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中考专题复习:动点路径长的解题策略
初中数学中动点轨迹的问题,一般有两种情况:线段或圆弧.在研究此问题时,可以分三步:
(1).利用函数描点法大胆猜想:即对目标点描出它的起点、中点、末点时的位置,连接起来,猜想它是什么形状;
(2)寻找不变量,严格证实猜想:
在运动中寻找不变的量,即不变的数量关系或位置关系.如果动点的轨迹是一条线段,那么其中不变的量便是该动点到某条直线的距离始终保持不变;如果动点的轨迹是一段圆弧,则该动点到某个定点的距离始终保持不变.因此,解决此类动点轨迹问题便可转化为寻找定直线或定点.
(3)利用特殊值算出动点路径长
动点轨迹往往是直线或者圆的一部分。①线段。当动点到某条直线或线段的距离相等时,动点的轨迹很可能是条线段;②当动点是一个固定角的顶点时,轨迹很可能是条弧。③当动点到某定点的长度一定时,轨迹是一条圆弧.
分类举例:
一、定点+定长⇒圆
例1.如图,OA⊥OB,垂足为O,P、Q分别是射线OA、OB上两个动点,
点C是线段PQ的中点,且PQ=4.则动点C运动形成的路径长是 .
例2.矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是BC边上一动点,把△ABP沿AP翻折
得△AQP,则CQ的最小值为 .
二、定线+定角⇒圆
例3.如图,以G(0,-1)为圆心,半径为2的圆与x轴交于A,B两点,
与y轴交于C,D两点,E为⊙G上一动点,DF⊥AE于点F.当点
E从点C出发顺时针运动到点B时,点F所经过的路径长为 .
例1图 例2图
例3图 例4图
例4.如图,半径为2cm,圆心角为90°的扇形OAB的弧AB上有一运动的点P.
从点P向半径OA引垂线PH交OA于点H.设△OPH的内心为I,当点P在
弧AB上从点A运动到点B时,内心I所经过的路径长为 .
三、定线+定长⇒线段
例5如图1,已知线段AB=6,C、D是AB上两点,且AC=DB=1,P是线段CD上一动点,在AB同侧分别作等边三角形APE和等边三角形PBF,G为线段EF的中点,点P由点C移动到点D时,G点移动路径长度为_______.
例6.如图所示,扇形OAB从图①无滑动旋转到图②,再由图②到图③,∠O=60°,OA=1.
(1)求O点所运动的路径长;
(2)O点走过路径与直线L围成图形的面积.
四、旋转缩放(主从联动)⇒从路径=主路径×缩放比
例7.如图,点B在线段AC上,点D,E在AC同侧,∠A=∠C=90°,
BD⊥BE,AD=BC=3,CE=5.P为线段AB上的动点,连接DP,过
点P作PQ⊥DP,交直线BE于点Q,连接DQ.当点P从点A运动
到AC的中点时,线段DQ的中点所经过的路径长为 .
五、坐标定位(多点运动)⇒设参求函数关系
例8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,动点P从点A出发,沿AC向点C以每秒1个单位长度的速度运动,动点Q从点C同时出发,沿CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.设运动的时间为t秒(t≥0),则在整个运动过程中,线段PQ的中点M所经过的路径长为 .
练习
1.如图1,抛物线y=x2﹣x﹣与直线y=x﹣2交于A、B两点(点A在点B的左侧),动点P从A点出发,先到达抛物线的对称轴上的某点E,再到达x轴上的某点F,最后运动到点B.若使点P运动的总路径最短,则点P运动的总路径的长为( )
A.
B.
C.
D.
图1 图2
2.如图2,半径为4的⊙O中,CD为直径,弦AB⊥CD且过半径OD的中点,点E为⊙O上一动点,CF⊥AE于点F.当点E从点B出发顺时针运动到点D时,点F所经过的路径长为( )
A.
B.
C.
D.
3.∠O的内部有一滑动杆AB,当端点A沿直线AO向下滑动时,端点B会随之自动地沿直线OB向左滑动,如果滑动杆从图中AB处滑动到A′B′处,那么滑动杆的中点C所经过的路径是( )【版权所有:21教育】
第3题图 第4题图 第5题图 第6题图
A. 直线的一部分 B. 圆的一部分 C. 双曲线的一部分 D. 抛物线的一部分
4.如图,已知点A是第一象限内横坐标为2的一个定点,AC⊥x轴于点M,交直线y=﹣x于点N.若点P是线段ON上的一个动点,∠APB=30°