初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)
初二数学动点问题练习(含答案)

动态问题所谓“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1、如图1,梯形ABCD中,AD∥ BC,∠B=90°,AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm,点P从A开始沿AD边以1cm/秒的速度移动,点Q从C开始沿CB向点B以2 cm/秒的速度移动,如果P,Q分别从A,C同时出发,设移动时间为t秒。
当t= 时,四边形是平行四边形;6当t= 时,四边形是等腰梯形. 82、如图2,正方形ABCD的边长为4,点M在边DC上,且DM=1,N为对角线AC上任意一点,则DN+MN的最小值为 53、如图,在Rt ABC△中,9060ACB B∠=∠=°,°,2BC=.点O是AC的中点,过点O的直线l从与AC重合的位置开始,绕点O作逆时针旋转,交AB边于点D.过点C作CE AB∥交直线l于点E,设直线l的旋转角为α.(1)①当α=度时,四边形EDBC是等腰梯形,此时AD的长为;②当α=度时,四边形EDBC是直角梯形,此时AD的长为;(2)当90α=°时,判断四边形EDBC是否为菱形,并说明理由.解:(1)①30,1;②60,;(2)当∠α=900时,四边形EDBC是菱形.∵∠α=∠ACB=900,∴BC∵CE∴AB=4,AC=23. ∴AO=12AC=3 .在Rt△AOD中,∠A=300,∴AD=2.OE CDAαlOCA(备用图)∴BD =2. ∴BD =BC . 又∵四边形EDBC 是平行四边形, ∴四边形EDBC 是菱形4、在△ABC 中,∠ACB =90°,AC=BC ,直线MN 经过点C ,且AD ⊥MN 于D ,BE ⊥MN 于E.(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①△ADC ≌△CEB ;②DE=AD +BE ; (2)当直线MN 绕点C 旋转到图2的位置时,求证:DE=AD-BE ;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系请写出这个等量关系,并加以证明.解:(1)① ∵∠ACD=∠ACB=90° ∴∠CAD+∠ACD=90° ∴∠BCE+∠ACD=90° ∴∠CAD=∠BCE ∵AC=BC ∴△ADC ≌△CEB② ∵△ADC ≌△CEB ∴CE=AD ,CD=BE ∴DE=CE+CD=AD+BE (2) ∵∠ADC=∠CEB=∠ACB=90° ∴∠ACD=∠CBE 又∵AC=BC ∴△ACD ≌△CBE ∴CE=AD ,CD=BE ∴DE=CE-CD=AD-BE(3) 当MN 旋转到图3的位置时,DE=BE-AD(或AD=BE-DE ,BE=AD+DE 等) ∵∠ADC=∠CEB=∠ACB=90° ∴∠ACD=∠CBE , 又∵AC=BC , ∴△ACD ≌△CBE , ∴AD=CE ,CD=BE , ∴DE=CD-CE=BE-AD.5、数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点.90AEF ∠=o,且EF 交正方形外角DCG ∠的平行线CF 于点F ,求证:AE =EF .经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点M ,连接ME ,则AM =EC ,易证AME ECF △≌△,所以AE EF =.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点E 是边BC 上(除B ,C 外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE =EF ”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗如果正确,写出证明过CB A E D图1 N M AB C D E M N 图2A CB E D N M 图3程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE =EF ”仍然成立.你认为小华的观点正确吗如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由. 解:(1)正确.证明:在AB 上取一点M ,使AM EC =,连接ME .BM BE ∴=.45BME ∴∠=°,135AME ∴∠=°.CF Q 是外角平分线,45DCF ∴∠=°,135ECF ∴∠=°. AME ECF ∴∠=∠.90AEB BAE ∠+∠=Q °,90AEB CEF ∠+∠=°,∴BAE CEF ∠=∠. AME BCF ∴△≌△(ASA ). AE EF ∴=. (2)正确.证明:在BA 的延长线上取一点N .使AN CE =,连接NE .BN BE ∴=. 45N PCE ∴∠=∠=°.Q 四边形ABCD 是正方形, AD BE ∴∥.DAE BEA ∴∠=∠. NAE CEF ∴∠=∠.ANE ECF ∴△≌△(ASA ). AE EF ∴=.6、如图, 射线MB 上,MB=9,A 是射线MB 外一点,AB=5且A 到射线MB 的距离为3,动点P 从M 沿射线MB 方向以1个单位/秒的速度移动,设P 的运动时间为t.求(1)△ PAB 为等腰三角形的t 值;(2)△ PAB 为直角三角形的t 值;(3) 若AB=5且∠ABM=45 °,其他条件不变,直接写出△ PAB 为直角三角形的t 值ADF CGEB图1ADFC GE B图3ADFC GEB图2A DF C GEBMADFC G E BN7、如图1,在等腰梯形ABCD 中,AD BC ∥,E 是AB 的中点,过点E 作EF BC ∥交CD 于点F .46AB BC ==,,60B =︒∠.求:(1)求点E 到BC 的距离;(2)点P 为线段EF 上的一个动点,过P 作PM EF ⊥交BC 于点M ,过M 作MN AB ∥交折线ADC 于点N ,连结PN ,设EP x =.①当点N 在线段AD 上时(如图2),PMN △的形状是否发生改变若不变,求出PMN △的周长;若改变,请说明理由;②当点N 在线段DC 上时(如图3),是否存在点P ,使PMN △为等腰三角形若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由解(1)如图1,过点E 作EG BC ⊥于点G . ∵E 为AB 的中点, ∴122BE AB ==.在Rt EBG △中,60B =︒∠, ∴30BEG =︒∠.∴112BG BE EG ====,即点E 到BC(2)①当点N 在线段AD 上运动时,PMN △的形状不发生改变. ∵PM EF EG EF ⊥⊥,, ∴PM EG ∥.∵EF BC ∥, ∴EP GM =,PM EG == 同理4MN AB ==.图1A D E BF CGA D E BF C图4(备用)A D E BF C图5(备用)A D E BF C图1图2A D EB FC PNM 图3ADEBFC PNM(第25题)如图2,过点P 作PH MN ⊥于H ,∵MN AB ∥,∴6030NMC B PMH ==︒=︒∠∠,∠.∴122PH PM == ∴3cos302MH PM =︒=g . 则35422NH MN MH =-=-=.在Rt PNH △中,PN === ∴PMN △的周长=4PM PN MN ++=.②当点N 在线段DC 上运动时,PMN △的形状发生改变,但MNC △恒为等边三角形. 当PM PN =时,如图3,作PR MN ⊥于R ,则MR NR =. 类似①,32MR =.∴23MN MR ==. ∵MNC △是等边三角形,∴3MC MN ==.此时,6132x EP GM BC BG MC ===--=--=.当MP MN =时,如图4,这时MC MN MP ===此时,615x EP GM ===-= 当NP NM =时,如图5,30NPM PMN ==︒∠∠. 则120PMN =︒∠,又60MNC =︒∠, ∴180PNM MNC +=︒∠∠. 因此点P 与F 重合,PMC △为直角三角形. ∴tan301MC PM =︒=g . 此时,6114x EP GM ===--=. 综上所述,当2x =或4或(5-时,PMN △为等腰三角形.8、如图,已知ABC △中,10AB AC ==厘米,8BC =厘米,点D 为AB 的中点.(1)如果点P 在线段BC 上以3cm/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 点运动图3A DE BFCPN M图4AD EB F CPM N 图5A DEB F (P )C MN GGRG图2A D E BF CPNMG H①若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,经过1秒后,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(2)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 解:(1)①∵1t =秒, ∴313BP CQ ==⨯=厘米, ∵10AB =厘米,点D 为AB 的中点, ∴5BD =厘米.又∵8PC BC BP BC =-=,厘米, ∴835PC =-=厘米, ∴PC BD =.又∵AB AC =, ∴B C ∠=∠, ∴BPD CQP △≌△. ②∵P Qv v ≠, ∴BP CQ ≠, 又∵BPD CQP △≌△,B C ∠=∠,则45BP PC CQ BD ====,,∴点P ,点Q 运动的时间433BP t ==秒, ∴515443Q CQ v t===厘米/秒。
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动态问题它们在线段、射线或弧线上运动的一类所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,..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开放性题目.关键:动中求静数形结合思想转化思想数学思想:分类思想从点P∥BC,∠B=90°,AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm,1、如图1,梯形ABCD中,AD秒的速度移动,以2 cm/从C开始沿CB向点B边以A开始沿AD1cm/秒的速度移动,点Q t秒。
Q 分别从A,C同时出发,设移动时间为如果P,6 时,四边形是平行四边形;当t=. 8时,四边形是等腰梯形当t=上任上,且DM=1,N为对角线AC2、如图2,正方形ABCD的边长为4,点M在边DC5 意一点,则DN+MN的最小值为°90?ACB?AC?60°BC?2O Rt△ABC,?B中,.点、如图,在,是的中点,过3COOlACDAB作重合的位置开始,绕点.从与作逆时针旋转,交过点点边于点的直线?lABl ∥CEE于点的旋转角为,设直线交直线.??EDBCAD;的长为1()①当度时,四边形是等腰梯形,此时??EDBCAD;度时,四边形是直角梯形,此时的长为②当l?EDBC90°?)当(2是否为菱形,并说明理由.时,判断四边形CEO ;;②解:(1)①30,160,1.5?0 .是菱形时,四边形EDBC)当∠(2α=90BA 0DAB, 是平行四边形∴四边形EDBC∵∠α=∠ACB=90//,∴BCED. ∵CE// 000.在Rt△ABC,∠B=60,BC=2, ∴∠中,∠ACB=90A=30C1AC O3320=2.,∴=30中,∠. =2∴AOA=AD= .在Rt△AOD=4,∴ABACB A 又∵四边形EDBC是平行四边形,. BD∴=2. ∴BD=BC(备用图)EDBC是菱形∴四边形E.D于,BE⊥MN于ADMNACB=90°4、在△ABC中,∠,AC=BC,直线经过点C,且⊥MN M M M C D C C E N D EA B B B A AD E图1N 图3N 图21;DE=AD+BE绕点C旋转到图1的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②(1)当直线MN ;的位置时,求证:DE=AD-BE绕点(2)当直线MNC旋转到图2具有怎样的等量关系?请写出这个等量BEAD、当直线MN绕点C旋转到图3的位置时,试问DE、(3). 关系,并加以证明∠ACD=90°CAD+∠ACD=90°∴∠BCE+∠解:(1)①∵∠ACD=ACB=90°∴∠CEB ADC≌△CAD=∠BCE ∵AC=BC ∴△∴∠DE=CE+CD=AD+BE ∴CE=AD,CD=BE ∴②∵△ADC≌△CEBAC=BC ∴∠ACD=∠CBE 又∵(2) ∵∠ADC=∠CEB=∠ACB=90°DE=CE-CD=AD-BE∴∴CE=AD,CD=BE ∴△ACD≌△CBE) ,3的位置时,DE=BE-AD(或AD=BE-DEBE=AD+DE等(3) 当MN旋转到图∠CBE,又∵AC=BC,∵∠ADC=∠CEB=∠ACB=90°∴∠ACD= DE=CD-CE=BE-AD. CD=BE,∴∴△ACD≌△CBE,∴AD=CE,90??AEF BCABCDE,5、数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形是边是正方形,点的中点.DCG?EFCFEFFAE 交正方形外角=,求证:的平行线.且于点ECABMMEAM,易证,连接经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取=的中点,则ECF△AME≌△EFAE?,所以.在此基础上,同学们作了进一步的研究:CEBCEBCB外)的任意是边上(除的中点”改为“点,(1)小颖提出:如图2,如果把“点是边EFAE”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明一点”,其它条件不变,那么结论“= 过程;如果不正确,请说明理由;EFAEEBCC”是“的延长线上(除=点外)的任意一点,其他条件不变,结论(2)小华提出:如图3,点仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.D )正确.解:(1A EC?AMMEABM D ,连接证明:在,使上取一点.A F135???AME??BME?45BE??BM..,°°F M 135ECF?CF??DCF?45??,.是外角平分线,°°B C E G ECF????AME.B 1 图C E G90?AEB??CEFAEB??BAE??90?,,°°D A ?BAE??CEF?△AME≌△BCFEF??AE?(ASA...) F (2)正确.NAN?CENEBA..使的延长线上取一点证明:在,连接B E C G?BN?BE??N??PCE?45N ..°FF2图ABCDBE?AD D .是正方形,四边形∥A D ACEF????NAEBEA??DAE??..ECF≌△?△ANE)ASA(.EF??AE.B E C G B E C G 3图沿射线M从3,动点P且MB外一点,AB=5A到射线MB的距离为是射线射线6、如图, MB 上,MB=9,A 的运动时间为t. 秒的速度移动,设MB方向以1个单位/P 值;PAB为直角三角形的t)△t)△1 PAB为等腰三角形的值;(2 求(值为直角三角形的ABM=45 AB=5 3()若且∠°,其他条件不变,直接写出△PABt2BC∥ADCDABCDBCEF∥EABE于点,交中,是作7、如图1,在等腰梯形的中点,过点6BC?AB?4,BC60?∠B?EF到)求点的距离;求:.(,1.ADCBCMN∥ABPEFPM?PMMEF交折线过过作于点作,(2)点交为线段上的一个动点,PNxEP?N.,连结于点,设PMNP△NMN△AD的周长;若的形状是否发生改变?若不变,求出2)①当点在线段,上时(如图改变,请说明理由;PMN△NDCP为等腰三角形?若存在,请求出所有),是否存在点②当点在线段,使上时(如图3x满足要求的的值;若不存在,请说明理由N A A A D D DN PPF F F EE EBBBC C CM M3图1 图2图(第25题)AD A DF EF EBC BC5图(备用)图4(备用)1.?BE?2AB.GEG?BC2EEAB于点∵∴为11解()如图,过点的中点,作122.2EG1?BGBE?,??1?3.Rt△30?60,?∠BEG??B∠EBG2∴在中,∴3.3BC A D E即点到的距离为PMN△NAD的形状不发生改变.2)①当点上运动时,在线段(F E.∥EG?EGEF,PMPM?EF,∴∵.?3PM?EG.GM4?MNAB?EPEF∥BC,?同理,∴∵ BCG ,∥ABPH?MNMNPH如图2,过点于作,∵1图NA D 31.?PH?PM.??60?,∠PMH?30∠NMC?∠B∴∴22PFE533.???MN?MH?4MH?PM cos30??.NH∴则H222 BCMG?22.7?PN?NH?PH??PNH△Rt在中,????2图??22????.4PM?PN?MN?3?7?PMN△的周长∴=MNCNDC△PMN△在线段的形状发生改变,但上运动时,恒为等边三角形.②当点.?MNMR?NRPM?PNPRR于时,如图3当,作,则3?.MR.3MN?3.MN?2MR?△MNCMC?类似①,∵是等边三角形,∴∴2.?6?1?3?2?x?EPGM?BC?BG?MC此时,A DA D A DN P PP)F(EF EFE N RNBCBCBCGMGM GM 图54图3图x?EP?GM?6?1?3.?3?5?3.MPMC?MN?MNMP?此时,,这时时,如图当4NP?NM∠NPM?∠PMN?30?.∠MNC?60?,∠PMN?120?,则5,当又时,如图∠PNM?∠MNC?180?.△PMCPF为直角三角形.∴与重合,因此点MC?PM tan30??1.x?EP?GM?6?1?1?4.此时,∴??3?5PMN△x?2或时,或4综上所述,当为等腰三角形.8BC??△ABCAB?AC10ABD厘米,点为厘米,8、如图,已知中,的中点.点A点向上由在线段点点运动,点向的速度由上以在线段如果点(1)PBC3cm/sBC同时,QCAC 运动4△CQP BPD△是否全等,请说明理由;与的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,①若点Q△CQP BPD△与能够使P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,②若点Q 的运动速度与点全等?△ABC都逆时针沿以原来的运动速度从点B同时出发,以②中的运动速度从点C出发,点P (2)若点Q△ABC的哪条边上相遇?第一次在三边运动,求经过多长时间点P与点Q A3??1BP?CQ?31?t)①∵∴厘米,秒,解:(15BD?AB?10ABD厘米.厘米,点∵为∴的中点DQBD?5PC?BC?8PC?8?3?PCBC?BP,厘米,又∵厘米,∴∴BCPCQP△BPD≌△C?B??AB?AC.∴又∵,∴,vv?5?CQ?BDBPCQP?PC?4,?BPCQ△BPD≌△C?B??QP,,,∴则②∵,,又∵155CQ?v??4BP Q4t4??t Q333P秒。
初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)

初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)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本文将初一至二学习过的有关知识,结合动点问题进行归类复习,希望对同学们能有所帮助。
一、等腰三角形类:因动点产生的等腰三角形问题例1:(2013年上海市虹口区中考模拟第25题)如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC=8,点D为边BC的中点,DE⊥BC交边AC于点E,点P为射线AB上的一动点,点Q为边AC上的一动点,且∠PDQ=90°.(1)求ED、EC的长;(2)若BP=2,求CQ的长;(3)记线段PQ与线段DE的交点为F,若△PDF为等腰三角形,求BP的长.图1 备用图思路点拨1.第(2)题BP=2分两种情况.2.解第(2)题时,画准确的示意图有利于理解题意,观察线段之间的和差关系.3.第(3)题探求等腰三角形PDF时,根据相似三角形的传递性,转化为探求等腰三角形CDQ.解答:(1)在Rt△ABC中,AB=6,AC=8,所以BC=10.在Rt△CDE中,CD=5,所以315tan544ED CD C=⋅∠=⨯=,254EC=.(2)如图2,过点D作DM⊥AB,DN⊥AC,垂足分别为M、N,那么DM、DN是△ABC的两条中位线,DM=4,DN=3.由∠PDQ=90°,∠MDN=90°,可得∠PDM=∠QDN.因此△PDM∽△QDN.所以43PM DMQN DN==.所以34QN PM=,43PM QN=.图2 图3 图4①如图3,当BP=2,P在BM上时,PM=1.此时3344QN PM==.所以319444CQ CN QN=+=+=.②如图4,当BP=2,P在MB的延长线上时,PM=5.此时31544QN PM==.所以1531444CQ CN QN=+=+=.(3)如图5,如图2,在Rt△PDQ中,3tan4QD DNQPDPD DM∠===.在Rt△ABC中,3tan4BACCA∠==.所以∠QPD=∠C.由∠PDQ=90°,∠CDE=90°,可得∠PDF=∠CDQ.因此△PDF∽△CDQ.当△PDF是等腰三角形时,△CDQ也是等腰三角形.①如图5,当CQ=CD=5时,QN=CQ-CN=5-4=1(如图3所示).此时4433PM QN==.所以45333BP BM PM=-=-=.②如图6,当QC=QD时,由cosCHCCQ=,可得5425258CQ=÷=.所以QN=CN-CQ=257488-=(如图2所示).此时4736PM QN==.所以725366BP BM PM=+=+=.③不存在DP=DF的情况.这是因为∠DFP≥∠DQP>∠DPQ(如图5,图6所示).图5 图6考点伸展:如图6,当△CDQ是等腰三角形时,根据等角的余角相等,可以得到△BDP也是等腰三角形,PB=PD.在△BDP中可以直接求解256BP=.二、直角三角形:因动点产生的直角三角形问题例2:(2008年河南省中考第23题)如图1,直线434+-=xy和x轴、y轴的交点分别为B、C,点A的坐标是(-2,0).(1)试说明△ABC是等腰三角形;(2)动点M从A出发沿x轴向点B运动,同时动点N从点B出发沿线段BC向点C运动,运动的速度均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M运动t秒时,△MON的面积为S.①求S与t的函数关系式;②设点M在线段OB上运动时,是否存在S=4的情形?若存在,求出对应的t值;若不存在请说明理由;③在运动过程中,当△MON为直角三角形时,求t的值.图1思路点拨:1.第(1)题说明△ABC 是等腰三角形,暗示了两个动点M 、N 同时出发,同时到达终点.2.不论M 在AO 上还是在OB 上,用含有t 的式子表示OM 边上的高都是相同的,用含有t 的式子表示OM 要分类讨论.3.将S =4代入对应的函数解析式,解关于t 的方程.4.分类讨论△MON 为直角三角形,不存在∠ONM =90°的可能. 解答:(1)直线434+-=x y 与x 轴的交点为B (3,0)、与y 轴的交点C (0,4). Rt △BOC 中,OB =3,OC =4,所以BC =5.点A 的坐标是(-2,0),所以BA =5. 因此BC =BA ,所以△ABC 是等腰三角形.(2)①如图2,图3,过点N 作NH ⊥AB ,垂足为H .在Rt △BNH 中,BN =t ,4sin 5B =,所以45NH t =. 如图2,当M 在AO 上时,OM =2-t ,此时211424(2)22555S OM NH t t t t =⋅⋅=-⨯=-+.定义域为0<t ≤2.如图3,当M 在OB 上时,OM =t -2,此时211424(2)22555S OM NH t t t t =⋅⋅=-⨯=-.定义域为2<t ≤5.图2 图3②把S =4代入22455S t t =-,得224455t t -=.解得12t =,22t =.因此,当点M 在线段OB 上运动时,存在S =4的情形,此时2t = ③如图4,当∠OMN =90°时,在Rt △BNM 中,BN =t ,BM 5t =-,3cos 5B =, 所以535t t -=.解得258t =. 如图5,当∠OMN =90°时,N 与C 重合,5t =. 不存在∠ONM =90°的可能.所以,当258t =或者5t =时,△MON 为直角三角形.图4 图5考点伸展:在本题情景下,如果△MON 的边与AC 平行,求t 的值.如图6,当ON //AC 时,t =3;如图7,当MN //AC 时,t =2.5.图6 图7三、平行四边形问题:因动点产生的平行四边形问题 例3:(2010年山西省中考第26题)在直角梯形OABC 中,CB //OA ,∠COA =90°,CB =3,OA =6,BA=.分别以OA 、OC 边所在直线为x 轴、y 轴建立如图1所示的平面直角坐标系.(1)求点B 的坐标;(2)已知D 、E 分别为线段OC 、OB 上的点,OD =5,OE =2EB ,直线DE 交x 轴于点F .求直线DE 的解析式;(3)点M 是(2)中直线DE 上的一个动点,在x 轴上方的平面内是否存在另一点N ,使以O 、D 、M 、N 为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.图1 图2思路点拨:1.第(1)题和第(2)题蕴含了OB 与DF 垂直的结论,为第(3)题讨论菱形提供了计算基础.2.讨论菱形要进行两次(两级)分类,先按照DO 为边和对角线分类,再进行二级分类,DO与DM 、DO 与DN 为邻边.解答:(1)如图2,作BH⊥x轴,垂足为H,那么四边形BCOH为矩形,OH=CB=3.在Rt△ABH中,AH=3,BA=BH=6.因此点B的坐标为(3,6).(2) 因为OE=2EB,所以223E Bx x==,243E By y==,E(2,4).设直线DE的解析式为y=kx+b,代入D(0,5),E(2,4),得5,2 4.bk b=⎧⎨+=⎩解得12k=-,5b=.所以直线DE的解析式为152y x=-+.(3) 由152y x=-+,知直线DE与x轴交于点F(10,0),OF=10,DF=.①如图3,当DO为菱形的对角线时,MN与DO互相垂直平分,点M是DF的中点.此时点M的坐标为(5,52),点N的坐标为(-5,52).②如图4,当DO、DN为菱形的邻边时,点N与点O关于点E对称,此时点N的坐标为(4,8).③如图5,当DO、DM为菱形的邻边时,NO=5,延长MN交x轴于P.由△NPO∽△DOF,得NP PO NODO OF DF==,即510NP PO==NP=,PO=.此时点N的坐标为(-.图3 图4考点伸展如果第(3)题没有限定点N在x轴上方的平面内,那么菱形还有如图6的情形.图5 图6四、相似三角形:因动点产生的相似三角形问题例4:(2013年苏州中考28题)如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=10cm,BC=12cm,点E、F、G分别从A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为1cm/s,点F的运动速度为3cm/s,点G的运动速度为1.5cm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF关于直线EF的对称图形是△EB′F.设点E、F、G运动的时间为t(单位:s).(1)当t=s时,四边形EBFB′为正方形;(2)若以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似,求t的值;(3)是否存在实数t,使得点B′与点O重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.思路点拨:(1)利用正方形的性质,得到BE=BF,列一元一次方程求解即可;(2)△EBF与△FCG相似,分两种情况,需要分类讨论,逐一分析计算;(3)本问为存在型问题.假设存在,则可以分别求出在不同条件下的t值,它们互相矛盾,所以不存在.解答:(1)若四边形EBFB′为正方形,则BE=BF,即:10﹣t=3t,解得t=2.5;(2)分两种情况,讨论如下:①若△EBF∽△FCG ,则有,即,解得:t=2.8;②若△EBF∽△GCF ,则有,即,解得:t=﹣14﹣2(不合题意,舍去)或t=﹣14+2.∴当t=2.8s或t=(﹣14+2)s时,以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似.(3)假设存在实数t,使得点B′与点O重合.如图,过点O作OM⊥BC于点M,则在Rt△OFM中,OF=BF=3t,FM =BC﹣BF=6﹣3t,OM=5,由勾股定理得:OM2+FM2=OF2,即:52+(6﹣3t)2=(3t)2解得:t =;过点O作ON⊥AB于点N,则在Rt△OEN中,OE=BE=10﹣t,EN=BE﹣BN=10﹣t﹣5=5﹣t,ON=6,由勾股定理得:ON2+EN2=OE2,即:62+(5﹣t)2=(10﹣t)2解得:t=3.9.∵≠3.9,∴不存在实数t,使得点B′与点O重合.考点伸展:本题为运动型综合题,考查了矩形性质、轴对称、相似三角形的判定性质、勾股定理、解方程等知识点.题目并不复杂,但需要仔细分析题意,认真作答.第(2)问中,需要分类讨论,避免漏解;第(3)问是存在型问题,可以先假设存在,然后通过推导出互相矛盾的结论,从而判定不存在.拓展练习:1、如图1,梯形ABCD 中,AD ∥ BC ,∠B=90°,AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm,点P 从A 开始沿AD 边以1cm/秒的速度移动,点Q 从C 开始沿CB 向点B 以2 cm/秒的速度移动,如果P ,Q 分别从A ,C 同时出发,设移动时间为t 秒。
初二数学期末复习一次函数的应用—动点问题附练习及答案

课 题一次函数的应用——动点问题教学目标1.学会结合几何图形的性质,在平面直角坐标系中列函数关系式。
2.通过对几何图形的探究活动和对例题的分析,感悟探究动点问题列函数关系式的方法,提高解决问题的能力。
重点、难点理解在平面直角坐标系中,动点问题列函数关系式的方法。
小结:1用函数知识求解动点问题,需要将问题给合几何图形的性质,建立函数模型求解,解要符合题意,要注意数与形结合。
2.以一次函数为背景的问题,要充分运用方程、转化、函数以及数形结合等思想来研究解决,注意自变量的取值围例题1:如图,直线1l 的解析表达式为33y x =-+,且1l 与x 轴交于点D ,直线2l 经过点A B ,,直线1l ,2l 交于点C .〔1〕求点D 的坐标;〔2〕求直线2l 的解析表达式;〔3〕求ADC △的面积;〔4〕在直线2l 上存在异于点C 的另一点P ,使得ADP △与ADC △的面积相等,请直接..写出点P 的坐标. 例题2:如图,在平面直角坐标系,点A 〔0,6〕、点B 〔8,0〕,动点P 从点A 开场在线段AO 上以每秒1个单位长度的速度向点O 移动,同时动点Q 从点B 开场在线段BA 上以每秒2个单位长度的速度向点A 移动,设点P 、Q 移动的时间为t 秒.(1) 求直线AB 的解析式;(2) 当t 为何值时,△APQ 的面积为524个平方单位.当堂稳固:如图,直线6y kx =+与*轴、y 轴分别交于点E 、F ,点E 的坐标为〔-8,0〕,点A 的坐标为〔-6,0〕。
〔1〕求k 的值;〔2〕假设点P 〔x ,y 〕是第二象限的直线上的一个动点,在点P 的运动过程中,试写出△OPA 的面积S 与*的函数关系式,并写出自变量*的取值围;〔3〕探究:当点P 运动到什么位置时,△OPA 的面积为278,并说明理由。
课后检测:1、如果一次函数y=-*+1的图象与*轴、y 轴分别交于点A 点、B 点,点M 在*轴上,并且使以点A 、B 、M 为顶点的三角形是等腰三角形,则这样的点M 有〔〕。
数学动点问题及练习题附答案

初中数学动点问题及练习题附参考答案专题一:建立动点问题的函数解析式函数提醒了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要容.动点问题反映的是一种函数思想,由于*一个点或*图形的有条件地运动变化,引起未知量与量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.则,我们怎样建立这种函数解析式呢"下面结合中考试题举例分析.一、应用勾股定理建立函数解析式。
二、应用比例式建立函数解析式。
三、应用求图形面积的方法建立函数关系式。
专题二:动态几何型压轴题动态几何特点----问题背景是特殊图形,考察问题也是特殊图形,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,近几年考察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、以动态几何为主线的压轴题。
〔一〕点动问题。
〔二〕线动问题。
〔三〕面动问题。
二、解决动态几何问题的常见方法有:1、特殊探路,一般推证。
2、动手实践,操作确认。
3、建立联系,计算说明。
三、专题二总结,本大类习题的共性:1.代数、几何的高度综合〔数形结合〕;着力于数学本质及核心容的考察;四大数学思想:数学结合、分类讨论、方程、函数.2.以形为载体,研究数量关系;通过设、表、列获得函数关系式;研究特殊情况下的函数值。
专题三:双动点问题点动、线动、形动构成的问题称之为动态几何问题. 它主要以几何图形为载体,运动变化为主线,集多个知识点为一体,集多种解题思想于一题. 这类题综合性强,能力要求高,它能全面的考察学生的实践操作能力,空间想象能力以及分析问题和解决问题的能力. 其中以灵活多变而著称的双动点问题更成为今年中考试题的热点,现采撷几例加以分类浅析,供读者欣赏.1 以双动点为载体,探求函数图象问题。
初二动点问题(含答案)

动态问题所谓“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1、如图1,梯形ABCD 中,AD // BC,/ B=90 ° , AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm,点P 从A开始沿AD边以1cm/秒的速度移动,点Q从C开始沿CB向点B以2 cm/秒的速度移动,如果P, Q分别从A , C同时出发,设移动时间为t秒。
当t= ______ 时,四边形是平行四边形;6当t= ______ 时,四边形是等腰梯形• 82、如图2,正方形ABCD的边长为4,点M在边DC上,且DM=1 , N为对角线AC上任意一点,则DN+MN的最小值为_________ 53、如图,在Rt A ABC 中,N ACB=90°, N B = 60°, BC=2 •点°是AC 的中点,过点O的直线l从与AC重合的位置开始,绕点O作逆时针旋转,交AB边于点D •过点C作CE // AB交直线I于点E,设直线I的旋转角为?•(1)①当'二_____________ 度时,四边形EDBC是等腰梯形,此时AD的长为___________②当〉二__________ 度时,四边形EDBC是直角梯形,此时AD的长为 ___________(2)当- =90°时,判断四边形EDBC是否为菱形,并说明理由.解:(1 [① 30, 1 :② 60, 1.5;(2)当/ a =90°时,四边形EDBC是菱形.•••/ a =/ACB=90 0,「. BC//ED. T CE//AB,二四边形EDBC 是平行四边形在Rt△ ABC 中,/ ACB=900,/ B=600,BC=2, /./ A=300.厂丄AC 厂• AB=4,AC=2 AO= 2八3•在Rt△ AOD 中,/••• BD=2.••• BD=BC. 又•••四边形EDBC是平行四边形,•••四边形EDBC是菱形4、在△ ABC 中,/ ACB=90°, AC=BC,直线MN 经过点C,图1(1) 当直线 MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①△ ADC ◎△ CEB •,②DE=AD + BE ;⑵当直线 MN 绕点C 旋转到图2的位置时,求证: DE=AD-BE ;⑶当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问 DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系?请写出这个等量 关系,并加以证明•解:(1 [① •••/ ACD= / ACB=90 •••/ CAD+ / ACD=90 /-Z BCE+ / ACD=90•••/ CAD= Z BCE •/ AC=BCADC ◎△ CEB② •/△ ADC ◎△ CEB • CE=AD , CD=BE • DE=CE+CD=AD+BE(2) T Z ADC= Z CEB= Z ACB=90°ACD= Z CBE又 ■: AC=BCACD ◎△ CBE • CE=AD , CD=BE • DE=CE-CD=AD-BE(3) 当 MN 旋转至U 图 3 的位置时,DE=BE-AD(或 AD=BE-DE , BE=AD+DE 等)•/Z ADC= Z CEB= Z ACB=90° /Z ACD= Z CBE , 又 ■: AC=BC ,ACD ◎△ CBE ,• AD=CE , CD=BE ,• DE=CD-CE=BE-AD.5、数学课上,张老师出示了问题: 如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点..AEF =90:, 且EF 交正方形外角.DCG 的平行线CF 于点F ,求证:AE=EF.经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点 M 连接 ME 则 AM =EC,易证△ AME ECF ,所以 AE =EF .在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1 )小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点 E 是边BC 上(除B, C 外)的任意 一点”,其它条件不变,那么结论“ AE=EF'仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明 过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF' 仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.MB 方向以1个单位/秒的速度移动,设 P 的运动时间为t.求(PAB 为等腰三角形的t 值;(2)△ PAB 为直角三角形的t 值;解:(1)正确.证明:在 AB 上取一点M ,使AM 二EC ,连接ME . 二 BM =BE . A Z BME=45° 二N AME =135。
初二动点问题(含标准答案)

初二动点问题(含答案)作者:日期: 2动态问题所谓“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1、如图1,梯形ABCD 中,AD // BC,/ B=90 ° , AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm,点P 从A开始沿AD边以1cm/秒的速度移动,点Q从C开始沿CB向点B以2 cm/秒的速度移动,如果P, Q分别从A , C同时出发,设移动时间为t秒。
当t= _____ 时,四边形是平行四边形;6当t= _____ 时,四边形是等腰梯形• 82、如图2,正方形ABCD的边长为4,点M在边DC上,且DM=1 , N为对角线AC上任意一点,则DN+MN的最小值为_________ 53、如图,在只也ABC中,ACB 90°, B 60°, BC 2•点°是AC的中点,过点°的直线l从与AC重合的位置开始,绕点°作逆时针旋转,交AB边于点D •过点C作2CE // AB 交直线I 于点E ,设直线I 的旋转角为(1)①当度时,四边形EDBC 是等腰梯形,此时AD 的长为②当度时,四边形EDBC 是直角梯形,此时 AD 的长为(2)当 90°时,判断四边形 EDBC 是否为菱形,并说明理由.解:(1 [① 30, 1 :② 60, 1.5;(2)当/% =900时,四边形 EDBC 是菱形•v/a =/ACB=90°,「. BC//ED. T CE//AB,二四边形 EDBC 是平行四边形 在 Rt △ABC 中,/ ACB=900,/ B=60°,BC=2, /./ A=30°.137AC3••• AB=4,AC=2 '3. ••• A°= 2 = 3 •在 Rt △ AOD 中,/ A=30,二 AD=2.B• BD=2. • BD=BC. 又•••四边形 EDBC 是平行四边形, •四边形EDBC 是菱形 4、C ,A(1) 当直线 MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①△ ADC ◎△ CEB •,②DE=AD + BE ;⑵当直线 MN 绕点C 旋转到图2的位置时,求证: DE=AD-BE ;⑶当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问 DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系?请写出这个等量 关系,并加以证明•解:(1 [① •••/ ACD= / ACB=90 •••/ CAD+ / ACD=90 /-Z BCE+ / ACD=90•••/ CAD= Z BCE •/ AC=BCADC ◎△ CEB② •/△ ADC ◎△ CEB • CE=AD , CD=BE • DE=CE+CD=AD+BE(2) T Z ADC= Z CEB= Z ACB=90°ACD= Z CBE又 ■: AC=BCACD ◎△ CBE • CE=AD , CD=BE • DE=CE-CD=AD-BE(3) 当 MN 旋转至U 图 3 的位置时,DE=BE-AD(或 AD=BE-DE , BE=AD+DE 等)•/Z ADC= Z CEB= Z ACB=90° /Z ACD= Z CBE , 又 ■: AC=BC ,ACD ◎△ CBE ,• AD=CE , CD=BE ,• DE=CD-CE=BE-AD.5、数学课上,张老师出示了问题: 如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点. AEF 90°,且EF 交正方形外角 DCG 的平行线CF 于点F ,求证:AE=EF.经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点 M 连接 ME 则 AM =EC,易证△ AME ECF ,所以 AE EF .在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1 )小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点 E 是边BC 上(除B, C 外)的任意 一点”,其它条件不变,那么结论“ AE=EF'仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明 过程;如果不正确,请说明理由;(3) 若AB=5且Z ABM=45 °,其他条件不变,直接写出△ PAB 为直角三角形的t 值(2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF' 仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程; 解:(1)正确. 证明:在 AB 上取一点M ,使AM45°DCFBM BE . BME QCF 是外角平分线,AMEQ AEBBAE(2)正确.证明:在BA 的延长线上取一点 NBN BE . N PCEQ 四边形ABCD 是正方形, ADAE BEA . NAE △ ANEECF (ASA ). AE EF .ECF . BAE 90°, CEF . AEB△6、如图,射线MB 上,MB=9,A 是射线 MB 方向以1个单位/秒的速度移动,设 求(PAB 为等腰三角形的t 值;MB 外一点,AB=5且A 到射线 P 的运动时间为t.(2)△ PAB 为直角三角形的t 值; 如果不正确,请说明理由. MB 的距离为3,动点P 从图沿射线2 >过P 作PG 丄IVIN 于G VMN/7AB^NM=NP过N 作NR 丄MP^R 则有:RM=0.5FM= V宀 忑 J :Rt ANMRM^RM- y MN=」CMV3 再A — {5・X j ■亍:、x=43。
初二数学动点问题练习(含答案)

动态问题所谓“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1、如图1,梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm,点P从A开始沿AD边以1cm/秒的速度移动,点Q从C开始沿CB向点B以2 cm/秒的速度移动,如果P,Q分别从A,C同时出发,设移动时间为t秒。
当t= 时,四边形是平行四边形;6当t= 时,四边形是等腰梯形. 82、如图2,正方形ABCD的边长为4,点M在边DC上,且DM=1,N为对角线AC上任意一点,则DN+MN的最小值为 53、如图,在Rt ABC△中,9060ACB B∠=∠=°,°,2BC=.点O是AC的中点,过点O的直线l从与AC重合的位置开始,绕点O作逆时针旋转,交AB边于点D.过点C作CE AB∥交直线l于点E,设直线l的旋转角为α.(1)①当α=度时,四边形EDBC是等腰梯形,此时AD的长为;②当α=度时,四边形EDBC是直角梯形,此时AD的长为;(2)当90α=°时,判断四边形EDBC是否为菱形,并说明理由.解:(1)①30,1;②60,1.5;(2)当∠α=900时,四边形EDBC是菱形.∵∠α=∠ACB=900,∴BC//ED. ∵CE//AB, ∴四边形EDBC是平行四边形在Rt△ABC中,∠ACB=900,∠B=600,BC=2, ∴∠A=300.∴AB=4,AC∴AO=12AC.在Rt△AOD中,∠A=300,∴AD=2.∴BD=2. ∴BD=BC. 又∵四边形EDBC是平行四边形,∴四边形EDBC是菱形4、在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.(备用图)CBED图1NMA BCDEMN图2ACBEDNM图3(1)当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,求证:①△ADC ≌△CEB ;②DE=AD +BE ; (2)当直线MN 绕点C 旋转到图2的位置时,求证:DE=AD-BE ;(3)当直线MN 绕点C 旋转到图3的位置时,试问DE 、AD 、BE 具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明. 解:(1)① ∵∠ACD=∠ACB=90° ∴∠CAD+∠ACD=90° ∴∠BCE+∠ACD=90° ∴∠CAD=∠BCE ∵AC=BC ∴△ADC ≌△CEB② ∵△ADC ≌△CEB ∴CE=AD ,CD=BE ∴DE=CE+CD=AD+BE (2) ∵∠ADC=∠CEB=∠ACB=90° ∴∠ACD=∠CBE 又∵AC=BC ∴△ACD ≌△CBE ∴CE=AD ,CD=BE ∴DE=CE-CD=AD-BE(3) 当MN 旋转到图3的位置时,DE=BE-AD(或AD=BE-DE ,BE=AD+DE 等) ∵∠ADC=∠CEB=∠ACB=90° ∴∠ACD=∠CBE , 又∵AC=BC , ∴△ACD ≌△CBE , ∴AD=CE ,CD=BE , ∴DE=CD-CE=BE-AD.5、数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点.90AEF ∠=,且EF 交正方形外角DCG ∠的平行线CF 于点F ,求证:AE =EF .经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点M ,连接ME ,则AM =EC ,易证AME ECF △≌△,所以AE EF =.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点E 是边BC 上(除B ,C 外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE =EF ”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由; (2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE =EF ”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.解:(1)正确. 证明:在AB 上取一点M ,使AM EC =,连接ME . BM BE ∴=.45BME ∴∠=°,135AME ∴∠=°. CF 是外角平分线,45DCF ∴∠=°,135ECF ∴∠=°. AME ECF ∴∠=∠. 90AEB BAE ∠+∠=°,90AEB CEF ∠+∠=°, ∴BAE CEF ∠=∠. AME BCF ∴△≌△(ASA ). AE EF ∴=. (2)正确.证明:在BA 的延长线上取一点N .使AN CE =,连接NE .BN BE ∴=. 45N PCE ∴∠=∠=°. 四边形ABCD 是正方形, AD BE ∴∥. DAE BEA ∴∠=∠. NAE CEF ∴∠=∠.ANE ECF ∴△≌△(ASA ). AE EF ∴=.6、如图, 射线MB 上,MB=9,A 是射线MB 外一点,AB=5且A 到射线MB 的距离为3,动点P 从M 沿射线MB 方向以1个单位/秒的速度移动,设P 的运动时间为t. 求(1)△ PAB 为等腰三角形的t 值;(2)△ PAB 为直角三角形的t 值;(3) 若AB=5且∠ABM=45 °,其他条件不变,直接写出△ PAB 为直角三角形的t 值AD FC G E B 图1 AD FG B 图3A D FC GE B 图2A D F C GB M A D FC G B N7、如图1,在等腰梯形ABCD中,AD BC∥,E是AB的中点,过点E作EF BC∥交CD于点F.46AB BC==,,60B=︒∠.求:(1)求点E到BC的距离;(2)点P为线段EF上的一个动点,过P作PM EF⊥交BC于点M,过M作MN AB∥交折线ADC 于点N,连结PN,设EP x=.①当点N在线段AD上时(如图2),P M N△的形状是否发生改变?若不变,求出PMN△的周长;若改变,请说明理由;②当点N在线段DC上时(如图3),是否存在点P,使PMN△为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x的值;若不存在,请说明理由解(1)如图1,过点E作EG BC⊥于点G.∵E为AB的中点,∴122BE AB==.在Rt EBG△中,60B=︒∠,∴30BEG=︒∠.∴112BG BE EG====,A DEBFC图4(备用)A DEBFC图5(备用)A DEBFC图1 图2A DEBFCPNM图3A DEBFCPNM(第25题)即点E 到BC(2)①当点N 在线段AD 上运动时,PMN △的形状不发生改变. ∵PM EF EG EF ⊥⊥,, ∴PM EG ∥. ∵EF BC ∥, ∴EP GM =,PM EG == 同理4MN AB ==. 如图2,过点P 作PH MN ⊥于H ,∵MN AB ∥,∴6030NMC B PMH ==︒=︒∠∠,∠.∴12PH PM == ∴3cos302MH PM =︒=. 则35422NH MN MH =-=-=.在Rt PNH △中,PN === ∴PMN △的周长=4PM PN MN ++=.②当点N 在线段DC 上运动时,PMN △的形状发生改变,但MNC △恒为等边三角形. 当PM PN =时,如图3,作PR MN ⊥于R ,则MR NR =.类似①,32MR =.∴23MN MR ==. ∵MNC △是等边三角形,∴3MC MN ==.此时,6132x EP GM BC BG MC ===--=--=.当MP MN =时,如图4,这时MC MN MP ===此时,615x EP GM ===-= 当NP NM =时,如图5,30NPM PMN ==︒∠∠. 则120PMN =︒∠,又60MNC =︒∠, ∴180PNM MNC +=︒∠∠. 因此点P 与F 重合,PMC △为直角三角形. ∴tan301MC PM =︒=. 此时,6114x EP GM ===--=. 综上所述,当2x =或4或(5-时,PMN △为等腰三角形.8、如图,已知ABC △中,10AB AC ==厘米,8BC =厘米,点D 为AB 的中点.(1)如果点P 在线段BC 上以3cm/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 点运动图3A D E BFCPN M 图4A D EBF CP MN 图5A DEBF (P ) CM NGGRG图1A D EBF CG 图2A D EBFCPNMG H①若点Q 的运动速度与点P 的运动速度相等,经过1秒后,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?(2)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? 解:(1)①∵1t =秒, ∴313BP CQ ==⨯=厘米, ∵10AB =厘米,点D 为AB 的中点, ∴5BD =厘米.又∵8PC BC BP BC =-=,厘米, ∴835PC =-=厘米, ∴PC BD =. 又∵AB AC =, ∴B C ∠=∠, ∴BPD CQP △≌△. ②∵P Qv v ≠, ∴BP CQ ≠, 又∵BPD CQP △≌△,B C ∠=∠,则45BP PC CQ BD ====,,∴点P ,点Q 运动的时间433BP t ==秒, ∴515443Q CQ v t===厘米/秒。
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初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)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本文将初一至二学习过的有关知识,结合动点问题进行归类复习,希望对同学们能有所帮助。
一、等腰三角形类:因动点产生的等腰三角形问题例1:(2013年上海市虹口区中考模拟第25题)如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC =8,点D为边BC的中点,DE⊥BC交边AC于点E,点P为射线AB上的一动点,点Q为边AC 上的一动点,且∠PDQ=90°.(1)求ED、EC的长;(2)若BP=2,求CQ的长;(3)记线段PQ与线段DE的交点为F,若△PDF为等腰三角形,求BP的长.图1 备用图思路点拨1.第(2)题BP=2分两种情况.2.解第(2)题时,画准确的示意图有利于理解题意,观察线段之间的和差关系.3.第(3)题探求等腰三角形PDF时,根据相似三角形的传递性,转化为探求等腰三角形CDQ.解答:(1)在Rt△ABC中,AB=6,AC=8,所以BC=10.在Rt△CDE中,CD=5,所以315tan544ED CD C=⋅∠=⨯=,254EC=.(2)如图2,过点D作DM⊥AB,DN⊥AC,垂足分别为M、N,那么DM、DN是△ABC的两条中位线,DM=4,DN=3.由∠PDQ=90°,∠MDN=90°,可得∠PDM=∠QDN.因此△PDM∽△QDN.所以43PM DMQN DN==.所以34QN PM=,43PM QN=.图2 图3 图4①如图3,当BP=2,P在BM上时,PM=1.此时3344QN PM==.所以319444CQ CN QN=+=+=.②如图4,当BP=2,P在MB的延长线上时,PM=5.此时31544QN PM ==.所以1531444CQ CN QN =+=+=. (3)如图5,如图2,在Rt △PDQ 中,3tan 4QD DN QPD PD DM ∠===.在Rt △ABC 中,3tan 4BA C CA ∠==.所以∠QPD =∠C .由∠PDQ =90°,∠CDE =90°,可得∠PDF =∠CDQ . 因此△PDF ∽△CDQ .当△PDF 是等腰三角形时,△CDQ 也是等腰三角形.①如图5,当CQ =CD =5时,QN =CQ -CN =5-4=1(如图3所示). 此时4433PM QN ==.所以45333BP BM PM =-=-=. ②如图6,当QC =QD 时,由cos CHC CQ =,可得5425258CQ =÷=. 所以QN =CN -CQ =257488-=(如图2所示). 此时4736PM QN ==.所以725366BP BM PM =+=+=. ③不存在DP =DF 的情况.这是因为∠DFP ≥∠DQP >∠DPQ (如图5,图6所示).图5 图6考点伸展:如图6,当△CDQ 是等腰三角形时,根据等角的余角相等,可以得到△BDP 也是等腰三角形,PB =PD .在△BDP 中可以直接求解256BP =. 二、直角三角形:因动点产生的直角三角形问题 例2:(2008年河南省中考第23题)如图1,直线434+-=x y 和x 轴、y 轴的交点分别为B 、C ,点A 的坐标是(-2,0).(1)试说明△ABC 是等腰三角形;(2)动点M 从A 出发沿x 轴向点B 运动,同时动点N 从点B 出发沿线段BC 向点C 运动,运动的速度均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M 运动t 秒时,△MON 的面积为S . ① 求S 与t 的函数关系式;② 设点M 在线段OB 上运动时,是否存在S =4的情形?若存在,求出对应的t 值;若不存在请说明理由;③在运动过程中,当△MON 为直角三角形时,求t 的值.图1思路点拨:1.第(1)题说明△ABC 是等腰三角形,暗示了两个动点M 、N 同时出发,同时到达终点. 2.不论M 在AO 上还是在OB 上,用含有t 的式子表示OM 边上的高都是相同的,用含有t 的式子表示OM 要分类讨论.3.将S =4代入对应的函数解析式,解关于t 的方程.4.分类讨论△MON 为直角三角形,不存在∠ONM =90°的可能. 解答:(1)直线434+-=x y 与x 轴的交点为B (3,0)、与y 轴的交点C (0,4). Rt △BOC 中,OB =3,OC =4,所以BC =5.点A 的坐标是(-2,0),所以BA =5. 因此BC =BA ,所以△ABC 是等腰三角形.(2)①如图2,图3,过点N 作NH ⊥AB ,垂足为H .在Rt △BNH 中,BN =t ,4sin 5B =,所以45NH t =. 如图2,当M 在AO 上时,OM =2-t ,此时211424(2)22555S OM NH t t t t =⋅⋅=-⨯=-+.定义域为0<t ≤2.如图3,当M 在OB 上时,OM =t -2,此时211424(2)22555S OM NH t t t t =⋅⋅=-⨯=-.定义域为2<t ≤5.图2 图3②把S =4代入22455S t t =-,得224455t t -=. 解得1211t =,2211t =.因此,当点M 在线段OB 上运动时,存在S =4的情形,此时211t = ③如图4,当∠OMN =90°时,在Rt △BNM 中,BN =t ,BM 5t =-,3cos 5B =,所以535tt-=.解得258t=.如图5,当∠OMN=90°时,N与C重合,5t=.不存在∠ONM=90°的可能.所以,当258t=或者5t=时,△MON为直角三角形.图4 图5考点伸展:在本题情景下,如果△MON的边与AC平行,求t的值.如图6,当ON//AC时,t=3;如图7,当MN//AC时,t=2.5.图6 图7三、平行四边形问题:因动点产生的平行四边形问题例3:(2010年山西省中考第26题)在直角梯形OABC中,CB//OA,∠COA=90°,CB=3,OA=6,BA=35.分别以OA、OC边所在直线为x轴、y轴建立如图1所示的平面直角坐标系.(1)求点B的坐标;(2)已知D、E分别为线段OC、OB上的点,OD=5,OE=2EB,直线DE交x轴于点F.求直线DE的解析式;(3)点M是(2)中直线DE上的一个动点,在x轴上方的平面内是否存在另一点N,使以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.图1 图2思路点拨:1.第(1)题和第(2)题蕴含了OB与DF垂直的结论,为第(3)题讨论菱形提供了计算基础.2.讨论菱形要进行两次(两级)分类,先按照DO为边和对角线分类,再进行二级分类,DO与DM、DO与DN为邻边.解答:(1)如图2,作BH⊥x轴,垂足为H,那么四边形BCOH为矩形,OH=CB=3.在Rt△ABH中,AH=3,BA=35,所以BH=6.因此点B的坐标为(3,6).(2) 因为OE=2EB,所以223E Bx x==,243E By y==,E(2,4).设直线DE的解析式为y=kx+b,代入D(0,5),E(2,4),得5,2 4.bk b=⎧⎨+=⎩解得12k=-,5b=.所以直线DE的解析式为152y x=-+.(3) 由152y x=-+,知直线DE与x轴交于点F(10,0),OF=10,DF=55.①如图3,当DO为菱形的对角线时,MN与DO互相垂直平分,点M是DF的中点.此时点M的坐标为(5,52),点N的坐标为(-5,52).②如图4,当DO、DN为菱形的邻边时,点N与点O关于点E对称,此时点N的坐标为(4,8).③如图5,当DO、DM为菱形的邻边时,NO=5,延长MN交x轴于P.由△NPO∽△DOF,得NP PO NODO OF DF==,即551055NP PO==.解得5NP=,25PO=.此时点N的坐标为(25,5)-.图3 图4考点伸展如果第(3)题没有限定点N在x轴上方的平面内,那么菱形还有如图6的情形.图5 图6四、相似三角形:因动点产生的相似三角形问题例4:(2013年苏州中考28题)如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=10cm,BC=12cm,点E、F、G分别从A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为1cm/s,点F的运动速度为3cm/s,点G的运动速度为1.5cm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF关于直线EF的对称图形是△EB′F.设点E、F、G运动的时间为t(单位:s).(1)当t=s时,四边形EBFB′为正方形;(2)若以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似,求t的值;(3)是否存在实数t,使得点B′与点O重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.思路点拨:(1)利用正方形的性质,得到BE=BF,列一元一次方程求解即可;(2)△EBF与△FCG 相似,分两种情况,需要分类讨论,逐一分析计算;(3)本问为存在型问题.假设存在,则可以分别求出在不同条件下的t值,它们互相矛盾,所以不存在.解答:(1)若四边形EBFB′为正方形,则BE=BF,即:10﹣t=3t,解得t=2.5;(2)分两种情况,讨论如下:①若△EBF∽△FCG,则有,即,解得:t=2.8;②若△EBF∽△GCF,则有,即,解得:t=﹣14﹣2(不合题意,舍去)或t=﹣14+2.∴当t=2.8s或t=(﹣14+2)s时,以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似.(3)假设存在实数t,使得点B′与点O重合.如图,过点O作OM⊥BC于点M,则在Rt△OFM中,OF=BF=3t,FM=BC﹣BF=6﹣3t,OM=5,由勾股定理得:OM2+FM2=OF2,即:52+(6﹣3t)2=(3t)2解得:t=;过点O作ON⊥AB于点N,则在Rt△OEN中,OE=BE=10﹣t,EN=BE﹣BN=10﹣t﹣5=5﹣t,ON=6,由勾股定理得:ON 2+EN 2=OE 2,即:62+(5﹣t )2=(10﹣t )2解得:t =3.9.∵≠3.9,∴不存在实数t ,使得点B ′与点O 重合.考点伸展:本题为运动型综合题,考查了矩形性质、轴对称、相似三角形的判定性质、勾股定理、解方程等知识点.题目并不复杂,但需要仔细分析题意,认真作答.第(2)问中,需要分类讨论,避免漏解;第(3)问是存在型问题,可以先假设存在,然后通过推导出互相矛盾的结论,从而判定不存在. 拓展练习:1、如图1,梯形ABCD 中,AD ∥ BC ,∠B=90°,AB=14cm,AD=18cm,BC=21cm,点P 从A 开始沿AD 边以1cm/秒的速度移动,点Q 从C 开始沿CB 向点B 以2 cm/秒的速度移动,如果P ,Q 分别从A ,C 同时出发,设移动时间为t 秒。