内容正文:
专题18 几何动点问题---填选压轴题
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1 动点轨迹为线
2022·广东广州·旋转的性质,矩形的性质、等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质
几何动点问题是中考的常考压轴题型,题目特点是难度较大、综合性强,需要考生具备一定的分析能力和应用能力,针对动点的最值问题可先判断动点轨迹,再由轨迹确定最值,基本思想“两点之间线段最短”“垂线段最短”,考生在复习时,也需注意“将军饮马”“胡不归”“阿氏圆”等线段和差倍分的最值问题,有时这类问题也会出现在压轴解答题型上。
考点2 动点轨迹为圆
2021·广东卷:圆周角与圆心角的关系、圆外一点到圆上的线段最短距离、勾股定理
2020·广东卷:直角三角形斜边的中线等于斜边的一半、勾股定理、两点间的距离线段最短、动点轨迹判断
考点3 几何动点与函数综合
2021·广东卷:二次函数的性质、圆的相关知识
2023·广州卷:三角形的中位线定理、二次函数的性质、求函数解析式
考点1 动点轨迹为线
1. (2022·广东广州·中考真题)如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,点P为边AD上的一个动点,线段BP绕点B顺时针旋转60°得到线段BP',连接PP' ,CP'.当点P' 落在边BC上时,∠PP'C的度数为 ; 当线段CP' 的长度最小时,∠PP'C的度数为
【答案】 120°/120度 75°/75度
【分析】如图,以AB为边向右作等边△ABE,连接EP′.利用全等三角形的性质证明∠BEP′=90°,推出点P′在射线EP′上运动,如图1中,设EP′交BC于点O,再证明△BEO是等腰直角三角形,可得结论.
【详解】
解:如图,以AB为边向右作等边△ABE,连接EP′.
∵△BPP′是等边三角形,
∴∠ABE=∠PBP′=60°,BP=BP′,BA=BE,
∴∠ABP=∠EBP′,
在△ABP和△EBP′中,
∴△ABP≌△EBP′(SAS),
∴∠BAP=∠BEP′=90°,
∴点P′在射线EP′上运动,
如图1中,设EP′交BC于点O,
当点P′落在BC上时,点P′与O重合,此时∠PP′C=180°-60°=120°,
当CP′⊥EP′时,CP′的长最小,此时∠EBO=∠OCP′=30°,
∴EO=OB,OP′=OC,
∴EP′=EO+OP′=OB+OC=BC,
∵BC=2AB,
∴EP′=AB=EB,
∴∠EBP′=∠EP′B=45°,
∴∠BP′C=45°+90°=135°,
∴∠PP′C=∠BP′C-∠BP′P=135°-60°=75°.
故答案为:120°,75°.
【点睛】本题考查旋转的性质,矩形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三
角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
考点2 动点轨迹为圆
2.
(2021·广东·中考真题)在中,.点D为平面上一个动点,,则线段长度的最小值为 .
【答案】
【分析】由已知,,根据定角定弦,可作出辅助圆,由同弧所对的圆周角等于圆心角的一半可知,点在以为圆心为半径的圆上,线段长度的最小值为.
【详解】如图: 以为半径作圆,过圆心作,
以为圆心为半径作圆,则点在圆上,
,
线段长度的最小值为: .
故答案为:.
【点睛】本题考查了圆周角与圆心角的关系,圆外一点到圆上的线段最短距离,勾股定理,正确的作出图形是解题的关键.
3.
(2020·广东·中考真题)有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫和老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如图,,点,分别在射线,上,长度始终保持不变,,为的中点,点到,的距离分别为4和2.在此滑动过程中,猫与老鼠的距离的最小值为 .
【答案】
【分析】根据当、、三点共线,距离最小,求出BE和BD即可得出答案.
【详解】如图当、、三点共线,距离最小,
∵,为的中点,
∴,,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,勾股定理,两点间的距离线段最短,判断出距离最短的情况是解题关键.
考点3 几何动点与函数综合
4.
(2021·广东·中考真题)设O为坐标原点,点A、B为抛物线上的两个动点,且.连接点A、B,过O作于点C,则点C到y轴距离的最大值( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】设A(a,a²),B(b,b²),求出AB的解析式为,进而得到OD=1,由∠OCB=90°可知,C点在以OD的中点E为圆心,以为半径的圆上运动,当CH为圆E半径时最大,由此即可求解.
【详解】解:如下图所示:过C点作y轴垂线,垂足为H,AB与x轴的交点为D,
设A(a,a²),B(b,b²),其中a≠0,b≠0,
∵OA⊥OB,
∴,
∴,
即,
,
设AB的解析式为:,代入A(a,a²),
解得:,
∴,
∵,即 ,
∴C点在以OD的中点E为圆心,以为半径的圆上运动,
当CH为圆E的半径时,此时CH的长度最大,
故CH的最大值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,圆的相关知识等,本题的关键是求出AB与y轴交点的纵坐标始终为1,结合,由此确定点E的轨迹为圆进而求解.
5.
(2023·广东广州·中考真题)如图,在中,,,,点M是边上一动点,点D,E分别是,的中点,当时,的长是___________.若点N在边上,且,点F,G分别是,的中点,当时,四边形面积S的取值范围是____________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据三角形中位线定理可得,设,从而,由此得到四边形是平行四边形,结合边上的高为,即可得到函数解析式,进而得到答案.
【详解】解:∵点D,E分别是,的中点,
∴是的中位线,
∴;
如图,设,
由题意得,,且,
∴,
又F、G分别是的中点,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
由题意得,与的距离是,
∴,
∴边上的高为,
∴四边形面积,
∵,
∴,
故答案为:,.
【点睛】此题主要考查了三角形的中位线定理,二次函数的性质,求函数解析式,解题时要熟练掌握并灵活运用是关键.
6.
(2024·广东·二模)如图,菱形的一条对角线,,P是对角线上的一个动点,E,F分别为边,的中点,则的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】C
【分析】作点关于直线的对称点,连接,根据轴对称的性质可知,证明四边形为平行四边形,为最小值,再求出菱形的边,即为的最小值.
【详解】解:如图,连接,交于,
∵菱形,
∴,,,,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,,
作点关于直线的对称点,连接,
∴,
∵点为边上的中点,则点也为边的中点,
∴当点、、在一条直线上时,有最小值,
连接交于,
∴当重合时,为最小值,
∵为的中点,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴的最小值是,
故选:C.
【点睛】本题考查了轴对称中的最短距离问题、菱形的性质、平行四边形的判定与性质,勾股定理的应用,学会利用轴对称的性质解决最短距离问题是解答本题的关键.
7.
(2024·广东深圳·三模)如图,在等腰中,,,为的中点,为上一点,且,是上两动点,且,则的最小值为( )
A.8 B. C. D.10
【答案】B
【分析】过点作于点,过点作交于,连接,首先解得,,结合,可得,根据平行线分线段成比例定理,可解得,进而证明四边形为平行四边形,可得;作点关于直线的对称点,连接,过点作于点,由对称的性质可得,故当点在同一直线上时,取最小值,最小值等于的长度,结合三角函数和勾股定理分别解得,,,的值,由轴对称的性质可得的值,证明,由相似三角形的性质解得,进而可得,理由勾股定理分别解得,的值,即可获得答案.
【详解】解:如下图,过点作于点,过点作交于,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
作点关于直线的对称点,连接,过点作于点,如图,
由对称的性质可得,
∴,
∴当点在同一直线上时,取最小值,最小值等于的长度,
∵为的中点,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴在中,,
∴,
由轴对称的性质可得,
∵,,
∴,
∴,即,
解得,
∴,
∴在和中,
,,
∴
∴的最小值为.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形、相似三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、轴对称的性质、两点之间线段最短等知识,正确作出辅助线,综合运用相关知识是解题关键.
8.
(2024·广东深圳·三模)如图,中,,, ,点P是上一动点,于D,于E,在点P的运动过程中,线段的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据可以确定A,D,P,E四点共圆,根据三角形内角和定理确定,进而确定当时,线段取得最小值,根据三角形内角和定理和圆周角定理的推论确定,根据相似三角形的判定定理和性质可,设,根据等角对等边和勾股定理表示出和,根据所对的直角边是斜边的一半,圆周角定理和勾股定理表示出,最后代入比例式中计算即可.
【详解】解:∵于D,于E,
∴,
∴,
∴A、D、P、E四点共圆,且直径为,
∵,是定值,所以直径最小时,所对的弦最小,此时,
在中,
∴是等腰直角三角形,,
∴也是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,,
则,
∵,
∴,
过D作于M,
∴,,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
∴,
则线段的最小值为
故选:D.
【点睛】本题考查确定圆的条件,圆周角定理及其推论,勾股定理,相似三角形的判定定理和性质,含的直角三角形,正确确定何时取得最小值是解题关键.
9.
(2024·广东汕头·一模)如图,矩形中,,,P是边上一个动点,连接,在上取一点E,满足,则长度的最小值为( )
A.6.4 B. C. D.
【答案】C
【分析】先分析,得证,得出,再结合圆周角定理,得出点E 的运动轨迹为以的中点为圆心O,为半径,且在矩形内,再运用勾股定理列式计算,即可作答.
【详解】∵四边形是矩形
∴
∵,
∴
∵
∴
即
∴
即点E 的运动轨迹为以的中点为圆心O,为半径,且在矩形内
如图:
当E在线段上时,则此时取最小值
则
∴长度的最小值为
故选:C
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,矩形的性质、勾股定理,圆周角定理,难度适中,综合性较强,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
10.
(2024·广东广州·一模)如图,正方形的边长为4,点E,F分别在边上,且,平分,连接,分别交于点G,M,P是线段上的一个动点,过点P作,垂足为N,连接,有下列四个结论:①垂直平分;②的最小值为;③;④.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据正方形的性质和三角形全等即可证明,通过等量转化即可求证,利用角平分线的性质和公共边即可证明,从而推出①的结论;利用①中的部分结果可证明推出,通过等量代换可推出③的结论;利用①中的部分结果和勾股定理推出和长度,最后通过面积法即可求证④的结论错误;结合①中的结论和③的结论可求出的最小值,从而证明②不对.
【详解】解:∵为正方形,
∴,
∵,
∴,
∴.
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵平分,
∴.
∵,
∴.
∴,
∵,
∴垂直平分,
故①正确.
由①可知,,
∴,
∴,
∴,
由①可知,
∴.
故③正确.
∵为正方形,且边长为4,
∴,
∴在中,.
由①可知,,
∴,
∴.
由图可知,和等高,设高为h,
∴,
∴,
∴,
∴.
故④错误.
由①可知,,
∴,
∴M关于线段的对称点为D,过点D作,交于,交于,
∴最小即为,如图所示,
由④可知的高即为图中的,
∴.
故②不正确.
综上所述,正确的是①③共两个.
故选:B.
【点睛】本题考查了正方形的综合题,涉及到三角形相似,最短路径,三角形全等,三角形面积法,解题的关键在于是否能正确找出最短路径以及运用相关知识点.
11.
(2024·广东汕头·一模)如图,在正方形中,点E,F分别是边和上的动点(不与端点重合),,、分别与对角线交于点G和点H,连接.以下四个结论:(1);(2)是等腰直角三角形;(3);(4),其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】将绕点A顺时针旋转得到,此时与重合,先证明,则;由,得A,B,E,G四点共圆,则 ,因此是等腰直角三角形;是等腰直角三角形,由两边对应成比例,且夹角相等证明,可得到;过点作交的延长线于点,是等腰直角三角形,得到,再证明,由此可得到.
【详解】解:如图,连接,将绕点A顺时针旋转得到,此时与重合,
由旋转可得,,,,,
∴,
因此,点M,B,E在同一条直线上.
∵,
∴ .
∵,
∴.
即.
在与中,
∴.
∴,
故,故结论(1)正确;
∵ ,
∴A,B,E,G四点共圆,
∴,
∴ ,
∴是等腰直角三角形,故结论(2)正确;
同理是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,故结论(3)正确;
过点作交的延长线于点,连接,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,,
∵是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴A,N,D,G四点共圆,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,故结论(4)正确;
故选:D.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了正方形的性质,等腰直角三角形性质、四点共圆、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是利用四点共圆的性质解决问题,题目有点难,用到四点共圆.
12.
(2024·广东深圳·模拟预测)如图,在等边中,,点,分别是,边上的动点.且,以为边向上作等边,与交于点,连接,.下列结论:
①若,则;
②;
③当点为中点时,;
④当点,分别在,边上的运动时,长度的最小值为.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】对于①,根据等边三角形与直角三角形的性质即可解答;对于②,证明,可得到,再利用,即可得到答案;对于③,连结,以点F为圆心,长为半径作,根据圆周角定理,即可证明点C在上,从而可得结论;对于④,过点D作于点H,设,根据勾股定理可计算得出,当时,即可求出的最小值.
【详解】解:对于①,
是等边三角形,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
所以①正确;
对于②,
,,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
所以②正确;
对于③,
如图,连结,以点F为圆心,长为半径作,
点为中点,是等边三角形,
,
是等边三角形,
,
,
点C在上,
,
所以③正确;
对于④,
如图,过点D作于点H,
设,则,
,
,
,,
,
,
当时,取最小值,
所以④正确.
故选D.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定于性质,等边三角形的性质,圆周角定理,二次函数的最值,勾股定理等知识,综合运用相关知识是解题的关键.
13.
(2024·广东深圳·模拟预测)如图,在矩形中,,P为边上一动点,连接,把沿折叠使A落在处,当为等腰三角形时,的长为( )
A.2 B. C.2或 D.2或
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形与折叠问题,勾股定理,等腰直角三角形的性质与判定,根据为等腰三角形,分三种情况进行讨论:,分别求得的长,并判断是否符合题意.
【详解】①如图,当时,过作,交于E,交于F,则垂直平分,垂直平分,
∴,
由折叠得,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,解得;
②如图,当时,
由折叠得,,
∴,
连接,则中,,
∴(不合题意),
故这种情况不存在;
③如图,当时,
由折叠得,,
∴,
∴点落在上的中点处,
此时,,
∴.
综上所述,当为等腰三角形时,的长为或2.
故选:C.
14.
(2024·广东珠海·一模)如图,等边边长为3,是中点,点沿的路径运动,连接,、分别是、上的点,、在上,若点运动的某段路程中正方形始终存在,则满足条件的点运动的路径长度为( )
A. B. C.4.5 D.6
【答案】A
【分析】本题考查等边三角形、正方形和全等三角形的性质,过点H作,得到,,得到,根据建立不等式,并解不等式,当x取最大值时,点H与点P重合,点运动的路径长度为:,即可求得答案.
【详解】解:如下图所示,过点H作,
得,
∵四边形是正方形,为等边三角形,
∴,,,
∴,
∴
∴,
设,
得,
∵,
∴,
∴,
当时,,点H与点P重合,
得,
点运动的路径长度为:,
故选:A.
15.
(2024·广东湛江·二模)如图,在边长为6的正方形内部存在一动点,且满足,连接,则的最大值是 .
【答案】2
【分析】此题考查了相似三角形的判定和性质、圆周角定理、切线的性质和判定等知识,判断出点P的运动轨迹是以点D为圆心,的长为半径的圆(在正方形内部部分),延长交于点E,连接,证明与相切,得到,延长交于点F,则,,证明,则,由的长为定值6,则若要取最大值,则取最大值即可,求出的最大值为,即可得到答案.
【详解】解:∵点P在运动过程中始终满足,故点P的运动轨迹是以点D为圆心,的长为半径的圆(在正方形内部部分),延长交于点E,连接,
∵四边形为正方形,
∴,且,
∴与相切,
∴,
∴,
延长交于点F,
则,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵的长为定值6,
故若要取最大值,则取最大值即可,
∴要取得最大值,则为直径时,可取得最大值为12,
∴的最大值为,
即的最大值为2,
故答案为:2
16.
(2024·广东广州·一模)如图,在平行四边形中,,,,点为线段的中点.动点从点开始沿边以的速度运动至点,动点从点开始沿边以的速度运动至点.点、同时出发,当其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.作点关于直线的对称点,在点从点运动到点的过程中,点的运动路径长为 .
【答案】
【分析】连接,延长交于点,设交于点,证明得出,进而得出当点点运动到点时,点运动到点,此时与重合,则与点重合,则的运动轨迹为,根据弧长公式即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,延长交于点,设交于点
∵在平行四边形中,,,,点为线段的中点.
∴,,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴
∴是等边三角形,
∵动点从点开始沿边以的速度运动至点,动点从点开始沿边以的速度运动至点
∴
∵
∴
∴
∴
∵,
∴
∴
∴,过点O,
∴点是的外心,
∴,
∵点关于直线的对称点,
∴,
∴当点点运动到点时,点运动到点,此时与重合,则与点重合,则的运动轨迹为
∴点的运动路径长为
故答案为:.
17.
(2024·广东广州·一模)如图,在中,,,,点为边上一动点(点D与点A、B不重合),过点D作,连接.
(1)外接圆的直径的最小值是 ;
(2)内切圆的半径的最大值是 .
【答案】 / /0.2
【分析】本题考查了直角三角形的外接圆和内切圆综合题,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,掌握直角三角形外接圆直径为斜边长,内切圆半径等于两条直角边的和与斜边的差的一半是解题关键.
(1)当时,作为外接圆的直径最小,由勾股定理可得,设,则,根据列方程,求出的值,进而得到的长即可求解;
(2)令,,,内切圆半径为,则,由相似三角形可得,,即最小时,r最大,作C关于的对称点,过作交于点D,连接,此时最小,即最小,最小值为,进而即可求解
【详解】解:(1)为直角三角形,
外接圆直径为斜边的长,
当时,作为外接圆的直径最小,如图,
,,,
,
,
设,则,
,
解得:,
,
故答案为:
(2)令,,,内切圆半径为,则
,,
,
,,
,
,即,
∴,
,即最小时,r最大,
作C关于的对称点,过作交于点D,连接,此时最小,即最小,最小值为,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴
故答案为:
18.
(2024·广东汕头·二模)如图,在矩形中,,,点是的中点,点是上的动点,点是的中点,连接,则长的最小值为 .
【答案】
【分析】取的中点F,连接,则,当时,最短,根据勾股定理,进而可以解决问题.
【详解】解:取的中点F,连接,则
∵矩形中,,,点是的中点,
∴,,,,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵Q是中点,F是中点,
∴,
∴点Q在上,
当时,最短,如图所示,
∵,
∴,
在中,,,
根据勾股定理得:
,
∴,
∴=,
∴,
即长的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质,平行四边形的判定与性质,最短路线问题,勾股定理,解直角三角形,解决本题的关键是找到运动到哪个位置AQ最短.
19.
(2024·广东广州·一模)如图,点为菱形的边上一点,且,,点为对角线上一动点,若的周长最小值为6,则 .
【答案】/
【分析】本题考查了菱形的性质,轴对称—最短路径问题,勾股定理逆定理,锐角三角函数,推出是直角三角形是解题关键.连接、,根据菱形好轴对称的性质,得到,进而求出,再利用勾股定理逆定理,推出是直角三角形,再求正弦值即可.
【详解】解:如图,连接、,
四边形是菱形,,,
,点和点关于对称,,
,
,
的周长,
的周长最小值为6,
,
,,,
,
是直角三角形,,
,
,
故答案为:
20.
(2024·广东江门·模拟预测)如图,在正方形中,分别为边上的动点.交于点,且.连接,则当的值最小时,的值为 .
【答案】
【分析】先证明,构造辅助圆,计算最小值,利用等腰三角形的判定和正切函数的定义计算即可,本题考查了正方形的性质,勾股定理,辅助圆的构造,正切函数,熟练掌握辅助圆的构造和正切函数是解题的关键.
【详解】∵正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
点在以为直径的半圆(在正方形内部)上运动.
如图,连接,交于点,
此时的值最小,最小值为.
,
,
.
,
.
,
.
又
,
,
.
故答案为:.
21.
(2024·广东江门·二模)如图,半径为4的中,为直径,弦且过半径的中点,点为上一动点,于点.当点从点出发逆时针运动到点时,点所经过的路径长为 .
【答案】/
【分析】此题考查了圆的综合题,涉及的知识有:勾股定理,锐角三角函数定义,弧长公式,以及圆周角定理.连接,,利用垂径定理确定出的长,在直角三角形中,利用勾股定理求出和的长,进而求出的长,得到三角形始终为直角三角形,点的运动轨迹为以为直径的半圆,在直角三角形中,利用锐角三角函数定义求出的度数,利用弧长公式即可求出点所经过的路径长.
【详解】解:连接,,
,
为的中点,即,
的半径为4,弦且过半径的中点,
,
在中,根据勾股定理得:,
又,
在中,根据勾股定理得:,
,
始终是直角三角形,点的运动轨迹为以为直径的半圆,
当位于点时,,此时与重合;
当位于时,,此时与重合,
当点从点出发顺时针运动到点时,点所经过的路径长,
在中,,
,
所对圆心角的度数为,
直径,
的长为,
则当点从点出发顺时针运动到点时,点所经过的路径长为.
故答案为:.
22.
(2024·广东中山·一模)如图,是的一条弦,点C是上一动点,且.点E,F分别是,的中点,直线与交于G,H两点,若的半径是r,则的最大值是 .
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理,三角形中位线定理,解直角三角形,作直径,连接,由锐角的正弦得到,由三角形中位线定理得到,因此当是圆直径时,有最大值,即可得到答案.
【详解】解:作直径,连接,
,
,,
,
,
点E,F分别是,的中点,
是的中位线,
,
,
当长最大时,有最大值,
当是圆直径时,最大,
的最大值是,
故答案为:.
23.
(2024·广东广州·一模)已知在四边形中,,,.
(1)的长是 ;
(2)若E是边上一个动点,连接,过点D作,垂足为点F,在上截取,当的面积最小时,点P到的距离是 .
【答案】 /
【分析】(1)连接,根据条件易知是等腰直角三角形,所以求得,再利用求得,在中即可求出的长;
(2)连接,过点P作于点G,当点O、P、G共线时,的长最小,则的面积最小.
【详解】(1)解:连接,
在中,,,
,
,
,
在中,;
故答案为:4
(2)在中,易得,
连接,由题意可知是等腰直角三角形,
,
,
点P是外接圆的上的一个动点,
作的外接圆,连接,得,
是等腰直角三角形,
,
过点P作于点G,当点O、P、G共线时,的长最小,则的面积最小,
当点O、P、G共线时,,
,
是等边三角形,,
过点P作于点H,
∴四边形是矩形,
,
,
则,
故点P到的距离是.
故答案为:
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了等腰直角三角形的性质和面积最小问题,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会用转化的思想思考问题.
24.
(2024·广东深圳·三模)如图,正方形的边长为4,F为对角线上一动点,延长,交于点E,若,则 .
【答案】
【分析】本题考查相似三角形性质及判定,勾股定理.根据题意利用勾股定理得到的长,再证明,再设,继而得到,再利用相似三角形性质即可得到本题答案.
【详解】解:∵正方形的边长为4,F为对角线上一动点,
∴,,
∴,
∴,
∴设,则,
∴,
∵,,
∴,
整理得:,即:,
,即:,
∵,
∴,整理得:,
解得:,(舍),
∴,
检验:当时,,
成立,
∴是的根,
∴,
故答案为:.
25.
(2024·广东广州·一模)如图,在矩形中,,,点E,F分别是边,上的动点,且.
(1)当时, ;
(2)当最大时,的长为 .
【答案】 /
【分析】(1)证明,利用计算即可;
(2)当与相切时,的值最大,此时, 也最大,利用三角形相似计算即可.
【详解】(1)∵矩形中,,,
∴
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
(2)如图,取的中点O,连接.
∵矩形中,,,
∴,
∵,
∴A、D、E、F四点共圆,
∴,
∴当与相切时,的值最大,此时, 也最大,
∴,
∵矩形中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∵矩形中,,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质,正切函数,三角形相似的判定和性质,切线的性质,四点共圆,圆周角定理,熟练掌握正切函数,切线性质,四点共圆是解题的关键.
26.
(2024·广东广州·二模)如图,在矩形中,,,点M在直线上,连接,
(1)当,则
(2)当最大时,
【答案】 3
【分析】①根据矩形的性质和勾股定理即可求解;
②作,过点A作于点E,则连接,取中点O,连接,,先证明,继而,因此,故的最大值转化为的最大值,由,知点E在以点O为圆心,为半径的圆上运动,由,故当三点共线时,取得最大值为18,故.
【详解】解:①∵,,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴由勾股定理得:,,
∴,
故答案为:;
②作,过点A作于点E,则连接,取中点O,连接,,
∵四边形是矩形,
∴,
∵点O为中点,
∴,
∴由勾股定理得,
∵,
∴
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
∵
∴
∴,
∴,
∴,
∴的最大值转化为的最大值,
∵,
∴点E在以点O为圆心,为半径的圆上运动,
∵,
∴当三点共线时,取得最大值为18,
∴.
故答案为:3.
【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质,三角形三边关系,构造相似三角形是解决本题的关键.
27.
(2024·广东广州·二模)如图,在矩形中,,,点E是上一个点,连接,,若绕点O顺时针旋转,旋转角为,点E对应点G,点C对应点F.①当时,等于 °时,;②当且长度最大时,的长度为 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质,解直角三角形,旋转的性质.先求得是等边三角形,再求得,,根据全等三角形的性质可求得第一问;当点G在线段上时,长度最大,画出图形,根据含30度角的直角三角形的性质和勾股定理求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵矩形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴;
∴等于时,;
当点G在线段上时,长度最大,如图,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
故答案为:,.
28.
(2024·广东广州·三模)如图,在中,,点D是边上一动点(不与B、C重合),,交线段于点E,且.
(1)若,则的长度是 ;(2)线段的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,二次函数的性质,在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用.
(1)作于,如图,根据等腰三角形的性质得,再利用余弦的定义计算出,则,设,则,证明,利用相似比可表示出,将代入即可;
(2)利用二次函数的性质求的取值范围.
【详解】解:(1)作于,如图,
,
,
,
,
,
,
设,则,
,即,
,
而,
,
,即,
,
当时,;
(2),
故当时,最大,最大值为6.4,
当时,,
点D是边上一动点(不与B、C重合),
.
故答案为:,.
29.
(2024·广东广州·二模)如图,已知的半径长为,为直径,点是一动点,,连结,以为斜边,在上方构造直角三角形且满足,.
(1)若是的切线,求 .
(2)求的最大值为 .
【答案】 或 /
【分析】本题考查了切线的性质,解直角三角形,相似三角形的性质与判定;
(1)分情况讨论,分别画出图形,解直角三角形,即可求解;
(2)以为斜边构造直角三角形且满足,,证明,得出进而得出,进而根据点到圆上的距离最值问题,即可求解.
【详解】解:如图所示,
∵的半径长为,为直径,,
∴
又∵是的切线,
∴,
∴
∵,.
∴,
∵
∴
∴
在中,;
如图所示,过点作于点,
∵,
∴
∵,
∴,
∴
在中,
故答案为:或.
(2)如图所示,以为斜边构造直角三角形且满足,, 则
∵,
∴,
∴即
又∵
∴
∴
∴
∴,
∴点在以为圆心,为半径的圆上运动,
∴的最大值为
故答案为:.
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专题18 几何动点问题---填选压轴题
考点
五年考情(2020-2024)
命题趋势
考点1 动点轨迹为线
2022·广东广州·旋转的性质,矩形的性质、等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质
几何动点问题是中考的常考压轴题型,题目特点是难度较大、综合性强,需要考生具备一定的分析能力和应用能力,针对动点的最值问题可先判断动点轨迹,再由轨迹确定最值,基本思想“两点之间线段最短”“垂线段最短”,考生在复习时,也需注意“将军饮马”“胡不归”“阿氏圆”等线段和差倍分的最值问题,有时这类问题也会出现在压轴解答题型上。
考点2 动点轨迹为圆
2021·广东卷:圆周角与圆心角的关系、圆外一点到圆上的线段最短距离、勾股定理
2020·广东卷:直角三角形斜边的中线等于斜边的一半、勾股定理、两点间的距离线段最短、动点轨迹判断
考点3 几何动点与函数综合
2021·广东卷:二次函数的性质、圆的相关知识
2023·广州卷:三角形的中位线定理、二次函数的性质、求函数解析式
考点1 动点轨迹为线
1. (2022·广东广州·中考真题)如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,点P为边AD上的一个动点,线段BP绕点B顺时针旋转60°得到线段BP',连接PP' ,CP'.当点P' 落在边BC上时,∠PP'C的度数为 ; 当线段CP' 的长度最小时,∠PP'C的度数为
考点2 动点轨迹为圆
2.
(2021·广东·中考真题)在中,.点D为平面上一个动点,,则线段长度的最小值为 .
3.
(2020·广东·中考真题)有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫和老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如图,,点,分别在射线,上,长度始终保持不变,,为的中点,点到,的距离分别为4和2.在此滑动过程中,猫与老鼠的距离的最小值为 .
考点3 几何动点与函数综合
4.
(2021·广东·中考真题)设O为坐标原点,点A、B为抛物线上的两个动点,且.连接点A、B,过O作于点C,则点C到y轴距离的最大值( )
A. B. C. D.1
5.
(2023·广东广州·中考真题)如图,在中,,,,点M是边上一动点,点D,E分别是,的中点,当时,的长是___________.若点N在边上,且,点F,G分别是,的中点,当时,四边形面积S的取值范围是____________.
6.
(2024·广东·二模)如图,菱形的一条对角线,,P是对角线上的一个动点,E,F分别为边,的中点,则的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.
7.
(2024·广东深圳·三模)如图,在等腰中,,,为的中点,为上一点,且,是上两动点,且,则的最小值为( )
A.8 B. C. D.10
8.
(2024·广东深圳·三模)如图,中,,, ,点P是上一动点,于D,于E,在点P的运动过程中,线段的最小值为( )
A. B. C. D.
9.
(2024·广东汕头·一模)如图,矩形中,,,P是边上一个动点,连接,在上取一点E,满足,则长度的最小值为( )
A.6.4 B. C. D.
10.
(2024·广东广州·一模)如图,正方形的边长为4,点E,F分别在边上,且,平分,连接,分别交于点G,M,P是线段上的一个动点,过点P作,垂足为N,连接,有下列四个结论:①垂直平分;②的最小值为;③;④.其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.
(2024·广东汕头·一模)如图,在正方形中,点E,F分别是边和上的动点(不与端点重合),,、分别与对角线交于点G和点H,连接.以下四个结论:(1);(2)是等腰直角三角形;(3);(4),其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.
(2024·广东深圳·模拟预测)如图,在等边中,,点,分别是,边上的动点.且,以为边向上作等边,与交于点,连接,.下列结论:
①若,则;
②;
③当点为中点时,;
④当点,分别在,边上的运动时,长度的最小值为.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
13.
(2024·广东深圳·模拟预测)如图,在矩形中,,P为边上一动点,连接,把沿折叠使A落在处,当为等腰三角形时,的长为( )
A.2 B. C.2或 D.2或
14.
(2024·广东珠海·一模)如图,等边边长为3,是中点,点沿的路径运动,连接,、分别是、上的点,、在上,若点运动的某段路程中正方形始终存在,则满足条件的点运动的路径长度为( )
A. B. C.4.5 D.6
15.
(2024·广东湛江·二模)如图,在边长为6的正方形内部存在一动点,且满足,连接,则的最大值是 .
16.
(2024·广东广州·一模)如图,在平行四边形中,,,,点为线段的中点.动点从点开始沿边以的速度运动至点,动点从点开始沿边以的速度运动至点.点、同时出发,当其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.作点关于直线的对称点,在点从点运动到点的过程中,点的运动路径长为 .
17.
(2024·广东广州·一模)如图,在中,,,,点为边上一动点(点D与点A、B不重合),过点D作,连接.
(1)外接圆的直径的最小值是 ;
(2)内切圆的半径的最大值是 .
18.
(2024·广东汕头·二模)如图,在矩形中,,,点是的中点,点是上的动点,点是的中点,连接,则长的最小值为 .
19.
(2024·广东广州·一模)如图,点为菱形的边上一点,且,,点为对角线上一动点,若的周长最小值为6,则 .
20.
(2024·广东江门·模拟预测)如图,在正方形中,分别为边上的动点.交于点,且.连接,则当的值最小时,的值为 .
21.
(2024·广东江门·二模)如图,半径为4的中,为直径,弦且过半径的中点,点为上一动点,于点.当点从点出发逆时针运动到点时,点所经过的路径长为 .
22.
(2024·广东中山·一模)如图,是的一条弦,点C是上一动点,且.点E,F分别是,的中点,直线与交于G,H两点,若的半径是r,则的最大值是 .
23.
(2024·广东广州·一模)已知在四边形中,,,.
(1)的长是 ;
(2)若E是边上一个动点,连接,过点D作,垂足为点F,在上截取,当的面积最小时,点P到的距离是 .
24.
(2024·广东深圳·三模)如图,正方形的边长为4,F为对角线上一动点,延长,交于点E,若,则 .
25.
(2024·广东广州·一模)如图,在矩形中,,,点E,F分别是边,上的动点,且.
(1)当时, ;
(2)当最大时,的长为 .
26.
(2024·广东广州·二模)如图,在矩形中,,,点M在直线上,连接,
(1)当,则
(2)当最大时,
27.
(2024·广东广州·二模)如图,在矩形中,,,点E是上一个点,连接,,若绕点O顺时针旋转,旋转角为,点E对应点G,点C对应点F.①当时,等于 °时,;②当且长度最大时,的长度为 .
28.
(2024·广东广州·三模)如图,在中,,点D是边上一动点(不与B、C重合),,交线段于点E,且.
(1)若,则的长度是 ;(2)线段的取值范围是 .
29.
(2024·广东广州·二模)如图,已知的半径长为,为直径,点是一动点,,连结,以为斜边,在上方构造直角三角形且满足,.
(1)若是的切线,求 .
(2)求的最大值为 .
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