中考数学综合题专题复习【几何中的动点问题】专题解析
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专题七几何图形动点运动问题【考题研究】几何动点运动问题,是以几何知识和具体的几何图形为背景,渗透运动变化的观点,通过点、线、形的运动,图形的平移、翻折、旋转等把图形的有关性质和图形之间的数量关系位置关系看作是在变化的、相互依存的状态之中,要求对运动变化过程伴随的数量关系的图形的位置关系等进行探究.对学生分析问题的能力,对图形的想象能力,动态思维能力的培养和提高有着积极的促进作用.动态问题,以运动中的几何图形为载体所构建成的综合题,它能把几何、三角、函数、方程等知识集于一身,题型新颖、灵活性强、有区分度,受到了人们的高度关注,同时也得到了命题者的青睐,动态几何问题,常常出现在各地的中考数学试卷中.【解题攻略】几何动点运动问题通常包括动点问题、动线问题、面动问题,在考查图形变换(含三角形的全等与相似)的同时常用到的不同几何图形的性质,以三角形四边形为主,主要运用方程、函数、数形结合、分类讨论等数学思想.【解题类型及其思路】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。
利用动点(图形)位置进行分类,把运动问题分割成几个静态问题,然后运用转化的思想和方法将几何问题转化为函数和方程问题,利用函数与方程的思想和方法将所解决图形的性质(或所求图形面积)直接转化为函数或方程。
解题类型:几何动点运动问题常见有两种常见类型:(1)利用函数与方程的思想和方法将所解决图形的性质直接转化为函数或方程;(2)根据运动图形的位置分类,把动态问题分割成几个静态问题,再将几何问题转化为函数和方程问题【典例指引】类型一【探究动点运动过程中线段之间的数量关系】【典例指引1】在△ABC中,∠ACB=45°,点D为射线BC上一动点(与点B、C不重合),连接AD,以AD为一边在AD右侧作正方形ADEF.(1)如果AB=AC,如图1,且点D在线段BC上运动,判断∠BAD∠CAF(填“=”或“≠”),并证明:CF⊥BD(2)如果AB≠AC,且点D在线段BC的延长线上运动,请在图2中画出相应的示意图,此时(1)中的结论是否成立?请说明理由;(3)设正方形ADEF的边DE所在直线与直线CF相交于点P,若AC=42,CD=2,求线段CP的长.【举一反三】如图1,点C在线段AB上,(点C不与A、B重合),分别以AC、BC为边在AB同侧作等边三角形ACD和等边三角形BCE,连接AE、BD交于点P(1)观察猜想:①线段AE与BD的数量关系为_________;②∠APC的度数为_______________(2)数学思考:如图2,当点C在线段AB外时,(1)中的结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明(3)拓展应用:如图3,分别以AC、BC为边在AB同侧作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE,其中∠ACD=∠BCE=90°,CA=CD,CB=CE,连接AE=BD交于点P,则线段AE与BD的关系为________________类型二【确定动点运动过程中的运动时间】【典例指引2】已知:如图,在平面直角坐标系中,长方形OABC的项点B的坐标是(6,4).(1)直接写出A点坐标(______,______),C点坐标(______,______);P m,且四边形OADP的面积是(2)如图,D为OC中点.连接BD,AD,如果在第二象限内有一点(),1∆面积的2倍,求满足条件的点P的坐标;ABC(3)如图,动点M从点C出发,以每钞1个单位的速度沿线段CB运动,同时动点N从点A出发.以每秒2t>,在M,个单位的連度沿线段AO运动,当N到达O点时,M,N同时停止运动,运动时间是t秒()0N运动过程中.当5MN=时,直接写出时间t的值.【举一反三】如图,▱ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,AB ⊥AC ,AB =3,BC =5,点P 从点A 出发,沿AD 以每秒1个单位的速度向终点D 运动.连结PO 并延长交BC 于点Q .设点P 的运动时间为t 秒. (1)求BQ 的长,(用含t 的代数式表示)(2)当四边形ABQP 是平行四边形时,求t 的值(3)当点O 在线段AP 的垂直平分线上时,直接写出t 的值.类型三 【探究动点运动过程中图形的形状或图形之间的关系】【典例指引3】已知矩形ABCD 中,10cm AB =,20cm BC =,现有两只蚂蚁P 和Q 同时分别从A 、B 出发,沿AB BC CD DA =--方向前进,蚂蚁P 每秒走1cm ,蚂蚁Q 每秒走2cm .问:(1)蚂蚁出发后△PBQ 第一次是等腰三角形需要爬行几秒?(2)P 、Q 两只蚂蚁最快爬行几秒后,直线PQ 与边AB 平行?如图,平面直角坐标系中,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点(AO<AB)且AO、AB的长分别是一元二次方程x2-3x+2=0的两个根,点C在x轴负半轴上,且AB:AC=1:2.(1)求A、C两点的坐标;(2)若点M从C点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB运动,连接AM,设△ABM的面积为S,点M的运动时间为t,写出S关于t的函数关系式,并写出自变量的取值范围;(3)点P是y轴上的点,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.类型四【探究动点运动过程中图形的最值问题】【典例指引4】如图,抛物线y=ax2﹣34x+c与x轴相交于点A(﹣2,0)、B(4,0),与y轴相交于点C,连接AC,BC,以线段BC为直径作⊙M,过点C作直线CE∥AB,与抛物线和⊙M分别交于点D,E,点P 在BC下方的抛物线上运动.(1)求该抛物线的解析式;(2)当△PDE是以DE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;(3)当四边形ACPB的面积最大时,求点P的坐标并求出最大值.已知:如图.在△ABC中.AB=AC=5cm,BC=6cm.点P由B出发,沿BC方向匀速运动.速度为1cm/s.同时,点Q从点A出发,沿AC方向匀速运动.速度为1cm/s,过点P作PM⊥BC交AB于点M,过点Q作QN⊥BC,垂足为点N,连接MQ,若设运动时间为t(s)(0<t<3),解答下列问题:(1)当t为何值时,点M是边AB中点?(2)设四边形PNQM的面积为y(cm2),求出y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使S四边形PNQM:S△ABC=4:9?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由;(4)是否存在某一时刻t,使四边形PNQM为正方形?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.【新题训练】1.如图①,△ABC是等边三角形,点P是BC上一动点(点P与点B、C不重合),过点P作PM∥AC交AB于M,PN∥AB交AC于N,连接BN、CM.(1)求证:PM+PN=BC;(2)在点P的位置变化过程中,BN=CM是否成立?试证明你的结论;(3)如图②,作ND∥BC交AB于D,则图②成轴对称图形,类似地,请你在图③中添加一条或几条线段,使图③成轴对称图形(画出一种情形即可).2.如图,在矩形ABCD中,AB=18,AD=12,点M是边AB的中点,连结DM,DM与AC交于点G,点E,F分别是CD与DG上的点,连结EF,(1)求证:CG=2AG.(2)若DE=6,当以E,F,D为顶点的三角形与△CDG相似时,求EF的长.(3)若点E从点D出发,以每秒2个单位的速度向点C运动,点F从点G出发,以每秒1个单位的速度向点D运动.当一个点到达,另一个随即停止运动.在整个运动过程中,求四边形CEFG的面积的最小值.3.知识链接:将两个含30°角的全等三角尺放在一起,让两个30°角合在一起成60°,经过拼凑、观察、思考,探究出结论“直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半”.如图,等边三角形ABC的边长为4cm,点D从点C出发沿CA向A运动,点E从B出发沿AB的延长线BF 向右运动,已知点D、E都以每秒0.5cm的速度同时开始运动,运动过程中DE与BC相交于点P,设运动时间为x秒.(1)请直接写出AD长.(用x的代数式表示)(2)当△ADE为直角三角形时,运动时间为几秒?(3)求证:在运动过程中,点P始终为线段DE的中点.4.如图所示,已知抛物线2(0)y ax a =≠与一次函数y kx b =+的图象相交于(1,1)A --,(2,4)-B 两点,点P 是抛物线上不与A ,B 重合的一个动点.(1)请求出a ,k ,b 的值;(2)当点P 在直线AB 上方时,过点P 作y 轴的平行线交直线AB 于点C ,设点P 的横坐标为m ,PC 的长度为L ,求出L 关于m 的解析式;(3)在(2)的基础上,设PAB ∆面积为S ,求出S 关于m 的解析式,并求出当m 取何值时,S 取最大值,最大值是多少?5.已知:如图,在矩形ABCD 中,AC 是对角线,AB =6cm ,BC =8cm .点P 从点D 出发,沿DC 方向匀速运动,速度为1cm /s ,同时,点Q 从点C 出发,沿CB 方向匀速运动,速度为2cm /s ,过点Q 作QM ∥AB 交AC 于点M ,连接PM ,设运动时间为t (s )(0<t <4).解答下列问题:(1)当t 为何值时,∠CPM =90°;(2)是否存在某一时刻t ,使S 四边形MQCP =ABCD 1532S 矩形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由; (3)当t 为何值时,点P 在∠CAD 的角平分线上.6.在等边三角形ABC中,点D是BC的中点,点E、F分别是边AB、AC(含线段AB、AC的端点)上的动点,且∠EDF=120°,小明和小慧对这个图形展开如下研究:问题初探:(1)如图1,小明发现:当∠DEB=90°时,BE+CF=nAB,则n的值为;问题再探:(2)如图2,在点E、F的运动过程中,小慧发现两个有趣的结论:①DE始终等于DF;②BE与CF的和始终不变;请你选择其中一个结论加以证明.成果运用:(3)若边长AB=8,在点E、F的运动过程中,记四边形DEAF的周长为L,L=DE+EA+AF+FD,则周长L取最大值和最小值时E点的位置?7.如图,在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=16cm,点P从点D出发向点A运动,运动到点A停止,同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P、Q的速度都是1cm/s.连接PQ、AQ、CP.设点P、Q运动的时间为ts.(1)当t为何值时,四边形ABQP是矩形;(2)当t为何值时,四边形AQCP是菱形;(3)分别求出(2)中菱形AQCP的周长和面积.8.如图,O为菱形ABCD对角线的交点,M是射线CA上的一个动点(点M与点C、O、A都不重合),过点A、C分别向直线BM作垂线段,垂足分别为E、F,连接OE,OF.(1)①依据题意补全图形;②猜想OE与OF的数量关系为_________________.(2)小东通过观察、实验发现点M在射线CA上运动时,(1)中的猜想始终成立.小东把这个发现与同学们进行交流,通过讨论,形成了证明(1)中猜想的几种想法:想法1:由已知条件和菱形对角线互相平分,可以构造与△OAE全等的三角形,从而得到相等的线段,再依据直角三角形斜边中线的性质,即可证明猜想;想法2:由已知条件和菱形对角线互相垂直,能找到两组共斜边的直角三角形,例如其中的一组△OAB和△EAB,再依据直角三角形斜边中线的性质,菱形四边相等,可以构造一对以OE和OF为对应边的全等三角形,即可证明猜想.……请你参考上面的想法,帮助小东证明(1)中的猜想(一种方法即可).(3)当∠ADC=120°时,请直接写出线段CF,AE,EF之间的数量关系是_________________.9.(1)(问题情境)小明遇到这样一个问题:如图①,已知ABC ∆是等边三角形,点D 为BC 边上中点,60ADE ∠=︒,DE 交等边三角形外角平分线CE 所在的直线于点E ,试探究AD 与DE 的数量关系.小明发现:过D 作//DF AC ,交AB 于F ,构造全等三角形,经推理论证问题得到解决.请直接写出AD 与DE 的数量关系,并说明理由. (2)(类比探究)如图②,当D 是线段BC 上(除,B C 外)任意一点时(其他条件不变)试猜想AD 与DE 的数量关系并证明你的结论. (3)(拓展应用)当D 是线段BC 上延长线上,且满足CD BC =(其他条件不变)时,请判断ADE ∆的形状,并说明理由.10.如图,直线y =﹣23x +4与x 轴交于点C ,与y 轴交于点B ,抛物线y =ax 2+103x +c 经过B 、C 两点. (1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E 是直线BC 上方抛物线上的一动点,当△BEC 面积最大时,请求出点E 的坐标; (3)在(2)的结论下,过点E 作y 轴的平行线交直线BC 于点M ,连接AM ,点Q 是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P ,使得以P 、Q 、A 、M 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.11.如图,边长为4的正方形ABCD 中,点P 是边CD 上一动点,作直线BP ,过A 、C 、D 三点分别作直线BP 的垂线段,垂足分别是E 、F 、G .(1)如图(a )所示,当CP =3时,求线段EG 的长;(2)如图(b )所示,当∠PBC =30°时,四边形ABCF 的面积;(3)如图(c )所示,点P 在CD 上运动的过程中,四边形AECG 的面积S 是否存在最大值?如果存在,请求出∠PBC 为多少度时,S 有最大值,最大值是多少?如果不存在,请说明理由.12.已知:如图,在四边形ABCD 中,//AB CD ,90ACB ∠=︒,10cm AB =,8cm BC =,OD 垂直平分A C .点P 从点B 出发,沿BA 方向匀速运动,速度为1cm/s ;同时,点Q 从点D 出发,沿DC 方向匀速运动,速度为1cm/s ;当一个点停止运动,另一个点也停止运动.过点P 作PE AB ⊥,交BC 于点E ,过点O 作//QF AC ,分别交AD ,OD 于点F ,G .连接OP ,EG .设运动时间为()t s ()05t <<,解答下列问题:(1)当t 为何值时,点E 在BAC ∠的平分线上? (2)设四边形PEGO 的面积为()2mS c ,求S 与t 的函数关系式.(3)连接OE ,OQ ,在运动过程中,是否存在某一时刻t ,使OE OQ ⊥?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.13.已知:如图1,矩形OABC 的两个顶点A ,C 分别在x 轴,y 轴上,点B 的坐标是(8,2),点P 是边BC 上的一个动点,连接AP ,以AP 为一边朝点B 方向作正方形P ADE ,连接OP 并延长与DE 交于点M ,设CP =a (a >0).(1)请用含a 的代数式表示点P ,E 的坐标.(2)连接OE ,并把OE 绕点E 逆时针方向旋转90°得EF .如图2,若点F 恰好落在x 轴的正半轴上,求a 与EMDM的值. (3)①如图1,当点M 为DE 的中点时,求a 的值.②在①的前提下,并且当a >4时,OP 的延长线上存在点Q ,使得EQ +22PQ 有最小值,请直接写出EQ +22PQ 的最小值.14.如图,边长为6的正方形ABCD 中,,E F 分别是,AD AB 上的点,AP BE ⊥,P 为垂足. (1)如图①, AF =BF ,AE =23,点T 是射线PF 上的一个动点,则当△ABT 为直角三角形时,求AT 的长;(2)如图②,若AE AF =,连接CP ,求证:CP FP ⊥.15.边长相等的两个正方形ABCO 、ADEF 如图摆放,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,ED 交线段OC 于点G ,ED 的延长线交线段BC 于点P ,连AG ,已知OA 长为3. (1)求证:AOG ADG ∆≅∆;(2)若12∠=∠,AG =2,求点G 的坐标;(3)在(2)条件下,在直线PE 上找点M ,使以M 、A 、G 为顶点的三角形是等腰三角形,求出点M 的坐标.16.定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“梦想四边形”。
中考数学总复习《动点问题》专项提升训练(带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________例题1.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4,动点M,N同时从A点出发,点M以每秒2个单位长度沿折线A﹣B﹣C向终点C运动;点N以每秒1个单位长度沿线段AD向终点D运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为x秒,△AMN的面积为y个平方单位,则下列正确表示y与x函数关系的图象是()A B C D解:连接BD,过B作BE⊥AD于E,当0≤x<2时,点M在AB上在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4∴AB=AD∴△ABD是等边三角形∴AE=ED=12AD=2,BE=√3AE=2√3∵AM=2x,AN=x∴AMAN=ABAE=2∵∠A=∠A∴△AMN∽△ABE∴∠ANM=∠AEB=90°∴MN=√AM2−AN2=√3xx×√3x=√32x2∴y=12当2≤x≤4时,点M在BC上y=12AN⋅BE=12x×2√3=√3x综上所述,当0≤x<2时的函数图象是开口向上的抛物线的一部分,当2≤x≤4时,函数图象是直线的一部分故选:A.2.如图1,矩形ABCD中,点E为BC的中点,点P沿BC从点B运动到点C,设B,P两点间的距离为x,P A﹣PE=y,图2是点P运动时y随x变化的关系图象,则BC=.解:由函数图象知:当x=0,即P在B点时,BA﹣BE=1.利用两点之间线段最短,得到P A﹣PE≤AE.∴y的最大值为AE∴AE=5.在Rt△ABE中,由勾股定理得:BA2+BE2=AE2=25设BE的长度为t则AB=t+1∴(t+1)2+t2=25即:t2+t﹣12=0∴(t+4)(t﹣3)=0解得t=﹣4或t=3由于t>0∴t=3∴AB=t+2=3+2=5,AD=BC=3×2=6.故答案为:6.3.如图①,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D(BD>AD),动点P从B点出发,沿折线BA→AC方向运动,运动到点C停止,设点P的运动路程为x,△BPD的面积为y,y与x的函数图象如图②,则BC的长为.解:由题意得:AB+AC=2√13,△ABD的面积=3∵AB=AC∴AB=AC=√13∵AD⊥BC∴∠ADB=90°,BC=2BD∴AD2+BD2=AB2∴AD2+BD2=13∵△ABD的面积=3∴12AD•BD=3∴AD•BD=6∴(AD+BD)2=AD2+2BD•AD+BD2=13+2×6=25∴AD+BD=5或AD+BD=﹣5(舍去)∵AD2+BD2=AB2∴BD2+(5﹣BD)2=13∴BD=2或BD=3当BD=2时,AD=5﹣BD=3(舍去)当BD=3时,AD=5﹣BD=2∴BC=2BD=6故答案为:6.4.如图,在平面直角坐标系中,菱形AOCB的边OC在x轴上,∠AOC=60°,OC的长是一元二次方程x2﹣4x﹣12=0的根,过点C作x轴的垂线,交对角线OB于点D,直线AD分别交x轴和y 轴于点F和点E,动点M从点O以每秒1个单位长度的速度沿OD向终点D运动,动点N从点F 以每秒2个单位长度的速度沿FE向终点E运动.两点同时出发,设运动时间为t秒.(1)求直线AD的解析式;(2)连接MN,求△MDN的面积S与运动时间t的函数关系式;(3)点N在运动的过程中,在坐标平面内是否存在一点Q,使得以A,C,N,Q为顶点的四边形是矩形.若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,说明理由.(1)解:解方程x2﹣4x﹣12=0得:x1=6,x2=﹣2∴OC=6∵四边形AOCB是菱形,∠AOC=60°∴OA=OC=6,∠BOC=1∠AOC=30°2∴CD=OC•tan30°=6×√3=2√33∴D(6,2√3)过点A作AH⊥OC于H∵∠AOH=60°OA=3,AH=OA•sin60°=6×√32=3√3∴OH=12∴A(3,3√3)设直线AD的解析式为y=kx+b(k≠0)代入A(3,3√3),D(6,2√3)得:{3k+b=3√36k+b=2√3解得:{k=−√3 3b=4√3∴直线AD的解析式为y=−√33x+4√3;(2)解:由(1)知在Rt△COD中,CD=2√3,∠DOC=30°∴OD=2CD=4√3,∠EOD=90°﹣∠DOC=90°﹣30°=60°∵直线y=−√33x+4√3与y轴交于点E∴OE=4√3∴OE=OD∴△EOD是等边三角形∴∠OED=∠EDO=∠BDF=60°,ED=OD=4√3∴∠OFE=30°=∠DOF∴DO=DF=4√3①当点N在DF上,即0≤t≤2√3时由题意得:DM=OD−OM=4√3−t,DN=4√3−2t过点N作NP⊥OB于P则NP=DN×sin∠PDN=DN×sin60°=(4√3−2t)×√32=6−√3t∴S=12DM×NP=12(4√3−t)×(6−√3t)=√32t2﹣9t+12√3;②当点N在DE上,即2√3<t≤4√3时由题意得:DM=OD﹣OM=√3−t,DN=2t﹣4√3过点N作NT⊥OB于T则NT =DN •sin ∠NDT =DN •sin60°=(2t ﹣4√3)×√32=√3t −6 ∴S =12DM ⋅NT =12(4√3−t)(√3t −6)=−√32t 2+9t −12√3; 综上,S ={√32t 2−9t +12√3(0≤t ≤2√3)−√32t 2+9t −12√3(2√3<t ≤4√3);(3)解:存在,分情况讨论:①如图,当AN 是直角边时,则CN ⊥EF ,过点N 作NK ⊥CF 于K∵∠NFC =30° OE =4√3 ∴∠NCK =60° OF =√3OE =12 ∴CF =12﹣6=6 ∴CN =12CF =3∴CK =CN ×cos60°=3×12=32 NK =CN ×sin60°=3×√32=3√32 ∴将点N 向左平移32个单位长度,再向下平移3√32个单位长度得到点C ∴将点A 向左平移32个单位长度,再向下平移3√32个单位长度得到点Q∵A(3,3√3) ∴Q (32,3√32); ②如图,当AN 是对角线时,则∠ACN =90°,过点N 作NL ⊥CF 于L∵OA =OC ,∠AOC =60° ∴△AOC 是等边三角形 ∴∠ACO =60°∴∠NCF=180°﹣60°﹣90°=30°=∠NFC∴CL=FL=12CF=3∴NL=CL•tan30°=3×√33=√3∴将点C向右平移3个单位长度,再向上平移√3个单位长度得到点N ∴将点A向右平移3个单位长度,再向上平移√3个单位长度得到点Q ∵A(3,3√3)∴Q(6,4√3);∴存在一点Q,使得以A,C,N,Q为顶点的四边形是矩形,点Q的坐标是(32,3√32)或(6,4√3).练习题1.如图1,在Rt△ABC中,动点P从A点运动到B点再到C点后停止,速度为2单位/s,其中BP 长与运动时间t(单位:s)的关系如图2,则AC的长为()A.15√52B.√427C.17D.5√32.如图1,正方形ABCD的边长为4,E为CD边的中点.动点P从点A出发沿AB→BC匀速运动,运动到点C时停止.设点P的运动路程为x,线段PE的长为y,y与x的函数图象如图2所示,则点M的坐标为()A.(4,2√3)B.(4,4)C.(4,2√5)D.(4,5)3.如图,在正方形ABCD中,AB=4,动点M,N分别从点A,B同时出发,沿射线AB,射线BC 的方向匀速运动,且速度的大小相等,连接DM,MN,ND.设点M运动的路程为x(0≤x≤4),△DMN的面积为S,下列图象中能反映S与x之间函数关系的是()A B C D4.如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,点P从点A出发,沿路线A→B→C→D运动.设P点经过的路程为x,以点A,D,P为顶点的三角形的面积为y,则下列图象能反映y与x的函数关系的是()A B C D5.如图,四边形ABCD中,已知AB∥CD,AB与CD之间的距离为4,AD=5,CD=3,∠ABC=45°,点P,Q同时由A点出发,分别沿边AB,折线ADCB向终点B方向移动,在移动过程中始终保持PQ⊥AB,已知点P的移动速度为每秒1个单位长度,设点P的移动时间为x秒,△APQ 的面积为y,则能反映y与x之间函数关系的图象是()A B C D6.如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCD在第一象限,且BC∥x轴,直线y=2x+1沿x轴正方向平移,在平移过程中,直线被矩形ABCD截得的线段长为a,直线在x轴上平移的距离为b,a、b间的函数关系图象如图(2)所示,那么矩形ABCD的面积为.7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,点P是平面内一个动点,且AP=3,Q 为BP的中点,在P点运动过程中,设线段CQ的长度为m,则m的取值范围是.8.如图1,E为矩形ABCD的边AD上一点,点P从点B出发沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C停止,点Q从点B出发沿BC运动到点C停止,它们运动的速度都是1cm/s.若点P、点Q同时开始运动,设运动时间为t(s),△BPQ的面积为y(cm2),已知y与t之间的函数图象如图2所示.=48cm2;③当14<t<22时,y 给出下列结论:①当0<t≤10时,△BPQ是等腰三角形;②S△ABE=110﹣5t;④在运动过程中,使得△ABP是等腰三角形的P点一共有3个;⑤△BPQ与△ABE相似时,t=14.5.其中正确结论的序号是.9.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(9,0),点C的坐标为(0,3),以OA,OC为边作矩形OABC.动点E,F分别从点O,B同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿OA,BC向终点A,C移动.当移动时间为4秒时,求AC•EF的值.10.在平面直角坐标系中,O为原点,菱形ABCD的顶点A(√3,0),B(0,1),D(2√3,1),矩形EFGH的顶点E(0,12),F(−√3,12),H(0,32).(1)填空:如图①,点C的坐标为点G的坐标为;(2)将矩形EFGH沿水平方向向右平移,得到矩形E′FG′H′,点E,F,G,H的对应点分别为E′,F′,G′,H′,设EE′=t,矩形E′F′G′H′与菱形ABCD重叠部分的面积为S.①如图②,当边E′F′与AB相交于点M、边G′H′与BC相交于点N,且矩形E′F′G′H′与菱形ABCD重叠部分为五边形时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;②当2√33≤t≤11√34时,求S的取值范围(直接写出结果即可).11.已知正方形ABCD与正方形AEFG,正方形AEFG绕点A旋转一周.(1)如图①,连接BG、CF,求CFBG的值;(2)当正方形AEFG旋转至图②位置时,连接CF、BE,分别取CF、BE的中点M、N,连接MN、试探究:MN与BE的关系,并说明理由;(3)连接BE、BF,分别取BE、BF的中点N、Q,连接QN,AE=6,请直接写出线段QN扫过的面积.12.已知四边形ABCD是边长为1的正方形,点E是射线BC上的动点,以AE为直角边在直线BC 的上方作等腰直角三角形AEF,∠AEF=90°,设BE=m.(1)如图,若点E在线段BC上运动,EF交CD于点P,AF交CD于点Q,连接CF 时,求线段CF的长;①当m=13②在△PQE中,设边QE上的高为h,请用含m的代数式表示h,并求h的最大值;(2)设过BC的中点且垂直于BC的直线被等腰直角三角形AEF截得的线段长为y,请直接写出y 与m的关系式.参考答案1.C.2.C.3.A.4.A.5.B.6.8.7.72≤m≤132.8.①③⑤.9.30.10.(1)(√3,2)(−√3,32);(2)当2√33≤t≤11√34时,则√316≤S≤√3.11.(1)√2;(2)BE=2MN MN⊥BE (3)9π.12.(1)①√23;②h=﹣m2+m=﹣(m−12)2+14,∴m=12时,h最大值是14;(2)y={1−12m−1−m2(1+m)+m2(0≤m≤12) 1+m22m2+2m(m>12).。
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,.!2222233621419x x x MH PH MP +=-+=+=HM NG PO!AB图1xy∴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, ∴AC BD CE AB =,∴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.AEDCB 图2AC 3(2)¥EC 3(1)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 . A!BCO 图8HC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。
动点问题专题训练1、如图,已知ABCBC=厘米,点D为AB的中点.==厘米,8△中,10AB AC(1)如果点P在线段BC上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CA上由C点向A点运动.①若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,BPD△与CQP△是否全等,请说明理由;②若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使BPD△与CQP△全等?(2)若点Q以②中的运动速度从点C出发,点P以原来的运动速度从点B同时出发,都逆时针沿ABC△的哪条边上相遇?△三边运动,求经过多长时间点P与点Q第一次在ABC2、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.3、如图,在Rt ABC △中,9060ACB B ∠=∠=°,°,2BC =.点O 是AC 的中点,过点O 的直线l 从与AC 重合的位置开始,绕点O 作逆时针旋转,交AB 边于点D .过点C 作CE AB ∥交直线l 于点E ,设直线l 的旋转角为α.(1)①当α= 度时,四边形EDBC 是等腰梯形,此时AD 的长为 ;②当α= 度时,四边形EDBC 是直角梯形,此时AD 的长为 ; (2)当90α=°时,判断四边形EDBC 是否为菱形,并说明理由.(备用图)4、如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=-2x-8分别与x轴,y轴相交于A,B两点,点P(0,k)是y轴的负半轴上的一个动点,以P为圆心,3为半径作⊙P.(1)连结PA,若PA=PB,试判断⊙P与x轴的位置关系,并说明理由;(2)当k为何值时,以⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形?5、如图,在梯形ABCD中,3545AD BC AD DC AB B====︒∥,,,.动点M从B点出发沿线段BC以每秒2个单位长度的速度向终点C运动;动点N同时从C点出发沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动.设运动的时间为t秒.(1)求BC的长.(2)当MN AB∥时,求t的值.(3)试探究:t为何值时,MNC△为等腰三角形.C6、如图①,正方形ABCD中,点A、B的坐标分别为(0,10),(8,4),点C在第一象限.动点P在正方形ABCD的边上,从点A出发沿A→B→C→D匀速运动,同时动点Q以相同速度在x轴正半轴上运动,当P点到达D点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.(1)当P点在边AB上运动时,点Q的横坐标x(长度单位)关于运动时间t(秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q开始运动时的坐标及点P运动速度;(2)求正方形边长及顶点C的坐标;(3)在(1)中当t为何值时,△OPQ的面积最大,并求此时P点的坐标;(4)如果点P、Q保持原速度不变,当点P沿A→B→C→D匀速运动时,OP与PQ能否相等,若能,写出所有符合条件的t的值;若不能,请说明理由.7、数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD是正方形,点E是边BC的中点.90AEF∠=,且EF交正方形外角DCG∠的平行线CF于点F,求证:AE=EF.经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB的中点M,连接ME,则AM=EC,易证AME ECF△≌△,所以AE EF=.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E是边BC的中点”改为“点E是边BC上(除B,C 外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE=EF”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E是BC的延长线上(除C点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.A DFG B图1 A DFGB图2A DFC GB图38、已知一个直角三角形纸片OAB ,其中9024AOB OA OB ∠===°,,.如图,将该纸片放置在平面直角坐标系中,折叠该纸片,折痕与边OB 交于点C ,与边AB 交于点D .(Ⅰ)若折叠后使点B 与点A 重合,求点C 的坐标;(Ⅱ)若折叠后点B 落在边OA 上的点为B ',设O B x '=,OC y =,试写出y 关于x 的函数解析式,并确定y 的取值范围;(Ⅲ)若折叠后点B 落在边OA 上的点为B ',且使B D OB '∥,求此时点C 的坐标.1.解:(1)①∵1t =秒, ∴313BP CQ ==⨯=厘米,∵10AB =厘米,点D 为AB 的中点, ∴5BD =厘米.又∵8PC BC BP BC =-=,厘米, ∴835PC =-=厘米, ∴PC BD =. 又∵AB AC =, ∴B C ∠=∠,∴BPD CQP △≌△. ························· (4分) ②∵P Q v v ≠, ∴BP CQ ≠,又∵BPD CQP △≌△,B C ∠=∠,则45BP PC CQ BD ====,, ∴点P ,点Q 运动的时间433BP t ==秒, ∴515443Q CQ v t===厘米/秒. ····················· (7分) (2)设经过x 秒后点P 与点Q 第一次相遇, 由题意,得1532104x x =+⨯, 解得803x =秒. ∴点P 共运动了803803⨯=厘米. ∵8022824=⨯+,∴点P 、点Q 在AB 边上相遇, ∴经过803秒点P 与点Q 第一次在边AB 上相遇. ············ (12分) 2.解(1)A (8,0)B (0,6) ···· 1分 (2)86OA OB ==, 10AB ∴=点Q 由O 到A 的时间是881=(秒) ∴点P 的速度是61028+=(单位/秒) 1分 当P 在线段OB 上运动(或03t ≤≤)时,2OQ t OP t ==,2S t = ·································· 1分当P 在线段BA 上运动(或38t <≤)时,6102162OQ t AP t t ==+-=-,, 如图,作PD OA ⊥于点D ,由PD AP BO AB =,得4865tPD -=, ········· 1分 21324255S OQ PD t t ∴=⨯=-+ ······················· 1分(自变量取值范围写对给1分,否则不给分.)(3)82455P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ······························ 1分12382412241224555555I M M 2⎛⎫⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,,, ················ 3分3.解:(1)⊙P 与x 轴相切.∵直线y =-2x -8与x 轴交于A (4,0),与y 轴交于B (0,-8), ∴OA =4,OB =8. 由题意,OP =-k , ∴PB =PA =8+k .在Rt△AOP 中,k 2+42=(8+k )2, ∴k =-3,∴OP 等于⊙P 的半径, ∴⊙P 与x 轴相切.(2)设⊙P 与直线l 交于C ,D 两点,连结PC ,PD 当圆心P在线段OB 上时,作PE ⊥CD 于E .∵△PCD 为正三角形,∴DE =12CD =32,PD =3,∴PE . ∵∠AOB =∠PEB =90°, ∠ABO =∠PBE ,∴△AOB ∽△PEB ,∴2,AO PE AB PB PB =,∴PB =∴8PO BO PB =-=,∴8)P -,∴8k =-.当圆心P 在线段OB 延长线上时,同理可得P (0,8),∴k =8,∴当k8或k=8时,以⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形.4.5.解:(1)1,85;(2)作QF ⊥AC 于点F ,如图3, AQ = CP = t ,∴3AP t =-. 由△AQF ∽△ABC,4BC =, 得45QF t =.∴45QF t =. ∴14(3)25S t t =-⋅,即22655S t t =-+.(3)能.①当DE ∥QB 时,如图4.∵DE ⊥PQ ,∴PQ ⊥QB ,四边形QBED 是直角梯形. 此时∠AQP =90°.由△APQ ∽△ABC ,得AQ APAC AB =, 即335t t -=. 解得98t =. ②如图5,当PQ ∥BC 时,DE ⊥BC ,四边形QBED 是直角梯形. 此时∠APQ =90°. 由△AQP ∽△ABC ,得AQ APAB AC=, 即353t t -=. 解得158t =.(4)52t =或4514t =. ①点P 由C 向A 运动,DE 经过点C .连接QC ,作QG ⊥BC 于点G ,如图6.PC t =,222QC QG CG =+2234[(5)][4(5)]55t t =-+--.由22PC QC =,得22234[(5)][4(5)]55t t t =-+--,解得52t =.②点P 由A 向C 运动,DE 经过点C ,如图7. 22234(6)[(5)][4(5)]55t t t -=-+--,4514t =】6.解(1)①30,1;②60,1.5;(2)当∠α=900时,四边形EDBC 是菱形. ∵∠α=∠ACB=900,∴BC //ED .∵CE //AB , ∴四边形EDBC 是平行四边形. ……………………6分 在Rt △ABC 中,∠ACB =900,∠B =600,BC =2,∴∠A =300.图4P图5∴AB =4,AC∴AO =12AC……………………8分 在Rt △AOD 中,∠A =300,∴AD =2. ∴BD =2. ∴BD =BC .又∵四边形EDBC 是平行四边形,∴四边形EDBC 是菱形 ……………………10分7.解:(1)如图①,过A 、D 分别作AK BC ⊥于K ,DH BC ⊥于H ,则四边形ADHK 是矩形∴3KH AD ==. ·························· 1分在Rt ABK △中,sin 4542AK AB =︒==.2cos 454242BK AB =︒==··················· 2分 在Rt CDH △中,由勾股定理得,3HC∴43310BC BK KH HC =++=++= ················ 3分(2)如图②,过D 作DG AB ∥交BC 于G 点,则四边形ADGB 是平行四边形 ∵MN AB ∥ ∴MN DG ∥ ∴3BG AD ==∴1037GC =-= ························· 4分 由题意知,当M 、N 运动到t 秒时,102CN t CM t ==-,. ∵DG MN ∥∴NMC DGC =∠∠ 又C C =∠∠∴MNC GDC △∽△∴CN CMCD CG = ··························· 5分 即10257t t -= (图①) A D C B K H (图②)A D CB G M N解得,5017t =··························· 6分 (3)分三种情况讨论:①当NC MC =时,如图③,即102t t =- ∴103t =····························· 7分②当MN NC =时,如图④,过N 作NE MC ⊥于E 解法一:由等腰三角形三线合一性质得()11102522EC MC t t ==-=- 在Rt CEN △中,5cos EC tc NC t -== 又在Rt DHC △中,3cos 5CH c CD == ∴535t t -= 解得258t = ···························· 8分解法二:∵90C C DHC NEC =∠=∠=︒∠∠, ∴NEC DHC △∽△∴NC ECDC HC = 即553t t -= ∴258t = ····························· 8分③当MN MC =时,如图⑤,过M 作MF CN ⊥于F 点.1122FC NC t ==解法一:(方法同②中解法一)132cos 1025tFC C MC t ===- 解得6017t =解法二:∵90C C MFC DHC =∠=∠=︒∠∠, ∴MFC DHC △∽△A DCB M N (图③) (图④) A D CB M NH E(图⑤)ADCBH N MF∴FC MCHC DC = 即1102235tt-=∴6017t =综上所述,当103t =、258t =或6017t =时,MNC △为等腰三角形 ···· 9分8.解(1)如图1,过点E 作EG BC ⊥于点G . ······ 1分∵E 为AB 的中点,∴122BE AB ==.在Rt EBG △中,60B =︒∠,∴30BEG =︒∠. ··· 2分∴112BG BE EG ====,即点E 到BC··········· 3分 (2)①当点N 在线段AD 上运动时,PMN △的形状不发生改变.∵PM EF EG EF ⊥⊥,,∴PM EG ∥. ∵EF BC ∥,∴EP GM =,PM EG ==同理4MN AB ==. ·························· 4分 如图2,过点P 作PH MN ⊥于H ,∵MN AB ∥, ∴6030NMC B PMH ==︒=︒∠∠,∠.∴122PH PM == ∴3cos302MH PM =︒=.则35422NH MN MH =-=-=.在Rt PNH △中,PN == ∴PMN △的周长=4PM PN MN ++=. ············ 6分 ②当点N 在线段DC 上运动时,PMN △的形状发生改变,但MNC △恒为等边三角形. 当PM PN =时,如图3,作PR MN ⊥于R ,则MR NR =.类似①,32MR =. ∴23MN MR ==. ··························· 7分 ∵MNC △是等边三角形,∴3MC MN ==.此时,6132x EP GM BC BG MC ===--=--=. ··········· 8分图1A DE BF C G图2A D EBF CPNMG H当MP MN =时,如图4,这时MC MN MP ===此时,615x EP GM ===-=当NP NM =时,如图5,30NPM PMN ==︒∠∠.则120PMN =︒∠,又60MNC =︒∠, ∴180PNM MNC +=︒∠∠.因此点P 与F 重合,PMC △为直角三角形.∴tan 301MC PM =︒=.此时,6114x EP GM ===--=.综上所述,当2x =或4或(5-时,PMN △为等腰三角形. ····· 10分 9解:(1)Q (1,0) ··························· 1分 点P 运动速度每秒钟1个单位长度. ····················· 2分 (2) 过点B 作BF ⊥y 轴于点F ,BE ⊥x 轴于点E ,则BF =8,4OF BE ==. ∴1046AF =-=.在Rt △AFB中,10AB = 3分 过点C 作CG ⊥x 轴于点G ,与FB 的延长线交于点H . ∵90,ABC AB BC ∠=︒= ∴△ABF ≌△BCH . ∴6,8BH AF CH BF ====. ∴8614,8412OG FH CG ==+==+=.∴所求C 点的坐标为(14,12). 4分 (3) 过点P 作PM ⊥y 轴于点M ,PN ⊥x 轴于点N , 则△APM ∽△ABF .∴AP AM MP AB AF BF ==. 1068t AM MP∴==. ∴3455AM t PM t ==,. ∴3410,55PN OM t ON PM t ==-==.设△OPQ 的面积为S (平方单位)∴213473(10)(1)5251010S t t t t =⨯-+=+-(0≤t ≤10) ·············· 5分说明:未注明自变量的取值范围不扣分.∵310a =-<0 ∴当474710362()10t =-=⨯-时, △OPQ 的面积最大. ········ 6分 图3A D E BFCPN M 图4A D EBF CPM N 图5A D EBF (P )CMN GGRG此时P 的坐标为(9415,5310) . ······················ 7分 (4) 当 53t =或29513t =时, OP 与PQ 相等. ················ 9分10.解:(1)正确. ··············· (1分) 证明:在AB 上取一点M ,使AM EC =,连接ME . (2分)BM BE ∴=.45BME ∴∠=°,135AME ∴∠=°.CF 是外角平分线,45DCF ∴∠=°,135ECF ∴∠=°.AME ECF ∴∠=∠.90AEB BAE ∠+∠=°,90AEB CEF ∠+∠=°, ∴BAE CEF ∠=∠.AME BCF ∴△≌△(ASA ). ······················ (5分) AE EF ∴=. ····························· (6分) (2)正确. ················· (7分) 证明:在BA 的延长线上取一点N . 使AN CE =,连接NE . ··········· (8分)BN BE ∴=. 45N PCE ∴∠=∠=°. 四边形ABCD 是正方形, AD BE ∴∥.DAE BEA ∴∠=∠.NAE CEF ∴∠=∠.ANE ECF ∴△≌△(ASA ). ····················· (10分) AE EF ∴=. (11分)11.解(Ⅰ)如图①,折叠后点B 与点A 重合, 则ACD BCD △≌△.设点C 的坐标为()()00m m >,. 则4BC OB OC m =-=-. 于是4AC BC m ==-.在Rt AOC △中,由勾股定理,得222AC OC OA =+,即()22242m m -=+,解得32m =. ∴点C 的坐标为302⎛⎫⎪⎝⎭,. ·························· 4分(Ⅱ)如图②,折叠后点B 落在OA 边上的点为B ', 则B CD BCD '△≌△.AD F G B M A D FC G B N由题设OB x OC y '==,, 则4B C BC OB OC y '==-=-,在Rt B OC '△中,由勾股定理,得222B C OC OB ''=+.()2224y y x ∴-=+,即2128y x =-+ ······························ 6分 由点B '在边OA 上,有02x ≤≤,∴ 解析式2128y x =-+()02x ≤≤为所求.∴ 当02x ≤≤时,y 随x 的增大而减小,y ∴的取值范围为322y ≤≤. ······················ 7分(Ⅲ)如图③,折叠后点B 落在OA 边上的点为B '',且B D OB ''∥. 则OCB CB D ''''∠=∠.又CBD CB D OCB CBD ''''∠=∠∴∠=∠,,有CB BA ''∥. Rt Rt COB BOA ''∴△∽△. 有OB OCOA OB''=,得2OC OB ''=. ····················· 9分 在Rt B OC ''△中,设()00OB x x ''=>,则02OC x =. 由(Ⅱ)的结论,得2001228x x =-+,解得000808x x x =-±>∴=-+,∴点C 的坐标为()016. ····················· 10分。
动点综合问题知识点对应策略动点问题中的特殊图形等腰三角形与直角三角形利用等腰三角形或直角三角形的特殊性质求解动点问题相似问题利用相似三角形的对应边成比例、对应角相等求解动点问题动点问题中的计算问题动点问题的最值与定值问题理解最值或定值问题的求法动点问题的面积问题结合面积的计算方法来解决动点问题动点问题的函数图象问题一次函数或二次函数的图象结合函数的图象解决动点问题【20XX年题组】1.(2015牡丹江)在平面直角坐标系中,点P(x,0)是x轴上一动点,它与坐标原点O的距离为y,则y关于x的函数图象大致是()A.B.C.D.考点:动点问题的函数图象.2.(2015盐城)如图,在边长为2的正方形ABCD中剪去一个边长为1的小正方形CEFG,动点P从点A 出发,沿A→D→E→F→G→B的路线绕多边形的边匀速运动到点B时停止(不含点A和点B),则△ABP 的面积S随着时间t变化的函数图象大致是()A.B.C.D.3.(2015资阳)如图,AD、BC是⊙O的两条互相垂直的直径,点P从点O出发,沿O→C→D→O的路线匀速运动.设∠APB=y(单位:度),那么y与点P运动的时间x(单位:秒)的关系图是()A.B.C.D.4.(2015广元)如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P从A点出发.按A→B→C的方向在AB和BC上移动.记PA=x,点D到直线PA的距离为y,则y关于x的函数大致图象是()A .B .C .D .5.(2015荆州)如图,正方形ABCD的边长为3cm,动点P从B点出发以3cm/s的速度沿着边BC﹣CD ﹣DA运动,到达A点停止运动;另一动点Q同时从B点出发,以1cm/s的速度沿着边BA向A点运动,到达A点停止运动.设P点运动时间为x(s),△BPQ的面积为y(cm2),则y关于x的函数图象是()A B C D6.(2015邵阳)如图,在等腰△ABC中,直线l垂直底边BC,现将直线l沿线段BC从B点匀速平移至C点,直线l与△ABC的边相交于E、F两点.设线段EF的长度为y,平移时间为t,则下图中能较好反映y与t的函数关系的图象是()A B .C .D .7.(2015河池)我们将在直角坐标系中圆心坐标和半径均为整数的圆称为“整圆”.如图,直线l:43y kx=+与x轴、y轴分别交于A、B,∠OAB=30°,点P在x轴上,⊙P与l相切,当P在线段OA上运动时,使得⊙P成为整圆的点P个数是()A.6 B.8 C.10 D.128.(2015乐山)如图,已知直线334y x=-与x轴、y轴分别交于A、B两点,P是以C(0,1)为圆心,1为半径的圆上一动点,连结PA、PB.则△PAB面积的最大值是()A.8 B.12 C.212D.1729.(2015庆阳)如图,定点A(﹣2,0),动点B在直线y x=上运动,当线段AB最短时,点B的坐标为.10.(2015三明)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB边上的动点(不与点B重合),将△BCP沿CP所在的直线翻折,得到△B′CP,连接B′A,则B′A长度的最小值是______ .11.(2015凉山州)菱形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B(2,0),∠DOB=60°,点P 是对角线OC上一个动点,E(0,﹣1),当EP+BP最短时,点P的坐标为.12.(2015咸宁)如图,已知正方形ABCD的边长为2,E是边BC上的动点,BF⊥AE交CD于点F,垂.其足为G,连结CG.下列说法:①AG>GE;②AE=BF;③点G运动的路径长为π;④CG的最小值为51中正确的说法是.(把你认为正确的说法的序号都填上)13.(2015江西省)如图,在△ABC中,AB=BC=4,AO=BO,P是射线CO上的一个动点,∠AOC=60°,则当△PAB为直角三角形时,AP的长为.14.(2015鄂尔多斯)如图,甲、乙两动点分别从正方形ABCD的顶点A、C同时沿正方形的边开始移动,甲点依顺时针方向环行,乙点依逆时针方向环行.若甲的速度是乙的速度的3倍,则它们第2015次相遇在边上.15.(2015柳州)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=12cm,BC=18cm,点P从点A出发以2cm/s的速度沿A→D→C运动,点P从点A出发的同时点Q从点C出发,以1cm/s的速度向点B运动,当点P到达点C时,点Q也停止运动.设点P,Q运动的时间为t秒.(1)从运动开始,当t取何值时,PQ∥CD?(2)从运动开始,当t取何值时,△PQC为直角三角形?16.(2015宿迁)已知:⊙O上两个定点A,B和两个动点C,D,AC与BD交于点E.(1)如图1,求证:EA•EC=EB•ED;(2)如图2,若»»=AB BC,AD是⊙O的直径,求证:AD•AC=2BD•BC;(3)如图3,若AC⊥BD,点O到AD的距离为2,求BC的长.17.(2015攀枝花)如图1,矩形ABCD的两条边在坐标轴上,点D与坐标原点O重合,且AD=8,AB=6.如图2,矩形ABCD沿OB方向以每秒1个单位长度的速度运动,同时点P从A点出发也以每秒1个单位长度的速度沿矩形ABCD的边AB经过点B向点C运动,当点P到达点C时,矩形ABCD和点P同时停止运动,设点P的运动时间为t秒.(1)当t=5时,请直接写出点D、点P的坐标;(2)当点P在线段AB或线段BC上运动时,求出△PBD的面积S关于t的函数关系式,并写出相应t的取值范围;(3)点P在线段AB或线段BC上运动时,作PE⊥x轴,垂足为点E,当△PEO与△BCD相似时,求出相应的t值.18.(2015桂林)如图,已知抛物线212y x bx c=-++与坐标轴分别交于点A(0,8)、B(8,0)和点E,动点C从原点O开始沿OA方向以每秒1个单位长度移动,动点D从点B开始沿BO方向以每秒1个单位长度移动,动点C、D同时出发,当动点D到达原点O时,点C、D停止运动.(1)直接写出抛物线的解析式:;(2)求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式;当t为何值时,△CED的面积最大?最大面积是多少?(3)当△CED的面积最大时,在抛物线上是否存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.19.(2015淮安)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=900,AC=6,BC=8.动点M从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB向点B匀速运动;同时,动点N从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿BA向点A匀速运动.过线段MN的中点G作边AB的垂线,垂足为点G,交△ABC的另一边于点P,连接PM、PN,当点N运动到点A时,M、N两点同时停止运动,设运动时间为t秒.(1)当t=秒时,动点M、N相遇;(2)设△PMN的面积为S,求S与t之间的函数关系式;(3)取线段PM的中点K,连接KA、KC,在整个运动过程中,△KAC的面积是否变化?若变化,直接写出它的最大值和最小值;若不变化,请说明理由.【20XX年题组】1.(20XX年甘肃天水)如图,扇形OAB动点P从点A出发,沿»AB线段BO、OA匀速运动到点A,则OP的长度y与运动时间t之间的函数图象大致是()A B C.D.2.(20XX年贵州安顺)如图,MN是半径为1的⊙O的直径,点A在⊙O上,∠AMN=30°,点B为劣弧AN的中点.点P是直径MN上一动点,则PA+PB的最小值为()A.2B.1C.2D.223.(20XX年安徽省)如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,动点P从A点出发,按A→B→C的方向在AB和BC上移动,记PA=x,点D到直线PA的距离为y,则y关于x的函数图象大致是()A B C D4.(20XX年江苏苏州)如图,直线l与半径为4的⊙O相切于点A,P是⊙O上的一个动点(不与点A 重合),过点P作PB⊥l,垂足为B,连接PA.设PA=x,PB=y,则(x-y)的最大值是.5.(20XX年四川资阳)如图,在边长为4的正方形ABCD中,E是AB边上的一点,且AE=3,点Q为对角线AC上的动点,则△BEQ周长的最小值为__________6.(20XX年浙江嘉兴中考)如图,点C在以AB为直径的半圆上,AB=8,∠CBA=30°,点D在线段AB上运动,点E与点D关于AC对称,DF⊥DE于点D,并交EC的延长线于点F.下列结论:①CE=CF;②线段EF的最小值为23;③当AD=2时,EF与半圆相切;④若点F恰好落在BC上,则AD=25;⑤当点D从点A运动到点B时,线段EF扫过的面积是163.其中正确结论的序号是.7.(20XX年湖南衡阳)如图,直线AB与x轴相交于点()40A-,,与y轴相交于点()03B,,点P从点A出发,以每秒个单位长度的速度沿直线AB向点B移动.同时,将直线34y x=以每秒0.6个单位长度的速度向上平移,交OA于点C,交OB于点D,设运动时间为()05t t<<秒.⑴证明:在运动过程中,四边形ACDP总是平行四边形;⑵当t取何值时,四边形ACDP为菱形?请指出此时以点D为圆心、OD长为半径的圆与直线AB的位置关系并说明理.8.(20XX年浙江温州)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(-3,0),(0,6),动点P 从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射线BO方向以每秒2个单位的速度运动.以CP ,CO 为邻边构造□PCOD ,在线段OP 延长线上取点E ,使PE=AO ,设点P 运动的时间为t 秒.(1)当点C 运动到线段OB 的中点时,求t 的值及点E 的坐标; (2)当点C 在线段OB 上时,求证:四边形ADEC 为平行四边形;(3)在线段PE 上取点F ,使PF=1,过点F 作MN ⊥PE ,截取FM=2,FN=1,且点M ,N 分别在第一、四象限,在运动过程中,设□PCOD 的面积为S .①当点M ,N 中,有一点落在四边形ADEC 的边上时,求出所有满足条件的t 的值;②若点M ,N 中恰好只有一个点落在四边形ADEC 内部(不包括边界)时,直接写出S 的取值范围.基础知识归纳:等腰三角形的两腰相等,直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方,平行四边形的对边平行且相等,矩形的对角线相等,菱形的对角线互相垂直基本方法归纳:动点问题常与等腰三角形、直角三角形、平行四边形、矩形、菱形等特殊图形相结合,解决此类问题要灵活运用这些图形的特殊性质注意问题归纳:注意区分等腰三角形、直角三角形、平行四边形、矩形、菱形的性质.【例1】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90º,AC=3cm ,BC=4cm .动点P 从点B 出发,以每秒1cm 的速度沿射线BA 运动,求出点P 运动所有的时间t ,使得△PBC 为等腰三角形.归纳 2:动点问题中的计算问题基础知识归纳:动点问题的计算常常涉及到线段和的最小值、三角形周长的最小值、面积的最大值、线段或面积的定值等问题.基本方法归纳:线段和的最小值通常利用轴对称的性质来解答,面积采用割补法或面积公式,通常与二次函数、相似等内容.注意问题归纳:在计算动点问题的过程中,要注意与相似、锐角三角函数、对称、二次函数等内容的结合. 【例2】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD 是∠BAC 的平分线.若P ,Q 分别是AD 和AC 上的动点,则PC+PQ 的最小值是( )A .125B .4C .245 D .5归纳 3:动点问题的图象基础知识归纳:动点问题经常与一次函数、反比例函数和二次函数的图象相结合.BAC基本方法归纳:一次函数的图象是一条直线,反比例函数的图象是双曲线,二次函数的图象是抛物线.注意问题归纳:动点函数的图象问题可以借助于相似、特殊图形的性质求出函数的图象解析式,同时也可以观察图象的变化趋势.【例3】如图,在矩形ABCD中,AB=2,点E在边AD上,∠ABE=45°,BE=DE,连接BD,点P在线段DE上,过点P作PQ∥BD交BE于点Q,连接QD.设PD=x,△PQD的面积为y,则能表示y与x函数关系的图象大致是()模拟1.如图1,在平行四边形ABCD中,点P从起点B出发,沿BC,CD逆时针方向向终点D匀速运动.设点P所走过的路程为x,则线段AP,AD与平行四边形的边所围成的图形面积为y,表示y与x的函数关系的图象大致如图2,则AB边上的高是()A.3 B.4 C.5 D.62.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).设△OMN的面积为S,那么能反映S与t之间函数关系的大致图象是()A.B.C.D.3.如图,平面直角坐标系中,在边长为1的正方形ABCD的边上有一动点P沿A—B—C—D—A运动一周,则P的纵坐标y与点P走过的路程s之间的函数关系用图象表示大致是()4.某景点有一座圆形的建筑,如图,小江从点A沿AO匀速直达建筑中心点O处,停留拍照后,从点O沿OB以同样的速度匀速走到点B,紧接着沿¼BCA回到点A,下面可以近似地刻画小江与中心点O的距离S随时间t变化的图象是().5.如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,D是AB边上的一个动点(不与点A、B重合),过点D作CD的垂线交射线CA于点E.设AD=x,CE=y,则下列图象中,能表示y与x的函数关系图象大致是()A B C D .【6.如图,在矩形ABCD中,AB=4cm,AD=23cm,E为CD边上的中点,点P从点A沿折线AE﹣EC运动到点C时停止,点Q从点A沿折线AB﹣BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/s.如果点P,Q同时开始运动,设运动时间为t(s),△APQ的面积为y(cm2),则y与t的函数关系的图象可能是()A B C D.7.已知点M,N的坐标分别为(0,1),(0,-1),点P是抛物线y=14x2上的一个动点.(1)求证:以点P为圆心,PM为半径的圆与直线y=-1的相切;(2)设直线PM与抛物线y=14x2的另一个交点为点Q,连接NP,NQ,求证:∠PNM=∠QNM.8.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5cm 的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ.(1)若△BPQ与△ABC相似,求t的值;(2)连接AQ、CP,若AQ⊥CP,求t的值.【答案】(1)t=1或3241时,△BPQ∽△BCA;(2)t=78.9.如图,在平面直角坐标系中,点A(5,0),B(3,2),点C在线段OA上,BC=BA,点Q是线段BC上一个动点,点P的坐标是(0,3),直线PQ的解析式为y=kx+b(k≠0),且与x轴交于点D.(1)求点C的坐标及b的值;(2)求k的取值范围;(3)当k为取值范围内的最大整数时,过点B作BE∥x轴,交PQ于点E,若抛物线y=ax2﹣5ax(a≠0)的顶点在四边形ABED的内部,求a的取值范围.10.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3 的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求A、B、C的坐标;(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积;(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ.过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若2,求点F的坐标.11.如图,在四边形ABCD中,AB⊥BC,CD⊥BC,AB=2,BC=CD=4,AC、BD交于点O,在线段BC 上,动点M以每秒1个单位长度的速度从点C出发向点B做匀速运动,同时动点N从点B出发向点C做匀速运动,当点M、N其中一点停止运动时,另一点也停止运动,分别过点M、N做BC的垂线,分别交AC、BD于点E、F,连接EF.若运动时间为x秒,在运动过程中四边形EMNF总为矩形(点M、N重合除外).(1)求点N的运动速度;(2)当x为多少时,矩形EMNF为正方形?(3)当x为多少时,矩形EMNF的面积S最大?并求出最大值.12.如图,直线y=-12x+2与x轴交于点B,与y轴交于点C,已知二次函数的图象经过点B,C和点A(-1,0).(1)求B,C两点坐标;(2)求该二次函数的关系式;(3)若抛物线的对称轴与x轴的交点为点D,点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标;(4)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P 点的坐标;如果不存在,请说明问题.13.如图1,将一个直角三角板的直角顶点P放在正方形ABCD的对角线BD上滑动,并使其一条直角边始终经过点A,另一条直角边与BC相交于点E.(1)求证:PA=PE;(2)若将(1)中的正方形变为矩形,其余条件不变(如图2),且AD=10,DC=8,求AP:PE;(3)在(2)的条件下,当P滑动到BD的延长线上时(如图3),请你直接写出AP:PE的比值.14.如图,抛物线y=12x2+mx+n与直线y=-12x+3交于A,B两点,交x轴与D,C两点,连接AC,BC,已知A(0,3),C(3,0).(Ⅰ)求抛物线的解析式和tan∠BAC的值;(Ⅱ)在(Ⅰ)条件下:(1)P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQ⊥PA交y轴于点Q,问:是否存在点P使得以A,P,Q为顶点的三角形与△ACB相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.(2)设E为线段AC上一点(不含端点),连接DE,一动点M从点D出发,沿线段DE以每秒一个单位速度运动到E点,再沿线段EA2A后停止,当点E的坐标是多少时,点M 在整个运动中用时最少?15.已知:如图①,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm,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t(s)(0<t<2),解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥BC;(2)设△AQP的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使线段PQ恰好把Rt△ACB的周长和面积同时平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由;(4)如图②,连接PC,并把△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,那么是否存在某一时刻t,使四边形PQP′C为菱形?若存在,求出此时菱形的边长;若不存在,说明理由.16.如图,在平面直角坐标系中,以A(3,0)为圆心,以5为半径的圆与x轴相交于B、C,与y轴的负半轴相交于D.(1)若抛物线y=ax2+bx+c经过B、C、D三点,求此抛物线的解析式,并写出抛物线与圆A的另一个交点E的坐标;(2)若动直线MN(MN∥x轴)从点D开始,以每秒1个长度单位的速度沿y轴的正方向移动,且与线段CD、y轴分别交于M、N两点,动点P同时从点C出发,在线段OC上以每秒2个长度单位的速度向原点O运动,连接PM,设运动时间为t秒,当t为何值时,MN OPMN OPg的值最大,并求出最大值;(3)在(2)的条件下,若以P、C、M为顶点的三角形与△OCD相似,求实数t的值.17.如图①,四边形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,AD=6cm,DC=8cm,BC=12cm.动点M在CB上运动,从C点出发到B点,速度每秒2cm;动点N在BA上运动,从B点出发到A点,速度每秒1cm.两个动点同时出发,当其中一个点到达终点时,另一个点也随即停止,设两个点的运动时间为t(秒).(1)求线段AB的长.(2)当t为何值时,MN∥CD?(3)设三角形DMN的面积为S,求S与t之间的函数关系式.(4)如图②,连接BD,是否存在某一时刻t,使MN与BD互相垂直?若存在,求出这时的t值;若不存在,请说明理由.。
专题十动点型问题一、中考专题诠释所谓“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.“动点型问题”题型繁多、题意创新,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,是近几年中考题的热点和难点。
二、解题策略和解法精讲解决动点问题的关键是“动中求静”.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。
在动点的运动过程中观察图形的变化情况,理解图形在不同位置的情况,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。
三、中考考点精讲考点一:建立动点问题的函数解析式(或函数图像)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.例1(2013•兰州)如图,动点P从点A出发,沿线段AB运动至点B后,立即按原路返回,点P在运动过程中速度不变,则以点B为圆心,线段BP长为半径的圆的面积S与点P的运动时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.思路分析:分析动点P的运动过程,采用定量分析手段,求出S与t的函数关系式,根据关系式可以得出结论.解:不妨设线段AB长度为1个单位,点P的运动速度为1个单位,则:(1)当点P在A→B段运动时,PB=1-t,S=π(1-t)2(0≤t<1);(2)当点P在B→A段运动时,PB=t-1,S=π(t-1)2(1≤t≤2).综上,整个运动过程中,S与t的函数关系式为:S=π(t-1)2(0≤t≤2),这是一个二次函数,其图象为开口向上的一段抛物线.结合题中各选项,只有B符合要求.故选B.点评:本题结合动点问题考查了二次函数的图象.解题过程中求出了函数关系式,这是定量的分析方法,适用于本题,如果仅仅用定性分析方法则难以作出正确选择.对应训练1.(2013•白银)如图,⊙O的圆心在定角∠α(0°<α<180°)的角平分线上运动,且⊙O.与∠α 的两边相切,图中阴影部分的面积 S 关于⊙O 的半径 r (r >0)变化的函数图象大致 是( )A .B .C .D . 1.C考点二:动态几何型题目点动、线动、形动构成的问题称之为动态几何问题 . 它主要以几何图形为载体,运动变化为主线,集多个知识点为一体,集多种解题思想于一题 . 这类题综合性强,能力要求 高,它能全面的考查学生的实践操作能力,空间想象能力以及分析问题和解决问题的能力 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。
中考数学综合题专题复习【几何中的动点问题】专题解析【真题精讲】【例1】如图,在梯形ABCD 中,AD BC ∥,3AD =,5DC =,10BC =,梯形的高为4.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).CM B(1)当MN AB ∥时,求t 的值;(2)试探究:t 为何值时,MNC △为等腰三角形.【思路分析1】本题作为密云卷压轴题,自然有一定难度,题目中出现了两个动点,很多同学看到可能就会无从下手。
但是解决动点问题,首先就是要找谁在动,谁没在动,通过分析动态条件和静态条件之间的关系求解。
对于大多数题目来说,都有一个由动转静的瞬间,就本题而言,M ,N 是在动,意味着BM,MC 以及DN,NC 都是变化的。
但是我们发现,和这些动态的条件密切相关的条件DC,BC 长度都是给定的,而且动态条件之间也是有关系的。
所以当题中设定MN//AB 时,就变成了一个静止问题。
由此,从这些条件出发,列出方程,自然得出结果。
【解析】解:(1)由题意知,当M 、N 运动到t 秒时,如图①,过D 作DE AB ∥交BC 于E 点,则四边形ABED 是平行四边形.A B M C N E D∵AB DE ∥,AB MN ∥.∴DE MN ∥. (根据第一讲我们说梯形内辅助线的常用做法,成功将MN 放在三角形内,将动态问题转化成平行时候的静态问题) ∴MC NC EC CD=. (这个比例关系就是将静态与动态联系起来的关键) ∴ 1021035t t -=-.解得5017t =. 【思路分析2】第二问失分也是最严重的,很多同学看到等腰三角形,理所当然以为是MN=NC 即可,于是就漏掉了MN=MC,MC=CN 这两种情况。
在中考中如果在动态问题当中碰见等腰三角形,一定不要忘记分类讨论的思想,两腰一底一个都不能少。
具体分类以后,就成为了较为简单的解三角形问题,于是可以轻松求解【解析】(2)分三种情况讨论:① 当MN NC =时,如图②作NF BC ⊥交BC 于F ,则有2MC FC =即.(利用等腰三角形底边高也是底边中线的性质)∵4sin 5DF C CD ∠==, ∴3cos 5C ∠=, ∴310225t t -=⨯, 解得258t =. A B M CNF D② 当MN MC =时,如图③,过M 作MH CD ⊥于H .则2CN CH =,∴()321025t t =-⨯. ∴6017t =. A B M CNHD③ 当MC CN =时,则102t t -=.103t =. 综上所述,当258t =、6017或103时,MNC △为等腰三角形.【例2】在△ABC 中,∠ACB=45º.点D (与点B 、C 不重合)为射线BC 上一动点,连接AD ,以AD 为一边且在AD 的右侧作正方形ADEF .(1)如果AB=AC .如图①,且点D 在线段BC 上运动.试判断线段CF 与BD 之间的位置关系,并证明你的结论.(2)如果AB ≠AC ,如图②,且点D 在线段BC 上运动.(1)中结论是否成立,为什么?(3)若正方形ADEF 的边DE 所在直线与线段CF 所在直线相交于点P ,设AC=3=BC ,CD=x ,求线段CP 的长.(用含x 的式子表示)【思路分析1】本题和上题有所不同,上一题会给出一个条件使得动点静止,而本题并未给出那个“静止点”,所以需要我们去分析由D 运动产生的变化图形当中,什么条件是不动的。
由题我们发现,正方形中四条边的垂直关系是不动的,于是利用角度的互余关系进行传递,就可以得解。
【解析】:(1)结论:CF 与BD 位置关系是垂直;证明如下:ΘAB=AC ,∠ACB =45º,∴∠ABC=45º.由正方形ADEF 得 AD=AF ,∵∠DAF=∠BAC =90º,∴∠DAB=∠FAC ,∴△DAB ≌△FAC , ∴∠ACF=∠ABD .∴∠BCF=∠ACB+∠ACF= 90º.即 CF ⊥BD .【思路分析2】这一问是典型的从特殊到一般的问法,那么思路很简单,就是从一般中构筑一个特殊的条件就行,于是我们和上题一样找AC 的垂线,就可以变成第一问的条件,然后一样求解。
(2)CF ⊥BD .(1)中结论成立. 理由是:过点A 作AG ⊥AC 交BC 于点G ,∴AC=AG可证:△GAD ≌△CAF ∴∠ACF=∠AGD=45º ∠BCF=∠ACB+∠ACF= 90º. 即CF ⊥BD 【思路分析3】这一问有点棘手,D 在BC 之间运动和它在BC 延长线上运动时的位置是不一样的,所以已给的线段长度就需要分情况去考虑到底是4+X 还是4-X 。
分类讨论之后利用相似三角形的比例关系即可求出CP.(3)过点A 作AQ ⊥BC 交CB 的延长线于点Q ,①点D 在线段BC 上运动时,∵∠BCA=45º,可求出AQ= CQ=4.∴ DQ=4-x ,易证△AQD ∽△DCP ,∴CP CD DQ AQ = , ∴44CP x x =-, 24x CP x ∴=-+. ②点D 在线段BC 延长线上运动时,∵∠BCA=45º,可求出AQ= CQ=4,∴ DQ=4+x .过A 作AC AG ⊥交CB 延长线于点G ,则ACF AGD ∆≅∆.∴ CF ⊥BD ,∴△AQD ∽△DCP ,∴CP CD DQ AQ= , ∴44CP x x =+, 24x CP x ∴=+.【例3】已知如图,在梯形ABCD 中,24AD BC AD BC ==∥,,,点M 是AD 的中点,G A B C D E FMBC △是等边三角形.(1)求证:梯形ABCD 是等腰梯形;(2)动点P 、Q 分别在线段BC 和MC 上运动,且60MPQ =︒∠保持不变.设PC x MQ y ==,,求y 与x 的函数关系式; (3)在(2)中,当y 取最小值时,判断PQC △的形状,并说明理由.【思路分析1】本题有一点综合题的意味,但是对二次函数要求不算太高,重点还是在考察几何方面。
第一问纯静态问题,自不必说,只要证两边的三角形全等就可以了。
第二问和例1一样是双动点问题,所以就需要研究在P,Q 运动过程中什么东西是不变的。
题目给定∠MPQ=60°,这个度数的意义在哪里?其实就是将静态的那个等边三角形与动态条件联系了起来.因为最终求两条线段的关系,所以我们很自然想到要通过相似三角形找比例关系.怎么证相似三角形呢? 当然是利用角度咯.于是就有了思路.【解析】(1)证明:∵MBC △是等边三角形∴60MB MC MBC MCB ===︒,∠∠∵M 是AD 中点∴AM MD =∵AD BC ∥∴60AMB MBC ==︒∠∠,60DMC MCB ==︒∠∠∴AMB DMC △≌△∴AB DC =∴梯形ABCD 是等腰梯形.(2)解:在等边MBC △中,4MB MC BC ===,60MBC MCB ==︒∠∠, 60MPQ =︒∠∴120BMP BPM BPM QPC +=+=︒∠∠∠∠ (这个角度传递非常重要,大家要仔细揣摩)∴BMP QPC =∠∠∴BMP CQP △∽△ ∴PC CQ BM BP= ∵PC x MQ y ==, ∴44BP x QC y =-=-, A DC B PM Q 60∴444x y x -=- ∴2144y x x =-+ (设元以后得出比例关系,轻松化成二次函数的样子)【思路分析2】第三问的条件又回归了当动点静止时的问题。
由第二问所得的二次函数,很轻易就可以求出当X 取对称轴的值时Y 有最小值。
接下来就变成了“给定PC=2,求△PQC 形状”的问题了。
由已知的BC=4,自然看出P 是中点,于是问题轻松求解。
(3)解: PQC △为直角三角形∵()21234y x =-+ ∴当y 取最小值时,2x PC ==∴P 是BC 的中点,MP BC ⊥,而60MPQ =︒∠,∴30CPQ =︒∠,∴90PQC =︒∠以上三类题目都是动点问题,这一类问题的关键就在于当动点移动中出现特殊条件,例如某边相等,某角固定时,将动态问题化为静态问题去求解。
如果没有特殊条件,那么就需要研究在动点移动中哪些条件是保持不变的。
当动的不是点,而是一些具体的图形时,思路是不是一样呢?接下来我们看另外两道题.【例4】已知正方形ABCD 中,E 为对角线BD 上一点,过E 点作EF BD ⊥交BC 于F ,连接DF ,G 为DF 中点,连接EG CG ,.(1)直接写出线段EG 与CG 的数量关系;(2)将图1中BEF ∆绕B 点逆时针旋转45︒,如图2所示,取DF 中点G ,连接EG CG ,,. 你在(1)中得到的结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.(3)将图1中BEF ∆绕B 点旋转任意角度,如图3所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?(不要求证明)图3图2 图1F E A B C D A BCD E F G GF EDC BA【思路分析1】这一题是一道典型的从特殊到一般的图形旋转题。
从旋转45°到旋转任意角度,要求考生讨论其中的不动关系。
第一问自不必说,两个共斜边的直角三角形的斜边中线自然相等。
第二问将△BEF 旋转45°之后,很多考生就想不到思路了。
事实上,本题的核心条件就是G 是中点,中点往往意味着一大票的全等关系,如何构建一对我们想要的全等三角形就成为了分析的关键所在。
连接AG 之后,抛开其他条件,单看G 点所在的四边形ADFE ,我们会发现这是一个梯形,于是根据我们在第一讲专题中所讨论的方法,自然想到过G 点做AD,EF 的垂线。
于是两个全等的三角形出现了。
(1)CG EG =(2)(1)中结论没有发生变化,即CG EG =.证明:连接AG ,过G 点作MN AD ⊥于M ,与EF 的延长线交于N 点.在DAG ∆与DCG ∆中,∵AD CD ADG CDG DG DG =∠=∠=,,,∴DAG DCG ∆∆≌.∴AG CG =.在DMG ∆与FNG ∆中,∵DGM FGN FG DG MDG NFG ∠=∠=∠=∠,,,∴DMG FNG ∆∆≌.∴MG NG =在矩形AENM 中,AM EN =在Rt AMG ∆与Rt ENG ∆中,∵AM EN MG NG ==,,∴AMG ENG ∆∆≌.∴AG EG =.∴EG CG =MN图2A BC D E F G【思路分析2】第三问纯粹送分,不要求证明的话几乎所有人都会答出仍然成立。