动点问题(一)
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数轴上的动点问题【专题解读】数轴上的动点问题,是七年级非常重要的问题,也是困难题,学生遇上了它就一个字——“晕”.但这个知识点又不得不学,因为这个知识比较综合,也比较抽象,是一类极为常见且重要的综合题,对学生的综合运用知识能力要求较高,涉及到“绝对值的几何意义、数在数轴上的表示、行程问题”等,更是学习“数形结合”思想的第一步。
【学习目标】1.用字母表示动点在数轴上所表示的数;2.根据题目的需要写出有关该字母的代数式;3.根据题目的意思列出方程,并解方程.【基础热身】【典例探究】例1:数轴上的规律探究问题如图,A点的初始位置位于数轴上表示1的点,现对A点做如下移动:第1次向左移动3个单位长度至B点,第2次从B点向右移动6个单位长度至C点,第3次从C点向左移动9个单位长度至D点,第4次从D点向右移动12个单位长度至E点,…,依此类推.这样第_____次移动到的点到原点的距离为2018.解答:第1次点A向左移动3个单位长度至点B,则B表示的数,1﹣3=﹣2;第2次从点B向右移动6个单位长度至点C,则C表示的数为﹣2+6=4;第3次从点C向左移动9个单位长度至点D,则D表示的数为4﹣9=﹣5;第4次从点D向右移动12个单位长度至点E,则点E表示的数为﹣5+12=7;第5次从点E向左移动15个单位长度至点F,则F表示的数为7﹣15=﹣8;…;由以上数据可知,当移动次数为奇数时,点在数轴上所表示的数满足:﹣1/2(3n+1),当移动次数为偶数时,点在数轴上所表示的数满足:1/2(3n+2),当移动次数为奇数时,﹣1/2(3n+1)=﹣2018,n=1345,当移动次数为偶数时,1/2(3n+2)=2018,n=4034/3(不合题意).故答案为:1345.点拨提炼:数轴上一个点表示的数为a,向左运动b个单位后表示的数为a-b;向右运动b个单位后所表示的数为a+b。
运用这一特征探究变化规律时,要注意在循环往返运动过程中的方向变化。
初一上学期动点问题练习1。
如图,已知数轴上点A表示的数为8,B是数轴上一点,且AB=14.动点P从点A出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.(1)写出数轴上点B表示的数 ,点P表示的数用含t的代数式表示);(2)动点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P、Q同时出发,问点P运动多少秒时追上点Q?(3)若M为AP的中点,N为PB的中点.点P在运动的过程中,线段MN的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请你画出图形,并求出线段MN的长;解:(1)由题意得点B表示的数为-6;点P表示的数为8-5t;(2)设点P运动x秒时,在点C处追上点Q(如图)则AC=5,BC=3,∵AC-BC=AB∴5-3=”14”解得:=7,∴点P运动7秒时,在点C处追上点Q;(3)没有变化.分两种情况:①当点P在点A、B两点之间运动时:MN=MP+NP=AP+BP=(AP+BP)=AB="7"②当点P运动到点B的左侧时:MN=MP-NP= AP-BP=(AP-BP)=AB="7"∴综上所述,线段MN的长度不发生变化,其值为7;2。
已知数轴上有A、B、C三点,分别表示有理数—26,-10,10,动点P从A出发,以每秒1个单位的速度向终点C移动,设点P移动时间为t秒.(1)用含t的代数式表示P到点A和点C的距离:PA=______,PC=______.(2)当点P运动到B点时,点Q从A出发,以每秒3个单位的速度向C点运动,Q点到达C点后,再立即以同样的速度返回点A,当点Q开始运动后,请用t的代数式表示P、Q两点间的距离.解:(1)PA=t,PC=36—t;(2)当16≤t≤24时PQ=t-3(t—16)=-2t+48,当24<t≤28时PQ=3(t-16)—t=2t—48,当28<t≤30时PQ=72—3(t—16)-t=120-4t,当30<t≤36时PQ=t—[72—3(t-16)]=4t-120.3。
七年级上期末动点问题专题1.已知点A在数轴上对应的数为a,点B对应的数为b,且|2b﹣6|+(a+1)2=0,A、B之间的距离记作AB,定义:AB=|a﹣b|.(1)求线段AB的长.(2)设点P在数轴上对应的数x,当PA﹣PB=2时,求x的值.(3)M、N分别是PA、PB的中点,当P移动时,指出当下列结论分别成立时,x的取值范围,并说明理由:①PM÷PN 的值不变,②|PM﹣PN|的值不变.2.如图1,已知数轴上两点A、B对应的数分别为﹣1、3,点P为数轴上的一动点,其对应的数为x.(1)PA=_________;PB=_________(用含x的式子表示)(2)在数轴上是否存在点P,使PA+PB=5?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由.(3)如图2,点P以1个单位/s的速度从点D向右运动,同时点A以5个单位/s的速度向左运动,点B以20个单位/s的速度向右运动,在运动过程中,M、N分别是AP、OB的中点,问:的值是否发生变化?请说明理由.3.如图1,直线AB上有一点P,点M、N分别为线段PA、PB的中点,AB=14.(1)若点P在线段AB上,且AP=8,求线段MN的长度;(2)若点P在直线AB上运动,试说明线段MN的长度与点P在直线AB上的位置无关;(3)如图2,若点C为线段AB的中点,点P在线段AB的延长线上,下列结论:①的值不变;②的值不变,请选择一个正确的结论并求其值.4.如图,P是定长线段AB上一点,C、D两点分别从P、B出发以1cm/s、2cm/s的速度沿直线AB向左运动(C在线段AP上,D在线段BP上)(1)若C、D运动到任一时刻时,总有PD=2AC,请说明P点在线段AB上的位置:(2)在(1)的条件下,Q是直线AB上一点,且AQ﹣BQ=PQ,求的值.(3)在(1)的条件下,若C、D运动5秒后,恰好有,此时C点停止运动,D点继续运动(D点在线段PB上),M、N分别是CD、PD的中点,下列结论:①PM﹣PN的值不变;②的值不变,可以说明,只有一个结论是正确的,请你找出正确的结论并求值.5.如图1,已知数轴上有三点A、B、C,AB=AC,点C对应的数是200.(1)若BC=300,求点A对应的数;(2)如图2,在(1)的条件下,动点P、Q分别从A、C两点同时出发向左运动,同时动点R从A点出发向右运动,点P、Q、R的速度分别为10单位长度每秒、5单位长度每秒、2单位长度每秒,点M为线段PR的中点,点N为线段RQ的中点,多少秒时恰好满足MR=4RN(不考虑点R与点Q相遇之后的情形);(3)如图3,在(1)的条件下,若点E、D对应的数分别为﹣800、0,动点P、Q分别从E、D两点同时出发向左运动,点P、Q的速度分别为10单位长度每秒、5单位长度每秒,点M为线段PQ的中点,点Q在从是点D运动到点A的过程中,QC﹣AM的值是否发生变化?若不变,求其值;若不变,请说明理由.6.如图1,已知点A、C、F、E、B为直线l上的点,且AB=12,CE=6,F为AE的中点.(1)如图1,若CF=2,则BE=_________,若CF=m,BE与CF的数量关系是(2)当点E沿直线l向左运动至图2的位置时,(1)中BE与CF的数量关系是否仍然成立?请说明理由.(3)如图3,在(2)的条件下,在线段BE上,是否存在点D,使得BD=7,且DF=3DE?若存在,请求出值;若不存在,请说明理由.7.已知:如图1,M是定长线段AB上一定点,C、D两点分别从M、B出发以1cm/s、3cm/s的速度沿直线BA向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段AM上,D在线段BM上)(1)若AB=10cm,当点C、D运动了2s,求AC+MD的值.(2)若点C、D运动时,总有MD=3AC,直接填空:AM=_________AB.(3)在(2)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.8.已知数轴上三点M,O,N对应的数分别为﹣3,0,1,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.(1)如果点P到点M,点N的距离相等,那么x的值是_________;(2)数轴上是否存在点P,使点P到点M,点N的距离之和是5?若存在,请直接写出x的值;若不存在,请说明理由.(3)如果点P以每分钟3个单位长度的速度从点O向左运动时,点M和点N分别以每分钟1个单位长度和每分钟4个单位长度的速度也向左运动,且三点同时出发,那么几分钟时点P到点M,点N的距离相等?9.如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上一点,且AB=10.动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.(1)写出数轴上点B表示的数_________,点P表示的数_________用含t的代数式表示);(2)动点R从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P、R同时出发,问点P运动多少秒时追上点R?(3)若M为AP的中点,N为PB的中点.点P在运动的过程中,线段MN的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请你画出图形,并求出线段MN的长;10.如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上一点,且AB=10.动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.(1)①写出数轴上点B表示的数_________,点P表示的数_________(用含t的代数式表示);②M为AP的中点,N为PB的中点.点P在运动的过程中,线段MN的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请你画出图形,并求出线段MN的长;(2)动点Q从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动;动点R从点B出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若P、Q、R三动点同时出发,当点P遇到点R时,立即返回向点Q运动,遇到点Q后则停止运动.那么点P从开始运动到停止运动,行驶的路程是多少个单位长度?参考答案与试题解析一.解答题(共10小题)1.已知点A在数轴上对应的数为a,点B对应的数为b,且|2b﹣6|+(a+1)2=0,A、B之间的距离记作AB,定义:AB=|a﹣b|.(1)求线段AB的长.(2)设点P在数轴上对应的数x,当PA﹣PB=2时,求x的值.(3)M、N分别是PA、PB的中点,当P移动时,指出当下列结论分别成立时,x的取值范围,并说明理由:①PM÷PN 的值不变,②|PM﹣PN|的值不变.考点: 一元一次方程的应用;数轴;两点间的距离.分析:(1)根据非负数的和为0,各项都为0;(2)应考虑到A、B、P三点之间的位置关系的多种可能解题;(3)利用中点性质转化线段之间的倍分关系得出.解答:解:(1)∵|2b﹣6|+(a+1)2=0,∴a=﹣1,b=3,∴AB=|a﹣b|=4,即线段AB的长度为4.(2)当P在点A左侧时,|PA|﹣|PB|=﹣(|PB|﹣|PA|)=﹣|AB|=﹣4≠2.当P在点B右侧时,|PA|﹣|PB|=|AB|=4≠2.∴上述两种情况的点P不存在.当P在A、B之间时,﹣1≤x≤3,∵|PA|=|x+1|=x+1,|PB|=|x﹣3|=3﹣x,∴|PA|﹣|PB|=2,∴x+1﹣(3﹣x)=2.∴解得:x=2;(3)由已知可得出:PM=PA,PN=PB,当①PM÷PN的值不变时,PM÷PN=PA÷PB.②|PM﹣PN|的值不变成立.故当P在线段AB上时,PM+PN=(PA+PB)=AB=2,当P在AB延长线上或BA延长线上时,|PM﹣PN|=|PA﹣PB|=|AB|=2.利用中点性质转化线段之间的倍分关系是解题的关键,在不同的情况下灵活选用它的不同表示方法,有利于解题的简洁性.同时,灵活运用线段的和、差、倍、分转化线段之间的数量关系也是十分关键的一点.2.如图1,已知数轴上两点A、B对应的数分别为﹣1、3,点P为数轴上的一动点,其对应的数为x.(1)PA=|x+1|;PB=|x﹣3|(用含x的式子表示)(2)在数轴上是否存在点P,使PA+PB=5?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由.(3)如图2,点P以1个单位/s的速度从点D向右运动,同时点A以5个单位/s的速度向左运动,点B以20个单位/s的速度向右运动,在运动过程中,M、N分别是AP、OB的中点,问:的值是否发生变化?请说明理由.考点:一元一次方程的应用;数轴;两点间的距离.分析:(1)根据数轴上两点之间的距离求法得出PA,PB的长;(2)分三种情况:①当点P在A、B之间时,②当点P在B点右边时,③当点P在A点左边时,分别求出即可;(3)根据题意用t表示出AB,OP,MN的长,进而求出答案.解答:解:(1)∵数轴上两点A、B对应的数分别为﹣1、3,点P为数轴上的一动点,其对应的数为x,∴PA=|x+1|;PB=|x﹣3|(用含x的式子表示);故答案为:|x+1|,|x﹣3|;(2)分三种情况:①当点P在A、B之间时,PA+PB=4,故舍去.②当点P在B点右边时,PA=x+1,PB=x﹣3,∴(x+1)(x﹣3)=5,∴x=3.5;③当点P在A点左边时,PA=﹣x﹣1,PB=3﹣x,∴(﹣x﹣1)+(3﹣x)=5,∴x=﹣1.5;(3)的值不发生变化.理由:设运动时间为t分钟.则OP=t,OA=5t+1,OB=20t+3,AB=OA+OB=25t+4,AP=OA+OP=6t+1,AM=AP=+3t,OM=OA﹣AM=5t+1﹣(+3t)=2t+,ON=OB=10t+,∴MN=OM+ON=12t+2,∴==2,∴在运动过程中,M、N分别是AP、OB的中点,的值不发生变化.3.如图1,直线AB上有一点P,点M、N分别为线段PA、PB的中点,AB=14.(1)若点P在线段AB上,且AP=8,求线段MN的长度;(2)若点P在直线AB上运动,试说明线段MN的长度与点P在直线AB上的位置无关;(3)如图2,若点C为线段AB的中点,点P在线段AB的延长线上,下列结论:①的值不变;②的值不变,请选择一个正确的结论并求其值.考点:两点间的距离.分析:(1)求出MP,NP的长度,即可得出MN的长度;(2)分三种情况:①点P在AB之间;②点P在AB的延长线上;③点P在BA的延长线上,分别表示出MN的长度即可作出判断;(3)设AC=BC=x,PB=y,分别表示出①、②的值,继而可作出判断.解答:解:(1)∵AP=8,点M是AP中点,∴MP=AP=4,∴BP=AB﹣AP=6,又∵点N是PB中点,∴PN=PB=3,∴MN=MP+PN=7.(2)①点P在AB之间;②点P在AB的延长线上;③点P在BA的延长线上,均有MN=AB=7.(3)选择②.设AC=BC=x,PB=y,①==(在变化);(定值).点评:本题考查了两点间的距离,解答本题注意分类讨论思想的运用,理解线段中点的定义,难度一般.4.如图,P是定长线段AB上一点,C、D两点分别从P、B出发以1cm/s、2cm/s的速度沿直线AB向左运动(C在线段AP上,D在线段BP上)(1)若C、D运动到任一时刻时,总有PD=2AC,请说明P点在线段AB上的位置:(2)在(1)的条件下,Q是直线AB上一点,且AQ﹣BQ=PQ,求的值.(3)在(1)的条件下,若C、D运动5秒后,恰好有,此时C点停止运动,D点继续运动(D点在线段考点: 比较线段的长短.专题:数形结合.分析:(1)根据C、D的运动速度知BD=2PC,再由已知条件PD=2AC求得PB=2AP,所以点P在线段AB上的处;(2)由题设画出图示,根据AQ﹣BQ=PQ求得AQ=PQ+BQ;然后求得AP=BQ,从而求得PQ与AB的关系;(3)当点C停止运动时,有,从而求得CM与AB的数量关系;然后求得以AB表示的PM与PN 的值,所以.解答:解:(1)根据C、D的运动速度知:BD=2PC∵PD=2AC,∴BD+PD=2(PC+AC),即PB=2AP,∴点P在线段AB上的处;(2)如图:∵AQ﹣BQ=PQ,∴AQ=PQ+BQ;又AQ=AP+PQ,∴AP=BQ,∴,∴.当点Q'在AB的延长线上时AQ'﹣AP=PQ’所以AQ'﹣BQ’=3PQ=AB所以=;(3)②.理由:如图,当点C停止运动时,有,∴;∴,∴,∴;当点C停止运动,D点继续运动时,MN的值不变,所以,.点评:本题考查了比较线段的长短.利用中点性质转化线段之间的倍分关系是解题的关键,在不同的情况下灵活选用它的不同表示方法,有利于解题的简洁性.同时,灵活运用线段的和、差、倍、分转化线段之间的数量关系也是十分关键的一点.5.如图1,已知数轴上有三点A、B、C,AB=AC,点C对应的数是200.(1)若BC=300,求点A对应的数;(2)如图2,在(1)的条件下,动点P、Q分别从A、C两点同时出发向左运动,同时动点R从A点出发向右运动,点P、Q、R的速度分别为10单位长度每秒、5单位长度每秒、2单位长度每秒,点M为线段PR的中点,点N为线段RQ的中点,多少秒时恰好满足MR=4RN(不考虑点R与点Q相遇之后的情形);(3)如图3,在(1)的条件下,若点E、D对应的数分别为﹣800、0,动点P、Q分别从E、D两点同时出发向左运动,点P、Q的速度分别为10单位长度每秒、5单位长度每秒,点M为线段PQ的中点,点Q在从是点D运动到点A的过程中,QC﹣AM的值是否发生变化?若不变,求其值;若不变,请说明理由.考点:一元一次方程的应用;比较线段的长短.分析:(1)根据BC=300,AB=AC,得出AC=600,利用点C对应的数是200,即可得出点A对应的数;(2)假设x秒Q在R右边时,恰好满足MR=4RN,得出等式方程求出即可;(3)假设经过的时间为y,得出PE=10y,QD=5y,进而得出+5y﹣400=y,得出﹣AM=﹣y原题得证.解答:解:(1)∵BC=300,AB=,所以AC=600,C点对应200,∴A点对应的数为:200﹣600=﹣400;∴MR=(10+2)×,RN=[600﹣(5+2)x],∴MR=4RN,∴(10+2)×=4×[600﹣(5+2)x],解得:x=60;∴60秒时恰好满足MR=4RN;(3)设经过的时间为y,则PE=10y,QD=5y,于是PQ点为[0﹣(﹣800)]+10y﹣5y=800+5y,一半则是,所以AM点为:+5y﹣400=y,又QC=200+5y,所以﹣AM=﹣y=300为定值.点评:此题考查了一元一次方程的应用,根据已知得出各线段之间的关系等量关系是解题关键,此题阅读量较大应细心分析.6.如图1,已知点A、C、F、E、B为直线l上的点,且AB=12,CE=6,F为AE的中点.(1)如图1,若CF=2,则BE=4,若CF=m,BE与CF的数量关系是(2)当点E沿直线l向左运动至图2的位置时,(1)中BE与CF的数量关系是否仍然成立?请说明理由.(3)如图3,在(2)的条件下,在线段BE上,是否存在点D,使得BD=7,且DF=3DE?若存在,请求出值;若不存在,请说明理由.考点:两点间的距离;一元一次方程的应用.分析:(1)先根据EF=CE﹣CF求出EF,再根据中点的定义求出AE,然后根据BE=AB﹣AE代入数据进行计算即可得解;根据BE、CF的长度写出数量关系即可;(2)根据中点定义可得AE=2EF,再根据BE=AB﹣AE整理即可得解;(3)设DE=x,然后表示出DF、EF、CF、BE,然后代入BE=2CF求解得到x的值,再求出DF、CF,计算即可得解.∵F为AE的中点,∴AE=2EF=2×4=8,∴BE=AB﹣AE=12﹣8=4,若CF=m,则BE=2m,BE=2CF;(2)(1)中BE=2CF仍然成立.理由如下:∵F为AE的中点,∴AE=2EF,∴BE=AB﹣AE,=12﹣2EF,=12﹣2(CE﹣CF),=12﹣2(6﹣CF),=2CF;(3)存在,DF=3.理由如下:设DE=x,则DF=3x,∴EF=2x,CF=6﹣x,BE=x+7,由(2)知:BE=2CF,∴x+7=2(6﹣x),解得,x=1,∴DF=3,CF=5,∴=6.点评:本题考查了两点间的距离,中点的定义,准确识图,找出图中各线段之间的关系并准确判断出BE的表示是解题的关键.7.已知:如图1,M是定长线段AB上一定点,C、D两点分别从M、B出发以1cm/s、3cm/s的速度沿直线BA向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段AM上,D在线段BM上)(1)若AB=10cm,当点C、D运动了2s,求AC+MD的值.(2)若点C、D运动时,总有MD=3AC,直接填空:AM=AB.(3)在(2)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.考点:比较线段的长短.专题: 分类讨论.分析:(1)计算出CM及BD的长,进而可得出答案;(2)根据图形即可直接解答;(3)分两种情况讨论,①当点N在线段AB上时,②当点N在线段AB的延长线上时,然后根据数量关系即可求解.解答:解:(1)当点C、D运动了2s时,CM=2cm,BD=6cm∵AB=10cm,CM=2cm,BD=6cm∴AC+MD=AB﹣CM﹣BD=10﹣2﹣6=2cm(2)(3)当点N在线段AB上时,如图∵AN﹣BN=MN,又∵AN﹣AM=MN∴BN=AM=AB,∴MN=AB,即.当点N在线段AB的延长线上时,如图∵AN﹣BN=MN,又∵AN﹣BN=AB∴MN=AB,即.综上所述=点评:本题考查求线段的长短的知识,有一定难度,关键是细心阅读题目,理清题意后再解答.8.已知数轴上三点M,O,N对应的数分别为﹣3,0,1,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.(1)如果点P到点M,点N的距离相等,那么x的值是﹣1;(2)数轴上是否存在点P,使点P到点M,点N的距离之和是5?若存在,请直接写出x的值;若不存在,请说明理由.(3)如果点P以每分钟3个单位长度的速度从点O向左运动时,点M和点N分别以每分钟1个单位长度和每分钟4个单位长度的速度也向左运动,且三点同时出发,那么几分钟时点P到点M,点N的距离相等?考点:一元一次方程的应用;数轴;两点间的距离.分析:(1)根据三点M,O,N对应的数,得出NM的中点为:x=(﹣3+1)÷2进而求出即可;(2)根据P点在N点右侧或在M点左侧分别求出即可;(3)分别根据①当点M和点N在点P同侧时,②当点M和点N在点P两侧时求出即可.解答:解:(1)∵M,O,N对应的数分别为﹣3,0,1,点P到点M,点N的距离相等,∴x的值是﹣1.(2)存在符合题意的点P,此时x=﹣3.5或1。
学生做题前请先回答以下问题
问题1:动点问题的处理框架是什么?
问题2:分析运动过程需要关注四要素是什么?
动点问题(一)
一、单选题(共5道,每道20分)
1.如图,在平行四边形OABC中,顶点O为坐标原点,顶点A在x轴正半轴上,且∠AOC= 60°,OC=2cm,OA=4cm.动点P从点O出发,以1cm/s的速度沿折线OA-AB运动;动点Q 从点O同时出发,
以相同的速度沿折线OC-CB运动.当其中一点到达终点B时,另一点也随之停止运动,设运动的时间为t(s).
(1)设△OPQ的面积为S,要求S与t之间的函数关系式,根据表达的不同,t的分段应为( )
A. B.
C. D.
2.(上接第1题)(2)S与t之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,D,E分别是AC,AB的中点,连接DE.点P从点D出发,沿DE方向以1cm/s的速度向点E匀速运动;点Q从点B同时出发,沿BA方向以2cm/s的速度向点A匀速运动,当点P停止运动时,点Q也随之停止.连接PQ,设运动的时间为t(s),解答下列问题:
(1)当PQ⊥AB时,t的值为( )
A. B.
C.3
D.
4.(上接第3题)(2)当点Q在线段BE上运动时,设五边形PQBCD的面积为,则y与t之间的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
5.(上接第3,4题)(3)在(2)的条件下,若存在某一时刻t,使PQ将四边形BCDE分成面积之比为1:29的两部分,即,则t的值为( )
A.2
B.
C. D.。
数轴上的动点问题(一)教师版 一、知识要点1、数轴上两点间的距离:A 点对应的数为a ,B 点对应的数为b ,则线段AB的长度为b a -;2、数轴两点对应线段的中点:求中点,平均数如图,A 点对应的数为a ,B 点对应的数为b ,则线段AB 的中点M 对应的数为2a b+; 解:设M 点对应的数为x (请在图中标记x ).则有:MA= ,BM= ,∵M 为线段AB 的中点,∴MA=BM ,∴ ,∴x = ,即点M 对应的数为 . (a 、b 的平均数)二、典型例题例1.小涛在纸上画一条数轴后,折叠纸面,使数轴上表示1的点与表示-3的点重合,若数轴上A 、B 两点之间的距离为2014(A 在B 的左侧),且A 、B 两点经上述折叠后重合,则A 点表示的数为( C )A .-1006B . -1007C . -1008D . -1009练习1一条数轴由点A 处对折,表示数-50的点恰好与表示数5的点重合,则点A 表示的数是 .解:-22.5例2.已知数轴上点A 、B 对应的数分别为-8、16.点P 、点Q 为两个动点,点P 从A 点以6个单位长度每秒向右运动,点Q 同时从B 点以2个单位长度每秒向左运动.(1)设运动时间t ,运动t 秒后,点P 对应的数是 ,点Q 对应的数是 . (2)当点P 与点Q 的距离为4个单位时,求t(1)-8+6t 16-2t (2) 26)216()68-=--+t t (解得411=t , 415=t练习2(武珞路2015期中)已知点A 、B 在数轴上表示的数分别为a 、b 且满足|a -2|与(b -90)2互为相反数 (1) a 值为_________,b 值为_________(2) 一只电子狗P 从点A 出发,向右匀速运动,速度为每秒1个单位长度;另一电子狗Q 从点B 出发,向左运动运动,速度为每秒3个单位长度,且Q 比P 先运动2秒.已知在原点O 处有病毒,若电子狗遇到病毒则停止运动,未遇到病毒则继续运动,问电子狗P 经过多少时间,有P 、Q 两只电子狗相距70个单位长度?解:(1) a =2,b =9 (2) t=3或68例3.已知数轴上点A 、B 对应的数分别为-3、9(1) 数轴上是否存在点M ,使得MA =2MB ?若存在,请求出点M 所对应的数;若不存在,说明理由x(2) 点P 、点Q 为两个动点,点P 从A 点以3个单位长度每秒向右运动,点Q 同时从B 点以2个单位长度每秒向左运动,若AP +BQ =2PQ ,求时间t 解:(1) 设M 对应的数为x当M 在A 、B 之间时,MA =x +3,MB =9-x ∴x +3=2(9-x ),x =5当M 在B 点右侧时,MA =x +3,MB =x -9 ∴x +3=2(x -9),x =21 (2) 设运动的时间为t P 对应的数为:-3+3t Q 对应的数为:9-2t∴PQ =|-3+3t -(9-2t )|=|5t -12| ∴3t +2t =2|5t -12|=|10t -24| 当3t +2t =10t -24时,t =524 当3t +2t +10t -24=0时,t =58 练习3(梅苑2016期中)已知数轴上点A 、B 对应的数分别为b a ,,且满足()0632=-++b a(1)填空:=a,=b 。
七年级数学上册数轴上的动点问题专题训练(一)七年级数学上册数轴上的动点问题专题训练(一)前言:数轴上的动点问题离不开数轴上两点之间的距离。
为了便于我们对这类问题的分析,不妨先明确以下几个问题:1.数轴上两点间的距离,即为这两点所对应的坐标差,用右边的数减去左边的数的差。
即数轴上两点间的距离=右边点表示的数-左边点表示的数。
2.点在数轴上运动时,由于数轴向右的方向为正方向,因此向右运动的速度看作正速度,而向左运动的速度看作负速度。
在起点的基础上加上点的运动路程就可以直接得到运动后点的坐标。
即一个点表示的数为a,向左运动b个单位后表示的数为a-b,向右运动b个单位后所表示的数为a+b。
3.数轴是数形结合的产物,分析数轴上点的运动要结合图形进行分析。
在数轴上运动形成的路径可看作数轴上线段的和差关系。
一、基础能力过关测试1.数轴上表示-5的点离原点的距离是5个单位长度,数轴上离原点6个单位长度的点有两个,它们表示的数是1和-1.2.数轴上的A点与表示-3的点距离4个单位长度,则A 点表示的数为-7.3.数轴上A、B两点离原点的距离分别为2和3,则AB 间距离是5.4.点A、B在数轴上对应的数分别是m、n,(n在m的右边)。
则AB间距离是n-m。
5.数轴上表示x和-2的两点间距离是|x+2|。
若|x+2|=5,则x=3或x=-7.6.若|a|=|b|,则a、b的关系是a=b或a=-b。
若|x−3|=|4−2x|,则x=2或x=5.7.若点A、点B表示的数分别是-2、6,则AB的中点为2.若点A、点B表示的数分别是a、b,则AB的中点为(a+b)/2.二、例题解析例1】如图,动点A从原点出发向数轴负方向运动,同时动点B也从原点出发,向数轴正方向运动,A的速度为a个单位长度/秒,B的速度为b个单位长度/秒,且a、b满足(a^2)2<b^2<5a^21)求出两个动点运动的速度,并在数轴上标出A、B两点从原点出发运动到3秒时的位置;2)若A、B两点在(1)中的位置,在数轴上存在一点C,且AC=2BC,求C点对应的数;3)若A、B两点从(1)中的位置同时按原速度向数轴负方向运动,几秒时,原点恰好在两个动点的正中间;4)若A、B两点从(1)中的位置同时按原速度向数轴负方向运动,问几秒后点A和点B相距2个单位长度;例2】已知数轴上有A、B两点,分别表示的数为-40和20.点A 以每秒3个单位的速度沿数轴向右匀速运动,点B以每秒2个单位向左匀速运动,设运动时间为t秒(t>0)。
完整版)初一平面直角坐标系动点问题(经典难题)一)找规律1.如图1,一只跳蚤在第一象限及x轴、y轴上跳动。
在第一秒钟,它从原点跳动到(0,1),然后按照箭头所示方向跳动(即(0,0)→(0,1)→(1,1)→(1,0)→…),每秒跳动一个单位。
那么第35秒时跳蚤所在位置的坐标是(4,1),因此答案为A。
2.如图2,所有正方形的中心都在坐标原点,且各边与x轴或y轴平行。
从内到外,它们的边长依次为2,4,6,8,…,顶点依次用A1,A2,A3,A4,…表示。
顶点A55的坐标是(54,54),因此答案为A。
3.如图3,在平面直角坐标系中,有若干个横、纵坐标分别为整数的点,其顺序按图中点的坐标分别为(1,0),(2,0),(2,1),(1,1),(1,2),(2,2),…的规律排列。
根据这个规律,第2015个点的横坐标为1,因此答案为A。
4.在平面直角坐标系中,一只蚂蚁从原点O出发,按照向上、向右、向下、向右的方向依次不断移动,每次移动1个单位,其行走路线如图3所示。
1)填写下列各点的坐标:A1(0,1),A3(2,1),A12(6,﹣2);2)点A4n的坐标为(2n,﹣2n+1);3)蚂蚁从点A100到A101的移动方向为向上。
5.观察下列有序数对:(3,﹣1),(﹣5,0),(7,﹣1),(﹣9,0),…根据你发现的规律,第100个有序数对是(195,﹣1)。
6.观察下列有规律的点的坐标:A1(1,0),A2(2,1),A3(4,0),A4(8,1),…依照规律,A11的坐标为(1024,1),A12的坐标为(2048,0)。
7.以原点为起点,正东,正北方向为x轴,y轴正方向建立平面直角坐标系。
一个机器人从原点O点出发,向正东方向走3米到达A1点,再向正北方向走6米到达A2,再向正西方向走9米到达A3,再向XXX方向走12米到达A4,再向正东方向走15米到达A5,按此规律走下去,当机器人走到A6时,A6的坐标是(﹣3,﹣3)。
等边三角形动点问题(一)等边三角形动点问题问题描述•在一个等边三角形ABC中,点M可以在边AB上移动,点N可以在边AC上移动,点P可以在边BC上移动。
当M、N和P移动时,使得三角形MNP的面积保持不变,求证:M、N和P三点共线。
解释说明1.等边三角形性质:等边三角形三边相等,三个内角都为60度。
2.面积保持不变的条件:三角形面积等于底边长度与高的乘积的一半,因此要使MNP的面积保持不变,需要保持MNP的底边长度与高不变,即AM/AE = BN/BO = CP/PD(其中E、O、D为三角形ABC的三个垂足)。
3.共线的条件:由于AM/AE = BN/BO = CP/PD成立,根据共线性的定理可知M、N和P三点共线。
相关问题针对等边三角形动点问题,还可以进一步探讨以下问题:1.等边三角形的特点有哪些?–等边三角形的三条边相等。
–等边三角形的三个内角均为60度。
–等边三角形的三条高、三条中线和三条角平分线都重合。
–等边三角形的外接圆与内切圆半径相等。
2.证明等边三角形MNP的面积保持不变的过程是怎样的?–根据等边三角形的特点,三角形MNP的三边分别与三角形ABC的三边平行。
–对于M、N和P,可以分别证明AM/AE = BN/BO = CP/PD,即M、N和P到相应垂足(E、O、D)的距离比例恒定。
–利用距离比例恒定可以推导出M、N和P三点共线,进而推导出MNP的面积保持不变。
3.是否存在其他能使等边三角形MNP的面积保持不变的动点?–可以在等边三角形的内部或外部取其他点C’、A’、B’,并使点M、N和P分别在线段A’B’、B’C’和C’A’上移动。
–同样可以证明在这种情况下,M、N和P仍然共线,且MNP 的面积仍然保持不变。
4.如何利用计算机方法探索等边三角形动点问题?–可以利用计算机绘制等边三角形ABC和动点M、N和P,并通过编写程序来模拟动点的移动。
–可以计算并比较不同动点位置下MNP的面积,验证面积是否保持不变。
七年级动点问题详解(一)七年级动点问题解析什么是动点问题?动点问题是数学中的一个重要概念,在七年级的学习中经常会遇到。
它涉及到物体在运动过程中的位置和时间的关系,需要通过数学方法进行分析和解决。
动点问题的类型动点问题可以分为以下几种类型:1.直线运动问题:物体在直线上匀速或者非匀速运动,通过已知的速度和时间,计算出位移、距离等信息。
2.圆周运动问题:物体在圆周上匀速或者非匀速运动,通过已知的角速度和时间,计算出角度、弧长等信息。
3.抛体运动问题:物体在竖直方向上抛出,受到重力的作用,通过已知的初速度和时间,计算出最高点高度、落地时间等信息。
解决动点问题的步骤解决动点问题可以按照以下步骤进行:1.确定问题类型:首先需要明确问题是直线运动问题、圆周运动问题还是抛体运动问题,根据问题的描述确定问题所属类型。
2.建立坐标系:根据问题中的描述,建立合适的坐标系,一般选择与问题相关的直角坐标系或极坐标系。
3.确定已知条件:根据问题的描述,确定已知条件,包括物体的初速度、时间、速度等信息。
进行标记。
4.设定未知量:确定需要计算的未知量,根据问题的要求,可能是位移、距离、时间、角度等信息。
5.进行计算:根据已知条件和未知量,利用相应的运动方程或几何关系进行计算,得出结果。
6.检查答案:回顾问题的要求,将答案与问题对应,确保计算结果符合实际意义。
动点问题的注意事项在解决动点问题时,需要注意以下几点:•注意单位:在计算过程中,要确保所采用的单位统一,避免因单位不一致而导致计算出错。
•切勿取近似值:在计算中,应尽量保留结果的精确性,不要轻易取近似值。
只有在实际问题中对精确度要求不高时,才可以适当进行近似处理。
•关注问题的实际意义:动点问题的目的是为了解决实际问题,因此在计算过程中,要时刻关注问题的实际意义,将计算结果以合理的方式作出解释。
动点问题的应用领域动点问题不仅在数学学科中有应用,还广泛应用于其他科学领域,如物理学、机械工程等。
1.1 因动点产生的相似三角形问题如图1,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.图1动感体验请打开几何画板文件名“13上海24”,拖动点C在x轴上运动,可以体验到,点C在点B的右侧,有两种情况,△ABC与△AOM相似.请打开超级画板文件名“13上海24”,拖动点C在x轴上运动,可以体验到,点C在点B的右侧,有两种情况,△ABC与△AOM相似.点击按钮的左部和中部,可到达相似的准确位置。
思路点拨1.第(2)题把求∠AOM的大小,转化为求∠BOM的大小.2.因为∠BOM=∠ABO=30°,因此点C在点B的右侧时,恰好有∠ABC=∠AOM.3.根据夹角相等对应边成比例,分两种情况讨论△ABC与△AOM相似.满分解答(1)如图2,过点A作AH⊥y轴,垂足为H.在Rt△AOH中,AO=2,∠AOH=30°,-.所以AH=1,OH A(1因为抛物线与x轴交于O、B(2,0)两点,-,可得设y=ax(x-2),代入点A(1a=.图23所以抛物线的表达式为2(2)333y x x x x =-=-.(2)由221)y x x ==-得抛物线的顶点M 的坐标为(1,.所以tan BOM ∠=. 所以∠BOM =30°.所以∠AOM =150°.(3)由A (1-、B (2,0)、M (1,)3-,得tan ABO ∠=AB =OM =所以∠ABO =30°,OAOM= 因此当点C 在点B 右侧时,∠ABC =∠AOM =150°. △ABC 与△AOM 相似,存在两种情况:①如图3,当BA OABC OM ==时,2BC ===.此时C (4,0).②如图4,当BC OABA OM==时,6BC =.此时C (8,0).图3 图4考点伸展在本题情境下,如果△ABC 与△BOM 相似,求点C 的坐标.如图5,因为△BOM 是30°底角的等腰三角形,∠ABO =30°,因此△ABC 也是底角为30°的等腰三角形,AB =AC ,根据对称性,点C 的坐标为(-4,0).图51.2因动点产生的等腰三角形问题例1 2013年上海市虹口区中考模拟第25题如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC=8,点D为边BC的中点,DE⊥BC 交边AC于点E,点P为射线AB上的一动点,点Q为边AC上的一动点,且∠PDQ=90°.(1)求ED、EC的长;(2)若BP=2,求CQ的长;(3)记线段PQ与线段DE的交点为F,若△PDF为等腰三角形,求BP的长.图1 备用图动感体验请打开几何画板文件名“13虹口25”,拖动点P在射线AB上运动,可以体验到,△PDM 与△QDN保持相似.观察△PDF,可以看到,P、F可以落在对边的垂直平分线上,不存在DF=DP的情况.请打开超级画板文件名“13虹口25”,拖动点P在射线AB上运动,可以体验到,△PDM 与△QDN保持相似.观察△PDF,可以看到,P、F可以落在对边的垂直平分线上,不存在DF=DP的情况.思路点拨1.第(2)题BP=2分两种情况.2.解第(2)题时,画准确的示意图有利于理解题意,观察线段之间的和差关系.3.第(3)题探求等腰三角形PDF时,根据相似三角形的传递性,转化为探求等腰三角形CDQ.满分解答(1)在Rt△ABC中,AB=6,AC=8,所以BC=10.在Rt△CDE中,CD=5,所以315tan544ED CD C=⋅∠=⨯=,254EC=.(2)如图2,过点D 作DM ⊥AB ,DN ⊥AC ,垂足分别为M 、N ,那么DM 、DN 是 △ABC 的两条中位线,DM =4,DN =3.由∠PDQ =90°,∠MDN =90°,可得∠PDM =∠QDN . 因此△PDM ∽△QDN .所以43PM DM QN DN ==.所以34QN PM =,43PM QN =.图2 图3 图4①如图3,当BP =2,P 在BM 上时,PM =1. 此时3344QN PM ==.所以319444CQ CN QN =+=+=. ②如图4,当BP =2,P 在MB 的延长线上时,PM =5.此时31544QN PM ==.所以1531444CQ CN QN =+=+=. (3)如图5,如图2,在Rt △PDQ 中,3tan 4QD DN QPD PD DM ∠===.在Rt △ABC 中,3tan 4BA C CA ∠==.所以∠QPD =∠C .由∠PDQ =90°,∠CDE =90°,可得∠PDF =∠CDQ . 因此△PDF ∽△CDQ .当△PDF 是等腰三角形时,△CDQ 也是等腰三角形.①如图5,当CQ =CD =5时,QN =CQ -CN =5-4=1(如图3所示). 此时4433PM QN ==.所以45333BP BM PM =-=-=. ②如图6,当QC =QD 时,由cos CHC CQ=,可得5425258CQ =÷=.所以QN =CN -CQ =257488-=(如图2所示). 此时4736PM QN ==.所以725366BP BM PM =+=+=. ③不存在DP =DF 的情况.这是因为∠DFP ≥∠DQP >∠DPQ (如图5,图6所示).1.3 因动点产生的直角三角形问题例1 2013年山西省中考第26题如图1,抛物线213442y x x =--与x 轴交于A 、B 两点(点B 在点A 的右侧),与y 轴交于点C ,连结BC ,以BC 为一边,点O 为对称中心作菱形BDEC ,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m , 0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q .(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 分别交BD 、BC 于点M 、N .试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM 的形状,并说明理由;(3)当点P 在线段EB 上运动时,是否存在点Q ,使△BDQ 为直角三角形,若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.图1动感体验请打开几何画板文件名“13山西26”,拖动点P 在线段OB 上运动,可以体验到,当P 运动到OB 的中点时,四边形CQMD 和四边形CQBM 都是平行四边形.拖动点P 在线段EB 上运动,可以体验到,∠DBQ 和∠BDQ 可以成为直角.请打开超级画板文件名“13山西26”,拖动点P 在线段OB 上运动,可以体验到,当P 运动到OB 的中点时,四边形CQMD 和四边形CQBM 都是平行四边形.拖动点P 在线段EB 上运动,可以体验到,∠DBQ 和∠BDQ 可以成为直角.思路点拨1.第(2)题先用含m 的式子表示线段MQ 的长,再根据MQ =DC 列方程.2.第(2)题要判断四边形CQBM 的形状,最直接的方法就是根据求得的m 的值画一个准确的示意图,先得到结论.3.第(3)题△BDQ 为直角三角形要分两种情况求解,一般过直角顶点作坐标轴的垂线可以构造相似三角形.满分解答(1)由21314(2)(8)424y x x x x =--=+-,得A (-2,0),B (8,0),C (0,-4).(2)直线DB 的解析式为142y x =-+. 由点P 的坐标为(m , 0),可得1(,4)2M m m --,213(,4)42Q m m m --.所以MQ =221131(4)(4)82424m m m m m -+---=-++.当MQ =DC =8时,四边形CQMD 是平行四边形. 解方程21884m m -++=,得m =4,或m =0(舍去). 此时点P 是OB 的中点,N 是BC 的中点,N (4,-2),Q (4,-6). 所以MN =NQ =4.所以BC 与MQ 互相平分. 所以四边形CQBM 是平行四边形.图2 图3(3)存在两个符合题意的点Q ,分别是(-2,0),(6,-4).考点伸展第(3)题可以这样解:设点Q 的坐标为1(,(2)(8))4x x x +-.①如图3,当∠DBQ =90°时, 12QG BH GB HD ==.所以1(2)(8)1482x x x -+-=-.解得x =6.此时Q (6,-4).②如图4,当∠BDQ =90°时, 2QG DH GD HB ==.所以14(2)(8)42x x x-+-=-.解得x =-2.此时Q (-2,0).图3 图41.4 因动点产生的平行四边形问题例1 2013年上海市松江区中考模拟第24题如图1,已知抛物线y =-x 2+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.图1动感体验请打开几何画板文件名“13松江24”,拖动点N 在直线AB 上运动,可以体验到,以M 、N 、C 、B 为顶点的平行四边形有4个,符合MN 在抛物线的对称轴的左侧的平行四边形MNCB 只有一个.请打开超级画板文件名“13松江24”,拖动点N 在直线AB 上运动,可以体验到,MN 有4次机会等于3,这说明以M 、N 、C 、B 为顶点的平行四边形有4个,而符合MN 在抛物线的对称轴的左侧的平行四边形MNCB 只有一个.思路点拨1.第(2)题求∠ABO 的正切值,要构造包含锐角∠ABO 的角直角三角形. 2.第(3)题解方程MN =y M -y N =BC ,并且检验x 的值是否在对称轴左侧.满分解答(1)将A (0, 1)、B (4, 3)分别代入y =-x 2+bx +c ,得1,164 3.c b c =⎧⎨-++=⎩解得92b =,c =1. 所以抛物线的解析式是2912y x x =-++. (2)在Rt △BOC 中,OC =4,BC =3,所以OB =5. 如图2,过点A 作AH ⊥OB ,垂足为H .在Rt △AOH 中,OA =1,4sin sin 5AOH OBC ∠=∠=,所以4sin 5AH OA AOH =⋅∠=. 图2 所以35OH =,225BH OB OH =-=.在Rt △ABH 中,4222tan 5511AH ABO BH ∠==÷=.(3)直线AB 的解析式为112y x =+.设点M 的坐标为29(,1)2x x x -++,点N 的坐标为1(,1)2x x +,那么2291(1)(1)422MN x x x x x =-++-+=-+.当四边形MNCB 是平行四边形时,MN =BC =3.解方程-x 2+4x =3,得x =1或x =3.因为x =3在对称轴的右侧(如图4),所以符合题意的点M 的坐标为9(1,)2(如图3).图3 图4考点伸展第(3)题如果改为:点M 是抛物线上的一个点,直线MN 平行于y 轴交直线AB 于N ,如果M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,求点M 的坐标.那么求点M 的坐标要考虑两种情况:MN =y M -y N 或MN =y N -y M .由y N -y M =4x -x 2,解方程x 2-4x =3,得2x =5).所以符合题意的点M 有4个:9(1,)2,11(3,)2,(2,(2+.1.5 因动点产生的梯形问题例1 2012年上海市松江区中考模拟第24题已知直线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73t a n =∠D P E ,求四边形BDEP 的面积.图1动感体验请打开几何画板文件名“12松江24”,拖动点P 向右运动,可以体验到,D 、P 间的垂直距离等于7保持不变,∠DPE 与∠PDH 保持相等.请打开超级画板文件名“12松江24”, 拖动点P 向右运动,可以体验到,D 、P 间的垂直距离等于7保持不变,∠DPE 与∠PDH 保持相等,tan 0.43DPE ∠≈,四边形BDEP 的面积为24.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).1.6 因动点产生的面积问题例1 2013年苏州市中考第29题如图1,已知抛物线212y x bx c =++(b 、c 是常数,且c <0)与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴的负半轴交于点C ,点A 的坐标为(-1,0).(1)b =______,点B 的横坐标为_______(上述结果均用含c 的代数式表示);(2)连结BC ,过点A 作直线AE //BC ,与抛物线交于点E .点D 是x 轴上一点,坐标为(2,0),当C 、D 、E 三点在同一直线上时,求抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,点P 是x 轴下方的抛物线上的一动点,连结PB 、PC .设△PBC 的面积为S .①求S 的取值范围;②若△PBC 的面积S 为正整数,则这样的△PBC 共有_____个.图1动感体验请打开几何画板文件名“13苏州29”,拖动点C 在y 轴负半轴上运动,可以体验到,△EHA 与△COB 保持相似.点击按钮“C 、D 、E 三点共线”,此时△EHD ∽△COD .拖动点P 从A 经过C 到达B ,数一数面积的正整数值共有11个.请打开超级画板文件名“13苏州29”,拖动点C 在y 轴负半轴上运动,可以体验到,△EHA 与△COB 保持相似.点击按钮“C 、D 、E 三点共线”,此时△EHD ∽△COD .拖动点P 从A 经过C 到达B ,数一数面积的正整数值共有11个.思路点拨1.用c 表示b 以后,把抛物线的一般式改写为两点式,会发现OB =2OC . 2.当C 、D 、E 三点共线时,△EHA ∽△COB ,△EHD ∽△COD .3.求△PBC 面积的取值范围,要分两种情况计算,P 在BC 上方或下方. 4.求得了S 的取值范围,然后罗列P 从A 经过C 运动到B 的过程中,面积的正整数值,再数一数个数.注意排除点A 、C 、B 三个时刻的值.满分解答(1)b =12c +,点B 的横坐标为-2c . (2)由2111()(1)(2)222y x c x c x x c =+++=++,设E 1(,(1)(2))2x x x c ++.过点E 作EH ⊥x 轴于H .由于OB =2OC ,当AE //BC 时,AH =2EH .所以1(1)(2)x x x c +=++.因此12x c =-.所以(12,1)E c c --. 当C 、D 、E 三点在同一直线上时,EH CO DH DO =.所以1212c cc --=--.整理,得2c 2+3c -2=0.解得c =-2或12c =(舍去). 所以抛物线的解析式为213222y x x =--.(3)①当P 在BC 下方时,过点P 作x 轴的垂线交BC 于F . 直线BC 的解析式为122y x =-. 设213(,2)22P m m m --,那么1(,2)2F m m -,2122FP m m =-+. 所以S △PBC =S △PBF +S △PCF =221()24(2)42B C FP x x FP m m m -==-+=--+.因此当P 在BC 下方时,△PBC 的最大值为4.当P 在BC 上方时,因为S △ABC =5,所以S △PBC <5. 综上所述,0<S <5.②若△PBC 的面积S 为正整数,则这样的△PBC 共有11个.考点伸展点P 沿抛物线从A 经过C 到达B 的过程中,△PBC 的面积为整数,依次为(5),4,3,2,1,(0),1,2,3,4,3,2,1,(0).当P 在BC 下方,S =4时,点P 在BC 的中点的正下方,F 是BC 的中点.1.7 因动点产生的相切问题例 1 2013年上海市杨浦区中考模拟第25题如图1,已知⊙O 的半径长为3,点A 是⊙O 上一定点,点P 为⊙O 上不同于点A 的动点.(1)当1tan 2A =时,求AP 的长;(2)如果⊙Q 过点P 、O ,且点Q 在直线AP 上(如图2),设AP =x ,QP =y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出函数的定义域;(3)在(2)的条件下,当4tan 3A =时(如图3),存在⊙M 与⊙O 相内切,同时与⊙Q相外切,且OM ⊥OQ ,试求⊙M 的半径的长.图1 图2 图3动感体验请打开几何画板文件名“13杨浦25”,拖动点P 在⊙O 上运动,可以体验到,等腰三角形QPO 与等腰三角形OAP 保持相似,y 与x 成反比例.⊙M 、⊙O 和⊙Q 三个圆的圆心距围成一个直角三角形.请打开超级画板文件名“13杨浦25”,拖动点P 在⊙O 上运动,可以体验到, y 与x 成反比例.拖动点P 使得52QP =,拖动点M 使得⊙M 的半径约为0.82,⊙M 与⊙O 相内切,同时与⊙Q 相外切.拖动点P 使得52QP =,拖动点M 使得⊙M 的半径约为9,⊙M 与⊙O 、⊙Q 都内切.思路点拨1.第(1)题的计算用到垂径定理和勾股定理.2.第(2)题中有一个典型的图,有公共底角的两个等腰三角形相似.3.第(3)题先把三个圆心距罗列出来,三个圆心距围成一个直角三角形,根据勾股定理列方程.满分解答(1)如图4,过点O 作OH ⊥AP ,那么AP =2AH .在Rt △OAH 中,OA =3,1tan 2A =,设OH =m ,AH =2m ,那么m 2+(2m )2=32.解得m =24AP AH m ===.(2)如图5,联结OQ 、OP ,那么△QPO 、△OAP 是等腰三角形.又因为底角∠P 公用,所以△QPO ∽△OAP . 因此QP OP POPA=,即33y x=.由此得到9y x=.定义域是0<x ≤6.图4 图5(3)如图6,联结OP ,作OP 的垂直平分线交AP 于Q ,垂足为D ,那么QP 、QO 是⊙Q 的半径.在Rt △QPD 中,1322PD PO ==,4tan tan 3P A ==,因此52QP =.如图7,设⊙M 的半径为r .由⊙M 与⊙O 内切,3O r =,可得圆心距OM =3-r . 由⊙M 与⊙Q 外切,52Q r QP ==,可得圆心距52QM r =+.在Rt △QOM 中,52QO =,OM =3-r ,52QM r =+,由勾股定理,得22255()(3)()22r r +=-+.解得911r =.图6 图7 图8考点伸展如图8,在第(3)题情景下,如果⊙M 与⊙O 、⊙Q 都内切,那么⊙M 的半径是多少? 同样的,设⊙M 的半径为r .由⊙M 与⊙O 内切,3O r =,可得圆心距OM =r -3. 由⊙M 与⊙Q 内切,52Q r QP ==,可得圆心距52QM r =-.在Rt △QOM 中,由勾股定理,得22255()(3)()22r r -=-+.解得r =9.1.8 因动点产生的线段和差问题例1 2013年天津市中考第25题在平面直角坐标系中,已知点A(-2,0),B(0,4),点E在OB上,且∠OAE=∠OBA.(1)如图1,求点E的坐标;(2)如图2,将△AEO沿x轴向右平移得到△AE′O′,连结A′B、BE′.①设AA′=m,其中0<m<2,使用含m的式子表示A′B2+BE′2,并求出使A′B2+BE′2取得最小值时点E′的坐标;②当A′B+BE′取得最小值时,求点E′的坐标(直接写出结果即可).图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“13天津25”,拖动点A′在线段AO上运动,可以体验到,当A′运动到AO的中点时,A′B2+BE′2取得最小值.当A′、B、E′′三点共线时,A′B+BE′取得最小值.请打开超级画板文件名“13天津25”,拖动点A′在线段AO上运动,可以体验到,当A′运动到AO的中点时,A′B2+BE′2取得最小值.当A′、B、E′′三点共线时,A′B+BE′取得最小值.思路点拨1.图形在平移的过程中,对应点的连线平行且相等,EE′=AA′=m.2.求A′B2+BE′2的最小值,第一感觉是用勾股定理列关于m的式子.3.求A′B+BE′的最小值,第一感觉是典型的“牛喝水”问题——轴对称,两点之间线段最短.满分解答(1)由∠OAE=∠OBA,∠AOE=∠BOA,得△AOE∽△BOA.所以AO BOOE OA=.因此242OE=.解得OE=1.所以E(0,1).(2)①如图3,在Rt△A′OB中,OB=4,OA′=2-m,所以A′B2=16+(2-m)2.在Rt △BEE ′中,BE =3,EE ′=m ,所以BE ′2=9+m 2. 所以A ′B 2+BE ′2=16+(2-m )2+9+m 2=2(m -1)2+27. 所以当m =1时,A ′B 2+BE ′2取得最小值,最小值为27.此时点A ′是AO 的中点,点E ′向右平移了1个单位,所以E ′(1,1). ②如图4,当A ′B +BE ′取得最小值时,求点E ′的坐标为8(,1)7.图3 图4考点伸展第(2)②题这样解:如图4,过点B 作y 轴的垂线l ,作点E ′关于直线l 的对称点E ′′, 所以A ′B +BE ′=A ′B +BE ′′.当A ′、B 、E ′′三点共线时,A ′B +BE ′′取得最小值,最小值为线段A ′E ′′.在Rt △A ′O ′E ′′中,A ′O ′=2,O ′E ′′=7,所以A ′E ′′ 当A ′、B 、E ′′三点共线时,''''''A O A O BO E O =.所以247m =. 解得87m =.此时8'(,1)7E .。
2012年数学中考动点问题一(单点与双点以及函数中的运动)一、单点运动[例1]如图,在平面直角坐标系中,两个函数y=x ,6x 21y +-=的图象交于点A 。
动点P 从点O 开始沿OA 方向以每秒1个单位的速度运动,作PQ//x 轴交直线BC 于点Q ,以PQ 为一边向下作正方形PQMN ,设它与ΔOAB 重叠部分的面积为S 。
(1)求点A 的坐标。
(2)试求出点P 在线段OA 上运动时,S 与运动时间t (秒)的关系式。
(3)在(2)的条件下,S 是否有最大值?若有,求出t 为何值时,S 有最大值,并求出最大值;若没有,请说明理由。
(4)若点P 经过点A 后继续按原方向、原速度运动,当正方形PQMN 和ΔOAB 重叠部分面积最大时,运动时间t 满足的条件是__________。
练习题1.如图①,OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,O 为原点,点A 在x 轴的正半轴上,点C 在y 轴的正半轴上,OA =5,OC =4.(1)在OC 边上取一点D ,将纸片沿AD 翻折,使点O 落在BC 边上的点E 处,求D 、E 两点的坐标;(2)如图②,若AE 上有一动点P (不与A 、E 重合)自A 点沿AE 方向向E 点匀速运动,运动的速度为每秒1个单位长度,设运动的时间为t 秒)50(<<t ,过P 点作ED 的平行线交AD 于点M ,过点M 作AE 的平行线交DE 于点N .求四边形PMNE 的面积S 与时间t 之间的函数关系式;当t 取何值时,S 有最大值?最大值是多少?(3)在(2)的条件下,当t 为何值时,以A 、M 、E 为顶点的三角形为等腰三角形,并求出相应时刻点M 的坐标.图①y xEODCB A图②OAyEDCBPMNx·EDBCAQP二、双点运动例1:在三角形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。
数轴类动点问题(一)(北师版)一、填空题(共5道,每道18分)1.已知:c是最小的两位正整数,且a,b满足,请回答问题:(1)请直接写出a,b,c的值:a=____,b=____,c=____.答案:-26, -10, 10解题思路:解:(1)∵c是最小的两位正整数,a,b满足∴c=10,a+26=0,b+c=0∴a=-26,b=-10,c=10故答案是:-26,-10,10试题难度:一颗星知识点:动点问题2.(上接第一题)(2)在数轴上a,b,c所对应的点分别是A,B,C.①记A,B两点间的距离为AB,则AB=____,AC=____;②点P为该数轴上的动点,其对应的数为x,点P在点A与点C之间运动时(包含端点),则AP=____,PC=____.答案:16, 36, x+26, 10-x解题思路:(2)①∵数轴上a,b,c三个数所对应的点分别是A,B,C,∴点A表示的数是-26,点B表示的数是-10,点C表示的数是10,所画的数轴如图所示:∴AB=-10-(-26)=16AC=10-(-26)=36故答案为:16,36;②∵点P为点A和点C之间一点,其对应的数为x,∴AP=x+26,PC=10-x;故答案为:x+26,10-x.试题难度:一颗星知识点:动点问题3.如图,已知点A,B,C为数轴上的三点,点C表示的数为9,BC=6,AB=18,O为数轴原点.(1)数轴上点A表示的数为____;点B表示的数为____.答案:-15, 3解题思路:解:(1)∵BC=6,AB=18∴AC=6+18=24∴点A表示的数为:9-24=-15点B表示的数为OB=9-6=3故答案为:-15,3;试题难度:一颗星知识点:动点问题4.(上接第三题)(2)若动点P从A出发沿数轴匀速向右运动,速度为每秒6个单位,M为AP中点,设运动时间为t(t>0)秒,则数轴上点M表示的数为____.(用含t的式子表示)答案:-15+3t解题思路:(2)如图1,∵AP=6t,M是AP的中点,∴AM=3t∵OA=15∴OM=15-3t∵点A表示的数是-15∴数轴上点M表示的数为:-15+3t故答案为:-15+3t试题难度:一颗星知识点:动点问题5.(上接第三题)(3)若动点P,Q同时从A,C出发,分别以6个单位长度每秒和3个单位长度每秒的速度,沿数轴匀速向右运动.N在线段PQ上,且PN=PQ,设运动时间为t(t>0)秒,则数轴上点N表示的数为____(用含t的式子表示).答案:5t-7解题思路:(3)∵AP=6t,CQ=3t∴PQ=OP+OQ=15-6t+9+3t=24-3t∵PN=PQ∴PN=(24-3t)=8-t①当N在O的左边时,如图2,ON=OP-PN=7-5t,则点N表示的数为:5t-7;②当N在O的右边时,同理得:ON=PN-OP=5t-7,则点N表示的数为:5t-7;综上所述,点N表示的数为:5t-7;故答案为:5t-7试题难度:一颗星知识点:动点问题。
动点问题(一)1.如图,已知:在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,点P从点A开始沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动,如果P、Q分别从A、B同时出发.设S表示面积,x表示移动时间(x>0).(1)几秒后△PBQ的面积等于8cm2;(2)写出S△DPQ与x的函数关系式;(3)求出S△DPQ最小值和S△DPQ最大值,并说明理由2.已知:把Rt△ABC和Rt△DEF按如图(1)摆放(点C与点E重合),点B、C(E)、F在同一条直线上.∠ACB = ∠EDF = 90°,∠DEF = 45°,AC = 8 cm,BC = 6 cm,EF = 9 cm.如图(2),△DEF从图(1)的位置出发,以1 cm/s 的速度沿CB向△ABC匀速移动,在△DEF移动的同时,点P从△ABC的顶点B出发,以2 cm/s的速度沿BA向点A匀速移动.当△DEF的顶点D移动到AC边上时,△DEF停止移动,点P也随之停止移动.DE与AC相交于点Q,连接PQ,设移动时间为t(s)(0<t<4.5).解答下列问题:(1)当t为何值时,点A在线段PQ的垂直平分线上?(2)连接PE,设四边形APEC的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;是否存在某一时刻t,使面积y最小?若存在,求出y 的最小值;若不存在,说明理由.(3)是否存在某一时刻t,使P、Q、F三点在同一条直线上?若存在,求出此时t 的值;若不存在,说明理由3.如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,B的坐标分别为(4,0),(4,3),动点M,N分别从O,B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,连接NP,已知动点运动了x秒.(1)P点的坐标为多少(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4.等腰△ABC中,AB=AC=5cm,BC=6cm,动点P、Q分别从A、B两点同时出发,沿AB、BC方向匀速移动,速度都是1cm/秒。
当点P到达点B时,P、Q两点停止运动,设点P的运动时间为t(秒).(1)当t为何值时,PQ⊥AB?(2)设四边形APQC的面积为ycm2。
写出y与t的函数关系式及定义域;(3)分别以P、Q为圆心,PA、BQ长为半径画圆,若⊙P 与⊙Q相切,求t的值;(4)在P、Q运动中,△BPQ与△ABC能否相似?若能,请求出AP的长;若不能,请说明理由5.如图:已知等边△ABC的边长为4cm,长为1cm的线段MN在△ABC的边AB上沿AB方向以1cm/s的速度向B点运动(运动开始时点M与点A重合,点N到达点B时运动终止),过点M、N分别作AB边的垂线,与△ABC的其它边交于P、Q 两点,线段MN运动的时间为t秒。
(1)若线段MN在运动过程中,t为何值时,四边形MNQP恰为矩形?并求该矩形的面积?(2)若线段MN在运动过程中,四边形MNQP的面积为S,运动时间为t,求四边形MNQP的面积随时间t变化的函数关系式,并写出自变量t的范围?6.如图,在矩形ABCD中,BC=20cm,P,Q,M,N分别从A,B,C,D出发沿AD,BC,CB,DA方向在矩形的边上同时运动,当有一个点先到达所在运动边的另一个端点时,运动即停止.已知在相同时间内,若BQ=xcm(x≠0),则AP=2xcm,CM=3xcm,DN=x2cm.(1)当x为何值时,以PQ,MN为两边,以矩形的边(AD或BC)的一部分为第三边构成一个三角形;(2)当x 为何值时,以P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形;(3)以P,Q,M,N为顶点的四边形能否为等腰梯形?如果能,求x的值;如果不能,请说明理由.7.如图,等腰三角形ABCD中,AB=4,CD=9,∠C=60°,动点P以每秒1个单位长的速度,从点C出发沿CD方向向点D 运动。
动点Q同时以相同速度从点D出发沿DA方向向终点A运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设点P,Q运动的时间是x秒(x>0)(1)求AD的长;(2)当x=2时,点Q到DC的距离是____,PQ=____;(3)求三角形APQ的面积S与x的函数关系式(写出x的取值范围);(4)探究:在点P,Q运动的过程中,三角形DPQ能否成为直角三角形?若能,求x的值,求x的值。
若不能,请说明理由8.如图①,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,边长为5的正△OAB的OA边在x轴的正半轴上.点C、D同时从点O 出发,点C以1单位长/秒的速度向点A运动,点D为2个单位长/秒的速度沿折线OBA运动.设运动时间为t秒,0<t<5.(1)当0<t<5/2时,证明DC⊥OA;(2)若△OCD的面积为S,求S与t的函数关系式;(3)以点C为中心,将CD所在的直线顺时针旋转60°交AB边于点E,若以O、C、E、D为顶点的四边形是梯形,求点E的坐标9.如图,直线y=kx+b(k≠0)与坐标轴分别交于A、B两点,OA,OB的长分别是方程x2-14x+48=0的两根(OA>OB),动点P从O点出发,沿路线O→B→A以每秒1个单位长度的速度运动,到达A点时运动停止.(1)直接写出A、B两点的坐标;(2)求出直线AB的解析式;(3)设点P的运动时间为t(秒),△OPA的面积为S,求S与t之间的函数关系式(不必写出自变量的取值范围);(4)当S=12时,直接写出点P的坐标,此时,在坐标轴上是否存在点M,使以O、A、P、M为顶点的四边形是梯形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由10.如图①,在平面直角坐标系中,A点坐标为(3,0),B点坐标为(0,4).动点M从点O出发,沿OA方向以每秒1个单位长度的速度向终点A运动;同时,动点N从点A出发沿AB方向以每秒5/3个单位长度的速度向终点B运动.设运动了x秒.(1)点N的坐标为(____________,____________);(用含x的代数式表示)(2)当x为何值时,△AMN为等腰三角形?(3)如图②,连结ON得△OMN,△OMN可能为正三角形吗?若不能,点M的运动速度不变,试改变点N的运动速度,使△OMN为正三角形,并求出点N的运动速度和此时x的值动点问题(一)答案1.解:(1)根据题意,得21·2x ·(6-x )=8. 即 x 2-6x +8=0.解得 x 1=2,x 2=4.所以2秒或4秒后△PBQ 的面积等于8cm 2.(2)S △DPQ =S 四边形ABCD -S △APD -S △PBQ -S △DCQ =12·6-21·x ·12-21·6·(12-2x )-21·(6-x )·2= x 2-6x +36.(3)S △DPQ = x 2-6x +36=(x -3)2+27.∴S △DPQ 的最小值是27,S △DPQ 的最大值是36.∵当|x -3|最小时,S △DPQ 有最小值;当| x -3|最大时,S △DPQ 有最大值,又∵0<x ≤6,∴当x =3时,S △DPQ 有最小值;当x =6时,S △DPQ 有最大值. 2.(1)∵点A 在线段PQ 的垂直平分线上,∴AP = AQ .∵∠DEF = 45°,∠ACB = 90°,∠DEF +∠ACB +∠EQC = 180°,∴∠EQC = 45°.∴∠DEF =∠EQC . ∴CE = CQ . 由题意知:CE = t ,BP =2 t ,∴CQ = t .∴AQ = 8-t .在Rt △ABC 中,由勾股定理得:AB = 10 cm .则AP = 10-2 t .∴10-2 t = 8-t .解得:t = 2.答:当t = 2 s 时,点A 在线段PQ 的垂直平分线上.(2)过P 作PM BE ⊥,交BE 于M ,∴90BMP ∠=︒.在Rt △ABC 和Rt △BPM 中,sin AC PM B AB BP ==,∴8210PM t = . ∴PM = 85t .∵BC = 6 cm ,CE = t , ∴ BE = 6-t .∴y = S △ABC -S △BPE =12BC AC ⋅-12BE PM ⋅= 1682⨯⨯-()186t t 25⨯-⨯=24242455t t -+ = ()2484355t -+.∵405a =>,∴抛物线开口向上.∴当t = 3时,y 最小=845.答:当t = 3s 时,四边形APEC 的面积最小,最小面积为845cm 2(3)假设存在某一时刻t ,使点P 、Q 、F 三点在同一条直线上.过P 作PN AC ⊥,交AC 于N ,∴90ANP ACB PNQ ∠=∠=∠=︒.∵PAN BAC ∠=∠,∴△PAN ∽△BAC .∴PN AP AN BC AB AC==.∴1026108PN t AN -==.∴665PN t =-,885AN t =-.∵NQ = AQ -AN ,∴NQ = 8-t -(885t -) = 35t .∵∠ACB = 90°,B 、C (E )、F 在同一条直线上,∴∠QCF = 90°,∠QCF = ∠PNQ .∵∠FQC = ∠PQN ,∴△QCF ∽△QNP .∴PN NQ FC CQ= . ∴636559t t t t -=- . ∵0t <<4.5 ∴663595t t -=-解得:t = 1. 3.解:(1)由题意可知,C (0,3),M (x ,0),N (4-x ,3),∴P 点坐标为(x ,3- x ).(2)设△NPC 的面积为S ,在△NPC 中,NC=4-x ,NC 边上的高为,其中,0≤x ≤4.∴S= (4-x )× x= (-x 2+4x )=- (x-2)2+ .∴S 的最大值为 ,此时x=2.(3)延长MP 交CB 于Q ,则有PQ ⊥BC .①若NP=CP ,∵PQ ⊥BC ,∴NQ=CQ=x .∴3x=4,∴x= .②若CP=CN ,则CN=4-x ,PQ= x ,CP= x ,4-x= x ,∴x=;③若CN=NP ,则CN=4-x .∵PQ= ,NQ=4-2x ,∵在Rt △PNQ 中,PN 2=NQ 2+PQ 2,∴(4-x )2=(4-2x )2+( x )2,∴x=.综上所述,x= ,或x= ,或x= .4.解答:(1)过A 作AH ⊥BC ,垂足为H ,∵AB=AC ,AH ⊥BC ,∴BH= BC=3.又∵PQ ⊥AB ,∴cos ∠B= ∴.∴t= .(2)过P 作PM ⊥BC ,垂足为M ,∵PM ⊥BCAH ⊥BC ,∴PM ∥AH .∴. ∴ .∴PM= . ∴S △PBQ= .∴.∴定义域:0<t <5.(3)∵PA=BQ=t ,∴两圆只能外切.(1分)过Q 作QN ⊥AB ,垂足为N ,∴QN= ,BN= ,PN= .又∵∠PNQ=90°,∴.∴ .(4)能,有二种情况:①∵△BPQ ∽△BAC ,∴. ∴ .∴t= . ②∵△BPQ ∽△BAC ,∴ .∴ .∴t= .∴当t= 或t= 秒时,两个三角形相似.5.(1)如图所示,当MNQP 为矩形时,t=32秒,此时MN=1,MP=332,332MNQP S =。