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全国2011年中考数学试题分类解析汇编(181套)专题46:动态型问题
一、选择题
1.(北京4分)如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,D是AB边上的一个动点(不与点A、B重合),过点D作CD的垂线交射线CA于点E.设AD=,CE=,则下列图象中,能表示与x的函数关系图象大致是
【答案】B。
【考点】动点问题的函数图象,分类归纳。
【分析】应用排它法进行分析。由已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,易得AC=。
从图形可知,当点D接近点A,即接近0时,点E接近点A,即接近,故选项D错误。从所给的A,B,C三个选项看,都在1附近的某-点取得最大值或最小值,从以下的图1和图2看,当在1附近的某-点D时CE是最短的,即有最小值,故选项A错误。从图2看,当大于使有最小值的那一点后,随增大而增大,并且是能够大于AC= ,故选项C错误。因此选B。
实际上,通过作辅助线DF⊥AC于F,利用相似三角形和勾股定理是可以得到与的函数关系式的:
,但由此函数关系式是不能直接判定它的图象的。
2.(重庆潼南4分)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是菱形,点C的坐标为(4,0),∠AOC=60°,垂直于轴的直线l从轴出发,沿轴正方向以每秒1个单位长度的速度向右平移,设直线l与菱形OABC的两边分别交于点M,N(点M在点N的上方),若△OMN的面积为S,直线l的运动时间为t 秒(0≤t≤4),则能大致反映S与t的函数关系的图象是
【答案】C。
【考点】动点问题的函数图象,菱形的性质,含30度角的直角三角形的性质,正比例函数的图象,二次函数的图象。
【分析】如图1,过A作AH⊥轴于H,由已知菱形COAB边长为4,∠AOC=60°,根据含30度角的直角三角形的性质和勾股定理可求出OH=2,AH=2。根据已知0≤t≤4分两种情况讨论;
①当0≤t<2时,点M在OA上运动(如图1),ON =t,MN=t,S=·ON·MN=。
②当2≤t≤4时,点M在AB上运动(如图2),ON =t,MN=2,S=·ON·MN=。
因此,S与t的函数关系为:当0≤t<2时为抛物线,当2≤t≤4时为直线,故选C。
另作介绍:当4<t≤6时,点N在CB上运动(如图3),OE =t,EM=2,EN=(t-4)
S=S△OME-S△ONE=·OE·EM-·OE·EN =。
3.(浙江台州4分)如图,⊙O的半径为2,点O到直线l的距离为3,点P是直线l上的一个动点,PQ
切⊙O于点Q,则PQ的最小值为
A. B. C.3 D.2
【答案】B。
【考点】圆的切线的性质,垂线段的性质,勾股定理。
【分析】因为PQ为切线,所以△OPQ是Rt△.又OQ为定值,所以当OP最小时,PQ最小.根据垂线段最短,知OP=3时PQ最小.运用勾股定理得PQ=。故选B。
4.(浙江省3分)如图,在平面直角坐标系中,线段AB的端点坐标为A(-2,4),B(4,2),直线与线段AB有交点,则的值不可能是
A.-5 B.-2 C.3 D. 5
【答案】B。
【考点】直线的斜率。
【分析】直线与线段AB有交点,当点A为二者交点时,有;当点B为二者交点时,有。∴当时,直线与线段AB有交点。∴的值不可能是-2。故选B。
5.(浙江绍兴4分)李老师从“淋浴龙头”受到启发.编了一个题目:在数轴上截取从0到3的对应线段AB,实数m对应AB上的点M,如图1;将AB折成正三角形,使点A,B重合于点P,如图2;建立平面直角坐标系,平移此三角形,使它关于轴对称,且点P的坐标为(0,2),PM与轴交于点N(n,0),
如图3.当m=时,求n的值.
你解答这个题目得到的n值为
A、4-2 B、2-4 C、- D、
【答案】A。
【考点】等边三角形的性质,轴对称的性质,锐角三角函数的定义,平移的性质,相似三角形的判定和性质,实数与数轴。
【分析】根据已知条件得出△PDE的边长PD=PE=DE=1,再根据对称的性质可得出PF⊥DE,DF=EF,由锐角三角函数的定义求出PF=,由m=求出FM=。又OP=2,根据相似三角形的判定定理判断出△PFM∽△PON,利用相似三角形对应边成比例的性质得:,即 ,解之得
ON=4-2。故选A。
6.(浙江湖州3分)如图,已知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
【答案】A。
【考点】动点问题的函数图象,反比例函数综合题。
【分析】当点p在OA上运动时,此时S随t的增大而增大,当点P在AB上运动时,S不变,∴B、D错误;当点P在BC上运动时,S随t的增大而逐渐减小,∴C错误。故选A。
7.(浙江宁波3分)如图,⊙O1 的半径为1,正方形ABCD的边长为6,
点O2为正方形ABCD的中心,O1O2垂直AB于P点,O1O2 =8.若将⊙O1
绕点P按顺时针方向旋转360°,在旋转过程中,⊙O1与正方形ABCD的边
只有一个公共点的情况一共出现
(A)3次 (B)5次 (C)6次 (D)7次
【答案】B。
【考点】直线与圆的位置关系,正方形的性质
【分析】∵⊙O1的半径为1,正方形ABCD的边长为6,点O2为正方形ABCD的中心,O1O2垂直AB于P点,
设O1O2交圆O1于M,∴PM=8-3-1=4。∴圆O1与以P为圆心,以4为半径的圆相外切。
∴在旋转过程中,⊙O1与正方形ABCD的边只有一个公共点的情况一共出现5次。
故选B。
8.(辽宁本溪3分)如图,正方形ABCD的边长是4,∠DAC的平分线交DC于点E,若点P、Q分别是AD和AE上的动点,则DQ+PQ的最小值
A、2 B、4 C、 D、
【答案】C。
【考点】轴对称的性质,正方形的的性质,勾股定理,垂直线段的性质,三角形的性质。
【分析】过D作AE的垂线交AE于F,交AC于D′,再过D′作AP′⊥AD,由角平分线的性质可得出D′是D关于AE的对称点,A D′=AD=4。而根据垂直线段最短的性质和三角形两边之和大于第三边的性质,可知D′P′即为DQ+PQ的最小值。∵四边形ABCD是正方形,∴∠DAD′=45°,∴AP′=P′D′。∴在Rt△AP′D′中,2P′D′2=AD′2,即2P′D′2=16,∴P′D′=,即DQ+PQ的最小值为。故选C。
9.(辽宁阜新3分)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点E是BC中点,
点F是边CD上的任意一点,当△AEF的周长最小时,则DF的长为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D。
【考点】矩形的性质,轴对称的性质,三角形的性质,相似三角形的判定和性质,解分式方程。
【分析】从题意可知,由于在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点E是BC中点,故AE长度固定,要△AEF的周长最小只要AF+EF最小即可。作点E关于CD的对称点E′,连接A E′交CD于点F,则由轴对称的性质AE′=AF+EF。根据三角形两边之和大于第三边的性质,知对CD上任意点F′,总有A F′+E′F′>AE′,即点F是使AF+EF最小的点。设DF=x,则CF=6-x。由轴对称的性质可得△ADF∽△ACFE,有,即,解得x=4。故选D。
10.(黑龙江大庆3分)已知⊙O的半径为1,圆心O到直线l的距离为2,过l上的
点A作⊙O的切线,切点为B,则线段AB的长度的最小值为
A.1 B. C. D.2
【答案】C。
【考点】点到直线的距离的定义,切线的性质,勾股定理。
【分析】先连接OB,易知△AOB是直角三角形,再利用勾股定理即可求出AB:
AB。故选C。
11.(湖南永州3分)如图所示,在矩形ABCD中,垂直于对角线BD的直线,从点B开始沿着线段BD匀速平移到D.设直线被矩形所截线段EF的长度为y,运动时间为t,则y关于t的函数的大致图象是
【答案】A。
【考点】动点问题的函数图象。
【分析】∵直线从点B开始沿着线段BD匀速平移到D,∴在B点时,EF的长为0;随着移动,长度逐渐增长;经过A点时长度最大,一直保持到C点;继续移动,长度逐渐缩短,到D点长为0。∴图象A符合题意。故选A。
12.(湖南岳阳3分)如图,边长都是1的正方形和正三角形,其一边在同一水平线上,三角形沿该水平线自左向右匀速穿过正方形.设穿过的时间为t,正方形与三角形重合部分的面积为S(空白部分),那么S关于t的函数大致图象应为
【答案】D。
【考点】动点问题的函数图象,勾股定理。
【分析】∵边长都是1的正方形和正三角形,其一边在同一水平线上,三角形沿该水平线自左向右匀速穿过正方形.穿过的时间为t,正方形与三角形重合部分的面积为S(空白部分),:∴S关于t的函数大致图象应为:三角形进入正方形以前是空白面积逐渐增大,
当0≤t≤时,S=×t×t=t2,
当<t≤1时,S=×1×﹣×(1﹣t)×(1﹣t)=﹣t2+t﹣,
当1<t≤时,S=×1×﹣×(t﹣1)×(t﹣1)=﹣t2+t﹣,
当<t≤2时,S=×(2﹣t)×(2﹣t)=t2﹣4t+2,
∴S与t是分段的二次函数关系.∴只有D符合要求。故选D。
13.(山东莱芜3分)如图,在直角坐标系中,长为2,宽为1的矩形ABCD上有一动点P,沿A→B→C→D→A运动一周,则点P的纵坐标与点P走过的路程之间的函数关系式用图象表示大致是
【答案】D 。
【考点】一次函数的图象。
【分析】根据所给题意,结合一次函数的图象直接得出结论:当A→B时,点P的纵坐标从2→1,故排除A、B两选项;当B→C时, 点P走过的路程为2,故排除C选项。故选D。
14.(山东威海3分)如图,在正方形ABCD中,AB=3㎝,动点M自A点出发沿AB
方向以每秒1㎝的速度运动,同时动点N自A点出发沿折线AD-DC-CB以每秒3㎝
的速度运动,到达B点时运动同时停止。设△AMN的面积为(㎝2)。运动时间为(秒),
则下列图象中能大致反映与之间函数关系的是
【答案】A。
【考点】列函数关系式,一次函数和二次函数图象的特点。
【分析】当0≤≤1时, 点N自A点出发至点D,此时=;当1<≤2时, 点N自D点至
点C,此时=;当2<≤3时, 点N自C点至点B,此时=。
根据一次函数和二次函数图象的特点,图象A能大致反映与之间函数关系。故选A。
15.(山东东营3分)如图,直线与轴、轴分别交于A、B两点,圆心P的坐标为(1, 0),圆P与轴相切于点O,若将圆P沿轴向左移动,当圆P与该直线相交时,横坐标为整数的点P的个数是
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B。
【考点】动点问题,圆与圆的位置关系,相似三角形的判定和性质,一次函数的图象。
【分析】如图,当圆P沿轴向左移动,移动到和时,圆P与直线相切,则圆P与该直线相交时,圆心在和之间。由E⊥AB知O=1,即(-1,0);由直线与x轴、y轴分别交于A、B两点可知A(-3,0),B(0,)即OA=3,OB=,AB=2,由△ABO∽△AF,可得A=2,∴O=OA+A=5,即(-5,0),所以在和之间的整数为-2,-3,-4三个。故选B。
16.(广东台山3分)如图,∠ACB=60○,半径为2的⊙0切BC于点C,若将⊙O在CB上向右滚动,则当滚动到⊙O与CA也相切时,圆心O移动的水平距离为
A、2π B、4π C、 D、4
【答案】C。
【考点】圆和切线,解直角坐标三角形。
【分析】如图,当滚动到⊙O与CA也相切时,圆心O移动的水平距离等于CE的长。注意到当⊙O与CA和CB都相切时,OC平分∠ACB,所以在Rt∆OCB中,∠OCE=30○,OE=2,CE=。故选C。
17. (湖北襄阳3分)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= ▲ 秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形.
【答案】2或。
【考点】梯形的性质,平行四边形的判定。
【分析】由已知以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形有两种情况,(1)当Q运动到E和B之间,(2)当Q运动到E和C之间,根据平行四边形的判定,由AD∥BC,所以当PD=QE时为平行四边形.根据此设运动时间为,列出关于t的方程求解:
(1)当Q运动到E和B之间,
则PD=6-,QE=2-8,∴6﹣=2-8,解得:=。
(2)当Q运动到E和C之间,
则PD=6-, EQ=8-2,∴6-=8﹣2,解得:=2。
因此,当运动时间=2或秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形。
18.(贵州六盘水3分)如图,在菱形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,点E、F分
别是边AB、BC的中点,点P在AC上运动,在运动过程中,存在PE+PF的最小值,
则这个最小值是
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C。
【考点】轴对称(最短路线问题),菱形的性质。
【分析】先根据菱形的性质求出其边长,再作E关于AC的对称点E′,连接E′F,则E′F即为PE+PF的最小值,再根据菱形的性质求出E′F的长度即可:
∵四边形ABCD是菱形,对角线AC=6,BD=8,∴AB=。
作E关于AC的对称点E′,连接E′F,则E′F即为PE+PF的最小值。
∵AC是∠DAB的平分线,∴E′在AD上,AE=AE′。
∵E为AB的中点,∴E′为AD的中点。
∵F是BC的中点,∴E′F=AB=5。
故选C。
19.(四川巴中3分)如图所示,一只小虫在折扇上沿OABO路径爬行,能大致描述小虫距出发点O的距离s与时间t之间的函数图象是
【答案】C。
【考点】函数的图象。
【分析】分析题目条件,一只小虫在折扇上沿OABO路径爬行,当沿OA时,小虫距出发点O的距离逐渐增大;当沿AB时,小虫距出发点O的距离不变;当沿BO时,小虫距出发点O的距离逐渐减小。故选C。
20.(四川广安3分)在直角坐标平面内的机器人接受指令“[a,A]”(a≥0,0°<A<180°)后的行动结果为:在原地顺时针旋转A后,再向正前方沿直线行走a个单位长度.若机器人的位置在原点,正前方为y轴的负半轴,则它完成一次指令[2,60°]后位置的坐标为
A、 B、
C、 D、
【答案】C。
【考点】坐标与图形的旋转变化,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理。
【分析】根据题意画出图形,由已知得到:OD=2,∠DOF=60°,
过点D作DE⊥X轴于E,
∴∠BOA=90°-60°=30°。
∴ED=ODsin30°=1,OE=ODcos30°=.
故选C。
21.(辽宁辽阳3分)如图,等边△ABC的边长为4,M为BC上一动点(M不与B、C重合),若EB=1,∠EMF=60°,点E在AB边上,点F在AC边上.设BM=x,CF=y,则当点M从点B运动到点C时,y关于x的函数图象是
【答案】B。
【考点】二次函数的图象,平角的定义,等边三角形的性质,三角形内角和定理,相似三角形的判定和性质。
【分析】由已知,根据等边三角形每个内角等于600的性质,∠B=∠C=60°;又由∠EMF=60°,根据平角的定义和三角形内角和定理,得∠EMB=180°-∠EMF-∠FMC=120°-∠FMC=∠MFC。从而△BME∽△CFM,得。由已知,BE=1,BM=x,CM=4-x,CF=y,所以。整理,得。因此,y关于x的函数是顶点在(2,4)的二次函数的一部分。故选B。
22.(云南玉溪3分)如图(1),在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为斜边AB的中点,动点P从B点出发,沿 运动,设,点P运动的路程为,若与之间的函数图象如图(2)所示,则△ABC的面积为
A.4 B.6 C.12 D.14
【答案】B。
【考点】函数图象的分析。
【分析】从图(1)可知,当点P运动到点C时,最大,结合图(2)知当时,最大;同理CA=7-4=3。△ABC的面积为4×3÷2=6。故选B。
二、填空题
1.(重庆綦江4分)一个正方体物体沿斜坡向下滑动,其截面如图所示.正方形DEFH的边长为2米,坡角∠A=30°,∠B=90°,BC=6米.当正方形DEFH运动到什么位置,即当AE= ▲ 米时,有DC2=AE2+BC2.
【答案】。
【考点】一元二次方程的应用,含30度角直角三角形的性质,勾股定理。
【分析】根据已知,∵坡角∠A=30°,∠B=90°,BC=6米,∴AC=12米。∵正方形DEFH的边长为2米,即DE=2米,设AE=,可得EC=12﹣,利用勾股定理得出DC2=DE2+EC2=4+(12﹣)2,AE2+BC2=2+36,∵DC2=AE2+BC2,∴4+(12﹣)2=2+36,解得:米。
2.(广西百色3分)如图,点C是⊙O优弧ACB上的中点,弦AB=6cm,E为OC上任意一点,动点F从点A出发,以每秒1cm的速度沿AB方向响点B匀速运动,若=AE²-EF²,则与动点F的运动时间(0≤≤6 )秒的函数关系式为 ▲
【答案】。
【考点】动点问题,弦径定理,勾股定理。
【分析】延长CO交AB于点D,根据弦径定理,由点C是⊙O优弧ACB上的中点可知ED⊥AB,AD=3。由已知动点F从点A出发,以每秒1cm的速度沿AB方向响点B匀速运动,AF=,FD=3-。根据勾股定理得
AE²=AD²+ED²=3²+ED²,EF²=FD²+ED²=(3-)²+ED²,
∴=AE²-EF²=(3²+ED²)-{(3-)²+ED²}=。
3.(广西贵港2分)如图所示,在边长为2的正三角形ABC中,E、F、G分别为AB、
AC、BC的中点,点P为线段EF上一个动点,连接BP、GP,则△BPG的周长的最
小值是 _ ▲ .
【答案】3。
【考点】正三角形的性质,三角形的性质,三角形中位线的性质。
【分析】要求△BPG的周长的最小值,先要找出使△BPG的周长最小时点P的位置。
由正三角形的性质知,点A、G关于直线EF对称,即AP=GP,AE=GE。从而根据三角形两边之和大于第三边的性质,不论点P在EF上的其它位置,总有AP+GP>AB。即点P在点E时△BPG的周长最小,易知△EBG的边长为1,周长为3,即△BPG的周长的最小值是3。
4.(广西河池3分)如图,在△ABC中,∠ABC=90º,AB=3,BC=4,P是
BC边上的动点,设BP=.若能在AC边上找到一点Q,使∠BQP=90º,则
的取值范围是 ▲ .
【答案】。
【考点】动点问题,相似三角形的判定和性质,勾股定理,一元二次方程根的判别式,解不等式。
【分析】过点Q作QH⊥BC,垂足为H,则△CQH∽△CAB,
由AB=3,BC=4,可知QH:HC=3:4,
设QH=3,HC=4,由BH=4-4,HP=-4+4。
要使∠BQP=90º,则有QH2=BH·HP,即(3)2=(4-4)(-4+4),整理,
得关于的方程,
则,
由,得,
因为,则有,即。
又因为BC=4,所以。综上,的取值范围是。
5.(广西钦州3分)如图,动点P在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到
点(1,1),第2次接着运动到点(2,0),第3次接着运动到点(3,2),……,按这样的运动规律,经过第2011
次运动后,动点P的坐标是_ ▲ .
【答案】(2011,2)。
【考点】分类归纳,直角坐标系中点的坐标。
【分析】由已知找出规律:运动的点P的横坐标等于它运动的次数;它的纵坐标根据运动次数的奇偶性确定,奇数次时纵坐标为2,偶奇数次时纵坐标为0。按这样的运动规律,经过第2011次运动后,动点P的坐标是(2011,2)。
6.(湖南衡阳3分)如图1所示,在矩形ABCD中,动点P从点B出发,沿BC、CD、DA运动至点A停止,设点P运动的路程为,△ABP的面积为,如果关于的函数图象如图2所示,那么△ABC的面积是 ▲ .
【答案】10。
【考点】动点问题的函数图象。
【分析】结合函数的图象求出AB、BC的值,即可得出△ABC的面积:
根据题意可得:AB=5,BC=4,∴△ABC的面积是:×4×5=10。
7.(湖南益阳4分)如图,将ABC 沿直线AB向右平移后到达BDE的位置,若CAB=50°,ABC=100°,则CBE的度数为 ▲ .
【答案】30°。
【考点】平移的性质,平行的性质,平角的定义。
【分析】∵将△ABC沿直线AB向右平移后到达△BDE的位置,∴AC∥BE,∴∠CAB=∠EBD=50°,
∵∠ABC=100°,∴∠CBE的度数为:180°-50°-100°=30°。
8.(山东济南3分)如图,动点O从边长为6的等边△ABC的顶点A出发,沿着
A→C→B→A的路线匀速运动一周,速度为1个单位长度每秒.以O为圆心、为
半径的圆在运动过程中与△ABC的边第二次相切时是点O出发后第 ▲ 秒.
【答案】4。
【考点】动点轨迹问题,正三角形的性质,解直角三角形。
【分析】由题意知⊙O与△ABC的边第一次相切是与AB边相切,第二次相切是与BC边相切(如图),设切点为D。由正三角形的性质知∠C=600,∴在Rt△OCD中,OC=。∴AO=AC-OC=6-2=4。又∵速度为1个单位长度每秒,∴⊙O与△ABC的边第二次相切时是点O出发后第4秒。
9.(广东台山4分)直角坐标系中直线AB交x轴,y轴于点A(4,0)与 B(0,-3),现有一半径为1的动圆的圆心位于原点处,以每秒1个单位的速度向右作平移运动,则经过 ▲ 秒后动圆与直线AB相切。
【答案】。
【考点】相似三角形的判定和性质,勾股定理。
【分析】设动圆的圆心到达点E处时动圆与直线AB相切。切点为D。易知Rt∆ADE∽Rt∆AOB,
当动圆在直线AB的左侧时当动圆在直线AB的右侧时因为速度是每秒1个单位,所以经过,动圆与直线AB相切。
10. (河南省3分)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 ▲ .
【答案】4。
【考点】角平分线的性质,垂线段的性质,三角形内角和定理。
【分析】根据垂线段最短,当DP⊥BC的时候,DP的长度最小,
∵BD⊥CD,即∠BDC=90°,又∠A=90°,
∴∠A=∠BDC,又∠ADB=∠C。∴∠ABD=∠CBD。
又DA⊥BA,DP⊥BC,∴AD=DP。
又AD=4,∴DP=4。
11.(四川自贡4分)如图,一根木棒(AB)长为,斜靠在与地面(OM)垂直的墙壁(ON)上,与地面的倾斜角(∠ABO)为60°,当木棒A端沿N0向下滑动到A′,AA′=,B端沿直线OM向右滑动到B′,则木棒中点从P随之运动到P′所经过的路径长为 ▲ .
【答案】。
【考点】直角三角形斜边上中线的性质,含30度角直角三角形的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,弧长公式。
【分析】首先判断P运动到P′所经过的路径轨迹,由于P是木棒的中点,根据直角三角形斜边上中线是斜边一半的性质,知轨迹是以OP=为半径的圆弧。
然后求出下滑形成的角度。连接OP,OP′。
由Rt△ABO中,∠ABO=60°,AB=,得AO=。
由AA′=,得O A′=。∴∠B′A′O=450。
从而可求得,∠P′O A′=450,∠POA=300。∴∠PO P′=150。
∴木棒中点从P随之运动到P′所经过的路径长为。
12.(四川广安3分)如图所示,若⊙O 的半径为13cm,点P是弦AB上一动点,且到圆心的最短距离为5cm,则弦AB的长为 ▲
【答案】24 cm。
【考点】垂直线段的性质,弦径定理,勾股定理。
【分析】由垂直线段最短的性质,知当点P运动到使OP⊥AB时,PO最短。
由弦径定理,知此时PA=PB。
连接OA。
由勾股定理,得
PA2=OA2-OP2。∴PA=12。∴AB=24。
13.(甘肃兰州4分)已知一个半圆形工件,未搬动前如图所示,直径平行于地面放置,搬动时为了保护圆弧部分不受损伤,先将半圆作如图所示的无滑动翻转,使它的直径紧贴地面,再将它沿地面平移50米,半圆的直径为4米,则圆心O所经过的路线长是 ▲ 米.
【答案】2π+50。
【考点】弧长的计算。
【分析】由图形可知,圆心先向前走O1O2的长度即圆的周长,然后沿着弧O2O3旋转圆的周长,最后向右平移50米,所以圆心总共走过的路程为圆周长的一半即半圆的弧长加上50,由已知得圆的半径为2,则半圆形的弧长l=2π,∴圆心O所经过的路线长=2π+50米。
14.(甘肃天水4分)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,AB=6,对角线AC平分∠BAD,点E在AB上,且AE=2(AE<AD),点P是AC上的动点,则PE+PB的最小值是 ▲ .
【答案】。
【考点】轴对称(最短路线问题),角平分线的性质,对称的性质,三角形三边关系,勾股定理。
【分析】如图,作EO⊥AC,并延长EO交AD于点F,
∵对角线AC平分∠BAD,∠BAD=90°,∴点E、F关于AC对称。
∴PE=PF,AE=AF,∴PE+PB的最小值即线段BF的长。
∵AE=2,AB=6,∴AF=2。
在Rt△ABF中,由勾股定理得,
BF=。
∴PE+PB的最小值是。
15.(贵州安顺4分)已知:如图,O为坐标原点,四边形OABC为矩形,A(10,0),C(0,4),点D是OA的中点,点P在BC上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,则P点的坐标为 ▲ .
【答案】(2,4)或(3,4)或(8,4)。
【考点】矩形的性质,坐标与图形性质,等腰三角形的性质。
【分析】分PD=OD(P在右边),PD=OD(P在左边),OP=OD三种情况,根据题意画出图形,作PQ垂直于x轴,找出直角三角形,根据勾股定理求出OQ,然后根据图形写出P的坐标即可:
当OD=PD(P在右边)时,根据题意画出图形,如图所示,过P作PQ⊥x轴交x轴于Q,在直角三角形DPQ中,PQ=4,PD=OD=OA=5,根据勾股定理得,DQ=3。故OQ=OD+DQ=5+3=8,则P1(8,4)。
当PD=OD(P在左边)时,根据题意画出图形,如图所示,过P作PQ⊥x轴交x轴于Q,在直角三角形DPQ中,PQ=4,PD=OD=5,根据勾股定理得,QD=3。故OQ=OD﹣QD=5﹣3=2,则P2(2,4)。
当PO=OD时,根据题意画出图形,如图所示,过P作PQ⊥x轴交x轴于Q,在直角三角形OPQ中,OP=OD=5,PQ=4,根据勾股定理得:OQ=3。则P3(3,4)。
综上,满足题意的点P坐标为(2,4)或(3,4)或(8,4)。
16. (湖北襄阳3分)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= ▲ 秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形.
【答案】2或。
【考点】梯形的性质,平行四边形的判定。
【分析】由已知以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形有两种情况,(1)当Q运动到E和B之间,(2)当Q运动到E和C之间,根据平行四边形的判定,由AD∥BC,所以当PD=QE时为平行四边形.根据此设运动时间为,列出关于t的方程求解:
(1)当Q运动到E和B之间,
则PD=6-,QE=2-8,∴6﹣=2-8,解得:=。
(2)当Q运动到E和C之间,
则PD=6-, EQ=8-2,∴6-=8﹣2,解得:=2。
因此,当运动时间=2或秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形。
三、解答题
1.(广西来宾10分)已知正方形ABCD的对角线AC与BD交于点O,点E、F分别是OB、OC上的动点,
(1)如果动点E、F满足BE=CF(如图):
①写出所有以点E或F为顶点的全等三角形(不得添加辅助线);
②证明:AE⊥BF;
(2)如果动点E、F满足BE=OF(如图),问当AE⊥BF时,点E在什么位置,并证明你的结论.
【答案】解:(1)① △ABE≌△BCF, △AOE≌△BOF, △ABF≌△DEA
② 证明:如图,延长AE 交BF 于点M,
∵ABCD 是正方形,∴AB=BC, ∠BCF=∠ABE。
∵BE=CF,∴△ABE≌△BCF(SAS)。∴∠CBF=∠BAE
∵∠ABE+∠EBM+∠CBF=90°,
∴∠ABE+∠EBM+∠BAE =90°。
∴∠AMB=90°。∴AE⊥BF。
(2)点E 是OB 的中点。证明如下:
∵ABCD 是正方形,∴AB=BC, ∠BCF=∠ABE。
∵AE⊥BF,∴∠AMB=90°。∴∠ABE+∠EBM+∠BAE =90°。
∴∠ABE+∠EBM+∠CBF=90°。∴∠CBF=∠BAE。∴△ABE≌△BCF(ASA)。
∴BE=CF。
∵BE=OF,∴CF=OF。
又∵OB=OC,∴BE=OE。∴点E是OB 的中点。
【考点】正方形的性质,全等三角形的判定和性质,垂直的判定和性质,等量代换。
【分析】(1)①根据正方形性质及BE=CF即可得出全等的三角形,②根据全等三角形及正方形的性质即可得出结论。
(2)根据正方形性质及已知条件由ASA得出△ABE≌△BCF,即可由等量代换得证。
2.(广西崇左14分)如图,在边长为8的正方形ABCD中,点O为AD上一动点(4<OA<8),以O为圆心,OA的长为半径的圆交边CD于点M,连接OM,过点M作圆O的切线交边BC于点N.
(1) 求证:△ODM∽△MCN;
(2) 设DM=x,求OA的长(用含x的代数式表示);
(3) 在点O运动的过程中,设△CMN的周长为p,试用含x的代数式表示p,你能发现怎样的结论?
【答案】解:(1)证明:∵MN为切线,∴OM⊥MN,
∴∠NMC=90°-∠OMD=∠DOM,
又∵四方形ABCD是正方形,∴∠ C=∠D=90°。
∴△ODM∽△MCN。
(2)设OA=y,Rt△ODM中,DM 2=OM 2- DO 2=OA 2-DO2,
即x2=y2-(8-y)2,解得OA=y =。
(3)由(1)知△DOM ∽△CMN,相似比为,
∴p=.
∴在点O运动的过程中,△CMN的周长p为定值16。
【考点】切线的性质,勾股定理,正方形的性质,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)依题意可得∠OMC=∠MNC,然后可证得△ODM∽△MCN。
(2)设DM=x,OA=OM=R,OD=AD-OA=8-R,根据勾股定理求出OA的值。
(3)由1可求证△ODM∽△MCN,利用线段比求出CN,MN的值.然后可求出△CMN的周长等于CM+CN+MN,把各个线段消去代入可求出周长。
3.(湖南郴州10分)如图,Rt△ABC中,∠A=30°,BC=10cm,点Q在线段BC上从B向C运动,点P在线段BA上从B向A运动.Q、P两点同时出发,运动的速度相同,当点Q到达点C时,两点都停止运动.作PM⊥PQ交CA于点M,过点P分别作BC、CA的垂线,垂足分别为E、F.
(1)求证:△PQE∽△PMF;
(2)当点P、Q运动时,请猜想线段PM与MA的大小有怎样的关系?并证明你的猜想;
(3)设BP=,△PEM的面积为,求y关于的函数关系式,当为何值时,有最大值,并将这个值求出来.
【答案】解:(1)证明:∵PE⊥BC,PF⊥AC,∠C=90°,
∴∠PEQ=∠PFM=90°,∠EPF=90°,即∠EPQ+∠QPF=90°。
又∵∠FPM+∠QPF=∠QPM=90°,∴∠EPQ=∠FPM。
∴△PQE∽△PMF。
(2)相等。证明如下:
∵PB=BQ,∠B=60°,∴△BPQ为等边三角形。∴∠BQP=60°。
∵△PQE∽△PMF,∴∠PMF=∠BQP=60°。
又∵∠A+∠APM=∠PMF,∴∠APM=∠A=30°。∴PM=MA。
(3)AB=,BP=,则AP=20﹣,
∴PE=cos30°=,PF=(20﹣)•,S△PEM=PE×PF,
∴y=••
∴当=10时,函数的最大值为。
【考点】相似三角形的判定和性质,二次函数的最值,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质,解直角三角形。
【分析】(1)由∠EPF=∠QPM=90°,利用互余关系证明△PQE∽△PMF。
(2)相等.运动速度相等,时间相同,则BP=BQ,∠B=60°,△BPQ为等边三角形,可推出∠MPA=∠A=30°,等角对等边。
(3)由面积公式得S△PEM=PE×PF,解直角三角形分别表示PE,PF,列出函数式,利用函数的性质求解。
4.(湖南湘潭8分)两个全等的直角三角形重叠放在直线l上,如图(1),AB=6cm,BC=8cm,∠ABC=90°,将Rt△ABC在直线l上左右平移,如图(2)所示.
(1)求证:四边形ACFD是平行四边形;
(2)怎样移动Rt△ABC,使得四边形ACFD为菱形;
(3)将Rt△ABC向左平移4cm,求四边形DHCF的面积.
【答案】解:(1)证明:∵四边形ACFD为Rt△ABC平移形成的,即AD∥CF,AC∥DF,
∴四边形ACFD为平行四边形。
(2)要使得四边形ACFD为菱形,即使AD=AC即可,
在Rt△ABC中,AB=6cm,BC=8cm,∠ABC=90°,
根据勾股定理求得AC=10cm,
∴将Rt△ABC向左、右平移10cm均可使得四边形ACFD为菱形。
(3)将Rt△ABC向左平移4cm,即BE=EC=4cm,
∴EH为Rt△ABC的中位线,∴H为DE的中点,即HE=3 cm。
∴△CEH的面积为cm2,
又△DEF的面积为cm2,
∴四边形DHCF的面积=△DEF的面积-△CEH的面积=24﹣6=18(cm2)。
答:四边形DHCF的面积为18cm2。
【考点】平移的性质,平行四边形的判定,勾股定理,菱形的判定,三角形中位线定理。
【分析】(1)四边形ACFD为Rt△ABC平移形成的,即可求得四边形ACFD是平行四边形。
(2)要使得四边形ACFD为菱形,即使AD=AC即可。
(3)将Rt△ABC向左平移4cm,则EH为Rt△ABC的中位线,即可求得△DEF和△CEH的面积,即可解题。
5.(湖南张家界8分)如图,在⊙O中,直径AB的两侧有定点C和动点P,点P在弧AB上运动(不与A、B重合),过点C作CP的垂线,与PB的延长线交于点Q.
(1)试猜想:△PCQ
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