内容正文:
动点问题
例题1.如图,菱形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,M、N分别是BC、CD上的动点,P是线段BD上的一个动点,则PM+PN的最小值是( )
A. B. C. D.5
分析:根据勾股定理得到AB=5,过N作NQ⊥AB于Q交BD于P,过P作PM⊥BC于M,则PM+PN=PN+PQ=NQ的值最小,根据菱形的面积公式即可得到结论.
解:设AC与BD交于点O,
∵菱形ABCD中,AC⊥BD,AC=6,BD=8,
∴OA=3,OB=4,
∴AB5,
过N作NQ⊥AB于Q交BD于P,过P作PM⊥BC于M,
则PM+PN=PN+PQ=NQ的值最小,
∵,
∴NQ,
即PM+PN的最小值是,
故选:C.
例题2.如图,在正方形ABCD中,点E是CD边上的一个动点(不与点C、D重合),BE的垂直平分线分别交AD,BC于点F,G.若FD=5AF,求CE:ED的值为 .
分析:连接BF、EF,由FG垂直平分BE,得BF=EF,由FD=5AF,则设AF=x,DF=5x,再由勾股定理得AB2+AF2=DF2+DE2,得DE,CE=6x,故CE:ED1.
解:如图,连接BF、EF,
∵FG垂直平分BE,
∴BF=EF,
∵FD=5AF
∴设AF=x,则DF=5x,
∴AB=6x,
∵∠A=∠D=90°,
∴AB2+AF2=DF2+DE2,
∴DE,
∴CE=6x,
∴CE:ED1.
例题3.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/s的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/s的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是ts(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)求证:四边形AEFD为平行四边形;
(2)①当t= s时,四边形AEFD为菱形;
②当t= s时,四边形DEBF为矩形;
分析:(1)由题意得∠BCA=30°,CD=4t cm,AE=2t cm,再由含30°角的直角三角形的性质得DFDC=2t cm,得到AE=DF,然后证AE∥DF,即可得出结论;
(2)①由AE=AD,得四边形AEFD为菱形,得2t=60﹣4t,进而求得t的值;
②∠EDF=∠B=∠DFB=90°时,四边形DEBF为矩形,得到∠AED=90°,再证AD=2AE,得60﹣4t=4t,即可得出结论.
(1)证明:由题意可知CD=4t cm,AE=2t cm,
∵∠B=90°,∠A=60°,
∴∠C=30°,
∴DFDC=2t cm.
∵AE=2t cm,DF=2t cm,
∴AE=DF.
又∵DF⊥BC,AB⊥BC,
∴AE∥DF,
∴四边形AEFD为平行四边形.
(2)解:①∵AB⊥BC,DF⊥BC,
∴AE∥DF.
∵AE=DF,AE∥DF,
∴四边形AEFD为平行四边形,
∴要使平行四边形AEFD为菱形,则需AE=AD,
即2t=60﹣4t,
解得t=10,
∴当t=10时,四边形AEFD为菱形,
故答案为:10.
②要使四边形DEBF为矩形,则∠EDF=∠B=∠DFB=90°,
∴∠DEB=90°,
∴∠AED=90°.
∵∠AED=90°,∠A=60°,
∴∠ADE=30°,
∴AD=2AE,
即60﹣4t=4t,
解得t.
即当t时,四边形DEBF为矩形,
故答案为:.
练习题
1.如图,在边长为6的正方形ABCD中,点P为对角线AC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥BC于F,则EF的最小值为( )
A. B. C.4 D.3
2.如图,在矩形ABCD中,AB=10,AD=4,点E从点D向C以每秒1个单位长度的速度运动,以AE为一边在AE的左上方作正方形AEFG,同时垂直于CD的直线MN从点C向D以每秒2个单位长度的速度运动,当点F落在直线MN上,设运动的时间为t,则t的值为( )
A. B.4 C. D.
3.如图,在矩形ABCD中,AB=16,BC=18,点E在边AB上,点F是边BC上不与点B、C重合的一个动点,把△EBF沿EF折叠,点B落在点B'处.若AE=3,当△CDB'是以DB'为腰的等腰三角形时,线段DB'的长为 .
4.如图,在菱形ABCD中,AB=4cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB、CB方向向点B匀速移动(到点B为止),点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,求t的值.
5.如图,在四边形ABCD中,∠B=60°,AB=DC=4,AD=BC=8.延长BC到E,使CE=4,连接DE,动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿BC﹣