中考数学动点问题专题讲解
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中考动点专题
1、如图1,在半径为6,圆心角为90°的扇形OAB 的弧AB 上,有一个动点P,PH ⊥OA,垂足为H,△OPH 的重心为G.
(1)当点P 在弧AB 上运动时,线段GO 、GP 、GH 中,有无长度保持不变的线段?如果有,请指出这样的线段,并求出相应的长度. (2)设PH x =,GP y =,求y 关于x 的函数解析式,并写出函数的定义域(即自变量x 的取值范围). (3)如果△PGH 是等腰三角形,试求出线段PH 的长.
解:(1)当点P 在弧AB 上运动时,OP 保持不变,于是线段GO 、GP 、GH 中,有长度保持不变的线段,这条线段是GH=
32NH=2
1
32⋅OP=2. (2)在Rt △POH 中, 22236x PH OP OH -=-=, ∴2
362
1
21x OH MH -==.
在Rt △MPH 中,
.
∴
y =GP=
32MP=23363
1
x + (0 (3)△PGH 是等腰三角形有三种可能情况: ①GP=PH 时, x x =+233631 ,解得6=x . 经检验, 6=x 是原方程的根,且符合题意. ②GP=GH 时, 23363 1 2=+x ,解得0=x . 经检验, 0=x 是原方程的根,但不符合题意. ③PH=GH 时,2=x . 综上所述,如果△PGH 是等腰三角形,那么线段PH 的长为 6或2. 2、如图2,在△ABC 中,AB=AC=1,点D,E 在直线BC 上运动.设BD=,x CE=y . (1)如果∠BAC=30°,∠DAE=105°,试确定 y 与x 之间的函数解析式; (2)如果∠BAC 的度数为α,∠DAE 的度数为β,当α,β满足怎样的关系式时,(1)中 y 与x 之间的函数解析式还成立?试说明理由. 解:(1)在△ABC 中,∵AB=AC,∠BAC=30°, ∴∠ABC=∠ACB=75°, ∴∠ABD=∠ACE=105°. ∵∠BAC=30°,∠DAE=105°, ∴∠DAB+∠CAE=75°, 又∠DAB+∠ADB=∠ABC=75°, ∴∠CAE=∠ADB, ∴△ADB ∽△EAC, ∴ AC BD CE AB =, ∴ 1 1x y =, ∴ x y 1= . (2)由于∠DAB+∠CAE=αβ-,又∠DAB+∠ADB=∠ABC=2 90α - ︒,且函数关系 式成立, ∴2 90α - ︒=αβ-, 整理得=- 2 α β︒90. 当=-2αβ︒90时,函数解析式x y 1=成立. 3、如图3(1),在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3. 点O 是边AC 上的一个动点,以点O 为圆心作半圆,与边AB 相切于点D,交线段OC 于点E.作EP ⊥ED,交射线AB 于点P,交射线CB 于点F. (1)求证: △ADE ∽△AEP. (2)设OA=x ,AP=y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出它的定义域. 2 22 2 2 3362 1 419x x x MH PH MP +=-+=+= A E D C B 图2 3(2) H M N G P O A B 图1 x y (3)当BF=1时,求线段AP 的长. 解:(1)连结OD. 根据题意,得OD ⊥AB,∴∠ODA=90°,∠ODA=∠DEP. 又由OD=OE,得∠ODE=∠OED.∴∠ADE=∠AEP, ∴△ADE ∽△AEP. (2)∵∠ABC=90°,AB=4,BC=3, ∴AC=5. ∵∠ABC=∠ADO=90°, ∴OD ∥BC, ∴ 53x OD =,5 4x AD =, ∴OD= x 53,AD=x 54. ∴AE=x x 53+=x 5 8 . ∵△ADE ∽△AEP, ∴ AE AD AP AE =, ∴x x y x 5 854 58= . ∴x y 516= (8250≤ ①若EP 交线段CB 的延长线于点F,如图3(1),则CF=4. ∵∠ADE=∠AEP, ∴∠PDE=∠PEC. ∵∠FBP=∠DEP=90°, ∠FPB=∠DPE, ∴∠F=∠PDE, ∴∠F=∠FEC, ∴CF=CE. ∴5- x 58=4,得8 5 =x .可求得2=y ,即AP=2 ②若EP 交线段CB 于点F,如图3(2), 则CF=2.类似①,可得CF=CE. ∴5-x 58=2,得8 15 =x .可求得6=y ,即AP=6.综上所述, 当BF=1时,线段AP 的长为2或6. 4:如图,在矩形ABCD 中,AB=12cm ,BC=6cm ,点P 沿AB 边从点A 开始向点B 以2厘米/秒的速度移动;点Q 沿DA 边从点D 开始向点A 以1厘米/秒的速度移动。如果P、Q同时出发,用t 秒表示移动的时间(0≤ t ≤6),那么: (1)当t 为何值时,三角形QAP 为等腰三角形? (2)求四边形QAPC 的面积,提出一个与计算结果有关的结论; (3)当t 为何值时,以点Q 、A 、P 为顶点的三角形与△ABC 相似? 分析:(1)当三角形QAP 为等腰三角形时,由于∠A 为直角,只能是AQ=AP ,建立等量关系, t t -=62,即2=t 时,三角形QAP 为等腰三角形; (2)四边形QAPC 的面积=ABCD 的面积—三角形QDC 的面积—三角形PBC 的面积 =6 )212(21 1221612⨯--⨯⨯-⨯x x =36,即当P 、Q 运动时,四边形QAPC 的面积不变。 (3)显然有两种情况:△PAQ ∽△ABC ,△QAP ∽△ABC , 由相似关系得61262=-x x 或126 62= -x x ,解之得3=x 或2.1=x 5、如图1,已知抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一个交点为B 。 ⑴求抛物线的解析式;(用顶点式求得抛物线的解析式为x x 41 y 2+-=) ⑵若点C 在抛物线的对称轴上,点D 在抛物线上,且以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形,求D 点的坐标; ⑶连接OA 、AB ,如图2,在x 轴下方的抛物线上是否存在点P ,使得△OBP 与△OAB 相似?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。