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文档简介
中考数学复习-动点型问题
探究型问题(含答案解析)+函数综合与应用题专项训练
中考数学二轮复习精品资料附参考答案-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8为圆心,线段8P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()
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,贝IJ:
(1)当点P在A玲8段运动时,PB=1-t,S=n(1-t)2(0<t<l);
(2)当点P在BTA段运动时,PB=t-l,S=n(t-1)2(l<t<2).
综上,整个运动过程中,S与t的函数关系式为:S=n(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8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・臼银)如图,00的圆心在定角Na(00<a<180o)的角平分线上运动,且。。
与Na的两边相切,图中阴影部分的面积S关于。。的半径r(r>0)变化的函数图象大致
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。)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。
(-)点动问题.
例2(2013•河北)如图,梯形A8C。中,AB//DC,DE1AB,CFA.AB,且AE=EF=FB=5,DE=12
动点P从点A出发,沿折线AD-DC-CB以每秒1个单位长的速度运动到点8停止.设运动
时间为t秒,片5△卬F,则y与t的函数图象大致是()
思路分析:分三段考虑,①点P在AD上运动,②点P在。C上运动,③点P在8c上运动,
分别求出y与t的函数表达式,继而可得出函数图象.
解:在MAOE中,AD=BCnBF'CF)=13,
①点P在AD上运动:
过点P作PMLAB于点则PM=APsinZA=—t,
13
]30
此时片一EFxPM=—t,为一次函数;
213
②点P在。C上运动,y=-£fxD£=30;
2
12
③点P在8c上运动,过点P作PNLAB于点N,则PN=BPsinZB=—(AD+CD+BC-t)
13
_12(31-/)
—,
13
则y=-EFxPN=3℃1T),为一次函数.
213
综上可得选项A的图象符合.
故选4.
点部本题考查了动点问题的函数图象,解答本题的关键是分段讨论y与t的函数关系式,
当然在考试过程中,建议同学们直接判断是一次函数还是二次函数,不需要按部就班的解出
解析式.
对应训练
2.(2013•北京)如图,点P是以。为圆心,48为直径的半圆上的动点,AB=2.设弦AP的
长为x,△AP。的面积为y,则下列图象中,能表示y与x的函数关系的图象大致是(
(二)线动问题
例3(2013・荆门)如右图所示,已知等腰梯形ABC。,AD//BC,若动直线/垂直于8C,
且向右平移,设扫过的阴影部分的面积为S,8P为X,则5关于x的函数图象大致是()
思路分析:分三段考虑,①当直线/经过即段时,②直线/经过AO段时,③直线/经过DC
段时,分别观察出面积变化的情况,然后结合选项即可得出答案.
解:①当直线/经过8A段时,阴影部分的面积越来越大,并且增大的速度越来越快;
②直线/经过0C段时,阴影部分的面积越来越大,并且增大的速度保持不变;
③直线/经过0C段时,阴影部分的面积越来越大,并且增大的速度越来越小;
结合选项可得,A选项的图象符合.
故选4
点评:本题考查了动点问题的函数图象,类似此类问题,有时候并不需要真正解出函数解析
式,只要我们能判断面积增大的快慢就能选出答案.
对应训练
3.(2013•永州)如图所示,在矩形ABC。中,垂直于对角线8。的直线/,从点8开始沿着
线段8。匀速平移到D.设直线/被矩形所截线段EF的长度为y,运动时间为3则y关于t
的函数的大致图象是()
例4(2013•牡丹江)如图所示:边长分别为1和2的两个正方形,其中一边在同一水平
线上,小正方形沿该水平线自左向右匀速穿过大正方形,设穿过的时间为t,大正方形内去
掉小正方形后的面积为5,那么5与t的大致图象应为()
思路分析:根据题意,设小正方形运动的速度为V,分三个阶段;①小正方形向右未完全穿
入大正方形,②小正方形穿入大正方形但未穿出大正方形,③小正方形穿出大正方形,分别
求出S,可得答案.
解:根据题意,设小正方形运动的速度为V,分三个阶段;
①小正方形向右未完全穿入大正方形,s=2x2-Vtxl=4-vt,
②小正方形穿入大正方形但未穿出大正方形,5=2x2—1x1=3,
③小正方形穿出大正方形,S=Vtxl,
分析选项可得,A符合;
故选A.
点部解决此类问题,注意将过程分成儿个阶段,依次分析各个阶段得变化情况,进而综合
可得整体得变化情况.
对应训练
4.(2013•衡阳)如图所示,半径为1的圆和边长为3的正方形在同一水平线上,圆沿该水
平线从左向右匀速穿过正方形,设穿过时间为t,正方形除去圆部分的面积为S(阴影部分),
则S与t的大致图象为()
cD—cE—B-Do
考点三:双动点问题
动态问题是近几年来中考数学的热点题型.这类试题信息量大,其中以灵活多变而著称的
双动点问题更成为中考试题的热点中的热点,双动点问题对同学们获取信息和处理信息的能
力要求更高高;解题时需要用运动和变化的眼光去观察和研究问题,挖掘运动、变化的全过程,
并特别关注运动与变化中的不变量、不变关系或特殊关系,动中取静,静中求动.
例5(2013•攀枝花)如图,在平面直角坐标系中,四边形A8CD是梯形,AB//CD,点8
(10,0),C(7,4).直线/经过A,。两点,且—.动点P在线段A8上从点
2
A出发以每秒2个单位的速度向点8运动,同时动点Q从点B出发以每秒5个单位的速度
沿B玲C玲。的方向向点。运动,过点P作PM垂直于X轴,与折线A玲D3C相交于点M,
当P,Q两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设点P,Q运动的时间为t秒
(t>0),△MPQ的面积为5.
(1)点A的坐标为,直线/的解析式为;
(2)试求点Q与点M相遇前S与t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围;
(3)试求(2)中当t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值;
(4)随着P,Q两点的运动,当点M在线段DC上运动时,设PM的延长线与直线/相交于
点N,试探究:当t为何值时,AaMN为等腰三角形?请直接写出t的值.
思路分析:(1)利用梯形性质确定点。的坐标,利用二•特殊三角函数值,得到
2
△A。。为等腰直角三角形,从而得到点A的坐标;由点A、点。的坐标,利用待定系数法
求出直线/的解析式;
(2)解答本问,需要弄清动点的运动过程:
①当OVtSl时,如答图1所示;
②当1<仁2时,如答图2所示;
③当2Vt时,如答图3所示.
7
(3)本问考查二次函数与一次函数在指定区间上的极值,根据(2)中求出的5表达式与取
值范围,逐一讨论计算,最终确定S的最大值;
(4)△QMN为等腰三角形的情形有两种,需要分类讨论,避免漏解.
解:⑴VC(7,4),AB//CD,
:.D(0,4).
也
':sinNDAB=-----,
2
/DAB=45°,
:.OA=OD=4,
:.A(—4,0).
设直线/的解析式为:y=kx+b,则有
b=4
"-4%+。=0'
解得:k=l,b=4,
y=x+4.
.•.点A坐标为(-4,0),直线/的解析式为:片x+4.
(2)在点P、Q运动的过程中:
3
过点Q作QE±x轴于点E,则BE=BQ»cosZCBF=5t*-=3t.
5
PE=PB-BE=(14-2t)-3t=14-5t,
11、,
S=-PM»PE=-x2tx(14-St)=-5t2+14t;
22
②当1<K2时,如答图2所示:
则CQ=5t—5,PE=AF-AP-EF=11~2t~(5t-5)=16~7t,
11,、,
S=-PM・PE=-x2tx(16-7f)=—7f2+16t;
22
③当点M与点Q相遇时,DM+CQ=CD=7,
即(2t-4)+(5t-5)=7,解得t=3.
7
当2Vt<二时,如答图3所示:
S=—PM・MQ=—x4x(16-7t)=-14t+32.
22
749
(3)①当0<理1时,5=-5t2+14t=-5(t--)2+一,
55
7
Va=-5<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=一,
5
...当ovtsi时,S随t的增大而增大,
...当t=l时,S有最大值,最大值为9;
864
②当1<仁2时,S=—7t2+16t=—7(t——)2+—,
77
o
•••。=一7<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=2,
7
...当时,S有最大值,最大值为竺;
77
③当2ct<屿时,S=-14t+32
7
•:k=-14<0,
;.5随t的增大而减小.
又•.•当t=2时,5=4;
当t=3时,5=0,
7
/.0<S<4.
综上所述,当t=»时,S有最大值,最大值为空.
77
(4)△QMN为等腰三角形,有两种情形:
①如答图4所示,点M在线段CD上,
MQ=CD-DM-CQ=7-(2t-4)一(5t—5)=16-7t,MN=DM=2t-4,
此时△QMN为等腰三角形,t=—.
5
故当t=、20或t=1一2时,△QMN为等腰三角形.
95
点部本题是典型的运动型综合题,难度较大,解题关键是对动点运动过程有清晰的理解.第
(3)问中,考查了指定区间上的函数极值,增加了试题的难度;另外,分类讨论的思想贯
穿(2)-(4)问始终,同学们需要认真理解并熟练掌握.
对应训缄
5.(2013•长春)如图①,在勿BCD中,AB=13,8c=50,8c边上的高为12.点P从点B出
发,沿8—A—。-A运动,沿B—4运动时的速度为每秒13个单位长度,沿A-DT运动
时的速度为每秒8个单位长度.点Q从点B出发沿8c方向运动,速度为每秒5个单位长度.P、
Q两点同时出发,当点Q到达点C时,P、Q两点同时停止运动.设点P的运动时间为t(秒).连
结PQ.
(1)当点P沿A—D-A运动时,求AP的长(用含t的代数式表示).
(2)连结AQ,在点P沿8—A—。运动过程中,当点P与点B、点A不重合时,记△APQ
的面积为5.求S与t之间的函数关系式.
(3)过点Q作QR〃/18,交AD于点R,连结BR,如图②.在点P沿B一。运动过程中,
当线段PQ扫过的图形(阴影部分)被线段8R分成面积相等的两部分时t的值.
(4)设点C、D关于直线PQ的对称点分别为(7、D,,直接写出(70〃8c时t的值.
5.解:(1)当点P沿A-D运动时,AP=8Ct-1)=8t-8.
当点P沿。-A运动时,AP=50x2-8(t-1)=108~8t.
(2)当点P与点A重合时,BP=AB,t=l.
29
当点P与点。重合时,AP=AD,8t—8=50,t=—.
4
当OVtCl时,如图①.
作过点Q作QELAB于点E.
11
S/,4BQ=-AB*QE=-BQxl2,
22
.12BQ12x560
..QE=-----=------=—.
AB1313
.*.S=-30f2+30r.
29
当一时,如图②.
4
I)
(3)当点P与点R重合时,
8
AP=BQ,8t-8=5t,t=-.
3
'.,SABPM=-SABQM»
,PM=QM.
,:AB〃QR,
ZPBM=ZQRM,ZBPM=ZMQR,
在△8PM和△RQM中
NPBM=ZQRM
<NBPM=NMQR,
PM=QM
:.BP=RQ,
RQ=AB,
:.BP=AB
13t=13,
解得:t=l
o
当l<tS—时,如图④.
3
平分阴影部分面积,
,P与点R重合.
S^ABR=SAQBR>
,SAA8R<SBa®BQPfi-
•••BR不能把四边形4BQP分成面积相等的两部分.
0
综上所述,当t=l或2时,线段PQ扫过的图形(阴影部分)被线段8R分成面积相等的两
3
部分.
(4)如图⑥,当P在A-。之间或D-A之间时,C77在8c上方且C7/〃8C时,
:.ZCOQ^ZOQC.
VACOQ^ACOQ,
:.ZCOQ=ZCOQ,
:.ZCQO^ZCOQ,
,QC=OC,
/.50-5t=50-8(t-1)+13,或50—5t=8(t—1)-50+13,
解得:t=7或t=935.
13
当P在A-。之间或DT之间,(7。在8c下方且UD3BC时,如图⑦.
同理由菱形的性质可以得出:OD=PD,
.*.50-5t+13=8(t-1)-50,
解得:t=12±1.
13
95I?1
.•.当t=7,t=—,t=—时,点C、。关于直线PQ的对称点分别为(7、D,,且C7r〃BC.
1313
四、中考真题演练
一、选择题
1.(2013•新疆)如图,RtAABC中,NACB=90。,NABC=60。,BC=2cm,。为BC的中点,若
动点E以lcm/s的速度从A点出发,沿着A玲8玲A的方向运动,设E点的运动时间为t秒(0殳
<6),连接。E,当△BDE是直角三角形时,t的值为()
A.2B.2.5或3.5
C.3.5或4.5D.2或3.5或4.5
2.(2013•安徽)图1所示矩形ABCD中,BC=x,CD=y,y与x满足的反比例函数关系如图2
所示,等腰直角三角形AEF的斜边EF过C点,M为EF的中点,则下列结论正确的是()
A.当x=3时,EC<EM
B.当y=9时,EOEM
C.当x增大时,EC・CF的值增大
D.当y增大时,8E・DF的值不变
2.D
3.(2013•盘锦)如图,将边长为4的正方形ABCD的一边BC与直角边分别是2和4的RtAGEF
的一边GF重合.正方形ABCD以每秒1个单位长度的速度沿GE向右匀速运动,当点A和
点E重合时正方形停止运动.设正方形的运动时间为t秒,正方形A8CD与RtZ^GEF重叠部
分面积为s,则s关于t的函数图象为()
3.B
4.(2013•龙岩)如图,在平面直角坐标系xOy中,A(0,2),8(0,6),动点C在直线片x
上.若以A、8、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,则点C的个数是()
5.(2013•武汉)如图,E,F是正方形A8CD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交
BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值
6.(2013•连云港)如图,在平面直角坐标系中,。为坐标原点,点A、8的坐标分别为(8,
0)、(0,6).动点Q从点。、动点P从点A同时出发,分别沿着。A方向、A8方向均以1
个单位长度/秒的速度匀速运动,运动时间为t(秒)(0<f<5).以P为圆心,PA长为半径
的OP与A8、OA的另一个交点分别为C、D,连接CD、QC.
(1)求当t为何值时,点Q与点。重合?
(2)设AQC。的面积为S,试求S与t之间的函数关系式,并求S的最大值;
(3)若。P与线段QC只有一个交点,请直接写出t的取值范围.
6.解:(1)':A(8,0),B(0,6),
:.OA=8,OB=6,
:.AB=-JoA1+OB2=V82+62=10,
,OA4OB3
♦♦cosNBAO-...=->sinNBAO-----=—.
AB5AB5
•••AC为。P的直径,
...△ACD为直角三角形.
/48
..AD=AC»cosZBAO=2ti(—=—t.
55
当点Q与点。重合时,OQ+AD=OA,
8
即Hn:t+-t=8,
5
40
解得:t=—.
13
40
:.t=——(秒)时,点Q与点。重合.
13
36
(2)在RtAACD中,CD=AC»sinZBAO=2tx-=-t.
55
40
①当ovts—时,
13
DQ=OA-OQ-AD=8~t--t=8旦.
55
11,13、6
:.S=-DQ»CD=-(8——t)•—1=。乜.
2255255
..b20.2040
——,0<—<—,
2a131313
onAQ.
...当t='时,5有最大值为丝;
1313
40
②当一〈建5时,
13
813
DQ=OQ+AD~OA=t+-t~8=—t一8.
55
.1113639,24
..S=-DQ»CD=一(z—t—8)•—1=—t2——
2255255
h202040
,所以S随t的增大而增大,
2a131313
48
.♦.当t=5时,S有最大值为15>丝.
13
综上所述,S的最大值为15.
(3)当CQ与。P相切时,有CQLA8,
VZBAO=ZQAC,ZAOB=ZACQ=90°,
:.△ACQS”OB,
.ACAC2r_8-r
,
"~OA~~AB'¥-1O-
解得t=3.
7
所以,OP与线段QC只有一个交点,t的取值范围为0<烂3或竺V仁5.
713
7.(2013•宜昌)半径为2cm的与<3。边长为2cm的正方形A8CD在水平直线/的同侧,。。
与/相切于点F,DC在/上.
(1)过点B作的一条切线8E,£为切点.
①填空:如图1,当点A在。。上时,/EBA的度数是;
②如图2,当E,A,D三点在同一直线上时,求线段。4的长;
(2)以正方形A8CD的边A。与。F重合的位置为初始位置,向左移动正方形(图3),至边
8C与。F重合时结束移动,M,N分别是边BC,AD与。。的公共点,求扇形MON的面积的
范围.
7.解:(1)①•.,半径为2cm的与。。边长为2cm的正方形A8CD在水平直线/的同侧,当
点A在(D。上时,过点B作的一条切线BE,E为切点,
A08=4,E0=2,NOEB=90°,
的度数是:30。;
②如图2,
•.•直线/与。。相切于点F,
?.ZOFD=90°,
:正方形ADCB中,ZADC=90°,
AOF//AD,
":OF=AD=2,
四边形OFDA为平行四边形,
,/NOFD=90°,
平行四边形OFDA为矩形,
.'.DA1.AO,
•.•正方形ABCD中,DALAB,
:.O,A,B三点在同一条直线上;
:.EA1OB,
,/ZOEB=ZAOE,
.♦.△EOAsZXBOE,
.OAOE
••,
OEOB
:.OE2=OA»OB,
:.OA(2+04)=4,
解得:0A=-1+V5,
VOA>0,:.0A=\/5-1;
方法二:
_OAOA
在RLA^OAE中,cosZzEOA=——=——,
OE2
OE2
在RtAEOB中,cosZEOB=——=----------
OBOA+2
•0A-2
''~T~OA+2'
解得:0A=-1+'J5,
VO^>0,:.0A=y/5-1;
方法三:
VOE±EB,EA10B,
由射影定理,得OE2=OA・O8,
.".OA(2+0/1)=4,
解得:0A=-1+\[5,
VOA>0,
0A=A/5-1;
22
(2)如图3,设/M0N=c°,SmMoN=——x2=一n(cm),
36090
5随n的增大而增大,NMON取最大值时,最大,
当/MON取最小值时,S.H,MON最小,
如图,过。点作。K_L/WN于K,
图2图3
:.ZM0N^2ZN0K,MN=2NK,
“人4,NKNK
在RtAONK中,sinNNOK=-,
ON2
ZNOK随NK的增大而增大,,ZMON随MN的增大而增大,
.,.当MN最大时NMON最大,当MN最小时/MON最小,
①当N,M,A分别与D,B,。重合时,MN最大,MN=BD,
ZMON=ZBOD=90°,5而盼”0"最大=〃Cem2),
②当MN=DC=2时,MN最小,
:.ON=MN=OM,
AZ/V0M=60o,
c2
、原形MON最小=-Avcm),
3
・2“〈
3
故答案为:30。.
8.(2013•重庆)已知:如图①,在平行四边形ABCD中,48=12,BC=6,AD1.BD.以AD
为斜边在平行四边形ABC。的内部作RtAAED,ZEAD=30°,NAED=90。.
(1)求△AED的周长;
(2)若AAED以每秒2个单位长度的速度沿0C向右平行移动,得到△AoEoDo,当与
BC重合时停止移动,设运动时间为t秒,△AoEoDo与△8DC重叠的面积为S,请直接写出5
与t之间的函数关系式,并写出t的取值范围;
(3)如图②,在(2)中,当△AED停止移动后得到△8EC,将△BEC绕点C按顺时针方向
旋转a((T<a<180。),在旋转过程中,B的对应点为Bi,E的对应点为日,设直线8止1与
直线BE交于点P、与直线C8交于点Q.是否存在这样的a,使ABOQ为等腰三角形?若存
在,求出a的度数;若不存在,请说明理由.
8.解:(1)♦.•四边形A8Q?是平行四边形,
:.AD=BC=6.
在RtZVlOE中,AD=6,NEAO=30。,
:.AE=AD»cos30°=3y/3,DE=AD»sin30°=3,
.♦.△AE。的周长为:6+3+3=9+3G.
(2)在aAED向右平移的过程中:
(/)当0441.5时,如答图1所示,此时重叠部分为△OoMC
jy/3
S-S^DONK--NDQ*NK=1»Gt----12;
222
(//)当时,如答图2所示,此时重叠部分为四边形DoEoKN.
AAo=2t,.".AQB=AB-AAo=12—23
1百,、
:.AN=-AB=6-t,NK=AN»tan3O°=—(6-t).
020o3
S=S四边形DOEOKN=S^ADE一S^AONK二—x3x3>/3—~X(6—t)X
22T(6-…
3G
(///)当4.5VK6时,如答图3所示,此时重叠部分为五边形。o〃KM
VAA0=2t,:.A0B=AB~AA0=12~2t=D0C,
9
/.4oA/=--AQB=6—tfDQN=6—(6—t)=3BN=AoBcos30°=5/3(6—t);
2
易知CI=BJ=AoB=DoC=12—23BI=BC—Cl=2t—6,
I
1[t+(2t-6)]•6(6-t)一一•(12-2t)•—(12-2t)=—
5=5梯形BNDOI—s八BK尸一
223
-^^t2+20^t-42V3.
6
综上所述,S与t之间的函数关系式为:
—/2(0</<1.5)
S=S=<--t2+2y[3t-.5<r<4.5)
6
-22^1产+20..4273(4.5<r<6)
6
(3)存在a,使ABPa为等腰三角形.
理由如下:经探究,得△BPQS/XBIQC,
故当△8PQ为等腰三角形时,△&QC也为等腰三角形.
(/)当QB=QP时(如答图4),
答图4
贝ljQ8i=QC,AZBiCQ=ZBi=30",
即/BCBi=30°,
;.a=30°;
(//)当8Q=8P时,则BiQ=BC
即/BCBi=75°,
."75°.
9.(2013•遵义)如图,在RtZXABC中,NC=90°,AC=4cm,8c=3cm.动点M,N从点C同
时出发,均以每秒lcm的速度分别沿CA、CB向终点A,B移动,同时动点P从点B出发,
以每秒2cm的速度沿8A向终点A移动,连接PM,PN,设移动时间为t(单位:秒,0<t
<2.5).
(1)当t为何值时,以A,P,M为顶点的三角形与△ABC相似?
(2)是否存在某一时刻3使四边形APNC的面积S有最小值?若存在,求S的最小值;若
不存在,请说明理由.
9.解:如图,
H
•.•在RtZ\A8C中,ZC=90°,AC=4cm,BC=3cm.
:.根据勾股定理,得y]AC2+BC2=5cm.
(1)以A,P,M为顶点的三角形与△ABC相似,分两种情况:
A_■APAMun5—2f4—Z
①当△AMPs/XA8c时,——=----,即------=----,
ACAB
3
解得t=二;
2
入A„IAMAP4—Z5—2/
②当△AP/WS/XA8c时,----=——H,即----=------
ACAB
解得t=0(不合题意,舍去):
3
综上所述,当t=一时,以A、P、M为顶点的三角形与△A8C相似:
2
(2)存在某一时刻t,使四边形APNC的面积S有最小值.理由如下:
假设存在某一时刻t,使四边形APNC的面积S有最小值.
如图,过点P作PH上BC于点H.则PH//AC,
.PHBPPHIt
.•----=----,即RI1-----=—,
ACBA45
8
;.PH=—t,
5
S=SA4BC-SABPH,
11,8
=—x3x4——X(3—t)•—t,
225
••.S有最小值.
321
当t=一时,s*小值=—.
25
答:当t=32时,四边形APNC的面积5有最小值,其最小值是2上1■.
25
10.(2013•苏州)如图,点。为矩形A8CD的对称中心,48=10cm,BC=12cm,点E、F、G
分别从48、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为lcm/s,
点F的运动速度为3cm/s,点G的运动速度为l.Scm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)
时,三个点随之停止运动.在运动过程中,关于直线EF的对称图形是设点E、
F、G运动的时间为t(单位:s).
(1)当1=s时,四边形EBFB,为正方形;
(2)若以点E、8、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似,求t的值;
(3)是否存在实数3使得点与点。重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理
由.
10.解:(1)若四边形EBFB,为正方形,则BE=BF,
即:10~t=3t,
解得t=2.5;
(2)分两种情况,讨论如下:
①若△EBFS^FCG,
.EBBF10-Z3t
则有——=—,n即n------=——,
FCCG12-3?1.5/
解得:t=2.8:
②若△EBFs^GCF,
EI±EBBF10-Z3/
则有一=一,即Hn-----=------,
CGFC1.5r12-3/
解得:t=-14-2769(不合题意,舍去)或t=-14+2版.
...当t=2.8s或t=(一14+2厢)5时,以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶
点的三角形相似.
(3)假设存在实数3使得点&与点。重合.
如图,过点。作O/W_L8c于点M,则在RtAOFM中,0F=BF=3t,FM=-BC~BF=6~3t,。/W=5,
2
由勾股定理得:OM2+FM2=OF2,
过点。作。N_LA8于点N,则在RtZSOEN中,OE=BE=10~t,EN=BE-BN=10~t-5=5~t,
0N=6,
由勾股定理得:ON2+EN2=OE2,
即:62+(5-t)2=(10-t)2
解得:t=3.9.
V—*3.9,
36
不存在实数3使得点a与点0重合.
11.(2013•吉林)如图,在RCZXA8C中,ZACB=90°,AC=6cm,BC=8cm.点。、E、F分别
是边48、BC、AC的中点,连接DE、DF,动点P,Q分别从点4、B同时出发,运动速度均
为1cm/5,点P沿AF。的方向运动到点。停止;点Q沿BC的方向运动,当点P停止运
动时,点Q也停止运动.在运动过程中,过点Q作BC的垂线交A8于点M,以点P,M,Q
为顶点作平行四边形PMQN.设平行四边形边形PMQN与矩形FDEC重叠部分的面积为y
(cm2)(这里规定线段是面积为0有几何图形),点P运动的时间为x(s)
(1)当点P运动到点F时,CQ-cm;
(2)在点P从点F运动到点。的过程中,某一时刻,点P落在/WQ上,求此时BQ的长度;
(3)当点P在线段FD上运动时,求y与x之间的函数关系式.
BB
(备用图)
11.解:(1)当点P运动到点F时,
为AC的中点,AC=6cm,
:.AF=FC=3cm,
和Q的运动速度都是1cm/s,
BQ=AF=3cm,
CQ=8cm-3cm=5cm9
故答案为:5.
(2)设在点P从点F运动到点。的过程中,点P落在MQ上,如图1,图1
则t+t-3=8,
11
t=—,
2
8Q的长度为—xl=—(cm);
22
(3)CD、E、F分别是A8、8C、AC的中点,
DE=—AC=—x6=3»
22
11
DF=—BC=—x8=4,
22
MQ1BC,
,ZBQM=ZC=90",
ZQBM=ZCBA,
.♦.△MBQSAABC,
...-B-Q-=--M--Q,
BCAC
.x_MQ
••一—----,
86
3
MQ=—x,
4
分为三种情况:①当3女V4时,重叠部分图形为平行四边形,如图2,
y=PN,PD
3
=-x(7—x)
4
321
即y=——x2+—x;
44
y=3[(8-X)-(X-3))]
即y=-6x+33;
③当一》47时,重叠部分图形为矩形,如图4,
2
y=3[(x-3)—(8-x)]
即y=6x-33.
12.(2013•宁波)如图,在平面直角坐标系中,。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8D.过P,D,B三点作。Q与y轴的另一个交点为E,延长OQ交OQ于点F,
(2)当点P在线段AB(不包括A,B两点)上时.
①求证:ZBDE=ZADP;
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.
12.解:(1)设直线A8的函数解析式为片kx+4,
代入(4,0)得:4k+4=0,
解得:k=~1,
则直线AB的函数解析式为y=-x+4;
(2)①由已知得:
OB^OC,NBOD=/COO=90°,
又:。。=。。,
:./\BDO^ACOD,
:.ZBDO=ZCDO,
":ZCDO=ZADP,
:.NBDE=NADP,
②如图,连结PE,
,/ZADP是ADPE的一个外角,
NADP=NDEP+NDPE,
,?ZBDE是△A8D的一个外角,
;.NBDE=/ABD+NOAB,
■:NADP=NBDE,NDEP=NABD,
:.NDPE=NOAB,
V04=08=4,Z40B=90°,
:.ZOAB=45°,
NDPE=45°,
:.NDFE=/DPE=45°,
•.,OF是。Q的直径,
ZDEF=90°,
.'.△DEF是等腰直角三角形,
DF=A/2DE,即y=72x;
(3)当8D:8F=2:1时,
如图,过点F作FH_LOB于点H,
,/ZDBO+ZOBF=90°,ZOBF+ZBFH=90°,
ZDBO=ZBFH,
XVZDOB=ZBHF=90°,
:.ABODsAFHB,
.OBODBD
••---=----=---=2,
HFHBFB
:.FH=2f0D=2BH,
・.,ZFHO=ZEOH=Z0EF=9Q0,
四边形OEFH是矩形,
A0E=FH=2,
1
:.EF=0H=4—-0D,
2
;DE=EF,
.1
..2+OD=4——OD,
2
44
解得:OD=一,,点D的坐标为(0,-),
33
14
J直线CD的解析式为片—x+—,
33
f14o
,y=-x+—/=x=2
由「33,得:《7
y=2
y=x+4A1
则点P的坐标为(2,2);
当崇刎
连结EB,同(2)①可得:NADB=NEDP,
而/ADB=NDEB+/DBE,NEDP=NDAP+NDPA,
":ZDEP=ZDPA,
:.ZDBE=ZDAP=45°,
.二△DEF是等腰直角三角形,
如图,过点F作FGJ_OB于点G,
同理可得:△BODs'GB,
.OBOPBD\
"GF~'GB~~FB~2'
.1
..FG=8,0D=—BG,
2
•?NFGO=NGOE=NO£F=90°,
四边形OEFG是矩形,
/.OE=FG=8^
:.EF=OG=^+2OD,
DE=EF,
.*.8-00=4+200,
4
0D=-,
3
4
•••点D的坐标为(0,一—),
3
14
直线CD的解析式为:y=--x--,
33
’14,
y=——x——x=8
由《33,得:《,
.y=-4
y=-x+41
.•.点P的坐标为(8,-4),
综上所述,点P的坐标为(2,2)或(8,-4).
2
13.(2013•遵义)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(o*0)的顶点坐标为(4,--),且与y
轴交于点C(0,2),与x轴交于A,8两点(点A在点B的左边).
(1)求抛物线的解析式及4B两点的坐标;
(2)在(1)中抛物线的对称轴/上是否存在一点P,使AP+CP的值最小?若存在,求AP+CP
的最小值,若不存在,请说明理由;
(3)在以AB为直径的。M相切于点£,CE交x轴于点D,求直线CE的解析式.
2
由题意,设抛物线的解析式为片。(X-
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