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2023年中考九年级数学高频考点 综合题--与动点相关的问题
一、综合题
1.项目化学习:车轮的形状.
【问题提出】车轮为什么要做成圆形, 这里面有什么数学原理?
(1)【合作探究】
探究 组:如图1,圆形车轮半径为 ,其车轮轴心 到地面的距离始终为 .
探究 组:如图2,正方形车轮的轴心为 ,若正方形的边长为 ,求车轮轴心 最高点与最低点的高度差.
探究 组:如图3, 有一个破损的圆形车轮, 半径为 ,破损部分是一个弓形,其所对圆心角为 ,其车轮轴心为 ,让车轮在地上无滑动地滚动一周,求点 经过的路程.
探究发现:车辆的平稳关键看车轮轴心是否稳定.
(2)【拓展延伸】如图4,分别以正三角形的三个顶点 为圆心,以正三角形的边长为半径作 圆弧,这个曲线图形叫做“莱洛三角形”.
探究 组:使 “莱洛三角形” 沿水平方向向右滚动,在滚动过程中,其每时每刻都有 “最高点”,“中心点” 也在不断移动位置,那么在 “莱洛三角形” 滚动一周的过程中,其“最高点”和“中心点”所形成的图案大致是 .
延伸发现:“莱洛三角形”在滚动时始终位于一组平行线之间,因此放在其上的物体也能够保持平衡,但其车轴中心 并不稳定.
2.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AB=8.点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿边AB向点B运动.过点P作PD⊥AB交折线AC﹣CB于点D,以PD为边在PD右侧做正方形PDEF.设正方形PDEF与△ABC重叠部分图形的面积为S,点P的运动时间为t秒(0<t<4).
(1)当点D在边AC上时,正方形PDEF的边长为 (用含t的代数式表示).
(2)当点E落在边BC上时,求t的值.
(3)当点D在边AC上时,求S与t之间的函数关系式.
(4)作射线PE交边BC于点G,连结DF.当DF=4EG时,直接写出t的值.
3.(模型引入)
我们在全等学习中所总结的“一线三等角、K型全等”这一基本图形,可以使得我们在观察新问题的时候很迅速地联想,从而借助已有经验,迅速解决问题.
(模型探究)
如图,正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,连接AE,过点E作EF⊥AE,交直线CB于点F.
(1)如图1,若点F在线段BC上,写出EA与EF的数量关系并加以证明;
(2)如图2,若点F在线段CB的延长线上,请直接写出线段BC,BE和BF的数量关系.
(3)(模型应用)
如图3,正方形ABCD中,AB=4,E为CD上一动点,连接AE交BD于F,过F作FH⊥AE于F,过H作HG⊥BD于G.则下列结论:①AF=FH;②∠HAE=45°;③BD=2FG;④△CEH的周长为8.正确的结论有 个.
(4)如图4,点E是正方形ABCD对角线BD上一点,连接AE,过点E作EF⊥AE,交线段BC于点F,交线段AC于点M,连接AF交线段BD于点H.给出下列四个结论,①AE=EF;②DE=CF;③S△AEM=S△MCF;④BE=DE+ BF;正确的结论有 个.
(5)(模型变式)
如图5,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是正方形,且D(0,2),点E是线段OB延长线上一点,M是线段OB上一动点(不包括点O、B),作MN⊥DM,垂足为M,交∠CBE的平分线与点N,求证:MD=MN
(6)如图6,在上一问的条件下,连接DN交BC于点F,连接FM,则∠FMN和∠NMB之间有怎样的数量关系?请给出证明.
(7)(拓展延伸)
已知∠MON=90°,点A是射线ON上的一个定点,点B是射线OM上的一个动点,且满足OB>OA.点C在线段OA的延长线上,且AC=OB.如图7,在线段BO上截取BE,使BE=OA,连接CE.若∠OBA+∠OCE=β,当点B在射线OM上运动时,β的大小是否会发生变化?如果不变,请求出这个定值;如果变化,请说明理由.
(8)如图8,正方形ABCD中,AD=6,点E是对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥ED,交AB于点F,连接DF,交AC于点G,将△EFG沿EF翻折,得到△EFM,连接DM,交EF于点N,若点F是AB边的中点,则△EDM的面积是 .
4.如图,等边△ABC的边长为8,动点M从点B出发,沿B→A→C→B的方向以每秒3个单位长度的速度运动,动点N从点C出发,沿C→A→B-C的方向以每秒2个单位长度的速度运动.
(1)若动点M、N同时出发,经过几秒第一次相遇?
(2)若动点M、N同时出发,且其中一点到达终点时,另一点即停止运动.在△ABC的边上是否存在一点D,使得以点A、M、N、D为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求此时运动的时间 及点D的具体位置;若不存在,请说明理