内容正文:
九年级数学
北师版(上册)
第一章 特殊平行四边形
专项3 特殊平行四边形中的动点问题
(邢台期末)如图①,在矩形ABCD中,AB=4 cm,BC=11 cm,点P从点D出发向终点A运动,同时点Q从点B出发向终点C运动.当P,Q两点中任意一点到达终点时,另一点随之停止运动,点P,Q的速度分别为1 cm/s,2 cm/s,连接PQ,AQ,CP.设点P,Q运动的时间为t s.
(1)当t为何值时,四边形ABQP是矩形?
(2)如图②,若点E为边AD上一点,当AE=3 cm时,四边形EQCP可能为菱形吗?若能,请求出t的值;若不能,请说明理由.
解:(1)由题意可得DP=t cm,BQ=2t cm,则AP=(11-t)cm.若四边形ABQP是矩形,则AP=BQ,
∴11-t=2t,解得t= eq \f(11,3) .故当t= eq \f(11,3) 时,四边形ABQP是矩形.
(2)由题意,得PE=(8-t)cm,CQ=(11-2t)cm,CP2=CD2+DP2=16+t2.若四边形EQCP为菱形,则CP=PE=CQ,∴t2+16=(8-t)2=(11-2t)2,∴t=3.故当t=3时,四边形EQCP为菱形.
(茂名茂南区三校联考)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且AC=6 cm,BD=8 cm,过点B,C分别作AC,BD的平行线相交于点E.
(1)判断四边形BOCE的形状并证明;
(2)点G从点A出发沿线段AC的方向以2 cm/s的速度运动了t s,连接BG.当S△ABG=2S△OBG时,求t的值.
解:(1)四边形BOCE是矩形.证明如下:
∵BE∥OC,EC∥OB,
∴四边形BOCE是平行四边形.
∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,∴四边形BOCE是矩形.
(2)∵四边形ABCD是菱形,AC=6 cm,BD=8 cm,∴OA=OC=3 cm,OB=OD=4 cm.
∵S△ABG=2S△OBG,∴AG=2OG,
∴2t=2(3-2t)或2t=2(2t-3),
解得t=1或t=3.
(宁波鄞州区检测)已知点P,Q分别在菱形ABCD的边BC,CD上运动(点P不与B,C重合),且∠PAQ=∠B.
(1)如图①,若AP⊥BC,求证:AP=AQ;
(2)如图②,若AP与BC不垂直,(1)中的结论还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠B+∠C=180°,∠B=∠D,AB=AD.
∵∠PAQ=∠B,∴∠PAQ+∠C=180°,
∴∠APC+∠AQC=180°.
∵AP⊥BC,∴∠APC=90°,∴∠AQC=90°.
在△APB和△AQD中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠APB=∠AQD,,∠B=∠D,,AB=AD,))
∴△APB≌△AQD(AAS),∴AP=AQ.
(2)解:若AP与BC不垂直,(1)中的结论还成立.证明如下:
如答图,过点A作AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为E,F.
由(1)可得∠PAQ=∠EAF=∠B,AE=AF,
∴∠EAP=∠FAQ.
在△AEP和△AFQ中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠AEP=∠AFQ,,AE=AF,,∠EAP=∠FAQ,))
∴△AEP≌△AFQ(ASA),∴AP=AQ.
在正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点P是线段AO上的一个动点(不与点A,O重合),过点P作PE⊥PB,交边CD于点E.
(1)如图①,求证:PE=PB;
(2)如图②,若正方形ABCD的边长为2,过点E作EF⊥AC于点F,在点P运动的过程中,PF的长度是否发生变化?若不变,试求出PF的长;若变化,请说明理由;
(3)用等式表示线段PC,PA,EC之间的数量关系.
(1)证明:如答图①,过点P作MN∥AD,分别交AB于点M,交CD于点N.∵PB⊥PE,∴∠BPE=90°.
∴∠MPB+∠EPN=90°.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=∠D=90°.
∵AD∥MN,∴∠BMP=∠BAD=∠PNE=∠D=90°,
∴∠MPB+∠MBP=90°,∴∠EPN=∠MBP.
在Rt△PNC中,∠PCN=45°,
∴△PNC是等腰直角三角形,
∴PN=CN,∴BM=CN=PN.
在△BMP和△PNE中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠PBM=∠EPN,,BM=PN,,∠BMP=∠PNE,))
∴△BMP≌△PNE(ASA),∴PB=PE.
图① 图②
(2)解:在点P运动的过程中,PF的长度不发生变化.如答图②,连接OB.∵点O是正方形ABCD对角线AC的中点,∴OB⊥AC,∴∠AOB=90°,
∴∠OBP+∠BPO=90°.∵∠BPE=