新北师大版中考数学动点
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(中考数学)动点问题经典例题
函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律是初中数学的重要内容。
动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系。
那么我们怎样建立这种函数解析式呢?下面结合中考试题举例分析。
Part 1
应用勾股定理建立函数解析式
Part 2
应用比例式建立函数解析式
Part 3
应用求图形面积的方法建立函数关系式
专题二函数中因动点产生的相似三角形
函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径:
①求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
专题三中考动点题目练习
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中考数学动点题型全归纳
中考数学动点题型往往与圆、椭圆、双曲线等曲线有关,因此要求考生理解更深,运用相应的公式将各种题型归纳如下:
一、求曲线上的一点到其它曲线的距离
以半径为r的圆为例,求该圆上一点P到另一圆或者椭圆上的一点Q的距离,可以利用它们的公式,将它们的焦点分别求出,然后求出两点之间的距离。
二、求曲线上最短的距离
可以根据曲线的公式来求出最短的距离。
以下面的两个椭圆为例:
A、椭圆公式:$frac{x^2}{a^2}+frac{y^2}{b^2}=1$;
B、椭圆公式:$frac{(x-h)^2}{a^2}+frac{(y-k)^2}{b^2}=1$
可以得出最短距离为:$sqrt{(h-a)^2+(k-b)^2}$。
三、求曲线上点到直线的距离
以半径为r的圆为例,求圆上一点P到直线ax+by+c=0上点Q的距离,可以用圆的标准方程将圆和直线求出截距,然后求出两点之间的距离即可。
四、求曲线上最近点到直线的距离
以半径为r的圆为例,设直线ax+by+c=0上一点Q,可以用图形的知识,将这条直线的截距求出,并利用圆的标准方程结合截距,从而求出最近点到直线的距离。
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中考数学动点最值问题归纳及解法最值问题是初中数学的重要内容,也是一类综合性较强的问题,它贯穿初中数学的始终,是中考的热点问题,它主要考察学生对平时所学的内容综合运用,无论是代数问题还是几何问题都有最值问题,在中考压轴题中出现比较高的主要有利用重要的几何结论(如两点之间线段最短、三角形两边之和大于第三边、两边之差小于第三边、垂线段最短等)。
利用一次函数和二次函数的性质求最值。
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。
“坐标几何题”(动点问题)分析动点个数两个一个两个问题背景特殊菱形两边上移动特殊直角梯形三边上移动抛物线中特殊直角梯形底边上移动考查难点探究相似三角形探究三角形面积函数关系式探究等腰三角形考点①菱形性质②特殊角三角函数③求直线、抛物线解析式④相似三角形⑤不等式①求直线解析式②四边形面积的表示③动三角形面积函数④矩形性质①求抛物线顶点坐标②探究平行四边形③探究动三角形面积是定值④探究等腰三角形存在性特点①菱形是含60°的特殊菱形;△AOB是底角为30°的等腰三角形。
②一个动点速度是参数字母。
③探究相似三角形时,按对应角不同分类讨论;先画图,再探究。
④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤利用a、t范围,运用不等式求出a、t的值。
①观察图形构造特征适当割补表示面积②动点按到拐点时间分段分类③画出矩形必备条件的图形探究其存在性①直角梯形是特殊的(一底角是45°)②点动带动线动③线动中的特殊性(两个交点D、E是定点;动线段PF长度是定值,PF=OA)④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤探究等腰三角形时,先画图,再探究(按边相等分类讨论)近几年共同点:①特殊四边形为背景;②点动带线动得出动三角形;③探究动三角形问题(相似、等腰三角形、面积函数关系式);④求直线、抛物线解析式;⑤探究存在性问题时,先画出图形,再根据图形性质探究答案。
中考数学动点问题动态几何特点----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。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
一、三角形边上动点1、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之间图(3)B图(1)B图(2)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. 解:1、A (8,0) B (0,6)提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类;第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OQ 为边。
然后画出各类的图形,根据图形性质求顶点坐标。
2、如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm ,∠ABC=60º. (1)求⊙O 的直径;(2)若D 是AB 延长线上一点,连结CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切; (3)若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1cm/s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为)20)((<<t s t ,连结EF ,当t 为何值时,△BEF 为直角三角形.注意:第(3)问按直角位置分类讨论A-,0,抛物线的顶点3、如图,已知抛物线(1)20)y a x a=-+≠经过点(2)∥.过顶点D平行于x轴的直线交射线OM于点C,B 为D,过O作射线OM AD在x轴正半轴上,连结BC.(1)求该抛物线的解析式;(2)若动点P从点O出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM运动,设点Pt s.问当t为何值时,四边形DAOP分别为平行四边形?直角梯运动的时间为()形?等腰梯形?=,动点P和动点Q分别从点O和点B同时出发,分别以每秒1(3)若OC OB个长度单位和2个长度单位的速度沿OC和BO运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t()s,连接PQ,当t为何值时,四边形BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时PQ 的长.注意:发现并充分运用特殊角∠DAB=60°当△OPQ 面积最大时,四边形BCPQ 的面积最小。
北师大数学中考一轮综合复习 (动点问题) 知识点1 动点问题中的函数图象本讲例举了以三角形、四边形、圆为背景的因点运动而产生的函数问题,这些问题的重点在于定性刻画两个变量之间的关系,能够依据题意,在所给出的函数图象中,找准临界点,数形结合,分段思考问题;如果是选择题,综合给出的所有选项,找到异同点,深入分析,快速找到正确选项。
【典例】例1(2020秋•中原区校级期中)如图1,E 为矩形ABCD 的边AD 上一点,动点P 、Q 同时从点B 出发,点P 沿折线BE ﹣ED ﹣DC 运动到点C 时停止,点Q 沿BC 运动到点C 停止,它们运动的速度都是1cm /s .设P 、Q 出发ts 时,△BPQ 的面积为ycm 2,已知y 与t 的函数关系如图2所示(其中曲线OM 为抛物线的一部分,其余各部分均为线段),当点P 在ED 上运动时,连接QD ,若QD 平分∠PQC ,则t 的值为( )A .14﹣2√5B .13﹣2√5C .12﹣2√5D .11﹣2√5例2(2020秋•台安县期中)如图,已知OA =2,OB =4,∠AOB 的平分线交AB 于点C ,点C 坐标为(43,43),一动点P 从O 点出发,以每秒2个单位长度的速度沿y 轴向点B 做匀速运动,一动点Q 同时从O 点出发,以每秒1个单位长度的速度沿x 轴向点A 做匀速运动,作点P ,Q 关于直线OC 的对称点M 、N ,设点P 运动时间为t (0<t <2),△MNC 与△OAB 重叠部分的面积为S ,则S 关于t 的函数关系图象是( )A.B.C.D.例3(2021秋•黔西南州期末)如图1,二次函数y=a(x+3)(x﹣4)的图象交坐标轴于点A,B(0,﹣2),点P为x轴上一动点.(1)求该二次函数的解析式;(2)过点P作PQ⊥x轴,分别交线段AB、抛物线于点Q,C,连接AC.若OP=1,求△ACQ的面积;(3)如图2,连接PB,将线段PB绕点P逆时针旋转90°得到线段PD.当点D在抛物线上时,求点D的坐标.例4(2020秋•沈阳期末)如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx过点A(6,m),过点A 作x轴的垂线,垂足为点B,过点A作y轴的垂线,垂足为点C.∠AOB=60°,CD⊥OA于点D.动点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度向点A运动,动点Q从点A出发.以每秒√3个单位长度的速度向点B运动.点P,Q同时开始运动,当点P到达点A时,点P,Q同时停止运动,设运动时间为t(s),且t>0.(1)求m与k的值;(2)当点P运动到点D时,求t的值;(3)连接DQ,点E为DQ的中点,连接PE,当PE⊥DQ时,请直接写出点P的坐标.【随堂练习】1.(2020秋•安徽月考)如图,△ABC中,CA=CB=5cm,AB=8cm,直线l经过点A且垂直于AB,现将直线l以1cm/s的速度向右匀速移动,直至经过点B时停止移动,直线l 与边AB交于点M,与边AC(或CB)交于点N.若直线l移动的时间是x(s)、△AMN 的面积为y(cm2),则y与x之间函数关系的图象是()A.B.C.D.2.(2020•南海区一模)如图,在矩形ABCD中,AB=√3,BC=2,E为BC的中点,连接AE、DE,点P,点Q分别是AE、DE上的点,且PE=DQ.设△EPQ的面积为y,PE的长为x,则y关于x的函数图象大致是()A.B.C.D.3.(2021秋•浑南区期末)已知,如图,在平面直角坐标系内,点A的坐标为(0,12),经过原点的直线l1与经过点A的直线l2相交于点B,点B坐标为(﹣9,3).(1)求直线l1,l2的表达式;(2)点C为直线OB上一动点(点C不与点O,B重合),作CD∥y轴交直线l2于点D,过点C,D分别向y轴作垂线,垂足分别为F,E,得到矩形CDEF.①设点C的纵坐标为n,求点D的坐标(用含n的代数式表示);②若矩形CDEF的面积为48,请直接写出此时点C的坐标.4.(2020秋•城关区校级月考)如图,直线y=−12x+4与坐标轴分别交于点A、B,与直线y=x交于点C,在如图线段OA上,动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,同时动点P从点A出发向点O做匀速运动,当点P,Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动.分别过点P、Q做x轴的垂线,交直线AB、OC于点E,F,连接EF.若运动时间为t秒,在运动过程中四边形PEFQ总为矩形(点P、Q重合除外).(1)求点P运动的速度是多少?(2)当t为多少秒时,矩形PEFQ为正方形?(3)当t为多少秒时,矩形PEFQ的面积S最大?并求出最大值.知识点2 动点与存在性问题在探究平行四边形的存在性问题时,具体方法如下:(1)假设结论成立;(2)探究平行四边形存在问题一般是已知平行四边形的3个顶点,再去求另外一个顶点,具体方法有两种:第一种是:①从给定的3个顶点中任选2个定点确定的线段作为探究平行四边形的边或对角线分别作出平行四边形;②根据题干要求找出符合条件的平行四边形;第二种是:①以给定的3个定点两两组合成3条线段,分别以这3条线段为对角线作出平行四边形;②根据题干要求找出符合条件的平行四边形;(3)建立关系式,并计算;根据以上分类方法画出所有的符合条件的图形后,可以利用平行四边形的性质进行计算,也可以利用全等三角形、相似三角形或直角三角形的性质进行计算,要具体情况具体分析,有时也可以利用直线的解析式联立方程组,由方程组的解为交点坐标的方法求解.【典例】例1(2020•郴州)如图1,抛物线y =ax 2+bx +3(a ≠0)与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0),与y 轴交于点C .已知直线y =kx +n 过B ,C 两点.(1)求抛物线和直线BC 的表达式;(2)点P 是抛物线上的一个动点.①如图1,若点P 在第一象限内,连接P A ,交直线BC 于点D .设△PDC 的面积为S 1,△ADC 的面积为S 2,求S 1S 2的最大值; ②如图2,抛物线的对称轴l 与x 轴交于点E ,过点E 作EF ⊥BC ,垂足为F .点Q 是对称轴l 上的一个动点,是否存在以点E ,F ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P ,Q 的坐标;若不存在,请说明理由.例2(2021秋•富裕县期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+4x +c (a ≠0)与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,连接BC ,OA =1,对称轴为x =2,点D 为抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C,D两点之间的距离是;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE.求△BCE面积的最大值;(4)平面内存在点Q,使以点B、C、D、Q为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点Q的坐标.例3(2020•怀化)如图所示,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M为抛物线的顶点.(1)求点C及顶点M的坐标.(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN,求△BCN面积的最大值及此时点N的坐标.(3)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B、C、D、G为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.(4)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O 为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【随堂练习】1.(2020•菏泽)如图,抛物线y=ax2+bx﹣6与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,OA=2,OB=4,直线l是抛物线的对称轴,在直线l右侧的抛物线上有一动点D,连接AD,BD,BC,CD.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点D在x轴的下方,当△BCD的面积是92时,求△ABD的面积;(3)在(2)的条件下,点M是x轴上一点,点N是抛物线上一动点,是否存在点N,使得以点B,D,M,N为顶点,以BD为一边的四边形是平行四边形,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2021秋•沈河区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,交y轴于点C(0,3),顶点为D.(1)求抛物线解析式;(2)点E为线段BD上的一个动点,作EF⊥x轴于点F,连接OE,当△OEF面积最大时.求点E的坐标;(3)G是第四象限内抛物线上一点,过点G作GH⊥x轴于点H,交直线BD于点K、且OH=GK,作直线AG.①点G的坐标是;②P为直线AG上方抛物线上一点,过点P作PQ⊥AG于点Q,取点M(0,),点N为平面内一点,若四边形MPNQ是菱形,请直接写出菱形的边长.3.(2021秋•沈北新区期末)如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP 面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点M,使△MAB是以AB为斜边的直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,并说明理由;(4)在对称轴上是否存在点N,使△BCN为直角三角形,若存在,直接写出N点坐标,若不存在,说明理由.综合运用1.(2020秋•海淀区期中)如图,菱形ABCD对角线AC,BD相交于点O,点P,Q分别在线段BO,AO上,且PQ∥AB.以PQ为边作一个菱形,使得它的两条对角线分别在线段AC,BD上,设BP=x,新作菱形的面积为y,则反映y与x之间函数关系的图象大致是()A.B.C.D.2.(2020•郑州校级模拟)如图1,点A是⊙O上一定点,圆上一点P从圆上一定点B出发,沿逆时针方向运动到点A,运动时间是x(s),线段AP的长度是y(cm).图2是y随x 变化的关系图象,则点P的运动速度是()A .1cm /sB .√2cm /sC .π2cm /sD .3π2cm /s3.(2020•三水区校级二模)如图,在矩形ABCD 中,AB =6cm ,AD =3cm ,点E 是AB 的中点,点P 沿E ﹣A ﹣D ﹣C 以1cm /s 的速度运动,连接CE 、PE 、PC ,设△PCE 的面积为ycm 2,点P 运动的时间为t 秒,则y 与x 的函数图象大致为( )A .B .C .D .4.(2020春•崇川区校级期中)如图①,在矩形ABCD 中,动点P 从A 出发,以恒定的速度,沿A →B →C →D →A 方向运动到点A 处停止.设点P 运动的路程为x .△P AB 面积为y ,若y 与x 的函数图象如图②所示,则矩形ABCD 的面积为( )A.36B.54C.72D.815.(2020春•林州市期中)如图,正方形ABDE的边长为4cm,点F是对角线AD、BE的交点,△BDC是等腰直角三角形,∠BDC=90°.动点P从点A出发,以每秒1cm的速度沿折线AB→BC→CD运动,到达点D时停止.设点P运动x(秒)时,△AFP的面积为y(cm2),则能够反映y与x之间函数关系的图象大致是()A.B.C.D.6.(2020•金华模拟)如图,点A(﹣1,0),点P是射线AO上一动点(不与O点重合),过点P作直线y=x的平行线交y轴于C,过点P作x轴的垂线交直线y=x于B,连结AB,AC,BC.(1)当点P在线段OA上且AP=PC时,AB:BC=.(2)当△ABC与△OPC相似时,P点的横坐标为.7.(2020秋•渝中区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,直线y=3x+6√2与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C的坐标为(0,2√2),点D在x轴上,CD=AB.(1)点E在CD上,其横坐标为4√2,点F、G分别是x轴、y轴上的动点,连接EF,将△DEF沿EF翻折得△D′EF,点P是直线BD上的一个动点,当|P A﹣PC|最大时,求PG+GD′的最小值;(2)将CD绕点D逆时针旋转90°得直线C′D,点M、N分别是直线C′D与直线AB 上的动点,当△CMN是以CN为直角边的等腰直角三角形时,直接写出点M的坐标.8.(2020•烟台模拟)如图,抛物线y=ax2+43x+c的图象与x轴交于A(﹣3,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣2),连接AC.点P是x轴上的动点.(1)求抛物线的表达式;(2)过点P作x轴的垂线,交线段AC于点D,E为y轴上一点,连接AE,BE,当AD =BE时,求AD+AE的最小值;(3)点Q为抛物线上一动点,是否存在点P,使得以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.9.(2020•温州模拟)已知,如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过直线y=﹣x+3与坐标轴的两个交点A,B.此抛物线与x轴的另一个交点为C.抛物线的顶点为D.(1)求此抛物线的解析式.(2)若点M为抛物线上一动点,是否存在点M.使△ACM与△ABC的面积相等?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.。
- 1 - 中考数学之动点问题
1.如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,BC =8厘米,点D 在AC 上,CD =3厘米.点P 、Q 分别由A 、
C 两点同时出发,点P 沿AC 方向向点C 匀速移动,速度为每秒k 厘米,行完AC 全程用时8秒;点Q 沿CB 方向向点B 匀速移动,速度为每秒1厘米.设运动的时间为x 秒()80<x<,△DCQ 的面积为y 1平方厘米,△PCQ 的面积为y 2平方厘米.
⑴求y 1与x 的函数关系,并在图2中画出y 1的图象;
⑵如图2,y 2的图象是抛物线的一部分,其顶点坐标是(4,12),求点P 的速度及AC 的长;
⑶在图2中,点G 是x 轴正半轴上一点(0<OG <6=过G 作EF 垂直于x 轴,分别交y 1、y 2于点E 、F . ①说出线段EF 的长在图1中所表示的实际意义;
②当0<x <6时,求线段EF 长的最大值.
2.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是矩形,点B 的坐标为(4,3).平行于对角线AC 的直线m 从原点O 出发,沿x 轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,设直线m 与矩形OABC 的两边..分别交于点M 、N ,直线m 运动的时间为t (秒).
(1) 点A 的坐标是__________,点C 的坐标是__________;
(2) 当t= 秒或 秒时,MN=2
1AC ; (3) 设△OMN 的面积为S ,求S 与t 的函数关系式;
(4) 探求(3)中得到的函数S 有没有最大值?若有,求出最大值;若没有,要说明理由.
图
1 C Q → B
图2。
中考动点专题所谓“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、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.关键:动中求静.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注重对几何图形运动变化能力的考查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,考查学生的自主探究能力,促进培养学生解决问题的能力.图形在动点的运动过程中观察图形的变化情况,需要理解图形在不同位置的情况,才能做好计算推理的过程。
在变化中找到不变的性质是解决数学“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。
二期课改后数学卷中的数学压轴性题正逐步转向数形结合、动态几何、动手操作、实验探究等方向发展.这些压轴题题型繁多、题意创新,目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力,内容包括空间观念、应用意识、推理能力等.从数学思想的层面上讲:(1)运动观点;(2)方程思想;(3)数形结合思想;(4)分类思想;(5)转化思想等.研究历年来各区的压轴性试题,就能找到今年中考数学试题的热点的形成和命题的动向,它有利于我们教师在教学中研究对策,把握方向.只的这样,才能更好的培养学生解题素养,在素质教育的背景下更明确地体现课程标准的导向.本文拟就压轴题的题型背景和区分度测量点的存在性和区分度小题处理手法提出自己的观点.函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要内容.动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.那么,我们怎样建立这种函数解析式呢?下面结合中考试题举例分析. 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 ⊥OA,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PH x =,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△PGH 是等腰三角形,试求出线段PH 的长.解:(1)当点P 在弧AB 上运动时,OP 保持不变,于是线段GO 、GP 、GH 中,有长度保持不变的线段,这条线段是GH=32NH=2132⋅OP=2.(2)在Rt △POH 中, 22236x PH OP OH -=-=, ∴2362121x OH MH -==.在Rt △MPH 中, .∴y =GP=32MP=233631x + (0<x <6). (3)△PGH 是等腰三角形有三种可能情况:①GP=PH 时,x x =+233631,解得6=x . 经检验, 6=x 是原方程的根,且符合题意. ②GP=GH 时, 2336312=+x ,解得0=x . 经检验, 0=x 是原方程的根,但不符合题意.③PH=GH 时,2=x .综上所述,如果△PGH 是等腰三角形,那么线段PH 的长为6或2.二、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BC 上运动.设BD=,x CE=y . (1)如果∠BAC=30°,∠DAE=105°,试确定y 与x 之间的函数解析式;(2)如果∠BAC 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.解:(1)在△ABC 中,∵AB=AC,∠BAC=30°, ∴∠ABC=∠ACB=75°, ∴∠ABD=∠ACE=105°. ∵∠BAC=30°,∠DAE=105°, ∴∠DAB+∠CAE=75°, 又∠DAB+∠ADB=∠ABC=75°, ∴∠CAE=∠ADB,∴△ADB ∽△EAC, ∴ACBD CE AB =,AEDCB图2HM NGPOAB图1∴11x y =, ∴xy 1=. (2)由于∠DAB+∠CAE=αβ-,又∠DAB+∠ADB=∠ABC=290α-︒,且函数关系式成立, ∴290α-︒=αβ-, 整理得=-2αβ︒90. 当=-2αβ︒90时,函数解析式xy 1=成立. 例3(2005年·上海)如图3(1),在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3. 点O 是边AC 上的一个动点,以点O 为圆心作半圆,与边AB 相切于点D,交线段OC 于点E.作EP ⊥ED,交射线AB 于点P,交射线CB 于点F.(1)求证: △ADE ∽△AEP.(2)设OA=x ,AP=y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出它的定义域.(3)当BF=1时,求线段AP 的长. 解:(1)连结OD.根据题意,得OD ⊥AB,∴∠ODA=90°,∠ODA=∠DEP.又由OD=OE,得∠ODE=∠OED.∴∠ADE=∠AEP, ∴△ADE ∽△AEP. (2)∵∠ABC=90°,AB=4,BC=3, ∴AC=5. ∵∠ABC=∠ADO=90°, ∴OD ∥BC, ∴53x OD =,54xAD =, ∴OD=x 53,AD=x 54. ∴AE=x x 53+=x 58. ∵△ADE ∽△AEP, ∴AE AD AP AE =, ∴x x yx 585458=. ∴x y 516= (8250≤<x ). (3)当BF=1时,①若EP 交线段CB 的延长线于点F,如图3(1),则CF=4.∵∠ADE=∠AEP, ∴∠PDE=∠PEC. ∵∠FBP=∠DEP=90°, ∠FPB=∠DPE, ∴∠F=∠PDE, ∴∠F=∠FEC, ∴CF=CE. ∴5-x 58=4,得85=x .可求得2=y ,即AP=2. ②若EP 交线段CB 于点F,如图3(2), 则CF=2. 类似①,可得CF=CE. ∴5-x 58=2,得815=x . 可求得6=y ,即AP=6.综上所述, 当BF=1时,线段AP 的长为2或6. 三、应用求图形面积的方法建立函数关系式A3(2)A3(1)C例4(2004年·上海)如图,在△ABC 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, △AOC 的面积.解:(1)过点A 作AH ⊥BC,垂足为H. ∵∠BAC=90°,AB=AC=22, ∴BC=4,AH=21BC=2. ∴OC=4-x . ∵AH OC S AOC⋅=∆21, ∴4+-=x y (40<<x ). (2)①当⊙O 与⊙A 外切时,在Rt △AOH 中,OA=1+x ,OH=x -2, ∴222)2(2)1(x x -+=+. 解得67=x . 此时,△AOC 的面积y =617674=-. ②当⊙O 与⊙A 内切时,在Rt △AOH 中,OA=1-x ,OH=2-x , ∴222)2(2)1(-+=-x x . 解得27=x . 此时,△AOC 的面积y =21274=-. 综上所述,当⊙O 与⊙A 相切时,△AOC 的面积为617或21.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。
动点及动图形的专题复习教案所谓“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、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.关键:动中求静.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注重对几何图形运动变化能力的考查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,考查学生的自主探究能力,促进培养学生解决问题的能力.图形在动点的运动过程中观察图形的变化情况,需要理解图形在不同位置的情况,才能做好计算推理的过程。
在变化中找到不变的性质是解决数学“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。
二期课改后数学卷中的数学压轴性题正逐步转向数形结合、动态几何、动手操作、实验探究等方向发展.这些压轴题题型繁多、题意创新,目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力,内容包括空间观念、应用意识、推理能力等.从数学思想的层面上讲:(1)运动观点;(2)方程思想;(3)数形结合思想;(4)分类思想;(5)转化思想等.研究历年来各区的压轴性试题,就能找到今年中考数学试题的热点的形成和命题的动向,它有利于我们教师在教学中研究对策,把握方向.只的这样,才能更好的培养学生解题素养,在素质教育的背景下更明确地体现课程标准的导向.本文拟就压轴题的题型背景和区分度测量点的存在性和区分度小题处理手法提出自己的观点.函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要内容.动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.那么,我们怎样建立这种函数解析式呢?下面结合中考试题举例分析.一、应用勾股定理建立函数解析式)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 ⊥OA,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PH x =,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△PGH 是等腰三角形,试求出线段PH 的长.解:(1)当点P 在弧AB 上运动时,OP 保持不变,于是线段GO 、GP 、GH中,有长度保持不变的线段,这条线段是GH=32NH=2132⋅OP=2.(2)在Rt △POH 中, 22236x PH OP OH -=-=, ∴2362121x OH MH -==. 在Rt △MPH 中,.∴y =GP=32MP=233631x + (0<x <6). (3)△PGH 是等腰三角形有三种可能情况:①GP=PH 时,x x =+233631,解得6=x . 经检验, 6=x 是原方程的根,且符合题意. ②GP=GH 时, 2336312=+x ,解得0=x . 经检验, 0=x 是原方程的根,但不符合题意.③PH=GH 时,2=x .综上所述,如果△PGH 是等腰三角形,那么线段PH 的长为6或2.二、应用比例式建立函数解析式例2如图2,在△ABC 中,AB=AC=1,点D,E 在直线BC 上运动.设BD=,x CE=y . (1)如果∠BAC=30°,∠DAE=105°,试确定y 与x 之间的函数解析式;(2)如果∠BAC 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.解:(1)在△ABC 中,∵AB=AC,∠BAC=30°,∴∠ABC=∠ACB=75°, ∴∠ABD=∠ACE=105°.∵∠BAC=30°,∠DAE=105°, ∴∠DAB+∠CAE=75°, 又∠DAB+∠ADB=∠ABC=75°, ∴∠CAE=∠ADB,∴△ADB ∽△EAC, ∴ACBD CE AB =,∴11x y =, ∴xy 1=. 2222233621419x x x MH PH MP +=-+=+= AEDCB 图2HM NGPOAB图1x y(2)由于∠DAB+∠CAE=αβ-,又∠DAB+∠ADB=∠ABC=290α-︒,且函数关系式成立,∴290α-︒=αβ-, 整理得=-2αβ︒90. 当=-2αβ︒90时,函数解析式xy 1=成立. 如三、应用求图形面积的方法建立函数关系式例4()如图,在△ABC 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,(2)以点O 为圆心,BO 长为半径作圆O,求当⊙O 与⊙A 相切时, △AOC 的面积.解:(1)过点A 作AH ⊥BC,垂足为H.∵∠BAC=90°,AB=AC=22, ∴BC=4,AH=21BC=2. ∴OC=4-x . ∵AH OC S AOC ⋅=∆21, ∴4+-=x y (40<<x ). (2)①当⊙O 与⊙A 外切时,在Rt △AOH 中,OA=1+x ,OH=x -2, ∴222)2(2)1(x x -+=+. 解得67=x . 此时,△AOC 的面积y =617674=-. ②当⊙O 与⊙A 内切时,在Rt △AOH 中,OA=1-x ,OH=2-x , ∴222)2(2)1(-+=-x x . 解得27=x . 此时,△AOC 的面积y =21274=-. 综上所述,当⊙O 与⊙A 相切时,△AOC 的面积为617或21.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。
动点最值问题【考查知识点】“两点之间线段最短”,“垂线段最短”,“点关于线对称”,“线段的平移”。
原型----“饮马问题”,“造桥选址问题”。
考的较多的还是“饮马问题”,出题背景变式有角、三角形、菱形、矩形、正方形、梯形、圆、坐标轴、抛物线等。
【解题思路】找点关于线的对称点实现“折”转“直”,近两年出现“三折线”转“直”等变式问题考查.求线段和的最小值需要用到三个基本知识:两点之间,线段最短;轴对称的性质;线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等.常见情况有三种:“两点一线”型、“一点两线”型和“两点连线” 型.平面上最短路径问题:(1)归于“两点之间的连线中,线段最短”。
凡属于求“变动的两线段之和的最小值”时,大都应用这一模型。
(2)归于“三角形两边之差小于第三边”。
凡属于求“变动的两线段之差的最大值”时,大都应用这一模型。
(3)平面图形中,直线同侧两点到直线上一点距离之和最短问题。
【方法归纳】在平面几何的动态问题中,求几何量的最大值或最小值问题常会运用以下知识:①三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;②两点之间线段最短;③连接直线外一点和直线上各点的所有线段中,垂线段最短;④定圆中的所有弦中,直径最长;⑤利用对称的性质求两条线段之和最小的问题,解决此类问题的方法为:如图,要求线段l上的一动点P 到点A、B距离和的最小值,先作点A关于直线L的对称点A′,连接A′B,则A′B与直线L的交点即为P点,根据对称性可知A′B的长即为PA+PB的最小值,求出A′B的值即可.【典型例题】一、将军饮马基础1.如图,周长为16的菱形ABCD中,点E,F分别在边AB,AD上,AE=1,AF=3,P为BD上一动点,则线段EP +FP 的长最短为( )A .3B .4C .5D .62.如图,MN 是等边三角形ABC 的一条对称轴,D 为AC 的中点,点P 是直线MN 上的一个动点,当PC+PD 最小时,∠PCD 的度数是( )A .30°B .15°C .20°D .35°3. 如图:等腰△ABC 的底边BC 长为6,面积是18,腰AC 的垂直平分线EF 分别交AC ,AB 边于E ,F 点.若点D 为BC 边的中点,点M 为线段EF 上一动点,则△CDM 周长的最小值为( )A .6B .8C .9D .104.如图,等腰三角形ABC 底边BC 的长为4 cm ,面积为12 cm 2,腰AB 的垂直平分线EF 交AB 于点E ,交AC 于点F ,若D 为BC 边上的中点,M 为线段EF 上一点,则△BDM 的周长最小值为( )A .5 cmB .6 cmC .8 cmD .10 cm二、平面直角坐标系中的最值1.如图,在R t A B O 中,90O B A ∠=︒,()4,4A ,点C 在边A B 上,且13A CC B =,点D 为O B 的中点,点P 为边O A 上的动点,当点P 在O A 上移动时,使四边形P D B C 周长最小的点P 的坐标为( )A .()2,2B .55,22⎛⎫ ⎪⎝⎭C .88,33⎛⎫ ⎪⎝⎭D .()3,32.在平面直角坐标系中,Rt △AOB 的两条直角边OA 、OB 分别在x 轴和y 轴上,OA=3,OB=4.把△AOB 绕点A 顺时针旋转120°,得到△ADC .边OB 上的一点M 旋转后的对应点为M′,当AM′+DM 取得最小值时,点M 的坐标为( )A .(0,335 ) B .(0,34) C .(0,35) D .(0,3)3.直线y =x +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( ).A .(-3,0)B .(-6,0)C .(-,0)D .(-,0)三、双动点最值问题1. 如图,A B C ∆是等边三角形,13A D A B =,点E 、F 分别为边A C 、B C 上的动点,当D E F ∆的周长最小时,F D E ∠的度数是______________.2. 如图,∠AOB=60°,点P是∠AOB内的定点且OP=3,若点M、N分别是射线OA、OB上异于点O 的动点,则△PMN周长的最小值是()A.362B.332C.6 D.33.如图,四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别找一点M、N,使△AMN 周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为( )A.130°B.120°C.110°D.100°4.如图,四边形ABCD中,∠C=,∠B=∠D=,E,F分别是BC,DC上的点,当△AEF的周长最小时,∠EAF的度数为( ).A.50°B.60°C.70°D.80°四、与圆有关的最值1. 如图,在⊙O中,弦AB=1,点C在AB上移动,连结OC,过点C作CD⊥OC交⊙O于点D,则CD 的最大值为___.2.如图,已知点A 是以MN 为直径的半圆上一个三等分点,点B 是弧A N 的中点,点P 是半径ON 上的点.若⊙O 的半径为l ,则AP+BP 的最小值为( )A .2B .3C .2D .1 3.如图,A C 是O 的弦,5A C =,点B 是O 上的一个动点,且45A B C ∠︒=,若点,M N 分别是,A C B C 的中点,则M N 的最大值是_____.五、角平分线有关的最值1.如图,∠AOB =60°,点M ,N 分别是射线OA ,OB 上的动点,OP 平分∠AOB ,OP =8,当△PMN 周长取最小值时,△OMN 的面积为_____.2.如图,在R t A B C ∆中,90A C B ∠=︒,3A C =,4B C =,A D 是B A C ∠的平分线.若P ,Q 分别是A D 和A C 上的动点,则P C P Q +的最小值是__________.3.如图,∠AOB=30°,点M、N分别是射线OA、OB上的动点,OP平分∠AOB,且OP=6,当△PMN的周长取最小值时,四边形PMON的面积为.六、最值与特殊角1.如图,∠AOB的边OB与x轴正半轴重合,点P是OA上的一动点,点N(3,0)是OB上的一定点,点M 是ON的中点,∠AOB=30°,要使PM+PN最小,则点P的坐标为______.。
因动点产生的面积问题解题策略一.解题策略解读:面积的存在性问题常见的题型和解题策略有两类:图1 图2 图3 计算面积常用到的策略还有:图4 图5 图6例1.已知抛物线y=mx2+(1-2m)x+1-3m与x轴交于不同的两点A、 B.(1) 求m的取值范围;(2) 证明该抛物线一定经过非坐标轴上的一点P,并求出点P的坐标;(3) 当<m≤8时,由(2)求出的点P和点A、 B构成的△ABP的面积是否有最值,若有,求出最值及相应的m的值;若没有,请说明理由.思路:1. 已知的抛物线的解析式可以因式分解的,抛物线过x轴上的定点(-1, 0).2. 第(2)题分两步,先对m赋予两个不同的值,联立求方程组的解,再验证这个点是确定的.3. 第(3)题中△ABP的高为定值,点A为定点,求△ABP的最大面积,其实就是求点B的横坐标的最大值.例2.问题提出(1) 如图1,已知△ABC,请画出△ABC关于直线AC对称的三角形.问题探究(2) 如图2,在矩形ABCD中,AB=4, AD=6, AE=4, AF=2.是否在边BC、CD上分别存在点G、 H,使得四边形EFGH的周长最小?若存在,求出它周长的最小值;若不存在,请说明理由.问题解决(3) 如图3,有一块矩形板材ABCD, AB=3米, AD=6米,现想从此板材中截出一个面积尽可能大的四边形EFGH部件,使∠EFG=90°,米,∠EHG=45°.经研究,只有当点E、 F、 G分别在边AD、 AB、 BC上时,且AF<BF,并满足点H在矩形ABCD内部或边上时,才有可能截出符合要求的部件.试问能否截得符合要求的面积尽可能大的四边形EFGH部件?若能,求出截得的四边形EFGH 部件的面积;若不能,请说明理由.图1 图2 图3思路:1. 第(2)题的模型是“打台球”两次碰壁问题,依据光的反射原理.2. 第(3)题需先设AF的长并求解,再验证点H在矩形内部,然后计算面积.例3.如图1,在平面直角坐标系中,矩形OCDE的顶点C和E分别在y轴的正半轴和x轴的正半轴上,OC=8, OE=17.抛物线y=x2-3x+m与y轴交于点A,抛物线的对称轴与x轴交于点B,与CD交于点K.(1) 将矩形OCDE沿AB折叠,点O恰好落在边CD上的点F处.①求点F的坐标;②请直接写出抛物线的函数表达式;(2) 将矩形OCDE沿着经过点E的直线折叠,点O恰好落在边CD上的点G处,连结OG,折痕与OG交于点H,点M是线段EH上的一个动点(不与点H重合),连结MG, MO,过点G作GP⊥OM于点P,交EH于点N,连结ON.点M从点E开始沿线段EH向点H运动,至与点N重合时停止,△MOG和△NOG的面积分别表示为S1和S2,在点M的运动过程中,S1·S2(即S1与S2的积)的值是否发生变化?若变化,请直接写出变化的范围;若不变,请直接写出这个值.温馨提示: 考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便作答.图1 备用图思路:1. 第(1)题中点F的位置是由A、 B两点确定的,A、 B两点的坐标都隐含在抛物线的解析式中.2. 第(2)题思路在画示意图过程中,点G是关键点.以E为圆心,EO为半径画弧,交CD于点G.例 4.如图,已知平行四边形ABCD的三个顶点A(n, 0)、 B(m, 0)、 D(0,2n)(m>n>0),作平行四边形ABCD关于直线AD的对称图形AB1C1 D.(1) 若m=3,试求四边形CC1B1B面积S的最大值;(2) 若点B1恰好落在y轴上,试求的值.思路:1. 第(1)题先说理再计算,说理四边形CC1B1B是矩形.2. 第(2)题根据AB1=AB列关于m、 n的方程,整理就可以得到m与n的关系.例5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+bx+c经过点A(3, 0)和点B(2, 3),过点A的直线与y轴的负半轴相交于点C,且tan∠CAO=.(1) 求这条抛物线的表达式及对称轴;(2) 连结AB、 BC,求∠ABC的正切值;(3) 若点D在x轴下方抛物线的对称轴上,当S△ABC =S△ADC时,求点D的坐标.解析:1. 直觉告诉我们,△ABC是直角三角形.2. 第(3)题的意思可以表达为: B、 D在直线AC的两侧,到直线AC的距离相等.于是我们容易想到,平行线间的距离处处相等.例6.如图,半圆O的直径AB=10,有一条定长为6的动弦CD在弧AB上滑动(点C、D分别不与点A、 B重合),点E、 F在AB上,EC⊥CD, FD⊥CD.(1) 求证:EO=FO;(2) 连结OC,如果△ECO中有一个内角等于45°,求线段EF的长;(3) 当动弦CD在弧AB上滑动时,设变量CE=x,四边形CDFE的面积为S,周长为l,问:S与l是否分别随着x变化而变化?试用所学过的函数知识直接写出它们的函数解析式及函数定义域,以说明你的结论.思路:1. 用垂径定理和平行线等分线段定理证明点O是EF的中点.2. 第(2)题的△ECO中,∠ECO是定值,45°的角分两种情况.3. 第(3)题用x表示OE的长,在△ECO中,∠ECO是定值.例7.直线y=2x+m与抛物线y=ax2+ax+b都过点M(1, 0),且a<b.(1) 求抛物线顶点Q的坐标(用含a的式子表示);(2) 试说明抛物线与直线有两个交点;(3) 设抛物线与直线的另一个交点为N.①若-1≤a≤-时,求MN的取值范围;②求△QMN的面积最小值.思路:1. 将M(1, 0)分别代入直线和抛物线的解析式,可以确定m的值,用a表示b.2. 联立直线与抛物线的解析式,消去y,得到关于a的一元二次方程,判断Δ>0.3. 第(3)题①,分别求a=-1和a=-时直线与抛物线的交点M、 N的坐标,再求MN的长,两个MN的长,就是MN的取值范围的两端值.例8.已知Rt△EFP和矩形ABCD如图1摆放(点P与点B重合),点F、 B(P)、 C 在同一直线上,AB=EF=6cm, BC=FP=8cm, ∠EFP=90°.如图2, △EFP从图1位置出发,沿BC方向匀速运动,速度为1cm/s, EP与AB交于点G;同时,点Q从点C出发,沿CD方向匀速运动,速度为1cm/s.过点Q作QM⊥BD,垂足为H,交AD于点M,连结AF、 PQ.当点Q停止运动时,△EFP也停止运动.设运动时间为t(s)(0<t<6).解答下列问题:(1) 当t为何值时,PQ∥BD?(2) 设五边形AFPQM的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3) 在运动过程中,是否存在某一时刻t,使S五边形AFPQM ∶S矩形ABCD=9∶8?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4) 在运动过程中,是否存在某一时刻t,使点M在线段PG的垂直平分线上?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.图1 图2思路:1. 把线段BP、 PC、 CQ、 DQ的长用t表示出来.再把线段BG、 DM的长用t表示出来.2. 用割补法求五边形AFPQM的面积,等于直角梯形减去两个直角三角形的面积.3. 第(3)题用第(2)题的结果,直接解方程就可以了.4. 第(4)题是根据MP2=MG2列方程,需要构造以MP为斜边的直角三角形.例9.如图1,在平面直角坐标系中,过原点O及点A(8, 0)、 C(0, 6)作矩形OABC,连结OB,点D为OB的中点,点E是线段AB上的动点,连结DE,作DF⊥DE,交OA于点F,连结EF.已知点E从点A出发,以每秒1个单位长度的速度在线段AB上移动,设移动时间为t秒.(1) 如图1,当t=3时,求DF的长;(2) 如图2,当点E在线段AB上移动的过程中,∠DEF的大小是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出tan∠DEF的值;(3) 连结AD,当AD将△DEF分成的两部分的面积比为1∶2时,求相应的t的值.图1 图2思路;1. 作DM⊥AB于M, DN⊥OA于N,那么△NDF与△MDE的相似比为3∶4.2. 面积比为1∶2要分两种情况讨论.把面积比转化为两个同高三角形底边的比.3. 过点E作OA的平行线,构造“8字型”相似,这样就把底边的比利用起来了.例10.如图1,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、 B两点,与y轴交于点C, OB=OC.点D在函数图象上,CD∥x轴,且CD=2,直线l是抛物线的对称轴,E是抛物线的顶点.(1) 求b、 c的值;(2) 如图1,连结BE,线段OC上点F关于直线l的对称点F'恰好在线段BE上,求点F的坐标;(3) 如图2,动点P在线段OB上,过点P作x轴的垂线分别与BC交于点M,与抛物线交于点N.试问:抛物线上是否存在点Q,使得△PQN与△APM的面积相等,且线段NQ的长度最小?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,说明理由.图1 图2思路:1. 由已知抛物线的解析式可得C(0, c),再用c表示B、 D两点的坐标,然后将B、 D代入抛物线的解析式列关于b、 c的方程组.2. 第(2)题: 通过点C、 F分别与点D、 F'关于直线l对称,得到点F'是BE的中点,从而求得点F的坐标.3. 第(3)题: 设点P的横坐标为m,用m表示点M、 N的坐标,进而用m表示线段PM、 PN、 PA的长,根据两个三角形的面积相等,求出PN边上的高QH.最后讨论NQ与QH的关系.例11.如图,在平面直角坐标系中,直线y=12x+2与x 轴交于点A,与y 轴交于点C.抛物线y=-x 2+bx+c 经过A 、 C 两点,与x 轴的另一个交点为点B.(1) 求抛物线的函数表达式;(2) 点D 为直线AC 上方抛物线上一动点.① 连结BC 、 CD.设直线BD 交线段AC 于点E, △CDE 的面积为S 1, △BCE 的面积为S 2,求 12S S 的最大值; ② 过点D 作DF ⊥AC,垂足为F,连结CD.是否存在点D,使得△CDF 中的某个角恰好等于∠BAC 的2倍?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.图1 备用图思路: 1. △CDE 与△BCE 是同高三角形,面积比等于底边的比.构造“8字型”,把底边的比转化为竖直线段的比.2. 第(3)题的第一种情况∠DCF=2∠BAC,过点C 作x 轴的平行线,通过内错角相等,再作轴对称的角,很容易找到点D 的位置.3. 第(3)题的第二种情况∠CDF=2∠BAC,先要探求2∠BAC的大小(正切值),如果这一步探究不出来,基本上进行不下去.例12.已知Rt△OAB,∠OAB=90°,∠ABO=30°,斜边OB=4,将Rt△OAB绕点O 顺时针旋转60°,如题图1,连接BC.(1)填空:∠OBC= ;(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?思路:(1)由旋转的性质可以证明△OBC是等边三角形,从而可得∠OBC的度数;(2)求出△AOC的面积,利用三角形的面积公式计算即可;(3)分三种情形讨论求解即可解决问题:①当0<x≤83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,利用面积公式表示出△OMN的面积(y值);②当8 3<x≤4时,M在BC上运动,N在OB上运动.作MH⊥OB于H,利用∠CBO=60°表示出MH,再利用面积公式表示出△OMN的面积(y值);③当4<x≤4.8时,M、N都在BC上运动,作OG⊥BC于G,易求OG,再利用面积公式表示出△OMN的面积(y值),最后分别求出三种情况下面积最大值,从而求出整个运动过程中y的最大值.例13. 在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c=++交x轴于A、B两点,交y轴于点C(0,43-),OA=1,OB=4,直线l过点A,交y轴于点D,交抛物线于点E,且满足tan∠OAD=34.(1)求抛物线的解析式;(2)动点P从点B出发,沿x轴正方向以每秒2个单位长度的速度向点A运动,动点Q从点A出发,沿射线AE以每秒1个单位长度的速度向点E运动,当点P运动到点A时,点Q也停止运动,设运动为t秒.①在P、Q的运动过程中,是否存在某一时刻t,使得△ADC与△PQA相似,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;②在P、Q的运动过程中,是否存在某一时刻t,使得△APQ与△CAQ的面积之和最大?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.思路:本题是代数几何综合题,以平面直角坐标系为背景,考查了求二次函数解析式,二次函数的性质,,方程组的解法,几何图形面积的表示,相似三角形的判定与性质,分类讨论思想,三角形的面积的最值问题,综合性强,难度大,解题的关键是需要学生有良好的运算能力及分析问题和解决问题的能力,还得富有耐心.(1)利用A、B、C三点的坐标确定二次函数的解析式.(2)利用题目的已知条件表示出相关线段的长,①中利用三角函数值探索出∠PAQ=∠ACD,再根据题目中的要求使得△ADC与△PQA相似,进行分类讨论得到对应线段成比例,列出关于t的方程求解即可;②直接利用三角形的面积公式列出△APQ与△CAQ 的面积之和与时间t之间的函数关系式,再将所得的二次函数的解析式配方确定最值即可得到答案.。
中考数学动点1. 中考数学动点简介中考数学动点是一种针对中考数学考试的辅助学习方式,它以知识点为基础,把知识点与实际应用结合起来,让学生通过动手实践来掌握知识。
它可以帮助学生深入理解和掌握中考数学考试中的重点知识点,提升学生的数学学习能力。
2. 动点的基本概念动点是指在直线或曲线上运动的点,它的运动轨迹可以是一条直线、一段弧线或者更复杂的曲线。
动点的运动轨迹可以是定向的,也可以是非定向的,可以是匀速的,也可以是变速的,可以是匀加速的,也可以是匀减速的。
动点的运动轨迹可以是给定的,也可以是未知的,可以是可见的,也可以是不可见的。
动点的运动可以用数学方法来描述,也可以用实验方法来观察。
3. 动点的应用动点的应用在日常生活中很常见,比如钟表、汽车、高速列车等。
钟表的指针是动点,汽车和高速列车的运动也是由动点来描述的。
此外,动点还有很多其他的应用,比如抛物线的运动、摩擦力的研究、液体的流动、机械设备的运动等。
1. 动点的定义:动点是一种在直线上运动的点,其运动轨迹可以用一个函数来表示。
2. 动点的特点:动点的特点是,它的位置和运动方向都是可变的,而且它的运动轨迹可以用一个函数来表示。
3. 动点的应用:动点可以用来解决一些复杂的数学问题,比如求解一元二次方程、求解曲线的面积等。
4. 动点的练习方法:练习动点的方法有很多,比如可以通过绘图软件来模拟动点的运动,也可以通过解题软件来求解动点的运动轨迹。
此外,还可以通过实验来练习动点的运动轨迹。
中考数学动点的考试应用主要有以下几种:1. 用动点法求解函数的极值问题:通过观察动点的变化情况,判断函数的极大值和极小值,从而求解函数的极值。
2. 用动点法解决定积分问题:通过观察动点的变化情况,计算函数的积分,从而求解定积分问题。
3. 用动点法求解曲线的面积问题:通过观察动点的变化情况,计算曲线的面积,从而求解曲线的面积问题。
4. 用动点法求解曲线的轨迹问题:通过观察动点的变化情况,计算曲线的轨迹,从而求解曲线的轨迹问题。
中考数学压轴题总结(动点)(一) 因动点产生的相似三角形问题例1,已知抛物线的方程C 1:1(2)()y x x m m=-+- (m >0)与x 轴交于点B 、C ,与y 轴交于点E ,且点B 在点C 的左侧.(1)若抛物线C 1过点M (2, 2),求实数m 的值; (2)在(1)的条件下,求△BCE 的面积;(3)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点H ,使得BH +EH 最小,求出点H 的坐标;(4)在第四象限内,抛物线C 1上是否存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与△BCE 相似?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.第(3)题是典型的“牛喝水”问题,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小. 2.第(4)题的解题策略是:先分两种情况画直线BF ,作∠CBF =∠EBC =45°,或者作BF //EC .再用含m 的式子表示点F 的坐标.然后根据夹角相等,两边对应成比例列关于m 的方程.满分解答(1)将M (2, 2)代入1(2)()y x x m m =-+-,得124(2)m m=-⨯-.解得m =4. (2)当m =4时,2111(2)(4)2442y x x x x =-+-=-++.所以C (4, 0),E (0, 2).所以S △BCE =1162622BC OE ⋅=⨯⨯=.(3)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小.设对称轴与x 轴的交点为P ,那么HP EOCP CO =. 因此234HP =.解得32HP =.所以点H 的坐标为3(1,)2. (4)①如图3,过点B 作EC 的平行线交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′.由于∠BCE =∠FBC ,所以当CE BCCB BF=,即2BC CE BF =⋅时,△BCE ∽△FBC .设点F的坐标为1(,(2)())x x x mm-+-,由''FF EOBF CO=,得1(2)()22x x mmx m+-=+.解得x=m+2.所以F′(m+2, 0).由'CO BFCE BF=4mBF+=.所以BF=.由2BC CE BF=⋅,得2(2)m+=整理,得0=16.此方程无解.图2 图3 图4 ②如图4,作∠CBF=45°交抛物线于F,过点F作FF′⊥x轴于F′,由于∠EBC=∠CBF,所以BE BCBC BF=,即2BC BE BF=⋅时,△BCE∽△BFC.在Rt△BFF′中,由FF′=BF′,得1(2)()2x x m xm+-=+.解得x=2m.所以F′(2,0)m.所以BF′=2m+2,2) BF m+.由2BC BE BF=⋅,得2(2)2)m m+=+.解得2m=±综合①、②,符合题意的m为2+例2,抛物线经过点A(4,0)、B(1,0)、C(0,-2)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P是抛物线上的一个动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在点P,使得以A、P、M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC上方的抛物线是有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.,图1思路点拨1.已知抛物线与x 轴的两个交点,用待定系数法求解析式时,设交点式比较简便. 2.数形结合,用解析式表示图象上点的坐标,用点的坐标表示线段的长. 3.按照两条直角边对应成比例,分两种情况列方程.4.把△DCA 可以分割为共底的两个三角形,高的和等于OA .满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a .所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y .(2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x .①如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM ,x AM -=4. 如果2==CO AOPM AM ,那么24)4)(1(21=----x x x .解得5=x 不合题意.如果21==COAOPM AM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x . 此时点P 的坐标为(2,1).②如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM ,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意.③如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM ,x AM -=4. 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意.综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4 (3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y . 设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=.因此4)221(212⨯+-=∆m m S DAC m m 42+-=4)2(2+--=m .当2=m 时,△DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).(二) 因动点产生的等腰三角形问题例3,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (-1,0)、B (3, 0)、C (0 ,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P 是直线l 上的一个动点,当△P AC 的周长最小时,求点P 的坐标;(3)在直线l 上是否存在点M ,使△MAC 为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图1 .思路点拨1.第(2)题是典型的“牛喝水”问题,点P 在线段BC 上时△P AC 的周长最小. 2.第(3)题分三种情况列方程讨论等腰三角形的存在性.满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (-1,0)、B (3, 0)两点,设y =a (x +1)(x -3), 代入点C (0 ,3),得-3a =3.解得a =-1.所以抛物线的函数关系式是y =-(x +1)(x -3)=-x 2+2x +3.(2)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1.当点P 落在线段BC 上时,P A +PC 最小,△P AC 的周长最小. 设抛物线的对称轴与x 轴的交点为H . 由BH PH BO CO=,BO =CO ,得PH =BH =2. 所以点P 的坐标为(1, 2).图2(3)点M 的坐标为(1, 1)、、(1,或(1,0).考点伸展第(3)题的解题过程是这样的: 设点M 的坐标为(1,m ).在△MAC 中,AC 2=10,MC 2=1+(m -3)2,MA 2=4+m 2.①如图3,当MA =MC 时,MA 2=MC 2.解方程4+m 2=1+(m -3)2,得m =1. 此时点M 的坐标为(1, 1).②如图4,当AM =AC 时,AM 2=AC 2.解方程4+m 2=10,得m =.此时点M 的坐标为或(1,.③如图5,当CM =CA 时,CM 2=CA 2.解方程1+(m -3)2=10,得m =0或6. 当M (1, 6)时,M 、A 、C 三点共线,所以此时符合条件的点M 的坐标为(1,0).图3 图4 图5例4,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.(1)求点B的坐标;(2)求经过A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.用代数法探求等腰三角形分三步:先分类,按腰相等分三种情况;再根据两点间的距离公式列方程;然后解方程并检验.2.本题中等腰三角形的角度特殊,三种情况的点P重合在一起.满分解答(1)如图2,过点B作BC⊥y轴,垂足为C.在Rt△OBC中,∠BOC=30°,OB=4,所以BC=2,OC=所以点B的坐标为(2,--.(2)因为抛物线与x轴交于O、A(4, 0),设抛物线的解析式为y=ax(x-4),代入点B(2,--⨯-.解得a=.a--,2(6)所以抛物线的解析式为2(4)y x x =-=. (3)抛物线的对称轴是直线x =2,设点P 的坐标为(2, y ).①当OP =OB =4时,OP 2=16.所以4+y 2=16.解得y =±当P 在时,B 、O 、P 三点共线(如图2).②当BP =BO =4时,BP 2=16.所以224(16y ++=.解得12y y ==-③当PB =PO 时,PB 2=PO 2.所以22224(2y y ++=+.解得y =-综合①、②、③,点P 的坐标为(2,-,如图2所示.图2 图3考点伸展如图3,在本题中,设抛物线的顶点为D ,那么△DOA 与△OAB 是两个相似的等腰三角形.由2(4)2)y x x x =-=-,得抛物线的顶点为D .因此tan DOA ∠=DOA =30°,∠ODA =120°.(三) 因动点产生的直角三角形问题例5:在平面直角坐标系中,反比例函数与二次函数y =k (x 2+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.思路点拨1.由点A (1,k )或点B (-1,-k )的坐标可以知道,反比例函数的解析式就是ky x=.题目中的k 都是一致的.2.由点A (1,k )或点B (-1,-k )的坐标还可以知道,A 、B 关于原点O 对称,以AB 为直径的圆的圆心就是O .3.根据直径所对的圆周角是直角,当Q 落在⊙O 上是,△ABQ 是以AB 为直径的直角三角形.满分解答(1)因为反比例函数的图象过点A (1,k ),所以反比例函数的解析式是k y x=. 当k =-2时,反比例函数的解析式是2y x=-.(2)在反比例函数ky x=中,如果y 随x 增大而增大,那么k <0.当k <0时,抛物线的开口向下,在对称轴左侧,y 随x 增大而增大.抛物线y =k (x 2+x +1)=215()24k x k +-的对称轴是直线12x =-. 图1 所以当k <0且12x <-时,反比例函数与二次函数都是y 随x 增大而增大. (3)抛物线的顶点Q 的坐标是15(,)24k --,A 、B 关于原点O 中心对称,当OQ =OA =OB 时,△ABQ 是以AB 为直径的直角三角形.由OQ 2=OA 2,得222215()()124k k -+-=+.解得1k =2),2k =3).图2 图3考点伸展如图4,已知经过原点O 的两条直线AB 与CD 分别与双曲线ky x=(k >0)交于A 、B 和C 、D ,那么AB 与CD 互相平分,所以四边形ACBD 是平行四边形.问平行四边形ABCD 能否成为矩形?能否成为正方形?如图5,当A、C关于直线y=x对称时,AB与CD互相平分且相等,四边形ABCD是矩形.因为A、C可以无限接近坐标系但是不能落在坐标轴上,所以OA与OC无法垂直,因此四边形ABCD不能成为正方形.图4 图5例6,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC与抛物线的对称轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC的函数表达式;(3)点E为y轴上一动点,CE的垂直平分线交CE于点F,交抛物线于P、Q两点,且点P在第三象限.①当线段34PQ AB=时,求tan∠CED的值;②当以C、D、E为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P的坐标.温馨提示:考生可以根据第(3)问的题意,在图中补出图形,以便作答.图1思路点拨1.第(1)、(2)题用待定系数法求解析式,它们的结果直接影响后续的解题.2.第(3)题的关键是求点E的坐标,反复用到数形结合,注意y轴负半轴上的点的纵坐标的符号与线段长的关系.3.根据C、D的坐标,可以知道直角三角形CDE是等腰直角三角形,这样写点E的坐标就简单了.满分解答(1)设抛物线的函数表达式为2(1)y x n=-+,代入点C(0,-3),得4n=-.所以抛物线的函数表达式为22(1)423y x x x=--=--.(2)由223(1)(3)y x x x x =--=+-,知A (-1,0),B (3,0).设直线BC 的函数表达式为y kx b =+,代入点B (3,0)和点C (0,-3),得30,3.k b b +=⎧⎨=-⎩ 解得1k =,3b =-.所以直线BC 的函数表达式为3y x =-.(3)①因为AB =4,所以334PQ AB ==.因为P 、Q 关于直线x =1对称,所以点P 的横坐标为12-.于是得到点P 的坐标为17,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭,点F 的坐标为70,4⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以75344FC OC OF =-=-=,522EC FC ==.进而得到51322OE OC EC =-=-=,点E 的坐标为10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭. 直线BC:3y x =-与抛物线的对称轴x =1的交点D 的坐标为(1,-2).过点D 作DH ⊥y 轴,垂足为H .在Rt △EDH 中,DH =1,13222EH OH OE =-=-=,所以tan ∠CED 23DH EH ==.②1(12)P -,25(1)2P -.图2 图3 图4考点伸展第(3)题②求点P 的坐标的步骤是:如图3,图4,先分两种情况求出等腰直角三角形CDE 的顶点E 的坐标,再求出CE 的中点F 的坐标,把点F 的纵坐标代入抛物线的解析式,解得的x 的较小的一个值就是点P 的横坐标.(四) 因动点产生的平行四边形问题例7,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的三个顶点B (1, 0)、C (3, 0)、D (3, 4).以A 为顶点的抛物线y =ax 2+bx +c 过点C .动点P 从点A 出发,沿线段AB 向点B 运动,同时动点Q 从点C 出发,沿线段CD 向点D 运动.点P 、Q 的运动速度均为每秒1个单位,运动时间为t 秒.过点P 作PE ⊥AB 交AC 于点E .(1)直接写出点A 的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)过点E 作EF ⊥AD 于F ,交抛物线于点G ,当t 为何值时,△ACG 的面积最大?最大值为多少?(3)在动点P 、Q 运动的过程中,当t 为何值时,在矩形ABCD 内(包括边界)存在点H ,使以C 、Q 、E 、H 为顶点的四边形为菱形?请直接写出t 的值.图1思路点拨1.把△ACG 分割成以GE 为公共底边的两个三角形,高的和等于AD . 2.用含有t 的式子把图形中能够表示的线段和点的坐标都表示出来. 3.构造以C 、Q 、E 、H 为顶点的平行四边形,再用邻边相等列方程验证菱形是否存在.满分解答(1)A (1, 4).因为抛物线的顶点为A ,设抛物线的解析式为y =a (x -1)2+4, 代入点C (3, 0),可得a =-1.所以抛物线的解析式为y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3.(2)因为PE //BC ,所以2AP AB PE BC ==.因此1122PE AP t ==.所以点E 的横坐标为112t +.将112x t =+代入抛物线的解析式,y =-(x -1)2+4=2144t -.所以点G 的纵坐标为2144t -.于是得到2211(4)(4)44GE t t t t =---=-+.因此22111()(2)1244ACG AGE CGE S S S GE AF DF t t t ∆∆∆=+=+=-+=--+.所以当t =1时,△ACG 面积的最大值为1.(3)2013t =或20t =-考点伸展第(3)题的解题思路是这样的:因为FE //QC ,FE =QC ,所以四边形FECQ 是平行四边形.再构造点F 关于PE 轴对称的点H ′,那么四边形EH ′CQ 也是平行四边形.再根据FQ =CQ 列关于t 的方程,检验四边形FECQ 是否为菱形,根据EQ =CQ 列关于t 的方程,检验四边形EH ′CQ 是否为菱形.1(1,4)2E t t +-,1(1,4)2F t +,(3,)Q t ,(3,0)C .如图2,当FQ =CQ 时,FQ 2=CQ 2,因此2221(2)(4)2t t t -+-=.整理,得240800t t -+=.解得120t =-220t =+.如图3,当EQ =CQ 时,EQ 2=CQ 2,因此2221(2)(42)2t t t -+-=.整理,得213728000t t -+=.(1320)(40)0t t --=.所以12013t =,240t =(舍去).图2 图3(五) 因动点产生的梯形问题例8:已知直线y =3x -3分别与x 轴、y 轴交于点A ,B ,抛物线y=ax 2+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73tan =∠DPE ,求四边形BDEP 的面积.图1思路点拨1.这道题的最大障碍是画图,A 、B 、C 、D 四个点必须画准确,其实抛物线不必画出,画出对称轴就可以了.2.抛物线向右平移,不变的是顶点的纵坐标,不变的是D 、P 两点间的垂直距离等于7.3.已知∠DPE 的正切值中的7的几何意义就是D 、P 两点间的垂直距离等于7,那么点P 向右平移到直线x =3时,就停止平移.满分解答(1)直线y =3x -3与x 轴的交点为A (1,0),与y 轴的交点为B (0,-3).将A (1,0)、B (0,-3)分别代入y =ax 2+2x +c , 得20,3.a c c ++=⎧⎨=-⎩ 解得1,3.a c =⎧⎨=-⎩所以抛物线的表达式为y =x 2+2x -3.对称轴为直线x =-1,顶点为(-1,-4).(2)①如图2,点B 关于直线l 的对称点C 的坐标为(-2,-3). 因为CD //AB ,设直线CD 的解析式为y =3x +b , 代入点C (-2,-3),可得b =3.所以点D 的坐标为(0,3).②过点P 作PH ⊥y 轴,垂足为H ,那么∠PDH =∠DPE .由73tan =∠DPE ,得3tan 7PH PDH DH ∠==.而DH =7,所以PH =3.因此点E 的坐标为(3,6). 所以1()242BDEP S BD EP PH =+⋅=梯形.图2 图3考点伸展第(2)①用几何法求点D 的坐标更简便: 因为CD //AB ,所以∠CDB =∠ABO .因此13BC OA BD OB ==.所以BD =3BC =6,OD =3.因此D (0,3).例9:已知,矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图1所示,点A 的坐标为(4,0),点C 的坐标为)20(-,,直线x y 32-=与边BC 相交于点D . (1)求点D 的坐标;(2)抛物线c bx ax y ++=2经过点A 、D 、O ,求此抛物线的表达式;(3)在这个抛物线上是否存在点M ,使O 、D 、A 、M 为顶点的四边形是梯形?若存在,请求出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.用待定系数法求抛物线的解析式,设交点式比较简便.2.过△AOD 的三个顶点分别画对边的平行线与抛物线相交,可以确定存在三个梯形. 3.用抛物线的解析式可以表示点M 的坐标.满分解答(1)因为BC //x 轴,点D 在BC 上,C (0,-2),所以点D 的纵坐标为-2.把y =-2代入x y 32-=,求得x =3.所以点D 的坐标为(3,-2).(2)由于抛物线与x 轴交于点O 、A (4,0),设抛物线的解析式为y =ax (x -4),代入D (3,-2),得23a =.所求的二次函数解析式为2228(4)333y x x x x =-=-. (3) 设点M 的坐标为228,33x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭. ①如图2,当OM //DA 时,作MN ⊥x 轴,DQ ⊥x 轴,垂足分别为N 、Q .由tan ∠MON=tan ∠DAQ ,得228332x xx-=. 因为x =0时点M 与O 重合,因此28233x -=,解得x =7.此时点M 的坐标为(7,14).②如图3,当AM //OD 时,由tan ∠MAN =tan ∠DOQ ,得22823343x xx -=-. 因为x =4时点M 与A 重合,因此2233x -=,解得x =-1.此时点M 的坐标为10(1,)3-.③如图4,当DM //OA 时,点M 与点D 关于抛物线的对称轴对称,此时点M 的坐标为(1,-2).图2 图3 图4 (六)因动点产生的面积问题例10,在平面直角坐标系中,直线112y x=+与抛物线y=ax2+bx-3交于A、B两点,点A在x轴上,点B的纵坐标为3.点P是直线AB下方的抛物线上的一动点(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,作PD⊥AB于点D.(1)求a、b及sin∠ACP的值;(2)设点P的横坐标为m.①用含m的代数式表示线段PD的长,并求出线段PD长的最大值;②连结PB,线段PC把△PDB分成两个三角形,是否存在适合的m的值,使这两个三角形的面积比为9∶10?若存在,直接写出m的值;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.第(1)题由于CP//y轴,把∠ACP转化为它的同位角.2.第(2)题中,PD=PC sin∠ACP,第(1)题已经做好了铺垫.3.△PCD与△PCB是同底边PC的两个三角形,面积比等于对应高DN与BM的比.4.两个三角形的面积比为9∶10,要分两种情况讨论.满分解答(1)设直线112y x=+与y轴交于点E,那么A(-2,0),B(4,3),E(0,1).在Rt △AEO 中,OA =2,OE =1,所以AE =.所以sin AEO ∠=因为PC //EO ,所以∠ACP =∠AEO .因此sin ACP ∠=将A (-2,0)、B (4,3)分别代入y =ax 2+bx -3,得4230,1643 3.a b a b --=⎧⎨+-=⎩解得12a =,12b =-. (2)由211(,3)22P m m m --,1(,1)2C m m +,得221111(1)(3)42222PC m m m m m =+---=-++.所以221sin 4)1)2PD PC ACP m m m =∠==-++=-+.所以PD (3)当S △PCD ∶S △PCB =9∶10时,52m =; 当S △PCD ∶S △PCB =10∶9时,329m =.图2考点伸展第(3)题的思路是:△PCD 与△PCB 是同底边PC 的两个三角形,面积比等于对应高DN 与BM 的比.而211cos cos 4)(2)(4)25DN PD PDN PD ACP m m m m =∠=∠=-++=-+-,BM =4-m .①当S △PCD ∶S △PCB =9∶10时,19(2)(4)(4)510m m m -+-=-.解得52m =.②当S △PCD ∶S △PCB =10∶9时,110(2)(4)(4)59m m m -+-=-.解得329m =.(七)因动点产生的相切问题例11,A(-5,0),B(-3,0),点C在y轴的正半轴上,∠CBO=45°,CD//AB,∠CDA =90°.点P从点Q(4,0)出发,沿x轴向左以每秒1个单位长的速度运动,运动时间为t秒.(1)求点C的坐标;(2)当∠BCP=15°时,求t的值;(3)以点P为圆心,PC为半径的⊙P随点P的运动而变化,当⊙P与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.图1答案(1)点C的坐标为(0,3).t=(2)如图2,当P在B的右侧,∠BCP=15°时,∠PCO=30°,4t=+.如图3,当P在B的左侧,∠BCP=15°时,∠CPO=30°,4图2 图3(3)如图4,当⊙P与直线BC相切时,t=1;如图5,当⊙P与直线DC相切时,t=4;如图6,当⊙P与直线AD相切时,t=5.6.图4 图5 图6 (八)因动点产生的线段和差问题例12,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点.(1)求直线AC的解析式及B、D两点的坐标;(2)点P是x轴上的一个动点,过P作直线l//AC交抛物线于点Q.试探究:随着点P 的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由;(3)请在直线AC上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标.图1思路点拨1.第(2)题探究平行四边形,按照AP 为边或者对角线分两种情况讨论.2.第(3)题是典型的“牛喝水”问题,构造点B 关于“河流”AC 的对称点B ′,那么M 落在B ′D 上时,MB +MD 最小,△MBD 的周长最小.满分解答(1)由y =-x 2+2x +3=-(x +1)(x -3)=-(x -1)2+4, 得A (-1, 0)、B (3, 0)、C (0, 3)、D (1, 4).直线AC 的解析式是y =3x +3.(2)Q 1(2, 3),Q 2(13-),Q 3(13-).(3)设点B 关于直线AC 的对称点为B ′,联结BB ′交AC 于F . 联结B ′D ,B ′D 与交AC 的交点就是要探求的点M . 作B ′E ⊥x 轴于E ,那么△BB ′E ∽△BAF ∽△CAO .在Rt △BAF中,13AF BF ==AB =4,所以BF =. 在Rt △BB ′E中,'13B E BE ==,'2BB BF =12'5B E =,365BE =. 所以3621355OE BE OB =-=-=.所以点B ′的坐标为2112(,)55-. 因为点M 在直线y =3x +3上,设点M 的坐标为(x , 3x +3).由''''''DD MM B D B M =,得''''yD yB yM yB xD xB xM xB --=--.所以121243355155x x -+-=++. 解得935x =.所以点M 的坐标为9132(,)3535.图2 图3考点伸展第(2)题的解题思路是这样的:①如图4,当AP 是平行四边形的边时,CQ //AP ,所以点C 、Q 关于抛物线的对称轴对称,点Q 的坐标为(2, 3).②如图5,当AP 是平行四边形的对角线时,点C 、Q 分居x 轴两侧,C 、Q 到x 轴的距离相等.解方程-x 2+2x +3=-3,得1x =所以点Q 的坐标为(13-)或 (13-).。
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、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.关键:动中求静.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中考数学(动点问题)考试分析2009 2010 2011动点个数两个一个两个问题背景特殊菱形两边上移动特殊直角梯形三边上移动抛物线中特殊直角梯形底边上移动考查难点探究相似三角形探究三角形面积函数关系式探究等腰三角形考点①菱形性质②特殊角三角函数③求直线、抛物线解析式④相似三角形⑤不等式①求直线解析式②四边形面积的表示③动三角形面积函数④矩形性质①求抛物线顶点坐标②探究平行四边形③探究动三角形面积是定值④探究等腰三角形存在性特点①菱形是含60°的特殊菱形;△AOB是底角为30°的等腰三角形。
②一个动点速度是参数字母。
③探究相似三角形时,按对应角不同分类讨论;先画图,再探究。
④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤利用a、t范围,运用不等式求出a、t的值。
①观察图形构造特征适当割补表示面积②动点按到拐点时间分段分类③画出矩形必备条件的图形探究其存在性①直角梯形是特殊的(一底角是45°)②点动带动线动③线动中的特殊性(两个交点D、E是定点;动线段PF长度是定值,PF=OA)④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。
⑤探究等腰三角形时,先画图,再探究(按边相等分类讨论)共同点①特殊四边形为背景;②点动带线动得出动三角形;③探究动三角形问题(相似、等腰三角形、面积函数关系式);④求直线、抛物线解析式;⑤探究存在性问题时,先画出图形,再根据图形性质探究答案。
xA OQ PBy 图(3)ABC OEFA B C O D 图(1) ABOE FC 图(2) yM CDP典型例题(历年真题)一、三角形边上动点 1、(2009年齐齐哈尔市)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.解:1、A (8,0) B (0,6)2、当0<t <3时,S=t 2当3<t <8时,S=3/8(8-t)t提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类;第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OQ 为边。
然后画出各类的图形,根据图形性质求顶点坐标。
2、(2009年衡阳市)如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC=2cm , ∠ABC=60º.(1)求⊙O 的直径;(2)若D 是AB 延长线上一点,连结CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切;(3)若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1cm/s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为)20)((<<t s t ,连结EF ,当t 为何值时,△BEF 为直角三角形.注意:第(3)问按直角位置分类讨论3、(2009重庆綦江)如图,已知抛物线(1)233(0)y a x a =-+≠经过点(2)A -,0,抛物线的顶点为D ,过O 作射线OM AD ∥.过顶点D 平行于x 轴的直线交射线OM 于点C ,B 在x 轴正半轴上,连结BC .(1)求该抛物线的解析式; (2)若动点P 从点O 出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM 运动,设点P 运动的时间为()t s .问当t 为何值时,四边形DAOP 分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?(3)若O C O B,动点P和动点Q分别从点O和点B同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC和BO运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t()s,连接PQ,当t为何值时,四边形BCPQ的面积最小?并求出最小值及此时PQ的长.注意:发现并充分运用特殊角∠DAB=60°当△OPQ面积最大时,四边形BCPQ的面积最小。
4、(2011江苏淮安,28,12分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P在AB上,AP=2.点E、F同时从点P出发,分别沿PA、PB以每秒1个单位长度的速度向点A、B 匀速运动,点E到达点A后立即以原速度沿AB向点B运动,点F运动到点B时停止,点E也随之停止.在点E、F运动过程中,以EF为边作正方形EFGH,使它与△ABC在线段AB 的同侧,设E、F运动的时间为t秒(t>0),正方形EFGH与△ABC重叠部分面积为S.(1)当t=1时,正方形EFGH的边长是;当t=3时,正方形EFGH的边长是;(2)当0<t≤2时,求S与t的函数关系式;(3)直接答出:在整个运动过程中.......,当t为何值时,S最大?最大面积是多少?考点:相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;勾股定理;正方形的性质。
专题:计算题;几何动点问题;分类讨论。
分析:(1)当时t=1时,可得,EP=1,PF=1,EF=2即为正方形EFGH的边长;当t=3时,PE=1,PF=3,即EF=4;(2)正方形EFGH与△ABC重叠部分的形状,依次为正方形、五边形和梯形;可分三段分别解答:①当0<t≤时;②当<t≤时;③当<t≤2时;依次求S与t的函数关系式;(3)当t=5时,面积最大;解答:解:(1)当时t=1时,则PE=1,PF=1,∴正方形EFGH的边长是2;当t=3时,PE=1,PF=3,∴正方形EFGH的边长是4;(2):①当0<t≤时, S与t的函数关系式是y=2t³2t=4t2;②当<t≤时, S与t的函数关系式是: y=4t2﹣[2t﹣(2﹣t)]³[2t﹣(2﹣t)] =﹣t2+11t﹣3;③当<t≤2时; S与t的函数关系式是y=(t+2)³(t+2)﹣(2﹣t)(2﹣t)=3t;(3)当t=5时,最大面积是: S=16﹣³³=;点评:本题考查了动点函数问题,其中应用到了相似形、正方形及勾股定理的性质,锻炼了学生运用综合知识解答题目的能力.5、(2011•江苏徐州,27,8)如图①,在△ABC中,AB=AC,BC=acm,∠B=30°.动点P以1cm/s的速度从点B出发,沿折线B﹣A﹣C运动到点C时停止运动.设点P出发x s时,△PBC的面积为y cm2.已知y与x的函数图象如图②所示.请根据图中信息,解答下列问题:(1)试判断△DOE的形状,并说明理由;(2)当a为何值时,△DOE与△ABC相似?考点:相似三角形的性质;等腰三角形的判定与性质;解直角三角形。
分析:(1)首先作DF⊥OE于F,由AB=AC,点PP以1cm/s的速度运动,可得点P在边AB和AC上的运动时间相同,即可得点F是OE的中点,即可证得DF是OE的垂直平分线,可得△DOE是等腰三角形;(2)设D (33a ,2312a),由DO=DE,AB=AC,可得当且仅当∠DOE=∠ABC时,△DOE∽△ABC,然后由三角函数的性质,即可求得当a=433时,△DOE∽△ABC.解答:解:(1)△DOE是等腰三角形.作DF⊥OE于F,∵AB=AC,点PP以1cm/s的速度运动,∴点P在边AB和AC上的运动时间相同,∴点F是OE的中点,∴DF是OE的垂直平分线,∴DO=DE,∴DOE是等腰三角形.(2)由题意得:D (33a ,2312a),∵DO=DE,AB=AC,∴当且仅当∠DOE=∠ABC时,△DOE∽△ABC,在Rt△DOF中,tan∠DOF=14DDyax,由14a=tan30°=33,得a =433,∴当a=433时,△DOE∽△ABC.点评:此题考查了相似三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质以及线段垂直平分线的性质等知识.此题综合性较强,解题的关键是方程思想与数形结合思想的应用.6、(2011•郴州)如图,Rt △ABC 中,∠A=30°,BC=10cm ,点Q 在线段BC 上从B 向C 运动,点P 在线段BA 上从B 向A 运动.Q 、P 两点同时出发,运动的速度相同,当点Q 到达点C 时,两点都停止运动.作PM ⊥PQ 交CA 于点M ,过点P 分别作BC 、CA 的垂线,垂足分别为E 、F . (1)求证:△PQE ∽△PMF ;(2)当点P 、Q 运动时,请猜想线段PM 与MA 的大小有怎样的关系?并证明你的猜想; (3)设BP=x ,△PEM 的面积为y ,求y 关于x 的函数关系式,当x 为何值时,y 有最大值,并将这个值求出来.考点:相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;等边三角形的判定与性质;含30度角的直角三角形;解直角三角形。
分析:(1)由∠EPF=∠QPM=90°,利用互余关系证明△PQE ∽△PMF ;(2)相等.运动速度相等,时间相同,则BP=BQ ,∠B=60°,△BPQ 为等边三角形,可推出∠MPA=∠A=30°,等角对等边;(3)由面积公式得S △PEM =PE ³PF ,解直角三角形分别表示PE ,PF ,列出函数式,利用函数的性质求解. 解答:证明:(1)∵PE ⊥BC ,PF ⊥AC ,∠C=90°, ∴∠PEQ=∠PFM=90°,∠EPF=90°,即∠EPQ+∠QPF=90°,又∵∠FPM+∠QPF=∠QPM=90°, ∴∠EPQ=∠FPM , ∴△PQE ∽△PMF ; (2)相等.∵PB=BQ ,∠B=60°, ∴△BPQ 为等边三角形, ∴∠BQP=60°, ∵△PQE ∽△PMF ,∴∠PMF=∠BQP=60°, 又∠A+∠APM=∠PMF , ∴∠APM=∠A=30°, ∴PM=MA ; (3)AB===20,BP=x ,则AP=20﹣x ,PE=xcos30°=x ,PF=(20﹣x )•,S △PEM =PE ³PF ,∴y=•x•=(20x ﹣x 2)=﹣(x ﹣10)2+(0≤x ≤10).∴当x=10时,函数的最大值为.点评:本题考查了相似三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,解直角三角形,二次函数的性质.关键是根据题意判断相似三角形,利用相似比及解直角三角形得出等量关系 7、 (2011成都,20,10分)如图,已知线段AB ∥CD ,AD 与BC 相交于点K ,E 是线段AD 上一动点.(1)若BK =25KC ,求ABCD的值;(2)连接BE ,若BE 平分∠ABC ,则当AE =21AD 时,猜想线段A B .B C .CD 三者之间有怎样的等量关系?请写出你的结论并予以证明.再探究:当AE =n1AD (n >2),而其余条件不变时,线段AB ,BC ,CD 三者之间又有怎样的等量关系?请直接写出你的结论,不必证明.考点:相似三角形的判定与性质;角平分线的性质。