2021-2022年收藏的精品资料中考数学复习专题讲座精编含详细参考答案14页:动点型问题.doc
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1、中考数学复习专题讲座:动点型问题(建立动点问题的函数解析式(或函数图像)、动态几何型压轴题、双动点问题、因动点产生的最值问题)一、中考专题诠释所谓“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.“动点型问题” 题型繁多、题意创新,考察学生的分析问题、解决问题的能力,内容包括空间观念、应用意识、推理能力等,是近几年中考题的热点和难点。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
2、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、中考考点精讲建立动点问题的函数解析式(或函数图像)函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要内容.动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知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.(一)应用勾股定理建立函数解析式(或函数图像)例1(2012嘉兴)如图,正方形ABC
3、D的边长为a,动点P从点A出发,沿折线ABDCA的路径运动,回到点A时运动停止设点P运动的路程长为长为x,AP长为y,则y关于x的函数图象大致是() A B C D 思路分析:根据题意设出点P运动的路程x与点P到点A的距离y的函数关系式,然后对x从0到2a+2a时分别进行分析,并写出分段函数,结合图象得出答案解:设动点P按沿折线ABDCA的路径运动,正方形ABCD的边长为a,BD=a,则当0xa时,y=x,当ax(1+)a时,y=,当a(1+)xa(2+)时,y=,当a(2+)xa(2+2)时,y=a(2+2)x,结合函数解析式可以得出第2,3段函数解析式不同,得出A选项一定错误,根据当ax(
4、1+)a时,函数图象被P在BD中点时,分为对称的两部分,故B选项错误,再利用第4段函数为一次函数得出,故C选项一定错误,故选:D点评:此题主要考查了动点问题的函数图象问题;根据自变量不同的取值范围得到相应的函数关系式是解决本题的关键对应训练1(2012内江)如图,正ABC的边长为3cm,动点P从点A出发,以每秒1cm的速度,沿ABC的方向运动,到达点C时停止,设运动时间为x(秒),y=PC2,则y关于x的函数的图象大致为()A BC D解:正ABC的边长为3cm,A=B=C=60,AC=3cm如图,D为AB的中点,连结CD,则:AD=BD=1.5(cm),CD=(cm)。当0x1.5时,即点P
5、在线段AD上时,AP=xcm(0x1.5),则D,即y=x23x+9(0x1.5);当1.5x3时,即点P在线段AD上时,AP=xcm(1.5x3),则,即y=x23x+9(1.5x3);综上,当0x3时,y=x23x+9,该函数图象是开口向上的抛物线;当3x6时,即点P在线段BC上时,PC=(6x)cm(3x6);则y=(6x)2=(x6)2(3x6),该函数的图象是在3x6上的抛物线;故选C(二)应用比例式建立函数解析式(或函数图像)例2(2012攀枝花)如图,直角梯形AOCD的边OC在x轴上,O为坐标原点,CD垂直于x轴,D(5,4),AD=2若动点E、F同时从点O出发,E点沿折线OAA
6、DDC运动,到达C点时停止;F点沿OC运动,到达C点是停止,它们运动的速度都是每秒1个单位长度设E运动x秒时,EOF的面积为y(平方单位),则y关于x的函数图象大致为()A B C D 思路分析:首先根据点D的坐标求得点A的坐标,从而求得线段OA和线段OC的长,然后根据运动时间即可判断三角形EOF的面积的变化情况解:D(5,4),AD=2OC=5,CD=4 OA=5,运动x秒(x5)时,OE=OF=x,作EHOC于H,AGOC于点G,EHAG,EHOAGO,即:,EH=x,SEOF=OFEH=xx=x2,故A、B错误;当点F运动到点C时,点E运动到点A,此时点F停止运动,点E在AD上运动,EO
7、F的面积不变,点E在DC上运动时,如右图,EF=11x,OC=5,SEOF=OCCE=(11x)5=x+是一次函数,故C正确,故选C点评:本题考查了动点问题的函数图象,解题的关键是根据动点确定分段函数的图象对应训练2(2012贵港)如图,RtABC的内切圆O与AB、BC、CA分别相切于点D、E、F,且ACB=90,AB=5,BC=3,点P在射线AC上运动,过点P作PHAB,垂足为H(1)直接写出线段AC、AD及O半径的长;(2)设PH=x,PC=y,求y关于x的函数关系式;(3)当PH与O相切时,求相应的y值(1)连接AO、DO设O的半径为r在RtABC中,由勾股定理得AC=4,则O的半径r=
8、(AC+BCAB)=(4+35)=1;CE、CF是O的切线,ACB=90,CFO=FCE=CEO=90,CF=CE,四边形CEOF是正方形,CF=OF=1;又AD、AF是O的切线,AF=AD;AF=ACCF=ACOF=41=3,即AD=3;(2)在RtABC中,AB=5,AC=4,BC=3,C=90,PHAB,C=PHA=90,A=A,AHPACB,=,即=,y=x+4,即y与x的函数关系式是y=x+4;(3)如图,PH与O相切OMH=MHD=HDO=90,OM=OD,四边形OMHD是正方形,MH=OM=1;由(1)知,四边形CFOE是正方形,CF=OF=1,PH=PM+MH=PF+FC=PC
9、,即x=y;又由(2)知,y=x+4,y=y+4,解得,y=(三)应用求图形面积的方法建立函数关系式例3 (2012桂林)如图,在ABC中,BAC=90,AB=AC=6,D为BC的中点(1)若E、F分别是AB、AC上的点,且AE=CF,求证:AEDCFD;(2)当点F、E分别从C、A两点同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿CA、AB运动,到点A、B时停止;设DEF的面积为y,F点运动的时间为x,求y与x的函数关系式;(3)在(2)的条件下,点F、E分别沿CA、AB的延长线继续运动,求此时y与x的函数关系式思路分析:(1)利用等腰直角三角形的性质得到BAD=DAC=B=C=45,进而得到AD=B
10、D=DC,为证明AEDCFD提供了重要的条件; (2)利用S四边形AEDF=SAED+SADF=SCFD+SADF=SADC=9 即可得到y与x之间的函数关系式;(3)依题意有:AF=BE=x6,AD=DB,ABD=DAC=45得到DAF=DBE=135,从而得到ADFBDE,利用全等三角形面积相等得到SADF=SBDE从而得到SEDF=SEAF+SADB即可确定两个变量之间的函数关系式解:(1)证明:BAC=90 AB=AC=6,D为BC中点 BAD=DAC=B=C=45 AD=BD=DC (2分)AE=CFAEDCFD (2)解:依题意有:FC=AE=x,AEDCFD S四边形AEDF=S
11、AED+SADF=SCFD+SADF=SADC=9 ;(3)解:依题意有:AF=BE=x6,AD=DB,ABD=DAC=45DAF=DBE=135 ADFBDE SADF=SBDE SEDF=SEAF+SADB = 点评:本题考查等腰直角三角形的性质及全等三角形的判定与性质,考查的知识点虽然不是很多但难度较大对应训练3(2012桂林)如图,在边长为4的正方形ABCD中,动点P从A点出发,以每秒1个单位长度的速度沿AB向B点运动,同时动点Q从B点出发,以每秒2个单位长度的速度沿BCCD方向运动,当P运动到B点时,P、Q两点同时停止运动设P点运动的时间为t,APQ的面积为S,则S与t的函数关系的图
12、象是() A B C D解:点P在AB上运动,点Q在BC上运动,此时AP=t,QB=2t,故可得S=APQB=t2,函数图象为抛物线;点P在AB上运动,点Q在CD上运动,此时AP=t,APQ底边AP上的高维持不变,为正方形的边长4,故可得S=AP4=2t,函数图象为一次函数综上可得总过程的函数图象,先是抛物线,然后是一次增函数选D(四)以双动点为载体,探求函数图象问题例4 (2012荆门)如图(1)所示,E为矩形ABCD的边AD上一点,动点P、Q同时从点B出发,点P沿折线BEEDDC运动到点C时停止,点Q沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒设P、Q同发t秒时,BPQ的面积为yc
13、m2已知y与t的函数关系图象如图(2)(曲线OM为抛物线的一部分),则下列结论:AD=BE=5;cosABE=;当0t5时,y=t2;当t=秒时,ABEQBP;其中正确的结论是 (填序号)思路分析:根据图(2)可以判断三角形的面积变化分为三段,可以判断出当点P到达点E时点Q到达点C,从而得到BC、BE的长度,再根据M、N是从5秒到7秒,可得ED的长度,然后表示出AE的长度,根据勾股定理求出AB的长度,然后针对各小题分析解答即可解:根据图(2)可得,当点P到达点E时点Q到达点C,点P、Q的运动的速度都是1cm/秒,BC=BE=5,AD=BE=5,故小题正确;又从M到N的变化是2,ED=2,AE=
14、ADED=52=3,在RtABE中,AB=4,cosABE=,故小题错误;过点P作PFBC于点F,ADBC,AEB=PBF,sinPBF=sinAEB=,PF=PBsinPBF=t,当0t5时,y=BQPF=tt=t2,故小题正确;当t=秒时,点P在CD上,此时,PD=BEED=52=,PQ=CDPD=4=,=,=,=,又A=Q=90,ABEQBP,故小题正确综上所述,正确的有点评:本题考查了动点问题的函数图象,根据图(2)判断出点P到达点E时点Q到达点C是解题的关键,也是本题的突破口(五)以双动点为载体,探求函数最值问题例5(2012张家界)如图,抛物线y=x2+x+2与x轴交于C、A两点,
15、与y轴交于点B,OB=2点O关于直线AB的对称点为D,E为线段AB的中点(1)分别求出点A、点B的坐标;(2)求直线AB的解析式;(3)若反比例函数y=的图象过点D,求k值;(4)两动点P、Q同时从点A出发,分别沿AB、AO方向向B、O移动,点P每秒移动1个单位,点Q每秒移动个单位,设POQ的面积为S,移动时间为t,问:S是否存在最大值?若存在,求出这个最大值,并求出此时的t值;若不存在,请说明理由思路分析:(1)抛物线的解析式中,令x=0,能确定抛物线与y轴的交点坐标(即B点坐标);令y=0,能确定抛物线与x轴的交点坐标(即A、C的坐标)(2)由(1)的结果,利用待定系数法可求出直线AB的解
16、析式(3)欲求出反比例函数的解析式,需要先得到D点的坐标已知A、B的坐标,易判断出OAB是含特殊角的直角三角形,结合O、D关于直线AB对称,可得出OD的长,结合DOA的读数,即可得到D点的坐标,由此得解(4)首先用t列出AQ、AP的表达式,进而可得到P到x轴的距离,以OQ为底、P到x轴的距离为高,可得到关于S、t的函数关系式,根据函数的性质即可得到S的最大值及此时t的值解:(1)令y=0,即x2+x+2=0;解得 x1=,x2=2C(,0)、A(2,0)令x=0,即y=2,B(0,2)综上,A(2,0)、B(0,2)(2)令AB方程为y=k1x+2因为点A(2,0)在直线上,0=k12+2k1
17、=,直线AB的解析式为y=x+2(3)由A(2,0)、B(0,2)得:OA=2,OB=2,AB=4,BAO=30,DOA=60;D与O点关于AB对称,DOA=60,OD=OA=2,D点的横坐标为,纵坐标为3,即D(,3)因为y=过点D,3=,k=3(4)AP=t,AQ=t,P到x轴的距离:APsin30=t,OQ=OAAQ=2t;SOPQ=(2t)t=(t2)2+;依题意有,解得0t4当t=2时,S有最大值为点评:该题考查的知识点有:函数解析式的确定、二次函数的性质、图形面积的解法等,在解答动点函数问题时,一定要注意未知数的取值范围(六)因动点产生的最值问题因动点产生的最值问题与一般最值问题一
18、样,一般都归于两类基本模型:1归于函数模型即利用一次函数的增减性和二次函数的对称性及增减性确定某范围内函数的最大或最小值 2归于几何模型这类模型又分为两种情况:(1)归于“两点之间的连线中线段最短”。凡属于求“变动的两线段之和的最小值”时大都应用这一模型。 (2)归于“三角形两边之差小于第三边”凡属于求“变动的两线段之差的最大值”时大都应用这一模型。例6(2012襄阳)如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax2+bx+c经过O,D,C三点(1)求AD的长
19、及抛物线的解析式;(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动设运动时间为t秒,当t为何值时,以P、Q、C为顶点的三角形与ADE相似?(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由5解:(1)四边形ABCO为矩形,OAB=AOC=B=90,AB=CO=8,AO=BC=10由题意,BDCEDCB=DEC=90,EC=BC=10,ED=BD
20、由勾股定理易得EO=6AE=106=4,设AD=x,则BD=ED=8x,由勾股定理,得x2+42=(8x)2,解得,x=3,AD=3抛物线y=ax2+bx+c过点D(3,10),C(8,0),解得抛物线的解析式为:y=x2+x(2)DEA+OEC=90,OCE+OEC=90,DEA=OCE,由(1)可得AD=3,AE=4,DE=5而CQ=t,EP=2t,PC=102t当PQC=DAE=90,ADEQPC,=,即=,解得t=当QPC=DAE=90,ADEPQC,=,即=,解得t=当t=或时,以P、Q、C为顶点的三角形与ADE相似(3)假设存在符合条件的M、N点,分两种情况讨论:EC为平行四边形的
21、对角线,由于抛物线的对称轴经过EC中点,若四边形MENC是平行四边形,那么M点必为抛物线顶点;则:M(4,);而平行四边形的对角线互相平分,那么线段MN必被EC中点(4,3)平分,则N(4,);EC为平行四边形的边,则ECMN,设N(4,m),则M(48,m+6)或M(4+8,m6);将M(4,m+6)代入抛物线的解析式中,得:m=38,此时 N(4,38)、M(4,32);将M(12,m6)代入抛物线的解析式中,得:m=26,此时 N(4,26)、M(12,32);综上,存在符合条件的M、N点,且它们的坐标为:M1(4,32),N1(4,38)M2(12,32),N2(4,26)M3(4,)
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