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中考数学几何压轴题:动态几何问题
1.小明在学过圆之后,对该题进行重新探究,请你和他一起完成问题探究.
【问题探究】小明把原问题转化为动点问题,如图1,在边长为6cm的正方形ABCD中,点E从点A出发,沿边AD向点D运动,同时,点F从点B出发,沿边BA向点A运动,它们的运动速度都是2cm/s,当点E运动到点D时,两点同时停止运动,连接CF、BE交于点M,设点E, F运动时间为t秒.
(1)【问题提出】如图1,点E,F分别在方形ABCD中的边AD、AB上,且,连接BE、CF交于点M,求证:.请你先帮小明加以证明.
(2)如图1,在点E、F的运动过程中,点M也随之运动,请直接写出点M的运动路径长 cm.
(3)如图2,连接CE,在点E、F的运动过程中.
①试说明点D在△CME的外接圆O上;
②若①中的O与正方形的各边共有6个交点,请直接写出t的取值范围.
2.如图1和图2,在△ABC中,AB=AC=5,sinC=.点K在AC边上,点M,N分别在AB,BC上,且AM=CN=2.点P从点M出发沿折线MB﹣BN匀速移动,到达点N时停止;而点Q在AC边上随P移动,且始终保持∠APQ=∠B.
(1)当点P在BC上时,求点P与点A的最短距离;
(2)若点P在MB上,且PQ将△ABC的面积分成上下4:5两部分时,求MP的长;
(3)设点P移动的路程为x,当0≤x≤3及3≤x≤9时,分别求点P到直线AC的距离(用含x的式子表示);
(4)在点P处设计并安装一扫描器,按定角∠APQ扫描△APQ区域(含边界),扫描器随点P从M到B再到N共用时36秒.若AK=,请直接写出点K被扫描到的总时长.
3.类比、转化、从特殊到一般等思想方法,在数学学习和研究中经常用到.小明在数学学习中遇到了这样一个问题:“如图1,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=,点P在AB边上,过点P作PQ⊥AC于点Q,△APQ绕点A逆时针方向旋转,如图2,连接CQ.O为BC边的中点,连接PO并延长到点M,使OM=OP,连接CM.探究在△APQ的旋转过程中,线段CM,CQ之间的数量关系和位置关系”小明计划采用从特殊到一股的方法探究这个问题.
(1)特例探究:
填空:如图3,当=30°时,= ,直线CQ与CM所夹锐角的度数为 ;如图4,=45°时,= ,直线CQ与CM所夹锐角的度数为 ;
(2)一般结论:
①将△APQ绕点A逆时针方向旋转的过程中,线段CQ,CM之间的数量关系如何(用含的式子表示)?直线CQ与CM所夹锐角的度数是多少?请仅就图2所示情况说明理由;
②如图4,在Rt△ABC中,若AB=6,=45°,AP=4,将△APQ由初始位置绕点A逆时针方向旋转角(0°<<180°),当点Q到直线AC的距离为2时,请直接写出线段CM的值.
4.汛期即将来临,防汛指挥部在某水域一危险地带两岸各安置了一探照灯,便于夜间查看河水及两岸河堤的情况.如图,灯A射出的光束自顺时针旋转至便立即回转,灯B射出的光束自顺时针旋转至便立即回转,两灯不停交叉照射巡视.若灯A射出的光束转动的速度是/秒,灯B射出的光束转动的速度是/秒,且a、b满足.假定这一带水域两岸河堤是平行的,即,且.
(1)求a、b的值;
(2)如图2,两灯同时转动,在灯A射出的光束到达之前,若两灯射出的光束交于点C,过C作交于点D,若,求的度数;
(3)若灯B射线先转动30秒,灯A射出的光束才开始转动,在灯B射出的光束到达之前,A灯转动几秒,两灯的光束互相平行?
5.如图,长方形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=BC=20,AB=8,动点P从点B出发,以每秒2cm的速度沿B→A→ D的方向,向终点D运动;动点Q从点B出发以每秒2cm的速度沿B→C的方向向终点C运动.以PQ为边向右上方作正方形PQMN,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设点 P、Q同时出发,运动时间为t秒(t>0).
(1)AP= (用含t的代数式表示);
(2)当点N落在AD边上时,求t的值;
(3)当正方形PQMN与长方形ABCD的重叠部分为四边形时,求重叠部分的面积S(用含t的代数式表示);
(4)请直接写出当t满足什么条件时,正方形PQMN与长方形ABCD的重叠部分为三角形.
6.如图,在矩形中,,,点从点出发,每秒个单位长度的速度沿方向运动,点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿对角线方向运动.已知点、两点同时出发,当点到达点时,、两点同时停止运动,连接,设运动时间为秒.
(1)_________,_________;
(2)当为何值时,;
(3)在运动过程中,是否存在一个时刻,使所得沿它的一边翻折,翻折前后两个三角形组成的四边形为菱形?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
(4)当点关于点的对称点落在的内部(不包括边上