内容正文:
路径问题之直线型
· 必备知识
到已知线段两个端点距离相等的点的轨迹,是这条线段的垂直平分线.
在角的内部,到角两边距离相等的点的轨迹,是这个角的角平分线.
到定直线的距离等于定长的点的轨迹,是平行于这条直线,且到这条直线的距离等于该定长的两条直线.(平行等距法)
平面内,过定点且与定直线的夹角为定值的点在直线上运动.(夹角定位法)
两定一动等腰三角形与两圆一线.
两定一动直角三角形与两线一圆.
· 典型例题
平行等距法
1.
如图,在△ABC中,,M是边BC上一动点,连接AM,取AM的中点P,随着点M从点B运动到点C,求动点P的路径长.
如图,已知E、F为等边△ABC边AB、AC上的两动点,连结EF.若,且等边△ABC的边长为8,求线段EF中点Q的运动路径的长.
如图,已知线段,C、D是AB上两点,且,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,求G点移动的路径长度.
如图,矩形ABCD中,,,点E在边AD上,且.动点P从点A出发,沿AB运动到点B停止.过点E作EF⊥PE交射线BC于点F,设M是线段EF的中点,则在点P运动的整个过程中,求点M运动路线的长.
已知,点C、D在线段AB上且;P是线段CD上的动点分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作正方形APEF和正方形PBGH,点和是这两个正方形的中心,连接,设的中点为Q:当点P从点C运动到点D时,求点Q移动路径的长.
如图,四边形ABHK是边长为6的正方形,点C、D在边AB上,且,点P是线段CD上的动点,分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作正方形AMNP和正方形BRQP,E、F分别为MN、QR的中点,连接EF,设EF的中点为G,则当点P从点C运动到点D时,求点G移动的路径长.
如图,已知的顶点A、C分别在直线和上,O坐标原点,求对角线OB长的最小值.
如图,已知在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,BC=3,P为AB边上的一动点,连接PD并延长到点E,使得PD:PE=1:3,以PE,PC为边作平行四边形PEFC,连接PF,求PF的最小值.
在四边形ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,,,在BC上取点P(P与BC不重合),连接PA延长至E,使,连接PD并延长到F,使(x,y>1),以PE、PF为边作平行四边形,另一个顶点为G,求PG长度的最小值(用x,y表示)
如图,正方形ABCD的边长是2,M是AD的中点,点E从点A出发,沿AB运动到点B停止.连接EM并延长交射线CD于点F,过M作EF的垂线交射线BC于点G,连结EG、FG.
(1) 设AE=x时,△EGF的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2) P是MG的中点,请直接写出点P运动路线的长.
F
D
C
A
B
M
P
G
E
F
D
C
A
B
M
P
G
E
夹角定位法
如图,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,,,O为AC中点,若点D在直线BC上运动,连接OE,则在点D运动过程中,求线段OE的最小值.
如图,边长为2a的等边△ABC中,M是高CH所在直线上的一个动点,连接MB,将线段M绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接HN.则在点M运动过程中,求线段HN长度的最小值.
如图,已知正方形ABCD的边长为4点P是AB边上的一个动点连接CP,过点P作PC的 垂线交AD于点E,以PE为边作正方形PEFG,顶点G在线段PC上,对角线EG、PF相交于点O.
①求证:点O一定在△APE的外接圆上;
②当点P从点A运动到点B时,点O也随之运动求点O经过的路径长.
解析法
在平面直角坐标系中,点P的坐标为(0,2),点M的坐标为(,)(其中m为实数),当PM的长最小时,求m的值.
如图,在平面直角坐标系中,A(1,4),B(3,2),C(m,),若OC恰好平分四边形OACB的面积,求点C的坐标.
如图,OM⊥ON,A、B分别为射线OM、ON上的两个动点,且始终保持,P为AB的中点,当点B由点O向右移动时,求点P移动的路径长.
如图,在Rt△ABC中,,,,动点P从点A开始沿边AC向点C以每秒1个单位长度的速度运动;同时,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动设运动时间为t秒(t≥0),连接PQ,求其中点M在整个运动过程中所经过的路径长.
如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始沿边AC向点C以1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD∥BC,交AB于点D,连接PQ分别从点A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0).
(3) 直接用含t的代数式分别表示:QB=__________,PD=__________.
(4) 是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.并探究如何改变Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度;
(5) 如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ中点M所经过的路径长.
如图,已知A(8,0),P是y轴上一动点,线段PA绕着点P按逆时针方向旋转90至线段PB位置,连接AB、OB,求BO+BA的最小值__________.
来回型路径
(2017年浙江舟山)一副含30°和45°角的三角板ABC和DEF叠合在一起,边BC与EF重合,,点G为边BC(EF)的中点,现将三角板DEF绕点G按顺时针方向旋转,在∠CGF从0°到60°的变化过程中,求点H相应移动的路径长.
图1是用钢丝制作的一个几何探究工具,其中△ABC内接于圆G,AB是⊙G的直径,AB=6,AC=2.现将制作的几何探究工具放在平面直角坐标系中(如图2),然后点A在射线OX上由点O开始向右滑动,点B在射线OY上也随之向点O滑动(如图3),当点B滑动至与点O重合时运动结束. 在整个运动过程中,点C运动的路程是多少?
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路径问题之直线型
· 必备知识
到已知线段两个端点距离相等的点的轨迹,是这条线段的垂直平分线.
在角的内部,到角两边距离相等的点的轨迹,是这个角的角平分线.
到定直线的距离等于定长的点的轨迹,是平行于这条直线,且到这条直线的距离等于该定长的两条直线.(平行等距法)
平面内,过定点且与定直线的夹角为定值的点在直线上运动.(夹角定位法)
两定一动等腰三角形与两圆一线.
两定一动直角三角形与两线一圆.
· 典型例题
平行等距法
1.
如图,在△ABC中,,M是边BC上一动点,连接AM,取AM的中点P,随着点M从点B运动到点C,求动点P的路径长.
【答案】4
如图,已知E、F为等边△ABC边AB、AC上的两动点,连结EF.若,且等边△ABC的边长为8,求线段EF中点Q的运动路径的长.
【答案】4
如图,已知线段,C、D是AB上两点,且,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,求G点移动的路径长度.
【答案】2
如图,矩形ABCD中,,,点E在边AD上,且.动点P从点A出发,沿AB运动到点B停止.过点E作EF⊥PE交射线BC于点F,设M是线段EF的中点,则在点P运动的整个过程中,求点M运动路线的长.
【答案】9
已知,点C、D在线段AB上且;P是线段CD上的动点分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作正方形APEF和正方形PBGH,点和是这两个正方形的中心,连接,设的中点为Q:当点P从点C运动到点D时,求点Q移动路径的长.
【答案】3
如图,四边形ABHK是边长为6的正方形,点C、D在边AB上,且,点P是线段CD上的动点,分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作正方形AMNP和正方形BRQP,E、F分别为MN、QR的中点,连接EF,设EF的中点为G,则当点P从点C运动到点D时,求点G移动的路径长.
【答案】2
如图,已知的顶点A、C分别在直线和上,O坐标原点,求对角线OB长的最小值.
【答案】5
如图,已知在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,BC=3,P为AB边上的一动点,连接PD并延长到点E,使得PD:PE=1:3,以PE,PC为边作平行四边形PEFC,连接PF,求PF的最小值.
【答案】6
在四边形ABCD中,AB∥CD,BC⊥CD,,,在BC上取点P(P与BC不重合),连接PA延长至E,使,连接PD并延长到F,使(x,y>1),以PE、PF为边作平行四边形,另一个顶点为G,求PG长度的最小值(用x,y表示)
【答案】
如图,正方形ABCD的边长是2,M是AD的中点,点E从点A出发,沿AB运动到点B停止.连接EM并延长交射线CD于点F,过M作EF的垂线交射线BC于点G,连结EG、FG.
(1) 设AE=x时,△EGF的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2) P是MG的中点,请直接写出点P运动路线的长.
【答案】;2F
D
C
A
B
M
P
G
E
F
D
C
A
B
M
P
G
E
夹角定位法
如图,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,,,O为AC中点,若点D在直线BC上运动,连接OE,则在点D运动过程中,求线段OE的最小值.
【答案】
如图,边长为2a的等边△ABC中,M是高CH所在直线上的一个动点,连接MB,将线段M绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接HN.则在点M运动过程中,求线段HN长度的最小值.
【答案】
如图,已知正方形ABCD的边长为4点P是AB边上的一个动点连接CP,过点P作PC的 垂线交AD于点E,以PE为边作正方形PEFG,顶点G在线段PC上,对角线EG、PF相交于点O.
①求证:点O一定在△APE的外接圆上;
②当点P从点A运动到点B时,点O也随之运动求点O经过的路径长.
【答案】
解析法
在平面直角坐标系中,点P的坐标为(0,2),点M的坐标为(,)(其中m为实数),当PM的长最小时,求m的值.
【答案】
如图,在平面直角坐标系中,A(1,4),B(3,2),C(m,),若OC恰好平分四边形OACB的面积,求点C的坐标.
【答案】
如图,OM⊥ON,A、B分别为射线OM、ON上的两个动点,且始终保持,P为AB的中点,当点B由点O向右移动时,求点P移动的路径长.
【答案】
如图,在Rt△ABC中,,,,动点P从点A开始沿边AC向点C以每秒1个单位长度的速度运动;同时,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动设运动时间为t秒(t≥0),连接PQ,求其中点M在整个运动过程中所经过的路径长.
【答案】
如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始沿边AC向点C以1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD∥BC,交AB于点D,连接PQ分别从点A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0).
(3) 直接用含t的代数式分别表示:QB=__________,PD=__________.
(4) 是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.并探究如何改变Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度;
(5) 如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ中点M所经过的路径长.
【答案】
如图,已知A(8,0),P是y轴上一动点,线段PA绕着点P按逆时针方向旋转90至线段PB位置,连接AB、OB,求BO+BA的最小值__________.
【答案】
来回型路径
(2017年浙江舟山)一副含30°和45°角的三角板ABC和DEF叠合在一起,边BC与EF重合,,点G为边BC(EF)的中点,现将三角板DEF绕点G按顺时针方向旋转,在∠CGF从0°到60°的变化过程中,求点H相应移动的路径长.
【答案】
图1是用钢丝制作的一个几何探究工具,其中△ABC内接于圆G,AB是⊙G的直径,AB=6,AC=2.现将制作的几何探究工具放在平面直角坐标系中(如图2),然后点A在射线OX上由点O开始向右滑动,点B在射线OY上也随之向点O滑动(如图3),当点B滑动至与点O重合时运动结束. 在整个运动过程中,点C运动的路程是多少?
【答案】
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