九年级数学动点问题1
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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。
九年级中考压轴——动点问题集锦1、已知等边三角形ABC的边长为4厘米,长为1厘米的线段MN在△ABC的边AB上沿AB方向以1厘米/秒的速度向B点运动。
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) 当四边形MNQP为矩形时,有MN=QP,即MN在运动t秒后,线段QP的长度为3+t。
因为三角形ABC是等边三角形,所以三角形ABC的高等于边长的一半,即2根号3.因此,四边形MNQP的面积为2根号3*t平方+2t。
2) 四边形MNQP的面积为S,运动时间为t。
因为三角形ABC是等边三角形,所以三角形ABC的高等于边长的一半,即2根号3.因此,四边形MNQP的高为2根号3.由于四边形MNQP是矩形,所以MN=QP=3+t,PQ=2根号3.因此,S=PQ*MN=2根号3*(3+t)。
函数关系式为S=2根号3*t+6根号3,t的取值范围为t≥0.2、在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,DC=5,AB=42,∠B=45度。
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) 因为三角形ABD和三角形CBD相似,所以BD=AB-AD=39.由于三角形BCD是直角三角形,所以BC=BD/根号2=39/根号2.2) 当MN∥AB时,由于三角形BMD和三角形BAC相似,所以BD/AB=MD/MN,即39/42=2t/(3+t),解XXX13秒。
3) 当△MNC为等腰三角形时,由于三角形MNC和三角形ABD相似,所以CN/AD=MN/BD,即CN/3=(3+t)/39,XXX13秒。
3、在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,OA∥BC,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(4,3),点C在y轴的正半轴上。
动点M在OA上运动,从O点出发到A点;动点N在AB上运动,从A点出发到B点。
动点与定值问题初三一、动点与定值问题解析动点与定值问题是一种常见的数学问题,主要考察学生的空间思维能力和代数运算能力。
这类问题通常涉及到几何图形中的动点和定点,通过给定的条件和关系,求出动点的轨迹或定值。
解决动点与定值问题的关键在于理解问题的几何背景和代数关系。
首先,要明确动点和定点的位置关系,以及它们之间的距离、角度等关系。
其次,要运用代数方法,将几何关系转化为代数方程或不等式,通过求解方程或不等式得到答案。
二、例题讲解例题1:在直角坐标系中,点A的坐标为(0,1),点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(4,3)。
若点P是x轴上的一个动点,当△PAB的周长最小时,求点P的坐标。
分析:首先,我们可以通过平移的方式找到点P的位置。
由于点A和点B关于x轴对称,我们可以将点A关于x轴的对称点设为点P,这样△PAB的周长最小。
解:设点P的坐标为(x,0)。
由于点A和点B关于x轴对称,因此,我们有:AP = BP根据点到点的距离公式,我们可以得到:AP = √(x^2 + 1)BP = √((x-2)^2 + 1)因为AP=BP,所以:x^2 + 1 = (x-2)^2 + 1解这个方程,我们得到:x = 1所以,当△PAB的周长最小时,点P的坐标为(1,0)。
例题2:在矩形ABCD中,AB=2, BC=4, 点E是BC的中点。
将△ABE沿AE折起,使得AB=BE=2, 求二面角B-AE-D的平面角的余弦值。
分析:首先,我们需要找到二面角B-AE-D的平面角所在的三角形。
通过观察和计算,我们可以发现平面角所在的三角形是△BAE。
因此,我们需要求出△BAE 的三边长度,然后利用余弦定理求出余弦值。
解:由于AB=BE=2,AE=2√2(根据勾股定理)。
我们可以得到△BAE的三边长度分别为2、2√2、4。
根据余弦定理,我们可以得到:cos∠BAE = (AB^2 + AE^2 - BE^2) / (2 ×AB ×AE)= (4 + 8 - 4) / (2 ×2 ×2√2)= √2/2所以,二面角B-AE-D的平面角的余弦值为√2/2。
初中数学动点问题大全动点问题一直是中考热点题型,近几年考察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值、线段或面积的最值问题等,下面就此问题的常见题型作简单介绍。
题型一动点形成的面积问题1.面积公式:三角形面积用12S ah =来表示,利用未知数的代数式来表示底和高。
2.面积比等于相似比的平方:面积无法用底和高表示时,利用相似三角形的面积比等于相似比的平方来求解,只需要知道相似比和另一个三角形面积即可表示。
3.相似三角形:当面积公式和面积比等于相似比的平方不能有效解题时,利用相似三角形的比例关系求解。
角度1:利用公式法解决动点面积问题例题1:在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y x bx c =-++经过点30A (,)和23B (,).过点A 的直线与y 轴的负半轴相交于点C ,且1tan 3CAO ∠=.(1)求这条抛物线的表达式及对称轴;(2)连接AB 、BC ,求ABC ∠的正切值;(3)若点D 在x 轴下方的对称轴上,当ABC ADC S S ∆∆=时,求点D 的坐标.变式1:如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 的坐标为(,3)a (其中4a >),射线O 与反比例函数12y x =的图像交于点P ,点B 、C 分别在函数12y x=的图像上,且//AB x 轴,//AC y 轴.(1)当点P 横坐标为6,求直线AO 的表达式;(2)联结BO ,当AB BO =时,求点A 坐标;(3)联结BP 、CP ,试猜想:ABP ACP S S ∆∆的值是否随a 的变化而变化?如果不变,求出ABP ACP S S ∆∆的值;如果变化,请说明理由.O x y (备用图)O xy解析:(1)∵反比例函数12y x=的图像经过横坐标为6的点P ,∴点P 的坐标为(6,2).设直线AO 的表达式为y kx =(0k ≠).将点P (6,2)代入y kx =,解得13k =.∴所求反比例函数的解析式为13y x =.(2)∵AB //x 轴,∴点B 纵坐标为3,将3y =代入12y x=,得4x =.∴B 坐标为(4,3).∵AB =BO ,∴224(40)(30)a -=-+-9a =.∴点A 坐标为(9,3).(3)不变.延长AB 交y 轴于点D ,延长AC 交x 轴于点E ,∴32ADO AEO S S a ∆∆==.∵点C 坐标为(a ,12a ).∴6CEO S ∆=,同理6BDO S ∆=,∴ADO BDO AEO CEO S S S S ∆∆∆∆-=-,即ABO ACO S S ∆∆=.∵△ABP 与△ABO 同高,∴ABP ABO S AP S AO ∆∆=.同理ACP ACO S AP S AO ∆∆=.∴1ABP ACP S S ∆∆=.即当a 变化时,ABP ACPS S ∆∆的值不变,且恒为1变式2:如图,在直角坐标系中,一条抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(3,0)B ,(0,4)C ,点A 在x 轴的负半轴上,4OC OA =;(1)求这条抛物线的解析式,并求出它的顶点坐标;(2)联结AC 、BC ,点P 是x 轴正半轴上一个动点,过点P 作//PM BC 交射线AC 于点M ,联结CP ,若CPM ∆的面积为2,则请求出点P 的坐标;解析:(1)设这条抛物线的解析式为2(0)y ax bx c a =++≠它的顶点坐标为16(1,)3(2)过点P 作PH AC ⊥,垂足为H .∵P 点在x 轴的正半轴上,∴设0P x (,).∵A )0,1(-,∴1PA x =+.∵在Rt AOC ∆中,222OA OC AC +=;又∵14OA OC ==,∴17AC =90sin 117PH PH PHA CAO AP x ∠=︒∴∠===+ 17PH =//BP CM PM BC AB AC ∴= ;300B P x (,),(,)1点P 在点B 的左侧时,3BP x =-,∴3417x -=17(3)4x CM -=∵2PCM S =△∴122CM PH ⋅⋅=,∴17(3)12217x -=解得110x .P =∴(,)2点P 在点B 的右侧时,3BP x =-,∴3417x -=17(3)x CM -=∵2PCM S =△∴122CM PH ⋅⋅=,∴17(3)122417x -=解得11x =+,21x =-(不合题意,舍去)∴P(1+0).综上所述,P 的坐标为(1,0)或(1+0)角度2:利用面积比等于相似比的平方解决动点面积问题例题2:如图,已知在梯形ABCD 中,//AD BC ,5AB DC ==,4AD =.M 、N 分别是边AD 、BC 上的任意一点,联结AN 、DN .点E 、F 分别在线段AN 、DN 上,且//ME DN ,//MF AN ,联结EF .(1)如图1,如果//EF BC ,求EF 的长;(2)如果四边形MENF 的面积是ADN ∆的面积的38,求AM 的长;解析:(1)∵AD //BC ,EF //BC ,∴EF //A D .又∵ME //DN ,∴四边形EF DM 是平行四边形.∴EF =DM .同理可证,EF =AM .∴AM =DM .∵AD =4,∴122EF AM AD ===.(2)∵38ADN MENF S S ∆=四边形,∴58AME DMF ADN S S S ∆∆∆+=.即得58AME DMF ADN ADN S S S S ∆∆∆∆+=.∵ME //DN ,∴△AME ∽△AN D .∴22AME ADN S AM S AD∆∆=.同理可证,△DM F ∽△DN A .即得22DMF ADN S DM S AD ∆∆=.设AM =x ,则4DM AD AM x =-=-.∴22(4)516168x x -+=.即得2430x x -+=.解得11x =,23x =.∴AM 的长为1或3.A B CD M N EF (图1)AB C D M N E F变式3:已知直线1l 、2l ,12//l l ,点A 是1l 上的点,B 、C 是2l 上的点,AC BC ⊥,60ABC ∠=︒,4AB =,O 是AB 的中点,D 是CB 延长线上的点,将DOC ∆沿直线CO 翻折,点D 与'D 重合.(1)如图1,当点'D 落在直线1l 上时,求DB 的长;(2)延长DO 交1l 于点E ,直线'OD 分别交1l 、2l 于点M 、N .①如图2,当点E 在线段AM 上时,设x AE =,y DN =,求y 关于x 的函数解析式及其定义域;②若DON ∆的面积为323时,求AE 的长.解析:变式4:如图1,在梯形ABCD 中,//AD BC ,对角线BC AC ⊥,4AD =cm ,︒=∠45D ,3=BC cm .(1)求B ∠cos 的值;(2)点E 为BC 延长线上的动点,点F 在线段CD 上(点F 与点C 不重合),且满足ADE AFC ∠=∠,如图2,设x BE =,y DF =,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域;(3)点E 为射线BC 上的动点,点F 在射线CD 上,仍然满足ADE AFC ∠=∠,当AFD ∆的面积为2cm 2时,求BE 的长.解析:(1)∵//AD BC ,∴ACB DAC ∠=∠.∵AC BC ⊥,∴90ACB ∠=︒.∴90DAC ∠=︒.∵45D ∠=︒,∴45ACD ∠=︒.∴AD AC =.∵4AD =,∴4AC =.∵3=BC ,∴5AB ==.∴3cos 5BC B AB ∠==.(2)∵//AD BC ,∴ADF DCE ∠=∠.∵AFC FDA FAD ∠=∠+∠,ADE FDA EDC ∠=∠+∠,又AFC ADE ∠=∠,∴FAD EDC ∠=∠.∴ADF DCE ∆~∆.∴AD DF DC CE =.在Rt ADC ∆中,222AC AD DC +=,又4==AC AD ,∴24=DC .∵x BE =,∴3-=x CE .y DF =,∴3244-=x y .22322-=x y .定义域为113<<x .(3)当点E 在BC 的延长线上,由(2)可得:ADF DCE ∆~∆,∴2(DC AD S S DCE ADF =∆∆.∵2AFD S ∆=,4=AD ,24=DC ,∴4=∆DCE S .∵AC CE S DCE ⨯⨯=∆21,∴44)3(21=⨯-⨯BE ,∴5BE =.当点E 在线段BC 上,同理可得:44)3(21=⨯-⨯BE .∴1BE =.所以BE 的长为5或1.角度3:利用锐角三角比法解决动点面积问题例题3:已知在平面直角坐标系xoy (如图)中,抛物线212y x bx c =++经过点(4,0)A 、点(0,4)C -,点B 与点A 关于这条抛物线的对称轴对称;(1)用配方法求这条抛物线的顶点坐标;(2)联结AC 、BC ,求ACB ∠的正弦值;(3)点P 是这条抛物线上的一个动点,设点P 的横坐标为(0)m m >,过点P 作y 轴的垂线PQ ,垂足为Q ,如果QPO BCO ∠=∠,求m 的值;解析:变式5:已知在平面直角坐标系xoy 中,抛物线2(0)y ax bx c a =++>与x 轴相交于(1,0),(3,0)A B -两点,对称轴l 与x 轴相交于点C ,顶点为点D ,且ADC ∠的正切值为12.(1)求顶点D 的坐标;(2)求抛物线的表达式;(3)F 点是抛物线上的一点,且位于第一象限,联结AF ,若FAC ADC ∠=∠,求F 点的坐标.解析:(1)∵抛物线与x 轴相交于()1,0A -,()3,0B 两点,∴对称轴l :直线1x =,2AC =∵90ACD ∠=︒,1tan 2ADC ∠=,∴4CD =,∵0a >,∴()1,4D -(2)设()214y a x =--将1,0x y =-=代入上式,得,1a =所以,这条抛物线的表达为223y x x =--(3)过点F 作FH x ⊥轴,垂足为点H设()2,23F x x x --,∵FAC ADC ∠=∠,∴tan tan FAC ADC ∠=∠,∵1tan 2ADC ∠=,∴1tan 2FH FAC AH ∠==∵223FH x x =--,1AH x =+,∴223112x x x --=+解得172x =,21x =-(舍),∴79,24F ⎛⎫ ⎪⎝⎭巩固1:如图,在直角坐标系xOy 中,抛物线c ax ax y +-=22与x 轴的正半轴相交于点A 、与y 轴的正半轴相交于点B ,它的对称轴与x 轴相交于点C ,且OBC OAB ∠=∠,3AC =.(1)求此抛物线的表达式;(2)如果点D 在此抛物线上,DF OA ⊥,垂足为F ,DF 与线段AB 相交于点G ,且2:3:=∆∆AFG ADG S S ,求点D 的坐标.解析:(1)∵抛物线c ax ax y +-=22的对称轴为直线12=--=a a x ,∴OC =1,OA =OC +AC =4,∴点A (4,0).∵∠OBC =∠OAB ,∴tan ∠OAB =tan ∠OBC ,∴OBOC OA OB =,∴OB OB 14=,∴OB =2,∴点B (0,2),∴⎩⎨⎧+-==,8160,2c a a c ∴⎪⎩⎪⎨⎧=-=.2,41c a ∴此抛物线的表达式为221412++-=x x y .(2)由2:3:=∆∆AFG ADG S S 得DG :FG =3:2,DF :FG =5:2,设m OF =,得m AF -=4,221412++-=m m DF ,由FG //OB ,得OA AF OB FG =,∴24m FG -=,∴2:524:)22141(2=-++-m m m ,∴01272=+-m m ,∴4,321==m m (不符合题意,舍去),∴点D 的坐标是(3,45)巩固2:如图,已知ABC ∆与BDE ∆都是等边三角形,点D 在边AC 上(不与A 、C 重合),DE 与AB 相交于点F .(1)求证:BCD DAF ∆∆∽;(2)若1BC =,设CD x =,AF y =;①求y 关于x 的函数解析式及定义域;②当x 为何值时,79BEF BCD S S ∆∆=?(1)证明:∵ABC ∆与BDE ∆都是等边三角形,∴60A C BDE ∠=∠=∠=︒A C BO yx∵ADF BDE C DBC ∠+∠=∠+∠,∴ADF DBC ∠=∠,∴BCD ∆∽DAF∆(2)∵BCD ∆∽DAF ∆,∴BC CD AD AF=∵1BC =,设CD x =,AF y =,∴11x x y=-,∴()201y x x x =-<<(3)解法一:∵ABC ∆与BDE ∆都是等边三角形,∴60E C ∠=∠=︒,60EBD CBA ∠=∠=︒,∴EBF CBD∠=∠∴EBF ∆∽CBD ∆,∴BE BF BC BD=,∵BE BD =,1BC =,∴2BE BF =∵EBF ∆∽CBD ∆,79BEF BCD S S ∆∆=,∴2279BEF BCD S BE S BC ∆∆==,∴279BE BF ==,∴29AF =∴229x x -=,解得1221,33x x ==,∴当13x =或23时,79BEF BCD S S ∆∆=解法二:∵△ABC 与BDE ∆都是等边三角形,∴60E C ∠=∠=︒,60EBD CBA ∠=∠=︒,∴EBF CBD∠=∠∴EBF ∆∽CBD ∆,∵79BEF BCD S S ∆∆=,∴2279BEF BCDS BE S BC ∆∆==∵1BC =,BE BD =,∴279BD =过点B 作BH AC ⊥于点H ,∵60C ∠=︒,∴BH =16DH =,12CH =当点D 在线段CH 上时,111263CD CH DH =-=-=当点D 在线段CH 的延长线上时,112263CD CH DH =+=+=综上所述,当13x =或23时,79BEF BCD S S ∆∆=.巩固3:在矩形ABCD 中,4AB =,6AD =,点P 是射线DA 上一动点,将三角板直角顶点重合于点P ,三角板两直角边中的一边始终经过点C ,另一直角边交射线BA 于点E .(1)判断EAP ∆与PDC ∆一定相似吗?请证明你的结论;(2)设PD x =,AE y =,求y 与x 的函数关系式,并写出它的定义域;(3)是否存在这样的点P ,是EAP ∆周长等于PDC ∆周长的2倍?若存在,请求出PD 的长度;若不存在,请简要说明理由.解析:(1)△EAP ∽△PDC①当P 在AD 边上时,如图(1):∵矩形ABCD ,==90D A ∠∠ ,∴1+2=90∠∠据题意=90CPE ∠ ∴3+2=90∠∠ ,∴1=3∠∠,∴△EAP ∽△PDC②当P 在AD 边上时,如图(2):同理可得△EAP ∽△PDC(2)若点P 在边AD 上,据题意:PD x =6PA x =-4DC =AE y =又∵△EAP ∽△PDC ,∴AE PA PD DC =,∴64y x x -=,∴22613442x x y x x -==-+()06x <<若点P 在边DA 延长线上时,据题意PD x =,则6PA x =-,4DC =,AE y =,∵△EAP ∽△PDC ,∴AE PA PD DC =,∴64y x x -=,∴()2664x x y x -=>(3)假如存在这样的点P ,使△EAP 周长等于PDC ∆的2倍①若点P 在边AD 上∵△EAP ∽△PDC ∴():6:4EAP PDC C C x =- ,∴()6:42x -=,∴2x =-不合题意舍去;②若点P 在边DA 延长线上,同理得()6:42x -=,∴14x =综上所述:存在这样的点P 满足题意,此时14PD =巩固4:如图,已知抛物线2y ax bx c =++经过点(0,4)A -,点(2,0)B -,点(4,0)C .(1)求这个抛物线的解析式,并写出顶点坐标;(2)已知点M 在y 轴上,OMB OAB ACB ∠+∠=∠,求点M 的坐标.解析:(1)∵抛物线2y ax bx c =++经过点(0,4)A -,点(2,0)B -,点(4,0)C ∴44201640c a b c a b c =-⎧⎪-+=⎨⎪++=⎩解得方程组的解为1214a b c ⎧=⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎩∴这个抛物线的解析式为:2142y x x =--顶点为9(1,)2-(2)如图:取OA 的中点,记为点N ∵OA =OC =4,∠AOC =90°∴∠ACB =45°∵点N 是OA 的中点∴ON =2又∵OB =2∴OB =ON又∵∠BON =90°∴∠ONB =45°∴∠ACB =∠ONB∵∠OMB +∠OAB =∠ACB ∠NBA +∠OAB =∠ONB ∴∠OMB =∠NBA1°当点M 在点N 的上方时,记为M 1∵∠BAN =∠M 1AB ,∠NBA =∠OM 1B ,∴△ABN ∽△AM 1B ∴1AN AB AB AM =又∵AN =2,AB =∴110AM =又∵A (0,—4)∴1(0,6)M 2°当点M 在点N 的下方时,记为M 2,点M 1与点M 2关于x 轴对称,∴2(0,6)M -综上所述,点M 的坐标为(0,6)或(0,6)-题型二动点形成的相切问题1.直线和圆相切:圆心到直线距离等于半径构造直角三角形,利用三角比、勾股定理等来表示圆心到直线距离及半径,建立等量关系2.圆和圆相切:两圆半径和等于圆心距.利用平行线分线段成比例、勾股定理、三角比、相似等表示相关线段,建立等量关系角度4:直线与圆相切问题例题4:如图,在ABC ∆中,10,12,AB AC BC ===点E F 、分别在边BC AC 、上(点F 不与点A 、C 重合)//EF AB .把ABC ∆沿直线EF 翻折,点C 与点D 重合,设FC x =.(1)求B ∠的余切值;(2)当点D 在ABC ∆的外部时,DE DF 、分别交AB 于M 、N ,若MN y =,求y 关于x 的函数关系式并写出定义域;(3)(下列所有问题只要直接写出结果即可)以E 为圆心、BE 长为半径的E 与边AC 1没有公共点时,求x 的取值范围.2一个公共点时,求x 的取值范围.3两个公共点时,求x 的取值范围.AE CB FA B D GC EF变式6:已知:矩形ABCD 中,过点B 作BG ⊥AC 交AC 于点E ,分别交射线AD 于F 点、交射线CD 于G 点,BC =6.(1)当点F 为AD 中点时,求AB 的长;(2)联结AG ,设AFG AB x S y ∆==,,求y 关于x 的函数关系式及自变量x 的取值范围;(3)是否存在x 的值,使以D 为圆心的圆与BC 、BG 都相切?若存在,求出x 的值;若不存在,请说明理由.解析:(1)∵点F 为AD 中点,且AD =BC =6,∴AF =3∵矩形ABCD 中,∠ABC =90°,BG ⊥AC 于点E ,∴∠ABE +∠EBC =90°,∠AC ∠EBC =90°∴∠ABE =∠ACB ,∴△ABF ∽△BCF ,∴AB AF BC AB =∴AB =23(2)由(1)可得△ABF ∽△BCF ∴AB AF BC AB =∵AB =x ,BC =6∴AF =62x ;同理可得:CG =x36①当F 点在线段AD 上时DG =CG -CD =x x x x 23636-=-∴S ⊿AFG =1236213x x CG AF -=⋅。
人教版九年级数学中考动点问题专项练习例题1. 抛物线223y x x =-++与x 轴相交于A 、B 两点(点A 在B 的左侧),与y轴相交于点C ,顶点为D .⑴ 直接写出A 、B 、C 三点的坐标和抛物线的对称轴;⑵ 连接BC ,与抛物线的对称轴交于点E ,点P 为线段BC 上的一个动点,过点P 作PF DE ∥交抛物线于点F ,设点P 的横坐标为;① 用含m 的代数式表示线段PF 的长,并求出当m 为何值时,四边形PEDF 为平行四边形?② 设BCF ∆的面积为S ,求S 与m 的函数关系式. 【答案】⑴()10A -,,()30B ,,()03C ,.抛物线的对称轴是:1x =.⑵①设直线BC 的函数关系式为:y kx b =+. 把()()3003B C ,,,分别代入得:303.k b b +=⎧⎨=⎩,解得:13k b =-=,. 所以直线BC 的函数关系式为:3y x =-+. 当1x =时,132y =-+=,∴()12E ,. 当x m =时,3y m =-+, ∴()3P m m -+,.在223y x x =-++中,当1x =时,4y =. ∴()14D ,当x m =时,223y m m =-++∴()223F m m m -++,.∴线段422DE =-=,线段()222333PF m m m m m =-++--+=-+. ∵PF DE ∥∴当PF ED =时,四边形PEDF 为平行四边形. 由232m m -+=解得:1221m m ==,.(不合题意,舍去). 因此,当2m =时,四边形PEDF 为平行四边形.②设直线PF 与x 轴交于点M ,由()30B ,,()00O ,,可得:3OB OM MB =+=. ∵BPF CPE S S S ∆∆=+.即()11112222S PF BM PF OM PF BM OM PF OB =⋅+⋅=⋅+=⋅.∴()()221393303222S m m m m m =⨯-+=-+≤≤.例题2. 如图,已知抛物线(1)2)0y 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OC OB =,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.【答案】(1)∵抛物线2(1))0y a x a =-+≠经过点()20A -,,∴09a =+a =∴二次函数的解析式为:2y =+(2)∵D 为抛物线的顶点∴(1D 过D 作DN OB ⊥于N ,则DN =,3AN =,∴6AD ==∴60DAO ∠=︒∵OM AD ∥①当AD OP =时,四边形DAOP 是平行四边形 ∴6OP =∴()6t s =②当DP OM ⊥时,四边形DAOP 是直角梯形 过O 作OH AD ⊥于H ,2AO =,则1AH =(如果没求出60DAO ∠=°可由Rt Rt OHA DNA △∽△求1AH =) ∴5OP DH ==,()5t s =③当PD OA =时,四边形DAOP 是等腰梯形 ∴2624OP AD AH =-=-=∴()4t s =综上所述:当6t =、5、4时,对应四边形分别是平行四边形、直角梯形、等腰梯形.(3)由(2)及已知,60OC OB COB OCB =∠=,,°△是等边三角形 则62OB OC AD OP t BQ t =====,,,∴()6203OQ t t =-<< 过P 作PE OQ ⊥于E,则PE =∴113322263(62)BCPQ t S t -=⨯⨯⨯-⨯=233633228t ⎛⎫-+⎪⎝⎭ 当32t =时,BCPQ S 的面积最小值为6338 ∴此时33324OQ OP OE ==,=,∴39334443PE QE ===- ∴222233933442PE QE PQ ⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=例题3. 已知⊙O 的半径为3,⊙P 与⊙O 相切于点A ,经过点A 的直线与⊙O 、⊙P 分别交于点B 、C ,cos ∠BAO =13.设⊙P 的半径为x ,线段OC 的长为y .(1)求AB 的长;(2)如图1,当⊙P 与⊙O 外切时,求y 与x 之间的函数关系式,并写出函数的定义域;(3)当∠OCA =∠OPC 时,求⊙P 的半径.图1 【答案】(1)如图2,作OE ⊥AB ,垂足为E ,由垂径定理,得AB =2AE .在Rt △AOE 中,cos ∠BAO =13AE AO =,AO =3,所以AE =1.所以AB =2.(2)如图2,作CH ⊥AP ,垂足为H . 由△OAB ∽△P AC ,得AO AP AB AC =.所以32x AC =.所以23AC x =. 在Rt △ACH 中,由cos ∠CAH =13,得1322AH AC CH==. 所以1239AH AC x ==,224239CH AC x ==. 在Rt △OCH 中,由OC 2=OH 2+CH 2,得222422()(3)99y x x =++. 整理,得23649813y x x =++.定义域为x >0.图2 图3(3)①如图3,当⊙P 与⊙O 外切时,如果∠OCA =∠OPC ,那么△OCA ∽△OPC .因此OA OCOC OP =.所以2OC OA OP =⋅. 解方程236493(3)813x x x ++=+,得154x =.此时⊙P 的半径为154.②如图4,图5,当⊙P 与⊙O 内切时,同样的△OAB ∽△P AC ,23AC x =. 如图5,图6,如果∠OCA =∠OPC ,那么△ACO ∽△APC .所以AO ACAC AP =.因此2AC AO AP =⋅. 解方程22()33x x =,得274x =.此时⊙P 的半径为274.图4 图5 图6例题4. 如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B 的坐标为(4,0),点C的坐标为(-4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P、D、B三点作⊙Q,与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于F,连结EF、BF.(1)求直线AB的函数解析式;(2)当点P在线段AB(不包括A、B两点)上时.①求证:∠BDE=∠ADP;②设DE=x,DF=y,请求出y关于x的函数解析式;(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B、D、F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2∶1?如果存在,求出此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由.图1【答案】(1)直线AB的函数解析式为y=-x+4.(2)①如图2,∠BDE=∠CDE=∠ADP;②如图3,∠ADP=∠DEP+∠DPE,如图4,∠BDE=∠DBP+∠A,因为∠DEP=∠DBP,所以∠DPE=∠A=45°.所以∠DFE=∠DPE=45°.因此△DEF是等腰直角三角形.于是得到2y x=.图2 图3 图4(3)①如图5,当BD∶BF=2∶1时,P(2,2).思路如下:由△DMB∽△BNF,知122BN DM==.设OD=2m,FN=m,由DE=EF,可得2m+2=4-m.解得23m=.因此4(0,)3D.再由直线CD与直线AB求得交点P(2,2).②如图6,当BD∶BF=1∶2时,P(8,-4).思路同上.图5 图6例题5. 在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6,53sin =B ,⊙B 的半径长为1,⊙B 交边CB 于点P ,点O 是边AB 上的动点.(1)如图1,将⊙B 绕点P 旋转180°得到⊙M ,请判断⊙M 与直线AB 的位置关系;(2)如图2,在(1)的条件下,当△OMP 是等腰三角形时,求OA 的长; (3)如图3,点N 是边BC 上的动点,如果以NB 为半径的⊙N 和以OA 为半径的⊙O 外切,设NB =y ,OA =x ,求y 关于x 的函数关系式及定义域.图1 图2 图3【答案】(1) 在Rt △ABC 中,AC =6,53sin =B ,所以AB =10,BC =8.过点M 作MD ⊥AB ,垂足为D .在Rt △BMD 中,BM =2,3sin 5MD B BM==,所以65MD =.因此MD >MP ,⊙M 与直线AB 相离. 图4(2)①如图4,MO ≥MD >MP ,因此不存在MO =MP 的情况.②如图5,当PM =PO 时,又因为PB =PO ,因此△BOM 是直角三角形.在Rt △BOM 中,BM =2,4cos 5BO B BM==,所以85BO =.此时425OA =.③如图6,当OM =OP 时,设底边MP 对应的高为OE .在Rt △BOE 中,BE =32,4cos 5BE B BO==,所以158BO =.此时658OA =.图5 图6(3)如图7,过点N 作NF ⊥AB ,垂足为F .联结ON . 当两圆外切时,半径和等于圆心距,所以ON =x +y .在Rt △BNF 中,BN =y ,3sin 5B =,4cos 5B =,所以35NF y =,45BF y =.在Rt △ONF 中,4105OF AB AO BF x y =--=--,由勾股定理得ON 2=OF 2+NF 2. 于是得到22243()(10)()55x y x y y +=--+.整理,得2505040x y x -=+.定义域为0<x <5.图7 图8例题6. 如图1,甲、乙两人分别从A 、B 两点同时出发,点O 为坐标原点.甲沿AO 方向、乙沿BO 方向均以每小时4千米的速度行走,t 小时后,甲到达M 点,乙到达N 点.(1)请说明甲、乙两人到达点O 前,MN 与AB 不可能平行;(2)当t 为何值时,△OMN ∽△OBA ?(3)甲、乙两人之间的距离为MN 的长.设s =MN 2,求s 与t 之间的函数关系式,并求甲、乙两人之间距离的最小值. 图1【答案】 (1)当M 、N 都在O 右侧时,24122OM t t OA-==-,642163ON t t OB-==-,所以OM ON OAOB≠.因此MN 与AB 不平行.(2)①如图2,当M 、N 都在O 右侧时,∠OMN >∠B ,不可能△OMN ∽△OBA .②如图3,当M 在O 左侧、N 在O 右侧时,∠MON >∠BOA ,不可能△OMN ∽△OBA .③如图4,当M 、N 都在O 左侧时,如果△OMN ∽△OBA ,那么ON OA OMOB=.所以462426t t -=-.解得t =2.图2 图3 图4(3)①如图2,24OM t =-,12OH t =-,2)MH t =-.(64)(12)52NH ON OH t t t =-=---=-.②如图3,42OM t =-,21OH t =-,1)MH t =-.(64)(21)52NH ON OH t t t =+=-+-=-.③如图4,42OM t =-,21OH t =-,1)MH t =-.(21)(46)52NH OH ON t t t =-=---=-.综合①、②、③,s 222MN MH NH ==+22221)(52)16322816(1)12t t t t t ⎤=-+-=-+=-+⎦. 所以当t =1时,甲、乙两人的最小距离为12千米.例题7. 已知点 (1,3)在函数ky x=(0x >)的图像上,矩形ABCD 的边BC 在x 轴上,E 是对角线BD 的中点,函数ky x=(0x >)的图像经过A 、E 两点,若45ABD ∠=︒,求E 点的坐标.【解析】点(1,3)在函数k y x=的图像上,3k =.又E 也在函数k y x =的图像上,故设E 点的坐标为(m ,3m). 过E 点作EF x ⊥轴于F ,则3EF m=. 又E 是对角线BD 的中点,62AB CD EF m===. 故A 点的纵坐标为6m ,代入3y x =中,得A 点坐标为 (2m ,6m). 因此22m mBF OF OB m =-=-=.由45ABD ∠=︒,得45EBF ∠=︒,BF EF =. 即有32m m=.解得m =而0m >,故m =则E 点坐标为【答案】例题8. 如图,11POA ∆、212PA A ∆都是等腰直角三角形,点1P 、2P 在函数4y x=(0x >)的图像上,斜边1OA 、12A A 、都在x 轴上,求点2A 的坐标.【解析】分别过点1P 、2P 做x 轴的垂线,根据题意易得1PC OC =,21P D A D =,14PC OC ⋅=,24P D OD ⋅=,得2OA =,所以2A(0).【答案】2A(0).例题9. 如图所示,()()111222P x y P x y ,,,,……,()n n n P x y ,在函数()90y x x=>的图象上,11OP A ∆,212P A A ∆,323P A A ∆,…,1n n n P A A -∆,…都是等腰直角三角形,斜边1121n n OA A A A A -,,…,都在x 轴上,则12n y y y +++=…______________.【解析】由已知易得()133P ,,则13y =,点2P 横坐标为26y +, 那么可得()2269y y +=,解得23y =,同理点3P横坐标为3y,那么可得()339y y =,解得3y =依此类推,n P的纵坐标为n y =∴1233n y y y +++=+++……【答案】例题10. 如图,P 是函数12y x=(0x >)图象上一点,直线1y x =-+交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,PM Ox ⊥轴于M ,交AB 于E ,PN Oy ⊥轴于N ,交AB 于F.求AF BE ⋅的值.【解析】设点P (x ,y ),过点E 、F 分别作x 轴的垂线,21AF BE xy ⋅==. 【答案】1例题11. 已知:在矩形AOBC 中,4OB =,3OA =.分别以OB OA ,所在直线为x 轴和y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.F 是边BC 上的一个动点(不与BC ,重合),过F 点的反比例函数(0)ky k x=>的图象与AC 边交于点E .(1)求证:AOE △与BOF △的面积相等; (2)记OEF ECF S S S =-△△,求当k 为何值时,S 有最大值,最大值为多少?(3)请探索:是否存在这样的点F ,使得将CEF △沿EF 对折后,C 点恰好落在OB 上?若存在,求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明:设11()E x y ,,22()F x y ,,AOE △与FOB △的面积分别为1S ,2S ,由题意得11k y x =,22k y x =. ∴1111122S x y k ==,2221122S x y k ==.∴12S S =,即AOE △与FOB △的面积相等.(2)由题意知:E F ,两点坐标分别为33k E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,44k F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,, ∴11121222EOF AOE BOF ECF ECF ECF AOBC S S S S S k k S k S =---=---=--△△△△△△矩形∴2112S k k =-+. 当161212k =-=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭时,S 有最大值.131412S -==⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭最大值.(3)解:设存在这样的点F ,将沿EF 对折后,C 点恰好落在OB 边上的M 点,过点E 作EN OB ⊥,垂足为N .由题意得:3EN AO ==,143EM EC k ==-,134MF CF k ==-,∵90EMN FMB FMB MFB ∠+∠=∠+∠= ∴EMN MFB ∠=∠.又∵90ENM MBF ∠=∠=, ∴ENM MBF △∽△. ∴EN EM MB MF= ∴11414312311331412k k MB k k ⎛⎫-- ⎪⎝⎭==⎛⎫-- ⎪⎝⎭ ∴94MB =.222MB BF MF +=,解得218k =.∴21432k BF ==∴存在符合条件的点F ,它的坐标为21432⎛⎫⎪⎝⎭,.例题12. 如图,点()1A m m +,,()31B m m +-,都在反比例函数ky x=的图象上. (1)求m k ,的值;(2)如果M 为x 轴上一点,N 为y 轴上一点, 以点A B M N ,,,为顶点的四边形是平行四边形,试求直线MN 的函数表达式.【解析】(1)由题意可知,()()()131m m m m +=+-.解,得3m =.∴()()3462A B ,,,;∴4312k =⨯=.(2)存在两种情况,如图:①当M 点在x 轴的正半轴上,N 点在y 轴的正半轴上时,设1M 点坐标为()10x ,,1N 点坐标为()10y ,. ∵ 四边形11AN M B 为平行四边形,∴线段11N M 可看作由线段AB 向左平移3个单位,再向下平移2个单位得到的(也可看作向下平移2个单位,再向左平移3个单位得到的).由(1)知A 坐标为(3,4),B 坐标为(6,2),∴1N 点坐标为042(,-),即102N (,); 1M 点坐标为(6-3,0),即1M (3,0).设直线11M N 的函数表达式为12y k x =+,把30x y ==,代入,解得123k =-. ∴ 直线11M N 的函数表达式为223y x =-+.②当M 点在x 轴的负半轴上,N 点在y 轴的负半轴上时,设2M 点坐标为20x (,),2N 点坐标为20y (,).∵11221122AB N M AB M N AB N M AB M N ∥,∥,=,=,∴1221122N M M N N M M N ∥,=. ∴线段22M N 与线段11N M 关于原点O 成中心对称. ∴2M 点坐标为(-3,0),2N 点坐标为(0,-2).设直线22M N 的函数表达式为22y k x =-,把30x y =-=,代入,解得223k =-,∴ 直线M 2N 2的函数表达式为223y x =--.所以,直线MN 的函数表达式为223y x =-+或223y x =--.【答案】(1)3m =,12k =;(2)223y x =-+或223y x =--。
1、如图,在平面直角坐标系内,已知点A (0,6)、点B (8,0),动点P 从点A 开始在线段AO 上以每秒1个单位长度的速度向点O 移动,同时动点Q 从点B 开始在线段BA 上以每秒2个单位长度的速度向点A 移动,设点P 、Q 移动的时间为t 秒.(1) 求直线AB 的解析式;(2) 当t 为何值时,△APQ 与△AOB 相似?(3) 当t 为何值时,△APQ 的面积为524个平方单位?2.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;3.已知:如图,△ABC 是边长3cm 的等边三角形,动点 P 、Q 同时从A 、B 两点出发,分别沿AB 、BC 方向匀速移 动,它们的速度都是1cm/s ,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 (s ),解答下列问题: (1)当t 为何值时,△PBQ 是直角三角形? (2)设四边形APQC 的面积为y (cm 2),求y 与t 的 关系式;是否存在某一时刻t ,使四边形APQC 的面积是 △ABC 面积的三分之二?如果存在,求出相应的t 值;不 存在,说明理由;xB图①4.如图,等腰梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB=CD=5,AD=5,BC=3,点E 在线段DA 上以1个单位/秒的速度从D 点出发向A 点运动1)点E 在运动过程中,△DCE 中哪些量保持不变?哪些量发生变化?2)点E 在运动过程中,是否存在时间t ,使得△DCE 是特殊形状的三角形?若存在,求出t 的值。
九年级上册动点题一、与二次函数有关的动点题。
题1:已知二次函数y = -x^2+2x + 3,设点P为该二次函数图象上的一个动点,当点P 到x轴的距离为4时,求点P的坐标。
解析:因为点P到x轴的距离为4,所以| y|=4。
1. 当y = 4时:方程-x^2+2x + 3=4,即x^2-2x + 1 = 0。
对于一元二次方程ax^2+bx + c = 0(这里a = 1,b=-2,c = 1),根据求根公式x=frac{-b±√(b^2)-4ac}{2a},Δ=b^2-4ac=(-2)^2-4×1×1 = 0。
解得x = 1,此时点P的坐标为(1,4)。
2. 当y=-4时:方程-x^2+2x + 3=-4,即x^2-2x 7 = 0。
这里a = 1,b=-2,c=-7,Δ=b^2-4ac=(-2)^2-4×1×(-7)=32。
根据求根公式x=(-b±√(Δ))/(2a)=(2±√(32))/(2)=1±2√(2)。
此时点P的坐标为(1 + 2√(2),-4)和(1-2√(2),-4)。
题2:二次函数y = x^2-2x 3的图象与x轴交于A、B两点(A在B左侧),与y轴交于点C,点M为抛物线上一动点,若△ MBC的面积等于△ ABC的面积,求点M的坐标。
解析:1. 先求A、B、C三点的坐标:对于y = x^2-2x 3,令y = 0,则x^2-2x 3 = 0,因式分解得(x 3)(x+1)=0,解得x=-1或x = 3,所以A(-1,0),B(3,0)。
令x = 0,得y=-3,所以C(0,-3)。
那么△ ABC的面积S_△ ABC=(1)/(2)× AB× OC,AB = 3 (-1)=4,OC = 3,所以S_△ ABC=(1)/(2)×4×3 = 6。
2. 设点M的坐标为(m,m^2-2m 3)。