动态几何型综合。
动态几何型综合题常常出现在一张试卷的压轴题位置,估计这一趋势在今后几年的中考中会越来越明显,这类试题往往综合性较强,往往涉及到函数、直线型、圆等初中数学的重点考察对象中的好几个,应加大训练的力度。
1、如图①,有两个形状完全相同的直角三角形abc和efg叠放在一起(点a与点e重合),已知ac=8cm,bc=6cm,∠c=90°,eg=4cm,∠egf=90°,o 是△efg斜边上的中点.
如图②,若整个△efg从图①的位置出发,以1cm/s 的速度沿射线ab方向平移,在△efg 平移的同时,点p从△efg的顶点g出发,以1cm/s 的速度在直角边gf上向点f运动,当点p到达点f时,点p停止运动,△efg也随之停止平移.设运动时间为x(s),fg的延长线交 ac于h,四边形oahp的面积为y(cm2)(不考虑点p与g、f重合的情况).
1)当x为何值时,op∥ac ?
2)求y与x 之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围.
3)是否存在某一时刻,使四边形oahp面积与△abc面积的比为13∶24?若存在,求出x的值;若不存在,说明理由.
参考数据:1142 =12996,1152 =13225,1162 =13456
或4.42 =19.36,4.52 =20.25,4.62 =21.16)
解析] (1)∵rt△efg∽rt△abc ,,fg==3cm.
当p为fg的中点时,op∥eg ,eg∥ac ,∴op∥ac.
x ==3=1.5(s).
当x为1.5s时,op∥ac .
2)在rt△efg 中,由勾股定理得:ef =5cm.
eg∥ah ,∴efg∽△afh .
ah=( x +5),fh=(x+5).
过点o作od⊥fp ,垂足为 d .∵点o为ef中点,∴od=eg=2cm.
fp=3-x ,∴s四边形oahp =s△afh -s△ofp
·ah·fh-·od·fp
·(x+5)·(x+5)-×2×(3-x )
x2+x+3
0<x<3.
3)假设存在某一时刻x,使得四边形oahp面积与△abc面积的比为13∶24.
则s四边形oahp=×s△abc
x2+x+3=××6×8
6x2+85x-250=0
解得 x1=, x2= -舍去).
0<x<3,当x=(s)时,四边形oahp面积与△abc面积的比为13∶24.
2、如图,在rt△abc中,∠c=90°,ac=12,bc=16,动点p从点a出发沿ac边向点c以每秒3个单位长的速度运动,动点q从点c出发沿cb边向点b以每秒4个单位长的速度运动.p,q分别从点a,c同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.在运动过程中,△pcq关于直线pq对称的图形是△pdq.设运动时间为t(秒).
1)设四边形pcqd的面积为y,求y与t的函数关系式;
2)t为何值时,四边形pqba是梯形?
3)是否存在时刻t,使得pd∥ab?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
4)通过观察、画图或折纸等方法,猜想是否存在时刻t,使得pd⊥ab?若存在,请估计t的值在括号中的哪个时间段内(0≤t≤1;1<t≤2;2<t≤3;3<t≤4);若不存在,请简要说明理由.
解析] (1)由题意知 cq=4t,pc=12-3t,s△pcq =.
△pcq与△pdq关于直线pq对称,y=2s△pcq.
2)当时,有pq∥ab,而ap与bq不平行,这时四边形pqba是梯形,ca=12,cb=16,cq=4t, cp=12-3t,∴ 解得t=2.
当t=2秒时,四边形pqba是梯形.
3)设存在时刻t,使得pd∥ab,延长pd交bc于点m,如下图,若pd∥ab,则∠qmd=∠b,又∵∠qdm=∠c=90°,rt△qmd∽rt△abc,从而,qd=cq=4t,ac=12,ab=20,qm=.
若pd∥ab,则,得,解得t=.∴当t=秒时,pd∥ab.
4)存在时刻t,使得pd⊥ab. 时间段为:2<t≤3.
3、如图1所示,一张三角形纸片abc,∠acb=90°,ac=8,bc=6.沿斜边ab的中线cd把这张纸片剪成和两个三角形(如图2所示).将纸片沿直线(ab)方向平移(点始终在同一直线上),当点于点b重合时,停止平移。
在平移过程中,与交于点e,与分别交于点f、p.
1) 当平移到如图3所示的位置时,猜想图中的与的数量关系,并证明你的猜想;
2) 设平移距离为,与重叠部分面积为,请写出与的函数关系式,以及自变量的取值范围;
3)对于(2)中的结论是否存在这样的的值,使重叠部分的面积等于原面积的。
若存在,求x的值;若不存在,请说明理由。
解析] (1).因为,所以。
又因为,cd是斜边上的中线,所以,,即。
所以,,所以。
所以,.同理:.
又因为,所以。所以。
2)因为在中,,所以由勾股定理,得。
即。又因为,所以。所以。
在中,到的距离就是的边上的高,为。
设的边上的高为,由**,得,所以。
所以。又因为,所以。
又因为,.所以, 而。所以。
3) 存在。 当时,即。
整理,得解得,.
即当或时,重叠部分的面积等于原面积的。
4、如图1,以矩形的两边和所在的直线为轴、轴建立平面直角坐标系,点的坐标为点的坐标为.将矩形绕点逆时针旋转,使点落在轴的正半轴上,旋转后的矩形为相交于点.
1)求点的坐标与线段的长;
2)将图1中的矩形沿轴向上平移,如图2,矩形是平移过程中的某一位置,相交于点,点运动到点停止.设点运动的距离为,矩形与原矩形重叠部分的面积为,求关于的函数关系式,并写出的取值范围;
3)如图3,当点运动到点时,平移后的矩形为.请你思考如何通过图形变换使矩形与原矩形重合,请简述你的做法.
解析]1)如图1,因为,所以点的坐标为.
2)在矩形沿轴向上平移到点与点重合的过程中,点运动到矩形的边上时,求得点移动的距离.
当自变量的取值范围为时,如图2,由,得,此时,.
即(或).当自变量的取值范围为时,求得(或).
3)部分参***:①把矩形沿的角平分线所在直线对折.
把矩形绕点顺时针旋转,使点与点重合,再沿轴向下平移4个单位长度.
把矩形绕点顺时针旋转,使点与点重合,再沿所在的直线对折.
把矩形沿轴向下平移4个单位长度,再绕点顺时针旋转,使点与点重合.
5、如图1,已知中,,.过点作,且,连接交于点.
1)求的长;
2)以点为圆心,为半径作⊙a,试判断与⊙a是否相切,并说明理由;
3)如图2,过点作,垂足为.以点为圆心,为半径作⊙a;以点为圆心,为半径作⊙c.若和的大小是可变化的,并且在变化过程中保持⊙a和⊙c相切,且使点在⊙a的内部,点在⊙a的外部,求和的变化范围.
解析]1)在中,.
2)与⊙a相切.
在中,,,又,与⊙a相切.
3)因为,所以的变化范围为.
当⊙a与⊙c外切时,,所以的变化范围为;
当⊙a与⊙c内切时,,所以的变化范围为.
6、如图,平面直角坐标系中,直线ab与轴,轴分别交于a(3,0),b(0,)两点, ,点c为线段ab上的一动点,过点c作cd⊥轴于点d.
1)求直线ab的解析式;
2)若s梯形obcd=,求点c的坐标;
3)在第一象限内是否存在点p,使得以p,o,b为顶点的。
三角形与△oba相似。若存在,请求出所有符合条件。
的点p的坐标;若不存在,请说明理由。
解析] (1)直线ab解析式为:y=x+.
2)方法一:设点c坐标为(x, x+),那么od=x,cd=x+.
由题意: =解得(舍去)
方法二:∵
由oa=ob,得∠bao=30°,ad=cd.
=cd×ad==.可得cd=.
ad=1,od=2.c(2,
3)当∠obp=rt∠时,如图。
①若△bop∽△oba,则∠bop=∠bao=30°,bp=ob=3,(3,).
②若△bpo∽△oba,则∠bpo=∠bao=30°,op=ob=1.
当∠opb=rt∠时。
过点p作op⊥bc于点p(如图),此时△pbo∽△oba,∠bop=∠bao=30°
过点p作pm⊥oa于点m.
方法一: 在rt△pbo中,bp=ob=,op=bp=.
在rt△pmo中,∠opm=30°, om=op=;pm=om=.∴
方法二:设p(x , x+),得om=x ,pm=x+
由∠bop=∠bao,得∠pom=∠abo.
tan∠pom===tan∠aboc==.
x+=x,解得x=.此时,(,
若△pob∽△oba(如图),则∠obp=∠bao=30°,∠pom=30°.
∴ pm=om=.
(,由对称性也可得到点的坐标).
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