中考数学动点问题点动专题训练
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中考数学几何图形中的动点问题专题训练(58分)一、选择题(每题6分,共18分)1. 如图6-1-1,在矩形ABCD 中,AB =5,AD =3,动点P 满足S △PAB =S 13矩形ABCD ,则点P 到A ,B 两点距离之和PA +PB 的最小值为( D )A. B. C.5D.2934241图6-1-1 第1题答图【解析】 令点P 到AB 的距离为h ,由S △PAB =S 矩形ABCD ,得×5h =131213×5×3,解得h =2,动点P 在EF 上运动,如答图,作点B 关于EF 的对称点B ′,BB ′=4,连结AB ′交EF 于点P ,此时PA +PB 最小,根据勾股定理求得最小值为=,选D.52+42412.如图6-1-2,在矩形ABCD 中,AB =2a ,AD =a ,矩形边上一动点P 沿A →B →C →D 的路径移动.设点P 经过的路径长为x ,PD 2=y,则下列能大致反映y 与x 的函数关系的图象是 ( D )【解析】 ①当0≤x ≤2a 时,∵PD 2=AD 2+AP 2,AP =x,∴y =x 2+a 2;②当图6-1-22a <x ≤3a 时,CP =2a +a -x =3a -x ,∵PD 2=CD 2+CP 2,∴y =(3a -x )2+(2a )2=x 2-6ax +13a 2;③当3a <x ≤5a 时,PD =2a +a +2a -x =5a -x ,∴PD 2=y =(5a -x )2,y =∴能大致反映y 与x{x 2+a 2(0≤x ≤2a ),x 2-6ax +13a 2(2a <x ≤3a ),(x -5a )2(3a <x ≤5a ),)的函数关系的图象是选项D 中的图象.3.如图6-1-3,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠BAC =30°,AB =8,以2为边长的正方形DEFG 的一边3GD 在直线AB 上,且点D 与点A 重合,现将正方形DEFG 沿AB 的方向以每秒1个单位的速度匀速运动,当点D 与点B 重合时停止,则在这个运动过程中,正方形DEFG 与△ABC 的重合部分的面积S 与运动时间t 之间的函数关系图象大致是( A )【解析】 首先根据在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠BAC =30°,AB =8,分别求出AC ,BC ,以及AB 边上的高线各是多少;然后根据图示,分三种情况:①当0≤t ≤2时;②当2<t ≤6时;③当6<t ≤8时,分别求出正方形33DEFG 与△ABC 的重合部分的面积S 的表达式,进而判断出正方形DEFG 与△ABC 的重合部分的面积S 与运动时间t 之间的函数关系图象大致是哪个即可.S ={36t 2(0≤t ≤23),2t -23(23<t ≤6),-233t 2+(2+83)t -263(6<t ≤8).)二、解答题(共20分)4.(20分) 如图6-1-4,已知矩形ABCD 中,AB =4,AD =m ,动点P 从点D 出发,在边DA 上以每秒1个单位的速度向点A 运动,连结CP ,作点D 关于直线PC 的对称点E .设点P 的运动时间为t (s).图6-1-3(1)若m =6,求当P ,E ,B 三点在同一直线上时对应的t 的值.(2)已知m 满足:在动点P 从点D 到点A 的整个过程中,有且只有一个时刻t ,使点E 到直线BC 的距离等于3.求所有这样的m的取值范围.图6-1-4【解析】 (1)如答图①,P ,E ,B 三点在同一直线上,连结EC .①在Rt △BEC 中,计算BE 的值;②在Rt △ABP 中,利用勾股定理列出关于t 的方程,解出t 值即可求;(2)如图②,P ,E ,B 三点在同一直线上,连结EC ,过点E 作EF ⊥BC 于F .①在Rt △EFC 中,利用勾股定理求出CF ;②利用相似三角形的判定与性质求得BF ;③根据m =BC =BF +CF 计算m 的值.解:(1)如答图①,P ,E ,B 三点在同一直线上,连结EC .∵四边形ABCD 是矩形,∴AB =CD ,AD =BC .∵PD =t ,m =6,∴PA =6-t .∵点D ,点E 关于直线PC 对称.∴PE =t ,EC =DC =AB =4,∠CEP =∠CDP =90°.在Rt △BCE 中,∵BC =6,CE =4,∴BE ===2.BC 2-EC 262-425在Rt △ABP 中,∵AB 2+AP 2=BP 2,即42+(6-t )2=(2+t )2,5解得t =6-2.5(2)如答图②,当点P 与A 重合时,点E 在BC 的下方,点E 到BC 的距离为3.作EQ ⊥BC 于Q ,EM ⊥DC 于M .则EQ =3,CE =DC =4.易证四边形EMCQ 是矩形,∴CM =EQ =3,∠M =90°,∴EM ==,BC 2-CM 27∵∠DAC =∠EDM ,∠ADC =∠M ,第4题答图①∴△ADC ∽△DME ,∴=,即=,AD DM DC EM AD 747∴AD =4.7第4题答图② 第4题答图③如答图③,当点P 与A 重合时,点E 在BC 的上方,点E 到BC 的距离为3.作EQ ⊥BC 于Q ,延长QE 交AD 于M .则EQ =3,CE =DC =4.在Rt △ECQ 中,QC =DM ==,由△DME ∽△CDA ,42-327∴=,即=,∴AD =,DM CD EM AD 741AD 477综上所述,在动点P 从点D 到点A 的整个运动过程中,有且只有一个时刻t ,使点E 到直线BC 的距离等于3,这样的m 的取值范围是≤m <4.47775.(20分) 如图6-1-5,在矩形ABCD 中,点E 是AD 上的一个动点,连结BE ,作点A 关于BE 的对称点F ,且点F 落在矩形ABCD 的内部.连结AF ,BF ,EF ,过点F 作GF ⊥AF 交AD 于点G ,设=n .AD AE图6-1-5(1)求证:AE =GE ;(2)当点F 落在AC 上时,用含n 的代数式表示的值;AD AB(3)若AD =4AB ,且以点F ,C ,G 为顶点的三角形是直角三角形,求n 的值.【解析】 设AE =a ,则AD =na .(1)由轴对称性质得到AE =FE ,结合“等边对等角”得到∠EAF =∠EFA .由垂直得到两个角的互余关系,根据“等角的余角相等”可得到结论;(2)由对称性质得BE ⊥AF ,先证∠ABE =∠DAC ,进而证得△ABE ∽△DAC ,根据相似三角形的对应边成比例建立关系式,通过适当变形求解;(3)由特例点F 落在线段BC 上,确定n =4,根据条件点F 落在矩形内部得到n >4,判断出∠FCG <90°.然后分∠CFG =90°和∠CGF =90°两种情况,由(2)的结论和相似三角形的性质分别建立关于n 的等式,求得n 的值.解:设AE =a ,则AD =na .(1)证明:由对称得AE =FE ,∴∠EAF =∠EFA .∵GF ⊥AF ,∴∠EAF +∠FGA =∠EFA +∠EFG =90°.∴∠FGA =∠EFG ,∴FG =EF ,∴AE =GE .(2)当点F 落在AC 上时(如答图①),由对称得BE ⊥AF ,∴∠ABE +∠BAC =90°,∵∠DAC +∠BAC =90°,∴∠ABE =∠DAC .又∵∠BAE =∠D =90°,∴△ABE ∽△DAC ,∴=.AB DA AE DC ∵AB =DC ,∴AB 2=AD ·AE =na ·a =na 2.∵AB >0,∴AB =a ,∴==.n AD AB na n an (3)若AD =4AB ,则AB =a .当点F 落在线段BC 上时(如答图②),EF =AE =n 4AB =a .此时a =a ,n 4∴n =4.∴当点F 落在矩形内部时,n >4.∵点F 落在矩形的内部,点G 在AD 上,∴∠FCG <∠BCD ,∴∠FCG <90°.第5题答图①第5题答图② 第5题答图③①若∠CFG =90°,则点F 落在AC 上,由(2)得=,∴n =16.AD ABn ②若∠CGF =90°(如答图③),则∠CGD +∠AGF =90°.∵∠FAG +∠AGF =90°,∴∠CGD =∠FAG =∠ABE ,∵∠BAE =∠D =90°,∴△ABE ∽△DGC .∴=,AB DG AE DC∴AB ·DC =DG ·AE ,即=(n -2)a ·a ,(n 4a )2 解得n 1=8+4,n 2=8-4<4(不合题意,舍去).∴当n =16或8+4222时,以点F ,C ,G 为顶点的三角形是直角三角形.(20分)6.(20分) 如图6-1-6,正方形ABCD 的边长为6 cm ,点E ,M 分别是线段BD ,AD 上的动点,连结AE 并延长,交边BC 于F ,过M 作MN ⊥AF ,垂足为H ,交边AB 于点N .(1)如图①,若点M 与点D 重合,求证:AF =MN ;(2)如图②,若点M 从点D 出发,以1 cm/s 的速度沿DA 向点A 运动,同时点E 从点B 出发,以 cm/s 的速度沿BD 向点D 运动,设运动时间为t s.2①设BF =y cm ,求y 关于t 的函数表达式;②当BN =2AN 时,连结FN ,求FN 的长.图6-1-6【解析】 (1)由正方形性质和垂直的性质就可以得出∠ADN =∠BAF ,利用“AAS ”可以得出△ADN ≌△BAF 就可以得到结论AF =MN ;(2)①由AD ∥BF 可得△ADE ∽△FBE ,利用=可以构造y 关于t 的函数AD BF DE BE 表达式;②由(1)可知△MAN ∽△ABF ,∴=,又∵BN =2AN ,∴MA AN AB BF 6-t 2=,用含t 的代数式表示BF ,结合①中的关系式,可以构造关于t 的方程6BF 求出t 的值,从而求出BF ,最后利用勾股定理求FN 的长.解:(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =DC =AB =BC ,∠DAB =∠ABC =∠BCD =∠ADC =90°.∵MN ⊥AF ,∴∠DHA =∠NHA =90°,∴∠ADH +∠HAD =90°,∠NAH +∠HAD =90°,∴∠ADH =∠NAH .在△ADN 与△BAF 中,∴△ADN ≌△BAF ,{∠ADN =∠BAF ,AD =BA ,∠DAN =∠ABF ,)∴AF =DN ,即AF =MN .(2)①∵正方形的边长为6 cm ,∴BD ==AD =6 cm ,AB 2+AD 222∵设运动时间为t s ,根据题意,得BE =t cm ,2∴DE = BD -BE =(6-t )cm ,22∵AD ∥BF ,∴△ADE ∽△FBE ,∴ =,AD BF DE BE∵BF =y cm ,∴=,即y =,6y 62-2t 2t6t 6-t ∴y 关于t 的函数表达式为y =.6t 6-t②∵BN =2AN ,AB =6 cm ,∴AN =2 cm ,BN =4 cm ,由(1)得△MAN ∽△ABF ,又∵DM =t cm ,AM =(6-t )cm ,∴=,即=,∴BF =,MA AN AB BF 6-t 26BF 126-t 又∵y =,∴,= 解得t =2,6t 6-t 126-t 6t 6-t 当t =2时,BF =y ==3 cm ,在Rt △NBF 中,FN ==6t 6-tBN 2+BF242+32=5,∴当BN =2AN 时,FN 的长为5 cm.(22分)7.(22分) 如图6-1-7,已知线段AB =2,MN ⊥AB 于点M ,且AM =BM ,P 是射线MN 上一动点,E ,D 分别是PA ,PB 的中点,过点A ,M ,D 的圆与BP 的另一交点为C (点C 在线段BD 上),连结AC ,DE .(1)当∠APB =28°时,求∠B 和的度数;CM ︵(2)求证:AC =AB ;(3)在点P 的运动过程中.①当MP =4时,取四边形ACDE 一边的两端点和线段MP 上一点Q ,若以这三点为顶点的三角形是直角三角形,且Q 为锐角顶点,求所有满足条件的MQ 的值;②记AP 与圆的另一个交点为F ,将点F 绕点D 旋转90°得点G ,若点G 恰好落在MN 上,连结AG ,CG ,DG ,EG ,直接写出△ACG 与△DEG 的面积比.图6-1-7【解析】 (1)由垂直平分线的性质得到等腰△PAB ,由三线合一得 ∠APM =∠BPM =∠APB =14°,∠B =90°-∠BPM =90°-14°= 76°,再利用直角12三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得∠MDB =∠BAC =2∠DPM =28°,以此求得弧CD 的度数为2∠MDB =56°;(2)由同角的余角相等,得 ∠ACB =∠B ,AC =AB ;(3)由垂直分线的性质,分类讨论符合条件的点Q 的个数,利用相似和勾股定理分别求出MQ 的长度;利用旋转的性质,平行四边形的性质,锐角三角比求出各边的长度,用面积公式求出比值.解:(1)如答图①,连结MD .∵AB ⊥MN ,AM =BM ,∴PM 垂直平分线段AB ,∴PA =PB ,在等腰三角形PAB 中,∵∠APB =28°,∴∠APM =∠BPM =∠APB =1214°,∴∠B =90°-∠BPM =90°-14°= 76°,在Rt △MPB 中,点D 为斜边BP 的中点,∴DM =DP ,∴∠MPD =∠DMP =14°,∴∠MDB =∠BAC =2∠DPM =28°,∴的度数=2∠MDB =56°;CM ︵(2)证明:由(1)可得∠B =90°-∠BPM =90°-∠BAC ,12在△ABC 中,∠ACB =180°-∠B -∠BAC =180°-(90°-∠BAC )-∠BAC 12=90°-∠BAC ,12∴∠ACB =∠B, ∴AC =AB .第7题答图① 第7题答图②(3)①若要满足题意,则点Q 必为过点A ,C ,E ,D 的垂线与线段MN 的交点,分析图形可得只有过点C ,E ,D 的垂线与线段MN 的交点满足题意.(Ⅰ)若CQ ⊥CP (如答图②点Q 1),AM =BM =1,MP =4,由勾股定理,得BP ==,由(1)(2)可得∠BAC =∠APB ,12+4217又∵∠B =∠B ,∴△ABC ∽△PBA ,∴=,得BC =,ABBC BP AB 41717∴CP =.131717由△PCQ 1∽△PMB ,得=,解得PQ 1=,CP MP PQ 1PB 134∴ MQ 1=4-PQ 1=.34(Ⅱ)若QD ⊥BP ,由EP =DP 可知 △EPQ 2≌△DPQ 2(如答图②点Q 2),∴ EQ 2⊥EP .(即过点E ,D 的垂线与线段MN 的交点重合)∵点D 为线段BP 的中点,且Q 2D ⊥BP ,∴Q 2D 垂直平分线段BP ,则Q 2P =Q 2B ,设Q 2M =x ,则Q 2B =Q 2P =4-x, 由勾股定理,得BM 2+M 2Q 2=B 2Q 2,12+x 2=(4-x )2,解得x =.185(Ⅲ)若AC ⊥CQ (如答图②点Q 3),∵∠ACQ 3=90°,∴Q 3A 为该圆的直径,∴点Q 3为MP 与圆的交点,∵∠MAC =∠MQ 3C =2∠MPC ,∠MQ 3C =∠MPC +∠Q 3CP ,∴PQ 3= CQ 3,设MQ 3=x ,则PQ 3=4-x ,AC =AB =2,∵A 3Q 2=AM 2+M 3Q 2=AC 2+C 3Q 2,∴12+x 2=22+(4-x )2,解得x =.198综上所述,MQ 的值为或或.34158198②如答图③,过点E 作AP 的中垂线,交MP于点K .过点C 作CJ ⊥AB 于点J ,连结AK ,KE ,DM .∵点M ,D 分别为AB ,BP 的中点,∴MD 为△ABP 的中位线,∴MD ∥AP ,AM =DF .又∵AM ∥ED ,∴四边形MAED 为平行四边形,∴AM =DE ,∠MDE =∠MAP ,∴DE =DF ,∵△GHE ≌△GHD ,∴ GE =GD ,∴GE =GD =DE =DF ,则△GDE 为正三角形,∠GDE =60°.第7题答图③∵∠EDF =90°-60°-30°,∴∠DEF =(180°-∠EDF )=75°,12∴∠APM =15°,则∠AKM =2∠APM =30°,∴MK =,AK =KP =2,tan75°=tan ∠MAP ===2+,3PM MA 2+313∴tan ∠MAP =tan ∠HEP =tan75°=2+,3∵EH 为△AMP 的中位线,∴EH =,GH =,1232∴tan ∠HEP ==2+,HP =(2+),∴MG =1,PH EH 3123∵∠MAC =2∠MPA =30°,AM =1,CJ =AC =AB =1,1212∴MI =,IG =1-,AJ =,33333∴S △ACG =IG ·AJ =××=,S △EDG =ED ·GH =×1×=,1212(1-33)33-1212123234∴==.S △ACGS △DEG 3-12346-233。
动点问题专题训练1、如图,已知ABC △中,10AB AC ==厘米,8BC =厘米,点D 为AB 的中点.(1)如果点P 在线段BC 上以3厘米/秒的速度由B 点向C 点运动,同时,点Q 在线段CA 上由C 点向A 点运动.①若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,经过1秒后,BPD△与CQP △是否全等,请说明理由;②若点Q 的运动速度与点P 的运动速度不相等,当点Q 的运动速度为多少时,能够使BPD △与CQP △全等?(2)若点Q 以②中的运动速度从点C 出发,点P 以原来的运动速度从点B 同时出发,都逆时针沿ABC △三边运动,求经过多长时间点P 与点Q 第一次在ABC △的哪条边上相遇?2、直线364y x =-+与坐标轴分别交于A B 、两点,动点P Q 、同时从O 点出发,同时到达A 点,运动停止.点Q 沿线段OA运动,速度为每秒1个单位长度,点P 沿路线O →B →A 运动. (1)直接写出A B 、两点的坐标;(2)设点Q 的运动时间为t 秒,OPQ △的面积为S ,求出S 与t之间的函数关系式; (3)当485S =时,求出点P 的坐标,并直接写出以点O P Q、、为顶点的平行四边形的第四个顶点M 的坐标.5、在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC = 3,AB = 5.点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B 匀速运动.伴随着P 、Q 的运动,DE 保持垂直平分PQ ,且交PQ 于点D ,交折线QB -BC -CP 于点E .点P 、Q 同时出发,当点Q 到达点B 时停止运动,点P 也随之停止.设点P 、Q 运动的时间是t 秒(t >0).(1)当t = 2时,AP = ,点Q 到AC 的距离是 ;(2)在点P 从C 向A 运动的过程中,求△APQ 的面积S 与 t 的函数关系式;(不必写出t 的取值范围)(3)在点E 从B 向C 运动的过程中,四边形QBED 能否成为直角梯形?若能,求t 的值.若不能,请说明理由;(4)当DE 经过点C 时,请直接..写出t 的值.6如图,在Rt ABC △中,9060ACB B ∠=∠=°,°,2BC =.点O 是AC 的中点,过点O 的直线l 从与AC 重合的位置开始,绕点O 作逆时针旋转,交AB 边于点D .过点C 作CE AB ∥交直线l 于点E ,设直线l 的旋转角为α.(1)①当α= 度时,四边形EDBC 是等腰梯形,此时AD 的长为 ; A C BQED图16OE CDAα lOCA (备用图)②当α= 度时,四边形EDBC 是直角梯形,此时AD 的长为 ; (2)当90α=°时,判断四边形EDBC 是否为菱形,并说明理由.7如图,在梯形ABCD中,3545AD BC AD DC AB B ====︒∥,,,.动点M 从B 点出发沿线段BC 以每秒2个单位长度的速度向终点C 运动;动点N 同时从C 点出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动.设运动的时间为t 秒.(1)求BC 的长.(2)当MN AB ∥时,求t 的值.(3)试探究:t 为何值时,MNC △为等腰三角形.10数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中C点.90AEF ∠=,且EF 交正方形外角DCG ∠的平行线CF 于点F ,求证:AE =EF .经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点M ,连接ME ,则AM =EC ,易证AME ECF △≌△,所以AE EF =.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点E 是边BC 上(除B ,C 外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE =EF ”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE =EF ”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.11已知一个直角三角形纸片OAB ,其中9024AOB OA OB ∠===°,,.如图,将该纸片放置在平面直角坐标系中,折叠该纸片,折痕与边OB 交于点C ,与边AB 交于点D . (Ⅰ)若折叠后使点B 与点A 重合,求点C 的坐标;ADFCGB图1ADF C GB 图2ADFC GE B图3(Ⅱ)若折叠后点B 落在边OA 上的点为B ',设OB x '=,OC y =,试写出y 关于x 的函数解析式,并确定y 的取值范围;(Ⅲ)若折叠后点B 落在边OA 上的点为B ',且使B D OB '∥,求此时点C 的坐标.12如图(1),将正方形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C ,D 重合),压平后得到折痕MN .当12CE CD=时,求AM BN的值.类比归纳在图(1)中,若13CE CD =,则AM BN 的值等于 ;若14CE CD =,则AMBN的值等于 ;方法指导:为了求得AM BN 的值,可先求BN 、AM 的长,不妨设:AB =2图(1)ABCD EFMN若1CE CD n =(n 为整数),则AMBN的值等于 .(用含n 的式子表示) 联系拓广如图(2),将矩形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C D ,重合),压平后得到折痕MN ,设()111AB CE m BC m CD n =>=,,则AMBN 的值等于 .(用含m n ,的式子表示)12..如图所示,在直角梯形ABCD 中,AD//BC ,∠A =90°,AB =12,BC =21,AD=16。
中考专题训练 动点问题例1. 如图, 在ABC ∆中,AB AC =,AD BC ⊥于点D ,10BC cm =,8AD cm =. 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(0)t >.(1) 当2t =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 .【解答】(1) 证明: 当2t =时,4DH AH ==,则H 为AD 的中点, 如答图 1 所示 . 又EF AD ⊥ ,EF ∴为AD 的垂直平分线,AE DE ∴=,AF DF =.AB AC = ,AD BC ⊥于点D ,AD BC ∴⊥,B C ∠=∠.//EF BC ∴,AEF B ∴∠=∠,AFE C ∠=∠,AEF AFE ∴∠=∠,AE AF ∴=,AE AF DE DF ∴===,即四边形AEDF 为菱形 .(2) 解: 如答图 2 所示, 由 (1) 知//EF BC ,AEF ABC ∴∆∆∽, ∴EF AH BC AD =,即82108EF t -=,解得:5102EF t =-. 221155510(10)210(2)10(0)222223PEF S EF DH t t t t t t ∆==-=-+=--+<< , ∴当2t =秒时,PEF S ∆存在最大值, 最大值为210cm ,此时36BP t cm ==.(3) 解: 存在 . 理由如下:①若点E 为直角顶点, 如答图 3①所示,此时//PE AD ,2PE DH t ==,3BP t =.//PE AD ,∴PE BP AD BD =,即2385t t =,此比例式不成立, 故此种情形不存在; ②若点F 为直角顶点如答图 3②所示,此时//PF AD ,2PF DH t ==,3BP t =,103CP t =-.//PF AD ,∴PF CP AD CD =,即210385t t -=,解得4017t =;③若点P 为直角顶点,如答图③所示 .过点E 作EM BC ⊥于点M ,过点F 作FN BC ⊥于点N ,则2EM FN DH t ===,////EM FN AD .//EM AD ,∴EM BM AD BD =,即285t BM =,解得54BM t =, 57344PM BP BM t t t ∴=-=-=. 在Rt EMP ∆中, 由勾股定理得:2222227113(2)()416PE EM PM t t t =+=+=. //FN AD ,∴FN CN AD CD =,即285t CN =,解得54CN t =, 5171031044PN BC BP CN t t t ∴=--=--=-. 在Rt FNP ∆中, 由勾股定理得:22222217353(2)(10)85100416PF FN PN t t t t =+=+-=-+. 在Rt PEF ∆中, 由勾股定理得:222EF PE PF =+, 即:2225113353(10)()(85100)21616t t t t -=+-+ 化简得:21833508t t -=, 解得:280183t =或0t =(舍 去) 280183t ∴=. 综上所述, 当4017t =秒或280183t =秒时,PEF ∆为直角三角形 .例2. 如图, 在同一平面上, 两块斜边相等的直角三角板Rt ABC ∆和Rt ADC ∆拼在一起,使斜边AC 完全重合, 且顶点B ,D 分别在AC 的两旁,90ABC ADC ∠=∠=︒,30CAD ∠=︒,4AB BC cm ==(1) 填空:AD = )cm ,DC = ()cm(2) 点M ,N 分别从A 点,C 点同时以每秒1cm 的速度等速出发, 且分别在AD ,CB 上沿A D →,C B →方向运动, 当N 点运动到B 点时,M 、N 两点同时停止运动, 连接MN ,求当M 、N 点运动了x 秒时, 点N 到AD 的距离 (用 含x 的式子表示)(3) 在 (2) 的条件下, 取DC 中点P ,连接MP ,NP ,设PMN ∆的面积为2()y cm ,在整个运动过程中,PMN ∆的面积y 存在最大值, 请求出y 的最大值 .(参考数据sin 75︒=sin15︒=【解答】解: (1)90ABC ∠=︒ ,4AB BC cm ==,AC ∴===,90ADC ∠=︒ ,30CAD ∠=︒,12DC AC ∴==,AD ∴==;故答案为:,;(2) 过点N 作NE AD ⊥于E ,作NF DC ⊥,交DC 的延长线于F ,如图所示:则NE DF =,90ABC ADC ∠=∠=︒ ,AB BC =,30CAD ∠=︒,45ACB ∴∠=︒,60ACD ∠=︒,180456075NCF ∴∠=︒-︒-︒=︒,15FNC ∠=︒,sinFC FNCNC ∠=,NC x=,FC x∴=,NE DF x∴==+,∴点N到ADx+;(3)sinFN NCFNC ∠=,FN x∴=,P为DC的中点,PD CP∴==PF x∴=PMN∴∆的面积y=梯形MDFN的面积PMD-∆的面积PNF-∆的面积111)) 222x x x x=+-+--+2x x=+,即y是x的二次函数,0<,y∴有最大值,当x==时,y=.例3. 如图,BD 是正方形ABCD 的对角线,2BC =,边BC 在其所在的直线上平移, 将通过平移得到的线段记为PQ ,连接PA 、QD ,并过点Q 作QO BD ⊥,垂足为O ,连接OA 、OP .(1) 请直接写出线段BC 在平移过程中, 四边形APQD 是什么四边形?(2) 请判断OA 、OP 之间的数量关系和位置关系, 并加以证明;(3) 在平移变换过程中, 设OPB y S ∆=,(02)BP x x =……,求y 与x 之间的函数关系式,并求出y 的最大值 .【解答】(1) 四边形APQD 为平行四边形;(2)OA OP =,OA OP ⊥,理由如下:四边形ABCD 是正方形,AB BC PQ ∴==,45ABO OBQ ∠=∠=︒,OQ BD ⊥ ,45PQO ∴∠=︒,45ABO OBQ PQO ∴∠=∠=∠=︒,OB OQ ∴=,在AOB ∆和OPQ ∆中,AB PQABO PQO BO QO=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()AOB POQ SAS ∴∆≅∆,OA OP ∴=,AOB POQ ∠=∠,90AOP BOQ ∴∠=∠=︒,OA OP ∴⊥;(3) 如图, 过O 作OE BC ⊥于E .①如图 1 ,当P 点在B 点右侧时,则2BQ x =+,22x OE +=, 1222x y x +∴=⨯,即211(1)44y x =+-, 又02x ……,∴当2x =时,y 有最大值为 2 ;②如图 2 ,当P 点在B 点左侧时,则2BQ x =-,22x OE -=, 1222x y x -∴=⨯ ,即211(1)44y x =--+, 又02x ……,∴当1x =时,y 有最大值为14; 综上所述,∴当2x =时,y 有最大值为 2 .例4. 如图, 在平面直角坐标系中,O 为原点, 四边形ABCO 是矩形, 点A ,C 的坐标分别是(0,2)A 和C ,0),点D 是对角线AC 上一动点 (不 与A ,C 重合) ,连结BD ,作DE DB ⊥,交x 轴于点E ,以线段DE ,DB 为邻边作矩形BDEF .(1) 填空: 点B 的坐标为 ;(2) 是否存在这样的点D ,使得DEC ∆是等腰三角形?若存在, 请求出AD 的长度;若不存在, 请说明理由;(3)①求证:DE DB =; ②设AD x =,矩形BDEF 的面积为y ,求y 关于x 的函数关系式 (可 利用①的结论) ,并求出y 的最小值 .【解答】解: (1) 四边形AOCB 是矩形,2BC OA ∴==,OC AB ==90BCO BAO ∠=∠=︒,B ∴2).故答案为2).(2) 存在 . 理由如下:2OA = ,OC =,tan AO ACO OC ∠== , 30ACO ∴∠=︒,60ACB ∠=︒①如图 1 中, 当E 在线段CO 上时,DEC ∆是等腰三角形, 观察图象可知, 只有ED EC =,30DCE EDC ∴∠=∠=︒,60DBC BCD ∴∠=∠=︒,DBC ∴∆是等边三角形,2DC BC ∴==,在Rt AOC ∆中,30ACO ∠=︒ ,2OA =,24AC AO ∴==,422AD AC CD ∴=-=-=.∴当2AD =时,DEC ∆是等腰三角形 .②如图 2 中, 当E 在OC 的延长线上时,DCE ∆是等腰三角形, 只有CD CE =,15DBC DEC CDE ∠=∠=∠=︒,75ABD ADB ∴∠=∠=︒,AB AD ∴==,综上所述, 满足条件的AD 的值为 2 或(3)①如图 1 ,过点D 作MN AB ⊥交AB 于M ,交OC 于N ,(0,2)A 和C ,0),∴直线AC 的解析式为2y x =+,设(,2)D a +,2DN ∴=+,BM a =90BDE ∠=︒ ,90BDM NDE ∴∠+∠=︒,90BDM DBM ∠+∠=︒,DBM EDN ∴∠=∠,90BMD DNE ∠=∠=︒ ,BMD DNE ∴∆∆∽,∴DE DN BD BM ===②如图 2 中, 作DH AB ⊥于H .在Rt ADH ∆中,AD x = ,30DAH ACO ∠=∠=︒,1122DH AD x ∴==,AH x ==,BH x ∴=, 在Rt BDH ∆中,BD ==,DE ∴==, ∴矩形BDEF的面积为22612)y x x ==-+,即2y x =-+,23)y x ∴=-+,0>,3x ∴=时,y .例5. 已知Rt OAB ∆,90OAB ∠=︒,30ABO ∠=︒,斜边4OB =,将Rt OAB ∆绕点O 顺时针旋转60︒,如图 1 ,连接BC .(1) 填空:OBC ∠= 60 ︒;(2) 如图 1 ,连接AC ,作OP AC ⊥,垂足为P ,求OP 的长度;(3) 如图 2 ,点M ,N 同时从点O 出发, 在OCB ∆边上运动,M 沿O C B →→路径匀速运动,N 沿O B C →→路径匀速运动, 当两点相遇时运动停止, 已知点M 的运动速度为 1.5 单位/秒, 点N 的运动速度为 1 单位/秒, 设运动时间为x 秒,OMN ∆的面积为y ,求当x 为何值时y 取得最大值?最大值为多少?【解答】解: (1) 由旋转性质可知:OB OC =,60BOC ∠=︒,OBC ∴∆是等边三角形,60OBC ∴∠=︒.故答案为 60 .(2) 如图 1 中,4OB = ,30ABO ∠=︒,122OA OB ∴==,AB ==11222AOC S OA AB ∆∴==⨯⨯=BOC ∆ 是等边三角形,60OBC ∴∠=︒,90ABC ABO OBC ∠=∠+∠=︒,AC ∴==2AOC S OP AC ∆∴===.(3)①当803x <…时,M 在OC 上运动,N 在OB 上运动,此时过点N 作NE OC ⊥且交OC 于点E .则sin 60NE ON x =︒= ,11 1.522OMN S OM NE x x ∆∴==⨯ ,2y x ∴=.83x ∴=时,y 有最大值, 最大值=. ②当843x <…时,M 在BC 上运动,N 在OB 上运动 .作MH OB ⊥于H . 则8 1.5BM x =-,sin 60 1.5)MH BM x =︒=- ,212y ON MH x ∴=⨯⨯=+.当83x =时,y 取最大值,y < ③当4 4.8x <…时,M 、N 都在BC 上运动, 作OG BC ⊥于G .12 2.5MN x =-,OG AB ==,12y MN OG ∴== ,当4x =时,y 有最大值, 最大值=,综上所述,y 有最大值, .。
中考数学总复习《动点问题》专项提升训练(带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________例题1.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4,动点M,N同时从A点出发,点M以每秒2个单位长度沿折线A﹣B﹣C向终点C运动;点N以每秒1个单位长度沿线段AD向终点D运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为x秒,△AMN的面积为y个平方单位,则下列正确表示y与x函数关系的图象是()A B C D解:连接BD,过B作BE⊥AD于E,当0≤x<2时,点M在AB上在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4∴AB=AD∴△ABD是等边三角形∴AE=ED=12AD=2,BE=√3AE=2√3∵AM=2x,AN=x∴AMAN=ABAE=2∵∠A=∠A∴△AMN∽△ABE∴∠ANM=∠AEB=90°∴MN=√AM2−AN2=√3xx×√3x=√32x2∴y=12当2≤x≤4时,点M在BC上y=12AN⋅BE=12x×2√3=√3x综上所述,当0≤x<2时的函数图象是开口向上的抛物线的一部分,当2≤x≤4时,函数图象是直线的一部分故选:A.2.如图1,矩形ABCD中,点E为BC的中点,点P沿BC从点B运动到点C,设B,P两点间的距离为x,P A﹣PE=y,图2是点P运动时y随x变化的关系图象,则BC=.解:由函数图象知:当x=0,即P在B点时,BA﹣BE=1.利用两点之间线段最短,得到P A﹣PE≤AE.∴y的最大值为AE∴AE=5.在Rt△ABE中,由勾股定理得:BA2+BE2=AE2=25设BE的长度为t则AB=t+1∴(t+1)2+t2=25即:t2+t﹣12=0∴(t+4)(t﹣3)=0解得t=﹣4或t=3由于t>0∴t=3∴AB=t+2=3+2=5,AD=BC=3×2=6.故答案为:6.3.如图①,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D(BD>AD),动点P从B点出发,沿折线BA→AC方向运动,运动到点C停止,设点P的运动路程为x,△BPD的面积为y,y与x的函数图象如图②,则BC的长为.解:由题意得:AB+AC=2√13,△ABD的面积=3∵AB=AC∴AB=AC=√13∵AD⊥BC∴∠ADB=90°,BC=2BD∴AD2+BD2=AB2∴AD2+BD2=13∵△ABD的面积=3∴12AD•BD=3∴AD•BD=6∴(AD+BD)2=AD2+2BD•AD+BD2=13+2×6=25∴AD+BD=5或AD+BD=﹣5(舍去)∵AD2+BD2=AB2∴BD2+(5﹣BD)2=13∴BD=2或BD=3当BD=2时,AD=5﹣BD=3(舍去)当BD=3时,AD=5﹣BD=2∴BC=2BD=6故答案为:6.4.如图,在平面直角坐标系中,菱形AOCB的边OC在x轴上,∠AOC=60°,OC的长是一元二次方程x2﹣4x﹣12=0的根,过点C作x轴的垂线,交对角线OB于点D,直线AD分别交x轴和y 轴于点F和点E,动点M从点O以每秒1个单位长度的速度沿OD向终点D运动,动点N从点F 以每秒2个单位长度的速度沿FE向终点E运动.两点同时出发,设运动时间为t秒.(1)求直线AD的解析式;(2)连接MN,求△MDN的面积S与运动时间t的函数关系式;(3)点N在运动的过程中,在坐标平面内是否存在一点Q,使得以A,C,N,Q为顶点的四边形是矩形.若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,说明理由.(1)解:解方程x2﹣4x﹣12=0得:x1=6,x2=﹣2∴OC=6∵四边形AOCB是菱形,∠AOC=60°∴OA=OC=6,∠BOC=1∠AOC=30°2∴CD=OC•tan30°=6×√3=2√33∴D(6,2√3)过点A作AH⊥OC于H∵∠AOH=60°OA=3,AH=OA•sin60°=6×√32=3√3∴OH=12∴A(3,3√3)设直线AD的解析式为y=kx+b(k≠0)代入A(3,3√3),D(6,2√3)得:{3k+b=3√36k+b=2√3解得:{k=−√3 3b=4√3∴直线AD的解析式为y=−√33x+4√3;(2)解:由(1)知在Rt△COD中,CD=2√3,∠DOC=30°∴OD=2CD=4√3,∠EOD=90°﹣∠DOC=90°﹣30°=60°∵直线y=−√33x+4√3与y轴交于点E∴OE=4√3∴OE=OD∴△EOD是等边三角形∴∠OED=∠EDO=∠BDF=60°,ED=OD=4√3∴∠OFE=30°=∠DOF∴DO=DF=4√3①当点N在DF上,即0≤t≤2√3时由题意得:DM=OD−OM=4√3−t,DN=4√3−2t过点N作NP⊥OB于P则NP=DN×sin∠PDN=DN×sin60°=(4√3−2t)×√32=6−√3t∴S=12DM×NP=12(4√3−t)×(6−√3t)=√32t2﹣9t+12√3;②当点N在DE上,即2√3<t≤4√3时由题意得:DM=OD﹣OM=√3−t,DN=2t﹣4√3过点N作NT⊥OB于T则NT =DN •sin ∠NDT =DN •sin60°=(2t ﹣4√3)×√32=√3t −6 ∴S =12DM ⋅NT =12(4√3−t)(√3t −6)=−√32t 2+9t −12√3; 综上,S ={√32t 2−9t +12√3(0≤t ≤2√3)−√32t 2+9t −12√3(2√3<t ≤4√3);(3)解:存在,分情况讨论:①如图,当AN 是直角边时,则CN ⊥EF ,过点N 作NK ⊥CF 于K∵∠NFC =30° OE =4√3 ∴∠NCK =60° OF =√3OE =12 ∴CF =12﹣6=6 ∴CN =12CF =3∴CK =CN ×cos60°=3×12=32 NK =CN ×sin60°=3×√32=3√32 ∴将点N 向左平移32个单位长度,再向下平移3√32个单位长度得到点C ∴将点A 向左平移32个单位长度,再向下平移3√32个单位长度得到点Q∵A(3,3√3) ∴Q (32,3√32); ②如图,当AN 是对角线时,则∠ACN =90°,过点N 作NL ⊥CF 于L∵OA =OC ,∠AOC =60° ∴△AOC 是等边三角形 ∴∠ACO =60°∴∠NCF=180°﹣60°﹣90°=30°=∠NFC∴CL=FL=12CF=3∴NL=CL•tan30°=3×√33=√3∴将点C向右平移3个单位长度,再向上平移√3个单位长度得到点N ∴将点A向右平移3个单位长度,再向上平移√3个单位长度得到点Q ∵A(3,3√3)∴Q(6,4√3);∴存在一点Q,使得以A,C,N,Q为顶点的四边形是矩形,点Q的坐标是(32,3√32)或(6,4√3).练习题1.如图1,在Rt△ABC中,动点P从A点运动到B点再到C点后停止,速度为2单位/s,其中BP 长与运动时间t(单位:s)的关系如图2,则AC的长为()A.15√52B.√427C.17D.5√32.如图1,正方形ABCD的边长为4,E为CD边的中点.动点P从点A出发沿AB→BC匀速运动,运动到点C时停止.设点P的运动路程为x,线段PE的长为y,y与x的函数图象如图2所示,则点M的坐标为()A.(4,2√3)B.(4,4)C.(4,2√5)D.(4,5)3.如图,在正方形ABCD中,AB=4,动点M,N分别从点A,B同时出发,沿射线AB,射线BC 的方向匀速运动,且速度的大小相等,连接DM,MN,ND.设点M运动的路程为x(0≤x≤4),△DMN的面积为S,下列图象中能反映S与x之间函数关系的是()A B C D4.如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,点P从点A出发,沿路线A→B→C→D运动.设P点经过的路程为x,以点A,D,P为顶点的三角形的面积为y,则下列图象能反映y与x的函数关系的是()A B C D5.如图,四边形ABCD中,已知AB∥CD,AB与CD之间的距离为4,AD=5,CD=3,∠ABC=45°,点P,Q同时由A点出发,分别沿边AB,折线ADCB向终点B方向移动,在移动过程中始终保持PQ⊥AB,已知点P的移动速度为每秒1个单位长度,设点P的移动时间为x秒,△APQ 的面积为y,则能反映y与x之间函数关系的图象是()A B C D6.如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCD在第一象限,且BC∥x轴,直线y=2x+1沿x轴正方向平移,在平移过程中,直线被矩形ABCD截得的线段长为a,直线在x轴上平移的距离为b,a、b间的函数关系图象如图(2)所示,那么矩形ABCD的面积为.7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,点P是平面内一个动点,且AP=3,Q 为BP的中点,在P点运动过程中,设线段CQ的长度为m,则m的取值范围是.8.如图1,E为矩形ABCD的边AD上一点,点P从点B出发沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C停止,点Q从点B出发沿BC运动到点C停止,它们运动的速度都是1cm/s.若点P、点Q同时开始运动,设运动时间为t(s),△BPQ的面积为y(cm2),已知y与t之间的函数图象如图2所示.=48cm2;③当14<t<22时,y 给出下列结论:①当0<t≤10时,△BPQ是等腰三角形;②S△ABE=110﹣5t;④在运动过程中,使得△ABP是等腰三角形的P点一共有3个;⑤△BPQ与△ABE相似时,t=14.5.其中正确结论的序号是.9.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(9,0),点C的坐标为(0,3),以OA,OC为边作矩形OABC.动点E,F分别从点O,B同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿OA,BC向终点A,C移动.当移动时间为4秒时,求AC•EF的值.10.在平面直角坐标系中,O为原点,菱形ABCD的顶点A(√3,0),B(0,1),D(2√3,1),矩形EFGH的顶点E(0,12),F(−√3,12),H(0,32).(1)填空:如图①,点C的坐标为点G的坐标为;(2)将矩形EFGH沿水平方向向右平移,得到矩形E′FG′H′,点E,F,G,H的对应点分别为E′,F′,G′,H′,设EE′=t,矩形E′F′G′H′与菱形ABCD重叠部分的面积为S.①如图②,当边E′F′与AB相交于点M、边G′H′与BC相交于点N,且矩形E′F′G′H′与菱形ABCD重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;②当2√33≤t≤11√34时,求S的取值范围(直接写出结果即可).11.已知正方形ABCD与正方形AEFG,正方形AEFG绕点A旋转一周.(1)如图①,连接BG、CF,求CFBG的值;(2)当正方形AEFG旋转至图②位置时,连接CF、BE,分别取CF、BE的中点M、N,连接MN、试探究:MN与BE的关系,并说明理由;(3)连接BE、BF,分别取BE、BF的中点N、Q,连接QN,AE=6,请直接写出线段QN扫过的面积.12.已知四边形ABCD是边长为1的正方形,点E是射线BC上的动点,以AE为直角边在直线BC 的上方作等腰直角三角形AEF,∠AEF=90°,设BE=m.(1)如图,若点E在线段BC上运动,EF交CD于点P,AF交CD于点Q,连接CF 时,求线段CF的长;①当m=13②在△PQE中,设边QE上的高为h,请用含m的代数式表示h,并求h的最大值;(2)设过BC的中点且垂直于BC的直线被等腰直角三角形AEF截得的线段长为y,请直接写出y 与m的关系式.参考答案1.C.2.C.3.A.4.A.5.B.6.8.7.72≤m≤132.8.①③⑤.9.30.10.(1)(√3,2)(−√3,32);(2)当2√33≤t≤11√34时,则√316≤S≤√3.11.(1)√2;(2)BE=2MN MN⊥BE (3)9π.12.(1)①√23;②h=﹣m2+m=﹣(m−12)2+14,∴m=12时,h最大值是14;(2)y={1−12m−1−m2(1+m)+m2(0≤m≤12) 1+m22m2+2m(m>12).。
2024辽宁中考数学二轮专题训练题型七坐标系中的几何动点问题典例精讲例1如图,平面直角坐标系中,O 是坐标原点,直线y =kx +15(k ≠0)经过点C (3,6),与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B.线段CD 平行于x 轴,交直线y =34x 于点D ,连接OC ,AD .例1题图(1)填空:k =________.点A 的坐标是(________,________);【思维教练】将C (3,6)代入y =kx +15即可求k ,将y =0代入新的一次函数解析式,求出A 点坐标.(2)求证:四边形OADC 是平行四边形;【思维教练】因为CD ∥OA ,所以要证明四边形OADC 是平行四边形,可以证明CD =OA ,将C 点纵坐标代入到y =34x 中,求出D 点坐标,从而求出CD 的长,与OA 比较.(3)动点P从点O出发,沿对角线OD以每秒1个单位长度的速度向点D运动,直到点D为止;动点Q同时从点D出发,沿对角线DO以每秒1个单位长度的速度向点O运动,直到点O为止.设两个点的运动时间均为t秒.①当t=1时,△CPQ的面积是________.②当点P,Q运动至四边形CPAQ为矩形时,请直接写出此时t的值.【思维教练】①可求出PQ的长,以及C点到OD的距离.②因为四边形OADC是平行四边形,所以考虑利用判定依据:对角线相等且互相平分的四边形是矩形.证明AC与PQ互相平分,当PQ=AC时,四边形CPAQ为矩形.例2如图,在平面直角坐标系中,△AOB的顶点O是坐标原点,点A的坐标为(4,4),点B的坐标为(6,0),动点P从O开始以每秒1个单位长度的速度沿y轴正方向运动,设运动的时间为t秒(0<t<4),过点P作PN∥x轴,分别交AO,AB于点M,N.例2题图备用图(1)填空:AO的长为________,AB的长为________;【思维教练】要求AO,AB的长,已知点A,B的坐标,利用两点间距离公式求解即可;(2)当t=1时,求点N的坐标;【思维教练】要求t=1时,点N的坐标,可知点N在AB上,利用待定系数法求出直线AB 的解析式即可求解;(3)请直接写出MN的长为________(用含t的代数式表示);【思维教练】要求MN的长,可先求出PN,PM,即点N,M的横坐标即可;(4)点E是线段MN上一动点(点E不与点M,N重合),△AOE和△ABE的面积分别表示为S1和S2,当t=43时,请直接写出S1·S2(即S1与S2的积)的最大值为________.【思维教练】要求△AOE和△ABE的面积之积的最大值,先表示出△AOE和△ABE的面积,当t=43时,可得MN的值,设EM=m,构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.针对训练1.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=43x+83与过点A(3,0)的直线l2交于点C(1,m),与x轴交于点B.(1)求直线l2的表达式;(2)点P是直线l2上的一个动点,过点P作EF⊥x轴于点E,交直线l1于点F,①若PF=AB,求点P的坐标.②过点P作PQ⊥l1于点Q,若PQ=2PE,请直接写出点P的坐标.第1题图2.如图,在平面直角坐标系内,点A、B在x轴上,点C在y轴上,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,点Q在边AB上,且AQ=2,过点Q作QR⊥AB,垂足为Q,QR交折线AC-CB 于点R(如图①),当点Q以每秒2个单位向终点B移动时,点P同时从点A出发,以每秒6个单位的速度沿AB-BC-CA移动,设移动时间为t秒(如图②).(1)BQ=________;(用含t的代数式表示)(2)求△BCQ的面积S与t的函数关系式;(3)t的值为________秒时,直线QR经过点P;(4)当点P在边AB上运动时,以PQ为边在AB上方所作的正方形PQMN在Rt△ABC内部,此时t的取值范围是________.第2题图参考答案典例精讲例1(1)解:-3,(5,0);【解法提示】将点C (3,6)代入y =kx +15(k ≠0),得6=3k +15.解得k =-3.∴y =-3x +15.当y =0时,0=-3x +15.解得x =5.∴A (5,0).(2)证明:∵CD ∥x 轴,C (3,6),∴CD ∥OA ,y C =y D =6.令y =34x =6,解得x =8.∴D (8,6).∵C (3,6),∴CD =8-3=5.∵A (5,0),∴OA =5.∴OA =CD .∴四边形OADC 是平行四边形;(3)解:①12;【解法提示】如解图①,过C 作CH ⊥OD 于H ,∵D (8,6),∴OD =82+62=10.∵四边形OADC 为平行四边形,∴OD 平分四边形OADC 的面积.∴S 四边形OADC =2S △COD ,即OA ·y C =2·12OD ·CH ,即5·6=2·12×10·CH .解得CH =3.而PQ =OD -OP -DQ =8.∴S △CPQ =12PQ ·CH =12×8×3=12.②5+10或5-10;【解法提示】如解图②,设OD 与AC 相交于M .∵四边形OADC 为平行四边形,∴OM =DM ,AM =CM .∵OP =DQ =t ,所以PM =QM .当PQ =AC 时,四边形CPAQ 为矩形.∵A (5,0),C (3,6),∴AC =(5-3)2+62=210.|PQ |=|10-2t |,∴10-2t =210,或2t -10=210.∴t =5-10或t =5+10时,四边形CPAQ 为矩形.例1题解图①例1题解图②例2解:(1)42,25;【解法提示】∵A (4,4),B (6,0),∴AO =42+42=42,AB =(6-4)2+42=2 5.(2)设直线AB 的解析式为y =kx +b (k ≠0),将A (4,4),B (6,0)代入得,4k +b =46k +b =0,k =-2b =12,∴直线AB 的解析式为y =-2x +12,由题意得,点N 的纵坐标为1,令y =1,则1=-2x +12,∴x =112,∴N (112,1);(3)12-3t 2;【解法提示】当0<t <4时,令y =t ,代入y =-2x +12,得x =12-t 2,∴N (12-t 2,t ),∵∠AOB =∠AOP =45°,∠OPM =90°,∴OP =PM =t ,∴MN =PN -PM =12-t 2-t =12-3t 2.(4)16.【解法提示】如解图,当t =43时,MN =12-3×432=4,设EM =m ,则EN =4-m .由题意得,S 1·S 2=12×m ×4×12×(4-m )×4=-4m 2+16m =-4(m -2)2+16,∵-4<0,∴m =2时,S 1·S 2有最大值,最大值为16.例2题解图针对训练1.解:(1)由题知点C (1,m )在直线l 1上,∴将点C (1,m )代入y =43x +83,得m =43+83=4,故C (1,4),设直线l 2的表达式为y =kx +b (k ≠0),代入A 、C 点坐标,=k +b=3k +b =-2=6,∴直线l 2的表达式为y =-2x +6;(2)设点P 的坐标为(n ,-2n +6),则点E 的坐标为(n ,0),点F 的坐标为(n ,43n +83),在y =43x +83中,令y =0,得0=43x +83,解得x =-2,∴B (-2,0),∴AB =3-(-2)=5,若点P 在F 上方,则-2n +6-(43n +83)=5,解得n =-12,即P (-12,7);若点P 在F 下方,则43n +83-(-2n +6)=5,解得n =52,即P (52,1),综上所述,若PF =AB ,点P 的坐标为(-12,7)或(52,1);②点P 的坐标为(73,43)或(5,-4).【解法提示】设点P 的坐标为(n ,-2n +6),如解图,设直线l 1与y 轴交于点D ,设PQ 交x 轴于点M ,交y 轴于点N ,由题知PQ ⊥l 1于点Q ,∴∠DBO +∠NMO =90°,又∵∠BDO +∠DBO =90°,∴∠NMO =∠BDO ,又∵∠BOD =∠MON =90°,∴△BOD ∽△NOM ,∴OB OD =ON OM,设直线PQ 的表达式为y =k 1x +b 1(k 1≠0),则OM =-b 1k 1,ON =b 1,由题知OB =2,OD =83,∴283=b 1-b 1k 1,解得k 1=-34,∴直线PQ 的表达式为y =-34x +b 1,将点P (n ,-2n +b )代入直线PQ 表达式得-2n +6=-34n +b 1,解得b 1=-54n +6,∴直线PQ 的表达式为y =-34x -54n +6①,又∵直线l 1:y =43x +83②,联立①②,解得Q 点坐标为(-35n +85,-45n +245),∴PQ 2=[n -(-35n +85)]2+[(-2n +6)-(-45n +245)]2=4(n -1)2,(2PE )2=4PE 2=4(-2n +6)2,∵PQ =2PE ,∴4(n -1)2=4(-2n +6)2,解得n =73或n =5,故P (73,43或(5,-4).第1题解图2.解:(1)8-2t ;【解法提示】由题意得AQ =2+2t ,AB =10,∴BQ =AB -AQ =8-2t .(2)在Rt △ABC 中,AB =10,AC =8,根据勾股定理得:BC =6,∵12AC ·BC =12AB ·CO ,即12×6×8=12×10·CO ,∴CO =245,则S △BCQ =12QB ·CO =125(8-2t )=-245t +965(0≤t ≤4);(3)0.5或2.5;【解法提示】①当点Q 、P 均在AB 上时,AP =6t ,AQ =2+2t ,可得:AP =AQ ,即6t =2+2t ,解得t =0.5;②当P 在BC 上时,P 与R 重合,如解图①,第2题解图①∵∠PQB =∠ACB =90°,∠B =∠B ,∴△BPQ ∽△BAC ,∴BP BA =BQ BC,又∵BP =6t -10,AB =10,BQ =8-2t ,BC =6,∴6t -1010=8-2t 6,即6(6t -10)=10(8-2t ),解得t =2.5;③当点P 在AC 上不存在QR 经过点P ,综上,当t =0.5或2.5时,直线QR 经过点P .(4)417<t <2318且t ≠0.5.【解法提示】当点P 在点Q 的左侧时,若点N 落在AC 上,如解图②:第2题解图②∵AP =6t ,AQ =2+2t ,∴PQ =AQ -AP =2+2t -6t =2-4t ,∵四边形PQMN 是正方形,∴PN =PQ =2-4t ,∵∠APN =∠ACB =90°,∠A =∠A ,∴△APN ∽△ACB ,∴PN CB =AP AC ,即2-4t 6=6t 8,解得t =417;当点P 在点Q 的右侧时,若点N 落在BC 上,如解图③,第2题解图③由题意得:BP =10-6t ,PN =PQ =4t -2,∵∠BPN =∠BCA =90°,∠B =∠B ,∴△BPN ∽△BCA ,∴BP BC =PN CA ,即10-6t 6=4t -28,整理得:8(10-6t )=6(4t -2),解得t =2318,∵t =0.5时,点P 与点Q 重合,∴417<t <2318且t ≠0.5时,正方形PQMN 在Rt △ABC 内部.。
中考专题训练 动点问题例1. 如图, 在ABC ∆中,AB AC =,AD BC ⊥于点D ,10BC cm =,8AD cm =. 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(0)t >.(1) 当2t =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 .【解答】(1) 证明: 当2t =时,4DH AH ==,则H 为AD 的中点, 如答图 1 所示 . 又EF AD ⊥Q ,EF ∴为AD 的垂直平分线,AE DE ∴=,AF DF =.AB AC =Q ,AD BC ⊥于点D ,AD BC ∴⊥,B C ∠=∠.//EF BC ∴,AEF B ∴∠=∠,AFE C ∠=∠,AEF AFE ∴∠=∠,AE AF ∴=,AE AF DE DF ∴===,即四边形AEDF 为菱形 .(2) 解: 如答图 2 所示, 由 (1) 知//EF BC ,AEF ABC ∴∆∆∽, ∴EF AH BC AD =,即82108EF t -=,解得:5102EF t =-. 221155510(10)210(2)10(0)222223PEF S EF DH t t t t t t ∆==-=-+=--+<<g g , ∴当2t =秒时,PEF S ∆存在最大值, 最大值为210cm ,此时36BP t cm ==.(3) 解: 存在 . 理由如下:①若点E 为直角顶点, 如答图 3①所示,此时//PE AD ,2PE DH t ==,3BP t =.//PE AD Q ,∴PE BP AD BD =,即2385t t =,此比例式不成立, 故此种情形不存在; ②若点F 为直角顶点如答图 3②所示,此时//PF AD ,2PF DH t ==,3BP t =,103CP t =-.//PF AD Q ,∴PF CP AD CD =,即210385t t -=,解得4017t =;③若点P 为直角顶点,如答图③所示 .过点E 作EM BC ⊥于点M ,过点F 作FN BC ⊥于点N ,则2EM FN DH t ===,////EM FN AD .//EM AD Q ,∴EM BM AD BD=,即285t BM =,解得54BM t =, 57344PM BP BM t t t ∴=-=-=. 在Rt EMP ∆中, 由勾股定理得:2222227113(2)()416PE EM PM t t t =+=+=. //FN AD Q ,∴FN CN AD CD=,即285t CN =,解得54CN t =, 5171031044PN BC BP CN t t t ∴=--=--=-. 在Rt FNP ∆中, 由勾股定理得:22222217353(2)(10)85100416PF FN PN t t t t =+=+-=-+. 在Rt PEF ∆中, 由勾股定理得:222EF PE PF =+, 即:2225113353(10)()(85100)21616t t t t -=+-+ 化简得:21833508t t -=, 解得:280183t =或0t =(舍 去) 280183t ∴=. 综上所述, 当4017t =秒或280183t =秒时,PEF ∆为直角三角形 .例2. 如图, 在同一平面上, 两块斜边相等的直角三角板Rt ABC ∆和Rt ADC ∆拼在一起,使斜边AC 完全重合, 且顶点B ,D 分别在AC 的两旁,90ABC ADC ∠=∠=︒,30CAD ∠=︒,4AB BC cm ==(1) 填空:AD = )cm ,DC = ()cm(2) 点M ,N 分别从A 点,C 点同时以每秒1cm 的速度等速出发, 且分别在AD ,CB 上沿A D →,CB →方向运动,当N 点运动到B 点时,M 、N 两点同时停止运动, 连接MN ,求当M 、N 点运动了x 秒时, 点N 到AD 的距离 (用 含x 的式子表示)(3) 在 (2) 的条件下, 取DC 中点P ,连接MP ,NP ,设PMN ∆的面积为2()y cm ,在整个运动过程中,PMN ∆的面积y 存在最大值, 请求出y 的最大值 .(参考数据sin 75︒=sin15︒=【解答】解: (1)90ABC ∠=︒Q ,4AB BC cm ==,AC ∴== 90ADC ∠=︒Q ,30CAD ∠=︒,12DC AC ∴==AD ∴==故答案为:,(2) 过点N 作NE AD ⊥于E ,作NF DC ⊥,交DC 的延长线于F ,如图所示:则NE DF =,90ABC ADC ∠=∠=︒Q ,AB BC =,30CAD ∠=︒,45ACB ∴∠=︒,60ACD ∠=︒,180456075NCF ∴∠=︒-︒-︒=︒,15FNC ∠=︒,sin FC FNC NC∠=Q ,NC x =,4FC x ∴=,4NE DF x ∴==+ ∴点N 到ADx +; (3)sin FN NCF NC∠=Q ,FN x ∴=, P Q 为DC 的中点,PD CP ∴==4PF x ∴=+ PMN ∴∆的面积y =梯形MDFN 的面积PMD -∆的面积PNF -∆的面积111))222x x x =++-2784x x =++ 即y 是x 的二次函数,Q 08<, y ∴有最大值,当7x ==时,y=例3. 如图,BD 是正方形ABCD 的对角线,2BC =,边BC 在其所在的直线上平移, 将通过平移得到的线段记为PQ ,连接PA 、QD ,并过点Q 作QO BD ⊥,垂足为O ,连接OA 、OP .(1) 请直接写出线段BC 在平移过程中, 四边形APQD 是什么四边形?(2) 请判断OA 、OP 之间的数量关系和位置关系, 并加以证明;(3) 在平移变换过程中, 设OPB y S ∆=,(02)BP x x =剟,求y 与x 之间的函数关系式,并求出y 的最大值 .【解答】(1) 四边形APQD 为平行四边形;(2)OA OP =,OA OP ⊥,理由如下:Q 四边形ABCD 是正方形,AB BC PQ ∴==,45ABO OBQ ∠=∠=︒,OQ BD ⊥Q ,45PQO ∴∠=︒,45ABO OBQ PQO ∴∠=∠=∠=︒,OB OQ ∴=,在AOB ∆和OPQ ∆中,AB PQABO PQO BO QO=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()AOB POQ SAS ∴∆≅∆,OA OP ∴=,AOB POQ ∠=∠,90AOP BOQ ∴∠=∠=︒,OA OP ∴⊥;(3) 如图, 过O 作OE BC ⊥于E .①如图 1 ,当P 点在B 点右侧时,则2BQ x =+,22x OE +=, 1222x y x +∴=⨯g ,即211(1)44y x =+-, 又02x Q 剟, ∴当2x =时,y 有最大值为 2 ;②如图 2 ,当P 点在B 点左侧时,则2BQ x =-,22x OE -=, 1222x y x -∴=⨯g ,即211(1)44y x =--+, 又02x Q 剟, ∴当1x =时,y 有最大值为14; 综上所述,∴当2x =时,y 有最大值为 2 .例4. 如图, 在平面直角坐标系中,O 为原点, 四边形ABCO 是矩形, 点A ,C 的坐标分别是(0,2)A 和C 0),点D 是对角线AC 上一动点 (不 与A ,C 重合) ,连结BD ,作DE DB ⊥,交x 轴于点E ,以线段DE ,DB 为邻边作矩形BDEF .(1) 填空: 点B 的坐标为 ;(2) 是否存在这样的点D ,使得DEC ∆是等腰三角形?若存在, 请求出AD 的长度;若不存在, 请说明理由;(3)①求证:DE DB = ②设AD x =,矩形BDEF 的面积为y ,求y 关于x 的函数关系式 (可 利用①的结论) ,并求出y 的最小值 .【解答】解: (1)Q 四边形AOCB 是矩形,2BC OA ∴==,OC AB ==90BCO BAO ∠=∠=︒,B ∴2).故答案为2).(2) 存在 . 理由如下:2OA =Q ,OC =tan AO ACO OC ∠==Q 30ACO ∴∠=︒,60ACB ∠=︒①如图 1 中, 当E 在线段CO 上时,DEC ∆是等腰三角形, 观察图象可知, 只有ED EC =, 30DCE EDC ∴∠=∠=︒,60DBC BCD ∴∠=∠=︒,DBC ∴∆是等边三角形,2DC BC ∴==,在Rt AOC ∆中,30ACO ∠=︒Q ,2OA =,24AC AO ∴==,422AD AC CD ∴=-=-=.∴当2AD =时,DEC ∆是等腰三角形 .②如图 2 中, 当E 在OC 的延长线上时,DCE ∆是等腰三角形, 只有CD CE =,15DBC DEC CDE ∠=∠=∠=︒,75ABD ADB ∴∠=∠=︒,AB AD ∴==综上所述, 满足条件的AD 的值为 2 或(3)①如图 1 ,过点D 作MN AB ⊥交AB 于M ,交OC 于N ,(0,2)A Q 和C 0),∴直线AC 的解析式为23y x =-+,设(,2)3D a a -+,2DN ∴=+,BM a =90BDE ∠=︒Q ,90BDM NDE∴∠+∠=︒,90BDM DBM∠+∠=︒,DBM EDN∴∠=∠,90BMD DNE∠=∠=︒Q,BMD DNE∴∆∆∽,∴23DE DNBD BM+===.②如图 2 中,作DH AB⊥于H.在Rt ADH∆中,AD x=Q,30DAH ACO∠=∠=︒,1122DH AD x∴==,AH x==,2BH x∴=,在Rt BDH∆中,BD==,DE∴==∴矩形BDEF的面积为22612)y x x==-+,即2y=-+23)3y x∴=-+Q03>,3x ∴=时,y .例5. 已知Rt OAB ∆,90OAB ∠=︒,30ABO ∠=︒,斜边4OB =,将Rt OAB ∆绕点O 顺时针旋转60︒,如图 1 ,连接BC .(1) 填空:OBC ∠= 60 ︒;(2) 如图 1 ,连接AC ,作OP AC ⊥,垂足为P ,求OP 的长度;(3) 如图 2 ,点M ,N 同时从点O 出发, 在OCB ∆边上运动,M 沿O C B →→路径匀速运动,N 沿O B C →→路径匀速运动, 当两点相遇时运动停止, 已知点M 的运动速度为1.5 单位/秒, 点N 的运动速度为 1 单位/秒, 设运动时间为x 秒,OMN ∆的面积为y ,求当x 为何值时y 取得最大值?最大值为多少?【解答】解: (1) 由旋转性质可知:OB OC =,60BOC ∠=︒,OBC ∴∆是等边三角形,60OBC ∴∠=︒.故答案为 60 .(2) 如图 1 中,4OB =Q ,30ABO ∠=︒,122OA OB ∴==,AB ==11222AOC S OA AB ∆∴==⨯⨯=g gBOC ∆Q 是等边三角形,60OBC ∴∠=︒,90ABC ABO OBC ∠=∠+∠=︒,AC ∴==27AOC S OP AC ∆∴===.(3)①当803x <…时,M 在OC 上运动,N 在OB 上运动,此时过点N 作NE OC ⊥且交OC 于点E .则sin 60NE ON x =︒=g ,11 1.522OMN S OM NE x x ∆∴==⨯g g ,28y x ∴=.83x ∴=时,y 有最大值, 最大值=. ②当843x <„时,M 在BC 上运动,N 在OB 上运动 .作MH OB ⊥于H . 则8 1.5BM x =-,sin 60(8 1.5)2MH BM x =︒=-g,212y ON MH x ∴=⨯⨯=+.当83x =时,y 取最大值,y < ③当4 4.8x <„时,M 、N 都在BC 上运动, 作OG BC ⊥于G .12 2.5MN x =-,OG AB ==,122y MN OG x ∴==g g ,当4x =时,y 有最大值, 最大值=,综上所述,y 有最大值, .。
专题动点综合问题(32题)1(2023·四川遂宁·统考中考真题)如图,在△ABC 中,AB =10,BC =6,AC =8,点P 为线段AB 上的动点,以每秒1个单位长度的速度从点A 向点B 移动,到达点B 时停止.过点P 作PM ⊥AC 于点M 、作PN ⊥BC 于点N ,连接MN ,线段MN 的长度y 与点P 的运动时间t (秒)的函数关系如图所示,则函数图象最低点E 的坐标为()A.5,5B.6,245C.325,245D.325,5【答案】C【分析】如图所示,过点C 作CD ⊥AB 于D ,连接CP ,先利用勾股定理的逆定理证明△ABC 是直角三角形,即∠C =90°,进而利用等面积法求出CD =245,则可利用勾股定理求出AD =325;再证明四边形CMPN 是矩形,得到MN =CP ,故当点P 与点D 重合时,CP 最小,即MN 最小,此时MN 最小值为245,AP =325,则点E 的坐标为325,245.【详解】解:如图所示,过点C 作CD ⊥AB 于D ,连接CP ,∵在△ABC 中,AB =10,BC =6,AC =8,∴AC 2+BC 2=62+82=100=102=AB 2,∴△ABC 是直角三角形,即∠C =90°,∴S △ABC =12AC ⋅BC =12AB ⋅CD ,∴CD =AC ⋅BC AB=245,∴AD =AC 2-CD 2=325;∵PM ⊥AC ,PN ⊥BC ,∠C =90°,∴四边形CMPN 是矩形,∴MN =CP ,∴当MN 最小时,即CP 最小,∴当点P 与点D 重合时,CP 最小,即MN 最小,此时MN 最小值为245,AP =AD =325,∴点E 的坐标为325,245,故选:C .【点睛】本题主要考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,矩形的性质与判断,垂线段最短,坐标与图形等等,正确作出辅助线是解题的关键.2(2023·广东深圳·统考中考真题)如图1,在Rt △ABC 中,动点P 从A 点运动到B 点再到C 点后停止,速度为2单位/s ,其中BP 长与运动时间t (单位:s )的关系如图2,则AC 的长为()B.427C.17D.53A.1552【答案】C【分析】根据图象可知t=0时,点P与点A重合,得到AB=15,进而求出点P从点A运动到点B所需的时间,进而得到点P从点B运动到点C的时间,求出BC的长,再利用勾股定理求出AC即可.【详解】解:由图象可知:t=0时,点P与点A重合,∴AB=15,∴点P从点A运动到点B所需的时间为15÷2=7.5s;∴点P从点B运动到点C的时间为11.5-7.5=4s,∴BC=2×4=8;在Rt△ABC中:AC=AB2+BC2=17;故选:C.【点睛】本题考查动点的函数图象,勾股定理.从函数图象中有效的获取信息,求出AB,BC的长,是解题的关键.3(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4,动点M,N同时从A 点出发,点M以每秒2个单位长度沿折线A-B-C向终点C运动;点N以每秒1个单位长度沿线段AD 向终点D运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为x秒,△AMN的面积为y 个平方单位,则下列正确表示y与x函数关系的图象是()A. B.C. D.【答案】A【分析】连接BD ,过点B 作BE ⊥AD 于点E ,根据已知条件得出△ABD 是等边三角形,进而证明△AMN ∽ABE 得出∠ANM =∠AEB =90°,当0<t <4时,M 在AB 上,当4≤t <8时,M 在BC 上,根据三角形的面积公式得到函数关系式,【详解】解:如图所示,连接BD ,过点B 作BE ⊥AD 于点E ,当0<t <4时,M 在AB 上,菱形ABCD 中,∠A =60°,AB =4,∴AB =AD ,则△ABD 是等边三角形,∴AE =ED =12AD =2,BE =3AE =23∵AM =2x ,AN =x ,∴AM AN =AB AE =2,又∠A =∠A ∴△AMN ∽ABE∴∠ANM =∠AEB =90°∴MN =AM 2-AN 2=3x ,∴y =12x ×3x =32x2当4≤t <8时,M 在BC 上,∴y =12AN ×BE =12x ×23=3x ,综上所述,0<t <4时的函数图象是开口向上的抛物线的一部分,当4≤t <8时,函数图象是直线的一部分,故选:A .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,二次函数图象的性质,一次函数图象的性质,菱形的性质,勾股定理,等边三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.4(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题)如图,在正方形ABCD 中,AB =4,动点M ,N 分别从点A ,B 同时出发,沿射线AB ,射线BC 的方向匀速运动,且速度的大小相等,连接DM ,MN ,ND .设点M 运动的路程为x 0≤x ≤4 ,△DMN 的面积为S ,下列图像中能反映S 与x 之间函数关系的是()A. B.C. D.【答案】A【分析】先根据S =S 正方形ABCD -S △ADM -S △DCN -S △BMN ,求出S 与x 之间函数关系式,再判断即可得出结论.【详解】解:S =S 正方形ABCD -S △ADM -S △DCN -S △BMN ,=4×4-12×4x -12×4(4-x )-12x (4-x ),=12x 2-2x +8,=12(x -2)2+6,故S 与x 之间函数关系为二次函数,图像开口向上,x =2时,函数有最小值6,故选:A .【点睛】本题考查了正方形的性质,二次函数的图像与性质,本题的关键是求出S 与x 之间函数关系式,再判断S 与x 之间函数类型.5(2023·河南·统考中考真题)如图1,点P 从等边三角形ABC 的顶点A 出发,沿直线运动到三角形内部一点,再从该点沿直线运动到顶点B .设点P 运动的路程为x ,PBPC=y ,图2是点P 运动时y 随x 变化的关系图象,则等边三角形ABC 的边长为()A.6B.3C.43D.23【答案】A【分析】如图,令点P 从顶点A 出发,沿直线运动到三角形内部一点O ,再从点O 沿直线运动到顶点B .结合图象可知,当点P 在AO 上运动时,PB =PC ,AO =23,易知∠BAO =∠CAO =30°,当点P 在OB 上运动时,可知点P 到达点B 时的路程为43,可知AO =OB =23,过点O 作OD ⊥AB ,解直角三角形可得AD =AO ⋅cos30°=3,进而可求得等边三角形ABC 的边长.【详解】解:如图,令点P 从顶点A 出发,沿直线运动到三角形内部一点O ,再从点O 沿直线运动到顶点B .结合图象可知,当点P 在AO 上运动时,PBPC=1,∴PB =PC ,AO =23,又∵△ABC 为等边三角形,∴∠BAC =60°,AB =AC ,∴△APB ≌△APC SSS ,∴∠BAO =∠CAO ,∴∠BAO =∠CAO =30°,当点P 在OB 上运动时,可知点P 到达点B 时的路程为43,∴OB =23,即AO =OB =23,∴∠BAO =∠ABO =30°,过点O 作OD ⊥AB ,∴AD =BD ,则AD =AO ⋅cos30°=3,∴AB =AD +BD =6,即:等边三角形ABC 的边长为6,故选:A .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,解决本题的关键是综合利用图象和图形给出的条件.6(2023·四川乐山·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线y =-x -2与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,C 、D 是半径为1的⊙O 上两动点,且CD =2,P 为弦CD 的中点.当C 、D 两点在圆上运动时,△PAB 面积的最大值是()A.8B.6C.4D.3【答案】D【分析】根据一次函数与坐标轴的交点得出OA =OB =2,确定AB =22,再由题意得出当PO 的延长线恰好垂直AB 时,垂足为点E ,此时PE 即为三角形的最大高,连接DO ,利用勾股定理求解即可.【详解】解:∵直线y =-x -2与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,∴当x =0时,y =-2,当y =0时,x =-2,∴A -2,0 ,B 0,-2 ,∴OA =OB =2,∴AB =OA 2+OB 2=22,∵△PAB 的底边AB =22为定值,∴使得△PAB 底边上的高最大时,面积最大,点P 为CD 的中点,当PO 的延长线恰好垂直AB 时,垂足为点E ,此时PE 即为三角形的最大高,连接DO ,∵CD =2,⊙O 的半径为1,∴DP=22∴OP=OD2-DP2=22,∵OE⊥AB,∴OE=12AB=2,∴PE=OE+OP=322,∴S△PAB=12×22×322=3,故选:D.【点睛】题目主要考查一次函数的应用及勾股定理解三角形,垂径定理的应用,理解题意,确定出高的最大值是解题关键.7(2023·河北·统考中考真题)如图是一种轨道示意图,其中ADC和ABC均为半圆,点M,A,C,N依次在同一直线上,且AM=CN.现有两个机器人(看成点)分别从M,N两点同时出发,沿着轨道以大小相同的速度匀速移动,其路线分别为M→A→D→C→N和N→C→B→A→M.若移动时间为x,两个机器人之间距离为y,则y与x关系的图象大致是()A. B.C. D.【答案】D【分析】设圆的半径为R,根据机器人移动时最开始的距离为AM+CN+2R,之后同时到达点A,C,两个机器人之间的距离y越来越小,当两个机器人分别沿A→D→C和C→B→A移动时,此时两个机器人之间的距离是直径2R,当机器人分别沿C→N和A→M移动时,此时两个机器人之间的距离越来越大.【详解】解:由题意可得:机器人(看成点)分别从M,N两点同时出发,设圆的半径为R,∴两个机器人最初的距离是AM+CN+2R,∵两个人机器人速度相同,∴分别同时到达点A,C,∴两个机器人之间的距离y越来越小,故排除A,C;当两个机器人分别沿A→D→C和C→B→A移动时,此时两个机器人之间的距离是直径2R,保持不变,当机器人分别沿C→N和A→M移动时,此时两个机器人之间的距离越来越大,故排除C,故选:D.【点睛】本题考查动点函数图像,找到运动时的特殊点用排除法是关键.8(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为9,0,点C的坐标为0,3,以OA,OC为边作矩形OABC.动点E,F分别从点O,B同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿OA,BC向终点A,C移动.当移动时间为4秒时,AC⋅EF的值为()A.10B.910C.15D.30【答案】D【分析】根据题意,得出E4,0,勾股定理求得EF=10,AC=310,即可求解.,F5,3【详解】解:连接AC、EF∵点A的坐标为9,0,以OA,OC为边作矩形OABC.,点C的坐标为0,3∴B9,3,AC=32+92=310则OA=9,BC=OA=9依题意,OE=4×1=4,BF=4×1=4∴AE=9-4=5,则E4,0,∴CF=BC-BF=9-4=5∴F5,3,∴EF=5-42+32=10,∵C0,3,∴AC⋅EF=310×10=30故选:D.【点睛】本题考查了坐标与图形,勾股定理求两点坐标距离,矩形的性质,求得E,F的坐标是解题的关键.9(2023·山东滨州·统考中考真题)已知点P 是等边△ABC 的边BC 上的一点,若∠APC =104°,则在以线段AP ,BP ,CP 为边的三角形中,最小内角的大小为()A.14°B.16°C.24°D.26°【答案】B【分析】将△ABP 绕点A 逆时针旋转60°得到△ACQ ,可得以线段AP ,BP ,CP 为边的三角形,即△PCQ ,最小的锐角为∠PQC ,根据邻补角以及旋转的性质得出∠AQC =∠APB =76°,进而即可求解.【详解】解:如图所示,将△ABP 绕点A 逆时针旋转60°得到△ACQ ,∴AP =AQ ,∠PAQ =60°,BP =CQ ,∠AQC =∠APB ,∴△APQ 是等边三角形,∴PQ =AP ,∴以线段AP ,BP ,CP 为边的三角形,即△PCQ ,最小的锐角为∠PQC ,∵∠APC =104°,∴∠APB =76°∴∠AQC =∠APB =76°∴∠PQC =76°-60°=16°,故选:B .【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质与判定,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.10(2023·甘肃武威·统考中考真题)如图1,正方形ABCD 的边长为4,E 为CD 边的中点.动点P 从点A 出发沿AB →BC 匀速运动,运动到点C 时停止.设点P 的运动路程为x ,线段PE 的长为y ,y 与x 的函数图象如图2所示,则点M 的坐标为()A.4,23B.4,4C.4,25D.4,5【答案】C【分析】证明AB =BC =CD =AD =4,∠C =∠D =90°,CE =DE =2,则当P 与A ,B 重合时,PE 最长,此时PE =22+42=25,而运动路程为0或4,从而可得答案.【详解】解:∵正方形ABCD 的边长为4,E 为CD 边的中点,∴AB =BC =CD =AD =4,∠C =∠D =90°,CE =DE =2,当P 与A ,B 重合时,PE 最长,此时PE =22+42=25,运动路程为0或4,结合函数图象可得M 4,25 ,故选:C .【点睛】本题考查的是从函数图象中获取信息,正方形的性质,勾股定理的应用,理解题意,确定函数图象上横纵坐标的含义是解本题的关键.11(2023·浙江绍兴·统考中考真题)如图,在△ABC 中,D 是边BC 上的点(不与点B ,C 重合).过点D作DE ∥AB 交AC 于点E ;过点D 作DF ∥AC 交AB 于点F .N 是线段BF 上的点,BN =2NF ;M 是线段DE 上的点,DM =2ME .若已知△CMN 的面积,则一定能求出()A.△AFE 的面积B.△BDF 的面积C.△BCN 的面积D.△DCE 的面积【答案】D【分析】如图所示,连接ND ,证明△FBD ∽△EDC ,得出FB ED =FD EC ,由已知得出NF ME =BF DE ,则FDEC=NFME,又∠NFD =∠MEC ,则△NFD ∽△MEC ,进而得出∠MCD =∠NDB ,可得MC ∥ND ,结合题意得出S △EMC =12S △DMC =12S △MNC ,即可求解.【详解】解:如图所示,连接ND ,∵DE ∥AB ,DF ∥AC ,∴∠ECD =∠FDB ,∠FBD =∠EDC ,∠BFD =∠A ,∠A =DEC .∴△FBD ∽△EDC ,∠NFD =∠MEC .∴FB ED =FD EC .∵DM =2ME ,BN =2NF ,∴NF =13BF ,ME =13DE ,∴NF ME =BF DE .∴FD EC=NF ME .又∵∠NFD =∠MEC ,∴△NFD ∽△MEC .∴∠ECM =∠FDN .∵∠FDB =∠ECD ∴∠MCD =∠NDB .∴MC ∥ND .∴S △MNC =S △MDC .∵DM =2ME ,∴S △EMC =12S △DMC =12S △MNC .故选:D .【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,证明MC ∥ND 是解题的关键.12(2023·安徽·统考中考真题)如图,E 是线段AB 上一点,△ADE 和△BCE 是位于直线AB 同侧的两个等边三角形,点P ,F 分别是CD ,AB 的中点.若AB =4,则下列结论错误的是()A.PA +PB 的最小值为33B.PE +PF 的最小值为23C.△CDE 周长的最小值为6D.四边形ABCD 面积的最小值为33【答案】A【分析】延长AD ,BC ,则△ABQ 是等边三角形,观察选项都是求最小时,进而得出当E 点与F 重合时,则Q ,P ,F 三点共线,各项都取得最小值,得出B ,C ,D 选项正确,即可求解.【详解】解:如图所示,延长AD ,BC ,依题意∠QAD =∠QBA =60°∴△ABQ 是等边三角形,∵P 是CD 的中点,∴PD =PC ,∵∠DEA =∠CBA ,∴ED ∥CQ∴∠PQC =∠PED ,∠PCQ =∠PDE ,∴△PDE ≌△PCQ ∴PQ =PE ,∴四边形DECQ 是平行四边形,则P 为EQ 的中点如图所示,设AQ ,BQ 的中点分别为G ,H ,则GP =12AE ,PH =12EB∴当E 点在AB 上运动时,P 在GH 上运动,当E 点与F 重合时,即AE =EB ,则Q ,P ,F 三点共线,PF 取得最小值,此时AE =EB =12AE +EB =2,则△ADE ≌△ECB ,∴C ,D 到AB 的距离相等,则CD ∥AB ,此时PF =32AD =3此时△ADE 和△BCE 的边长都为2,则AP ,PB 最小,∴PF =32×2=3,∴PA =PB =22+3 2=7∴PA +PB =27,或者如图所示,作点B 关于GH 对称点B ,则PB =PB ,则当A ,P ,B 三点共线时,AP +PB =AB此时AB =AB 2+BB =42+23 2=27故A 选项错误,根据题意可得P ,Q ,F 三点共线时,PF 最小,此时PE =PF =3,则PE +PF =23,故B 选项正确;△CDE 周长等于CD +DE +CE =CD +AE +EB =CD +AB =CD +4,即当CD 最小时,△CDE 周长最小,如图所示,作平行四边形GDMH ,连接CM ,∵∠GHQ =60°,∠GHM =∠GDM =60°,则∠CHM =120°如图,延长DE ,HG ,交于点N ,则∠NGD =∠QGH =60°,∠NDG =∠ADE =60°∴△NGD 是等边三角形,∴ND =GD =HM ,在△NPD 与△HPC 中,∠NPD =∠HPC∠N =∠CHP =60°PD =PC∴△NPD ≌△HPC∴ND =CH∴CH =MH∴∠HCM =∠HMC =30°∴CM ∥QF ,则CM ⊥DM ,∴△DMC 是直角三角形,在△DCM 中,DC >DM∴当DC =DM 时,DC 最短,DC =GH =12AB =2∵CD =PC +2PC∴△CDE 周长的最小值为2+2+2=6,故C 选项正确;∵△NPD ≌△HPC∴四边形ABCD 面积等于S △ADE +S △EBC+S △DEC =S △ADE +S 平行四边NEBH∴当△BGD的面积为0时,取得最小值,此时,D,G重合,C,H重合∴四边形ABCD面积的最小值为3×34×22=33,故D选项正确,故选:A.【点睛】本题考查了解直角三角形,等边三角形的性质,勾股定理,熟练掌握等边三角形的性质,得出当E点与F重合时得出最小值是解题的关键.二、填空题13(2023·四川达州·统考中考真题)在△ABC中,AB=43,∠C=60°,在边BC上有一点P,且BP= 12AC,连接AP,则AP的最小值为.【答案】213-2【分析】如图,作△ABC的外接圆,圆心为M,连接AM、BM、CM,过M作MD⊥AB于D,过B作BN⊥AB,交BP的垂直平分线于N,连接AN、BN、PN,以N为圆心,BN PN为半径作圆;结合圆周角定理及垂径定理易得AM=BM=CM=4,再通过圆周角定理、垂直及垂直平分线的性质、三角形内角和定理易得∠AMC=∠PNB,从而易证△AMC∼△PNB可得CMPN=ACPB=21即PN=12CM=2勾股定理即可求得AN=213在△APN中由三角形三边关系AP≥AN-PN即可求解.【详解】解:如图,作△ABC的外接圆,圆心为M,连接AM、BM、CM,过M作MD⊥AB于D,过B作BN ⊥AB,交BP的垂直平分线于N,连接AN、BN、PN,以N为圆心,BN PN为半径作圆;∵∠C=60°,M为△ABC的外接圆的圆心,∴∠AMB=120°,AM=BM,∴∠MAB=∠MBA=30°,∴MD=12AM,∵MD⊥AB,∴AD=12AB=23,在Rt△ADM中,∵AM2=MD2+AD2,∴AM2=12AM2+232,∴AM=4,即AM=BM=CM=4,由作图可知BN⊥AB,N在BP的垂直平分线上,∴∠PBN=∠BPN=90°-∠ABC,∴∠PNB=180°-∠PBN+∠BPN=2∠ABC,又∵M为△ABC的外接圆的圆心,∴∠AMC=2∠ABC,∴∠AMC=∠PNB,∵CM PN =AMBN,∴△AMC∼△PNB,∴CM PN =ACPB,∵BP=12AC,∴CM PN =ACPB=21,即PN=12CM=2,∴PN=BN=2,在Rt△ABN中,AN=AB2+BN2=432+22=213,在△APN中,AP≥AN-PN=213-2,即AP最小值为213-2,故答案为:213-2.【点睛】本题考查了圆周角定理,垂径定理,勾股定理解直角三角形,相似三角形的判定和性质,垂直平分线的性质,30°角所对的直角边等于斜边的一半,三角形三边之间的关系;解题的关键是结合△ABC的外接圆构造相似三角形.14(2023·浙江宁波·统考中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,E为AB边上一点,以AE为直径的半圆O与BC相切于点D,连接AD,BE=3,BD=35.P是AB边上的动点,当△ADP为等腰三角形时,AP的长为.【答案】230或6【分析】连接OD,勾股定理求出半径,平行线分线段成比例,求出CD的长,勾股定理求出AC和AD的长,分AP=AD和AP=PD两种情况进行求解即可.【详解】解:连接OD,∵以AE为直径的半圆O与BC相切于点D,∴OD⊥BC,OA=OE=OD,∴∠ODB=90°设OA=OE=OD=r,则OB=OE+BE=3+r,在Rt△ODB中:OD2+BD2=OB2,即:r2+352=3+r2,解得:r=6,∴OA=OE=OD=6,∴OB=9,AB=15,AE=12,∵∠C=∠ODB=90°,∴OD∥AC,∴OB OA =DBDC=96=32,∵DB=35,∴CD=25,∴BC=DB+CD=55,∴AC=AB2-BC2=10,∴AD=AC2+CD2=230;∵△ADP为等腰三角形,当AD=AP时,AP=230,当PA=PD时,∵OA=OD,∴点P与点O重合,∴AP=OA=6,不存在PD=AD的情况;综上:AP的长为230或6.故答案为:230或6.【点睛】本题考查切线的性质,平行线分线段成比例,勾股定理,等腰三角形的定义.熟练掌握切线的性质,等腰三角形的定义,确定点P的位置,是解题的关键.15(2023·四川凉山·统考中考真题)如图,边长为2的等边△ABC的两个顶点A、B分别在两条射线OM、ON上滑动,若OM⊥ON,则OC的最大值是.【答案】1+3【分析】如图所示,取AB的中点D,连接OD,CD,先根据等边三角形的性质和勾股定理求出CD=3,再根据直角三角形的性质得到OD=12AB=1,再由OC≤OD+CD可得当O、C、D三点共线时,OC有最大值,最大值为1+3.【详解】解:如图所示,取AB的中点D,连接OD,CD,∵△ABC是边长为2的等边三角形,∴CD⊥AB,BC=AB=2,∴BD=AD=1,∴CD=BC2-BD2=3,∵OM⊥ON,即∠AOB=90°,∴OD =12AB =1,∵OC ≤OD +CD ,∴当O 、C 、D 三点共线时,OC 有最大值,最大值为1+3,故答案为:1+3.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线的性质等等,正确作出辅助线确定当O 、C 、D 三点共线时,OC 有最大值是解题的关键.16(2023·四川泸州·统考中考真题)如图,E ,F 是正方形ABCD 的边AB 的三等分点,P 是对角线AC 上的动点,当PE +PF 取得最小值时,AP PC的值是.【答案】27【分析】作点F 关于AC 的对称点F ,连接EF 交AC 于点P ,此时PE +PF 取得最小值,过点F 作AD 的垂线段,交AC 于点K ,根据题意可知点F 落在AD 上,设正方形的边长为a ,求得AK 的边长,证明△AEP∽△KF P ,可得KP AP=2,即可解答.【详解】解:作点F 关于AC 的对称点F ,连接EF 交AC 于点P ,过点F 作AD 的垂线段,交AC 于点K ,由题意得:此时F 落在AD 上,且根据对称的性质,当P 点与P 重合时PE +PF 取得最小值,设正方形ABCD 的边长为a ,则AF =AF =23a ,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠F AK =45°,∠P AE =45°,AC =2a∵F K ⊥AF ,∴∠F AK =∠F KA =45°,∴AK =223a ,∵∠F P K =∠EP A ,∴△E KP ∽△EAP ,∴F K AE =KP AP=2,∴AP =13AK =292a ,∴CP =AC -AP =792a , ∴AP CP =27,∴当PE +PF 取得最小值时,AP PC 的值是为27,故答案为:27.【点睛】本题考查了四边形的最值问题,轴对称的性质,相似三角形的证明与性质,正方形的性质,正确画出辅助线是解题的关键.17(2023·河南·统考中考真题)矩形ABCD 中,M 为对角线BD 的中点,点N 在边AD 上,且AN =AB =1.当以点D ,M ,N 为顶点的三角形是直角三角形时,AD 的长为.【答案】2或2+1【分析】分两种情况:当∠MND =90°时和当∠NMD =90°时,分别进行讨论求解即可.【详解】解:当∠MND =90°时,∵四边形ABCD 矩形,∴∠A =90°,则MN ∥AB ,由平行线分线段成比例可得:AN ND =BM MD,又∵M 为对角线BD 的中点,∴BM =MD ,∴AN ND =BM MD=1,即:ND =AN =1,∴AD =AN +ND =2,当∠NMD =90°时,∵M 为对角线BD 的中点,∠NMD =90°∴MN 为BD 的垂直平分线,∴BN =ND ,∵四边形ABCD 矩形,AN =AB =1∴∠A=90°,则BN=AB2+AN2=2,∴BN=ND=2∴AD=AN+ND=2+1,综上,AD的长为2或2+1,故答案为:2或2+1.【点睛】本题考查矩形的性质,平行线分线段成比例,垂直平分线的判定及性质等,画出草图进行分类讨论是解决问题的关键.18(2023·湖南·统考中考真题)如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=7,动点P在矩形的边上沿B→C→D→A运动.当点P不与点A、B重合时,将△ABP沿AP对折,得到△AB P,连接CB ,则在点P的运动过程中,线段CB 的最小值为.【答案】11-2【分析】根据折叠的性质得出B 在A为圆心,2为半径的弧上运动,进而分类讨论当点P在BC上时,当点P在DC上时,当P在AD上时,即可求解.【详解】解:∵在矩形ABCD中,AB=2,AD=7,∴BC=AD=7,AC=BC2+AB2=7+4=11,如图所示,当点P在BC上时,∵AB =AB=2∴B 在A为圆心,2为半径的弧上运动,当A,B ,C三点共线时,CB 最短,此时CB =AC-AB =11-2,当点P在DC上时,如图所示,此时CB >11-2当P 在AD 上时,如图所示,此时CB >11-2综上所述,CB 的最小值为11-2,故答案为:11-2.【点睛】本题考查了矩形与折叠问题,圆外一点到圆上的距离的最值问题,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.19(2023·广西·统考中考真题)如图,在边长为2的正方形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,CD 上的动点,M ,N 分别是EF ,AF 的中点,则MN 的最大值为.【答案】2【分析】首先证明出MN 是△AEF 的中位线,得到MN =12AE ,然后由正方形的性质和勾股定理得到AE =AB 2+BE 2=4+BE 2,证明出当BE 最大时,AE 最大,此时MN 最大,进而得到当点E 和点C 重合时,BE 最大,即BC 的长度,最后代入求解即可.【详解】如图所示,连接AE ,∵M ,N 分别是EF ,AF 的中点,∴MN 是△AEF 的中位线,∴MN =12AE ,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠B =90°,∴AE =AB 2+BE 2=4+BE 2,∴当BE 最大时,AE 最大,此时MN 最大,∵点E 是BC 上的动点,∴当点E 和点C 重合时,BE 最大,即BC 的长度,∴此时AE =4+22=22,∴MN =12AE =2,∴MN 的最大值为2.故答案为:2.【点睛】此题考查了正方形的性质,三角形中位线的性质,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.20(2023·山东·统考中考真题)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠BAD=90°,AB=5,AD=4,AD <BC,点E在线段BC上运动,点F在线段AE上,∠ADF=∠BAE,则线段BF的最小值为.【答案】29-2【分析】设AD的中点为O,以AD为直径画圆,连接OB,设OB与⊙O的交点为点F ,证明∠DFA=90°,可知点F在以AD为直径的半圆上运动,当点F运动到OB与⊙O的交点F 时,线段BF有最小值,据此求解即可.【详解】解:设AD的中点为O,以AD为直径画圆,连接OB,设OB与⊙O的交点为点F ,∵∠ABC=∠BAD=90°,∴AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∵∠ADF=∠BAE,∴∠DFA=∠ABE=90°,∴点F在以AD为直径的半圆上运动,∴当点F运动到OB与⊙O的交点F 时,线段BF有最小值,∵AD=4,AD=2,,∴AO=OF =12∴BO=52+22=29,BF的最小值为29-2,故答案为:29-2.【点睛】本题考查了平行线的性质,圆周角定理的推论,勾股定理等知识,根据题意分析得到点F的运动轨迹是解题的关键.21(2023·四川内江·统考中考真题)出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一、如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=12,对角线AC与BD交于点O,点E为BC边上的一个动点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分别为点F,G,则EF+EG=.【答案】6013【分析】连接OE ,根据矩形的性质得到BC =AD =12,AO =CO =BO =DO ,∠ABC =90°,根据勾股定理得到AC =AB 2+BC 2=13,求得OB =OC =132,根据三角形的面积公式即可得到结论.【详解】解:连接OE ,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠ABC =90°,BC =AD =12,AO =CO =BO =DO ,∵AB =5,BC =12,∴AC =AB 2+BC 2=13,∴OB =OC =132,∴S △BOC =S △BOE +S △COE =12×OB ⋅EG +12OC ⋅EF =12S △ABC =12×12×5×12=15,∴12×132EG +12×132EF =12×132(EG +EF )=15,∴EG +EF =6013,故答案为:6013.【点睛】此题考查了矩形的性质、勾股定理.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.22(2023·山东烟台·统考中考真题)如图1,在△ABC 中,动点P 从点A 出发沿折线AB →BC →CA 匀速运动至点A 后停止.设点P 的运动路程为x ,线段AP 的长度为y ,图2是y 与x 的函数关系的大致图象,其中点F 为曲线DE 的最低点,则△ABC 的高CG 的长为.【答案】732【分析】过点A 作AQ ⊥BC 于点Q ,当点P 与Q 重合时,在图2中F 点表示当AB +BQ =12时,点P 到达点Q ,此时当P 在BC 上运动时,AP 最小,勾股定理求得AQ ,然后等面积法即可求解.【详解】如图过点A 作AQ ⊥BC 于点Q ,当点P 与Q 重合时,在图2中F 点表示当AB +BQ =12时,点P 到达点Q ,此时当P 在BC 上运动时,AP 最小,∴BC =7,BQ =4,QC =3在Rt △ABQ 中,AB =8,BQ =4∴AQ =AB 2-BQ 2=82-42=43∵S △ABC =12AB ×CG =12AQ ×BC ,∴CG =BC ×AQ AB=7×438=732,故答案为:732.【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,勾股定理,垂线段最短,从函数图象获取信息是解题的关键.23(2023·新疆·统考中考真题)如图,在▱ABCD 中,AB =6,BC =8,∠ABC =120°,点E 是AD 上一动点,将△ABE 沿BE 折叠得到△A BE ,当点A 恰好落在EC 上时,DE 的长为.【答案】37-3【分析】过点C作CH⊥AD交AD的延长线于点H,根据平行四边形的性质以及已知条件得出∠ADC=∠ABC=120°,∠HDC=60°,进而求得DH,HC,根据折叠的性质得出CB=CE,进而在Rt△ECH中,勾股定理即可求解.【详解】解:如图所示,过点C作CH⊥AD交AD的延长线于点H,∵在▱ABCD中,AB=6,BC=8,∠ABC=120°,∴∠ADC=∠ABC=120°,∠HDC=60°,CD=AB=6,AD=CB=8,DC=3,∴DH=DC×cos∠HDC=12在Rt△ECH中,HC=CD2-DH2=62-32=33∵将△ABE沿BE折叠得到△A BE,当点A 恰好落在EC上时,∴∠AEB=∠CEB又AD∥BC∴∠EBC=∠AEB∴∠EBC=∠CEB∴CE=BC=8设ED=x,∴EH=x+3在Rt△ECH中,EC2=EH2+HC2∴82=x+322+33解得:x=37-3(负整数)故答案为:37-3.【点睛】本题考查了折叠的性质,平行四边形的性质,解直角三角形,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.24(2023·四川眉山·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,点B的坐标为-8,6,过点B分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为点C、点A,直线y=-2x-6与AB交于点D.与y轴交于点E.动点M在线段BC上,动点N在直线y=-2x-6上,若△AMN是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,则点M的坐标为【答案】M-8,6或M-8,2 3【分析】如图,由△AMN是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,可得N在以AM为直径的圆H上,MN= AN,可得N是圆H与直线y=-2x-6的交点,当M,B重合时,符合题意,可得M-8,6,当N在AM的上方时,如图,过N作NJ⊥y轴于J,延长MB交BJ于K,则∠NJA=∠MKN=90°,JK=AB=8,证明△MNK≌△NAJ,设N x,-2x-6,可得MK=NJ=-x,KN=AJ=-2x-6-6=-2x-12,而KJ=AB =8,则-2x-12-x=8,再解方程可得答案.【详解】解:如图,∵△AMN是以点N为直角顶点的等腰直角三角形,∴N在以AM为直径的圆H上,MN=AN,∴N是圆H与直线y=-2x-6的交点,当M,B重合时,∵B-8,6,则H-4,3,∴MH=AH=NH=4,符合题意,∴M-8,6,当N在AM的上方时,如图,过N作NJ⊥y轴于J,延长MB交BJ于K,则∠NJA=∠MKN=90°,JK= AB=8,∴∠NAJ+∠ANJ=90°,∵AN =MN ,∠ANM =90°,∴∠MNK +∠ANJ =90°,∴∠MNK =∠NAJ ,∴△MNK ≌△NAJ ,设N x ,-2x -6 ,∴MK =NJ =-x ,KN =AJ =-2x -6-6=-2x -12,而KJ =AB =8,∴-2x -12-x =8,解得:x =-203,则-2x -6=223,∴CM =CK -MK =223-203=23,∴M -8,23 ;综上:M -8,6 或M -8,23 .故答案为:M -8,6 或M -8,23.【点睛】本题考查的是坐标与图形,一次函数的性质,等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,圆周角定理的应用,本题属于填空题里面的压轴题,难度较大,清晰的分类讨论是解本题的关键.25(2023·四川自贡·统考中考真题)如图,直线y =-13x +2与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,点D 是线段AB 上一动点,点H 是直线y =-43x +2上的一动点,动点E m ,0 ,F m +3,0 ,连接BE ,DF ,HD .当BE +DF 取最小值时,3BH +5DH 的最小值是.【答案】392【分析】作出点C 3,-2 ,作CD ⊥AB 于点D ,交x 轴于点F ,此时BE +DF 的最小值为CD 的长,利用解直角三角形求得F 113,0 ,利用待定系数法求得直线CD 的解析式,联立即可求得点D 的坐标,过点D 作DG ⊥y 轴于点G ,此时3BH +5DH 的最小值是5DG 的长,据此求解即可.【详解】解:∵直线y =-13x +2与x 轴,y 轴分别交于A ,B 两点,∴B 0,2 ,A 6,0 ,作点B 关于x 轴的对称点B 0,-2 ,把点B 向右平移3个单位得到C 3,-2 ,作CD ⊥AB 于点D ,交x 轴于点F ,过点B 作B E ∥CD 交x 轴于点E ,则四边形EFCB 是平行四边形,此时,BE =B E =CF ,∴BE +DF =CF +DF =CD 有最小值,作CP ⊥x 轴于点P ,则CP =2,OP =3,∵∠CFP =∠AFD ,∴∠FCP =∠FAD ,∴tan ∠FCP =tan ∠FAD ,∴PF PC =OB OA ,即PF 2=26,∴PF =23,则F 113,0 ,设直线CD 的解析式为y =kx +b ,则3k +b =-2113k +b =0,解得k =3b =-11 ,∴直线CD 的解析式为y =3x -11,联立,y =3x -11y =-13x +2 ,解得x =3910y =710,即D3910,710;过点D 作DG ⊥y 轴于点G ,直线y =-43x +2与x 轴的交点为Q 32,0 ,则BQ =OQ 2+OB 2=52,∴sin ∠OBQ =OQ BQ =3252=35,∴HG =BH sin ∠GBH =35BH ,∴3BH +5DH =535BH +DH =5HG +DH =5DG ,即3BH +5DH 的最小值是5DG =5×3910=392,故答案为:392.【点睛】本题考查了一次函数的应用,解直角三角形,利用轴对称求最短距离,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.三、解答题26(2023·重庆·统考中考真题)如图,△ABC 是边长为4的等边三角形,动点E ,F 分别以每秒1个单位长度的速度同时从点A出发,点E沿折线A→B→C方向运动,点F沿折线A→C→B方向运动,当两者相遇时停止运动.设运动时间为t秒,点E,F的距离为y.(1)请直接写出y关于t的函数表达式并注明自变量t的取值范围;(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;(3)结合函数图象,写出点E,F相距3个单位长度时t的值.【答案】(1)当0<t≤4时,y=t;当4<t≤6时,y=12-2t(2)图象见解析,当0<t≤4时,y随x的增大而增大(3)t的值为3或4.5【分析】(1)分两种情况:当0<t≤4时,根据等边三角形的性质解答;当4<t≤6时,利用周长减去2AE即可;(2)在直角坐标系中描点连线即可;(3)利用y=3分别求解即可.【详解】(1)解:当0<t≤4时,连接EF,由题意得AE=AF,∠A=60°,∴△AEF是等边三角形,∴y=t;当4<t≤6时,y=12-2t;(2)函数图象如图:。
九年级中考数学动点问题压轴题专题训练1.如图1, 在平面直角坐标系中, 四边形OABC各顶点的坐标分别为O(0, 0), A(3, 3 ), B(9, 5 ), C(14, 0). 动点P与Q同时从O点出发, 运动时间为t秒, 点P沿OC方向以1单位长度/秒的速度向点C运动, 点Q沿折线OA-AB-BC运动, 在OA, AB, BC上运动的速度分别为3, , (单位长度/秒). 当P, Q中的一点到达C点时, 两点同时停止运动.(1)求AB所在直线的函数表达式.(2)如图2, 当点Q在AB上运动时, 求△CPQ的面积S关于t的函数表达式及S的最大值.(3)在P, Q的运动过程中, 若线段PQ的垂直平分线经过四边形OABC的顶点, 求相应的t值.图1 图22.如图, 抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A, B两点(A在B的左侧), 与y轴交于点N, 过A点的直线l:y=kx+n与y轴交于点C, 与抛物线y=-x2+bx+c的另一个交点为D, 已知A(-1, 0), D(5, -6), P 点为抛物线y=-x2+bx+c上一动点(不与A, D重合).(1)求抛物线和直线l的解析式;(2)当点P在直线l上方的抛物线上时, 过P点作PE∥x轴交直线l于点E, 作PF ∥y轴交直线l于点F, 求PE+PF的最大值;(3)设M为直线l上的点, 探究是否存在点M, 使得以点N, C, M, P为顶点的四边形为平行四边形.若存在, 求出点M的坐标;若不存在, 请说明理由.3.如图, 在平面直角坐标系中, 抛物线y=ax2+bx+c经过A(-2, -4 )、O(0, 0)、B(2, 0)三点.(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;(2)若点M是该抛物线对称轴上的一点, 求AM+OM的最小值.4.设直线l1: y=k1x+b1与l2: y=k2x+b2, 若l1⊥l2, 垂足为H, 则称直线l1与l2是点H的直角线.(1)已知直线①;②;③;④和点C(0, 2), 则直线_______和_______是点C的直角线(填序号即可);(2)如图, 在平面直角坐标系中, 直角梯形OABC的顶点A(3, 0)、B(2, 7)、C(0, 7), P为线段OC上一点, 设过B、P两点的直线为l1, 过A、P两点的直线为l2, 若l1与l2是点P的直角线, 求直线l1与l2的解析式.5.如图①, 在平面直角坐标系xOy中, 已知抛物线y=ax2-2ax-8a与x轴相交于A, B两点(点A在点B的左侧), 与y轴交于点C(0, -4).(1)点A的坐标为, 点B的坐标为, 线段AC的长为, 抛物线的解析式为.(2)点P是线段BC下方抛物线上的一个动点.如果在x轴上存在点Q, 使得以点B, C, P, Q为顶点的四边形是平行四边形, 求点Q的坐标.①6.如图, 已知抛物线(b是实数且b>2)与x轴的正半轴分别交于点A.B(点A位于点B是左侧), 与y轴的正半轴交于点C.(1)点B的坐标为______, 点C的坐标为__________(用含b的代数式表示);(2)请你探索在第一象限内是否存在点P, 使得四边形PCOB的面积等于2b, 且△PBC是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在, 求出点P的坐标;如果不存在, 请说明理由;(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q, 使得△QCO、△QOA和△QAB中的任意两个三角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在, 求出点Q的坐标;如果不存在, 请说明理由.7.如图, 已知A.B是线段MN上的两点, , , . 以A为中心顺时针旋转点M, 以B为中心逆时针旋转点N, 使M、N两点重合成一点C, 构成△ABC, 设.(1)求x的取值范围;(2)若△ABC为直角三角形, 求x的值;(3)探究: △ABC的最大面积?8.如图, 已知抛物线y=-x2+bx+c经过A(0, 1)、B(4, 3)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)求tan∠ABO的值;(3)过点B作BC⊥x轴, 垂足为C, 在对称轴的左侧且平行于y轴的直线交线段AB于点N, 交抛物线于点M, 若四边形MNCB为平行四边形, 求点M的坐标.9.在平面直角坐标系中, 反比例函数与二次函数y=k(x2+x-1)的图象交于点A(1,k)和点B(-1,-k).(1)当k=-2时, 求反比例函数的解析式;(2)要使反比例函数与二次函数都是y随x增大而增大, 求k应满足的条件以及x的取值范围;(3)设二次函数的图象的顶点为Q, 当△ABQ是以AB为斜边的直角三角形时, 求k的值.10.如图, 已知抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)的对称轴为直线x=3, 抛物线与x轴相交于A, B两点, 与y轴相交于点C, 已知B点的坐标为(8, 0).(1)求抛物线的解析式;(2)点M为线段BC上方抛物线上的一点, 点N为线段BC上的一点, 若MN∥y 轴, 求MN的最大值;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点Q, 使△ACQ为等腰三角形?若存在, 求出符合条件的Q点坐标;若不存在, 请说明理由.11.如图, 直线y=2x+6与反比例函数y=(k>0)的图象交于点A(m, 8), 与x轴交于点B, 平行于x轴的直线y=n(0<n<6)交反比例函数的图象于点M, 交AB于点N, 连接BM.(1)求m的值和反比例函数的解析式;(2)观察图象, 直接写出当x>0时不等式2x+6->0的解集;(3)直线y=n沿y轴方向平移, 当n为何值时, △BMN的面积最大?最大值是多少?12.如图, 在平面直角坐标系xOy中, 顶点为M的抛物线y=ax2+bx(a>0)经过点A和x轴正半轴上的点B, AO=BO=2, ∠AOB=120°.(1)求这条抛物线的表达式;(2)连结OM, 求∠AOM的大小;(3)如果点C在x轴上, 且△ABC与△AOM相似, 求点C的坐标.13.在直角梯形OABC中, CB//OA, ∠COA=90°, CB=3, OA=6, BA=. 分别以OA.OC边所在直线为x轴、y轴建立如图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.14.如图, 已知一次函数y=-x+7与正比例函数的图象交于点A, 且与x轴交于点B. (1)求点A和点B的坐标;(2)过点A作AC⊥y轴于点C, 过点B作直线l//y轴. 动点P从点O出发, 以每秒1个单位长的速度, 沿O—C—A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发, 以相同速度向左平移, 在平移过程中, 直线l交x轴于点R, 交线段BA或线段AO于点Q. 当点P到达点A时, 点P和直线l都停止运动. 在运动过程中, 设动点P运动的时间为t秒.①当t为何值时, 以A.P、R为顶点的三角形的面积为8?②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在, 求t的值;若不存在, 请说明理由.15.如图, 二次函数y=a(x2-2mx-3m2)(其中a、m是常数, 且a>0, m>0)的图像与x轴分别交于A.B(点A位于点B的左侧), 与y轴交于点C(0,-3), 点D在二次函数的图像上, CD//AB, 联结AD. 过点A作射线AE交二次函数的图像于点E, AB平分∠DAE.(1)用含m的式子表示a;(2)求证: 为定值;(3)设该二次函数的图像的顶点为F.探索:在x轴的负半轴上是否存在点G, 联结GF, 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.16.如图, 二次函数y=-x2+4x+5的图象的顶点为D, 对称轴是直线l, 一次函数y= x+1的图象与x轴交于点A, 且与直线DA关于l的对称直线交于点B.(1)点D的坐标是.(2)直线l与直线AB交于点C, N是线段DC上一点(不与点D, C重合), 点N的纵坐标为n.过点N作直线与线段DA, DB分别交于点P, Q, 使得△DPQ与△DAB 相似.①当n= 时, 求DP的长;②若对于每一个确定的n的值, 有且只有一个△DPQ与△DAB相似, 请直接写出n的取值范围.17.已知直线y=3x-3分别与x轴、y轴交于点A, B, 抛物线y=ax2+2x+c经过点A, B. (1)求该抛物线的表达式, 并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标;(2)记该抛物线的对称轴为直线l, 点B关于直线l的对称点为C, 若点D在y 轴的正半轴上, 且四边形ABCD为梯形.①求点D的坐标;②将此抛物线向右平移, 平移后抛物线的顶点为P, 其对称轴与直线y=3x-3交于点E, 若, 求四边形BDEP的面积.18.如图, 在平面直角坐标系xOy中, 二次函数y=-x2+2x+8的图象与一次函数y=-x+b的图象交于A.B两点, 点A在x轴上, 点B的纵坐标为-7.点P是二次函数图象上A.B两点之间的一个动点(不与点A.B重合), 设点P的横坐标为m, 过点P作x轴的垂线交AB于点C, 作PD ⊥AB于点D.(1)求b及sin∠ACP的值;(2)用含m的代数式表示线段PD的长;(3)连接PB, 线段PC把△PDB分成两个三角形, 是否存在适合的m值, 使这两个三角形的面积之比为1∶2?如果存在, 直接写出m的值;如果不存在, 请说明理由.19.如图, 抛物线与x轴交于A.B两点(点A在点B的左侧), 与y轴交于点C.(1)求点A.B的坐标;(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点, 当△ACD的面积等于△ACB 的面积时, 求点D的坐标;(3)若直线l过点E(4, 0), M为直线l上的动点, 当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时, 求直线l的解析式.20.已知平面直角坐标系中两定点A(-1, 0)、B(4, 0), 抛物线y=ax2+bx-2(a≠0)过点A.B, 顶点为C, 点P(m, n)(n<0)为抛物线上一点.(1)求抛物线的解析式和顶点C的坐标;(2)当∠APB为钝角时, 求m的取值范围;(3)若m>, 当∠APB为直角时, 将该抛物线向左或向右平移t(0<t<)个单位, 点C、P平移后对应的点分别记为C′、P′, 是否存在t, 使得顺次首尾连接A、B、P′、C′所构成的多边形的周长最短?若存在, 求t的值并说明抛物线平移的方向;若不存在, 请说明理由.2021中考数学压轴专题训练之动点问题-答案一、解答题(本大题共20道小题)1.【答案】【思维教练】(1)设一次函数解析式, 将已知点A、B的坐标值代入求解即可;(2)S △CPQ=·CP·Qy, CP=14-t, 点Q在AB上, Qy即为当x=t时的y值, 代入化简得出S与t的函数关系式, 化为顶点式得出最值;(3)垂直平分线过顶点需以时间为临界点分情况讨论, 当Q在OA上时, 过点C;当Q在AB上时, 过点A;当Q在BC上时, 过点C和点B, 再列方程并求解.解图1解: (1)把A(3, 3 ), B(9, 5 )代入y=kx+b,得, 解得,∴y=33x+23;(3分)(2)在△PQC中, PC=14-t,∵OA==6且Q在OA上速度为3单位长度/s,AB==4 且Q点在AB上的速度为单位长度/s,∴Q在OA上时的横坐标为t, Q在AB上时的横坐标为t,PC边上的高线长为33t+2 3.(6分)所以S=(14-t)( t+2 )=-t2+t+14 (2≤t≤6).当t=5时, S有最大值为.(7分)解图2(3)①当0<t ≤2时, 线段PQ 的中垂线经过点C(如解图1). 可得方程(332t )2+(14-32t )2=(14-t )2.解得t1= , t2=0(舍去), 此时t = .(8分)解图3②当2<t ≤6时, 线段PQ 的中垂线经过点A(如解图2).可得方程(33)2+(t -3)2=[3(t -2)]2.解得t1= , ∵t2= (舍去), 此时t = .③当6<t ≤10时,(1)线段PQ 的中垂线经过点C(如解图3).可得方程14-t =25- t, 解得t = .(10分)解图4(2)线段PQ 的中垂线经过点B(如解图4).可得方程(53)2+(t -9)2=[52(t -6)]2.解得t1= , t2= (舍去).此时t=38+2027.(11分)综上所述, t的值为, , , .(12分)【难点突破】解决本题的关键点在于对PQ的垂直平分线过四边形顶点的情况进行分类讨论, 在不同阶段列方程求解.2.【答案】[分析] (1)将点A, D的坐标分别代入直线表达式、抛物线的表达式, 即可求解;(2)设出P点坐标, 用参数表示PE, PF的长, 利用二次函数求最值的方法.求解;(3)分NC是平行四边形的一条边或NC是平行四边形的对角线两种情况, 分别求解即可.解:(1)将点A, D的坐标代入y=kx+n得:解得:故直线l的表达式为y=-x-1.将点A, D的坐标代入抛物线表达式,得解得故抛物线的表达式为:y=-x2+3x+4.(2)∵直线l的表达式为y=-x-1,∴C(0, -1), 则直线l与x轴的夹角为45°, 即∠OAC=45°,∵PE∥x轴, ∴∠PEF=∠OAC=45°.又∵PF∥y轴, ∴∠EPF=90°, ∴∠EFP=45°.则PE=PF.设点P坐标为(x, -x2+3x+4),则点F(x, -x-1),∴PE+PF=2PF=2(-x2+3x+4+x+1)=-2(x-2)2+18,∵-2<0, ∴当x=2时, PE+PF有最大值, 其最大值为18.(3)由题意知N(0, 4), C(0, -1), ∴NC=5,①当NC是平行四边形的一条边时, 有NC∥PM, NC=PM.设点P坐标为(x, -x2+3x+4), 则点M的坐标为(x, -x-1),∴|yM-yP|=5, 即|-x2+3x+4+x+1|=5,解得x=2±或x=0或x=4(舍去x=0),则点M坐标为(2+ , -3- )或(2- , -3+ )或(4, -5);②当NC是平行四边形的对角线时, 线段NC与PM互相平分.由题意, NC的中点坐标为0, ,设点P坐标为(m, -m2+3m+4),则点M(n', -n'-1),∴0= = ,解得:n'=0或-4(舍去n'=0), 故点M(-4, 3).综上所述, 存在点M, 使得以N, C, M, P为顶点的四边形为平行四边形, 点M的坐标分别为:(2+ , -3- ), (2- , -3+ ), (4, -5), (-4, 3).3.【答案】(1)。
初三数学中考复习 动点或最值问题 专题复习训练题一、选择题1.如图,正△ABC 的边长为2,过点B 的直线l ⊥AB ,且△ABC 与△A ′BC ′关于直线l 对称,D 为线段BC ′上一动点,则AD +CD 的最小值是( A )A .4B .3 2C .2 3D .2+ 32.如图,直线y =23x +4与x 轴、y 轴分别交于点A 和点B ,点C ,D 分别为线段AB ,OB 的中点,点P 为OA 上一动点,PC +PD 值最小时点P 的坐标为( C )A .(-3,0)B .(-6,0)C .(-32,0)D .(-52,0)3.已知a ≥2,m 2-2am +2=0,n 2-2an +2=0,则(m -1)2+(n -1)2的最小值是( A )A .6B .3C .-3D .04.矩形OABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示,点B 的坐标为(3,4),D 是OA 的中点,点E 在AB 上,当△CDE 的周长最小时,点E 的坐标为( B )A .(3,1)B .(3,43)C .(3,53)D .(3,2)5.如图,在△ABC 中,∠B =90°,tanC =34,AB =6 cm.动点P 从点A 开始沿边AB 向点B 以1 cm/s 的速度移动,动点Q 从点B 开始沿边BC 向点C 以2 cm/s的速度移动.若P,Q两点分别从A,B两点同时出发,在运动过程中,△PBQ 的最大面积是( C )A.18 cm2B.12 cm2C.9 cm2D.3 cm26.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=2.P是AB边上一动点,PD ⊥AC于点D,点E在P的右侧,且PE=1,连接CE.P从点A出发,沿AB方向运动,当E到达点B时,P停止运动.在整个运动过程中,图中阴影部分面积S1+S2的大小变化情况是( C )A.一直减小B.一直不变C.先减小后增大D.先增大后减小二、填空题7.如图,正方形ABCD 的边长是8,P 是CD 上的一点,且PD 的长为2,M 是其对角线AC 上的一个动点,则DM +MP 的最小值是___10__.8.如图,已知点A 是双曲线y =6x 在第三象限分支上的一个动点,连接AO 并延长交另一分支于点B ,以AB 为边作等边三角形ABC ,点C 在第四象限内,且随着点A 的运动,点C 的位置也在不断变化,但点C 始终在双曲线y =k x 上运动,则k 的值是9.如图,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,BC =20,DE 是△ABC 的中位线,点M 是边BC 上一点,BM =3,点N 是线段MC 上的一个动点,连接DN ,ME ,DN 与ME 相交于点O.若△OMN 是直角三角形,则DO 的长是__256或5013__.10.如图,边长为4的正方形ABCD 内接于点O ,点E 是AB ︵上的一动点(不与A ,B 重合),点F 是BC ︵上的一点,连接OE ,OF ,分别与AB ,BC 交于点G ,H ,且∠EOF =90°,有以下结论:①AE ︵=BF ︵;②△OGH 是等腰直角三角形;③四边形OGBH 的面积随着点E 位置的变化而变化;④△GBH 周长的最小值为4+ 2.其中正确的是__①②__.(把你认为正确结论的序号都填上)11. 如图,在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),B(1-a ,0),C(1+a ,0)(a >0),点P 在以D(4,4)为圆心,1为半径的圆上运动,且始终满足∠BPC =90°,则a 的最大值是__6__.12. 如图,在平面直角坐标系中,已知点A ,B 的坐标分别为(8,0),(0,23),C是AB的中点,过点C作y轴的垂线,垂足为D,动点P从点D出发,沿DC 向点C匀速运动,过点P作x轴的垂线,垂足为E,连接BP,EC.当BP所在直线与EC所在直线第一次垂直时,点P的坐标为3)_____.13. 如图,在直角坐标系中,点A,B分别在x轴,y轴上,点A的坐标为(-1,0),∠ABO=30°,线段PQ的端点P从点O出发,沿△OBA的边按O→B→A→O 运动一周,同时另一端点Q随之在x轴的非负半轴上运动,如果PQ=3,那么当点P运动一周时,点Q运动的总路程为__4__.三、解答题14.如图,抛物线y =12x 2+bx -2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于C 点,且A(-1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)点M 是x 轴上的一个动点,当△DCM 的周长最小时,求点M 的坐标.解:(1)∵点A(-1,0)在抛物线y =12x 2+bx -2上,∴12×(-1)2+b ×(-1)-2=0,解得b =-32,∴抛物线的解析式为y =12x 2-32x -2,∵y =12x 2-32x -2=12(x -32)2-258,∴顶点D 的坐标为(32,-258)(2)作出点C 关于x 轴的对称点C ′,则C ′(0,2),连接C ′D 交x 轴于点M ,根据轴对称性及两点之间线段最短可知,CD 一定,当MC +MD 的值最小时,△CDM 的周长最小,设直线C ′D 的解析式为y =ax +b(a ≠0),则⎩⎨⎧b =2,32a +b =-258,解得a =-4112,b =2,∴y C ′D =-4112x +2,当y =0时,-4112x +2=0,则x =2441,∴M(2441,0)。
九年级中考数学几何动点问题专项训练1如图,已知△ABC 中,AB =10 cm ,AC =8 cm ,BC =6 cm.如果点P 由B 出发沿BA 向点A 匀速运动,同时点Q 由A 出发沿AC 向点C 匀速运动,它们的速度均为2 cm/s.连接PQ ,设运动的时间为t (单位:s)(0≤t ≤4).第1题图(1)当t 为何值时,PQ ∥BC ;(2)设△AQP 的面积为S (单位:cm 2),当t 为何值时,S 取得最大值,并求出最大值;(3)是否存在某时刻t ,使线段PQ 恰好把△ABC 的面积平分?若存在,求出此时t 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意知BP =2t ,AP =10-2t ,AQ =2t ,∵PQ ∥BC ,∴△APQ ∽△ABC ,∴=,AP AB AQ AC即=,解得t =,10-2t 102t 8209即当t 为 s 时,PQ ∥BC ;209(2)∵AB =10 cm ,AC =8 cm ,BC =6 cm ,∴AB 2=AC 2+BC 2,∴△ABC 为直角三角形,∴∠C =90°,如解图,过点P 作PD ⊥AC 于点D,第1题解图则PD ∥BC ,∴△APD ∽△ABC ,∴=,AP AB PD BC∴=,10-2t 10PD 6∴PD =(10-2t ),35∴S =AQ ·PD = ·2t ·(10-2t )=-t 2+6t =-(t -)2+7.5,121235656552∵-<0,抛物线开口向下,有最大值,65∴当t = 秒时,S 有最大值,最大值是7.5 cm 2;52(3)不存在.理由如下:假设存在某时刻t ,使线段PQ 恰好把△ABC 的面积平分,则S △AQP =S △ABC ,12即-t 2+6t =××8×6,651212整理得t 2-5t +10=0,∵b 2-4ac =(-5)2-4×10=-15<0,∴此方程无解,即不存在某时刻t ,使线段PQ 恰好把△ABC 的面积平分.2.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =6,BC =8,点D 以每秒1个单位长度的速度由点A 向点B 匀速运动,到达B 点即停止运动.M ,N 分别是AD ,CD 的中点,连接MN .设点D 运动的时间为t .(1)判断MN 与AC 的位置关系;(2)求在点D 由点A 向点B 匀速运动的过程中,线段MN 所扫过区域的面积;(3)若△DMN 是等腰三角形,求t的值.第2题图解:(1)MN ∥AC .证明:在△ADC 中,M 是AD 的中点,N 是DC 的中点,∴MN ∥AC ;(2)如解图①,分别取△ABC 三边中点E ,F ,G 并连接EG ,FG ,第2题解图①根据题意,可知线段MN 扫过区域的面积就是▱AFGE 的面积.∵AC =6,BC =8,∴AE =3,GC =4,∵∠ACB =90°,∴S ▱AFGE =AE ·GC =12,∴线段MN 扫过区域的面积为12;(3)依题意可知,MD =AD ,DN =DC ,MN =AC =3.121212分三种情况讨论:(ⅰ)当MD =MN =3时,△DMN 为等腰三角形,此时AD =AC =6,∴t =6.(ⅱ)当MD =DN 时,AD =DC .如解图②,过点D 作DH ⊥AC 于点H ,则AH =AC =3,12第2题解图②∵cos A ==,AB =10,AH AD AC AB即=.3AD 610∴t =AD =5.(ⅲ)当DN =MN =3时,AC =DC ,如解图③,连接MC ,则CM ⊥AD.第2题解图③∵cos A ==,即=,AM AC AC AB AM 6610∴AM =,185∴t =AD =2AM =.365综上所述,当t =5或6或时,△DMN 为等腰三角形.3653.如图,在矩形ABCD 中,点E 在BC 边上,动点P 以2厘米/秒的速度从点A 出发,沿△AED 的边按照A →E →D →A 的顺序运动一周.设点P 从点A 出发经x (x >0)秒后,△ABP 的面积是y .(1)若AB =8厘米,BE =6厘米,当点P 在线段AE 上时,求y 关于x 的函数表达式;(2)已知点E 是BC 的中点,当点P 在线段ED 上时,y =x ;当点P 在线段AD 125上时,y =32-4x .求y 关于x的函数表达式.第3题图解:(1)∵四边形ABCD 是矩形,∴∠ABE =90°,又∵AB =8,BE =6,∴AE ===10,22BE AB +2268+如解图①,过点B 作BH ⊥AE 于点H,第3题解图①∵S △ABE =AE ·BH =AB ·BE ,1212∴BH =,245又∵AP =2x ,∴y =AP ·BH =x (0<x ≤5);12245(2) ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠B =∠C =90°,AB =DC , AD =BC ,∵E 为BC 中点,∴BE =EC ,∴△ABE ≌△DCE (SAS),∴AE =DE ,∵y =x (P 在ED 上), y =32-4x (P 在AD 上),125当点P 运动至点D 时,可联立得,,{y =125x y =32-4x )解得x =5,∴AE +ED =2x =10,∴AE =ED =5,当点P 运动一周回到点A 时,y =0,∴y =32-4x =0, 解得x =8,∴AE +DE +AD =16,∴AD =BC =6,∴BE =3,在Rt △ABE 中,AB ==4,22-BE AE 如解图②,过点B 作BN ⊥AE 于N ,则BN =,125第3题解图②∴y =x (0<x ≤2.5),125∴y =.{125x (0<x ≤5)32-4x (5≤x ≤8))4.如图,四边形ABCD 是边长为1的正方形,点E 在AD 边上运动,且不与点A 和点D 重合,连接CE ,过点C 作CF ⊥CE 交AB 的延长线于点F ,EF 交BC 于点G .(1)求证:△CDE ≌△CBF ;(2)当DE = 时,求CG 的长;12(3)连接AG ,在点E 运动过程中,四边形CEAG 能否为平行四边形?若能,求出此时DE的长;若不能,说明理由.第4题图(1)证明:如解图,在正方形ABCD 中,DC =BC ,∠D = ∠CBA = ∠CBF = ∠DCB = 90°,第4题解图∴∠1+∠2= 90°,∵CF ⊥CE ,∴∠2+∠3= 90°,∴∠1= ∠3,在△CDE 和△CBF 中,,{∠D = ∠CBFDC =BC ∠1= ∠3)∴△CDE ≌△CBF (ASA);(2)解:在正方形ABCD 中,AD ∥BC ,∴△GBF ∽△EAF ,∴= ,BG AE BF AF由(1)知,△CDE ≌△CBF ,∴BF = DE = ,12∵正方形的边长为1,∴AF =AB +BF = ,32AE =AD -DE = ,12∴=,BG 121232∴BG =,16∴CG =BC -BG = ;56(3)解:不能.理由:若四边形CEAG 是平行四边形,则必须满足AE ∥CG ,AE = CG ,∴AD -AE =BC -CG ,∴DE =BG ,由(1)知,△CDE ≌△CBF ,∴DE =BF ,CE =CF ,∴△GBF 和△ECF 是等腰直角三角形,∴∠GFB = 45°,∠CFE = 45°,∴∠CFA = ∠GFB +∠CFE = 90°,此时点F 与点B 重合,点D 与点E 重合,与题目条件不符,∴点E 在运动过程中,四边形CEAG 不能是平行四边形.5. 如图,在正方形ABCD 中,点E ,G 分别是边AD ,BC 的中点,AF =AB .14(1)求证:EF ⊥AG ;(2)若点F ,G 分别在射线AB ,BC 上同时向右、向上运动,点G 运动速度是点F 运动速度的2倍,EF ⊥AG 是否成立(只写结果,不需说明理由)?(3)正方形ABCD 的边长为4,P 是正方形ABCD 内一点,当S △PAB =S △OAB 时,求△PAB周长的最小值.第5题图(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =AB =BC ,∠EAF =∠ABG =90°,∵点E ,G 分别是边AD ,BC 的中点,AF =AB ,14∴=,=,AE AB 12AF BG 12∴=,AE AB AF BG又∵∠EAF =∠ABC =90°,∴△AEF ∽△BAG ,∴∠AEF =∠BAG ,又∵∠BAG +∠EAO =90°,∴∠AEF +∠EAO =90°,∴∠EOA =90°,即EF ⊥AG ;(2)解:EF ⊥AG 仍然成立;(3)解:如解图,过点O 作MN ∥AB 分别交AD 、BC 于点M ,N ,连接PA,第5题解图∵P 是正方形ABCD 内一点,当S △PAB =S △OAB ,∴点P 在线段MN 上(不含端点),作点A 关于MN 的对称点A ′,连接BA ′交MN 于点P ,此时PA +PB =PA ′+PB =BA ′最小,即△PAB 的周长最小.∵正方形ABCD 的边长为4,∴AE =AD =2,AF =AB =1,1214∴EF ==,22AF AE 5OA ==,AE ·AF EF 255∵∠AMO =∠EOA ,∠EAO =∠EAO ,∴△EOA ∽△OMA ,∴=,AEOA OA AM ∴OA 2=AM ·AE ,∴AM ==,AE OA 225∴A ′A =2AM =,45∴BA ′==,22'AB A A 4265故△PAB 周长的最小值为4+.42656.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A =45°,AB =4cm.点P 从点A 出发,以2cm/s 的速度沿边AB 向终点B 运动.过点P 作PQ ⊥AB 交折线ACB 于点Q ,D 为PQ 中点,以DQ 为边向右侧作正方形DEFQ .设正方形DEFQ 与△ABC 重叠部分图形的面积是y (cm 2),点P 的运动时间为x (s).(1)当点P 不与点B 重合时,求点F 落在边BC 上时x 的值;(2)当0<x <2时,求y 关于x 的函数解析式;(3)直接写出边BC 的中点落在正方形DEFQ 内部时x 的取值范围.第6题图解:(1)如解图①,延长FE 交AB 于点G ,由题意,得AP =2x ,∵D 为PQ 中点,∴DQ =DP =x ,∵四边形DEFQ 为正方形,∴DQ =DE =GP =x ,∵FG ⊥AB ,∠B =45°,∴△FGB 是等腰直角三角形,∴BG =FG =PQ =2x ,∴AP +PG +BG =AB ,即2x +x +2x =4,∴x =,45第6题解图①(2)当0<x ≤时,y =S 正方形DEFQ =DQ 2=x 2,45∴y =x 2,(0<x ≤)45如解图②,当<x ≤1时,设BC 交QF 于点M ,BC 交EF 于点N ,过点C 作CH 45⊥AB 于点H ,交FQ 于点K ,则CH =2,∵PQ =AP =2x ,∴CK =2-2x ,∴MQ =2CK =4-4x ,∴FM =x -(4-4x )=5x -4,∴y =S 正方形DEFQ -S △MNF =DQ 2-FM 2,12∴y =x 2-(5x -4)2=-x 2+20x -8,12232∴y =-x 2+20x -8 (<x ≤1) ,23245第6题解图②如解图③,当1<x <2时,PQ =PB =4-2x ,∴DQ =2-x ,∴y =S △DEQ =DQ 2,12∴y =(x -2)2,12∴y =x 2-2x +2(1<x <2),12第6题解图③(3)1<x <.32【解法提示】当Q 与C 重合时,E 为BC 的中点,2x =2,∴x =1;当Q 为BC的中点时,BQ =,PB =1,∴AP =3,∴2x =3,∴x =,∴x 的取值范围是2321<x <.327.如图,在平面直角坐标系中,直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两34点,点P 、Q 同时从点A 出发,运动时间为t 秒.其中点P 沿射线AB 运动,速度为每秒4个单位长度,点Q 沿射线AO 运动,速度为每秒5个单位长度.以点Q 为圆心,PQ 为半径作⊙Q .(1)求证:直线AB 是⊙Q 的切线;(2)过点A 左侧x 轴上的任意一点C (m ,0),作直线AB 的垂线CM ,垂足为点M ,若CM 与⊙Q 相切于点D ,求m 与t 的函数关系式(不需写出自变量的取值范围);(3)在(2)的条件下,是否存在点C ,直线AB 、CM 、y 轴与⊙Q 同时相切,若存在,请直接写出此时点C 的坐标,若不存在,请说明理由.第7题图(1)证明:如解图,连接QP ,∵y =-x +3交坐标轴于A ,B 两点,34∴A (4,0),B (0,3),∴OA =4,OB =3,AB ==5,22OB OA ∵AQ =5t ,AP =4t ,在△APQ 与△AOB 中,==t ,==t ,AQ AB 5t 5AP AO 4t 4∴=,AQ AB AP AO又∵∠PAQ =∠OAB ,∴△APQ ∽△AOB ,∴∠APQ =∠AOB =90°,又∵PQ 为⊙Q的半径,∴AB 为⊙Q 的切线;第7题解图①(2)解:①当直线CM 在⊙Q 的左侧与⊙Q 相切时,如解图①,连接DQ ,∵AP ⊥QP ,AP =4t ,AQ =5t ,∴PQ =3t ,∴易得四边形DQPM 为正方形,∴MP =DQ =QP =3t ,∴cos ∠BAO ===,MA AC PA QA 45又∵MA =MP +PA =3t +4t =7t ,AC =AO -CO =4-m ,∴=,∴m ==-t +4;7t 4-m 4516-35t 4354②当直线CM 在⊙Q 的右侧与⊙O 相切时,如解图②,连接DQ ,PQ ,由①易得MA =PA -PM =4t -3t =t,第7题解图②AC =4-m ,∴=,t 4-m 45∴m =-t +4;54综上所述,m 与t 的函数关系式为m =-t +4或m =-t +4;35454(3)解:存在,点C 的坐标为(-,0)或(,0)或(-,0)或(,0).3827827232【解法提示】①如解图③,当⊙Q 在y 轴的右侧与y 轴相切,∴OQ =QP =3t ,∴OA =OQ +QA =3t +5t =8t =4,∴t =,12第1题解图③则m =-t +4=-,35438∴C 1(-,0);38m =-t +4=,54278∴C 2(,0);278②如解图④,当⊙Q 在y 轴的左侧与y 轴相切,OA =AQ -OQ =5t -3t =2t =4,∴t =2,第7题解图④则m =-t +4=-,354272∴C 3(-,0);272m =-t +4=,5432∴C 4(,0).32综上所述,点C 的坐标为(-,0)或(,0)或(-,0)或(,0).38278272328.如图,在菱形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,AB =8,∠BAD =60°.点E 从点A 出发,沿AB 以每秒2个单位长度的速度向终点B 运动.当点E 不与点A 重合时,过点E 作EF ⊥AD 于点F ,作EG ∥AD 交AC 于点G ,过点G 作GH ⊥AD 交AD (或AD 的延长线)于点H ,得到矩形EFHG .设点E 运动的时间为t 秒.(1)求线段EF 的长(用含t 的代数式表示);(2)求点H 与点D 重合时t 的值;(3)设矩形EFHG 与菱形ABCD 重叠部分图形的面积为S 平方单位,求S 与t 之间的函数关系式.第8题图解:(1)由题意可知AE =2t ,0≤t ≤4,∵EF ⊥AD ,∠BAD =60°,∴sin ∠BAD ==,EF AE 32∴EF =AE =t ;323(2)如解图①,∵点H 与点D 重合,菱形ABCD 中,∠DAC =∠BA =30°,AD 12=AB =8,∴在Rt △ADG 中,DG =AD ·tan30°=8×=,33833∴在矩形FEGD 中,EF =DG =,833由(1)知EF ==t ,8333∴t =;83第8题解图①(3)①当0<t ≤时,点H 在AD 上,83∵AE =2t ,∠BAD =60°,∠DAC =30°,∴EF =t ,AH =HG =EF =3t ,AF =t ,333∴FH =AH -AF =2t ,∴S =EF ·FH =t ·2t =2t 2;33②如解图②,当<t ≤4时,点H 在AD 的延长线上,83设GH 与CD 交于点M ,由(2)知∠DAC =30°,∴在菱形ABCD 中,∠BAC =30°,∵EG ∥AD ,∴∠AGE =∠DAC =30°,∴∠BAC =∠AGE ,∴AE =EG ,∵AE =2t ,EF =t ,∠BAD =60°,3∴在Rt △AFE 中,AF =AE ·cos60°=2t ×=t ,12∴DF =8-t ,∵AE =EG =FH =2t ,∴DH =2t -(8-t )=3t -8,∵AB ∥CD ,∴∠HDM =∠BAD =60°,∴在Rt △DHM 中,HM =DH ·tan60°=(3t -8),3则DH =3t -8,HM =(3t -8),3第8题解图②∴S =S 矩形HGEF -S △DHM =EF ·FH -DH ·HM =2t 2-(3t -8)·(3t -8)123123=2t 2-(9t 2-48t +64)332=2t 2-t 2+24t -32393233=-t 2+24t -32,53233∴S 与t 之间的函数关系为S=⎧<≤⎪⎪⎨⎪+-<≤⎪⎩2280383(4).3t t。
初三数学刷题推荐练习题动点问题数学作为一门重要的学科,对于学生的学业发展具有重要的推动作用。
对于初三学生来说,数学的学习更是需要加强,尤其是在解决动点问题方面。
本文将为大家推荐几道适合初三学生练习的动点问题,帮助他们更好地理解和掌握数学知识。
问题一:动点的运动方程已知直线上有两点A(2,-3)和B(6,5),M点沿直线上下运动,且AM:MB = 2:1。
求M点的运动方程。
解析:我们可以通过求M点到A点和B点的距离的比值来得出M 点的坐标,并进而得到M点的运动方程。
设M点的坐标为(x,y),由AM:MB = 2:1可得,AM = 2MB。
根据两点间距离公式可得:AM² = (x-2)² + (y+3)²MB² = (x-6)² + (y-5)²将AM = 2MB带入上式,得到:(x-2)² + (y+3)² = 4[(x-6)² + (y-5)²]化简得到:3x + 4y = 43因此,M点的运动方程为3x + 4y = 43。
问题二:动点的速度与加速度已知动点P沿直线运动,其速度v(t)和加速度a(t)分别为:v(t) = 3t² - 2t + 5a(t) = 6t - 2求动点P在t = 2时的速度和加速度。
解析:要求动点P在t = 2时的速度和加速度,我们只需要将t = 2代入速度函数v(t)和加速度函数a(t)即可。
代入速度函数可得:v(2) = 3(2)² - 2(2) + 5= 12 - 4 + 5= 13代入加速度函数可得:a(2) = 6(2) - 2= 12 - 2= 10因此,动点P在t = 2时的速度为13,加速度为10。
问题三:动点的轨迹方程已知动点P随时间t变化的位置满足x(t) = t² - t + 1,y(t) = t² + t。
动点专题一、应用勾股定理建立函数解析式例1(2000年·上海)如图1,在半径为6,圆心角为90°的扇形OAB 的弧AB 上,有一个动点P,PH ⊥O A,垂足为H,△OPH 的重心为G .(1)当点P在弧AB 上运动时,线段GO 、GP 、GH 中,有无长度保持不变的线段?如果有,请指出这样的线段,并求出相应的长度.(2)设P Hx =,GP y =,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域(即自变量x 的取值范围).(3)如果△PG H是等腰三角形,试求出线段PH 的长.二、应用比例式建立函数解析式例2(2006年·山东)如图2,在△ABC 中,AB=AC =1,点D,E在直线B C上运动.设BD=,x CE=y . (1)如果∠B AC=30°,∠DA E=105°,试确定y 与x 之间的函数解析式;(2)如果∠B AC的度数为α,∠DAE 的度数为β,当α,β满足怎样的关系式时,(1)中y 与x 之间的函数解析式还成立?试说明理由.AEDCB 图2H M NG PO A B 图1 x yC三、应用求图形面积的方法建立函数关系式例4(2004年·上海)如图,在△A BC中,∠BAC =90°,AB=AC =22,⊙A 的半径为1.若点O在BC 边上运动(与点B 、C 不重合),设BO=x ,△AOC 的面积为y .(1)求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域.(2)以点O 为圆心,BO 长为半径作圆O,求当⊙O 与⊙A相切时, △AO C的面积.一、以动态几何为主线的压轴题 (一)点动问题.1.(09年徐汇区)如图,ABC ∆中,10==AC AB ,12=BC ,点D 在边BC 上,且4=BD ,以点D 为顶点作B EDF ∠=∠,分别交边AB 于点E ,交射线CA 于点F . (1)当6=AE 时,求AF 的长;(2)当以点C 为圆心CF 长为半径的⊙C 和以点A 为圆心AE 长为半径的⊙A 相切时,求BE 的长; (3)当以边AC 为直径的⊙O 与线段DE 相切时,求BE的长.AB C O 图8HAB CDEOlA ′(二)线动问题2,在矩形A BCD 中,AB =3,点O 在对角线A C上,直线l过点O ,且与AC 垂直交AD于点E .(1)若直线l 过点B,把△ABE 沿直线l 翻折,点A 与矩形A BCD的对称中心A '重合,求BC 的长; (2)若直线l 与AB 相交于点F,且AO=41AC,设AD 的长为x ,五边形BCDEF 的面积为S.①求S 关于x 的函数关系式,并指出x 的取值范围;②探索:是否存在这样的x ,以A 为圆心,以-x 43长为半径的圆与直线l 相切,若存在,请求出x 的值;若不存在,请说明理由.(三)面动问题3.如图,在ABC ∆中,6,5===BC AC AB ,D 、E 分别是边AB 、AC 上的两个动点(D 不与A 、B 重合),且保持BC DE ∥,以DE 为边,在点A 的异侧作正方形DEFG .(1)试求ABC ∆的面积;(2)当边FG 与BC 重合时,求正方形DEFG 的边长; (3)设x AD =,ABC ∆与正方形DEFG 重叠部分的面积为y ,试求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(4)当BDG ∆是等腰三角形时,请直接写出AD 的长.解决动态几何问题的常见方法有:C一、 特殊探路,一般推证例2:(2004年广州市中考题第11题)如图,⊙O 1和⊙O2内切于A,⊙O1的半径为3,⊙O2的半径为2,点P为⊙O1上的任一点(与点A 不重合),直线PA 交⊙O2于点C,PB 切⊙O2于点B ,则PCBP的值为(A)2 (B)3 (C)23(D)26二、 动手实践,操作确认例4(2003年广州市中考试题)在⊙O中,C 为弧AB 的中点,D 为弧A C上任一点(与A 、C 不重合),则(A)A C+CB=AD+DB (B) A C+C B<AD+DB(C) AC+CB >A D+D B (D) AC+C B与AD+DB 的大小关系不确定例5:如图,过两同心圆的小圆上任一点C 分别作小圆的直径CA 和非直径的弦CD ,延长CA 和C D与大圆分别交于点B 、E,则下列结论中正确的是( * ) (A)AB DE = (B )AB DE >(C)AB DE <(D )AB DE ,的大小不确定三、 建立联系,计算说明例6:如图,正方形ABCD 的边长为4,点M在边DC 上,且DM=1,N为对角线A C上任意一点,则DN +MN 的最小值为 .BMND CBA以圆为载体的动点问题中,AC=5,BC=12,∠ACB=90°,P是AB边上的动点(与点A、B不重例1.在Rt ABC合),Q是BC边上的动点(与点B、C不重合),当PQ与AC不平行时,△CPQ可能为直角三角形吗?若有可能,请求出线段CQ的长的取值范围;若不可能,请说明理由。
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.。
中考数学复习动点专题1、 如图,边长为1的正方形OABC 的顶点A 在x 轴正半轴上,将正方形OABC 绕点O 顺时针旋转30°,使点A 落在抛物线2ax y =(0<a )图像上。
(1)求抛物线方程。
(2)正方形OABC 继续顺时针旋转多少度时,点A 再次落在抛物线2ax y =的图像上?并求这个点的坐标。
解:(1)设旋转后点A 落在抛物线上点A 1处,OA 1=1,过A 1作A 1M ⊥x 轴于M ,则OM=23,211=M A ,)21,23(1-A ,由2ax y =上得2)23(21a =-,解得32-=a ∴232x y -= (2)由抛物线关于y 轴对称,再次旋转后A 落在抛物线上的点A 2处,点A 2与点A 1关于y 轴对称,易见继续旋转120°,点A 2的坐标为)21,23(--2、如图,矩形ABCD 中,AB=8,BC=6,对角线AC 上有一个动点P (不包括A 和C ),设AP=x ,四边形PBCD 的面积为y ,(1)写出y 与x 的函数关系,并确定自变量x 的范围。
(2)有人提出一个判断“关于动点P ,△PBC 面积与△PAD 面积之和为常。
” 请说明此判断是否正确,并说明理由。
(3)将题目中的矩形改为平行四边形,且已知平行四边形的面积为S ,对角线上一动点P ,是否有“△PBC 面积与△PAD 面积之和为常”,并说明理由。
解:(1)过点P 作PE ⊥BC 于点E ,在Rt △ABC 中,AC=10,PC=AC-AP=10-x ,∵PE ⊥BC,AB ⊥BC ,∴△PEC ∽△ABC ,则AC PC AB PE =,即10108x PE -=,PE=8-x 54,∴△PBC 面积=x BC PE 5122421-=•,又△PCD 面积=△PBC 面积,∴y=x 52448-(0<x<10) (2)这个判断是正确的,S △PBC +S △PAD =24;(3)有,S △PBC +S △PAD =2SCB3、如图,平面直角坐标系中,直线AB 与x 轴,y 轴分别交于A(3,0),B(0,3)两点,点C 为线段AB 上的一动点,过点C 作CD⊥x 轴于点D 。
中考数学运动问题点动专题训练1、已知:如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=12.点P从点A出发沿AC向点C以每秒1个单位长度的速度移动,点Q从点C出发沿CB向点B以每秒1个单位长度的速度移动,点P、Q同时出发,设移动的时间为t秒(t>0).⑴设△PCQ的面积为y, 求y关于t的函数关系式;⑵设点C关于直线PQ的对称点为D,问:t为何值时四边形PCQD是正方形?⑶当得到正方形PCQD后,点P不再移动,但正方形PCQD继续沿CB边向B点以每秒1个单位长度的速度移动,当点Q与点B重合时,停止移动.设运动中的正方形为MNQD,正方形MNQD与Rt△ABC重合部分的面积为S,求:①当3≤t≤6时,S关于t的函数关系式;②当6<t≤9时,S关于t的函数关系式;③当9<t≤12时,S关于t的函数关系式.2、如图,在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm。
设P、Q分别为BD、BC上的动点,在点P自点D沿DB方向作匀速移动的同时,点Q自点B沿BC方向向点C作匀速移动,移动的速度均为1cm/s,设P、Q移动的时间为t(0<t≤4)。
(1)当t为何值时,PQ⊥BC?(2)写出△PBQ的面积S(cm2)与时间t(s)之间的函数表达式,当t为何值时,S有最大值?最大值是多少?(3)是否存在某一时刻,使PQ平分△BDC的面积.(4)△PBQ能否成为等腰三角形?若能,求t的值;若不能,说明理由。
3、如图,在梯形ABCD中,3545AD BC AD DC AB B ====︒∥,,,.动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. 4、已知:如图①,在Rt ACB △中,90C ∠=,4cm AC =,3cm BC =,点P 由B 出发沿BA 方向向点A 匀速运动,速度为1cm/s ;点Q 由A 出发沿AC 方向向点C 匀速运动,速度为2cm/s ;连接PQ .若设运动的时间为(s)t (02t <<),解答下列问题: (1)当t 为何值时,PQ BC ∥? (2)设AQP △的面积为y (2cm ),求y 与t 之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t ,使线段PQ 恰好把Rt ACB △的周长和面积同时平分?若存在,求出此时t 的值;若不存在,说明理由;(4)如图②,连接PC ,并把PQC △沿QC 翻折,得到四边形PQP C ',那么是否存在某一时刻t ,使四边形PQP C '为菱形?若存在,求出此时菱形的边长;若不存在,说明理由.5、在△ABC 中,,4,5,D BC CD 3cm,C Rt AC cm BC cm ∠=∠==点在上,且以=现有两个动点P 、Q 分别从点A 和点B 同时出发,其中点P 以1cm/s 的速度,沿AC 向终点C 移动;点Q 以1.25cm/s 的速度沿BC 向终点C 移动。
过点P 作PE ∥BC 交AD 于点E ,连结EQ 。
设动点运动时间为x 秒。
(1)用含x 的代数式表示AE 、DE 的长度;(2)当点Q 在BD (不包括点B 、D )上移动时,设△EDQ 的面积为2()y cm ,求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (3)当x 为何值时,△EDQ 为直角三角形。
C图①P6、如图, 四边形OABC 为直角梯形,A (4,0),B (3,4),C (0,4). 点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ . (1)点 (填M 或N )能到达终点;(2)求△AQM 的面积S 与运动时间t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围,当t 为何值时,S 的值最大;(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,说明理由.7、如图,已知平面直角坐标系中,四边形OABC 为矩形,点AB 的坐标分别为(4,0) (4, 3),动点MN 分别从OB 同时出发,以每秒1个单位的速度运动.其中,点M 沿OA 向终点A 运动,点N 沿BC 向终点C 运动,过点M 作MP ⊥OA ,交AC 于P ,连 结NP .已知动点运动了x 秒. (1)P 点的坐标为( , )(用含x 的代数式表示);(2)试求△NPC 面积S 的表达式,并求出面积S 的最大值及相应的x 值; (3)当x 为何值时,△NPC 是一个等腰三角形?简要说明理由.yxP QBCNM O A8、如图,在直角坐标系中,O 是原点,A 、B 、C 三点的坐标分别为A (18,0),B (18,6),C (8,6),四边形OABC 是梯形,点P 、Q 同时从原点出发,分别作匀速运动,其中点P 沿OA 向终点A 运动,速度为每秒1个单位,点Q 沿OC 、CB 向终点B 运动,当这两点有一点到达自己的终点时,另一点也停止运动。
⑴ 求出直线OC 的解析式及经过O 、A 、C 三点的抛物线的解析式。
⑵ 试在⑴中的抛物线上找一点D ,使得以O 、A 、D 为顶点的三角形与△AOC 全等,请直接写出点D 的坐标。
⑶ 设从出发起,运动了t 秒。
如果点Q 的速度为每秒2个单位,试写出点Q 的坐标,并写出此时t 的取值范围。
⑷ 设从出发起,运动了t 秒。
当P 、Q 两点运动的路程之和恰好等于梯形OABC 的周长的一半,这时,直线PQ 能否把梯形的面积也分成相等的两部分,如有可能,请求出t 的值;如不可能,请说明理由。
9、如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90°,AB =20cm ,CD =25cm .动点P 、Q 同时从A 点出发:点P 以3cm/s 的速度沿A →D →C 的路线运动,点Q 以4cm/s 的速度沿A →B →C 的路线运动,且P 、Q 两点同时到达点C . (1)求梯形ABCD 的面积;(2)设P 、Q 两点运动的时间为t (秒),四边形APCQ 的面积为S (cm 2),试求S 与t 之间的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)在(2)的条件下,是否存在这样的t ,使得四边形APCQ 的面积恰为梯形ABCD 的面积的25?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由10、如图,直角梯形ABCD 中, 90643AB CD A AB AD DC ∠====∥,°,,,,动点P 从点A 出发,沿A D C B →→→方向移动,动点Q 从点A 出发,在AB 边上移动.设点P 移动的路程为x ,点Q 移动的路程为y ,线段PQ 平分梯形ABCD 的周长. (1)求y 与x 的函数关系式,并求出x y ,的取值范围; (2)当PQ AC ∥时,求x y ,的值;(3)当P 不在BC 边上时,线段PQ 能否平分梯形ABCD 的面积?若能,求出此时x 的值;若不能,说明理由.11、如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠C =90°,BC =16,DC =12,AD =21. 动点P 从点D 出发,沿射线DA 的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点Q 从点C 出发,在线段CB 上以每秒1个单位长的速度向点B 运动. 点P ,Q 分别从点D ,C 同时出发,当点Q 运动到点B 时,点P 随之停止运动. 设运动的时间为t (秒). (1)设△B P Q 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式;(2)当t 为何值时,以B ,P ,Q 三点为顶点的三角形是等腰三角形?(3)当线段PQ 与线段AB 相交于点O ,且OB AO =2时,求∠BQP 的正切值;(4)是否存在时刻t ,使得PQ ⊥BD ?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.12、如图,直角梯形OABC 中,AB ∥OC ,O 为坐标原点,点A 在y 轴正半轴上,点C 在x 轴正半轴上,点B 坐标为(2,23),∠BCO = 60°,BC OH ⊥于点H .动点P 从点H 出发,沿线段HO 向点O 运动,动点Q 从点O 出发,沿线段OA 向点A 运动,两点同时出发,速度都为每秒1个单位长度.设点P 运动的时间为t 秒. (1)求OH 的长; (2)若OPQ ∆的面积为S (平方单位). 求S 与t 之间的函数关系式.并求t 为何值时,OPQ∆ A B CD AP Q 图14AB C D P Q 图12的面积最大,最大值是多少?(3)设PQ 与OB 交于点M .①当△OPM 为等腰三角形时,求(2)中S 的值.②探究线段OM 长度的最大值是多少,直接写出结论.P13、如图16,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC = 3,AB = 5.点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B 匀速运动.伴随着P 、Q 的运动,DE 保持垂直平分PQ ,且交PQ 于点D ,交折线QB -BC -CP 于点E .点P 、Q 同时出发,当点Q 到达点B 时停止运动,点P 也随之停止.设点P 、Q 运动的时间是t 秒(t >0). (1)当t = 2时,AP = ,点Q 到AC 的距离是 ;(2)在点P 从C 向A 运动的过程中,求△APQ 的面积S 与t 的函数关系式;(不必写出t 的取值范围)(3)在点E 从B 向C 运动的过程中,四边形QBED 能否成为直角梯形?若能,求t 的值.若不能,请说明理由; (4)当DE 经过点C 时,请直接..写出t 的值.14、如图,在Rt △ABC 中,∠A =90º,AB =6,AC =8,D ,E 分别是边AB , AC 的中点,点P 从点D 出发沿DE 方向运动,过点P 作PQ ⊥BC 于Q ,过点Q 作QR ∥BA 交AC 于R ,当点Q 与点C 重合时,点P 停止运动.设BQ =x ,QR =y . (1)求点D 到BC 的距离DH 的长;(2)求y 关于x 的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);(3)是否存在点P ,使△PQR 为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.图1615、如图1,在等腰梯形ABCD 中,BC AD //,E 是AB 的中点,过点E 作BC EF //交CD 于点F .6,4==BC AB ,∠60=B . (1)求点E 到BC 的距离;(2)点P 为线段EF 上的一个动点,过P 作PM ⊥EF 交BC 于点M ,过M 作AB MN //交折线ADC 于点N ,连结PN ,设x EP =. ①当点N 在线段AD 上时(如图2),⊿PMN 的形状是否发生改变?若不变,求出⊿PMN的周长;若改变,请说明理由; ②当点N 在线段DC 上时(如图3),是否存在点P ,使⊿PMN 为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.A B C DE R P H QAD EBF C图1图2PCFD A B ENMA D E BF C备用。