江苏省13市2015年中考数学试题分类解析汇编 专题13 动态几何问题.doc
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1、1专题专题 1313:动态几何问题:动态几何问题1.1.(20152015 年年江苏泰州江苏泰州 3 3 分分)如图,在平面直角坐标系xOy中,CBA由ABC绕点P旋转得到,则点P的坐标为【】A.0,1 B.1,1-C.0,1-D.1,0【答案】【答案】B.【考点】【考点】旋转的性质;旋转中心的确定;线段垂直平分线的性质.【分析】【分析】根据“旋转不改变图形的形状与大小”和“垂直平分线上的点到线段两端的距离相等”的性质,确定图形的旋转中心的步骤为:1.把这两个三角形的对应点连接起来;2.作每条线的垂直平分线;3.这三条垂直平分线交于一点,此点为旋转中心.因此,作图如答图,点P的坐标为1,1-.
2、故选 B.2.2.(20152015 年年江苏盐城江苏盐城 3 3 分分)如图,在边长为 2 的正方形ABCD中剪去一个边长为 1 的小正方形CEFG,动点P从点A出发,沿ADEFGB的路线绕多边形的边匀速运动到点B时停止(不含点A和点B),则ABP的面积S随着时间t变化的函数图像大致为【】2A.B.C.D.【答案】【答案】B.【考点】【考点】单动点问题;函数图象的分析;正方形的性质;三角形的面积;分类思想和数形结合思想的应用.【分析】【分析】根据题意,可知ABP的面积S随着时间t变化的函数图像分为五段:当点P从AD时,ABP的面积S是t的一次函数;当点P从DE时,ABP的面积S不随t的变化而
3、变化,图象是平行于t轴的一线段;当点P从EF时,ABP的面积S是t的一次函数;当点P从FG时,ABP的面积S不随t的变化而变化,图象是平行于t轴的一线段;当点P从GB时,ABP的面积S是t的一次函数.故选 B.3.3.(20152015 年年江苏扬州江苏扬州 3 3 分分)如图,在平面直角坐标系中,点B、C、E在y轴上,RtABC经过变换得到RtODE,若点C的坐标为(0,1),AC=2,则这种变换可以是【】01cn03A.ABC绕点C顺时针旋转 90,再向下平移 3B.ABC绕点C顺时针旋转 90,再向下平移 1C.ABC绕点C逆时针旋转 90,再向下平移 1D.ABC绕点C逆时针旋转 90
4、,再向下平移 3【答案】【答案】A.【考点】【考点】图形的旋转和平移变换.3【分析】【分析】按各选项的变换画图(如答图),与题干图形比较得出结论.故选 A.1.1.(20152015 年年江苏扬州江苏扬州 3 3 分分)如图,已知RtABC中,ABC=90,AC=6,BC=4,将ABC绕直角顶点C顺时针旋转 90得到DEC,若点F是DE的中点,连接AF,则AF=2-1-07【答案】【答案】5.【考点【考点】面动旋转问题;直角三角形斜边上中线的性质;等腰三角形的性质;三角形中位线定理;勾股定理.【分析】【分析】如答图,连接CF,过点F作FGAC于点G,在RtABC中,ABC=90,点F是DE的中
5、点,12CFEFDFDE.CEF是等腰三角形.将ABC绕直角顶点C顺时针旋转 90得到DEC,BC=4,AC=6,4,6CECD.FGAC,122EGCGCE.4AGACCG4又GF、分别是ECED、的中点,GF是DEC的中位线.132GFCD.在RtAGF中,4AG,3GF,由勾股定理,得AF=5.2.2.(20152015 年年江苏宿迁江苏宿迁 3 3 分分)如图,在平面直角坐标系中,点P的坐标为(0,4),直线334yx与x轴、y轴分别交于点A,B,点M是直线AB上的一个动点,则PM长的最小值为【答案】【答案】285.【考点】【考点】单动点问题;直线上点的坐标与方程的关系;垂线段最短的性
6、质;勾股定理;相似三角形的判定和性质【分析【分析】根据垂线段最短得出PMAB时线段PM最短,分别求出PB、OB、OA、AB的长度,利用PBMABO,即可求出答案如答图,过点P作PMAB,则:PMB=90,当PMAB时,PM最短,直线334yx与x轴、y轴分别交于点A,B,点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,3).在RtAOB中,AO=4,BO=3,根据勾股定理,得AB=5.BMP=AOB=90,ABO=PBM,PBMABO.PBPMABAO,即:4354PM,解得285PM.3.3.(2012015 5 年江苏年江苏镇江镇江 2 2 分)分)如图,将等边OAB绕O点按逆时针方向旋转 15
7、0,得到OAB(点A,B分别是点A,B的对应点),则1=5【答案】【答案】150【考点】【考点】旋转的性质;等边三角形的性质【分析】【分析】等边OAB绕点O按逆时针旋转了 150,得到OAB,AOA=150,AOB=60,1=360AOAAOB=36015060=150.4.4.(2012015 5 年江苏年江苏镇江镇江 2 2 分)分)如图,ABC和DBC是两个具有公共边的全等三角形,AB=AC=3cm,BC=2cm,将DBC沿射线BC平移一定的距离得到D1B1C1,连接AC1,BD1如果四边形ABD1C1是矩形,那么平移的距离为cm【答案】【答案】7【考点】【考点】面动平移问题;相似三角形
8、的判定和性质;等腰三角形的性质;矩形的性质;平移的性质【分析】【分析】如答图,过点A作AEBC于点E,AEB=AEC1=90,BAE+ABC=90.AB=AC,BC=2,BE=CE=12BC=1,四边形ABD1C1是矩形,BAC1=90.ABC+AC1B=90.BAE=AC1B.ABEC1BA.1BEAEABBC.AB=3,BE=1,1133BC.BC1=9.CC1=BC1BC=92=7,即平移的距离为 761.1.(20152015 年年江苏连云港江苏连云港 1212 分分)在数学兴趣小组活动中,小明进行数学探究活动,将边长为 2 的正方形ABCD与边长为2 2的正方形AEFG按图 1 位置
9、放置,AD与AE在同一直线上,AB与 AG在同一直线上(1)小明发现DGBE,请你帮他说明理由(2)如图 2,小明将正方形ABCD绕点A逆时针旋转,当点B恰好落在线段DG上时,请你帮他求出此时BE的长(3)如图 3,小明将正方形ABCD绕点A继续逆时针旋转,将线段DG与线段BE相交,交点为H,写出GHE与BHD面积之和的最大值,并简要说明理由【答案】【答案】解:(1)四边形ABCD和四边形AEFG都为正方形,AD=AB,DAG=BAE=90,AG=AE,ADGABE(SAS).AGD=AEB.如答图 1,延长EB交DG于点H,在ADG中,AGD+ADG=90,AEB+ADG=90.在EDH中,
10、AEB+ADG+DHE=180,DHE=90.DGBE.(2)四边形ABCD和四边形AEFG都为正方形,AD=AB,DAB=GAE=90,AG=AE,DAB+BAG=GAE+BAG,即DAG=BAE,ADGABE(SAS).DG=BE.如答图 2,过点A作AMDG交DG于点M,则AMD=AMG=90,BD为正方形 ABCD的对角线,MDA=45.在RtAMD中,MDA=45,AD=2,2DMAM.在RtAMG中,根据勾股定理得:226GMAGAM,26DGDMGM,26BEDG.7(3)GHE和BHD面积之和的最大值为 6,理由如下:对于EGH,点H在以 EG为直径的圆上,当点H与点A重合时,
11、EGH的高最大;对于BDH,点H在以BD为直径的圆上,当点H与点A重合时,BDH的高最大.GHE和BHD面积之和的最大值为 2+4=6【考点】【考点】面动旋转问题;正方形的性质;全等三角形的判定和性质;三角形内角和定理;等腰直角三角形的性质,勾股定理;数形结合思想的应用【分析【分析】(1)由四边形ABCD与四边形AEFG为正方形,利用正方形的性质得到两对边相等,且夹角相等,利用SAS得到ADGABE,利用全等三角形对应角相等得AGD=AEB,作辅助线“延长EB交DG于点H”,利用等角的余角相等得到DHE=90,从而利用垂直的定义即可得DGBE.(2)由四边形ABCD与四边形AEFG为正方形,利
12、用正方形的性质得到两对边相等,且夹角相等,利用SAS得到ADGABE,利用全等三角形对应边相等得到DG=BE,作辅助线“过点A作AMDG交DG于点M”,则AMD=AMG=90,在RtAMD中,根据等腰直角三角形的性质求出AM的长,即为DM的长,根据勾股定理求出GM的长,进而确定出DG的长,即为BE的长.(3)GHE和BHD面积之和的最大值为 6,理由为:对两个三角形,点H分别在以EG为直径的圆上和以BD为直径的圆上,当点H与点A重合时,两个三角形的高最大,即可确定出面积的最大值2.2.(20152015 年年江苏苏州江苏苏州 1010 分分)如图,在矩形ABCD中,AD=acm,AB=bcm(
13、ab4),半径为 2cm 的O在矩形内且与AB、AD均相切现有动点P从A点出发,在矩形边上沿着ABCD的方向匀速移动,当点P到达D点时停止移动;O在矩形内部沿AD向右匀速平移,移动到与CD相切时立即沿原路按原速返回,当O回到出发时的位置(即再次与AB相切)时停止移动已知点P与O同时开始移动,同时停止移动(即同时到达各自的终止位置)(1)如图,点P从ABCD,全程共移动了cm(用含a、b的代数式表示);(2)如图,已知点P从A点出发,移动 2s 到达B点,继续移动 3s,到达BC的中点若点P与O的移动速度相等,求在这 5s 时间内圆心O移动的距离;(3)如图,已知a=20,b=10是否存在如下情
14、形:当O到达O1的位置时(此时圆心O1在矩形对角线BD上),DP与O1恰好相切?请说明理由8【答案】【答案】解:(1)2ab.(2)在整个运动过程中,点P移动的距离为2abcm,圆心移动的距离为24a cm,由题意得224aba.点P移动 2s 到达B点,即点P用 2s 移动了bcm,点P继续移动 3s 到达BC的中点,即点P用 3s 移动了12acm,【出处:218 名师】1223ab.联立,解得248ab.点P移动的速度与O移动的速度相等,O移动的速度为42b(cm/s).这 5s 时间内圆心O移动的距离为5420(cm).(3)存在这样的情形.设点P移动的速度为Pvcm/s,O移动的速度
15、为Ovcm/s,根据题意,得2202 105242 2044POvabva.如答图,设直线OO1与AB交于点E,与CD交于点E,O1与AD相切于点PG.若PD与O1相切,切点为H,则11OGO H.易得DO1GDO1H,ADB=BDP.BCAD,ADB=CBD.BDP=CBD.9BP=DP.设BPxcm,则DPxcm,20PCxcm,在Rt PCD中,由勾股定理,得222PCCDPD,即2222010 xx,解得252x.此时点P移动的距离为25451022(cm).EFAD,BEO1BAD.1EOBEADBA,即182010EO.116EO cm,114OO cm.当O首次到达O1的位置时,
16、O与移动的距离为 14cm.此时点P移动的速度与O移动的速度比为454521428.此时DP与O1恰好相切.当O在返回途中到达O1的位置时,O与移动的距离为22041418cm.此时点P移动的速度与O移动的速度比为45455218364.此时DP与O1不可能相切.【考点】【考点】单动点和动圆问题;矩形的性质;直线与圆的位置关系;全等三角形的判定和性质;勾股定理;相似三角形的判定和性质;方程思想和分类思想的应用.【7:2105j*y.co*m】【分析【分析】(1)根据矩形的性质可得:点P从ABCD,全程共移动了2abcm.(2)根据“在整个运动过程中,点P移动的距离等于圆心移动的距离”和“点P用
17、 2s 移动了bcm,点P用 3s 移动了12acm”列方程组求出a,b,根据点P移动的速度与O移动的速度相等求得O移动的速度,从而求得这 5s 时间内圆心O移动的距离.(3)分O首次到达O1的位置和O在返回途中到达O1的位置两种情况讨论即可.6.6.(20152015 年年江苏泰州江苏泰州 1212 分分)如图,正方形ABCD的边长为 8cm,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA上的动点,且AE=BF=CG=DH.(1)求证:四边形EFGH是正方形;(2)判断直线EG是否经过一个定点,并说明理由;10(3)求四边形EFGH面积的最小值.【答案】【答案】解:(1)证明:四边形ABCD是正
18、方形,90,ABCDABBCCDDA .AEBFCGDH,BECFDGAH.AEHBFECGFDHG SAS.,EHFEGFHGAHFBEF .四边形EFGH是菱形.90AHFAEH,90BEFAEH.90HEF.四边形EFGH是正 方形.(2)直线EG经过定点-正方形ABCD的中心.理由如下:如答图,连接,DEBGBDEG ,BD、EG相交于点O,四边形ABCD是正方形,ABDC.BEDG,四边形BGDE是平行四边形.BODO,即点O是正方形ABCD的中心.直线EG经过定点-正方形ABCD的中心.(3)设AEBFCGDHx,则8BECFDGAHx,22222228216642432EFGHS
19、EFBEBFxxxxx四边形,当4x 时,四边形EFGH面积的最小值为 32.【考点】【考点】单动点和定值问题;正方形的判定和性质;全等三角形的判定和性质;平行四边形的判定和性质;勾股定理;二次函数的应用(实际问题).【分析【分析】(1)由SAS证明AEHBFECGFDHG,即可证明四边形EFGH是一个角是直角的菱形-正方形.(2)作辅助线“连接,DEBGBDEG ,BD、EG相交于点O”构成平行四边形BGDE,根据平行四边形对角线互分的性质即可证明直线EG经过定点-正方形ABCD的中心.11(3)设AEBFCGDHx,根据正方形的性质和勾股定理得到EFGHS四边形关于x的二次函数,应用二次函
20、数最值原理求解即可.7.7.(20152015 年年江苏无锡江苏无锡 1010 分)分)如图,C为AOB的边OA上一点,OC6,N为边OB上异于点O的一动点,P是线段05上一点,过点P分别作PQOA交OB于点Q,PMOB交OA于点M(1)若AOB=60,OM=4,OQ=1,求证:05OB;(2)当点N在边OB上运动时,四边形OMPQ始终保持为菱形;问:11OMON的值是否发生变化?如果变化,求出其取值范围;如果不变,请说明理由;设菱形OMPQ的面积为S1,NOC的面积为S2,求12SS的取值范围【答案】【答案】解:(1)证明:如答图,过点P作PEOA于点E,PQOA,PMOB,四边形OMPQ为
21、平行四边形.OQ=1,AOB=60,PM=OQ=1,PME=AOB=60.316022PEPM sinME,.32CEOCOMME.33PEtan PCECE.PCE=30.CPM=90,又PMOB,05O=CPM=90,即05OB.(2)11OMON的值不发生变化,理由如下:设OMxONy,12四边形OMPQ为菱形,OQQPOMxNQyx,.PQOA,NQP=O.又QNP=ONC,NQPNOC.QPNQOCON,即6xyxy,化简,得111166yxxyxy.1116OMON不变化.如答图,过点P作PEOA于点E,过点N作NFOA于点F,设OMx,则1212SOM PESOC NF,,123
22、SxPESNFPMOB,MCP=O.又PCM=NCO,CPM05O.66PECMxNFCO.212611318182xxSxS 0 x6,根据二次函数的图象可知,12100kykx的图像经过点D且与边BA交于点E,连接DE.(1)连接OE,若EOA的面积为 2,则k=;(2)连接CA、DE与CA是否平行?请说明理由;(3)是否存在点D,使得点B关于DE的对称点在OC上?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.15【答案】【答案】解:(1)4.(2)平行,理由如下:如答图 1,连接AC,设,5,3,D aEb ,,5,3,D aEb 在0kykx上,5533kkaakkbb.BC=OA=3
23、,AB=OC=5,BD=35k,BE=53k.3335,5553kBCBDkABBE.BCBDABBE,即BCABBDBE.DEAC(3)存在.假设存在点D满足条件设,5,3,53kkDE ,则CD=5k,BD=35k,AE=3k,BE=53k如答图 2,过点E作EFOC,垂足为F,易证BCDEFB,16B EB FB DCD,即53355kB Fkk.3kB F.255333kkkCBOCB FOFOCB FAE.在RtBCD中,CB=253k,CD=5k,BD=BD=35k,由勾股定理得,CBCD=BD,222253355kkk,整理得2101233600kk.解得,122415,52kk
24、(不合题意,舍去).24,525D.满足条件的点D存在,D的坐标为24,525【考点【考点】反比例函数综合题;单动和轴对称问题;曲线上点的坐标与方程的关系;平行的判定;相似三角形的判定和性质;勾股定理;方程思想的应用.【分析【分析】(1)设3,3kE,则OA=3,AE=3kEOA的面积为 2,132423kk.(2)设,5,3,D aEb ,由,5,3,D aEb 在kyx上,得到,5,3,53kkDE ,从而求得BCBDABBE,即BCABBDBE,进而证得DEAC(3)设,5,3,53kkDE ,作辅助线“过点E作EFOC,垂足为F”,由BCDEFB得到B EB FB DCD而求得3kB
25、F,从而在RtBCD中,应用勾股定理列方程求解即可.90506410.10.(20152015年年江苏徐州江苏徐州 1212 分)分)如图,在平面直角坐标系中,点A(10,0),以OA为直径在第一象限内作半圆,B为半圆上一点,连接AB并延长至C,使BC=AB,过C作CDx轴于点D,交线段OB于点E,已知CD=8,抛物线经过O、E、A三点.(1)OBA=;17(2)求抛物线的函数表达式;(3)若P为抛物线上位于第一象限内的一个动点,以P、O、A、E为顶点的四边形面积记作S,则S取何值时,相应的点P有且只有3 个?【答案】【答案】解:(1)90.(2)如答图 1,连接OC,由(1)知OBAC,又A
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