資源簡介 中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺備考2024中考二輪數(shù)學(xué)《高頻考點(diǎn)沖刺》(全國通用)專題29 點(diǎn)動問題考點(diǎn)掃描☆聚焦中考動態(tài)幾何中的點(diǎn)動問題在近幾年各地中考中以選擇題、填空題、解答題的形式考查,有一定的難度,屬于壓軸題,考查的知識點(diǎn)涉及三角形、四邊形、圓等,考查的熱點(diǎn)主要有單動點(diǎn)問題和雙動點(diǎn)問題。考點(diǎn)剖析☆典型例題例1 (2022 大連)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,點(diǎn)D在AC上,CD=3,連接DB,AD=DB,點(diǎn)P是邊AC上一動點(diǎn)(點(diǎn)P不與點(diǎn)A,D,C重合),過點(diǎn)P作AC的垂線,與AB相交于點(diǎn)Q,連接DQ,設(shè)AP=x,△PDQ與△ABD重疊部分的面積為S.(1)求AC的長;(2)求S關(guān)于x的函數(shù)解析式,并直接寫出自變量x的取值范圍.【答案】(1)AC=8;(2)當(dāng)0<x<5時,S=﹣x2+x;當(dāng)5<x<8時,S=﹣x2+x﹣.【點(diǎn)撥】(1)根據(jù)勾股定理可求出BD,根據(jù)AD=BD進(jìn)而求出AC,(2)分兩種情況進(jìn)行解答,即點(diǎn)P在點(diǎn)D的左側(cè)或右側(cè),分別畫出相應(yīng)的圖形,根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)分別用含有x的代數(shù)式表示PD、PE、PQ,由三角形面積之間的關(guān)系可得答案.【解析】解:(1)在Rt△BCD中,BC=4,CD=3,∴BD==5,又∵AD=BD,∴AC=AD+CD=5+3=8;(2)當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)D的左側(cè)時,即0<x<5,如圖1,此時重疊部分的面積就是△PQD的面積,∵PQ⊥AC,BC⊥AC,∴PQ∥BC,∴△ABC∽△AQP,∴===2,設(shè)AP=x,則PQ=x,PD=AD﹣AP=5﹣x,∴S重疊部分=S△PQD=(5﹣x)×x=﹣x2+x;當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)D的右側(cè)時,即5<x<8,如圖2,由(1)得,AP=x,PQ=x,則PD=x﹣5,∵PQ∥BC,∴△DPE∽△DCB,∴==,∴PE=(x﹣5),∴QE=PQ﹣PE=x﹣(x﹣5)=﹣x+,∴S重疊部分=S△DEQ=(x﹣5)×(﹣x+)=﹣x2+x﹣;答:S關(guān)于x的函數(shù)解析式為:當(dāng)0<x<5時,S=﹣x2+x;當(dāng)5<x<8時,S=﹣x2+x﹣.【點(diǎn)睛】本題考查勾股定理,函數(shù)關(guān)系式以及相似三角形的判定和性質(zhì),掌握相似三角形的判定和性質(zhì),求出相關(guān)三角形的邊長是解決問題的關(guān)鍵.例2(2021 河池)如圖,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,D,E分別是AB,BC邊上的動點(diǎn),以BD為直徑的⊙O交BC于點(diǎn)F.(1)當(dāng)AD=DF時,求證:△CAD≌△CFD;(2)當(dāng)△CED是等腰三角形且△DEB是直角三角形時,求AD的長.【答案】(1)證明過程見解析;(2)AD的長為或.【點(diǎn)撥】(1)因?yàn)锽D是⊙O的直徑,所以∠DFB=90°,利用“HL“證明Rt△CAD≌Rt△CFD;(2)因?yàn)椤鰿ED為等腰三角形,故每一條邊都可能是底邊,可以分三類討論,由于△DEB是直角三角形,所以D和F都可能為直角頂點(diǎn),故需要分兩類討論,我們選擇按照D和F為直角頂點(diǎn)分兩類討論更簡單,當(dāng)∠EDB=90°時,∠DEB<90°,∠CED是鈍角,所以此時只能構(gòu)造EC=ED的等腰三角形,故取點(diǎn)D使CD平分∠ACB,作DE⊥AB交BC于E,可以證明DE=DC,且DE∥AC,得到△BDE∽△BAC,設(shè)DE=DC=x,利用相似三角形對應(yīng)邊成比例,列出方程并求解,即可解決,當(dāng)∠DEB=90°時,如圖2,則∠AED=90°,若△CED為等腰三角形,則∠ECD=∠EDC=45°,即EC=DC,可以利用三角函數(shù)或相似來求AD的長度.【解析】證明:(1)∵BD為⊙O直徑,∴∠DFB=90°,在Rt△ACD與Rt△FCD中,,∴Rt△ACD≌Rt△FCD(HL),解:(2)∵△DEB是直角三角形,且∠B<90°,∴直角頂點(diǎn)只能是D點(diǎn)和E點(diǎn),①若∠EDB=90°,如圖1,在AB上取點(diǎn)D,使CD平分∠ACB,過D作DE⊥AB交BC于E,∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠ECD,∵∠CAB=∠EDB=90°,∴AC∥DE,∴∠ACD=∠CDE,∴∠ECD=∠CDE,∴CE=DE,此時△ECD為E為頂角頂點(diǎn)的等腰三角形,△DEB是以D為直角頂點(diǎn)的直角三角形,設(shè)CE=DE=x,在直角△ABC中,BC==5,∴BE=5﹣x,∵DE∥AC,∴△BDE∽△BAC,∴=,∴,∴x=,∴,∵DE∥AC,∴,∴,∴AD=,②若∠DEB=90°,如圖2,則∠CED=90°,∵△CED為等腰三角形,∴∠ECD=∠EDC=45°,∴可設(shè)CE=DE=y(tǒng),∵tan∠B==,∴tan∠B==,∴,∴BC=CE+EB=5,∴y+=5,∴,∴CE=DE=,∴BD===,∴AD=AB﹣BD=4﹣=,∴AD的長為或.【點(diǎn)睛】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),對于動點(diǎn)條件下的等腰三角形和直角三角形存在性問題,要注意分類討論,數(shù)形結(jié)合來解決問題.考點(diǎn)過關(guān)☆專項(xiàng)突破類型一 單動點(diǎn)問題1.(2022 綿陽)如圖1,在菱形ABCD中,∠C=120°,M是AB的中點(diǎn),N是對角線BD上一動點(diǎn),設(shè)DN長為x,線段MN與AN長度的和為y,圖2是y關(guān)于x的函數(shù)圖象,圖象右端點(diǎn)F的坐標(biāo)為(2,3),則圖象最低點(diǎn)E的坐標(biāo)為( )A.(,2) B.(,) C.(,) D.(,2)【答案】C【點(diǎn)撥】由函數(shù)圖象可得點(diǎn)F表示圖1中點(diǎn)N與點(diǎn)B重合時,即可求BD,BM的長,由銳角三角函數(shù)可求解.【解析】解:如圖,連接AC,MC,∵四邊形ABCD是菱形,∠BCD=120°,∴AB=BC,AC垂直平分BD,∠ABC=60°,∠ABD=∠DBC=30°,∴AN=CN,△ABC是等邊三角形,∴AN+MN=CN+MN,∴當(dāng)點(diǎn)N在線段CM上時,AN+MN有最小值為CM的長,∵點(diǎn)F的坐標(biāo)為(2,3),∴DB=2,AB+BM=3,∵點(diǎn)M是AB的中點(diǎn),∴AM=BM,CM⊥AB,∴2BM+BM=3,∴BM=1,∵tan∠ABC=tan60°==,∴CM=,∵cos∠ABD=cos30°==,∴BN'=,∴DN'=,∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為:(,),故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的性質(zhì),銳角三角函數(shù),動點(diǎn)問題的函數(shù)圖象,理解函數(shù)圖象中點(diǎn)表示的具體意義是解題的關(guān)鍵.2.(2022 十堰)如圖,⊙O是等邊△ABC的外接圓,點(diǎn)D是弧AC上一動點(diǎn)(不與A,C重合),下列結(jié)論:①∠ADB=∠BDC;②DA=DC;③當(dāng)DB最長時,DB=2DC;④DA+DC=DB,其中一定正確的結(jié)論有( )A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】C【點(diǎn)撥】由△ABC是等邊三角形,及同弧所對圓周角相等可得∠ADB=∠BDC,即可判斷①正確;由點(diǎn)D是弧AC上一動點(diǎn),可判斷②錯誤;根據(jù)DB最長時,DB為⊙O直徑,可判定③正確;在DB上取一點(diǎn)E,使DE=AD,可得△ADE是等邊三角形,從而△ABE≌△ACD(SAS),有BE=CD,可判斷④正確.【解析】解:∵△ABC是等邊三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,∵=,=,∴∠ADB=∠ACB=60°,∠BDC=∠BAC=60°,∴∠ADB=∠BDC,故①正確;∵點(diǎn)D是弧AC上一動點(diǎn),∴與不一定相等,∴DA與DC不一定相等,故②錯誤;當(dāng)DB最長時,DB為⊙O直徑,∴∠BCD=90°,∵∠BDC=60°,∴∠DBC=30°,∴DB=2DC,故③正確;在DB上取一點(diǎn)E,使DE=AD,如圖:∵∠ADB=60°,∴△ADE是等邊三角形,∴AD=AE,∠DAE=60°,∵∠BAC=60°,∴∠BAE=∠CAD,∵AB=AC,∴△ABE≌△ACD(SAS),∴BE=CD,∴BD=BE+DE=CD+AD,故④正確;∴正確的有①③④,共3個,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查等邊三角形及外接圓,涉及三角形全等的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是作輔助線,構(gòu)造三角形全等解決問題.3.(2023 內(nèi)江)出入相補(bǔ)原理是我國古代數(shù)學(xué)的重要成就之一,最早是由三國時期數(shù)學(xué)家劉徽創(chuàng)建.“將一個幾何圖形,任意切成多塊小圖形,幾何圖形的總面積保持不變,等于所分割成的小圖形的面積之和”是該原理的重要內(nèi)容之一,如圖,在矩形ABCD中,AB=5,AD=12,對角線AC與BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)E為BC邊上的一個動點(diǎn),EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分別為點(diǎn)F,G,則EF+EG= .【答案】.【點(diǎn)撥】連接OE,根據(jù)矩形的性質(zhì)得到BC=AD=12,AO=CO=BO=DO,∠ABC=90°,根據(jù)勾股定理得到AC==13,求得OB=OC=,根據(jù)三角形的面積公式即可得到結(jié)論.【解析】解:連接OE,∵四邊形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,BC=AD=12,AO=CO=BO=DO,∵AB=5,BC=12,∴AC==13,∴OB=OC=,∴S△BOC=S△BOE+S△COE=×OB EG+OC EF=S△ABC==15,∴,∴EG+EF=,故答案為:.【點(diǎn)睛】此題考查了矩形的性質(zhì)、勾股定理.此題難度適中,注意掌握輔助線的作法,注意掌握數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.4.(2021 浙江)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,點(diǎn)D在AC上,且AD=2,點(diǎn)E是AB上的動點(diǎn),連結(jié)DE,點(diǎn)F,G分別是BC和DE的中點(diǎn),連結(jié)AG,F(xiàn)G,當(dāng)AG=FG時,線段DE長為( )A. B. C. D.4【答案】A【點(diǎn)撥】法一:分別過點(diǎn)G,F(xiàn)作AB的垂線,垂足為M,N,過點(diǎn)G作GP⊥FN于點(diǎn)P,由中位線定理及勾股定理可分別表示出線段AG和FG的長,建立等式可求出結(jié)論.法二:連接DF,AF,EF,利用中位線定理,直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半求得△DFG是直角三角形,然后再結(jié)合全等三角形的判定和性質(zhì)求勾股定理求解.【解析】解:法一、如圖,分別過點(diǎn)G,F(xiàn)作AB的垂線,垂足為M,N,過點(diǎn)G作GP⊥FN于點(diǎn)P,∴四邊形GMNP是矩形,∴GM=PN,GP=MN,∵∠BAC=90°,AB=AC=5,∴CA⊥AB,又∵點(diǎn)G和點(diǎn)F分別是線段DE和BC的中點(diǎn),∴GM和FN分別是△ADE和△ABC的中位線,∴GM==1,AM=AE,FN=AC=,AN=AB=,∴MN=AN﹣AM=﹣AE,∴PN=1,F(xiàn)P=,設(shè)AE=m,∴AM=m,GP=MN=﹣m,在Rt△AGM中,AG2=(m)2+12,在Rt△GPF中,GF2=(﹣m)2+()2,∵AG=GF,∴(m)2+12=(﹣m)2+()2,解得m=3,即AE=3,在Rt△ADE中,DE==.故選:A.法二、如圖,連接DF,AF,EF,在△ABC中,AB=AC,∠CAB=90°,∴∠B=∠C=45°,∵點(diǎn)G是DE的中點(diǎn),點(diǎn)F是BC的中點(diǎn),∴AG=DG=EG,AF=BF,AF⊥BC,∠DAF=45°,∴∠DAF=∠B=45°,∵FG=AG,∴FG=DG=EG,∴△DFE是直角三角形,且∠DFE=90°,∵∠DFA+∠AFE=∠BFE+∠AFE=90°,∴∠DFA=∠EFB,在△AFD和△BFE中,∴△AFD≌△BFE(ASA),∴AD=BE=2,∴AE=3,在Rt△ADE中,DE==.故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查中位線定理,勾股定理,矩形的性質(zhì)與判定,構(gòu)造中位線是解題過程中常見思路.5.(2022 貴港)如圖,在邊長為1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,動點(diǎn)E在AB邊上(與點(diǎn)A,B均不重合),點(diǎn)F在對角線AC上,CE與BF相交于點(diǎn)G,連接AG,DF,若AF=BE,則下列結(jié)論錯誤的是( )A.DF=CE B.∠BGC=120° C.AF2=EG EC D.AG的最小值為【答案】D【點(diǎn)撥】根據(jù)菱形的性質(zhì),利用SAS證明△ADF≌△BCE,可得DF=CE,故A正確;利用菱形的軸對稱知,△BAF≌△DAF,得∠ADF=∠ABF,則∠BGC=180°﹣(∠GBC+∠GCB)=180°﹣∠CBE=120°,故B正確,利用△BEG∽△CEB,得,且AF=BE,可得C正確,利用定角對定邊可得點(diǎn)G在以O(shè)為圓心,OB為半徑的圓上運(yùn)動,連接AO,交⊙O于G,此時AG最小,AO是BC的垂直平分線,利用含30°角的直角三角形的性質(zhì)可得AG的最小值,從而解決問題.【解析】解:∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴∠BAD=120°,BC=AD,∠DAC=∠BAD=60°,∴∠DAF=∠CBE,∵BE=AF,∴△ADF≌△BCE(SAS),∴DF=CE,∠BCE=∠ADF,故A正確,不符合題意;∵AB=AD,∠BAF=∠DAF,AF=AF,∴△BAF≌△DAF(SAS),∴∠ADF=∠ABF,∴∠ABF=∠BCE,∴∠BGC=180°﹣(∠GBC+∠GCB)=180°﹣∠CBE=120°,故B正確,不符合題意;∵∠EBG=∠ECB,∠BEG=∠CEB,∴△BEG∽△CEB,∴,∴BE2=CE×EG,∵BE=AF,∴AF2=EG EC,故C正確,不符合題意;以BC為底邊,在BC的下方作等腰△OBC,使∠OBC=∠OCB=30°,∵∠BGC=120°,BC=1,∴點(diǎn)G在以O(shè)為圓心,OB為半徑的圓上運(yùn)動,連接AO,交⊙O于G,此時AG最小,AO是BC的垂直平分線,∵OB=OC,∠BOC=120°,∴∠BCO=30°,∴∠ACO=90°,∴∠OAC=30°,∴OC=,∴AO=2OC=,∴AG的最小值為AO﹣OC=,故D錯誤,符合題意.故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了菱形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),利用定邊對定角確定點(diǎn)G的運(yùn)動路徑是解題的關(guān)鍵.6.(2023 常州)如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,D是AC延長線上的一點(diǎn),CD=2.M是邊BC上的一點(diǎn)(點(diǎn)M與點(diǎn)B、C不重合),以CD、CM為鄰邊作 CMND.連接AN并取AN的中點(diǎn)P,連接PM,則PM的取值范圍是 . .【答案】.【點(diǎn)撥】先根據(jù)題意確定點(diǎn)P的運(yùn)動軌跡,即可確定MP的最大值和最小值,從而解答.【解析】解:∵AB=AC=4,∴AD=6,∵△ABC是等腰直角三角形,四邊形CNMD是平行四邊形,∴DN∥BC,DN=BC,CD∥MN,CD=MN,∴∠ADN=∠ACB=45°=∠ABC=∠CMN,當(dāng)M與B重合時,如圖M1,N1,P1,∠ABN1=90°,∴AN1==2,∵P1是中點(diǎn),∴MP1=AN1=,當(dāng)MP⊥BC時,如圖P2,M2,N2,∵P1,P,P2是中點(diǎn),∴P的運(yùn)動軌跡為平行于BC的線段,交AC于H,∴CH=3﹣2=1,∵∠ACB=45°,∴PH與BC間的距離為P2M2=CH=,∵M(jìn)不與B、C重合,∴.【點(diǎn)睛】本題考查平行四邊形的性質(zhì),直角三角形中線的性質(zhì),勾股定理,確定點(diǎn)P的運(yùn)動軌跡是解題關(guān)鍵.7.(2023 廣州)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=6,點(diǎn)M是邊AC上一動點(diǎn),點(diǎn)D,E分別是AB,MB的中點(diǎn),當(dāng)AM=2.4時,DE的長是 1.2 .若點(diǎn)N在邊BC上,且CN=AM,點(diǎn)F,G分別是MN,AN的中點(diǎn),當(dāng)AM>2.4時,四邊形DEFG面積S的取值范圍是 3≤S≤4 .【答案】1.2;3<S≤4.【點(diǎn)撥】依據(jù)題意,根據(jù)三角形中位線定理可得DE=AM=1.2;設(shè)AM=x,從而DE=x,由DE∥AM,且DE=AM,又FG∥AM,F(xiàn)G=AM,進(jìn)而DE∥FG,DE=FG,從而四邊形DEFG是平行四邊形,結(jié)合題意可得DE邊上的高為(4﹣x),故四邊形DEFG面積S=4x﹣x2,進(jìn)而利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得S的取值范圍.【解析】解:由題意,點(diǎn)D,E分別是AB,MB的中點(diǎn),∴DE是三角形ABM的中位線.∴DE=AM=1.2.如圖,設(shè)AM=x,∴DE=AM=x.由題意得,DE∥AM,且DE=AM,又FG∥AM,F(xiàn)G=AM,∴DE∥FG,DE=FG.∴四邊形DEFG是平行四邊形.由題意,GF到AC的距離是x,BC==8,∴DE邊上的高為(4﹣x).∴四邊形DEFG面積S=2x﹣x2,=﹣(x﹣4)2+4.∵2.4<x≤6,∴3≤S≤4.故答案為:1.2;3≤S≤4.【點(diǎn)睛】本題主要考查了三角形的中位線定理,解題時要熟練掌握并靈活運(yùn)用是關(guān)鍵.8.(2023 通遼)如圖,等邊三角形ABC的邊長為6cm,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)以2cm/s的速度沿AB向點(diǎn)B勻速運(yùn)動,過點(diǎn)P作PQ⊥AB,交邊AC于點(diǎn)Q,以PQ為邊作等邊三角形PQD,使點(diǎn)A,D在PQ異側(cè),當(dāng)點(diǎn)D落在BC邊上時,點(diǎn)P需移動 1 s.【答案】1.【點(diǎn)撥】根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得到角與邊的等量關(guān)系,從而證明△BDP≌APQ,由此得到邊之間的關(guān)系,進(jìn)而求解.【解析】解:設(shè)點(diǎn)P需移動t秒,點(diǎn)D落在BC邊上,如圖所示.∵三角形PQD是等邊三角形,∴∠DPQ=60°,∴∠BPD=180°﹣∠APQ﹣∠DPQ=180°﹣90°﹣60°=30°,∴∠BDP=180°﹣∠B﹣∠BPD=180°﹣60°﹣30°=90°.∠AQP=180°﹣∠APQ﹣∠A=180°﹣90°﹣60°=30°.∵∠BDP=∠APQ=90°,DP=PQ,∠BPD=∠AQP=30°,∴△BDP≌△APQ(ASA).∴BP=AB﹣AP=6﹣2t,BD=AP=2t,∵∠BPD=30°,∴BD=BP,即2t=(6﹣2t),∴t=1.故答案為:1.【點(diǎn)睛】本題通過動點(diǎn)問題考查等邊三角形的性質(zhì)、全等三角形的判定及其性質(zhì)的運(yùn)用.9.(2021 湖北)如圖1,已知∠RPQ=45°,△ABC中,∠ACB=90°,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以2cm/s的速度在線段AC上向點(diǎn)C運(yùn)動,PQ,PR分別與射線AB交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),且PE⊥AB,當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C重合時停止運(yùn)動,如圖2,設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為x s,∠RPQ與△ABC的重疊部分面積為y cm2,y與x的函數(shù)關(guān)系由C1(0<x≤5)和C2(5<x≤n)兩段不同的圖象組成.(1)填空:①當(dāng)x=5s時,EF= 10 cm;②sinA= ;(2)求y與x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出x的取值范圍;(3)當(dāng)y≥36cm2時,請直接寫出x的取值范圍.【答案】(1)10,.(2)y=.(3)3≤x≤6.【點(diǎn)撥】(1)當(dāng)x=5時,如圖3中,點(diǎn)F與B重合.利用三角形的面積公式求出EF,PE,可得結(jié)論.(2)分兩種情形:當(dāng)0<x≤5時,重疊部分是△PEF,當(dāng)5<x≤6時,如圖4中,重疊部分是四邊形PTBE,分別利用三角形面積公式求解即可.(3)求出y=36時,對應(yīng)的x的值,可得結(jié)論.【解析】解:(1)當(dāng)x=5時,如圖3中,點(diǎn)F與B重合.∵∠RPQ=45°,PE⊥AB,∴∠PEF=90°,∴∠EPF=∠PFE=45°,∴EF=EP,由題意 EF PE=50,∴EF=PE=10(cm),∵AP=5×2=10(cm),∴sinA===.故答案為:10,.(2)當(dāng)0<x≤5時,重疊部分是△PEF,y=×(×2x)2=2x2.如圖3中,在Rt△APE中,AE===20(cm),∴AB=EF+AE=30(cm),∴BC=AB=6(cm),∴AC===12,∴點(diǎn)P從A運(yùn)動到C的時間x==6,當(dāng)5<x≤6時,如圖4中,重疊部分是四邊形PTBE,作BL∥PF交AC于L,過點(diǎn)L作LJ⊥AB于J,LK⊥AC交AB于K,過點(diǎn)B作BH⊥PF于H.∵BL∥PF,∴∠LBJ=∠PFE=45°,∴△BLJ是等腰直角三角形,∴BJ=LJ=10(cm),BL=10(cm),∵tanA==,∴LK=5,AK=25,∴BK=AB﹣AK=30﹣25=5,∵BC∥KL,∴∠FBT=∠BKL,∴△FBT∽△BKL,∴=,∴=,∴FT=(12x﹣60)(cm),∵BH=BF=(6x﹣30)=3x﹣15,∴y=S△PEF﹣S△BTF=×2x×2x﹣×(12x﹣60) (3x﹣15)=﹣34x2+360x﹣900.解法二:過點(diǎn)T作TW⊥BF于W,求出TW,根據(jù)S△TBF= BF TW,求解.綜上所述,y=.(3)當(dāng)y=36時,2x2=36,x=3,﹣34x2+360x﹣900=36,解得x=6或,∵<5,∴x=不符合題意舍棄,觀察圖象可知,滿足條件的x的值為3≤x≤6.【點(diǎn)睛】本題屬于三角形綜合題,考查了解直角三角形,三角形的面積,相似三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是讀懂圖象信息,學(xué)會添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問題.10.(2021 銅仁市)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6cm,AC=12cm.點(diǎn)P是CA邊上的一動點(diǎn),點(diǎn)P從點(diǎn)C出發(fā)以每秒2cm的速度沿CA方向勻速運(yùn)動,以CP為邊作等邊△CPQ(點(diǎn)B、點(diǎn)Q在AC同側(cè)),設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動的時間為x秒,△ABC與△CPQ重疊部分的面積為S.(1)當(dāng)點(diǎn)Q落在△ABC內(nèi)部時,求此時△ABC與△CPQ重疊部分的面積S(用含x的代數(shù)式表示,不要求寫x的取值范圍);(2)當(dāng)點(diǎn)Q落在AB上時,求此時△ABC與△CPQ重疊部分的面積S的值;(3)當(dāng)點(diǎn)Q落在△ABC外部時,求此時△ABC與△CPQ重疊部分的面積S(用含x的代數(shù)式表示).【答案】(1)S=x2.(2)S=16.(3)S=﹣2x2+24x﹣48(4<x≤6).【點(diǎn)撥】(1)如圖1中,當(dāng)點(diǎn)Q落在△ABC內(nèi)部時,求出等邊△PQC的面積即可.(2)如圖2中,當(dāng)點(diǎn)Q落在AB上時,過點(diǎn)Q作QH⊥AC于H.利用平行線分線段成比例定理求出QH即可.(3)如圖3中,點(diǎn)Q落在△ABC外部時,設(shè)CQ交AB于N,PQ交AB于M,過點(diǎn)N作NH⊥AC于H,過點(diǎn)M作MJ⊥AC于J,作NT∥PQ交AC于T.利用相似三角形的性質(zhì)求出MJ,求出△BCQ,△APQ的面積即可.【解析】解:(1)如圖1中,當(dāng)點(diǎn)Q落在△ABC內(nèi)部時,S=×(2x)2=x2.(2)如圖2中,當(dāng)點(diǎn)Q落在AB上時,過點(diǎn)Q作QH⊥AC于H.∵∠QHA=∠ACB=90°,∴QH∥BC,∴=,∴=,∴x=4,∴CP=8,CH=PH=4,∴S=×82=16.(3)如圖3中,點(diǎn)Q落在△ABC外部時,設(shè)CQ交AB于N,PQ交AB于M,過點(diǎn)N作NH⊥AC于H,過點(diǎn)M作MJ⊥AC于J,作NT∥PQ交AC于T.由(2)可知,CH=HT=4,CT=NT=8,NH=4,AT=4,∴S△BCN=×6×4=12,∵NT∥PM,∴△AMP∽△ANT,∴=,∴=,∴MJ=12﹣2x,∴S=S△ABC﹣S△BCN﹣S△AMP=×6×12﹣12﹣×(12﹣2x)×(12﹣2x)=﹣2x2+24x﹣48(4<x≤6).【點(diǎn)睛】本題屬于三角形綜合題,考查了等邊三角形的性質(zhì),三角形的面積,平行線分線段成比例定理,相似三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會添加常用輔助線,構(gòu)造直角三角形解決問題,屬于中考壓軸題.11.(2023 綏化)已知:四邊形ABCD為矩形,AB=4,AD=3,點(diǎn)F是BC延長線上的一個動點(diǎn)(點(diǎn)F不與點(diǎn)C重合).連接AF交CD于點(diǎn)G.(1)如圖一,當(dāng)點(diǎn)G為CD的中點(diǎn)時,求證:△ADG≌△FCG;(2)如圖二,過點(diǎn)C作CE⊥AF,垂足為E.連接BE,設(shè)BF=x,CE=y(tǒng).求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;(3)如圖三,在(2)的條件下,過點(diǎn)B作BM⊥BE,交FA的延長線于點(diǎn)M.當(dāng)CF=1時,求線段BM的長.【答案】(1)證明過程見解析;(2)y=(或者y=);(3)BM=.【點(diǎn)撥】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)得出AD∥BF,則∠D=∠DCF,根據(jù)題意得出DG=CG,即可證明△ADG≌△FCG(ASA);(2)在Rt△ABF中,根據(jù)勾股定理表示出AF,證明△CEF∽△ABF,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解;(3)過點(diǎn)E作EN⊥BF于點(diǎn)N,得出△ABF,△CEF為等腰直角三角形,在Rt△BNE中,勾股定理求得BE,證明△BAM∽△BCE,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解.【解析】(1)證明:∵四邊形ABCD為矩形,.∴AD∥BF,∴∠D=∠DCF,∵G為CD中點(diǎn),∴DG=CG,∵∠AGD=∠FGC,∴△ADG≌△FCG(ASA);(2)解:∵四邊形ABCD為矩形,∴∠ABC=90°,∵CE⊥AF,∴∠CEF=90°=∠ABC,∵∠F=∠F,∴△CEF∽△ABF,∴=,∵AB=4,BF=x,在Rt△ABF中,AF==,∵CE=y(tǒng),∴=,∴y=(或者y=);(3)解:過點(diǎn)E作EN⊥BF于點(diǎn)N,∵四邊形ABCD為矩形,AD=3,∴AD=BC=3,∵AB=4,CF=1,∴AB=BF,∴△ABF為等腰直角三角形,∴∠CFE=∠BAF=45°,∵CE⊥AF,∴△CEF為等腰直角三角形,∴∠ECF=45°,∵EN⊥CF,∴EN平分CF,∴CN=NF=NE=,在Rt△BNE中,根據(jù)勾股定理得:BE2=BN2+EN2,∴BE==,∵∠ECF=∠BAF=45°,∴∠BAM=∠BCE=135°,∵BM⊥BE,∴∠MBA+∠ABE=90°,∠ABE+∠EBC=90°,∴∠MBA=∠EBC,∴△BAM∽△BCE,∴==,∴=,∴BM=.【點(diǎn)睛】本題是四邊形綜合題,考查了矩形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,相似三角形的性質(zhì)與判定,列函數(shù)關(guān)系式,勾股定理,熟練掌握相似三角形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.12.(2023 成都)探究式學(xué)習(xí)是新課程倡導(dǎo)的重要學(xué)習(xí)方式,某興趣小組擬做以下探究.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,D是AB邊上一點(diǎn),且=(n為正整數(shù)),E是AC邊上的動點(diǎn),過點(diǎn)D作DE的垂線交直線BC于點(diǎn)F.【初步感知】(1)如圖1,當(dāng)n=1時,興趣小組探究得出結(jié)論:AE+BF=AB,請寫出證明過程.【深入探究】(2)①如圖2,當(dāng)n=2,且點(diǎn)F在線段BC上時,試探究線段AE,BF,AB之間的數(shù)量關(guān)系,請寫出結(jié)論并證明;②請通過類比、歸納、猜想,探究出線段AE,BF,AB之間數(shù)量關(guān)系的一般結(jié)論(直接寫出結(jié)論,不必證明).【拓展運(yùn)用】(3)如圖3,連接EF,設(shè)EF的中點(diǎn)為M,若AB=2,求點(diǎn)E從點(diǎn)A運(yùn)動到點(diǎn)C的過程中,點(diǎn)M運(yùn)動的路徑長(用含n的代數(shù)式表示).【答案】(1)見解析過程;(2)①=,見解析過程;②當(dāng)點(diǎn)F在射線BC上時,,當(dāng)點(diǎn)F在CB延長線上時,;(3)點(diǎn)M運(yùn)動的路徑長為 .【點(diǎn)撥】(1)由“ASA”可證△CDE≌△BDF,可得CE=BF,即可求解;(2)①先證△ADN和△BDH是等腰直角三角形,可得AN=DN,DH=BH,AD=AN,BD=BH,可求AD=x,BD=2x,通過證明△EDN∽△FDH,可求FH=2NE,即可求解;②分兩種情況討論,由相似三角形的性質(zhì)可求解;(3)由題意可得點(diǎn)M在線段CD的垂直平分線上運(yùn)動,由相似三角形的性質(zhì)可求M'R=1,由勾股定理和相似三角形的性質(zhì)可求RM″=n,由勾股定理可求解.【解析】(1)證明:連接CD,∵∠C=90°,AC=BC,AD=DB,∴AB=AC,∠A=∠B=∠ACD=45°,AD=CD=BD,CD⊥AB,∵ED⊥FD,∴∠EDF=∠CDB=90°,∴∠CDE=∠BDF,∴△CDE≌△BDF(ASA),∴CE=BF,∴AE+BF=AE+CE=AC=AB;(2)①AE+BF=AB,理由如下:過點(diǎn)D作DN⊥AC于N,DH⊥BC于H,∵∠C=90°,AC=BC,∴∠A=∠B=45°,∵DN⊥AC,DH⊥BC,∴△ADN和△BDH是等腰直角三角形,∴AN=DN,DH=BH,AD=AN,BD=BH,∠A=∠B=45°=∠ADN=∠BDH,∴△ADN∽△BDH,∴=,設(shè)AN=DN=x,BH=DH=2x,∴AD=x,BD=2x,∴AB=3x,∵DN⊥AC,DH⊥BC,∠ACB=90°,∴四邊形DHCN是矩形,∴∠NDH=90°=∠EDF,∴∠EDN=∠FDH,又∵∠END=∠FHD,∴△EDN∽△FDH,∴=,∴FH=2NE,∴AE+BF=x+NE+(2x﹣FH)=2x=AB;②如圖4,當(dāng)點(diǎn)F在射線BC上時,過點(diǎn)D作DN⊥AC于N,DH⊥BC于H,∵∠C=90°,AC=BC,∴∠A=∠B=45°,∵DN⊥AC,DH⊥BC,∴△ADN和△BDH是等腰直角三角形,∴AN=DN,DH=BH,AD=AN,BD=BH,∠A=∠B=45°=∠ADN=∠BDH,∴△ADN∽△BDH,∴=,設(shè)AN=DN=x,BH=DH=nx,∴AD=x,BD=nx,∴AB=(n+1)x,∵DN⊥AC,DH⊥BC,∠ACB=90°,∴四邊形DHCN是矩形,∴∠NDH=90°=∠EDF,∴∠EDN=∠FDH,又∵∠END=∠FHD,∴△EDN∽△FDH,∴=,∴FH=nNE,∴AE+BF=x﹣NE+(nx+FH)=2x=AB;當(dāng)點(diǎn)F在CB的延長線上時,如圖5,∵∠C=90°,AC=BC,∴∠A=∠B=45°,∵DN⊥AC,DH⊥BC,∴△ADN和△BDH是等腰直角三角形,∴AN=DN,DH=BH,AD=AN,BD=BH,∠A=∠B=45°=∠ADN=∠BDH,∴△ADN∽△BDH,∴=,設(shè)AN=DN=x,BH=DH=nx,∴AD=x,BD=nx,∴AB=(n+1)x,∵DN⊥AC,DH⊥BC,∠ACB=90°,∴四邊形DHCN是矩形,∴∠NDH=90°=∠EDF,∴∠EDN=∠FDH,又∵∠END=∠FHD,∴△EDN∽△FDH,∴=,∴FH=nNE,∴AE﹣BF=x+NE﹣(FH﹣nx)=2x=AB;綜上所述:當(dāng)點(diǎn)F在射線BC上時,,當(dāng)點(diǎn)F在CB延長線上時,;(3)如圖,連接CD,CM,DM,∵EF的中點(diǎn)為M,∠ACB=∠EDF=90°,∴CM=DM=EF,∴點(diǎn)M在線段CD的垂直平分線上運(yùn)動,如圖,當(dāng)點(diǎn)E'與點(diǎn)A重合時,點(diǎn)F'在BC的延長線上,當(dāng)點(diǎn)E''與點(diǎn)C重合時,點(diǎn)F″在CB的延長線上,過點(diǎn)M'作M'R⊥F'C于R,∴M'R∥AC,∴=,∴M'R=1,F(xiàn)'R=CR,由圖2,設(shè)AN=DN=x,BH=DH=nx,∴AD=x,BD=nx,∴AB=(n+1)x=2,∴x=,∵F'D=BD=nx,∴F'B=2nx,∴CF'=2nx﹣2,∴CR=nx﹣1=﹣1=,由(2)可得:CD==x ,DF″=nDE″=nx ,∴CF″=(1+n2)x,∴CM″===,∴RM″=n,∴M″M'=,∴點(diǎn)M運(yùn)動的路徑長為.【點(diǎn)睛】本題是三角形綜合題,考查了相似三角形的判定和性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)等知識,利用分類討論思想解決問題是解題的關(guān)鍵.類型二 雙動點(diǎn)問題1.(2023 蘇州)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(9,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3),以O(shè)A,OC為邊作矩形OABC.動點(diǎn)E,F(xiàn)分別從點(diǎn)O,B同時出發(fā),以每秒1個單位長度的速度沿OA,BC向終點(diǎn)A,C移動.當(dāng)移動時間為4秒時,AC EF的值為( )A. B.9 C.15 D.30【答案】D【點(diǎn)撥】利用點(diǎn)的坐標(biāo),分別計算AC和EF,再相乘即可.【解析】解:連接AC、EF.∵四邊形OABC為矩形,∴B(9,3).又∵OE=BF=4,∴E(4,0),F(xiàn)(5,3).∴AC===3,EF==,∴AC EF=3×=30.故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查矩形的性質(zhì)及坐標(biāo),較為簡單,直接計算即可.2.(2022 恩施州)如圖,在四邊形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD=10cm,BC=8cm,點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)A運(yùn)動,點(diǎn)M從點(diǎn)B同時出發(fā),以相同的速度向點(diǎn)C運(yùn)動,當(dāng)其中一個動點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時,兩個動點(diǎn)同時停止運(yùn)動.設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為t(單位:s),下列結(jié)論正確的是( )A.當(dāng)t=4s時,四邊形ABMP為矩形 B.當(dāng)t=5s時,四邊形CDPM為平行四邊形C.當(dāng)CD=PM時,t=4s D.當(dāng)CD=PM時,t=4s或6s【答案】D【點(diǎn)撥】根據(jù)題意,表示出DP,BM,AP和CM的長,當(dāng)四邊形ABMP為矩形時,根據(jù)AP=BM,列方程求解即可;當(dāng)四邊形CDPM為平行四邊形,根據(jù)DP=CM,列方程求解即可;當(dāng)CD=PM時,分兩種情況:①四邊形CDPM是平行四邊形,②四邊形CDPM是等腰梯形,分別列方程求解即可.【解析】解:根據(jù)題意,可得DP=t cm,BM=t cm,∵AD=10cm,BC=8cm,∴AP=(10﹣t)cm,CM=(8﹣t)cm,當(dāng)四邊形ABMP為矩形時,AP=BM,即10﹣t=t,解得t=5,故A選項(xiàng)不符合題意;當(dāng)四邊形CDPM為平行四邊形,DP=CM,即t=8﹣t,解得t=4,故B選項(xiàng)不符合題意;當(dāng)CD=PM時,分兩種情況:①四邊形CDPM是平行四邊形,此時CM=PD,即8﹣t=t,解得t=4,②四邊形CDPM是等腰梯形,過點(diǎn)M作MG⊥AD于點(diǎn)G,過點(diǎn)C作CH⊥AD于點(diǎn)H,如圖所示:則∠MGP=∠CHD=90°,∵PM=CD,GM=HC,∴△MGP≌△CHD(HL),∴GP=HD,∵AG=AP+GP=10﹣t+,又∵BM=t,∴10﹣t+=t,解得t=6,綜上,當(dāng)CD=PM時,t=4s或6s,故C選項(xiàng)不符合題意,D選項(xiàng)符合題意,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的判定,平行四邊形的判定,全等三角形的判定和性質(zhì),涉及動點(diǎn)問題,用含t的代數(shù)式表示出各線段的長是解題的關(guān)鍵.3.(2023 陜西)如圖,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4.點(diǎn)E在邊AD上,且ED=3,M、N分別是邊AB、BC上的動點(diǎn),且BM=BN,P是線段CE上的動點(diǎn),連接PM,PN.若PM+PN=4.則線段PC的長為 2 .【答案】2.【點(diǎn)撥】過點(diǎn)P分別作PF⊥DC,PG⊥BC,PH⊥AB,由題意知PG=PF,再說明PM與PH重合,PN與PG重合,得出四邊形MPNB為正方形,即可求出PC=2.【解析】解:如圖,過點(diǎn)P分別作PF⊥DC,PG⊥BC,PH⊥AB,∵DE=CD=3,∠D=90°,∴∠ECD=45°,∴∠ECB=45°,∴PG=PF,∵PM≥PH,PN≥PG,∴PM+PN≥PH+PG=4,∵PM+PN=4,∴PM與PH重合,PN與PG重合,∵BM=BN,∴四邊形MPNB為正方形,∴PM=PN=2,∴PC=2.故答案為:2.【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì)和等腰直角三角形的性質(zhì),作出適當(dāng)?shù)妮o助線是解題關(guān)鍵.4.(2022 宿遷)如圖,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,點(diǎn)M、N分別是邊AD、BC的中點(diǎn),某一時刻,動點(diǎn)E從點(diǎn)M出發(fā),沿MA方向以每秒2個單位長度的速度向點(diǎn)A勻速運(yùn)動;同時,動點(diǎn)F從點(diǎn)N出發(fā),沿NC方向以每秒1個單位長度的速度向點(diǎn)C勻速運(yùn)動,其中一點(diǎn)運(yùn)動到矩形頂點(diǎn)時,兩點(diǎn)同時停止運(yùn)動,連接EF,過點(diǎn)B作EF的垂線,垂足為H.在這一運(yùn)動過程中,點(diǎn)H所經(jīng)過的路徑長是 π .【答案】π.【點(diǎn)撥】如圖1中,連接MN交EF于點(diǎn)P,連接BP.首先證明PN=2,利用勾股定理求出BP.由∠BHP=90°,推出點(diǎn)H在BP為直徑的⊙O上運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)E與A重合時,如圖2中,連接OH,ON.點(diǎn)H的運(yùn)動軌跡是.求出∠HON,再利用弧長公式求解.【解析】解:如圖1中,連接MN交EF于點(diǎn)P,連接BP.∵四邊形ABCD是矩形,AM=MD,BN=CN,∴四邊形ABNM是矩形,∴MN=AB=6,∵EM∥NF,∴△EPM∽△FPN,∴===2,∴PN=2,PM=4,∵BN=4,∴BP===2,∵BH⊥EF,∴∠BHP=90°,∴點(diǎn)H在BP為直徑的⊙O上運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)E與A重合時,如圖2中,連接OH,ON.點(diǎn)H的運(yùn)動軌跡是.此時AM=4,NF=2,∴BF=AB=6,∵∠ABF=90°,BH⊥AF,∴BH平分∠ABF,∴∠HBN=45°,∴∠HON=2∠HBN=90°,∴點(diǎn)H的運(yùn)動軌跡的長==π.故答案為:π.【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì),軌跡,相似三角形的判定和性質(zhì),圓周角定理,弧長公式等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會添加常用輔助線,構(gòu)造相似三角形解決問題,屬于中考常考題型.5.(2022 大慶)如圖,正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是邊AB,BC上的兩個動點(diǎn),且正方形ABCD的周長是△BEF周長的2倍.連接DE,DF分別與對角線AC交于點(diǎn)M,N,給出如下幾個結(jié)論:①若AE=2,CF=3,則EF=4;②∠EFN+∠EMN=180°;③若AM=2,CN=3,則MN=4;④若=2,BE=3,則EF=4.其中正確結(jié)論的序號為 ② .【答案】②.【點(diǎn)撥】根據(jù)已知條件可得EF=AE+FC,即可判斷①,進(jìn)而推出∠EDF=45°,判斷②正確,作DG⊥EF于點(diǎn)G,連接GM,GN,證明△GMN是直角三角形,結(jié)合勾股定理驗(yàn)證③,證明∠BEF=∠MNG=30°,即可判斷④.【解析】解:∵正方形ABCD的周長是△BEF周長的2倍,∴BE+BF+EF=AB+BC,∴EF=AE+FC,若AE=2,CF=3,則EF=2+3=5,故①錯誤;如圖,在BA的延長線上取點(diǎn)H,使得AH=CF,在正方形ABCD中,AD=CD,∠HAD=∠FCD=90°,在△AHD和△CFD中,,∴△AHD≌△CFD(SAS),∴∠CDF=∠ADH,HD=DF,∠H=∠DFC,又∵EF=AE+CF,∴EF=AE+AH=EH,在△DEH和△DEF中,,∴△DEH≌△DEF(SSS),∴∠HDE=∠FDE,∠H=∠EFD,∠HED=∠FED,∵∠CDF+∠ADF=∠ADH+∠ADF=∠HDF=90°∴∠EDF=∠HDE=45°,∵∠H=∠DFC=∠DFE,∠EMN=∠HED+∠EAM=45°+∠DEF,∴∠EFN+∠EMN=∠DFC+45°+∠DEF=∠DFE+∠EDF+∠DEF=180°,則∠EFN+∠EMN=180°,故②正確;如圖,作DG⊥EF于點(diǎn)G,連接GM,GN,在△AED和△GED中,,∴△AED≌△GED(AAS),同理,△GDF≌△CDF(AAS),∴AG=DG=CF,∠ADE=∠GDE,∠GDF=∠CDF,∴點(diǎn)A,G關(guān)于DE對稱軸,C,G關(guān)于DF對稱,∴GM=AM,GN=CN,∠EGM=∠EAM=45°,∠NGF=∠NCF=45°,∴∠MGN=90°,即△GMN是直角三角形,若AM=2,CN=3,∴GM=2,GN=3,在Rt△GMN中,MN==,故③錯誤;∵M(jìn)G=AM,且=2,BE=3,在Rt△GMN中,sin∠MNG===,∴∠MNG=30°,∵∠EFN+∠EMN=180°,∠EMN+∠AME=180°,且∠CFN=∠EFN,∴∠AME=∠CFN,∴2∠AME=2∠CFN,即∠AMG=∠CFG,∴∠GMN=∠BFE,∴∠BEF=∠MNG=30°,∴cos∠BEF=cos∠MNG==,∴EF=2,故④錯誤,綜上,正確結(jié)論的序號為②,故答案為:②.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),解直角三角形,全等三角形的性質(zhì)與判定,題目有一定綜合性,通過添加輔助線構(gòu)造全等三角形是解題關(guān)鍵.6.(2023 重慶)如圖,△ABC是邊長為4的等邊三角形,動點(diǎn)E,F(xiàn)均以每秒1個單位長度的速度同時從點(diǎn)A出發(fā),E沿折線A→B→C方向運(yùn)動,F(xiàn)沿折線A→C→B方向運(yùn)動,當(dāng)兩點(diǎn)相遇時停止運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動的時間為t秒,點(diǎn)E,F(xiàn)的距離為y.(1)請直接寫出y關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式并注明自變量t的取值范圍;(2)在給定的平面直角坐標(biāo)系中,畫出這個函數(shù)圖象,并寫出該函數(shù)的一條性質(zhì);(3)結(jié)合函數(shù)圖象,直接寫出點(diǎn)E,F(xiàn)相距3個單位長度時t的值.【答案】(1);(2)圖象見解答過程;當(dāng)0≤t≤4時,y隨t的增大而增大.(答案不唯一,正確即可);(3)3或4.5.【點(diǎn)撥】(1)根據(jù)動點(diǎn)E、F運(yùn)動的路線和速度分段進(jìn)行分析,寫出不同時間的函數(shù)表達(dá)式并注明自變量t的取值范圍即可;(2)根據(jù)畫函數(shù)圖象的方法分別畫出兩段函數(shù)圖象,然后寫出這個函數(shù)的其中一條性質(zhì)即可;(3)根據(jù)兩個函數(shù)關(guān)系式分別求出當(dāng)y=3時的t值即可解決問題.【解析】解:(1)當(dāng)點(diǎn)E、F分別在AB、AC上運(yùn)動時,△AEF為邊長等于t的等邊三角形,∴點(diǎn)E,F(xiàn)的距離等于AE、AF的長,∴當(dāng)0≤t≤4時,y關(guān)于t的函數(shù)表達(dá)式為y=t,當(dāng)點(diǎn)E、F都在BC上運(yùn)動時,點(diǎn)E,F(xiàn)的距離等于4﹣2(t﹣4),∴當(dāng)4<t≤6時,y關(guān)于t的函數(shù)表達(dá)式為y=4﹣2(t﹣4)=12﹣2t,∴y關(guān)于t的函數(shù)表達(dá)式為;(2)由(1)中得到的函數(shù)表達(dá)式可知:當(dāng)t=0時,y=0;當(dāng)t=4時,y=4;當(dāng)t=6時,y=0,分別描出三個點(diǎn)(0,0),(4,4)(6,0),然后順次連線,如圖:根據(jù)函數(shù)圖象可知這個函數(shù)的其中一條性質(zhì):當(dāng)0≤t≤4時,y隨t的增大而增大.(答案不唯一,正確即可)(3)把y=3分別代入y=t和y=12﹣2t中,得:3=t,3=12﹣2t,解得:t=3或t=4.5,∴點(diǎn)E,F(xiàn)相距3個單位長度時t的值為3或4.5.【點(diǎn)睛】本題是一道三角形綜合題,主要考查等邊三角形的性質(zhì)、一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),以及一次函數(shù)的應(yīng)用,深入理解題意是解決問題的關(guān)鍵.7.(2021 大連)如圖,矩形ABCD中,BC=4cm,CD=3cm,P,Q兩動點(diǎn)同時從點(diǎn)B出發(fā),點(diǎn)P沿BC→CD以1cm/s的速度向終點(diǎn)D勻速運(yùn)動,點(diǎn)Q沿BA→AC以2cm/s的速度向終點(diǎn)C勻速運(yùn)動.設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為t(s),△BPQ 的面積為S (cm2).(1)求AC的長;(2)求S關(guān)于t的函數(shù)解析式,并直接寫出自變量t的取值范圍.【答案】(1)5cm;(2)S=.【點(diǎn)撥】(1)根據(jù)勾股定理直接計算AC的長;(2)根據(jù)點(diǎn)P、Q的運(yùn)動位置進(jìn)行分類,分別畫圖表示相應(yīng)的△BPQ的面積即可.【解析】解:(1)∵四邊形ABCD為矩形,∴∠B=90°,在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC=(cm),∴AC的長為5cm;(2)當(dāng)0<t≤1.5時,如圖,S=;當(dāng)1.5<t≤4時,如圖,作QH⊥BC于H,∴CQ=8﹣2t,∵sin∠BCA=,∴,∴QH=,∴S==﹣;③當(dāng)4<t≤7時,CP=t﹣4,BQ=BC=4,∴S=S△BPQ===2t﹣8,綜上所述:S=.【點(diǎn)睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì),三角函數(shù)、勾股定理,以及三角形面積的表示,根據(jù)動點(diǎn)的位置進(jìn)行分類討論是解決問題的關(guān)鍵.8.(2023 吉林)如圖,在正方形ABCD中,AB=4cm,點(diǎn)O是對角線AC的中點(diǎn),動點(diǎn)P,Q分別從點(diǎn)A,B同時出發(fā),點(diǎn)P以1cm/s的速度沿邊AB向終點(diǎn)B勻速運(yùn)動,點(diǎn)Q以2cm/s的速度沿折線BC﹣CD向終點(diǎn)D勻速運(yùn)動,連接PO并延長交邊CD于點(diǎn)M,連接QO并延長交折線DA﹣AB于點(diǎn)N,連接PQ,QM,MN,NP,得到四邊形PQMN.設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為x(s)(0<x<4),四邊形PQMN的面積為 y(cm2)(1)BP的長為 (4﹣x) cm,CM的長為 x cm.(用含x的代數(shù)式表示)(2)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出自變量x的取值范圍.(3)當(dāng)四邊形PQMN是軸對稱圖形時,直接寫出x的值.【答案】(1)(4﹣x),x;(2);(3) s或 s.【點(diǎn)撥】(1)根據(jù)正方形的性質(zhì)得出∠MCO=∠PAO,∠CMO=∠APO,即可證得△MCO和△PAO全等,從而得出CM=AP;(2)分0<x≤2,2<x≤4兩種情況分別畫出圖形,根據(jù)正方形的面積、直角三角形的面積、平行四邊形的面積即可求解;(3)根據(jù)(2)中的圖形,分四邊形PQMN為矩形、菱形分別求解即可.【解析】解:(1)由題意得,AP=x cm,BQ=2x cm,∵AB=4cm,∴BP=AB﹣AP=(4﹣x) cm,∵四邊形ABCD是正方形,∴AB∥CD,∴∠MCO=∠PAO,∠CMO=∠APO,∵點(diǎn)O是對角線AC的中點(diǎn),∴CO=AO,在△MCO和△PAO中,,∴△MCO≌△PAO(AAS),∴CM=AP=x cm,故答案為:(4﹣x),x;(2)當(dāng)0<x≤2時,點(diǎn)Q在邊BC上,∵四邊形ABCD是正方形,∴AD∥BC,∴∠QCO=∠NAO,∠CQO=∠ANO,∵點(diǎn)O是對角線AC的中點(diǎn),∴CO=AO,在△QCO和△NAO中,,∴△QCO≌△NAO(AAS),∴CQ=AN.∵四邊形ABCD是正方形,∴BC=AB=CD=AD=4cm,∵BQ=2x cm,∴CQ=BC﹣BQ=(4﹣2x) cm,∴AN=(4﹣2x) cm,∴DM=CD﹣CM=(4﹣x) cm,DN=AD﹣AN=2x cm,∴,,,,∴y=S正方形ABCD﹣S△APN﹣S△CMQ﹣S△BPQ﹣S△DMN=42﹣2(2x﹣x2)﹣2(4x﹣x2)=16﹣4x+2x2﹣8x+2x2=4x2﹣12x+16;當(dāng)2<x<4時,點(diǎn)Q在邊CD上,如圖,同上△MCO≌△PAO,△QCO≌△NAO,∴MO=PO,QO=NO,∴四邊形PQMN是平行四邊形,∵AP=x cm,AN=CQ=(2x﹣4)cm,∴PN=AP﹣AN=x﹣(2x﹣4)=(﹣x+4)cm,∴y=AD PN=4(﹣x+4)=﹣4x+16;綜上,;(3)①當(dāng)0<x≤2時,當(dāng)四邊形PQMN是矩形時,PB=QB,∴4﹣x=2x,解得;當(dāng)四邊形PQMN是菱形時,PQ=MQ,∴(4﹣x)2+(2x)2=x2+(4﹣2x)2,解得x=0(舍去);②當(dāng)2<x<4時,當(dāng)四邊形PQMN是矩形時,PB=CQ,∴4﹣x=2x﹣4,解得;當(dāng)四邊形PQMN是菱形時,PN=PQ,∴(﹣x+4)2=42+[2x﹣4﹣(4﹣x)]2,∵Δ<0,∴方程無解,舍去;綜上,當(dāng)四邊形PQMN是軸對稱圖形時,x的值是 s或 s.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),三角形全等的判定與性質(zhì),矩形的性質(zhì),菱形的性質(zhì),軸對稱圖形的定義,動點(diǎn)問題等知識,熟練掌握這些知識是解題的關(guān)鍵.21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺備考2024中考二輪數(shù)學(xué)《高頻考點(diǎn)沖刺》(全國通用)專題29 點(diǎn)動問題考點(diǎn)掃描☆聚焦中考動態(tài)幾何中的點(diǎn)動問題在近幾年各地中考中以選擇題、填空題、解答題的形式考查,有一定的難度,屬于壓軸題,考查的知識點(diǎn)涉及三角形、四邊形、圓等,考查的熱點(diǎn)主要有單動點(diǎn)問題和雙動點(diǎn)問題。考點(diǎn)剖析☆典型例題例1 (2022 大連)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,點(diǎn)D在AC上,CD=3,連接DB,AD=DB,點(diǎn)P是邊AC上一動點(diǎn)(點(diǎn)P不與點(diǎn)A,D,C重合),過點(diǎn)P作AC的垂線,與AB相交于點(diǎn)Q,連接DQ,設(shè)AP=x,△PDQ與△ABD重疊部分的面積為S.(1)求AC的長;(2)求S關(guān)于x的函數(shù)解析式,并直接寫出自變量x的取值范圍.例2(2021 河池)如圖,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,D,E分別是AB,BC邊上的動點(diǎn),以BD為直徑的⊙O交BC于點(diǎn)F.(1)當(dāng)AD=DF時,求證:△CAD≌△CFD;(2)當(dāng)△CED是等腰三角形且△DEB是直角三角形時,求AD的長.考點(diǎn)過關(guān)☆專項(xiàng)突破類型一 單動點(diǎn)問題1.(2022 綿陽)如圖1,在菱形ABCD中,∠C=120°,M是AB的中點(diǎn),N是對角線BD上一動點(diǎn),設(shè)DN長為x,線段MN與AN長度的和為y,圖2是y關(guān)于x的函數(shù)圖象,圖象右端點(diǎn)F的坐標(biāo)為(2,3),則圖象最低點(diǎn)E的坐標(biāo)為( )A.(,2) B.(,) C.(,) D.(,2)2.(2022 十堰)如圖,⊙O是等邊△ABC的外接圓,點(diǎn)D是弧AC上一動點(diǎn)(不與A,C重合),下列結(jié)論:①∠ADB=∠BDC;②DA=DC;③當(dāng)DB最長時,DB=2DC;④DA+DC=DB,其中一定正確的結(jié)論有( )A.1個 B.2個 C.3個 D.4個3.(2023 內(nèi)江)出入相補(bǔ)原理是我國古代數(shù)學(xué)的重要成就之一,最早是由三國時期數(shù)學(xué)家劉徽創(chuàng)建.“將一個幾何圖形,任意切成多塊小圖形,幾何圖形的總面積保持不變,等于所分割成的小圖形的面積之和”是該原理的重要內(nèi)容之一,如圖,在矩形ABCD中,AB=5,AD=12,對角線AC與BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)E為BC邊上的一個動點(diǎn),EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分別為點(diǎn)F,G,則EF+EG= .4.(2021 浙江)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,點(diǎn)D在AC上,且AD=2,點(diǎn)E是AB上的動點(diǎn),連結(jié)DE,點(diǎn)F,G分別是BC和DE的中點(diǎn),連結(jié)AG,F(xiàn)G,當(dāng)AG=FG時,線段DE長為( )A. B. C. D.45.(2022 貴港)如圖,在邊長為1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,動點(diǎn)E在AB邊上(與點(diǎn)A,B均不重合),點(diǎn)F在對角線AC上,CE與BF相交于點(diǎn)G,連接AG,DF,若AF=BE,則下列結(jié)論錯誤的是( )A.DF=CE B.∠BGC=120° C.AF2=EG EC D.AG的最小值為6.(2023 常州)如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,D是AC延長線上的一點(diǎn),CD=2.M是邊BC上的一點(diǎn)(點(diǎn)M與點(diǎn)B、C不重合),以CD、CM為鄰邊作 CMND.連接AN并取AN的中點(diǎn)P,連接PM,則PM的取值范圍是 .7.(2023 廣州)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=6,點(diǎn)M是邊AC上一動點(diǎn),點(diǎn)D,E分別是AB,MB的中點(diǎn),當(dāng)AM=2.4時,DE的長是 .若點(diǎn)N在邊BC上,且CN=AM,點(diǎn)F,G分別是MN,AN的中點(diǎn),當(dāng)AM>2.4時,四邊形DEFG面積S的取值范圍是 .8.(2023 通遼)如圖,等邊三角形ABC的邊長為6cm,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)以2cm/s的速度沿AB向點(diǎn)B勻速運(yùn)動,過點(diǎn)P作PQ⊥AB,交邊AC于點(diǎn)Q,以PQ為邊作等邊三角形PQD,使點(diǎn)A,D在PQ異側(cè),當(dāng)點(diǎn)D落在BC邊上時,點(diǎn)P需移動 s.9.(2021 湖北)如圖1,已知∠RPQ=45°,△ABC中,∠ACB=90°,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以2cm/s的速度在線段AC上向點(diǎn)C運(yùn)動,PQ,PR分別與射線AB交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),且PE⊥AB,當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C重合時停止運(yùn)動,如圖2,設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為x s,∠RPQ與△ABC的重疊部分面積為y cm2,y與x的函數(shù)關(guān)系由C1(0<x≤5)和C2(5<x≤n)兩段不同的圖象組成.(1)填空:①當(dāng)x=5s時,EF= cm;②sinA= ;(2)求y與x的函數(shù)關(guān)系式,并寫出x的取值范圍;(3)當(dāng)y≥36cm2時,請直接寫出x的取值范圍.10.(2021 銅仁市)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6cm,AC=12cm.點(diǎn)P是CA邊上的一動點(diǎn),點(diǎn)P從點(diǎn)C出發(fā)以每秒2cm的速度沿CA方向勻速運(yùn)動,以CP為邊作等邊△CPQ(點(diǎn)B、點(diǎn)Q在AC同側(cè)),設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動的時間為x秒,△ABC與△CPQ重疊部分的面積為S.(1)當(dāng)點(diǎn)Q落在△ABC內(nèi)部時,求此時△ABC與△CPQ重疊部分的面積S(用含x的代數(shù)式表示,不要求寫x的取值范圍);(2)當(dāng)點(diǎn)Q落在AB上時,求此時△ABC與△CPQ重疊部分的面積S的值;(3)當(dāng)點(diǎn)Q落在△ABC外部時,求此時△ABC與△CPQ重疊部分的面積S(用含x的代數(shù)式表示).11.(2023 綏化)已知:四邊形ABCD為矩形,AB=4,AD=3,點(diǎn)F是BC延長線上的一個動點(diǎn)(點(diǎn)F不與點(diǎn)C重合).連接AF交CD于點(diǎn)G.(1)如圖一,當(dāng)點(diǎn)G為CD的中點(diǎn)時,求證:△ADG≌△FCG;(2)如圖二,過點(diǎn)C作CE⊥AF,垂足為E.連接BE,設(shè)BF=x,CE=y(tǒng).求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;(3)如圖三,在(2)的條件下,過點(diǎn)B作BM⊥BE,交FA的延長線于點(diǎn)M.當(dāng)CF=1時,求線段BM的長.12.(2023 成都)探究式學(xué)習(xí)是新課程倡導(dǎo)的重要學(xué)習(xí)方式,某興趣小組擬做以下探究.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,D是AB邊上一點(diǎn),且=(n為正整數(shù)),E是AC邊上的動點(diǎn),過點(diǎn)D作DE的垂線交直線BC于點(diǎn)F.【初步感知】(1)如圖1,當(dāng)n=1時,興趣小組探究得出結(jié)論:AE+BF=AB,請寫出證明過程.【深入探究】(2)①如圖2,當(dāng)n=2,且點(diǎn)F在線段BC上時,試探究線段AE,BF,AB之間的數(shù)量關(guān)系,請寫出結(jié)論并證明;②請通過類比、歸納、猜想,探究出線段AE,BF,AB之間數(shù)量關(guān)系的一般結(jié)論(直接寫出結(jié)論,不必證明).【拓展運(yùn)用】(3)如圖3,連接EF,設(shè)EF的中點(diǎn)為M,若AB=2,求點(diǎn)E從點(diǎn)A運(yùn)動到點(diǎn)C的過程中,點(diǎn)M運(yùn)動的路徑長(用含n的代數(shù)式表示).類型二 雙動點(diǎn)問題1.(2023 蘇州)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(9,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3),以O(shè)A,OC為邊作矩形OABC.動點(diǎn)E,F(xiàn)分別從點(diǎn)O,B同時出發(fā),以每秒1個單位長度的速度沿OA,BC向終點(diǎn)A,C移動.當(dāng)移動時間為4秒時,AC EF的值為( )A. B.9 C.15 D.302.(2022 恩施州)如圖,在四邊形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD=10cm,BC=8cm,點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)A運(yùn)動,點(diǎn)M從點(diǎn)B同時出發(fā),以相同的速度向點(diǎn)C運(yùn)動,當(dāng)其中一個動點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時,兩個動點(diǎn)同時停止運(yùn)動.設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為t(單位:s),下列結(jié)論正確的是( )A.當(dāng)t=4s時,四邊形ABMP為矩形 B.當(dāng)t=5s時,四邊形CDPM為平行四邊形C.當(dāng)CD=PM時,t=4s D.當(dāng)CD=PM時,t=4s或6s3.(2023 陜西)如圖,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4.點(diǎn)E在邊AD上,且ED=3,M、N分別是邊AB、BC上的動點(diǎn),且BM=BN,P是線段CE上的動點(diǎn),連接PM,PN.若PM+PN=4.則線段PC的長為 .4.(2022 宿遷)如圖,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,點(diǎn)M、N分別是邊AD、BC的中點(diǎn),某一時刻,動點(diǎn)E從點(diǎn)M出發(fā),沿MA方向以每秒2個單位長度的速度向點(diǎn)A勻速運(yùn)動;同時,動點(diǎn)F從點(diǎn)N出發(fā),沿NC方向以每秒1個單位長度的速度向點(diǎn)C勻速運(yùn)動,其中一點(diǎn)運(yùn)動到矩形頂點(diǎn)時,兩點(diǎn)同時停止運(yùn)動,連接EF,過點(diǎn)B作EF的垂線,垂足為H.在這一運(yùn)動過程中,點(diǎn)H所經(jīng)過的路徑長是 .5.(2022 大慶)如圖,正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是邊AB,BC上的兩個動點(diǎn),且正方形ABCD的周長是△BEF周長的2倍.連接DE,DF分別與對角線AC交于點(diǎn)M,N,給出如下幾個結(jié)論:①若AE=2,CF=3,則EF=4;②∠EFN+∠EMN=180°;③若AM=2,CN=3,則MN=4;④若=2,BE=3,則EF=4.其中正確結(jié)論的序號為 .6.(2023 重慶)如圖,△ABC是邊長為4的等邊三角形,動點(diǎn)E,F(xiàn)均以每秒1個單位長度的速度同時從點(diǎn)A出發(fā),E沿折線A→B→C方向運(yùn)動,F(xiàn)沿折線A→C→B方向運(yùn)動,當(dāng)兩點(diǎn)相遇時停止運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動的時間為t秒,點(diǎn)E,F(xiàn)的距離為y.(1)請直接寫出y關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式并注明自變量t的取值范圍;(2)在給定的平面直角坐標(biāo)系中,畫出這個函數(shù)圖象,并寫出該函數(shù)的一條性質(zhì);(3)結(jié)合函數(shù)圖象,直接寫出點(diǎn)E,F(xiàn)相距3個單位長度時t的值.7.(2021 大連)如圖,矩形ABCD中,BC=4cm,CD=3cm,P,Q兩動點(diǎn)同時從點(diǎn)B出發(fā),點(diǎn)P沿BC→CD以1cm/s的速度向終點(diǎn)D勻速運(yùn)動,點(diǎn)Q沿BA→AC以2cm/s的速度向終點(diǎn)C勻速運(yùn)動.設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為t(s),△BPQ 的面積為S (cm2).(1)求AC的長;(2)求S關(guān)于t的函數(shù)解析式,并直接寫出自變量t的取值范圍.8.(2023 吉林)如圖,在正方形ABCD中,AB=4cm,點(diǎn)O是對角線AC的中點(diǎn),動點(diǎn)P,Q分別從點(diǎn)A,B同時出發(fā),點(diǎn)P以1cm/s的速度沿邊AB向終點(diǎn)B勻速運(yùn)動,點(diǎn)Q以2cm/s的速度沿折線BC﹣CD向終點(diǎn)D勻速運(yùn)動,連接PO并延長交邊CD于點(diǎn)M,連接QO并延長交折線DA﹣AB于點(diǎn)N,連接PQ,QM,MN,NP,得到四邊形PQMN.設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為x(s)(0<x<4),四邊形PQMN的面積為 y(cm2)(1)BP的長為 cm,CM的長為 cm.(用含x的代數(shù)式表示)(2)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出自變量x的取值范圍.(3)當(dāng)四邊形PQMN是軸對稱圖形時,直接寫出x的值.21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)" 21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題29 點(diǎn)動問題(學(xué)生版).doc 專題29 點(diǎn)動問題(解析版).doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫