2013年中考数学专题-动态几何之面积问题探讨(共71页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上【2013年中考攻略】专题17:动态几何之面积问题探讨动态题是近年来中考的的一个热点问题,动态包括点动、线动和面动三大类,解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解,而静态问题又是动态问题的特殊情况。常见的题型包括最值问题、面积问题、和差问题、定值问题和图形存在问题等。前面我们已经对最值问题进行了探讨,本专题对面积问题行探讨。结合2011年和2012年全国各地中考的实例,我们从四方面进行动态几何之面积问题的探讨:(1)静态面积问题;(2)点动形成的动态面积问题;(3)线动形成的动态面积问题;(4)面动形成的动态面积问题。一、静态面积问题:典型例题:例1:
2、(2012山西省2分)如图是某公园的一角,AOB=90,弧AB的半径OA长是6米,C是OA的中点,点D在弧AB上,CDOB,则图中休闲区(阴影部分)的面积是【 】A米2B米2C米2D米2【答案】 C。【考点】扇形面积的计算,勾股定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。【分析】连接OD,则。 弧AB的半径OA长是6米,C是OA的中点,OC=OA=6=3。AOB=90,CDOB,CDOA。在RtOCD中,OD=6,OC=3,。又,DOC=60。(米2)。故选C。例2:(2012湖北恩施3分)如图,菱形ABCD和菱形ECGF的边长分别为2和3,A=120,则图中阴影部分的面积是【 】A B2 C
3、3 D例3:(2012湖北随州4分)如图,直线l与反比例函数的图象在第一象限内交于A、B两点,交x轴的正半轴于C点,若AB:BC=(m一l):1(ml)则OAB的面积(用m表示)为【 】 A. B. C. D. 【答案】B。【考点】反比例函数的应用,曲线上点的坐标与方程式关系,相似三角形的判定和性质,代数式化简。【分析】如图,过点A作ADOC于点D,过点B作BEOC于点E, 设A(A,A),B (B,B),C(c0)。 AB:BC=(m一l):1(ml),AC:BC=m:1。 又ADCBEC,AD:BE=DC:EC= AC:BC=m:1。 又AD=A,BE=B,DC= cA,EC= cB, A
4、:B= m:1,即A= mB。 直线l与反比例函数的图象在第一象限内交于A、B两点, ,。 ,。将 又由AC:BC=m:1得(cA):(cB)=m:1,即 ,解得。 。 故选B。例4:(2012贵州贵阳12分)如果一条直线把一个平面图形的面积分成相等的两部分,我们把这条直线称为这个平面图形的一条面积等分线(1)三角形有 条面积等分线,平行四边形有 条面积等分线;(2)如图所示,在矩形中剪去一个小正方形,请画出这个图形的一条面积等分线;(3)如图,四边形ABCD中,AB与CD不平行,ABCD,且SABCSACD,过点A画出四边形ABCD的面积等分线,并写出理由【答案】解:(1)6;无数。 (2)
5、这个图形的一条面积等分线如图:连接2个矩形的对角线的交点的直线即把这个图形分成2个相等的部分即OO为这个图形的一条面积等分线。(3)四边形ABCD的面积等分线如图所示:理由如下:过点B作BEAC交DC的延长线于点E,连接AE。BEAC,ABC和AEC的公共边AC上的高也相等, SABC=SAEC。SACDSABC,面积等分线必与CD相交,取DE中点F,则直线AF即为要求作的四边形ABCD的面积等分线。【考点】面积及等积变换,平行线之间的距离,三角形的面积,平行四边形的性质,矩形的性质。【分析】(1)读懂面积等分线的定义,不难得出:三角形的面积等分线是三角形的中线所在的直线;过两条对角线的交点的
6、直线都可以把平行四边形的面积分成2个相等的部分;从而三角形有3条面积等分线,平行四边形有无数条面积等分线。(2)由(1)知,矩形的一条对角线所在的直线就是矩形的一条面积等分线;(3)过点B作BEAC交DC的延长线于点E,连接AE根据ABC和AEC的公共边AC上的高也相等推知SABC=SAEC;由“割补法”可以求得。例5:(2012贵州毕节3分)如图,在正方形ABCD中,以A为顶点作等边AEF,交BC边于E,交DC边于F;又以A为圆心,AE的长为半径作。若AEF的边长为2,则阴影部分的面积约是【 】(参考数据:,取3.14)A. 0.64 B. 1.64 C. 1.68 D. 0.36【答案】A
7、。【考点】正方形和等边三角形的性质,勾股定理,扇形和三角形面积。【分析】由图知,。因此,由已知,根据正方形、等边三角形的性质和勾股定理,可得等边AEF的边长为2,高为;RtAEF的两直角边长为;扇形AEF的半径为2圆心角为600。 。故选A。例6:(2012山东德州3分)如图,两个反比例函数和的图象分别是l1和l2设点P在l1上,PCx轴,垂足为C,交l2于点A,PDy轴,垂足为D,交l2于点B,则三角形PAB的面积为【 】A3 B4 C D5【答案】C。【考点】反比例函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,三角形的面积。例7:(2012内蒙古赤峰3分)如图,等腰梯形ABCD中,ADBC,以点
8、C为圆心,CD为半径的弧与BC交于点E,四边形ABED是平行四边形,AB=3,则扇形CDE(阴影部分)的面积是【 】ABCD3【答案】A。【考点】等腰梯形的性质,平行四边形的性质,等边三角形的判定和性质,扇形面积的计算。【分析】四边形ABCD是等腰梯形,且ADBC,AB=CD。又四边形ABED是平行四边形,AB=DE(平行四边形的对边相等)。DE=DC=AB=3。CE=CD,CE=CD=DE=3,即DCE是等边三角形。C=60。扇形CDE(阴影部分)的面积为:。故选A。例8:(2012黑龙江绥化3分)如图,在平行四边形ABCD中,E是CD上的一点,DE:EC=2:3,连接AE、BE、BD,且A
9、E、BD交于点F,则SDEF:SEBF:SABF=【 】A2:5:25 B4:9:25 C2:3:5 D4:10:25【答案】D。【考点】平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质。【分析】由DE:EC=2:3得DE:DC=2:5,根据平行四边形对边相等的性质,得DE:AB=2:5由平行四边形对边平行的性质易得DFEBFADF:FB= DE:AB=2:5,SDEF:SABF=4:25。又SDEF和SEBF是等高三角形,且DF:FB =2:5,SDEF:SEBF =2:5=4:10。SDEF:SEBF:SABF =4:10:25。故选D。例9:(2012安徽省5分)如图,P是矩形ABCD内的任意一
10、点,连接PA、PB、PC、PD,得到PAB、PBC、PCD、PDA,设它们的面积分别是S1、S2、S3、S4,给出如下结论: S1+S2=S3+S4 S2+S4= S1+ S3 若S3=2 S1,则S4=2 S2 若S1= S2,则P点在矩形的对角线上其中正确的结论的序号是 (把所有正确结论的序号都填在横线上).【答案】。【考点】矩形的性质,相似【分析】如图,过点P分别作四个三角形的高,APD以AD为底边,PBC以BC为底边,此时两三角形的高的和为AB,S1+S3=S矩形ABCD;同理可得出S2+S4=S矩形ABCD。S2+S4= S1+ S3正确,则S1+S2=S3+S4错误。若S3=2 S
11、1,只能得出APD与PBC高度之比,S4不一定等于2S2;故结论错误。如图,若S1=S2,则PFAD=PEAB,APD与PBA高度之比为:PF:PE =AB:AD 。DAE=PEA=PFA=90,四边形AEPF是矩形,矩形AEPF矩形ABCD。连接AC。PF:CD =PE :BC=AP:AC,即PF:CD =AF :AD=AP:AC。APFACD。PAF=CAD。点A、P、C共线。P点在矩形的对角线上。故结论正确。综上所述,结论和正确。例10:(2012福建宁德3分)如图,点M是反比例函数y在第一象限内图象上的点,作MBx轴于点过点M的第一条直线交y轴于点A1,交反比例函数图象于点C1,且A1
12、C1A1M,A1C1B的面积记为S1;过点M的第二条直线交y轴于点A2,交反比例函数图象于点C2,且A2C2A2M,A2C2B的面积记为S2;过点M的第三条直线交y轴于点A3,交反比例函数图象于点C3,且A3C3A3M,A3C3B的面积记为S3;依次类推;则S1S2S3S8 【答案】。【考点】反比例函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,平行线分线段成比例定理。【分析】过点M作MDy轴于点D,过点A1作A1EBM于点E,过点C1作C1FBM于点F,点M是反比例函数y在第一象限内图象上的点,OBDM=1。A1C1=A1M,即C1为A1M中点,C1到BM的距离C1F为A1到BM的距离A1E的一半。
13、A2C2A2M,C2到BM的距离为A2到BM的距离的。同理可得:S3=,S4=,。练习题:1. (2012广东省4分)如图,在ABCD中,AD=2,AB=4,A=30,以点A为圆心,AD的长为半径画弧交AB于点E,连接CE,则阴影部分的面积是 (结果保留)2. (2012浙江温州5分)如图,已知动点A在函数(xo)的图象上,ABx轴于点B,ACy轴于点C,延长CA至点D,使AD=AB,延长BA至点,使AE=AC.直线DE分别交x轴,y轴于点P,Q.当QE:DP=4:9时,图中的阴影部分的面积等于 _.3. (2012江苏常州2分)如图,已知反比例函数和。点A在y轴的正半轴上,过点A作直线BCx
14、轴,且分别与两个反比例函数的图象交于点B和C,连接OC、OB。若BOC的面积为,AC:AB=2:3,则= ,= 。4. (2012江苏扬州3分)如图,双曲线经过RtOMN斜边上的点A,与直角边MN相交于点B,已知OA2AN,OAB的面积为5,则k的值是5. (2012湖南岳阳3分)如图,ABC中,AB=AC,D是AB上的一点,且AD=AB,DFBC,E为BD的中点若EFAC,BC=6,则四边形DBCF的面积为 6. (2012四川攀枝花4分)如图,以BC为直径的O1与O2外切,O1与O2的外公切线交于点D,且ADC=60,过B点的O1的切线交其中一条外公切线于点A若O2的面积为,则四边形ABC
15、D的面积是 7. (2012辽宁朝阳3分)如图,在正方形ABCD内有一折线,其中AEEF,EFFC,并且AE=4,EF=8,FC=12。则正方形与其外接圆形成的阴影部分的面积为 。8. (2012辽宁沈阳4分)如图,菱形ABCD的边长为8cm,A=60,DEAB于点E,DFBC于点F,则四边形BEDF的面积为 _cm2.9. (2012辽宁营口3分)如图,直线与双曲线(x0)交于A、B两点,与轴、轴分别交于E、F两点,连结OA、OB,若,则 10. (2012贵州遵义4分)如图,平行四边形ABCD的顶点为A、C在双曲线上,B、D在双曲线上,k1=2k2(k10),ABy轴,SABCD=24,则
16、k1= 二、点动形成的动态面积问题:典型例题:例1:(2012广东广州14分)如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(1)求点A、B的坐标;(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当ACD的面积等于ACB的面积时,求点D的坐标;(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式【答案】解:(1)在中,令y=0,即,解得x1=4,x2=2。 点A在点B的左侧,A、B点的坐标为A(4,0)、B(2,0)。 (2)由得,对称轴为x=1。 在中,令x=0,得y=3。 OC=3,AB=6,。在RtAO
17、C中,。设ACD中AC边上的高为h,则有ACh=9,解得h=。如图1,在坐标平面内作直线平行于AC,且到AC的距离=h=,这样的直线有2条,分别是L1和L2,则直线与对称轴x=1的两个交点即为所求的点D。设L1交y轴于E,过C作CFL1于F,则CF=h=,。设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(4,0),B(0,3)坐标代入,得,解得。直线AC解析式为。直线L1可以看做直线AC向下平移CE长度单位(个长度单位)而形成的,直线L1的解析式为。则D1的纵坐标为。D1(4,)。同理,直线AC向上平移个长度单位得到L2,可求得D2(1,)。综上所述,D点坐标为:D1(4,),D2(1,)。(3)如图
18、2,以AB为直径作F,圆心为F过E点作F的切线,这样的切线有2条连接FM,过M作MNx轴于点N。A(4,0),B(2,0),F(1,0),F半径FM=FB=3。又FE=5,则在RtMEF中,-ME=,sinMFE=,cosMFE=。在RtFMN中,MN=MNsinMFE=3,FN=MNcosMFE=3。则ON=。M点坐标为(,)。直线l过M(,),E(4,0),设直线l的解析式为y=k1x+b1,则有,解得。直线l的解析式为y=x+3。同理,可以求得另一条切线的解析式为y=x3。综上所述,直线l的解析式为y=x+3或y=x3。例2:(2012广东梅州11分)如图,矩形OABC中,A(6,0)、
19、C(0,2)、D(0,3),射线l过点D且与x轴平行,点P、Q分别是l和x轴正半轴上动点,满足PQO=60(1)点B的坐标是;CAO= 度;当点Q与点A重合时,点P的坐标为 ;(直接写出答案)(2)设OA的中心为N,PQ与线段AC相交于点M,是否存在点P,使AMN为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的横坐标为m;若不存在,请说明理由(3)设点P的横坐标为x,OPQ与矩形OABC的重叠部分的面积为S,试求S与x的函数关系式和相应的自变量x的取值范围【答案】解:(1)(6,2)。 30。(3,3)。(2)存在。m=0或m=3或m=2。 (3)当0x3时,如图1,OI=x,IQ=PItan60=3,
20、OQ=OI+IQ=3+x;由题意可知直线lBCOA,可得,EF=(3+x),此时重叠部分是梯形,其面积为:当3x5时,如图2,当5x9时,如图3,当x9时,如图4,。综上所述,S与x的函数关系式为: 。【考点】矩形的性质,梯形的性质,锐角三角函数,特殊角的三角函数值,相似三角形的判定和性质,解直角三角形。【分析】(1)由四边形OABC是矩形,根据矩形的性质,即可求得点B的坐标:四边形OABC是矩形,AB=OC,OA=BC,A(6,0)、C(0,2),点B的坐标为:(6,2)。由正切函数,即可求得CAO的度数:,CAO=30。由三角函数的性质,即可求得点P的坐标;如图:当点Q与点A重合时,过点P
21、作PEOA于E,PQO=60,D(0,3),PE=3。OE=OAAE=63=3,点P的坐标为(3,3)。(2)分别从MN=AN,AM=AN与AM=MN去分析求解即可求得答案:情况:MN=AN=3,则AMN=MAN=30,MNO=60。PQO=60,即MQO=60,点N与Q重合。点P与D重合。此时m=0。情况,如图AM=AN,作MJx轴、PIx轴。MJ=MQsin60=AQsin600又,解得:m=3。情况AM=NM,此时M的横坐标是4.5,过点P作PKOA于K,过点M作MGOA于G,MG=。KG=30.5=2.5,AG= AN=1.5。OK=2。m=2。综上所述,点P的横坐标为m=0或m=3或
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- 2013 年中 数学 专题 动态 几何 面积 问题 探讨 71
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