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初三第二轮复习专题三:动态型问题
【知识梳理】
动态型问题主要包含质点运动型问题与图形变换型问题两类,是以三角形、四边形、圆、函数图像等几何图形为载体,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,较好地渗透了分类讨论、转化化归、数形结合、函数方程等重要数学思想,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.
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,认清变化过程中本质不同的几个阶段,抓住运动中不同阶段中的临界情况,动中取静,静中求动,建立方程、不等式、函数模型.
【课前预习】
1.如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,AD=4,连接BD,BD⊥CD,∠ADB=∠C.若P是BC边上一动点,则DP长的最小值为_______.
2.如图,在8×6的网格图(每个小正方形的边长均为1个单位长度)中,⊙A的半径为2个单位长度,⊙B的半径为1个单位长度,要使运动的⊙B与静止的⊙A内切,应将⊙B由图示位置向左平移_______个单位长度.
3.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=6,BC=16,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒2个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动.当运动时间t=_______秒时,以P、Q、E、D为顶点的四边形是平行四边形.
【例题精讲】
例1、如图①,在矩形ABCD中, AB=12 cm,BC=8 cm,点E、F、G分别从点A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动,点E、G的速度均为2 cm/s,点F的速度为4 cm/s,当点F追上点G(即点F与G点重合)时,三个点随之停止移动,设移动开始第t秒时,△EFG的面积为S(cm2).
(1)当t=1时,S的值是多少?
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(2)写出S和t之间的函数解析式,并指出自变量t的取值范围;
(3)若点F在矩形的边BC上移动时,当t为何值时,以E、B、F为顶点的三角形与以F、C、G为顶点的三角形相似?请说明理由.
例2、如图,已知点A(6,0)、B(0,6),经过A、B的直线l以每秒1个单位的速度向下作匀速平移运动,与此同时,点P从点B出发,在直线l上以每秒1个单位的速度沿直线l向右下方向作匀速运动,设它们运动的时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示点P的坐标;
(2)过O作OC⊥AB于C,过C作CD⊥x轴于D,问:t为何值时,以P为圆心、1为半径的圆与直线OC相切?并说明此时⊙P与直线CD的位置关系.
例3、如图①,矩形ABCD的顶点A与点O重合,AD、AB分别在x轴、y轴上,且AD=2,AB=3;抛物线y=-x2+bx+c经过坐标原点O和x轴上另一点E(4,0).
(1)当x取何值时,该抛物线有最大值,最大值是多少?
(2)将矩形ABCD以每秒1个单位长度的速度从图①所示的位置沿x轴的正方向匀速平行移动,同时一动点P也以相同的速度从点A出发向B匀速移动,设它们运动的时间为t秒(0≤t≤3),直线AB与该抛物线的交点为N(如图②所示).
①当t=时,判断点P是否在直线ME上,并说明理由;
②以P、N、C、D为顶点的多边形面积是否可能为5.若有可能,求出此时N点的坐标;若无可能,请说明理由.
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【巩固练习】
1.如图,已知点A(1,1)、B(3,2),且P为x轴上一动点,则△ABP周长的最小值为_______.
2.如图,正方形ABCD的边长为4,M、N分别是BC、CD上的两个动点,且始终保持AM⊥MN.当BM=_______时,四边形ABCN的面积最大.
3.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=12 mm,BC=24 mm,动点P从点A开始沿边AB向B以2 mm/s的速度移动(不与点B重合),动点Q从点B开始沿边BC向C以4 mm/s的速度移动(不与点C重合).如果P、Q分别从A、B同时出发,那么经过_______秒时,四边形APQC的面积最小.
【课后作业】 班级 姓名
一、必做题:
1、如图,A、B是反比例函数y=(k>0,x>0)图象上的两点,BC∥x轴,交y轴于点C.动点P从坐标原点O出发,沿O→A→B→C匀速运动,终点为C.过点P作PM⊥x轴,PN⊥y轴,垂足分别为M、N.设四边形OMPN的面积为S,点P运动的时间为t,则S关于t的函数图象大致为 ( )
2、如图,已知A,B两点的坐标分别为(2,0),(0,2),⊙C的圆心坐标为(-1,0),半径为1.若D是⊙C上的一个动点,线段DA与y轴交于点E,则△ABE面积的最小值是 ( )
A.2 B.1 C.2- D.2-
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3.如图,⊙P与x轴切于点O,点P的坐标为(0,1),点A在⊙P上,且在第一象限,∠APO=120°.⊙P沿x轴正方向滚动,当点A第一次落在x轴上时,点A的横坐标为_______.
4.如图所示,半圆AB平移到半圆CD的位置时所扫过的面积为_______.
5.下左图1是以AB为直径的半圆形纸片,AB=6 cm,沿着垂直于AB的半径OC剪开,将扇形OAC沿AB方向平移至扇形O'A'C',如图2,其中O'是OB的中点,O'C,交弧BC于点F,则弧BF的长为_______cm.
6.如上右图,已知正方形ABCD的边长为3,E为CD边上一点,DE=1.以点A为中心,把△ADE顺时针旋转90°,得△ABE',连接EE',则EE'的长等于_______.
7、如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为(0,2)、(-1,0)、(4,0).P是线段OC上的一动点(点P与点O、C不重合),过点P的直线x=t与AC相交于点Q.设四边形ABPQ关于直线x=t的对称图形与△QPC重叠部分的面积为S.
(1)点B关于直线x=t的对称点B'的坐标为_______;
(2)求S与t之间的函数解析式.
二、选做题:
8、如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=5,∠C=30°.点D从点C出发沿CA方向以每秒2个单位长的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是t秒(t>0).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
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(1)求证:AE=DF;
(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,说明理由;
(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
9、如图,平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(-2,2),点B的坐标为(6,6),抛物线经过A,O,B三点,连接OA,OB,AB,线段AB交y轴于点E.
(1)求点E的坐标;
(2)求抛物线的函数解析式;
(3)点F为线段OB上的一个动点(不与点D,B重合),直线EF与抛物线交于M,N两点(点N在y轴右侧),连接ON,BN,当点F在线段OB上运动时,求△BON面积的最大值,并求出此时点N的坐标;
(4)连接AN,当△BON面积最大时,在坐标平面内求使得△BOP与△OAN相似(点B,O,P分别与点O,A,N对应)的点P的坐标.
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