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文档简介

重难点突破05几何动点及最值、存在性问题

目录

01将军饮马问题

02胡不归问题

03阿氏圆问题

04隐圆问题

05费马点问题

06瓜豆原理模型

07等腰(边)三角形存在问题

08直角三角形存在问题

平行四边形存在问题

题09

题10矩形、菱形、正方形存在问题

题11全等/相似存在性问题

12角度存在性问题

【命题趋势】动态几何问题是近年来中考的一个重难点问题,以运动的观点探究几何图形或函数与几何图

形的变化规律,从而确定某一图形的存在性问题.随之产生的动态几何试题就是研究在几何图形的运动中,

伴随着出现一定的图形位置、数量关系的“变”与“不变”性的试题.

【基本原理】

1)基本原理(定点到定点):两点之间,线段最短.

2)三角形两边之和〉第三边

3)基本原理(定点到定线):垂线段最短.

4)平行线的距离处处相等.

5)基本原理(定点到定圆):点圆之间,点心线截距最短(长).

6)基本原理(定线到定圆)线圆之间,心垂线截距最短.

7)基本原理(定圆到定圆):圆圆之间,连心线截距最短(长).

【解题思路】

1)动态几何问题是以几何图形为背景的,几何图形有直线型和曲线型两种,那么动态几何也有直线型的和

曲线型的两类,即全等三角形、相似三角形中的动态几何问题,也有圆中的动态问题.有点动、线动、面

动,就其运动形式而言,有平移、旋转、翻折、滚动等.根据其运动的特点,又可分为(1)动点类(点

在线段或弧线上运动)也包括一个动点或两个动点;(2)动直线类;(3)动图形问题.

2)解决动态几何题,通过观察,对几何图形运动变化规律的探索,发现其中的“变量”和“定量”动中求

静,即在运动变化中探索问题中的不变性;动静互化抓住“静”的瞬间,使一般情形转化为特殊问题,从

而找到“动与静”的关系;这需要有极敏锐的观察力和多种情况的分析能力,加以想象、结合推理,得出

结论.解决这类问题,要善于探索图形的运动特点和规律抓住变化中图形的性质与特征,化动为静,以静

制动.解决运动型试题需要用运动与变化的眼光去观察和研究图形,把握图形运动与变化的全过程,抓住

其中的等量关系和变量关系,并特别关注一一些不变量和不变关系或特殊关系.

3)动态几何形成的存在性问题,重点和难点在于应用分类思想和数形结合的思想准确地进行分类,包括等

腰(边)三角形存在问题,直角三角形存在问题,平行四边形存在问题,矩形、菱形、正方形存在问题.全

等三角形存在问题,相似三角形存在问题等.

题型01将军饮马问题

1.(2023•辽宁盘锦・中考真题)如图,四边形2BCD是矩形,AB=V10,AD=4五,点尸是边AD上一点(不

与点4。重合),连接PB,PC.点M,N分别是PB,PC的中点,连接MN,AM,DN,点E在边4D上,ME\\DN,

则4M+ME的最小值是()

A.2V3C.3V2D.4V2

2.(2023•广东广州•中考真题)如图,正方形ABCD的边长为4,点£在边BC上,且BE=1,歹为对角线8。上

一动点,连接CF,EF,贝UCF+EF的最小值为.

BEC

3.(2023・四川宜宾•中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,等腰直角三角形A8C的直角顶点C(3,0),

顶点A、B(6,巾)恰好落在反比例函数y=§第一象限的图象上.

Cx

(1)分别求反比例函数的表达式和直线4B所对应的一次函数的表达式;

(2)在无轴上是否存在一点尸,使AABP周长的值最小.若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.

题型02胡不归问题

4.(2022•内蒙古鄂尔多斯•中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC=4,ZCAB=30°,AD1BC,垂足为

尸为线段上的一动点,连接P8、PC.则B4+2PB的最小值为

5.(2023・湖南湘西•中考真题)如图,。。是等边三角形4BC的外接圆,其半径为4.过点B作于

点E,点尸为线段BE上一动点(点尸不与8,E重合),则CP+^BP的最小值为

6.(2023•辽宁锦州•中考真题)如图,在RtAABC中,乙4c8=90。,乙48c=30。,AC=4,按下列步骤作

图:①在4C和4B上分别截取力。、AE,使②分别以点。和点E为圆心,以大于抄E的长为半径

作弧,两弧在ABAC内交于点M.③作射线力M交BC于点凡若点P是线段4F上的一个动点,连接CP,则

CP+的最小值是

题型03阿氏圆问题

7.(2023・山东烟台・中考真题)如图,抛物线y=a/+"+5与久轴交于4B两点,与y轴交于点C,48=4.抛

物线的对称轴x=3与经过点力的直线y=kx-1交于点D,与x轴交于点E.

备用图

(1)求直线2。及抛物线的表达式;

(2)在抛物线上是否存在点M,使得△力DM是以AD为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点M的坐标;若

不存在,请说明理由;

(3)以点B为圆心,画半径为2的圆,点P为OB上一个动点,请求出PC+^PZ的最小值.

8.(2023・山东济南•一模)抛物线旷=一3久2+6-1)久+2(1与无轴交于4(h0),B(4,0)两点,与y轴交于点

C(0,c),点P是抛物线在第一象限内的一个动点,且在对称轴右侧.

(2)如图1,连接BC、AP,交点为M,连接P8,若受妲=;,求点p的坐标;

^LAMB4

(3)如图2,在(2)的条件下,过点P作%轴的垂线交x轴于点E,将线段OE绕点。逆时针旋转得到。E',旋转

角为a(0。<a<90。),连接E'B,E'C,求+|E£的最小值.

题型04隐圆问题

9.(2022•山东泰安.中考真题)如图,四边形力BCD为矩形,AB=3,BC=4.点尸是线段8c上一动点,点

M为线段4P上一点.^ADM=/.BAP,则8M的最小值为()

A.|B.fC.V13-|D.V13-2

10.(2022.安徽蚌埠•一模)如图,RtAABC中,AB1BC,AB=8,BC=6,P是△28C内部的一个动点,

满足NP48=NPBC,则线段CP长的最小值为()

A

C.2V13-6D.2V13-4

11.(20-21九年级上.江苏盐城•期末)如图,OM的半径为4,圆心M的坐标为(5,12),点P是OM上的任意

一点,PALPB,且P4P8与x轴分别交于4、B两点,若点4、点B关于原点。对称,贝以8的最小值为

12.(2021九年级•全国・专题练习)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A与点8的坐标分别是(1,0),(7,

0).

(1)对于坐标平面内的一点P,给出如下定义:如果乙4尸2=45。,则称点尸为线段的“等角点”.显然,

线段A8的“等角点”有无数个,且A、B、P三点共圆.

①设A、B、P三点所在圆的圆心为C,直接写出点C的坐标和。C的半径;

②y轴正半轴上是否有线段A8的“等角点”?如果有,求出“等角点”的坐标;如果没有,请说明理由;

(2)当点尸在y轴正半轴上运动时,/AP8是否有最大值?如果有,说明此时NAPB最大的理由,并求出

点尸的坐标;如果没有请说明理由.

13.(21-22九年级下•福建厦门•期中)如图,等边三角形ABC内接于半径长为2的。O,点尸在圆弧上

以2倍速度从2向A运动,点。在圆弧8C上以1倍速度从C向8运动,当点P,O,。三点处于同一条直

线时,停止运动.

A

(1)求点。的运动总长度;

(2)若〃为弦PB的中点,求运动过程中CM的最大值.

题型05费马点问题

14.(2023・湖北随州•中考真题)1643年,法国数学家费马曾提出一个著名的几何问题:给定不在同一条直

线上的三个点A,B,C,求平面上到这三个点的距离之和最小的点的位置,意大利数学家和物理学家托里

拆利给出了分析和证明,该点也被称为“费马点”或“托里拆利点”,该问题也被称为“将军巡营”问题.

(1)下面是该问题的一种常见的解决方法,请补充以下推理过程:(其中①处从“直角”和“等边”中选择填空,

②处从“两点之间线段最短”和“三角形两边之和大于第三边”中选择填空,③处填写角度数,④处填写该三角

形的某个顶点)

当4ABC的三个内角均小于120。时,

如图1,将AAPC绕,点C顺时针旋转60。得到连接PP',

由PC=P(,/-PCP'=60°,可知APCP'为①三角形,故PP,=PC,又=故P2+PB+PC=

PA'+PB+PP'>A'B,

由②可知,当B,P,P',A在同一条直线上时,P4+PB+PC取最小值,如图2,最小值为力'B,此时的

尸点为该三角形的“费马点”,且有乙4PC=/.BPC=乙4PB=③:

已知当△力BC有一个内角大于或等于120。时,“费马点”为该三角形的某个顶点.如图3,若NH4C2120。,

则该三角形的“费马点”为W点.

(2)如图4,在△ABC中,三个内角均小于120。,且2C=3,BC=4,乙4cB=30。,已知点尸为△4BC的“费

马点”,求P4+PB+PC的值;

AA

A

-------------------B

图4图5

(3)如图5,设村庄A,B,C的连线构成一个三角形,且已知AC=4km,BC=2V3km,^ACB=60°.现欲

建一中转站尸沿直线向A,B,C三个村庄铺设电缆,已知由中转站尸到村庄A,B,C的铺设成本分别为a

元/km,。元/km,元/km,选取合适的P的位置,可以使总的铺设成本最低为___________元.(结果用

含a的式子表示)

15.(2021•山东济南•三模)如图(1),尸为AABC所在平面上一点,且/AP8=N3PC=NCE4=120。,则

点尸叫做△ABC的费马点.

(1)若点尸是等边三角形三条中线的交点,点尸—(填是或不是)该三角形的费马点.

(2)如果点P为锐角A4BC的费马点,且/ABC=60。.求证:AABP-ABCP;

(3)已知锐角AABC,分别以A8、AC为边向外作正AABE和正AAC。,CE和8。相交于尸点.如图(2)

①求NCPO的度数;

②求证:P点为△A8C的费马点.

图(1)图(2)

题型06瓜豆原理模型

16.(22-23九年级上•江苏扬州•阶段练习)如图,A是OB上任意一点,点C在。1外,已知4B=2,BC=4,

△2CD是等边三角形,则△BCD的面积的最大值为()

D

A.4V3+4B.4C.4V3+8D.6

17.(2022•广东河源.二模)如图,已知AC=2AO=8,平面内点P到点。的距离为2,连接AP,若NAPB=60°

且BP=3aP,连接A3,BC,则线段8C的最小值为

18.(23-24九年级上.江苏宿迁•阶段练习)如图,线段A8为。。的直径,点C在4B的延长线上,28=4,BC=2,

点P是。。上一动点,连接CP,以CP为斜边在PC的上方作RSPCD,且使ADCP=60。,连接。D,贝U。。长

的最大值为

19.(20-21九年级•陕西西安•开学考试)在菱形4BCD中,乙BAD=120°,E是对角线BD上的一点,连接4E.

(1)当E在力B的中垂线上时,把射线EA绕点E顺时针旋转90。后交CD于F,连接BF.如图①,若AB=4,

求EF的长.

(2)在⑴的条件下,连接8F,把ABEF绕点B顺时针旋转得到ABUK如图②,连接CH,点N为CH的中

点,连接4V,求4V的最大值.

20.(21-22八年级上•广东湛江•阶段练习)在平面直角坐标系中,4(a,0)、B(b,0),且a,b满足(a+b)2+

|3+6|=0,C。两点分别是y轴正半轴、x轴负半轴上的两个动点:

(1)如图1,若C(0,4),求△ABC的面积;

(2)如图1,若C(0,4),BC=5,BD=4E,MzCBX=ACDE,求。点的坐标;

(3)如图2,若NCB4=60。,以CD为边,在CD的右侧作等边△CDE,连接。凡当。E最短时,求A,E两

点之间的距离;

题型07等腰(边)三角形存在问题

21.(2022•黑龙江•中考真题)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形4BC。的边AB在x轴上,顶点。在

y轴的正半轴上,M为8C的中点,OA,OB的长分别是一元二次方程/一7久+12=。的两个根(04<OB'),

tanzJMB=%动点P从点。出发以每秒1个单位长度的速度沿折线DC-CB向点B运动,到达8点停止.设

运动时间为f秒,△4PC的面积为S.

(1)求点C的坐标;

(2)求S关于/的函数关系式,并写出自变量/的取值范围;

(3)在点尸的运动过程中,是否存在点P,使ACMP是等腰三角形?若存在,请直接写出点尸的坐标;若不

存在,请说明理由.

22.(2023・广东广州•中考真题)如图,在正方形2BCD中,E是边4D上一动点(不与点A,。重合).边BC关

于BE对称的线段为BF,连接力F.

(1)若N48E=15。,求证:AABF是等边三角形;

(2)延长凡4,交射线BE于点G;

①ABGF能否为等腰三角形?如果能,求此时乙48E的度数;如果不能,请说明理由;

②若AB=陋+显,求ABGF面积的最大值,并求此时4E的长.

题型08直角三角形存在问题

23.(2022.贵州安顺・中考真题)如图1,在矩形48CD中,AB=10,AD=8,E是4。边上的一点,连接CE,

将矩形4BCD沿CE折叠,顶点。恰好落在2B边上的点F处,延长CE交84的延长线于点G.

(1)求线段4E的长;

(2)求证四边形DGFC为菱形;

(3)如图2,M,N分别是线段CG,DG上的动点(与端点不重合),且ADMN=设DN=X,是否存

在这样的点N,使AOMN是直角三角形?若存在,请求出久的值;若不存在,请说明理由.

24.(2024•山东东营.二模)在人教版八年级下册教材“实验与探究——丰富多彩的正方形”中,我们研究正方

形的性质时用到了图①、图②两个图形,图②为大小不等的两个正方形如图排列,整个图形被切割为5部

分,受这两个图形的启发,三个数学兴趣小组分别提出了以下问题,请你回答:

【问题一】“启智”小组提出问题:如图①,正方形力BCD的对角线相交于点。,点。又是正方形久&&。的一

个顶点,。公交4B于点E,OCi交BC于点、F,贝ME与BF的数量关系为;

【问题二】受图①启发,“善思”小组继续探究,画出了图③:直线6、n经过正方形ABCD的对称中心。,直

线m分别与力D、BC交于点E、F,直线也分别与AB、CD交于点G、H,且爪1n,若正方形2BCD边长为10,

求四边形。E4G的面积;

【问题三】受图②启发,“智慧”小组继续探究,画出了图④:正方形CEFG的顶点G在正方形4BCD的边CD上,

顶点E在8c的延长线上,且BC=12,CE=4.在直线BE上是否存在点P,使△4PF为直角三角形?若存在,

请直接写出BP的长度;若不存在,说明理由.

25.(2024■新疆乌鲁木齐•一模)如图,在△ABC中,AB=AC,4D1BC于点。,BC=10cm,AD=8cm,

点尸从点B出发,在线段BC上以每秒3cm的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于4D的直线机从底边BC

出发,以每秒2cm的速度沿方向匀速平移,分别交4B、AC,4。于£、F、H,当点尸到达点C,点尸与

直线机同时停止运动,设运动时间为f秒(t>0).

(1)XW=,EF=(用含f的式子表示).

(2)在整个运动过程中,所形成的APEF的面积存在最大值,当APEF的面积最大时,求线段BP的长;

(3)是否存在某一时刻f,使APEF为直角三角形?若存在,请求出此时刻t的值;若不存在,请说明理由.

题型09平行四边形存在问题

26.(2022•湖北荆州.一模)如图,抛物线y=a/+bK—3与x轴交于4、B两点,点2在点B的左侧,且

X(-1,0),5(4,0),与y轴交于点C,连结BC,以BC为边,点。为中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,

设点P的坐标为(血,0).

(1)求该抛物线对应的函数解析式;

(2)久轴上是否存在一点P,使4PBC为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由;

(3)当点P在线段08上运动时,过点P作x轴的垂线交抛物线于点Q,交BD于点M.试探究:当小为何值时,

四边形CQMD是平行四边形?请说明理由.

27.(2023•黑龙江鸡西•模拟预测)在平面直角坐标系中,边长为4的菱形的顶点B,C在x轴上,。在y轴上,

如图,已知乙4=60°,C(2,0).

(1)求点。的坐标

(2)动点P从点2出发,以每秒1个单位速度沿射线4。运动,过点P作PE1x轴于E,直线PE交直线CD于点Q,

设APCQ的面积为S,点P的运动时间为t秒,当点Q在工轴上方时,求S与t的关系式,直接写出t的取值范围.

(3)在(2)的条件下,连接CP,当点Q在第一象限,APCQ为等腰三角形时,作NPQC的平分线交射线力。于

点M,此时是否存在点N,使以点D,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点N的坐标,

若不存在,说明理由.

题型10矩形、菱形、正方形存在问题

28.(2023•黑龙江•中考真题)如图,在平面直角坐标系中,菱形AOCB的边。C在x轴上,N&OC=60。,。。的

长是一元二次方程/-4%-12=0的根,过点C作x轴的垂线,交对角线。B于点D,直线AD分别交x轴

和y轴于点尸和点E,动点M从点。以每秒1个单位长度的速度沿。。向终点。运动,动点N从点尸以每

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/秒.

(1)求直线4D的解析式.

(2)连接MN,求AMON的面积S与运动时间f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。.使得以A,C,N,。为项点的四边形是矩形.若

存在,直接写出点。的坐标,若不存在,说明理由.

29.(2024.河北张家口•一模)如图,在RtAABC中,^ABC=90°,AB=6,tan/CAB=*动点M以每秒2

个单位的速度从点4出发,沿着4一8一。的方向运动,当点M到达点C时,运动停止.点N是点M关于点B的

对称点,过点M作MQ14C于点Q,以MN,MQ为邻边作平行四边形MNPQ,设点M的运动时间为t秒.

(1)求BC的长;

(2)当t=2时,求证:QP=AM;

(3)是否存在这样的t值,使得平行四边形MNPQ为菱形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由.

30.综合与探索

【探索发现】如图1,等腰直角三角形48C中,ZXCB=90°,CB=CA,过点4作4。11交于点D,过点B作

BE交于点E,易得AaDC三ACEB,我们称这种全等模型为“型全等”.(不需要证明)

图1

【迁移应用】如图2,在直角坐标系中,直线=2x+4分别与y轴,久轴交于点4B,

(1)直接写出。4=,OB=;

(2)在第二象限构造等腰直角△ABE,使得NH4E=90。,则点E的坐标为;

图2

(3)如图3,将直线I1绕点4顺时针旋转45。得到%,求%的函数表达式;

(4)如图4,直线=2x+8分别交%轴和y轴于4B两点,点C在第二象限内一点,在平面内是否存在

一点。,使以4B、C、D为顶点的四边形为正方形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明

图4

题型11全等/相似存在性问题

31.(2023广西南宁•二模)如图,在△ABC中,AD为高,力C=18.点E为4c上的一点,CE=2aE,连接BE,

交4。于。,若△BD。三

(1)猜想线段B。与4C的位置关系,并证明;

(2)有一动点Q从点力出发沿射线AC以每秒6个单位长度的速度运动,设点Q的运动时间为t秒,是否存在t的

值,使得ABOQ的面积为27?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由;

⑶在(2)条件下,动点P从点。出发沿线段0B以每秒2个单位长度的速度向终点B运动,P、Q两点同时出

发,当点P到达点B时,P、Q两点同时停止运动,设运动时间为t秒,点F是直线BC上一点,且CF=4。,当

△20P与AFCQ全等时,求t的值.

32.(2023•北京海淀•模拟预测)如图,在平面角坐标系中,点力在x轴的正半轴上,点B的坐标(0,-2b),

过原点的直线OC与直线力B交于C,Z.COA=AOCA=NOB4=30°,AB=4

(1)点C坐标为,OC=,AB。。的面积为

S&OAB

⑵点C关于无轴的对称点C'的坐标为

(3)过。点作。E1OC交力B于E点,则AOAE的形状为,请说明理由;

(4)在坐标平面内是否存在点尸使△40F和AAOB全等,若存在,请直接写出F坐标,若不存在,请说明理由

33.(2023•广西桂林•二模)如图,在平面直角坐标系中,矩形A8C。的边。4在无轴上,边OC在y轴上,且8

点坐标为(4,3).动点M、N分别从点O、8同时出发,以1单位/秒的速度运动(点M沿。4向终点A运动,

点N沿BC向终点C运动),过点N作NP||48交47于点尸,连接MP.

(1)直接写出。4、4B的长度;

(2)在运动过程中,请求出△MP力的面积S与运动时间f的函数关系式;

(3)在运动过程中,△MP4的面积S是否存在最大值?若存在,请求出当t为何值时有最大值,并求出最大值;

若不存在,请说明理由.

(4)在运动过程中,以点A,P,〃为顶点的三角形与A40C能相似吗?若能相似,请求出运动时间/的值;

若不能相似,请说明理由.

题型12角度存在性问题

34.(2023・陕西西安•模拟预测)如果一个三角形的一个内角等于另一个内角的2倍,我们称这样的三角形

为倍角三角形,并称这两个角的公共边为底边.

图1

⑴如图1,在AABC中.按如下做法:

①作BC的中垂线1:

②作N4BC的角平分线与中垂线1交于点0;

③连接C0并延长与4B交于点P,得到ABCP.

若按上述作法,得到的ABCP是倍角三角形.则NP8C与NPC8的等量关系;

(2)如图2,在矩形ABCD中,以BC为底边做一个倍角三角形顶点P恰好落在力。边上.若BC=4,BP=2.求

CP的长度.

(3)如图3,现有一块梯形板材4BCD,ADWBC,乙4=90。,AB=AD=3,BC=12.工人师傅想用这块板

材裁出一个ABCP型部件,使得点P在梯形ABC。的边CD上,A8CP为以BC为底边且“BP=2/C的倍角三

角形.是否存在满足要求的ABCP?若存在,请确定点P位置(求出CP的长);若不存在,请说明理由.

35.(2023•上海浦东新•二模)已知:。。的直径4B=10,C是AB的中点,。是。。上的一个动点(不与点

A、B、C重合),射线CD交射线48于点E.

(1)如图1,当BE=48,求线段CD的长;

(2)如图2,当点。在BC上运动时,连接BC、BD,△BCD中是否存在度数保持不变的角?如果存在,请指

出这个角并求其度数;如果不存在,请说明理由;

(3)连接0D,当△ODE是以DE为腰的等腰三角形时,求4ODE与△CBE面积的比值.

36.(2023•浙江金华•一模)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,点P是射线BC上的动点,连结AP,

在4P的右边作NPAQ=l^BAC,交射线BC于点Q.

(1)当BP=1时,求点尸到4B的距离.

(2)当点尸在线段8c上运动时,记BP=x,CQ=y,求y关于x的函数表达式和自变量尤的取值范围.

(3)在点尸的运动过程中,不再连结其他线段,当图中存在某个角为45。时,求BQ的长,并指出相应的45。角.

重难点突破05几何动点及最值、存在性问题

目录

题型01将军饮马问题

题型02胡不归问题

题型03阿氏圆问题

题型04隐圆问题

题型05费马点问题

题型06瓜豆原理模型

题型07等腰(边)三角形存在问题

题型08直角三角形存在问题

题型09平行四边形存在问题

题型10矩形、菱形、正方形存在问题

题型11全等/相似存在性问题

题型12角度存在性问题

【命题趋势】动态几何问题是近年来中考的一个重难点问题,以运动的观点探究几何图形或函数与几何图

形的变化规律,从而确定某一图形的存在性问题.随之产生的动态几何试题就是研究在几何图形的运动中,

伴随着出现一定的图形位置、数量关系的“变”与“不变”性的试题.

【基本原理】

1)基本原理(定点到定点):两点之间,线段最短.

2)三角形两边之和〉第三边

3)基本原理(定点到定线):垂线段最短.

4)平行线的距离处处相等.

5)基本原理(定点到定圆):点圆之间,点心线截距最短(长).

6)基本原理(定线到定圆)线圆之间,心垂线截距最短.

7)基本原理(定圆到定圆):圆圆之间,连心线截距最短(长).

【解题思路】

1)动态几何问题是以几何图形为背景的,几何图形有直线型和曲线型两种,那么动态几何也有直线型的和

曲线型的两类,即全等三角形、相似三角形中的动态几何问题,也有圆中的动态问题.有点动、线动、面

动,就其运动形式而言,有平移、旋转、翻折、滚动等.根据其运动的特点,又可分为(1)动点类(点

在线段或弧线上运动)也包括一个动点或两个动点;(2)动直线类;(3)动图形问题.

2)解决动态几何题,通过观察,对几何图形运动变化规律的探索,发现其中的“变量”和“定量”动中求

静,即在运动变化中探索问题中的不变性;动静互化抓住“静”的瞬间,使一般情形转化为特殊问题,从

而找到“动与静”的关系;这需要有极敏锐的观察力和多种情况的分析能力,加以想象、结合推理,得出

结论.解决这类问题,要善于探索图形的运动特点和规律抓住变化中图形的性质与特征,化动为静,以静

制动.解决运动型试题需要用运动与变化的眼光去观察和研究图形,把握图形运动与变化的全过程,抓住

其中的等量关系和变量关系,并特别关注一一些不变量和不变关系或特殊关系.

3)动态几何形成的存在性问题,重点和难点在于应用分类思想和数形结合的思想准确地进行分类,包括等

腰(边)三角形存在问题,直角三角形存在问题,平行四边形存在问题,矩形、菱形、正方形存在问题.全

等三角形存在问题,相似三角形存在问题等.

题型01将军饮马问题

1.(2023•辽宁盘锦・中考真题)如图,四边形2BCD是矩形,AB=V10,AD=4五,点尸是边AD上一点(不

与点4。重合),连接PB,PC.点M,N分别是PB,PC的中点,连接MN,AM,DN,点E在边4D上,ME\\DN,

A.2V3B.3C.3V2D.4或

【答案】C

【分析】根据直线三角形斜边中线的性质可得4M=|BP,DN=gCP,通过证明四边形MMDE是平行四边

形,可得ME=DN,则AM+ME=+DN=](BP+CP),作点C关于直线AD的对称点M,贝!]BP+CP=

BP+PM,点、B,P,M三点共线时,BP+PM的值最小,最小值为BM.

【详解】解:•••四边形48CD是矩形,

ABAP=乙CDP=90°,ADWBC,

•・•点M,N分别是PB,PC的中点,

111

/.AM=-BP,DN=-CPMN=-BC,

222f

•・,AD\\BC,MN\\BCf

・♦.MNII8C,

又•・•MEWN,

・•・四边形MNDE是平行四边形,

・•.ME=DN,

AM+ME=AM+DN=(BP+CP),

如图,作点。关于直线40的对称点M,连接尸M,BM,

M

当点2,P,Af三点共线时,BP+PM的值最小,最小值为BM,

在Rt△BCM中,MC=2CD=2AB=2V10,BC=AD=4vL

22

BM=>JBC2+MC2=(4V2)+(2V10)=6V2,

AM+ME的最小值=|BM=3V2,

故选C.

【点睛】本题考查矩形的性质,直线三角形斜边中线的性质,中位线的性质,平行四边形的判定与性质,

轴对称的性质,勾股定理,线段的最值问题等,解题的关键是牢固掌握上述知识点,熟练运用等量代换思

想.

2.(2023・广东广州•中考真题)如图,正方形4BCD的边长为4,点E在边BC上,且BE=1,尸为对角线BD上

一动点,连接CF,EF,则CF+EF的最小值为

【答案】V17

【分析】连接4E交BD于一点凡连接CF,根据正方形的对称性得到此时CF+EF=4E最小,利用勾股定

理求出力E即可.

【详解】解:如图,连接4E交8。于一点R连接CF,

:四边形4BCD是正方形,

.•.点A与点C关于BD对称,

:.AF=CF,

CF+EF=AF+EF=AE,此时CF+EF最小,

正方形4BCD的边长为4,

:.AD=4,^ABC=90°,

•.•点E在48上,且8E=1,

:.AE=7AB2+BE2=<42+I2=V17,即CF+EF的最小值为VT7

故答案为:V17.

【点睛】此题考查正方形的性质,熟练运用勾股定理计算是解题的关键.

3.(2023・四川宜宾•中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,等腰直角三角形A8C的直角顶点C(3,0),

顶点A、B(6,爪)恰好落在反比例函数y=m第一象限的图象上.

(1)分别求反比例函数的表达式和直线4B所对应的一次函数的表达式;

(2)在x轴上是否存在一点尸,使AABP周长的值最小.若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.

【答案】(Dy=:,y=-|x+4

(2)在无轴上存在一点P(5,0),使△4BP周长的值最小,最小值是2西+4V2.

【分析】(1)过点A作4E_Lx轴于点E,过点8作BD_Lx轴于点。,证明A4CESACBD(AAS),贝!]CD=AE=

3,BD=EC=m,由。E=3-巾得到点A的坐标是(3-3),由A、B(6,巾)恰好落在反比例函数y=三第

一象限的图象上得到3(3-m)=6m,解得m=l,得到点A的坐标是(2,3),点8的坐标是(6,1),进一步用

待定系数法即可得到答案;

(2)延长4E至点4,使得E4=4E,连接4B交x轴于点P,连接4P,利用轴对称的性质得到2P=&P,

4(2,—3),则4P+PB=4B,由48=2有知AB是定值,此时A2BP的周长为4P+PB+2B=4E+4B最

小,利用待定系数法求出直线48的解析式,求出点尸的坐标,再求出周长最小值即可.

【详解】(1)解:过点A作4Elx轴于点E,过点B作BDlx轴于点。,

则乙4EC=4CDB=90°,

•.,点C(3,0),B(6,m),

OC=3,OD=6,BD=m,

:.CD=OD-OC=3,

•••△ZBC是等腰直角三角形,

:./-ACB=^°,AC=BC,

V^ACE+乙BCD=乙CBD+乙BCD=90°,

A^ACE=乙CBD,

:.△ACE三△CBO(AAS),

/.CD=AE=3,BD=EC=m,

/.OE=OC-EC=3—m,

・••点A的坐标是(3-m,3),

•••A、B(6,m)恰好落在反比例函数y=E第一象限的图象上.

.,.3(3—rri)=6m,

解得m=1,

・••点A的坐标是(2,3),点3的坐标是(6,1),

/.k=6m=6,

...反比例函数的解析式是y=:,

设直线2B所对应的一次函数的表达式为y=px+q,把点A和点2的坐标代入得,

:.直线4B所对应的一次函数的表达式为y=-jx+4,

(2)延长4E至点4,使得E4=4E,连接4B交x轴于点尸,连接4P,

/.点A与点4关于无轴对称,

:.AP=A'P,4(2,—3),

':AP+PB=A'P+PB=A'B,

:.AP+PB的最小值是4B的长度,

AB=J(2—6(+(3—=2西,即4B是定值,

此时A4BP的周长为ZP+PB+AB=AB+AB最小,

设直线48的解析式是y=nx+t,

解得{=25,

,直线4B的解析式是y=%-5,

当y=0时,0=x—5,解得x=5,

即点尸的坐标是(5,0),

此时4P+PB+AB=AB+A'B=+7(2-6)2+(-3-I)2=2A/5+4vL

综上可知,在无轴上存在一点P(5,0),使AABP周长的值最小,最小值是2祈+4>②

【点睛】此题考查了反比例函数和一次函数的图象和性质、用到了待定系数法求函数解析式、勾股定理求

两点间距离、轴对称最短路径问题、全等三角形的判定和性质等知识,数形结合和准确计算是解题的关键.

题型02胡不归问题

4.(2022•内蒙古鄂尔多斯•中考真题)如图,在AABC中,A8=AC=4,ZCAB=30°,AD±BC,垂足为D

尸为线段AQ上的一动点,连接尸8、PC.则附+2PB的最小值为

【答案】4V2

【分析】在NBAC的外部作NCAE=15。,作BP_LAE于R交AD于尸,此时出+2尸2=26。4+PB)=

:(PF+PB)=2BF,通过解直角三角形A2R进一步求得结果.

【详解】解:如图,

在NBAC的外部作/CAE=15。,作BF_LAE于R交AZ)于尸,

此时B4+2PB最小,

ZAFB=90°

":AB=AC,AD±BC,

:.ZCAD^ZBAD^-ABAC=1X30°=15°,

22

:.ZEAD=ZCAE+ZCAD=30°,

:.PF^-PA,

2

:.PA+2PB=2(^PA+PB片(PF+PB)=2BF,

在RtAABb中,AB=4,ZBAF=ZBAC+ZCAE=45°,

.,.BF=AB«sin45°=4x—=2鱼,

2

・•・(M+2PB)最大=2BF=4V2,

故答案为:4V2.

【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,解直角直角三角形,解题的关键是作辅助线.

5.(2023•湖南湘西•中考真题)如图,。。是等边三角形4BC的外接圆,其半径为4.过点8作BE14C于

点E,点P为线段BE上一动点(点P不与8,E重合),则CP+|BP的最小值为.

A

【答案】6

【分析】过点尸作PD14B,连接C。并延长交4B于点R连接4。,根据等边三角形的性质和圆内接三角形

的性质得到CM=OB=4,CF12B,然后利用含30。角直角三角形的性质得到。E=[。4=2,进而求出BE=

BO+EO=6,然后利用CP+^BP=CP+PD<CF代入求解即可.

【详解】如图所示,过点P作PD14B,连接C。并延长交4B于点尸,连接2。

是等边三角形,BE1AC

1

:•(ABE=乙CBE=-/.ABC=30°

2

•••。。是等边三角形的外接圆,其半径为4

AOA=。8=4,CFLAB,

:.^OBA=^LOAB=30°

:.AOAE=Z,OAB=-2LBAC=30°

2

*:BELAC

:.OE=-OA=2

2

:.BE=BO+EO=6

9:PDLAB,Z.ABE=30°

i

:.PD=-PB

2

:.CP+-BP=CP+PD<CF

2

;.CP+匏P的最小值为CF的长度

ABC是等边三角形,BE1AC,CF1AB

:.CF=BE=6

...CP+^BP的最小值为6.

故答案为:6.

【点睛】此题考查了圆内接三角形的性质,等边三角形的性质,含30。角直角三角形的性质等知识,解题的

关键是熟练掌握以上知识点.

6.(2023•辽宁锦州•中考真题)如图,在RtAABC中,ZXCB=90°,^ABC=30°,AC=4,按下列步骤作

图:①在力C和2B上分别截取力D、AE,使4D=4E.②分别以点。和点£为圆心,以大于的长为半径

作弧,两弧在ABAC内交于点③作射线交BC于点尸.若点P是线段4F上的一个动点,连接CP,则

CP+34P的最小值是.

【答案】2V3

【分析】过点尸作PQ于点。,过点C作CH148于点先利用角平分线和三角形的内角和定理求出

ABAF=30°,然后利用含30。的直角三角的性质得出PQ=1AP,贝!]CP+|&P=CP+PQ2CH,当C、P、

。三点共线,且与4B垂直时,CP+^AP最小,CP+^AP最小值为CH,利用含30。的直角三角的性质和勾股

定理求出4B,BC,最后利用等面积法求解即可.

【详解】解:过点尸作PQ148于点。,过点C作CH148于点

\'Z.ACB=90°,/.ABC=30°,

/.Z.BAC=60°,

:.2LBAF=-^BAC=30°,

2

1

:.PQ=“尸,

ACP+^AP=CP+PQ>CH,

...当C、P、。三点共线,且与48垂直时,CP+JP最小,CP+^AP最小值为CH,

":Z.ACB=90°,/.ABC=30°,AC=4,

:.AB=2AC=8,

:.BC=^JAB2-AC2=4V3,

,-'S^ABC=^AC-BC=^AB-CH,

即CP+14P最小值为2b.

故答案为:2靠.

【点睛】本题考查了尺规作图-作角平分线,含30。的直角三角形的性质,勾股定理等知识,注意掌握利用等

积法求三角形的高或点的线的距离的方法.

题型03阿氏圆问题

7.(2023・山东烟台・中考真题)如图,抛物线y=a/+版+5与X轴交于4B两点,与y轴交于点C,4B=4.抛

物线的对称轴x=3与经过点力的直线y=kx-1交于点D,与x轴交于点E.

(1)求直线4D及抛物线的表达式;

(2)在抛物线上是否存在点M,使得AADM是以4D为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点M的坐标;若

不存在,请说明理由;

(3)以点B为圆心,画半径为2的圆,点P为。8上一个动点,请求出PC+3P4的最小值.

【答案】(1)直线4。的解析式为y=x-1;抛物线解析式为y=%2-6%+5

(2)存在,点M的坐标为(4,一3)或(0,5)或(5,0)

⑶同

【分析】

(1)根据对称轴x=3,48=4,得到点A及8的坐标,再利用待定系数法求解析式即可;

(2)先求出点。的坐标,再分两种情况:①当ND4M=90。时,求出直线AM的解析式为y=—久+1,解方

程组卜二装二;;5'即可得到点”的坐标;②当乙=90时求出直线DM的解析式为y=-久+5,

解方程组[即可得到点M的坐标;

iy=%—6x+5

(3)在ZB上取点F,使BF=1,连接CF,证得好=—,又乙PBF=乙48P,得至以PBF2BP,推出PF=-PA,

PBAB2

进而得到当点C、P、/三点共线时,PC+[P4的值最小,即为线段CF的长,利用勾股定理求出CF即可.

【详解】(1)解::抛物线的对称轴%=3,AB=4,

4(1,0),8(5,0),

将4(1,0)代入直线y=kx-l,得k-1=0,

解得々=1,

,直线40的解析式为y=%-1;

将4(1,0),8(5,0)代入y=ax2+bX+5,得

■匚蓝葭%解得

125a+5b+5=0S=—6

抛物线的解析式为y=/一6久+5;

(2)存在点M,

•.•直线2。的解析式为y=x-l,抛物线对称轴x=3与x轴交于点E.

当x=3时,y=x—1=2,

;.0(3,2),

①当=90°时,

设直线4M的解析式为y=-x+c,将点A坐标代入,

得—1+c=0,

解得c=1,

,直线2M

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