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第四章三角形
第07讲相似以三角形在动点与最值问题中的应用
目录
目标导图口口构建知识脉络
考点深解和口速通命题要点
考点1单动点相似存在性问题
考点2双动点相似问题(含比例最值)
考点3利用相似比转化线段和最值(胡不归、阿氏圆)
考点4相似三角形中的动态比例最值
考点5相似与二次函数结合(动点在抛物线上)
命题突破如口破解常考题型
题型1相似三角形中动点求线段长问题
题型2相似三角形中动点求线段最值问题
题型3相似三角形中动点求线段比问题
题型4相似三角形中单动点相似存在性问题
题型5相似三角形中双动点相似存在性问题
题型6相似三角形动点与函数综合问题
难点攻坚T口攻克易错难点
难点1利用胡不归模拟求解相似三角形中线段和问题
难点2利用阿氏圆模拟求解相似三角形中线段和问题
难点3相似三角形中动点与二次函数综合问题
练测提能D口效果及时检测
测能力/提能力
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构建知识脉络
核心:动态几何中的三角形相似判定
单动点相似存在性问题
考法:给定一个动点和估定三角形(或两个动点在一定约束下),要求构成相似三角形
方法:分类讨论对应关系。通常按角相等(如∠A=∠D)分2-3类情况,利用对应边成比例速立方
程(常含绝对值或平方),求解动点坐标,并验证几何合理性
核心:两个相关动点构成的相似关系中,求线段比或乘积的最值
双动点相似问题(
含比例最值)
考法:两点分别在直线、线段或曲线上运动,保持两三角形相似
方法:先利用相似条件确定两动点的关联(化比例与夹角),将目标比例(如AP/BP)通过相似比转化为
另一个易于求最估的线段(如一条垂线段),再运用几何最估原理(两点之同间、垂线段最短等)求解
利用相似比转化线
阿氏圆:解决kPA+PB”(k)型问题。关键在于构造子母型相似:在已知定点与定园(阿氏回)
知识梳理
段和最值("胡不归
的背景下,通过相以比将kPA转化为另一线段PM,使问题化为P'M+PB的常规最值
阿氏圆)
胡不归:解决"PA+kPB”"(0<k<1)型问题。核心是构造含k的定角正弦的直角三角形.利用三角函
相似
数(本质是固定比例的相似)将kPB转化为垂线段PC,从而将何题化为"点到直线的垂线段最短
三角
相似三角形中的动态
核心:求面积比、线段比等动态比例的最大(小)值
形在
比例最值
方法:利用相似三角形面积比等于相似此的平方,将动态比例关系转化为某一线段的平方的函数(常为
二次函数),通过求函数最值解决
动点
核心:坐标背景下相似条件的代数化
与最
相似与二次函数结合(
动点在抛物线上)
考法:动点在抛物线上,与定点构成三角形,和另一固定三角形相似
值问
方法:设出动点坐标,利用两点间距离公式表示边长,根据相似分类讨论的对应边成比例列方程求
解;或先发现固定夹角,利用夹角内边对应成比例例式。常涉及解二次方程,并需讨论解的合埋性
题中
转化:遇线段和/比问题,优先想相似,构造图形转化
的应
解题策略
分类:动点相似先分类讨论对应关系,再列方程
用
函敖化:动态比例设参,牢立一次函敖求最值
学法指导
模型:吃透”阿氏圆“胡不归"的构造原理
复习方向
关联:打通相似与勾股、二角函数的内在联系
直题:集中练习含动点、抛物线的相似综合题
速通命题要点
◇考点1单动点相似存在性问题
核心:动态几何中的三角形相似判定。
考法:给定一个动点和固定三角形(或两个动点在一定约束下),要求构成相似三角形。
方法:分类讨论对应关系。通常按角相等(如∠A=∠D)分2-3类情况,利用对应边成比例建立方程(常
含绝对值或平方),求解动点坐标,并验证几何合理性。
易混易错
1.动点位置需分类讨论:在线段上、延长线上或直线外,易遗漏情况
2.相似对应关系不确定,常有多解(如△ABC∽△APQ或△ABC∽△AQP)
3.
比例式列方程时,边对应关系易混淆,需先明确对应顶点顺序
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4.解方程求得动点坐标后,需检验是否满足几何条件(如点在线段上)
◇考点2双动点相似问题(含比例最值)
核心:两个相关动点构成的相似关系中,求线段比或乘积的最值。
考法:两点分别在直线、线段或曲线上运动,保持两三角形相似。
方法:先利用相似条件确定两动点的关联(比例与夹角),将目标比例(如AP/BP)通过相似比转化为
另一个易于求最值的线段(如一条垂线段),再运用几何最值原理(两点之间、垂线段最短等)求解。
易混易错
1.
双动点需分主从,先定主动点再求从动点轨迹,易混淆主从关系
2.相似对应关系可能动态变化,需分情况讨论,易遗漏转换情形
3.比例最值问题常需转化为单动点或函数最值,直接比不易求极值
4.点是否在线段、延长线上影响解的存在性,易忽略边界检验
◇考点3利用相似比转化线段和最值(“胡不归”“阿氏圆”)
这是相似转化的高阶应用,旨在解决“PA+k·PB”型最值。
1.阿氏圆:解决“k·PA+PB”(k≠1)型问题。关键在于构造子母型相似:在已知定点与定圆(阿氏圆)
的背景下,通过相似比将k·PA转化为另一线段PM,使问题化为PM+PB的常规最值。
2.胡不归:解决“PA+k·PB”(0<k<1)型问题。核心是构造含k的定角正弦的直角三角形,利用三角
函数(本质是固定比例的相似)将k·PB转化为垂线段PC,从而将问题化为“点到直线的垂线段最短”。
易混易错
1.
“胡不归”构造含定角正弦的线段,需将系数转化为三角函数值,易错设角
2.“阿氏圆”利用到两定点距离比为定值的轨迹是圆,易混淆内分、外分点
3.转化后判断何时取最值,需确保点在轨迹(圆或线)上,易忽略存在条件
4.两种模型最终转化为“两点间线段最短”或“垂线段最短”,但转化步骤易错
◇考点4相似三角形中的动态比例最值
核心:求面积比、线段比等动态比例的最大(小)值。
方法:利用相似三角形面积比等于相似比的平方,将动态比例关系转化为某一线段的平方的函数(常为
二次函数),通过求函数最值解决。
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易混易错
1.动态比例通常需先确定变量关系,设元建立函数,易忽略定义域
2.比例最值常需转化为二次函数或几何最值模型,转化过程易出错
3.动点位置影响相似对应关系,可能需分类讨论,易遗漏情形
4.求最值时需检验端点是否可取,比例分母不为零等隐含条件易忽略
◇考点5相似与二次函数结合(动点在抛物线上)
核心:坐标背景下相似条件的代数化。
考法:动点在抛物线上,与定点构成三角形,和另一固定三角形相似。
方法:设出动点坐标,利用两点间距离公式表示边长,根据相似分类讨论的对应边成比例列方程求解;
或先发现固定夹角,利用夹角两边对应成比例列式。常涉及解二次方程,并需讨论解的合理性。
易混易错
1.抛物线上动点坐标需同时满足二次函数式和相似比例关系,易漏条件
2.相似对应关系需根据动点位置分类讨论(如点A对点P或对点Q),易混淆
3.
列方程时比例线段可能涉及水平竖直距离或斜边长,勾股使用易错
4.
解出参数后需检验动点是否在抛物线有效区间内,易忽略范围限制
→破解常考题型
◇题型1
相似三角形中动点求线段长问题
典例1(2025四川宜宾中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90,AC=4,BC=5,过点A作直线
I∥BC,点E是直线I上一动点,连结EC,过点E作EF⊥CE,连结CF使
tan∠ECF-2.当F最短时,
则AE的长度为()
E
B
A.5
B.4
C.25
D.213
典例2(2025广西一模)如图,在边长为2的正方形ABCD中,点M是边AB上一个动点,在AB延长线
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上找一点N,使点M和点N关于点B对称,连接CM,DN相交于点E.当动点M从点A运动到点B时,
点E的运动路径长为()
D
E
N
MB
A.
25
B.25
D.
22
3
3
15
解题技巧
技巧:将动点位置设为参数t,用t表示关键线段长。分析动点在哪些位置会形成相似三角形,利用
对应边成比例建立关于t的方程求解。
变式1(2024辽宁鞍山模拟预测)如图,在Rt△ABC中,LB=90°,BC=1,AB=2,点D为AB边上
CF 25
动点,点F为AC边上一动点,AD5,当△ADF是等腰三角形时,AD的长为一
F
D
变武2(2025安微马鞍山一模)如图,在菱形48CD中,4B=6,cQ0sB-M是AB边上的动点,N是
BC边上的动点,将aBMN沿MN翻折得△B'MN,NB'的延长线与AD的延长线交于点E.
D
D(E)
M
B
B
①
②
(1)如图①,当点B落在CD上时,恰好有B'M⊥AB,此时AM=一
(2)如图②,当AM=2时,移动点N,使点E与点D重合,此时NC=_
◇题型2相似三角形中动点求线段最值问题
典例1(2025陕西西安模拟预测)如图,有一个边长为4的正方形ABCD,E是射线BC上一动点,连接
AE,P是线段AE上一动点,连接PD,且满足AP·AE=I6,则PD的最小值是」
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B
典例2(2025四川成都模拟预测)如图,在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm,动点E从A出发沿射线
AD以Icm/s的速度运动,同时动点F从C出发沿射线DC以4cm/s的速度运动,G为EF的中点,连接
3
CG,则CG的最小值为
cm.
D
B
解|题|技巧
技巧:动点问题中,先将所求线段用含动点参数的式子表示,再利用相似比转化为函数关系式,最
后通过函数性质或几何特征(如三点共线)求最值。
变式1(2025山东潍坊一模)如图,在矩形ABCD中,AD=2,CD=4,P是AB边上一个动点,连接
DP,E是DP上的一个动点,连接AE,CE,且∠DCE=∠ADP,则线段AE的最小值为
D
B
变式2(2025黑龙江佳木斯·三模)如图,正方形ABCD的边长为2,E是AB边上一个动点,F是CD边上
一个动点,且AE=CF,过点B作BG⊥EF于点G,连接AG,则AG长的最小值是
D
G
B
◇题型3相似三角形中动点求线段比问题
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典例1(25-26九年级上广东深圳·月考)正方形纸片ABCD中,E,F分别是AB、CB上的点,且AE=CF
,CE交F于M.若LCMF=60,则C4
EM
M
典例2(2026四川成都.一模)如图,在矩形ABCD中,点E是边AB延长线上一动点,连接BD,ED,EC,
BC 4
DC3,则
E
E
的最小值为一
B
D
解|题|技|巧
技巧:动态中寻找不变量(如定角、定比)。在运动的不同阶段,确定固定的相似三角形,利用其
固定相似比来转化和求解所求线段之比。
变式1(25-26九年级上浙江台州期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=13,AC=5,点D在
边HB上(不与点A,B重合),过点B作BE1CD,垂足为点E,则CD的最小值是
DE
E
B
变式2(25-26九年级上河南周口期末)如图,四边形ABCD是边长为3的菱形,∠B=60°,E为射线BC
上的一动点,连接AE,作LAEF=60°,且EF与菱形外角∠DCG的平分线CM交于点F.当CF=2V5时,
AE
EF
的值是
M
E
G
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◇题型4相似三角形中单动点相似存在性问题
典例1如图,等边ABC的边长为7cm,BD=6cm,CE=2cm,P为BC边上动点,以0.25cm/s的速度
从B向C运动,假设P点运动时间为s,当t=
S时,△BDP与△CPE相似,
典例2(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔期末)已知ABC,点D在AB边上,过点D的直线与AC边相交
于点E,若AB=8,AC=6,AD=3,当ADE与ABC相似时,AE的长为
解|题|技|巧
技巧:动点使三角形相似,需分类讨论对应关系。按不同对应顶点分情况,每种情况利用对应边成
比例列方程求解,并验证点是否在图形上。
变式1(25-26九年级上江西抚州期末)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,M为射线BD上的一动
点(不与B,D重合),过点M作MN⊥射线BC于点N,若以点M,N,C为顶点的三角形与△ABD相似,
则BM的长为
A
M
N
变式2(25-26九年级上江苏南京期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,,LA=90°,∠B=90°,
AB=7,AD=2,BC=3,试在边AB上确定点P的位置,使得以P,A,D为顶点的三角形与以P,B,C
为顶点的三角形相似,则AP=】
D
B
◇题型5相似三角形中双动点相似存在性问题
典例1(2025山东青岛模拟预测)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AC=6cm,
BD=8cm,动点P从点B出发沿BA方向匀速运动,速度为1cm/s;动点Q从点D出发沿DB方向匀速运动,
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速度为1cm/s.连接PQ交AC于点E,过点Q作OF‖AB,交AD于F,在运动过程中始终保持QF与AB
平行,若点P和点Q同时出发.设运动时间为1(s(0<t<4),解答下列问题:
B
(1)当t为何值时,四边形APQF是平行四边形.
(②是否存在茱时刻4,使得四边形AQF的面积是菱形48CD面积的7,若存在,求出:的值,若不存在,
请说明理由
(3)是否存在某一时刻t,使得PQ⊥OF?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
典例2(2025山东青岛模拟预测)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=10cm,
BD=4V5cm·动点P从点A出发,沿AB方向匀速运动,速度为lcm/s;同时,动点Q从点A出发,沿AD
方向匀速运动,速度为2cm/s,以AP,AQ为邻边的平行四边形APMQ的边PM与AC交于点E.设运动时
间为t(s)0<t≤5),解答下列问题:
D
D
E
→P
A
(I)当点D在QM的垂直平分线上时,求t的值:
(2)连接BE,是否存在某一时刻1,使S△PE:S边形4cD=1:8?若存在,求出1的值:若不存在,请说明理由.
(3)是否存在某一时刻,使点P在∠ACB的平分线上?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由
解题技|巧
技巧:两个动点参数设为1,2。分析它们运动至满足相似条件时,对应顶点如何匹配。分情况列出
比例方程,联立解出参数值或关系。
变式1如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3V5cm,BC=3cm·点P由点B出发沿线段BA向点A匀速
运动,速度为2cm/s,同时点Q由点A出发沿线段AC向点C匀速运动,速度为√3cm/s,设运动的时间为
ts(0<t<3).
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B
B
B
D
G
■
O
A
Q
图①
图②
图③
(I)如图①,连接PC,,若△APC∽△ACB,,求t的值;
(②)如图②,连接P9,在点P,Q运动的过程中,是否存在某一时刻,使得点P在线段CQ的垂直平分线上?
若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
(3)如图③,在点P,Q运动的过程中,线段BC上是否存在一点G,使得四边形POGB是菱形?若存在,求
出BG的长;若不存在,请说明理由
变式2(2025山东青岛一模)如图①,在菱形ABCD中,AB=10cm,BD=16cm·动点P从点B出发,
沿BC方向匀速运动,速度为1cmIs;同时,线段MN(点M,N分别与点A,D重合)从点D出发,沿
DB方向匀速平移,速度为2cm/s;线段MN停止运动时,点P也随之停止运动,MN交AB于点E,连接
PN,MB,设运动时间为t(s)(0<1<8),解答下列问题:
A
D
A
D
图①
图①备用图
图②
(I)是否存在某一时刻t,使PN∥EB?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由:
(②)是否存在某一时刻t,使点E在∠ADB的平分线上?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由:
(3)设四边形MBPN的面积为Scm2),求S与t的函数关系式:
(4)如图②,点N'是点N关于直线BC的对称点,连接BN',,NN',当t为何值时,点M,B,N'在同一条
直线上?请说明理由,
◇题型6相似三角形中动点与函数综合问题
典例1(2025河南信阳·模拟预测)如图(1),△ABC中,∠A=90°,AB<AC,G为BC边的中点,
GH⊥BC交AC于点H,动点D从点B出发,沿折线BGH运动,当点D不与点B,H重合时,过点D分别
作DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,设动点D运动的路程为x,四边形AEDF的周长为y,己知y与x之
间的函数关系图象如图(2)所示,则下列说法不正确的是()
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考点2双动点相似问题(含比例最值)
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考点4相似三角形中的动态比例最值
考点5相似与二次函数结合(动点在抛物线上)
命题突破如口破解常考题型
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题型2相似三角形中动点求线段最值问题
题型3相似三角形中动点求线段比问题
题型4相似三角形中单动点相似存在性问题
题型5相似三角形中双动点相似存在性问题
题型6相似三角形动点与函数综合问题
难点攻坚T口攻克易错难点
难点1利用胡不归模拟求解相似三角形中线段和问题
难点2利用阿氏圆模拟求解相似三角形中线段和问题
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单动点相似存在性问题
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方法:分类讨论对应关系。通常按角相等(如∠A=∠D)分2-3类情况,利用对应边成比例速立方
程(常含绝对值或平方),求解动点坐标,并验证几何合理性
核心:两个相关动点构成的相似关系中,求线段比或乘积的最值
双动点相似问题(
含比例最值)
考法:两点分别在直线、线段或曲线上运动,保持两三角形相似
方法:先利用相似条件确定两动点的关联(化比例与夹角),将目标比例(如AP/BP)通过相似比转化为
另一个易于求最估的线段(如一条垂线段),再运用几何最估原理(两点之同间、垂线段最短等)求解
利用相似比转化线
阿氏圆:解决kPA+PB”(k)型问题。关键在于构造子母型相似:在已知定点与定园(阿氏回)
知识梳理
段和最值("胡不归
的背景下,通过相以比将kPA转化为另一线段PM,使问题化为P'M+PB的常规最值
阿氏圆)
胡不归:解决"PA+kPB”"(0<k<1)型问题。核心是构造含k的定角正弦的直角三角形.利用三角函
相似
数(本质是固定比例的相似)将kPB转化为垂线段PC,从而将何题化为"点到直线的垂线段最短
三角
相似三角形中的动态
核心:求面积比、线段比等动态比例的最大(小)值
形在
比例最值
方法:利用相似三角形面积比等于相似此的平方,将动态比例关系转化为某一线段的平方的函数(常为
二次函数),通过求函数最值解决
动点
核心:坐标背景下相似条件的代数化
与最
相似与二次函数结合(
动点在抛物线上)
考法:动点在抛物线上,与定点构成三角形,和另一固定三角形相似
值问
方法:设出动点坐标,利用两点间距离公式表示边长,根据相似分类讨论的对应边成比例列方程求
解;或先发现固定夹角,利用夹角内边对应成比例例式。常涉及解二次方程,并需讨论解的合埋性
题中
转化:遇线段和/比问题,优先想相似,构造图形转化
的应
解题策略
分类:动点相似先分类讨论对应关系,再列方程
用
函敖化:动态比例设参,牢立一次函敖求最值
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复习方向
关联:打通相似与勾股、二角函数的内在联系
直题:集中练习含动点、抛物线的相似综合题
速通命题要点
◇考点1单动点相似存在性问题
核心:动态几何中的三角形相似判定。
考法:给定一个动点和固定三角形(或两个动点在一定约束下),要求构成相似三角形。
方法:分类讨论对应关系。通常按角相等(如∠A=∠D)分2-3类情况,利用对应边成比例建立方程(常
含绝对值或平方),求解动点坐标,并验证几何合理性。
易混易错
1.动点位置需分类讨论:在线段上、延长线上或直线外,易遗漏情况
2.相似对应关系不确定,常有多解(如△ABC∽△APQ或△ABC∽△AQP)
3.
比例式列方程时,边对应关系易混淆,需先明确对应顶点顺序
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4.解方程求得动点坐标后,需检验是否满足几何条件(如点在线段上)
◇考点2双动点相似问题(含比例最值)
核心:两个相关动点构成的相似关系中,求线段比或乘积的最值。
考法:两点分别在直线、线段或曲线上运动,保持两三角形相似。
方法:先利用相似条件确定两动点的关联(比例与夹角),将目标比例(如AP/BP)通过相似比转化为
另一个易于求最值的线段(如一条垂线段),再运用几何最值原理(两点之间、垂线段最短等)求解。
易混易错
1.
双动点需分主从,先定主动点再求从动点轨迹,易混淆主从关系
2.相似对应关系可能动态变化,需分情况讨论,易遗漏转换情形
3.比例最值问题常需转化为单动点或函数最值,直接比不易求极值
4.点是否在线段、延长线上影响解的存在性,易忽略边界检验
◇考点3利用相似比转化线段和最值(“胡不归”“阿氏圆”)
这是相似转化的高阶应用,旨在解决“PA+k·PB”型最值。
1.阿氏圆:解决“k·PA+PB”(k≠1)型问题。关键在于构造子母型相似:在已知定点与定圆(阿氏圆)
的背景下,通过相似比将k·PA转化为另一线段PM,使问题化为PM+PB的常规最值。
2.胡不归:解决“PA+k·PB”(0<k<1)型问题。核心是构造含k的定角正弦的直角三角形,利用三角
函数(本质是固定比例的相似)将k·PB转化为垂线段PC,从而将问题化为“点到直线的垂线段最短”。
易混易错
1.
“胡不归”构造含定角正弦的线段,需将系数转化为三角函数值,易错设角
2.“阿氏圆”利用到两定点距离比为定值的轨迹是圆,易混淆内分、外分点
3.转化后判断何时取最值,需确保点在轨迹(圆或线)上,易忽略存在条件
4.两种模型最终转化为“两点间线段最短”或“垂线段最短”,但转化步骤易错
◇考点4相似三角形中的动态比例最值
核心:求面积比、线段比等动态比例的最大(小)值。
方法:利用相似三角形面积比等于相似比的平方,将动态比例关系转化为某一线段的平方的函数(常为
二次函数),通过求函数最值解决。
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易混易错
1.动态比例通常需先确定变量关系,设元建立函数,易忽略定义域
2.比例最值常需转化为二次函数或几何最值模型,转化过程易出错
3.动点位置影响相似对应关系,可能需分类讨论,易遗漏情形
4.求最值时需检验端点是否可取,比例分母不为零等隐含条件易忽略
◇考点5相似与二次函数结合(动点在抛物线上)
核心:坐标背景下相似条件的代数化。
考法:动点在抛物线上,与定点构成三角形,和另一固定三角形相似。
方法:设出动点坐标,利用两点间距离公式表示边长,根据相似分类讨论的对应边成比例列方程求解;
或先发现固定夹角,利用夹角两边对应成比例列式。常涉及解二次方程,并需讨论解的合理性。
易混易错
1.抛物线上动点坐标需同时满足二次函数式和相似比例关系,易漏条件
2.相似对应关系需根据动点位置分类讨论(如点A对点P或对点Q),易混淆
3.
列方程时比例线段可能涉及水平竖直距离或斜边长,勾股使用易错
4.
解出参数后需检验动点是否在抛物线有效区间内,易忽略范围限制
→破解常考题型
◇题型1
相似三角形中动点求线段长问题
典例1(2025四川宜宾中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=5,过点A作直线
I∥BC,点E是直线I上一动点,连结EC,过点E作EF⊥CE,连结CF
an∠ECF=2.当BF最短时,
则AE的长度为()
E
B
A.5
B.4
C.25
D.2√13
【答案】B
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4的右侧取一点G,使得AG)AC=2,连结CG,GF,过点F作EH上1于
相似三角形的判定与性质,推得∠HGF都是定值,点F在射线GF上运动,从而得到当BF⊥GF时,BF最
短,并画出图形,再通过设未知数列方程,逐步求得GF和CG的长,最后根据相似三角形的性质,即可求
得答案。
【详解】解:如图1,在点A的右侧取一点G,使得AG=AC=2,连结CG,GF,过点F作FH⊥1于
点H,
”直线l∥BC,∠ACB=90°,
.∠CAG=90°,
:EF⊥CE,tan∠ECF=2'
1
:tan∠ECF=
EF 1
CE2'
EFAG1
CE AC2'
:∠CEF=∠CAG=90°,
∴△CEFn△CAG,
CF CE
CG CA
,∠ECF=∠ACG,
CF CG
CE-CA'ZGCF=ZACE,
△GCF∽△ACE,
∠CGF=∠CAE=90°,
:LACG+LAGC=90°,LAGC+∠HGF=90°,
:∠HGF=LACG,
tan ZACG=4G_1
AC2’
∠ACG和∠HGF都是定值,
·点F在射线GF上运动,
·当BF⊥GF时,BF最短(如图2所示),
延长HF,CB相交于点N,
:∠ACB=∠CAH=LAHN=90°,
·四边形ACNH是矩形,
.HN AC =4,AH =CN,
:BF⊥GF,∠CGF=90°,
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BF∥CG,
∠FBN=∠GCN,
:AH∥CN,
∠CGA=∠GCN,
∠FBN=LCGA,
:∠FNB=∠CAG=90°,
△FNB∽aCAG,
FN BN
CA GA'
1
:4G=21C,
.FN =2BN
设BN=x,则FN=2x,CN=5+x,
FH=4-2x,
:.AH =CN=x+5,
GH=(x+5)-2=x+3,
:tan∠ACG=tan∠HGF,
AG FH
AC GH'
2_4-2x
4x+3,
解得x=1,
BN=1,FN=2,FH=2,GH=4,
.GF=FH2+GH2=22+42=25,CG=AG2+AC2=22+4=25,
:△GCFn△ACE,
GF GC
AE AC'
25_25
AE=4,
解得AE=4,
:当BF最短时,则AE的长度为4.
故选:B
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GE
H
G
H
B
B N
图1
图2
典例2(2025广西一模)如图,在边长为2的正方形ABCD中,点M是边AB上一个动点,在AB延长线
上找一点N,使点M和点N关于点B对称,连接CM,DN相交于点E,当动点M从点A运动到点B时,
点E的运动路径长为()
M
B
A.
23
B.
25
c
D.
22
3
15
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理,相似三角形等知识点,能够正确做出辅助线是解题关键:
作点A关于点B的对称点N,连接DN和AC交于点E,过点E作PQ⊥AB于点Q,交CD于点P,连接BE
则EB为点E的运动轨迹,先根据正方形性质可知PQ=AD=2,设BQ=x,则AQ=2-x,进而得到
PE=x,AN=4,通过平行可知aCED∽△AEN,再通过相似三角形性质解出x,再通过勾股定理即可求解.
【详解】作点A关于点B的对称点N,连接DN和AC交于点E,过点E作PQ⊥AB于点Q,交CD于点P
,连接BE,则EB为点E的运动轨迹,
D
E为
:四边形ABCD是正方形,
-----.W
A(M)
0
B
∴.CDI‖AB,∠CAB=45°,AD=AB=CD=2
:PQ⊥AB,
.PQ⊥CD,
:PO=AD=2,
设BQ=x,则AQ0=2-x,
:∠CAB=45°,PQ⊥AB,
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..EO=AO=2-x,
.PE=PQ-EQ=2-(2-x)=x,
又:点M,N关于点B对称,
:BM =BN
当点M在起点A处时,BM=BN=2,
AN=4,
又:CDI AB,
.ACED∽aAEN,
CD EP
AN EO'
42-x
解得x=2
4
∴.EQ=2-x=
3
在RaEB0中,由勾股定理得EB=√EQ+BQ2=
25
“点E的运动路径长为EB的长为2
3
故选:B
解|题|技|巧
技巧:将动点位置设为参数,用t表示关键线段长。分析动点在哪些位置会形成相似三角形,利用
对应边成比例建立关于t的方程求解。
变式1(2024辽宁鞍山模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=1,AB=2,点D为AB边上一
CF 25
动点,点F为AC边上一动点,AD5,当△ADF是等腰三角形时,AD的长为
◇
B
D
A
【答案】
20
或55-10
613
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质.分AD=AF、
AD=AF和FD=AF三种情况讨论,利用相似三角形的判定和性质结合等腰三角形的性质求解即可.
【详解】解:在Rt△ABC中,LB=90°,BC=1,AB=2,
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AC=12+22=5,
设AD=x,
CF25
AD 5
则cF=2v5
,4F=AC-CF=5-2
x
5
当AD=DF时,作DN⊥AC于点N,
C
衣
B
D
÷AW=AF=55
1
x,
2
25
:LAND=∠ABC=90°,∠NAD=∠BAC,
.△NADn△BAC,
AN AD
55
x
X
ABAC,即25-=
√5
5
解得x=
6
:AD=
5
当AD=AF时,
C
F
B
D
A
“v525
=x,
解得x=5V5-10,
AD=5V5-10:
当FD=AF时,作FN⊥AB于点N,
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N
A
4AN=4D
1
:∠ANF=∠ABC=90°,∠NAF=∠BAC,
∴△NAF∽△BAC,
BA0,即2x525、
AN AF
1
2一
5
解得x=20
3
20
.AD=
3
综,40的长为智55-10
13
故答案为:
6
20或55-10
13
变式2(2025安颜马鞍山,一模)如图,在菱形48CD中,4B=6,c0sB=,M是B边上的动点,N是
BC边上的动点,将aBMN沿MN翻折得△B'MN,NB'的延长线与AD的延长线交于点E.
D
D(E)
M
M
B
①
②
(1)如图①,当点B落在CD上时,恰好有B'M⊥AB,此时AM=一
(2)如图②,当AM=2时,移动点N,使点E与点D重合,此时NC=_
【答案】
6-3√5
410-10
【分析】本题主要考查了菱形的性质、三角函数、矩形的判定与性质、相似三角形的性质以及勾股定理的
综合运用,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识是解题关键,
(1)过点C作CK⊥AB于点K,根据矩形的判定和性质得出四边形KCB'M是矩形,再由三角函数的出
B'M=KC=3√3,利用折叠的性质确定BM=B'M=3√5,即可求解:
(2)延长NM交DA的延长线于点P,过点D作DQ⊥BC交BC的延长线于点Q,根据折叠的性质及等腰
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