中考数学复习考点知识与题型归类解析50---动态型问题(解析版)
中考数学复习考点知识与题型归类解析
50---动态型问题
一、选择题
9.(2020·湖北孝感)如图,在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∠D=90°,AB=4,BC=6,∠BAD=30°,
(第9题)
动点P 沿路径A →B →C →D 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度向点D 运动,过点P 作PH ⊥AD ,垂足为H ,设点P 运动的时间为x(单位:s),△APH 的面积为y ,则y 关于x 的函数图像大致是( )
{答案}D
{解析}当点P 在AB 上移动时,AP=x ,∵∠A=30°,则AH=√3
2x ,PH=1
2x ,∴y=√3
2x ×1
2x ÷2=√3
8x 2,y 是x 的二次函数,当x=4时,y=2√3;
当点P 在BC 上移动时,即4<x ≤10时,y=x-4+2√3,y 是x 的一次函数,当x=10时,y=6+2√3; 当点P 在CD 上移动时,当10<x ≤12时,y=(6+2√3)(12-x)=-( 6+2√3)x+12×(6+2√3),y 是x 的一次函数,y 随x 的增大而减小.故选D.
9.(2020·南通) 矩形ABCD 中,E 为AD 边上的一点,动点P 沿着B -E -D 运动,到
D 停止,动点Q 沿着B -C 运动到C 停止,它们的速度都是1cm/s ,设它们的运动时间为x s ,△BPQ 的面积记为y cm 2,y 与x 的关系如图所示,则矩形ABCD 的面积为
A .96
B .84
C .72
D .56
{答案}C
{解析}由已知可得当点P 运动到与E 点重合时,x =10,过点E 作EH ⊥BC 于H ,
11
103022
y BQ EH EH =
?=??=,得EH =AB =6,在Rt △ABE 中,由勾股定理求得AB =6,由右图可知当x =14时,点Q 与点C 重合,所以BC =14,所以矩形ABCD 的面积=12×6=72,故选C .
(2020·本溪)10.(3分)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =2√2,CD ⊥AB 于点D .点P 从点A 出发,沿A →D →C 的路径运动,运动到点C 停止,过点P 作PE ⊥AC 于点E ,作PF ⊥BC 于点F .设点P 运动的路程为x ,四边形CEPF 的面积为y ,则能反映y 与x 之间函数关系的图象是( )
y
/cm
A.B.
C.D.
{答案}
{解析}根据Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2√2,可得AB=4,根据CD⊥AB于点D.可得AD=BD=2,CD平分角ACB,点P从点A出发,沿A→D→C的路径运动,运动到点C停止,分两种情况讨论:根据PE⊥AC,PF⊥BC,可得四边形CEPF是矩形和正方形,设点P运动的路程为x,四边形CEPF的面积为y,进而可得能反映y与x之间函数关系式,从而可以得函数的图象.
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2√2,
∴AB=4,∠A=45°,
∵CD⊥AB于点D,
∴AD=BD=2,
∵PE⊥AC,PF⊥BC,
∴四边形CEPF是矩形,
∴CE=PF,PE=CF,
∵点P运动的路程为x,
∴AP=x,
x,
则AE=PE=x?sin45°=√2
2
x,
∴CE=AC﹣AE=2√2?√2
2
∵四边形CEPF 的面积为y ,
∴当点P 从点A 出发,沿A →D 路径运动时, 即0<x <2时, y =PE ?CE =
√2
2x (2√2?
√2
2
x ) =?12x 2+2x
=?1
2(x ﹣2)2+2,
∴当0<x <2时,抛物线开口向下; 当点P 沿D →C 路径运动时, 即2≤x <4时,
∵CD 是∠ACB 的平分线, ∴PE =PF ,
∴四边形CEPF 是正方形, ∵AD =2,PD =x ﹣2, ∴CP =4﹣x ,
y =1
2(4﹣x )2=1
2(x ﹣4)2. ∴当2≤x <4时,抛物线开口向上,
综上所述:能反映y 与x 之间函数关系的图象是A .
9.(2020·东营)如图1,点P 从△ABC 的顶点A 出发,沿A →B →C 匀速运动到点C ,图2是点P 运动时线段CP 的长度y 随时间x 变化的关系图象,其中点Q 为曲线部分的最低点,则△ABC 的边AB 的长度为( )
A.12
B. 8
C.10
D.13
{答案}C
{解析}本题是运动型综合题,考查了动点问题的函数图象、解直角三角形、图形面积等知识点.解题的关键是深刻理解动点的函数图象,了解图象中关键点所代表的实际意义,理解动点的完整运动过程.
当P 点分别与A 、B 重合时,PC=13,由此可推出:△ABC 是等腰三角形,AC=BC=13; 当CP ⊥AB 时,PC 的值最小,即△ABC 中,AB 上的高为12,此时P 点恰好运动至AB 的中点, ∴22
13125AP
,∴210AB AP .
9.(2020·威海)七巧板是大家熟悉的一种益智玩具.用七巧板能拼出许多有趣的图案.小李将一块等腰直角三角形硬纸板(如图①)切割七块,正好制成一副七巧板(如图②).已知AB =40cm ,则图中阴影部分的面积为( )
A .25cm 2
B .
1003
cm 2 C .50cm 2 D .75cm 2
【分析】如图:设OF =EF =FG =x ,可得EH =2√2x =20,解方程即可解决问题. 【解析】:如图:设OF =EF =FG =x ,
A
B
C
∴OE=OH=2x,
在Rt△EOH中,EH=2√2x,
由题意EH=20cm,
∴20=2√2x,
∴x=5√2,
∴阴影部分的面积=(5√2)2=50(cm2)
故选:C.
11.(2020·淄博)如图1,点P从△ABC的顶点B出发,沿B→C→A匀速运动到点A,图2是点P运动时,线段BP的长度y随时间x变化的关系图象,其中M是曲线部分的最低点,则△ABC的面积是()
A.12 B.24 C.36 D.48
【解析】由图2知,AB=BC=10,当BP⊥AC时,y的值最小,即△ABC中,BC边上的高为8(即此时BP=8),
当y=8时,PC=2?BP2=√102?82=6,△ABC的面积=1
2×AC×BP=1
2
×8×12
=48,故选:D .
二、填空题
15.(2020·鄂州)如图,半径为2cm 的O 与边长为2cm 的正方形ABCD 的边AB 相切于E ,
点F 为正方形的中心,直线OE 过F 点.当正方形ABCD 沿直线OF 以每秒(2-的速度
向左运动__________秒时,O 与正方形重叠部分的面积为2
2cm 3π?- ?.
{答案}1或1163.
{解析}本题考查正方形的性质,扇形面积的计算及等边三角形的判定和性质,题目难度不大,注意分情况讨论是本题的解题关键.将正方形向左平移,使得正方形与圆的重叠部分为弓形,根据题目数据求得此时弓形面积符合题意,由此得到OF 的长度,然后结合运动速度求解即可,特别要注意的是正方形沿直线运动,所以需要分类讨论. 解:①当正方形运动到如图1位置,连接OA ,OB ,AB 交OF 于点E 此时正方形与圆的重叠部分的面积为S 扇形OAB -S △OAB 由题意可知:OA =OB =AB =2,OF ⊥AB ∴△OAB 为等边三角形 ∴∠AOB =60°,OE ⊥AB
在Rt △AOE 中,∠AOE =30°,∴AE =1
12
OA =,OE ∴S 扇形OAB -S △OAB 2
60π212=
23
π3360
2
3
∴OF =1
∴点F 向左运动3(31)23个单位
所以此时运动时间为
3
=123
秒
②同理,当正方形运动到如图2位置,连接OC ,OD ,CD 交OF 于点E
此时正方形与圆的重叠部分的面积为S 扇形OCD -S △OCD 由题意可知:OC =OD =CD =2,OF ⊥CD ∴△OCD 为等边三角形 ∴∠COD =60°,OE ⊥CD
在Rt △COE 中,∠COE =30°,∴CE =1OC 12
,OE ∴S 扇形OCD -S △OCD 2
60π212=
23
π3360
2
3
∴OF =1
∴点F 向左运动3(31)43个单位
所以此时运动时间为
43
=116323
秒 综上,当运动时间为1或1163秒时,⊙O 与正方形重叠部分的面积为22
π
3(cm )3
故答案为:1或1163.
17.(2020?湘西州)在平面直角坐标系中,O 为原点,点A (6,0),点B 在y 轴的正半轴上,∠ABO =30°,矩形CODE 的顶点D ,E ,C 分别在OA ,AB ,OB 上,OD =2.将矩形
CODE 沿x 轴向右平移,当矩形CODE 与△ABO 重叠部分的面积为则矩形CODE 向右平移的距离为 .
(第17题图)
{答案}2
{解析}本题考查了矩形的性质、坐标与图形性质、勾股定理、平移的性质、直角三角形的性质、梯形面积公式等知识,熟练掌握含30°角的直角三角形的性质时是解题的关键.∵点A (6,0),∴OA =6,∵OD =2,∴AD =OA ﹣OD =6﹣2=4,∵四边形CODE 是矩形,∴DE ∥OC ,
∴∠AED =∠ABO =30°,在Rt △AED 中,AE =2AD =8,ED ===,
∵OD =2,∴点E 的坐标为(2,;由平移的性质得:O ′D ′=2,E ′D ′=,ME ′=OO ′=t ,D ′E ′∥O ′C ′∥OB ,∴∠E ′FM =∠ABO =30°,∴在Rt △MFE ′中,
MF =2ME ′=2t ,FE ′===t ,∴S △MFE ′1
2
=
ME ′?FE ′12=?t
2
2
=
,∵S 矩形C ′O ′D ′E ′
=O ′D ′?E ′D ′=2×=S =S 矩形C ′O ′D ′E ′
﹣S △
MFE ′=t 1=2,t 2=-2(舍去),因此本题答案是2.
17.(2020·通辽)如图①,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,点E 是边AB 的中点,点P 是边BC 上一动点,设PC =x ,P A +PE =y .图②是y 关于x 的函数图象,其中H 是图象上的最低点.那么a +b 的值为 .
{答案}7
{解析}∵点E 是边AB 的中点,∴AE =BE =12
AB .从图象中可以看出,当x 的值最大时,所对
应的函数值是P 恰与点B 重合.此时P A +PE =AB +1
2
AB =32
AB =AB ==AC
,AE =BE E 关于BC 的对称点F ,连结AF 交BC 于点P ,此时P A +PE 有最小值,即是AF 长,连结BF .∵在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,∴∠ABC =∠C =30°,
由轴对称可得BF =BE ,∠ABC =∠FBP =30°,∴∠EBF =60°,∴△EBF 是等边三角形,∴EF =BE ,∵AE =BE ,∴AE =BE = EF ,易证△ABF 是直角三角形,∴AF =AB ·sin ∠ABF
=
=
,即a =3,在△ABF 中,∠AFB =90°,∠ABF =60°,∴∠BAF =30°,∵∠BAC =120°,
∴∠P AC =∠BAC -∠BAF =90°,∴cos C =cos30°=AC
PC
PC
223
=4,即b =4,∴a +b =7.
三、解答题
24.(2020·温州)如图,在四边形ABCD 中,∠A =∠C =90°,DE ,BF 分别平分∠ADC ,∠ABC ,并交线段AB ,CD 于点E ,F (点E ,B 不重合).在线段BF 上取点M ,N (点M 在BN 之间),使
BM =2FN .当点P 从点D 匀速运动到点E 时,点Q 恰好从点M 匀速运动到点N .记
QN =x ,PD =y ,已知6125y x =-+,当Q 为BF 中点时245y =.
(1)判断DE 与BF 的位置关系,并说明理由. (2)求DE ,BF 的长.
E
(3)若AD=6.
①当DP=DF时,通过计算比较BE与BQ的大小关系.
②连结PQ,当PQ所在直线经过四边形ABCD的一个顶点时,求所有满足条件的x的值.
{解析}这是一道四边形动点综合题。
(1)根据四边形内角和360°得到∠ADC+∠ABC=180°,再根据角平分线得∠ADE+∠ABF =90°.由直角三角形两锐角互余得到∠AED=∠ABF,从而DE∥BF.
(2)由y=-6
5
x+12,令x=0得y=12,所以DE=12.令y=0得x=10,得MN=10
把y=24
5
代人y=-
6
5
x+12,得x=6,即NQ=6,从而QM=10-6=4.
由Q是BF中点,得到FQ=QB.因为BM=2FN,所以FN+6=4+2FN,得FN=2,BM=4,
所以BF=FN+MN+MB=16.
(3)①连结EM并延长交BC于点H,由四边形DFME是平行四边形,从而DF=EM.根据AD=6,DE=12.∠A=90°,得到∠DEA=30°=∠FBE=∠FBC.再由∠ADE=60°=∠CDE=∠FME,
所以∠MEB=∠FBE=30°,∠EHB=90°,所以DF=EM=BM=4,求的BE=
当DP=DF时:-6
5
x+12=4,解得x=
20
3
,所以BQ=14-x=14-
20
3
=
22
3
,所以BQ>BE.
②分类讨论:(i)当PQ经过点D时;(ii)当PQ经过点C时;(iii)当PQ经过点A时。{答案}解:(1)DE∥BF,理由如下(如图1):
∵∠A=∠C=90°,∴∠ADC+∠ABC=360°-(∠A+∠C)=180°
∵DE,BF分别平分∠ADC,∠ABC,∴∠ADE=1
2
∠ADC,∠ABF=
1
2
∠ABC,
∴∠ADE+∠ABF=1
2
×180°=90°. ∵∠ADE+∠AED=90°,∴∠AED=∠ABF,∴DE∥
BF.
(2)令x=0得y=12,∴DE=12.令y=0得x=10,∴MN=10
把y=24
5代人y=-
6
5x+12,得x=6,即NQ=6,∴QM=10-6=4.
∵Q是BF中点,∴FQ=QB.∵BM=2FN,∴FN+6=4+2FN,得FN=2,BM=4,∴BF=FN +MN+MB=16.
(3)①如图2.连结EM并延长交BC于点H,
∵FM=2+10=12=DE,DE∥BF,∴四边形DFME是平行四边形,∴
DF=EM.
∵AD=6,DE=12,∠A=90°,∴∠DEA=30°=∠FBE=∠FBC.
∵∠ADE=60°=∠CDE=∠FME,∴∠MEB=∠FBE=30°,∠EHB=90°,
∴DF=EM=BM=4,∴MH=2,HB=
2,∴BE=
.
当DP=DF时:-6
5x+12=4,解得x=
20
3∴BQ=14-x=14-
20
3=
22
3
∵22
3>
4∴BQ>BE.
②(i)当PQ经过点D时(如图3)y=0,∴x=10 (ii)当PQ经过点C时(如图4),
∵FQ∥DP,∴△CFQ∽△CDP,∴FQ CF
DP CD
=,∴
2+8
612
12
5
x
x
=
-+
,解得x
=10 3
(iii)当PQ经过点A时(如图5),
E 图
2
E 图
3
E 图4
∵PE ∥BQ ,∴△APE ∽△AQB ,∴PE AE
QB AB
=.∵AE =
=AB =
10,
∴6
12(12)514x x --+=-,解得x =143.由图可知,PQ 不可能过点B. 综上所述,当x =10,
103,14
3
时,PQ 所在的直线经过四边形ABCD 的一个顶点. 26.(2020·黔东南州)已知抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C (0,﹣3),顶点D 的坐标为(1,﹣4). (1)求抛物线的解析式.
(2)在y 轴上找一点E ,使得△EAC 为等腰三角形,请直接写出点E 的坐标.
(3)点P 是x 轴上的动点,点Q 是抛物线上的动点,是否存在点P 、Q ,使得以点P 、Q 、B 、D 为顶点,BD 为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P 、Q 坐标;若不存在,请说明理由.
{解析}(1)已知抛物线的顶点坐标,设抛物线的解析式为顶点式,然后将点C 坐标代入求解; (2)先求出点A ,C 坐标,设出点E 的坐标,表示出AE ,CE ,AC ,根据等腰三角形的两边相等,再分三种情况建立方程求解;
(3)利用平移先确定点Q 的纵坐标,代入抛物线解析式求出点Q 的横坐标,即可得出结论. {答案}解:(1)∵抛物线的顶点为(1,﹣4),∴设抛物线的解析式为y =a (x ﹣1)2﹣4, 将点C (0,﹣3)代入抛物线y =a (x ﹣1)2﹣4中,得a ﹣4=﹣3,∴a =1,
图5
E
∴抛物线的解析式为y =a (x ﹣1)2﹣4=x2﹣2x ﹣3;
(2)由(1)知,抛物线的解析式为y =x2﹣2x ﹣3,令y =0,则x2﹣2x ﹣3=0, ∴x =﹣1或x =3,∴B (3,0),A (﹣1,0),令x =0,则y =﹣3,
∴C (0,﹣3),∴AC =√10,设点E (0,m ),则AE =2+1,CE =|m+3|, ∵△ACE 是等腰三角形,∴①当AC =AE 时,√10=√m 2+1, ∴m =3或m =﹣3(点C 的纵坐标,舍去),∴E (3,0),
②当AC =CE 时,√10=|m+3|,∴m =﹣3±√10,∴E (0,﹣3+√10)或(0,﹣3?√10), ③当AE =CE 时,√m 2+1=|m+3|,∴m =?4
3,∴E (0,?4
3),
即满足条件的点E 的坐标为(0,3)、(0,﹣3+√10)、(0,﹣3?√10)、(0,?4
3); (3)如图,存在.
∵点D 的坐标为(1,﹣4),∴将线段BD 向上平移4个单位,再向右(或向左)平移适当的距离,使点B 的对应点落在抛物线上,这样便存在点Q ,此时点D 的对应点就是点P , ∴点Q 的纵坐标为4,设Q (t ,4),将点Q 的坐标代入抛物线y =x2﹣2x ﹣3中得,t2﹣2t ﹣3=4,∴t =1+2√2或t =1﹣2√2,∴Q (1+2√2,4)或(1﹣2√2,4), 分别过点D ,Q 作x 轴的垂线,垂足分别为F ,G ,
∵抛物线y =x2﹣2x ﹣3与x 轴的右边交点B 的坐标为(3,0),且D (1,﹣4), ∴FB =PG =3﹣1=2,
∴点P 的横坐标为(1+2√2)﹣2=﹣1+2√2或(1﹣2√2)﹣2=﹣1﹣2√2, 即P (﹣1+2√2,0)、Q (1+2√2,4)或P (﹣1﹣2√2,0)、Q (1﹣2√2,4).
22.(2020·河南)小亮在学习中遇到这样一个问题:
如图,点D是弧BC上一动点,线段BC=8cm,点A是线段BC的
中点,过点C作CF∥BD,交DA的延长线于点F,当△DCF为等
腰三角形时,求线段BD的长度.
小亮分析发现,此问题很难通过常规的推理计算彻底解决,于是尝试结合学习函数的经验研究此问题.请将下面的探究过程补充完整:
(1)根据点D在弧BC上的不同位置,画出相应的图形,测量线段BD,CD,FD的长度,得到下表的几组对应值.
操作中发现:①“当点D为弧BC的中点时,BD=5.0cm”,则上表中a的值是;
②“线段CF 的长度无需测量即可得到”.请简要说明理由.
(2)将线段BD 的长度作为自变量x ,CD 和FD 的长度都是x 的函数,分别记为CD y 和FD y ,并在平面直角坐标系xOy 中画出了函数FD y 的图象,如图所示.请在同一坐标系中画出函数CD y 的图象;
(3)继续在同一坐标系中画出所需的函数图象,并结合图象直接写出:当△DCF 为等腰三角形时,线段BD 长度的近似值(结果保留一位小数).
{解析}(1)①根据在“同圆中,等弧所对的弦相等”可得CD=BD=5.0;②由题意易得△ACF ≌△ABD ,∴CF=BD ;(2)根据(1)表格中的数值描点、连线即可;(3)先画出函数图像,根据函数图象的交点确定线段BD 长度的近似值.
{答案}解:(1)①5.0;② 由题意可得,△ACF ≌△ABD ,∴CF=BD ; (2)
CD
y 的图象如图所示.
(3)
CF
y 的图象如图所示.
△DCF为等腰三角形时,线段BD的长度约为3.5cm或5.0cm或6.3cm.(答案不唯一) 26.(2020·衡阳)如图1,平面直角坐标系x o y中,等腰△ABC的底边BC在x轴上,BC=8,顶点A在y的正半轴上,OA=2,动点E从(3,0)出发,以每秒1个单位的速度沿CB向左运动,到达OB的中点停止,另一动点F从点C出发,以相同的速度沿CB向左运动,到达点O停止,已知点E、F同时出发,以EF为边作正方形EFGH,使正方形EFGH和△ABC在BC的同侧,设运动的时间为t秒(t≥0).
(1)当点H落在AC边上时求t的值;
(2)设正方形FGH与△ABC重叠面积为S,请问是否存在t值,使得S=91
36
?若存在,求出t值;
若不存在,请说明理由;
(3)如图2,取AC的中点D,连结OD,当点E、F开始运动时,点M从点O出发,以每秒
单位的速度沿OD-DC-CD- DO运动,到达点O停止运动,请问在点E的整个运动过程中,点M可能在正方形EFGH内(含边界)吗?如果可能,求出点M在正方形EFCH内(含边界)的时长;
若不可能,请说明理由.
(第 26题图1) (第26题图2)
{解析}本题考查了考查了三角形相似的判定及其性质、勾股定理分类讨论思想、数形结合思
想等知识,是动点综合题,根据题意画出图形是解题的关键.(1)当点H 落在AC 边上时,
△CHE ∽△CAO ,HE =1,可以确定CE 的长度,得到答案; (2)分0≤t≤4、4 3 3 36,列方程求得符合条件的t 的值; (3)可能,把点M 从点O 出发,以每秒 个单位的速度沿OD-DC-CD- DO 运动,看成垂足N 从点O 出发,以每秒4个单位的速度沿OC-CO 运动,再通过N 、E 的路程关系列不等式求得符合条件的范围,从而求出点M 在正方形EFCH 内(含边界)的时长. {答案}解:(1)当点H 落在AC 边上时,△CHE ∽△CAO ,HE =1,∴HE CE AO CO =,即124CE =,∴CE =2,又∵点E 从距离C 点1个单位的位置出发,所以t =1; (第 26题答图1) (2)当0≤t≤4时,点E 、F 都在运动,正方形FGH 的边长为1,正方形FGH 与△ABC 重叠面积S≤1, 故此时不存在正方形FGH 与△ABC 重叠面积S=91 36; 当4 EF=t-4+1=t-3,BE=BO-EF=4-( t-3)=7-t ,当H 在AB 边上时,△BEH ∽△BFA ,∴ HE BE AO BO =,即472 HE t = -,∴HE=72t -,∵HE=EF ,∴72t -= t-3,解得t=13 3,正方形EFGH 的面积为 EF2= 2 16913931336??-=< ??? ,即4 (第 26题答图2) (第 26题答图3) 当13 3 QE t = -,∴QE=72t -,HQ=EH- QE = EF- QE= t-3-72t -=3132t -,又△BEQ ∽△PHQ ,∴QE BE QH PH =,即12QE QH BE PH == , PH=2(313 2t -)=3t-13,正方形EFGH 与△ABC 重叠面积S=S 正方形EFGH- S △PHQ=( t-3)2- ()()1131331322t t -?-=2527133424t t -+-=9136,解得t1=9215,t2=143,又133 (3)如图,在Rt △AOC 中, AC ==D 是AC 的中点,∴OD=1 2 AC DC =,当点E 、F 开始运动时,点M 从点O 出发,以每秒 OD-DC-CD- DO 运动,到达点O 停止运动,M 的运动时间t 的范围是0≤t≤2, 过M 作MN ⊥OC 于N ,当点M 从点O 出发,以每秒 OD-DC-CD- DO 运动时,相当于点N 从点O 出发,以每秒4个单位的速度沿OC-CO 运动,到达点O 停止运动,当0≤t≤1时,N 运动的路程为4t ,E 运动的路程为t ,当3≤4t+t≤4时,即 0.6≤t≤0.8时点M 在正方形EFGH 内; 当1 3时点M 在正方形EFGH 内,综上, 0.6≤t≤0.8