动点问题 题型方法归纳
动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。) 动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊
角
或
其三角函数、线段或面积的最值。 下面就此问题的常见题型作简单
介
绍
,解题方
法、关键给以点拨。 一
、
三
角
形边上动点
1、(2009年齐齐哈尔市)直线3
64
y x =-+与坐标轴
分别交于
A B 、两点,动点P Q 、同时从
出发,同时到达
A 点,运动停止.点Q
沿线段OA 运动,速度为每秒1个单 位长度,点P 沿路线O →B →A 运动. (1)直接写出A B 、两点的坐标; (2)设点
Q 的运动时间为t 秒,OPQ △的面积为S ,
求出S 与t 之间
的函数关系式; (3)当48
5
S =
时,求出点P 的坐标,并直接写出
以
点
O P Q 、、为顶点的平行四边形的第四个顶点
M 的坐标.
解:1、A (8,0) B (0,6)
2、当0<t <3时,S =t
2
当3<t <8时,S =3/8(8-t )t 提示:第(2)问按点
P
到拐点
B
所有时间分
段分类;
第(3)问是分类讨论:已知三定点O 、P 、Q ,
探
究
第
四
点
构
成
平行四边形
时
图B
图
B 图
按已知线段身份不同分类-----①O P为
边、O Q为边,②O P为边、O Q为对角
线,③O P为对角线、O Q为边。然后画
出各类的图形,根据图形性质求顶点坐
标。
2、(2009年衡阳市)
如图,A B是⊙O的直径,弦B C=2c m,
∠A B C=60o.
(1)求⊙O的直径;
(2)若D是A B延长线上一点,连结C D,当B D长为多少时,C D与⊙O相切;
(3)若动点E以2c m/s的速度从A点出发沿着A B方向运动,同时动点F以1c m/s的速度从B点出发沿B C方向运动,设运动时间为
)2
)(
(<
s t,连结E F,当t为何值时,△B E F为直角三角形. 注意:第(3)问按直角位置分类讨论 3、(2009重庆綦江)如图, 已知抛物线 (1)20) y a x a =-+≠经过点(2) A-,0,抛物线的顶点为D,过O作射线OM AD ∥.过顶点D平行于x轴的直线交射线OM于点C,B在x轴正半轴上,连结BC.(1)求该抛物线的解析式; (2)若动点P从点O出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM运动,设点P运动的时间为() t s.问当t为何值时,四边形DAOP分别为平行 四边形?直角梯形?等腰梯形? (3)若 OC OB =,动点P 和动点Q 分别从点O 和点B 同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC 和BO 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t ()s ,连接PQ ,当t 为何值时,四边 形 BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时 PQ 的 长. 注意:发现并充分运用特殊角∠D A B =60° 当△O P Q 面积最大时,四边形 B C P Q 的 面积最小。 二、 特殊四边形边上动点 4、(2009年吉林省)如图所示,菱形ABCD 的边 长为6厘米,60B ∠=°.从初始时刻开始,点P 、Q 同 时 从 A 点出发,点P 以 1厘米/秒的速 度 沿 A C B →→的方向运动,点Q 以 2 厘米/秒的速度沿 A B C D →→→的方向运动,当点Q 运动到 D 点时,P 、 Q 两点同时停止运动,设 P 、Q 运动的时 间为x 秒时,APQ △与ABC △重叠部分....的面积 为 y 平方厘米(这里规定:点和线段是面积 为O 的三角形),解答下列问题: ( 1) 点 P 、Q 从 出发到相遇所用时间是 秒; (2) 点 P 、Q 从开始运动到停止的过程中,当 APQ △是等边三角形时 x 的值是 秒; (3)求 y 与x 之间的函数关系式. 提示:第(3)问按点 Q 到拐点时间 B 、 C 所有时 间分段分类 ; 提醒----- 高相等的两个三角 O M B H A C x y 图O M B H A C x y 图形面积比等于底边的比 。 5、(2009年哈尔滨)如图1,在平面直角坐标系中,点O 是坐标原点,四边形A B C O 是菱形,点A 的坐标为(3-,4),点C 在x 轴的正半轴上,直线A C 交y 轴于点M ,A B 边交y 轴于点H . (1)求直线A C 的解析式; (2)连接B M ,如图2,动点P 从点A 出发,沿折线A B C 方向以2个单位/秒的速度向终点C 匀速运动,设△P M B 的面积为S (0S ≠),点P 的运动时间为t 秒,求S 与t 之间的函数关系式(要求写出自变量t 的取值范围); (3)在(2)的条件下,当 t 为何值时,∠M P B 与∠B C O 互为余角,并求此时直线O P 与直线A C 所夹锐角的正切值. 注意:第(2)问按点 P 到拐点 B 所用时间分 段分类; 第(3)问发现∠M B C =90°,∠B C O 与∠A B M 互余,画出点 P 运动过程中, ∠M P B =∠A B M 的两种情况,求出t 值。 利用 O B ⊥A C ,再求 O P 与 A C 夹角正切值. 6、(2009年温州)如图,在平面直角坐标系中,点 A ( 3,0),B (33,2),C (0,2).动点 D 以每秒1个单位的速度从点0出发沿O C 向终点C 运动,同时动点E 以每秒2个单位的速度从点A 出发沿A B 向终点B 运动.过点E 作E F 上A B ,交B C 于点F ,连结D A 、D F .设运动时 间 为 t 秒. (1)求∠A B C 的度数; (2)当t 为何值时,A B ∥D F ; (3)设四边形A E F D 的面积为S . ①求S 关于t 的函数 关系式; ②若一抛物线y =x 2 +m x 经过动点 E ,当 S <2 3时, 求 m 的取值范围(写出答案即可). 注意:发现特殊性,D E ∥O A 7、(07黄冈)已知:如图,在平面直角坐标系中,四边形A B C O 是菱形,且 ∠A O C =60°,点B 的坐标 是 ,点P 从点C 开始以每秒 1个单位长度的速度在线段C B 上向点B 移动,同时,点Q 从点O 开始以每秒a (1≤a ≤3)个单位长度的速度沿射线O A 方 向 移 动 , 设 (08)t t <≤秒后,直 线P Q 交O B 于点D . (1)求∠A O B 的度数及线段O A 的长; (2)求经过A ,B ,C 三点的抛物线的解析式; (3) 当 3,a OD == 时,求t 的值及此时直线P Q 的解析式; (4)当a 为何值时,以 O ,P ,Q ,D 为顶点 的三角形与OAB ?相似?当a 为何值时,以O ,P ,Q ,D 为顶点的三角形与OAB ?不相似?请给出你的结论,并加以证明. 8、(08黄冈)已知:如图,在直角梯形COAB 中,OC AB ∥,以O 为原点建立平面直角坐标系,A B C ,,三 点 的 坐 标 分 别 为 (80)(810)(04)A B C ,,,,,,点D 为线段 BC 的中点,动点 P 从点O 出发,以每秒1个单位 的 速度,沿折线OABD 的路线移动,移动的时间为t 秒. (1)求直线BC 的解析式; (2)若动点P 在线段OA 上移动,当t 为何值时, 四边形OPDC 的面积是梯形COAB 面积的2 7 ? (3)动点P 从点O 出发,沿折线OABD 的路线移 动 过程中,设OPD △的面积为S ,请直接写出S 与t 的函数关系式,并指出自变量t 的取值范围; (4)当动点 P 在线段AB 上移动时,能否在线段 OA 上找到一点Q ,使四边形CQPD 为矩形?请求出 此时动点P 的坐标;若不能,请说明理由. 9、(09年黄冈市)如图,在平面直角坐标系 x o y 中,抛物线 214 10189 y x x = --与x 轴的交 点为点A ,与y 轴的交点为点B . 过点B 作x 轴的平行线B C ,交抛物线于点C ,连结A C .现有两动点P ,Q 分别从O ,C 两点同时出发,点P 以每秒4个单位的速度沿O A 向终点A 移动,点Q 以每秒1个单 位的速度沿C B 向点B 移动,点P 停止运动时,点Q 也同时停止运 动,线段O C ,P Q 相交于点D ,过点D 作D E ∥O A ,交C A 于点E ,射线Q E 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P Q C A 为平行四边形?请写出计算过程; (3)当 0<t < 9 2 时,△P Q F 的面积是否总为定值?若是,求出此定值, 若不是,请说明理由; (4)当t 为何值时,△P Q F 为等腰三角形?请写出解答过程. 提示:第(3)问 用相似比的代换, 得 P F =O A (定值)。 第(4)问按哪两边相等分类讨论 ①P Q =P F ,②P Q =F Q ,③Q F =P F . 三、 直线上动点 8、(2009年湖南长沙)如图,二次函数2y ax bx c =++( 0a ≠)的图象与x 轴交于A B 、两点,与y 轴相交 A B D C O P y A B D C O y ( 此 y O x C N B P M A 于点 C .连结AC BC A C 、,、两点的坐标分别为(30)A -,、 (03)C ,,且当 4x =-和 2x =时二次函数的函数值y 相 等 . (1)求实数a b c ,,的值; (2)若点M N 、同时从B 点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA BC 、边运动,其中一个点 到达终点时,另一点也随之停止运动.当运 动时间为t 秒时,连结MN ,将BMN △沿MN 翻折,B 点恰好落在AC 边上的P 处,求t 的值及点P 的坐标; (3)在(2)的条件下,二次函数图象的对称轴上是否存在点Q ,使得以B N Q ,,为项点的三 角形与ABC △相似?如果存在,请求出 点 Q 的坐标;如果不存在,请说明理 由. 提示:第(2)问发现 特殊角∠C A B =30°,∠C B A =60° 特殊图形四边形 B N P M 为菱形; 第(3)问注意到△A B C 为直角三角形后,按 直角位置对应分类;先画出与△A B C 相似的△B N Q ,再判断是否在对称轴上。 9、(2009眉山)如图,已知直线1 12 y x = +与 y 轴交于点 A ,与x 轴交于点D ,抛物线2 12 y x bx c =++与直线交于A 、E 两点, 与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0)。 ⑴求该抛物线的解析式; ⑵动点P 在x 轴上移动,当△P A E 是直角三角 形时,求点P 的坐标P 。 ⑶在抛物线的对称轴上找一点M ,使 ||AM MC 的 值最大,求出点M 的坐标。 提 示 : 第 ( 2) 问 按 直 角 位 置 分 类讨论后画出图形----①P 为直角顶点A E 为斜边时,以 A E 为直径画圆与 x 轴交点即为所求点 P ,②A 为直角顶点时,过点 A 作 A E 垂线交 x 轴于点 P , ③E 为直角顶点时,作法同②; 第(3)问,三角形两边之差小于第三边, 那么等于第三边时差值最大。 10、(2009年兰州)如图①,正方形 A B C D 中,点A 、B 的坐标分别为(0,10),(8,4), 点C 在第一象限.动点P 在正方形 A B C D 的边上,从点A 出发沿A →B →C →D 匀速运动,同时动点Q 以相同速度在x 轴正半轴上运动,当P 点到达D 点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t 秒. (1)当P 点在边A B 上运动时,点Q 的横坐标x (长度单位)关于运动时间t (秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q 开始运动时的坐标及点P 运动速度; (2)求正方形边长及顶点C 的坐标; (3)在(1)中当t 为何值时,△O P Q 的面积最大,并求此时P 点的坐标; (4)如果点P 、Q 保持原速度不变,当点P 沿A →B →C →D 匀速运动时,O P 与P Q 能否相等,若能,写出所有符合条件的t 的值;若不能,请说明理由. 注意:第(4)问按点 P 分别在A B 、B C 、C D 边上分类讨论;求t 值时,灵活运用等 腰三角形“三线合一”。 11、(2009年北京市)如图,在平面直角坐标 系 xOy 中,△A B C 三个顶点的坐标分别为 ()6,0A -,()6,0B ,(0,43C ,延长 A C 到点D ,使C D = 1 2 AC ,过点D 作D E ∥A B 交B C 的延长线于点E . (1)求D 点的坐标; (2)作C 点关于直线D E 的对称点F ,分别连结D F 、E F ,若过 B 点的直线 y kx b =+将四边形 C D F E 分成周长相等的两个四边形,确定此直线的解析式; (3)设G 为y 轴上一点,点P 从直线 y kx b =+与 y 轴的交点出发,先沿y 轴到达G 点,再沿G A 到达A 点,若P 点在y 轴上运动的速度是它在直线G A 上运动速度的2倍,试确定G 点的位置,使P 点按照上述要求到达A 点所用的时间最短。(要求:简述确定G 点位置 的 方法, 但 不要求证明) 提示:第(2)问,平分周长时,直线过菱形的中心; 第(3)问,转化为点G到A的距离加G到(2)中直线的距离和最小;发现(2)中直线与x轴夹角为60°.见“最短路线问题”专题。 12、(2009年上海市) A D P C B Q 图D A P C B (图图C A D P B Q 已知∠ A B C =90°,A B =2,B C =3,A D ∥B C ,P 为 线段B D 上的动点,点Q 在射线A B 上,且 满足 AB AD PC PQ = (如图1所示). (1)当A D =2,且点 Q 与点B 重合时(如图 2所 示),求线段PC 的长; (2)在图 8中,联结 AP .当 3 2AD =,且点Q 在线段 AB 上时,设点B Q 、之间的距离为 x , APQ PBC S y S =△△,其中 APQ S △表示△A P Q 的面积,PBC S △表示PBC △的面积,求y 关 于 x 的函数解析式,并写出函数定义域; (3)当AD AB <,且点Q 在线段AB 的延长线上时(如 图3所示),求QPC ∠的大小. 注 意 : 第 ( 2) 问 , 求 动 态 问 题 中 的 变 量 取 值 范围时,先动手操作找到运动始、末两个位置变量的取值,然后再根据运动的特点确定满 足 条 件 的 变 量 的 取 值 范 围 。 当 P C ⊥ B D 时,点Q 、B 重合,x 获得最小值; 当 P 与 D 重合时,x 获得最大值。 第(3)问,灵活运用 S S A 判定两三角形相 似,即两个锐角三角形或两个钝角三角形可用 S S A 来判定两个三角形相似;或者用同 一法;或者证∠B Q P =∠B C P ,得 B 、Q 、 C 、 P四点共圆也可求解。 13、(08宜昌)如图,在 R t △A B C 中,A B =A C , P 是边A B (含端点)上的动点.过P 作B C 的垂线P R ,R 为垂足,∠P R B 的平分线与A B 相交于点S ,在线段R S 上存在一点T ,若以线段P T 为一边作正方形P T E F ,其顶点E ,F 恰好分别在边B C ,A C 上. (1)△A B C 与△S B R 是否相似,说明理由; (2)请你探索线段T S 与P A 的长度之间的关系; (3)设边A B =1,当P 在边A B (含端点)上运动时,请你探索正方形P T E F 的面积y 的最小值和 最大值. 提示:第(3)问,关键是找到并画出满足条件时最大、最小图形;当p 运动到使T 与R 重合时,P A =T S 为最大;当P 与A 重合时,P A 最小。此问与上题中求取值范围类似。 (第 T P S R E A B C F (第T P S R E A B C F A 14、(2009年河北)如图,在R t△A B C中,∠C=90°,A C=3,A B=5.点P从点C出发沿C A以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动,到达点A后立刻以原来的速度沿A C返回;点Q 从点A出发沿A B以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动.伴随着P、Q的运动,D E保持垂直平分P Q,且交P Q于点D,交折线Q B-B C-C P 于点E.点P、Q同时出发,当点Q到达点B 时停止运动,点P也随之停止.设点P、Q运动的时间是t秒(t>0). (1)当t=2时,A P=,点Q到A C的距离是; (2)在点P从C向A运动的过程中,求△A P Q 的面积S与t的函数关系式;(不必写出t的取值范围) (3)在点E从B向C运动的过程中,四边形Q B E D能否成为直角梯形?若能,求t的值.若不能,请说明理由; (4)当D E经过点C时,请直接 ..写出t的值. 提示:(3)按哪两边平行分类,按要求画出图形,再结合图形性质求出t值;有二种成立的情形, DE∥QB,PQ∥BC; (4)按点P运动方向分类,按要求画出图形再结合图形性质求出t值;有二种情形,CQ=CP=AQ=t时, QC=PC=6-t时. 15、(2009年包头)已知二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)的图象经过点(10)A ,,(20)B ,,(02)C -,,直线 x m =( 2m >) 与x 轴交于点D . (1)求二次函数的解析式; (2)在直线x m =(2m >)上有一点E (点E 在第四象限),使得E D B 、、为顶点的三角形与以A O C 、、为顶点的三角形相似,求E 点坐标(用含m 的代数式表示); ( 3)在(2)成立的条件下,抛物线上是否存 在一点F ,使得四边形ABEF 为平行四边形?若存在,请求出m 的值及四边形ABEF 的面积;若不存 在,请说明理由. 提示: 第(2)问,按对应锐角不同分类讨论,有两种情形; 第(3)问,四边形A B E F 为平行四边形时,E 、F 两点纵坐标相等,且A B =E F ,对第(2)问中 两种情形分别讨论。 四、 抛物线上动点 16、(2009年湖北十堰市)如图①, 已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与 x 轴交于点 A (1,0)和点 B (-3,0),与y 轴交于点 C . (1) 求抛物线的解析式; (2) 设抛物线的对称轴与x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△C M P 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由. (3) 如图②,若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接B E 、C E ,求四边形B O C E 面积的最 大 值 ,并求此时E 点的坐标. 注 意 : 第 ( 2) 问 按 等 腰 三 角形 顶 点 位 置 分 类讨论画图再由图形性质求点P 坐标----①C 为 顶点时,以 C 为圆心 C M 为半径画弧,与对称 轴交点即为所求点P ,②M 为顶点时,以 M 为 圆心M C 为半径画弧,与对称轴交点即为所求 点 P ,③P 为顶点时,线段 M C 的垂直平分线与 对称轴交点即为所求点P 。 第 ( 3) 问 方 法 一 , 先 写 出 面 积 函 数 关 系式,再求最大值(涉及二次函数最值); 方法二,先求与 B C 平行且与抛物线相切点的坐 标(涉及简单二元二次方程组),再求面积。