中考数学中的动态几何问题
近几年来,动态几何问题在中考中频繁出现,从题目上看,它涉及的知识层面深而广,并且蕴含着许多数学思想,目的是考查学生运用知识分析和解决问题的能力,更重要的是考查创新探究能力。
例1[2008·河北(26)]如图1,在rt△abc中,∠c=90°,ab=50,ac=30,d,e,f分别是ac,ab,bc的中点。点p从点d出发沿折线de-ef-fc-cd以每秒7个单位长的速度匀速运动;点q从点b出发沿ba方向以每秒4个单位长的速度匀速运动,过点q作射线qk⊥ab,交折线bc-ca于点g。点p,q同时出发,当点p绕行一周回到点d时停止运动,点q也随之停止。设点p,q运动的时间是t秒(t>0).
(1)d,f两点间的距离是;
(2)射线qk能否把四边形cdef分成面积相等的两部分?若能,求出t的值;若不能,说明理由;
(3)当点p运动到折线ef-fc上,且点p又恰好落在射线qk上时,求t的值;
(4)连结 pg,当pg∥ab时,请直接写出t的值。
涉及到的知识及数学思想:勾股定理、三角形中位线的判定和性质、中心对称的性质、相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、矩形的判定和性质、平行线的判定和性质、一元一次方程、一元一次不等式;数形结合思想、分类讨论思想、转化的数学思想。可见,动态问题的综合性很强,要解答这类问题,一是要掌握涉及的基本知识,这是必要条件;二是要明确相关的数学思想,这样能够更全面、系统、灵活地解答问题;三是要掌握有效的解题手段,这是解决问题的关键。
一、明确几类动态问题
1.动点问题:动点问题涉及单动点和双动点,是指动点沿着一定的路径运动,形成新的图形,解答该类问题通常是利用特殊图形的性质建立方程。
例2[2004·河北(25)]已知:如图2,等边三角形abc的边长为6,点d,e分别在边ab,ac上,且ad=ae=2。若点f从点b开始以每秒1个单位长的速度沿射线bc方向运动,设点f运动的时间为t秒。当t>0时,直线fd与过点a且平行于bc的直线相交于点g,ge的延长线与bc的延长线相交于点h,ab与gh相交于点o。