2022年中考数学复习专题学案运动型问题 .pdf
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1、学习必备欢迎下载运动型问题【题型特征】用运动的观点来探究几何图形变化规律的问题称为运动型问题,此类问题的显著特点是图形中的某个元素(如点、线段、角等)或整个几何图形按某种规律运动,图形的各个元素在运动变化的过程中互相依存、和谐统一,体现了数学中“变”与“不变”、“一般”与“特殊”的辩证思想,渗透了分类讨论、转化化归、数形结合、函数方程等重要的数学思想,综合性较强 .运动型试题主要类型:(1)点的运动 (单点运动、双点运动);(2)线的运动 (线段或直线的运动 );(3)形的运动 (三角形运动、四边形运动、圆的运动等).【解题策略】解决运动型试题需要用运动与变化的眼光去观察和研究图形,把握图形运
2、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 .解决点动型问题 ,一是要搞清在点运动变化的过程中,哪些图形 (如线段、三角形等)随之运动变化 ,并在点运动在相对静止的瞬间,寻找变量的关系 .二是要运用好相应的几何知识 .三是要结合具体问题,建立函数模型 ,达到解题目的 .线动实质就是点动,即点动带动线动 ,进而还会产生面动,因而线动型几何问题可以通过转化成点动型问题来求解.解决线动类问题的关键是要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.从运动变化得到图形的特殊位置,进而探索出一般的结论或者从中获得解题启示.解决形动类问题 ,一是要抓
3、住几何图形在运动过程中形状和大小都不改变这一特性,充分利用不变量来解决问题;二是要运用特殊到一般的关系,探究图形运动变化过程中的不同阶段 ;三是要运用类比转化的方法探究相同运动状态下的共同性质,这种方法能够使得问题解决的过程更加简捷,结论更加准确 .精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 35 页学习必备欢迎下载类型一点的运动典例 1(2015江西 )如图(1),AB是 O 的直径 ,点 C在 AB的延长线上 ,AB= 4,BC= 2,P 是O上半部分的一个动点,连接 OP,CP.(1)求OPC的最大面积 ; (2)求OCP的最
4、大度数 ; (3)如图(2),延长 PO交 O 于点 D,连接 DB,当 CP=DB时,求证:CP是O 的切线 .(1) (2) 【全解】(1)AB=4, OB=2,OC=OB+BC= 4.在 OPC中,设 OC边上的高为h, 当 h 最大时 ,SOPC取得最大值 .观察图形 ,当 OPOC时,h 最大,如图(1)所示 : 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 35 页学习必备欢迎下载(1) 此时 h=半径=2,SOPC=22=4.OPC的最大面积为4.(2)当 PC与 O 相切时 ,OCP最大.如图(2)所示 : (2) O
5、CP= 30 .OCP的最大度数为30 .(3)如图(3),连接 AP,BP.(3) A=D=APD= ABD.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 35 页学习必备欢迎下载=, =.AP=BD.CP=DB , AP=CP.A=C.A=D=APD= ABD=C.在 ODB与BPC中, ODB BPC (SAS) .D=BPC.PD是直径 , DBP= 90 .D+BPD= 90 .BPC+ BPD= 90 .DPPC.DP经过圆心 , PC是 O 的切线 .【技法梳理】本题是一道单质点的运动问题.考查了全等三角形的判定和性质,
6、切线的判定和性质 ,作出辅助线构建直角三角形是解题的关键.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 35 页学习必备欢迎下载(1)在OPC中,底边 OC长度固定 ,因此只要 OC边上高最大 ,则OPC的面积最大 ;观察图形 ,当 OPOC时满足要求 ; (2)PC与O 相切时 ,OCP的度数最大 ,根据切线的性质即可求得; (3)连接 AP,BP通过 ODB BPC可求得 DPPC ,从而求得 PC是O 的切线 .举一反三1. (2015黑龙江牡丹江)如图,在 RtABC中,ACB= 90 ,AC= 8,BC= 6,CDAB 于点
7、 D.点 P从点 D 出发,沿线段 DC向点 C运动,点 Q 从点 C出发,沿线段 CA向点 A 运动,两点同时出发,速度都为每秒1 个单位长度 ,当点 P 运动到 C时,两点都停止 .设运动时间为t 秒.(1)求线段 CD的长 .(2)设CPQ的面积为 S,求 S与 t 之间的函数表达式,并确定在运动过程中是否存在某一时刻 t,使得 SCPQSABC=9100?若存在 ,求出 t 的值 ;若不存在 ,说明理由 .(3)当 t 为何值时 ,CPQ为等腰三角形 ? (第 1 题) 【小结】 解题要点是 (1)明确动点的运动过程;(2)明确运动过程中 ,各组成线段、三角形之间的关系;(3)运用分类
8、讨论的数学思想,避免漏解 .精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 35 页学习必备欢迎下载类型二线的运动典例 2(2015广东 )如图,在 ABC中,AB=AC ,ADBC于点 D,BC= 10cm,AD=8cm.点 P从点B 出发 ,在线段 BC上以每秒 3cm 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 2cm 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(t0).备用图(1)当
9、 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 ,请求出此时刻t 的值;若不存在,请说明理由 .【解析】(1)如图 (1)所示 ,利用菱形的定义证明; (2)如图(2)所示,首先求出 PEF的面积的表达式 ,然后利用二次函数的性质求解; (3)如图(3)(4)(5)所示 ,分三种情形 ,需要分类讨论 ,分别求解 .【全解】(1)当 t=2 时,DH=AH= 4,则 H 为 AD的中点 ,如图(1)所示.精选学习资料 -
10、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 35 页学习必备欢迎下载(1) EF AD, EF为 AD的垂直平分线 .AE=DE ,AF=DF.AB=AC ,ADBC于点 D, ADBC ,B=C.EF BC.AEF= B,AFE= C.AEF= AFE.AE=AF.AE=AF=DE=DF ,即四边形 AEDF为菱形 .(2)如图(2)所示,由(1)知 EF BC , (2) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 35 页学习必备欢迎下载当 t=2 秒时 ,SPEF存在最大值 ,最
11、大值为 10,此时 BP= 3t=6.(3)存在.理由如下 : 若点 E为直角顶点 ,如图(3)所示 , (3) 此时 PE AD,PE=DH= 2t,BP=3t.PE AD, 此比例式不成立 ,故此种情形不存在.若点 F为直角顶点 ,如图(4)所示, (4) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 35 页学习必备欢迎下载此时 PFAD,PF=DH= 2t,BP=3t,CP= 10-3t.PF AD, .若点 P 为直角顶点 ,如图(5)所示.(5) 过点 E作 EMBC于点 M,过点 F作 FNBC于点 N,则 EM=FN=
12、DH= 2t,EMFNAD.EMAD, 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 35 页学习必备欢迎下载【技法梳理】这是一道“线平移型”动态问题,涉及动点与动线两种运动类型.第(1)问考查了菱形的定义;第(2)问考查了相似三角形、图形面积及二次函数的极值;第(3)问考查了相似三角形、勾股定理、解方程等知识点,重点考查了分类讨论的数学思想.举一反三2. (2015湖南衡阳 )如图,直线 AB 与 x 轴相交于点 A(-4,0),与 y 轴相交于点B(0,3),点 P 从点 A 出发,以每秒 1 个单位长度的速度沿直线AB向点 B
13、移动.同时,将直线以每秒0.6 个单位长度的速度向上平移,交 OA 于点 C,交 OB于点 D,设运动时间为t(0t5)秒.(1)证明:在运动过程中 ,四边形 ACDP总是平行四边形 ; (2)当 t 取何值时 ,四边形 ACDP为菱形 ?请指出此时以点D为圆心、 OD长为半径的圆与直线 AB的位置关系并说明理由.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 35 页学习必备欢迎下载(第 2 题) 【小结】这是一道“线运动型”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
14、值,或者探究运动过程中是否存在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.类型三面的运动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 35 页学习必备欢迎下载典例 3(2015甘肃天水
15、)如图 (1),在平面直角坐标系中,点 A(0,-6),点 B(6,0).RtCDE中,CDE= 90 ,CD= 4,DE=4,直角边 CD在 y 轴上,且点 C与点 A 重合.RtCDE沿 y 轴正方向平行移动 ,当点 C运动到点 O 时停止运动 .解答下列问题 : (1)如图(2),当 RtCDE运动到点 D 与点 O 重合时 ,设 CE交 AB 于点 M,求 BME 的度数.(2)如图(3),在 RtCDE的运动过程中 ,当 CE经过点 B时,求 BC的长.(3)在 RtCDE的运动过程中 ,设 AC=h,OAB与 CDE的重叠部分的面积为S,请写出S与 h 之间的函数表达式,并求出面积
16、S的最大值 .(1) (2) (3) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 35 页学习必备欢迎下载【全解】(1)如图 (1), (1) 在平面直角坐标系中,点 A(0,-6),点 B(6,0).OA=OB.OAB=45 .CDE= 90 ,CD= 4,DE= 4, OCE= 60 .CMA=OCE- OAB=60 -45 =15 .BME=CMA=15 .(2)如图(2), (2) CDE= 90 ,CD= 4,DE= 4, OBC= DEC= 30 .精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
17、 - - - - -第 13 页,共 35 页学习必备欢迎下载OB=6, BC= 4.(3)h2 时,如图 (3),作 MNy 轴交 y 轴于点 N,作 MFDE交 DE于点 F,且 OE交 AB于点 k.(3) CD= 4,DE=4,AC=h,AN=NM, CN=4-FM,AN=MN=4+h-FM.CMNCED , 【技法梳理】本题是一道面平移型动态问题.综合运用了相似三角形的判定与性质、解直角三角形、以及三角形外角定理,难度较大 .对于第 (3)题这类有关于动态问题,需要分类讨论 ,以防漏解有一定的难度.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
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