初中数学动态几何问题
动点型问题 初中数学几何

一、知识回顾1、提示:所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题. 关键:动中求静. 数学思想:分类思想数形结合思想转化思想2、几个类型(一)点动问题。
(二)线动问题。
(三)面动问题。
解决动态几何问题的常见方法有(一)特殊探路,一般推证;(二)动手实践,操作确认;(三)建立联系。
二、典型例题例1、如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BC=12cm,E是BA延长线的一点.(1)利用尺规△EAC的平分线AD(保留作图痕迹,不写作法);(2)若点P在射线AD上从点A开始运动,点Q在线段CB上从点C向点点B运动,运动的速度均为1cm/s,运动时间为t,若P、Q同时运动.△连接PQ交AC于点O.求证:AO=CO;△填空:当t=秒时四边形APCQ一定是矩形;△填空:当t=秒时四边形APCQ一定是菱形.变式:如图,在Rt△ABC中,△C=90°,AC=BC=6cm,点P从点B出发,沿BA方向以每秒cm的速度向终点A运动;同时,动点Q从点C出发沿CB方向以每秒1cm的速度向终点B运动,将△BPQ沿BC翻折,点P的对应点为点P′,设Q点运动的时间t秒,若四边形QPBP′为菱形,求t的值多少秒?并说明理由.例2、如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,△B=90°,AB=8cm,AD=16cm,BC=22cm,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,点Q从点C同时出发,以3cm/s的速度向点B运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.(1)当t为多少时,四边形ABQP成为矩形?(2)四边形PBQD是否能成为菱形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由,并探究如何改变Q点的速度(匀速运动),使四边形PBQD在某一时刻为菱形,求点Q的速度.变式:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=12cm,BC=15cm,点P自点A向D以1cm/s的速度运动,到D点即停止.点Q自点C向B以2cm/s的速度运动,到B点即停止,点P,Q同时出发,设运动时间为t(s).(1)用含t的代数式表示:AP=;DP=;BQ=;CQ=.(2)当t为何值时,四边形APQB是平行四边形?(3)当t为何值时,四边形PDCQ是平行四边形?例3、如图,矩形ABCD中,点P是线段AD上的一个动点,O为BD的中点,PO的延长线交BC于Q.(1)求证:OP=OQ;(2)若AD=8cm,AB=6cm,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动(不与D重合).设点P运动的时间为t秒,请用t表示PD的长;(3)当t为何值时,四边形PBQD是菱形?变式:如图,矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点P是线段AD上一动点(不与与点D重合),PO的延长线交BC于Q点.(1)求证:四边形PBQD为平行四边形.(2)若AB=6cm,AD=8cm,P从点A出发.以1cm/秒的速度向点D匀速运动.设点P运动时间为t秒,问四边形PBQD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,说明理由.三、拓展训练1.如图所示,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=24cm,BC=30cm,点P从A向点D以1cm/s 的速度运动,到点D即停止.点Q从点C向点B以2cm/s的速度运动,到点B即停止.直线PQ将四边形ABCD截得两个四边形,分别为四边形ABQP和四边形PQCD,则当P,Q 两点同时出发,几秒后所截得两个四边形中,其中一个四边形为平行四边形?2.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延长线上一动点E,且满足PE=AO.(1)当点C在线段OB上运动时,求证:四边形ADEC为平行四边形;(2)当点P运动的时间为秒时,求此时四边形ADEC的周长是多少?四、课后练习1.如图,在四边形ABCD中,AD△BC,△B=90°,AD=18cm,BC=21cm,点P从点A开始沿AD边向D以1cm/s的速度运动,点Q从C点开始沿CB边向B以2cm/s的速度运动,如果P、Q分别从A、C同时出发,设运动时间为t秒.求:(1)当t为何值时,四边形ABQP为矩形?(2)当t为何值时,四边形PQCD为平行四边形?2.如图,在等边三角形ABC中,BC=6cm,射线AG△BC,点E从点A出发沿射线AG以lcm/s 的速度运动,同时点F从点B出发沿线射BC以2cm/s的速度运动,设运动时间为t(s).(1)连接EF,当EF经过AC边的中点D时,求证:△ADE△△CDF;(2)当t为多少时,四边形ACFE是菱形.。
最全初中数学几何动点问题专题分类归纳汇总训练

最全初中数学几何动点问题专题分类归纳汇总近几年有关“线段最值”的中考试题层出不穷,形式多样,往往综合了几何变换、函数等方面的知识,具有一定的难度,具有很强的探索性,通过研究发现,这些问题尽管形式多样、背景复杂、变化不断,但都可以通过几何变换转化为常见的基本问题.最值题目类型多:作图、计算;有求差最大,求和最小;求周长最小、求时间最短;求最值、已知最值求待定系数等;对称载体多:几乎涉及到初中全部的轴对称图形(角、线段、等腰三角形、等腰梯形、菱形、正方形、抛物线、圆、坐标轴).我们知道“对称、平移、旋转” 是三种保形变换。
通过这三种几何变换可以实现图形在保持形状、大小不变的前提下而使其位置发生变化,具有更紧凑的位置关系或组合成新的有利论证的基本图形.通过几何变换移动线段的位置是解决最值问题的有效手段,题目是千变万化的,但是运用几何变换把最值问题转化为基本问题却是不变的。
数学问题是千变万化的,几何变换的应用也不是单一的,有些问题需要多种变换的组合才能解决,看看以下策略对解决问题能否奏效。
(1)去伪存真。
刨去不变的线段,看清楚究竟是几段和的最小值问题,必须仔细研究题目的背景,搞清楚哪些是动点、哪些是定点、哪些是定长。
(2)科学选择。
捕捉题目的信号,探索变换的基础,选择变换的手段.平移把不“连”的线段“接”起来,旋转把“碰头”的线段“展”开来重“接”,对称把在同侧的线段翻折过去重组,因此“不连——平移、碰头——旋转、同侧——对称”是一般的思路;对称变换的基础是轴对称图形,平移变换的基础是平行线,旋转变换的基础是等线段,所以选择哪种几何变换还要看题目中具备何种变换的基础信息。
(3)怎么变换?对称变换一般以动点所在直线为对称轴,构建定点(直线)的对称点(直线),如有多个动点就必须作多次变换;平移一般是移动没有公共端点的两条线段中的某一条,与另一条对“接”;旋转变换一般以定点为旋转中心旋转60°或90°。
初中数学动点问题归纳-初中教育精选

题型方法归纳动态几何特点----问题背景是特殊图形,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。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
一、三角形边上动点31、(2009年齐齐哈尔市)直线 y = -— x+6与坐标轴分别交于 A B 两点,动点P 、Q 同时从O 点出发,4同时到达 A 点,运动停止.点 Q 沿线段OA 运动,速度为每秒1个单位长度,点P 沿路线O - B-A 运动. (1)直接写出A 、B 两点的坐标;(2)设点Q 的运动时间为t 秒,4OPQ 的面积为S, 的函数关系式;,一一 48 , .................... (3)当$= 一时,求出点P 的坐标,并直接写出以点5坐标.解:1、A (8, 0)B (0, 6)22、当 0vtv3 时,S=t当 3v tv 8 时,S=3/8(8-t)t提示:第(2)问按点P 到拐点B 所有时间分段分类;。
P 、Q ,探究第四点构成平行四边形时按已知线段身份不同分类-----①OP 为边、OQ 为边,②OP 为边、OQ 为对角线,③OP 为对角线、OM 边。
然后画出各类 的图形,根据图形性质求顶点坐标。
2、(2009年衡阳市)如图,AB 是。
O 的直径,弦 BC=2cm ,/ ABC=60 o. (1)求。
O 的直径;(2)若D 是AB 延长线上一点,连结 CD,当BD 长为多少时,CD 与。
O 相切;(3)若动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点 F 以1cm/s 的速度从B 点出发沿 BC 方向运动,设运动时间为 t(s)(0 <t <2),连结EF,当t 为何值时,△ BEF 为直角三角形.动点问题O 、P 、Q 为顶点的平行四边形的第四个顶点第(3)问是分类讨论:已知三定点求出S 与t 之间图(3)3、(2009重庆某江)如图,已知抛物线y=a(x—1)2+3J3(a*0)经过点A(—2, 0),抛物线的顶点为D,过O作射线OM // AD .过顶点D平行于x轴的直线交射线OM于点C , B在x轴正半轴上,连结BC . (1)求该抛物线的解析式;(2)若动点P从点O出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM运动,设点P运动的时间为t(s).问当t为何值时,四边形DAOP分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?(3)若OC =OB ,动点P和动点Q分别从点O和点B同时出发,分别以每秒1单位和2个长度单位的速度沿OC和BO运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t (s),连接PQ ,当t为何值时,四边形BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时PQ的长.注意:发现并充分运用特殊角/ DAB=60当^OPC面积最大时,四边形BCPQ勺面积最小。
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。
初中数学动态几何定值问题(word版+详解答案)

动态几何定值问题【考题研究】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。
【解题攻略】动态几何形成的定值和恒等问题是动态几何中的常见问题,其考点包括线段(和差)为定值问题;角度(和差)为定值问题;面积(和差)为定值问题;其它定值问题。
解答动态几何定值问题的方法,一般有两种:第一种是分两步完成:先探求定值. 它要用题中固有的几何量表示.再证明它能成立.探求的方法,常用特殊位置定值法,即把动点放在特殊的位置,找出定值的表达式,然后写出证明.第二种是采用综合法,直接写出证明.【解题类型及其思路】在中考中,动态几何形成的定值和恒等问题命题形式主要为解答题。
在中考压轴题中,动态几何之定值(恒等)问题的重点是线段(和差)为定值问题,问题的难点在于准确应用适当的定理和方法进行探究。
【典例指引】类型一【线段及线段的和差为定值】【典例指引1】已知:△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,将△ABC绕点C顺时针方向旋转得到△A′B′C,记旋转角为α,当90°<α<180°时,作A′D⊥AC,垂足为D,A′D与B′C交于点E.(1)如图1,当∠CA ′D =15°时,作∠A ′EC 的平分线EF 交BC 于点F . ①写出旋转角α的度数; ②求证:EA ′+EC =EF ;(2)如图2,在(1)的条件下,设P 是直线A ′D 上的一个动点,连接PA ,PF ,若AB=2,求线段PA +PF 的最小值.(结果保留根号) 【举一反三】如图(1),已知∠=90MON ,点P 为射线ON 上一点,且=4OP ,B 、C 为射线OM 和ON 上的两个动点(OC OP >),过点P 作PA ⊥BC ,垂足为点A ,且=2PA ,联结BP .(1)若12PAC ABOPS S ∆=四边形时,求tan BPO ∠的值; (2)设PC x =,ABy BC=求y 与x 之间的函数解析式,并写出定义域; (3)如图(2),过点A 作BP 的垂线,垂足为点H ,交射线ON 于点Q ,点B 、C 在射线OM 和ON 上运动时,探索线段OQ 的长是否发生变化?若不发生变化,求出它的值。
动态几何问题的解题探究

2023年12月下半月㊀解法探究㊀㊀㊀㊀动态几何问题的解题探究◉广东珠海市凤凰中学㊀魏庆雪㊀㊀摘要:初中数学中动态几何问题是难点,不少学生面对动态几何问题,常常不知如何入手.为了帮助学生掌握动态几何问题的解题方法,教师根据动态几何问题的特点,对其解题方式进行归纳总结,结合典型例题,将解题方法展现出来,引导学生把握解题细节,能够做到学以致用㊁举一反三.关键词:中学数学;动态几何问题;解题㊀㊀对于动态几何问题,解题的思路比较多,如利用函数性质㊁图形性质㊁点的对称知识㊁图形关系以及数形结合等,解题时需要根据题目的特点选择合适的思路.点对称的动态几何问题是根据 将军饮马模型 转化的,图形关系则是根据图形的全等或者相似而来的.本文中结合具体实例,探究初中数学中动态几何问题的解题方法.1利用函数性质解决动态几何问题动态几何问题通常比较复杂,难度较大,特别是求解最值问题时,利用函数性质解题是常见的思路.在解题过程中,需要仔细审题,理解题意,明确线段㊁角之间的关系,设出相应的参数,表示出求解参数的表达式,之后根据一次函数㊁二次函数和反比例函数性质完成解答.在解题时,最值与自变量有着直接关系,需要根据题意,确定自变量的范围[1].图1例1㊀如图1所示,矩形A B C D 中,A B =10c m ,A D =6c m ,动点E 从点A 开始以1c m /s的速度沿着A D 向点D 移动,另有一个动点F 从点D 出发,以2c m /s 的速度沿着D C 向C 点移动,设移动的时间为t s ,当S әD E F +S әA B E 取最大值时,t 的值是(㊀㊀).A.2㊀㊀㊀B .3㊀㊀㊀C .72㊀㊀㊀D.112分析:此题创设的情境并不十分复杂,根据动点的运动速度,可以得出D F =2A E ,将点的运动变化转化成线段的长度关系.根据已知条件中的参数,设出A E 的长度,用A E 表示出三角形的面积和,将问题转化成二次函数的最值问题.解析:由题意得A E =t c m ,D F =2t c m ,所以S әA B E =12ˑA B ˑA E =5t ,S әD E F =12ˑD E ˑD F =(6-t )t .故S әD E F +S әA B E =(6-t )t +5t =-t 2+11t(0<t <5).又-t 2+11t =-(t -112)2+1214,所以当t =112时,S әD E F +S әA B E 的值最大.故正确答案是选项D .点评:此题根据矩形和三角形的性质设计问题,结合点的变化对三角形面积的影响,引导学生联想一次函数㊁二次函数或者反比例函数,结合特点写出函数表达式,进而利用函数的性质解题.考查学生对函数性质的掌握和利用.2结合图形性质解决动态几何问题在求解动态几何问题时,利用图形性质是一种比较常见的思路.初中数学中图形比较多,如三角形㊁正方形㊁长方形㊁圆等,每种图形有其特有的性质.在求解问题时,通过分析题目中的图形,利用线段与角之间的关系,找出运动中的变量与不变量,明确解题突破点.例2㊀在平面直角坐标系x O y 中,点A 坐标是(12,0),点B 坐标是(0,9),经过点O 作一个圆和A B相切,圆与x 轴㊁y 轴分别相交于点P ,Q ,则线段P Q 的最小值是(㊀㊀).A.62B .10C .7.2D.63分析:通过审题发掘题目中的隐藏信息.在圆运动的过程中,øQ O P =90ʎ是不变的,圆和A B 相切是不变的.根据圆的性质分析,求解P Q 的最小值就是求解动圆直径的最小值.结合已知条件,当圆的直径是三角形A B O 中A B 边上的高时,圆的直径最小.图2解析:如图2所示,设F 是P Q 的中点,因为øQ O P =90ʎ,所以F 是动圆的圆心.设圆与A B 的切点是D ,连接O F ,F D ,则F D ʅA B .因为点A 坐标是(12,0),点B 坐标是(0,9),所以A B =15.因为øA O B =90ʎ,所以F O +F D =P Q ,F O +F D ȡO D ,当F ,O ,D 三点共线时,P Q 取得最小值,此时P Q =O D .因为S әA O B =12O B O A =12O D A B ,所57解法探究2023年12月下半月㊀㊀㊀以O D =O A O BA B =7.2.故正确答案为选项C .点评:此题将图形与坐标系结合,要求学生认真审题,根据圆的性质发掘隐含条件,如直径对应的圆周角为直角.通过这样的方式,对问题进行转化,完成题目的解答,考查学生对图形性质的掌握与应用.3利用点的对称解决动态几何问题在初中数学动态几何问题中,利用点的对称解题是一种有效的方式, 将军饮马模型 是具有代表性的问题.在动态几何问题的求解中,根据题目条件选择合适的点,找出对称的线段,根据图形性质确定对称点的问题,作出辅助线,构建相应的图形,利用图形性质和相关定理求解线段长度[2].图3例3㊀如图3所示,在菱形A B C D 中,øD =135ʎ,A D =32,C E =2,动点P ,F 分别在线段A C ,A B 上,则P E +P F 的最小值是(㊀㊀).A.22B .3C .25D.10分析:解答此题时,根据 将军饮马模型 ,找出点E 关于A C 的对称点,结合菱形的性质,可以确定对称点在C D 上,当对称点与P ,F 三点共线时,P E +P F 最小.作出辅助线,构建直角三角形,根据题目中的已知条件,求解出线段之和的最小值.解析:设点E 关于A C 的对称点为G ,因为四边形A B C D 是菱形,所以点G 在C D 上.连接P G ,B G ,过点B 作B H ʅC D ,垂足为H .根据菱形的性质可以得出C E =C G =2,P E =P G ,要求P E +P F 的最小值,即求P G +P F 的最小值.因为点P ,F 是动点,所以当G ,P ,F 三点共线时,P G +P F 取最小值.因为øD =135ʎ,A D =32,C E =2,所以øB C D =45ʎ,得出B H =C H =32c o s 45ʎ=3,H G =C H -C G =1.在直角三角形B H G 中,G B =B H 2+H G 2=10,所以P E +P F 的最小值为10.故正确答案是选项D .点评:点对称的动态几何问题源自于 将军饮马模型 .在解题时,根据 将军饮马模型 ,结合条件准确找出点的对称点,构建相应的图形,利用图形性质和相关定理解题.如,此题中构建直角三角形,利用勾股定理进行求解.4分析图形关系解决动态几何问题在解答一些初中动态几何问题时,可以根据图形关系分析等量关系与比例关系,运用平行线性质㊁三角形全等与相似等知识思考解题思路.解答此种类型题目时,可以采用逆向推理的方式,从需要求解的问题入手,分析需要的解题条件,作出相应的辅助线,找出问题与已知条件的联系,明确问题解答思路.例4㊀平面直角坐标系中,点A 坐标为(3,4),点C 坐标为(x ,0)且-2<x <3,点B 是直线x =-2上的动点,且B C ʅA C ,连接A B .设A B 与y 轴正半轴的夹角是α,当t a n α取最大值时,x 的值是(㊀㊀).A.12B .332C .1D.13分析:根据题意,利用平行线的性质,将角转化到三角形中,表示出角的正切,将问题转化成求解线段B G 的最大值.根据题目已知条件,利用三角形相似的性质,找出线段之间的关系,完成问题的求解.图4解析:如图4,过点A 作A F 垂直于x 轴,垂足为F ,作AH 垂直于直线x =-2,垂足为H .因为y 轴与直线x =-2平行,所以t a n α=AHB H.又因为AH =5,所以t a n α=5B H.当t a n α取最大值时,即B H 取最小值,此时B G 取最大值.因为B C ʅA C ,所以øB C O +øA C F =90ʎ,又øB C O +øC B G =90ʎ,所以øC B G =øA C F ,故әB G C ʐәC F A .设B G =y ,又C F =3-x ,C G =x +2,则由B G C F =C G A F 得y 3-x=x +24,所以y =-14(x -12)2+2516(-2<x <3),因此当x =12时,t a n α取最大值.故正确答案是选项A .点评:解答此类问题时,需要对图形进行观察分析,利用辅助线构建图形,结合线段平行㊁三角形相似等知识,对问题进行分析解答.主要考查学生对知识的理解与综合利用.5结语对于初中数学动态几何问题的解题教学,教师应当结合具体例题,向学生展示解题思路与方法,借助图形的变化,让学生直观了解数量关系.同时,教师应当注重与学生的交流,创设良好的课堂环境,加深学生的课堂学习体验,帮助学生理解和掌握不同类型问题的解题方法,提高解题能力.参考文献:[1]陈伟宁.动中分析,静中求解 谈中考动态几何压轴题的解题策略[J ].中学数学研究(华南师范大学版),2020(4):42G45.[2]王涵.初中数学动态几何问题的解题方法[J ].数理化解题研究,2022(26):2G4.Z67。
初中数学全等三角形中的动态问题(知识点例题解析)

初中数学全等三角形中的动态问题(知识点+例题解析)初中数学中,动点问题是学习的重、难点,在三角形、矩形等一些几何图形上,设计一个或多个动点,探究全等三角形存在性问题,该类题目具有较强的综合性。
解决动点问题常见的答题思路是:1.注意分类讨论;2.仔细探究全等三角形对应边与对应角的变化;3.利用时间表示出相应线段或边的长度,列出方程求解.【典例解析】【例1-1】(2020·周口市月考)如图,CA⊥AB,垂足为点A,AB=8,AC=4,射线BM⊥AB,垂足为点B,一动点E从A点出发以2厘米/秒的速度沿射线AN运动,点D为射线BM上一动点,随着E点运动而运动,且始终保持ED=CB,当点E离开点A后,运动______秒时,△DEB与△BCA全等.【例1-2】(2020·江阴市月考)已知:如图,在长方形ABCD中,AB=4,AD=6.延长BC到点E,使CE=2,连接DE,动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿BC-CD-DA向终点A运动,设点P的运动时间为t秒,当t的值为_____秒时,△ABP和△DCE全等.A.1B.1或3C.1或7D.3或7【变式1-1】(2020·无锡市月考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=7cm,BC=3cm,CD为AB边上的高.点E从点B出发沿直线BC以2cm/s的速度移动,过点E作BC的垂线交直线CD于点F.(1)试说明:∠A=∠BCD;(2)当点E运动多长时间时,CF=AB.请说明理由.【变式1-2】(2020·河北灵寿期末)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A、B两点的坐标分别为A(0,m)、B(n,0),且|m﹣n﹣0,点P从A出发,以每秒1个单位的速度沿射线AO匀速运动,设点P的运动时间为t秒.(1)求OA、OB的长;(2)连接PB,设△POB的面积为S,用t的式子表示S;(3)过点P作直线AB的垂线,垂足为D,直线PD与x轴交于点E,在点P运动的过程中,是否存在这样的点P,使△EOP≌△AOB?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.【例2】(2020·惠州市月考)如图,点C在线段BD上,AB⊥BD于B,ED⊥BD于D.∠ACE=90°,且AC =5cm,CE=6cm,点P以2cm/s的速度沿A→C→E向终点E运动,同时点Q以3cm/s的速度从E开始,在线段EC上往返运动(即沿E→C→E→C→…运动),当点P到达终点时,P,Q同时停止运动.过P,Q分别作BD的垂线,垂足为M,N.设运动时间为ts,当以P,C,M为顶点的三角形与△QCN全等时,t的值为_____.【变式2-1】(2020·江阴市月考)如图,在四边形ABCD中,AD=BC=4,AB=CD,BD=6,点E从D 点出发,以每秒1个单位的速度沿DA向点A匀速移动,点F从点C出发,以每秒3个单位的速度沿C→B→C 作匀速移动,点G从点B出发沿BD向点D匀速移动,三个点同时出发,当有一个点到达终点时,其余两点也随之停止运动.(1)试证明:AD∥BC.(2)在移动过程中,小芹发现当点G的运动速度取某个值时,有△DEG与△BFG全等的情况出现,请你探究当点G的运动速度取哪些值时,△DEG与△BFG全等.【变式2-2】(2020·重庆巴南月考)如图(1),AB=4cm,AC⊥AB,BD⊥AB,AC=BD=3cm.点P在cm s的速度由点A向点B运动,同时,点Q在线段BD上由点B向点D运动.它线段AB上以1/们运动的时间为t(s).(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,当t=1时,△ACP与△BPQ是否全等,请说明理由,并判断此时线段PC和线段PQ的位置关系;(2)如图(2),将图(1)中的“AC⊥AB,BD⊥AB”为改“∠CAB=∠DBA=60°”,其他条件不变.设点Q的cm s,是否存在实数x,使得△ACP与△BPQ全等?若存在,求出相应的x、t的值;若运动速度为x/不存在,请说明理由.【变式2-3】(2020·江苏兴化月考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8.点P从点A出发,沿折线AC—CB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动,点Q从点B出发沿折线BC—CA以每秒3个单位长度的速度向终点A运动,P、Q两点同时出发.分别过P、Q两点作PE⊥l于E,QF⊥l于F.设点P的运动时间为t(秒):(1)当P、Q两点相遇时,求t的值;(2)在整个运动过程中,求CP的长(用含t的代数式表示);(3)当△PEC与△QFC全等时,直接写出所有满足条件的CQ的长.【例3】(2020·惠州市月考)如图,在△ABC中,AB=AC=18cm,BC=10cm,∠B=∠C,AD=2BD.如果点P在线段BC上以2cm/s的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CA上由C点向A点运动.(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过2s后,△BPD与△CQP是否全等,请说明理由;(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使△BPD与△CQP 全等?(3)若点Q以(2)中的运动速度从点C出发,点P以原来的运动速度从点B同时出发,都逆时针沿△ABC 三边运动,求经过多长时间点P与点Q第一次在△ABC的哪条边上相遇?【变式3-1】(2019·山西太原月考)如图1,在长方形ABCD中,AB=CD=5cm,BC=12cm,点P从点B 出发,以2cm/s的速度沿BC向点C运动,设点P的运动时间为ts.(1)PC=___cm;(用含t的式子表示)(2)当t为何值时,△ABP≌△DCP?.(3)如图2,当点P从点B开始运动,此时点Q从点C出发,以vcm/s的速度沿CD向点D运动,是否存在这样的v值,使得某时刻△ABP与以P,Q,C为顶点的直角三角形全等?若存在,请求出v的值;若不存在,请说明理由.【变式3-2】(2020·四川成都)如图,已知四边形ABCD中,AB=12厘米,BC=8厘米,CD=14厘米,∠B=∠C,点E为线段AB的中点.如果点P在线段BC上以3厘米秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CD上由C点向D点运动.当点Q的运动速度为_____厘米/秒时,能够使△BPE与以C、P、Q 三点所构成的三角形全等.【习题精练】=,BC6=,线段PQ=AB,1.(2020·江苏东台月考)如图,有一个直角三角形ABC,∠C=90°,AC10点Q在过点A且垂直于AC的射线AX上来回运动,点P从C点出发,沿射线CA以2cm/s的速度运动,问>,才能使△ABC≌△QPA全等.P点运动___________秒时(t0)2.(2020·江苏泰州月考)如图,AB =12,CA ⊥AB 于A ,DB ⊥AB 于B ,且AC =4m ,P 点从B 向A 运动,每分钟走1m ,Q 点从B 向D 运动,每分钟走2m ,P 、Q 两点同时出发,运动_______分钟后△CAP 与△PQB 全等.3.(2020·常州市月考)如图, ADC 中.∠C =90°,AC =10cm ,BC =5cm .AD ⊥AC ,AB =PQ ,P 、Q 两点分别在AC 、AD 上运动,当AQ =_____时,△ABC 才能和△APQ 全等.4.(2020·江西新余期末)如图,ABC ∆中,90ACB ∠=︒,8cm AC =,15cm BC =,点M 从A 点出发沿A C B →→路径向终点运动,终点为B 点,点N 从B 点出发沿B C A →→路径向终点运动,终点为A 点,点M 和N 分别以每秒2cm 和3cm 的运动速度同时开始运动,两点都要到达相应的终点时才能停止运动,分别过M 和N 作ME l ⊥于E ,NF l ⊥于F .设运动时间为t 秒,要使以点M ,E ,C 为顶点的三角形与以点N ,F ,C 为顶点的三角形全等,则t 的值为______.5.(2020·武城县月考)如图,已知四边形ABCD中,AB=12厘米,BC=8厘米,CD=14厘米,∠B=∠C,点E为线段AB的中点.如果点P在线段BC上以3厘米秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CD上由C点向D点运动.当点Q的运动速度为多少时,能够使△BPE与以C、P、Q三点所构成的三角形全等?6.(2020·盐城市盐都区月考)如图,有一个直角△ABC,∠C=90°,AC=6,BC=3,一条线段PQ=AB,P、Q两点分别在AC和过点A且垂直于AC的射线AX上运动,问:当AP=________时,才能使以点P、A、Q 为顶点的三角形与△ABC全等.7.(2020·四川青羊期中)如图,在△ABC中,已知AB=AC,∠BAC=90°,AH是△ABC的高,AH=4cm,BC=8cm,直线CM⊥BC,动点D从点C开始沿射线CB方向以每秒3厘米的速度运动,动点E也同时从点C开始在直线CM上以每秒1厘米的速度向远离C点的方向运动,连接AD、AE,设运动时间为t(t>0)秒.(1)请直接写出CD、CE的长度(用含有t的代数式表示):CD=cm,CE=cm;(2)当t为多少时,△ABD的面积为12cm2?(3)请利用备用图探究,当t为多少时,△ABD≌△ACE?并简要说明理由.8.(2020·郑州市月考)如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点A 、B 两点的坐标分别A (m ,0),B(0,n ),且|m -n -3|=0,点P 从A 出发,以每秒1个单位的速度沿射线AO 匀速运动,设点P 运动时间为t 秒.(1)求OA 、OB 的长;(2)连接PB ,若△POB 的面积不大于3且不等于0,求t 的范围;(3)过P 作直线AB 的垂线,垂足为D ,直线PD 与y 轴交于点E ,在点P 运动的过程中,是否存在这样的点P ,使△EOP ≌△AOB ?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.9.(2020·宜兴市月考)如图,在△ABC 中,∠BAD =∠DAC ,DF ⊥AB ,DM ⊥AC ,AF =10cm ,AC =14cm ,动点E 以2cm /s 的速度从A 点向F 点运动,动点G 以1cm /s 的速度从C 点向A 点运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动,设运动时间为t .(1)求证:AF =AM ;(2)当t 取何值时,△DFE 与△DMG 全等;(3)求证:在运动过程中,不管t 取何值,都有2AED DGC S S =△△.10.(2020·江苏工业园区期末)如图①,将长方形纸片沿对角线剪成两个全等的直角三角形ABC、EDF,其中AB=8cm,BC=6cm,AC=10cm.现将△ABC和△EDF按如图②的方式摆放(点A与点D、点B与点E 分别重合).动点P从点A出发,沿AC以2cm/s的速度向点C匀速移动;同时,动点Q从点E出发,沿射线ED以acm/s(0<a<3)的速度匀速移动,连接PQ、CQ、FQ,设移动时间为ts(0≤t≤5).=3S△BQC,则a=;(1)当t=2时,S△AQF(2)当以P、C、Q为顶点的三角形与△BQC全等时,求a的值;(3)如图③,在动点P、Q出发的同时,△ABC也以3cm/s的速度沿射线ED匀速移动,当以A、P、Q为顶点的三角形与△EFQ全等时,求a与t的值.11.(2019·江苏期末)如图①,在ABC ∆中,12AB =cm ,20BC =cm ,过点C 作射线//CD AB .点M 从点B 出发,以3cm /s 的速度沿BC 匀速移动;点N 从点C 出发,以a cm /s 的速度沿CD 匀速移动.点M 、N 同时出发,当点M 到达点C 时,点M 、N 同时停止移动.连接AM 、MN ,设移动时间为t (s ).(1)点M 、N 从移动开始到停止,所用时间为s ;(2)当ABM ∆与MCN ∆全等时,①若点M 、N 的移动速度相同,求t 的值;②若点M 、N 的移动速度不同,求a 的值;(3)如图②,当点M 、N 开始移动时,点P 同时从点A 出发,以2cm /s 的速度沿AB 向点B 匀速移动,到达点B 后立刻以原速度沿BA 返回.当点M 到达点C 时,点M 、N 、P 同时停止移动.在移动的过程中,是否存在PBM ∆与MCN ∆全等的情形?若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.图①图②12.如图,ABC 中,90ACB ∠=︒,8AC cm =,15BC cm =,点M 从A 点出发沿A →C →B 路径向终点运动,终点为B 点,点N 从B 点出发沿B →C →A 路径向终点运动,终点为A 点,点M 和N 分别以每秒2cm 和3cm 的运动速度同时开始运动,两点都要到达相应的终点时才能停止运动,分别过M 和N 作ME l ⊥于E ,NF l ⊥于F 设运动时间为t 秒,要使以点M ,E ,C 为顶点的三角形与以点N ,F ,C 为顶点的三角形全等,则t 的值为________.13.(2019·湖北襄州)在平面直角坐标系中,点A(0,5),B(12,0),在y轴负半轴上取点E,使OA=EO,作∠CEF=∠AEB,直线CO交BA的延长线于点D.(1)根据题意,可求得OE=;(2)求证:△ADO≌△ECO;(3)动点P从E出发沿E﹣O﹣B路线运动速度为每秒1个单位,到B点处停止运动;动点Q从B出发沿B﹣O﹣E运动速度为每秒3个单位,到E点处停止运动.二者同时开始运动,都要到达相应的终点才能停止.在某时刻,作PM⊥CD于点M,QN⊥CD于点N.问两动点运动多长时间△OPM与△OQN全等?14.(2019·福建省惠安期中)如图,在△ABC中,BC=8cm,AG∥BC,AG=8cm,点F从点B出发,沿线段BC以4cm/s的速度连续做往返运动,同时点E从点A出发沿线段AG以2cm/s的速度向终点G运动,当点E到达点G时,E、F两点同时停止运动,EF与AC交于点D,设点E的运动时间为t(秒)(1)分别写出当0≤t≤2和2<t≤4时线段BF的长度(用含t的代数式表示);(2)当BF=AE时,求t的值;(3)若△ADE≌△CDF,求所有满足条件的t值.15.(2020·无锡市月考)△ABC中,AB=AC=12厘米,∠B=∠C,BC=8厘米,点D为AB的中点.如果点P 在线段BC上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CA上由C点向A点运动.若点Q 的运动速度为_____厘米/秒,△BPD与△CQP全等.16.(2020·广东龙岗期末)直角三角形ABC中,∠ACB=90°,直线l过点C.(1)当AC=BC时,如图①,分别过点A、B作AD⊥l于点D,BE⊥l于点E.求证:△ACD≌△CBE.(2)当AC=8,BC=6时,如图②,点B与点F关于直线l对称,连接BF,CF,动点M从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿AC边向终点C运动,同时动点N从点F出发,以每秒3个单位的速度沿F→C→B→C→F向终点F运动,点M、N到达相应的终点时停止运动,过点M作MD⊥l于点D,过点N 作NE⊥l于点E,设运动时间为t秒.①CM=,当N在F→C路径上时,CN=.(用含t的代数式表示)②直接写出当△MDC与△CEN全等时t的值.17.(2020·青岛市黄岛区月考)如图1,直线AM AN ⊥,AB 平分MAN ∠,过点B 作BC BA ⊥交AN 于点C ;动点E 、D 同时从A 点出发,其中动点E 以2/m s 的速度沿射线AN 方向运动,动点D 以1/m s 的速度运动;已知6AC cm =,设动点D ,E 的运动时间为t .图1备用图(1)试求∠ACB 的度数;(2)当点D 在射线AM 上运动时满足ADB S :2BEC S = :3,试求点D ,E 的运动时间t 的值;(3)当动点D 在直线AM 上运动,E 在射线AN 运动过程中,是否存在某个时间t ,使得ADB 与BEC 全等?若存在,请求出时间t 的值;若不存在,请说出理由.参考答案及解析初中数学中,动点问题是学习的重、难点,在三角形、矩形等一些几何图形上,设计一个或多个动点,探究全等三角形存在性问题,该类题目具有较强的综合性。
浅谈初中数学中的动态几何问题

三、动态几何问题的课堂教学
在日常教学中,总有部分学生感到几何难学, 在日常教学中,总有部分学生感到几何难学,老师也感 到几何难教。 到几何难教。“难”的原因之一就是图形关系复杂,变化多 的原因之一就是图形关系复杂, 样。而原先在几何教学中往往是以静态的居多,静态的亦已 而原先在几何教学中往往是以静态的居多, 如此,何况动态!几何难教、难学问题凸现。 如此,何况动态!几何难教、难学问题凸现。
二、动态几何的几点认识
动态几何问题,即随着图形中的某些元素的运动变化, 动态几何问题,即随着图形中的某些元素的运动变化, 导致问题的结论或者改变或者保持不变的几何问题。它是命 导致问题的结论或者改变或者保持不变的几何问题。 题的一种构造方法,同时也展示了一种数学的创造过程, 题的一种构造方法,同时也展示了一种数学的创造过程, 反 映了几何本身的实质。 映了几何本身的实质。 动态几何问题,是以几何知识和具体的几何图形为背景, 动态几何问题,是以几何知识和具体的几何图形为背景, 渗透运动变化的观点,通过点、 形的运动,图形的平移、 渗透运动变化的观点,通过点、线、形的运动,图形的平移、 翻折、 翻折、旋转等把图形的有关性质和图形之间的数量关系位置 关系看作是在变化的、相互依存的状态之中, 关系看作是在变化的、相互依存的状态之中,要求对运动变 化过程伴随的数量关系的图形的位置关系等进行探究。 化过程伴随的数量关系的图形的位置关系等进行探究。对学 生分析问题的能力,对图形的想象能力, 生分析问题的能力,对图形的想象能力,动态思维
能力的培养和提高有着积极的促进作用。 能力的培养和提高有着积极的促进作用。 动态几何问题, 动态几何问题,以运动中的几何图形为载体所构建成的综合 题,它能把几何、三角、函数、方程等知识集于一身,题型 它能把几何、三角、函数、方程等知识集于一身, 新颖、灵活性强、有区分度,受到了人们的高度关注, 新颖、灵活性强、有区分度,受到了人们的高度关注,同时 也得到了命题者的青睐,动态几何问题, 也得到了命题者的青睐,动态几何问题,常常出现在各地的 中考数学试卷中。但这类试题却对学生提出了较高的要求, 中考数学试卷中。但这类试题却对学生提出了较高的要求, 不少学生感到困惑。 不少学生感到困惑。
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中考数学专题 动态几何问题第一部分 真题精讲【例1】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).CM B(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//AB 时,就变成了一个静止问题。
由此,从这些条件出发,列出方程,自然得出结果。
【解析】 解:(1)由题意知,当M 、N 运动到t 秒时,如图①,过D 作DE AB ∥交BC 于E 点,则四边形ABED 是平行四边形.AB M CNE D∵AB DE ∥,AB MN ∥. ∴DE MN ∥.(根据第一讲我们说梯形辅助线的常用做法,成功将MN 放在三角形,将动态问题转化成平行时候的静态问题) ∴MC NC EC CD =.(这个比例关系就是将静态与动态联系起来的关键) ∴ 1021035t t -=-.解得5017t =. 【思路分析2】第二问失分也是最严重的,很多同学看到等腰三角形,理所当然以为是MN=NC即可,于是就漏掉了MN=MC,MC=这两种情况。
在中考中如果在动态问题当中碰见等腰三角形,一定不要忘记分类讨论的思想,两腰一底一个都不能少。
具体分类以后,就成为了较为简单的解三角形问题,于是可以轻松求解 【解析】(2)分三种情况讨论:① 当MN NC =时,如图②作NF BC ⊥交BC 于F ,则有2MC FC =即.(利用等腰三角形底边高也是底边中线的性质)∵4sin 5DF C CD ∠==,∴3cos 5C ∠=,∴310225tt -=⨯,解得258t =.AB M CNF D② 当MN MC =时,如图③,过M 作MH CD ⊥于H . 则2CN CH =,∴()321025t t =-⨯.∴6017t =.AB M CN HD③ 当MC CN =时, 则102t t -=. 103t =.综上所述,当258t =、6017或103时,MNC △为等腰三角形.【例2】在△ABC 中,∠ACB=45º.点D (与点B 、C 不重合)为射线BC 上一动点,连接AD ,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.(1)如果AB=AC.如图①,且点D在线段BC上运动.试判断线段CF与BD之间的位置关系,并证明你的结论.(2)如果AB≠AC,如图②,且点D在线段BC上运动.(1)中结论是否成立,为什么?(3)若正方形ADEF的边DE所在直线与线段CF所在直线相交于点P,设AC=42,3BC,CD=x,求线段CP的长.(用含x的式子表示)【思路分析1】本题和上题有所不同,上一题会给出一个条件使得动点静止,而本题并未给出那个“静止点”,所以需要我们去分析由D运动产生的变化图形当中,什么条件是不动的。
由题我们发现,正方形中四条边的垂直关系是不动的,于是利用角度的互余关系进行传递,就可以得解。
【解析】:(1)结论:CF与BD位置关系是垂直;证明如下: AB=AC ,∠ACB=45º,∴∠ABC=45º.由正方形ADEF得AD=AF ,∵∠DAF=∠BAC =90º,∴∠DAB=∠FAC,∴△DAB≌△FAC ,∴∠ACF=∠ABD.∴∠BCF=∠ACB+∠ACF= 90º.即CF⊥BD.【思路分析2】这一问是典型的从特殊到一般的问法,那么思路很简单,就是从一般中构筑一个特殊的条件就行,于是我们和上题一样找AC的垂线,就可以变成第一问的条件,然后一样求解。
(2)CF⊥BD.(1)中结论成立.理由是:过点A作AG⊥AC交BC于点G,∴AC=AG可证:△GAD≌△CAF ∴∠ACF=∠AGD=45ºGAB CD EF∠BCF=∠ACB+∠ACF= 90º.即CF ⊥BD【思路分析3】这一问有点棘手,D 在BC 之间运动和它在BC 延长线上运动时的位置是不一样的,所以已给的线段长度就需要分情况去考虑到底是4+X 还是4-X 。
分类讨论之后利用相似三角形的比例关系即可求出CP.(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 DQAQ=,∴44CP xx =-, 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 DQAQ=,∴44CP xx =+, 24x CP x ∴=+.【例3】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.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。
第一问纯静态问题,自不必说,只要证两边的三角形全等就可以了。
第二问和例1一样是双动点问题,所以就需要研究在P,Q 运动过程中什么东西是不变的。
题目给定∠MPQ=60°,这个度数的意义在哪里?其实就是将静态的那个等边三角形与动态条件联系了起来.因为最终求两条线段的关系,所以我们很自然想到要通过相似三角形找比例关系.怎么证相似三角形呢? 当然是利用角度咯.于是就有了思路. 【解析】(1)证明:∵MBC △是等边三角形 ∴60MB MC MBC MCB ===︒,∠∠ ∵M 是AD 中点 ∴AM MD = ∵AD BC ∥∴60AMB MBC ==︒∠∠,60DMC MCB ==︒∠∠∴AMB DMC △≌△ ∴AB DC =∴梯形ABCD 是等腰梯形.(2)解:在等边MBC △中,4MB MC BC ===,60MBC MCB ==︒∠∠,60MPQ =︒∠∴120BMP BPM BPM QPC +=+=︒∠∠∠∠(这个角度传递非常重要,大家要仔细揣摩)∴BMP QPC =∠∠ ∴BMP CQP △∽△ ∴PC CQBM BP=∵PC x MQ y ==,∴44BP x QC y =-=-, ∴444x y x -=-∴2144y x x =-+(设元以后得出比例关系,轻松化成二次函数的样子)【思路分析2】第三问的条件又回归了当动点静止时的问题。
由第二问所得的二次函数,很轻易就可以求出当X 取对称轴的值时Y 有最小值。
接下来就变成了“给定PC=2,求△PQC 形状”的问题了。
由已知的BC=4,自然看出P 是中点,于是问题轻松求解。
(3)解:PQC △为直角三角形 ∵()21234y x =-+ ∴当y 取最小值时,2x PC ==∴P 是BC 的中点,MP BC ⊥,而60MPQ =︒∠, ∴30CPQ =︒∠, ∴90PQC =︒∠以上三类题目都是动点问题,这一类问题的关键就在于当动点移动中出现特殊条件,例如某边相等,某角固定时,将动态问题化为静态问题去求解。
如果没有特殊条件,那么就需要研究在动点移动中哪些条件是保持不变的。
当动的不是点,而是一些具体的图形时,思路是不是一样呢?接下来我们看另外两道题.【例4】已知正方形ABCD 中,E 为对角线BD 上一点,过E 点作EF BD ⊥交BC 于F ,连接DF ,G 为DF 中点,连接EG CG ,. (1)直接写出线段EG 与CG 的数量关系;(2)将图1中BEF ∆绕B 点逆时针旋转45︒,如图2所示,取DF 中点G ,连接EG CG ,,. 你在(1)中得到的结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明.(3)将图1中BEF ∆绕B 点旋转任意角度,如图3所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?(不要求证明)图3图2图1FEABCDABCDEFGGFED CBA【思路分析1】这一题是一道典型的从特殊到一般的图形旋转题。
从旋转45°到旋转任意角度,要求考生讨论其中的不动关系。
第一问自不必说,两个共斜边的直角三角形的斜边中线自然相等。
第二问将△BEF 旋转45°之后,很多考生就想不到思路了。
事实上,本题的核心条件就是G 是中点,中点往往意味着一大票的全等关系,如何构建一对我们想要的全等三角形就成为了分析的关键所在。
连接AG 之后,抛开其他条件,单看G 点所在的四边形ADFE ,我们会发现这是一个梯形,于是根据我们在第一讲专题中所讨论的方法,自然想到过G 点做AD,EF 的垂线。
于是两个全等的三角形出现了。
(1)CG EG =(2)(1)中结论没有发生变化,即CG EG =.证明:连接AG ,过G 点作MN AD ⊥于M ,与EF 的延长线交于N 点. 在DAG ∆与DCG ∆中,∵AD CD ADG CDG DG DG =∠=∠=,,, ∴DAG DCG ∆∆≌. ∴AG CG =.在DMG ∆与FNG ∆中,∵DGM FGN FG DG MDG NFG ∠=∠=∠=∠,,, ∴DMG FNG ∆∆≌. ∴MG NG =在矩形AENM 中,AM EN =在Rt AMG ∆与Rt ENG ∆中, ∵AM EN MG NG ==,, ∴AMG ENG ∆∆≌. ∴AG EG =. ∴EG CG =M N图2ABCDEFG【思路分析2】第三问纯粹送分,不要求证明的话几乎所有人都会答出仍然成立。
但是我们不应该止步于此。
将这道题放在动态问题专题中也是出于此原因,如果△BEF 任意旋转,哪些量在变化,哪些量不变呢?如果题目要求证明,应该如何思考。
建议有余力的同学自己研究一下,笔者在这里提供一个思路供参考:在△BEF 的旋转过程中,始终不变的依然是G 点是FD 的中点。