特殊平行四边形:动点问题
特殊的平行四边形 动点专题
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1.如图,在等边三角形ABC中,BC=6cm.射线AG∥BC,点E从点A出发沿射线AG以1cm/s的速度运动,同时点F从点B出发沿射线BC以2cm/s的速度运动,设运动时间为t.(1)连接EF,当EF经过AC边的中点D时,求证:△ADE≌△CDF;:(2)①当t为______s时,四边形ACFE是菱形;②当t为______s时,以A、F、C、E为顶点的四边形是直角梯形.2.在菱形ABCD中,∠B=60°,点E在射线BC上运动,∠EAF=60°,点F在射线CD上(1)当点E在线段BC上时(如图1),求证:EC+CF=AB;(2)当点E在BC的延长线上时(如图2),线段EC、CF、AB有怎样的相等写出你的猜想,不需证明.3.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,点E是AD边的中点.点M是AB 边上一动点(不与点A重合),延长ME交射线CD于点N,连接MD、AN.(1)求证:四边形AMDN是平行四边形;(2)填空:①当AM的值为______时,四边形AMDN是矩形;②当AM的值为______时,四边形AMDN是菱形.(第4题)4.如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA 的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.(1)探究:线段OE与OF的数量关系并加以证明;(2)当点O运动到何处,且△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?(3)当点O在边AC上运动时,四边形BCFE会是菱形吗?若是,请证明,若不是,则说明理由.6.如图,已知菱形ABCD 中,∠ABC=60°,AB=8,过线段BD 上的一个动点P (不与B 、D 重合)分别向直线AB 、AD 作垂线,垂足分别为E 、F .(1)BD 的长是______;(2)连接PC ,当PE+PF+PC 取得最小值时,此时PB 的长是______.8.如图,已知矩形ABCD ,AD=4,CD=10,P 是AB 上一动点,M 、N 、E 分别是PD 、PC 、CD 的中点.(1)求证:四边形PMEN 是平行四边形;(2)请直接写出当AP 为何值时,四边形PMEN 是菱形;(3)四边形PMEN 有可能是矩形吗?若有可能,求出AP 的长;若不可能,请说明理由.5.如图所示,在▱ABCD 中,AC ⊥BC ,AC=BC=2,动点P 从点A 出发沿AC 向终点C 移动,过点P 分别作PM ∥AB ,PN ∥AD ,连结AM ,设AP=x ,△AMP 的面积为y .(1)四边形PMCN 是不是菱形,请说明理由.(2)写出y 与x 之间的函数关系式.7.如图,矩形ABCD 中,点P 是线段AD 上一动点,O 为BD 的中点,PO 的延长线交BC 于Q 。
平行四边形中的动点问题
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图形中的点、线运动,构成了数学中的一个 新问题----动态几何。它通常分为三种类型: 动点问题、动线问题、动形问题。在解这类问 题时,要充分发挥空间想象的能力,不要被 “动”所迷惑,而是要在“动”中求“静”, 化“动”为“静”,抓住它运动中的某一瞬间, 寻找确定的关系式,就能找到解决问题的途径。
本节课重点来探究动态几何中的第一种类 型----平行四边形中的动点问题。
平行四边形中的 动点问题
如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=6,BC=16,E是BC 的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向 点D运动;点Q同时以每秒2个单位长度的速度从点C出发, 沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动.当 运动时间t为多少秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是 平行四边形?
A
D
M N
B
C
如图,梯形ABCD中AD//BC, ∠B=90 °AB=14cm,AD=15cm,BC=21cm,点M从A 点开始,沿AD边向D运动,速度为1cm/s,点N 从点C开始沿CB边向点B运动,速度为2cm/s, 设四边形MNCD的面积为S。(1)写出面积S 与时间t之间的函数关系式。
(2)t为何值时,四边形MNCD是平行四边形? (3) t为何值时,四边形MNCD是等腰梯形?
(3)运动几s时,四边形APQB和四边形PDCQ的面积相等.
6-t t
2t
9-2t
如图,菱形ABCD中,E、F分别是AB、 AD边上的动点,且AE=AF. (1)在运动过程中,△CEF始终是等腰三角 形吗?
(2) △CEF能否运动成等边三角形?若能, 请说明理由。若不能,还需对四边形ABCD 添加怎样的限定条件?
ED
A
平行四边形动点典型例题
![平行四边形动点典型例题](https://img.taocdn.com/s3/m/822c3989f021dd36a32d7375a417866fb84ac06e.png)
平行四边形动点典型例题平行四边形是一种特殊的四边形,其中对边是平行的。
在平行四边形中,有一些特殊的点和线段,它们有着独特的性质和关系。
动点问题是一类常见的几何问题,其中一个或多个点在空间中移动,我们需要研究它们的位置、关系和性质的变化。
下面,我们来看一个典型的平行四边形动点问题:问题描述:在平行四边形ABCD中,点E是边BC上的一动点,连接AE交边CD于点F。
求证:当点E在边BC上变动时,线段EF的中点一直在直线AC上。
解决方法:我们首先观察到,当点E在边BC上移动时,线段EF的中点一定在线段AF上,因为根据平行四边形的性质,线段AE与线段FC平行且等长。
接下来,我们需要证明线段AF与直线AC重合。
我们可以利用平行四边形的性质和平行线的性质来证明这一点。
首先,根据平行四边形的定义,我们知道线段AD与线段BC是平行的。
又因为线段AE与线段FC平行,所以线段AF与线段DC平行。
因此,线段AF与线段AC是平行的。
接下来,我们需要证明线段AF与线段AC也是等长的。
我们可以使用割线定理来证明这一点。
根据割线定理,当一条割线与两条平行线相交时,它将两条平行线上的交点分成相等的两部分。
在这个问题中,我们可以看到线段AE与线段FC平行,线段AF与线段DC平行,所以根据割线定理,线段AF与线段AC相等。
由于线段AF与线段AC既平行又等长,所以它们重合,即线段EF的中点一直在直线AC上。
通过这个例题,我们可以看到,动点问题可以通过观察和利用几何性质来解决。
平行四边形是几何学中一个重要的概念,在解决动点问题时经常会涉及到。
理解和掌握平行四边形的性质和特点,对于解决动点问题是非常有帮助的。
动点产生的特殊平行四边形问题
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动点产生的特殊平行四边形问题(★★★★★)1.理解平行四边形的性质和判定;2.能应用平行四边形的性质和判定进行相关计算和证明;3.培养学生能在点的运动过程中寻找平行四边形,继而解决相关问题;4.培养学生分类讨论的能力,能应用分类讨论思想解决相关问题;5.体验运动过程,培养学生动态数学思维能力。
知识结构一.平行四边形的性质:二.平行四边形的判定:1.本部分建议时长5分钟.2.请学生先试着自行补全上图,发现学生有遗忘时教师帮助学生完成.1.本部分建议时长35分钟.2.进行例题讲解时,教师宜先请学生试着自行解答.若学生能正确解答,则不必做过多的讲解;若学生不能正确解答,教师应对相关概念、公式进行进一步辨析后再讲解例题.3.在每一道例题之后设置了变式训练题,应在例题讲解后鼓励学生独立完成,以判断学生是否真正掌握了相关考点和题型.4.教师应正确处理好例题与变式训练题之间的关系,宜采用讲练结合的方式,切不可将所有例题都讲完后再让学生做变式训练题.例题1(★★★★★)将抛物线c 1:233y x =-x 轴翻折,得到抛物线c 2,如图1所示.(1)请直接写出抛物线c 2的表达式;(2)现将抛物线c 1向左平移m 个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为M ,与x 轴的交点从左到右依次为A 、B ;将抛物线c 2向右也平移m 个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为N ,与x 轴的交点从左到右依次为D 、E .①当B 、D 是线段AE 的三等分点时,求m 的值;②在平移过程中,是否存在以点A 、N 、E 、M 为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m 的值;若不存在,请说明理由.“典例精讲”这一部分的教学,可采用下面的策略:“知识结构”这一部分的教学,可采用下面的策略:思路点拨1.把A 、B 、D 、E 、M 、N 六个点起始位置的坐标罗列出来,用m 的式子把这六个点平移过程中的坐标罗列出来.2.B 、D 是线段AE 的三等分点,分两种情况讨论,按照AB 与AE 的大小写出等量关系列关于m 的方程.3.根据矩形的对角线相等列方程.满分解答(1)抛物线c 2的表达式为233y x =(2)抛物线c 1:233y x =-x 轴的两个交点为(-1,0)、(1,0),顶点为3). 抛物线c 2:233y x x 轴的两个交点也为(-1,0)、(1,0),顶点为(0,3)-.抛物线c 1向左平移m 个单位长度后,顶点M 的坐标为(3)m -,与x 轴的两个交点为(1,0)A m --、(1,0)B m -,AB =2.抛物线c 2向右平移m 个单位长度后,顶点N 的坐标为(,3)m -,与x 轴的两个交点为(1,0)D m -+、(1,0)E m +.所以AE =(1+m )-(-1-m )=2(1+m ).①B 、D 是线段AE 的三等分点,存在两种情况:情形一,如图2,B 在D 的左侧,此时123AB AE ==,AE =6.所以2(1+m )=6.解得m =2.情形二,如图3,B 在D 的右侧,此时223AB AE ==,AE =3.所以2(1+m )=3.解得12m =.图2 图3 图4②如果以点A、N、E、M为顶点的四边形是矩形,那么AE=MN=2OM.而OM2=m2+3,所以4(1+m)2=4(m2+3).解得m=1(如图4).考点伸展第(2)题②,探求矩形ANEM,也可以用几何说理的方法:在等腰三角形ABM中,因为AB=2,AB3ABM是等边三角形.同理△DEN是等边三角形.当四边形ANEM是矩形时,B、D两点重合.因为起始位置时BD=2,所以平移的距离m=1.例题2(★★★★★)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0)、B(0,-4)、C(2,0)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△MAB的面积为S,求S关于m 的函数关系式,并求出S的最大值;(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能使以点P、Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标.图1 图2思路点拨1.求抛物线的解析式,设交点式比较简便.2.把△MAB分割为共底MD的两个三角形,高的和为定值OA.3.当PQ与OB平行且相等时,以点P、Q、B、O为顶点的四边形是平行四边形,按照P、Q的上下位置关系,分两种情况列方程.满分解答(1) 因为抛物线与x轴交于A(-4,0)、C(2,0)两点,设y=a(x+4)(x-2).代入点B(0,-4),求得12a .所以抛物线的解析式为211(4)(2)422y x x x x =+-=+-. (2)如图2,直线AB 的解析式为y =-x -4.过点M 作x 轴的垂线交AB 于D ,那么2211(4)(4)222MD m m m m m =---+-=--.所以2142MDA MDB S S S MD OA m m ∆∆=+=⋅=--2(2)4m =-++.因此当2m =-时,S 取得最大值,最大值为4.(3) 如果以点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形是平行四边形,那么PQ //OB ,PQ =OB =4. 设点Q 的坐标为(,)x x -,点P 的坐标为21(,4)2x x x +-. ①当点P 在点Q 上方时,21(4)()42x x x +---=.解得225x =-±.此时点Q 的坐标为(225,25)-+-(如图3),或(225,225)--+(如图4). ②当点Q 在点P 上方时,21()(4)42x x x --+-=.解得4x =-或0x =(与点O 重合,舍去).此时点Q 的坐标为(-4,4) (如图5).图3 图4 图5考点伸展在本题情境下,以点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形能成为直角梯形吗? 如图6,Q (2,-2);如图7,Q (-2,2);如图8,Q (4,-4).图6 图7 图8我来试一试!(★★★★★)在直角梯形OABC中,CB//OA,∠COA=90°,CB=3,OA=6,BA=35分别以OA、OC边所在直线为x轴、y轴建立如图1所示的平面直角坐标系.(1)求点B的坐标;(2)已知D、E分别为线段OC、OB上的点,OD=5,OE=2EB,直线DE交x轴于点F.求直线DE的解析式;(3)点M是(2)中直线DE上的一个动点,在x轴上方的平面内是否存在另一点N,使以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.图1 图2思路点拨1.第(1)题和第(2)题蕴含了OB与DF垂直的结论,为第(3)题讨论菱形提供了计算基础.2.讨论菱形要进行两次(两级)分类,先按照DO为边和对角线分类,再进行二级分类,DO与DM、DO与DN为邻边.满分解答(1)如图2,作BH⊥x轴,垂足为H,那么四边形BCOH为矩形,OH=CB=3.在Rt△ABH中,AH=3,BA=35BH=6.因此点B的坐标为(3,6).(2) 因为OE=2EB,所以223E Bx x==,243E By y==,E(2,4).设直线DE的解析式为y=kx+b,代入D(0,5),E(2,4),得5,2 4.bk b=⎧⎨+=⎩解得12k=-,5b=.所以直线DE的解析式为152y x=-+.(3) 由152y x=-+,知直线DE与x轴交于点F(10,0),OF=10,DF=55.①如图3,当DO为菱形的对角线时,MN与DO互相垂直平分,点M是DF的中点.此时点M的坐标为(5,52),点N的坐标为(-5,52).②如图4,当DO、DN为菱形的邻边时,点N与点O关于点E对称,此时点N的坐标为(4,8).③如图5,当DO、DM为菱形的邻边时,NO=5,延长MN交x轴于P.由△NPO∽△DOF,得NP PO NODO OF DF==,即51055NP PO==5NP=25PO=时点N的坐标为(25,5)-.图3 图4考点伸展如果第(3)题没有限定点N在x轴上方的平面内,那么菱形还有如图6的情形.图5 图6(★★★★)如图1,抛物线322++-=x x y 与x 轴相交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴相交于点C ,顶点为D .(1)直接写出A 、B 、C 三点的坐标和抛物线的对称轴;(2)连结BC ,与抛物线的对称轴交于点E ,点P 为线段BC 上的一个动点,过点P 作PF //DE 交抛物线于点F ,设点P 的横坐标为m .①用含m 的代数式表示线段PF 的长,并求出当m 为何值时,四边形PEDF 为平行四边形? ②设△BCF 的面积为S ,求S 与m 的函数关系.图1思路点拨1.数形结合,用函数的解析式表示图象上点的坐标,用点的坐标表示线段的长. 2.当四边形PEDF 为平行四边形时,根据DE =FP 列关于m 的方程. 3.把△BCF 分割为两个共底FP 的三角形,高的和等于OB .满分解答(1)A (-1,0),B (3,0),C (0,3).抛物线的对称轴是x =1. (2)①直线BC 的解析式为y =-x +3.把x =1代入y =-x +3,得y =2.所以点E 的坐标为(1,2). 把x =1代入322++-=x x y ,得y =4.所以点D 的坐标为(1,4). 因此DE =2.因为PF //DE ,点P 的横坐标为m ,设点P 的坐标为)3,(+-m m ,点F 的坐标为)32,0(2++-m m ,因此m m m m m FP 3)3()32(22+-=+--++-=.当四边形PEDF 是平行四边形时,DE =FP .于是得到232=+-m m .解得21=m ,12=m (与点E 重合,舍去).因此,当m =2时,四边形PEDF 是平行四边形时.②设直线PF 与x 轴交于点M ,那么OM +BM =OB =3.因此BM FP OM FP S S S S CPF BPF BCF ⋅+⋅=+==∆∆∆2121 m m m m 29233)3(2122+-=⨯+-=. m 的变化范围是0≤m ≤3.图2 图3考点伸展在本题条件下,四边形PEDF 可能是等腰梯形吗?如果可能,求m 的值;如果不可能,请说明理由. 如下图,如果四边形PEDF 是等腰梯形,那么DG =EH ,因此E P F D y y y y -=-.于是2)3()32(42-+-=++--m m m .解得01=m (与点CE 重合,舍去),12=m (与点E 重合,舍去).因此四边形PEDF 不可能成为等腰梯形.【说明】:本部分为“专题小结”,由“专题知识点或是方法回顾+教师寄语”组成。
平行四边形的应用动点问题
![平行四边形的应用动点问题](https://img.taocdn.com/s3/m/abbd3738ba68a98271fe910ef12d2af90242a825.png)
Q
C
合作交流,探索新知
变式1: 在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD,
AD=12cm,BC=21cm,,点P从点A以1cm/s的速度向点D
运动,同时点Q从点C以1.5cm/s的速度向点B运动.设运
动时间为t秒.问当t为何值时,以P、D、C、Q为顶点
的四边形是平行四边形?
AP
D
解: 依题意得.AP=t,CQ=1.5t.
本节课重点来探究平行四边形的应用之动点问题
动点问题常见的类型有: 单动点型、双动点型及多动点型
如何解动点型问题?
知识回顾
(1)平行四边形的性质:
文字叙述
对称性 平行四边形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点
边
平行四边形的对边平行且相等
角
平行四边形的对角相等、邻角互补
对角线 平行四边形的对角线互相平分 (2)平行四边形的判定:
当PD=CQ时,四边形PQCD是平行四边形 B 则 12-t=1.5t, 解得 t=4.8
QC
图①
2)若P在BC上,Q在AD上时,如图②
A
依题意得QD=45-1.5t,PC=t-27
QD
当QD=PC时,四边形QPCD是平行四边形
则 45-1.5t=t-27, 解得 t=28.8
B
综上所述,存在以P、D、C、Q为顶点的四边
A
P
D
A
QD
B
Q
C
B
PC
图①
图②
探究动点关键:化动为静,分类讨论,关注全过程
合作交流,探索新知
解: (3)存在.
∵tp=(12+15+21) ÷1=48(秒), tQ=(21+12+12) ÷1.5=30(秒)
专题5 特殊平行四边形的动点问题
![专题5 特殊平行四边形的动点问题](https://img.taocdn.com/s3/m/939310ce83c4bb4cf6ecd13e.png)
专题5特殊平行四边形的动点问题类型一、一般动点问题【例1】如图,在Rt ABC ∆中,90,60B AC ∠=︒=cm,60A ∠=︒,点D 从点C 出发沿CA 方向以4cm/s 的速度向点A 匀速运动,同时点E 从点A 出发沿AB 方向以2cm/s 的速度向点B 匀速运动.当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点,D E 运动的时间是t s (015)t <≤.过点D 作DF BC ⊥于点F ,连接,DE EF .(1)求证:AE=DF ;(2)四边形AEFD 能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t 值,如果不能,说明理由;(3)当t 为何值时,△DEF 为直角三角形?请说明理由.【解答】(1)证明:根据题意可知CD=4t ,AE=2t ,∵∠B=90°,∠A=60°,∴∠C=30°,∴DF=21DC=2t.∵AE=2t ,DF=2t ,∴AE=DF.(2)能.理由如下:∵AB ⊥BC ,DF ⊥BC ,∴AE ∥DF.∵AE=DF ,AE ∥DF ,∴四边形AEFD 为平行四边形,∴要使平行四边形AEFD 为菱形,则需AE=AD ,即2t=60-4t ,解得t=10,∴当t=10时,四边形AEFD 为菱形.(3)根据题意可知需分∠EDF=90°或∠DEF=90°两种情况讨论.①当∠EDF=90°时,∵∠EDF=∠B=∠DFE=90°,∴四边形DEBF 是矩形,∴∠DEB=90°,∴∠AED=90°.∵∠AED=90°,∠A=60°,∴∠ADE=30°.∵∠AED=90°,∠ADE=30°,∴AD=2AE ,即60-4t=4t ,解得t=215.②当∠DEF=90°时,∵四边形AEFD 为平行四边形,∴EF ∥AD ,∴∠ADE=∠DEF=90°.∵∠ADE=90°,∠A=60°,∴AD=21AE ,即60-4t=21×2t ,解得t=12.综上所述,当t=215或12时,△DEF 为直角三角形.【例2】如图在平面直角坐标系中,A (16,0)、C (0,8),四边形OABC 是矩形,D 、E 分别是OA 、BC 边上的点,沿DE 折叠矩形,点A 恰好落往y 轴上的点C 处,点B 落B '处。
初二数学《平行四边形中的动点问题》(附练习及答案)
![初二数学《平行四边形中的动点问题》(附练习及答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/103e152ea98271fe910ef97e.png)
四边形中的动点问题所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或直线上运动的一类开放性题目。
解决这类问题关键是动中求静,灵活运用有关数学知识。
数学思想:分类思想、函数思想、方程思想、数形结合思想、转化思想,其注重对几何图形运动变化能力的考查。
这类类问题从变换的角度和运动变化来研究三角形、四边形、函数图像等图形,通过“对称、动点的运动”等研究手段和方法,来探索与发现图形性质及图形变化,在解题过程中渗透空间观念和合情推理。
选择基本的几何图形,让学生经历探索的过程,以能力立意,考查自主探究能力,促进培养学生解决问题的能力。
解决这类问题首先要在动点的运动过程中观察图形的变化情况,需要画出图形在不同位置的情况,才能做好计算推理的过程;其次在变化中找到不变量的性质是解决数学“动点”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质。
动点问题题型方法归纳:动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
)动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
下面就四边形中的动点问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
1、如图,把矩形ABCD沿EF翻折,点B恰好落在AD边的B′处,若AE=2,DE=6,∠EFB =60°,则矩形ABCD的面积是_____________2、如图,在四边形ABCD中,对角线AC⊥BD,垂足为O,点E,F,G,H分别为边AD,AB,BC,CD的中点.若AC=8,BD=6,则四边形EFGH 的面积为________(第1题)(第2题)(第3题)3、如图,正方形ABCD的边长为4,点P在DC边上,且DP=1,点Q是AC上一动点,则DQ+PQ的最小值为____________4、如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60 cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4 cm/s的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2 cm/s的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是t s(0 < t ≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.(1)求证:AE=DF;(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,请说明理由;(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由5、如图,在等边三角形ABC中,BC=6cm.射线AG∥BC,点E从点A出发沿射线AG以1cm/s 的速度运动,同时点F从点B出发沿射线BC以2cm/s的速度运动,设运动时间为t(s);(1)连接EF,当EF经过AC边的中点D时,求证:△ADE≌△CDF;(2)求当t为何值时,四边形ACFE是菱形;(3)是否存在某一时刻t,使以A、F、C、E为顶点的四边形内角出现直角?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.6、在菱形ABCD中,∠B=60°,点E在射线BC上运动,∠EAF=60°,点F在射线CD上(1)当点E在线段BC上时(如图1),(1)求证:EC+CF=AB;(2)当点E在BC的延长线上时(如图2),线段EC、CF、AB有怎样的相等关系?写出你的猜想,不需证明7、如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,点E是AD边的中点.点M是AB边上一动点(不与点A重合),延长ME交射线CD于点N,连接MD、AN.(1)求证:四边形AMDN是平行四边形;(2)填空:①当AM的值为______时,四边形AMDN是矩形;②当AM的值为______时,四边形AMDN是菱形.8、如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.(1)探究:线段OE与OF的数量关系并加以证明;(2)当点O运动到何处,且△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?(3)当点O在边AC上运动时,四边形BCFE会是菱形吗?若是,请证明,若不是,则说明理由.9、如图,已知菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=8,过线段BD上的一个动点P(不与B、D重合)分别向直线AB、AD作垂线,垂足分别为E、F.(1)BD的长是______;(2)连接PC,当PE+PF+PC取得最小值时,此时PB的长是______(第9题)(第10题)10、如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM,ON上,当B在边ON上运动时,A随之在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O的最大距离为______.11、如图,已知矩形ABCD,AD=4,CD=10,P是AB上一动点,M、N、E分别是PD、PC、CD 的中点.(1)求证:四边形PMEN是平行四边形;(2)请直接写出当AP为何值时,四边形PMEN是菱形;(3)四边形PMEN有可能是矩形吗?若有可能,求AP的长;若不可能,请说明理由.12、如图,在平行四边形ABCD中,对角线BD=12cm,AC=16cm,AC,BD相交于点O,若E,F 是AC上两动点,分别从A,C两点以相同的速度向C、A运动,其速度为0.5cm/s。
人教版八年级数学下册-难点探究专题(选做):特殊四边形中的综合性问题
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难点探究专题(选做):特殊四边形中的综合性问题◆类型一特殊平行四边形的动态探究问题一、动点问题1.(2016·枣庄中考)如图,把△EFP放置在菱形ABCD中,使得顶点E,F,P分别在线段AB,AD,AC上,已知EP=FP=6,EF=63,∠BAD=60°,且AB>6 3.(1)求∠EPF的大小;(2)若AP=10,求AE+AF的值;(3)若△EFP的三个顶点E,F,P分别在线段AB,AD,AC上运动,请直接写出AP的最大值和最小值.二、图形的变换问题2.如图①,点O是正方形ABCD两条对角线的交点.分别延长OD到点G,OC到点E,使OG=2OD,OE=2OC,然后以OG,OE为邻边作正方形OEFG,连接AG,DE.(1)求证:DE⊥AG;(2)正方形ABCD固定,将正方形OEFG绕点O逆时针旋转α角(0°<α<360°)得到正方形OE′F′G′,如图②.①在旋转过程中,当∠OAG′是直角时,求α的度数;②若正方形ABCD的边长为1,在旋转过程中,求AF′的最大值和此时α的度数,直接写出结果不必说明理由.◆类型二四边形间的综合性问题3.(2016·德州中考)我们给出如下定义:顺次连接任意一个四边形各边中点所得的四边形叫中点四边形.(1)如图①,四边形ABCD中,点E,F,G,H分别为边AB,BC,CD,DA的中点.求证:中点四边形EFGH是平行四边形;(2)如图②,点P是四边形ABCD内一点,且满足P A=PB,PC=PD,∠APB=∠CPD,点E,F,G,H分别为边AB,BC,CD,DA的中点,猜想中点四边形EFGH的形状,并证明你的猜想;(3)若改变(2)中的条件,使∠APB=∠CPD=90°,其他条件不变,直接写出中点四边形EFGH的形状.(不必证明)参考答案与解析1.解:(1)如图①,过点P 作PG ⊥EF 于点G ,H 为PE 的中点,连接GH ,∴∠PGE=90°,GH =PH =HE =12PE =3.∵PF =PE ,∴∠FPG =∠EPG ,FG =GE =12EF =3 3.在Rt △PGE 中,由勾股定理得PG =PE 2-GE 2=62-(33)2=3.∴PG =GH =PH ,即△GPH 为等边三角形,∴∠GPH =60°,∴∠FPE =∠FPG +∠GPE =2∠GPE =2×60°=120°.(2)如图①,过点P 作PM ⊥AB 于点M ,作PN ⊥AD 于点N ,∴∠ANP =∠AMP =90°.∵AC为菱形ABCD 的对角线,∴∠DAC =∠BAC =12∠DAB =30°,PM =PN .在Rt △PME 和Rt △PNF 中,PM =PN ,PE =PF ,∴Rt △PME ≌Rt △PNF ,∴ME =NF .∵∠P AM =30°,AP=10,∴PM =12AP =5.由勾股定理得AM =P A 2-PM 2=5 3.在△ANP 和△AMP 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠NAP =∠MAP ,∠ANP =∠AMP =90°,AP =AP ,∴△ANP ≌△AMP ,∴AN =AM =5 3.∴AE +AF =(AM +ME )+(AN -NF )=AM +AN +ME -NF =10 3.(3)如图②,△EFP 的三个顶点分别在AB ,AD ,AC 上运动,点P 在P 1,P 之间运动.P 1O =PO =12PE =3,AE =EF =63,AO =AE 2-EO 2=9.∴AP 的最大值为AO +OP =12,AP 的最小值为AO -OP 1=6.2.(1)证明:如图,延长ED 交AG 于点H .∵四边形ABCD 与OEFG 均为正方形,∴OA =OD ,OG =OE ,∠AOG =∠DOE =90°,∴Rt △AOG ≌Rt △DOE ,∴∠AGO =∠DEO .∵∠AGO +∠GAO =90°,∴∠DEO +∠GAO =90°,∴∠AHE =90°,即DE ⊥AG ;(2)解:①在旋转过程中,∠OAG ′成为直角有以下两种情况:a .α由0°增大到90°过程中,当∠OAG ′为直角时,∵OA =OD =12OG =12OG ′,∴∠AG ′O =30°,∠AOG ′=60°.∵OA ⊥OD ,∴∠DOG ′=90°-∠AOG ′=30°,即α=30°;b .α由90°增大到180°过程中,当∠OAG ′为直角时,同理可求的∠AOG ′=60°,∴α=90°+∠AOG ′=150°.综上,当∠OAG ′为直角时,α=30°或150°;②AF ′长的最大值是2+22,此时α=315°. 3.(1)证明:如图①中,连接BD .∵点E ,H 分别为边AB ,DA 的中点,∴EH ∥BD ,EH =12BD .∵点F ,G 分别为边BC ,CD 的中点,∴FG ∥BD ,FG =12BD ,∴EH ∥FG ,EH =GF ,∴中点四边形EFGH 是平行四边形.(2)解:四边形EFGH 是菱形.理由如下:如图②中,连接AC ,BD .∵∠APB =∠CPD ,∴∠APB +∠APD =∠CPD +∠APD ,即∠APC =∠BPD .在△APC 和△BPD 中,⎩⎪⎨⎪⎧AP =PB ,∠APC =∠BPD ,PC =PD ,∴△APC ≌△BPD ,∴AC =BD .∵点E ,F ,G 分别为边AB ,BC ,CD 的中点,∴EF =12AC ,FG =12BD ,∴EF =FG .∵四边形EFGH 是平行四边形,∴四边形EFGH 是菱形.(3)解:四边形EFGH 是正方形.理由如下:如图②中,设AC 与BD 交于点O .AC 与PD 交于点M ,AC 与EH 交于点N .∵△APC ≌△BPD ,∴∠ACP =∠BDP .∵∠DMO =∠CMP ,∴∠COD =∠CPD =90°.∵EH ∥BD ,AC ∥HG ,∴∠EHG =∠ENO =∠BOC =∠DOC =90°.∵四边形EFGH 是菱形,∴四边形EFGH 是正方形.19.2.3 一次函数与方程、不等式一.选择题(共8小题)1.一次函数y=kx+b的图象如图所示,则方程kx+b=0的解为()A.x=2B.y=2C.x=﹣1D.y=﹣12.一次函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0)的图象如图所示,根据图象信息可求得关于x 的方程kx+b=0的解为()A.x=﹣1B.x=2C.x=0D.x=33.一元一次方程ax﹣b=0的解x=3,函数y=ax﹣b的图象与x轴的交点坐标为()A.(3,0)B.(﹣3,0)C.(a,0)D.(﹣b,0)4.已知方程kx+b=0的解是x=3,则函数y=kx+b的图象可能是()A.B.C.D.5.若方程x﹣3=0的解也是直线y=(4k+1)x﹣15与x轴的交点的横坐标,则k的值为()A.﹣1B.0C.1D.±16.如图,直线y1=x+b与y2=kx﹣1相交于点P,点P的横坐标为﹣1,则关于x的不等式x+b>kx﹣1的解集在数轴上表示正确的是()A.B.C.D.7.如图,直线y=﹣x+m与y=nx+4n(n≠0)的交点的横坐标为﹣2,则关于x的不等式﹣x+m >nx+4n>0的整数解为()A.﹣1B.﹣5 C.﹣4D.﹣38.如图,一次函数y=kx+b的图象经过A、B两点,则不等式kx+b<0的解集是()A.x<0B.0<x<1C.x<1 D.x>1二.填空题(共10小题)9.若直线y=2x+b与x轴交于点(﹣3,0),则方程2x+b=0的解是_________.10.如图是一次函数y=kx+b的图象,则方程kx+b=0的解为_________.11.一次函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0)的图象如图所示,根据图象信息可求得关于x的方程kx+b=0的解为_________.12.如图,已知直线y=ax﹣b,则关于x的方程ax﹣1=b的解x=_________.13.如图,直线y=kx+b分别交x轴和y轴于点A、B,则关于x的方程kx+b=0的解为_________.14.如图,已知函数y=2x+b和y=ax﹣3的图象交于点P(﹣2,﹣5),根据图象可得方程2x+b=ax﹣3的解是_________.15.如图,已知函数y=2x+b与函数y=kx﹣3的图象交于点P,则不等式kx﹣3>2x+b的解集是_________.16.如图,直线y=kx+b过A(﹣1,2)、B(﹣2,0)两点,则0≤kx+b≤﹣2x的解集为_________.17.一次函数y1=kx+b与y2=x+a的图象如图,则kx+b>x+a的解集是_________.18.如图,函数y=kx和的图象相交于A (a,2),则不等式的解集为_________.三.解答题(共4小题)19.如图,根据函数y=kx+b(k,b是常数,且k≠0)的图象,求:(1)方程kx+b=0的解;(2)式子k+b的值;(3)方程kx+b=﹣3的解.20.如图,直线l1:y=2x与直线l2:y=kx+3在同一平面直角坐标系内交于点P.(1)写出不等式2x>kx+3的解集:_________;(2)设直线l2与x轴交于点A,求△OAP的面积.21.在平面直角坐标系x0y中,直线y=kx+b(k≠0)过(1,3)和(3,1)两点,且与x轴、y轴分别交于A、B两点,求不等式kx+b≤0的解.22.在直角坐标系xOy中,直线y=kx+b(k≠0)经过(﹣2,1)和(2,3)两点,且与x 轴、y轴分别交于A、B两点,求不等式kx+b≥0的解集.19.2.3 一次函数与方程、不等式一.选择题(共8小题)1.一次函数y=kx+b的图象如图所示,则方程kx+b=0的解为()A.x=2B.y=2C.x=﹣1D.y=﹣12.一次函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0)的图象如图所示,根据图象信息可求得关于x 的方程kx+b=0的解为()A.x=﹣1B.x=2C.x=0D.x=33.一元一次方程ax﹣b=0的解x=3,函数y=ax﹣b的图象与x轴的交点坐标为()A.(3,0)B.(﹣3,0)C.(a,0)D.(﹣b,0)4.已知方程kx+b=0的解是x=3,则函数y=kx+b的图象可能是()A.B.C.D.5.若方程x﹣3=0的解也是直线y=(4k+1)x﹣15与x轴的交点的横坐标,则k的值为()A.﹣1B.0C.1D.±16.如图,直线y1=x+b与y2=kx﹣1相交于点P,点P的横坐标为﹣1,则关于x的不等式x+b>kx﹣1的解集在数轴上表示正确的是()A.B.C.D.7.如图,直线y=﹣x+m与y=nx+4n(n≠0)的交点的横坐标为﹣2,则关于x的不等式﹣x+m >nx+4n>0的整数解为()A.﹣1B.﹣5 C.﹣4D.﹣38.如图,一次函数y=kx+b的图象经过A、B两点,则不等式kx+b<0的解集是()A.x<0B.0<x<1C.x<1 D.x>1二.填空题(共10小题)9.若直线y=2x+b与x轴交于点(﹣3,0),则方程2x+b=0的解是_________.10.如图是一次函数y=kx+b的图象,则方程kx+b=0的解为_________.11.一次函数y=kx+b(k,b为常数,且k≠0)的图象如图所示,根据图象信息可求得关于x的方程kx+b=0的解为_________.12.如图,已知直线y=ax﹣b,则关于x的方程ax﹣1=b的解x=_________.13.如图,直线y=kx+b分别交x轴和y轴于点A、B,则关于x的方程kx+b=0的解为_________.14.如图,已知函数y=2x+b和y=ax﹣3的图象交于点P(﹣2,﹣5),根据图象可得方程2x+b=ax﹣3的解是_________.15.如图,已知函数y=2x+b与函数y=kx﹣3的图象交于点P,则不等式kx﹣3>2x+b的解集是_________.16.如图,直线y=kx+b过A(﹣1,2)、B(﹣2,0)两点,则0≤kx+b≤﹣2x的解集为_________.17.一次函数y1=kx+b与y2=x+a的图象如图,则kx+b>x+a的解集是_________.18.如图,函数y=kx和的图象相交于A (a,2),则不等式的解集为_________.三.解答题(共4小题)19.如图,根据函数y=kx+b(k,b是常数,且k≠0)的图象,求:(1)方程kx+b=0的解;(2)式子k+b的值;(3)方程kx+b=﹣3的解.20.如图,直线l1:y=2x与直线l2:y=kx+3在同一平面直角坐标系内交于点P.(1)写出不等式2x>kx+3的解集:_________;(2)设直线l2与x轴交于点A,求△OAP的面积.21.在平面直角坐标系x0y中,直线y=kx+b(k≠0)过(1,3)和(3,1)两点,且与x轴、y轴分别交于A、B两点,求不等式kx+b≤0的解.22.在直角坐标系xOy中,直线y=kx+b(k≠0)经过(﹣2,1)和(2,3)两点,且与x 轴、y轴分别交于A、B两点,求不等式kx+b≥0的解集.。
平行四边形的应用动点问题ppt课件
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A
PD
∴S=
1
2BQ ·AB
= 1 (21-1.5t) ·12
2
即S=-9t+126 (0≤t≤12)
B
Q
C
合作交流,探索新知
变式2: (3)若点P从点A以1cm/s的速度沿A→D→C→B方向运动,同时 点Q从点C以1.5cm/s的速度沿C→B→A→D方向运动.在P、Q运动 过程中,问是否存在以点P、D、C、Q为顶点的四边形是平行四边 形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
当PD=CQ时,四边形PQCD是平行四边形 B 则 12-t=1.5t, 解得 t=4.8
QC
图①
2)若P在BC上,Q在AD上时,如图②
A
依题意得QD=45-1.5t,PC=t-27
QD
当QD=PC时,四边形QPCD是平行四边形
则 45-1.5t=t-27, 解得 t=28.8
B
综上所述,存在以P、D、C、Q为顶点的四边
图② P C
形是平行四边形,其中t=4.8秒或t=28.8秒.
中考演练
如图,在四边形Βιβλιοθήκη BCD中,AB∥DC,AD=BC=5,DC=7,
AB=13,点P从点A出发,以每秒3个单位的速度沿AD→DC
向终点C运动,同时点Q从点B出发,以每秒1个单位的速度
沿BA向终点A运动.在运动期间,当四边形PQBC为平行四边
A
P
D
A
QD
B
Q
C
B
PC
图①
图②
探究动点关键:化动为静,分类讨论,关注全过程
合作交流,探索新知
解: (3)存在.
∵tp=(12+15+21) ÷1=48(秒), tQ=(21+12+12) ÷1.5=30(秒)
初二数学(四边形动点问题及特殊平行四边形的证明)
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个性辅导课题四边形的动点问题及特殊平行四边形的证明教学目的1、了解四边形动点问题分析的过程与思维方法。
2、掌握特殊平行四边形的“阶梯型”证明方法。
教学内容一、检查并讲评上次布置的作业上次作业主要是关于四边形部分的一些概念、性质的理解,要求学生对平行四边形及特殊平行四边形的相关性质要相当熟悉,理解他们之间的差别与联系。
在上次课前与学生交流过程中获知学生对于四边形动点问题感到很棘手,所以我留了一道动点问题让学生思考,看看自己问题究竟出现在什么地方?动点问题难在什么地方?二、处理学生日校布置的作业,讲解疑难问题分析学生学校作业上出现的问题,答疑解惑,同时提出改进的建议和要求。
(在这里给学生提个小要求,希望学生能够对自己有个清醒的认识,平时多想想:自己在什么地方有问题,什么东西掌握得还不够好,做题时的障碍是什么?讲给老师听,这样我们的学习才会更有效率。
)三、新课讲授1、四边形的动点问题有关四边形的动点问题常常与函数关系式、图形的面积是否发生变化、特殊三角形或特殊平行四边形联系在一起,既考查同学们对基础知识的掌握情况,又考查同学们对知识的综合运用能力.我们通过两道例题来分析四边形动点问题的解题思路。
例1:如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=16cm,AB=12cm,BC=21cm,动点P从点B出发,沿射线BC 的方向以每秒2cm的速度运动,动点Q从点A出发,在线段AD上以每秒1cm的速度向点D运动,点P,Q分别从点B,A同时出发,当点Q运动到点D时,点P随之停止运动,设运动的时间为t(秒).(1)当t为何值时,四边形PQDC是平行四边形.(2)当t为何值时,以C,D,Q,P为顶点的梯形面积等于60cm2?(3)是否存在点P,使△PQD是等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的t的值,若不存在,请说明理由.解:(1)∵四边形PQDC是平行四边形∴DQ=CP∵DQ=AD-AQ=16-t,CP=21-2t∴16-t=21-2t解得t=5 即当t=5秒时,四边形PQDC是平行四边形(2)若点P,Q在BC,AD上时(DQ+CP)·AB/2=60,即(16-t+21-2t)×12/2=60 解得t=9(秒)若点P在BC延长线上时,则CP=2t-21, (2t-21+16-t)×12/2=60 解得t=15(秒)∴当t=9或15秒时,以C,D,Q,P为顶点的梯形面积等60cm²(3)当PQ=PD时作PH⊥AD于H,则HQ=HD∵QH=HD=1/2QD=1/2(16-t)由AH=BP得 2t=1/2(16-t)+t 解得t=16/3秒当PQ=QD时 QH=AH-AQ=BP-AQ=2t-t=t, QD=16-t∵QD2= PQ2=122+t2∴(16--t)2=122+t2 ,解得t=7/2(秒)当QD=PD时 DH=AD -AH=AD-BP=16-2t∵QD2=PD2=PH2+HD2=122+(16-2t)2∴(16-t)2=122+(16-2t)2 即 3t2-32t+144=0∵△<0 ∴方程无实根综上可知,当t=16/3秒或t=7/2(秒)时,△BPQ是等腰三角形例2:在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,若E,F是AC上两动点,分别从A,C两点以相同的速度1cm/s 向C,A运动。
专题05解题技巧专题:特殊平行四边形中定值、最小值、最大值、动点、中点四边形问题之五大考点解析版
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专题05 解题技巧专题:特殊平行四边形中定值、最小值、最大值、动点、中点四边形问题之五大考点【考点导航】目录【典型例题】 (1)【考点一 特殊平行四边形中求定值问题】 (1)【考点二 特殊平行四边形中求最小值问题】 (5)【考点三 特殊平行四边形中求最大值问题】 (9)【考点四 特殊平行四边形中动点问题】 (15)【考点五 特殊平行四边形中点四边形问题】 (23)【典型例题】【考点一 特殊平行四边形中求定值问题】例题:(2023春·浙江·八年级专题练习)如图,在边长为10的菱形ABCD 中,对角线16BD =,则菱形的面积是____,若点O 是线段BD 上的动点,OE AB ^于E ,OF AD ^于F .则OE OF +=____.【答案】 96 9.6【分析】连接AC ,交BD 于点H ,利用勾股定理求出AH 的长,进而求出AC 的长,利用菱形的面积公式求出菱形的面积;连接AO ,利用等积法,即可得解.【详解】解:连接AC ,交BD 于点H ,∵边长为10的菱形ABCD ,对角线16BD =,【答案】6013/8413【分析】连接OE,根据矩形的性质得到理得到2213AC AB BC=+=,求得Q四边形ABCD是矩形,ABC\Ð=°,1290==,BC ADBC=,Q,125AB=2213\=+=,AC AB BC即可证明矩形DEFG 是正方形;(3)同(法判断出()SAS ADECDG ≌△△得到AE CG =,即可求解.【详解】(1)证明:∵点E 是正方形ABCD 对角线上的点,∴AB AD =,45BAE DAE Ð=Ð=°,AE AE =,∴()SAS ABE ADE △≌△,∴BE DE =;(2)证明:如图,作EM BC EN CD ^^,,∴90MEN Ð=°,∵点E 是正方形ABCD 对角线上的点,∴EM EN =,∵90DEF Ð=°,∴DEN MEF Ð=Ð,在DEN V 和FEM △中,DNE FME EN EM DEN FEM Ð=Ðìï=íïÐ=Ðî,∴()ASA DEN FEM ≌△△,∴EF DE =.∴矩形DEFG 是正方形;(3)解:CE CG +的值是定值,定值为4.理由:∵四边形DEFG 、ABCD 都是正方形,∴DE DG AD DC ==,,∵90CDG CDE ADE CDE Ð+Ð=Ð+Ð=°,∴CDG ADE Ð=Ð,【考点二 特殊平行四边形中求最小值问题】【答案】5【分析】连接OP ,根据菱形的性质得到55Q 四边形ABCD 是菱形,AC BD \^,12AO AC =225555()AB \=+=【答案】6【分析】作D关于直线形即可得到结论.【详解】解:作D关于直线【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,垂线段最短,含和的最小值问题,熟练掌握以上知识是解题的关键.2.(2023春·福建福州·若P为对角线BD上一动点,则【答案】23【分析】连接CP,AC,形,即可得到CE=23,当点的长,EP AP+的最小值为Q四边形ABCD是菱形,Ð=ÐAD CD\=,ADP CDP()≌,\V VSASADP CDP\=,AP CP【答案】5【分析】作G关于AB的对称点+的值最小,利用已知可以得出此时GE CF周长的最小值,利用轴对称得出是解题关键.【考点三特殊平行四边形中求最大值问题】【答案】1=1∴PN=PE,则PM-PN=PM-PE,∴当点P,E,M三点共线时,在正方形ABCD中,AB=∴AC=42,【答案】63【分析】连接PC、EC取等号),再利用等边三角形的性质得出【点睛】本题考查了菱形的性质和等边三角形的性质和判定、垂直平分线的性质、直角三角形的性质及勾股定理,正确作出辅助线,构造等边三角形得出2.(2023春·江苏常州·【答案】2【分析】作E 的对称点'E ,连接PF PE PF PE E F ¢¢-=-£,最后根据等边三角形的性质及菱形的性质即可解答.【详解】解:作E 的对称点E ∴PE PE ¢=,【点睛】本题考查了等边三角形的性质与判定,菱形的性质,中点的定义,三角形的三边关系,掌握等边三角形的性质及菱形的性质是解题的关键.4.(2023春·四川南充·八年级四川省南充高级中学校考阶段练习)如图,在菱形4120AB BAD =Ð=°,,AEF △为正三角形,(1)证明:BE CF =.(2)当点E F ,分别在边,BC CD 上移动时【答案】(1)见解析(2)43(3)见解析【分析】(1)先求证AB AC =ABE ACF ≌V V ,即可得BE =【点睛】本题考查了菱形的性质,全等三角形的证明和全等三角形对应边相等的性质,三角形面积的计算,本题中求证ABE ACF ≌V V 是解题的关键.【考点四 特殊平行四边形中动点问题】例题:(2023春·四川自贡·八年级四川省荣县中学校校考期中)如图,在四边形ABCD 中,,AB CD ∥90,ADC Ð=°18cm,28cm,AB CD ==动点p 从点A 出发,以1cm/s 的速度向点B 运动,同时动点Q 从点C 出发,以3cm/s 的速度向点D 运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t 秒.(1)当四边形PBCQ 是平行四边形时,求t 的值;(2)当t 为多少秒时,四边形APQD 是矩形;(3)在点,P Q 运动过程中,若四边形PBQD 能够成为菱形,求AD 的长度.【答案】(1)4.5(2)7(3)12cm【分析】(1)由平行四边形的性质得出183,t t -=解出即可得出答案.(2)由矩形的性质得出283,t t =-解出即可得出答案.(3)由菱形的性质可求,BP DQ DP ==求出5,t =由勾股定理可求出答案.【详解】(1)当四边形PBCQ 是平行四边形时,,PB CQ \=(1)当t 为___________时,四边形PODB (2)若M 为线段PB 上一点,且2PM =为_______.【答案】 54 34 12【分析】(1)先求出5OA BC OC ===,【点睛】本题主要考查了矩形的性质,平行四边形的性质与判定,勾股定理,一次函数与几何综合,轴对称最短路径问题等等,正确作出辅助线是解题的关键.2.(2023春·河南商丘·八年级统考期中)如图,在四边形DE=43,AD=18,∠C=60°;(1)BC=________(2)若动点P从点D出发,速度为2个单位3个单位/秒,沿BC向点C运动,当一个动点到达端点时,另一个动点同时停止运动,设运动的时间为秒.①t=_______秒时,四边形PQED是矩形;【答案】(1)26;(2)①225;②当t=185存在t值,使②中的平行四边形是菱形,理由详见解析【分析】(1)先在Rt△DEC中利用特殊三角函数值可求BC;(2)①先画图,由于四边形PQED是矩形,那么矩形的对边相等,于是∵四边形PQED是矩形,∴PD=QE,∴2t=26-4-3t,∵四边形ABQP是平行四边形,∴AP=BQ,∴3t=18-2t,解得t=185,∵四边形PQCD是平行四边形,∴PD=CQ,∴2t=26-3t,解得t=265,(1)如图1,过点E 作AF 的平行线,过点F ①若BE DF =,求证:四边形AEGF 是菱形;②若6AB =,2DF =,45EAF Ð=°,求四边形(2)如图2,若点M 在线段EC 上,EM MC =在点E 运动过程中,N Ð的大小是否发生变化?若不变,求出∵四边形ABCD 是正方形,∴AB AD BC CD ===,ABH Ð∴()SAS ABH ADF V V ≌,∴AH AF =,BH DF =,Ð∴HAE BAH BAE Ð=Ð+Ð=Ð∵45EAF Ð=°,∵四边形ABCD 是正方形,∴OB OC OA ==,BC CD =,90BOC Ð=°,45OBM OCF Ð=Ð=°,∵EM MC DF ==,∴BM CF =,∴()SAS OBM OCF V V ≌,∴OM OF =,BOM COF Ð=Ð,∴90MOF COF COM BOM COM BOC Ð=Ð+Ð=Ð+Ð=Ð=°,∴MOF △是等腰直角三角形,∴45OMF Ð=°,∵OC OA =,MC EM =,∴OM AE ∥,∴45N OMF Ð=Ð=°.【点睛】本题考查了正方形的性质、菱形的判定、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、等腰直角三角形的判定与性质、三角形的中位线性质等知识,解答的关键是添加辅助线构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.【考点五 特殊平行四边形中点四边形问题】1.(2023春·浙江·八年级专题练习)阅读理解:我们把依次连接任意一个四边形各边中点得到的四边形叫中点四边形.如图1,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点,依次连接各边中点得到中点四边形EFGH.(1)判断图1中的中点四边形EFGH 的形状,并说明理由;(2)如图2,在四边形ABCD 中,点M 在AB 上且AMD V 和△BC 、CD 、AD 的中点,试判断四边形EFGH 的形状,并证明你的结论.【答案】(1)中点四边形EFGH 是平行四边形,理由见解析(2)四边形EFGH 是菱形,理由见解析∵E ,F 分别是AB ,BC 的中点,∴EF AC ∥,12EF AC =,同理,HG AC ∥,12GH AC =∵AMD V 与MCB △为等边三角形,∴AM DM =,AMD CMB Ð=Ð=则AMD DMC CMB DMC Ð+Ð=Ð+Ð∴AMC DMB Ð=Ð,在AMC V 与DMB V 中,反思交流:(1)①上述解题思路中的“依据1”、“依据2”分别是什么?依据1: ;依据2: ;=时,则中点四边形EFGH的形状为 ;并说明理由;②连接AC,若AC BD根据题意可知,四边形EFGH AE EB =Q ,AH HD =,12EH BD \=,∵DH HA =,DG GC =,12HG AC \=,APB CPD Ð=ÐQ ,APB APD CPD APD \Ð+Ð=Ð+Ð,即:BPD APC Ð=Ð,PA PB =Q ,PC PD =,∴APC BPD △≌△,AC BD \=,HG HE \=,由问题情境可知:四边形EFGH 是平行四边形\四边形EFGH 是菱形.(3)解:结论:正方形.理由:如图,连接AC ,BD ,BD 交AC 于点O ,交GH 于点K ,AC 交PD 于点J .∵APC BPD △△≌,90DPC Ð=°,∴PDB PCA Ð=Ð,∵PJC DJO Ð=Ð,∴90CPJ DOJ Ð=Ð=°,∵HG AC ∥,∴90BKG BOC Ð=Ð=°,∵EH BD ∥,∴90EHG BKG Ð=Ð=°,∵四边形EFGH 是菱形,∴四边形EFGH 是正方形.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了三角形中位线定理,平行四边形的判定和性质,菱形的判定和性质,正方形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识.。
特殊平行四边形中的三种几何动点问题—2023-2024学年九年级数学上册(北师大版)(解析版)
![特殊平行四边形中的三种几何动点问题—2023-2024学年九年级数学上册(北师大版)(解析版)](https://img.taocdn.com/s3/m/2c321ff9ab00b52acfc789eb172ded630a1c986d.png)
特殊平行四边形中的三种几何动点问题类型一、面积问题 例.如图,在四边形ABCD 中,AB CD ∥,90BCD ∠=,10cm AB AD ==,=8cm BC .点P 从点A 出发,以每秒3cm 的速度沿折线ABC 方向运动,点Q 从点D 出发,以每秒2cm 的速度沿线段DC 方向向点C 运动.已知动点P ,Q 同时发,当点Q 运动到点C 时,P ,Q 运动停止,设运动时间为t .(1)直接写出CD 的长(cm );(2)当四边形PBQD 为平行四边形时,直接写出四边形PBQD 的周长(cm );(3)在点P 、点Q 的运动过程中,是否存在某一时刻,使得BPQ V 的面积为215cm ?若存在,请求出所有满足条件的t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)16(2)(3)存在,满足条件的t 的值为2512秒或5秒【分析】(1)过点A 作AM CD ⊥于M ,根据题意证明四边形ABCD 是平行四边形,然后根据平行四边形的性质以及勾股定理可得结果;(2)当四边形PBQD 是平行四边形,则点P 在AB 上,点Q 在DC 上,则103BP t =−,2DQ t =,根据平行四边形的性质可得1032t t −=,求解得出平行四边形的各边长,求其周长即可;(3)分两种情况进行讨论:①当点P 在线段AB 上时;②当点P 在线段BC 上时;根据三角形面积列方程计算即可.【详解】(1)解:如图1,过点A 作AM CD ⊥于M ,AM CD ⊥,=90BCD ∠︒,∴AM CB ∥,∵AB CD ∥,∴四边形ABCD 是平行四边形,10cm CM AB ∴==,在t R ADM 中,10cm AD =,8cm AM BC ==,根据勾股定理得,6cm DM =,16cm CD DM CM ∴=+=;(2)当四边形PBQD 是平行四边形,则点P 在AB 上,点Q 在DC 上,如图3,由运动知,103BP t =−,2DQ t =,1032t t ∴−=,2t ∴=,此时,4BP DQ ==,12CQ =,根据勾股定理得,BQ =∴四边形PBQD 的周长为()28BP BQ +=+(3)①当点P 在线段AB 上时,即:1003t ≤≤时,如图2,()1110381522BPQ S PB BC t =⋅=−⨯=,2512t ∴=;②当点P 在线段BC 上时,即:1063t <≤时,如图4,310BP t =−,162CQ t =−,()()113101621522BPQ S PB CQ t t ∴=⋅=−−=,5t ∴=或193t =(舍), 即:满足条件的t 的值为2512秒或5秒.【点睛】本题考查了四边形的动点问题,平行四边形的判定与性质,勾股定理,读懂题意,根据相应图形的性质列出方程是解本题的关键.【答案】(1)①12DP t =−;15BQ t =−;②7.5t =(2)()()()220<12=12<151345 15<1844t S t t t t −≤−≤−−≤⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩【分析】(1)①根据路程等于速度乘以时间列代数式即可;②AP BQ =时,四边形APQB 是平行四边形;(2)求出相关线段的长度,利用三角形面积公式,分情况讨论即可.【详解】(1)解:①由题意可知=cm AP t ,cm CQ t =,∴()12cm DP AD AP t =−=−,()15cm BQ BC CQ t =−=−;②当四边形APQB 是平行四边形时,AP BQ =,即15t t =−,解得7.5t =.故答案为:()12cm t −,()15cm t −(2)解:如图,过点D 作DE BC ⊥于点E ,则90A B DEB ∠=∠=∠=︒,∴四边形ABED 是矩形,∴90ADE ∠=︒,()12cm BE AD ==, ∴()15123cm CE BC BE =−=−=,∵120ADC ∠=︒,∴30CDE ADC ADE ∠=∠−∠=︒,∴()26cm DC EC ==,∴)cm DE ===,∴点P 运动到点D 时,需12秒,点P 到点C 时,需18秒;点Q 从点C 到点B 需15秒,从点B 到点A 需15+秒.故分三种情况讨论:①当012t <≤时,如图,11==(1522S BQ AB t ⋅−−)②当1215t <≤时,如图,过点P 作DH BC ⊥于点H ,()18cm PC AD DC t t =+−=−,易知DE PH ∥∴30CPH CDE ∠=∠=︒, ∴()119cm 22CH PC t ==−,∴())cm PH t ==−,∴211(15))22S BQ PH t t =⋅=−−=;③当1518t <≤时,如图,()15cm BQ t BC t =−=−,()111596cm 22BH BC CH t t ⎛⎫=−=−−=+ ⎪⎝⎭, ∴211113(15)(6)4522244S BQ BH t t t t =⋅=−⋅+=−−,综上,))()220<12=12<15134515<1844t S t t t t ≤−≤−−≤⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩.【点睛】本题考查列代数式、三角形面积公式、平行四边形的判定、勾股定理、矩形的判定与性质、含30度角的直角三角形的性质、四边形上的动点问题等,熟练掌握分类讨论思想是解题的关键.【答案】(1)10(2)12(3)S=18(09)6216(918)t t t t <≤⎧⎨−+<≤⎩(4)t= 4或8或12【分析】(1)当t=4时,AP=8,PD=AD -AP=BC -AP=18-8=10;(2)当四边形ABQP为矩形时,AP=BQ,根据不同的时间段AP的关系式求出t值即可;(3)由(2)中不同时间段AP的关系式得出S的分段函数即可;(4)PQ所在的直线将矩形ABCD分成面积比为1:2的两部分时,可能再两个不同的时间段存在12ABQPPDCQss=四边形四边形和12PDCQABQPss=四边形四边形两种可能,根据(3)中面积的函数关系式分段求t值即可.(1)解:当t=4时,AP=2t=8,∴PD=AD-AP=18-8=10,故答案为10(2)解:当四边形ABQP为矩形时,AP=BQ,若0≤t≤9时,AP=2t,则2t=t,解得t=0(不符合题意,舍去);若9<t≤18时,AP=36-2t,则36-2t=t,解得t=12;故答案为12(3)解:当0<t≤9时,S=12(BQ +AP)⋅AB =12(t+2t)×12= 18t;当9<t<18时,S=12(BQ +AP).AB =- 6t + 216.综上所述,S =18(09)6216(918)t tt t<≤⎧⎨−+<≤⎩(4)解:当0≤t≤9时,若12ABQPPDCQss=四边形四边形,则ABQPs四边形=13ABCDS矩形,∴18t=13×12×18,解得t=4;若12PDCQABQPss=四边形四边形,则ABQPs四边形=23ABCDS矩形,∴18t=23×12×18,解得t=8;当9<t≤18时,若12ABQPPDCQss=四边形四边形,则ABQPs四边形=13ABCDS矩形,∴-6t+216=13×12×18,解得t=24(舍);若12PDCQABQPss=四边形四边形,则ABQPs四边形=23ABCDS矩形,∴-6t+216=23×12×18,解得t=12;综上,当t=4或8或12时,PQ所在的直线将矩形ABCD分成面积比为1:2两部分.【点睛】本题主要考查四边形的综合题型,涉及动点问题,矩形的性质,梯形的面积等知识点,会用分类讨论的思想解决问题是解题的关键.如图,在ABD中,几秒钟后,MON的面积为【答案】(1)见解析(2)5米,24平方米;(3)1秒或4秒【分析】(1)根据题意,用“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”先判定平行四边形,再用邻边相等证明菱形;(2)解方程可得OA 、OB 的长,用勾股定理可求AB ,根据“菱形的面积对应对角线积的一半”计算连线面积;(3)根据点M 、N 运动过程中与O 点的位置关系,分三种情况分别讨论.【详解】(1)证明:AO 平分BAD ∠,AB CD ∥,DAC BAC DCA ∠∠∠∴==, ACD ∴是等腰三角形,AD DC =,又AB AD =,AB CD ∴=,∴四边形ABCD 为平行四边形,又AB AD =,∴四边形ABCD 是菱形;(2)解:解方程27120x x −+=,得,14x =,23x = 4OA ∴=,3OB =,利用勾股定理5AB ==,28,26AC OA BD OB ∴====,∴ABCD S =菱形118622AC BD ⨯=⨯⨯24=平方米.(3)解:在第(2)问的条件下,设M 、N 同时出发x 秒钟后,MON 的面积22m ,当点M 在OA 上时,2x <,MON S =12()()4232x x −−=, 解得1214x x ==, (大于2,舍去);当点M 在OC 上且点N 在OB 上时,23x <<,MON S =12()()3242x x −−=,整理得,2580x x −+=,此时,2=541870∆−⨯⨯=−<,∴原方程无解;当点M 在OC 上且点N 在OD 上时,即34x <≤,MON S =12 ()()2432x x −−=,整理得,2540x x −+=,解得1241x x ==, (小于3,舍去).综上所述:M ,N 出发1秒或4秒钟后,△MON 的面积为22m .【点睛】本题考查了菱形的判定方法,菱形的面积计算方法,分类讨论的数学思想.类型二、几何图形存在性问题 Rt ABC 中, (1)求AB AC ,的长;(2)求证:AE DF =;(3)当t 为何值时,DEF 为直角三角形?请说明理由.【答案】(1)AB=5,AC=10;(2)证明见解析(3)当52t =秒或4秒时,DEF 为直角三角形,理由见解析【分析】(1(2)利用已知用未知数表示出DF ,AF 的长,进而得出AE DF =;(3)利用①当90EDF ∠=︒时;②当90DEF ∠=︒时;③当90EFD ∠=︒时,分别分析得出即可.【详解】(1)解:设AB x =,90B ∠=︒,30C ∠=︒,22AC AB x ∴==.由勾股定理得,()(2222x x −=, 解得:5x =, 5AB ∴=,10AC = ;(2)证明:由题意得AE t =,CD=2t ,则102AD t =−,在△DFC中,∠DFC=90°,∠C=30°,DC=2t,∴12DF CD t==.又AE t=,AE DF∴=;(3)解:当52t=秒或4秒时,DEF为直角三角形,理由如下:分情况讨论:①∠EDF=∠DFC=90°时,则DE BC∥,∴∠AED=∠B=90°,∠ADE=∠C=30°,∴AD=2AE,∴10-2t=2t,∴52t=;②∠DEF=90°时,∵AB⊥BC,DF⊥BC,∴AE DF.又∵AE=DF,∴四边形AEFD为平行四边形,∴AD EF,∴∠ADE=∠DEF=60°,∴∠AED=30°,∴12AD AE=,∴1 1022t t−=,∴4 t=;③∠EFD=90°时,此种情况不存在. 当52t =秒或4秒时,DEF 为直角三角形.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了平行四边形的判定、菱形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质等知识.理解相关知识是解答关键. (1)连接PD 、PQ 、DQ ,求当t 为何值时,PQD △的面积为(2)当点P 在BC 上运动时,是否存在这样的t 使得△合条件的t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)1秒或4秒(2)存在,43t =秒或4)秒【分析】(1)根据正方形的性质和面积公式,利用割补法即可求解;(2)根据勾股定理、等腰三角形的性质得出一元二次方程,分情况讨论以PD 为腰的等腰三角形即可说明.【详解】(1)解:当P 在BC 上时如图:根据题意,得4AB BC CD AD ====AQ t =,4QB t =−,2BP t =,42PC t =−,7PQD ADQ BPQ DPC ABCD S S S S S =−−−=△△△△正方形,1111642(4)4(42)7222t t t t −⨯⨯−⨯−−⨯⨯−=整理,得2210t t −+=,解得121t t ==.当P 在CD 上时,此时24t <≤4(24)82DP t t =−−=− 1(82)472PQD S t ∴=−⨯=△94t ∴=答:当t 为1秒或94秒时,PQD △的面积为27cm .(2)①当PD DQ =时,根据勾股定理,得2216(42)16t t +−=+,解得143t =,24t =(不符合题意,舍去).②当PD PQ =时,根据勾股定理,得22216(42)(4)(2)t t t +−=−+,整理得:28160t t +−=解得14t =,24t =−(不符合题意,舍去).答:存在这样的43t =秒或4)秒,使得PQD △是以PD 为一腰的等腰三角形.【点睛】本题考查了正方形、一元二次方程、等腰三角形的相关知识,解决本题的关键是分类讨论思想的运用.例3.如图,在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,AB =8cm ,AD =12cm ,BC =18cm ,点P 从点A 出发以1cm/s 的速度向点D 运动;点Q 从点C 同时出发,以2cm/s 的速度向点B 运动,当点Q 到达点B 时,点P 也停止运动,设点P ,Q 运动的时间为t s .(1)从运动开始,当t 取何值时,PQ ∥CD ?(2)在整个运动过程中是否存在t 值,使得四边形PQCD 是菱形?若存在,请求出t 值;若不存在,请说明理由;(3)从运动开始,当t 取何值时,四边形PQBA 是矩形?(4)在整个运动过程中是否存在t 值,使得四边形PQBA 是正方形?若存在,请求出t 值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)4(2)不存在,理由见解析(3)6(4)不存在,理由见解析【分析】(1(2)利用菱形的判定和性质进行求解即可;(3)利用矩形的判定和性质进行求解即可;(4)利用正方形的判定和性质进行求解即可.(1)解:由运动知,AP =tcm ,CQ =2tcm ,∴DP =AD ﹣AP =(12﹣t )cm ,∵AD BC ∥,要PQ CD ∥,∴四边形CDPQ 为平行四边形,∴DP =CQ ,∴12﹣t =2t ,∴t =4,即t =4时,PQ ∥CD ;(2)不存在,理由:∵四边形PQCD 是菱形,∴CQ =CD ,∴2t =10,∴t =5,此时,DP =AD ﹣AP =12﹣5=7(cm ),而DP≠CD ,∴四边形PQCD 不可能是菱形;(3)如图4,∵∠B =90°,AD ∥BC ,∴当AP =BQ 时,四边形ABQP 是矩形,即t =18﹣2t ,解得:t =6,∴当t =6时,四边形PQBA 是矩形;(4)由当t =6时,四边形PQBA 是矩形,∴AP =6cm ,∵AB =8cm ,∴AP≠AB ,∴矩形PQBA 不能是正方形,即不存在时间t ,使四边形PQBA 是正方形.【点睛】本题考查四边形中的动点问题.解题的关键是熟练掌握平行四边形、菱形、矩形和正方形的判定和性质,确定动点的位置. 例4.如图,在菱形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,且8AC =,6BD =,现有两动点M ,N 分别从A ,C 同时出发,点M 沿线段AB 向终点B 运动,点N 沿折线C D A −−向终点A 运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t (秒).(1)填空:AB = ;菱形ABCD 的面积S = ;菱形的高h = .(2)若点M 的速度为每秒1个单位,点N 的速度为每秒a 个单位(其中52a <),当4t =时在平面内存在点得以A ,M ,N ,E 为顶点的四边形为菱形,请求出所有满足条件的a 的值.【答案】(1)5;24;245(2)1.5或1.94或1.4【分析】(1)先由菱形的性质和勾股定理求得AB ,再跟菱形面积为对角线之积的一半可得S ,最后根据菱形的面积为边长×高,由此可得高h 的长;(2)当4t =,时间固定,AM 的长度也就固定,A 、M 、N 、E 四点要形成菱形,分两大类情况,第一类以AM 为边,这种情况可以画两种菱形;第二类以AM 为对角线,只有一种.因此共三种情况,分别计算.【详解】(1)解:∵四边形ABCD 是菱形,AC 与BD 交于点O ,86AC BD ==,,∴43AO CO BO DO AC BD ====⊥,,,∴AB=5,设菱形的高为h,则菱形ABCD 的面积为186242AB h ⨯⨯=⨯=∴245h =故答案为:5,24,245(2)解:当4t =时,4AM =,①如图2,四边形AMEN 为菱形,4AN AM ∴==,1046ND CD ∴+=−=,46a ∴=,32a =.②如图3,AENM 为菱形,EM 交AN 于点R ,作DP 垂直BC 于P ,菱形面积为24,4.8DP ∴=,75CP ∴=,MAR BCD ∠=∠,AMR PDC ∴∠=∠,AR CP AM CD ∴=,1.12AR ∴=,2.24AN ∴=,()()410 2.244 1.94a ND CD ∴=+÷=−÷=,③如图4,AEMN 为菱形,EN 交AM 于点T ,作BS 垂直CD 于S ,则2AT MT ==,523BT NS ∴==−=,4.8BS =, 1.4CS ∴=,1.43 4.4CN NS CS∴=+=+=,4 4.44 1.1a CN∴=÷=÷=;综上所述,a的取值有1.5或1.94或1.4.【点睛】本题主要考查了菱形的性质、三角函数、勾股定理、面积计算,分类讨论等重要知识点,综合性和技巧性很强,计算量也较大,对学生的能力要求较高,因此综合应用所学知识成为解答本题的关键.类型三、直线位置关系问题(1)直接写出AB的长.(2)当点Q落在AB边上时,用含t的代数式表示【答案】(1)3(2)3523t−或5332t−(3)12、或175(4)920或215【分析】(1)根据勾股定理直接求出AB 的长度;(2)分类讨论Q 在AD 和BD 上的两种情况,DQ AD AQ =−或 DQ AQ AD =−;(3)当平行四边形PQDM 为菱形或矩形时即为轴对称图形,因为PQ AC ⊥,所以当Q 在AB 上时,PQD ∠不可能为直角,平行四边形PQDM 不可能为矩形,只存在菱形的情况,根据PQ DQ =建立等量解出t 值;当Q 在BC 上时,表示出DQ 的长度较为复杂,所以可以表示出2DQ ,利用22PQ DQ =建立方程解出t 值;当Q 点在BC 中点时,平行四边形PQDM 为矩形,可直接求得t 值;(4)因为平行四边形PQDM 的四个顶点顺序已经确定,所以Q 在过点D 的AC 平行线的下方,分类讨论Q 在AD 上和在CN (见详解图)上的两种况下QM 平行于不同边时的情况,注意,根据平行线的定义,当Q 在AB 上时,QM 不可能平行于AB ,当Q 在BC 上时,QM 不可能平行于BC .【详解】(1)解:在Rt ABC 中,222AB AC BC =−,∴3=AB ;(2)解:P 从点A 出发以每秒个单位的速度沿AC 向终点C 运动,∴AP t =,PQ AC ⊥,∴APQ ABC △△∽,::3:4:5AB BC AC =,∴::3:4:5AP QP AQ =, ∴5533AP t AQ ==,点D 是边AB 的中点,∴32AD BD ==, ∴ 3523DQ t =−或5332t −;(3)解:当平行四边形PQDM 为菱形或矩形时即为轴对称图形, ∴ PQ DQ =或平行四边形PQDM 某一内角为90︒,①当Q 在AB 上时,990510t t ⎛⎫≤≤≠ ⎪⎝⎭,由(1)得43PQ t =,3523DQ t =−或5332t −, ∴354233t t −=或534323t t −=, 解得12t =或92, 990510t t ⎛⎫≤≤≠ ⎪⎝⎭,∴12t =;Q 在AB 上时,PQD ∠不可能为90︒,故不存在矩形的情况;②如图,当Q 在BC 上时,955t ≤≤,CPQ CBA △△∽,∴::4:3:5CP QP CQ =,AP t =,∴5CP t =−, ∴()354PQ t =−,()554CQ t =−, ∴()55945444BQ t t =−−=−, ∴222222359254511724416816DQ BD BQ t t t ⎛⎫⎛⎫=+=+−=−+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当22PQ DQ =时,平行四边形PQDM 为菱形, ∴()22254511735168164t t t ⎡⎤−+=−⎢⎥⎣⎦,解得t =,955t ≤≤,∴t =;当Q 点在BC 中点时,平行四边形PQDM 为矩形, 此时485255t −=⨯=, 解得175t =;综上所述:当平行四边形PQDM 为轴对称图形时,t 的值为12、或175;(4)解:平行四边形PQDM ,∴Q 在过点D 的AC 平行线的下方, ①如图,Q 在AD 上,9010t ≤<,QM AC ∥时,易得DQM QAP △△∽,平行四边形PQDM ,∴43DM QP t ==, 由(1)得3523DQ t =−, ∴35523443t DQ DM t −==, 解得920t =;②如图,Q 在AD 上,9010t ≤<,QM BC ∥时, 易得DQM QPA △△∽,∴35423453tDQDM t−==,解得8245t=(舍);③过点D的平行线交BC于点N,点Q在CN上移动才可能会出现平行四边形PQDM的对角线QM平行于直角三角形的边,此时1755t≤≤,如图,当QM AC∥时,延长DM交AC于点H,平行四边形PQDM,∴()354DM PQ t==−且DH AC⊥,QM AC∥,∴四边形MQPH为矩形,∴()354MH PQ DM t===−,∴()365245t DH−⨯==,解得215t=;不存在QM AB∥的情况;综上所述:当QM与Rt ABC△的某条边平行时,t的值为920或215.【点睛】本题考查了几何动点问题,涉及到相似、平行线的性质、平行四边形以及特殊的平行四边形的性质和判定,还会用到分类讨论的思想,难度较大,解决本题的关键是能准确找到不同的情况并对问题进行分类讨论.【答案】(1)BD =,9BE cm =(2)PQ AD ⊥,理由见详解(3)存在,t 的值为125或4(4)或【分析】(1)可求出30ADB ∠=︒,根据含30︒的直角三角形的性质可得212AD AB cm ==,BD =,根据平行四边形的性质可得AD BC ∥,则30DBC ∠=︒,即可得12DE BD =,BE =,即可求解; (2)先证四边形DEQP 是平行四边形,可得四边形DEQP 是矩形,即可得出结论;(3)分两种情况讨论,由平行四边形的性质可得AP BQ =,列出方程可求解;(4)分两种情况讨论,由轴对称的性质和等边三角形的性质以及勾股定理可求解.【详解】(1)四边形ABCD 是平行四边形,90ABD Ð=°,60A ∠=︒,6AB cm =,30ADB ∴∠=︒,AD BC ∥,212AD AB cm ∴==,BD ==,30DBC ADB ∠=∠=︒,DE BC ⊥,12DE BD ∴==,BE =,9BE cm ∴==;(2)PQ AD ⊥,理由如下:如图1,动点P 从点D 出发沿DA 以1/s cm 的速度向终点A 运动,同时点Q 从点B 出发,以4/cm s 的速度沿射线BC 运动,∴当95t =时,95PD =,365BQ =, 369955QE BE BQ PD ∴=−=−==, AD BC ,∴四边形DEQP 是平行四边形,DE BC ⊥,∴四边形DEQP 是矩形,PQ AD ∴⊥;(3)存在,当CD 为边时,四边形PQCD 是平行四边形,PD CQ ∴=,124t t ∴=−,125t ∴=;当CD 为对角线时,四边形PCQD 是平行四边形,PD CQ ∴=,412t t ∴=−,4t ∴=,综上所述:t 的值为125或4;(4)如图,当点P 的对称点在线段CD 上时,60ADQ QDC ∴∠=∠=︒,60QDC BCD ∴∠=∠=︒,CDQ ∴是等边三角形,CD CQ ∴=,6124t ∴=−,32t ∴=,过点P 作PH BC ⊥于H ,则PH DE ==,32EH PD cm ==, 60BCD ∠=︒,6CD AB cm ==,DE BC ⊥,13cm 2CE CD ∴==,32QH CQ EH CE cm ∴=−−=,在Rt PQH 中,PQ =; 如图,当点P 的对称点在线段CD 的延长线上时,120CDA ∠=︒,60PDP '∴∠=︒,点P 的对称点在线段CD 的延长线上,1302CDQ PDP '∴∠=∠=︒,BCD CDQ CQD ∠=∠+∠, 30CDQ CQD ∴∠=∠=︒,6CD CQ ∴==,12618BQ ∴=+=,418t ∴=,92t ∴=,过点P 作PH BC ⊥于H ,则PH DE ==,92EH PD cm ==,60BCD ∠=︒,6CD AB cm ==,DE BC ⊥,132CE CD cm ∴==,272QH CQ EH CE cm ∴=++=,在Rt PQH 中,PQ ==;综上所述:点P ,Q 之间的距离为或.【点睛】本题是四边形综合题,考查了平行四边形的性质,直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质等知识,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.课后训练1.如图,在四边形ABCD 中,AB CD ∥,90A ∠=︒,24cm DC =,26cm AB =,动点P 从D 开始沿DC 边向C 点以1cm /s 的速度运动,动点Q 从点B 开始沿BA 向A 点以3cm /s 的速度运动,P ,Q 分别从点D ,B 同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,运动的时间为t 秒.(1)t 为何值时,四边形DPQA 为矩形?(2)t 为何值时,四边形PQBC 为平行四边形?【答案】(1)当132t =秒时,四边形DPQA 为矩形(2)当6t =秒时,四边形PQBC 为平行四边形【分析】(1)根据AB CD ∥,矩形的判定和性质,得AQ DP =,求出t ,即可;(2)根据平行四边形的判定和性质,得PC QB =,求出t ,即可.【详解】(1)∵AB CD ∥,∴AQ DP ∥,当AQ DP =时,四边形DPQA 为平行四边形,∵90A ∠=︒,∴平行四边形DPQA 为矩形,∵动点P 从D 开始沿DC 边向C 点以1cm /s 的速度运动,动点Q 从点B 开始沿BA 向A 点以3cm /s 的速度运动, ∴cm DP t =,3cm BQ t =,∴263AQ AB BQ t =−=−,∴263t t =−,解得:261342t ==, ∴当132t =秒时,四边形DPQA 为矩形.(2)∵AB CD ∥,∴QB PC ∥,当PC QB =时,四边形PQBC 为平行四边形,∴24PC t =−,∴243t t −=,解得:6t =,∴当6t =秒时,四边形PQBC 为平行四边形.【点睛】本题考查动点与几何的综合,矩形和平行四边形的知识,解题的关键是掌握矩形和平行四边形的判定和性质. 在ABC 中, 发现:(1)在点O 的运动过程中,OE 与OF 的关系是(2)当=2t 时,=EF ______cm .【答案】(1)OE OF =,详见解析(2)8cm ,探究:3,拓展:=AB 10cm【分析】()1根据角平分线的定义、平行线的性质分别得到OEC ACE ∠=∠,ACF OFC ∠=∠,根据等腰三角形的判定定理得到OE OC =,OF OC =,等量代换证明结论;()2根据直角三角形斜边上的中线的性质解答;探究:根据矩形的判定定理得到=OA OC 时,四边形AECF 是矩形,进而求出OA ,求出t ;拓展:根据正方形的对角线平分一组对角得到45ACE ∠=︒,进而得到90ACB ∠=︒,根据勾股定理计算,得到答案.【详解】(1)解:OE OF =,理由如下:CE 平分ACB ∠,BCE ACE ∴∠=∠,EF BC ∥,BCE OEC ∴∠=∠,OEC ACE ∴∠=∠,OE OC ∴=,同理可得,ACF OFC ∠=∠,OF OC ∴=,OE OF ∴=,故答案为:OE OF =;(2)由题意得,当=2t 时,2cm OA =,则4cm OC AC OA =−=,BCE ACE ∠=∠,GCF ACF ∠=∠,90ECF ∴∠=︒,OE OF =,()28cm EF OC ∴==,故答案为:8; 探究:当=3t 时,四边形AECF 是矩形,理由如下:90ECF ∠=︒,OE OF =,∴当=OA OC 时,四边形AECF 是矩形,此时,3cm OA OC ==,3t ∴=时,四边形AECF 是矩形,故答案为:3;拓展:当四边形AECF 是正方形时,45ACE ∠=︒,CE 平分ACB ∠,290ACB ACE ∴∠=∠=︒,()10cm AB ∴=.【点睛】本题考查的是正方形的性质、矩形的判定、平行线的性质以及直角三角形斜边上的中线的性质,掌握矩形的判定定理、正方形的性质是解题的关键. 3.已知正方形ABCD 中,8AB BC CD DA ====,90A B C D ∠=∠=∠=∠=︒.动点P 以每秒2个单位速度从点B 出发沿线段BC 方向运动,动点Q 同时以每秒8个单位速度从B 点出发沿正方形的边BA AD DC CB −−−方向顺时针作折线运动,当点P 与点Q 相遇时停止运动,设点P 的运动时间为t .(1)当运动时间为 秒时,点P 与点Q 相遇;(2)当BQ PD ∥时,求线段DQ 的长度;(3)连接PA ,当PAB 和QAD 全等时,求t 的值.【答案】(1)3.2(2)3.2(3)t 为0.8或83【分析】(1)先判断出点P ,Q 相遇时,必在正方形的边BC 上,利用运动路程之和为正方形的正常建立方程即可;(2)先判断出四边形BQDP 是平行四边形,得出BP DQ =,进而表示出BP ,DQ ,用BP DQ =建立方程求解即可;(3)分点Q 在正方形的边AB ,AD ,CD ,BC 上,建立方程求解即可得出结论;【详解】(1)解:点P 的运动速度为2,8BC =,∴点P 运动到点C 的时间为4,点Q 的运动速度为8,∴点Q 从点B 出发沿BA AD DC CB −−−方向顺时针作折线运动到点C 的时间为(888)83++÷=,∴点P ,Q 相遇时在边BC 上,284832t t ∴+=⨯=,3.2t ∴=,故答案为3.2;(2)解:如图1,//BQ PD ,∴点Q 只能在边AD 上,四边形ABCD 是正方形,//AD BC ∴,∴四边形BQDP 是平行四边形,BP DQ ∴=,2288t t ∴=⨯−,1.6t ∴=,288 3.2DQ t ∴=⨯−=;(3)解:①当点Q 在边AB 上时,如图2,AB AD =,ABP DAQ ∠=∠,要使PAB ∆和ΔQAD 全等,只能是PAB QDA ≅,BP AQ ∴=,88AQ t =−,2BP t =,882t t ∴−=,0.8t ∴=,②当点Q 在边AD 时,不能构成QAD ,③当点Q 在边CD 上时,如图3,同①的方法得,要使PAB 和QAD 全等,只能是PAB QAD ≅,BP DQ ∴=,2816t t ∴=−,83t ∴=,④当点Q 在边BC 时,QAD 不是直角三角形,而PAB 是直角三角形,所以,不能全等;即:当PAB 和QAD 全等时,t 的值为0.8或83;【点睛】本题考查四边形综合题、正方形的性质、平行四边形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会分类讨论. 4.如图,在ABCD Y 中,9034BAC CD AC ∠=︒==,,.动点P 从点A 出发沿AD 以1cm /s 速度向终点D 运动,同时点Q 从点C 出发,以4cm /s 速度沿射线CB 运动,当点P 到达终点时,点Q 也随之停止运动,设点P 运动的时间为t 秒()0t >.(1)CB 的长为______.(2)用含t 的代数式表示线段QB 的长.(3)连接PQ ,①是否存在t 的值,使得PQ 与AC 互相平分?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由;②是否存在t 的值,使得PQ 与AB 互相平分?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.(4)若点P 关于直线AQ 对称的点恰好落在直线AB 上,请直接写出t 的值.【答案】(1)5(2)55404QB t t ⎛⎫=−<≤ ⎪⎝⎭或5454QB t t ⎛⎫=−> ⎪⎝⎭(3)①不存在,理由见解析;②存在,t 的值为53(4)t 的值为12或2【分析】(1)根据平行四边形的性质得3AB DC ==,再根据勾股定理即可求解;(2)根据题意可得4CQ t =,先求出当点Q 与点B 重合时,所花费的时间,再根据题意分两种情况讨论即可:当点Q 在线段BC 上时和当点Q 在线段CB 的延长线上时;(3)①连接PC AQ ,,假设PQ 与AC 互相平分,则可得四边形APCQ 是平行四边形,进而可得AP CQ =,解得即可到答案;②连接PB AQ ,,假设PQ 与AB 互相平分,则可得四边形APBQ 是平行四边形,进而可得AP BQ =,解得即可到答案;(4)根据题意分两种情况讨论即可:当点P 关于直线AQ 对称的点落在点A 下方时和当点P 关于直线AQ 对称的点落在点A 上方时.【详解】(1)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴3AB DC ==,∵90BAC ∠=︒,∴5BC =,故答案为:5;(2)在ABCD Y 中,AD BC =,AD BC ∥,由题意得,4CQ t =,当点Q 与点B 重合时,45t =, ∴5s 4t =, 当点Q 在线段BC 上时,54QB BC CQ t =−=−,当点Q 在线段CB 的延长线上时,45QB CQ BC t =−=−, 综上所述,55404QB t t ⎛⎫=−<≤ ⎪⎝⎭或5454QB t t ⎛⎫=−> ⎪⎝⎭;(3)①不存在,理由如下:如图,连接PC AQ ,,若PQ 与AC 互相平分,则四边形APCQ 是平行四边形,∴AP CQ =,∵4AP t CQ t ==,,∴4t t =,解得0=t (不合题意),∴不存在t 的值,使得PQ 与AC 互相平分;②存在,如图,连接PB AQ ,,若PQ 与AB 互相平分,则四边形APBQ 是平行四边形,∴AP BQ =,∴45t t =−, ∴5s 3t =, ∴当5s 3t =时,PQ 与AB 互相平分; (4)当点P 关于直线AQ 对称的点落在点A 下方时,如图,由对称得,PAQ P AQ '∠=∠,∵AD BC ∥,∴PAQ AQB ∠=∠,∴P AQ AQB '∠=∠,即BAQ AQB ∠=∠,∴3BQ AB ==,∴2CQ BC BQ =−=,∴42t =,解得12t =;当点P 关于直线AQ 对称的点落在点A 上方时,如图,由对称得,12∠=∠,∵AD BC ∥,∴13∠=∠,∵24∠∠=∴3=4∠∠,∴3BQ AB ==,∴8CQ BC BQ =+=,∴48t =,解得2t =,综上所述,t 的值为12或2.【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质、勾股定理的应用和动点问题,灵活运用所学知识求解是解决本题的关键. 5.如图,矩形ABCD 中,4CD =,30CBD ∠=︒.一动点P 从B 点出发沿对角线BD 方向以每秒2个单位长度的速度向点D 匀速运动,同时另一动点Q 从D 点出发沿DC 方向以每秒1个单位长度的速度向点C 匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点P 、Q 运动的时间为t 秒()0t >.过点P 作PE BC ⊥于点E ,连接EQ ,PQ .(1)求证:PE DQ =;(2)四边形PEQD 能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t 值;如果不能,说明理由.(3)当t 为何值时,PQE V 为直角三角形?请说明理由.【答案】(1)见解析(2)能,83t =(3)当2t =或165,见解析【分析】(1)由垂直得90BEP ∠=︒,在Rt BEP 中,2BP t =,由30CBD ∠=︒,可得PE t =,即可证明结果;(2)先证明四边形PEQD 是平行四边形,82PD t =−,DQ t =,当PD DQ =时,四边形PEQD 为菱形,即可求解;(3)分类讨论:①当90EPQ ∠=︒,②当90PQE ∠=︒,③当90PEQ ∠=︒即可.【详解】(1)证明:∵PE BC ⊥,∴90BEP ∠=︒,在Rt BEP 中,2BP t =,∵30CBD ∠=︒,∴PE t =,又∵DQ t =,∴PE DQ =;(2)解:能,理由如下:∵四边形ABCD 为矩形,PE BC ⊥,90BEP C ︒∠==∠,∴PE DQ ∥,由(1)知,PE DQ =,∴四边形PEQD 为平行四边形,在Rt CBD 中,4CD =,30CBD ∠=︒,∴28BD CD ==,∵2BP t =,∴82PD BD BP t =−=−,若使平行四边形PEQD 为菱形,则需PD DQ =,即82t t −=, ∴83t =, 即当83t =时,四边形PEQD 为菱形; (3)解:①当90EPQ ∠=︒时,四边形EPQC 为矩形,∴PE QC =,∵PE t =,4QC t =−,∴4t t =−,即2t =;②当90PQE ∠=︒时,90DPQ PQE ∠=∠=︒,在Rt DPQ 中,906030PQD ∠=︒−︒=︒,∴2DQ DP =,∵DQ t =,82DP t =−∴()282t t =−,即165t =.③当90PEQ ∠=︒时,此种情况不存在,综上所述,当2t =或165时,PQE V 为直角三角形.【点睛】本题考查动点问题、菱形的判定与性质及矩形的性质,找到动点运动的规律和路线、速度、以及是否停止和有无取值范围是解题的关键.(1)=a ______cm ,b =______cm ;(2)t 为何值时,EP 把四边形BCDE 的周长平分?(3)另有一点Q 从点E 出发,按照E D C →→的路径运动,且速度为1cm /s ,若P 、Q 两点同时出发,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动.求t 为何值时,BPQ V 的面积等于26cm .【答案】(1)3,3(2)2s =t(3)3s 2或11s 3或5s【分析】(1)由非负性可求a ,b 的值;(2)先求出18cm BCDE C =四边形,可得9cm BE BP +=,可求4cm BP =,即可求解;(3)分三种情况讨论,由三角形的面积公式可求解.【详解】(1)∵()230a −=,∴30,290a a b −=+−=,∴3,3a b ==;故答案为:3,3;(2)∵3cm,3cm AE DE ==,∴6cm AD BC ==,∴18cm BCDE C BC CD DE EB =+++=四边形,∵EP 把四边形BCDE 的周长平分,∴9cm BE BP +=,∴4cm BP =,点P 在BC 上,∴42s 2t ==;(3)①点P在BC上(03)t<≤,∵12462BPQtS=⨯⨯=V,∴3.2t=;②相遇前,点P在CD上13 (3)3t<≤,∵[]1(4(3)(26)662BPQS t t=⨯−−−−⨯=,∴113t=;③相遇后,点P在CD上13(5)3t<≤,∵[]1(3)(26)4662BPQS t t=⨯−+−−⨯=,∴.5t=;∴综上所述,当3s2t=或11s3或5s时,BPQV的面积等于26cm.【点睛】本题考查了矩形的性质,非负数的性质,一元一次方程的应用等知识,利用分类讨论思想是解本题的关键.角形与DCQ全等.【答案】(1)1(2)54t=或4或232(3) 3.5t=,5.5或10【分析】(1)根据题中条件求出AP 的长即可求解;(2)分三种情况讨论:①当点P 在AB 上时,②当点P 在BC 上时,③当点P 在AD 上时;(3)连接CQ ,要使一个三角形与DCQ 全等,则另一条直角边必须等于DQ ,分类讨论即可.【详解】(1)解:动点P 的速度是2cm/s ,∴当2t =时,224AP =⨯=,∵5cm AB =,∴BP =1cm ;(2)解:①当点P 在AB 上时,CDP △是等腰三角形,∴PD CP =,在长方形ABCD 中,,90AD BC A B =∠=∠=︒,∴()HL DAP CBP ≌,∴AP BP =, ∴1522AP AB ==,∵动点P 的速度是2cm/s , ∴54t =;②当点P 在BC 上时,CDP △是等腰三角形,如图所示,∵90C ∠=︒,∴5CD CP ==,∴3BP CB CD =−=, ∴53422AB BP t ++===;③当点P 在AD 上时,CDP △是等腰三角形.如图所示,∵90D Ð=°,∴5DP CD ==, ∴585523222AB CB CD DP t ++++++===, 综上所述,54t =或4或232时,CDP △是等腰三角形; (3)解:根据题意,如图,连接CQ ,∵5,90,6AB CD A B C D DQ ==∠=∠=∠=∠=︒=,∴要使一个三角形与DCQ 全等,则另一条直角边必须等于DQ .①当点P 运动到1P 时,16CP DQ ==,此时1DCQ CDP △≌△, ∴点P 的路程为:1527AB BP +=+=, ∴72 3.5t =÷=;②当点P 运动到2P 时,26BP DQ ==,此时2CDQ ABP △≌△, ∴点P 的路程为:25611AB BP +=+=,∴112 5.5t =÷=③当点P 运动到3P 时,35AP DQ ==,此时3CDQ BAP △≌△, ∴点P 的路程为:3585220AB BC CD DP +++=+++=, ∴20210t =÷=,④当点P 运动到4P 时,即P 与Q 重合时,46DP DQ ==,此时4CDQ CDP △≌△, ∴点P 的路程为:4585624AB BC CD DP +++=+++=∴24212t =÷=,此结果舍去,不符合题意,综上所述,t 的值可以是: 3.5t =,5.5或10.【点睛】本题考查了动点问题,灵活运用分类讨论思想是解题关键.。
浙教版八年级数学下册第5章专题十二 特殊四边形中的动点问题
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专题
∴△ADE≌△CDG. ∴AE=CG. ∴AC=AE+CE=CG+CE. ∵AC= 2AB, ∴CE+CG= 2AB.
专题
∵EM⊥BC,EN⊥CD,∴∠EMC=∠ENC=90°, ∴∠NEC=45°,∴NE=NC, ∴四边形EMCN是正方形. ∴EM=EN,∠NEM=90°. ∴∠MEF+∠FEN=90°. ∵四边形DEFG是矩形,∴∠DEF=90°. ∴∠DEN+∠NEF=90°,∴∠DEN=∠MEF.
专题
在△DEN 和△FEM 中, ∠ END=NEEM=,∠FME, ∠DEN=∠FEM, ∴△DEN≌△FEM. ∴ED=EF, ∴矩形 DEFG 是正方形.
专题
又∵EF⊥AC, ∴四边形AFCE为菱形. ∴AF=CF. 设AF=CF=x cm,则BF=(8-x)cm. 在Rt△ABF中,由勾股定理,得AB2+BF2 =AF2,即42+(8-x)2=x2,解得x=5. ∴AF=5 cm.
专题
(2)动点P,Q分别从A,C两点同时出发 ,沿△AFB和 △CDE各边匀速运动一周,即点P自A→F→B→A停止, 点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,已知点P的 速度为5 cm/s,点Q的速度为4 cm/s,运动时间为t s, 当以A,C,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形 时,求t的值.
专题
若以A,C,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形, 则PC=QA. ∵四边形ABCD为矩形, ∴AB=CD=4 cm,AD=BC=8 cm. ∵AF=CF=5 cm,点P的速度为5 cm/s,点Q的速度 为4 cm/s,运动时间为t s,
专题
∴PC=PF+FC=PF+FA=5t cm,QA =(AD+CD)-(QD+CD)=(12-4t)cm. ∴5t=12-4t,解得 t=43. 故当以 A,C,P,Q 四点为顶点的四边 形是平行四边形时,t 的值为43.
初二数学-特殊四边形中的动点问题(教师版)
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特殊四边形中的动点问题及解题方法1、如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=24cm,AB=8cm,BC=26cm,动点P从A开始沿AD边向D以1cm/s的速度运动;动点Q从点C开始沿CB边向B以3cm/s的速度运动.P、Q分别从点A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另外一点也随之停止运动,设运动时间为ts.(1)当t为何值时,四边形PQCD为平行四边形?(2)当t为何值时,四边形PQCD为等腰梯形?(3)当t为何值时,四边形PQCD为直角梯形?分析:(1)四边形PQCD为平行四边形时PD=CQ.(2)四边形PQCD为等腰梯形时QC-PD=2CE.(3)四边形PQCD为直角梯形时QC-PD=EC.所有的关系式都可用含有t的方程来表示,即此题只要解三个方程即可.解答:解:(1)∵四边形PQCD平行为四边形∴PD=CQ∴24-t=3t解得:t=6即当t=6时,四边形PQCD平行为四边形.(2)过D作DE⊥BC于E则四边形ABED为矩形∴BE=AD=24cm∴EC=BC-BE=2cm∵四边形PQCD为等腰梯形∴QC-PD=2CE即3t-(24-t)=4解得:t=7(s)即当t=7(s)时,四边形PQCD为等腰梯形.(3)由题意知:QC-PD=EC时,四边形PQCD为直角梯形即3t-(24-t)=2解得:t=6.5(s)即当t=6.5(s)时,四边形PQCD为直角梯形.点评:此题主要考查了平行四边形、等腰梯形,直角梯形的判定,难易程度适中.2、如图,△ABC中,点O为AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的外角平分线CF于点F,交∠ACB内角平分线CE于E.(1)试说明EO=FO;(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形并证明你的结论;(3)若AC边上存在点O,使四边形AECF是正方形,猜想△ABC的形状并证明你的结论.分析:(1)根据CE平分∠ACB,MN∥BC,找到相等的角,即∠OEC=∠ECB,再根据等边对等角得OE=OC,同理OC=OF,可得EO=FO.(2)利用矩形的判定解答,即有一个内角是直角的平行四边形是矩形.(3)利用已知条件及正方形的性质解答.解答:解:(1)∵CE平分∠ACB,∴∠ACE=∠BCE,∵MN∥BC,∴∠OEC=∠ECB,∴∠OEC=∠OCE,∴OE=OC,同理,OC=OF,∴OE=OF.(2)当点O运动到AC中点处时,四边形AECF是矩形.如图AO=CO,EO=FO,∴四边形AECF为平行四边形,∵CE平分∠ACB,∴∠ACE= ∠ACB,同理,∠ACF= ∠ACG,∴∠ECF=∠ACE+∠ACF= (∠ACB+∠ACG)= ×180°=90°,∴四边形AECF是矩形.(3)△ABC是直角三角形∵四边形AECF是正方形,∴AC⊥EN,故∠AOM=90°,∵MN∥BC,∴∠BCA=∠AOM,∴∠BCA=90°,∴△ABC是直角三角形.点评:本题主要考查利用平行线的性质“等角对等边”证明出结论(1),再利用结论(1)和矩形的判定证明结论(2),再对(3)进行判断.解答时不仅要注意用到前一问题的结论,更要注意前一问题为下一问题提供思路,有相似的思考方法.是矩形的判定和正方形的性质等的综合运用.3、如图,直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,已知AD=AB=3,BC=4,动点P从B点出发,沿线段BC向点C作匀速运动;动点Q从点D出发,沿线段DA向点A作匀速运动.过Q点垂直于AD的射线交AC于点M,交BC于点N.P、Q两点同时出发,速度都为每秒1个单位长度.当Q点运动到A点,P、Q两点同时停止运动.设点Q运动的时间为t秒.(1)求NC,MC的长(用t的代数式表示);(2)当t为何值时,四边形PCDQ构成平行四边形;(3)是否存在某一时刻,使射线QN恰好将△ABC的面积和周长同时平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由;(4)探究:t为何值时,△PMC为等腰三角形.分析:(1)依据题意易知四边形ABNQ是矩形∴NC=BC-BN=BC-AQ=BC-AD+DQ,BC、AD已知,DQ就是t,即解;∵AB∥QN,∴△CMN∽△CAB,∴CM:CA=CN:CB,(2)CB、CN已知,根据勾股定理可求CA=5,即可表示CM;四边形PCDQ构成平行四边形就是PC=DQ,列方程4-t=t即解;(3)可先根据QN平分△ABC的周长,得出MN+NC=AM+BN+AB,据此来求出t的值.然后根据得出的t的值,求出△MNC的面积,即可判断出△MNC的面积是否为△ABC面积的一半,由此可得出是否存在符合条件的t值.(4)由于等腰三角形的两腰不确定,因此分三种情况进行讨论:①当MP=MC时,那么PC=2NC,据此可求出t的值.②当CM=CP时,可根据CM和CP的表达式以及题设的等量关系来求出t的值.③当MP=PC时,在直角三角形MNP中,先用t表示出三边的长,然后根据勾股定理即可得出t的值.综上所述可得出符合条件的t的值.解答:解:(1)∵AQ=3-t∴CN=4-(3-t)=1+t在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=32+42∴AC=5在Rt△MNC中,cos∠NCM= = ,CM= .(2)由于四边形PCDQ构成平行四边形∴PC=QD,即4-t=t解得t=2.(3)如果射线QN将△ABC的周长平分,则有:MN+NC=AM+BN+AB即:(1+t)+1+t= (3+4+5)解得:t= (5分)而MN= NC= (1+t)∴S△MNC= (1+t)2= (1+t)2当t= 时,S△MNC=(1+t)2= ≠ ×4×3∴不存在某一时刻t,使射线QN恰好将△ABC的面积和周长同时平分.(4)①当MP=MC时(如图1)则有:NP=NC即PC=2NC∴4-t=2(1+t)解得:t=②当CM=CP时(如图2)则有:(1+t)=4-t解得:t=③当PM=PC时(如图3)则有:在Rt△MNP中,PM2=MN2+PN2而MN= NC= (1+t)PN=NC-PC=(1+t)-(4-t)=2t-3∴[ (1+t)]2+(2t-3)2=(4-t)2解得:t1= ,t2=-1(舍去)∴当t= ,t= ,t= 时,△PMC为等腰三角形点评:此题繁杂,难度中等,考查平行四边形性质及等腰三角形性质.考查学生分类讨论和数形结合的数学思想方法.4、直线y=- 34x+6与坐标轴分别交于A 、B 两点,动点P 、Q 同时从O 点出发,同时到达A 点,运动停止.点Q 沿线段OA 运动,速度为每秒1个单位长度,点P 沿路线O ⇒B ⇒A 运动. (1)直接写出A 、B 两点的坐标; (2)设点Q 的运动时间为t (秒),△OPQ 的面积为S ,求出S 与t 之间的函数关系式;(3)当S= 485时,求出点P 的坐标,并直接写出以点O 、P 、Q 为顶点的平行四边形的第四个顶点M 的坐标.分析:(1)分别令y=0,x=0,即可求出A 、B 的坐标; (2))因为OA=8,OB=6,利用勾股定理可得AB=10,进而可求出点Q 由O 到A 的时间是8秒,点P 的速度是2,从而可求出,当P 在线段OB 上运动(或0≤t≤3)时,OQ=t ,OP=2t ,S=t2,当P 在线段BA 上运动(或3<t≤8)时,OQ=t ,AP=6+10-2t=16-2t ,作PD ⊥OA 于点D ,由相似三角形的性质,得 PD=48-6t5,利用S= 12OQ×PD,即可求出答案; (3)令S= 485,求出t 的值,进而求出OD 、PD ,即可求出P 的坐标,利用平行四边形的对边平行且相等,结合简单的计算即可写出M 的坐标. 解答: 解:(1)y=0,x=0,求得A (8,0)B (0,6), (2)∵OA=8,OB=6,∴AB=10.∵点Q 由O 到A 的时间是 81=8(秒), ∴点P 的速度是 6+108=2(单位长度/秒). 当P 在线段OB 上运动(或O≤t≤3)时, OQ=t ,OP=2t ,S=t2.当P 在线段BA 上运动(或3<t≤8)时, OQ=t ,AP=6+10-2t=16-2t , 如图,做PD ⊥OA 于点D ,由 PDBO=APAB ,得PD= 48-6t5. ∴S= 12OQ•PD=- 35t2+245t .(3)当S= 485时,∵ 485>12×3×6∴点P 在AB 上 当S= 485时,- 35t2+245t= 485 ∴t=4∴PD= 48-6×45= 245,AD=16-2×4=8 AD= 82-(245)2= 325 ∴OD=8- 325= 85 ∴P ( 85, 245) M1( 285, 245),M2(- 125, 245),M3( 125,- 245) 点评:本题主要考查梯形的性质及勾股定理.在解题(2)时,应注意分情况进行讨论,防止在解题过程中出现漏解现象. 5.已知:如图,在直角梯形COAB 中,OC AB ∥,以O 为原点建立平面直角坐标系,A B C ,,三点的坐标分别为(80)(810)(04)A B C ,,,,,,点D 为线段BC 的中点,动点P 从点O 出发,以每秒1个单位的速度,沿折线OABD的路线移动,移动的时间为t 秒.(1)求直线BC 的解析式;(2)若动点P 在线段OA 上移动,当t 为何值时,四边形OPDC 的面积是梯形COAB 面积的27? (3)动点P 从点O 出发,沿折线OABD 的路线移动过程中,设OPD △的面积为S ,请直接写出S 与t 的函数关系式,并指出自变量t 的取值范围;6.如图,已知ABC △中,10AB AC ==厘米,8BC =厘米,点D 为AB 的中点.(1)如果点P 在线段BC 上以3厘米/秒的速度由B 点向C 点运动,同时,点Q 在线段CA 上由C 点向A 点运动. ①若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,经过1秒后,BPD △与CQP △是否全等,请说明理由; ②若点Q 的运动速度与点P 的运动速度不相等,当点Q 的运动速度为多少时,能够使BPD △与CQP △全等? (2)若点Q 以②中的运动速度从点C 出发,点P 以原来的运动速度从点B 同时出发,都逆时针沿ABC △三边运动,求经过多长时间点P 与点Q 第一次在ABC △的哪条边上相遇?四边形中的动点问题课后作业1. 如图,已知AD 与BC 相交于E ,∠1=∠2=∠3,BD =CD ,∠ADB =90°,CH ⊥AB 于H ,CH 交AD 于F.(1)求证:CD ∥AB ;(2)求证:△BDE ≌△ACE ;(3)若O 为AB 中点,求证:OF =12BE.2、如图1―4―2l ,在边长为a 的菱形ABCD 中,∠DAB =60°,E 是异于A 、D 两点的动点,F 是CD 上的动点,满足A E +CF=a ,说明:不论E 、F 怎样移动,三角形BEF 总是正三角形.3、在平行四边形ABCD 中,E 为BC 的中点,连接AE 并延长交DC 的延长线于点F . (1)求证:CF AB =;(2)当BC 与AF 满足什么数量关系时, 四边形ABFC 是矩形,并说明理由.4、如图l -4-80,已知正方形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,E 是AC 上一点,过点A 作AG ⊥EB ,垂足为G ,AG 交BD 于F ,则OE=OF . (1)请证明0E=OF(2)解答(1)题后,某同学产生了如下猜测:对上述命题,若点E 在AC 的延长线上,AG ⊥EB ,AG 交 EB 的延长线于 G ,AG 的延长线交DB 的延长线于点F ,其他条件不变,则仍有OE=OF .问:猜测所得结论是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.5、如图,在梯形ABCD中,3545AD BC AD DC AB B ====︒∥,,,.动点M 从B 点出发沿线段BC 以每秒2个单位长度的速度向终点C 运动;动点N 同时从C 点出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动.设运动的时间为t 秒. (1)求BC 的长.(2)当MN AB ∥时,求t 的值.(3)试探究:t 为何值时,MNC △为等腰三角形.FEDCBACE6. 如图所示,有四个动点P 、Q 、E 、F 分别从正方形ABCD 的四个顶点出发,沿着AB 、BC 、CD 、DA 以同样的速度向B 、C 、D 、A 各点移动。
中考数学总复习《(特殊)平行四边形的动点问题》专题训练(附答案)
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中考数学总复习《(特殊)平行四边形的动点问题》专题训练(附答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.已知,矩形ABCD 中,AB =4cm ,BC =8cm ,AC 的垂直平分线EF 分别交AD 、BC 于点E 、F ,垂足为O .(1)如图1,连接AF 、CE .求证四边形AFCE 为菱形,并求AF 的长;(2)如图2,动点P 、Q 分别从A 、C 两点同时出发,沿△AFB 和△CDE 各边匀速运动一周.即点P 自A →F →B →A 停止,点Q 自C →D →E →C 停止.在运动过程中,①已知点P 的速度为每秒5cm ,点Q 的速度为每秒4cm ,运动时间为t 秒,当A 、C 、P 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t 的值.②若点P 、Q 的运动路程分别为a 、b (单位:cm ,ab ≠0),已知A 、C 、P 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形,求a 与b 满足的数量关系式.2.(1)如图1,点P 为矩形ABCD 对角线BD 上一点,过点P 作//EF BC ,分别交AB 、CD 于点E 、F .若2BE =,PF=6,AEP △的面积为1S ,CFP 的面积为2S ,则12S S +=________;(2)如图2,点P 为ABCD 内一点(点P 不在BD 上),点E 、F 、G 、H 分别为各边的中点.设四边形AEPH 的面积为1S ,四边形PFCG 的面积为2S (其中21S S >),求PBD △的面积(用含1S 、S的代数式表示);2(3)如图3,点P为ABCD内一点(点P不在BD上)过点P作//EF AD,HG//AB与各边分别相交于点E、F、G、H设四边形AEPH的面积为1S,四边形PGCF的面积为2S(其中21),S S求PBD△的面积(用含1S、2S的代数式表示);(4)如图4 点A B C D把O四等分.请你在圆内选一点P(点P不在AC BD 上)设PB PC BC围成的封闭图形的面积为1S PA PD AD围成的封闭图形的面积为2S PBD△的面积为3S PAC△的面积为4S.根据你选的点P的位置直接写出一个含有1S2S3S4S的等式(写出一种情况即可).3.已知直线y=x+4与x轴y轴分别交于A B两点∠ABC=60°BC与x轴交于点C.(1)试确定直线BC的解析式.(2)若动点P从A点出发沿AC向点C运动(不与A C重合)同时动点Q从C点出发沿CBA向点A运动(不与C A重合) 动点P的运动速度是每秒1个单位长度动点Q的运动速度是每秒2个单位长度.设△APQ的面积为S P点的运动时间为t秒求S与t的函数关系式并写出自变量的取值范围.(3)在(2)的条件下当△APQ的面积最大时y轴上有一点M 平面内是否存在一点N 使以A Q M N为顶点的四边形为菱形?若存在请直接写出N点的坐标;若不存在请说明理由.4.如图在等腰梯形ABCD中AB∥DC AB=8cm CD=2cm AD=6cm.点P 从点A出发以2cm/s的速度沿AB向终点B运动;点Q从点C出发以1cm/s的速度沿CD DA向终点A运动(P Q两点中有一个点运动到终点时所有运动即终止).设P Q同时出发并运动了t秒.(1)当PQ将梯形ABCD分成两个直角梯形时求t的值;(2)试问是否存在这样的t 使四边形PBCQ的面积是梯形ABCD面积的一半?若存在求出这样的t的值若不存在请说明理由.5.如图在平面直角坐标系中以坐标原点O为圆心2为半径画⊙O P是⊙O上一动点且P在第一象限内过点P作⊙O的切线与轴相交于点A与轴相交于点B.(1)点P在运动时线段AB的长度也在发生变化请写出线段AB长度的最小值并说明理由;(2)在⊙O上是否存在一点Q使得以Q O A P为顶点的四边形时平行四边形?若存在请求出Q点的坐标;若不存在请说明理由.6.如图已知长方形ABCD中AD=6cm AB=4cm 点E为AD的中点.若点P在线段AB上以1cm/s的速度由点A向点B运动同时点Q在线段BC上由点B向点C运动.(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等经过1秒后△AEP与△BPQ是否全等请说明理由并判断此时线段PE和线段PQ的位置关系;(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等运动时间为t秒设△PEQ的面积为Scm2请用t的代数式表示S;(3)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等当点Q的运动速度为多少时能够使△AEP与△BPQ全等?7.如图长方形ABCD中5cm,8cm==现有一动点P从A出发以2cm/s的速度沿AB BC----返回到点A停止设点P运动的时间为t秒.长方形的边A B C D At=时BP=___________cm;(1)当2(2)当t为何值时连接,,△是等腰三角形;CP DP CDP(3)Q为AD边上的点且6DQ=P与Q不重合当t为何值时以长方形的两个顶点及点P为顶点的三角形与DCQ全等.8.如图平行四边形ABCD中6cmB∠︒G是CD的中点E是BC==60AB=8cm边AD上的动点EG的延长线与BC的延长线交于点F连接CE DF.(1)求证:四边形CEDF是平行四边形;(2)①AE=______时四边形CEDF是矩形;②AE=______时四边形CEDF是菱形.9.在平面直角坐标系中点A在第一象限AB⊥x轴于点B AC⊥y轴于点C已知点B(b0)C(0 c)其中b c满足|b﹣8|6+-=0.c(1)直接写出点A坐标.(2)如图2 点D从点O出发以每秒1个单位的速度沿y轴正方向运动同时点E从点A出发以每秒2个单位的速度沿射线BA运动过点E作GE⊥y轴于点G设运动时间为t 秒当S四边形AEGC<S△DEG时求t的取值范围.(3)如图3 将线段BC平移使点B的对应点M恰好落在y轴负半轴上点C的对应点为N连接BN交y轴于点P当OM=4OP时求点M的坐标.10.如图在平面直角坐标系中点A B的坐标分别是(﹣4 0)(0 8)动点P从点O出发沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动同时动点C从点B出发沿12.在四边形ABCD中//,90,10cm,8cm∠=︒===点P从点A出发沿折线AB CD BCD AB AD BCABCD方向以3cm/s的速度匀速运动;点Q从点D出发沿线段DC方向以2cm/s的速度匀速运动.已知两点同时出发当一个点到达终点时另一点也停止运动设运动时间为()s t.(1)求CD的长;(2)当四边形PBQD为平行四边形时求四边形PBQD的周长;(3)在点P Q的运动过程中是否存在某一时刻使得BPQ的面积为220cm若存在请求出所有满足条件的t的值;若不存在请说明理由.13.在平面直角坐标系中矩形OABC的边OA任x轴上OC在y轴上B(4 3)点M从点A开始以每秒1个单位长度的速度沿AB→BC→CO运动设△AOM的面积为S 点M运动的时间为t.(1)当0<t<3时AM=当7<t<10时OM=;(用t的代数式表示)(2)当△AOM为等腰三角形时t=;(3)当7<t<10时求S关于t的函数关系式;(4)当S=4时求t的值.14.如图1 在平面直角坐标系中正方形OABC的边长为6 点A C分别在x y 正半轴上点B在第一象限.点P是x正半轴上的一动点且OP=t连结PC将线段PC绕点P顺时针旋转90度至PQ连结CQ取CQ中点M.(1)当t=2时求Q与M的坐标;(2)如图2 连结AM以AM AP为邻边构造平行四边形APNM.记平行四边形APNM 的面积为S.①用含t的代数式表示S(0<t<6).②当N落在△CPQ的直角边上时求∠CPA的度数;(3)在(2)的条件下连结AQ记△AMQ的面积为S'若S=S'则t=(直接写出答案).15.如图平面直角坐标系中矩形OABC的顶点B的坐标为(7 5)顶点A C 分别在x轴y轴上点D的坐标为(0 1)过点D的直线与矩形OABC的边BC交于点G 且点G不与点C重合以DG为一边作菱形DEFG 点E在矩形OABC的边OA 上设直线DG的函数表达式为y=kx+b(1)当CG=OD时求直线DG的函数表达式;(2)当点E的坐标为(5 0)时求直线DG的函数表达式;(3)连接BF 设△FBG的面积为S CG的长为a 请直接写出S与a的函数表达式及自变量a 的取值范围.16.如图 在四边形ABCD 中 //AD BC 3AD = 5DC = 42AB = 45B ∠=︒ 动点M 从点B 出发沿线段BC 以每秒2个单位长度的速度向终点C 运动;动点N 同时从点C 出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动 设运动的时间为s t .(1)求BC 的长.(2)当//MN AB 时 求t 的值(3)试探究:t 为何值时 MNC ∆为等腰三角形?参考答案:1.(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形∴AD ∥BC∴∠CAD =∠ACB ∠AEF =∠CFE∵EF 垂直平分AC 垂足为O∴OA =OC∴△AOE ≌△COF∴OE =OF∴四边形AFCE 为平行四边形又∵EF ⊥AC∴四边形AFCE 为菱形设菱形的边长AF =CF =x cm 则BF =(8﹣x )cm在Rt △ABF 中 AB =4cm由勾股定理得42+(8﹣x )2=x 2解得x =5iii )如图3 当P 点在AB 上 Q 点在CD 上时 AP =CQ 即12﹣a =b 得a +b =12. 综上所述 a 与b 满足的数量关系式是a +b =12(ab ≠0).2.(1)过P 点作AB∥MN∵S 矩形AEPM +S 矩形DFPM =S 矩形CFPN +S 矩形DFPM =S 矩形ABCD -S 矩形BEPN又∵11,,22AEP CFP AEPM CFPN SS S S ==矩形矩形 ∴1==26=62AEP CFP S S ⨯⨯, ∴1212.S S +=(2)如图 连接PA PC在APB △中 因为点E 是AB 中点可设APE BPE S S a ==同理 ,,BPF CPF CPG DFG DPH APH S S b S S c S S d ======所以APE APH CPF AEPH PFCG CPG S S SS a b d S S c =+++=++++四边形四边形 BPE BPF DPH DPH EDFP HPGD S S S S S S a b c d +=+++=+++四边形四边形.所以12EBFP HPGD AEPH PFCG S S S S S S +++=+四边形四边形四边形四边形所以1212ABD ABCD SS S S ==+ 所以1DPH APH S S S a ==-. ()()()1121121PBD ABD BPE PDH S S S S S S S S a S a S S =-++=+-++-=-.(3)易证四边形EBGP 四边形HPFD 是平行四边形.EBP SHPD S .()()121211122222ABD ABCD EBF HPD EBP HPD SS S S S S S S S S ==+++=+++ ()()12112FBD ABD EBP HPD S S S S S S S =-++=-. (4)试题解析:(1)由已知得A 点坐标(﹣4﹐0) B 点坐标(0﹐43﹚ ∵OB=3OA ∴∠BAO=60° ∵∠ABC=60° ∴△ABC 是等边三角形 ∵O C=OA=4 ∴C 点坐标﹙4 0﹚ 设直线BC 解析式为y kx b =+∴ ∴直线BC 的解析式为343y x =-+; ﹙2﹚当P 点在AO 之间运动时 作QH⊥x 轴 ∵QH CQ OB CB= ∴2843QH t = ∴QH=3t ∴S △APQ =AP•QH=132t t ⋅=232t ﹙0<t≤4﹚ 同理可得S △APQ =t·﹙833t -﹚=23432t t -+﹙4≤t<8﹚∴223(04)2{343?(48)2t t S t t t <≤=-+≤<; (3)存在 如图当Q 与B 重合时 四边形AMNQ 为菱形 此时N 坐标为(4 0) 其它类似还有(﹣4 8)或(﹣4 ﹣8)或(﹣4 ).4.(1)53(2)存在 使四边形PBCQ 的面积是梯形ABCD 面积的一半.(1)过D 作DE⊥AB 于E 过C 作CF⊥AB 于F 通过Rt ADE Rt BCF ∆≅∆ 得AE BF = 若四边形APQD 是直角梯形 则四边形DEPQ 为矩形 通过AP AE EP =+ 代入t 值 即可求解(2)假设当时 通过点Q 在CD 上或在AD 上 两种情况进行讨论求解5.(1)线段AB 长度的最小值为4理由如下:连接OP如图② 设四边形APQO 为平行四边形因为OQ PA ∥ 90APO ︒∠=所以90POQ ︒∠= 又因为OP OQ =所以45PQO ︒∠= 因为PQ OA ∥所以PQ y ⊥轴.设PQ y ⊥轴于点H在Rt △OHQ 中 根据2,45OQ HQO ︒=∠= 得Q 点坐标为(2,2-)所以符合条件的点Q 的坐标为(2,2-)或(2,2-).6.(1)∵长方形ABCD∴∠A =∠B =90°∵点E 为AD 的中点 AD =6cm∴AE =3cm又∵P 和Q 的速度相等可得出AP =BQ =1cm BP =3 ∴AE =BP在△AEP 和△BQP 中∴y=xy 3=4-y⎧⎨⎩ 解得:x=1y=1⎧⎨⎩ (舍去). 综上所述,点Q 的运动速度为32cm /s 时能使两三角形全等.7.(1)1(2)54t =或4或232 (3) 3.5t = 5.5或10(1)解:动点P 的速度是2cm/s∴当2t =时 224AP =⨯=∵5cm AB =∴BP =1cm ;(2)解:①当点P 在AB 上时 CDP △是等腰三角形∴PD CP =在长方形ABCD 中 ,90AD BC A B =∠=∠=︒∴()HL DAP CBP ≌∴AP BP =∴1522AP AB ==∵动点P 的速度是2cm/s∵90D5DP CD == 2AB CB CD t ++=∴要使一个三角形与DCQ 全等①当点P运动到1P时16△≌△DCQ CDPCP DQ==此时1∴点P的路程为:1527AB BP+=+=∴72 3.5t=÷=;②当点P运动到2P时26△≌△CDQ ABPBP DQ==此时2∴点P的路程为:25611+=+=AB BP∴112 5.5t=÷=③当点P运动到3P时35△≌△CDQ BAP==此时3AP DQ∴点P的路程为:3585220AB BC CD DP+++=+++=∴20210t=÷=④当点P运动到4P时即P与Q重合时46△≌△CDQ CDPDP DQ==此时4∴点P的路程为:4585624+++=+++=AB BC CD DPt=÷=此结果舍去不符合题意∴24212综上所述t的值可以是: 3.5t= 5.5或10.8.(1)四边形ABCD是平行四边形∥∴BC AD∴∠=∠FCG EDGG是CD的中点∴=CG DG△中在CFG△和DEGCFG∴≅(ASA)DEGFG EG∴=又CG DG=∴四边形CEDF是平行四边形.2)①当5AE=如图过60B∠=12BM∴=5AE=DE AD∴=在MBA△BM DEB=⎧⎪∠=∠⎨⎪(SAS)MBA EDC∴≅CED AMB∴∠=∠四边形CEDF是平行四边形∴平行四边形CEDF②当2AE cm =时 四边形CEDF 是菱形 理由如下:四边形ABCD 是平行四边形8AD ∴= 6CD AB == 60CDE B ∠=∠=︒2AE =6DE AD AE ∴=-=DE CD ∴=CDE ∴∆是等边三角形CE DE ∴=四边形CEDF 是平行四边形∴平行四边形CEDF 是菱形故答案为:2;9.(1)解:∵|b ﹣8|6c +-=0∴b -8=0 c -6=0∴b =8 c =6∵B (b 0) C (0 c )∴B (8 0) C (0 6)又∵AB ⊥x 轴 AC ⊥y 轴∴A (8 6);(2)∵AB ⊥x 轴 AC ⊥y 轴 GE ⊥y 轴∴四边形AEGC 是矩形设运动时间为t 秒∴OD =t AE =2t DG =6+2t-t =6+t∴S 四边形AEGC =8×2t =16t S △DEG =12×(6+t )×8=4t +242∵OM=4OP∴-m=-4×62m解得m=-12综上所述m的值为-4或-12.10.(1)∵点A B的坐标分别是(﹣4 0)(0 8)∴OA=4 OB=8∵点C运动到线段OB的中点∴OC=BC=12OB=4∵动点C从点B出发沿射线BO方向以每秒2个单位的速度运动∴2t=4解之:t=2;∵PE=OA=4 动点P从点O出发沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动∴OE=OP+PE=t+4=2+4=6∴点E(6 0)(2)证明:∵四边形PCOD是平行四边形∴OC=PD OC∥PD当点C在y轴的负半轴上时③如果点M在DE上时24163(3)22t tt--=++解得423t=+④当N在CE上时28(3)8214tt tt-⋅++-=-+解得12t=综上分析可得满足条件的t的值为:t1=28﹣16 3t2=2 t3=4+2 3t4=12.11.(1) ()30D,,()1,3E;(2)933022933222572222t tS t tt t⎧⎛⎫-+≤≤⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫=-<≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪⎛⎫-≤⎪ ⎪⎝⎭⎩<(3)198s解:(1)3922y x=-+当y=0时39=022x-+则x=3 即点()30D,当y=3时39=322x-+则x=1 故点()1,3E故:()30D,,()1,3E;(2)如图1 ①当点P在OD段时此时0≤t<32119()2223233S PD OC t t=⨯⨯=⨯-⨯=-+;②当点P在点D时此时t=32此时三角形不存在0S=;''6ADP BEP S S -=-30232t t ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭⎫<≤⎪;即当点P 在边AB 上运动 且PD PE +的值最小时 运动时间t 为198s . 12.(1)16cm ;(2)(8813)cm +;(3)53t =秒或395秒 解:(1)如图1过A 作AM DC ⊥于M在四边形ABCD 中 //AB CD 90BCD ∠=︒//AM BC ∴∴四边形AMCB 是矩形10AB AD cm == 8BC cm =8AM BC cm ∴== 10CM AB cm ==在Rt AMD ∆中 由勾股定理得:6DM cm =10616CD DM CM cm cm cm =+=+=;(2)如图2当四边形PBQD 是平行四边形时 PB DQ =即1032t t -=解得2t =此时4DQ = 12CQ = 22413BQ BC CQ =+=所以()28813PBQD C BQ DQ =+=+;1003t 14(102BPQ BP BC ==解得53t =;P 在BC 上时 63t1(32BP CQ t =此方程没有实数解;CD 上时:在点Q 的右侧54(34PQ BC =6< 不合题意若P 在Q 的左侧 如图6 即3485t <14(534)202BPQ S PQ BC t ∆==-= 解得395t =; 综上所述 当53t =秒或395秒时 BPQ ∆的面积为220cm . 13.(1)t 10-t ;(2)5;(3)S =20-2t ;(4)2或8. 解:(1)当0<t <3时 点M 在线段AB 上 即AM =t 当7<t <10时 点M 在线段OC 上 OM =10-t故填:t 10-t ;(2)∵四边形ABCO 是矩形 B (4 3)∴OA =BC =4 AB =OC =3∵△AOM 为等腰三角形∴只有当MA =MO 此时点M 在线段BC 上 CM =BM =2 ∴t =3+2=5故填:5;(3)∵当7<t <10时 点M 在线段OC 上∴114(10)20222S OA OM t t =⋅⋅=⨯⨯-=-;(4)①当点M 在线段AB 上时 4=12×4t 解得t =2;②当点M 在线段BC 上时 S =6 不符合题意;当点M 在线段OC 上时 4=20-2t 解得t =8.∴OD =OP +PD =8∴Q (8 2)∵M 是CQ 的中点 C (0 6)∴M (4 4);(2)①∵△COP ≌△PDQ∴OP =OQ =t OC =PD =6∴OD =t +6∴Q (t +6 t )∵C (0 6)∴M (62t + 62t +) 当0<t <6时 S =AP ×y M =(6﹣t )×62t +=2362t -; ②分两种情况:a 当N 在PC 上时 连接OB PM 如图2﹣1所示:∵点M 的横 纵坐标相等∴点M 在对角线BD 上∵四边形OABC 是正方形∴OC =OA ∠COM =∠AOM∴∠MPA =12(180°﹣45°)=67.5° ∴∠CPA =67.5﹣45=22.5°;综上所述 当点N 在△CPQ 的直角边上时 ∠CPA 的度数为112.5°或22.5°;(3)过点M 作MH ⊥x 轴于点H 过点Q 作QG ⊥x 轴于点G∵AMQ AHM AGQ MHGQ S S S S =--△△△梯形∴S '=12(62t ++t )•62t +﹣12(6﹣62t +)•62t +﹣12t •t =3t ①当0<t <6时 即点AP 在点A 左侧时 如图3所示:∵S =S '∴2362t -=3t 解得:t =﹣3+35 或t =﹣3﹣35(舍去);②当t >6时 即点P 在点A 右侧时 如图4所示:S =AP ×y M =(t ﹣6)×62t +=2362t - ∵S =S '将D (0 1)G (10 5)代入y=kx+b 得:1105b k b =⎧⎪⎨+=⎪⎩解得:21051k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴当CG=OD 时 直线DG 的函数表达式为y=2105x+1.(3)设DG 交x 轴于点P 过点F 作FM⊥x 轴于点M 延长MF 交BC 于点N 如图所示.∵DG∥EF∴∠FEM=∠GPO.∵BC∥OA∴∠DGC=∠GPO=∠FEM.在△DCG 和△FME 中90DCG FME DGC FEMDG FE⎧∠=∠=⎪∠=∠⎨⎪=⎩ ∴△DCG≌△FME(AAS )∴FM=DC=4.∵MN⊥x 轴∴四边形OMNC 为矩形在Rt△CDH 中 由勾股定理可得: HC=22543-=∴BC=BK+KH+HC=4+3+3=10;(2)如图② 过D 作DG∥AB 交BC 于G 点 则四边形ADGB 为平行四边形 ∴BG=AD=3∴GC=BC−BC=10−3=7由题意得 当M N 运动t 秒后 CN=t CM=10−2t∵AB∥DG MN∥AB∴DG∥MN∴∠NMC=∠DGC又∵∠C=∠C∴△MNC ~△GDC∴CN CM CD CG=, ∴10257tt -=解得t=5017; (3)第一种情况:当NC=MC 时 如图③22∵∠C=∠C∠MFC=∠DHC=90°∴△MFC~△DHC∴FC MCHC DC=即:1 102253tt-=解得:t=6017;综上所述当t=103t=258或t=6017时△MNC为等腰三角形.。
人教版初中数学讲义八年级下册第08讲 专题3 平行四边形(特殊的平行四边形)中的动点问题(解析版)
![人教版初中数学讲义八年级下册第08讲 专题3 平行四边形(特殊的平行四边形)中的动点问题(解析版)](https://img.taocdn.com/s3/m/936f4c9959f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e924b5.png)
第08讲专题3平行(特殊平行)四边形中的动点问题类型一:平行四边形中的动点问题类型二:矩形中的动点问题类型三:菱形中的动点问题类型四:正方形中的动点问题类型一:平行四边形中的动点问题1.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AD=6,BC=9,点P从点A出发,沿射线AD以每秒2个单位长度的速度向右运动,同时点Q从点C出发,沿CB方向以每秒1个单位长度的速度向点B 运动.当点Q到达点B时,点P,Q停止运动,设点Q运动时间为t秒.在运动的过程中,当t=2或6时,使以P,D,C,Q为顶点的四边形为平行四边形?【解答】解:由题意知,可分两种情况:①当CD为平行四边形的边,则P在D点左侧,PD=6﹣2t,CQ=t,∵PD=CQ,∴6﹣2t=t,解得t=2;②当CD为平行四边形的对角线,P在D点右侧,PD=2t﹣6,CQ=t,∵PD=CQ,∴2t﹣6=t,解得t=6,综上所述,当t=2或6时,以P,D,C,Q为顶点的四边形为平行四边形.故答案为:2或6.2.如图,在平行四边形ABCD中,AB=6cm,AD=10cm,点P在AD边上以每秒1cm的速度从点A向点D运动,点Q在BC边上以每秒2.5cm的速度从点C出发,在CB间往返运动,两个点同时出发,当点P到达点D时停止运动,同时点Q也停止运动.设运动时间为t s,开始运动以后,当t为何值时,以P,D,Q,B为顶点的四边形是平行四边形?()A.B.C.或D.或【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴PD∥BQ.若要以P、D、Q、B四点组成的四边形为平行四边形,则PD=BQ.设运动时间为t.当0<t≤4时,AP=t,PD=10﹣t,CQ=2.5t,BQ=10﹣2.5t,∴10﹣t=10﹣2.5t,1.5t=0,∴t=0(舍去);当4<t≤8时,AP=t,PD=10﹣t,BQ=2.5t﹣10,∴10﹣t=2.5t﹣10,解得:t=;当8<t≤10时,AP=t,PD=10﹣t,CQ=2.5t﹣20,BQ=30﹣2.5t,∴10﹣t=30﹣2.5t,解得:t=(舍去);综上所述,t的值为时,以P,D,Q,B为顶点的四边形是平行四边形.故选:B.3.如图,▱ABCD中,AB=22cm,BC=8cm,∠A=45°,动点E从A出发,以2cm/s的速度沿AB向点B运动,动点F从点C出发,以1cm/s的速度沿着CD向D运动,当点E到达点B时,两个点同时停止.则EF的长为10cm时点E的运动时间是()A.6s B.6s或10s C.8s D.8s或12s【解答】解:在▱ABCD中,CD=AB=22cm,AD=BC=8cm,如图,过点D作DG⊥AB于点G,∵∠A=45°,∴△ADG是等腰直角三角形,∴AG=DG=AD=8,过点F作FH⊥AB于点H,得矩形DGHF,∴DG=FH=8cm,DF=GH,∵EF=10cm,∴EH==6cm,由题意可知:AE=2t cm,CF=t cm,∴GE=AE=AG=(2t﹣8)cm,DF=CD﹣CF=(22﹣t)cm,∴GH=GE+EH=(2t﹣8)+6=(2t﹣2)cm,∴2t﹣2=22﹣t,解得t=8,当F点在E点左侧时,由题意可知:AE=2t cm,CF=t cm,∴GE=AE﹣AG=(2t﹣8)cm,DF=CD﹣CF=(22﹣t)cm,∴GH=GE﹣EH=(2t﹣8)﹣6=(2t﹣14)cm,∴2t﹣14=22﹣t,解得t=12,∵点E到达点B时,两点同时停止运动,∴2t≤22,解得t≤11.∴t=12不符合题意,舍去,∴EF的长为10cm时点E的运动时间是8s,故选:C.4.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=8cm,BC=12cm,M是BC上一点,且BM=9cm,点E从点A 出发以1cm/s的速度向点D运动,点F从点C出发,以3cm/s的速度向点B运动,当其中一点到达终点,另一点也随之停止,设运动时间为t(s),则当以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,t的值是()A.B.3C.3或D.或【解答】解:①当点F在线段BM上,AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,则有t=9+3t﹣12,解得t=,②当F在线段CM上,AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,则有t=12﹣9﹣3t,解得t=,综上所述,t=或时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形.故选:D.5.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=6,BC=16,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒3个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B 运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动.当运动时间t为()秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形A.1B.1.5C.1或3.5D.1.5或2【解答】解:∵E是BC的中点,∴BE=CE=BC=8,由题意可知:AP=t,则DP=6﹣t,CQ=3t,①当Q运动到E和B之间,设运动时间为t,∴3t﹣8=6﹣t,解得:t=3.5;②当Q运动到E和C之间,设运动时间为t,∴8﹣3t=6﹣t,解得:t=1,∴当运动时间t为1秒或3.5秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形,故选:C.6.如图,在▱ABCD中,BD为对角线,EF垂直平分BD分别交AD、BC的于点E、F,交BD于点O.(1)试说明:BF=DE;(2)试说明:△ABE≌△CDF;(3)如果在▱ABCD中,AB=5,AD=10,有两动点P、Q分别从B、D两点同时出发,沿△BAE和△DFC各边运动一周,即点P自B→A→E→B停止,点Q自D→F→C→D停止,点P运动的路程是m,点Q运动的路程是n,当四边形BPDQ是平行四边形时,求m与n满足的数量关系.(画出示意图)【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠ODE=∠OBF,∵EF垂直平分BD,∴OB=OD,在△OBF和△ODE中,,∴△BOF≌△DOE(ASA),∴BF=DE;(2)∵四边新ABCD是平行四边形,∴AB=CD,∠A=∠C,AD=BC,∵BF=DE,∴AE=CF,在△ABE和△CDF中,,∴△ABE≌△CDF(SAS),(3)解:∵EF垂直平分BD,∴BF=DF,∵△ABE≌△CDF,∴DF=BE,AE=CF,∴△DFC的周长是DF+CF+CD=BF+CF+CD=BC+CD=15,△ABE的周长也是15,①当P在AB上,Q在CD上,∵AB∥CD,∴∠BPO=∠DQO,∵∠POB=∠DOQ,OB=OD,∴△BPO≌△DQO,∴BP=DQ,∴m+n=BP+DF+CF+CQ=DF+CF+CQ+DQ=DF+CF+CD=15②当P在AE上,Q在CF上,∵AD∥BC,∴∠PEO=∠QFO,∵△EOD≌△FOB,∴OE=OF,∵∠PEO=∠QFO,∠EOP=∠FOQ,∴△PEO≌△QFO,∴PE=QF,∵AE=CF,∴CQ=AP,m+n=AB+AP+DF+PQ=CD+CQ+DF+FQ=DF+CF+CD=15;③当P在BE上,Q在DF上,∵AD=BC,AE=CF,∴DE=BF,∵DE∥BF,∴四边形BEDF是平行四边形,∴BE=DF,BE∥DF,∴∠PEO=∠FQO,∵∠EOP=∠FOQ,OE=OF,∴△PEO≌△FQO,∴PE=FQ,∴m+n=AB+AE+PE+DQ=CD+CF+QF+DQ=DF+CF+CD=15.类型二:矩形中的动点问题7.如图,在长方形ABCD中,AD=16cm,AB=8cm.点P从点A出发,沿折线A﹣B﹣C方向运动,速度2cm/s;点Q从点B出发沿线段BC方向向点C运动,速度4cm/s;点P、Q同时出发,当一方到达终点时,另一方同时停止运动,设运动时间是t(s).下列说法错误的是()A.点P运动路程为2tcmB.CQ=(16﹣4t)cmC.当时,PB=BQD.运动中,点P可以追上点Q【解答】解:A.由点P的速度为2cm/s,时间为t(s),得点P运动路程为2tcm,正确,故本选项不符合题意;B.由点Q的速度为4cm/s,时间为t(s),得点Q运动路程为4tcm,则CQ=(16﹣4t)cm,正确,故本选项不符合题意;C.当t=时,PB=8﹣2t=8﹣2×=,BQ=4t=4×=,则PB=BQ正确,故本选项不符合题意;D.假设运动中点P可以追上点Q,则2t﹣4=4t,解得:t=﹣2,假设不成立,原表述错误,故本选项符合题意;故选:D.8.在平面直角坐标系中,长方形ABCD按如图所示放置,O是AD的中点,且A、B、C的坐标分别为(5,0),(5,4),(﹣5,4),点P是BC上的动点,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,则点P的坐标为(﹣2,4)或(﹣3,4)或(3,4).【解答】解:如图,∵A、B、C的坐标分别为(5,0),(5,4),(﹣5,4),∴OD=OA=5,AB=CD=4,∵四边形ABCD是矩形,∴∠C=∠CDO=90°,设BC与y轴交于E,当DP=DO=5,∴CP==3,∴PE=2,∴P(﹣2,4),当OD=OP=5时,PE==3,∴P(﹣3.4)或(3,4),综上所述,点P的坐标为(﹣2,4)或(﹣3,4)或(3,4),故答案为:(﹣2,4)或(﹣3,4)或(3,4).9.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是AD上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足分别为E、F.求PE+PF=.【解答】解:连接OP,如图所示:∵矩形ABCD的两边AB=3,BC=4,=AB•BC=12,OA=OC,OB=OD,AC=BD,AC==5,∴S矩形ABCD=S矩形ABCD=3,OA=OD=,∴S△AOD=S△AOP+S△DOP=OA•PE+OD•PF=OA(PE+PF)=×(PE+PF)=3,∴S△AOD∴PE+PF=,故答案为:.10.如图,在长方形ABCD中,AB=DC=3cm,BC=AD=2cm,现有一动点P从点A出发,以1cm/s的速度沿长方形的边A→B→C→D→A运动,到达点A时停止;点Q在边DC上,DQ=BC,连接AQ.设点P的运动时间为t s,则当t=1或2或7s时,以长方形的两个顶点及点P为顶点的三角形与△ADQ 全等.(不考虑两个三角形重合的情况)【解答】解:当t=1s时,AP=1cm,则BP=2cm,如图1,在△AQD和△CPB中,,∴△AQD≌△CPB(SAS);当t=2时,AP=2cm,如图2,∴AP=DQ,在△AQD和△DPA中,,∴△AQD≌△DPA(SAS);当t=7时,AB+BC+CP=7cm,如图3,∴CP=2cm,∴DQ=CP,在△AQD和△BPC中,,∴△AQD≌△BPC(SAS);故答案为:1或2或7.11.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为对角线AC上与A,C不重合的一个动点,过点E作EF⊥AB 于点F,EG⊥BC于点G,连接DE,FG,下列结论:①DE=FG;②∠BFG=∠ADE;③DE⊥FG;④FG的最小值为2.其中正确结论的有①②③④.(填序号)【解答】解:如图所示,连接BE,交FG于点O,∵EF⊥AB,EG⊥BC,∴∠EFB=∠EGB=90°,∵∠ABC=90°,∴四边形EFBG为矩形,∴FG=BE,OB=OF=OE=OG,∵四边形ABCD为正方形,∴AB=AD,∠BAC=∠DAC=45°,在△ABE和△ADE中,,∴△ABE≌△ADE(SAS),∴BE=DE,∴DE=FG,即①正确;∵△ABE≌△ADE,∴∠ABE=∠ADE,∵OB=OF,∴∠OFB=∠ABE,∴∠BFG=∠ADE,即②正确,延长DE,交FG于M,交FB于点H,由①得,∠ABE=∠ADE,∵OB=OF,∴∠OFB=∠ABE,∴∠OFB=∠ADE,∵∠BAD=90°,∴∠ADE+∠AHD=90°,∴∠OFB+∠AHD=90°,即∠FMH=90°,∴DE⊥FG,即③正确;∵E为对角线AC上的一个动点,∴当DE⊥AC时,DE最小,∵AB=AD=CD=4,∠ADC=90°,∴AC==4,∴DE=AC=2,由①知,FG=DE,∴FG的最小值为2,即④正确,综上,①②③④正确,故答案为:①②③④.12.已知,如图,在长方形ABCD中,AB=4,AD=6.延长BC到点E,使CE=3,连接DE.(1)动点P从点B出发,以每秒1个单位的速度沿BC﹣CD﹣DA向终点A运动,设点P运动的时间为t秒,求当t为何值时,△ABP和△DCE全等?(2)若动点P从点B出发,以每秒1个单位的速度仅沿着BE向终点E运动,连接DP.设点P运动的时间为t秒,是否存在t,使△PDE为等腰三角形?若存在,请求出t的值;否则,说明理由.【解答】解:(1)若△ABP与△DCE全等,∴BP=CE或AP=CE,当BP=CE=3时,则t=3÷1=3,当AP=CE=3时,则t=(6+6+4﹣3)÷1=13,∴当t为3或13时,△ABP和△DCE全等;(2)∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=4,AD=BC=6,CD⊥BC,在Rt△DCE中,CE=3,∴DE==5,若△PDE为等腰三角形,则PD=DE或PE=DE或PD=PE,当PD=DE时,∵PD=DE,DC⊥BE,∴PC=CE=3,∵BP=BC﹣CP=3,∴t=3÷1=3,当PE=DE=5时,∵BP=BE﹣PE,∴BP=9﹣5=4,∴t=4÷1=4,当PD=PE时,∴PE=PC+CE=3+PC,∴PD=3+PC,在Rt△PDC中,DP2=CD2+PC2.∴(3+PC)2=16+PC2,∴PC=,∵BP=BC﹣PC,∴BP=,∴t=÷1=,综上所述:当t=3或4或时,△PDE为等腰三角形.类型三:菱形中动点问题13.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠A=120°,点E是BD上不与点B和点D重合的一个动点,过点E分别作AB和AD的垂线,垂足为F,G,则EF+EG的值为()A.B.2C.D.4【解答】解:连接AC交BD于O,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∠BAO=∠BAD=60°,AB=AD=4,∵AB=4,∴AO=AB=2,∴AC=2AO=4,OB==2,∴,连接AE,=S△ABE+S△ADE,∴S△ABD∴,∴EF+EG=2,故选:A.14.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E,F同时从O点出发在线段AC上以1cm/s的速度反向运动(点E,F分别到达A,C两点时停止运动),设运动时间为t s.连接DE,DF,BE,BF,已知△ABD是边长为6cm的等边三角形,当t=3s时,四边形DEBF为正方形.【解答】解:由题意得OE=OF=t cm,∴EF=2t cm,∵菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∴OB=OD,AC⊥BD,∴四边形DEBF是菱形,∴当EF=BD时,四边形DEBF是正方形,∵△ABD是边长为6cm的等边三角形,∴BD=6cm,∴由EF=BD得2t=6,解得t=3,∴当t=3s时,四边形DEBF是正方形,故答案为:3.15.如图,在菱形ABCD中,AB=5cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB、CB 方向向点B匀速移动(到点B为止),点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,则t的值为()A.B.C.D.【解答】解:连接BD,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,∠ADB=∠ADC=60°,∴△ABD是等边三角形,∴AD=BD,又∵△DEF是等边三角形,∴∠EDF=∠DEF=60°,又∵∠ADB=60°,∴∠ADE=∠BDF,在△ADE和△BDF中,,∴△ADE≌△BDF(ASA),∴AE=BF,∵AE=t,CF=2t,∴BF=BC﹣CF=5﹣2t,∴t=5﹣2t∴t=,故选:D.16.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点P为AB边上一动点(不与点A,B重合),PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,若AC=16,BD=12,则EF的最小值为()A.8B.6C.4.8D.2.4【解答】解:连接OP,作OH⊥AB于点H,∵四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O,∴AC⊥BD,OA=OC=AC=×16=8,OB=OD=BD=×12=6,∴∠AOB=90°,∴AB===10,,∵AB•OH=OA•OB=S△AOB∴×10OH=×8×6,解得OH=4.8,∵PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,∴∠PEO=∠PFO=∠EOF=90°,∴四边形PEOF是矩形,∴EF=OP,∴OP≥OH,∴EF≥4.8,∴EF的最小值为4.8,故选:C.17.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AD=12cm,AB=18cm,CD=23cm,动点P从点A出发,以1cm/s的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,以2cm/s的速度沿折线B﹣C﹣D 向终点D运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.(1)用含t的式子表示PB.(2)当t为何值时,直线PQ把四边形ABCD分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形?(3)只改变点Q的运动速度,使运动过程中某一时刻四边形PBCQ为菱形,则点Q的运动速度应为多少?【解答】解:(1)由于P从A点以1cm/s向B点运动,∴t s时,AP=t×1=t cm,∵AB=18cm,∴BP=AB﹣AP=(18﹣t)cm;(2)过B点作BN⊥CD于N点,∵AB∥CD,∠ADC=90°,∴四边形ACNB是矩形,∴BN=AD=12cm,AD=DN=18cm,∵CD=23cm,∴CN=CD﹣CN=5cm,∴Rt△BNC中,根据勾股定理可得:BC===13cm,则Q在BC上运动时间为13÷2=6.5s,∵BC+CD=23+13=36cm,∴Q运动时间最长为36÷2=18s,∴6.5s≤t≤18s时,Q在CD边上,此时,直线PQ把四边形ABCD分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形,分两种情况:①四边形PQCB是平行四边形,如图所示:∵AB∥CD即PB∥CQ,∴只需PB=CQ即可,由(1)知:PB=(18﹣t)cm,∵Q以2cm/s沿沿折线B﹣C﹣D向终点D运动,∴运动时间为t s时,CQ=2t﹣BC=(2t﹣13)cm,∴18﹣t=2t﹣13,解得:t=s;②四边形ADQP是平行四边形,如图所示:同理∵AP∥DQ,∴只需AP=DQ,四边形ADQP是平行四边形,由(1)知:AP=t cm,点DQ=CD+CB﹣2t=(36﹣2t)cm,∴36﹣2t=t,解得:t=12s,综上所述:当t=s或12s时,直线PQ把四边形ABCD分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形;(3)设Q的速度为x cm/s,由(2)可知:Q在CD边上,此时四边形PBCQ可为菱形,∵PB∥CQ,∴只需满足PB=BC=CQ即可,由(1)知:PB=(18﹣t)cm,由(2)知:CQ=(xt﹣13)cm,BC=1cm,∴18﹣t=13,xt﹣13=13,解得:t=5s,x=5.2cm/s,∴当Q点的速度为5.2cm/s时,四边形PBCQ为菱形.类型四:正方形中动点问题18.如图,在正方形ABCD中,AB=3cm,延长BC到点E,使CE=1cm,连接DE,动点P从点A出发,以每秒1cm的速度沿AB→BC→CD→DA向终点A运动.设点P的运动时间为t秒,当△PBC和△DCE 全等时,t的值为2或7.【解答】解:∵△DCE是直角三角形,∴△PBC为直角三角形,∴点P只能在AB上或者CD上,当点P在AB上时,有BP=CE,∴BP=CE=1,∴AP=2,∴t=2÷1=2,当点P在CD上时,有CP=CE=1,∴t=(3+3+1)÷1=7,故答案为:2或7.19.如图,在边长为2的正方形ABCD中,E,F分别是边DC,CB上的动点,且始终满足DE=CF,AE,DF交于点P,则∠APD的度数为90°;连接CP,线段CP的最小值为﹣1.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADE=∠DCF=90°,在△ADE和△DCF中,,∴△ADE≌△DCF(SAS),∴∠DAE=∠CDF,∵∠CDF+∠ADF=∠ADC=90°,∴∠ADF+∠DAE=90°,∴∠APD=90°,取AD的中点O,连接OP,则OP=AD=×2=1(不变),根据两点之间线段最短得C、P、O三点共线时线段CP的值最小,在Rt△COD中,根据勾股定理得,CO===,所以,CP=CO﹣OP=﹣1.故答案为:90°,﹣1.20.如图,在正方形ABCD中,AB=6,E为CD上一动点,AE交BD于F,过F作FH⊥AE交BC于点H,过H作GH⊥BD于G,连结AH.以下四个结论中:①AF=HE;②∠HAE=45°;③;④△CEH的周长为12.正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:①连接FC,延长HF交AD于点L,如图1,∵BD为正方形ABCD的对角线,∴∠ADB=∠CDF=45°.∵AD=CD,DF=DF,∴△ADF≌△CDF(SAS).∴FC=AF,∠ECF=∠DAF.∵∠ALH+∠LAF=90°,∴∠LHC+∠DAF=90°.∵∠ECF=∠DAF,∴∠FHC=∠FCH,∴FH=FC.∴FH=AF,∵FH⊥AE,∴FH<EH,∴AF<EH,故①错误;∵FH⊥AE,FH=AF,∴∠HAE=45°,故②正确;∵F是动点,∴FG的长度不是定值,不可能,故③错误;④延长AD至点M,使AD=DM,过点C作CI∥HL,如图2,则四边形LHCI为平行四边形,∴LI=HC,∵HL⊥AE,CI∥HL,∴AE⊥CI,∴∠DIC+∠EAD=90°,∵∠EAD+∠AED=90°,∴∠DIC=∠AED,∵ED⊥AM,AD=DM,∴EA=EM,∴∠AED=∠MED,∴∠DIC=∠DEM,∴180°﹣∠DIC=180°﹣∠DEM,∴∠CIM=∠CEM,∵CM=MC,∠ECM=∠CMI=45°,∴△MEC≌△CIM(AAS),∴CE=IM,∵E,F,H共圆,∠HFE=90°,∴HE为直径,∵∠HCF=90°,∴点C在以HE为直径的圆上,∴∠FHE=∠FCE,∵∠FCE=∠FAD,∴∠FAD=∠FHE,∵∠AFL=∠HFE,AF=HF,∴△AFL≌△FHE(ASA),∴AL=HE,∴HE+HC+EC=AL+LI+IM=AM=12.故△CEH的周长为12,④正确.综上所述,②④正确.故选:B.21.如图,正方形ABCD的边长为2cm,E是边AD的中点,P为对角线BD上一动点,连接PA、PE,当点P移动到使∠BPA=∠DPE时,AP+PE的值为()A.B.C.D.【解答】解:取CD的中点F.∵正方形ABCD的边长为2cm,E是边AD的中点,∴∠ADB=∠CDB,DE=DF=1cm,∵DP=DP,∴△DPE≌△DPF,∴∠DPF=∠DPE,PE=PF,∴AP+PE=AP+PF.∵∠BPA=∠DPE,∴∠DPF=∠BPA.∵∠BPA+∠APE+∠DPE=180°,∴∠DPE+∠APE+∠DPE=180°,∴A,P,F共线,∴AP+PE=AP+PF=AF.∵,∴.故选:B.22.如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,点E为AB上一动点.连接OE,作OF⊥OE交BC于点F,已知AB=2,则四边形EBFO的面积为()A.1B.2C.D.4【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,AB=2,∴AB=BC=CD=DA=2,∠ABC=∠BCD=90°,AC⊥BD,∴AC=BD=2,∠ABO=∠OBC=∠BCO=∠ACD=45°,∴OB=OC=OD=OA=,∵AC⊥BD,∴∠AOB=∠BOC=90°,∴∠AOE+∠BOE=90°,∠COF+∠BOF=90°,∵OF⊥OE,∴∠BOE+∠BOF=90°,∴∠BOE=∠COF,在△BOE和△COF中,,∴△BOE≌△COF(SAS),=S△COF,∴S△BOE=S△COF+S△DOF=S△DOC,∴S四边形EBFO∵AB=2,=4,∴S正方形ABCD=1,∴S S正方形ABCD∴四边形EBFO的面积为1.故选:A.23.如图,已知正方形ABCD的边长为4cm,动点P从点B出发,以2cm/s的速度、沿B→C→D方向,向点D运动;动点Q从点A出发,以1cm/s的速度、沿A→B方向,向点B运动.若P、Q两点同时出发,运动时间为ts.(1)连接PD、PQ、DQ,求当t为何值时,△PQD的面积为11cm2;(2)当点P在BC上运动时,是否存在这样的t,使得△PQD是以PD为一腰的等腰三角形?若存在,请求出符合条件的t的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)当点P在BC上时,即0≤t≤2,如图1,AQ=t,BQ=4﹣t,BP=2t,PC=4﹣2t,=S正方形ABCD﹣S△ADQ﹣S△BPQ﹣S△CPD,∵S△PDQ∴16﹣•4•t﹣•(4﹣t)•2t﹣•4•(4﹣2t)=11,整理得t2﹣2t﹣3=0,解得t1=﹣1,t2=3,都不合题意舍去;当点P在CD上时,即2<t≤4,AQ=t,DP=8﹣2t,=BC•DP,∵S△PDQ∴•4(8﹣2t)=11,解得t=(不合题意舍去),∴不存在t的值,使△PQD的面积为11cm2;(2)存在.如图2,AQ=t,BQ=4﹣t,BP=2t,PC=4﹣2t(0≤t≤2),当DP=DQ时,∵DC=DA∴Rt△DPC≌Rt△DAQ,∴PC=AQ,即4﹣2t=t,解得t=;当PD=PQ时,在Rt△PBQ中,PQ2=PB2+BQ2=(2t)2+(4﹣t)2,在Rt△PBCD中,PD2=PC2+CD2=(4﹣2t)2+42,∴(2t)2+(4﹣t)2=(4﹣2t)2+42,整理得t2+8t﹣16=0,解得t1=﹣4﹣4(舍去),t2=4﹣4,∴t=或4﹣4时,△PQD是以PD为一腰的等腰三角形.。
八年级数学下册动点问题构成平行四边形解题技巧(一)
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八年级数学下册动点问题构成平行四边形解题技巧(一)八年级数学下册动点问题构成平行四边形解题技巧什么是动点问题?动点问题是数学中经常遇到的一类问题,它通常涉及到平行四边形的性质和特点。
解决动点问题需要一定的技巧和方法。
动点问题解题技巧以下是一些解决八年级数学下册动点问题的技巧:•确定动点的位置和性质在解决动点问题时,首先要确定动点的位置和性质。
根据问题所给条件,我们可以确定动点在平行四边形内部、边界上还是延长线上。
这些信息有助于我们确定动点的坐标。
•确定平行四边形的特点平行四边形有一些独特的性质,利用这些性质可以解决动点问题。
例如,平行四边形的对角线相互平分,对角线长相等等。
通过确定平行四边形的特点,我们可以推断出关于动点的一些性质。
•运用向量法或坐标法求解在解决动点问题时,我们可以运用向量法或坐标法来求解。
向量法常用于证明或推导问题,而坐标法常用于具体计算。
具体选择使用哪种方法要根据问题的特点和要求来决定。
•画图辅助解题绘制图形是解决动点问题的重要步骤。
通过画图,我们可以更好地理解问题,并帮助我们找到解题的思路。
画图时,注意要准确绘制出平行四边形的形状和各个元素的位置关系。
•通过推理和运算得出答案在完成前面步骤后,我们可以通过推理和运算来得出最终的答案。
根据题目所要求的内容,进行逻辑推理和数学运算,得出问题的解答。
总结解决八年级数学下册动点问题需要我们熟悉平行四边形的性质和特点,并掌握相应的解题技巧。
通过确定动点的位置和性质、确定平行四边形的特点、运用向量法或坐标法、画图辅助解题以及通过推理和运算得出答案,我们可以有效地解决动点问题。
希望以上技巧能帮助到你解决八年级数学下册动点问题,在数学学习中取得更好的成绩!对于八年级数学下册动点问题构成平行四边形解题,下面给出了更具体的步骤和实例来帮助你更好地理解和应用这些技巧。
1.确定动点的位置和性质首先,从题目中找出关于动点的相关信息,然后根据这些信息来确定动点的位置和性质。
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题型一:特殊四边形:动点问题1.已知直角梯形 ABCD 中,AD// BC, AB 丄BC, AD=2, BC=DC=5,点P 在BC 上移动,则当 PA+PD 取最小值时,△ APD 中边AP 上的高为( )2•如图4,在梯形 ABCD 中,AD / BC, AD = 6, BC = 16, E 是BC 的中点.点P 以每秒1个单位长度的速度从点 A 出发,沿AD 向点D 运动;点Q 同时以每秒2个单位长度的速度从点 C 出发,沿CB 向点B 运动•点P 停止运动时,点Q 也随之停止运动•当运动时间t =____________________ 秒时, 以点P, Q, E , D 为顶点的四边形是平行四边形3.如图,在梯形 ABCD 中,AD / BC,E 是 BC 的中点,AD=5, BC=12 CD=< 2,/ C=45° , 点P 是BC 边上一动点,设 PB 长为x.(1) _________________ 当x 的值为 时,以点P 、A 、D 、E 为顶点的四边形为直角梯形• ⑵当x 的值为 _________ 时,以点P 、A 、D 、E 为顶点的四边形为平行四边形.(3)点P 在BC 边上运动的过程中,以点 P 、A 、D 、E 为顶点的四边形能否构成菱形试说明理由•4•在一个等腰梯形 ABCD 中,AD(1).t 为何值时, ⑵•四边形ABQP 能为等腰梯形吗如果能,求出 6•梯形 ABCD 中,AD / BC ,Z B=90°, AD=24cm , AB=8cm , BC=26cm ,动点 P 从点 A 开始, 沿AD边,以1厘米/秒的速度向点D 运动;动点Q 从点C 开始,沿CB 边,以3厘米/秒的速度向B 点运动。
已知P 、Q 两点分别从A 、C 同时出发,,当其中一点到达端点时,另 点也随之停止A 、 i717 4 —B 、一」1717C 、1; 17 四边形 ABQP 为平行四边形 t 的值,如果不能,请说明理运动。
假设运动时间为t秒,问:7.( 1)t为何值时,四边形PQCD是平行四边形8.(2)在某个时刻,四边形PQCD可能是菱形吗为什么9.(3)t为何值时,四边形PQCD是直角梯形10.(4)t为何值时,四边形PQCD是等腰梯形(5) t为何值APQ是等腰三角形7.如图,在直角梯形ABCD中,/ B=90° AD II BC,且AD=4cm, AB=8cm, DC=10cm。
若动点P从点A出发,以每秒4cm的速度沿线段AD、DC向C点运动;动点Q从C点以每秒5cm的速度沿CB向B 点运动。
当Q点到达B点时,动点P、Q同时停止运动。
设P、Q同时出发,并运动了t秒。
(1 )直角梯形ABCD的面积为___________ cm的平方.(2) ____________ 当t= 秒时,四边形PQCD为平行四边形。
(3) ____________ 当t= 秒时,PQ=DC(4)是否存在t,使得P点在线段DC上,且PQ丄DC (如图2所示)若存在,列出方程求出此时的t;若不存在,请说明理由。
&如图,在直角梯形ABCD 中,/ B=90°, AB || CD,且AB=4cm, BC=8cm, DC=10cm。
若动点P从点A出发,以每秒1cm的速度沿线段AB、BC向C点运动;动点Q从C点以每秒1cm的速度沿CB向B 点运动。
当Q点到达B点时,动点P、Q同时停止运动。
设P、Q同时出发,并运动了t秒。
(1 )直角梯形ABCD的面积为___________ cm的平方.(2) ____________ 当t= 秒时,四边形PBCQ为平行四边形。
(3) ____________ 当t= 秒时,PQ=BC.10.如图,在等腰梯形ABCD中,AB// CD其中AB=12 cm,CD=6cm梯形的高为4,点P从开始沿AB边向点B以每秒3cm的速度移动,点Q从开始沿CD边向点D以每秒1cm的速度移动,如果点P、Q分别从A、C同时出发,当其中一点到达终点时运动停止。
设运动时间为t秒。
(1 )求证:当t为何值时,四边形APQD是平行四边形;(2)PQ是否可能平分对角线BD若能,求出当t为何值时PQ平分BD;若不能,请说明理由;(3)若厶DPQ是以PQ为腰的等腰三角形,求t的值。
ZQ\7//P\\A11.如图,在直角梯形ABCD中,AB(1)求CD的长。
⑵当四边形PBQD为平行四边形时,求四边形PBQD的周长;⑶在点P,点Q的运动过程中,是否存在某一时刻,使得△BPQ的面积为20cm2若存在,请求出所有满足条件的t的值;若不存在,请说明理由。
13.已知矩形ABCD 中,AB 4cm , BC 8cm , AC 的垂直平分线 EF 分别交AD 、BC于点 E 、F ,垂足为0 .(1)如图10-1,连接AF 、CE •求证四边形AFCE 为菱形拼求AF 的长;⑵如图10-2,动点P 、Q 分别从A 、C 两点同时出发,沿AFB 和 CDE 各边匀速运动一周• 即点P 自A T F T B T A 停止,点Q 自C T D T E C 停止.在运动过程中,① 已知点P 的速度为每秒5cm,点Q 的速度为每秒4cm ,运动时间为t 秒,当 A 、C 、P 、Q 四 点为顶点的四边形是平行四边形时 ,求t 的值■② 若点P 、Q 的运动路程分别为 a 、b (单位:cm,ab 0 ),已知A 、C 、P 、Q 四点为顶点 的四边形是平行四边形,求a 与b 满足的数量关系式14. 已知:如图,在梯形 ABCD 中,AB// DC, / B=90° BC=8cm, CD=24cm , AB=26Cm,点 P 从C 出发,以1cm/s 的速度向D 运动,点Q 从A 出发,以3cm/s 的速度向B 运 动,其 中一动点达到端点时,另一动点随之停止运动.从运动开始.(1) 经过多少时间,四边形 AQPD 是平行四边形 (2) 经过多少时间,四边形 AQPD 成为等腰梯形如图,在梯形 ABCD 中,AD / BC, / B=90°, AD=16cm , AB=12cm , BC=21cm ,动点 P 从点B 出发,沿射线BC 的方向以每秒2cm 的速度运动,动点 Q 从点A 出发,在线段 AD 上以每 秒1cm 的速度向点D 运动,点P , Q 分别从点B , A 同时出发,当点 Q 运动到点D 时,点P 随之停止运动,设运动的时间为 t (秒).①当t 为何值时,四边形 PQDC 是平行四边形;② 当t 为何值时,以C, D , Q , P 为顶点的梯形面积等于 60cm 2③ 是否存在点卩,使厶PQD 是等腰三角形若存在,请求出所有满足要求的t 的值,若不存在, 请说明理由.(3 )在运动过程中,P 、Q 、B C 四点有可能构成正方形吗为什么图 10-15.如图,在梯形ABCD中,AD// BC, AD=6, DC=10, AB=5、'6,/ B=45° 动点M 从B 点出发沿线段BC以每秒2个单位长度的速度向终点C运动;动点N同时从C点出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D运动.设运动的时间为t秒.16.(1) 求BC 的长.17.(2)当MN // AB时,求t的值.18.(3)A MNC可能为等腰三角形吗若能,请求出t的值;若不能,请说明理由.(4)△ MNC可能为直角三角形吗若能,请求出t的值;若不能,请说明理由.(5)△ MNC为20时,请求出t的值.如图,直角梯形ABCD 中,AB// CD,/ A=90°, AB=4-3, AD=4, DC=4 3 2,点P 从点A出发沿折线段AD-DC-CB以每秒3个单位长的速度向点_ B匀速运动,同时,点—Q从点—A出| 发沿射线AB方向以每秒2个单位长的速度匀速运动,当点P与点B重合时停止运动,点Q 也随之停止,设点P, Q的运动时间是t秒(t>0).(1)当点P到达终点B时,求t的值;(2)设厶APQ的面积为S,分别求出点P运动到AD、CD上时,S与t的函数关系式;(3)当t为何值时,能使PQ// DB;⑷当t为何值时,能使P、Q、D B四点构成的四边形是平行四边形。
16.如图,在等腰梯形ABCD中,AD// BC, AB=DC=60, AD=75, BC=135 .点P从点B出发沿折线段BA-AD-DC以每秒5个单位长的速度向点C匀速运动;点Q从点C出发沿线段CB方向以每秒3个单位长的速度匀速运动,过点Q向上作射线QU BC,交折线段CD-DA-AB于点E.点P、Q同时开始运动,当点P与点C重合时停止运动,点Q也随之停止.设点P、Q运动的时间是t秒(t> 0).(1)当点P到达终点C时,求t的值,并指出此时BQ的长;(2)当点P运动到AD上时,t为何值能使PQ/ DC;(3)设射线QK扫过梯形ABCD的面积为S,分别求出点E运动到CD DA上时,S与t的函数关系式;(不必写出t的取值范围)(4)△ PQE能否成为直角三角形若能,写出t的取值范围;若不能,请说明理由.17.如图,直角梯形ABCD中,AD / BC,Z ABC=90°,已知AD=AB=3, BC=3 3,动点P从B点出发,沿线段BC向点C作匀速运动;动点Q从点D出发,沿线段DA向点A作匀速运动.过Q点垂直于AD的射线交AC于点M,交BC于点N. P、Q两点同时出发,速度都为每秒1个单位长度•当Q 点运动到A点,P、Q两点同时停止运动•设点Q运动的时间为t 秒.D(1 )求NC, MC的长(用t的代数式表示);(2)当t为何值时,四边形PCDQ构成平行四边形(3)当t为何值时,射线QN恰好将△ ABC的面积平分并判断此时厶ABC的周长是否也被射线QN平分.19.如图,已知直角梯形ABCD中,AD// BC, AB丄BC, AD=2, AB=8, CD=10.(1)求梯形ABCD的面积S;(2)动点P从点B出发,以2cm/s的速度、沿B~D- C方向,向点C运动;动点Q从点C出发,以2cm/s的速度、沿C- D-A方向,向点A 运动.若P、Q两点同时出发,当其中一点到达目的地时整个运动随之结束,设运动时间为t秒.问:①当点P在B- A上运动时,是否存在这样的t,使得直线PQ将梯形ABCD的周长平分若存在,请求出t的值,并判断此时PQ是否平分梯形ABCD的面积;若不存在,请说明理由;②在运动过程中,是否存在这样的t,使得以P、D、Q为顶点的三角形恰好是以DQ为一腰的等腰三角形若存在,请求出所有符合条件的t的值;若不存在,请说明理由.20.在直角梯形ABCD中,/ C=90°,高CD=6cm,底BC=10cm(如图1).动点Q从点B出发, 沿BC运动到点C停止,运动的速度都是1cm/s .同时,动点P也从B点出发,沿BA-AD 运动到点D停止,且PQ始终垂直BC.设P, Q同时从点B出发,运动的时间为t (s),点P运动的路程为y (cm).分别以t, y为横、纵坐标建立直角坐标系(如图2),已知如图中5 线段为y与t的函数的部分图象•经测量点M与N的坐标分别为(4, 5)和(2, 2).(1 )求M , N所在直线的解析式;(2)求梯形ABCD中边AB与AD的长;(3)写出点P在AD边上运动时,y与t的函数关系式(注明自变量的取值范围) ,并在图2 中补全整运动中y关于t的函数关系的大致图象.22.如图,在直角梯形ABCD 中,AD// BC,Z B=90°, AD=6, BC=8 AB=3 尸,点M 是BC的中点.点P从点M出发沿MB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动,到达点B后立刻以原速度沿BM返回;点Q从点M出发以每秒1个单位长的速度在射线MC上匀速运动.在点P,Q的运动过程中,以PQ为边作等边三角形EPQ使它与梯形ABCD在射线BC的同侧.点P, Q同时出发,当点P返回到点M时停止运动,点Q也随之停止.设点P, Q运动的时间是t 秒(t > 0).23.(1)设PQ的长为y,在点P从点M向点B运动的过程中,写出y与t之间的函数关系式(不必写t 的取值范围);24.(2)当BP=1时,求△ EPQ与梯形ABCD重叠部分的面积;已知:如图,在直角梯形COAB中,OC// AB,Z AOC=90°, AB=4, AO=8, OC=10,以O 为原点建立平面直角坐标系,点D为线段BC的中点,动点P从点A出发,以每秒4个单位的速度,沿折线AOCD 向终点C运动,运动时间是t秒.25.应乂C(1)D点的坐标为_____________ ;(2)当t为何值时,△ APD是直角三角形;(3)如果另有一动点Q,从C点出发,沿折线CBA向终点A以每秒5个单位的速度与P点同时运动,当一点到达终点时,两点均停止运动,问:P、C、Q、A四点围成的四边形的面积能否为28如果可能,求出对应的t;如果不可能,请说明理由.在梯形ABC0中,OC// AB,以0为原点建立平面直角坐标系,A、B、C三点的坐标分别是A3(3)当t为何值时,△ OPD的面积是梯形OABC的面积的8如图,在直角梯形COAB中,CB// 0A,以0为原点建立直角坐标系,A、C的坐标分别为A (10, 0)、C( 0, 8), CB=4, D为OA中点,动点P自A点出发沿B~ S O的线路移动,速度为1个单位/秒,移动时间为t秒.(1 )求AB的长,并求当PD将梯形COAB的周长平分时t的值,并指出此时点P在哪条边上;(2)动点P在从A到B的移动过程中,设△ APD的面积为S,试写出S与t的函数关系式,并指出t 的取值范围;(3)几秒后线段PD将梯形COAB的面积分成1 : 3的两部分求出此时点P的坐标已知直角梯形OABC在如图所示的平面直角坐标系中,AB// OC, AB=10, OC=22, BC=15,动点M从A 点出发,以每秒一个单位长度的速度沿AB向点B运动,同时动点N从C点出发,以每秒2个单位长度的速度沿CO向O点运动.当其中一个动点运动到终点时,两个动点都停止运动.(1 )求B点坐标;(2)设运动时间为t秒;①当t为何值时,四边形OAMN的面积是梯形OABC面积的一半;②当t为何值时,四边形OAMN的面积最小,并求出最小面积;③若另有一动点P,在点M、N运动的同时,也从点A出发沿AO运动.在②的条件下,PM+PN如图(1),以梯形OABC的顶点O为原点,底边OA所在的直线为轴建立直角坐标系.梯形其它三个顶点坐标分别为: A (14, 0), B (11, 4) , C ( 3, 4),点E以每秒2个单位的速度从0点出发沿射线OA向A点运动,同时点F以每秒3个单位的速度,从O点出发沿折线OCB向B 运动,设运动时间为t.(1 )当t=4秒时,判断四边形COEB是什么样的四边形(2)当t为何值时,四边形COEF是直角梯形(3)在运动过程中,四边形COEF能否成为一个菱形若能,请求出t的值;若不能,请简要说明理由,并改变E、F两点中任一个点的运动速度,使E、F运动到某时刻时,四边形COEF是菱形,并写出改变后的速度及t的值如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为直角梯形,OA// BC, BC=14, A (16 , 0), C(0, 2).(1)如图①,若点P、Q分别从点C、A同时出发,点P以每秒2个单位的速度由C向B 运动,点Q以每秒4个单位的速度由A向O运动,当点Q停止运动时,点P也停止运动.设运动时间为t秒(0W t弓4①求当t为多少时,四边形PQAB为平行四边形②求当t为多少时,直线PQ将梯形OABC分成左右两部分的比为1 : 2,并求出此时直线PQ的解析式.(2)如图②,若点P、Q分别是线段BC AO上的任意两点(不与线段BC AO的端点重合),且四边形OQPC面积为10,试说明直线PQ一定经过一定点,并求出该定点的坐标.如图,在平面直角坐标系中,直角梯形ABCO的变OC落在x轴的正半轴上,且AB方形ODEF 的两边分别坐落在坐标轴上,且它的面积等于直角梯形ABCO面积,将正方形ODEF沿x轴的正半轴平行移动,设它与直角梯形ABC O的重叠部分面积为S。