《中考课件初中数学总复习资料》专题15 动点综合问题(解析版).doc
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1、决胜2021中考数学压轴题全揭秘精品专题15 动点综合问题【考点1】动点之全等三角形问题【例1】1如图,CABC,垂足为C,AC=2Cm,BC=6cm,射线BMBQ,垂足为B,动点P从C点出发以1cm/s的速度沿射线CQ运动,点N为射线BM上一动点,满足PN=AB,随着P点运动而运动,当点P运动_秒时,BCA与点P、N、B为顶点的三角形全等.(2个全等三角形不重合)【答案】0;4;8;12【分析】此题要分两种情况:当P在线段BC上时,当P在BQ上,再分别分两种情况ACBP或ACBN进行计算即可【详解】解:当P在线段BC上,ACBP时,ACBPBN,AC2,BP2,CP624,点P的运动时间为4
2、÷14(秒);当P在线段BC上,ACBN时,ACBNBP,这时BCPN6,CP0,因此时间为0秒;当P在BQ上,ACBP时,ACBPBN,AC2,BP2,CP268,点P的运动时间为8÷18(秒);当P在BQ上,ACNB时,ACBNBP,BC6,BP6,CP6612,点P的运动时间为12÷112(秒),故答案为0或4或8或12【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等时必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角【变式1-1】已知正方形ABCD的对角线AC与BD交于点O,点E、F分别是线段OB、OC上的动点(1)如果动点E、F满足BEO
3、F(如图),且AEBF时,问点E在什么位置?并证明你的结论;(2)如果动点E、F满足BECF(如图),写出所有以点E或F为顶点的全等三角形(不得添加辅助线)【答案】(1)当AEBF时,点E在BO中点,见解析;(2)以点E或F为顶点的全等三角形有ABEBCF,AOEBOF,ADEBAF.【分析】(1)根据正方形性质及已知条件得出BEMAEO,BEMBOF,再根据三角形相似的性质即可得出答案;(2)根据正方形性质及BECF即可得出全等的三角形【详解】解:(1)当时,点在中点证明如下:延长交于点,如图所示:,故当时,点在中点;(2)四边形是正方形,在ABE和BCF中,同理可得,;以点或为顶点的全等三
4、角形有,;【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质、正方形的性质,相似三角形的判定及性质,比较综合,难度较大,熟练掌握正方形的性质是解题的关键【变式1-2】如图,将长方形纸片沿对角线剪成两个全等的直角三角形ABC、EDF,其中AB8cm,BC6cm,AC10cm现将ABC和EDF按如图的方式摆放(点A与点D、点B与点E分别重合)动点P从点A出发,沿AC以2cm/s的速度向点C匀速移动;同时,动点Q从点E出发,沿射线ED以acm/s (0a3)的速度匀速移动,连接PQ、CQ、FQ,设移动时间为ts (0t5)(1)当t2时,SAQF3SBQC,则a ;(2)当以P、C、Q为顶点的三角形与BQC全等
5、时,求a的值;(3)如图,在动点P、Q出发的同时,ABC也以3cm/s的速度沿射线ED匀速移动,当以A、P、Q为顶点的三角形与EFQ全等时,求a与t的值【答案】(1)1;(2);(3)a2时,t2;或a2.3时,t5【分析】(1)由题意得BAFABC90°,BQat2a,AFBC,由三角形面积得AQ3BQ,则AB4BQ8,得BQ22a,则a1;(2)由题意得点P与B为对应顶点,PQBQat,PCBC6,CPQABC90°,则APACPC4,PQAC,得t2,则PQBQ2a,再由三角形面积关系即可得出答案;(3)分两种情况:AP与EQ为对应边,AQ与EF为对应边,则APEQ,
6、AQEF10,求出a2,BQBEEQt,则AQAB+BQ8+t10,解得t2;AP与EF为对应边,AQ与EQ为对应边,则APEF10,AQEQ,求出t5,则AQEQ5a,得BQ155a,或BQ5a15,再分别求出a的值即可【详解】解:(1)由题意得:BAFABC90°,BQat2a,AFBC,SAQF3SBQC,SAQFAF×AQ,SBQCBC×BQ,AQ3BQ,AB4BQ8,BQ22a,a1;故答案为:1;(2)以P、C、Q为顶点的三角形与BQC全等,CQ是公共边,点P与B为对应顶点,PQBQat,PCBC6,CPQABC90°,APACPC1064,
7、PQAC,AP2t4,t2,PQBQ2a,ABC的面积ACQ的面积+BCQ的面积,×8×6×10×2a+×2a×6,解得:a;(3)由题意得:AE,A与E为对应角,分两种情况:AP与EQ为对应边,AQ与EF为对应边,则APEQ,AQEF10,EQat,at2t,a2,EQ2t,BE3t,BQBEEQt,AQAB+BQ8+t10,解得:t2;AP与EF为对应边,AQ与EQ为对应边,则APEF10,AQEQ,2t10,t5,AQEQ5a,BE3t15,BQ155a,或BQ5a15,当BQ155a时,AQ155a+8235a,或AQ8(15
8、5a)5a7,5a235a,或5a5a7(无意义),解得:a2.3;当BQ5a15时,AQ5a15+85a7,或AQ8(5a15)75a,5a5a7(无意义),或5a75a,解得:a0.7,不合题意,舍去;综上所述,a2时,t2;或a2.3时,t5【点睛】本题主要考查全等三角形的综合问题及动点问题,关键是根据题意找到动点之间的联系,然后结合全等三角形的性质进行求解问题即可,注意分类讨论思想的运用【考点2】动点之直角三角形问题【例2】如图,在四边形纸片中,点是边上的动点,点是折线上的动点,将纸片沿直线折叠,使点的对应点落在边上,连接,若是直角三角形,则的长为_【答案】1或【分析】如图(见解析),
9、先利用解直角三角形、勾股定理、矩形的判定与性质求出AB的长,再分和两种情况,分别求出的长,然后根据折叠的性质、线段的和差即可得【详解】如图,过点C作于点M,过点D作于点N,四边形CDNM是矩形,在中,在中,由折叠的性质得:,点在边上,即,由题意,分以下两种情况:(1)当时,是直角三角形,在中,;(2)当时,是直角三角形,在中,;综上,AE的长为1或,故答案为:1或【点睛】本题考查了解直角三角形、勾股定理、矩形的判定与性质、折叠的性质等知识点,依据题意,正确分两种情况讨论是解题关键【变式2-1】(2019·辽宁中考模拟)如图,已知二次函数yax2+bx+4的图象与x轴交于点A(4,0)
10、和点D(1,0),与y轴交于点C,过点C作BC平行于x轴交抛物线于点B,连接AC(1)求这个二次函数的表达式;(2)点M从点O出发以每秒2个单位长度的速度向点A运动;点N从点B同时出发,以每秒1个单位长度的速度向点C运动,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停动,过点N作NQ垂直于BC交AC于点Q,连结MQ.求AQM的面积S与运动时间t之间的函数关系式,写出自变量的取值范围;当t为何值时,S有最大值,并求出S的最大值;是否存在点M,使得AQM为直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由【答案】(1)yx2+3x+4;(2)S=-t2+t+2;0t2;t时,S最大值;存在,点M的
11、坐标分别为(1,0)和(2,0)【解析】【分析】(1)由待定系数法将AD两点代入即可求解(2)分别用t表示出AM、PQ,由三角形面积公式直接写出含有t的二次函数关系式,由二次函数的最大值可得答案;分类讨论直角三角形的直角顶点,然后解出t,求得M坐标【详解】(1)二次函数的图象经过A(4,0)和点D(1,0),解得,所以,二次函数的解析式为yx2+3x+4(2)延长NQ交x轴于点P,BC平行于x轴,C(0,4)B(3,4),NPOA根据题意,经过t秒时,NBt,OM2t,则CN3t,AM42tBCAMAQ45°,QNCN3t,PQNPNQ4(1t)1+t,SAMQ=AM×PQ
12、=(4-2t)(1+t)t2+t+2S=-t2+t+2=-(t-)2+a10,且0t2,S有最大值当t时,S最大值存在点M,使得AQM为直角三角形设经过t秒时,NBt,OM2t,则CN3t,AM42t,BCAMAQ45°若AQM90°,则PQ是等腰RtMQA底边MA上的高PQ是底边MA的中线,PQAPMA,1+t(42t),解得,t,M的坐标为(1,0)若QMA90°,此时QM与QP重合QMQPMA,1+t42t,t1,点M的坐标为(2,0)所以,使得AQM为直角三角形的点M的坐标分别为(1,0)和(2,0)【点睛】此题考查了待定系数法求解析式,还考查了三角形的面
13、积,要注意利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系还要注意求最大值可以借助于二次函数【变式2-2】如图,在矩形中, ,为中点,连接. 动点从点出发沿边向点运动,动点从点出发沿边向点运动,两个动点同时出发,速度都是每秒1个单位长度,连接,设运动时间为(秒). 则_时,为直角三角形【答案】或【分析】CMN是直角三角形时,有三种情况,一是CMN=90°,二是MNC=90°,三是MCN=90°,然后进行分类讨论求出t的值【详解】解:过点N作OA的垂线,交OA于点F,交CH于点E,如图1,B点是CH的中点,BH=CH=OA=6,AH=OC=8,由勾股定理可求
14、:AB=10,AN=t,BN=10-t,NEAH, BENBHA, , ,EN= FN=8-EN=,当CMN=90°,由勾股定理可求:AF=,OM=t,AM=12-t,MF=AM-AF=12-t- =12-,OCM+CMO=90°,CMO+FMN=90°,OCM=FMN,O=NFM=90°,COMMFN, ,t=,当MNC=90°,FN=EN=MF=12-CE=OF=OM+MF=12-MNF+CNE=90°,ECN+CNE=90°,MNF=ECN,CEN=NFM=90°,CENNFM, , ,0t5,;当NCM=9
15、0°,由题意知:此情况不存在,综上所述,CMN为直角三角形时,t=或.【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识,有一定的综合性【考点3】动点之等腰三角形问题【例3】如图,是的直径,是弦,若点是直径上一动点,当 是等腰三角形时,_【答案】、或【解析】解:为顶点即时,为顶点即时,中:,为顶点即时,与重合,综上为,或故答案为:,或点睛:解答本题的关键分三种情况讨论:BC=BP;CP=CB,CP=BP【变式3-1】如图,已知正方形边长为2,点是边上的一个动点,点关于直线的对称点是点,连结、.设AP=x.(1)当时,求长;(2)如图,若的延长线交边于,并且,求证:为等腰三角
16、形;(3)若点是射线上的一个动点,则当为等腰三角形时,求的值.【答案】(1)BP=;(2)证明见解析;(3)CDQ为等腰三角形时x的值为4-2、2+4.【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出BP的长即可;(2)根据对称性质及正方形的性质可得AB=BQ=BC,A=BQP=BCE=90°,可得BQE=90°,由第一视角相等性质可得BCQ=BQC,根据同角或等角的余角相等的性质可得EQC=ECQ,可得EC=EQ,可得结论;(3)若CDQ为等腰三角形,则边CD边为该等腰三角形的一腰或者底边又Q点为A点关于PB的对称点,则AB=QB,以点B为圆心,以AB的长为半径画弧,则Q点只能在弧
17、AB上若CD为腰,以点C为圆心,以CD的长为半径画弧,两弧交点即为使得CDQ为等腰三角形(CD为腰)的Q点若CD为底边,则作CD的垂直平分线,其与弧AC的交点即为使得CDQ为等腰三角形(CD为底)的Q点则如图所示共有三个Q点,那么也共有3个P点作辅助线,利用直角三角形性质求之即可【详解】(1)AP=x=1,AB=2,BP=,(2)四边形ABCD是正方形,AB=BC,A=BCD=90°Q点为A点关于BP的对称点,AB=QB,A=PQB=90°,QB=BC,BQE=BCE=90°,BQC=BCQ,EQC+BQC=ECQ+BCQ=90°,EQC =ECQ,EQ
18、=EC,即CEQ为等腰三角形.(3)如图,以点B为圆心,以AB的长为半径画弧,以点C为圆心,以CD的长为半径画弧,两弧分别交于Q1,Q3此时CDQ1,CDQ3都为以CD为腰的等腰三角形作CD的垂直平分线交弧AC于点Q2,此时CDQ2以CD为底的等腰三角形讨论Q1,如图,连接BQ1、CQ1,作PQ1BQ1交AD于P,过点Q1,作EFAD于E,交BC于F,BCQ1为等边三角形,正方形ABCD边长为2,FC=1,Q1F=,Q1E=2-,在四边形ABPQ1中,ABQ1=30°,APQ1=150°,EPQ1=30°,PEQ1为含30°的直角三角形,PE=EQ1=2
19、-3,EF是BC的垂直平分线,AE=AD=1,x=AP=AE-PE=1-(2-3)=4-2.讨论Q2,如图,连接BQ2,AQ2,过点Q2作PGBQ2,交AD于P,交CD于G,连接BP,过点Q2作EFCD于E,交AB于F,EF垂直平分CD,EF垂直平分AB,AQ2=BQ2AB=BQ2,ABQ2为等边三角形AF=AE=1,FQ2=,在四边形ABQ2P中,BAD=BQ2P=90°,ABQ2=60°,APQ2=120°,EQ2G=DPG=180°-120°=60°,EQ2=EF-FQ2=2-,EG=EQ2=2-3,DG=DE+GE=1+2-3
20、=2-2,DG=PD,即PD=2-,x=AP=2-PD=.对Q3,如图作辅助线,连接BQ1,CQ1,BQ3,CQ3,过点Q3作PQ3BQ3,交AD的延长线于P,连接BP,过点Q1,作EFAD于E,此时Q3在EF上,记Q3与F重合BCQ1为等边三角形,BCQ3为等边三角形,BC=2,Q1Q2=2,Q1E=2-,EF=2+,在四边形ABQ3P中ABF=ABC+CBQ3=150°,EPF=30°,EP=EF=2+3,AE=1,x=AP=AE+PE=1+2+3=2+4.综上所述:CDQ为等腰三角形时x的值为4-2、2+4.【点睛】本题考查四边形的综合、正方形的性质、含30°
21、;角的直角三角形的性质,第三问是一个难度非常高的题目,可以利用尺规作图的思想将满足要求的点Q找全另外求解各个P点也是勾股定理的综合应用熟练掌握并灵活运所学知识是解题关键【变式3-2】(2019·河南中考模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+3交y轴于点A,交x轴于点B(-3,0)和点C(1,0),顶点为点M(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E为x轴上一动点,若AME的周长最小,请求出点E的坐标;(3)点F为直线AB上一个动点,点P为抛物线上一个动点,若BFP为等腰直角三角形,请直接写出点P的坐标【答案】(1) ;(2)E(-,0);(3)点P的坐标为(2,-5)或(1,0)【解析】
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