个30°角合在一起成60°,经过拼凑、观察、思考,探究出结论“直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半”.如图,等边三角形ABC的边长为4cm,点D从点C出发沿CA向A运动,点E从B出发沿AB的延长线BF 向右运动,已知点D、E都以每秒0.5cm的速度同时开始运动,运动过程中DE与BC相交于点P,设运动时间为x秒.(1)请直接写出AD长.(用x的代数式表示)(2)当△ADE为直角三角形时,运动时间为几秒?(3)求证:在运动过程中,点P始终为线段DE的中点.4.如图所示,已知抛物线2(0)y ax a =≠与一次函数y kx b =+的图象相交于(1,1)A --,(2,4)-B 两点,点P 是抛物线上不与A ,B 重合的一个动点.(1)请求出a ,k ,b 的值;(2)当点P 在直线AB 上方时,过点P 作y 轴的平行线交直线AB 于点C ,设点P 的横坐标为m ,PC 的长度为L ,求出L 关于m 的解析式;(3)在(2)的基础上,设PAB ∆面积为S ,求出S 关于m 的解析式,并求出当m 取何值时,S 取最大值,最大值是多少?5.已知:如图,在矩形ABCD 中,AC 是对角线,AB =6cm ,BC =8cm .点P 从点D 出发,沿DC 方向匀速运动,速度为1cm /s ,同时,点Q 从点C 出发,沿CB 方向匀速运动,速度为2cm /s ,过点Q 作QM ∥AB 交AC 于点M ,连接PM ,设运动时间为t (s )(0<t <4).解答下列问题:(1)当t 为何值时,∠CPM =90°;(2)是否存在某一时刻t ,使S 四边形MQCP =ABCD 1532S 矩形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由; (3)当t 为何值时,点P 在∠CAD 的角平分线上.6.在等边三角形ABC中,点D是BC的中点,点E、F分别是边AB、AC(含线段AB、AC的端点)上的动点,且∠EDF=120°,小明和小慧对这个图形展开如下研究:问题初探:(1)如图1,小明发现:当∠DEB=90°时,BE+CF=nAB,则n的值为;问题再探:(2)如图2,在点E、F的运动过程中,小慧发现两个有趣的结论:①DE始终等于DF;②BE与CF的和始终不变;请你选择其中一个结论加以证明.成果运用:(3)若边长AB=8,在点E、F的运动过程中,记四边形DEAF的周长为L,L=DE+EA+AF+FD,则周长L取最大值和最小值时E点的位置?7.如图,在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=16cm,点P从点D出发向点A运动,运动到点A停止,同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P、Q的速度都是1cm/s.连接PQ、AQ、CP.设点P、Q运动的时间为ts.(1)当t为何值时,四边形ABQP是矩形;(2)当t为何值时,四边形AQCP是菱形;(3)分别求出(2)中菱形AQCP的周长和面积.8.如图,O为菱形ABCD对角线的交点,M是射线CA上的一个动点(点M与点C、O、A都不重合),过点A、C分别向直线BM作垂线段,垂足分别为E、F,连接OE,OF.(1)①依据题意补全图形;②猜想OE与OF的数量关系为_________________.(2)小东通过观察、实验发现点M在射线CA上运动时,(1)中的猜想始终成立.小东把这个发现与同学们进行交流,通过讨论,形成了证明(1)中猜想的几种想法:想法1:由已知条件和菱形对角线互相平分,可以构造与△OAE全等的三角形,从而得到相等的线段,再依据直角三角形斜边中线的性质,即可证明猜想;想法2:由已知条件和菱形对角线互相垂直,能找到两组共斜边的直角三角形,例如其中的一组△OAB和△EAB,再依据直角三角形斜边中线的性质,菱形四边相等,可以构造一对以OE和OF为对应边的全等三角形,即可证明猜想.……请你参考上面的想法,帮助小东证明(1)中的猜想(一种方法即可).(3)当∠ADC=120°时,请直接写出线段CF,AE,EF之间的数量关系是_________________.9.(1)(问题情境)小明遇到这样一个问题:如图①,已知ABC ∆是等边三角形,点D 为BC 边上中点,60ADE ∠=︒,DE 交等边三角形外角平分线CE 所在的直线于点E ,试探究AD 与DE 的数量关系.小明发现:过D 作//DF AC ,交AB 于F ,构造全等三角形,经推理论证问题得到解决.请直接写出AD 与DE 的数量关系,并说明理由. (2)(类比探究)如图②,当D 是线段BC 上(除,B C 外)任意一点时(其他条件不变)试猜想AD 与DE 的数量关系并证明你的结论. (3)(拓展应用)当D 是线段BC 上延长线上,且满足CD BC =(其他条件不变)时,请判断ADE ∆的形状,并说明理由.10.如图,直线y =﹣23x +4与x 轴交于点C ,与y 轴交于点B ,抛物线y =ax 2+103x +c 经过B 、C 两点. (1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E 是直线BC 上方抛物线上的一动点,当△BEC 面积最大时,请求出点E 的坐标; (3)在(2)的结论下,过点E 作y 轴的平行线交直线BC 于点M ,连接AM ,点Q 是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P ,使得以P 、Q 、A 、M 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.11.如图,边长为4的正方形ABCD 中,点P 是边CD 上一动点,作直线BP ,过A 、C 、D 三点分别作直线BP 的垂线段,垂足分别是E 、F 、G .(1)如图(a )所示,当CP =3时,求线段EG 的长;(2)如图(b )所示,当∠PBC =30°时,四边形ABCF 的面积;(3)如图(c )所示,点P 在CD 上运动的过程中,四边形AECG 的面积S 是否存在最大值?如果存在,请求出∠PBC 为多少度时,S 有最大值,最大值是多少?如果不存在,请说明理由.12.已知:如图,在四边形ABCD 中,//AB CD ,90ACB ∠=︒,10cm AB =,8cm BC =,OD 垂直平分A C .点P 从点B 出发,沿BA 方向匀速运动,速度为1cm/s ;同时,点Q 从点D 出发,沿DC 方向匀速运动,速度为1cm/s ;当一个点停止运动,另一个点也停止运动.过点P 作PE AB ⊥,交BC 于点E ,过点O 作//QF AC ,分别交AD ,OD 于点F ,G .连接OP ,EG .设运动时间为()t s ()05t <<,解答下列问题:(1)当t 为何值时,点E 在BAC ∠的平分线上? (2)设四边形PEGO 的面积为()2mS c ,求S 与t 的函数关系式.(3)连接OE ,OQ ,在运动过程中,是否存在某一时刻t ,使OE OQ ⊥?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.13.已知:如图1,矩形OABC 的两个顶点A ,C 分别在x 轴,y 轴上,点B 的坐标是(8,2),点P 是边BC 上的一个动点,连接AP ,以AP 为一边朝点B 方向作正方形P ADE ,连接OP 并延长与DE 交于点M ,设CP =a (a >0).(1)请用含a 的代数式表示点P ,E 的坐标.(2)连接OE ,并把OE 绕点E 逆时针方向旋转90°得EF .如图2,若点F 恰好落在x 轴的正半轴上,求a 与EMDM的值. (3)①如图1,当点M 为DE 的中点时,求a 的值.②在①的前提下,并且当a >4时,OP 的延长线上存在点Q ,使得EQ +22PQ 有最小值,请直接写出EQ +22PQ 的最小值.14.如图,边长为6的正方形ABCD 中,,E F 分别是,AD AB 上的点,AP BE ⊥,P 为垂足. (1)如图①, AF =BF ,AE =23,点T 是射线PF 上的一个动点,则当△ABT 为直角三角形时,求AT 的长;(2)如图②,若AE AF =,连接CP ,求证:CP FP ⊥.15.边长相等的两个正方形ABCO 、ADEF 如图摆放,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,ED 交线段OC 于点G ,ED 的延长线交线段BC 于点P ,连AG ,已知OA 长为3. (1)求证:AOG ADG ∆≅∆;(2)若12∠=∠,AG =2,求点G 的坐标;(3)在(2)条件下,在直线PE 上找点M ,使以M 、A 、G 为顶点的三角形是等腰三角形,求出点M 的坐标.16.定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“梦想四边形”。
中考数学压轴专题训练——动态(动点)几何问题的解题技巧(含答案)
点 的坐标
为 .……
一次函数的解读式
为 .
(3) 两点在直线 上, 的坐标分别是 .
, .
过点 作 ,垂足为点 .
,
又 , 点坐标为 .
3.(1)解方程 ,得 .
由m<n,知m=1,n=5.
∴A(1,0),B(0,5).………………………1分
∴ 解之,得
所求抛物线的解读式为 ……3分
(2)由 得 故C的坐标为(-5,0).………4分
(1)如图1,若点D、E分别在AC、BC的延长线上,通过观察和测量,猜想FH和FG的数量关系为_______
和位置关系为_____;
(2)如图2,若将三角板△DEC绕着点C顺时针旋转至ACE在一条直线上时,其余条件均不变,则(1)中的猜想是否还成立,若成立,请证明,不成立请说明理由;
(2)如图3,将图1中的△DEC绕点C顺时针旋转一个锐角,得到图3,(1)中的猜想还成立吗?直接写出结论,不用证明.
(2)如图2,若E为线段DC的延长线上任意一点,(1)中的其他条件不变,你在(1)中得出的结论是否发生改变,直接写出你的结论,不必证明.
4、(1)如图1所示,在四边形 中, = , 与 相交于点 , 分别是 的中点,联结 ,分别交 、 于点 ,试判断 的形状,并加以证明;
(2)如图2,在四边形 中,若 , 分别是 的中点,联结FE并延长,分别与 的延长线交于点 ,请在图2中画图并观察,图中是否有相等的角,若有,请直接写出结论:;
(3)如图③,当∠DAB=90°,∠B与∠D互补时,线段AB、AD、AC有怎样的数量关系?写出你的猜想,并给予证明.
7.设点E是平行四边形ABCD的边AB的中点,F是BC边上一点,线段DE和AF相交于点P,点Q在线段DE上,且AQ∥PC.
最新中考数学复习:动态几何问题压轴题专项训练(带答案)
2022年中考数学复习:动态几何问题压轴题专项训练1.已知AD是等边△ABC的高,AC=2,点O为直线AD上的动点(不与点A重合),连接BO,将线段BO 绕点O顺时针旋转60°,得到线段OE,连接CE、BE.(1)问题发现:如图1,当点O在线段AD上时,线段AO与CE的数量关系为,△ACE的度数是.(2)问题探究:如图2,当点O在线段AD的延长线上时,(1)中结论是否还成立?请说明理由.(3)问题解决:当△AEC=30°时,求出线段BO的长2.如图1,在平面直角坐标系中,已知△ABC中,△ABC=90°,B(4,0),C(8,0),tan△ACB=2,抛物线y=ax2+bx经过A,C两点.(1)求点A的坐标及抛物线的解析式;(2)如图2,过点A作AD△AB交BC的垂线于点D,动点P从点A出发,沿线段AB向终点B运动,同时点Q从点C出发,沿线段CD向终点D运动,速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t秒,过点P作PE△AB交AC于点E.△过点E作EF△AD于点F,交抛物线于点G.当t为何值时,线段EG取得最大值?最大值是多少?△连接EQ,在点P,Q运动过程中,t为何值时,使得△CEQ与△ABC相似?3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+1的对称轴为直线x32=,其图象与x轴交于点A和点B(4,0),与y轴交于点C.(1)直接写出抛物线的解析式和△CAO的度数;(2)动点M,N同时从A点出发,点M以每秒3个单位的速度在线段AB上运动,点N速度在线段AC上运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设运动的时间为t(t>0)秒,连接MN,再将线段MN绕点M顺时针旋转90°,设点N落在点D的位置,若点D恰好落在抛物线上,求t的值及此时点D的坐标;(3)在(2)的条件下,设P为抛物线上一动点,Q为y轴上一动点,当以点C,P,Q为顶点的三角形与△MDB相似时,请直接写出点P及其对应的点Q的坐标.4.如图,在□ABCD 中,△ABD =90°,AD =,BD =8cm .点P 从点A 出发,沿折线AB —BC 向终点C 运动,点P 在AB 边、BC 边上的运动速度分别为1cm /s /s .在点P 的运动过程中,过点P 作AB 所在直线的垂线,交边AD 或边CD 于点Q ,以PQ 为一边作矩形PQMN ,且QM =2PQ ,MN 与BD 在PQ 的同侧.设点P 的运动时间为t (秒),矩形PQMN 与□ABCD 重叠部分的面积为S (cm 2).(1)求边AB 的长;(2)当0<t <4时,PQ = ,当4<t <8时,PQ = (用含t 的代数式表示);(3)当点M 落在BD 上时,求t 的值;(4)当矩形PQMN 与□ABCD 重叠部分图形为四边形时,求S 与t 的函数关系式.5.如图,四边形ABCD 是菱形,其中60B ∠=︒,点E 在对角线AC 上,点F 在射线CB 上运动,连接EF ,作60FEG ∠=︒,交DC 延长线于点G .(1)试判断EFG 的形状,并说明理由;(2)图中7AB =,1AE =.△当CF 10=时,以点B 为原点,射线BC 为正半轴建立平面直角坐标系.平面内是否存在一点M ,使得以点M、E、F、G为顶点的四边形与菱形ABCD相似?若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由;△记点F关于直线AB的轴对称点为点N.若点N落在EDC的内部(不含边界),求CF的取值范围.6.如图,在平面直角坐标系中,△AOB的边OA在x轴上,OA=AB,且线段OA的长是方程x2﹣4x﹣5=0的根,过点B作BE⊥x轴,垂足为E,tan∠BAE=43,动点M以每秒1个单位长度的速度,从点A出发,沿线段AB向点B运动,到达点B停止.过点M作x轴的垂线,垂足为D,以MD为边作正方形MDCF,点C在线段OA上,设正方形MDCF与△AOB重叠部分的面积为S,点M的运动时间为t(t>0)秒.(1)求点B的坐标;(2)求S关于t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;7.小明在学过圆之后,对该题进行重新探究,请你和他一起完成问题探究.【问题探究】小明把原问题转化为动点问题,如图1,在边长为6cm 的正方形ABCD 中,点E 从点A 出发,沿边AD 向点D 运动,同时,点F 从点B 出发,沿边BA 向点A 运动,它们的运动速度都是2cm/s ,当点E 运动到点D 时,两点同时停止运动,连接CF 、BE 交于点M ,设点E , F 运动时问为t 秒.(1)【问题提出】如图1,点E ,F 分别在方形ABCD 中的边AD 、AB 上,且BE CF =,连接BE 、CF 交于点M ,求证:BE CF ⊥.请你先帮小明加以证明.(2)如图1,在点E 、F 的运动过程中,点M 也随之运动,请直接写出点M 的运动路径长 cm .(3)如图2,连接CE ,在点E 、F 的运动过程中.△试说明点D 在△CME 的外接圆O 上; △若△中的O 与正方形的各边共有6个交点,请直接写出t 的取值范围.8.如图,菱形ABCD ,120ABC ∠=︒,点E 为平面内一点,连接AE .(1)如图1,点E 在BC 的延长线上,将AE 绕点A 顺时针旋转60°得AF ,交EB 延长线于点G ,连接EF 交AB 延长线于点H ,若15AEB ∠=︒,4HF =,求AE 的长;(2)如图2,点E 在AC 的延长线上,将AE 绕点A 逆时针旋转60°得AF ,连接EF ,点M 为CE 的中点,连接BM ,FM ,证明:FM =;(3)如图3,将AB 沿AS 翻折得()120AE BAE ∠<︒,连DE 交AS 于点S ,点T 为平面内一点,当DS 取得最大值时,连接TD ,TE ,若3AT =,AD =6,求TD TE -的最大值.9.已知抛物线()()12y x x m m=+-与x 轴负半轴交于点A ,与x 轴正半轴交于点B ,与y 轴交于点C ,点P 为抛物线上一动点(点P 不与点C 重合).(1)当ABC 为直角三角形时,求ABC 的面积(2)如图,当AP BC ∥时,过点P 作PQ x ⊥轴于点Q ,求BQ 的长.(3)当以点A ,B ,P 为顶点的三角形和ABC 相似时(不包括两个三角形全等),求m 的值.10.已知:如图,在△ABC 纸片中,AC =3,BC =4,AB =5,按图所示的方法将△ACD 沿AD 折叠,使点C恰好落在边AB上的点C′处,点P是射线AB上的一个动点.(1)求折痕AD长.(2)点P在线段AB上运动时,设AP=x,DP=y.求y关于x的函数解析式,并写出此函数的定义域.(3)当△APD是等腰三角形时,求AP的长.11.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过A、B、C三点,点A(﹣3,0)、C(1,0),点B在y轴上.点P 是直线AB下方的抛物线上一动点(不与A、B重合).(1)求此抛物线的解析式;(2)过点P作x轴的垂线,垂足为D,交直线AB于点E,动点P在什么位置时,PE最大,求出此时P点的坐标;(3)点Q是抛物线对称轴上一动点,是否存在点Q,使以点A、B、Q为顶点的三角形为直角三角形?若存在,请求出点Q坐标;若不存在,请说明理由.A-和点B,与y轴交于点C,顶点D 12.在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c=++与x轴交于点(1,0)-.的坐标为(1,4)(1)直接写出抛物线的解析式;∠=∠,求点P的坐标;(2)如图1,若点P在抛物线上且满足PCB CBD⊥轴交抛物线于点N,Q是直线AC上一个动点,当(3)如图2,M是直线BC上一个动点,过点M作MN x∆为等腰直角三角形时,直接写出此时点M及其对应点Q的坐标QMNB-,与y轴交于点C,且13.如图,已知抛物线2(0)=++≠与x轴交于点(1,0)y ax bx c aA和点(3,0)=.OC OB(1)求此抛物线的解析式;(2)若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE,CE,BC,求BCE面积的最大值;(3)点P在抛物线的对称轴上,若线段P A绕点P逆时针旋转90︒后,点A的对应点'A恰好也落在此抛物线上,求点P 的坐标.14.综合与探究如图,已知抛物线228y x x =--与x 轴相交于点A ,B (点B 在点A 的右侧),与y 轴相交于点C ,其顶点为点D ,连接AC ,BC .(1)求点A ,B ,D 的坐标;(2)设抛物线的对称轴DE 交线段BC 于点E ,P 为第四象限内抛物线上一点,过点P 作x 轴的垂线,交线段BC 于点F .若四边形DEFP 为平行四边形,求点P 的坐标;(3)设点M 是线段BC 上的一个动点,过点M 作MN AB ,交AC 于点N .点Q 从点B 出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BA 向点A 运动,运动时间为t (6t <)秒,直接写出当t 为何值时,QMN 为等腰直角三角形.15.如图△,在平面直角坐标系中,点A 、B 的坐标分别为A (4,0)、B (0,3),连结AB .抛物线234y x bx c =++经过点B ,且对称轴是直线52x =-.(1)求抛物线的函数关系式.(2)将图△中的△ABO 沿x 轴向左平移得到△DCE (如图△),当四边形ABCD 是菱形时,说明点C 和点D 都在该抛物线上.(3)在(2)中,若点M 是抛物线上的一个动点(点M 不与点C 、D 重合),过点M 作MN △y 轴交直线CD 于点N .设点M 的横坐标为m ,线段MN 的长为l .求l 与m 之间的函数关系式.(4)在(3)的条件下,直接写出m 为何值时,以M 、N 、C 、E 为顶点的四边形是平行四边形.16.如图,抛物线y =-212x +32x +2与x 轴负半轴交于点A ,与y 轴交于点B . (1)求A ,B 两点的坐标;(2)如图1,点C 在y 轴右侧的抛物线上,且AC =BC ,求点C 的坐标;(3)如图2,将△ABO 绕平面内点P 顺时针旋转90°后,得到△DEF (点A ,B ,O 的对应点分别是点D ,E ,F ),D ,E 两点刚好在抛物线上.△求点F 的坐标;△直接写出点P 的坐标.17.如图1,直线AB 与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,点C 在x 轴负半轴上,这三个点的坐标分别为A(4,0),B(0,4),C(−1,0) .(1)请求出直线AB的解析式;(2)连接BC,若点E是线段AC上的一个动点(不与A,C重合),过点E作EF//BC交AB于点F,当△BEF的面积是52时,求点E的坐标;(3)如图2,将点B向右平移1个单位长度得到点D,在x轴上存在动点P,若△DCO+△DPO=△α,当tan△α=4时,请直接写出点P的坐标.18.将矩形ABCD绕着点C按顺时针方向旋转得到矩形FECG,其中点E与点B,点G与点D分别是对应点,连接BG.(1)如图,若点A,E,D第一次在同一直线上,BG与CE交于点H,连接BE.△求证:BE平分△AEC.△取BC的中点P,连接PH,求证:PH∥CG.△若BC=2AB=2,求BG的长.(2)若点A,E,D第二次在同一直线上,BC=2AB=4,直接写出点D到BG的距离.19.如图,△ABC是等边三角形,AB=4cm,动点P从A出发,以2cm/s的速度沿AB向点B匀速运动,过点P作PQ△AB,交折线AC﹣CB于点Q,以PQ为边作等边三角形PQD,使A,D在PQ异侧,设点P 的运动时间是x(s)(0<x<2).(1)AP的长为cm(用含x的代数式表示);(2)当Q与C重合时,则x=s;(3)△PQD的周长为y(cm),求y关于x的函数解析式,并写出自变量的取值范围.20.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+154x+c与x轴负半轴相交于点A(﹣20,0),与y轴相交于点B(0,﹣15).(1)求抛物线的函数表达式及直线AB的函数表达式;(2)如图2,点C是第三象限内抛物线上的一个动点,连接AC、BC,直线OC与直线AB相交于点D,当△ABC的面积最大时,求此时△ABC面积的最大值及点C的坐标;(3)在(2)的条件下,点E为线段OD上的一个动点,点E从点O开始沿OD速度向点D运动(运动到点D时停止),以OE为边,在OD的左侧做正方形OEFG,设正方形OEFG与△OAD重叠的面积为S,运动时间为t秒.当t>3时,请直接写出S与t之间的函数关系式为(不必写出t的取值范围).参考答案:1.解:AO =CE ,△ACE =90°,理由如下:△线段BO 绕点O 顺时针旋转60°,得到线段OE ,△BO =OE ,△BOE =60°,△△BOE 为等边三角形,△△OBE =60°,BE =BO ,△△OBE =60°=△OBD +△DBE ,△△ABC 为等边三角形,△△ABC =60°=△ABO +△OBD ,AB=AC ,△△ABO =△CBE ,在△ABO 和△CBE 中,AB AC ABO CBE BO BE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△△ABO △△CBE (SAS),△AO =CE ,△BAO =△BCE ,△AD 是等边三角形ABC 的高,△△ACB =60°,AD 也是△BAC 的平分线,△△BAO =30°=△BCE ,△△ACE =△BCE +△ACB =30°+60°=90°,故答案为:AO =CE ,△ACE =90°;(2)解:成立,理由如下:如图:连接BE .△线段BO 绕点O 顺时针旋转了60°得EO ,△BO =EO ,△BOE =60°,△△BOE 是等边三角形,△BO =BE ,△OBE =60°,△△ABC 是等边三角形,△BA =BC ,△ABC =60°,△△ABC +△OBC =△OBE +△OBC ,即△ABO =△CBE ,在△ABO 和△CBE 中,AB AC ABO CBE BO BE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩△△ABO △△CBE (SAS),△AO =CE ,△BAO =△BCE ,△AD 是等边△ABC 的高,△△BCE =△BAO =30°,△BCA =60°,△△ACE =△BCE +△ACB =30°+60°=90°,△AO =CE ,△ACE =90°;(3)解:△当点O 1在线段AD 的延长线上时,由(1)和(2)知:△BO 1E 1是等边三角形,△ACE 1=90°,△△ACE 1=90°,△AE 1C =30°,△△E 1AC =60°,△△BAC =60°,△点A 、B 、E 1在一条直线上,△在Rt △ACE 1中,AC =2,△AE 1C =30°,△A E 1=4,△BO 1=BE 1=2;△当点O 2在线段DA 的延长线上时,△△ACE 2=90°,△AE 2C =30°,AC =2,△AE 2=4,2CE△△ABO 2△△CBE 2(SAS),△22AO CE ==△AD 是等边△ABC 的高,AB =AC =2,△BD =1,AD ==在Rt △O 2DB 中,BD =1,而22O D AO AD ==+△2BO ===综上,BO =2或2.解:△B (4,0),C (8,0),△BC =4,△△ABC =90°,tan△ACB =2,△AB =BC •tan△ACB =8,△A 的坐标为(4,8),将A (4,8),C (8,0)代入y =ax ²+bx ,得:16486480+=⎧⎨+=⎩a b a b , 解得:124⎧=-⎪⎨⎪=⎩a b , △抛物线得解析式为:2142y x x =-+; (2)解:△由题得:AP =t ,△APE =△ABC =90°,△EAP =△CAB ,△tan△EAP =tan△CAB ==EP BC AP AB , △4=8PE t ,即PE =2t , △PB =AB ﹣AP =8﹣t ,△E 的坐标为(4+2t ,8﹣t ), 将x =4+2t 代入2142y x x =-+, 得:2188=-+y t , △G 的纵的坐标为2188-+t , △EG =218(8)8-+--t t =21+8-t t =21(4)+28--t ,△0≤t ≤8, △t =4时,线段EG 有最大值且为2;△△CQ =t ,PE =2t ,AP =t ,BC =4,AB =8, △AE=,AC= △CE =AC ﹣AE=,当△CEQ △△ACB 时,=CE CQ AC AB ,代入数据:8=t ,解得:t =4,当△CEQ △△ABC 时,=CE CQ AB AC ,代入数据:△28=解得t =409, △综上,t =4或409. 3. 解:由题意:32216410b a a b ⎧-=⎪⎨⎪++=⎩, 解得1434a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, △抛物线的解析式为y 14=-x 234+x +1, 令y =0,可得x 2﹣3x ﹣4=0,解得x =﹣1或4,△A (﹣1,0),令y =0,得到x =1,△C (0,1),△OA =OC =1,△△CAO =45°.(2)解:如图1中,过点C 作CE △OA 于E ,过点D 作DF △AB 于F .△△NEM=△DFM=△NMD=90°,△△NME + △DMF=90°,△DMF+△MDF=90°,△△NME=△MDF,△NM=DM,△MEN DFM AAS≌()△NE=MF,EM=DF,△△CAO=45°,AN=,AM=3t,△AE=EN=t,△EM=AM﹣AE=2t,△DF=2t,MF=t,OF=4t﹣1,△D(4t﹣1,2t),△14-(4t﹣1)234+(4t﹣1)+1=2t,△t>0,故可以解得t34 =,经检验,t34=时,M,N均没有达到终点,符合题意,△D(2,32).(3)解:如图3﹣1中,当点Q在点C的下方,点P在y的右侧,△QCP=△MDB时,取E (12,0),连接EC ,过点E 作EG △EC 交PC 于G , △M (54,0),D (2,32),B (4,0) △53244FM =-=,DM =,BM 114=,BD 52=, △DF =2MF ,△OC =2OE ,△tan△OCE =tan△MDF 12=, △△OCE =△MDF ,△△OCP =△MDB ,△△ECG =△FDB ,△tan△ECG =tan△FDB 43=, △EC =, △EG =G (116,23), △直线CP 的解析式为y 211=-x +1, 由2211113144y x y x x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩,解得01x y =⎧⎨=⎩或411139121x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, △4139(,)11121P ,(0,1)C ,△PC =当MD BD CQ CP =或时MD BD PC CQ =,△QCP 与△MDB 相似,可得615242CQ =或2050363,△373(0,)242Q -或1687(0,)363-. 如图3﹣2中,当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,△QCP =△DMB 时,设PC 交x 轴于K .△tan△OCK =tan△DMB =2,△OK =2OC =2,△点K 与F 重合,△直线PC 的解析式为112y x =-+, 由211213144y x y x x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩,解得01x y =⎧⎨=⎩或532x y =⎧⎪⎨=-⎪⎩, △3(5,)2P -,△PC =当DM BM PC CQ =或DM BM CQ PC =时,△QCP 与△MDB 相似,可得556CQ =或7522, △49(0,)6Q -或53(0,)22-. 当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,△QCP =△DBM 时,同法可得2591257(,)(0,)3918P Q --,或1151(0,)99, 当点Q 在点C 上方,△QCP =△DMB 时,同法可得P (1,32),Q (0,176)或(0,3722), 当点Q 在点C 上方,△QCP =△MDB 时,同法可得25171617(,)(0,)11121242P Q ,或1613(0,).363,当点Q 在点C 下方,点P 在y 轴的左侧时,△QCP =△DBM 时,同法可得71959(,)(0,)3918P Q ---,或251(0,)99-. 4(1)解:△△ABD =90°,AD =,BD =8cm .△4cm AB = ;(2)解:当0<t <4时,点P 在AB 边上,cm AP t = ,如图,△PQ △AB ,△ABD =90°,△PQ △BD ,△△APQ △△ABD ,△AP PQ AB BD = , △4182AP AB PQ BD === , 即12t PQ = , △2cm PQ t = ;当4<t <8时,点P 在BC 边上,)4cm BP t =- ,如图,△四边形ABCD 是平行四边形,△BC AD == ,AB △CD ,△BDC =△ABD =90°,△)()4cm CP BC BP t =-=-= ,△PQ △AB ,△PQ △CD ,△PQ △BD ,△△CPQ △△CBD , △CP PQ BC BD= ,△CP BC PQ BD === , △()162cm PQ t =- ;(3)解:如图,当点P 在AB 上时,cm AP t = ,则()4cm BP t =- ,在矩形PQMN 中, BP =QM ,△QM =2PQ ,△BP =2PQ ,△2cm PQ t =,△224t t ⨯=- ,解得:45t = ;如图,当点P 在BC 边上时,点M 与点D 重合,由(2)得:此时4182CQ CD PQ BD === , △()162cm PQ t =-,△()18cm 2CQ PQ t ==- , △()4cm MQ CD CQ t =-=- ,△QM =2PQ ,△()42162t t -=- ,解得:365t = ; 综上所述,当点M 落在BD 上时, t 的值为45或365; (4) 解:如图,当405t ≤≤ 时,△2cm PQ t =,QM =2PQ ,△4cm QM t =,△矩形PQMN 与□ABCD 重叠部分的面积为22248cm S PQ QM t t t =⋅=⨯= ; 如图,当445t << 时,设MQ 交BC 于点T ,根据题意得:AQ △BT ,QT △AB ,△四边形ABTQ 是平行四边形,△4cm QT = ,△()4cm BP AB AP t =-=- ,2cm PQ t =,△矩形PQMN 与□ABCD 重叠部分的面积为()()()2114428cm 22S PB QT PQ t t t t =+⨯=-+⨯=-+; 如图,当点N 落在AD 边上时,四边形ABPN 是平行四边形,△4cm PN AB == ,△4cm MQ PN == ,△QM =2PQ ,()162cm PQ t =-,△()21624t -= ,解得:7t = ,如图,当47t <≤ 时,设PN 交AD 于点K ,此时四边形ABPK 是平行四边形,△4cm PK AB == ,△()162cm PQ t =-,4182CQ CD PQ BD ===, △()18cm 2CQ PQ t ==- , △()()484cm DQ t t =--=- ,△矩形PQMN 与□ABCD 重叠部分的面积为()()()()211441628cm 22S PK DQ PQ t t t t =+⨯=-+⨯-=-+; 如图,当3685t ≤< 时,△()162cm PQ t =-,QM =2PQ ,△()324cm MQ t =- ,△矩形PQMN 与□ABCD 重叠部分的面积为()()()221623248128512cm S PQ MQ t t t t =⨯=-⨯-=-+ ,综上所述,S 与t 的函数关系式为222248(0)548(4)58(47)368128512(8)5t t t t t S t t t t t t ⎧≤≤⎪⎪⎪-+<<⎪=⎨⎪-+<≤⎪⎪-+≤<⎪⎩.5.(1) EFG 是等边三角形,理由如下:如图,过点E 作EM AB ∥,交FC 于M ,△四边形ABCD 是菱形,△AB CB =,△60ACB ABC ∠=∠=︒,△60ACD ACB ∠=∠=︒,△120ACG ∠=︒,△EM AB ∥,△60ABC EMC ∠∠==︒,△120EMF ∠=︒,△60EMC ECM ∠=∠=︒,△EMC △是等边三角形,△EM EC =,60MEC ∠=︒,△60FEG MEC ∠=∠=︒,△FEM GEC ∠=∠,在FEM △和GEC 中,FGM GEC EM ECEMF ECG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, △()FEM GEC ASA ≅,△EF EG =,△EFG 是等腰三角形,△60FEG ∠=︒,△EFG 是等边三角形;(2)△如图所示,过点A 作AT y ⊥轴交于点T ,△60ABC ∠=︒,△30TBA ∠=︒, △1722AT AB ==,BT == 过点E 作EH y ⊥轴交于点H ,交AB 于点K ,△EH CF ∥,△AKE 是等边三角形,△1AK KE AE ===,△6BK =,△sin 6sin 606BH BK BKH =⋅∠=⨯︒==132HK BK ==,△E ,△4HE HK KE =+=,△四边形ABCD 是菱形,△7BC AB ==,△(7,0)C ,21(2D , △CD 的解析式为373yx ,设(G x -, △EFG 是等边三角形,△22EG EF =,即2222(4)(34)x -+-=--+,解得:15=x 或212x =(舍去),当5x =时,y =-△(5,G -,当是菱形EFMG 时,(2,M --,当是菱形EFGM 时,M ,当是菱形FGEM 时,(M -,综上所述,(2,M --或(或(-;△如图,当N 在CD 上时,作CP AB ⊥于P ,点F '关于AB 的对称点N 在CD 上,△OF ON CP '==,CP BC ==△OF '=, 在Rt BOF '中,7sin 60OF OBF ''∠==︒, △14CF '=,如图,当N 在DE 上时,N 与F '关于AB 对称,AB 与DN 交于点Q , △60ABN ABC ∠=∠=︒,△60BAC ∠=︒,△60ABN BAC ∠=∠=︒,△BN AE ∥, △AE AQ BN QB=, △AD BC ∥,△ADE CME ,AQD BQM , △16AD AE MC CE ==,AQ AD QB MB =, △716MC =, △42MC =,△42735MB =-=, △71355AQ QB ==, △115BN =, △5BN =,△5BF BN '==,△752CF BC BF ''=-=-=,△214CF<<.6.解:由x2﹣4x﹣5=0,解得x=5或﹣1,∵OA是方程的根,∴OA=5,∴AB=OA=5,在Rt△ABE中,tan∠BAE=BEAE=43,AB=5,∴BE=4,AE=3,∴OE=OA+AE=5+3=8,∴B(8,4);(2)解:如图1中,当点F落在OB上时,AM=t,DM=45t,AD=35t,∵FM OA∥,∴FM MB OA BA=,∴45555tt-=,∴t=259,如图2中,当0<t≤259时,重叠部分是四边形ACFM,S=12•(AC+FM)•DM=14434 25555t t t t ⎛⎫⋅+-⋅ ⎪⎝⎭=25t2,如图3中,259<t ≤5时,重叠部分是五边形ACHGM , S =S 梯形ACFM ﹣S △FGH =()22211455225t t t ⎡⎤-⨯⨯--⎢⎥⎣⎦=﹣41100t 2+92t ﹣254;综上所述,S =25t 2(0<t ≤259)或S =﹣41100t 2+92t ﹣254(259<t ≤5). 7.(1)四边形ABCD 是正方形,AB BC ∴=,BAE CBF ∠=∠又,E F 的运动速度都是2cm/s ,2AE BF t ∴==BAE CBF ∴≌BCF ABE ∴∠=∠90ABE EBC ABC ∠+∠=∠=︒90BCF EBC ∴∠+∠=︒90MBC ∴∠=︒(2)△90CMB ∠=.△点M 在以CB 为直径的圆上,如图1,当t =0时,点M 与点B 重合;如图2,当t =3时,点M 为正方形对角线的交点.点M 的运动路径为14圆,其路径长13642ππ⨯=. 故答案为:32π (3)△如图3.由前面结论可知:90CME ∠=△△CME 的外接圆的圆心O 是斜边CE 的中点, 则12OM OC OE CE === 在Rt △CDE 中,90D ∠=,O 是CE 的中点. △12OD CE =, △OM OC OE OD ===△点D 、C 、M 、E 在同一个圆(O )上,即点D 在△CME 的外接圆O 上;. △304t <<. 如图4,当O 与AB 相切时,O 与正方形的各边共有5个交点,如图5则有6个交点,所以“当O 与AB 相切时”是临界情况.如图4,当O 与AB 相切(切点为G ),连接OG ,并延长GO 交CD 于点H . △AB 与O 相切,△OG AB ⊥,又△AB CD ∥,132CH DC ∴== 设O 的半径为R .由题意得:在Rt △CHO 中,2223(6)R R +-=,解得154R =△159,22CE DE =△32AE =,即3t 4= △如图5,当304t <<时,O 与正方形的各边共有6个交点.8.(1)解:过点H 作HL △EF ,交AF 于L ,△菱形ABCD ,120ABC ∠=︒△△DAB =180°-18012060ABC ∠=-=︒︒︒,AD∥BC ,△△DAE =△AEB ,△15AEB ∠=︒,△△DAE =15°,△AE 绕点A 顺时针旋转60°得AF ,△△AEF为等边三角形,△△F=60°,△HL△EF,△△HLF=90°-△F=30°,△LF=2HF=2×4=8,根据勾股定理LH△△DAE+△EAH=△EAH+△HAF=60°△△DAE=△HAF=15°,△△HLF为△AHL的外角,△△AHL=△HLF-△HAF=30°-15°=15°,△△AHL=△HAF,△AL=LH=△AE=AF=AL+LF=;(2)证明:过B作BL△AC于L,过F作FK△AE于K,设AE=m,AC=n,△将AE绕点A逆时针旋转60°得AF,△AE=AF=m,△EAF=60°,△△AEF为等边三角形,△AF=EF,△FK△AE,△△AFK=△EFK=30°,AK=EK=12 m,在Rt△AKF中,FK==,△菱形ABCD ,120ABC ∠=︒,BL △AC ,△AL =CL =12n ,△CBL =△ABL =60°,△△LCB =90°-△CBL =30°,△BC =2BL ,在Rt △BCL 中,根据勾股定理222+BC BL CL =,即2224+BL BL CL =,解得2n BL ==, △点M 为CE 中点,△CM =EM =()1122EC m n =+, △MK =ME -KE =()111222m n m n +-=,M L=MC -CL =()111222m n n m +-=,在Rt △MKF 中,根据勾股定理FM =在Rt △MLB 中,根据勾股定理BM ,△BM =,△FM =;(3)解:连结SB ,过E 作TL △DE ,,过G 作GI △AD 于I ,过T 作TJ △AB 于J ,在TD 上截取TE ′=TE ,△将AB 沿AS 翻折得()120AE BAE ∠<︒,△△BAS =△EAS ,AB =AE ,在△ABS 和△AES 中,AB AE BAS EAS AS AS =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,△△ABS △△AES (SAS ),△△ABS =△AES ,△四边形ABCD 为菱形,△AD =AB =AE =6,△ABC =120°,△△ADE =△AED =△ABS ,△DAB =180°-△ABC =60°,△A 、S 、B 、D 四点共圆,△点S 在△ABD 的外接圆劣弧AB 上运动,△当AS △AB 时,AS 长最大,△△ADH =90°-△DAH =30°,△AH =3,DH=△点T 在以点A 为圆3为半径的圆上运动,当点A 关于TJ 直线的对称点在△ADH 的角平分线DT 上时,TD TE -的值最大,设点A 的对称点为G ,△△ADG =△HDG =1152ADH ∠=︒,GI △AD ,GH △DH , △GI =GH =m ,AG =AH –GH =3-m ,AI =AD -DI -DH=6-在Rt △AIG 中,根据勾股定理222+AG AI IG =即()(22236+m m -=-,解得9m =,在Rt △DGH 中,根据勾股定理DG△DT=DG +TG =3,△AG =12-△AJ =JG =6-△JH =AH -AJ =3-(6-=,△TJ △AB ,DE △AB ,TL △DE ,△△TJH =△JHL =△TLH =90°,△四边形JTLH 为矩形,△JH =TL =,在DL 上截取DN =TN ,△△NDT =△NTD =15°,△△FNL =△NDT +△NTD =30°,△DN =TN =2TL =6,在Rt △TNL 中,根据勾股定理,NL9=-△DL =DN +NL =6+93-=,在Rt △AHE 中,△EAH =60°,△DE =sin60°×AE△DE△LE =DE -DL ()3=TL ,△TE=△GT -TE 最大=3-.9.(1) 解:由抛物线()()12y x x m m=+-开口向上,则m >0令x =0,则y =-2,即C 点坐标为(0,-2),OC =2令y =0,则()()102x x m m=+-,解得x =-2或x =m ,即点A (-2,0),点B (m ,0) △OA =2,OB =m△AB =m +2由勾股定理可得AC 2=(-2-0)2+[0-(-2)]2=8, BC 2=(m -0)2+[0-(-2)]2=m 2+4 △当ABC 为直角三角形时,仅有△ACB =90°△AB 2= AC 2+BC 2,即(m +2)2=8+m 2+4,解得m =2△AB =m +2=4△ABC 的面积为:12·AB ·OC =12×4×2=4.(2)解:设BC 所在直线的解析式为:y =kx +b则02mk b b =+⎧⎨-=⎩ ,解得22k m b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩ △BC 所在直线的解析式为y =2m x -2 设直线AP 的解析式为y =2m x +c 则有:0=2m×(-2)+c ,即c =4m △线AP 的解析式为y =2m x +4m 联立()()1224y x x m m y x m m⎧=+-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩ 解得x =-2(A 点横坐标),x =m +2(P 点横坐标) △点P 的纵坐标为:()24822+m m m m⨯++= △点P 的坐标为(m +2,28m m +) △OQ =m +2△BQ =OQ -OB = m +2-m =2.(3)解:△点P 为抛物线()()12y x x m m=+-上一动点(点P 不与点C 重合).△设P (x ,()()12x x m m+-) △在△ABC 中,△BAC =45°△当以点A ,B ,P 为顶点的三角形和ABC 相似时,有三种情况:△a .若△ABC △△BAP △BP AC AB AB= 又△BP =AC△△ABC △△BAP 不符合题意;b . 若△ABP △△BAC △BP AB AB AC= 过P 作PQ △x 轴于点Q ,则△PQB =90°△△BPQ =90°-△PBQ =45°△PQ =BQ =m -x由于PQ =()()12x x m m +- △1(2)()m x x x m m-=+- △1()(2)10x m x m ⎡⎤-++=⎢⎥⎣⎦△x -m =0或1(2)10x m++= △x =m (舍去),x =-m -2△BQ =m -(-m -2)=2m +2△1)PB m ==+=△m 2-4m -4=0,解得:m =2-m =△m =2-△当△P AB =△BAC =45°时,分两种情况讨论:a . 若△ABP △△ABC ,则AP AC AB AB = ,点C 与点P 重合,不合题意; b . 若△ABP △△BAC ,则PB AB AB AC= , 过P 作PQ △x 轴于点Q ,则△PQA =90°△△APQ =90°-△P AB =45°△PQ =AQ =x +2由于PQ =()()12x x m m +- △12(2)()x x x m m+=+- △1(2)(2)10x x m ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦△x +2=0或1()10x m m--= △x =-2(舍去),x =2m△AQ = =2m +2△1)AP m ==+=△m 2-4m -4=0,解得:m =2-m =△m =△当△APB=△BAC=45°时,分两种情况讨论:a.过点A作PM//BC交抛物线于点M,则△MAB=△ABC,△△MAB≠△P AB,△△P AB≠△ABC,△△P AB与△BAC不相似;b. 取点C关于x轴的对称点C',连接并延长BC'交抛物线于点N,则△NBA=△CBA,△△PBA≠△NBA,△△PBA≠△CBA,△△P AB与△BAC不相似;综上,m的值为m=2-m=10.解:如图1中,由翻折可知:CD=DC′,AC=AC′=3,设CD=DC′=x,在Rt△BDC中,△BD2=C′D2+C′B2,△(4-x)2=x2+22,解得:x=32,△AD==(2)如图2中,当点P在C'D左侧,AC=AC'=3,则PC'=3-x,△DP△10)y x =≤≤.当点P 在C 'D 右侧,同理可得10)y x =≤≤.△y 关于x 的函数解析式为10)y x =≤≤. (3) 如图3中,△当P A =PD 时,设P A =PD =m , 在Rt △PCD 中,△PD 2=DC ′2+C ′P 2,△2223((3))2m m =+-,解得:158=m , △P A =158.△当AD =AP P 在P′时,△ADP 是等腰三角形, △当PD =AD 时,点P 在AB 的延长线上.如图4,AP =2AC '=6.综上所述,满足条件的P A 的值为1586. 11. (1)解:把A (﹣3,0)和C (1,0)代入y =ax 2+bx ﹣3,得,093303a b a b =--⎧⎨=+-⎩,解得,12a b =⎧⎨=⎩,△抛物线解析式为y =x 2+2x ﹣3; (2)解:设P (x ,x 2+2x ﹣3),直线AB 的解析式为y =kx +b , 由抛物线解析式y =x 2+2x ﹣3, 令x =0,则y =﹣3, △B (0,﹣3),把A (﹣3,0)和B (0,﹣3)代入y =kx +b ,得,033k b b=-+⎧⎨-=⎩,解得,13k b =-⎧⎨=-⎩,△直线AB 的解析式为y =﹣x ﹣3, △PE △x 轴, △E (x ,﹣x ﹣3),△P在直线AB下方,△PE=﹣x﹣3﹣(x2+2x﹣3)=﹣x2﹣3x=﹣(x+32)2+94,当x=﹣32时,y=x2+2x﹣3=154-,△当PE最大时,P点坐标为(﹣32,154-);(3)存在,理由如下,△x=﹣221⨯=-1,△抛物线的对称轴为直线x=-1,设Q(-1,a),△B(0,-3),A(-3,0),△当△QAB=90°时,AQ2+AB2=BQ2,△22+a2+32+32=12+(3+a)2,解得:a=2,△Q1(-1,2),△当△QBA=90°时,BQ2+AB2=AQ2,△12+(3+a)2+32+32=22+a2,解得:a=﹣4,△Q2(-1,﹣4),△当△AQB=90°时,BQ2+AQ2=AB2,△12+(3+a)2+22+a2=32+32,解得:a1a1△Q3(-1,Q4(-1,综上所述:点Q的坐标是(-1,2)或(-1,﹣4)或(-1-1,.12.解:∵顶点D的坐标为(1,﹣4),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点A(﹣1,0)代入,得0=a(﹣1﹣1)2﹣4,解得:a=1,∴y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3,∴该抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)解:∵抛物线对称轴为直线x=1,A(﹣1,0),∴B(3,0),设直线BD解析式为y=kx+e,∵B(3,0),D(1,﹣4),∴304k ek e+=⎧⎨+=-⎩,解得:26ke=⎧⎨=-⎩,∴直线BD解析式为y=2x﹣6,过点C作CP1∥BD,交抛物线于点P1,设直线CP1的解析式为y=2x+d,将C(0,﹣3)代入,得﹣3=2×0+d,解得:d=﹣3,∴直线CP1的解析式为y=2x﹣3,结合抛物线y=x2﹣2x﹣3,可得x2﹣2x﹣3=2x﹣3,解得:x1=0(舍),x2=4,故P1(4,5),过点B作y轴平行线,过点C作x轴平行线交于点G,∵OB=OC,∠BOC=∠OBG=∠OCG=90°,∴四边形OBGC是正方形,设CP1与x轴交于点E,则2x﹣3=0,解得:x=32,∴E(32,0),在x轴下方作∠BCF=∠BCE交BG于点F,∵四边形OBGC 是正方形,∴OC =CG =BG =3,∠COE =∠G =90°,∠OCB =∠GCB =45°, ∴∠OCB ﹣∠BCE =∠GCB ﹣∠BCF , 即∠OCE =∠GCF , ∴△OCE ≌△GCF (ASA ),∴FG =OE =32,∴BF =BG ﹣FG =3﹣32=32,∴F (3,﹣32),设直线CF 解析式为y =k 1x +e 1,∵C (0,﹣3),F (3,﹣32),∴1113332e k e =-⎧⎪⎨+=-⎪⎩,解得:11123k e ⎧=⎪⎨⎪=-⎩, ∴直线CF 解析式为y =12x ﹣3,结合抛物线y =x 2﹣2x ﹣3,可得x 2﹣2x ﹣3=12x ﹣3, 解得:x 1=0(舍),x 2=52,∴P 2(52,﹣74),综上所述,符合条件的P 点坐标为:(4,5)或(52,﹣74);(3)解:(3)设直线AC 解析式为y =m 1x +n 1,直线BC 解析式为y =m 2x +n 2, ∵A (﹣1,0),C (0,﹣3),∴11103m n n -+=⎧⎨=-⎩,解得:1133m n =-⎧⎨=-⎩,∴直线AC 解析式为y =﹣3x ﹣3, ∵B (3,0),C (0,﹣3),∴222303m n n +=⎧⎨=-⎩, 解得:2213m n =⎧⎨=-⎩,∴直线BC 解析式为y =x ﹣3, 设M (t ,t ﹣3),则N (t ,t 2﹣2t ﹣3), ∴MN =|t 2﹣2t ﹣3﹣(t ﹣3)|=|t 2﹣3t |,①当△QMN 是以NQ 为斜边的等腰直角三角形时,此时∠NMQ =90°,MN =MQ ,如图2,∵MQ ∥x 轴, ∴Q (﹣13t ,t ﹣3),∴|t2﹣3t|=|t﹣(﹣13t)|,∴t2﹣3t=±43 t,解得:t=0(舍)或t=53或t=133,∴154 (,) 33M-,154 (,)93Q--;2134 (,) 33M,2134 (,)93Q-;②当△QMN是以MQ为斜边的等腰直角三角形时,此时∠MNQ=90°,MN=NQ,如图3,∵NQ∥x轴,∴Q(223t t-+,t2﹣2t﹣3),∴NQ=|t﹣223t t-+|=13|t2+t|,∴|t2﹣3t|=13|t2+t|,解得:t=0(舍)或t=5或t=2,∴M3(5,2),Q3(﹣5,12);M4(2,﹣1),Q4(0,﹣3);③当△QMN是以MN为斜边的等腰直角三角形时,此时∠MQN=90°,MQ=NQ,如图4,过点Q作QH⊥MN于H,则MH=HN,∴H(t,262t t--),∴Q(26t t-+,262t t--),∴QH=|t﹣26t t-+|=16|t2+5t|,∵MQ=NQ,∴MN=2QH,∴|t2﹣3t|=2×16|t2+5t|,解得:t=7或1,∴M5(7,4),Q5(﹣7,18);M6(1,﹣2),Q6(0,﹣3);综上所述,点M及其对应点Q的坐标为:154 (,) 33M-,154 (,)93Q--;2134 (,) 33M,2134 (,)93Q-;M3(5,2),Q3(﹣5,12);M4(2,﹣1),Q4(0,﹣3);M5(7,4),Q5(﹣7,18);M6(1,﹣2),Q6(0,﹣3).13.解:(1)△抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(-3,0),△OB=3,△OC=OB,△OC=3,△c=3,△30 9330a ba b++=⎧⎨-+=⎩,解得:12ab=-⎧⎨=-⎩,△所求抛物线解析式为:223y x x=--+;(2)如图2,连接BC,过点E作EF△x轴于点F,设E(a,-a2-2a+3)(-3<a<0),△EF=-a2-2a+3,BF=a+3,OF=-a,△S△BEC=S四边形BOCE-S△BOC=12BF•EF+12(OC+EF)•OF-12•OB•OC=1 2(a+3)•(-a2-2a+3)+12(-a2-2a+6)•(-a)-92=-32a2-92a=-32(a+32)2+278,△当a=-32时,S△BEC最大,且最大值为278.。
最新九年级数学中考复习:动态几何综合压轴题(面积问题)含答案
14.(1)NM=NP;60°;
(2) 是等边三角形,
(3) 的最大面积为
15.(1) ,
(2)等腰直角三角形,
(3)8
16.(1)①1.5
②
(2)存在最大值,最大值为69
17.(1)
(2)
(3)
(4) 或
18.(1)①②④
(2) ,
(3)① ;②
19.(1)① ;②
(2)
20.(1)① ;②
(2)当点 落在 边上时,求 的长.
(3)当点 在 内部时,求 的取值范围.
(4)当线段 将 的面积分成 的两部分时,直接写出 的值.
18.如图1,在 中, , ,AO是BC边上的中线,点D是AO上一点, ,E是垂足, 可绕着点O旋转,点F是点E关于点O的对称点,连接AD和CF.
(1)问题发现:如图2,当 时,则下列结论正确的是_______.(填序号)
(2)探究证明:把 绕点 逆时针方向旋转到图2的位置,连接 , , ,判断 的形状,并说明理由;
(3)拓展延伸:把 绕点 在平面内自由旋转,若 , ,请直接写出 面积的最大值.
10.如图1,在等腰三角形ABC中,∠A=120°,AB=AC,点D、E分别在边AB、AC上,AD=AE,连接BE,点M、N、P分别为DE、BE、BC的中点.
(2)如图3,等腰△ABC和等腰△ADE是“相似等腰组”,且∠BAC=90°,DC和BE相交于点O,判断DC和BE的位置及大小关系,并说明理由;
(3)如图4,在等边△ABC中,D是△ABC内部一点,且 , , ,直接写出△ABC的面积.
5.在△ABC中,CA=CB,∠ACB=a,将△CAD绕点C按逆时针方向旋转角a得到△CBE,点A,D的对应点分别为点B,E.
专题48 动态几何之多形式变化问题(压轴题)
《中考压轴题》专题48:动态几何之多形式变化问题一、选择题1.将点P(﹣2,3)向右平移3个单位得到点P1,点P2与点P1关于原点对称,则P2的坐标是A.(﹣5,﹣3)B.(1,﹣3)C.(﹣1,﹣3)D.(5,﹣3)2.如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点P是BC边上的一个动点(点P不与点B,C重合),现将△PCD 沿直线PD折叠,使点C落下点C1处;作∠BPC1的平分线交AB于点E.设BP=x,BE=y,那么y关于x 的函数图象大致应为A. B. C. D.3.如图,矩形ABCD中,AD=5,AB=7.点E为DC上一个动点,把△ADE沿AE折叠,当点D的对应点D'落在∠ABC的角平分线上时,DE的长为.4.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6cm,点P从点A出发,沿AB cm的速度向终点B运动;同时,动点Q从点B出发沿BC方向以每秒1cm的速度向终点C运动,将△PQC沿BC翻折,点P 的对应点为点P′.设Q点运动的时间t秒,若四边形QPCP′为菱形,则t的值为B.2C.D.4A.1.如图,点C 在以AB 为直径的半圆上,AB=8,∠CBA=30°,点D 在线段AB 上运动,点E 与点D 关于AC 对称,DF ⊥DE 于点D ,并交EC 的延长线于点F .下列结论:①CE=CF ;②线段EF 的最小值为;③当AD=2时,EF 与半圆相切;④若点F 恰好落在BC 上,则AD=;⑤当点D 从点A 运动到点B 时,线段EF 扫过的面积是.其中正确结论的序号是.2.如图,一次函数2y x =-的图象与二次函数23y x x =-+图象的对称轴交于点B.(1)写出点B 的坐标;(2)已知点P 是二次函数23y x x =-+图象在y 轴右侧..部分上的一个动点,将直线2y x =-沿y 轴向上平移,分别交x 轴、y 轴于C 、D 两点.若以CD 为直角边的△PCD 与△OCD 相似,则点P 的坐标为.1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴的一个交点为A(﹣2,0),与y轴的交点为C,对称轴是x=3,对称轴与x轴交于点B.(1)求抛物线的函数表达式;(2)经过B,C的直线l平移后与抛物线交于点M,与x轴交于点N,当以B,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,求出点M的坐标;(3)若点D在x轴上,在抛物线上是否存在点P,使得△PBD≌△PBC?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2.已知抛物线l:y=ax2+bx+c(a,b,c均不为0)的顶点为M,与y轴的交点为N,我们称以N为顶点,对称轴是y轴且过点M的抛物线为抛物线l的衍生抛物线,直线MN为抛物线l的衍生直线.(1)如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3的衍生抛物线的解析式是,衍生直线的解析式是;(2)若一条抛物线的衍生抛物线和衍生直线分别是y=﹣2x2+1和y=﹣2x+1,求这条抛物线的解析式;(3)如图,设(1)中的抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点为M,与y轴交点为N,将它的衍生直线MN先绕点N旋转到与x轴平行,再沿y轴向上平移1个单位得直线n,P是直线n上的动点,是否存在点P,使△POM 为直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,CD=5.点E 为线段CD 上一动点(不与点C 重合),△BCE 关于BE 的轴对称图形为△BFE ,连接CF .设CE=x ,△BCF 的面积为S 1,△CEF 的面积为S 2.(1)当点F 落在梯形ABCD 的中位线上时,求x 的值;(2)试用x 表示21S S ,并写出x 的取值范围;(3)当△BFE 的外接圆与AD 相切时,求21S S的值.4.如图,在△ABC 中,AB=AC ,AD ⊥AB 点D ,BC=10cm ,AD=8cm ,点P 从点B 出发,在线段BC 上以每秒3cm 的速度向点C 匀速运动,与此同时,垂直于AD 的直线m 从底边BC 出发,以每秒2cm 的速度沿DA 方向匀速平移,分别交AB 、AC 、AD 于E 、F 、H ,当点P 到达点C 时,点P 与直线m 同时停止运动,设运动时间为t 秒(t >0).(1)当t=2时,连接DE 、DF ,求证:四边形AEDF 为菱形;(2)在整个运动过程中,所形成的△PEF 的面积存在最大值,当△PEF 的面积最大时,求线段BP 的长;(3)是否存在某一时刻t ,使△PEF 为直角三角形?若存在,请求出此时刻t 的值,若不存在,请说明理由.5.如图,抛物线y=ax 2+bx ﹣3a (a≠0)与x 轴交于点A (﹣1,0)和点B ,与y 轴交于点C (0,2),连接BC .(1)求该抛物线的解析式和对称轴,并写出线段BC 的中点坐标;(2)将线段BC 先向左平移2个单位长度,在向下平移m 个单位长度,使点C 的对应点C 1恰好落在该抛物线上,求此时点C 1的坐标和m 的值;(3)若点P 是该抛物线上的动点,点Q 是该抛物线对称轴上的动点,当以P ,Q ,B ,C 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求此时点P 的坐标.6.如图(1),在平面直角坐标系xOy 中,抛物线()2y ax bx c a 0=++≠与x 轴交于()()A 1,0,B 3,0- ,与y 轴交于C(0,3),顶点为D(1,4),对称轴为DE.(1)抛物线的解析式是;(2)如图(2),点P 是AD 上的一个动点,P'是P 关于DE 的对称点,连结PE ,过P'作P'F ∥PE 交x 轴于F.设EPP'F y,E S F x == 四边形,求y 关于x 的函数关系式,并求y 的最大值;(3)在(1)中的抛物线上是否存在点Q ,使△BCQ 成为以BC 为直角边的直角三角形?若存在,求出Q 的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,正方形ABCD 的边长为l ,AB 边上有一动点P ,连接PD ,线段PD 绕点P 顺时针旋转90°后,得到线段PE ,且PE 交BC 于F ,连接DF ,过点E 作EQ ⊥AB 的延长线于点Q .(1)求线段PQ 的长;(2)问:点P 在何处时,△PFD ∽△BFP ,并说明理由.8.如图,二次函数24y x bx c 3=++的图象与x 轴交于A (3,0),B (﹣1,0),与y 轴交于点C .若点P ,Q 同时从A 点出发,都以每秒1个单位长度的速度分别沿AB ,AC 边运动,其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.(1)求该二次函数的解析式及点C 的坐标;(2)当点P 运动到B 点时,点Q 停止运动,这时,在x 轴上是否存在点E ,使得以A ,E ,Q 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请求出E 点坐标;若不存在,请说明理由.(3)当P ,Q 运动到t 秒时,△APQ 沿PQ 翻折,点A 恰好落在抛物线上D 点处,请判定此时四边形APDQ 的形状,并求出D 点坐标.9.已知两条平行线l1、l2之间的距离为6,截线CD分别交l1、l2于C、D两点,一直角的顶点P在线段CD上运动(点P不与点C、D重合),直角的两边分别交l1、l2与A、B两点.(1)操作发现如图1,过点P作直线l3∥l1,作PE⊥l1,点E是垂足,过点B作BF⊥l3,点F是垂足.此时,小明认为△PEA∽△PFB,你同意吗?为什么?(2)猜想论证将直角∠APB从图1的位置开始,绕点P顺时针旋转,在这一过程中,试观察、猜想:当AE满足什么条件时,以点P、A、B为顶点的三角形是等腰三角形?在图2中画出图形,证明你的猜想.(3)延伸探究在(2)的条件下,当截线CD与直线l1所夹的钝角为150°时,设CP=x,试探究:是否存在实数x,使△PAB的边AB的长为10.如图①,已知:在矩形ABCD的边AD上有一点O,,以O为圆心,OA长为半径作圆,交AD 于M,恰好与BD相切于H,过H作弦HP∥AB,弦HP=3.若点E是CD边上一动点(点E与C,D不重合),过E作直线EF∥BD交BC于F,再把△CEF沿着动直线EF对折,点C的对应点为G.设CE=x,△EFG 与矩形ABCD重叠部分的面积为S.(1)求证:四边形ABHP是菱形;(2)问△EFG的直角顶点G能落在⊙O上吗?若能,求出此时x的值;若不能,请说明理由;(3)求S与x之间的函数关系式,并直接写出FG与⊙O相切时,S的值.11.如图①,已知:在矩形ABCD的边AD上有一点O,,以O为圆心,OA长为半径作圆,交AD 于M,恰好与BD相切于H,过H作弦HP∥AB,弦HP=3.若点E是CD边上一动点(点E与C,D不重合),过E作直线EF∥BD交BC于F,再把△CEF沿着动直线EF对折,点C的对应点为G.设CE=x,△EFG 与矩形ABCD重叠部分的面积为S.(1)求证:四边形ABHP是菱形;(2)问△EFG的直角顶点G能落在⊙O上吗?若能,求出此时x的值;若不能,请说明理由;(3)求S与x之间的函数关系式,并直接写出FG与⊙O相切时,S的值.12.如图①,△ABC与△DEF是将△ACF沿过A点的某条直线剪开得到的(AB,DE是同一条剪切线).平移△DEF使顶点E与AC的中点重合,再绕点E旋转△DEF,使ED,EF分别与AB,BC交于M,N两点.(1)如图②,△ABC中,若AB=BC,且∠ABC=90°,则线段EM与EN有何数量关系?请直接写出结论;(2)如图③,△ABC中,若AB=BC,那么(1)中的结论是否还成立?若成立,请给出证明:若不成立,请说明理由;(3)如图④,△ABC中,若AB:BC=m:n,探索线段EM与EN的数量关系,并证明你的结论.13.如图,在四边形OABC 中,AB ∥OC ,BC ⊥x 轴于C ,()()A 11B 31--,,,,动点P 从O 点出发,沿x 轴正方向以2个单位/秒的速度运动.过P 作PQ ⊥OA 于Q .设P 点运动的时间为t 秒(0<t <2),ΔOPQ 与四边形OABC 重叠的面积为S .(1)求经过O 、A 、B 三点的抛物线的解析式并确定顶点M 的坐标;(2)用含t 的代数式表示P 、Q 两点的坐标;(3)将ΔOPQ 绕P 点逆时针旋转90°,是否存在t ,使得ΔOPQ 的顶点O 或Q 落在抛物线上?若存在,直接写出t 的值;若不存在,请说明理由;(4)求S 与t 的函数解析式.14.如图,已知直线AB 分别交x 轴、y 轴于点A (﹣4,0)、B (0,3),点P 从点A 出发,以每秒1个单位的速度沿直线AB 向点B 移动,同时,将直线3y x 4=以每秒0.6个单位的速度向上平移,分别交AO 、BO 于点C 、D ,设运动时间为t 秒(0<t <5).(1)证明:在运动过程中,四边形ACDP 总是平行四边形;(2)当t 取何值时,四边形ACDP 为菱形?且指出此时以点D 为圆心,以DO 长为半径的圆与直线AB 的位置关系,并说明理由.15.如图1,在平面直角坐标系中,AB=OB=8,∠ABO=90°,∠yOC=45°,射线OC以每秒2个单位长度的速度向右平行移动,当射线OC经过点B时停止运动,设平行移动x秒后,射线OC扫过Rt△ABO的面积为y.(1)求y与x之间的函数关系式;(2)当x=3秒时,射线OC平行移动到O′C′,与OA相交于G,如图2,求经过G,O,B三点的抛物线的解析式;(3)现有一动点P在(2)中的抛物线上,试问点P在运动过程中,是否存在三角形POB的面积S=8的情况?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.16.如图甲,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm.如果点P由点B出发沿BA方向向点A匀速运动,同时点Q由点A出发沿AC方向向点C匀速运动,它们的速度均为1cm/s.连接PQ,设运动时间为t(s)(0<t<4),解答下列问题:(1)设△APQ的面积为S,当t为何值时,S取得最大值?S的最大值是多少?(2)如图乙,连接PC,将△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,当四边形PQP′C为菱形时,求t的值;′(3)当t为何值时,△APQ是等腰三角形?17.已知矩形ABCD 的一条边AD=8,将矩形ABCD 折叠,使得顶点B 落在CD 边上的P 点处.(1)如图1,已知折痕与边BC 交于点O ,连接AP ,OP ,OA.①求证:△OCP ∽△PDA ;②若△OCP 与△PDA 的面积比为1:4,求边AB 的长;(2)若图1中的点P 恰巧是CD 边的中点,求∠OAB 的度数;(3)如图2,在(1)条件下,擦去折痕AO 、线段OP ,连结BP.动点M 在线段AP 上(点M 与点P 、A 不重合),动点N 在线段AB 的延长线上,且BN=PM ,连结MN 交PB 于点F ,作ME ⊥BP 于点E.试问当点M ,N 在移动过程中,线段EF 的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求线段EF 的长度.18.如图,在平面直角坐标系中,将抛物线23y x 3=先向右平移1个单位,再向下平移433个单位,得到新的抛物线2y ax bx c =++,该抛物线与y 轴交于点B ,与x 轴正半轴交于点C.(1)求点B 和点C 的坐标;(2)如图1,有一条与y 轴重合的直线l 向右匀速平移,移动的速度为每秒1个单位,移动的时间为t 秒,直线l 与抛物线2y ax bx c =++交于点P.当点P 在x 轴上方时,求出使△PBC 的面积为的t 值;(3)如图2,将直线BC 绕点B 逆时针旋转,与x 轴交于点M (1,0),与抛物线2y ax bx c =++交于点A ,在y 轴上有一点D 0,⎛ ⎝⎭.在x 轴上另取两点E 、F (点E 在点F 的左侧)EF=2,线段EF 在x 轴上平移,当四边形ADEF 的周长最小时,先简单描述如何确定此时点E 的位置?再直接写出点E 的坐标.19.如图,抛物线y=a(x﹣m)2+2m﹣2(其中m>1)与其对称轴l相交于点P,与y轴相交于点A(0,m ﹣1).连接并延长PA、PO,与x轴、抛物线分别相交于点B、C,连接BC.点C关于直线l的对称点为C′,连接PC′,即有PC′=PC.将△PBC绕点P逆时针旋转,使点C与点C′重合,得到△PB′C′.(1)该抛物线的解析式为(用含m的式子表示);(2)求证:BC∥y轴;(3)若点B′恰好落在线段BC′上,求此时m的值.20.如图,抛物线23y ax x c2=++与x轴交于点A(4,0)、B(﹣1,0),与y轴交于点C,连接AC,点M是线段OA上的一个动点(不与点O、A重合),过点M作MN∥AC,交OC于点N,将△OMN沿直线MN折叠,点O的对应点O′落在第一象限内,设OM=t,△O′MN与梯形AMNC重合部分面积为S.(1)求抛物线的解析式;(2)①当点O′落在AC上时,请直接写出此时t的值;②求S与t的函数关系式;(3)在点M运动的过程中,请直接写出以O、B、C、O′为顶点的四边形分别是等腰梯形和平行四边形时所对应的t值.21.已知,在矩形ABCD中,连接对角线AC,将△ABC绕点B顺时针旋转90°得到△EFG,并将它沿直线AB向左平移,直线EG与BC交于点H,连接AH,CG.(1)如图①,当AB=BC,点F平移到线段BA上时,线段AH,CG有怎样的数量关系和位置关系?直接写出你的猜想;(2)如图②,当AB=BC,点F平移到线段BA的延长线上时,(1)中的结论是否成立,请说明理由;(3)如图③,当AB=nBC(n≠1)时,对矩形ABCD进行如已知同样的变换操作,线段AH,CG有怎样的数量关系和位置关系?直接写出你的猜想.22.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过原点,与x轴相交于点E(8,0),抛物线的顶点A在第四象限,点A 到x轴的距离AB=4,点P(m,0)是线段OE上一动点,连结PA,将线段PA绕点P逆时针旋转90°得到线段PC,过点C作y轴的平行线交x轴于点G,交抛物线于点D,连结BC和AD.(1)求抛物线的解析式;(2)求点C的坐标(用含m的代数式表示);(3)当以点A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标.23.如图1,在菱形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,AB=13,BD=24,在菱形ABCD 的外部以AB 为边作等边三角形ABE .点F 是对角线BD 上一动点(点F 不与点B 重合),将线段AF 绕点A 顺时针方向旋转60°得到线段AM ,连接FM .(1)求AO 的长;(2)如图2,当点F 在线段BO 上,且点M ,F ,C 三点在同一条直线上时,求证:AM ;(3)连接EM ,若△AEM 的面积为40,请直接写出△AFM 的周长.24.如图1,在平面直角坐标系中,二次函数24y x 1227=-+的图象与y 轴交于点A ,与x 轴交于B ,C 两点(点B 在点C 的左侧),连接AB ,AC .(1)点B 的坐标为,点C 的坐标为;(2)过点C 作射线CD ∥AB ,点M 是线段AB 上的动点,点P 是线段AC 上的动点,且始终满足BM=AP (点M 不与点A ,点B 重合),过点M 作MN ∥BC 分别交AC 于点Q ,交射线CD 于点N (点Q 不与点P 重合),连接PM ,PN ,设线段AP 的长为n .①如图2,当n <12AC 时,求证:△PAM ≌△NCP ;②直接用含n 的代数式表示线段PQ 的长;③若PM 24y x 1227=-+的图象经过平移同时过点P 和点N 时,请直接写出此时的二次函数表达式.25.已知:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(1,0),B(3,0),C(0,﹣3).(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标;(2)如图①,点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交直线BC于点E.是否存在一点P,使线段PE的长最大?若存在,求出PE长的最大值;若不存在,请说明理由;(3)如图②,过点A作y轴的平行线,交直线BC于点F,连接DA、DB.四边形OAFC沿射线CB方向运动,速度为每秒1个单位长度,运动时间为t秒,当点C与点B重合时立即停止运动.设运动过程中四边形OAFC与四边形ADBF重叠部分面积为S,请求出S与t的函数关系式.26.已知抛物线y=ax2+x+c(a≠0)经过A(﹣1,0),B(2,0)两点,与y轴相交于点C,该抛物线的顶点为点M,对称轴与BC相交于点N,与x轴交于点D.(1)求该抛物线的解析式及点M的坐标;(2)连接ON,AC,证明:∠NOB=∠ACB;(3)点E是该抛物线上一动点,且位于第一象限,当点E到直线BC的距离为22时,求点E的坐标;(4)在满足(3)的条件下,连接EN,并延长EN交y轴于点F,E、F两点关于直线BC对称吗?请说明理由.27.如图,直线y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,过点B 的抛物线y=﹣x2+bx+c与直线BC交于点D(3,﹣4).(1)求直线BD和抛物线的解析式;(2)在第一象限内的抛物线上,是否存在点M,作MN垂直于x轴,垂足为点N,使得以M、O、N为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线BD上方的抛物线上有一动点P,过点P作PH垂直于x轴,交直线BD于点H,当四边形BOHP 是平行四边形时,试求动点P的坐标.28.如图1,抛物线23y x 16=-平移后过点A (8,,0)和原点,顶点为B ,对称轴与x 轴相交于点C ,与原抛物线相交于点D .(1)求平移后抛物线的解析式并直接写出阴影部分的面积S 影阴;(2)如图2,直线AB 与y 轴相交于点P ,点M 为线段OA 上一动点,PMN ∠为直角,边MN 与AP 相交于点N ,设OM t =,试探求:①t 为何值时,△MAN 为等腰三角形?②t 为何值时,线段PN 的长度最小,最小长度是多少?29.如图,过A(1,0)、B(3,0)作x轴的垂线,分别交直线y=4﹣x于C、D两点.抛物线y=ax2+bx+c 经过O、C、D三点.(1)求抛物线的表达式;(2)点M为直线OD上的一个动点,过M作x轴的垂线交抛物线于点N,问是否存在这样的点M,使得以A、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求此时点M的横坐标;若不存在,请说明理由;(3)若△AOC沿CD方向平移(点C在线段CD上,且不与点D重合),在平移的过程中△AOC与△OBD 重叠部分的面积记为S,试求S的最大值.30.已知:如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且AC=12cm,BD=16cm.点P从点B出发,沿BA方向匀速运动,速度为1cm/s;同时,直线EF从点D出发,沿DB方向匀速运动,速度为1cm/s,EF⊥BD,且与AD,BD,CD分别交于点E,Q,F;当直线EF停止运动时,点P也停止运动.连接PF,设运动时间为t(s)(0<t<8).解答下列问题:(1)当t为何值时,四边形APFD是平行四边形?(2)设四边形APFE的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使S四边形APFE :S菱形ABCD=17:40?若存在,求出t的值,并求出此时P,E两点间的距离;若不存在,请说明理由.31.如图,抛物线()2y ax bx c a 0=++≠与y 轴交于点C(0,4),与x 轴交于点A 和点B ,其中点A 的坐标为()2,0-,抛物线的对称轴x=1与抛物线交于点D ,与直线BC 交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)若点F 是直线BC 上方的抛物线上的一个动点,是否存在点F 使四边形ABFC 的面积为17,若存在,求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)平行于DE 的一条动直线Z 与直线BC 相交于点P ,与抛物线相交于点Q ,若以D 、E 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 的坐标.1.如图,抛物线y=ax 2+bx+c (a≠0)的图象过点C (0,1),顶点为Q (2,3),点D 在x 轴正半轴上,且OD=OC .(1)求直线CD 的解析式;(2)求抛物线的解析式;(3)将直线CD 绕点C 逆时针方向旋转45°所得直线与抛物线相交于另一点E ,求证:△CEQ ∽△CDO ;(4)在(3)的条件下,若点P 是线段QE 上的动点,点F 是线段OD 上的动点,问:在P 点和F 点移动过程中,△PCF 的周长是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.2.在平面直角坐标系x 、y 中,过原点O 及点A (0,2)、C (6,0)作矩形OABC ,∠AOC 的平分线交AB 于点D .点P 从点O 个单位长度的速度沿射线OD 方向移动;同时点Q 从点O 出发,以每秒2个单位长度的速度沿x 轴正方向移动.设移动时间为t 秒.(1)当点P 移动到点D 时,求出此时t 的值;(2)当t 为何值时,△PQB 为直角三角形;(3)已知过O 、P 、Q 三点的抛物线解析式为()2y x t t =--+(t >0).问是否存在某一时刻t ,将△PQB 绕某点旋转180°后,三个对应顶点恰好都落在上述抛物线上?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.3.如图,在△ABC 中,∠C=90°,BC=3,AB=5.点P 从点B 出发,以每秒1个单位长度沿B→C→A→B 的方向运动;点Q 从点C 出发,以每秒2个单位沿C→A→B 方向的运动,到达点B 后立即原速返回,若P 、Q 两点同时运动,相遇后同时停止,设运动时间为t 秒.(1)当t=▲时,点P 与点Q 相遇;(2)在点P 从点B 到点C 的运动过程中,当ι为何值时,△PCQ 为等腰三角形?(3)在点Q 从点B 返回点A 的运动过程中,设△PCQ 的面积为s 平方单位.①求s 与ι之间的函数关系式;②当s 最大时,过点P 作直线交AB 于点D ,将△ABC 中沿直线PD 折叠,使点A 落在直线PC 上,求折叠后的△APD 与△PCQ 重叠部分的面积.4.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.5.如图1,菱形ABCD中,∠A=60°,点P从A出发,以2cm/s的速度沿边AB、BC、CD匀速运动到D 终止,点Q从A与P同时出发,沿边AD匀速运动到D终止,设点P运动的时间为t(s).△APQ的面积S(cm2)与t(s)之间函数关系的图象由图2中的曲线段OE与线段EF、FG给出.(1)求点Q运动的速度;(2)求图2中线段FG的函数关系式;(3)问:是否存在这样的t,使PQ将菱形ABCD的面积恰好分成1:5的两部分?若存在,求出这样的t 的值;若不存在,请说明理由.6.如图①,若二次函数2y bx c =++的图象与x轴交于点A (-2,0),B (3,0)两点,点A 关于正比例函数y =的图象的对称点为C 。
九年级数学中考专题:动态几何综合压轴题
2023年九年级数学中考专题:动态几何综合压轴题1.如图1,在△ABC 中,点P 为BC 边中点,直线a 绕顶点A 旋转.若B 、P 在直线a 的异侧,BM △直线a 于点M ,CN △直线a 于点N ,连接PM 、PN ; (1)延长MP 交CN 于点E (如图2). △求证:△BPM △△CPE ; △求证:PM =PN ;(2)若直线a 烧点A 旋转到图3的位置时,点B 、P 在直线a 的同侧,其它条件不变.此时PM =PN 还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)若直线a 绕点A 旋转到与BC 边平行的位置时,其它条件不变.请直接判断四边形MBCN 的形状及此时PM =PN 还成立吗?(不必说明理由)2.如图△,在Rt ABC △中,90ABC ∠=︒,AB BC =,延长CA 至点E ,作DE CE ⊥交BA 的延长线于点D ,连接CD ,点F 为CD 的中点,连接EF ,BF .(1)直接写出线段EF 和BF 之间的数量关系为______.(2)将ADE 绕A 顺时针旋转到图△的位置,猜想EF 和BF 之间的数量关系,并加以证明;(3)若AC =:5AD BC =,将ADE 绕点A 顺时针旋转,当A ,E ,B 共线时,请直接写出EF 的长.3.如图,O 是正ABC 内一点,OA =3,OB =4,OC =5,将线段BO 以点B 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO ′,连接AO ′、OO ′, (1)OO ′= .(2)求△AOB 的度数及四边形AOB O '的面积.(3)直接写出AOC AOB S S +△△的值,AOC AOB S S +△△= .4.如图1,在△ABC 中,△C =90°,△ABC =30°,AC =1,D 为△ABC 内部的一动点(不在边上),连接BD ,将线段BD 绕点D 逆时针旋转60°,使点B 到达点F 的位置;将线段AB 绕点B 顺时针旋转60°,使点A 到达点E 的位置,连接AD ,CD ,AE ,AF ,BF ,EF .(1)求证:△BDA △△BFE ;(2)△CD +DF +FE 的最小值为 ; △当CD +DF +FE 取得最小值时,求证:AD △BF .(3)如图2,M ,N ,P 分别是DF ,AF ,AE 的中点,连接MP ,NP ,在点D 运动的过程中,请判断△MPN 的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.5.已知在ABC 中,O 为BC 边的中点,连接AO ,将AOC 绕点O 顺时针方向旋转(旋转角为钝角),得到EOF ,连接AE ,CF .(1)如图1,当△BAC =90°且AB =AC 时,则AE 与CF 满足的数量关系是 ; (2)如图2,当△BAC =90°且AB ≠AC 时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;(3)如图3,延长AO 到点D ,使OD =OA ,连接DE ,当AO =CF =5,BC =6时,求DE 的长.6.已知,在ABC 中,AB AC =,D 是平面上一点,连接AD ,把AD 绕点A 逆时针旋转至点E ,使DAE BAC ∠=∠.连接DE 并延长,交AB 于点O ,交BC 于点F .连接BD 和CE ,CE 的延长线分别交AB ,BD 于点P ,G .(1)如图1,求证:BGC DAE ∠=∠;(2)如图2,若点F 是BC 的中点,//AD CB ,求证12AE BC =; (3)在(2)的条件下,若G 是BD 的中点,连接,OG FG .当5,3AB AD ==时,请直接写出OFG △的周长.7.【问题探究】(1)如图1,△ABC和△DEC均为等腰直角三角形,△ACB=△DCE=90°,点B,D,E 在同一直线上,连接AD,BD.△请探究AD与BD之间的位置关系?并加以证明.△若AC=BC,DC=CE AD的长.【拓展延伸】(2)如图2,△ABC和△DEC均为直角三角形,△ACB=△DCE=90°,AC BC,CD CE=1.将△DCE绕点C在平面内顺时针旋转,设旋转角△BCD为α(0°≤α<360°),作直线BD,连接AD,当点B,D,E在同一直线上时,画出图形,并求线段AD的长.8.如图1和图2,四边形ABCD中,已知AD=DC,△ADC=90°,点E、F分别在边AB、BC上,△EDF=45°.(1)观察猜想:如图1,若△A、△DCB都是直角,把△DAE绕点D逆时针旋转90°至△DCG,使AD与DC重合,易得EF、AE、CF三条线段之间的数量关系,直接写出它们之间的关系式_____;(2)类比探究:如图2,若△A、△C都不是直角,则当△A与△C满足数量关系_____时,EF、AE、CF三条线段仍有(1)中的关系,并说明理由;(3)解决问题:如图3,在△ABC中,△BAC=90°,AB=AC=D、E均在边BC上,且△DAE=45°,若BD=1,求AE的长.9.如图,在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC 、BE ,点P 为DC 的中点.(1)观察图1,猜想线段AP 与BE 的数量关系是______,位置关系是______; (2)把ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,(1)中的结论是否仍然成立,若成立请证明;若不成立,请写出新的结论并说明理由;(3)把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若6DE =,10BC =,请直接写出线段AP 长的取值范围.10.已知AOB 和△MON 都是等腰直角三角形,△AOB =△MON =90°. (1)如图1:连AM ,BN ,求证:AOM △BON ;(2)若将Rt MON 绕点O 顺时针旋转,当点A ,M ,N 恰好在同一条直线上时,如图2所示,线段OH //BN ,OH 与AM 交点为H ,若OB =4,ON =3,求出线段AM 的长; (3)若将MON 绕点O 顺时针旋转,当点N 恰好落在AB 边上时,如图3所示,MN 与AO 交点为P ,求证:MP 2+PN 2=2PO 2.11.如图1,在Rt ABC △中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 边上一动点,连接AD ,把AD 绕点A 顺时针旋转90°,得到AE ,连接DE .(1)如图1所示,若4BC =,在D 点运动过程中,当8tan 11BDE ∠=时,求线段CD 的长.(2)如图2所示,点F 是线段DE 的中点,连接BF 并延长交CA 延长线于点M ,连接DM ,交AB 于点N ,连接CF ,AF ,当点N 在线段CF 上时,求证:AD BF CF +=.(3)如图3,若AB =ABC 绕点A 顺时针旋转得AB C ''△,连接CC ',P 为线段CC '上一点,且CC ''=,连接BP ,将BP 绕点B 顺时针旋转60°得到BQ ,连接PQ ,K 为PQ 的中点,连接CK ,请直接写出线段CK 的最大值.12.已知:如图1,将一块45︒角的直角三角板DEF 与正方形ABCD 的一角重合,连结AF 、CE ,点M 是CE 的中点,连结DM .(1)请你猜想AF 与DM 的数量关系是___________.(2)如图2,把正方形ABCD 绕着点D 逆时针旋转α角(090α︒<<︒). △AF 与DM 的数量关系是否仍成立,若成立,请证明:若不成立,请说明理由;△若60α=︒,且3FDM MDC ∠=∠,求DEDC的值.13.在等腰直角三角形ABC 中,290AC BC ACB ==∠=︒,,点M 为射线CA 上一个动点.过点M 作ME BM ⊥,交射线BA 于E ,将线段BM 绕点B 逆时针旋转90︒得到线段BN ,过点N 作NF BN ⊥交BC 延长线于点F ,连接EF .(1)如图1,当点M 在边AC 上时,线段,,EM EF NF 的数量关系为_______; (2)如图2,当点M 在射线CA 上时,判断线段,,EM EF NF 的数量关系并说明理由; (3)当点M 在射线CA 上运动时,能否存在BEF △为等腰三角形,若不存在,请说明理由;若存在,请直接写出CM 的长.14.如图,等腰Rt CEF 绕正方形ABCD 的顶点C 顺时针旋转,且AB CE EF ==,90CEF ∠=︒.连接AF 与射线BE 交于点G .(1)如图1,当点B 、C 、F 三点共线时,则ABE ∠ FEM ∠(填“>”、“=”或“<”),则AG FG (填“>”、“=”或“<”);(2)如图2,当点B 、C 、F 三点不共线时,求证:AG GF =;(3)若等腰CEF △从图1的位置绕点C 顺时针旋转α(090α︒<≤︒),当直线AB 与直线EF 相交构成的4个角中最小角为30°时,直接写出α的值.15.在菱形ABCD 中,4AB =,60ABC ∠=︒,E 是对角线AC 上一点,F 是线段BC 延长线上一点,且CF AE =,连接BE 、EF .(1)如图1,若E 是线段AC 的中点,求EF 的长;(2)如图2,若E 是线段AC 延长线上的任意一点,求证:BE EF =. (3)如图3,若E 是线段AC 延长线上的一点,12CE AC =,将菱形ABCD 绕着点B 顺时针旋转α︒(0360)α≤≤,请直接写出在旋转过程中DE 的最大值.16.如图,等边三角形ABC 中,D 为AB 边上一点(点D 不与点,A B 重合),连接CD ,将CD 平移到BE (其中点B 和C 对应),连接AE .将BCD △绕着点B 逆时针旋转至BAF △,延长AF 交BE 于点G .(1)连接DF ,求证:BDF 是等边三角形; (2)求证:,,D F E 三点共线;(3)当2BG EG =时,求tan AEB ∠的值.17.ABC 为等边三角形,CD AB ⊥于点D ,点E 为边BC 上一点,点F 为线段CD 上一点,连接EF ,且CE EF =.(1)如图1,若342AB CE ==,,连接BF ,G 为BF 的中点,连接DG ,求线段DG 的长:(2)如图2,将CEF △绕点C 逆时针方向旋转一定的角度得到CMN ,连接BN ,点H为BN 的中点,连接AH HM ,,求证:AH =:(3)如图3,在(2)问的条件下,线段HM 与线段CN 交于点P ,连接AM ,交线段CN 于点Q ,当2CQ PN a ==时,请直接用含a 的式子表示PQ 的长.18.在ABC 中,90ACB ∠=︒.将ABC 绕点C 逆时针旋转一定角度(旋转角度不大于180︒),得到DEC (点D ,E 分别与点A ,B 对应),连接AD ,BE .(1)如图1,当点A ,C ,E 在同一条直线上时,直接写出AD 与BE 的位置关系为__________;(2)如图2,当点D 落在AB 上时,(点D 不与点A 重合),请判断AD 与BE 的位置关系,并证明你的结论;(3)如图3,将ABC 绕点C 逆时针旋转60︒时,延长AD 与直线BC ,BE 分别相交于点F ,G ,连接CG ,试探究线段CG 与DE 之间满足的数量关系,并说明理由.19.如图△,在矩形ABCD 中,1AB =,对角线AC ,BD 相交于点O ,60COD ∠=︒,点E 是线段CD 上一点,连接OE ,将线段OE 绕点O 逆时针旋转60︒得到线段OF ,连接DF .(1)求证:DF CE =;(2)连接EF 交OD 于点P ,求DP 的最大值;(3)如图△,点E 在射线CD 上运动,连接AF ,在点E 的运动过程中,若AF AB =,求OF 的长.20.将等边三角形ABC 如图放置在平面直角坐标系中,8AB =,E 为线段AO 的中点,将线段AE 绕点A 逆时针旋转60°得线段AF ,连接EF . (△)如图1,求点E 的坐标;(△)在图1中,EF 与AC 交于点G ,连接EC ,N 为EC 的中点,连接NG ,求线段NG 的长.请你补全图形,并完成计算;(△)如图2,将AEF △绕点A 逆时针旋转,M 为线段EF 的中点,N 为线段CE 的中点,连接MN ,请直接写出在旋转过程中MN 的取值范围.参考答案:1.(2)成立(3)四边形MBCN的是矩形,PM=PN.2.(1)EF BF=;(2)FE FB=,(33.(1)4;(2)150°,(3)64.(2)(3)是,△MPN=30°.5.(1)AE CF=;(2)成立,(36.(3)47.(1)△AD BD⊥;△4;(2)8.(1)EF=AE+CF;(2)△A+△C=180°;(39.(1)12AP BE=,AP BE⊥;(2)12AP BE=,AP BE⊥仍成立;(3AP≤≤.10.(2;11.(1)3219;(3)312.(1)AF=2DM,(2)△AF=2DM仍然成立;13.(1)结论:EM+EF=FN;(2)结论:EF=EM=FN;(3)2或2+14.(1)=;=;(3)15°或75°15.(1)(3)16.tan AEB∠=17.(1;(318.(1)AD BE⊥;(2)AD BE⊥,(3)CG DE=19.(2)DP的最大值为14;(3)1OF=20.(△)(0,E;(△;(△)44MN≤≤答案第1页,共1页。
2022中考压轴精品--动态几何2(动图中的计算与证明)--数学
2022中考压轴精品--动态几何2(动图中的计算与证明)--数学图形(或部分图形)经“平移”、“轴对称”或“旋转”(包括中心对称)之后,就会引起图形形状,位置关系的变化,就会显现新的图形和新的关系。
因此,图形变换引出的问题要紧有两类:一类是变换引出的新的性质和位置关系问题;另一类是变换引出的几何量的运算问题。
一、平移变换中的运算与证明解法:(1)把背景图形研究清晰;(2)充分运用平移的性质(专门是“平移不改变角度”) 例1 如图,若将边长为cm 2的两个互相重合的正方形纸片沿对角线AC 翻折成等腰直角三角形后,再抽出一个等腰直角三角形沿AC 移动,若重叠部分PC A '∆的面积是21cm ,则移动的距离'AA 等于 。
【观看与摸索】第一,搞清晰背景图形:ABC ∆和'''C B A ∆ 均为底边长为cm 22的等腰直角三角形;第二,由平移搞 清晰新图形的特点:由于平移不改变角度,可知PC A '∆也 是等腰直角三角形,如此一来,,)'22(212'C A S PCA =∆ 即2411AC=。
解得,2'=C A 而22=AC , 222'-=∴AA 。
解:填222-。
【说明】能够看出,由背景和平移的性质相结合得出CA ('C )EPC A '∆为等腰直角三角形,是本题迅速获解之关键。
例2 如图(1),已知ABC ∆的面积为3,且,AC AB =现将ABC ∆沿CA 方向平移CA 长度得到EFA ∆。
(1)求ABC ∆所扫过的图形面积;(2)试判定,AF 与BE 的位置关系,并说明理由; (3)若,15︒=∠BEC 求AC 的长。
【观看与摸索】第一,搞清晰原图形即ABC ∆的特点:,AC AB = 面积为3,第二,搞清晰平移过程:平移沿CA 方向进行;平移距离 为CA 的长度。
注意!这就意味着每一对对应点之间的距离都等于CA , 因此就有AE CA BF ==。
最新九年级数学中考复习:动态几何综合压轴题(角度问题)含答案
2023年九年级数学中考复习:动态几何综合压轴题(角度问题)1.如图①,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,四边形EFGH是正方形,EH与BD重合,将图①中的正方形EFGH绕着点D逆时针旋转.(1)旋转至如图①位置,使点G落在BC的延长线上,DE交BC于点L.已知旋转开始时,即图①位置①CDG=37°,求正方形EFGH从图①位置旋转至图①位置时,旋转角的度数.(2)旋转至如图①位置,DE交BC于点L.延长BC交FG于点M,延长DC交EF于点N.试判断DL、EN、GM之间满足的数量关系,并给予证明.2.如图1,在Rt①ABC中,①ACB=90°,AB=10,BC=6.D、E分别是AB、AC边的中点,连接DE.现将①ADE绕A点逆时针旋转,连接BD,CE并延长交于点F.(1)如图2,点E正好落在AB边上,CF与AD交于点P.①求证:AE•AB=AD•AC;①求BF的长;(2)如图3,若AF恰好平分①DAE,直接写出CE的长.3.如图①,在ABC中,①ACB=90°,①ABC=30°,AC=1,D为ABC内部的一动点(不在边上),连接BD ,将线段BD 绕点D 逆时针旋转60°,使点B 到达点F 的位置;将线段AB 绕点B 顺时针旋转60°,使点A 到达点E 的位置,连接AD ,CD ,AE ,AF ,BF ,EF .(1)求证:BDA ①BFE ;(2)当CD +DF +FE 取得最小值时,求证:AD ∥BF .(3)如图①,M ,N ,P 分别是DF ,AF ,AE 的中点,连接MP ,NP ,在点D 运动的过程中,请判断①MPN 的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.4.已知ABC 是等腰三角形,AB AC =,将ABC 绕点B 逆时针旋转得到''A BC ,(1)感知:如图①,当'BC 落在AB 边上时,'A AB ∠与'C CB ∠之间的数量关系是 _____(不需要证明);(2)探究:如图①,当'BC 不落在AB 边上时,'A ∠AB 与'C CB ∠是否相等?如果相等;如果不相等,请说明理由;(3)应用:如图①,若90BAC ∠=︒,'AA 、'CC 交于点E ,则'A EC ∠=_____度.5.如图,已知正方形ABCD ,点E 为AB 上的一点,EF AB ⊥,交BD 于点F .(1)如图1,直按写出DFAE的值_______; (2)将①EBF 绕点B 顺时针旋转到如图2所示的位置,连接AE 、DF ,猜想DF 与AE 的数量关系,并证明你的结论;(3)如图3,当BE =BA 时,其他条件不变,①EBF 绕点B 顺时针旋转,设旋转角为(0360)αα︒<<︒,当α为何值时EA =ED ?请在图3或备用图中画出图形并求出α的值.6.在正方形ABCD 中,AB =4,O 为对角线AC 、BD 的交点.(1)如图1,延长OC ,使CE=OC ,作正方形OEFG ,使点G 落在OD 的延长线上,连接DE 、AG .求证:DE=AG ;(2)如图2,将问题(1)中的正方形OEFG 绕点O 逆时针旋转α°(0<α<180),得到正方形OE F G ''',连接AE E G '''、. ①当α=30时,求点A 到E G ''的距离;①在旋转过程中,直接写出AE G ∆''面积的最小值为 ,并写出此时的旋转角α= .7.已知在矩形ABCD 中,①ADC 的平分线DE 与BC 交于点E ,点P 是线段DE 上一定点(其中EP <PD )(1)如图1,若点F 在CD 边上(不与C ,D 重合),将①DPF 绕点P 逆时针旋转90°后,角的两边PD ,PF 分别交射线DA 于点H ,G . ①直接写出PG 与PF 之间的数量关系;①猜想DF ,DG ,DP 的数量关系,并证明你的结论.(2)如图2,若点F 在CD 的延长线上(不与D 重合),将PF 绕点P 逆时针旋转90°,交射线DA 于点G ,判断(1)①中DF ,DG ,DP 之间的数量关系是否仍然成立?若成立,给出证明;若不成立,请直接写出它们所满足的数量关系式.8.已知:在Rt ABC 中,90ABC ∠=︒,30BAC ∠=︒,将ABC 绕点A 顺时针旋转一定的角度α得到AED ,点B 、C 的对应点分别是E 、D .(1)如图1,若60α=︒时,连接BE ,求证:AB BE =; (2)如图2,当点E 恰好在AC 上时,求CDE ∠的度数;(3)如图3,点B 、C 的坐标分别是()0,0,()0,2,点Q 是线段AC 上的一个动点,点M 是线段AO 上的一个动点,是否存在这样的点Q 、M 使得CQM 为等腰三角形且AQM 为直角三角形?若存在,请求出满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.9.(1)发现:如图1,点B 是线段AD 上的一点,分别以AB BD ,为边向外作等边三角形ABC 和等边三角形BDE ,连接AE ,CD ,相交于点O .①线段AE 与CD 的数量关系为:___________;AOC ∠的度数为__________. ②CBD ∆可看作ABE ∆经过怎样的变换得到的?____________________________. (2)应用:如图2,若点A B D ,,不在一条直线上,(1)的结论①还成立吗?请说明理由;(3)拓展:在四边形ABCD 中,=AB AC ,=90BAC ∠︒,=45ADC ∠︒,若8AD =,6CD =,请直接写出B ,D 两点之间的距离.10.如图①,①QPN 的顶点P 在正方形ABCD 两条对角线的交点处,①QPN =α,将①QPN 绕点P 旋转,旋转过程中①QPN 的两边分别与正方形ABCD 的边AD 和CD 交于点E 和点F (点F 与点C ,D 不重合).(1)如图①,当α=90°时,DE ,DF ,AD 之间满足的数量关系是 ;(2)如图①,将图①中的正方形ABCD 改为①ADC =120°的菱形,其他条件不变,当α=60°时,(1)中的结论变为DE +DF =12AD ,请给出证明;(3)在(2)的条件下,若旋转过程中①QPN 的边PQ 与射线AD 交于点E ,其他条件不变,探究在整个运动变化过程中,DE ,DF ,AD 之间满足的数量关系,直接写出结论,不用加以证明.11.如图,已知正方形ABCD ,将AD 绕点A 逆时针方向旋转(090)n n ︒<<到AP 的位置,分别过点C D 、作,CE BP DF BP ⊥⊥,垂足分别为点E 、F .(1)求证:CE EF =; (2)联结CF ,如果13DP CF =,求ABP ∠的正切值;(3)联结AF ,如果AF AB =,求n 的值.12.综合与实践如图1,在综合实践课上,老师让学生用两个等腰直角三角形进行图形的旋转探究.在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,在Rt AMN △中,90MAN ∠=︒,AM AN =,点M ,N 分别在AC ,AB 边行,直角顶点重合在一起,将Rt AMN △绕点A 逆时针旋转,设旋转角MAC α∠=,其中090α︒<<︒. (1)当点M 落在BC 上时,如图2:①请直接写出BMN ∠的度数为______(用含α的式子表示); ①若3tan 4α=,7AC =,求AM 的长; (2)如图3,连接BN ,CM ,并延长CM 交BN 于点E ,请判断CE 与BN 的位置关系,并加以证明;(3)如图4,当BAC ∠与MAN ∠是两个相等钝角时,其他条件不变,即在ABC 与AMN 中,AB AC =,AM AN =,MAN BAC β∠=∠=,MAC α∠=,则CEN ∠的度数为______(用含α或β的式子表示).13.定义:如果一个三角形一条边上的高与这条边的比值叫做这条边所对角的准对(记作qad).如图1,在①ABC中,AH①BC于点H,则qad①BAC=AHBC.当qad①BAC=35时,则称①BAC为这个三角形的“金角”.已知在矩形ABCD中,AB=3,BC=6,①ACE 的“金角”①EAC所对的边CE在BC边上,将①ACE绕点C按顺时针方向旋转α(0°<α<90°)得到①A'CE',A'C交AD边于点F.(1)如图2,当α=45°时,求证:①ACF是“金角”.(2)如图3,当点E'落在AD边上时,求qad①AFC的值.14.(1)观察猜想:如图①,在Rt△ABC和Rt△BDE中,①ABC=①EBD=90°,AB=BC,BE=BD,连接AE,点F是AE的中点,连接CD、BF,当点D、B、C三点共线时,线段CD与线段BF的数量关系是_____,位置关系是_____(2)探究证明:在(1)的条件下,将Rt△BDE绕点B顺时针旋转至图①位置时,(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请你就图①的情形进行证明;如果不成立,请说明理由;(3)拓展延伸:如图①,在Rt△ABC和Rt△BDE中,①ABC=①EBD=90°,BC=2AB=8,BD=2BE=4,连接AE,点F是AE的中点,连结CD、BF,将△BDE绕点B在平面内自由旋转,请直接写出BF的取值范围,15.把我们常用的一副三角尺按照如图方式摆放:90︒∠=∠=BAO ODC,45B︒∠=,30∠=.C︒∠的度(1)如图1,两个三角尺的直角边OA、OD摆放在同一直线上,求出此图中BOC数;(2)如图2,如果把图1所示的OAB以O为中心顺时针旋转得到OA B''△,当OB'平分∠为多少度;COD∠时,求AOA'(3)如图3,两个三角尺的直角边OA、OD摆放在同一直线上,另一条直角边OB、OC 也在同一条直线上,如果把OAB以O为中心顺时针旋转一周,当旋转多少度时,两条AB CD,请直接写出答案.斜边//16.如图1,①ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形,D、F分别在AB、AC 边上,此时BD=CF,BD①CF成立.(1)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转θ(0°<θ<90°)时,如图2,BD=CF成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(2)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转45°时,如图3,延长BD交CF于点G.求证:BD①CF;(3)在(2)小题的条件下,AC与BG的交点为M,当AB=4,AD时,求线段CM 的长.17.(1)问题发现如图1,在等边三角形ABC 内部有一点P ,3PA =,4PB =,5PC =,求APB ∠的度数. 针对此问题,数学王老师给出了下面的思路:如图2,将APC △绕点A 逆时针旋转60°得到AP B '△,连结PP ',得到等边三角形APP ',在BPP '中,根据三角形三边关系以及勾股定理……请根据王老师的思路提示,完成本题的解答; (2)类比延伸如图3,在正方形ABCD 内部有一点P ,若135APD ∠=︒,试判断线段P A 、PB 、PD 之间的数量关系,并说明理由.18.如图,正方形ABCD 中PAQ ∠分别交BC ,CD 于点E ,F ,连接EF .(1)如图①,若128∠=︒,273∠=︒,试求3∠的度数;(2)如图①,以点A 为旋转中心,旋转PAQ ∠,旋转时保持45PAQ ∠=︒.当点E ,F 分别在边BC ,CD 上时,AE 和AF 是角平分线吗?如果是,请说出是哪两个角的平分线并给予证明;如果不是,请说明理由;(3)如图①,在①的条件下,当点E ,F 分别在BC ,CD 的延长线上时,①中的结论是否成立?只需回答结论,不需说明理由.19.如图,①AOB 中,OA =OB =6,将①AOB 绕点O 逆时针旋转得到①COD .OC 与AB交于点G ,CD 分别交OB 、AB 于点E 、F .(1)①A 与①D 的数量关系是:①A ______①D ; (2)求证:①AOG ①①DOE ;(3)当A ,O ,D 三点共线时,恰好OB ①CD ,求此时CD 的长.20.将两块完全相同的且含60°角的直角三角板ABC 和AFE 按如图1所示位置放置,现将Rt AEF 绕A 点按逆时针方向旋转()090αα︒<<︒.如图2,AE 与BC 交于点M ,AC 与EF 交于点N ,BC 与EF 交于点P .(1)若AMC 是等腰三角形,则旋转角α的度数为______.(2)在旋转过程中,连接AP ,CE ,求证:AP 所在的直线是线段CE 的垂直平分线. (3)在旋转过程中,CPN 是否能成为直角三角形?若能,直接写出旋转角α的度数;若不能,说明理由.参考答案:1.(1)16°(2)DL =EN +GM2.3.①MPN 的值为定值,30°.4.(1)相等;(2)相等;(3)135︒.5.(2)DF =,(3,α的值为30°或150°,6.(2)①点A 到E G ''的距离为①在旋转过程中,直接写出AE G ∆''面积的最小值为16-α=135°.7.(1)①①DG +DF ;(2)不成立,数量关系式应为:DG -DF ,8.(2)15°;(3)存在,M ⎫⎪⎭或()4-9.(1)①AE CD =,60︒;(2)依然成立,(3)10.(1)DE +DF =AD ;(3)①当点E 落在AD 上时,DE +DF =12AD ,①当点E 落在AD 的延长线上时,DE -DF =12AD .11. (2)23;(3)3012.(1)①α;①5;(2)CE BN ⊥;(3)180β︒- 13. 2314.(1) CD =2BF BF ①CD(2)CD =2BF , BF ①CD 成立(3)13BF ≤≤15.(1)75︒∠=BOC ;(2)105︒'∠=AOA ;(3)当旋转的角度为105︒或285︒,两条斜边//AB CD .16. (3)8317.(1)150︒;(2)2222PA PD PB ,18.(1)62°(2)AE 是①FEB 的平分线,AF 是①EFD 的平分线,(3)AE 仍然是①FEB 的平分线,AF 不是①EFD 的平分线19.(1)=(3)20.(1)60°或15°(3)能,30α∠=︒或60︒。
2021中考数学专题复习:压轴题动态几何问题专项训练题(精选解答题40道 附答案详解)
(2)求a的值;
(3)如图3,在矩形EFGH中,EF=2a,FG-EF=ห้องสมุดไป่ตู้,若点P、M、N分别从点E、F、G三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,当点M到达点G(即点M与点G重合)时,三个点随之停止运动;若点P不改变运动速度,且点P、M、N的运动速度的比为2:6:3,在运动过程中,△PFM关于直线PM的对称图形是△PF'M,设点P、M、N的运动时间为t(单位:s).
11.已知,如图抛物线 与坐标轴分别交于点 , , ,点P是线段AB上方的抛物线上的一个动点.
求抛物线的解析式;
(1)求出二次函数的关系式;
(2)点P为线段MB上的一个动点,过点P作x轴的垂线PD,垂足为D.若OD=m,△PCD的面积为S,求S关于m的函数关系式,并写出m的取值范围;
(3)探索线段MB上是否存在点P,使得△PCD为直角三角形?如果存在,求出P的坐标;如果不存在,请说明理由.
3.如图1,在平面直角坐标系中,等边△ABC的边BC在x轴上,A(0,3),B( ,0),点M( ,0)为x轴上的一个动点,连接AM,将AM绕点A逆时针旋转60°得到AN.
解答问题:
(1)如图2,⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,求PA+PC的最小值;
(2)如图3,已知菱形ABCD的边长为6,∠DAB=60°.将此菱形放置于平面直角坐标系中,各顶点恰好在坐标轴上.现有一动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度,沿A→C的方向,向点C运动.当到达点C后,立即以相同的速度返回,返回途中,当运动到x轴上某一点M时,立即以每秒1个单位的速度,沿M→B的方向,向点B运动.当到达点B时,整个运动停止.
专题44 动态几何之定值(恒等)问题(压轴题)
《中考压轴题》专题42:动态几何之定值(恒等)问题一、解答题1.阅读材料:如图1,在△AOB中,∠O=90°,OA=OB,点P在AB边上,PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,则PE+PF=OA.(此结论不必证明,可直接应用)(1)【理解与应用】如图2,正方形ABCD的边长为2,对角线AC,BD相交于点O,点P在AB边上,PE⊥OA于点E,PF⊥OB 于点F,则PE+PF的值为.(2)【类比与推理】如图3,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AB=4,AD=3,点P在AB边上,PE∥OB交AC于点E,PF∥OA交BD于点F,求PE+PF的值;(3)【拓展与延伸】如图4,⊙O的半径为4,A,B,C,D是⊙O上的四点,过点C,D的切线CH,DG相交于点M,点P在弦AB上,PE∥BC交AC于点E,PF∥AD于点F,当∠ADG=∠BCH=30°时,PE+PF是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.2.已知二次函数图象的顶点坐标为(0,1),且过点(﹣1,54),直线y=kx+2与y 轴相交于点P ,与二次函数图象交于不同的两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).(1)求该二次函数的解析式.(2)对(1)中的二次函数,当自变量x 取值范围在﹣1<x <3时,请写出其函数值y 的取值范围;(不必说明理由)(3)求证:在此二次函数图象下方的y 轴上,必存在定点G ,使△ABG 的内切圆的圆心落在y 轴上,并求△GAB 面积的最小值.(注:在解题过程中,你也可以阅读后面的材料)附:阅读材料任何一个一元二次方程的根与系数的关系为:两根的和等于一次项系数与二次项系数的比的相反数,两根的积等于常数项与二次项系数的比.即:设一元二次方程ax 2+bx+c=0的两根为x 1,x 2,则:1212bc x x x x a a+=⋅=能灵活运用这种关系,有时可以使解题更为简单.例:不解方程,求方程x 2﹣3x=15两根的和与积.解:原方程变为:x 2﹣3x ﹣15=0∵一元二次方程的根与系数有关系:1212b c x x x x a a +=⋅=∴原方程两根之和=331--=,两根之积=15151-=-.3.给定直线l :y=kx ,抛物线C :y=ax 2+bx+1.(1)当b=1时,l 与C 相交于A ,B 两点,其中A 为C 的顶点,B 与A 关于原点对称,求a 的值;(2)若把直线l 向上平移k 2+1个单位长度得到直线r ,则无论非零实数k 取何值,直线r 与抛物线C 都只有一个交点.①求此抛物线的解析式;②若P 是此抛物线上任一点,过P 作PQ ∥y 轴且与直线y=2交于Q 点,O 为原点.求证:OP=PQ.4.如图,在平面直角坐标系xOy 中,一次函数5y x m 4=+的图象与x 轴交于A (﹣1,0),与y 轴交于点C .以直线x=2为对称轴的抛物线C 1:y=ax 2+bx+c (a≠0)经过A 、C 两点,并与x 轴正半轴交于点B .(1)求m 的值及抛物线C 1:y=ax 2+bx+c (a≠0)的函数表达式.(2)设点D (0,2512),若F 是抛物线C 1:y=ax 2+bx+c (a≠0)对称轴上使得△ADF 的周长取得最小值的点,过F 任意作一条与y 轴不平行的直线交抛物线C 1于M 1(x 1,y 1),M 2(x 2,y 2)两点,试探究1211M F M F +是否为定值?请说明理由.(3)将抛物线C 1作适当平移,得到抛物线C 2:()221y x h 4=--,h >1.若当1<x≤m 时,y 2≥﹣x 恒成立,求m的最大值.5.如图,正方形OABC 的边OA ,OC 在坐标轴上,点B 的坐标为(﹣4,4).点P 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度沿x 轴向点O 运动;点Q 从点O 同时出发,以相同的速度沿x 轴的正方向运动,规定点P 到达点O 时,点Q 也停止运动.连接BP ,过P 点作BP 的垂线,与过点Q 平行于y 轴的直线l 相交于点D .BD 与y 轴交于点E ,连接PE .设点P 运动的时间为t (s ).(1)∠PBD 的度数为,点D 的坐标为(用t 表示);(2)当t 为何值时,△PBE 为等腰三角形?(3)探索△POE 周长是否随时间t 的变化而变化?若变化,说明理由;若不变,试求这个定值.6.如图,已知直线AB :y kx 2k 4=++与抛物线21y x 2=交于A 、B 两点,(1)直线AB 总经过一个定点C ,请直接写出点C 坐标;(2)当1k 2=-时,在直线AB 下方的抛物线上求点P ,使△ABP 的面积等于5;(3)若在抛物线上存在定点D 使∠ADB =90°,求点D 到直线AB 的最大距离.7.如图,在矩形ABCD 中,把点D 沿AE 对折,使点D 落在OC 上的F 点,已知AO=8.AD=10.(1)求F 点的坐标;(2)如果一条不与抛物线对称轴平行的直线与该抛物线仅有一个交点,我们把这条直线称为抛物线的切线,已知抛物线经过点O ,F ,且直线y=6x ﹣36是该抛物线的切线,求抛物线的解析式;(3)直线()35y k x 34=--与(2)中的抛物线交于P 、Q 两点,点B 的坐标为(3,354-),求证:11PB QB +为定值.(参考公式:在平面直角坐标系中,若M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则M ,N 两点间的距离为|MN|=.8.数学活动﹣求重叠部分的面积(1)问题情境:如图①,将顶角为120°的等腰三角形纸片(纸片足够大)的顶点P 与等边△ABC 的内心O 重合,已知OA=2,则图中重叠部分△PAB 的面积为.(2)探究1:在(1)的条件下,将纸片绕P 点旋转至如图②所示位置,纸片两边分别与AC ,AB 交于点E ,F ,图②中重叠部分的面积与图①重叠部分的面积是否相等?如果相等,请给予证明;如果不相等,请说明理由.(3)探究2:如图③,若∠CAB=α(0°<α<90°),AD 为∠CAB 的角平分线,点P 在射线AD 上,且AP=2,以P 为顶点的等腰三角形纸片(纸片足够大)与∠CAB 的两边AC ,AB 分别交于点E 、F ,∠EPF=180°﹣α,求重叠部分的面积.(用α或2的三角函数值表示)9.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线过2y ax bx c(a 0)=++≠过O 、B 、C 三点,B 、C 坐标分别为(10,0)和(185,245-),以OB 为直径的⊙A 经过C 点,直线l 垂直于x 轴于点B.(1)求直线BC 的解析;(2)求抛物线解析式及顶点坐标;(3)点M 是⊙A 上一动点(不同于O ,B ),过点M 作⊙A 的切线,交y 轴于点E ,交直线l 于点F ,设线段ME 长为m ,MF 长为n ,请猜想m n ⋅的值,并证明你的结论;(4)点P 从O 出发,以每秒1个单位速度向点B 作直线运动,点Q 同时从B 出发,以相同速度向点C 作直线运动,经过t(0<t )秒时恰好使△BPQ 为等腰三角形,请求出满足条件的t 值.10.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与正方形PBFE.(1)在点P运动时,这两个正方形面积之和是定值吗?如果时求出;若不是,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A,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D点运动,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=BM=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.11.如图,二次函数22y a x 2()mx 3m =--(其中a ,m 是常数,且a>0,m>0)的图象与x 轴分别交于点A ,B (点A 位于点B 的左侧),与y 轴交于点C(0,-3),点D 在二次函数的图象上,CD ∥AB ,连接AD .过点A 作射线AE 交二次函数的图象于点E ,AB 平分∠DAE .(1)用含m 的代数式表示a ;(2))求证:AD AE为定值;(3)设该二次函数图象的顶点为F .探索:在x 轴的负半轴上是否存在点G ,连接CF ,以线段GF 、AD 、AE 的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点G 即可,并用含m 的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由.12.如图,已知抛物线y=ax 2+bx+c (a >0,c <0)交x 轴于点A ,B ,交y 轴于点C ,设过点A ,B ,C 三点的圆与y 轴的另一个交点为D .(1)如图1,已知点A ,B ,C 的坐标分别为(﹣2,0),(8,0),(0,﹣4);①求此抛物线的表达式与点D 的坐标;②若点M 为抛物线上的一动点,且位于第四象限,求△BDM 面积的最大值;(2)如图2,若a=1,求证:无论b ,c 取何值,点D 均为定点,求出该定点坐标.13.已知矩形ABCD的一条边AD=8,将矩形ABCD折叠,使得顶点B落在CD边上的P点处.(1)如图1,已知折痕与边BC交于点O,连接AP,OP,OA.①求证:△OCP∽△PDA;②若△OCP与△PDA的面积比为1:4,求边AB的长;(2)若图1中的点P恰巧是CD边的中点,求∠OAB的度数;(3)如图2,在(1)条件下,擦去折痕AO、线段OP,连结BP.动点M在线段AP上(点M与点P、A 不重合),动点N在线段AB的延长线上,且BN=PM,连结MN交PB于点F,作ME⊥BP于点E.试问当点M,N在移动过程中,线段EF的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求线段EF的长度.14.在正方形ABCD中,动点E,F分别从D,C两点同时出发,以相同的速度在直线DC,CB上移动.(1)如图①,当点E自D向C,点F自C向B移动时,连接AE和DF交于点P,请你写出AE与DF的位置关系,并说明理由;(2)如图②,当E,F分别移动到边DC,CB的延长线上时,连接AE和DF,(1)中的结论还成立吗?(请你直接回答“是”或“否”,不需证明)(3)如图③,当E,F分别在边CD,BC的延长线上移动时,连接AE,DF,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(4)如图④,当E,F分别在边DC,CB上移动时,连接AE和DF交于点P,由于点E,F的移动,使得点P也随之运动,请你画出点P运动路径的草图.若AD=2,试求出线段CP的最小值.15.如图,以点P(﹣1,0)为圆心的圆,交x轴于B、C两点(B在C的左侧),交y轴于A、D两点(A在D的下方),AD=,将△ABC绕点P旋转180°,得到△MCB.(1)求B、C两点的坐标;(2)请在图中画出线段MB、MC,并判断四边形ACMB的形状(不必证明),求出点M的坐标;(3)动直线l从与BM重合的位置开始绕点B顺时针旋转,到与BC重合时停止,设直线l与CM交点为E,点Q为BE的中点,过点E作EG⊥BC于G,连接MQ、QG.请问在旋转过程中∠MQG的大小是否变化?若不变,求出∠MQG的度数;若变化,请说明理由.16.如图,在平面坐标系中,直线y=﹣x+2与x 轴,y 轴分别交于点A ,点B ,动点P (a ,b )在第一象限内,由点P 向x 轴,y 轴所作的垂线PM ,PN (垂足为M ,N )分别与直线AB 相交于点E ,点F ,当点P (a ,b )运动时,矩形PMON 的面积为定值2.(1)求∠OAB 的度数;(2)求证:△AOF ∽△BEO ;(3)当点E ,F 都在线段AB 上时,由三条线段AE ,EF ,BF 组成一个三角形,记此三角形的外接圆面积为S 1,△OEF 的面积为S 2.试探究:S 1+S 2是否存在最小值?若存在,请求出该最小值;若不存在,请说明理由.17.如图1,已知正方形ABCD 的边长为1,点E 在边BC 上,若∠AEF=900,且EF 交正方形外角的平分线CF 于点F .(1)图1中若点E 是边BC 的中点,我们可以构造两个三角形全等来证明AE=EF ,请叙述你的一个构造方案,并指出是哪两个三角形全等(不要求证明);(2)如图2,若点E 在线段BC 上滑动(不与点B ,C 重合).①AE=EF 是否总成立?请给出证明;②在如图2的直角坐标系中,当点E 滑动到某处时,点F 恰好落在抛物线2y x x 1=-++上,求此时点F 的坐标.18.如图,已知正方形ABCD 的边长为4,对称中心为点P ,点F 为BC 边上一个动点,点E 在AB 边上,且满足条件∠EPF=45°,图中两块阴影部分图形关于直线AC 成轴对称,设它们的面积和为S 1.(1)求证:∠APE=∠CFP ;(2)设四边形CMPF 的面积为S 2,CF=x ,12S y S .①求y 关于x 的函数解析式和自变量x 的取值范围,并求出y 的最大值;②当图中两块阴影部分图形关于点P 成中心对称时,求y的值.19.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(0,4),点B 的坐标为(4,0),点C 的坐标为(﹣4,0),点P 在射线AB 上运动,连结CP 与y 轴交于点D ,连结BD .过P ,D ,B 三点作⊙Q 与y 轴的另一个交点为E ,延长DQ 交⊙Q 于点F ,连结EF ,BF.(1)求直线AB 的函数解析式;(2)当点P 在线段AB (不包括A ,B 两点)上时.①求证:∠BDE=∠ADP ;②设DE=x ,DF=y .请求出y 关于x 的函数解析式;(3)请你探究:点P 在运动过程中,是否存在以B ,D ,F 为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2:1?如果存在,求出此时点P 的坐标:如果不存在,请说明理由.20.已知,如图(a),抛物线2y ax bx c =++经过点A(x 1,0),B(x 2,0),C(0,-2),其顶点为D.以AB 为直径的⊙M 交y 轴于点E 、F ,过点E 作⊙M 的切线交x 轴于点N 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
动态几何证明及实验题所谓动态几何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.此类题目注重对几何图形运动变化能力的考查.动态几何问题是近几年各地试题中常见的压轴试题,它能考查学生的多种能力,有较强的选拔功能。
解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解。
解动态几何题一般方法是针对这些点在运动变化的过程中相伴随着的数量关系(如等量关系、变量关系)、图形位置关系(如图形的特殊状态、图形间的特殊关系)等进行研究考察.抓住变化中的“不变量”,以不变应万变.实验操作【要点导航】通过实验操作——观察猜想——科学论证,使我们体验和学到了发现、获得知识的过程和方法. 实验操作探索——理解题意、实验操作是基本保证,观察猜想、探索结论是关键,论证猜想的结论是落实. 【典例精析】例1取一张矩形纸片进行折叠,具体操作过程如下:第一步:先把矩形ABCD对折,折痕为MN,如图1;第二步:再把B点叠在折痕线MN上,折痕为AE,点B在MN上的对应点为B',得R t△AB'E,如图2;第三步:沿EB'线折叠得折痕EF,使A点落在EC的延长线上,如图3.利用展开图4探究:(1)△AEF是什么三角形?证明你的结论;(2)对于任一矩形,按照上述方法能否折出这种三角形?请说明你的理由.【思路分析】1.图形翻折后能重叠部分的图形全等,所以∠BEA=∠AEB'=∠FEC,它们都是60°角,所以△AEF是等边三角形.2.由操作可知AF>AD时,不能完整折出这种三角形.当图3中的点F、D重合时,便可求得矩形的长与宽的比例为2︰3.解(1)△AEF是等边三角形.由折叠过程可得:60BEA AEF FEC∠=∠=∠=︒.因为BC∥AD,所以60AFE FEC∠=∠=︒.所以△AEF是等边三角形.图1 图2图3 图4(2)不一定.当矩形的长恰好等于等边△AEF 的边AF 时,即矩形的宽∶长=AB ∶AF =2:3时正好能折出.如果设矩形的长为A ,宽为B ,可知当a b 23≤时,按此种方法一定能折叠出等边三角形;当a b a <<23时,按此法无法折出完整的等边三角形. 〖方法点睛〗要从操作实验题中抽象出数学模型来,并借助图形运动的基本性质求解.例2 已知:在△ABC 中,∠BAC =90°,M 为BC 中点.操作:将三角板的90°角的顶点与点M 重合,并绕着点M 旋转,角的两边分别与边AB 、AC 相交于点E 、F .(1)探究1:线段BE 、EF 、FC 是否能构成三角形?如果可以构成三角形,那么是什么形状的三角形?请证明你的猜想.(2)探究2:若改变为:“角的两边分别与边AB 、直线AC 相交于点E 、F .”其它条件都不变的情况下,那么结论是否还存在?请画出对应的图形并请证明你的猜想. 〖思路分析〗1.由点M 是BC 中点,所以构造绕点M 旋转180°重合的全等三角形,将线段BE 、EF 、FC 移到同一个三角形中.2.当角的两边分别与边AB 、直线AC 相交于点E 、F 时,构造和证明的方法不变.证明(1)线段BE 、EF 、FC 可以构成直角三角形.如图1,延长EM 到G ,使得EM =M G ,联结GC 、FG .因为M 为BC 中点,所以BM =CM ,又因为∠EMB =∠GMC ,EM =M G ,所以△EMB ≌△GMC ,所以BE =GC ,EM =MG ,∠B =∠MCG .因为FM 垂直平分EG ,所以FE =FG .又因为∠BAC =90°,所以∠B +∠ACB =90°,所以∠MCG +∠ACB =90°,即∠FCG =90°,所以222FG FC GC =+,所以222EF FC BE =+.(2)如图2,当点F 在CA 的延长线上时,延长EM 到G ,使得EM =M G ,联结GC 、FG .因为M 为BC 中点,所以BM =CM ,又因为∠EMB =∠GMC ,EM =EG ,所以△EMB ≌△GMC ,所以BE =GC ,EM =MG ,∠B =∠MCG .因为FM 垂直平分EG ,所以FE =FG .又因为CMACM EFGAEAB CM E FG 图2△FCG 为阴影 △FCG 为阴影标注三角板为阴影标注三角板为阴影 标注三角板为阴影∠BAC =90°,所以∠B +∠ACB =90°,所以∠MCG +∠ACB =90°,即∠FCG =90°,所以222FG FC GC =+,所以222EF FC BE =+.如图3,当点F 在AC 的延长线上时,同理可证222EF FC BE =+.〖方法点睛〗线段之间常见的关系是和差关系或者满足勾股定理.若能将所要求线段移动到同一条直线上,则线段之间是和差关系的可能性较大,若能将所要求线段移动后能构成三角形,则线段之间满足勾股定理的可能性较大.【星级训练】第 天 ,年 月 日1. ★★★如图,在正方形ABCD 中,点E 在边AB 上(点E 与点A 、B 不重合),过点E 作FG ⊥DE ,FG 与边BC 相交于点F ,与边DA 的延长线相交于点G .(1)操作:由几个不同的位置,分别测量BF 、AG 、AE 的长,从中你能发现BF 、AG 、AE 的数量之间具有怎样的关系?并证明你所得到的结论;(2)连结DF ,如果正方形的边长为2,设AE=x ,△DFG 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式,并写出函数的定义域;(3)如果正方形的边长为2,FG 的长为25,求点C 到直线DE 的距离.2. ★★★操作:将一把三角尺放在边长为1的正方形ABCD 上,并使它的直角顶点P 在对角线AC 上滑动,直角的一边始终经过点B ,另一边与射线DC 相交于点Q . 探究:设A 、P 两点间的距离为x .(1)当点Q 在边CD 上时,线段PQ 与线段PB 之间有怎样的大小关系?试证明你观察得到结论; (2)当点Q 在边CD 上时,设四边形PBCQ 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式,并写出函数的定义域; G F ED A CBD ACB供试验操作用(3)当点P 在线段AC 上滑动时,△PCQ 是否可能成为等腰三角形?如果可能,指出所有能使△PCQ 成为等腰三角形的点Q 的位置,并求出相应的x 的值;如果不可能,试说明理由.(图5、图6、图7的形状大小相同,图5供操作、实验用,图6和图7备用)3. ★★★在△ABC 中,AB =AC ,CG ⊥BA 交BA 的延长线于点G .一等腰直角三角尺按如图1所示的位置摆放,该三角尺的直角顶点为F ,一条直角边与AC 边在一条直线上,另一条直角边恰好经过点B .(1)在图1中请你通过观察、测量BF 与CG 的长度,猜想并写出BF 与CG 满足的数量关系,然后证明你的猜想;(2)当三角尺沿AC 方向平移到图2所示的位置时,一条直角边仍与AC 边在同一直线上,另一条直角边交BC 边于点D ,过点D 作DE ⊥BA 于点E .此时请你通过观察、测量DE 、DF 与CG 的长度,猜想并写出DE +DF 与CG 之间满足的数量关系,然后证明你的猜想;(3)当三角尺在(2)的基础上沿AC 方向继续平移到图3所示的位置(点F 在线段AC 上,且点F 与点C 不重合)时,(2)中的猜想是否仍然成立?(不用说明理由)4. ★★如图,在平面直角坐标系中,直线l 是第一、三象限的角平分线. 实验与探究:(1)由图观察易知A (0,2)关于直线l 的对称点A '的坐标为(2,0),请在图中分别标明B (5,3) 、C (-2,5) 关于直线l 的对称点B '、C '的位置,并写出他们的坐标:DACB图5DACB图6DACB图7ABE F GDABC DE FG图3ABFG图1B ' 、C ' ;归纳与发现:(2)结合图形观察以上三组点的坐标,你会发现:坐标平面内任一点P (a ,b )关于第一、三象限的角平分线l 的对称点P '的坐标为 (不必证明); 运用与拓广:(3)已知两点D (1,-3)、E (-1,-4),试在直线l 上确定一点Q ,使点Q 到D 、E 两点的距离之和最小,并求出Q 点坐标.探索性问题探索性问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论,需要经过推断,补充并加以证明的题型.探索性问题一般有三种类型:(1)条件探索型问题;(2)结论探索型问题;(3)探索存在型问题.条件探索型问题是指所给问题中结论明确,需要完备条件的题目;结论探索型问题是指题目中结论不确定,不唯一,或题目结论需要类比,引申推广,或题目给出特例,要通过归纳总结出一般结论;探索存在型问题是指在一定的前提下,需探索发现某种数学关系是否存在的题目.条件探索【要点导航】“探索”是人类认识客观世界过程中最生动、最活跃的思维活动,探索性问题存在于一切学科领域之中,数学中的“条件探索”题型,是指命题中缺少一定的题设,需经过推断、补充并加以证明的命题,因而必须利用题设大胆猜想、分析、比较、归纳、推理,由结论去探索未给予的条件。
由于题型新颖、综合性强、结构独特,此类问题的一般解题思路并无固定模式或套路,因而具体操作时要更注重数学思想方法的综合应用.【典例精析】例1 如图,在线段AE 的同侧作正方形ABCD 和正方形BEFG (BE AB <),连结EG 并延长交DC 于点M ,过M 作MN AB ⊥,垂足为N ,MN 交BD 于点P .设正方形ABCD 的边长为1.(1)证明△CMG ≌△NBP ;(2)设BE =x ,四边形MGBN 的面积为y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出定义域. (3)如果按照题设方法作出的四边形BGMP 是菱形,求BE 的长.123456-1-2-3-4-5-6-1-2-3-4-5-61234567O xylABA'D'E 'C(?22??)CM D(4)联结PG ,若BPG ∆能否成为直角三角形?如果能,求BE 的长; 如果不能,请说明理由.(5)联结AC 、AF 、CF ,求证△ACF 的面积为定值. 〖思路分析〗1.第(3)小题把四边形BGMP 是菱形作为条件探索BE 的长. 2.BPG ∆中∠PBG 始终是45°,而∠BPG 和∠PGB 有可能为90°,要分情况讨论..第(5)小题即可用割补法求也可用利用AC ∥BF 将△ACF 的面积转化为△ABC 的面积.证明(1)因为 正方形ABCD ,所以︒=45,同理︒=∠45BEG .因为 ︒=∠=∠45BEG CMG AB MN ⊥︒=∠90MNB NB CM =︒=∠=∠90PNB C ︒=∠=∠45NBP CMG x BE BG ==x CG -=1x CM -=122121)1)(1(21)(21x x x BN MN BG y -=-+=⋅+=10<<x )1(2x x -=22-=x 22-=BE xx -=121=x 212(1)x x =-32=x 3211111(1)(1)2222ACF ADHE ACD AEF HCF S S S S S x x x x x ∆∆∆∆=---=+--+--=1(1)2AEFS x x ∆=+1(1)2BCFE S x x =+AEF S ∆=BCFE S ABQ CFQ S S ∆∆=2ACF ABC S S ∆∆==12ACF ABC S S ∆∆==BEFG =LQ ≠a Q 6=a L 9=≠a Q 6=a L 9=Q 2=L 3Q 2=L 323L31232b (4)0a a ++-=BD CE ABC △AC AB M BC MD ME DE ︒<∠90BAC D E AC AB EM DM =︒>∠90BAC D E AC AB︒=∠135BAC DEM △BAC ∠x DME ∠y y x (1)如图2,当BP =BA 时,∠EBF = °,猜想∠QFC = °;(2)如图1,当点P 为射线BC 上任意一点时,猜想∠QFC 的度数,并加以证明;(3)已知线段AB =32,设BP =x ,点Q 到射线BC 的距离为y ,求y 关于x 的函数关系式. A N B E F G C M D P 图2A NB E F GC MD P 图3 ABE FCD图4 QH G A BO y xN M D图3 A B C HP Oy x 图2 xy O P H C B A 图1 A B C (备用图) ABCDM E图2ABCDE图1QAQ A C M N 图1A B C M N 图2 A B C M N 图3AB CM N图4P AB C D M N图5P结论探索【要点导航】探索性问题是指命题中缺少一定的条件或无明确的结论,需要经过推断,补充并加以证明的题型.探索性问题一般有三种类型:(1)条件探索型问题;(2)结论探索型问题;(3)探索存在型问题.条件探索型问题是指所给问题中结论明确,需要完备条件的题目;结论探索型问题是指题目中结论不确定,不唯一,或题目结论需要类比,引申推广,或题目给出特例,要通过归纳总结出一般结论;探索存在型问题是指在一定的前提下,需探索发现某种数学关系是否存在的题目.探索型问题具有较强的综合性,因而解决此类问题用到了所学过的整个初中数学知识.经常用到的知识是:一元一次方程、平面直角坐标系、正、反比例和一次函数的求法(图象及其性质)、直角三角形的性质、四边形(特殊)的性质、等.其中用几何图形的某些特殊性质:勾股定理、相似三角形对应线段成比例等来构造方程是解决问题的主要手段和途径.因此复习中既要重视基础知识的复习,又要加强变式训练和数学思想方法的研究,切实提高分析问题、解决问题的能力.【典例精析】例1 如图1,在△ABC 中,∠ACB = 90°,AC = BC ,AB = 8,CD ⊥AB ,垂足为点D .M 为边AB 上任意一点,点N 在射线CB 上(点N 与点C 不重合),且MC = MN ,NE ⊥AB ,垂足为点E .当点M 在边AB 上移动时,试探索线段ME 的长是否会改变?说明你的理由. 〖思路分析〗射线CB 包括线段CB 和线段CB 的延长线两部分,点N 在射线CB 上运动时,可证明△CMD 和△MEN 全等,所以线段ME 的长始终和线段CD 相等,所以不会改变长度.解:当点M 在边AB 上移动时,线段ME 的长不变,ME = 4.由点N 在射线CB 上,可知点N 在边BC 上或点N 在边CB 的延长线上.(ⅰ)如图1,如果点N 在边BC 上,可知点M 在线段AD 上.因为 AC = BC ,∠ACB = 90°,所以 ∠A =∠B = 45°.又因为 AC = BC ,CD ⊥AB ,AB = 8,所以 CD = BD = 4.即得 45BCD ∠=︒.因为 MC = MN ,所以 ∠MCN =∠MNC .因为 ∠MCN =∠MCD +∠BCD ,∠MNC =∠B +∠BMN ,所以 ∠MCD =∠NME . AB C图1DNM E又因为 CD ⊥AB ,NE ⊥AB ,所以 ∠CDM =∠ MEN = 90°.所以 △MCD ≌△MNE (A .A .S ).所以 ME = CD = 4.(ⅱ)如图2,如果点N 在边CB 的延长线上,可知点M 在线段BD 上,且点E 在边AB 的延长线上.因为∠ABC =∠MNC +∠BMN = 45°, ∠BCD =∠MCD +∠MCN = 45°,∠MCN =∠MNC ,所以∠MCD =∠BMN .因为MC = MN ,∠CDM =∠MEN = 90°,所以△MCD ≌△NME (A .A .S ).所以 ME = CD = 4.所以由(ⅰ)、(ⅱ)可知,当点M 在边AB 上移动时,线段ME 的长不变,ME = 4.〖方法点睛〗点M 在AB 上和在AB 的延长线上,从图1到图2是图形的变式题.随着点M 的运动线段之间的关系不变,所以证明思路不变.例2 如图,已知在正方形ABCD 中,AB = 2,P 是边BC 上的任意一点,E 是边BC 延长线上一点,联结AP .过点P 作PF ⊥AP ,与∠DCE 的平分线CF 相交于点F .联结AF ,与边CD 相交于点G ,联结PG .(1)求证:AP = FP ;(2)探索线段BP 、DG 、PG 之间的数量关系,并给出证明过程;AB C图2D NMEB ACD EP FGF D B A D M A B C P F E A B E P D M C(3)当BP 取何值时,PG 222PG CG PC =+222)2()2()2(x x x =-+-222x =-(222)BP =-5cm 11cm 1cm 2cm kx y =x x y 2-=A A 2-k kx y =x x y 122+-=x y ︒45ADE ∆︒135BMD ∆ADE ∆BMD ∆︒45︒135BMD ∆BMD ∆212121BMD ∆ABE ∆BCF ∆ABE ∆FBC∆090=∠=∠FBC ABE MBN ∆ABE ∆BCF∆α=∠=∠FBC ABE MBN ∆=∠MBN ABE ∆MBN ∆α21212224x AE AD +=+DE FG S DGF⋅=∆21242x y +=20<<x 221=⋅=∆AD CD S CDE h 221=⋅=∆h DE S CDE 2522521=⋅⋅h 58=h 58x 22x 22x 22x 22121x2221422121x2x2221x 4232121x221x222x 2221x221x222x 22222x 22x 22x 22x 22x221(3,5)B '(5,2)C '-D 'D 'D 'b kx y +=314k b k b -+=⎧⎨-+=-⎩,.52132k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,.51322y x =--51322y x y x ⎧=--⎪⎨⎪=⎩,.137137x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,.137-137-2b (4)0a a ++-=121212121212BD CE ABC △︒=∠=∠90BEC BDC BDC △CM BM =BC DM 21=BCEM 21=EM DM =︒>∠90BAC EM DM =︒=∠135BAC DEM △BM DM =MDB MBD ∠=∠BDMDBM DMC ∠+∠=∠ABCEMC ∠=∠2ACBDMB ∠=∠2)(180DMB EMC DME ∠+∠-︒=∠)(2180ABC ACB ∠+∠-︒)180(2180BAC ∠-︒-︒=︒=︒⨯-︒=90452180︒=∠135BAC DEM △)(180DMB EMC DME ∠+∠-︒=∠)(2180ABC ACB ∠+∠-︒)180(2180BAC ∠-︒-︒)180(2180x y --=1802-=x y ︒<<︒1800x =∠EBF QFC ∠QFC∠3AB 180180906030AEQ AEB =︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒QFC ∠EBF BEF ∠+∠=3030︒+︒=32=∠EBF 32BE BG ==x )2(23+==x QH y 323+=323+=x y A B C M N D A B C P E D 300 (图1) A B D C Q P x y C B A O 图1 图2 图3 A O x C D B y 图1 B A C D E P F G M 图3 B A C D E P F G 图2 H A B C D E M 图1 A B C D E M 图2 A B C D E M 图3 A B C D E M 图4 A B C D E M 图5 N A B C D E M 图6 N P A B C D E F 图1 A B C D E F 图2 A B C D E F 图3 N F E D C B A M N F E D C B A M A E F D B N C M A B C E F M N 图1 A B C E F M N 图2 A B C E F M N 图3 AB C D E F G 图1 A B C D E F G 图2 A B C D E F G 图3 F B A D C E G 图1 F B A D C E G 图2 F B A C E 图3 D Q 123456-1-2-3-4-5-6-1-2-3-4-5-61234567O x y l A B A 'D 'E 'C (第22题图)B 'C 'D ' G FE D A C B H 图1 D A C B 图1 M N P Q D A C B 图2 M N P Q T D A C B 图3 M N P Q 标注△DAE 和△FHG 为阴影 △BMP 和△PNQ 为阴影 △PCQ 为阴影 A B C EFG 图7H D A B C M E D 图3 A C B E Q F P G 图4 A B E Q P F C HACP ABP ABC S S S ∆∆∆+=BH AC S ABC ⋅=∆21DP AB S ABP ⋅=∆2PE AC S ACP⋅=∆21PE AC ⋅21DP AB ⋅+21BH AC ⋅21BHPD PE =+ACPABP ABC S S S ∆∆∆-=BH AC S ABC ⋅=∆21DP AB S ABP ⋅=∆21PE AC S ACP ⋅=∆21BH AC ⋅21PE AC ⋅21DP AB ⋅21PDBH PE =+212121212121-2121)4(21x y -=221+-=x y DK x MH x ⋅⨯=⋅+215)4(2138=x x AE 21=2)221(214214=+---=--=x x y x DE 221-=x CD 2212214+=-+=x x AD x AE 21=221221=-+=-=x x AE AD DE 34383838516516A BC AE ⊥ED BC DF ⊥F DF AE //EF AD //6=-=+EF BC CF BE 422=-=BE AB AE AE BQ AP S ABQP ⋅+=)(21x BQ x AP x PD 2,5,=-==x x x y 2104)25(21+=⨯+-=50<<x x x x AE PD CQ S QCDP 2224)211(21)(21-=⨯-+=⋅+=QCDP ABQP S S =x x 222210-=+3=x 3=x x x 25=-35=x CQ PD =x x 211-=311=x 35=x 311kx y =x y 2-=A A 2-2=y A 2,2(-k 22-=1-=k x y -=BC 4+-=x y OB OBDP P x y -=4==OB OP P)22,22(1-P )22,22(2-P OBPD D C )4,4(3P OB P x y -=)2,2(4-P P )22,22(1-P )22,22(2-P )4,4(3P )2,2(4-P 122+-=x y )0,6()12,0()6,3()0(≠=k kx y )6,3(2=k xy 2=)4,2()0(≠+=k b kx y )0,6()4,2(1-=k 6=b 6+-=x y )6,(+-x x 36)6()6(22=-+-x x 236±=x 1P 2P )23,236(-)23,236(-+1Q 2Q )23,23(-)23,23(-3P )6,0(3Q )6,6(4P )3,3(4Q )3,3(-以∠EAB =∠GAD ,EF =FG .所以∠DAG +∠BAF =∠BAE +∠BAF=∠EAF =21∠BAD .所以∠GAE =∠EAF .因为AF =AF ,所以△AFG ≌△AFE .所以FG =EF ,因为FG =DF -DG 所以EF =DF -BE .(4)△CEF 的周长:CE +EF +FC =EF +FC +BE +BC =FG +BE +2+4=7+2+4=13. C DE A B H P 图2 C D E AB H P 图1 图2 A B C P E D AO xC DB yP 1 P 2Q 2 Q 1图2OxC DBy P 3 Q 3 AP 4Q 4图3 标注菱形AP 1Q 1O 和菱形AP 2Q 2O 为阴影 标注菱形OP 4AQ 4和菱形OA Q 3P 3为阴影 A B C D EF 图4 G111. 解(1)EG =CG ,EG ⊥CG .(2)EG =CG ,EG ⊥CG .证明,如图4,延长FE 交DC 延长线于M ,连MG . 因为∠AEM =90°,∠EBC =90°,∠BCM =90°,所以四边形BEMC 是矩形.所以BE =CM ,∠EMC =90°,又因为BE =EF ,所以EF =CM .因为∠EMC =90°,FG =DG ,所以MG =12FD =FG .因为BC =EM ,BC =CD ,所以EM =CD .因为EF =CM ,所以FM =DM ,所以∠F =45°.又FG =DG ,∠CMG =12∠EMC =45°,所以∠F =∠GMC .所以△GFE ≌△GMC .所以EG =CG ,∠FGE =∠MGC .因为∠FMC =90°,MF =MD ,FG =DG ,所以MG ⊥FD ,所以∠FGE +∠EGM =90°,所以∠MGC +∠EGM =90°,即∠EGC =90°,所以EG ⊥CG .2. 解(1)CG =EG(2)(1)中结论没有发生变化,即EG =CG .证明:如图2,联结AG ,过G 点作MN ⊥AD 于M ,与EF 的延长线交于N 点.在△DAG 与△DCG 中,因为 AD =CD ,∠ADG =∠CDG ,DG =DG ,所以 △DAG ≌△DCG .所以 AG =CG . 在△DMG 与△FNG 中,因为 ∠DGM =∠FGN ,FG =DG ,∠MDG =∠NFG ,所以 △DMG ≌△FNG .所以 MG =NG ,在矩形AENM 中,AM =EN .在R t △AMG 与R t △ENG 中,因为 AM =EN , MG =NG ,所以 △AMG ≌△ENG .所以 AG =EG .所以 EG =CG . (3)(1)中的结论仍然成立.3. 解(1)判断:EN =MF ,点F 在直线NE 上.证明:如图1,连结DE 、DF 、EF .因为△ABC 是等边三角形, 所以AB =AC =BC .又因为D 、E 、F 是三边的中点, 所以DE 、DF 、EF 为△ABC 的中位线.所以DE =DF =EF ,所以∠FDE =∠DFE =60°.因为△DMN 是等边三角形,所以∠MDN =60°,DM =DN .所以∠FDE +∠NDF =∠MDN +∠NDF , 所以∠MDF =∠NDE . 在△DMF 和△DNE 中,DF =DE ,∠MDF =∠NDE , DM =DN ,所以△DMF ≌△DNE . 所以 ABC DEFG图4MF ADEGM N 图2FB AD E图3G AB CD E FMNP图1MF=NE.设EN与BC交点为P,连结NF.由△ABC是等边三角形且D、F 分别是AB、BC的中点可得△DBF是等边三角形,所以∠MDN=∠BDF=60°,所以∠MDN-∠BDN=∠BDF-∠BDN,即∠MDB=∠NDF.在△DMB和△DNF中,DM=DN,∠MDB=∠NDF,DB=DF,所以△DMB≌△DNF.所以∠DBM=∠DFN.因为∠ABC=60°,所以∠DBM=120°,所以∠NFD=120°.所以∠NFD+∠DFE =120°+60°=180°.所以N、F、E三点共线,所以F与P重合,F在直线NE上.(2)成立。