向左转|向右转
在矩形ABCD中,BC=16,DC=12,动点P从动点D出发,在线段DA上以每秒2的速度运动,动点Q从点C出发,在线段BC上以每秒1的速度向B运动,两点同时出发,当P运动到A时,点Q也随即停止运动,设运动时间为t
(1)设△BPQ的面积为S,求S与t的函数关系式
2.是否存在时刻t,使得PQ平分BD?
若存在,求出t的值
3.当t为何值时,以BPQ三点为顶点的三角形是等腰三角形
(1)过P做PE⊥BC交BC于E
BC=16
CQ=1s×t=t
∴BQ=16-t
∵AD‖BC,DC⊥BC,PE⊥BC
∴PE=DC=12
∴S△BPQ=1/2PE×BQ=96-6t
(2)设PQ,BD交于O
∵PQ平分BD
∴BO=DO
∵PQ,BD相交
∴∠POD=∠BOQ
∵AD‖BC
∴∠PDO=∠OBQ
∴△POD≌△QOB
∴PD=BQ=2t
∵BQ=16-t
∴16-t=2t
t=16/3
(3)过Q做QF⊥AD交AD于F
∵FQ⊥BC,DC⊥BC,AD‖BC
∴FQ=DC=12,FQ‖DC
∴FD=QC=t
∴PF=PD-FD-AP=16-t-(16-2t)=t
∴PQ2=PF2+FQ2
=144+t2
同理可得:
BP2=AB2+AP2
=144+256-64t+4t2
=400-64t+4t2
BQ2=(16-t)2=256-32t+t2
1.当PB=PQ时
2..当PB=BQ时
3.当BQ=PQ时
四边形中的动点问题、探究性问题讲练
近年来,中考中对四边形知识进行考查时,常见两类问题:
动态几何问题与几何探究性问题。
这两类问题一般呈现问题分步多、综合性强、思维带有规律性等特点。
为提高学生解决这两类问题能力,特讲解下列例题。
1、已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC于点E、F,垂足为O.
(1)如图1,连接AF、CE.求证:
四边形AFCE为菱形.
(2)如图1,求AF的长.(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿△AFB和△CDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.①问在运动的过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?
若有可能,请求出运动时间t和点Q
秒,当点P在线段AO上运动时,①请用含x的代数式表示OP的长度;②若记四边形PBEQ的面积为y,求y关于x的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);③是否存在时刻x,四边形PBEQ的面积为13?
若存在,求出满足条件的x的值;若不能,请说明理由.
(第一题)(第二题)
3、已知等腰梯形中,AB=DC=2,AD∥BC,AD=3,腰与底相交所成的锐角为60°,动点P在线段BC上运动(点P不与B、C点重合),并且∠APQ=60°,PQ交射线CD于点Q,若CQ=y,BP=x,
(1)求下底BC的长.
(2)求y与x的函数解析式,并指出当点P运动到何位置时,线段CQ最长,最大值为多少?
(3)在
(2)的条件下,当CQ最长时,PQ与AD交于点E,求QE的长.
4、如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=2,BC=4,点M是AD的中点,△MBC是等边三角形.动点P、Q分别是在线段BC和MC上运动,且∠MPQ=60°保持不变.
(1)求证:
梯形ABCD是等腰梯形;
(2)设PC为x,MQ=y,求y与x的函数关系式,并写出自变量取值范围;(3)在
(2)中,当y取最小值时,判断△PQC的形状,并说明理由.
5、如图,在△ABC中,∠ACB>90°,D是AC的中点,E是线段BC延长线上的动点,过点A作BE的平行线与线段ED的延长线交于点F
(1)求证:
DE=DF;
(2)若AC丄EF试判断四边形AFCE的形状,并证明你的结论;(3)当∠B=22.5,CA=CB时,请探索:
点E在运动过程中能否使四边形成为AFCE成为正方形?
若不能,请说明理由;若能,求出BC与CE的数量关系.
(第三题)(第四题)(第五题)
6、△ABC是等边三角形,点D是BC上的一个动点(点D不与点B、C.重合),△ADE是以AD为边的等边三角形,过点E作BC的平行线,分别交AB、AC于点F、G,连接BE.
(1)如图a所示,当点D在线段BC上时①求证:
△AEB≌△ADC;②探究四边形BCGE是怎样特殊的四边形?
并说明理由;
(2)如图b所示,当点D在BC的延长线上时,判断
(1)中的两个结论是否成立?
7、如图,在▱ABCD中,AD=6cm,点P、Q分别是边BC、AD上的动点,点P以一定的速度沿BC从B向
C
匀速运动,与此同时
点
Q
以相同的速度沿
AD从A向D运动,连接AP、PD、BQ、CQ、AP、BQ交于点H,PD、CQ交于点I,连接HI.试猜想:
在运动的过程中,HI的长度是否变化?
若变化,请说明理由;若不变,请求出HI的长度?
图3,当点P为线段EC延长线上的任意一点时,其它条件不变,则PR与PQ之间又具有怎样的数量关系?
请直接写出你的猜想.
10、如图1,已知矩形ABCD中,点E是BC上的一动点,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC于点G,CH⊥BD于点H,试证明CH=EF+EG;
(2)若点E在BC的延长线上,如图2,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC的延长线于点G,CH⊥BD于点H,则EF、EG、CH三者之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;(3)如图3,BD是正方形ABCD的对角线,L在BD上,且BL=BC,连接CL,点E是CL上任一点,EF⊥BD于点F,EG⊥BC于点G,猜想EF、EG、BD之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;(4)观察图1、图2、图3的特性,请你根据这一特性构造一个图形,使它仍然具有EF、EG、CH这样的线段,并满足
(1)或
(2)的结论,写出相关题设的条件和结论.
(第九题)(第十题)
9、如图①所示,已知A、B为直线l上两点,点C为直线l上方一动点,连接AC、BC,分别以AC、BC为边向△ABC外作正方形CADF和正方形CBEG,过点D作DD1⊥l于点D1,过点E作EE1⊥l于点E1.
(1)如图②,当点E恰好在直线l上时(此时E1与E重合),试说明DD1=AB;
(2)在图①中,当D、E两点都在直线l的上方时,试探求三条线段DD1、EE1、AB之间的数量关系,并说明理由;(3)如图③,当点E在直线l的下方时,请直接写出三条线段DD1、EE1、AB之间的数量关系.
10、已知:
在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上一动点(点D不与B、C重合).以AD为边作正方形ADEF,连接CF.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,求证:
①BD⊥CF.②CF=BC-CD.
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,其它条件不变,请直接写出CF、BC、CD三条线段之间的关系;(3)如图3,当点D在线段BC的反向延长线上时,且点A、F分别在直线BC的两侧,其它条件不变:
①请直接写出CF、BC、CD三条线段之间的关系.②若连接正方形对角线AE、DF,交点为O,连接OC,探究△AOC的形状,并说明理由.
11、如图,点P是正方形ABCD对角线AC上一动点,点E在射线BC上,且PB=PE,连接PD
,
O
为
AC
中点.
(1)如图1,当点P在线段AO上时,试猜想PE与PD的数量关系和位置关系,不用说明理由;
(2)如图2,当点P在线段OC上时,
(1)中的猜想还成立吗?
请说明理由;(3)如图3,当点P在AC的延长线上时,请你在图3中画出相应的图形(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法),并判断
(1)中的猜想是否成立?
若成立,请直接写出结论;若不成立,请说明理由.
专题复习——与矩形有关的动点问题
【例1】如图,在矩形OABC中,已知点B的坐标为(9,4),点P是矩形边上的一个动点,若点E的坐标为(5,0),且△POE是等腰三角形,求点P的坐标?
【变式1】如图,在矩形OABC中,已知B(8,6),点P是边AB上的一个动点,PM⊥AC,PN⊥OB,则PM+PN的长为
【变式2】如图,在矩形OABC中,已知B(8,6),点P是对角线AC上的一个动点(不与A、C重合)设AP=x,四边形PBCO的面积为S
(1)求S关于x的函数关系式并写出x的取值范围
(2)求的值并提出一个与计算结果有关的结论
【变式3】如图,在矩形ABCD中,已知B(8,6),点P是OC边上的一个动点(不与O、C重合),作PA⊥PQ交直线CB于点Q,设PO=x,CQ=y
(1)求y关于x的函数关系式
(2)点x为何值时,四边形AOCQ的面积最大?
最大面积是多少?
【变式4】如图,在矩形ABCO中,已知B(12,6),点P和点Q分别是OC和BC边上的动点,点P从点C出发以每秒2个单位的速度向点O运动,点Q从点B出发以每秒1个单位的速度向点C运动,两点同时出发,设运动时间为t(秒),△PAQ的面积为S
(1)求S关于t的函数关系式,并求出S的最大值
(2)在点P的运动过程中,四边形PAQC的面积是否会改变,请说明理由
(3)在点P的运动过程中,是否存在一点P,使得△PQC与△AOB相似,若存在求出点P的坐标
(4)在点P、Q的运动过程中,是否存在实数t,使得=,若存在,求出t的值
【变式5】如图,在矩形ABCO中,已知B(12,6),直线L从y轴出发,以每秒1个单位的速度向终点BC匀速平移,与边AB、OC分别交于P、Q两点,与此同时,点M从点C出发,以每秒3个单位的速度沿矩形的边CB—BA—AO—OC匀速运动,设△PQM的面积为S,运动时间为t(秒)
(1)求S关于t的函数关系式并写出t的取值范围
(2)求△PQM的面积为12时t的值
(2012日照)如图,矩形ABCD的=18 ,AD=4 ,、分别从A、同时,在边上沿方向以2 的匀速,在边BC上沿BC方向以1 的匀速,为,△PBQ的面积为 2.
(1)求关于的函数关系式,并写出的取值范围;
(2)求△PBQ的面积的最大值.
5.(2012·福建福州质量检查)如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BC=16cm,DE=4cm.动线段DE(端点D从点B开始)沿BC边以1cm/s的速度向点C运动,当端点E到达点C时运动停止.过点E作EF∥AC交AB于点F(当点E与点C重合时,EF与CA重合),连接DF,设运动的时间为t秒(t≥0).
(1)直接写出用含t的代数式表示线段BE、EF的长;
(2)在这个运动过程中,△DEF能否为等腰三角形?
若能,请求出t的值;若不能,请说明理由;
(3)设M、N分别是DF、EF的中点,求整个运动过程中,MN所扫过的面积.
解
(1)BE=(t+4)cm,EF=(t+4)cm.
(2)分三种情况讨论:
①当DF=EF时,有∠EDF=∠DEF=∠B,
∴点B与点D重合,∴t=0.
②当DE=EF时,∴4=(t+4),
解得:
t=.
③当DE=DF时,
有∠DFE=∠DEF=∠B=∠C,
∴△DEF∽△ABC.∴=,
即=,
解得:
t=.
综上所述,当t=0、或秒时,
△DEF为等腰三角形.
(3)设P是AC的中点,连接BP,∵EF∥AC,
∴△NBE∽△PBC,∴∠NBE=∠PBC.
∴点N沿直线BP运动,MN也随之平移.
如图,设MN从ST位置运动到PQ位置,则四边形PQST是平行四边形.
∵M、N分别是DF、EF的中点,
∴MN∥DE,且ST=MN=DE=2.
分别过点T、P作TK⊥BC,垂足为K,PL⊥BC,垂足为L,延长ST交PL于点R,则四边形TKLR是矩形,
当t=0时,EF=(0+4)=,
TK=EF·sin∠DEF=××=;
当t=12时,EF=AC=10,
PL=AC·sinC=×10×=3.
∴PR=PL-RL=PL-TK=3-=.
∴S▱PQST=ST·PR=2×=.
∴整个运动过程中,MN所扫过的面积为cm2.
6.(2012·广东湛江)如图,在平面直角坐标系中,直角三角形AOB的顶点A、B分别落在坐标轴上.O为原点,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(0,8).动点M从点O出发.沿OA向终点A以每秒1个单位的速度运动,同时动点N从点A出发,沿AB向终点B以每秒个单位的速度运动.当一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设动点M、N运动的时间为t秒(t>0).
(1)当t=3秒时.直接写出点N的坐标,并求出经过O、A、N三点的抛物线的解析式;
(2)在此运动的过程中,△MNA的面积是否存在最大值?
若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由;
(3)当t为何值时,△MNA是一个等腰三角形?
分析
(1)根据A、B的坐标,可得到OA=6、OB=8、AB=10;当t=3时,AN=5,即N是AB的中点,由此得到点N的坐标.然后利用待定系数法求出抛物线的解析式.
(2)△MNA中,过N作MA边上的高NC,先由∠BAO的正弦值求出NC的表达式,而AM=OA-OM,由三角形的面积公式可得到关于S△MNA、t的函数关系式,利用所得函数的性质即可求出△MNA的最大面积.
(3)首先求出N点的坐标,然后表示出AM、MN、AN三边的长;由于△MNA的腰和底不确定,若该三角形是等腰三角形,可分三种情况讨论:
①MN=NA、②MN=MA、③NA=MA;直接根据等量关系列方程求解即可.
解
(1)由题意,A(6,0)、B(0,8),
则OA=6,OB=8,AB=10;
当t=3时,AN=t=5=AB,
即N是线段AB的中点;∴N(3,4).
设抛物线的解析式为:
y=ax(x-6),则:
4=3a(3-6),a=-;
∴抛物线的解析式:
y=-x(x-6)=-x2+x.
(2)过点N作NC⊥OA于C;
由题意,AN=t,AM=OA-OM=6-t,
NC=NA·sin∠BAO=t·=t;
则:
S△MNA=AM·NC=×(6-t)×t
=-(t-3)2+6.
∴△MNA的面积有最大值,且最大值为6.
(3)Rt△NCA中,AN=t,
NC=AN·sin∠BAO=t,
AC=AN·cos∠BAO=t;
∴OC=OA-AC=6-t,∴N.
∴NM==;
又:
AM=6-t,AN=t(0<t<6);
①当MN=AN时,=t,
即:
t2-8t+12=0,t1=2,t2=6(舍去);
②当MN=MA时,=6-t,