初三中考数学动点型题复习文档格式.doc
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(例2图)
练习:
(2013•日照)问题背景:
如图(a),点A、B在直线l的同侧,要在直线l上找一点C,使AC与BC的距离之和最小,我们可以作出点B关于l的对称点B′,连接AB′与直线l交于点C,则点C即为所求.
(1)实践运用:
如图(b),已知,⊙O的直径CD为4,点A在⊙O上,∠ACD=30°
,B为弧AD的中点,P为直径CD上一动点,则BP+AP的最小值为 .
(2)知识拓展:
如图(c),在Rt△ABC中,AB=10,∠BAC=45°
,∠BAC的平分线交BC于点D,E、F分别是线段AD和AB上的动点,求BE+EF的最小值,并写出解答过程.
归纳3:
动点问题的图象
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.
一次函数图象是一条直线,反比例函数图象是双曲线,二次函数图象是抛物线.
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( )
归纳4:
函数中的动点问题
函数中的动点问题的背景是特殊图形,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。
一是利用动点(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;
二是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。
化动为静,画出符合条件的图形。
【例4】
(2015年江苏盐城12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,将抛物线的对称轴绕着点P(,2)顺时针旋转45°
后与该抛物线交于A、B两点,点Q是该抛物线上的一点.
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)如图①,若点Q在直线AB的下方,求点Q到直线AB的距离的最大值;
(3)如图②,若点Q在y轴左侧,且点T(0,t)(t<
2)是直线PO上一点,当以P、B、Q为顶点的三角形与△PAT相似时,求所有满足条件的t的值.
巩固练习:
1.(2015年江苏扬州3分)如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°
,AC=6,BC=4,将△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°
得到△DEC,若点F是DE的中点,连接AF,则AF=▲.
2.(2015年江苏宿迁3分)如图,在平面直角坐标系中,点P的坐标为(0,4),直线与x轴、y轴分别交于点A,B,点M是直线AB上的一个动点,则PM长的最小值为▲.
(第1题)(第2题)
3.(2015年江苏连云港12分)在数学兴趣小组活动中,小明进行数学探究活动,将边长为2的正方形ABCD与边长为的正方形AEFG按图1位置放置,AD与AE在同一直线上,AB与AG在同一直线上.
(1)小明发现DG⊥BE,请你帮他说明理由.
(2)如图2,小明将正方形ABCD绕点A逆时针旋转,当点B恰好落在线段DG上时,请你帮他求出此时BE的长.
(3)如图3,小明将正方形ABCD绕点A继续逆时针旋转,将线段DG与线段BE相交,交点为H,写出△GHE与△BHD面积之和的最大值,并简要说明理由.
4.如图①,正方形的顶点的坐标分别为,顶点在第一象限.点从点出发,沿正方形按逆时针方向匀速运动,同时,点从点出发,沿轴正方向以相同速度运动.当点到达点时,两点同时停止运动,设运动的时间为秒.
(1)求正方形的边长.
(2)当点在边上运动时,的面积(平方单位)与时间(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②所示),求两点的运动速度.
(3)求
(2)中面积(平方单位)与时间(秒)的函数关系式及面积取最大值时点坐标.
图①
图②
(4)若点保持
(2)中的速度不变,则点沿着边运动时,的大小随着时间的增大而增大;
沿着边运动时,的大小随着时间的增大而减小.当点沿着这两边运动时,使的点有 个.
中午作业:
1.(2014年甘肃天水)如图,扇形OAB动点P从点A出发,沿线段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.(2014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.B.C.D.
(第2题)(第4题)(第5题)
3.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.D.
4.(2014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.(2014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.(2014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;
③当AD=2时,EF与半圆相切;
④若点F恰好落在BC上,则AD=;
⑤当点D从点A运动到点B时,线段EF扫过的面积是.其中正确结论的序号是.
(第6题)
7.(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?
8.(2015年江苏苏州10分)如图,在矩形ABCD中,AD=acm,AB=bcm(a>b>4),半径为2cm的⊙O在矩形内且与AB、AD均相切.现有动点P从A点出发,在矩形边上沿着A→B→C→D的方向匀速移动,当点P到达D点时停止移动;
⊙O在矩形内部沿AD向右匀速平移,移动到与CD相切时立即沿原路按原速返回,当⊙O回到出发时的位置(即再次与AB相切)时停止移动.已知点P与⊙O同时开始移动,同时停止移动(即同时到达各自的终止位置).
(1)如图①,点P从A→B→C→D,全程共移动了▲cm(用含a、b的代数式表示);
(2)如图①,已知点P从A点出发,移动2s到达B点,继续移动3s,到达BC的中点.若点P与⊙O的移动速度相等,求在这5s时间内圆心O移动的距离;
(3)★★如图②,已知a=20,b=10.是否存在如下情形:
当⊙O到达⊙O1的位置时(此时圆心O1在矩形对角线BD上),DP与⊙O1恰好相切?
请说明理由.
回家作业:
1.(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.
2.(2015乐山)如图,已知直线与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.8B.12C.D.
(第2题)(第3题)
3.(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.其中正确的说法是.(把你认为正确的说法的序号都填上)
4.(2015年江苏徐州8分)如图,在矩形OABC中,OA=3,OC=5,分别以OA、OC所在直线为x轴、y轴,建立平面直角坐标系,D是边CB上的一个动点(不与C、B重合),反比例函数的图像经过点D且与边BA交于点E,连接DE.
(1)连接OE,若△EOA的面积为2,则k=;
(2)连接CA、DE与CA是否平行?
请说明理由;
(3)是否存在点D,使得点B关于DE的对称点在OC上?
若存在,求出点D的坐标;
若不存在,请说明理由.
5.(2015年江苏宿迁8分)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(8,1),B(0,﹣3),反比例函数的图象经过点A,动直线x=t(0<t<8)与反比例函数的图象交于点M,与直线AB交于点N.
(1)求k的值;
(2)求△BMN面积的最大值;
(3)若MA⊥AB,求t的值.
6.(2015年江苏常州10分)如图,一次函数的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,过点A作x轴的垂线l,点P为直线l上的动点,点Q为直线AB与△OAP外接圆的交点,点P、Q与点A都不重合.
(1)写出点A的坐标;
(2)当点P在直线l上运动时,是否存在点P使得△OQB与△APQ全等?
如果存在,求出点P的坐标;
如果不存在,请说明理由.
(3)若点M在直线l上,且∠POM=90°
,记△OAP外接圆和△OAM外接圆的面积分别是S1、S2,求的值.
参考答案
例1.解:
(1)在Rt△ABC中,BC2=AB2﹣AC2=52﹣32=16,∴BC=4(cm);
(2)由题意知BP=tcm,①当∠APB为直角时,点P与点C重合,BP=BC=4cm,即t=4;
②当∠BAP为直角时,BP=tcm,CP=(t﹣4)cm,AC=3cm,在Rt△ACP中,
AP2=32+(t﹣4)2,在Rt△BAP中,AB2+AP2=BP2,即:
52+[32+(t﹣4)2]=t2,解得:
t=,
故当△ABP为直角三角形时,t=4或t=;
(3)①当AB=BP时,t=5;
②当AB=AP时,BP=2BC=8cm,t=8;
③当BP=AP时,AP=BP=tcm,CP=|t﹣4|cm,AC=3cm,在Rt△ACP中,AP2=AC2+CP2,
所以t2=32+(t﹣4)2,解得:
综上所述:
当△ABP为等腰三角形时,t=5或t=8或t=.
【点评】本题考查了勾股定理以及等腰三角形的知识,解答本题的关键是掌握勾股定理的应用,以及分情况讨论,注意不要漏解.
例2.【答案】C.【解析】解:
如图,过点C作CM⊥AB交AB于点M,交AD于点P,过点P作PQ⊥AC于点Q,
∵AD是∠BAC的平分线.∴PQ=PM,这时PC+PQ有最小值,即CM的长度,
∵AC=6,BC=8,∠ACB=90°
,∴AB=,
∵S△ABC=AB•CM=AC•BC,∴CM==.
考点:
1.轴对称的应用(最短路线问题);
2.角平分线的性质;
3.勾股定理;
4.直角三角形的面积.
解:
(1)作点B关于CD的对称点E,连接AE交CD于点P,此时PA+PB最小,且等于AE.作直径AC′,连接C′E.根据垂径定理得=.∵∠ACD=30°
,∴∠AOD=60°
,∠DOE=30°
,
∴∠AOE=90°
,∴∠C′AE=45°
,又AC′为圆的直径,∴∠AEC′=90°
,∴∠C′=∠C′AE=45°
∴C′E=AE=AC′=2,即AP+BP的最小值是2.故答案为:
2;
(2)如图,在斜边AC上截取AB′=AB,连结BB′.∵AD平分∠BAC,∴∠B′AM=∠BAM,
在△B′AM和△BAM中,,∴△B′AM≌△BAM(SAS),
∴BM=B′M,∠BMA=∠B′MA=90°
,∴点B与点B′关于直线AD对称.过点B′作B′F⊥AB,垂足为F,交AD于E,连结BE,则线段B′F的长即为所求.(点到直线的距离最短)在Rt△AFB′中,∵∠BAC=45°
,AB′=AB=10,∴B′F=AB′•sin45°
=AB•sin45°
=10×
=5,
∴BE+EF的最小值为.
例3.【答案】C.【解析】
∵∠ABE=45°
,∠A=90°
,∴△ABE是等腰直角三角形,∴AE=AB=2,BE=AB=2,
∵BE=DE,PD=x,∴PE=DE﹣PD=2﹣x,∵PQ∥BD,BE=DE,∴QE=PE=2﹣x,
又∵△ABE是等腰直角三角形(已证),∴点Q到AD的距离=(2﹣x)=2﹣x,
∴△PQD的面积y=x(2﹣x)=﹣(x2﹣2x+2)=﹣(x﹣)2+,
即y=﹣(x﹣)2+,纵观各选项,只有C选项符合.
动点问题的函数图象.
例4.解:
(1)如答图1,设直线AB与轴的交点为M,
∵,P(,2),∴.
设直线AB的解析式为,
则,解得.∴直线AB的解析式为.
(2)如答图2,过点Q作轴的垂线QC,交AB于点C,再过点Q作直线AB的垂线,垂足为点D,根据条件可知,是等腰直角三角形.
∴.
设,则,
∴当时,点Q到直线AB的距离的最大值为.
(3)∵,∴中必有一角等于45°
.
①由图可知,不合题意.
②若,
如答图3,过点B作轴的平行线与轴和抛物线
分别交于点,此时,.
根据抛物线的轴对称性质,知,
∴是等腰直角三角形.
∵与相似,且,
∴也是等腰直角三角形.
i)若,
联立,解得或.
∴.∴.∴,此时,.
ii)若,,此时,.
③若,②是情况之一,答案同上.
如答图4,5,过点B作轴的平行线与轴和抛物线分别交于点,以点为圆心,为半径画圆,则都在上,设与y轴左侧的抛物线交于另一点.
∵根据圆周角定理,,
∴点也符合要求.
设,
由得解得或,
而,故.∴.
可证是等边三角形,∴.
则在中,.
如答图4,过点作轴于点,
则,
∴,此时,.
ii)若,
如答图5,过点作轴于点,
设,则.
∵,∴,.∴.
综上所述,所有满足条件的t的值为或或或.
1.如答图,连接,过点作于点,
∵在Rt△ABC中,∠ABC=90°
,点F是DE的中点,
∴.∴是等腰三角形.
∵将△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°
得到△DEC,BC=4,AC=6,∴.
∵,∴.∴
又∵分别是的中点,∴是△DEC的中位线.∴.
在Rt△AGF中,∵,,∴由勾股定理,得AF=5.
2.根据垂线段最短得出PM⊥AB时线段PM最短,分别求出PB、OB、OA、AB的长度,利用△PBM∽△ABO,即可求出答案
如答图,过点P作PM⊥AB,则:
∠PMB=90°
当PM⊥AB时,PM最短,
∵直线与x轴、y轴分别交于点A,B,
∴点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,﹣3).
在Rt△AOB中,∵AO=4,BO=3,∴根据勾股定理,得AB=5.
∵∠BMP=∠AOB=90°
,∠ABO=∠PBM,
∴△PBM∽△ABO.∴,即:
,解得.
3.解:
(1)∵四边形ABCD和四边形AEFG都为正方形,∴AD=AB,∠DAG=∠BAE=90°
,AG=AE,
∴△ADG≌△ABE(SAS).∴∠AGD=∠AEB.
如答图1,延长EB交DG于点H,
在△ADG中,∵∠AGD+∠ADG=90°
∴∠AEB+∠ADG=90°
在△EDH中,∵∠AEB+∠ADG+∠DHE=180°
∴∠DHE=90°
.∴DG⊥BE.
(2)∵四边形ABCD和四边形AEFG都为正方形,∴AD=AB,∠DAB=∠GAE=90°
∴∠DAB+∠BAG=∠GAE+∠BAG,即∠DAG=∠BAE,∴△ADG≌△ABE(SAS).∴DG=BE.
如答图2,过点A作AM⊥DG交DG于点M,则∠AMD=∠AMG=90°
∵BD为正方形ABCD的对角线,∴∠MDA=45°
.在Rt△AMD中,∵∠MDA=45°
,AD=2,
∴.在Rt△AMG中,根据勾股定理得:
∵,∴.
(3)△GHE和△BHD面积之和的最大值为6,理由如下:
∵对于△EGH,点H在以EG为直径的圆上,∴当点H与点A重合时,△EGH的高最大;
∵对于△BDH,点H在以BD为直径的圆上,∴当点H与点A重合时,△BDH的高最大.
∴△GHE和△BHD面积之和的最大值为2+4=6.
【考点】面动旋转问题;
正方形的性质;
全等三角形的判定和性质;
三角形内角和定理;
等腰直角三角形的性质,勾股定理;
数形结合思想的应用.
4.[解]
(1)作轴于.,..
(2)由图②可知,点从点运动到点用了10秒.又.
两点的运动速度均为每秒1个单位.
(3)方法一:
作轴于,则.,即..
.,.
即.,且,
当时,有最大值.此时,
点的坐标为.
方法二:
当时,.
设所求函数关系式为.抛物线过点,
.
,且,当时,有最大值.
此时,点的坐标为.
(4).
[点评]本题主要考查函数性质的简单运用和几何知识,是近年来较为流行的试题,解题的关键在于结合题目的要求动中取静,相信解决这种问题不会非常难
1.【答案】D.考点:
1.动点问题的函数图象;
2.分类思想的应用.
2.【答案】A.考点:
1.轴对称的应用(最短路线问题);
2.圆周角定理;
3.等腰直角三角形的判定和性质.
(2题答图)(3题答图)(4题答图)
3.【答案】B.考点:
1.单动点问题函数图象的分析;
2.由实际问题列函数关系式;
3.矩形的性质;
4.相似三角形的判定和性质;
.
4.【答案】1.考点:
1.圆周角定理;
2.相似三角形的判定和性质;
3.由实际问题列函数关系式;
3.二次函数的最值.
5.【答案】6.考点:
1.单动点问题;
2.轴对称的应用(最短路线问题);
3.正方形的性质;
4.勾股定理.
(5题答图)(6题答图)
6.【答案】①③⑤.考点:
1.轴对称的性质;
2.垂直线段的性质;
3.圆周角定理;
4.含30度角直角三角形的性质;
5.等边三角形的性质;
6.切线的判定.
7.解:
(1)当PQ∥CD时,四边形PDCB是平行四边形,此时PD=QC,∴12﹣2t=t,∴t=4.
∴当t=4时,四边形PQDC是平行四边形.
(2)过D点,DF⊥BC于F,∴DF=AB=8.FC=BC﹣AD=18﹣12=6,CD=10,
①当PQ⊥BC,则BQ+CQ=18.即:
2t+t=18,∴t=6;
②当QP⊥PC,此时P一定在DC上,CP1=10+12﹣2t=22﹣2t,CQ2=t,易知,△CDF∽△CQ2P1,
∴,解得:
③情形:
当PC⊥BC时,因∠DCB<90°
,此种情形不存在.
∴当t=6或时,△PQC是直角三角形.
8.解:
(1).
(2)∵在整个运动过程中,点P移动的距离为cm,圆心移动的距离为cm,
∴由题意得①.∵点P移动2s到达B点,即点P用2s移动了cm,点P继续移动3s到达BC的中点,即点P用3s移动了cm,∴②.联立①②,解得.
∵点P移动的速度与⊙O移动的速度相等,∴⊙O移动的速度为(cm/s).
∴这5s时间内圆心O移动的距离为(cm).
(3)存在这样的情形.
设点P移动的速度为cm/s,⊙O移动的速度为cm/s,
根据题意,得.
如答图,设直线OO1与AB交于点E,与CD交于点E,⊙O1与AD相切于点PG.
若PD与⊙O1相切,切点为H,则.易得△DO1G≌△DO1H,∴∠ADB=∠BDP.
∵BC∥AD,∴∠ADB=∠CBD.∴∠BDP=∠CBD.∴BP=DP.
设cm,则cm,cm,在中,由勾股定理,得,
即,解得.∴此时点P移动的距离为(cm).
∵EF∥AD,∴△BEO1∽△BAD.∴,即.∴cm,cm.
①当⊙O首次到达⊙O1的位置时,⊙O与移动的距离为14cm.
∴此时点P移动的速度与⊙O移动的速度比为.∴此时DP与⊙O1恰好相切.
②当⊙O在返回途中到达⊙O1的位置时,⊙O与移动的距离为cm.
∴此时点P移动的速度与⊙O移动的速度比为.∴此时DP与⊙O1不可能相切.
【考点】单动点和动圆问题;
矩形的性质;
直线与圆的位置关系;
勾股定理;
相似三角形的判定和性质;
方程思想和分类思想的应用.
【分析】
(1)根据矩形的性质可得:
点P从A→B→C→D,全程共移动了cm.
(2)根据“在整个运动过程中,点P移动的距离等于圆心移动的距离”和“点P用2s移动了cm,点P用3s移动了cm”列方程组求出a,b,根据点P移动的速度与⊙O移动的速度相等求得⊙O移动的速度,从而求得这5s时间内圆心O移动的距离.
(3)分⊙O首次到达⊙O1的位置和⊙O在返回途中到达⊙O1的位置两种情况讨论即可.
1.【答案】B.【解析】试题分析:
当点P在AD上时,△ABP的底AB不变,高增大,所以△ABP的面积S随着