中考数学复习专题讲座十三 动点型问题.doc
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1、中考数学复习专题讲座十三:动点型问题中考数学复习专题讲座十三 动点型问题(三) (函数引动点产生的相似三角形问题、以圆为载体的动点问题) 一、中考专题诠释 所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运 动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题. “动点型问题” 题型繁多、题意创新,考察学生的分析问题、解决问题的能力,内容包 括空间观念、应用意识、推理能力等,是近几年中考题的热点和难点。 二、解题策略和解法精讲 解决动点问题的关键是“动中求静”. 从变换的角度和运动变化来研究三角形、四边形、函数图像等图形,通过“对称、动点
2、的运动”等研究手段和方法,来探索与发现图形性质及图形变化,在解题过程中渗透空间观 念和合情推理。在动点的运动过程中观察图形的变化情况,理解图形在不同位置的情况,做 好计算推理的过程。在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”探究题的基本思路,这也是 动态几何数学问题中最核心的数学本质。 三、中考考点精讲 专题五:函数引动点产生的相似三角形问题 函数因动点产生的相似三角形问题一般有三个解决途径: 求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边 和角 的特点,进而得出 已知三角形是否为特殊三角形。根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨 论。 或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中
3、利用勾股定理、三角函数、对称、 旋转等知识来推导边的大小。 若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示 各边的长度,之后利用相似来列方程求解。 例1 (201261义乌市)如图1,已知直线y=kx 与抛物线y= 交于点A(3,6) (1)求直线y=kx 的解析式和线段OA 的长度; (2)点P 为抛物线第一象限内的动点,过点P 作直线PM,交x 轴于点M(点M、O 不重 合),交直线OA 于点Q,再过点Q 作直线PM的垂线,交y 轴于点N试探究:线段QM 与线段QN 的长度之比是否为定值?如果是,求出这个定值;如果不是,说明理由; (3)如图2,若点B 为抛物线上对
4、称轴右侧的点,点E 在线段OA 上(与点O、A 不重合), 点D(m,0)是x 轴正半轴上的动点,且满足BAE=BED=AOD继续探究:m在什 么范围时,符合条件的E 点的个数分别是1 个、2 个? 思路分析: (1)利用待定系数法求出直线y=kx 的解析式,根据A 点坐标用勾股定理求 出线段OA 的长度; (2)如答图1,过点Q 作QGy 轴于点G,QHx 轴于点H,构造相似三角形 QHM与 QGN,将线段QM与线段QN 的长度之比转化为相似三角形的相似比,即 为定值需要注意讨论点的位置不同时,这个结论依然成立; (3)由已知条件角的相等关系BAE=BED=AOD,可以得到 ABEOED设O
5、E=x, 则由相似边的比例关系可以得到m关于x 的表达式 ( ),这 是一个二次函数借助此二次函数图象(如答图3),可见m在不同取值范围时,x 的取值 (即OE 的长度,或E 点的位置)有1 个或2 个这样就将所求解的问题转化为分析二次函 数的图象与性质问题 另外,在相似三角形 ABE与 OED中,运用线段比例关系之前需要首先求出AB的长度如 答图2,可以通过构造相似三角形,或者利用一次函数(直线)的性质求得AB 的长度 解:(1)把点A(3,6)代入y=kx 得; 6=3k, k=2, y=2x(2 分) OA= (3 分) (2) 是一个定值,理由如下: 如答图1,过点Q 作QGy 轴于点
6、G,QHx 轴于点H 当QH 与QM重合时,显然QG 与QN 重合, 此时 ; 当QH 与QM不重合时, QNQM,QGQH 不妨设点H,G 分别在x、y 轴的正半轴上, MQH=GQN, 又QHM=QGN=90 QHMQGN(5 分), , 当点P、Q 在抛物线和直线上不同位置时,同理可得 (7 分) (3)如答图2,延长AB 交x 轴于点F,过点F 作FCOA 于点C,过点A 作ARx 轴于 点R AOD=BAE, AF=OF, OC=AC= OA= ARO=FCO=90,AOR=FOC, AORFOC, , OF= , 点F( ,0), 设点B(x, ), 过点B 作BKAR 于点K,则
7、 AKBARF, , 即 , 解得x 1 =6,x 2 =3(舍去), 点B(6,2), BK=63=3,AK=62=4, AB=5 (8 分); (求AB 也可采用下面的方法) 设直线AF 为y=kx+b(k0)把点A(3,6),点F( ,0)代入得 k= ,b=10, , , (舍去), , B(6,2), AB=5(8 分) (其它方法求出AB 的长酌情给分) 在 ABE 与 OED 中 BAE=BED, ABE+AEB=DEO+AEB, ABE=DEO, BAE=EOD, ABEOED(9 分) 设OE=x,则AE= x ( ), 由 ABEOED 得 , ( )(10 分) 顶点为(
8、 , ) 如答图3,当 时,OE=x= ,此时E 点有1 个; 当 时,任取一个m的值都对应着两个x 值,此时E 点有2 个 当 时,E 点只有1 个(11 分) 当 时,E 点有2 个(12 分) 点评: 本题是中考压轴题,难度较大,解题核心是相似三角形与抛物线的相关知识,另外 也考查了一次函数、勾股定理等重要知识点解题的难点在于转化思想的运用,本题第(2), (3)问都涉及到了问题的转化,要求同学们能够将所求解的问题转化为常见的数学问题, 利用自己所熟悉的数学知识去解决问题,否则解题时将不知道从何下手而导致失分 对应训练 1(201261绍兴)如图,矩形OABC 的两边在坐标轴上,连接AC
9、,抛物线y=x 2 4x2 经 过A,B 两点 (1)求A 点坐标及线段AB 的长; (2)若点P 由点A 出发以每秒1 个单位的速度沿AB 边向点B 移动,1 秒后点Q 也由点A 出发以每秒7 个单位的速度沿AO,OC,CB 边向点B 移动,当其中一个点到达终点时另一 个点也停止移动,点P 的移动时间为t 秒 当PQAC 时,求t 的值; 当PQAC 时,对于抛物线对称轴上一点H,HOQPOQ,求点H 的纵坐标的取值 范围 考点六:以圆为载体的动点问题 与圆有关的动点问题也是中考的热点,此类问题以圆为载体,主要研究几何图形在点的 运动中的位置关系和数量关系;这类问题集几何、代数知识于一体,是
10、数形结合思想的完美 表现,具有较强的综合性、灵活性和多样性。 解决此类问题要充分利用圆的有关性质,同时要抓住图形运动的本质规律,用“静态” 的方法来分解图形的运动过程,用静态的方法来研究运动中的变与不变的函数关系,吧复杂 的运动过程化为简单的数学问题。 例2 (201261湘潭)如图,在O 上位于直径AB 的异侧有定点C 和动点P,AC= AB, 点P 在半圆弧AB 上运动(不与A、B 两点重合),过点C 作直线PB 的垂线CD 交PB 于D 点 (1)如图1,求证: PCDABC; (2)当点P 运动到什么位置时, PCDABC?请在图2 中画出 PCD 并说明理由; (3)如图3,当点P
11、运动到CPAB 时,求BCD 的度数 思路分析: (1)由AB 是O 的直径,根据直径对的圆周角是直角,即可得ACB=90, 又由PDCD,可得D=ACB,又由在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等, 即可得A=P,根据有两角对应相等的三角形相似,即可判定: PCDABC; (2)由 PCDABC,可知当PC=AB 时, PCDABC,利用相似比等于1 的相似 三角形全等即可求得; (3)由ACB=90,AC= AB,可求得ABC 的度数,然后利用相似,即可得PCD 的度 数,又由垂径定理,求得 = ,然后利用圆周角定理求得ACP 的度数,继而求得答案 解: (1)证明:AB 是O 的直径
12、, ACB=90, PDCD, D=90, D=ACB, A 与P 是 对的圆周角, A=P, PCDABC; (2)解:当PC 是O 的直径时, PCDABC, 理由:AB,PC 是O 的直径, PBC=ACB=90,AB=PC, A=P PCDABC; (3)解:ACB=90,AC= AB, ABC=30, PCDABC, PCD=ABC=30, CPAB,AB 是O 的直径, = , ACP=ABC=30, BCD=ACACPPCD=903030=30 点评: 此题考查了圆周角定理、垂径定理、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定 与性质以及直角三角形的性质等知识此题综合性较强,难度适
13、中,注意数形结合思想的应 用 对应训练 2(201261无锡)如图,菱形ABCD 的边长为2cm,DAB=60点P 从A 点出发,以 cm/s 的速度,沿AC 向C 作匀速运动;与此同时,点Q 也从A 点出发,以1cm/s 的速度,沿射 线AB 作匀速运动当P 运动到C 点时,P、Q 都停止运动设点P 运动的时间为ts (1)当P 异于A、C 时,请说明PQBC; (2)以P 为圆心、PQ 长为半径作圆,请问:在整个运动过程中,t 为怎样的值时,P 与 边BC 分别有1 个公共点和2 个公共点? 四、中考真题演练 一、选择题 1(201261广西)如图,已知线段OA 交O 于点B,且OB=AB
14、,点P 是O 上的一个动点, 那么OAP 的最大值是( ) A30 B 45 C 60 D 90 2(201261北海)如图,等边 ABC 的周长为6,半径是1 的O 从与AB 相切于点D 的 位置出发,在 ABC 外部按顺时针方向沿三角形滚动,又回到与AB 相切于点D 的位置, 则O 自转了( ) A2 周 B 3 周 C 4 周 D 5 周 3(201261兰州)如图,AB 是O 的直径,弦BC=2cm,F 是弦BC 的中点,ABC=60若 动点E 以2cm/s 的速度从A 点出发沿着ABA 方向运动,设运动时间为t(s)(0t3), 连接EF,当 BEF 是直角三角形时,t(s)的值为(
15、 ) A B 1 C 或1 D 或1 或 二、填空题 4(201261遵义)如图,AB 是O 的弦,AB 长为8,P 是O 上一个动点(不与A、B 重 合),过点O 作OCAP 于点C,ODPB 于点D,则CD 的长为 5(201261宁波)如图, ABC 中,BAC=60,ABC=45,AB=2 ,D 是线段BC 上 的一个动点,以AD 为直径画O 分别交AB,AC 于E,F,连接EF,则线段EF 长度的最 小值为 6(201261兰州)如图,已知O 是以坐标原点O 为圆心,1 为半径的圆,AOB=45,点 P 在x 轴上运动,若过点P 且与OA 平行的直线与O 有公共点,设P(x,0),则
16、x 的取 值范围是 7(201261河池)如图,在平面直角坐标系中,矩形OEFG 的顶点F 的坐标为(4,2),将 矩形OEFG 绕点O 逆时针旋转,使点F 落在y 轴上,得到矩形OMNP,OM与GF 相交于 点A若经过点A 的反比例函数 的图象交EF 于点B,则点B 的坐标 为 三、解答题 8(201261咸宁)如图,在平面直角坐标系中,点C 的坐标为(0,4),动点A 以每秒1 个 单位长的速度,从点O 出发沿x 轴的正方向运动,M是线段AC 的中点将线段AM以点 A 为中心,沿顺时针方向旋转90,得到线段AB过点B 作x 轴的垂线,垂足为E,过点C 作y 轴的垂线,交直线BE 于点D运动
17、时间为t 秒 (1)当点B 与点D 重合时,求t 的值; (2)设 BCD 的面积为S,当t 为何值时,S= ? (3)连接MB,当MBOA 时,如果抛物线y=ax 2 10ax 的顶点在 ABM内部(不包括 边),求a 的取值范围 9(201261山西)综合与实践:如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x 2 +2x+3 与x 轴交 于A、B 两点,与y 轴交于点C,点D 是该抛物线的顶点 (1)求直线AC 的解析式及B、D 两点的坐标; (2)点P 是x 轴上一个动点,过P 作直线lAC 交抛物线于点Q,试探究:随着P 点的运 动,在抛物线上是否存在点Q,使以点A、P、Q、C 为顶点的四边形
18、是平行四边形?若存 在,请直接写出符合条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由 (3)请在直线AC 上找一点M,使 BDM的周长最小,求出M点的坐标 10(201261龙岩)在平面直角坐标系xOy 中,一块含60角的三角板作如图摆放,斜边AB 在x 轴上,直角顶点C 在y 轴正半轴上,已知点A(1,0) (1)请直接写出点B、C 的坐标:B 、C ;并求经过A、B、C 三点的抛物线解析式; (2)现有与上述三角板完全一样的三角板DEF(其中EDF=90,DEF=60),把顶点E 放在线段AB 上(点E 是不与A、B 两点重合的动点),并使ED 所在直线经过点C此时, EF 所在直线与(1)中的
19、抛物线交于点M 设AE=x,当x 为何值时, OCEOBC; 在的条件下探究:抛物线的对称轴上是否存在点P 使 PEM是等腰三角形?若存在, 请写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由 11(201261兰州)如图,Rt ABO 的两直角边OA、OB 分别在x 轴的负半轴和y 轴的正半 轴上,O 为坐标原点,A、B 两点的坐标分别为(3,0)、(0,4),抛物线y= x 2 +bx+c 经 过点B,且顶点在直线x= 上 (1)求抛物线对应的函数关系式; (2)若把 ABO 沿x 轴向右平移得到 DCE,点A、B、O 的对应点分别是D、C、E,当 四边形ABCD 是菱形时,试判断点C 和点D 是否
20、在该抛物线上,并说明理由; (3)在(2)的条件下,连接BD,已知对称轴上存在一点P 使得 PBD 的周长最小,求出 P 点的坐标; (4)在(2)、(3)的条件下,若点M是线段OB 上的一个动点(点M与点O、B 不重合), 过点M作BD 交x 轴于点N,连接PM、PN,设OM的长为t, PMN 的面积为S,求S 和t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围,S 是否存在最大值?若存在,求出最大值 和此时M点的坐标;若不存在,说明理由 12(201261荆门)如图甲,四边形OABC 的边OA、OC 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,顶 点在B 点的抛物线交x 轴于点A、D,交y 轴于点E,连接
21、AB、AE、BE已知tanCBE= , A(3,0),D(1,0),E(0,3) (1)求抛物线的解析式及顶点B 的坐标; (2)求证:CB 是 ABE 外接圆的切线; (3)试探究坐标轴上是否存在一点P,使以D、E、P 为顶点的三角形与 ABE 相似,若存 在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由; (4)设 AOE 沿x 轴正方向平移t 个单位长度(0t3)时, AOE 与 ABE 重叠部分的 面积为s,求s 与t 之间的函数关系式,并指出t 的取值范围 13(201261嘉兴)在平面直角坐标系xOy 中,点P 是抛物线:y=x 2 上的动点(点在第一象 限内)连接 OP,过点0 作
22、OP 的垂线交抛物线于另一点Q连接PQ,交y 轴于点M作 PA 丄x 轴于点A,QB 丄x 轴于点B设点P 的横坐标为m (1)如图1,当m= 时, 求线段OP 的长和tanPOM的值; 在y 轴上找一点C,使 OCQ 是以OQ 为腰的等腰三角形,求点C 的坐标; (2)如图2,连接AM、BM,分别与OP、OQ 相交于点D、E 用含m的代数式表示点Q 的坐标; 求证:四边形ODME 是矩形 14(201261济宁)如图,抛物线y=ax 2 +bx4 与x 轴交于A(4,0)、B(2,0)两点, 与y 轴交于点C,点P 是线段AB 上一动点(端点除外),过点P 作PDAC,交BC 于点D, 连接
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