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- 2021-05-10 发布
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运动变化型问题专题复习
【考点导航】
运动变化题是指以三角形、四边形、圆等几何图形为载体,设计动态变化,并对变化过程中伴随着的等量关系、变量关系、图形的特殊状态、图形间的特殊关系等进行考察研究的一类问题,这类试题信息量大,题目灵活多变,有较强的选拔功能,是近年来中考数学试题的热点题型之一,常以压轴题的面目出现.解决此类问题需要运用运动和变化的观点,把握运动和变化的全过程,动中取静,静中求动,抓住变化过程中的特殊情形,建立方程、不等式、函数模型.
【答题锦囊】
例1 如图在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=16,动点P从点A出发沿AC边向点C以每秒3个单位长的速度运动,动点Q从点C出发沿CB边向点B以每秒4个单位长的速度运动.P,Q分别从点A,C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.在运动过程中,△PCQ关于直线PQ对称的图形是△PDQ.设运动时间为t(秒).
(1)设四边形PCQD的面积为y,求y与t的函数关系式;
(2)t为何值时,四边形PQBA是梯形?
(3)是否存在时刻t,使得PD∥AB?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(4)通过观察、画图或折纸等方法,猜想是否存在时刻t,使得PD⊥AB?若存在,请估计t的值在括号中的哪个时间段内(0≤t≤1;1<t≤2;2<t≤3;3<t≤4);若不存在,请简要说明理由.
A
P
C
Q
B
D
A
P
C
Q
B
D
M
图1
例2 如图2,直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=900,AB=6,AD=4,DC=3,动点从点出发,沿A→D→C→B方向移动,动点从点出发,在边上移动.设点移动的路程为,点移动的路程为,线段PQ平分梯形ABCD的周长.
(1)求与的函数关系式,并求出的取值范围;
(2)当PQ∥AC时,求的值;
(3)当不在BC边上时,线段PQ能否平分梯形ABCD的面积?若能,求出此时的值;若不能,说明理由.
E
A
C
D
Q
P
B
图2
例3 如图3,在平面直角坐标系中,以坐标原点O为圆心,2为半径画⊙O,P是⊙O上一动点,且P在第一象限内,过点P作⊙O的切线与轴相交于点A,与轴相交于点B.
(1)点P在运动时,线段AB的长度也在发生变化,请写出线段AB长度的最小值,并说明理由;
x
y
O
A
P
B
图3
(2)在⊙O上是否存在一点Q,使得以Q、O、A、P为顶点的四边形时平行四边形?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
例4 如图7①,一张三角形纸片ABC,∠ACB=90°,AC=8,BC=6.沿斜边AB的中线CD把这张纸片剪成和两个三角形(如图7②所示).将纸片沿直线(AB)方向平移(点始终在同一直线上),当点于点B重合时,停止平移.在平移过程中,与交于点E,与分别交于点F、P.
⑴当平移到如图7③所示的位置时,猜想图中的与的数量关系,并证明你的猜想;
⑵设平移距离为,与重叠部分面积为,请写出与的函数关系式,以及自变量的取值范围;
⑶对于(2)中的结论是否存在这样的的值,使重叠部分的面积等于原面积的.若存在,求x的值;若不存在,请说明理由.
①
②
③
图7
【中考预测】
⒈如图8①,有两个形状完全相同的直角三角形ABC和EFG叠放在一起(点A与点E重合),已知AC=8cm,BC=6cm,∠C=90°,EG=4cm, ∠EGF=90°,O是△EFG斜边上的中点.
如图8②,若整个△EFG从图①的位置出发,以1cm/s 的速度沿射线AB方向平移,在△EFG 平移的同时,点P从△EFG的顶点G出发,以1cm/s 的速度在直角边GF上向点F运动,当点P到达点F时,点P停止运动,△EFG也随之停止平移.设运动时间为x(s),FG的延长线交 AC于H,四边形OAHP的面积为y(cm2)(不考虑点P与G、F重合的情况).
(1)当x为何值时,OP∥AC ?
(2)求y与x 之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围.
(3)是否存在某一时刻,使四边形OAHP面积与△ABC面积的比为13∶24?若存在,求出x的值;若不存在,说明理由.
(参考数据:1142 =12996,1152 =13225,1162 =13456或4.42 =19.36,4.52 =20.25,4.62 =21.16)
图8
⒉如图9,在平面直角坐标系中,两个函数y=x,的图象交于点A.动点P从点O开始沿OA方向以每秒1个单位的速度运动,作PQ//x轴交直线BC于点Q,以PQ为一边向下作正方形PQMN,设它与ΔOAB重叠部分的面积为S.
(1)求点A的坐标.
(2)试求出点P在线段OA上运动时,S与运动时间t(秒)的关系式.
(3)在(2)的条件下,S是否有最大值?若有,求出t为何值时,S有最大值,并求出最大值;若没有,请说明理由.
(4)若点P经过点A后继续按原方向、原速度运动,当正方形PQMN和ΔOAB重叠部分面积最大时,运动时间t满足的条件是__________.
图9
⒊如图10,平面直角坐标系中,直线AB与轴,轴分别交于A(3,0),B(0,)两点, ,点C为线段AB上的一动点,过点C作CD⊥轴于点D.
(1)求直线AB的解析式;
(2)若S梯形OBCD=,求点C的坐标;
(3)在第一象限内是否存在点P,使得以P,O,B为顶点的三角形与△OBA相似.若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
图10
⒋如图11,在锐角中,,于点,且,点为边上的任意一点,过点作,交于点.设的高为,以为折线将翻折,所得的与梯形重叠部分的面积记为(点关于的对称点落在所在的直线上).
(1)分别求出当与时,与的函数关系式;
(2)当取何值时,的值最大?最大值是多少?
图11
⒌如图12,在中,∠C=900,AC=4cm,BC=5cm,点D在BC上,且CD=3cm,现有两个动点P、Q分别从点A和点B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1.25cm/s的速度沿BC向终点C移动.过点P作PE∥BC交AD于点E,连结EQ.设动点运动时间为x秒.
(1)用含x的代数式表示AE、DE的长度;
(2)当点Q在BD(不包括点B、D)上移动时,设的面积为,求与月份的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)当为何值时,为直角三角形.
图12
⒍如图13,在平面直角坐标系中,已知点,点在正半轴上,且.动点在线段上从点向点以每秒个单位的速度运动,设运动时间为秒.在轴上取两点作等边.
(1)求直线的解析式;
(2)求等边的边长(用的代数式表示),并求出当等边的顶点运动到与原点重合时的值;
(3)如果取的中点,以为边在内部作如图14所示的矩形,点在线段上.设等边和矩形重叠部分的面积为,请求出当秒时与的函数关系式,并求出的最大值.
图13
图14
⒎如图15,已知中,,.过点作,且,连接交于点.
(1)求的长;
(2)以点为圆心,为半径作⊙A,试判断与⊙A是否相切,并说明理由;
(3)如图16,过点作,垂足为.以点为圆心,为半径作⊙A;以点为圆心,为半径作⊙C.若和的大小是可变化的,并且在变化过程中保持⊙A和⊙C相切,且使点在⊙A的内部,点在⊙A的外部,求和的变化范围.
A
B
C
P
E
E
A
B
C
P
D
图15
图16
8.已知抛物线,经过点A(0,5)和点B(3,2)
(1)求抛物线的解析式;
(2)现有一半径为1,圆心P在抛物线上运动的动圆,问⊙P在运动过程中,是否存在⊙P与坐标轴相切的情况?若存在,请求出圆心P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若⊙Q的半径为r,点Q在抛物线上、⊙Q与两坐轴都相切时求半径r的值.
⒐如图17,在平面直角坐标系中,点P从点A开始沿x轴向点O以1cm/s的速度移动,点Q从点O开始沿y轴向点B以2cm/s的速度移动,且OA=6cm,OB=12cm.如果P,Q分别从A,O同时出发.
⑴设△POQ的面积等于y,运动时间为x,写出y与x之间的函数关系,并求出面积的最大值;
⑵几秒后△POQ与△AOB相似;
⑶几秒后以PQ为直径的圆与直线AB相切.
A
B
x
y
O
P
Q
图17
6
12
⒑如图18,在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,AB=8cm,CD=2cm,AD=6cm.点P从点A出发,以2cm/s的速度沿AB向终点B运动;点Q从点C出发,以1cm/s的速度沿CD、DA向终点A运动(P、Q两点中,有一个点运动到终点时,所有运动即终止).设P、Q同时出发并运动了t秒.
(1)当PQ将梯形ABCD分成两个直角梯形时,求t的值;
图18
(2)试问是否存在这样的t,使四边形PBCQ的面积是梯形ABCD面积的一半?若存在,求出这样的t的值,若不存在,请说明理由。