2022年中考数学压轴题之动点题目训练 .pdf
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1、中考数学压轴题之动点题目训练动点试题是近几年中考命题的热点,与一次函数、 二次函数等知识综合,构成中考试题的压轴题。 动点试题大致分为点动、 线动、图形动 三种类型, 动点试题要以静代动的解题思想解题。下面就中考动点试题进行分析:例 1 如图,在平行四边形ABCD 中,AD=4cm , A=60 ,BDAD. 一动点 P 从 A 出发,以每秒1cm 的速度沿 ABC的路线匀速运动,过点P 作直线 PM,使 PMAD. 1当点 P 运动 2 秒时,设直线PM 与 AD 相交于点E,求 APE 的面积;2当点 P 运动 2 秒时, 另一动点 Q 也从 A 出发沿 AB的路线运动, 且在 AB 上以
2、每秒 1cm 的速度匀速运动, (当 P、Q 中的某一点到达终点,则两点都停止运动 .)过 Q 作直线QN,使 QN PM,设点Q 运动的时间为t 秒(0t 8) ,直线 PM 与 QN 截平行四边形ABCD 所得图形的面积为S (cm2). (1)求 S 关于 t 的函数关系式;(2)求 S 的最大值 . 1.分析:此题为点动题,因此,1)搞清动点所走的路线及速度,这样就能求出相应线段的长; 2)分析在运动中点的几种特殊位置. 由题意知,点P 为动点,所走的路线为:ABC速度为 1cm/s。而 t=2s,故可求出AP 的值,进而求出APE 的面积 . 略解:由 AP=2 , A=60 得 A
3、E=1,EP=. 因此. 2.分析:两点同时运动,点P 在前,点Q 在后,速度相等,因此两点距出发点A 的距离相差总是2cm.P 在 AB 边上运动后, 又到 BC 边上运动 .因此 PM、 QN 截平行四边形ABCD所得图形不同 .故分两种情况:(1)当 P、Q 都在 AB 上运动时, PM、QN 截平行四边形ABCD 所得的图形永远为直角梯形 .此时 0t 6.当 P在 BC 上运动,而 Q在 AB 边上运动时, 画出相应图形, 所成图形为六边形DFQBPG.不规则图形面积用割补法.此时 6 t 8.略解:当P、 Q 同时在 AB 边上运动时,0t 6.AQ=t,AP=t+2, AF=t,
4、QF=t,AG=(t+2), 由三角函数PG=(t+2), FG=AG-AF=(t+2)-t=1.S = (QF+PG) FG=t+(t+2)1=t+. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页当 6t 8 时,S=S 平行四边形ABCD-S AQF-S GCP. 易求 S 平行四边形ABCD=16,SAQF=AF QF=t2. 而SCGP=PC PG,PC=4-BP=4-(t+2-8)=10-t.由 比 例 式可 得PG=(10-t).SCGP=PC PG=(10-t) (10-t)=(10-t)2. S=16-t2-
5、(10-t)2=(6t 8分析 :求面积的最大值时,应用函数的增减性求.若题中分多种情况,那么每一种情况都要分别求出最大值,然后综合起来得出一个结论.此题分两种情况,那么就分别求出0t 6 和6t 8 时的最大值 . 0 t 6时,是一次函数 ,应用一次函数的性质,由于一次项系数是正数,面积S随 t 的增大而增大.当 6t 8 时,是二次函数 ,应用配方法或公式法求最值. 略解:由于所以 t=6 时, S最大;由于 S(6t 8, 所以 t=8 时, S 最大 =6.综上所述 , 当 t=8 时, S 最大 =6. 例 2如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC 为菱形,点C的坐标为 (4,0
6、), AOC=60 ,垂直于x 轴的直线l 从 y 轴出发,沿x轴正方向以每秒1 个单位长度的速度运动,设直线l 与菱形 OABC 的两边分别交于点M 、N(点 M 在点 N 的上方 ). 1.求 A、B 两点的坐标;2.设 OMN 的面积为S,直线 l 运动时间为t 秒(0t 6),试求 S与 t 的函数表达式;3.在题 (2)的条件下, t 为何值时, S的面积最大?最大面积是多少?1.分析:由菱形的性质、三角函数易求A、B 两点的坐标 . 解:四边形OABC 为菱形,点C 的坐标为 (4,0),OA=AB=BC=CO=4. 如图,过点A 作 AD OC 于 D. AOC=60 , OD=
7、2 ,AD=. A(2, ),B(6, ). 2.分析:直线l 在运动过程中,随时间t 的变化, MON 的形状也不断变化,因此,首先要把所有情况画出相应的图形,每一种图形都要相应写出自变量的取值范围。这是解决动点题关键之一 . 直线 l 从 y 轴出发,沿x 轴正方向运动与菱形OABC 的两边相交有三种情况:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页0t 2时,直线l 与 OA、OC 两边相交 (如图 ). 2t 4 时,直线l 与 AB 、OC 两边相交 (如图 ). 4t 6 时,直线l 与 AB 、BC 两边相交
8、(如图 ). 略解: MN OC, ON=t. MN=ONtan60 =.S=ON MN=t2. S=ON MN=t 2=t. 方法一:设直线l 与 x 轴交于点H.MN 2-(t-4)=6-t, S=MN OH=(6-t)t=-t2+3t. 方法二: 设直线 l 与 x 轴交于点 H.S=SOMH-S ONH,S=t 2-t (t-4)= - t2+3t. 方法三:设直线l 与 x 轴交于点H.S=, =4 2=8,= 2 (t-2)= t-2, = 4(t-4)=2t-8,=(6-t)(6-t)=18-6t+t2, S=8-(t-2)-(2t-8)-(18-6t+t2)=-t2+3t. 3
9、.求最大面积的时候,求出每一种情况的最大面积值,然后再综合每种情况,求出最大值. 略解:由 2 知,当 0t 2时,= 22=2;当 2t 4 时,=4;当 4t 6 时,配方得S=-(t-3)2+,当 t=3 时,函数S -t2+3t 的最大值是. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页但 t=3 不在 4t 6 内,在 4t 6 内,函数S-t2+3t 的最大值不是. 而当 t3 时,函数S-t2+3t 随 t 的增大而减小,当4t 6 时, S4.综上所述,当t=4 秒时,=4. 练习 1 如图所示,在直角坐标系
10、中,矩形ABCD 的边 AD 在 x 轴上,点A 在原点,AB3,AD 5若矩形以每秒2 个单位长度沿x 轴正方向作匀速运动同时点P 从 A 点出发以每秒1 个单位长度沿ABCD 的路线作匀速运动当P 点运动到D 点时停止运动,矩形 ABCD 也随之停止运动求 P 点从 A 点运动到D 点所需的时间;设 P 点运动时间为t(秒) . 当 t5 时,求出点P 的坐标;若 OAP 的面积为 s,试求出s 与 t 之间的函数关系式(并写出相应的自变量t 的取值范围) 解:(1)P点从 A 点运动到 D 点所需的时间(3+5+3) 111(秒) . (2)当 t5 时, P点从 A 点运动到BC 上,
11、此时OA=10,AB+BP=5 , BP=2. 过点 P 作 PEAD 于点 E,则 PE=AB=3,AE=BP=2. OE=OA+AE=10+2=12. 点 P的坐标为( 12,3) 分三种情况:当 0t 3 时,点 P 在 AB 上运动,此时OA=2t,AP=t , s= 2t t= t2. 当 3t 8 时,点 P 在 BC 上运动,此时OA=2t , s= 2t 3=3 t. 当 8t11 时,点 P在 CD 上运动,此时OA=2t,AB+BC+CP= t ,DP=(AB+BC+CD)-( AB+BC+CP)=11- t.s= 2t (11- t)=- t2+11 t. 综上所述, s
12、 与 t 之间的函数关系式是:当 0t 3 时,s= t2;当 3t 8 时,s=3 t;当 8t11 时, s=- t2+11 t . 练习 2如图,边长为 4 的正方形OABC 的顶点 O 为坐标原点, 点 A 在 x轴的正半轴上,点C 在 y 轴的正半轴上动点D 在线段 BC 上移动(不与B,C 重合),连接 OD,过点 D 作 DEOD,交边 AB 于点 E,连接 OE(1)当 CD=1 时,求点E 的坐标;(2)如果设 CD=t ,梯形 COEB 的面积为 S,那么是否存在S 的最大值?若存在,请求出这个最大值及此时t 的值;若不存在,请说明理由解: (1) 正方形 OABC 中,因
13、为EDOD,即 ODE =90 ,所以 COD=90 -CDO,而EDB =90 -CDO , 所 以 COD =EDB. 又 因 为 OCD= DBE=90 , 所 以CDO BED. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页所以,即,BE=,则.因此点 E 的坐标为( 4,) (2) 存在 S 的最大值由于 CDO BED ,所以,即,BE=t t2. 4 (4 tt2)故当 t=2 时, S 有最大值101、 ( 09 包头)如图,已知ABC中,10ABAC厘米,8BC厘米,点D为AB的中点(1)如果点 P 在线段
14、 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;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)1t秒,3 13BPCQ厘米,10AB厘米,点D为AB的中点,5BD厘米又8PCBCBPBC,厘米,835PC厘米,
15、PCBDA Q C D B P 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页又ABAC,BC,BPDCQP(4 分)PQvv, BPCQ,又BPDCQP,BC,则45BPPCCQBD,点P,点Q运动的时间433BPt秒,515443QCQvt厘米 /秒(7 分)(2)设经过x秒后点P与点Q第一次相遇,由题意,得1532 104xx,解得803x秒点P共运动了803803厘米8022824,点P、点Q在AB边上相遇,经过803秒点P与点Q第一次在边AB上相遇 (12 分)2、 (09 齐齐哈尔) 直线364yx与坐标轴分别交于
16、AB、两点,动点PQ、同时从O点出发,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OBA运动(1)直接写出AB、两点的坐标;(2)设点Q的运动时间为t秒,OPQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式;x A O Q P B y 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页(3)当485S时,求出点P的坐标, 并直接写出以点OPQ、 、为顶点的平行四边形的第四个顶点M的坐标解( 1)A(8,0)B(0,6)1 分(2)86OAOB,10AB点Q由O到A的时间是881(秒)点P的速度是6102
17、8(单位 /秒)1 分当P在线段OB上运动(或03t)时,2OQtOPt,2St1 分当P在线段BA上运动(或38t )时,6102162OQtAPtt,, 如图,作PDOA于点D,由PDAPBOAB,得4865tPD,1 分21324255SOQPDtt1分(自变量取值范围写对给1 分,否则不给分 )(3)8 2455P,1分1238 2412 241224555555IMM,3 分3(09 深圳)如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=2x 8 分别与 x 轴, y 轴相交于A,B 两点,点P(0,k)是 y 轴的负半轴上的一个动点,以P 为圆心, 3 为半径作 P. (1)连结 PA,若
18、PA=PB,试判断 P 与 x 轴的位置关系,并说明理由;(2)当 k 为何值时,以P 与直线 l 的两个交点和圆心 P 为顶点的三角形是正三角形?解: (1) P 与 x 轴相切 . 直线 y=2x8 与 x 轴交于 A( 4,0) ,与 y 轴交于 B(0, 8) ,OA=4 ,OB=8. 由题意, OP=k,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页PB=PA=8+k. 在 RtAOP 中, k2+42=(8+k)2 ,k=3, OP 等于 P 的半径, P 与 x 轴相切 . (2)设 P 与直线 l 交于 C,D
19、 两点,连结PC,PD 当圆心 P 在线段 OB 上时 ,作 PECD于 E. PCD 为正三角形,DE=12CD=32,PD=3,PE=3 32. AOB= PEB=90 , ABO= PBE, AOB PEB,3 342,=4 5AOPEABPBPB即,3 15,2PB3 1582POBOPB,3 15(0,8)2P,3 1582k. 当圆心 P在线段 OB 延长线上时 ,同理可得 P(0,3 152 8),k=3 1528,当 k=3 1528 或 k=3 1528 时,以P 与直线 l 的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形 . 4(09 哈尔滨)如图 1,在平面直角坐标系中,点O
20、 是坐标原点,四边形ABCO 是菱形,点 A 的坐标为( 3,4) ,点 C 在 x 轴的正半轴上,直线AC 交 y 轴于点 M,AB 边交 y 轴于点 H(1)求直线 AC 的解析式;(2)连接 BM ,如图 2,动点 P 从点 A 出发,沿折线ABC 方向以 2 个单位秒的速度向终点C 匀速运动,设PMB 的面积为S(S0) ,点 P精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页的运动时间为t 秒,求 S与 t 之间的函数关系式(要求写出自变量t 的取值范围);(3)在( 2)的条件下,当t 为何值时,MPB 与 BCO
21、互为余角,并求此时直线OP 与直线 AC 所夹锐角的正切值解:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页5(09 河北)在 Rt ABC 中, C=90 ,AC = 3 ,AB = 5 点 P 从点 C 出发沿 CA 以每秒 1个单位长的速度向点A 匀速运动,到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回;点Q 从点 A出发沿 AB 以每秒 1 个单位长的速度向点B 匀速运动伴随着P、 Q 的运动, DE 保持垂直平分 PQ,且交 PQ 于点 D,交折线 QB-BC-CP 于点 E点 P、Q 同时出发, 当点 Q 到达点 B时停
22、止运动,点P也随之停止设点P、Q 运动的时间是t 秒( t0) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页(1)当 t = 2 时, AP = ,点 Q 到 AC 的距离是;(2)在点 P 从 C 向 A 运动的过程中,求APQ 的面积 S与t 的函数关系式; (不必写出t 的取值范围)(3)在点 E 从 B 向 C 运动的过程中,四边形QBED 能否成为直角梯形?若能,求t 的值若不能,请说明理由;(4)当 DE 经过点 C 时,请直接写出t 的值解: (1)1,85;(2)作 QFAC 于点 F,如图 3, AQ =
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