1、14-12 几何图形中的动点问题(动中求静、方程思想的简单应用)1、基本问题图形中的点、线运动,构成了数学中的一个新问题-动态几何。它通常分为三种类型:动点问题、动线问题、动形问题。在解这类问题时,要充分发挥空间想象的能力,不要被“动”所迷惑,而是要在“动”中求“静” ,化“动”为“静” ,抓住它运动中的某一瞬间,寻找确定的关系式,就能找到解决问题的途径。从知识块而言,可分为两类:一类是代数综合方面,在坐标系中有动点,动直线,一般是利用多种函数交叉求解。另一类就是几何综合题,在梯形,矩形,三角形中设立动点、线以及整体平移翻转,对考生的综合分析能力进行考察。此类问题常集代数、几何知识于一体,数形
2、结合,有很强的综合性,是中考数学当中的重中之重,只有完全掌握,才有机会拼高分。由于有些题目比较难和繁琐,建议大家静下心来慢慢研究,在这些题上花越多时间,中考中遇到类似题目就会省下越多的时间。解决问题的关键:以动制静数学思想:数学思想:分类思想 函数思想 方程思想 数形结合思想 转化思想2、运动中的不变量在运动过程中往往存在若干个不变的量,有时中考题往往根据这些不变量找到问题的突破口。例 1. 如图,在矩形 ABCD 中,动点 P 从点 B 出发,沿 BC、CD、DA 运动至点 A 停止,设点P 运动的路程为 x,ABP 的面积为 y,如果 y 关于 x 的函数图象如图 2 所示,则ABC的面积
3、是( )A94xyOPD CBA例 2. 如上右图,C 为线段 AE 上一动点(不与点 A,E 重合) ,在 AE 同侧分别作正三角形ABC 和正三角形 CDE、AD 与 BE 交于点 O,AD 与 BC 交于点 P,BE 与 CD 交于点 Q,连结PQ.以下五个结论:AD=BE;PQAE;AP=BQ;DE=DP;AOB=60.恒成立的结论有_(把你认为正确的序号都填上) 。课堂练习1 已知:如图,在等边三角形 ABC 中,M 、N 分别是AB、AC 的中点, D 是 MN 上任意一点,CD、BD 的延长线分别与 AB、AC 交于 F、E,若 ,则等边三角形16CBFABC的边长为A. B.
4、C. D.18142222 (本题满分 4 分)(1)如图 两个正方形的边长均为 3,求三角形 DBF 的面积 .(2)如图,正方形 ABCD 的边长为 3,正方形 CEFG 的边长为 1, 求三角形 DBF 的面积. QPOBEDCANMCBAEDFAQCDB P(3)如图,正方形 ABCD 的边长为 a, 正方形 CEFG 的边长为 ,求三角形 DBF 的面b积. 3、方程思想在动点问题中的简单应用题目的设问方法为:当 t 为何值时,满足 。在解题时我们需要把结论变为条件,即当满足这样的条件时,t 应该为何值,所满目的条件即为方程,解此方程即能求出 t 值。例 1 如图,在矩形 ABCD
5、中,AB= ,AD=3,点 M 是边3BC 上的动点(点 M 不与点 B,点 C 重合) ,过点 M 作直线MNBD,交 CD 的边与点 N,再把CMN 沿着动直线 MN 对折,点 C 的对应点是点 P,设 CM 的长度为 x.(1)求CMN 的度数;(2)当 x 取何值时,点 P 落在矩形 ABCD 的对角线 BD 上?(3)当 x 在什么范围内取值时,点 P 落在三角形 ABD 的内部?例 2 (2009 年内蒙古包头)如图,已知 中, 厘米,ABC 108厘米,点 为 的中点DAB(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
6、 上由 C 点向 A 点运动若点 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;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 以中的BD C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A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?A练习 1(黄冈)如图,在平面直角坐标系 xoy 中,抛物线 与 x 轴的交点为点 B,过241089yx点 B 作 x 轴的平行线 BC,交抛物线于点 C,连结xy MCDPQOABAC现有两动点 P,Q
7、分别从 O,C 两点同时出发,点 P 以每秒 4 个单位的速度沿OA 向终点 A 移动,点 Q 以每秒 1 个单位的速度沿 CB 向点 B 移动,点 P 停止运动时,点 Q 也同时停止运动,线段 OC,PQ 相交于点 D,过点 D 作 DEOA,交 CA 于点E,射线 QE 交 x 轴于点 F设动点 P,Q 移动的时间为 t(单位: 秒)(1)求 A,B,C 三点的坐标和抛物线的顶点的坐标;(2)当 t 为何值时,四边形 PQCA 为平行四边形? 请写出计算过程;解:(1) ,令 得 ,21(80)yy2810x180x 或 ;18x,A在 中,令 得 即 ;22419yxxy(,)B由于BC
8、OA,故点 C 的纵坐标为10,由 得 或2140089x8x0即 且易求出顶点坐标为 3(8,10)9(4,)于是, ,顶点坐标为 。4,(),81A(4,)练习 2练习 3(2011 西城)24如图 1,在 RtABC 中,C90,AC9cm,BC12cm在RtDEF 中,DFE90,EF6cm,DF8cmE,F 两点在 BC 边上,DE ,DF 两边分别与 AB 边交于 G,H 两点 现固定ABC 不动,DEF 从点 F 与点 B 重合的位置出发,沿BC 以 1cm/s 的速度向点 C 运动,点 P 从点 F 出发,在折线 FDDE 上以 2cm/s 的速度向点 E运动DEF 与点 P
9、同时出发,当点 E 到达点 C 时,DEF 和点 P 同时停止运动设运动的时间是 t(单位:s) ,t0(1)当 t2 时,PH= cm ,DG = cm;(2)t 为多少秒时PDE 为等腰三角形?请说明理由;(3)t 为多少秒时点 P 与点 G 重合?写出计算过程;作业 1.(2009 重庆綦江)如图,已知抛物线经过点 ,抛物线的顶点为 ,过 作射线 过3)1(2xay(2)A, 0DOMAD顶点 平行于 轴的直线交射线 于点 , 在 轴正半轴上,连结 DOMCBxBC(1)求该抛物线的解析式;(2)若动点 从点 出发,以每秒 1 个长度单位的速度沿射线 运动,设点 运动的P P时间为 问当
10、 为何值时,四边形 分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?()tst P2(2009 年淄博市)如图,在矩形 ABCD 中,BC=20cm , P,Q,M,N 分别从A, B,C ,D 出发沿 AD,BC,CB,DA 方向在矩形的边上同时运动,当有一个点先到达所在运动边的另一个端点时,运动即停止已知在相同时间内,若 BQ=xcm( ) ,则0AP=2xcm,CM=3 xcm,DN=x 2cm(1)当 x 为何值时,以 PQ,MN 为两边,以矩形的边( AD 或 BC)的一部分为第三边构成一个三角形;(2)当 x 为何值时,以 P,Q ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形;(3)以 P,Q,M
11、,N 为顶点的四边形能否为等腰梯形 ?如果能,求 x 的值;如果不能,请说明理由ABDCPQ MN3 (2009 年吉林省)如图所示,菱形 的边长为 6 厘米, 从初始时刻开ABD60B始,点 、 同时从 点出发,点 以 1 厘米/ 秒的速度沿 的方向运动,点PPA以 2 厘米/秒的速度沿 的方向运动,当点 运动到 点时, 、 两QCQDPQ点同时停止运动,设 、 运动的时间为 秒时, 与 重叠部分的面积为QxP BC平方厘米(这里规定:点和线段是面积为 的三角形) ,解答下列问题: (1)点 、y O从出发到相遇所用时间是 秒;(2)点 、 从开始运动到停止的过程中,当是等边三角形时 的值是
12、 秒;AP x(3)求 与 之间的函数关系式y22 (本小题满分 4 分)已知等边三角形纸片 的边长为 , 为 边上的点,过点 作 交ABC8DABDGBC于点 于点 ,过点 作 于点 ,把三角形纸片 分别ACGDEGFCA沿 按图 1 所示方式折叠,点 分别落在点 , , 处若点F, , , , AGCFBEBD图 2, , 在矩形 内或其边上,且互不重合,此时我们称 (即图中阴ABCDEFGABC影部分)为“重叠三角形” (1)若把三角形纸片 放在等边三角形网格中(图中每个小三角形都是边长为 1 的等ABC边三角形) ,点 恰好落在网格图中的格点上如图 2 所示,请直接写出此时D, , ,重叠三角形 的面积;(2)实验探究:设 的长为 ,若重叠三角形 存在试用含 的代数式表示重mABCm叠三角形 的面积,并写出 的取值范围(直接写出结果,备用图供实验,探究使用)AGCFEBD图 1