2016中考复习专题:动态几何问题(教师版)解析
中考数学中探究性问题 动态几何 苏科版

动态几何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;就其运动对象而言有点动、线动、面动;就其运动形式而言有平动、旋转、翻折、滚动等。
动态几何问题常常集几何、代数知识于一体,数形结合,有较强的综合性,题目灵活、多变,动中有静,动静结合,能够在运动变化中发展学生空间想象能力,综合分析能力,是近几年中考命题的热点,常常在中考中起到甄选的作用。
解决动态几何问题我们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,并特别关注一些不变量和不变关系或特殊关系;在求有关图形的变量之间关系时,通常建立函数模型或不等式模型来求解;求图形之间的特殊数量关系和一些特殊值时,通常建立方程模型求解。
一、知识网络《动态几何》涉及的几种情况 ⎧⎪⎨⎪⎩动点问题动线问题动形问题二、动点问题1、(宿迁市05)已知:如图,△ABC 中,∠C =90°,AC =3厘米,CB =4厘米.两个动点P 、Q 分别从A 、C 两点同时按顺时针方向沿△ABC 的边运动.当点Q 运动到点A 时,P 、Q 两点运动即停止.点P 、Q 的运动速度分别为1厘米/秒、2厘米/秒,设点P 运动时间为t (秒).(1)当时间t 为何值时,以P 、C 、Q 三点为顶点的三角形的面积(图中的阴影部分)等于2厘米2;(2)当点P 、Q 运动时,阴影部分的形状随之变化.设PQ 与△ABC 围成阴影部分面积为S (厘米2),求出S 与时间t 的函数关系式,并指出自变量t 的取值范围;(3)点P 、Q 在运动的过程中,阴影部分面积S 有最大值吗?若有,请求出最大值;若没有,请说明理由.分析:这是一道到动点平动问题。
随着动点P 、Q 的运动,阴影部分的形状由三角形转化为四边形再转化为三角形,阴影部分面积也随之发生改变;但问题1可定格为求图1-1的静态情况中PCQ ∆问题2要注意三种临界状态:t =2,t =3,t =4.5,所以要分0<t ≤2,2<t ≤3,3<t ≤4.5三种情况讨论; 问题3只需转化为求问题2解:(1)S △PCQ =12PC ·CQ =1(3)22t t -⋅=(3)t t -=2,解得 1t =1,2t =2 ∴当时间t 为1秒或2秒时,S △PCQ =2厘米2;(2)①当0<t ≤2时,S =23t t -+=23924t ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭;②当2<t ≤3时, S =2418655t t -+=249395420t ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭; ③当3<t ≤4.5时,S =232742555t t -+-=23915524t ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭; (3)有;①在0<t ≤2时,当t =32,S 有最大值,S 1=94; ②在2<t ≤3时,当t =3,S 有最大值,S 2=125;③在3<t≤4.5时,当t=92,S有最大值,S3=154;∵S1<S2<S3 ∴t=92时,S有最大值,S最大值=154.2、(淮安市05)如图,已知直线y=x+4与x轴、y轴分别相交于点A、B,点M是线段AB(中点除外)上的动点,以点M为圆心,OM的长为半径作圆,与x轴、y轴分别相交于点C、D.(1)设点M的横坐标为a,则点C的坐标为,点D的坐标为(用含有a的代数式表示);(2)求证:AC=BD;(3)若过点D作直线AB的垂线,垂足为E.①求证: AB=2ME;②是否存在点M,使得AM=BE?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.分析:这是一道到动点平动问题。
中考几何-动态试题解法(解析版)

中考几何动态试题解法专题知识点概述一、动态问题概述1.就运动类型而言,有函数中的动点问题有图象问题、面积问题、最值问题、和差问题、定值问题和存在性问题等。
2.就运动对象而言,几何图形中的动点问题有点动、线动、面动三大类。
3.就图形变化而言,有轴对称(翻折)、平移、旋转(中心对称、滚动)等。
4.动态问题一般分两类,一类是代数综合方面,在坐标系中有动点,动直线,一般是利用多种函数交叉求解。
另一类就是几何综合题,在梯形,矩形,三角形中设立动点、线以及整体平移翻转,对考生的综合分析能力进行考察。
所以说,动态问题是中考数学当中的重中之重,属于初中数学难点,综合性强,只有完全掌握才能拿高分。
二、动点与函数图象问题常见的四种类型1.三角形中的动点问题:动点沿三角形的边运动,根据问题中的常量与变量之间的关系,判断函数图象。
2.四边形中的动点问题:动点沿四边形的边运动,根据问题中的常量与变量之间的关系,判断函数图象。
3.圆中的动点问题:动点沿圆周运动,根据问题中的常量与变量之间的关系,判断函数图象。
4.直线、双曲线、抛物线中的动点问题:动点沿直线、双曲线、抛物线运动,根据问题中的常量与变量之间的关系,判断函数图象。
三、图形运动与函数图象问题常见的三种类型1.线段与多边形的运动图形问题:把一条线段沿一定方向运动经过三角形或四边形,根据问题中的常量与变量之间的关系,进行分段,判断函数图象。
2.多边形与多边形的运动图形问题:把一个三角形或四边形沿一定方向运动经过另一个多边形,根据问题中的常量与变量之间的关系,进行分段,判断函数图象。
3.多边形与圆的运动图形问题:把一个圆沿一定方向运动经过一个三角形或四边形,或把一个三角形或四边形沿一定方向运动经过一个圆,根据问题中的常量与变量之间的关系,进行分段,判断函数图象。
四、动点问题常见的四种类型解题思路1.三角形中的动点问题:动点沿三角形的边运动,通过全等或相似,探究构成的新图形与原图形的边或角的关系。
中考数学:几何动态综合题(含答案解析)

题型六几何动态综合题类型一点动型探究题针对演练1. (2016赤峰12分)如图,正方形ABCD的边长为3 cm,P,Q分别从B,A出发沿BC,AD方向运动,P点的运动速度是1 cm/秒,Q点的运动速度是2 cm/秒,连接AP,并过Q作QE⊥AP垂足为E.(1)求证:△ABP∽△QEA;(2)当运动时间t为何值时,△ABP≌△QEA;(3)设△QEA的面积为y,用运动时间t表示△QEA的面积y.(不要求考虑t的取值范围)(提示:解答(2)(3)时可不分先后)第1题图2. (2015省卷25,9分) 如图,在同一平面上,两块斜边相等的直角三角板Rt△ABC 和Rt△ADC拼在一起,使斜边AC完全重合,且顶点B,D分别在AC的两旁,∠ABC=∠ADC=90°,∠CAD=30°,AB=BC=4 cm.(1)填空:AD=________(cm),DC=________(cm);(2)点M、N分别从A点,C点同时以每秒1 cm的速度等速出发,且分别在AD,CB 上沿A→D,C→B方向运动,当N点运动到B点时,M、N两点同时停止运动,连接MN.求当M、N点运动了x秒时,点N到AD的距离(用含x的式子表示);(3)在(2)的条件下,取DC中点P,连接MP,NP,设△PMN的面积为y(cm2),在整个运动过程中,△PMN的面积y存在最大值,请求出y的最大值.(参考数据:sin75°=6+2 4,sin15°=6-24)第2题图3. (2016梅州10分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5 cm,∠BAC=60°,动点M从点B出发,在BA边上以每秒2 cm的速度向点A匀速运动,同时动点N从点C出发,在CB边上以每秒 3 cm的速度向点B匀速运动,设运动时间为t秒(0≤t≤5),连接MN.(1)若BM=BN,求t的值;(2)若△MBN与△ABC相似,求t的值;(3)当t为何值时,四边形ACNM的面积最小?并求出最小值.第3题图4. 如图,在▱ABCD中,BC=8 cm,CD=4 cm,∠B=60°,点M从点D出发,沿DA方向匀速运动,速度为2 cm/s,点N从点B出发,沿BC方向匀速运动,速度为1 cm/s,过点M作MF⊥CD,垂足为F,延长FM交BA的延长线于点E,连接EN,交AD于点O,设运动时间为t (s )(0<t <4).(1)连接AN ,MN ,设四边形ANME 的面积为y (cm 2),求y 与t 之间的函数关系式; (2)是否存在某一时刻t ,使得四边形ANME 的面积是 ▱ABCD 面积的2132?若存在,求出相应的t 值,若不存在,请说明理由;(3)连接AC ,交EN 于点P ,当EN ⊥AD 时,求线段OP 的长度.第4题图 备用图5. 如图,在矩形ABCD 中,AB =6 cm ,BC =8 cm ,如果点E 由点B 出发沿BC 方向向点C 匀速运动,同时点F 由点D 出发沿DA 方向向点A 匀速运动,它们的速度分别为每秒2 cm 和1 cm ,FQ ⊥BC ,分别交AC 、BC 于点P 和Q ,设运动时间为t 秒(0<t <4).(1)连接EF,若运动时间t=23秒时,求证:△EQF是等腰直角三角形;(2)连接EP,设△EPC的面积为y cm2,求y与t的函数关系式,并求y的最大值;(3)若△EPQ与△ADC相似,求t的值.6. (2015郴州)如图,在四边形ABCD中,DC∥AB,DA⊥AB,AD=4 cm,DC=5 cm,AB=8 cm.如果点P由B点出发沿BC方向向点C匀速运动,同时点Q由A点出发沿AB 方向向点B匀速运动,它们的速度均为1 cm/s,当P点到达C点时,两点同时停止运动,连接PQ,设运动时间为t s,解答下列问题:(1)当t为何值时,P,Q两点同时停止运动?(2)设△PQB的面积为S,当t为何值时,S取得最大值,并求出最大值;(3)当△PQB为等腰三角形时,求t的值.第6题图【答案】1.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,QE⊥AP,∴∠QEA=∠B=90°.∵AD∥BC,∴∠QAE=∠APB,∴△ABP∽△QEA;…………………………………………(3分)(2)解:由题意得:BP=t cm,AQ=2t cm,要使△ABP≌△QEA,则AQ=AP=2t cm,在Rt △ABP 中,由勾股定理得:32+t 2=(2t)2, 解得t =±3(负值舍去),即当t =3时,△ABP ≌△QEA ;…………………………(7分)(3)解:在Rt △ABP 中,由勾股定理得:AP =32+t 2,∵△ABP ∽△QEA , ∴AB QE =BPAE =APAQ ,∴3QE =tAE=32+t 22t , ∴QE =6t32+t 2,AE =2t 232+t 2,∴y =12QE ·AE =12·6t32+t 2·2t 232+t 2=6t 3t 2+9.……………(12分)2.解:(1)26,22;【解法提示】在Rt △ABC 中,根据勾股定理,得AC =AB 2+BC 2=42+42=4 2 cm ,在Rt △ACD 中,AD =AC ·co s 30°=42×32=2 6 cm ,DC =AC ·sin30°=42×12=2 2 cm.(2)如解图,过点N 作NE ⊥AD 于点E ,作NF ⊥DC 交DC 延长线于点F ,则NE =DF . ∵∠ACD =60°,∠ACB =45°, ∴∠NCF =75°,∠FNC =15°,在Rt △NFC 中, 第2题解图 ∵sin ∠FNC =FCNC,∴sin15°=FCNC,又∵NC=x cm,∴FC=NC·sin15°=6-24x cm,∴NE=DF=DC+FC=(22+6-24x)cm,∴点N到AD的距离为(22+6-24x)cm;(3)如解图,在Rt△NFC中,∵sin75°=NFNC,∴NF=NC·sin75°=6+24x cm,∵P为DC中点,DC=2 2 cm,∴DP=CP= 2 cm,∴PF=DF-DP=22+6-24x-2=(6-24x+2) cm,∵S△PMN=S四边形DFNM-S△DPM-S△PFN,即S△PMN=12(NF+MD)·NE-12MD·DP-12PF·NF,∴y=12×(6+24x+26-x)×(22+6-24x)-12×(26-x)×2-12×(6-24x+2)×6+24x,即y=2-68x2+7-3-224x+23,∵12-68<0, ∴当x =-7-3-2242×2-68=36-23+22-22秒时,y 取得最大值为4×2-68×23-(7-3-224)24×2-68=236+83+92-1616cm 2.3.解:(1)根据题意BM =2t cm ,BC =5×tan60°=5 3 cm ,BN =BC -3t =(53-3t)cm ,∴当BM =BN 时,2t =53-3t ,解得t =103-15;…………………………………………(2分)(2)分两种情况讨论:①当∠BMN =∠ACB =90°时,如解图①, △NBM ∽△ABC ,cosB =cos30°=BM BN,∴2t 53-3t=32,解得t =157;(4分)第3题解图②当∠MNB =∠ACB =90°时,如解图②,△MBN ∽△ABC ,cosB =cos30°=BNBM,∴53-3t2t=32,解得t =52,故若△MBN 与△ABC 相似,则t 的值为157秒或52秒;……(6分)(3)如解图③,过点M 作MD ⊥BC 于点D ,则MD ∥AC , ∴△BMD ∽△BAC , ∴BM BA=MD AC,又∵BA =cos 60AC=10, 第3题解图③∴2t10=5MD,解得MD =t. 设四边形ACNM 的面积为y ,则 y =S △ABC -S △BMN =12AC ×BC - 12BN ·MD=12×5×53- 12(53-3t)·t=32t 2-532t + 2532 =32(t -52)2+7538,…………………………………………(8分) ∴当t =52秒时,四边形ACNM 的面积最小,最小值为7538cm 2.…………………………………………………………………(10分)4.解:(1)如解图①,过点A 作AG ⊥BC ,垂足为点G .第4题解图①∵∠AGB =90°,∠B =60°, ∴AG =32AB =2 3 cm.由题可知,MD =2t cm ,则AM =(8-2t ) cm , ∵AB ∥CD ,MF ⊥CD , ∴ME ⊥AB ,∴∠MEA =∠MFD =90°, ∵AD ∥BC ,∴∠EAM =∠B =60°, ∴AE =12AM =(4-t) cm , ME =3(4-t) cm ,∴y =S △ANM +S △AEM =12×(8-2t)×23+12×(4-t)×3×(4-t) =32t 2-63t +163(0<t <4);(2)存在.由四边形ANME 的面积是▱ABCD 面积的2132可得:32t 2-63t +163=2132×8×23,整理得:t 2-12t +11=0, 解得t =1或t =11(舍去),所以当t =1s 时,四边形ANME 的面积是▱ABCD 面积的2132;(3)如解图②,第4题解图②由(1)可知AE =(4-t ) cm , ∴BE =AB +AE =(8-t ) cm. ∵∠B =60°,EN ⊥BC ,AG ⊥BC ,∴BN =12BE =(4-12t ) cm ,BG =12AB =2 cm.又∵BN =t ,∴4-12t =t ,解得t =83,∴BN =83cm ,∴GN =BN -BG =23cm ,∴AO =23 cm ,NC =BC -BN =163 cm.设PO =x cm ,则PN =(23-x ) cm.∵AO ∥NC , ∴△AOP ∽△CNP ,∴AO NC =POPN,即23163=x23-x,解得x =239,∴当EN ⊥AD 时,线段OP 的长度为239cm.5.(1)证明:若运动时间t =23秒,则BE =2×23=43 cm ,DF =23 cm ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =8 cm ,AB =DC =6 cm ,∠D =∠BCD =90°, ∵FQ ⊥BC ,∴∠FQC =∠D =∠QCD =90°, ∴四边形CDFQ 是矩形,∴CQ =DF =23 cm ,CD =QF =6 cm ,∴EQ =BC -BE -CQ =8-43-23=6 cm ,∴EQ =QF =6 cm ,∴△EQF 是等腰直角三角形; (2)解:∵∠FQC =90°,∠B =90°, ∴∠FQC =∠B , ∴PQ ∥AB , ∴△CPQ ∽△CAB ,∴PQ AB =QC BC ,即6PQ =t 8, ∴PQ =34 t cm ,∵BE =2t ,∴EC =BC -BE =8-2t , ∵S △EPC =12EC ·PQ ,∴y =12(8-2t )·34t =-34t 2+3t =-34(t -2)2+3(0<t <4).∵-34<0,∴当t =2秒时,y 有最大值,y 的最大值为3 cm 2; (3)解:分两种情况讨论:(ⅰ)如解图①,点E 在Q 的左侧,①当△EPQ ∽△ACD 时, 第5题解图①可得PQ CD =EQAD ,即348t =8-3t 8,解得t =2;②当△EPQ ∽△CAD 时,可得PQ AD =EQCD ,即348t =8-3t 6,解得t =12857;(ⅱ)如解图②,点E 在Q 的右侧, ∵0<t <4,∴点E 不能与点C 重合, ∴只存在△EPQ ∽△CAD ,可得PQ AD =EQCD ,即348t =3t -86,解得t =12839, 第5题解图②故若△EPQ 与△ADC 相似,则t 的值为2秒或12857秒或12839秒.6.解:(1)如解图,过点C 作CE ⊥AB 于点E , ∵DC ∥AB ,DA ⊥AB ,CE ⊥AB , ∴四边形AECD 是矩形,∴AE =DC =5,CE =AD =4, 第6题解图 ∴BE =AB -AE =8-5=3, ∴由勾股定理得:BC =22+BE CE =32+42=5,∴BC <AB ,∵当点P 运动到点C 时,P 、Q 同时停止运动, ∴t =51=5 s ,即t =5 s 时,P 、Q 两点同时停止运动; (2)由题意知,AQ =BP =t , ∴QB =8-t.如解图,过点P 作PF ⊥QB 于点F ,则△BPF ∽△BCE , ∴PF CE =BP BC ,即PF 4=t5,∴PF =4t 5,∴S =12QB ·PF =12×(8-t)×4t 5=-252t +16t5=-25(t -4)2+325(0<t ≤5).∵-25<0,∴当t =4 s 时,S 有最大值,最大值为3252CM ;(3)∵cos B =BE BC =35,∴BF =PB ·cos B =t ·cos B =3t5,∴QF =AB -AQ -BF =8-8t5,∴QP =当△PQB 为等腰三角形时,分以下三种情况:①当PQ =PB 时,即t , 解得:1t =4011,2t=8,∵t2=8>5,不合题意, ∴t =4011;②当PQ =BQ 时,即8-t ,解得:1t =0(舍去),2t =4811;③当QB =BP 时,即8-t =t , 解得t =4;综上所述,当△PQB 为等腰三角形时,则t 的值为4011 s 或4811 s 或4 s.类型二 线动型探究题针对演练1. 如图,已知矩形ABCD ,AB =3,BC =3,在BC 上取两点E ,F (E 在F 左边),以EF 为边作等边三角形PEF ,使顶点P 在AD 上,PE ,PF 分别交AC 于点G ,H .(1)求△PEF 的边长;(2)若△PEF 的边EF 在射线BC 上移动,(点E 的移动范围在B 、C 之间,不与B 、C 两点重合),设BE =x ,PH =y .①求y与x的函数关系式;②连接BG,设△BEG面积为S,求S与x的函数关系式,判断x为何值时S最大,并求最大值S.第1题图2. 已知,如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且AC=12 cm,BD =16 cm,点P从点A出发,沿AB方向匀速运动,速度为1 cm/s;过点P作直线PF∥AD,PF交CD于点F,过点F作EF⊥BD,且与AD、BD分别交于点E、Q;连接PE,设点P 的运动时间为t(s)(0<t<10).(1)填空:AB=________cm;(2)当t为何值时,PE∥BD;(3)设四边形APFE的面积为y(cm2).①求y与t之间的函数关系式;②若用S表示图形的面积,则是否存在某一时刻t,使得S四边形APFE=825S菱形ABCD?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.第2题图3. (2014省卷25,9分)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,BC=10 cm,AD=8 cm.点P从点B出发,在线段BC上以每秒3 cm的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于AD的直线m从底边BC出发,以每秒2 cm的速度沿DA方向匀速平移,分别交AB、AC、AD于点E、F、H,当点P到达点C时,点P与直线m同时停止运动,设运动时间为t秒(t>0).(1)当t=2时,连接DE、DF,求证:四边形AEDF为菱形;(2)在整个运动过程中,所形成的△PEF的面积存在最大值,当△PEF的面积最大时,求线段BP的长;(3)是否存在某一时刻t,使△PEF为直角三角形?若存在,请求出此刻t的值;若不存在,请说明理由.4. (2016镇江改编)如图①,在菱形ABCD中,AB=65,tan∠ABC=2,点E从点D 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着射线DA的方向匀速运动,设运动时间为t(秒).将线段CE绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CF.(1)求证:BE=DF;(2)如图②,连接BD、EF,BD交EC、EF于点P、Q.当t为何值时,△EPQ是直角三角形?(3)如图③,将线段CD绕点C顺时针旋转一个角α(α=∠BCD),得到对应线段CG.在点E的运动过程中,当它的对应点F位于直线AD上方时,直接写出点F到直线AD的距离y 关于时间t的函数表达式.第4题图【答案】1.解:(1)如解图①,过点P作PQ⊥BC于点Q,∵在矩形ABCD中,∠B=90°,∴AB⊥BC,又∵AD∥BC,∴PQ=AB=3,∵△PEF是等边三角形,∴∠PFQ=60°,在Rt△PQF中,sin∠PFQ=PQ PF,∴PF=3÷32=2,第1题解图①∴△PEF 的边长为2;(2)①在Rt △ABC 中,AB =3,BC =3,由勾股定理得,AC =23,∴∠ACB =30°,又∵△PEF 是等边三角形,∴∠PFE =60°,∴∠FHC =30°,∴FH =FC ,∵HF =2-PH =2-y ,∴FC =2-y ,又∵BE +EF +FC =BC ,∴x +2+2-y =3,即y =x +1(0<x <3);②如解图②,过点G 作GM ⊥BC 于点M ,∵△PEF 为等边三角形,∴∠PEF =60°,∵Rt △ABC 中,AB =3,BC =3,第1题解图②∴∠ACB =30°,∴∠EGC =180°-30°-60°=90°,∵BE =x ,∴EC =3-x ,∴EG =3-x2,∵∠GEM =60°,sin ∠GEM =GM GE ,∴GM =EG ·sin60°=32×3-x 2=33-3x 4, ∴S =12x ×33-3x 4 =-38x 2+338x =-38(x -32)2+9332, ∵-38<0, ∴当x =32时,S 最大=9332. 2.解:(1)10;【解法提示】如解图,在菱形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,且AC =12 cm ,BD =16 cm ,∴ BO =DO =8 cm ,AO =CO =6 cm ,∴ AB =82+62=10 cm.(2)∵四边形ABCD 是菱形,∴AB ∥CD ,∠ADB =∠CDB ,又∵PF ∥AD ,∴四边形APFD 为平行四边形,∴DF =AP =t cm ,又∵EF ⊥BD 于点Q ,且∠ADB =∠CDB ,∴∠DEF =∠DFE ,∴DE =DF =t cm ,∴AE =(10-t ) cm ,当PE ∥BD 时,△APE ∽△ABD , ∴AP AB =AE AD , ∴t 10=10-t10,∴t =5,∴当t =5 s 时,PE ∥BD ;(3)①∵∠FDQ =∠CDO ,∠FQD =∠COD =90°,∴△DFQ ∽△DCO ,∴QF OC =DFDC ,即QF6=t10,∴QF =3t5 cm ,∴EF =2QF =6t5 cm ,同理,QD =4t5 cm ,如解图,过点C 作CG ⊥AB 于点G ,∵S 菱形ABCD =AB ·CG =12AC ·BD ,即10CG =12×12×16,第2题解图∴CG =485 cm ,∴S ▱APFD =DF ·CG =485t cm 2,∴S △EFD =12EF ·QD =12×6t 5×4t 5=1225t 2 cm 2, ∴y =485t -1225t 2. ②存在.当S 四边形APFE =825S 菱形ABCD 时,则485t -1225t 2=825×12×16×12, 整理得,t 2-20t +64=0,解得t 1=4,t 2=16>10(舍去),∴当t =4s 时,S 四边形APFE =825S 菱形ABCD .3.(1)证明:如解图①,连接DE ,DF ,当t =2时,DH =AH =4,则H 为AD 的中点,∵EF ⊥AD ,∴EF 为AD 的垂直平分线,∴AE =DE ,AF =DF .∵AB =AC ,∴∠B =∠C ,又∵AD ⊥BC ,∴EF ∥BC ,∴∠AEF =∠B ,∠AFE =∠C ,∴∠AEF =∠AFE ,∴AE =AF ,∴AE =AF =DE =DF ,∴四边形AEDF 为菱形;第3题解图(2)解:如解图②,连接PE ,PF ,由(1)知EF ∥BC ,∴△AEF ∽△ABC ,∴EF BC =AH AD ,即EF 10=8-2t 8,解得EF =10-52t , ∴S △PEF =12EF ·DH =12(10-52t)·2t =-52t 2+10t =-52(t -2)2+10(0<t ≤103), ∴当t =2秒时,S △PEF 存在最大值,最大值为10 cm 2,此时BP =3t =6 cm ;(3)解:存在.(ⅰ)若点E 为直角顶点,如解图③,连接PE ,PF ,此时PE ∥AD ,PE =DH =2t ,BP =3t.∵PE ∥AD ,∴△BEP ∽△BAD ,∴PE AD =BP BD ,即2t 8=3t 5,此比例式不成立,故此种情形不存在;第3题解图(ⅱ)若点F 为直角顶点,如解图④,连接PE ,PF ,此时PF ∥AD ,PF =DH =2t ,BP =3t ,CP =10-3t.∵PF ∥AD ,∴△CFP ∽△CAD ,∴PF AD =CP CD ,即2t 8=10-3t 5, 解得t =4017; (ⅲ)若点P 为直角顶点,如解图⑤,连接PE ,PF ,过点E 作EM ⊥BC 于点M ,过点F 作FN ⊥BC 于点N ,则EM =FN =DH =2t ,EM ∥FN ∥AD .∵EM ∥AD ,∴△BEM ∽△BAD ,∴EM AD =BM BD ,即2t 8=BM 5, 解得BM =54t , ∴PM =BP -BM =3t -54t =74t. 在Rt △EMP 中,由勾股定理得, 222PE EM PM =+=(2t)2+(74t)2=11316t 2.∴△CFN ∽△CAD ,∴FN AD =CN CD ,即2t 8=CN 5, 解得CN =54t , ∴PN =BC -BP -CN =10-3t -54t =10-174t. 在Rt △FNP 中,由勾股定理得, 222PF FN PN =+=(2t)2+(10-174t)2=35316t 2-85t +100. 又∵EF =MN =BC -BM -CN =10-52t , 在Rt △PEF 中,由勾股定理得,222EF PE PF =+,即(10-52t)2=11316t 2+(35316t 2-85t +100), 化简得183t 2-280t =0,解得t =280183或t =0(舍去), ∴t =280183. 综上所述,当t =4017秒或t =280183秒时,△PEF 为直角三角形.(9分) 4.(1)证明:∵∠ECF =∠BCD =α,∴∠ECF -∠ECD =∠BCD -∠ECD ,即∠DCF =∠BCE .∵四边形ABCD 是菱形,在△DCF 与△BCE 中,CF CEDCF BCEDC BC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCF ≌△BCE (SAS),∴BE =DF ;(2)解:∵CE =CF ,∴∠CEQ <90°.①当∠EQP =90°时,如解图①,∵∠ECF =∠BCD ,BC =DC ,EC =FC ,∴△BCD ∽△ECF ,∴∠CBD =∠CEF .∵∠BPC =∠EPQ , 第4题解图①∴∠BCP =∠EQP =90°,∴∠CED =90°,在Rt △CDE 中,∠CED =90°,∵CD =AB =65,tan ∠ABC =tan ∠ADC =2,∴ECDE =2,即EC =2DE ,∵222CD EC DE =+,即CD =5DE ,∴DE =5CD =655=6,∴t =6;②当∠EPQ =90°时,如解图②,∵菱形ABCD 的对角线AC ⊥BD ,∴EC 和AC 重合, 第4题解图②∴DE =65, ∴t =6 5.综上所述,当t =6秒或65秒时,△EPQ 为直角三角形; (3)解:y =255t -12- 2455. 【解法提示】点G 即为t =0时点E 的对应点.当点F 在直线AD 上方时,如解图③,连接GF ,分别交直线AD 、BC 的延长线于点M 、N ,过F 点作FH ⊥AD ,垂足为H ,由(1)得∠1=∠2.易证△DCE ≌△GCF (SAS),∴∠3=∠4,∵DE ∥BC ,∴∠1=∠3,∴∠2=∠4,∴GF ∥CD ,∴四边形DCNM 为平行四边形,易得MN =6 5.∵∠BCD =∠DCG ,∠DCN +∠BCD =∠DCG +∠CGN =180°,∴∠CGN =∠DCN =∠CNG ,∴CN =CG =CD =6 5.∵tan ∠ABC =2, ∴tan ∠CGN =2, ∴GN =12, ∴GM =65+12. 第4题解图③∵GF =DE =t ×1=t , ∴FM =t -65-12.∵tan ∠FMH =tan ∠ABC =2, ∴FH =255(t -65-12),即y =255t -12-2455.类型三 形动型探究题针对演练1. 在同一平面内,将两个全等的等腰直角三角形ABC 和AFG 摆放在一起,A 为公共顶点,∠BAC =∠AGF =90°,它们的斜边长为2,若△ABC 固定不动,△AFG 绕点A 旋转,AF 、AG 与边BC 的交点分别为D 、E (点D 不与点B 重合,点E 不与点C 重合),设BE =m ,CD =n.(1)求证:△ABE ∽△DCA ;(2)求m 与n 的函数关系式,并直接写出自变量n 的取值范围; (3)在旋转过程中,试判断等式222BD CE DE +=是否始终成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.第1题图2. (2015吉林)两个三角板ABC,DEF,按如图所示的位置摆放,点B与点D重合,边AB与边DE在同一条直线上(假设图形中所有的点,线都在同一平面内).其中,∠C=∠DEF =90°,∠ABC=∠F=30°,AC=DE=6 cm.现固定三角板DEF,将三角板ABC沿射线DE 方向平移,当点C落在边EF上时停止运动.设三角板平移的距离为x(cm),两个三角板重叠部分的面积为y(cm2).(1)当点C落在边EF上时,x=________ cm;(2)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;(3)设边BC的中点为点M,边DF的中点为点N.直接写出在三角板平移过程中,点M 与点N之间距离的最小值.第2题图3. 如图,在△ABC 中,∠B =45°,BC =5,高AD =4,矩形EFPQ 的一边QP 在BC 边上,E 、F 分别在AB 、AC 上,AD 交EF 于点H .(1)求证:AHAD =EFBC;(2)设EF =x ,当x 为何值时,矩形EFPQ 的面积最大?并求出最大面积;(3)当矩形EFPQ 的面积最大时,该矩形以每秒1个单位的速度沿射线DA 匀速向上运动(当矩形的边PQ 到达A 点时停止运动),设运动时间为t 秒,矩形EFPQ 与△ABC 重叠部分的面积为S ,求S 与t 的函数关系式,并写出t 的取值范围.第3题图4. 如图,在▱ABCD中,AD⊥BD,AB=10,AD=6,以AD为斜边在▱ABCD的内部作Rt△AED,使∠EAD=∠DBA,点A′、E′、D′分别与点A、E、D重合,△A′E′D′以每秒5个单位长度的速度沿DC方向平移,当点E′落在BC边上时停止移动,线段BD交边A′D′于点M,交边A′E′或D′E′于点N,设平移的时间为t(秒).(1)DM的长为________(用含t的代数式表示);(2)当E′落在BD上时,求t的值;(3)若△A′E′D′与△BDC重叠部分图形的面积为S(平方单位),求S与t之间的函数关系式;(4)在不添加辅助线的情况下,直接写出平移过程中,出现与△DMD′全等的三角形时t 的取值范围.第4题图5. (2016益阳14分)如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=1,D为AB 的中点,EF为△ACD的中位线,四边形EFGH为△ACD的内接矩形(矩形的四个顶点均在△ACD的边上).(1)计算矩形EFGH的面积;(2)将矩形EFGH沿AB向右平移,F落在BC上时停止移动.在平移过程中,当矩形与△CBD重叠部分的面积为316时,求矩形平移的距离;(3)如图③,将(2)中矩形平移停止时所得的矩形记为矩形E1F1G1H1,将矩形E1F1G1H1绕G1点按顺时针方向旋转,当H1落在CD上时停止转动,旋转后的矩形记为矩形E2F2G1H2,设旋转角为α,求cosα的值.第5题图6. (2015青岛)已知:如图①,在▱ABCD中,AB=3 cm,BC=5 cm,AC⊥AB.△ACD 沿AC的方向匀速平移得到△PNM,速度为1 cm/s;同时,点Q从点C出发,沿CB方向匀速移动,速度为1 cm/s;当△PNM停止平移时,点Q也停止移动,如图②.设移动时间为t(s)(0<t<4),连接PQ,MQ,MC.解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥MN?(2)设△QMC的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使S△QMC∶S四边形ABQP=1∶4?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)是否存在某一时刻t,使PQ⊥MQ?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.第6题图【答案】1.(1)证明:∵∠BAE=∠BAD+45°,∠CDA=∠BAD+45°,∴∠BAE=∠CDA,又∵∠B=∠C=45°,∴△ABE∽△DCA;(2)解:∵△ABE∽△DCA,∴BECA=BACD,依题可知CA=BA=2,∴m2=2n,∴m=2n,自变量n的取值范围为1<n<2;(3)解:成立.理由如下:如解图,将△ACE绕点A顺时针旋转90°至△ABH的位置,则CE=HB,AE=AH,∠ABH=∠C=45°,旋转角∠EAH=90°,连接HD,在△EAD和△HAD中,∵AE=AH,∠HAD =∠EAH-∠FAG=45°=∠EAD,AD=AD,∴△EAD≌△HAD(SAS),∴DH=DE,又∠HBD=∠ABH+∠ABD=90°,∴BD2+HB2=DH2,即BD2+CE2=DE2.2.解:(1)15;【解法提示】如解图①,作CG⊥AB于G点,CH⊥CE于点H,第2题解图①在Rt △ABC 中,由AC =6,∠ABC =30°,得BC =tan 30?AC=6 3 cm.在Rt △BCG 中,BG =BC ·cos30°=9 cm. ∵四边形CGEH 是矩形,∴CH =GE =BG +BE =9+6=15 cm. (2)①当0≤x <6时,如解图②,由∠GDB =60°,∠GBD =30°,DB =x ,得DG =12x ,BG =32x ,重叠部分的面积y =12DG ·BG =12×12x ×32x =38x 2;第2题解图②②当6≤x <12时,如解图③,BD =x ,DG =12x ,BG =32x ,BE =x -6,EH =33(x -6),重叠部分的面积y =S △BDG -S △BEH =12DG ·BG -12BE ·EH ,即y =12×12x ×32x -12(x -6)×33(x -6),第2题解图③化简得y =-324x 2+23x -63;③当12≤x ≤15时,如解图④,AC =6,BC =63,BD =x ,BE =x -6,EG =33(x -6),重叠部分的面积y =S △ABC -S △BEG =12AC ·BC -12BE ·EG ,即y =12×6×63-12(x -6)×33(x -6),化简得y =-36x 2+23x +123;第2题解图④综上所述,y =2223(0683-233(624323315x x x x x x x x ⎧⎪⎪⎪⎪+-⎨⎪⎪++⎪⎪⎩≤<)<<)(≤≤)12 (3)如解图⑤所示,作NG ⊥DE 于点G , 点M 在NG 上时MN 最短,NG 是△DEF 的中位线,NG =12EF =33,∵MB =12CB =33,∠B =30°,∴MG =12MB =332,则MN min =NG -MG =33-332=332.第2题解图⑤3.(1)证明:∵四边形EFPQ 是矩形, ∴EF ∥BC , ∴△AEF ∽△ABC ,∵AD 是△ABC 的高,AH 是△AEF 的高, ∴AHAD =EFBC;(2)解:∵AHAD =EFBC,EF =x ,AD =4,BC =5,∴AH 4=5x , ∴AH =4x 5,∴HD =4-4x 5,∴S 矩形EFPQ =EF ·HD =x (4-4x5)=-45x 2+4x=-45(x -52)2+5.∵-45<0,∴当x =52时,矩形EFPQ 的面积最大,最大面积为5;(3)解:由(2)可知,当矩形EFPQ 的面积最大时,矩形的长EF 为52,宽HD =4-45x =2,在矩形EFPQ 沿射线AD 的运动过程中:(ⅰ)当0≤t ≤2时,如解图①所示.第3题解图①设矩形与AB 、AC 分别交于点K 、N ,与AD 分别交于点H 1、D 1.此时DD 1=t ,H 1D 1=2,∴HD 1=HD -DD 1=2-t ,HH 1=H 1D 1-HD 1=t ,AH 1=AH -HH 1=2-t , ∵KN ∥EF , ∴KN EF=AH 1AH,即KN 52=2-t 2,解得KN =54(2-t ),∴S =S 梯形KNFE +11EFPQ S 矩形 =12(KN +EF )·HH 1+EF ·EQ 1=12[54(2-t )+52]×t +52(2-t )=-58t 2+5; (ⅱ)当2<t ≤4时,如解图②所示.第3题解图②设矩形与AB 、AC 分别交于点K 、N ,与AD 交于点D 2,此时DD 2=t ,AD 2=AD -DD 2=4-t ,∵K ′N ′∥EF , ∴K ′N ′EF=AD 2AH,即K ′N ′52=4-t 2,解得K ′N ′=5-54t ,∴S =S △AKN =12 K ′N ′·AD 2=12×(5-54t )×(4-t )=58t 2-5t +10.综上所述,S 与t 的函数关系式为:S =2255(028551048t t t t t ⎧-+⎪⎪⎨⎪-+⎪⎩≤≤)(2<≤).4.解:(1)4t ;【解法提示】∵AD ⊥BD , ∴∠ADB =90°, ∴BD=102-62=8,∵AD ∥A ′D ′, ∴A ′D ′⊥BD ,∴∠DMD ′=∠ADB =90°, ∵CD ∥AB , ∴∠D ′DM =∠ABD , ∴△DMD ′∽△BDA ,∴DM BD='DD AB ='MD AD, ∴8DM =510t ='6MD , ∴DM =4t ,MD ′=3t .(2)如解图①,当E ′在BD 上时,第4题解图①∵∠ D ′E ′M +∠A ′E ′M =90°,∠MA ′E ′+∠A ′E ′M =90°, ∴∠ D ′E ′M =∠MA ′E ′, ∵CD ∥AB , ∴∠CDB =∠ABD , ∵∠ MA ′E ′=∠ABD , ∴∠D ′DE ′=∠D ′E ′D , ∴DD ′=D ′E ′,由△ADE ∽△BAD 得到,DE =185,AE =245,∴5t =185,∴t =1825;(3)①当0<t ≤1825时,如解图②,重叠部分是△D ′MK ,S =12D ′M ×MK =12×3t ×4t =6t 2;图②图③第4题解图②当1825<t ≤3225时,如解图③,重叠部分是四边形D ′E ′KM ,S =S △A ′D ′E ′-S △A ′MK =12×185×245-12(6-3t )×34(6-3t )=-278t 2+272t -24350.综上所述,S =2218602527272431832+82502525t t t t t ⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩(<≤)—(<≤);(4)平移过程中,当0<t ≤1825或t =1或t =65 s 时,出现与△DMD ′全等的三角形.【解法提示】①当0<t ≤1825时,如解图②,△DMD ′≌△KMD ′,②当DD ′=D ′C 时,△DMD ′≌△BMA ′,此时t =1, ③当DD ′=AD 时,△DMD ′≌△AED ,此时5t =6,t =65,综上所述,当0<t ≤1825或t =1或t =65s 时,出现与△DMD ′全等的三角形.5.解:(1)在Rt △ACB 中,∠B =30°,AC =1, ∴AB =2AC =2, ∵点D 是AB 的中点, ∴AD =12AB =1=CD ,∵EF 是△ACD 的中位线, ∴EF =DF =12=12CD ,在△ACD 中,AD =CD ,∠A =60°, ∴△ACD 是等边三角形, ∴∠ADC =60°,在Rt △FGD 中,GF =DF ·sin60°=34,∴矩形EFGH 的面积=EF ·FG =12×34=38;………………(3分)(2)根据第(1)问,易得GD =12DF =14,设矩形移动的距离为x ,则0<x ≤12,如解图①,当矩形与△CBD 重叠部分为三角形时,0<x ≤14,第5题解图①则此时重叠部分三角形的高为3x , ∴重叠部分的面积S =12x ·3x =316,解得x =24>14(舍去);如解图②,当矩形与△CBD 重叠部分为直角梯形时,14<x ≤12,则此时重叠部分直角梯形的高为34,上底边长为x ,下底边长为x -14,第5题解图②∴重叠部分的面积S =12[x +(x -14)]·34=316,解得x =38,即矩形移动的距离为38时,矩形与△CBD 重叠部分的面积是316;(8分)(3)如解图③,过H 2作H 2K ⊥AB 于点K . 在Rt △F 1G 1B 中,∠B =30°,F 1G 1=34,第5题解图③∴BG 1=34,∴DG 1=BD -BG 1=1-34=14,设KD =a ,则H 2K =3a ,在Rt △H 2G 1K 中,有H 2K 2+G 1K 2=H 2G 21, 即(3a )2+(a +14)2=(12)2,解得,a 1=-1+1316,a 2=-1-1316(舍去),∴cos α=cos ∠H 2G 1K =KG 1H 2G 1=13-116+1412=13+38.……(14分) 6.解:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AB ∥CD .∵AB =3 cm ,BC =5 cm ,AC ⊥AB , 由勾股定理得:AC =BC 2-AB 2=4 cm.∴cos ∠ACB =AC BC =45.∵△ACD 沿AC 方向平移得到△PNM ,平移的速度为1 cm/s , ∴MN ∥AB ,PC =(4-t ) cm.∵点Q 在BC 上运动,运动的速度为1 cm/s ,第6题解图①∴QC =t cm.如解图①,当PQ ∥MN 时, 则PQ ∥AB , ∴PQ ⊥AC , ∴cos ∠ACB =PCQC =45, 即4-t t =45,解得t =209.∴当t =209s 时,PQ ∥MN ;第6题解图②(2)如解图②,过点P 作PH ⊥BC ,垂足为点H , 则PH =PC ·sin ∠PCQ =35(4-t ),∴y =12·QC ·PH =12t ·35(4-t )=-310t 2+65t ,即y 与t 之间的函数关系式为y =-310t 2+65t (0<t <4);(3)存在.∵△PMN 是由△ACD 沿AC 平移得到的, ∴PM ∥BC , ∴S △PCQ =S △QMC , 由(2)得S △QCP =S △QMC , ∵S △QMC ∶S 四边形ABQP =1∶4, ∴S △QCP ∶S 四边形ABQP =1∶4, ∴S △QCP ∶S △ACB =1∶5.∵S △ACB =12AB ×AC =12×3×4=6 cm 2,∴S △QCP =15S △ABC =65cm 2,即-310t 2+65t =65,整理得:t 2-4t +4=0, 解得t =2,∴t =2 s 时,使得S △QMC ∶S 四边形ABQP =1∶4; (4)存在.如解图③,过点P 作PH ⊥BC 于H ,过点M 作MG ⊥HC ,交HC 的延长线于点G ,第6题解图③∴MG =PH =35(4-t ),tan ∠PCH =PH HC =AB AC =34,∴HC =45(4-t ),又∵QC =t ,HG =PM =BC =5, ∴HQ =HC -QC =45(4-t )-t =165-95t ,∴QG =HG -HQ =5-(165-95t )=95t +95.∵∠PQM =90°,∴∠PQH +∠MQG =90°, 又∵∠HPQ +∠PQH =90°, ∴∠HPQ =∠GQM , ∴△PHQ ∽△QGM , ∴PHHQ =QGGM,。
中考数学压轴专题训练——动态(动点)几何问题的解题技巧(含答案)

点 的坐标
为 .……
一次函数的解读式
为 .
(3) 两点在直线 上, 的坐标分别是 .
, .
过点 作 ,垂足为点 .
,
又 , 点坐标为 .
3.(1)解方程 ,得 .
由m<n,知m=1,n=5.
∴A(1,0),B(0,5).………………………1分
∴ 解之,得
所求抛物线的解读式为 ……3分
(2)由 得 故C的坐标为(-5,0).………4分
(1)如图1,若点D、E分别在AC、BC的延长线上,通过观察和测量,猜想FH和FG的数量关系为_______
和位置关系为_____;
(2)如图2,若将三角板△DEC绕着点C顺时针旋转至ACE在一条直线上时,其余条件均不变,则(1)中的猜想是否还成立,若成立,请证明,不成立请说明理由;
(2)如图3,将图1中的△DEC绕点C顺时针旋转一个锐角,得到图3,(1)中的猜想还成立吗?直接写出结论,不用证明.
(2)如图2,若E为线段DC的延长线上任意一点,(1)中的其他条件不变,你在(1)中得出的结论是否发生改变,直接写出你的结论,不必证明.
4、(1)如图1所示,在四边形 中, = , 与 相交于点 , 分别是 的中点,联结 ,分别交 、 于点 ,试判断 的形状,并加以证明;
(2)如图2,在四边形 中,若 , 分别是 的中点,联结FE并延长,分别与 的延长线交于点 ,请在图2中画图并观察,图中是否有相等的角,若有,请直接写出结论:;
(3)如图③,当∠DAB=90°,∠B与∠D互补时,线段AB、AD、AC有怎样的数量关系?写出你的猜想,并给予证明.
7.设点E是平行四边形ABCD的边AB的中点,F是BC边上一点,线段DE和AF相交于点P,点Q在线段DE上,且AQ∥PC.
中考数学重难点专题讲座动态几何含答案

中考数学重难点专题讲座第三讲 动态几何问题【前言】从历年中考来看,动态问题经常作为压轴题目出现,得分率也是最低的。
动态问题一般分两类,一类是代数综合方面,在坐标系中有动点,动直线,一般是利用多种函数交叉求解。
另一类就是几何综合题,在梯形,矩形,三角形中设立动点、线以及整体平移翻转,对考生的综合分析能力进行考察。
所以说,动态问题是中考数学当中的重中之重,只有完全掌握,才有机会拼高分。
在这一讲,我们着重研究一下动态几何问题的解法,第一部分 真题精讲【例1】(2010,密云,一模)如图,在梯形ABCD 中,AD BC ∥,3AD =,5DC =,10BC =,梯形的高为4.动点M 从B 点出发沿线段BC 以每秒2个单位长度的速度向终点C 运动;动点N 同时从C 点出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动.设运动的时间为t (秒).(1)当MN AB ∥时,求t 的值;(2)试探究:t 为何值时,MNC △为等腰三角形.【思路分析1】本题作为密云卷压轴题,自然有一定难度,题目中出现了两个动点,很多同学看到可能就会无从下手。
但是解决动点问题,首先就是要找谁在动,谁没在动,通过分析动态条件和静态条件之间的关系求解。
对于大多数题目来说,都有一个由动转静的瞬间,就本题而言,M ,N 是在动,意味着BM,MC 以及DN,NC 都是变化的。
但是我们发现,和这些动态的条件密切相关的条件DC,BC 长度都是给定的,而且动态条件之间也是有关系的。
所以当题中设定MN M N t D DE AB ∥BC E ABEDABMCNED AB DE ∥AB MN ∥DE MN∥MC NC EC CD =1021035t t -=-5017t =MN NC =NF BC ⊥BC F 2MC FC =4sin 5DF C CD ∠==3cos 5C ∠=310225tt -=⨯258t =ABMCNFD MN MC =M MH CD ⊥2CN CH =()321025t t =-⨯6017t =A B MCN HD MC CN =102t t -=103t =258t =6017103MNC △423=BC x x (3)过点A 作AQ ⊥BC 交CB 的延长线于点Q ,①点D 在线段BC 上运动时,∵∠BCA=45o ,可求出AQ= CQ=4.∴ DQ=4-x , 易证△AQD ∽△DCP ,∴CP CD DQ AQ = , ∴44CP x x =-, 24x CP x ∴=-+.②点D 在线段BC 延长线上运动时,∵∠BCA=45o ,可求出AQ= CQ=4,∴ DQ=4+x . 过A 作AC AG ⊥交CB 延长线于点G , 则ACF AGD ∆≅∆.∴ CF ⊥BD ,∴△AQD ∽△DCP ,∴CP CD DQ AQ = , ∴44CP x x =+, 24x CP x ∴=+.【例3】(2010,怀柔,一模)已知如图,在梯形ABCD 中,24AD BC AD BC ==∥,,,点M 是AD 的中点,MBC △是等边三角形. (1)求证:梯形ABCD 是等腰梯形;(2)动点P 、Q 分别在线段BC 和MC 上运动,且60MPQ =︒∠保持不变.设PC x MQ y ==,,求y 与x 的函数关系式;(3)在(2)中,当y 取最小值时,判断PQC △的形状,并说明理由.GA BCDE F ADM【思路分析1】本题有一点综合题的意味,但是对二次函数要求不算太高,重点还是在考察几何方面。
2016中考数学复习专题动点问题

小结:
积累就是知识
1、比例
D
C
2、平行
A
D
Q
P
A
B
B
C
B
思 化动为静 分类讨论 路
3、求面积
A
M
D
P
Q
C
数形结合
构建函数模型、方程模型
2016中考数学复习专题动点问题
13
3、(2009中考)如图在边长为2cm的正方
形ABCD中,点Q为BC边的中点,点P为
对角线AC上一动点,连接PB、PQ,则 △
与△ ABC的面积比为7︰15?若存在,求
出相应的t的值;不存在说明理由。
A
SABC 1 28624
D
Q
P
y 7
SABC
15
B
C
4t2 4t 724
5
15
计算要仔细
t25t14 0
(t7)t(2)0
t7(舍去 ,t) 2
∴当t=2时, △ APQ20的16中面考数积学复与习专△题动点A问B题C的面积比为7︰111 5
以3厘米/秒的速度运动,P、Q分别从点A点C同时出发,当其
中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒,
求:
1)t为何值时,四边形PQCD为平行四边形 2) t为何值时,等腰梯形?
1t
3t
2016中考数学复习专题动点问题
15
5.1)解:
∵AD∥BC,∴只要QC=PD,则四边形PQCD为
D
A 30° P
7
C
若△PBC为等腰三角形
4 B
则PB=BC
∴7-t=4
∴t=3
2016中考数学复习专题动点问题
专题29 动态几何之线动形成的面积问题(预测题)-决胜2016中考数学压轴题全揭秘精品(解析版)

数学因运动而充满活力,数学因变化而精彩纷呈。
动态题是近年来中考的的一个热点问题,以运动的观点探究几何图形的变化规律问题,称之为动态几何问题,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,就其运动对象而言,有点动、线动、面动三大类,就其运动形式而言,有轴对称(翻折)、平移、旋转(中心对称、滚动)等,就问题类型而言,有函数关系和图象问题、面积问题、最值问题、和差问题、定值问题和存在性问题等。
解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解,而静态问题又是动态问题的特殊情况。
以动态几何问题为基架而精心设计的考题,可谓璀璨夺目、精彩四射。
动态几何形成的面积问题是动态几何中的基本类型,包括单动点形成的面积问题,双(多)动点形成的面积问题,线动形成的面积问题,面动形成的面积问题。
本专题原创编写双(多)动点形成的面积问题模拟题。
在中考压轴题中,线动形成的面积问题的重点和难点在于应用数形结合的思想准确地进行分类。
原创模拟预测题1. 如图,点P 是菱形ABCD 的对角线AC 上的一个动点,过点P 垂直于AC 的直 线交菱形ABCD 的边于M 、N 两点.设AC =2,BD =1,AP =x ,△AMN 的面积为y ,则y 关于x 的函数图象大致形状是【答案】C【解析】△AMN 的面积= 21AP×MN ,通过题干已知条件,用x 分别表示出AP 、MN ,根据所得的函数,利用其图象,可分两种情况解答:(1)0<x≤1;(2)1<x <2;解:(1)当0<x≤1时,如图,在菱形ABCD 中,AC=2,BD=1,AO=1,且AC ⊥BD ;∵MN ⊥AC ,∴MN ∥BD ;∴△AMN ∽△ABD , ∴AO AP =BDMN , 即,1x =1MN ,MN=x ; ∴y=21AP×MN=21x 2(0<x≤1), ∵21>0, ∴函数图象开口向上;本题考查了二次函数的图象,考查了学生从图象中读取信息的数形结合能力,体现了分类讨论的思想.原创模拟预测题2. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y 2x =-经过平移得到抛物线22x x y 4-=+,其对称轴与两段抛物线所围成的阴影部分的面积为A .2B .4C .8D .16【答案】B 。
中考总复习数学专题复习五 动态几何问题

◎针对练 1 (2020·凉山州)如图,点 P,Q 分别是等边△ABC
边 AB,BC 上的动点(端点除外),点 P、点 Q 以相同的 速度,同时从点 A、点 B 出发.
(1)如图①,连接 AQ,CP.求证:△ABQ≌△CAP; (2)如图①,当点 P,Q 分别在 AB,BC 边上运动时, AQ,CP 相交于点 M,∠QMC 的大小是否变化?若变化, 请说明理由;若不变,求出它的度数;
类型2:线运动型 ►例2已知:等边三角形 ABC 的边长为 4 厘米,长为 1 厘米的线段 MN 在△ABC 的边 AB 上沿 AB 方向以 1 厘 米/秒的速度向 B 点运动(运动开始时,点 M 与点 A 重合, 点 N 到达点 B 时运动终止),过点 M,N 分别作 AB 边的 垂线,与△ABC 的其他边交于 P,Q 两点,线段 MN 运 动的时间为 t 秒.
AB=CA, ∠ABQ=∠CAP, BQ=AP,
∴△ABQ≌△CAP(SAS).
(2)点 P,Q 在 AB,BC 边上运动的过程中,∠QMC 不 变 . 理 由 : ∵△ABQ≌△CAP , ∴ ∠ BAQ = ∠ACP.∵∠QMC 是△ACM 的外角,∴∠QMC=∠ACP +∠MAC=∠BAQ+∠MAC=∠BAC.∵∠BAC=60°, ∴∠QMC=60°.
动态几何问题,就其运动对象而言有点动、线动、 面动;就其运动形式而言有平移、旋转、翻折、滚动等.解 决动态几何问题时,我们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,并特别关注一些不变量和不 变关系或特殊关系.
类型1:点运动型 ►例1如图①,已知△ABC 中,AB=10 cm,AC=8 cm, BC=6 cm,如果点 P 由 B 出发沿 BA 方向向点 A 匀速运 动,同时点 Q 由 A 出发沿 AC 方向向点 C 匀速运动,它 们的速度均为 2 cm/s,连接 PQ,设运动的时间为 t(单位: s)(0≤t≤4).解答下列问题: (1)当 t 为何值时,PQ∥BC;
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图象☞考点归纳归纳1:动点中的特殊图形基础知识归纳:等腰三角形的两腰相等,直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方,平行四边形的对边平行且相等,矩形的对角线相等,菱形的对角线互相垂直基本方法归纳:动点问题常与等腰三角形、直角三角形、平行四边形、矩形、菱形等特殊图形相结合,解决此类问题要灵活运用这些图形的特殊性质注意问题归纳:注意区分等腰三角形、直角三角形、平行四边形、矩形、菱形的性质.归纳2:动点问题中的计算问题基础知识归纳:动点问题的计算常常涉及到线段和的最小值、三角形周长的最小值、面积的最大值、线段或面积的定值等问题.基本方法归纳:线段和的最小值通常利用轴对称的性质来解答,面积采用割补法或面积公式,通常与二次函数、相似等内容.注意问题归纳:在计算动点问题的过程中,要注意与相似、锐角三角函数、对称、二次函数等内容的结合.归纳3:动点问题的图象基础知识归纳: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.基本方法归纳:一次函数的图象是一条直线,反比例函数的图象是双曲线,二次函数的图象是抛物线.注意问题归纳: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.一、试题特点用运动的观点来探究几何图形变化规律的问题称为动态几何问题,此类问题的显著特点是图形中的某个元素(如点、线段、三角形等)或整个图形按照某种规律运动,图形的各个元素在运动变化过程中互相依存、和谐统一,体现了数学中“变”与“不变”、“一般”与“特殊”的辩证思想.其主要类型有:1.点的运动(单点运动、多点运动);2.线段(直线)的运动;3.图形的运动(三角形运动、四边形运动、圆运动等).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、题型精讲(一)、点的运动【例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.【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随着时间t的增大而增大;当点P在DE上时,△ABP的底AB不变,高不变,所以△ABP的面积S不变;当点P在EF上时,△ABP的底AB不变,高减小,所以△ABP的面积S随着时间t的减小;当点P在FG上时,△ABP的底AB不变,高不变,所以△ABP的面积S不变;当点P在GB上时,△ABP的底AB不变,高减小,所以△ABP的面积S随着时间t的减小;故选B.考点:1.动点问题的函数图象;2.分段函数;3.分类讨论;4.压轴题.【例2】已知24AB AD ==,,90DAB ∠=,AD BC ∥(如图).E 是射线BC 上的动点(点E 与点B 不重合),M 是线段DE 的中点.(1)设BE x =,ABM △的面积为y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域; (2)如果以线段AB 为直径的圆与以线段DE 为直径的圆外切,求线段BE 的长;(3)联结BD ,交线段AM 于点N ,如果以A N D ,,为顶点的三角形与BME △相似,求线段BE 的长.【思路点拨】(1)取AB 中点H ,联结MH ;(2)先求出 DE; (3)分二种情况讨论。
解析:(上海市)(1)取AB 中点H ,联结MH ,M 为DE 的中点,MH BE ∴∥,1()2MH BE AD =+. 又AB BE ⊥,MH AB ∴⊥.12ABM SAB MH ∴=△,得12(0)2y x x =+>; (2)由已知得DE =.以线段AB 为直径的圆与以线段DE 为直径的圆外切,1122MH AB DE ∴=+,即11(4)222x ⎡+=+⎣.解得43x =,即线段BE 的长为43;(3)由已知,以A N D ,,为顶点的三角形与BME △相似, 又易证得DAM EBM ∠=∠.由此可知,另一对对应角相等有两种情况:①ADN BEM ∠=∠;②ADB BME ∠=∠. ①当ADN BEM ∠=∠时,AD BE ∥,ADN DBE ∴∠=∠.DBE BEM ∴∠=∠.DB DE ∴=,易得2BE AD =.得8BE =;②当ADB BME ∠=∠时,AD BE ∥,ADB DBE ∴∠=∠.DBE BME ∴∠=∠.又BED MEB ∠=∠,BED MEB∴△∽△.DE BE BE EM ∴=,即2BE EM DE =,得222(x x =+-解得12x =,210x =-(舍去).即线段BE 的长为2. 综上所述,所求线段BE 的长为8或2.BA DMECBADC备用图二、线的运动【例3】 (2015荆州)如图,正方形ABCD 的边长为3cm ,动点P 从B 点出发以3cm/s 的速度沿着边BC ﹣CD ﹣DA 运动,到达A 点停止运动;另一动点Q 同时从B 点出发,以1cm/s 的速度沿着边BA 向A点运动,到达A 点停止运动.设P 点运动时间为x (s ),△BPQ 的面积为y (cm2),则y 关于x 的函数图象是( )A .B .C .D .【答案】C . 【解析】试题分析:由题意可得BQ=x .①0≤x≤1时,P 点在BC 边上,BP=3x ,则△BPQ 的面积=12BP•BQ ,解y=12•3x•x=232x;故A 选项错误; ②1<x≤2时,P 点在CD 边上,则△BPQ 的面积=12BQ•BC ,解y=12•x•3=32x;故B 选项错误; ③2<x ≤3时,P 点在AD 边上,AP=9﹣3x ,则△BPQ 的面积=12AP•BQ ,解y=12•(9﹣3x )•x=29322x x ;故D 选项错误.故选C .考点:1.动点问题的函数图象;2.分段函数.【例4】 如图,已知直线l 的解析式为y =-x +6,它与x 轴,y 轴分别相交于A ,B 两点.平行于直线l 的直线n 从原点出发,沿x 轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,运动时间为t 秒,运动过程中始终保持n ∥l .直线n 与x 轴,y 轴分别相交于C ,D 两点.线段CD 的中点为P ,以P 为圆心,以CD 为直径在CD 上方作半圆,半圆面积为S .当直线n 与直线l 重合时,运动结束. (1)求A ,B 两点的坐标.(2)求S 与t 的函数关系式及自变量t 的取值范围. (3)直线n 在运动过程中,①当t 为何值时,半圆与直线l 相切?②是否存在这样的T 值,使得半圆面积S =12S 梯形ABCD ?若存在,求出t 值;若不存在,说明理由。
【思路】 (2)用勾股定理求出CD 的长(用t 表示),即可求出S 与t 的函数关系式;(3)半圆面积S =12S 梯形ABCD ,可表示为关于t 的方程,是否存在t 值,即方程是否有解.【失分点】将是否存在t 值转化为方程是否有解的问题,是本题的难点和失分点.【反思】这是一道典型的“线段运动型”的动态几何问题,线段的运动往往带动的是一个图形大小的变化(如三角形、平行四边形等),问题常以求图形面积的最值,或者探究运动过程中是否存某一特殊位置的形式出现.解决此类问题时,一是要选择适当的求图形面积的方法.若是规则图形,可以直接选择面积公式计算;若是不规则图形,一般情况下选择割补法,通过“割补”将不规则图形转化为规则图形解决,二是要根据线段的运动变化过程,探究其他图形的运动变化规律.有效的方法就是画出线段变化过程中的几个不同位置的图形,确定线段运动变化的不同阶段,从而判断随之而动的其他图形的一般位置和特殊位置,三、图形运动类【例5】 (2015三明)如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,P是AB 边上的动点(不与点B 重合),将△BCP 沿CP 所在的直线翻折,得到△B′CP ,连接B′A ,则B′A 长度的最小值是______ .【答案】1.考点:1.翻折变换(折叠问题);2.动点型;3.最值问题;4.综合题.【例6】 如图,在△ABC 中,∠C =45°,BC =10,高AD =8,矩形EFPQ 的一边QP 在BC边上,E 、F 两点分别在AB 、AC 上,AD 交EF 于点H .(1)求证:AH AD =EFBC ;(2)设EF =x ,当x 为何值时,矩形EFPQ 的面积最大?并求其最大值;(3)当矩形EFPQ 的面积最大时,该矩形EFPQ 以每秒1个单位的速度沿射线QC 匀速运动(当点Q 与点C 重合时停止运动),设运动时间为t 秒,矩形EFFQ 与△ABC 重叠部分的面积为S ,求S 与t 的函数关系式.【答案】解:(1)∵ 四边形EFPQ 是矩形,∴ EF ∥QP . ∴△AEF ∽△ABC .又∵ AD ⊥BC , ∴ AH ⊥EF .∴ AH AD =EFBC(2)由(1)得AH 8=x 10. AH =45x .∴ EQ =HD =AD -AH =8-45x ,∴ S 矩形EFPQ =EF ·EQ =x (8-45x ) =-45x 2+8 x =-45(x -5)2+20.∵ -45<0, ∴ 当x =5时,S 矩形EFPQ 有最大值,最大值为20.(3)如图1,由(2)得EF =5,EQ =4.∴ ∠C =45°, ∴ △FPC 是等腰直角三角形. ∴ PC =FP =EQ =4,QC =QP +PC =9.分三种情况讨论:① 如图2.当0≤t <4时,设EF 、PF 分别交AC 于点M 、N ,则△MFN 是等腰直角三角形.∴ FN =MF =t .∴S =S 矩形EFPQ -S Rt △MF N =20-12t 2=-12t 2+20;②如图3,当4≤t <5时,则ME =5-t ,QC =9-t .∴ S =S 梯形EMCQ =12[(5-t )+(9-t )]×4=-4t +28;③如图4,当5≤t ≤9时,设EQ 交AC 于点K ,则KQ =QC =9-t .∴S =S △K QC =12(9-t )2=12( t -9)2.图2 图3 图4综上所述:S 与t 的函数关系式为:S =221204)24285)1(9)9)2t t t t t t ⎧-+<⎪⎪--<⎨⎪⎪-<⎩ (0, (4, (5.≤≤≤ 【例7】已知∠AOB =60°,半径为3 cm 的⊙P沿边OA 从右向左平行移动,与边OA 相切的切点记为点C .图1(1)⊙P移动到与边OB相切时(如图11),切点为D,求劣弧CD的长;(2)⊙P移动到与边OB相交于点E,F,若EF=4 cm,求OC的长.【思路】(1)要求弧长,就要求弧长所对的圆心角,故作辅助线PC,PD,用四边形的内角和是360°,可求圆心角,从而求出弧长.(2)应考虑CP延长线与OB的交点N的位置,分情况ON>OF,OE<ON<OF,利用勾股定理和特殊角的三角函数求解,【解答】(1)连接PC,PD.(如图12)【失分点】CP延长线与OB交点N的位置,分两种情况:ON>OF,OE<ON<OF.【反思】涉及的主要知识点有:多边形的内角和,弧长公式,勾股定理,特殊角三角函数.拓展练习1.(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 1.其中正确的说法是 .(把你认为正确的说法的序号都填上)【答案】②④.由于OC 和OG 的长度是一定的,因此当O 、G 、C 在同一条直线上时,CG 取最小值,CG 的最小值为OC ﹣1,故④正确; 综上所述,正确的结论有②④.故答案为:②④.考点:1.四边形综合题;2.综合题;3.动点型;4.压轴题.2、(湖南郴州)如图,平行四边形ABCD 中,AB =5,BC =10,BC 边上的高AM =4,E 为 BC 边上的一个动点(不与B 、C 重合).过E 作直线AB 的垂线,垂足为F . FE 与DC 的延长线相交于点G ,连结DE ,DF .. (1) 求证:ΔBEF ∽ΔCEG .(2) 当点E 在线段BC 上运动时,△BEF 和 △CEG 的周长之间有什么关系?并说明你的理由. (3)设BE =x ,△DEF 的面积为 y ,请你求 出y 和x 之间的函数关系式,并求出当x 为何 值时,y 有最大值,最大值是多少?MBDCEFGx A解析:(湖南郴州)(1) 因为四边形ABCD 是平行四边形, 所以AB DG 所以,B GCE G BFE ∠=∠∠=∠所以BEF CEG △∽△(2)BEF CEG △与△的周长之和为定值.理由一: 过点C 作FG 的平行线交直线AB 于H ,因为GF ⊥AB ,所以四边形FHCG 为矩形.所以 FH =CG ,FG =CH 因此,BEF CEG △与△的周长之和等于BC +CH +BH 由 BC =10,AB =5,AM =4,可得CH =8,BH =6,所以BC +CH +BH =24理由二:由AB =5,AM =4,可知 在Rt △BEF 与Rt △GCE 中,有:4343,,,5555EF BE BF BE GE EC GC CE ====, 所以,△BEF 的周长是125BE , △ECG 的周长是125CE 又BE +CE =10,因此BEF CEG 与的周长之和是24.(3)设BE =x ,则43,(10)55EF x GC x ==- 所以21143622[(10)5]2255255y EF DG x x x x ==-+=--配方得:2655121()2566y x =--+.所以,当556x =时,y 有最大值.最大值为1216.3、(浙江台州)如图,在矩形ABCD 中,9AB =,AD =P 是边BC 上的动点(点P 不与点B ,点C 重合),过点P 作直线PQ BD ∥,交CD 边于Q 点,再把PQC △沿着动直线PQ 对折,点C 的对应点是R 点,设CP 的长度为x ,PQR △与矩形ABCD 重叠部分的面积为y .(1)求CQP ∠的度数;(2)当x 取何值时,点R 落在矩形ABCD 的AB 边上? (3)①求y 与x 之间的函数关系式;②当x 取何值时,重叠部分的面积等于矩形面积的727? AM xHGFEDCB解析:(浙江台州)(1)如图,四边形ABCD 是矩形,AB CD AD BC ∴==,.又9AB =,AD =90C∠=,9CD ∴=,BC =tan BC CDB CD ∴∠==30CDB ∴∠=. PQ BD ∥,30CQP CDB ∴∠=∠=.(2)如图(1),由轴对称的性质可知,RPQ CPQ △≌△,RPQ CPQ ∴∠=∠,RP CP =.由(1)知30CQP ∠=,60RPQ CPQ ∴∠=∠=,60RPB ∴∠=,2RP BP ∴=. CP x =,PR x ∴=,PB x=.在RPB △中,根据题意得:)x x =,解这个方程得:x =(3)①当点R 在矩形ABCD 的内部或AB 边上时,0x <≤21133222CPQ S CP CQ xx x =⨯⨯==△,RPQ CPQ △≌△,∴当0x <≤2y x =当R 在矩形ABCD 的外部时(如图(2)),x <<, 在Rt PFB △中,60RPB ∠=,2)PF BP x ∴==,DQC BPR ABADC(备用图1)B ADC(备用图2)DQC BPR A(图1)DQC BPAFE又RP CP x ==,3RF RP PF x ∴=-=-在Rt ERF △中,30EFR PFB∠=∠=,6ER ∴=-.21182ERF S ER FR x x ∴=⨯=-+△ RPQ ERF y S S =-△△,∴当x <<时,218y x =+-.综上所述,y 与x 之间的函数解析式是:22(018x x y xx <=⎨⎪+-<<⎩≤.②矩形面积9=⨯=0x <≤2y x=随自变量的增大而增大,所以y 的最大值是727的值727=⨯= 而>,所以,当0x <<y 的值不可能是矩形面积的727;当x <218x+-=x =>所以x =所以x =综上所述,当x =PQR △与矩形ABCD 重叠部分的面积等于矩形面积的727. 4.(1)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;图3D图1D(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, 连结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这样分析:(1)要证明CH=EF+EG,首先要想到能否把线段CH 分成两条线段而加以证明,就自然的想到添加辅助线,若作CE⊥NH于N,可得矩形EFHN,很明显只需证明EG=CN,最后根据AAS可求证△EGC≌△CNE得出结论.(2)过C点作CO⊥EF于O,可得矩形HCOF,因为HC=FO,所以只需证明EO=EG,最后根据AAS可求证△COE≌△CGE得出猜想.(3)连接AC,过E作EG作EH⊥AC于H,交BD于O,可得矩形FOHE,很明显只需证明EG=CH,最后根据AAS可求证△CHE≌△EGC得出猜想.(4)点P是等腰三角形底边所在直线上的任意一点,点P到两腰的距离的和(或差)等于这个等腰三角形腰上的高,很显然过C作CE⊥PF于E,可得矩形GCEF,而且AAS可求证△CEP≌△CNP,故CG=PF-PN.解答:(1)证明:过E点作EN⊥CH于N.∵EF⊥BD,CH⊥BD,∴四边形EFHN是矩形.∴EF=NH,FH∥EN.∴∠DBC=∠NEC.∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,且互相平分∴∠DBC=∠ACB∴∠NEC=∠ACB∵EG⊥AC,EN⊥CH,∴∠EGC=∠CNE=90°,又∵EC=CE,∴△EGC≌△CNE.∴EG=CN∴CH=CN+NH=EG+EF;(2)解:猜想CH=EF-EG;(3)解:EF+EG=BD;(4)解:点P是等腰三角形底边所在直线上的任意一点,点P到两腰的距离的和(或差)等于这个等腰三角形腰上的高.如图①,有CG=PF-PN.点评:此题主要考查矩形的性质和判定,解答此题的关键是作出辅助线,构造矩形和三角形全等来进行证明.的线段,并满足(1)或(2)的结论,写出相关题设的条件和结论.5.(2015桂林)如图,已知抛物线212y x bx c=-++与坐标轴分别交于点A(0,8)、B(8,0)和点E,动点C从原点O开始沿OA方向以每秒1个单位长度移动,动点D从点B开始沿BO方向以每秒1个单位长度移动,动点C、D同时出发,当动点D到达原点O时,点C、D停止运动.(1)直接写出抛物线的解析式:;(2)求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式;当t为何值时,△CED的面积最大?最大面积是多少?(3)当△CED的面积最大时,在抛物线上是否存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)21382y x x =-++;(2)2152S t t=-+,当t=5时,S 最大=252;(3)存在,P (343,2009-)或P (8,0)或P ⎪⎭⎫⎝⎛910034,利用三角形的面积公式即可求△CED 的面积S 与D 点运动时间t 的函数解析式为:2152S t t=-+,然后转化为顶点式即可求出最值为:S 最大=252;(3)由(2)知:当t=5时,S 最大=252,进而可知:当t=5时,OC=5,OD=3,进而可得而确定C ,D 的坐标,即可求出直线CD 的解析式,然后过E 点作EF ∥CD ,交抛物线与点P ,然后求出直线EF 的解析式,与抛物线联立方程组解得即可得到其中的一个点P 的坐标,然后利用面积法求出点E 到CD 的距离,过点D 作DN ⊥CD,垂足为N ,且使DN 等于点E 到CD 的距离,然后求出N 的坐标,再过点N 作NH ∥CD ,与抛物线交与点P ,然后求出直线NH 的解析式,与抛物线联立方程组求解即可得到其中的另两个点P 的坐标.(2)∵点A (0,8)、B (8,0),∴OA=8,OB=8,令y=0,得:213802x x -++=,解得:18x =,22x =-,∵点E 在x 轴的负半轴上,∴点E (﹣2,0),∴OE=2,根据题意得:当D 点运动t 秒时,BD=t ,OC=t ,∴OD=8﹣t ,∴DE=OE+OD=10﹣t ,∴S=12•DE •OC=12•(10﹣t )•t=2152t t-+,即2152S t t =-+=2125(5)22t --+,∴当t=5时,S 最大=252; (3)由(2)知:当t=5时,S 最大=252,∴当t=5时,OC=5,OD=3,∴C (0,5),D (3,0),由勾股定理得:CD 的解析式为:y kx b =+,将C (0,5),D (3,0),代入上式得:k=53-,b=5,∴直线CD 的解析式为:553y x =-+,过E 点作EF ∥CD ,交抛物线与点P ,如图1,过点E作EG⊥CD,垂足为G,∵当t=5时,S△ECD=12CD•EG=252,∴EG=,过点D作DN⊥CD,垂足为N,且使DN=,过点N作NM⊥x轴,垂足为M,如图2,综上所述:当△CED 的面积最大时,在抛物线上存在点P (点E 除外),使△PCD 的面积等于△CED 的最大面积,点P 的坐标为:P (343,2009)或P (8,0)或P (43,1009).考点:1.二次函数综合题;2.二次函数的最值;3.动点型;4.存在型;5.最值问题;6.分类讨论;7.压轴题.6.(2010湖南衡阳)已知:如图10,等边三角形ABC 的边长为4 cm ,长为1 cm 的线段MN 在△ABC 的边AB 上沿AB 方向以1 cm/s 的速度向B 点运动(运动开始时,点M 与点A 重合.点N 到达点B 时运动终止),过点M ,N 分别作AB 边的垂线,与△ABC 的其他边交于P ,Q 两点,线段MN 运动的时间为t s . (1)线段MN 在运动的过程中,t 为何值时,四边形MNQP 恰为矩形?并求出该矩形的面积.(2)线段MN 在运动的过程中,四边形MNQP 的面积为S ,运动的时间为t ,求四边形MNQP 的面积S 随运动时间t 变化的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.7.(2014年浙江温州)如图,在平面直角坐标系中,点A ,B 的坐标分别是(-3,0),(0,6),动点P 从点O 出发,沿x 轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C 从点B 出发,沿射线BO 方向以每秒2个单位的速度运动.以CP ,CO 为邻边构造□PCOD ,在线段OP 延长线上取点E ,使PE=AO ,设点P 运动的时间为t 秒.(1)当点C 运动到线段OB 的中点时,求t 的值及点E 的坐标; (2)当点C 在线段OB 上时,求证:四边形ADEC 为平行四边形;(3)在线段PE上取点F,使PF=1,过点F作MN⊥PE,截取FM=2,FN=1,且点M,N分别在第一、四象限,在运动过程中,设□PCOD的面积为S.①当点M,N中,有一点落在四边形ADEC的边上时,求出所有满足条件的t的值;②若点M,N中恰好只有一个点落在四边形ADEC内部(不包括边界)时,直接写出S的取值范围.【答案】(1)32,(92,0);(2)证明见解析;(3)①1,94,92,5;②278<S≤92或272<S≤20.第二种情况,当点N在CE边上时,由△EFN∽△EOC求解,②当1≤t<94时和当92<t≤5时,分别求出S的取值范围,当1≤t<94时,S=t(6﹣2t)=﹣2(t﹣32)2+92,∵t=32在1≤t<94范围内,∴278<S≤9 2.当92<t≤5时,S=t(2t﹣6)=2(t﹣32)2﹣92,∴272<S≤20.试题解析:(1)∵OB=6,C是OB的中点,∴BC=12OB=3.∴2t=3,即t=32.∴OE=39322+=,E(92,0).(2)如图1,连接CD交OP于点G,在平行四边形PCOD中,CG=DG,OG=PG,∵AO=PO,∴AG=EG .∴四边形ADEC是平行四边形.(Ⅱ)当点C在BO的延长线上时,第一种情况:如答图4,当点M在DE边上时,∵MF∥PD,∴EMF∽△EDP.∴ME EFDP EP=即2262t3=-,解得t=92.第二种情况:如答图5,当点N在CE边上时,∵NF∥OC,∴△EFN∽△EOC.∴FN EFOC EO=即1262t3t=-+,解得t=5.综上所述,所有满足条件的t的值为1,94,92,5.考点:1.平行四边形的判定;2.相似三角形的判定和性质;3.二次函数的性质;4.分类思想的应用.8.(09太原)问题解决如图(1),将正方形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C ,D 重合),压平后得到折痕MN .当12CE CD =时,求AM BN 的值.类比归纳在图(1)中,若13CE CD =,则AM BN 的值等于 ;若14CE CD =,则AM BN 的值等于 ;若1CE CD n=(n 为整数),则AM BN 的值等于 .(用含n 的式子表示)联系拓广如图(2),将矩形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边上一点E (不与点C D ,重合),压平后得到折痕MN ,设()111AB CE m BC m CD n =>=,,则AM BN 的值等于 .(用含m n ,的式子表示)解:方法一:如图(1-1),连接BM EM BE ,,.由题设,得四边形ABNM 和四边形FENM 关于直线MN 对称. ∴MN 垂直平分BE .∴BM EM BN EN ==,.……………1分∵四边形ABCD 是正方形,∴902A D C AB BC CD DA ∠=∠=∠=====°,. ∵112CE CE DE CD =∴==,.设BN x =,则NE x =,2NC x =-.在Rt CNE △中,222NE CN CE =+.∴()22221x x =-+.解得54x =,即54BN =.…………3分 在Rt ABM △和在Rt DEM △中,222AM AB BM +=,222DM DE EM +=,∴2222AM AB DM DE +=+.…………5分设AM y =,则2DM y =-,∴()2222221y y +=-+.解得14y =,即14AM =.…………6分∴15AM BN =.…………7分 方法二:同方法一,54BN =.…………3分如图(1-2),过点N 做NG CD ∥,交AD 于点G ,连接BE .∵AD BC ∥,∴四边形GDCN 是平行四边形. ∴NG CD BC ==.方法指导: 为了求得AM BN 的值,可先求BN 、AM 的长,不妨设:AB =2 图(2)ABCD EFMN图(1-1) A BCEFMN 图(1-2)ABC DEFM G同理,四边形ABNG 也是平行四边形.∴54AG BN ==.∵90MN BE EBC BNM ⊥∴∠+∠=,°.90NG BC MNG BNM EBC MNG ⊥∴∠+∠=∴∠=∠,°,.在BCE △与NGM △中90E B C M N G B C N G C N G M ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=⎩,,°.∴BCE NGM EC MG =△≌△,. ······· 5分∵114AM AG MG AM =--=5,=.4…………6分 ∴15AM BN =.…………7分 类比归纳 25(或410);917; ()2211n n -+…………10分联系拓广 2222211n m n n m -++…………12分 9.(2015攀枝花)如图1,矩形ABCD 的两条边在坐标轴上,点D 与坐标原点O 重合,且AD=8,AB=6.如图2,矩形ABCD 沿OB 方向以每秒1个单位长度的速度运动,同时点P 从A 点出发也以每秒1个单位长度的速度沿矩形ABCD 的边AB 经过点B 向点C 运动,当点P 到达点C 时,矩形ABCD 和点P 同时停止运动,设点P 的运动时间为t 秒.(1)当t=5时,请直接写出点D 、点P 的坐标;(2)当点P 在线段AB 或线段BC 上运动时,求出△PBD 的面积S 关于t 的函数关系式,并写出相应t 的取值范围;(3)点P 在线段AB 或线段BC 上运动时,作PE ⊥x 轴,垂足为点E ,当△PEO 与△BCD 相似时,求出相应的t 值.【答案】(1)D (﹣4,3),P (﹣12,8);(2)424 (06)318 (614)t t S t t -+≤≤⎧=⎨-<≤⎩;(3)6.(2)当点P 在边AB 上时,BP=6﹣t ,由三角形的面积公式得出S=12BP •AD ;②当点P 在边BC 上时,BP=t﹣6,同理得出S=12BP •AB ;即可得出结果;(3)设点D (45t -,35t );分两种情况:①当点P 在边AB 上时,P (485t --,85t ),由PE CD OE CB =和PE CBOE CD =时;分别求出t 的值;②当点P 在边BC 上时,P (1145t -+,365t +);由PE CD OE CB =和PE CB OE CD =时,分别求出t 的值即可.试题解析:(1)延长CD 交x 轴于M ,延长BA 交x 轴于N ,如图1所示:则CM ⊥x 轴,BN ⊥x 轴,AD ∥x 轴,BN ∥DM ,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAD=90°,CD=AB=6,BC=AD=8,∴,当t=5时,OD=5,∴BO=15,∵AD ∥NO ,∴△ABD ∽△NBO ,∴23AB AD BD BN NO BO ===,即6823BN NO ==,∴BN=9,NO=12,∴OM=12﹣8=4,DM=9﹣6=3,PN=9﹣1=8,∴D (﹣4,3),P (﹣12,8);②当点P 在边BC 上时,P (1145t -+,365t +),若PE CD OE CB =时,36658145t t +=-,解得:t=6; 若PE CB OE CD =时,36856145t t +=-,解得:19013t =(不合题意,舍去);综上所述:当t=6时,△PEO 与△BCD 相似.考点:1.四边形综合题;2.动点型;3.分类讨论;4.分段函数;5.压轴题.。