2024年3月23日发(作者:桥北小学数学试卷分析)
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初二数学动点问题归类复习(含例题、练习及答案)
所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放
性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.
关键:动中求静.
数学思想:分类思想 数形结合思想 转化思想
本文将初一至二学习过的有关知识,结合动点问题进行归类复习,希望对同学们能有所帮助。
一、等腰三角形类:因动点产生的等腰三角形问题
例1:(2013年上海市虹口区中考模拟第25题)如图1,在Rt△
ABC
中,∠
A
=90°,
AB
=6,
AC
=8,点
D
为边
BC
的中点,
DE
⊥
BC
交边
AC
于点
E
,点
P
为射线
AB
上的一动点,点
Q
为边
AC
上的一动点,且∠
PDQ
=
90°.
(1)求
ED
、
EC
的长;
(2)若
BP
=2,求
CQ
的长;
(3)记线段
PQ
与线段
DE
的交点为
F
,若△
为等腰三角形,求
BP
的长.
图1 备用图
思路点拨
1.第(2)题
BP
=2分两种情况.
2.解第(2)题时,画准确的示意图有利于理解题意,观察线段之间的和差关系.
3.第(3)题探求等腰三角形
时,根据相似三角形的传递性,转化为探求等腰三角形
CDQ
.
解答:(1)在Rt△
ABC
中,
AB
=6,
AC
=8,所以
BC
=10.
在Rt△
CDE
中,
CD
=5,所以
EDCDtanC5
31525
4
4
,
EC
4
.
(2)如图2,过点
D
作
DM
⊥
AB
,
DN
⊥
AC
,垂足分别为
M
、
N
,那么
DM
、
DN
是
△
ABC
的两条中位线,
DM
=4,
DN
=3.
由∠
PDQ
=90°,∠
MDN
=90°,可得∠
PDM
=∠
QDN
.
因此△
PDM
∽△
QDN
.
所以
PM
QN
DM
DN
4
3
.所以
QN
34
4
PM
,
PM
3
QN
.
图2 图3 图4
①如图3,当
BP
=2,
P
在
BM
上时,
PM
=1.
此时
QN
3
4
PM
3
4
.所以
CQCNQN4
319
4
4
.
②如图4,当
BP
=2,
P
在
MB
的延长线上时,
PM
=5.
优质.参考.资料
此时
QN
3
4
PM
15
4
.所以
CQCNQN4
1531
4
4
.
(3)如图5,如图2,在Rt△
PDQ
中,
tanQPD
QDDN3
PD
DM
4
.
在Rt△
ABC
中,
tanC
BA3
CA
4
.所以∠
QPD
=∠
C
.
由∠
PDQ
=90°,∠
CDE
=90°,可得∠
=∠
CDQ
.
因此△
∽△
CDQ
.
当△
是等腰三角形时,△
CDQ
也是等腰三角形.
①如图5,当
CQ
=
CD
=5时,
QN
=
CQ
-
CN
=5-4=1(如图3所示).
此时
PM
4
3
QN
4
3
.所以
BPBMPM3
45
3
3
.
②如图6,当
QC
=
QD
时,由
cosC
CH
5
CQ
,可得
CQ
2
4
5
25
8
.
所以
QN
=
CN
-
CQ
=
4
25
8
7
8
(如图2所示).
此时
PM
4
3
QN
7
6
.所以
BPBMPM3
725
6
6
.
③不存在
DP
=
DF
的情况.这是因为∠
DFP
≥∠
DQP
>∠
DPQ
(如图5,图6所示).
图5 图6
考点伸展:如图6,当△
CDQ
是等腰三角形时,根据等角的余角相等,可以得到△
BDP
也是等腰三角形,
PB
=
PD
.在△
BDP
中可以直接求解
BP
25
6
.
二、直角三角形:因动点产生的直角三角形问题
例2:(2008年河南省中考第23题)如图1,直线
y
4
3
x4
和
x
轴、
y
轴的交点分别为
B
、
C
,点
A
的坐
标是(-2,0).
(1)试说明△
ABC
是等腰三角形;
(2)动点
M
从
A
出发沿
x
轴向点
B
运动,同时动点
N
从点
B
出发沿线段
BC
向点
C
运动,运动的速度
均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设
M
运动
t
秒时,△
MON
的面积为
S
. ① 求
S
与
t
的函数关系式;
② 设点
M
在线段
OB
上运动时,是否存在
S
=4的情形?若存在,求出对应的
t
值;若不存在请说
明理由;
③在运动过程中,当△
MON
为直角三角形时,求
t
的值.
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图1
思路点拨:
1.第(1)题说明△
ABC
是等腰三角形,暗示了两个动点
M
、
N
同时出发,同时到达终点.
2.不论
M
在
AO
上还是在
OB
上,用含有
t
的式子表示
OM
边上的高都是相同的,用含有
t
的式子表示
OM
要分类讨论.
3.将
S
=4代入对应的函数解析式,解关于
t
的方程.
4.分类讨论△
MON
为直角三角形,不存在∠ONM=90°的可能.
解答:
(1)直线
y
4
3
x4
与
x
轴的交点为
B
(3,0)、与
y
轴的交点
C
(0,4).
Rt△
BOC
中,
OB
=3,
OC
=4,所以
BC
=5.点
A
的坐标是(-2,0),所以
BA
=5.
因此
BC
=
BA
,所以△
ABC
是等腰三角形.
(2)①如图2,图3,过点
N
作
NH
⊥
AB
,垂足为
H
.
在Rt△
BNH
中,
BN
=
t
,
sinB
4
5
,所以
NH
4
5
t
.
如图2,当
M
在
AO
上时,
OM
=2-
t
,此时
S
1
2
OMNH
1
2
(2t)
4
5
t
2
5
t
2
4
5
t
.定义域为0<
t
≤2.
如图3,当
M
在
OB
上时,
OM
=
t
-2,此时
S
1
2
OMNH
1
2
(t2)
4
5
t
2
5
t
2
4
5
t
.定义域为2<
t
≤5.
图2 图3
②把
S
=4代入
S
2
5
t
2
4
5
t
,得
2
5
t
2
4
5
t4
.
解得
t
1
211
,
t
2
211
(舍去负值).
因此,当点
M
在线段
OB
上运动时,存在
S
=4的情形,此时
t211
.
③如图4,当∠
OMN
=90°时,在Rt△
BNM
中,
BN
=
t
,
BM
5t
,
cosB
3
5
,
优质.参考.资料
所以
5t325
t
5
.解得
t
8
.
如图5,当∠
OMN
=90°时,
N
与
C
重合,
t5
.
不存在∠
ONM
=90°的可能.
所以,当
t
25
8
或者
t5
时,△
MON
为直角三角形.
图4 图5
考点伸展:在本题情景下,如果△
MON
的边与
AC
平行,求
t
的值.如图6,当
ON
//
AC
时,
t
=3;如图7,
当
MN
//
AC
时,
t
=2.5.
图6 图7
三、平行四边形问题:因动点产生的平行四边形问题
例3:(2010年山西省中考第26题)在直角梯形
OABC
中,
CB
//
OA
,∠
COA
=90°,
CB
=3,
OA
=6,
BA
=
35
.分
别以
OA
、
OC
边所在直线为
x
轴、
y
轴建立如图1所示的平面直角坐标系.
(1)求点
B
的坐标;
(2)已知
D
、
E
分别为线段
OC
、
OB
上的点,
OD
=5,
OE
=2
EB
,直线
DE
交
x
轴于点
F
.求直线
DE
的解
析式;
(3)点
M
是(2)中直线
DE
上的一个动点,在
x
轴上方的平面内是否存在另一点
N
,使以
O
、
D
、
M
、
N
为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点
N
的坐标;若不存在,请说明理由.
图1 图2
思路点拨:1.第(1)题和第(2)题蕴含了
OB
与
DF
垂直的结论,为第(3)题讨论菱形提供了计算基础.
2.讨论菱形要进行两次(两级)分类,先按照
DO
为边和对角线分类,再进行二级分类,
DO
与
DM
、
DO
与
DN
为邻边.
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