初中数学几何的动点问题专题练习 23页

牟天昊专用动点问题专题训练1、（09包头）如图，已知中，厘米，厘米，点为的中点．（1）如果点P在线段BC上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动，同时，点Q在线段CA上由C点向A点运动．AQCDBP①若点Q的运动速度与点P的运动速度相等，经过1秒后，与是否全等，请说明理由；②若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等，当点Q的运动速度为多少时，能够使与全等？（2）若点Q以②中的运动速度从点C出发，点P以原来的运动速度从点B同时出发，都逆时针沿三边运动，求经过多长时间点P与点Q第一次在的哪条边上相遇？解：（1）①∵秒，∴厘米，∵厘米，点为的中点，∴厘米．又∵厘米，∴厘米，∴．又∵，∴，∴．（4分）②∵，∴，又∵，，则，∴点，点运动的时间秒，∴厘米/秒．（7分）（2）设经过秒后点与点第一次相遇，由题意，得，解得秒．23/23\n牟天昊专用∴点共运动了厘米．∵，∴点、点在边上相遇，∴经过秒点与点第一次在边上相遇．（12分）2、（09齐齐哈尔）直线与坐标轴分别交于两点，动点同时从点出发，同时到达点，运动停止．点沿线段运动，速度为每秒1个单位长度，点沿路线→→运动．（1）直接写出两点的坐标；（2）设点的运动时间为秒，的面积为，求出与之间的函数关系式；xAOQPBy（3）当时，求出点的坐标，并直接写出以点为顶点的平行四边形的第四个顶点的坐标．解（1）A（8，0）B（0，6）1分（2）点由到的时间是（秒）点的速度是（单位/秒）1分当在线段上运动（或0）时，1分当在线段上运动（或）时，,如图，作于点，由，得，1分1分（自变量取值范围写对给1分，否则不给分．）（3）1分23/23\n牟天昊专用3分3（09深圳）如图，在平面直角坐标系中，直线l：y=－2x－8分别与x轴，y轴相交于A，B两点，点P（0，k）是y轴的负半轴上的一个动点，以P为圆心，3为半径作⊙P.（1）连结PA，若PA=PB，试判断⊙P与x轴的位置关系，并说明理由；（2）当k为何值时，以⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形？解：（1）⊙P与x轴相切.∵直线y=－2x－8与x轴交于A（4，0），与y轴交于B（0，－8），∴OA=4，OB=8.由题意，OP=－k，∴PB=PA=8+k.在Rt△AOP中，k2+42=(8+k)2，∴k=－3，∴OP等于⊙P的半径，∴⊙P与x轴相切.（2）设⊙P与直线l交于C，D两点，连结PC，PD当圆心P在线段OB上时,作PE⊥CD于E.∵△PCD为正三角形，∴DE=CD=，PD=3，∴PE=.∵∠AOB=∠PEB=90°，∠ABO=∠PBE，∴△AOB∽△PEB，∴，23/23\n牟天昊专用∴∴，∴，∴.当圆心P在线段OB延长线上时,同理可得P(0,－－8)，∴k=－－8，∴当k=－8或k=－－8时，以⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形.4（09哈尔滨）如图1，在平面直角坐标系中，点O是坐标原点，四边形ABCO是菱形，点A的坐标为（－3，4），点C在x轴的正半轴上，直线AC交y轴于点M，AB边交y轴于点H．（1）求直线AC的解析式；（2）连接BM，如图2，动点P从点A出发，沿折线ABC方向以2个单位／秒的速度向终点C匀速运动，设△PMB的面积为S（S≠0），点P的运动时间为t秒，求S与t之间的函数关系式（要求写出自变量t的取值范围）；（3）在（2）的条件下，当t为何值时，∠MPB与∠BCO互为余角，并求此时直线OP与直线AC所夹锐角的正切值．23/23\n牟天昊专用解：23/23\n牟天昊专用ACBPQED图165（09河北）在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=3，AB=5．点P从点C出发沿CA以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动，到达点A后立刻以原来的速度沿AC返回；点Q从点A出发沿AB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动．伴随着P、Q的运动，DE保持垂直平分PQ，且交PQ于点D，交折线QB-BC-CP于点E．点P、Q同时出发，当点Q到达点B时停止运动，点P也随之停止．设点P、Q运动的时间是t秒（t＞0）．（1）当t=2时，AP=，点Q到AC的距离是；ACBPQED图4（2）在点P从C向A运动的过程中，求△APQ的面积S与t的函数关系式；（不必写出t的取值范围）（3）在点E从B向C运动的过程中，四边形QBED能否成为直角梯形？若能，求t的值．若不能，请说明理由；（4）当DE经过点C 时，请直接写出t的值．ACBPQED图5AC(E))BPQD图6GAC(E))BPQD图7G解：（1）1，；（2）作QF⊥AC于点F，如图3，AQ=CP=t，∴．由△AQF∽△ABC，，得．∴．∴，即．（3）能．①当DE∥QB时，如图4．∵DE⊥PQ，∴PQ⊥QB，四边形QBED是直角梯形．此时∠AQP=90°．由△APQ ∽△ABC，得，即．解得．②如图5，当PQ∥BC时，DE⊥BC，四边形QBED是直角梯形．此时∠APQ=90°．由△AQP ∽△ABC，得，即．解得．23/23\n牟天昊专用（4）或．①点P由C向A运动，DE经过点C．连接QC，作QG⊥BC于点G，如图6．，．由，得，解得．②点P由A向C运动，DE经过点C，如图7．，】6（09河南））如图，在中，，．点是的中点，过点的直线从与重合的位置开始，绕点作逆时针旋转，交OECBDAlOCBA（备用图）边于点．过点作交直线于点，设直线的旋转角为．（1）①当度时，四边形是等腰梯形，此时的长为；②当度时，四边形是直角梯形，此时的长为；（2）当时，判断四边形是否为菱形，并说明理由．解（1）①30，1；②60，1.5；……………………4分（2）当∠α=900时，四边形EDBC是菱形.∵∠α=∠ACB=900，∴BC//ED.∵CE//AB,∴四边形EDBC是平行四边形.……………………6分在Rt△ABC中，∠ACB=900，∠B=600,BC=2,∴∠A=300.∴AB=4,AC=2.∴AO==.……………………8分在Rt△AOD中，∠A=300，∴AD=2.∴BD=2.23/23\n牟天昊专用∴BD=BC.又∵四边形EDBC是平行四边形，∴四边形EDBC是菱形……………………10分ADCBMN7（09济南）如图，在梯形中，动点从点出发沿线段以每秒2个单位长度的速度向终点运动；动点同时从点出发沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动．设运动的时间为秒．（1）求的长．（2）当时，求的值．（3）试探究：为何值时，为等腰三角形．解：（1）如图①，过、分别作于，于，则四边形是矩形∴1分在中，2分在中，由勾股定理得，∴3分（图①）ADCBKH（图②）ADCBGMN（2）如图②，过作交于点，则四边形是平行四边形∵∴∴∴4分由题意知，当、运动到秒时，∵∴又∴23/23\n牟天昊专用∴5分即解得，6分（3）分三种情况讨论：①当时，如图③，即∴7分ADCBMN（图③）（图④）ADCBMNHE②当时，如图④，过作于解法一：由等腰三角形三线合一性质得在中，又在中，∴解得8分解法二：∵∴∴即∴8分③当时，如图⑤，过作于点.解法一：（方法同②中解法一）23/23\n牟天昊专用（图⑤）ADCBHNMF解得解法二：∵∴∴即∴综上所述，当、或时，为等腰三角形9分8（09江西）如图1，在等腰梯形中，，是的中点，过点作交于点．，.（1）求点到的距离；（2）点为线段上的一个动点，过作交于点，过作交折线于点，连结，设.①当点在线段上时（如图2），的形状是否发生改变？若不变，求出的周长；若改变，请说明理由；②当点在线段上时（如图3），是否存在点，使为等腰三角形？若存在，请求出所有满足要求的的值；若不存在，请说明理由.ADEBFC图4（备用）ADEBFC图5（备用）ADEBFC图1图2ADEBFCPNM图3ADEBFCPNM（第25题）23/23\n牟天昊专用解（1）如图1，过点作于点1分图1ADEBFCG∵为的中点，∴在中，∴2分∴即点到的距离为3分（2）①当点在线段上运动时，的形状不发生改变．∵∴∵∴，同理4分如图2，过点作于，∵图2ADEBFCPNMGH∴∴∴则在中，∴的周长=6分②当点在线段上运动时，的形状发生改变，但恒为等边三角形．当时，如图3，作于，则类似①，∴7分∵是等边三角形，∴此时，8分图3ADEBFCPNM图4ADEBFCPMN图5ADEBF（P）CMNGGRG23/23\n牟天昊专用当时，如图4，这时此时，当时，如图5，则又∴因此点与重合，为直角三角形．∴此时，综上所述，当或4或时，为等腰三角形．10分9（09兰州）如图①，正方形ABCD中，点A、B的坐标分别为（0，10），（8，4），点C在第一象限．动点P在正方形ABCD的边上，从点A出发沿A→B→C→D匀速运动，同时动点Q以相同速度在x轴正半轴上运动，当P点到达D点时，两点同时停止运动，设运动的时间为t秒．(1)当P点在边AB上运动时，点Q的横坐标（长度单位）关于运动时间t（秒）的函数图象如图②所示，请写出点Q开始运动时的坐标及点P运动速度；(2)求正方形边长及顶点C的坐标；(3)在（1）中当t为何值时，△OPQ的面积最大，并求此时P点的坐标；(4)如果点P、Q保持原速度不变，当点P沿A→B→C→D匀速运动时，OP与PQ能否相等，若能，写出所有符合条件的t的值；若不能，请说明理由．解：（1）（1，0）1分点P运动速度每秒钟1个单位长度．2分（2）过点作BF⊥y轴于点，⊥轴于点，则＝8，．∴．在Rt△AFB中，3分过点作⊥轴于点，与的延长线交于点．23/23\n牟天昊专用∵∴△ABF≌△BCH．∴．∴．∴所求C点的坐标为（14，12）．4分（3）过点P作PM⊥y轴于点M，PN⊥轴于点N，则△APM∽△ABF．∴．．∴．∴．设△OPQ的面积为（平方单位）∴（0≤≤10）5分说明:未注明自变量的取值范围不扣分．∵<0∴当时，△OPQ的面积最大．6分此时P的坐标为（，）．7分（4）当或时，OP与PQ相等．9分10（09临沂）数学课上，张老师出示了问题：如图1，四边形ABCD是正方形，点E是边BC的中点．，且EF交正方形外角的平行线CF于点F，求证：AE=EF．经过思考，小明展示了一种正确的解题思路：取AB的中点M，连接ME，则AM=EC，易证，所以．在此基础上，同学们作了进一步的研究：（1）小颖提出：如图2，如果把“点E是边BC的中点”改为“点E是边BC上（除B，C外）的任意一点”，其它条件不变，那么结论“AE=EF”仍然成立，你认为小颖的观点正确吗？如果正确，写出证明过程；如果不正确，请说明理由；（2）小华提出：如图3，点E是BC的延长线上（除C点外）的任意一点，其他条件不变，结论“AE=EF”仍然成立．你认为小华的观点正确吗？如果正确，写出证明过程；如果不正确，请说明理由．ADFCGEB图1ADFCGEB图2ADFCGEB图323/23\n牟天昊专用23/23\n牟天昊专用解：（1）正确．（1分）ADFCGEBM证明：在上取一点，使，连接．（2分）．，．是外角平分线，，．．，，．（ASA）．（5分）．（6分）（2）正确．（7分）证明：在的延长线上取一点．ADFCGEBN使，连接．（8分）．．四边形是正方形，．．．（ASA）．（10分）．（11分）11（09天津）已知一个直角三角形纸片，其中．如图，将该纸片放置在平面直角坐标系中，折叠该纸片，折痕与边交于点，与边交于点．xyBOA（Ⅰ）若折叠后使点与点重合，求点的坐标；xyBOA（Ⅱ）若折叠后点落在边上的点为，设，，试写出关于的函数解析式，并确定的取值范围；（Ⅲ）若折叠后点落在边上的点为，且使，求此时点的坐标．xyBOA23/23\n牟天昊专用解（Ⅰ）如图①，折叠后点与点重合，则.设点的坐标为.则.于是.在中，由勾股定理，得，即，解得.点的坐标为.4分（Ⅱ）如图②，折叠后点落在边上的点为,则.由题设，则，在中，由勾股定理，得.，即6分由点在边上，有，解析式为所求.当时，随的增大而减小，的取值范围为.7分（Ⅲ）如图③，折叠后点落在边上的点为，且.则.又，有..有，得.9分在中，设，则.由（Ⅱ）的结论，得，23/23\n牟天昊专用解得.点的坐标为.10分12图（1）ABCDEFMN（09太原）问题解决如图（1），将正方形纸片折叠，使点落在边上一点（不与点，重合），压平后得到折痕．当时，求的值．方法指导：为了求得的值，可先求、的长，不妨设：=2类比归纳在图（1）中，若则的值等于；若则的值等于；若（为整数），则的值等于．（用含的式子表示）联系拓广图（2）NABCDEFM如图（2），将矩形纸片折叠，使点落在边上一点（不与点重合），压平后得到折痕设则的值等于．（用含的式子表示）解：方法一：如图（1-1），连接．N图（1-1）ABCDEFM23/23\n牟天昊专用由题设，得四边形和四边形关于直线对称．∴垂直平分．∴1分∵四边形是正方形，∴∵设则在中，．∴解得，即3分在和在中，，，5分设则∴解得即6分∴7分方法二：同方法一，3分如图（1－2），过点做交于点，连接N图（1-2）ABCDEFMG　　　∵∴四边形是平行四边形．∴同理，四边形也是平行四边形．∴　　　∵　　　　　　在与中　　　∴５分23/23\n牟天昊专用∵6分∴7分类比归纳（或）；；10分联系拓广12分1.（2008，河北）如图所示，直线L1的解析表达式为y=－3x+3，且L1与x轴交于点D．直线L2经过点A，B，直线L1，L2交于点C．（1）求点D的坐标；（2）求直线L2的解析表达式；（3）求△ADC的面积；（4）在直线L2上存在异于点C的另一点P，使得△ADP与△ADC的面积相等，请直接写出点P的坐标．2.（2005，长春市）如图a所示，矩形ABCD的两条边在坐标轴上，点D与原点重合，对角线BD所在直线的函数关系式为y=x，AD=8．矩形ABCD沿DB方向以每秒1单位长度运动，同时点P从点A出发做匀速运动，沿矩形ABCD的边经过点B到达点C，用了14s．（1）23/23\n牟天昊专用求矩形ABCD的周长．（2）如图b所示，图形运动到第5s时，求点P的坐标；（3）设矩形运动的时间为t．当0≤t≤6时，点P所经过的路线是一条线段，请求出线段所在直线的函数关系式；（4）当点P在线段AB或BC上运动时，过点P作x轴，y轴的垂线，垂足分别为E，F，则矩形PEOF是否能与矩形ABCD相似（或位似）？若能，求出t的值；若不能，说明理由．3.（08金华）如图1，在平面直角坐标系中，己知ΔAOB是等边三角形，点A的坐标是（0，4），点B在第一象限，点P是x轴上的一个动点，连结AP，并把ΔAOP绕着点A按逆时针方向旋转.使边AO与AB重合.得到ΔABD。（1）求直线AB的解析式；（2）当点P运动到点（，0）时，求此时DP的长及点D的坐标；（3）是否存在点P，使ΔOPD的面积等于，若存在，请求出符合条件的点P的坐标；若不存在，请说明理由。4.已知直线y=kx+b与x轴交于M，与y轴交于N(N点在M点上方)，在直线上存在一点P(m,n)(m>0),连结OP，作PA垂直于OP交x轴于A(a,0)(a>0)（1）kb0（填“>”、”<”或“=”）；（1分）（2）若y=1－x且n为20以内整数，y1=2/x1,y2=x23/2,当x1=x2=n时，(y1+y2)n/2的最小值；（5分）23/23\n牟天昊专用5.如图，直线与x轴y轴分别交于点E、F，点E的坐标为（-8，0），点A的坐标为（-6，0）。（1）求的值；（2）若点P（，）是第二象限内的直线上的一个动点，在点P的运动过程中，试写出△OPA的面积S与x的函数关系式，并写出自变量x的取值范围；（3）探究：当点P运动到什么位置时，△OPA的面积为，并说明理由。1．（1）由y=－3x+3知，令y=0，得－3x+3=0，∴x=1．∴D（1，0）．（2）设直线L2的解析式表达式为y=kx+b，由图像知：直线L2过点A（4，0）和点B（3，－），∴，∴∴直线L的解析表达式为y=x－6．（3）由解得∴C（2，－3）．∵AD=3，∴S△=×3×│－3│=．（4）P（6，3）．2．（1）AD=8，B点在y=x上，则y=6，B点坐标为（8，6），AB=6，矩形的周长为28．（2）由（1）可知AB+BC=14，P点走过AB，BC的时间为14s，因此点P的速度为每秒1个单位．∵矩形沿DB方向以每秒1个单位长运动，出发5s后，OD=5，此时D点坐标为（4，3）同时，点P沿AB方向运动了5个单位，则点P坐标为（12，8）．23/23\n牟天昊专用（3）点P运动前的位置为（8，0），5s后运动到（12，8）已知它运动路线是一条线段，设线段所在直线为y=kx+b．∴解得直线解析式为y=2x－16．（4）方法一：①当点P在AB边运动时，即0≤t≤6．点D的坐标为（t，t）．∴点P的坐标为（8+t，t）．若，则=，解得t=6．当t=6时，点P与点B重合，此时△PEO与△BAD相形．若，则=，解得t=20．因为20>6，所以此时点P不在AB边上，舍去．②当点P在BC边运动时，即6≤t≤14．点D的坐标为（t，t）．∴点P的坐标为（14－t，t+6）．若，则=，解得t=6．此情况①已讨论．若，则=，解得t=．因为>14，此时点P不在BC边上，舍去．综上，当t=6时，点P到达点B时，此时△PEO与△BAD相形．方法二：23/23\n牟天昊专用当点P在AB上没有到达点B时，=，更不能等于．则点P在AB上没到达点B时，两个三角形不能构成相似形．当点P到达点B时，△PEO与△BAD相似，此时t=6．当点P越过点B在BC上时，>．若=时，由点P在BC上时，坐标为（14－t，t+6），（6≤t≤14）．=，解得t=，但>14．因此当P在BC上（不包括点B）时，△PEO与△BAD不相似．综上所述，当t=6时，点P到达点B，△PEO与△BAD是相似形．4.解：（1）kb<0（2）y=1-x,那么M(1,0),N(0,1)　　　　y1+y2=2/n+n3/2=(4+n4)/2n(y1+y2)n/2=(4+n4)/4=1+n4/4n4min=1(y1+y2)n/2min=5/423/23