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动点问题练习
1.如图,已知在矩形ABCD中,AD=8,CD=4,点E从点D出发,沿线段DA以每秒1个单位长的速度向点A方向移动,同时点F从点C出发,沿射线CD方向以每秒2个单位长的速度移动,当B,E,F三点共线时,两点同时停止运动.设点E移动的时间为t(秒).
(1)求当t为何值时,两点同时停止运动;
(2)设四边形BCFE的面积为S,求S与t之间的函数关系式,并写出t的取值范围;
(3)求当t为何值时,以E,F,C三点为顶点的三角形是等腰三角形;
A
B
C
D
E
F
O
(4)求当t为何值时,∠BEC=∠BFC.
1. 解:(1)当B,E,F三点共线时,两点同时停止运动,如图2所示.………(1分)
图2
A
B
C
D
E
F
由题意可知:ED=t,BC=8,FD= 2t-4,FC= 2t.
∵ED∥BC,∴△FED∽△FBC.∴.
∴.解得t=4.
∴当t=4时,两点同时停止运动;……(3分)
(2)∵ED=t,CF=2t, ∴S=S△BCE+ S△BCF=×8×4+×2t×t=16+ t2.
即S=16+ t2.(0 ≤t ≤4);………………………………………………………(6分)
(3)①若EF=EC时,则点F只能在CD的延长线上,
∵EF2=,
EC2=,∴=.∴t=4或t=0(舍去);
②若EC=FC时,∵EC2=,FC2=4t2,∴=4t2.∴;
③若EF=FC时,∵EF2=,FC2=4t2,
∴=4t2.∴t1=(舍去),t2=.
∴当t的值为4,,时,以E,F,C三点为顶点的三角形是等腰三角形;………………………………………………………………………………(9分)
(4)在Rt△BCF和Rt△CED中,∵∠BCD=∠CDE=90°,,
∴Rt△BCF∽Rt△CED.∴∠BFC=∠CED.………………………………………(10分)
∵AD∥BC,∴∠BCE=∠CED.若∠BEC=∠BFC,则∠BEC=∠BCE.即BE=BC.
∵BE2=,∴=64.
∴t1=(舍去),t2=.
∴当t=时,∠BEC=∠BFC.……………………………………………(12分)
2. 正方形边长为4,、分别是、上的两个动点, 当点在上运动时,保持和垂直,
(1)证明:;
(2)设,梯形的面积为,求与之间的函数关系式;当点运动到什么位置时,四边形面积最大,并求出最大面积;
D
M
A
B
C
N
(3)当点运动到什么位置时,求此时的值.
2. 解:(1)在正方形中,
N
D
A
CD
B
M
,
,
,
,
在中,,
,
,
(2),
,
,
,
当时,取最大值,最大值为10.
(3),
要使,必须有,
由(1)知,
,
当点运动到的中点时,,此时.
y
A
O
M
Q
P
B
x
3.如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=3cm,OB=4cm,以点O为坐标原点建立坐标系,设P、Q分别为AB、OB边上的动点它们同时分别从点A、O向B点匀速运动,速度均为1cm/秒,设P、Q移动时间为t(0≤t≤4)
(1)求AB的长,过点P做PM⊥OA于M,求出P点的坐标(用t表示)
(2)求△OPQ面积S(cm2),与运动时间t(秒)之间的函数关系式,当t为何值时,S有最大值?最大是多少?
(3)当t为何值时,△OPQ为直角三角形?
(4)若点P运动速度不变,改变Q 的运动速度,使△OPQ为正三角形,求Q点运动的速度和此时t的值.
4.(1)由题意知:BD=5,BQ=t,QC=4-t,DP=t,BP=5-t
∵PQ⊥BC ∴△BPQ∽△BDC ∴即 ∴
当时,PQ⊥BC……………………………………………………………………3分
(2)过点P作PM⊥BC,垂足为M
∴△BPM∽△BDC ∴ ∴……………………4分
∴=…………………………………………5分
∴当时,S有最大值.……………………………………………………6分
(3)①当BP=BQ时,, ∴……………………………………7分
②当BQ=PQ时,作QE⊥BD,垂足为E,此时,BE=
∴△BQE∽△BDC ∴ 即 ∴……………………9分
③当BP=PQ时,作PF⊥BC,垂足为F, 此时,BF=
∴△BPF∽△BDC ∴ 即 ∴……………………11分
∴, ,,均使△PBQ为等腰三角形. …………………………12分
4.如图,在梯形中,动点从点出发沿线段以每秒2个单位长度的速度向终点运动;动点同时从点出发沿线段以每秒1个单位长度的速度向终点运动.设运动的时间为秒.
(09年济南中考) (1)求的长。
(2)当时,求的值.
A
D
C
B
M
N
(3)试探究:为何值时,为等腰三角形.
4.解:(1)如图①,过、分别作于,于,则四边形是矩形
∴
在中,
在中,由勾股定理得,
∴
(图①)
A
D
C
B
K
H
(图②)
A
D
C
B
G
M
N
(2)如图②,过作交于点,则四边形是平行四边形
∵
∴
∴
∴
由题意知,当、运动到秒时,
∵
∴
又
∴
∴
即
解得,
(3)分三种情况讨论:
①当时,如图③,即
∴
A
D
C
B
M
N
(图③)
(图④)
A
D
C
B
M
N
H
E
②当时,如图④,过作于
∵
∴
∴
即
∴
③当时,如图⑤,过作于点.
(图⑤)
A
D
C
B
H
N
M
F
∵
∴
∴
即
∴
综上所述,当、或时,为等腰三角形
只供学习与交流
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