中考專題訓練中考壓軸題(二)------動態問題(動點)
1.(07河北省)26. 如圖16,在等腰梯形abcd中,ad∥bc,ab=dc=50,ad=75,bc=135.點p從點b出發沿折線段ba-ad-dc以每秒5個單位長的速度向點c勻速運動;點q從點c出發沿線段cb方向以每秒3個單位長的速度勻速運動,過點q向上作射線qk⊥bc,交折線段cd-da-ab於點e.點p、q同時開始運動,當點p與點c重合時停止運動,點q也隨之停止.設點p、q運動的時間是t秒(t>0).
(1)當點p到達終點c時,求t的值,並指出此時bq的長;
(2)當點p運動到ad上時,t為何值能使pq∥dc?
(3)設射線qk掃過梯形abcd的面積為s,分別求出點e運動到cd、da上時,s與t的函式關係式;(不必寫出t的取值範圍)
(4)△pqe能否成為直角三角形?若能,寫出t的取值範圍;若不能,請說明理由.
解:(1)t=(50+75+50)÷5=35(秒)時,點p到達終點c.
此時,qc=35×3=105,∴bq的長為135-105=30.
(2)如圖8,若pq∥dc,又ad∥bc,則四邊形pqcd
為平行四邊形,從而pd=qc,由qc=3t,ba+ap=5t
得50+75-5t=3t,解得t=.
經檢驗,當t=時,有pq∥dc.
(3)①當點e在cd上運動時,如圖9.分別過點a、d
作af⊥bc於點f,dh⊥bc於點h,則四邊形
adhf為矩形,且△abf≌△dch,從而
fh= ad=75,於是bf=ch=30.∴dh=af=40.
又qc=3t,從而qe=qc·tanc=3t·=4t.
(注:用相似三角形求解亦可)
∴s=s⊿qce=qe·qc=6t2;
②當點e在da上運動時,如圖8.過點d作dh⊥bc於點h,由①知dh=40,ch=30,又qc=3t,從而ed=qh=qc-ch=3t-30.
∴s= s梯形qcde=(ed+qc)dh =120 t-600.
(4)△pqe能成為直角三角形.
當△pqe為直角三角形時,t的取值範圍是0<t≤25且t≠或t=35.
(注:(4)問中沒有答出t≠或t=35者各扣1分,其餘寫法酌情給分)
下面是第(4)問的解法,僅供教師參考:
①當點p在ba(包括點a)上,即0<t≤10時,如圖9.過點p作pg⊥bc於點g ,則pg=pb·sinb=4t,又有qe=4t= pg,易得四邊形pgqe為矩形,此時△pqe總能成為直角三角形.
②當點p、e都在ad(不包括點a但包括點d)上,即10<t≤25時,如圖8.
由qk⊥bc和ad∥bc可知,此時,△pqe為直角三角形,但點p、e不能重合,即
5t-50+3t-30≠75,解得t≠.
③當點p在dc上(不包括點d但包括點c),
即25<t≤35時,如圖10.由ed>25×3-30=45,
可知,點p在以qe=40為直徑的圓的外部,故
∠epq不會是直角.
由∠peq<∠deq,可知∠peq一定是銳角.
對於∠pqe,∠pqe≤∠cqe,只有當點p與c
重合,即t=35時,如圖11,∠pqe=90°,△pqe
為直角三角形.
綜上所述,當△pqe為直角三角形時,t的取值範圍是0<t≤25且t≠或t=35.
2. (07吉林省) 28.如圖①,在邊長為的正方形中,是對角線上的兩個動點,它們分別從點,點同時出發,沿對角線以的相同速度運動,過作垂直交的直角邊於;過作垂直交的直角邊於,連線,.設,,,圍成的圖形面積為,,,圍成的圖形面積為(這裡規定:線段的面積為).到達到達停止.若的運動時間為,解答下列問題:
(1)當時,直接寫出以為頂點的四邊形是什麼四邊形,並求為何值時,.
(2)①若是與的和,求與之間的函式關係式.(圖②為備用圖)
②求的最大值.
解: (1)以為頂點的四邊形是矩形.
正方形邊長為,.
,過作於,則.
,,.當時,.
解得(捨去),.
當時,.
(2)①當時,
.當時,,,..
.②解法1:當時,
,當時,的最大值為.
當時,,
當時,的最大值為.
綜上可得,的最大值為.
解法2:,
當時,的最大值為.
,當時,的最大值為.
綜上可得,的最大值為.
3. (07哈爾濱市)28. 如圖,梯形在平面直角座標系中,上底平行於軸,下底交軸於點,點(4,),點,,.
(1)求直線的解析式;
(2)若點的座標為,動點從出發,以1個單位/秒的速度沿著邊向點運動(點可以與點或點重合),求的面積()隨動點的運動時間秒變化的函式關係式(寫出自變數的取值範圍);
(3)在(2)的條件下,當秒時,點停止運動,此時直線與軸交於點.另一動點開始從出發,以1個單位/秒的速度沿著梯形的各邊運動一周,即由到,然後由到,再由到,最後由回到(點可以與梯形的各頂點重合).設動點的運動時間為秒,點為直線上任意一點(點不與點重合),在點的整個運動過程中,求出所有能使與相等的的值.
4. (07揚州市)26.如圖,矩形中,厘公尺,厘公尺().動點同時從點出發,分別沿,運動,速度是厘公尺/秒.過作直線垂直於,分別交,於.當點到達終點時,點也隨之停止運動.設運動時間為秒.
(1)若厘公尺,秒,則______厘公尺;
(2)若厘公尺,求時間,使,並求出它們的相似比;
(3)若在運動過程中,存在某時刻使梯形與梯形的面積相等,求的取值範圍;
(4)是否存在這樣的矩形:在運動過程中,存在某時刻使梯形,梯形,梯形的面積都相等?若存在,求的值;若不存在,請說明理由.
解: (1),
(2),使,相似比為
(3),
,即,當梯形與梯形的面積相等,即
化簡得,
,,則,
(4)時,梯形與梯形的面積相等
梯形的面積與梯形的面積相等即可,則
,把代入,解之得,所以.
所以,存在,當時梯形與梯形的面積、梯形的面積相等.
4. (06山東濟寧卷)如圖,以o為原點的直角座標系中,a點的座標為(0,1),直線x=1交x軸於點b。p為線段ab上一動點,作直線pc⊥po,交直線x=1於點c。
過p點作直線mn平行於x軸,交y軸於點m,交直線x=1於點n。
(1)當點c在第一象限時,求證:△opm≌△pcn;
(2)當點c在第一象限時,設ap長為m,四邊形pobc的面積為s,請求出s與m間的函式關係式,並寫出自變數m的取值範圍;
(3)當點p**段ab上移動時,點c也隨之在直線x=1上移動,△pbc是否可能成為等腰三角形?如果可能,求出所有能使△pbc成為等腰三角形的點p的座標;如果不可能,請說明理由。
[解] (1)∵om∥bn,mn∥ob,∠aob=900,
四邊形obnm為矩形。
mn=ob=1,∠pmo=∠cnp=900
ao=bo=1,
am=pm。
om=oa-am=1-am,pn=mn-pm=1-pm
∴om=pn
∵∠opc=900
∴∠opm+cpn=900
又∵∠opm+∠pom=900
∴∠cpn=∠pom
∴△opm≌△pcn
(2)∵am=pm=apsin450=
∴nc=pm=
∴bn=om=pn=1-
∴bc=bn-nc=1--=
(3)△pbc可能為等腰三角形。
①當p與a重合時,pc=bc=1,此時p(0,1)
②當點c在第四象限,且pb=cb時,
有bn=pn=1-
∴bc=pb=pn=-m
∴nc=bn+bc=1-+-m
由⑵知:nc=pm=
∴1-+-m=
∴m=1
∴pm==,bn=1-=1-
∴p(,1-)
∴使△pbc為等腰三角形的的點p的座標為(0,1)或(,1-)
[點評]此題的設計比較精巧,將幾何知識放在座標系中進行考查,第1題運用相似形等幾何知識不難得證,第2小題需利用第1小問的結論來建立函式解析式,第3小題需分類討論,不要漏解,運用方程思想可以得到答案。
5. (06山西卷)如圖,已知拋物線與座標軸的交點依次是,,.
(1)求拋物線關於原點對稱的拋物線的解析式;
(2)設拋物線的頂點為,拋物線與軸分別交於兩點(點在點的左側),頂點為,四邊形的面積為.若點,點同時以每秒1個單位的速度沿水平方向分別向右、向左運動;與此同時,點,點同時以每秒2個單位的速度沿堅直方向分別向下、向上運動,直到點與點重合為止.求出四邊形的面積與運動時間之間的關係式,並寫出自變數的取值範圍;
(3)當為何值時,四邊形的面積有最大值,並求出此最大值;
(4)在運動過程中,四邊形能否形成矩形?若能,求出此時的值;若不能,請說明理由.
[解] (1)點,點,點關於原點的對稱點分別為,,.
設拋物線的解析式是,則
解得所以所求拋物線的解析式是.
(2)由(1)可計算得點.
過點作,垂足為.
當運動到時刻時,,.
根據中心對稱的性質,所以四邊形是平行四邊形.
所以.所以,四邊形的面積.
因為運動至點與點重合為止,據題意可知.
所以,所求關係式是,的取值範圍是.
(3),().
所以時,有最大值.
提示:也可用頂點座標公式來求.
(4)在運動過程中四邊形能形成矩形.
由(2)知四邊形是平行四邊形,對角線是,所以當時四邊形是矩形.
所以.所以.
所以.解之得(舍).
所以在運動過程中四邊形可以形成矩形,此時.
[點評]本題以二次函式為背景,結合動態問題、存在性問題、最值問題,是一道較傳統的壓軸題,能力要求較高。
5. (06廣東課改卷)如圖所示,在平面直角座標中,四邊形oabc是等腰梯形,bc∥oa,oa=7,ab=4,∠ coa=60°,點p為x軸上的—個動點,點p不與點0、點a重合.鏈結cp,過點p作pd交ab於點d.
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