内容正文:
24版·数学课件
第54讲 几何图形的动点问题
第三部分 题型突破
1.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=60°,点P从点A出发,沿线段AD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动,过点P作PQ⊥AB于点Q,作PM⊥AD交直线AB于点M,交直线BC于点F,设△PQM与菱形ABCD重叠部分图形的面积为S,点P运动时间为t(秒).
(1)当点M与点B重合时,求t的值;
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题型一
点动型
解:如图,点M与点B重合时,
∵ PM⊥AD,
∴ ∠APB=90°.
∵ ∠BAD=60°,
∴ ∠ABP=30°,
∵ AB=4,
∴ PA= AB=2,
∴t=2.
(2)当t为何值时,△APQ与△BMF全等;
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解:∵ 四边形ABCD是菱形,
∴ AD=AB=4,即0≤t≤4.
①当0≤t≤2时,
∵ PQ⊥AB,PM⊥AD,∠BAD=60°,
∴ ∠PQA=90°,∠AMP=30°,
∴ AM=2t,
∴ BM=4-2t.
∵ △APQ≌△BMF,
∴ AP=BM,
∴t=4-2t,
∴t= .
②当2<t≤4时,
∵ AM=2t,
∴ BM=2t-4,
∵ △APQ≌△BMF,
∴ AP=BM,
∴t=2t-4,
∴t=4.
综上,当t=4或 时,△APQ与△BMF全等,
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(3)求S与t的函数关系式;
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(4)以线段PQ为边,在PQ右侧作等边三角形PQE,当2≤t≤4时,求点E运动路径的长.
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2.(综合探究)已知Rt△OAB,∠OAB=90°,∠ABO=30°,斜边OB=4,将Rt△OAB绕点O顺时针旋转60°,如图1,连接BC.
(1)填空:∠OBC=________°;
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60
(2)如图1,连接AC,作OP⊥AC,垂足为P,求OP的长度;
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(3)如图2,点M,N同时从点O出发,在△OCB边上运动,M沿O→C→B路径匀速运动,N沿O→B→C路径匀速运动,当两点相遇时运动停止,已知点M的运动速度为1.5个单位长度/秒,点N的运动速度为1个单位长度/秒,设运动时间为x秒,△OMN的面积为y,则当x为何值时y取得最大值?最大值为多少?
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1.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为菱形,点C的坐标为(8,0),∠AOC=60°,垂直于x轴的直线l从y轴出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,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).
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题型二
线动型
(1)求A,B两点的坐标;
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解:如图,过点A作AD⊥OC于点D,
∵ 四边形OABC为菱形,点C的坐标为(8,0),
∴ OA=AB=BC=CO=8.
∵ ∠AOC=60°,
∴ OD=OA·cos ∠AOD=4 ,
AD=OA·sin ∠AOD=4 .
∴ A(4,4 ),B(12,4 ).
(2)设△OMN的面积为S,直线l的运动时间为t秒(0≤t≤12),求S与t的函数表达式;
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(3)在(2)的条件下,t为何值时,S最大?并求出S的最大值.
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2.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,BC=10 cm,AD=8 cm,点P从点B出发,在线段BC上以每秒3 cm的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于AD的直线m从底边BC出发,以每秒2 cm的速度沿DA方向匀速平移,分别交AB,AC,AD于点E,F,H,当点P到达点C时,点P与直线m同时停止运动,设运动时间为t秒(t>0).
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(1)当t=2时,连接DE,DF,求证:四边形AEDF为菱形;
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证明:当t=2时,DH=AH=4,则H为AD的中点,
∵ EF⊥AD,
∴ EF为AD的垂直平分线,
∴ AE=DE,AF=DF.
∵ AB=AC,AD⊥BC于点D,
∴ AD⊥BC,∠B=∠C.
∴ EF∥BC,
∴ ∠AEF=∠B,∠AFE=∠C,
∴ ∠AEF=∠AFE,
∴ AE=AF,
∴ AE=AF=DE=DF,即四边形AEDF为菱形.
(2)求△PEF的面积(用含字母t的式子表示);
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(3)是否存在某一时刻t,使△PEF为直角三角形?若存在,请求出此时刻t的值;若不存在,请说明理由.
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1.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AB=8 cm.正方形DEFG的边长为3 cm,边DE和边AB都在直线l上,点E和点A重合.正方形DEFG以2 cm/s速度沿直线l向右运动,当点G在边AC上时,停止运动,设正方形DEFG的运动时间为t s,正方形DEFG与△ABC的重叠部分的面积为S cm2.
(1)当t=1时,S=________;
(2)当点G在边AC上时,t=________;
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