内容正文:
专题04 全等三角形的动点问题(解析版)
目录
A题型建模・专项突破
题型一、动点全等问题 1
题型二、多动点全等问题 2
题型三、三角形中的动点全等问题 3
题型四、四边形中的动点全等问题 5
题型五、存在“拐点”的动点全等问题 6
题型六、动点全等中的面积问题 8
题型七、动点全等中的最值问题 8
题型八、全等三角形动点问题综合 8
B综合攻坚・能力跃升
题型一、动点全等问题
1.如图,在长方形中,.延长到点E,使,连接,动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿向终点A运动,设点P的运动时间为t秒,当t的值为 秒时,和全等.
【答案】1或7
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质,根据题意可得当点P在上时,只有这种情况,当点P在上时,由于此时不是直角三角形,故此种情况不存在,当点P在上时,只有这种情况,根据全等三角形的性质求出点P的运动路程即可得到答案.
【详解】解:由题意得,,
当点P在上时,若和全等,则只有这种情况,
∴,
∴;
当点P在上时,由于此时不是直角三角形,故此种情况不存在,
当点P在上时,同理可得只有这种情况,
∴,
∴点P的运动路程为,
∴;
综上所述,当t的值为1秒或7时,和全等.
故答案为:1或7.
2.如图,在长方形中,,,延长到点E,使,连接,动点P从点A出发,以每秒3个单位的速度沿运动,设点P的运动时间为t秒,当t的值为 秒时,与全等.
【答案】或5
【分析】此题考查了全等三角形的性质和判定,
根据题意分两种情况:和,然后根据全等三角形的性质求解即可.
【详解】如图所示,当时,
∴
∵在长方形中,,,
∴
∴
∴
∵点P的运动时间为每秒3个单位
∴(秒);
如图所示,当时,
∴
∴
∴
∴(秒)
综上所述,当t的值为或5秒时,与全等.
故答案为:或5.
3.如图,点和动点在直线上,点关于点的对称点为,以为边作,使,.直线上有一点在点右侧,,过点作射线,点为射线上的一个动点,连接.当与全等时, .
【答案】12
【分析】根据轴对称的性质得到,进而推出,则只存在这种情况,可设,根据,得到,解方程即可得到答案.
【详解】解:∵点关于点的对称点为,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴当与全等时,只存在这种情况,
∴,
∵,
∴设,
又∵,
∴,即,
解得,
∴,
故答案为:12.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质,熟知全等三角形对应边相等是解题的关键.
4.如图,在中,为高,,点为上的一点,,连接交于点,(和 是对应角).
(1)求 的度数;
(2)有一动点从点出发沿线段以每秒4个单位长度的速度运动,设点的运动时间为秒,是否存在t的值,使得的面积为18?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,的值为或
【分析】本题考查了全等三角形的性质,三角形内角和定理,一元一次方程的应用,用表示出三角形的高是解题的关键.
(1)根据题意可知,再由,推出,结合即可得到;
(2)由,,可推出,,,由(1)可知,,即以为底时高为,从而推出当时,在线段上,此时,则,解之得到;当 时,在线段上,此时,则,解之得到.
【详解】(1)解:在中,为高
,
又
,
(2)解:,,
,
由(1)可知,,且点从点出发,在上以4个单位的速度运动,那么
,即以为底时高为,如图所示
当时,在线段上,则
解得:
当 时,在线段上,则
解得:
综上所述,存在的值为或 .
题型二、多动点全等问题
5.题目:“如图,已知,,,动点以的速度从点出发沿边向终点移动,动点以的速度从点出发沿边向终点匀速移动,动点从点出发沿对角线向终点移动,三点同时出发,当其中一点到达终点时,其余两点也停止运动.连接,求动点的速度为多少时,存在某个时刻,使得以为顶点的三角形与全等(点与点是对应点).”甲答:,乙答:,丙答:,则正确的是( )
A.甲、乙的答案合在一起才完整 B.乙、丙的答案合在一起才完整
C.只有乙的答案正确 D.三人的答案合在一起才完整
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的应用,由题意可得,,,即得,又由可得,然后分和两种情况根据全等三角形的性质解答即可求解,掌握全等三角形的性质是解题的关键.
【详解】解:由题意得,,,
∴,
∵,
∴,
当时,则,,
∴,,
∴,
∴此时点的速度为;
当时,则,,
∴,
即,
∴,
∴,
∴此时点的速度为;
综上,动点的速度为或,
故选:.
6.如图,,垂足为点,,,射线,垂足为点,一动点从点出发以沿射线运动,点为射线上一动点,随着点运动而运动,且始终保持,在点的运动过程中,运动时间为.若以点、、为顶点的三角形和以点为顶点的三角形全等.则t的值有(注:点与不重合)( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的性质,一元一次方程的应用,利用分类讨论的额思想解决问题是关键.由题意可知,,,,分两种情况讨论:①当点在线段上时,②当点在的延长线上时,根据全等三角形的对应边相等分别列方程求解即可.
【详解】解:由题意可知,,,,
①当点在线段上时,
若,则,此时点与点重合,不符合题意;
若,则,
,
解得:;
②当点在的延长线上时,
若,则,
,
解得:;
若,则,
则,
解得:,
即t的值有3个,
故选:C.
7.如图,的两条高与交于点,,.点在射线上,且,动点从点出发,沿线段以每秒个单位长度的速度向终点运动,同时动点从点出发,沿射线以每秒个单位长度的速度运动,当点到达点时,,两点同时停止运动,设运动时间为秒,当与全等时,则的值为( )
A.秒 B.秒 C.秒或秒 D.秒或秒
【答案】D
【分析】本题考查全等三角形的性质和判定,一元一次方程的应用,熟练掌握以上知识是解题的关键.
分情况讨论点分别点在延长线上或在之间时,,根据对应边相等,解一元一次方程求得值即可选出结果.
【详解】解:①当点在延长线上时:设秒时,、分别运动到如图位置,.
,
∵,,
∴当时,,
∵,,
∴,
解得.
②当点在之间时:设秒时,、分别运动到如图位置,.
∵,,
∴当时,,
∵,,
∴,
解得.
综上,或,
故选D.
8.如图,在中,,在中.现有一动点P,从点C出发,沿着三角形的边运动,回到点C停止,速度为.若另外有一个动点Q,与点P同时出发,从点A开始沿着边运动,回到点A停止.若在两点运动过程中的某一时刻,恰好和全等,设点Q的运动速度为,则的值为 .
【答案】或或
【分析】本题考查了全等三角形的性质,能根据点和点的位置进行正确的分类讨论是解题的关键.根据题意画出示意图,对点和点的位置进行分类讨论即可解决问题.
【详解】解:假设运动的时间为,
当时,即点在上,如图,
若,
则,
,
;
若,
则,
,
;
当时,即点在上,
若,
则,
,
;
若,
则,
,
所以,
当时,即点在上,
此时,
∴所以不存在和全等,
综上所述,点的运动速度为:或或,
故答案为:或或.
题型三、三角形中的动点全等问题
9.如图,在中,,,,直线经过点且与边相交.动点从点A出发沿路径向终点运动;动点从点出发沿路径向终点A运动.点和点的速度分别为和,两点同时出发并开始计时,当点到达终点时计时结束.在某时刻分别过点和点作于点,于点,设运动时间为,则当的值为多少时,与全等?( )
A.2 B.2或6 C.或6 D.2或或6
【答案】D
【分析】本题考查的是全等三角形的性质,一元一次方程的应用,以及分类讨论的数学思想,掌握全等三角形的对应边相等是解题的关键.
分点Q在上,点P在上;点P与点Q重合;点在上、点在上,点未到达终点A时,或点到达终点A时,继续运动;三种情况,根据列方程计算即可,舍去不合题意情况
【详解】∵,,
∴,
∴与全等分三种情况讨论:
①如图①,当,且点在上、点在上运动时,
.
此时,,
∴,
解得;
②如图②,当,且点与点重合时,
.
此时,,
∴,
解得;
③当,且点在上、点在上运动时,.
此时,.
当点未到达终点A时,
,
解得,
不符合题意,舍去.
当点到达终点A时,继续运动,如图③.
此时点与点A重合,,
∴,
解得.
综上所述,当的值为2或或6时,与全等.
故选:D.
10.如图,在中,,,,,在中,,,,,.现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为.若另外有一个动点,与点同时出发,从点开始沿着边运动,回到点停止,若在两点运动过程中的某一时刻,恰好和全等,设点的运动速度为,则的值为( )
A.或 B.或
C.或或 D.或或或
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的性质,根据题意画出示意图,对点和点的位置进行分类讨论即可解决问题,能根据点和点的位置进行正确的分类讨论是解题的关键.
【详解】假设运动的时间为,
当时,即点在上,如图,
若,
则,,
∴,
∴;
若,
则 ,,
∴,
∴,
当时,即点在上,
若,
则,,
∴
∴,
若,
则,,
∴,
所以,
当时,即点在上,
此时,
∴所以不存在和全等,
综上所述, 点的运动速度为:或或,
故选:.
11.如图,在中,,,.动点P从点A出发沿的路径向终点C运动;动点Q从点B出发沿的路径向终点A运动.点P和点Q分别以每秒和的运动速度同时开始运动,其中一点到达终点时另一点也停止运动.在某时刻,过点P和点Q分别作于点E,于点F,则点P的运动时间为 s时,与全等.
【答案】2或4
【分析】本题考查了全等三角形的性质,以及一元一次方程的应用,熟知全等三角形的对应边相等是解题的关键.
根据题意分为P在上,Q在上和当P、Q都在上两种情况,根据全等三角形的性质得出,代入得出关于t的方程,求出即可.
【详解】解:作于E,作于F.
分以下情况:①如图1,P在上,Q在上,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵与全等,
∴,
即
;
②当P、Q都在上时,此时P,Q两点重合,如图3,
,
.
综上所述,点运动时间为2或4,与全等,
故答案为:2或4.
12.如图①,在中,,,,,现有一动点从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为秒.
(1)如图①,当时,______cm.
(2)如图①,当______时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,,在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某时刻,恰好,求点的运动速度.
【答案】(1)
(2)或;
(3)或
【分析】本题主要考查全等三角形的性质及三角形面积、一元一次方程的几何应用,分类讨论思想,掌握全等三角形的性质及分情况讨论是解题的关键.
(1)当时,点在线段上,则点的运动距离即为的长;
(2)先求出,进而得出,分两种情况讨论:当点在上时,,利用三角形面积公式求解即可;解得:;
当点在上时,过点作于点,此时,先利用等面积法求出,再利用三角形面积公式求解即可;
(3)分两种情况讨论:①当点在上,点在上;②当点在上,点在上,根据全等三角形的性质,得到,,再分别求出点的运动时间,进而求出点的运动速度即可.
【详解】(1)解:由题意可知,当时,点的运动距离为,
,
当时,点在线段上,此时,
故答案为:;
(2)解:在中,,,,,
,
的面积等于面积的一半,
当点在上时,如图,此时,
,
解得:;
当点在上时,如图,过点作于点,此时,
,
,
,
,
,
解得:,
综上可知,当或时,的面积等于面积的一半,
故答案为:或;
(3)解:由题意可知,,,,,
①当点在上,点在上,
,
,,
点的运动时间,
点的运动速度为;
②当点在上,点在上,
,
,,
点的运动时间,
点的运动速度为;
综上可知,点的运动速度为或时,恰好.
题型四、四边形中的动点全等问题
13.如图,在正方形ABCD中,AB=8cm,延长BC到点E,使CE=2cm,连接DE,动点P从点A出发,以每秒2cm的速度沿AB→BC→CD→DA向终点A运动.设点P的运动时间为t秒,当△PBC和△DCE全等时,t的值为( )
A.3 B.5 C.9 D.3或9
【答案】D
【分析】根据运动过程,根据点P运动的位置和全等情况分类讨论,根据全等三角形的性质即可分别求解.
【详解】解:如图甲所示,当时,,
即,解得,
如图甲所示,当时,
即,解得,
故选:D.
图甲 图乙
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,根据全等三角形的对应情况分类讨论是解题关键.
14.如图,在正方形中,,是上的一点且,连接,动点从点以每秒2个单位长度的速度沿向终点运动,设点的运动时间为秒,当和全等时,的值是( )
A.3.5 B.5.5 C.6.5 D.3.5或6.5
【答案】D
【分析】根据点M的位置分类讨论,分别画出对应的图形,根据全等三角形的性质和时间=路程÷速度分别求解即可.
【详解】解:当点M在AB上时,显然A、B、M构不成三角形,故不符合题意;
当点M运动到BC上时,连接AM,如下图所示
∵四边形ABCD为正方形
∴AB=DC=4,∠B=∠C=90°,结合题意,可知≌
∴BM=CE=3
∴点M运动的路程为AB+BM=7
∴此时t=7÷2=;
当点M运动到CD上时,连接AM、BM,如下图所示
∵四边形ABCD为正方形
∴AB=DC=4,
由图易知AM和BM均大于CE,
∴此时不存在和全等;
当点M运动到DA上时,连接BM,如下图所示
∵四边形ABCD为正方形
∴AD=BC=AB=CD=4,∠A=∠C=90°,结合题意,可知≌
∴AM=CE=3
∴点M运动的路程为AB+BC+CD+AD-AM=13
∴此时t=13÷2=;
综上:t的值为或
故选D.
【点睛】此题考查的是全等三角形与动点问题,掌握全等三角形的性质和分类讨论的数学思想是解题关键.
15.如图,在四边形中,,.动点P以的速度从点A出发沿边向点D匀速移动,动点Q以的速度从点B出发沿边向点C匀速移动,动点M从点B出发沿对角线向点D匀速移动,三点同时出发.连接,当动点M的速度为 时,存在某个时刻,使得以P、D、M为顶点的三角形与全等.
【答案】或
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质,平行线的性质,解二元一次方程组,设运动的时间为,动点M的速度为,则,进而得到,再分当时,当时,两种情况根据全等三角形对应边相等建立方程组求解即可.
【详解】解:设运动的时间为,动点M的速度为,
由题意得,,
∴.
∵,
∴.
当时,则,
∴,
解得,
∴,
解得.
当时,则,
∴,
解得,
∴,
解得.
综上所述,动点M的速度为或,
故答案为:或.
16.如图所示,在正方形中,,E是上的一点且,连接,动点M从点A以每秒2个单位长度的速度沿向终点A运动,设点M的运动时间为t秒,当和全等时,求t的值.
【答案】3.5秒或6.5秒
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质、一元一次方程的应用等知识,解题的关键是掌握全等三角形的性质.
分两种情况进行讨论,根据“全等三角形的对应边相等”并结合题意得出和,即可求得答案.
【详解】解:如下图,
①当点M在上时,
∵和全等,
∴,
由题意可得: ,
所以;
②当点M在上时,
∵和全等,
∴,
由题意得:,解得.
所以,当t的值为3.5秒或6.5秒时,和全等.
题型五、存在“拐点”的动点全等问题
17.如图,在长方形中,,,点是延长线上一点,且,连接,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿向终点运动.设点运动的时间为,则当和全等时,的值为 .
【答案】1或7
【分析】本题考查了全等三角形的性质,由题意得,,然后分当时和当时两种情况分析即可,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
【详解】解:由题意得,,
如图,当时,
∴,
∴,
∴;
如图,当时,
∴,
∴,
∴;
∴当的值为或秒时,和全等,
故答案为:或.
18.如图,在长方形中,,,延长边到点E,使,连接.动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿向终点A运动,当和全等时,会闪烁一下(闪烁时间极短,忽略不计),则首次闪烁与第二次闪烁的时间间隔为 秒.
【答案】5
【分析】本题考查了全等三角形的性质.和全等,分两种情况,①当时,,则,②当时,,则,即可解答.
【详解】解:和全等,
分两种情况,
①当时,即当点P在上运动时,
此时,
则,
∴;
②当时,即当点P在上运动时,
此时,
则,
∴,
∴,
即首次闪烁与第二次闪烁的时间间隔为5秒;
故答案为:5.
19.如图,中,,直线经过点且与边相交.动点从点出发沿路径向终点运动;动点从点出发沿路径向终点运动.点和点的速度分别为和,两点同时出发并开始计时,当点到达终点时计时结束.在某时刻分别过点和点作于点;于点,设运动时间为秒.
①当点在上时, (用含秒代数式表示);
②当 秒时,与全等.
【答案】 或或
【分析】①根据题意可得,再由即可求解;
②分三种情况:在上,点在上;点与点重合;点与重合,分别画出图形解答即可;
本题考查了全等三角形的性质,运用分类讨论思想解答是解题的关键.
【详解】解:①由题意得,,
当点在上时,,
故答案为:;
②由题意得,,
如图,在上,点在上时,作,,则,,
∵,
∴,
∴,
此时只能是,则,
∴,
解得;
②如图,当点与点重合时,则,,
此时只能是,则,
∴,
解得;
③如图,当点与重合时,则,,,
∴,
此时只能是,则,
∴,
解得;
综上所述,当秒或秒或秒时,与全等,
故答案为:或或.
20.如图,在中,,,,点在直线上,点是直线上点左边的一点,且,.动点从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线向终点匀速运动;同时动点从点出发,以每秒6个单位长度的速度沿折线向终点匀速运动.两点到达相应的终点就分别停止运动,分别过点、点作于点,于点.设点的运动时间为.
(1)用含的代数式表示的长;
(2)当点在边上时,求证:;
(3)当与全等时,直接写出的值.
【答案】(1)或
(2)见解析
(3)1或或8
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质、直角三角形的性质、一元一次方程等知识点,学会用分类讨论的思想思考问题是解题的关键.
(1)由题意分和两种情况列出代数式即可;
(2)由直角三角形的性质以及平角的性质即可解答;
(3)由全等三角形的性质分三种情况,分别列出方程求解即可.
【详解】(1)解:当点到点时,;
当点到点时,;
当时,在上,则,
;
当时,点在上,
,
.
的长为或;
(2)证明:,
,
,
,
,
.
(3)解:当点到点时,,
当点P到点C时,,
当点Q到点B时,,
当点Q到点A时,,
当时,点P在边上,点Q在边上,,
此时,则有,
,
,解得:;
当时,点P、Q都在边上时,,
此时,
,
,解得:;
当时,点Q到终点A停止不动,点P在边上此时两个三角形不全等;
当时,点Q到终点A停止不动,点P在边上,,
此时,
,
,解得:.
综上,当与全等时,的值为1或或8.
题型六、动点全等中的面积问题
21.如图1和图2,点B,C,D,E在同一条直线上,且,.
(1)如图 1,点 D 与点 C 重合,求证:;
(2)将图 1中的 沿直线向左平移至点D与点B 重合时停止,如图2所示,与交于点 G.
①判断此时与之间的位置关系,并说明理由;
②已知 ,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)①,理由见解析;②16
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质:
(1)根据全等三角形的性质可得,即可求证;
(2)①根据全等三角形的性质可得,从而得到,即可解答;②根据全等三角形的性质可得,从而得到,再由,可得,即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴;
(2)解:①与之间的位置关系是;理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
②∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形的面积为16.
22.如图①,在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当____时,的面积等于面积的一半;
(2)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好,求点的运动速度.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)根据题意,,动点的速度为,设运动时间为,在上运动的时长为,在上运动的时长为,在上运动的时长为,根据运动时间,分类解答即可.
(2)根据直角三角形的全等,分类解答即可.
【详解】(1)解:根据题意,,动点的速度为,设运动时间为,在上运动的时长为,在上运动的时长为,在上运动的时长为,
当时,点P在上运动,此时不存在;
当时,点P在上运动,此时存在,如图所示,
根据题意,,此时,
∵的面积等于面积的一半,
∴,
解得;
当时,点P在上运动,此时存在,如图所示,
根据题意,运动总路程长为,此时,
∵的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
解得;
故当或时,的面积等于面积的一半,
故答案为:或.
(2)解:当点P在上运动,点Q在上运动,且满足,
∵,,,.
∴,,
∵动点P的速度为,
∴动点P的运动时间为,
∴动点Q的运动时间为,
∴动点Q的运动速度为;
当点P在上运动,点Q在上运动,不满足,不存在;
当点P在上运动,点Q在上运动,满足,存在;
∵,,,.
∴,,
∵动点P的速度为,
∴动点P的运动时间为,
∴动点Q的运动时间为,
点Q的运动路程为,
∴动点Q的运动速度为;
综上所述,点Q的速度为或.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定和性质,运动问题,三角形面积计算,分类思想的应用,直角三角形的性质,熟练掌握性质是解题的关键.
23.在中,,动点P从点A出发,以的速度沿着三角形的边运动,回到点A停止,设运动时间为.
(1)如图1,当时, ,当时, (用含t的式子表示);
(2)如图1,当 s时,的周长被线段平分为相等的两部分;
(3)如图1,若的面积等于面积的一半,求t的值;
(4)如图2,在中,.在的边上,若另外有一个动点Q,与点P同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止;在两点运动过程中的某一时刻,恰好和全等,求点Q的运动速度.
【答案】(1),
(2)6
(3)或
(4)点的速度为或或或
【分析】本题考查三角形中的动点问题,全等三角形的性质,熟练掌握相关知识点,利用数形结合和分类讨论的思想求解,是解题的关键:
(1)根据路程等于速度乘以时间,列出代数式即可;
(2)根据题意,易得,即点的路程等于三角形周长的一半,列出方程进行计算即可;
(3)分点为的中点和点为的中点两种情况,进行求解即可;
(4)分,两种情况,再分点在上和点在上,进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:当时,;
当时,此时点在边上,;
故答案为:,;
(2)解:由题意,得:,
∴,
解得:;
故答案为:6;
(3)解:①当点为的中点时,为的中线,则:,
;
②当点为的中点时,为的中线,则:,
;
综上:或;
(4)解:①当,则:,
当点在上时,,解得:,
∴点的速度为:;
当点在上时,则:,
∴点的速度为:;
②当时,则:,
当点在上时,,解得:,
∴点的速度为:;
当点在上时,则:,
∴点的速度为:;
综上:点的速度为或或或.
24.如图①,在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当______时,的面积等于面积的三分之二;
(2)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好,求点的运动速度.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】本题主要考查了三角形面积的计算,全等三角形的的性质,分类讨论,是正确解答的关键.
(1)分两种情况,当点P在上时,, 得到点P移动路程为,移动时间为;当点P在上时,, 得到得到点P移动路程为,移动时间为;
(2)分两种情况讨论:当点在上,当点在上,分别画出图形进行求解即可.
【详解】(1)解:当点P在上时,
∵的面积等于面积的三分之二,
∴,
∴点P移动的距离为,
∴移动的时间为:;
当点P在上时,
∵的面积等于面积的三分之二;
∴,
∴点P移动的距离为,
∴移动的时间为:;
故答案为:或;
(2)解:∵,
∴对应顶点为与,与,与;
①当点在上,如图所示:
此时,,,
点移动的速度为,
②当点在上,如图所示:
此时,,,
即,点移动的路程为,点移动的路程为,
点移动的速度为,
综上所述,两点运动过程中的某一时刻,恰好,点的运动速度为或.
题型七、动点全等中的最值问题
25.如图,在中,平分交于点,点,分别是和上的动点,当,时,的最小值等于 .
【答案】3
【分析】本题考查了垂线段最短的性质,角平分线全等模型,熟练掌握各性质并准确确定是解题的关键.
在上取一点,使,连接, 过点作于,易得,根据垂线段最短可知,利用三角形的面积求出,从而得解.
【详解】解:如图,在上取一点,使,连接, 过点作于,
是的平分线,
,
,
,
,
∴,
,,
,
解得,
∴的最小值是3.
故答案为:3.
26.如图,在中,,是的平分线.若P,Q分别是和上的动点,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,两点之间,线段最短,垂线段最短:
在边上截取,连接,,过点作交于点,证得,于是有,因而,再根据垂线段最短,得到当点与点重合时,最小,等积法求出的长即可.
【详解】解:如图,在边上截取,连接,,过点作交于点,
是的平分线,
,
在和中,
,
,
,
,
∴当三点共线时,,最小,
∵垂线段最短,
∴当点与点重合时,最小,
∵,,
∴,即:,
∴,
的最小值为;
故答案为:.
27.如图,在中,,平分,点 P为线段上一动点,点 Q为边上一动点,当的值最小时,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】在上截取,连接,证明,得出,说明,找出当A、P、E在同一直线上,且时,最小,即最小,过点A作于点E,交于点P,根据三角形内角和,求出结果即可.
【详解】解:在上截取,连接,如图所示:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当A、P、E在同一直线上,且时,最小,即最小,过点A作于点E,交于点P,如图所示:
∵,
∴,
∴.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了角平分线的定义,三角形全等的判定和性质,垂线段最短,三角形内角和定理,直角三角形的性质,找出使最小时点P的位置是解题的关键.
28.如下图所示,在中,,平分,为线段上一动点,为边上一动点,当的值最小时,的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了角平分线的定义,三角形全等的判定和性质,垂线段最短,三角形内角和定理,直角三角形的性质,解题的关键是找出使最小时点P的位置.在上截取,连接,证明,得出,说明,找出当A、P、E在同一直线上,且时,最小,即最小,过点A作于点E,交于点P,根据三角形内角和,求出结果即可.
【详解】解:在上截取,连接,如图所示:
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴当A、P、E在同一直线上,且时,最小,即最小,过点A作于点E,交于点P,如图所示:
∵,,
∴,
∴,故A正确.
故选:A.
题型八、全等三角形动点问题综合
29.在中,,点D是射线上一动点(不与点B、C重合),以为边在其右侧作,使得、,连接.
(1)如图①,点D在线段上,求证:.
(2)设.当点D在射线上移动时,探究α与β之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)当点D在线段上移动时,,当点D在的延长线上时,;理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质,三角形内角和定理等知识.熟练掌握全等三角形的判定与性质,三角形外角的性质,三角形内角和定理是解题的关键.
(1)由,可证;
(2)①当点D在线段上移动时,由(1)可知:,则,由,,可得,进而可得;②当点D在的延长线上时,同理求解作答即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:当点D在射线上移动时,或,理由如下:
①当点D在线段上移动时,
由(1)可知:,
∴,
∴,
∵,
∴,即;
②当点D在的延长线上时,
同理,,
∴,
∵,
∴,
∴,即.
30.如图,在中,,,点为射线上一动点,连接,将绕点逆时针旋转,E点旋转至点F.
(1)如图1,过F点作交于点,求证:;
(2)如图2,连接交于D点,若,求证:是的2倍;
(3)E是射线上一点,直线交直线于D点,若,则 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)由,可得,再结合旋转的性质,通过即可证明全等;
(2)过F点作交AC于H点,根据(1)中结论可得,即可证明,可得,设,,则,分别用含a的式子表示和,即可解题;
(3)当点E在线段上时,过点F作于G点,设,,则,由(1)知,求得,,,由(2)知,求得,;当点E在线段的延长线上时,过点F作于G点,设,,则,由(1)知,,,,由(2)知,,即可.
【详解】(1)证明:证明:如图1,
由旋转的性质得:,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
;
(2)证明:过F点作交于H点,如图,
则,
由(1)知,
∵,
,
在和中,
,
,
,
,
设,,则
,
,
,
即是的2倍;
(3)证明:当点E在线段上时,过点F作于G点,如图,
∵,
∴设,,
∴,
由(1)知,
∴,,
∴,
由(2)知,
∴,
∴,
∴;
当点E在线段的延长线上时,过点F作于G点,如图4,
∵,
∴设,,
∴,
由(1)知,
∴,,
∴,
由(2)知,
∴,
∴,
∴;
综上,的值是或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,比例线段的性质,需要掌握全等三角形的判定,全等三角形对应边相等的性质,通过已知条件证明三角形全等是解题的关键.
31.如图,在中,,D为射线上一动点(不与点B、C重合),在的右侧作,使得,连接.
(1)当点D在线段上时,求证:;
(2)若点D运动到线段上某一点时,恰好有,问:线段与线段有什么位置关系并说明理由;
(3)在点D的运动过程中,当垂直于的某边时,则 (用含α的代数式表示).
【答案】(1)见解析;
(2),理由见解析;
(3)或
【分析】(1)由得,利用即可得出结论;
(2)由(1)知,根据全等三角形的性质得,,则,可得为等边三角形,则,可得,得出,根据平行线的判定可得;
(3)分两种情形:当时,当时,利用三角形内角和定理以及等腰三角形的性质求解即可.
本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会用分类讨论的首先思考问题,属于中考压轴题.
【详解】(1)证明:如图,
,
,
,
在和中,
,
;
(2)解:,理由如下:
由(1)知,
,,
,
,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
;
(3)解:如图,当时,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
,
;
如图,当时,
,
,
由(1)知,,
,
,
,
,,
,
,
.
综上所述,当垂直于的某边时,则或.
故答案为:或.
32.如图,为等边三角形,直线与边交于点,,为直线上一动点,连接,将线段绕点逆时针旋转得,连接.
(1)如图,若,与交于点,且,,求的长度;
(2)如图,若与交于点,且为中点,猜想线段、、之间存在的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图,若,连接,当最短时,在直线和线段上分别取点和点,且,连接、,直接写出(或者表示出)当取得最小值时的度数.
【答案】(1);
(2),理由见解析;
(3)的度数为或.
【分析】()由,则可证明,通过角所对直角边是斜边的一半得,根据旋转性质可知,,等边对等角有,则,最后再由角所对直角边是斜边的一半即可求解;
()延长至,使,连接,证明,则,,设,,通过角度和差得,,从而得到,再证明,则,,再通过性质证明为等边三角形即可;
()分当点在线段上时,当点在线段延长线上时两种情况分析即可.
【详解】(1)解:如图,
∵,
∴,
∵为等边三角形,
∴,,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
由旋转性质可知:,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:,理由:
如图,延长至,使,连接,
∵为中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
由旋转性质可知:,,
∵为等边三角形,
∴,,
设,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,即,
∴为等边三角形,
∴,
∵,,
∴;
(3)解:如图,当点在线段上时,
作点关于直线对称点,当时,最短,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
绕点顺时针旋转,再截取,
在和中,
,
,
∴,,
∴当三点共线时,取得最小值,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,当点在线段延长线上时,
作点关于直线对称点,当时,最短,绕点顺时针旋转,再截取,
在和中,
,
,
∴,,,
∵,
∴,
∴当三点共线时,取得最小值,
∴,
∴,
综上可知:的度数为或.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,等边对等角,角所对直角边是斜边的一半,垂线段最短,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
1.如图,,点P在线段上,以速度从点A出发向点C运动,到点C停止运动.点Q在射线上运动,且.若与全等,则点P运动的时间为( )
A.4s B.2s C.2s或3s或4s D.2s或4s
【答案】D
【分析】分和两种情况,根据全等三角形的性质解答即可.
【详解】解:当时,,
∵点P的速度为,
∴(s);
当时,当,
∵点P的速度为,
∴(s)
故选:D.
【点睛】此题考查的是全等三角形的性质,掌握全等三角形的对应边相等,全等三角形的对应角相等是解题的关键,注意分情况讨论思想的应用.
2.如图,,,点M在线段上以的速度由点C向点B运动,同时,点N在射线上以的速度运动,它们运动的时间为(当点M运动结束时,点N运动随之结束).在射线上取点A,在M、N运动到某处时,有与全等,则此时的长度为( ).
A.1或 B.2或 C.2或 D.1或
【答案】D
【分析】本题考查了全等三角形的性质,分类讨论是解答本题的性质.
根据题意分两种全等情况:①,②,然后利用全等的性质求解即可
【详解】解:①若,则,,
∴,,
解得:,;
②若,则,,
∴,,
解得:,
∴AB的长度为或.
故选:D.
3.如图,,,E、F分别为线段和射线上的一点,若点E从点B出发向点A运动,同时点F从点B出发向点D运动,二者速度之比为,运动到某时刻同时停止,在射线上取一点G,使与全等,则的长为( )
A.18 B.70 C.88或62 D.18或70
【答案】D
【分析】设,则,使与全等,由可知,分两种情况:当时,当时,列方程即可求解.本题主要考查了全等三角形的性质,利用分类讨论思想是解答此题的关键.
【详解】解:设,则,
∵,
∴与全等,可分两种情况:
情况一:当时,
∵,
∴,
解得:,
∴;
情况二:当时,
∵,
∴,
解得:,
∴,
综上所述,或70.
故选:D.
4.如图,,,,,垂足分别为A、B.点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿向点B运动;点Q从点B出发,以每秒a个单位的速度沿射线方向运动.点P、点Q同时出发,当以P、B、Q为顶点的三角形与全等时,a的值为 .
【答案】2或
【分析】本题考查全等三角形的应用,解答本题的关键是明确有两种情况,利用数形结合的思想解答.
根据题意,可以分两种情况讨论,第一种,第二种,然后分别求出相应的的值即可.
【详解】解:当时,则,,
,,
,,
,
,
解得;
当时,则,,.
,,
,,
,
解得;
由上可得的值是2或,
故答案为:2或.
5.如图,在中,,,为的中点,点在线段上以的速度由点向点运动.同时,点在线段上以相同速度由点向点运动,一个点到达终点后,另一个点也停止运动.当与全等时,求点运动的时间.
【答案】与全等时,点运动的时间为秒
【分析】本题考查了全等三角形的对应边相等的性质,设点、的运动时间为,表示出、、、,再根据全等三角形对应边相等,分①、是对应边, ②与是对应边两种情况,列方程求解即可.
【详解】解:∵,, 点为的中点,
,
设点、的运动时间为, 则, ,
∴,
①、是对应边时,
∵与全等,,
∴, ,
∴且,解得;
②与是对应边时, ,
∵与全等,
∴,,
∴且,
解得 且(相互矛盾,则舍去) ,
综上所述,与全等时,点运动的时间为秒.
6.如图,在等腰中,,点从点出发,以的速度沿向点运动,设点的运动时间为.
(1)______.(用的代数式表示)
(2)当点从点开始运动,同时,点从点出发,以的速度沿向点运动,是否存在这样的值,使得与全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当或时与全等.
【分析】此题主要考查了全等三角形的性质.
(1)根据P点的运动速度可得的长,再利用即可得到的长;
(2)此题主要分两种情况①当,时,;当时,,然后分别计算出t的值,进而得到v的值.
【详解】(1)解:依题意,得,
∴.
故答案为:;
(2)解:①当,时,,
∵,
∴,
∴,
,
解得:,
,
,
解得:;
②当时,,
∵,
∴,
,
解得:,
,
,
解得:.
综上所述:当或时,与全等.
7.如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=5,延长BC到点E,使得CE=CD,连结DE.若动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿着BC-CD-DA向终点A运动,设点P的运动时间为t秒.
(1)CE= ;当点P在BC上时,BP= (用含有t的代数式表示);
(2)在整个运动过程中,点P运动了 秒;
(3)当t= 秒时,△ABP和△DCE全等;
(4)在整个运动过程中,求△ABP的面积.
【答案】(1)2,2t;(2)7;(3)1或6;(4)△ABP的面积为.
【分析】(1)根据CE=CD可求得CE的长,利用速度时间即可求得BP的长;
(2)先计算出总路程,再利用路程速度即可计算出用时;
(3)分两种情况,利用全等三角形的性质即可求解;
(4)分三种情况,利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:(1)∵CE=CD,AB=CD=4,
∴CE=2,
∵点P从点B出发,以每秒2个单位的速度运动,
∴BP=2t;
故答案为:2,2t;
(2)点P运动的总路程为BC+CD+DA=5+4+5=14,
∴在整个运动过程中,点P运动了(秒);
故答案为:7;
(3)当点P在BC上时,△ABP≌△DCE,
∴BP=CE=2,
∴2t=2,
解得:t=1;
当点P在AD上时,△BAP≌△DCE,
∴AP=CE=2,
点P运动的总路程为BC+CD+DA-AP=5+4+5-2=12,
∴2t=12,
解得:t=6;
综上,当t=1或6秒时,△ABP和△DCE全等;
故答案为:1或6;
(4)当点P在BC上,即0<t时,AB=4,BP=2t,
∴△ABP的面积为ABBP=4t;
当点P在CD上,即<t时,AB=4,BC=5,
∴△ABP的面积为ABBC=10;
当点P在BC上,即7时,AB=4,AP=14-2t,
∴△ABP的面积为ABBP=28-4t;
综上,△ABP的面积为.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
8.在中,,,,,动点从点出发,以的速度沿着三角形的边运动,回到点停止,设运动时间为.
(1)如图1,当时,___________,当时,___________(用含的式子表示);
(2)如图1,当___________s时,的周长被线段平分为相等的两部分;
(3)如图1,若的面积等于面积的一半,求的值;
(4)如图3,在中,,,,.如图2,在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止;在两点运动过程中的某一时刻,恰好和可以完全重合,直接写出点的运动速度.
【答案】(1)6,
(2)6
(3)5.5或9.5
(4)或或或
【分析】本题考查三角形中的动点问题,全等三角形的性质,熟练掌握相关知识点,利用数形结合和分类讨论的思想求解,是解题的关键:
(1)根据路程等于速度乘以时间,列出代数式即可;
(2)根据题意,易得,即点的路程等于三角形周长的一半,列出方程进行计算即可;
(3)分点为的中点和点为的中点两种情况,进行求解即可;
(4)分,两种情况,再分点在上和点在上,进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:当时,;
,
当时,此时点在边上,;
故答案为:,;
(2)解:由题意,得:,
∴,
解得:;
故答案为:6;
(3)解:①当点为的中点时,为的中线,则:,
;
②当点为的中点时,为的中线,则:,
;
综上:或;
(4)解:①当,则:,
当点在上时,,解得:,
∴点的速度为:;
当点在上时,则:,
∴点的速度为:;
②当时,则:,
当点在上时,,解得:,
∴点的速度为:;
当点在上时,则:,
∴点的速度为:;
综上:点的速度为或或或.
9.如图1,在中,,经过点C的动直线,交边于点H,已知.
(1)直线运动的过程中,
①当是的高时,求的长;
②如图2,过点A作于点G,过点B作 于点F,设线段的长度为 ,线段的长度为,求的最大值;
(2)如图3,若点D以的速度从点A出发,沿移动到点B,点E以的速度从点B出发,沿移动到点A,点E在点 D出发后开始运动,两动点中有一个点到达终点后另一个点继续移动到终点.过点D、E分别作,,垂足分别为点M、N,设点 D运动时间为,试探究t取何值时,以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶点的三角形全等.
【答案】(1)①;②5
(2)或或6
【分析】本题考查三角形的面积、垂线段最短、三角形全等的性质、一元一次方程的几何应用,解答的关键是对动点所在位置分类讨论求解.
(1)①利用三角形的面积公式,利用等面积法求解即可;
②由得到,当时,最小,此时最大,进而求解即可;
(2)分①点D在边上,点E在边上时;②当点D在边上,点E在边上时;③当点D在边上,点E在边上时;④当点D在边上,点E在点A处时四种情况,利用全等三角形的性质列方程求解即可.
【详解】(1)解:①∵在中,,,是的高,
∴,则;
②由题意,,
∴,
当时,最小,此时最大,最大值为;
(2)解:由题意,点D在上用时,在上用时,
点E在上用时,在上用时,
故分以下几种情况:
①点D在边上,点E在边上时,如图,
则,,
∴,,
∵以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶点的三角形全等,又,,
∴,则,解得,
∵,
∴这种情况不可能,舍去;
②当点D在边上,点E在边上时,如图,
则,,
由得,解得,
∵,,
∴符合题意;
③当点D在边上,点E在边上时,如图,
则,,
由得,解得,
∵,,
∴符合题意;
④当点D在边上,点E在点A处时,如图,
则,,
由得,解得,符合题意,
综上,满足条件的t值为或或6.
10.如图①,在中,,,,,现有一动点P从点A出发,沿着三角形的边运动,回到点A停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当时,________cm;
(2)如图①,当________时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点Q,与点P同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好,求点Q的运动速度.
【答案】(1)6
(2)或
(3)Q运动的速度为或.
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、三角形的中线的性质,一元一次方程的应用等知识点,清晰的分类讨论思想是解答本题的关键.
(1)利用速度乘时间即可求解;
(2)根据三角形中线的性质分两种情况讨论即可解答;
(3)设点Q的运动速度为,然后分点P在上,点Q在上;点P在上,点Q在上两种情况,分别根据全等三角形的性质列方程解答即可.
【详解】(1)解:当时,,
故答案为:6;
(2)解:如图,当P在上,的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
当在上时,如图,的面积等于面积的一半,
∴,
∴,
综上:当为或时,的面积等于面积的一半;
故答案为:或;
(3)解:设点Q的运动速度为,
①当点P在上,点Q在上,时,,
∴,解得;
②当点P在上,点Q在上,时,,
∴点P的路程为,点Q的路程为,
∴,解得;
∴Q运动的速度为或.
11.如图,直线,平分,过点B作交于点C.动点E,D同时从点A出发,其中动点E以的速度沿射线运动,动点D以的速度在直线上运动.已知,设动点D,E的运动时间为.
(1)的度数为 ;
(2)当点D沿射线运动时,若,求t的值;
(3)当动点D在直线上运动时,若与全等,则t的值为 .
【答案】(1)
(2)或4
(3)或
【分析】本题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质、三角形的面积等知识:
(1)根据角平分线的定义、直角三角形的锐角互余即可解决问题;
(2)作于H,于G.由平分,推出,由,可得,解方程即可解决问题.
(3)存在.由,可知当时,,列出方程即可解决问题.
【详解】(1)解:如图1中,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:如图2中,
①当E在线段上时,作于H,于G.
∵平分,
∴,
∵
∴,
∴.
②当点E运动到延长线上,同法可得时,也满足条件,
∴当或时,满足.
故答案为:或;
(3)解:∵,
∴当时,,
∴
∴
∴时,.
当D在延长线上时,,
综上所述,满足条件的t的值为2或6,
故答案为:或.
12.如图所示,在正方形中,,E是上的一点且,连接,动点M从点A以每秒2个单位长度的速度沿向终点A运动,设点M的运动时间为t秒,当和全等时,求t的值.
【答案】3.5秒或6.5秒
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质、一元一次方程的应用等知识,解题的关键是掌握全等三角形的性质.
分两种情况进行讨论,根据“全等三角形的对应边相等”并结合题意得出和,即可求得答案.
【详解】解:如下图,
①当点M在上时,
∵和全等,
∴,
由题意可得: ,
所以;
②当点M在上时,
∵和全等,
∴,
由题意得:,解得.
所以,当t的值为3.5秒或6.5秒时,和全等.
13.如图,中,,,,直线l经过点C且与边相交.动点P从点A出发沿路径向终点B运动;动点Q从点B出发沿路径向终点A运动.点P和点Q的速度分别为和,两点同时出发并开始计时,当点P到达终点B时计时结束.在某时刻分别过点P和点Q作于点E,于点F.设运动时间为t秒,解答下列问题:
(1)用含t的式子表示______,______;
(2)探究t取何值时,与全等?
【答案】(1),
(2)当秒或秒或12秒时,与全等
【分析】该题主要考查了全等三角形的性质,解答的关键是运用分类讨论思想解答;
(1)根据题意的运动方式,列代数式即可;
(2)分为,,三种情况分别解答即可
【详解】(1)当动点P在上时;当动点Q在上时,,,
当动点P在上时;当动点Q在上时,,,
综上,,;
(2)①如图1,Q在上,点P在上时,作,,
∵,
∴,
∴,
当时,
则,
即,
解得:;
②如图2,当点P与点Q重合时,
当,
则,
∴.
解得:;
③如图3,当点Q与A重合时,
,
∴,
当,
则,
即,
解得:;
当综上所述:当秒或秒或12秒时,与全等.
14.如图,已知正方形边长为,动点M从点C出发,沿着射线的方向运动,动点P从点B出发,沿着射线的方向运动,连结,
(1)若动点M和P都以每秒的速度运动,问t为何值时和全等?
(2)若动点P的速度是每秒,动点M的速度是每秒问t为何值时和全等?
【答案】(1)t=1;(2)t=或t=
【分析】(1)根据△DCP与△BCM全等,列出关于t的方程,解之即可;
(2)分当点P在点C左侧和当点P在点C右侧,两种情况,根据PC=CM,列方程求解即可.
【详解】解:(1)要使△DCP与△BCM全等,
则PC=CM,
由题意得:2t=4-2t,
解得:t=1;
(2)当点P在点C左侧时,
则△DCP≌△BCM,
∴PC=CM,
∴4-3t=1.5t,
解得:t=;
当点P在点C右侧时,
则△DCP≌△BCM,
∴CP=CM,
∴3t-4=1.5t,
解得:t=,
综上:当t=或t=时,△DCP与△BCM全等.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,解题的关键是抓住全等三角形的条件,得到相等线段,列出方程,注意分类讨论.
15.如图,长方形中,cm,cm,现有一动点P从A出发以2cm/秒的速度,沿长方形的边A—B—C—D—A返回到点A停止,点P的运动时间为t秒.
(1)当秒时, cm;
(2)Q为边上的点,且,当t为何值时,以长方形的两个顶点及点P为顶点的三角形与全等.
【答案】(1)2
(2)2.5或4.5或7.5或9.5
【分析】(1)当秒时,点P运动到线段上,即可得到的长度;
(2)根据题意,要使一个三角形与全等,则点P的位置可以有四个,根据点P运动的位置,即可计算出时间.
【详解】(1)解:当t=3秒时,点P走过的路程为:,
∵,
∴点P运动到线段上,
∴cm,
故答案是:2;
(2)根据题意,如图,连接,则,,,
∴要使一个三角形与全等,则另一条直角边必须等于,
①当点P运动到时,,此时,
∴点P的路程为:,
∴,
②当点P运动到时,,此时,
∴点P的路程为:,
∴,
③当点P运动到时,,此时,
∴点P的路程为:,
∴,
④当点P运动到时,即P与Q重合时,,此时,
∴点P的路程为:,
∴,
综上所述,时间的值可以是:t=2.5s,4.5s,7.5s或9.5s.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,线段的动点问题,等腰三角形的判定,解题的关键是掌握全等三角形的判定与性质及动点的运动状态,从而进行分类讨论.
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专题04 全等三角形的动点问题
目录
A题型建模・专项突破
题型一、动点全等问题 1
题型二、多动点全等问题 2
题型三、三角形中的动点全等问题 3
题型四、四边形中的动点全等问题 5
题型五、存在“拐点”的动点全等问题 6
题型六、动点全等中的面积问题 8
题型七、动点全等中的最值问题 8
题型八、全等三角形动点问题综合 8
B综合攻坚・能力跃升
题型一、动点全等问题
1.如图,在长方形中,.延长到点E,使,连接,动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿向终点A运动,设点P的运动时间为t秒,当t的值为 秒时,和全等.
2.如图,在长方形中,,,延长到点E,使,连接,动点P从点A出发,以每秒3个单位的速度沿运动,设点P的运动时间为t秒,当t的值为 秒时,与全等.
3.如图,点和动点在直线上,点关于点的对称点为,以为边作,使,.直线上有一点在点右侧,,过点作射线,点为射线上的一个动点,连接.当与全等时, .
4.如图,在中,为高,,点为上的一点,,连接交于点,(和 是对应角).
(1)求 的度数;
(2)有一动点从点出发沿线段以每秒4个单位长度的速度运动,设点的运动时间为秒,是否存在t的值,使得的面积为18?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
题型二、多动点全等问题
5.题目:“如图,已知,,,动点以的速度从点出发沿边向终点移动,动点以的速度从点出发沿边向终点匀速移动,动点从点出发沿对角线向终点移动,三点同时出发,当其中一点到达终点时,其余两点也停止运动.连接,求动点的速度为多少时,存在某个时刻,使得以为顶点的三角形与全等(点与点是对应点).”甲答:,乙答:,丙答:,则正确的是( )
A.甲、乙的答案合在一起才完整 B.乙、丙的答案合在一起才完整
C.只有乙的答案正确 D.三人的答案合在一起才完整
6.如图,,垂足为点,,,射线,垂足为点,一动点从点出发以沿射线运动,点为射线上一动点,随着点运动而运动,且始终保持,在点的运动过程中,运动时间为.若以点、、为顶点的三角形和以点为顶点的三角形全等.则t的值有(注:点与不重合)( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.如图,的两条高与交于点,,.点在射线上,且,动点从点出发,沿线段以每秒个单位长度的速度向终点运动,同时动点从点出发,沿射线以每秒个单位长度的速度运动,当点到达点时,,两点同时停止运动,设运动时间为秒,当与全等时,则的值为( )
A.秒 B.秒 C.秒或秒 D.秒或秒
8.如图,在中,,在中.现有一动点P,从点C出发,沿着三角形的边运动,回到点C停止,速度为.若另外有一个动点Q,与点P同时出发,从点A开始沿着边运动,回到点A停止.若在两点运动过程中的某一时刻,恰好和全等,设点Q的运动速度为,则的值为 .
题型三、三角形中的动点全等问题
9.如图,在中,,,,直线经过点且与边相交.动点从点A出发沿路径向终点运动;动点从点出发沿路径向终点A运动.点和点的速度分别为和,两点同时出发并开始计时,当点到达终点时计时结束.在某时刻分别过点和点作于点,于点,设运动时间为,则当的值为多少时,与全等?( )
A.2 B.2或6 C.或6 D.2或或6
10.如图,在中,,,,,在中,,,,,.现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为.若另外有一个动点,与点同时出发,从点开始沿着边运动,回到点停止,若在两点运动过程中的某一时刻,恰好和全等,设点的运动速度为,则的值为( )
A.或 B.或
C.或或 D.或或或
11.如图,在中,,,.动点P从点A出发沿的路径向终点C运动;动点Q从点B出发沿的路径向终点A运动.点P和点Q分别以每秒和的运动速度同时开始运动,其中一点到达终点时另一点也停止运动.在某时刻,过点P和点Q分别作于点E,于点F,则点P的运动时间为 s时,与全等.
12.如图①,在中,,,,,现有一动点从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为秒.
(1)如图①,当时,______cm.
(2)如图①,当______时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,,在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某时刻,恰好,求点的运动速度.
题型四、四边形中的动点全等问题
13.如图,在正方形ABCD中,AB=8cm,延长BC到点E,使CE=2cm,连接DE,动点P从点A出发,以每秒2cm的速度沿AB→BC→CD→DA向终点A运动.设点P的运动时间为t秒,当△PBC和△DCE全等时,t的值为( )
A.3 B.5 C.9 D.3或9
14.如图,在正方形中,,是上的一点且,连接,动点从点以每秒2个单位长度的速度沿向终点运动,设点的运动时间为秒,当和全等时,的值是( )
A.3.5 B.5.5 C.6.5 D.3.5或6.5
15.如图,在四边形中,,.动点P以的速度从点A出发沿边向点D匀速移动,动点Q以的速度从点B出发沿边向点C匀速移动,动点M从点B出发沿对角线向点D匀速移动,三点同时出发.连接,当动点M的速度为 时,存在某个时刻,使得以P、D、M为顶点的三角形与全等.
16.如图所示,在正方形中,,E是上的一点且,连接,动点M从点A以每秒2个单位长度的速度沿向终点A运动,设点M的运动时间为t秒,当和全等时,求t的值.
题型五、存在“拐点”的动点全等问题
17.如图,在长方形中,,,点是延长线上一点,且,连接,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿向终点运动.设点运动的时间为,则当和全等时,的值为 .
18.如图,在长方形中,,,延长边到点E,使,连接.动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿向终点A运动,当和全等时,会闪烁一下(闪烁时间极短,忽略不计),则首次闪烁与第二次闪烁的时间间隔为 秒.
19.如图,中,,直线经过点且与边相交.动点从点出发沿路径向终点运动;动点从点出发沿路径向终点运动.点和点的速度分别为和,两点同时出发并开始计时,当点到达终点时计时结束.在某时刻分别过点和点作于点;于点,设运动时间为秒.
①当点在上时, (用含秒代数式表示);
②当 秒时,与全等.
20.如图,在中,,,,点在直线上,点是直线上点左边的一点,且,.动点从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线向终点匀速运动;同时动点从点出发,以每秒6个单位长度的速度沿折线向终点匀速运动.两点到达相应的终点就分别停止运动,分别过点、点作于点,于点.设点的运动时间为.
(1)用含的代数式表示的长;
(2)当点在边上时,求证:;
(3)当与全等时,直接写出的值.
题型六、动点全等中的面积问题
21.如图1和图2,点B,C,D,E在同一条直线上,且,.
(1)如图 1,点 D 与点 C 重合,求证:;
(2)将图 1中的 沿直线向左平移至点D与点B 重合时停止,如图2所示,与交于点 G.
①判断此时与之间的位置关系,并说明理由;
②已知 ,求四边形的面积.
22.如图①,在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当____时,的面积等于面积的一半;
(2)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好,求点的运动速度.
23.在中,,动点P从点A出发,以的速度沿着三角形的边运动,回到点A停止,设运动时间为.
(1)如图1,当时, ,当时, (用含t的式子表示);
(2)如图1,当 s时,的周长被线段平分为相等的两部分;
(3)如图1,若的面积等于面积的一半,求t的值;
(4)如图2,在中,.在的边上,若另外有一个动点Q,与点P同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止;在两点运动过程中的某一时刻,恰好和全等,求点Q的运动速度.
24.如图①,在中,,,,,现有一动点,从点出发,沿着三角形的边运动,回到点停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当______时,的面积等于面积的三分之二;
(2)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好,求点的运动速度.
题型七、动点全等中的最值问题
25.如图,在中,平分交于点,点,分别是和上的动点,当,时,的最小值等于 .
26.如图,在中,,是的平分线.若P,Q分别是和上的动点,则的最小值是 .
27.如图,在中,,平分,点 P为线段上一动点,点 Q为边上一动点,当的值最小时,则的度数是( )
A. B. C. D.
28.如下图所示,在中,,平分,为线段上一动点,为边上一动点,当的值最小时,的度数是( )
A. B. C. D.
题型八、全等三角形动点问题综合
29.在中,,点D是射线上一动点(不与点B、C重合),以为边在其右侧作,使得、,连接.
(1)如图①,点D在线段上,求证:.
(2)设.当点D在射线上移动时,探究α与β之间的数量关系,并说明理由.
30.如图,在中,,,点为射线上一动点,连接,将绕点逆时针旋转,E点旋转至点F.
(1)如图1,过F点作交于点,求证:;
(2)如图2,连接交于D点,若,求证:是的2倍;
(3)E是射线上一点,直线交直线于D点,若,则 .
31.如图,在中,,D为射线上一动点(不与点B、C重合),在的右侧作,使得,连接.
(1)当点D在线段上时,求证:;
(2)若点D运动到线段上某一点时,恰好有,问:线段与线段有什么位置关系并说明理由;
(3)在点D的运动过程中,当垂直于的某边时,则 (用含α的代数式表示).
32.如图,为等边三角形,直线与边交于点,,为直线上一动点,连接,将线段绕点逆时针旋转得,连接.
(1)如图,若,与交于点,且,,求的长度;
(2)如图,若与交于点,且为中点,猜想线段、、之间存在的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图,若,连接,当最短时,在直线和线段上分别取点和点,且,连接、,直接写出(或者表示出)当取得最小值时的度数.
1.如图,,点P在线段上,以速度从点A出发向点C运动,到点C停止运动.点Q在射线上运动,且.若与全等,则点P运动的时间为( )
A.4s B.2s C.2s或3s或4s D.2s或4s
2.如图,,,点M在线段上以的速度由点C向点B运动,同时,点N在射线上以的速度运动,它们运动的时间为(当点M运动结束时,点N运动随之结束).在射线上取点A,在M、N运动到某处时,有与全等,则此时的长度为( ).
A.1或 B.2或 C.2或 D.1或
3.如图,,,E、F分别为线段和射线上的一点,若点E从点B出发向点A运动,同时点F从点B出发向点D运动,二者速度之比为,运动到某时刻同时停止,在射线上取一点G,使与全等,则的长为( )
A.18 B.70 C.88或62 D.18或70
4.如图,,,,,垂足分别为A、B.点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿向点B运动;点Q从点B出发,以每秒a个单位的速度沿射线方向运动.点P、点Q同时出发,当以P、B、Q为顶点的三角形与全等时,a的值为 .
5.如图,在中,,,为的中点,点在线段上以的速度由点向点运动.同时,点在线段上以相同速度由点向点运动,一个点到达终点后,另一个点也停止运动.当与全等时,求点运动的时间.
6.如图,在等腰中,,点从点出发,以的速度沿向点运动,设点的运动时间为.
(1)______.(用的代数式表示)
(2)当点从点开始运动,同时,点从点出发,以的速度沿向点运动,是否存在这样的值,使得与全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
7.如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=5,延长BC到点E,使得CE=CD,连结DE.若动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿着BC-CD-DA向终点A运动,设点P的运动时间为t秒.
(1)CE= ;当点P在BC上时,BP= (用含有t的代数式表示);
(2)在整个运动过程中,点P运动了 秒;
(3)当t= 秒时,△ABP和△DCE全等;
(4)在整个运动过程中,求△ABP的面积.
8.在中,,,,,动点从点出发,以的速度沿着三角形的边运动,回到点停止,设运动时间为.
(1)如图1,当时,___________,当时,___________(用含的式子表示);
(2)如图1,当___________s时,的周长被线段平分为相等的两部分;
(3)如图1,若的面积等于面积的一半,求的值;
(4)如图3,在中,,,,.如图2,在的边上,若另外有一个动点,与点同时从点出发,沿着边运动,回到点停止;在两点运动过程中的某一时刻,恰好和可以完全重合,直接写出点的运动速度.
9.如图1,在中,,经过点C的动直线,交边于点H,已知.
(1)直线运动的过程中,
①当是的高时,求的长;
②如图2,过点A作于点G,过点B作 于点F,设线段的长度为 ,线段的长度为,求的最大值;
(2)如图3,若点D以的速度从点A出发,沿移动到点B,点E以的速度从点B出发,沿移动到点A,点E在点 D出发后开始运动,两动点中有一个点到达终点后另一个点继续移动到终点.过点D、E分别作,,垂足分别为点M、N,设点 D运动时间为,试探究t取何值时,以点D、M、C为顶点的三角形与以点E、N、C为顶点的三角形全等.
10.如图①,在中,,,,,现有一动点P从点A出发,沿着三角形的边运动,回到点A停止,速度为,设运动时间为.
(1)如图①,当时,________cm;
(2)如图①,当________时,的面积等于面积的一半;
(3)如图②,在中,,,,.在的边上,若另外有一个动点Q,与点P同时从点A出发,沿着边运动,回到点A停止.在两点运动过程中的某一时刻,恰好,求点Q的运动速度.
11.如图,直线,平分,过点B作交于点C.动点E,D同时从点A出发,其中动点E以的速度沿射线运动,动点D以的速度在直线上运动.已知,设动点D,E的运动时间为.
(1)的度数为 ;
(2)当点D沿射线运动时,若,求t的值;
(3)当动点D在直线上运动时,若与全等,则t的值为 .
12.如图所示,在正方形中,,E是上的一点且,连接,动点M从点A以每秒2个单位长度的速度沿向终点A运动,设点M的运动时间为t秒,当和全等时,求t的值.
13.如图,中,,,,直线l经过点C且与边相交.动点P从点A出发沿路径向终点B运动;动点Q从点B出发沿路径向终点A运动.点P和点Q的速度分别为和,两点同时出发并开始计时,当点P到达终点B时计时结束.在某时刻分别过点P和点Q作于点E,于点F.设运动时间为t秒,解答下列问题:
(1)用含t的式子表示______,______;
(2)探究t取何值时,与全等?
14.如图,已知正方形边长为,动点M从点C出发,沿着射线的方向运动,动点P从点B出发,沿着射线的方向运动,连结,
(1)若动点M和P都以每秒的速度运动,问t为何值时和全等?
(2)若动点P的速度是每秒,动点M的速度是每秒问t为何值时和全等?
15.如图,长方形中,cm,cm,现有一动点P从A出发以2cm/秒的速度,沿长方形的边A—B—C—D—A返回到点A停止,点P的运动时间为t秒.
(1)当秒时, cm;
(2)Q为边上的点,且,当t为何值时,以长方形的两个顶点及点P为顶点的三角形与全等.
1 / 6
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