2019年中考数学专题复习卷 几何图形的动态问题精编(含解析).doc
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1、1几何图形的动态问题精编几何图形的动态问题精编1.如图,平行四边形 ABCD 中,AB= cm,BC=2cm,ABC=45,点 P 从点 B 出发,以 1cm/s 的速度沿折线 BCCDDA 运动,到达点 A 为止,设运动时间为 t(s),ABP 的面积为 S(cm2),则 S 与 t 的大致图象是( )A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 :分三种情况讨论:当 0t2 时,过 A 作 AEBC 于 EB=45,ABE 是等腰直角三角形AB= ,AE=1,S= BPAE= t1= t;当 2t 时,S= = 21=1;当 t 时,S= APAE= ( -t)1= ( -t)故答案为:A
2、【分析】根据题意分三种情况讨论:当 0t2 时,过 A 作 AEBC 于 E;当 2t 2 +时;当 2 + t 4 +时,分别求出 S 与 t 的函数解析式,再根据各选项作出判断,即可得出答案。22.如图,边长为 a 的菱形 ABCD 中,DAB=60,E 是异于 A、D 两点的动点,F 是 CD 上的动点,满足 AE+CF=a,BEF 的周长最小值是( )A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 :连接 BD四边形 ABCD 是菱形,AB=AD,DAB=60,ABD 是等边三角形,AB=DB,BDF=60A=BDF又AE+CF=a,AE=DF,在ABE 和DBF 中,ABEDBF(SA
3、S),BE=BF,ABE=DBF,EBF=ABD=60,BEF 是等边三角形E 是异于 A、D 两点的动点,F 是 CD 上的动点,要使BEF 的周长最小,就是要使它的边长最短3当 BEAD 时,BE 最短在 RtABE 中,BE=BEF 的周长为【分析】根据等边三角形的性质及菱形的性质,证明A=BDF,AE=DF,AB=AD,就可证明ABEDBF,根据全等三角形的性质,可证得 BE=BF,ABE=DBF,再证明BEF 是等边三角形,然后根据垂线段最短,可得出当 BEAD 时,BE 最短,利用勾股定理求出 BE 的长,即可求出BEF 的周长。3.如图,菱形 的边长是 4 厘米, ,动点 以 1
4、 厘米/秒的速度自 点出发沿 方向运动至 点停止,动点 以 2 厘米/秒的速度自 点出发沿折线 运动至 点停止若点 同时出发运动了 秒,记 的面积为 ,下面图象中能表示 与 之间的函数关系的是( )A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 当 0t2 时,S=2t (4-t)=- t2+4 t;当 2t4 时,S=4 (4-t)=-2 t+8 ;只有选项 D 的图形符合4故答案为:D【分析】分别求出当 0t2 时和当 2t4 时,s 与 t 的函数解析式,再根据各选项的图像逐一判断即可。4.如图,矩形 ABCD,R 是 CD 的中点,点 M 在 BC 边上运动,E,F 分别为 AM,MR
5、的中点,则 EF 的长随 M 点的运动( )A. 变短 B. 变长 C. 不变D. 无法确定【答案】C 【解析】 :E,F 分别为 AM,MR 的中点,EF 是ANR 的中位线EF= ARR 是 CD 的中点,点 M 在 BC 边上运动AR 的长度一定EF 的长度不变。故答案为:C【分析】根据已知 E,F 分别为 AM,MR 的中点,,可证得 EF 是ANR 的中位线,根据中位线定理,可得出 EF= AR,根据已知可得出 AR 是定值,因此可得出 EF 也是定值,可得出结果。5.如图甲,A,B 是半径为 1 的O 上两点,且 OAOB点 P 从 A 出发,在O 上以每秒一个单位的速度匀速运动,
6、回到点 A 运动结束设运动时间为 x,弦 BP 的长度为 y,那么如图乙图象中可能表示 y 与 x的函数关系的是( )5A. B. C. 或 D. 或【答案】C 【解析】 当点 P 顺时针旋转时,图象是,当点 P 逆时针旋转时,图象是,故答案为.故答案为:C【分析】由题意知 PB 的最短距离为 0,最长距离是圆的直径;而点 P 从 A 点沿顺时针旋转和逆时针旋转后与点 B 的距离有区别,当点 P 从 A 点沿顺时针旋转时,弦 BP 的长度 y 的变化是:从 AB 的长度增大到直径的长,然后渐次较小至点 B 为 0,再从点 B 运动到点 A,则弦 BP 的长度 y 由 0 增大到 AB 的长;当
7、点 P 从 A 点沿逆时针旋转时,弦 BP 的长度 y 的变化是:从 AB 的长度减小到 0,再由 0 增大到直径的长,最后由直径的长减小到 AB 的长。6.如图,一块等边三角形的木板,边长为 1,现将木板沿水平线翻滚,那么 B 点从开始至结束所走过的路径长度为_【答案】【解析】 :从图中发现:B 点从开始至结束所走过的路径长度为两段弧长即第一段= ,第二段= 故 B 点从开始至结束所走过的路径长度= + = 故答案为:【分析】B 点的运动路径是 2 个圆心角是 120 度的扇形的弧长,根据弧长公式求解。7.如图,长方形 ABCD 中,AB=4cm,BC=3cm,点 E 是 CD 的中点,动点
8、 P 从 A 点出发,以每秒 1cm 的速度沿 ABCE 运动,最终到达点 E若点 P 运动的时间为 x 秒,那么当 x= _时,APE 的面积等于 5 【答案】或 5 6【解析】 如图 1,当 P 在 AB 上时,APE 的面积等于 5, x3=5,x= ;当 P 在 BC 上时,APE 的面积等于 5, ,34 (3+4x)2 23 4(x4)=5,x=5;当 P 在 CE 上时, (4+3+2x)3=5,x= 3+4+2,此时不符合;故答案为: 或 5.【分析】先对点 P 所在不同线段的区间进行分类讨论,再结合实际情况与所得结果进行对比从而判断结果的合理性.8.如图,在矩形 中, 点 同
9、时从点 出发,分别在 , 上运动,若点 的运动速度是每秒 2 个单位长度,且是点 运动速度的 2 倍,当其中一个点到达终点时,停止一切运动以 为对称轴作 的对称图形 点 恰好在 上的时间为_7秒在整个运动过程中, 与矩形 重叠部分面积的最大值为_【答案】;【解析】 :(1)如图,当 B与 AD 交于点 E,作 FMAD 于 F,DFM=90四边形 ABCD 是矩形,CD=ABAD=BCD=C=90四边形 DCMF 是矩形,CD=MFMNB 与MNE 关于 MN 对称,MNBMNE,ME=MB,NE=BNBN=t,BM=2t,EN=t,ME=2tAB=6,BC=8,CD=MF=6,CB=DA=8
10、AN=6-t在 RtMEF 和 RtAEN 中,由勾股定理,得(1)EF=AE=2t解得 :t=(2)如图,8MNE 与MNB 关于 MN 对称,MEN=MBN=90MEN+MBN+EMB+ENB=360,EMB+ENB=180ENA+ENB=180,ENA=EMBtanENA=tanEMB=四边形 ABCD 是矩形,ADBC,EFG=EMBBN=t,BM=2t,EN=t,ME=2tAB=6,BC=8,CD=MF=6,CB=DA=8AN=6GA=(6-t) GN=(6-t)EG=EN-GN=t-(6-t)=EF=()=2t-当时,S=t2-(2t-)()=-(t-6)2+t=4 时,s 最大=
11、.当 0t时,S=t2t=时,S 最大=.9最大值为【分析】(1)如图,当 B与 AD 交于点 E,作 FMAD 于 F,根据矩形的性质得出CD=ABAD=BCD=C=90进而判断出四边形 DCMF 是矩形,根据矩形的对边相等得出 CD=MF根据翻折的性质得出MNBMNE,根据全等三角形对应边相等得出 ME=MB,NE=BN然后表示出EN=t,ME=2tCD=MF=6,CB=DA=8AN=6-t,在 RtMEF 和 RtAEN 中,由勾股定理 EF,AE 的长,根据线段的和差得出方程,求解得出 t 的 值;(2)根据翻折的性质得出MEN=MBN=90根据四边形的内角和,邻补角定义及等量代换得出
12、ENA=EMB根据等角的同名三角函数值相等得出 tanENA=tanEMB=, 根据矩形的性质得出EFG=EMBEN=t,ME=2tCD=MF=6,CB=DA=8AN=6-t,进而表示出 GA,GN,EG,EF,的长,当 t 4 时,与当 0t 时,分别求出 S 的值,再比大小即可得出答案。9.如图,在ABC 中,BCAC5,AB8,CD 为 AB 边的高,点 A 在 x 轴上,点 B 在 y 轴上,点 C 在第一象限,若 A 从原点出发,沿 x 轴向右以每秒 1 个单位长的速度运动,则点 B 随之沿 y 轴下滑,并带动ABC 在平面内滑动,设运动时间为 t 秒,当 B 到达原点时停止运动(1
13、)连接 OC,线段 OC 的长随 t 的变化而变化,当 OC 最大时,t_; (2)当ABC 的边与坐标轴平行时,t_。 【答案】(1)(2)t 10【解析】 (1)如图:当 三点共线时, 取得最大值, ( 2 )分两种情况进行讨论:设 时,CAOA,CAy 轴,CAD=ABO.又 RtCADRtABO, 即 解得 设 时, CBx 轴,RtBCDRtABO, 即 综上可知,当以点 C 为圆心,CA 为半径的圆与坐标轴相切时,t 的值为 或 故答案为: 或 【分析】(1)当 O , C , D 三点共线时,OC 取得最大值,此时 OC 是线段 AB 的中垂线, 根据中垂线的性质,及勾股定理得出
14、 OA =OB = 4 , 然后根据时间等于路程除以速度即可得出答案;( 2 )分两种情况进行讨论:设 OA = t 1 时,CAOA,故 CAy 轴,然后判断出 RtCADRtABO,根据相似三角形对应边成比例得出 ABCA = AOCD ,从而得出答案;设 A O = t 2 时,BC 11OB ,故 CBx 轴,然后判断出 RtBCDRtABO,根据相似三角形对应边成比例得出 BCAB=BD AO, 从而得出答案.10.如图,在平面直角坐标系中,A(4,0)、B(0,-3),以点 B 为圆心、2 为半径的B 上 有一动点 P.连接 AP,若点 C 为 AP 的中点,连接 OC,则 OC
15、的最小值为_【答案】【解析】 :作 A 关于 y 轴的对称点 A,则 A(4,0),OC 是AAP 的中位线,当 AP 取最小值时,OC 取最小值连接 AB 交B 于点 P,此时 AP 最小在 RtOAB 中,OA=4,OB=3,AB=5,AP=5-2=3,OC= ,OC 的最小值 故答案为: 【分析】作 A 关于 y 轴的对称点 A,可得出点 A的坐标,可证得 OC 是AAP 的中位线,因此当AP 取最小值时,OC 取最小值连接 AB 交B 于点 P,此时 AP 最小,再利用勾股定理求出 AB,再根据圆的半径求出 AP 的长,利用三角形的中位线定理,即可求出 OC 的最小值 。1211.已知
16、矩形 中, 是 边上的一个动点,点 , , 分别是 , , 的中点.(1)求证: ; (2)设 ,当四边形 是正方形时,求矩形 的面积. 【答案】(1)解:点 F,H 分别是 BC,CE 的中点,FHBE, 又点 G 是 BE 的中点, 又 ,BGF FHC(2)解:当四边形 EGFH 是正方形时,可知 EFGH 且 在BEC 中,点 G,H 分别是 BE,EC 的中点, 且 GHBC, 又ADBC, ABBC, , 【解析】【分析】(1)根据点 F,H 分别是 BC,CE 的中点,可证得 FH 是BCE 的中位线,就可证得FHBE, FH=BE 再根据点 G 是 BE 的中点,得出 FH=B
17、G,就可证得结论。(2)当四边形 EGFH 是正方形时,可知 EFGH 且 E F = G H ,根据已知在BEC 中,点 G,H 分别是BE,EC 的中点,可证得 GH 是BCE 的中位线,可求出 GH 的长及 GHBC,再根据 ADBC, ABBC,可证得 AB=GH,然后利用矩形的面积公式,即可求解。12.如图,在ABC 中,C90,AC4cm,BC5cm,点 D 在 BC 上,且 CD3cm.动点 P、Q 分别从A、C 两点同时出发,其中点 P 以 1cm/s 的速度沿 AC 向终点 C 移动;点 Q 以 cm/s 的速度沿 CB 向终点13B 移动过点 P 作 PECB 交 AD 于
18、点 E,设动点的运动时间为 x 秒(1)用含 x 的代数式表示 EP; (2)当 Q 在线段 CD 上运动几秒时,四边形 PEDQ 是平行四边形; (3)当 Q 在线段 BD(不包括点 B、点 D)上运动时,求当 x 为何值时,四边形 EPDQ 面积等于 . 【答案】(1)解:如图所示,PECB,AEPADC. 又EAPDAC,AEPADC, , ,EP x.(2)解:由四边形 PEDQ1是平行四边形,可得 EPDQ1. 即 x3 x,所以 x1.5.0x2.4当 Q 在线段 CD 上运动 1.5 秒时,四边形 PEDQ 是平行四边形(3)解: S四边形EPDQ2 ( x x3)(4x)x2
19、x6,四边形 EPDQ 面积等于 ,x2 x6 ,14整理得:2x211x150.解得:x3 或 x2.5,当 x 为 3 或 2.5 时,四边形 EPDQ 面积等于 . 【解析】【分析】(1)抓住已知条件 PECB,证明AEPADC,再根据相似三角形的性质得出对应边成比例,可得出 EP 的长。(2)根据已知可知 PECB,要证四边形 PEDQ 是平行四边形,则 EPDQ1 , 建立关于 x 的方程,求出x 的值,再写出 x 的取值范围即可。(3)根据 PECB,可证得四边形 EPDQ 是梯形,根据梯形的面积=, 建立关于 x 的方程,再解方程求解即可。13.如图 1,图 2 中,正方形 AB
20、CD 的边长为 6,点 P 从点 B 出发沿边 BCCD 以每秒 2 个单位长的速度向点 D 匀速运动,以 BP 为边作等边三角形 BPQ,使点 Q 在正方形 ABCD 内或边上,当点 Q 恰好运动到 AD 边上时,点 P 停止运动。设运动时间为 t 秒(t0)。(1)当 t2 时,点 Q 到 BC 的距离_; (2)当点 P 在 BC 边上运动时,求 CQ 的最小值及此时 t 的值; (3)若点 Q 在 AD 边上时,如图 2,求出 t 的值; (4)直接写出点 Q 运动路线的长。 【答案】(1)解: (2)解:点 P 在 BC 边上运动时,有 ,根据垂线段最短,当 时,CQ 最小,如图,在
21、直角三角形 BCQ 中, ,15 (3)解:若点 Q 在 AD 边上,则 RtBAQRtBCP(HL), ,且由勾股定理可得, 解得: (不合题意,舍去), (4)解:点 Q 运动路线的长等于点 运动的路线长: 【解析】【解答】 如图:过点 作 当 时, 是等边三角形,16故答案为: 【分析】(1)过点 Q 作 QEBC, 根据路程等于速度乘以时间,由 t = 2 , 得出 BP 的长,根据等边三角形的性质得出 BQ = 4 , QBE = 60 ,在 RtBPQ 中,根据正弦函数的定义即可得出 QE的长;(2)点 P 在 BC 边上运动时,有 QBC = 60 ,根据垂线段最短,当 CQBQ
22、 时,CQ 最小,如图,在直角三角形 BCQ 中, QBC= 60 ,从而得出 BQ 的长度,根据等边三角形的性质得出 BP=BQ=3,根据时间等于路程除以速度,从而得出 t 的值,再根据正切函数的定义,即可得出 CQ 的长;(3)若点 Q 在 AD 边上,则 C P = 2 t 6 , 首先利用 HL 判断出 RtBAQRtBCP,根据全等三角形对应边相等得出 A Q = C P = 2 t 6 , 进而得出 DQ =DP= 12 2 t , 由 BP = PQ ,且由勾股定理可得,DQ 2 + DP 2 =QP 2 , BC 2 +CP2 =BP 2,得出关于 t 的方程,求解并检验即可得
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