中考數學壓軸題型研究 動點幾何問題解題方法

2021-09-15 01:38:20 字數 4262 閱讀 4748

下面以具體例項簡單的說一說此類題的解題方法。

一、利用動點(圖形)位置進行分類,把運動問題分割成幾個靜態問題,然後運用轉化的思想和方法將幾何問題轉化為函式和方程問題

例1:(北京市石景山區2023年數學期中練習)在△abc中,∠b=60°,ba=24cm,bc=16cm,

(1)求△abc的面積;

(2)現有動點p從a點出發,沿射線ab向點b方向運動,動點q從c點出發,沿射線cb也向點b方向運動。如果點p的速度是4cm/秒,點q的速度是2cm/秒,它們同時出發,幾秒鐘後,△pbq的面積是△abc的面積的一半?

(3)在第(2)問題前提下,p,q兩點之間的距離是多少?

點評:此題關鍵是明確點p、q在△abc邊上的位置,有三種情況。

(1)當0﹤t≦6時,p、q分別在ab、bc邊上;

(2)當6﹤t≦8時,p、q分別在ab延長線上和bc邊上;

(3)當t >8時, p、q分別在ab、bc邊上延長線上.

然後分別用第一步的方法列方程求解.

例2: (北京市順義2023年初三模考)已知正方形abcd的邊長是1,e為cd邊的中點, p為正方形abcd邊上的乙個動點,動點p從a點出發,沿a →b → c →e運動,到達點e.若點p經過的路程為自變數x,△ape的面積為函式y

(1)寫出y與x的關係式

(2)求當y=時,x的值等於多少?

點評:這個問題的關鍵是明確點p在四邊形abcd邊上的位置,根據題意點p的位置分三種情況:分別在ab上、bc邊上、ec邊上.

例3:(北京市順義2023年初三模考)如圖1 ,在直角梯形abcd中,∠b=90°,dc∥ab,動點p從b點出發,沿梯形的邊由b→c → d → a 運動,設點p運動的路程為x ,△abp的面積為y , 如果關於x 的函式y的圖象如圖2所示 ,那麼△abc 的面積為( )

a.32 b.18 c.16 d.10

例4:(09齊齊哈爾)直線與座標軸分別交於兩點,動點同時從點出發,同時到達點,運動停止.點沿線段運動,速度為每秒1個單位長度,點沿路線→→運動.(1)直接寫出兩點的座標;

(2)設點的運動時間為秒,的面積為,求出與之間的函式關係式;

(3)當時,求出點的座標,並直接寫出以點為頂點的平行四邊形的第四個頂點的座標.

點評:本題關鍵是區分點p的位置:點p在ob上,點p在ba上。

例5:(2009寧夏)已知:等邊三角形的邊長為4厘公尺,長為1厘公尺的線段在的邊上沿方向以1厘公尺/秒的速度向點運動(運動開始時,點與點重合,點到達點時運動終止),過點分別作邊的垂線,與的其它邊交於兩點,線段運動的時間為秒.

(1)線段在運動的過程中,為何值時,四邊形恰為矩形?並求出該矩形的面積;

(2)線段在運動的過程中,四邊形的面積為,運動的時間為.求四邊形的面積隨運動時間變化的函式關係式,並寫出自變數的取值範圍.

解:(1)過點作,垂足為.則,

當運動到被垂直平分時,四邊形是矩形,即時,

四邊形是矩形,秒時,四邊形是矩形.

, (2)當時,

當時,當時,點評:此題關鍵也是對p、q兩點的不同位置進行分類。

例6:(2009四川樂山).如圖(15),在梯形中,厘公尺,厘公尺,的坡度動點從出發以2厘公尺/秒的速度沿方向向點運動,動點從點出發以3厘公尺/秒的速度沿方向向點運動,兩個動點同時出發,當其中乙個動點到達終點時,另乙個動點也隨之停止.設動點運動的時間為秒.

(1)求邊的長;

(2)當為何值時,與相互平分;

(3)鏈結設的面積為探求與的函式關係式,求為何值時,有最大值?最大值是多少?

6. 解:(1)作於點,如圖(3)所示,則四邊形為矩形.

又 2分

在中,由勾股定理得:

(2)假設與相互平分.由則是平行四邊形(此時在上).

即解得即秒時,與相互平分.

(3)①當在上,即時,作於,則

即=當秒時,有最大值為

②當在上,即時,=

易知隨的增大而減小.故當秒時,有最大值為

綜上,當時,有最大值為

二、利用函式與方程的思想和方法將所解決圖形的性質(或所求圖形面積)直接轉化為函式或方程。

例7:(包頭)如圖,已知中,厘公尺,厘公尺,點為的中點.

(1)如果點p**段bc上以3厘公尺/秒的速度由b點向c點運動,同時,點q**段ca上由c點向a點運動.

①若點q的運動速度與點p的運動速度相等,經過1秒後,與是否全等,請說明理由;

②若點q的運動速度與點p的運動速度不相等,當點q的運動速度為多少時,能夠使與全等?

(2)若點q以②中的運動速度從點c出發,點p以原來的運動速度從點b同時出發,都逆時針沿三邊運動,求經過多長時間點p與點q第一次在的哪條邊上相遇?

解:(1)①∵秒,∴厘公尺,

∵厘公尺,點為的中點,∴厘公尺.

又∵厘公尺,∴厘公尺,∴.

又∵,∴,∴.

②∵, ∴,

又∵,,則,

∴點,點運動的時間秒,∴厘公尺/秒.

(2)設經過秒後點與點第一次相遇,由題意,得,解得秒.

∴點共運動了厘公尺.

∵,∴點、點在邊上相遇,∴經過秒點與點第一次在邊上相遇.

例8:(09濟南)如圖,在梯形中,動點從點出發沿線段以每秒2個單位長度的速度向終點運動;動點同時從點出發沿線段以每秒1個單位長度的速度向終點運動.設運動的時間為秒.

(1)求的長. (2)當時,求的值.(3)試**:為何值時,為等腰三角形.

解:(1)如圖①,過、分別作於,於,則四邊形是矩形

∴在中,

在,中,由勾股定理得,

∴(2)如圖②,過作交於點,則四邊形是平行四邊形

∵∴∴∴

由題意知,當、運動到秒時,

∵∴又∴∴即解得,

(3)分三種情況討論:①當時,如圖③,即∴

②當時,如圖④,過作於

解法一:由等腰三角形三線合一性質得

在中,又在中,∴解得

∵∴∴即∴

③當時,如圖⑤,過作於點.

解法一:(方法同②中解法一)

解得解法二:

∵∴∴即∴

綜上所述,當、或時,為等腰三角形

例9:(呼和浩特)如圖,在直角梯形abcd中,ad∥bc,∠abc=90,ab=12cm,ad=8cm,bc=22cm,ab為⊙o的直徑,動點p從點a開始沿ad邊向點d以1cm/s的速度運動,動點q從點c開始沿cb邊向點b以2cm/s的速度運動,p、q分別從點a、c同時出發,當其中一點到達端

點時,另乙個動點也隨之停止運動.設運動時間為t(s).

(1)當t為何值時,四邊形pqcd為平行四邊形?

(2)當t為何值時,pq與⊙o相切?

解:(1)∵直角梯形

當時,四邊形為平行四邊形.

由題意可知:

,,當時,四邊形為平行四邊形.

(2)解:設與相切於點過點作垂足為

直角梯形

由題意可知:

為的直徑,為的切線

在中,即:

, 7分

因為在邊運動的時間為秒,而(捨去)

當秒時,與相切.

例10.如圖,在矩形abcd中,bc=20cm,p,q,m,n分別從a,b,c,d出發沿ad,bc,cb,da方向在矩形的邊上同時運動,當有乙個點先到達所在運動邊的另乙個端點時,運動即停止.已知在相同時間內,若bq=xcm(),則ap=2xcm,cm=3xcm,dn=x2cm.

(1)當x為何值時,以pq,mn為兩邊,以矩形的邊(ad或bc)的一部分為第三邊構成乙個三角形;

(2)當x 為何值時,以p,q,m,n為頂點的四邊形是平行四邊形;

(3)以p,q,m,n為頂點的四邊形能否為等腰梯形?如果能,求x的值;如果不能,請說明理由.

解:(1)當點p與點n重合或點q與點m重合時,以pq,mn為兩邊,以矩形的邊(ad或bc)的一部分為第三邊可能構成乙個三角形.

①當點p與點n重合時,

(捨去).因為bq+cm=,此時點q與點m不重合.所以符合題意.

②當點q與點m重合時,

.此時,不符合題意.故點q與點m不能重合.

所以所求x的值為.

(2)由(1)知,點q 只能在點m的左側,

①當點p在點n的左側時,由,解得.

當x=2時四邊形pqmn是平行四邊形.

②當點p在點n的右側時,由, 解得.

當x=4時四邊形nqmp是平行四邊形.所以當時,以p,q,m,n為頂點的四邊形是平行四邊形.

(3)過點q,m分別作ad的垂線,垂足分別為點e,f.由於2x>x,所以點e一定在點p的左側.

若以p,q,m,n為頂點的四邊形是等腰梯形, 則點f一定在點n的右側,且pe=nf,

即.解得.

由於當x=4時, 以p,q,m,n為頂點的四邊形是平行四邊形,所以,以p,q,m,n為頂點的四邊形不能為等腰梯形.

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