暑假预习:中点四边形问题、特殊四边形相关的动点问题专项训练-2026年八升九暑假数学(北师大版)
2026-07-11
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 回顾与思考 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.19 MB |
| 发布时间 | 2026-07-11 |
| 更新时间 | 2026-07-11 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58760107.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦中点四边形与特殊四边形动点问题,通过分层例题与变式构建从基础证明到综合应用的逻辑体系,培养几何直观与动态思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|中点四边形问题|例3+变式3|基础证明、形状判定、面积计算及作图|从平行四边形证明到对角线影响形状的递进推导|
|特殊四边形动点问题|例3+变式3|运动时间关联、函数关系构建、特殊图形存在性探究|以时间为变量的动态几何模型构建与推理|
内容正文:
暑假预习:中点四边形问题、特殊四边形相关的动点问题专项训练
暑假预习:中点四边形问题、特殊四边形相关的动点问题专项训练
考点目录
中点四边形问题
特殊四边形相关的动点问题
考点一 中点四边形问题
例1.(25-26八年级下·陕西西安·期末)四边形中,点、、、分别为、、、边的中点,顺次连接各边中点得到的新四边形称为中点四边形.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)如图:四边形中,已知,且,请利用(1)中的结论,判断四边形的形状.
例2.(25-26八年级下·山西阳泉·期末)综合与探究
问题情景:数学课上,老师画出一个四边形(如图1所示),并依次标记了各边,,,的中点E,F,G,H.要求同学们对以下问题进行探究.
(1)探究一:四边形是平行四边形吗?说明你的理由.
(2)探究二:如图2,点P是四边形内一点,且满足,,,点E,F,G,H分别为边,,,的中点,猜想四边形的形状,并证明你的猜想;
(3)探究三:若改变(2)中的条件,使,其他条件不变,请说出此时四边形的形状,并写出证明过程.
例3.(25-26八年级下·江苏南京·期末)顺次连接四边形边,,,的中点E,F,G,H得到四边形.已知四边形是矩形,且,.
(1)四边形的面积为_________;
(2)矩形如图所示.若四边形是直角梯形,,,用直尺和圆规作出直角梯形.(保留作图痕迹,并写出必要的文字说明.)
(3)四边形周长C的取值范围是_________.
变式1.(25-26八年级下·四川乐山·期末)某数学兴趣小组在学习了三角形的中位线后,决定对三角形的中位线相关的面积问题进一步探究.
(1)【问题探究】如图1,在中,是边上的高,、分别是边和的中点,在内作矩形,点、在边上,若面积为24,.请计算的长和矩形的面积,并猜想面积和矩形面积的关系;
(2)【知识迁移】如图2,在四边形中,、、、分别是边、、、中点,试说明;
(3)【拓展应用】如图3,在四边形中,、、、分别是边、、、中点,若,且,,求四边形的面积.
变式2.(2026·吉林长春·模拟预测)四边形中,点E、F、G、H分别为边的中点,顺次连接各边中点得到的新四边形称为中点四边形.
(1)求证:四边形都是平行四边形;
(2)①当对角线时,四边形的中点四边形为_____形;
②当对角线时,四边形的中点四边形是______形.
(3)如图:四边形中,已知,且,请利用(1)中的结论,判断四边形的中点四边形是______形.
变式3.(25-26八年级下·江西赣州·期中)【猜想结论】如图1,在中,点、分别是边、的中点,可以根据度量或目测猜想结论:且.
【验证结论】
(1)如图2,是小丽同学所作的辅助线,延长至,使得,连接,根据所作的辅助线,求证:,且.
【应用结论】
(2)如图3,在四边形中,点、、、分别为边、、、的中点,顺次连接四边形各边中点得到新四边形,请利用上述结论和符号语言说明四边形是平行四边形.
考点二 特殊四边形相关的动点问题
例1.(25-26八年级下·河南新乡·期末)在四边形中,,,,,.
(1)如图1,点从点出发,沿方向以每秒1个单位长度的速度向点运动,运动到点即停止.点同时从点出发,沿以每秒3个单位长度的速度做往返运动,当点返回点时停止运动,连接.设点的运动时间为.
①的长为__________;
②当四边形是矩形时,求的值;
(2)如图2,点是上一动点,点是边上的一点,且,连接,,若在直线左侧存在一点,使以点,,,为顶点的四边形是菱形,直接写出的长.
例2.(2026·山东青岛·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,四边形为菱形,点的坐标为,,垂直于轴的直线从轴出发,沿轴正方向以每秒个单位长度的速度运动,设直线与菱形的两边分别交于点、(点在点的上方).
(1)求、两点的坐标;
(2)设的面积为,直线运动时间为秒,求与的函数表达式;
(3)连结,是否存在时刻,使得点在的垂直平分线上?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
例3.(25-26九年级上·吉林·期中)如图,在菱形中,.,两点分别从点,同时出发,点以每秒2个单位长度的速度沿射线方向匀速运动;点以每秒1个单位长度的速度沿边方向向终点匀速运动.当点到达点时停止运动,点也同时停止运动.连接,设点的运动时间为秒的面积为平方单位.
(1)菱形的周长为___________.
(2)求关于的函数解析式,并写出自变量的取值范围.
(3)当为直角三角形时,直接写出的值.
变式1.(24-25八年级下·吉林长春·开学考试)如图,在中,,,边上的高为12.点从点出发,沿以每秒5个单位长度的速度运动.点从点出发沿以每秒10个单位长度的速度运动.、两点同时出发,当其中一点到达终点时,、两点同时停止运动.设运动的时间为(秒),连接.
(1)当点与点重合时,的值为________.
(2)直接写出的长(用含的代数式表示);
(3)当平分面积时,求的值;
(4)当时,直接写出的值.
变式2.(25-26九年级上·安徽宿州·阶段检测)如图,在四边形中,,,,,,动点从点开始沿边向点以的速度运动;点从点开始沿边向点以的速度运动.点,分别从点,同时出发,当其中一点到达端点时,另外一点也随之停止运动.
(1)设运动时间为,用含的代数式表示线段的长:________,________;
(2)求运动时间为多少秒时,四边形为平行四边形?
(3)当运动时间为多少秒时,四边形为矩形?
(4)若点运动的速度为,直接写出:当为多少时,四边形为正方形?当为多少时,四边形为菱形?
变式3.(25-26九年级上·河北保定·阶段检测)如图,在四边形中,,,,,,点P从A点出发,以的速度向D运动,点Q从C点同时出发,以的速度向B运动,规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.
(1)从运动开始,两点运动多长时间时,?
(2)从运动开始,是否存在某个时间,使得四边形恰好为正方形?若存在,求出运动的时间;若不存在,说明理由.
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$暑假预习:中点四边形问题、特殊四边形相关的动点问题专项训练
暑假预习:中点四边形问题、特殊四边形相关的动点问题专项训练
考点目录
中点四边形问题
特殊四边形相关的动点问题
考点一 中点四边形问题
例1.(25-26八年级下·陕西西安·期末)四边形中,点、、、分别为、、、边的中点,顺次连接各边中点得到的新四边形称为中点四边形.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)如图:四边形中,已知,且,请利用(1)中的结论,判断四边形的形状.
【答案】(1)证明:如图,连接,
点,,,分别为,,,边的中点,
和分别是和的中位线,
,,,,
,,
四边形是平行四边形
(2)四边形是菱形
【分析】(1)连接对角线,依据三角形中位线定理,得到、均平行且等于的一半,推出一组对边平行且相等,即可证出四边形为平行四边形;
(2)先延长、交于,证是等边三角形,结合推出、,用证,得对角线,再利用三角形中位线定理,得、,等量代换得邻边,最后由(1)知是平行四边形,从而证明四边形为菱形.
【详解】(1)略;
(2)解:四边形是菱形.理由如下:
分别延长、相交于点,连接、,如图:
,
是等边三角形,
,,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
点,分别是,的中点,
是的中位线,
,
由(1)知,,
∵,
∴,
由(1)知,四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形.
例2.(25-26八年级下·山西阳泉·期末)综合与探究
问题情景:数学课上,老师画出一个四边形(如图1所示),并依次标记了各边,,,的中点E,F,G,H.要求同学们对以下问题进行探究.
(1)探究一:四边形是平行四边形吗?说明你的理由.
(2)探究二:如图2,点P是四边形内一点,且满足,,,点E,F,G,H分别为边,,,的中点,猜想四边形的形状,并证明你的猜想;
(3)探究三:若改变(2)中的条件,使,其他条件不变,请说出此时四边形的形状,并写出证明过程.
【答案】(1)四边形是平行四边形.
理由:如图1中,连接.
∵点E,H分别为边,的中点,
∴,.
∵点F,G分别为边,的中点,
∴,.
∴,.
∴四边形是平行四边形.
(2)四边形是菱形.
证明:如图2中,连接,,
∵,
∴,即.
又∵,,
∴,
∴.
∵点E,F,G分别为边,,的中点,
∴,.
∴,
由(1)可知,四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形.
(3)四边形是正方形.
证明:如图2中,设与交于点O,与交于点M,与交于点N.
∵,
∴,
∵.
∴,
∵,,
∴,
∵四边形是菱形,
∴四边形是正方形.
【分析】(1)连接,根据三角形中位线的性质得到,,,,推出,,即可证明;
(2)如图2中,连接,交于点O,证明,得到,然后结合三角形中位线的性质即可证明;
(3)如图2中,设与交于点O,与交于点M,与交于点N,证明,结合四边形是菱形即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
例3.(25-26八年级下·江苏南京·期末)顺次连接四边形边,,,的中点E,F,G,H得到四边形.已知四边形是矩形,且,.
(1)四边形的面积为_________;
(2)矩形如图所示.若四边形是直角梯形,,,用直尺和圆规作出直角梯形.(保留作图痕迹,并写出必要的文字说明.)
(3)四边形周长C的取值范围是_________.
【答案】(1)24
(2)
证明:连接,,,,
由作图可知,,,
∴,,
∴,
即,
设交于I点,
由作图可知垂直平分 ,
∴,
∴, ,
∵E、I、H三点共线,
∴B、O、D三点共线,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴, ,
∴, ,
∴F和G分别是,的中点,
∴,
∵,
∴,
∴A、O、C三点共线,
∵, ,
∴, ,
∴,
即,
∴梯形就是所求作的梯形.
(3)
【分析】(1)根据三角形中位线的性质可得,,,进而可得,求解即可.
(2)连接,过H点作直线于O点;分别以E点和H点为圆心,以、的长为半径画弧,两弧相交于A点;作射线,在射线上截取;作射线, 在射线上截取;分别作射线,相交于C点,则四边形即为所求作的梯形.
(3)根据中点四边形的性质和三角形三边之间的关系即可得解.
【详解】(1)解:如图,
∵E,F,G,H分别是边,,,的中点,
∴,分别是,的中位线,
∴,,且,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.
(2)略
(3)解:根据中点四边形的性质可知,,
∴,,
令,则;令,则,
则,,,,
根据三角形三边关系:
当O为、中点时,四边形为菱形,此时周长最小:
,
∴,
当与交点趋于端点A时,四边形趋于三角形,此时,,,
周长趋近于(但无法取到),
∴周长C的取值范围是.
【点睛】对角线互相垂直的四边形的中点四边形是矩形.原四边形的面积是中点四边形面积的2倍.
变式1.(25-26八年级下·四川乐山·期末)某数学兴趣小组在学习了三角形的中位线后,决定对三角形的中位线相关的面积问题进一步探究.
(1)【问题探究】如图1,在中,是边上的高,、分别是边和的中点,在内作矩形,点、在边上,若面积为24,.请计算的长和矩形的面积,并猜想面积和矩形面积的关系;
(2)【知识迁移】如图2,在四边形中,、、、分别是边、、、中点,试说明;
(3)【拓展应用】如图3,在四边形中,、、、分别是边、、、中点,若,且,,求四边形的面积.
【答案】(1)4;12;;
(2)证明:连接,交于点J,交于点K,
∵点H和点G分别为,的中点,
∴是的中位线,
∴,
设点D到的距离为h,由(1)可知点D到的距离为,
∴,,
∴,
同理可得出:,
∵, ,
∴.
(3)48
【分析】(1)先利用三角形中位线的判定定理和性质得出,过点A作交的延长线上,设与交点P,再通过矩形的判定和性质得出,根据矩形的面积公式求解,最后由三角形面积和距离的面积猜想出两者的关系即可.
(2)连接,交于点J,交于点K,得出是的中位线,即,设点D到的距离为h,由(1)可知点D到的距离为,根据三角形以及四边形面积公式得出,同理可得出:,进而可得出.
(3)利用中位线的判定和性质进一步证明四边形是菱形,利用菱形的性质求出菱形的面积,再根据结论(2)即可求出答案.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵、分别是边和的中点,
∴为的中位线,
∴,,
∵四边形是矩形,,
∴,
过点A作交的延长线与点,设与交点为P,
则,
∴四边形为矩形,四边形和四边形都为矩形,
∴,,,
∵E为的中点,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴矩形的面积为:,
故猜想:;
∵,,,,
∴.
(2)略;
(3)解:连接,,,,,,
∵、、、分别是边、、、中点,
∴,,,分别是,,,的中位线,
∴,,,,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
由(2)的结论可知:.
变式2.(2026·吉林长春·模拟预测)四边形中,点E、F、G、H分别为边的中点,顺次连接各边中点得到的新四边形称为中点四边形.
(1)求证:四边形都是平行四边形;
(2)①当对角线时,四边形的中点四边形为_____形;
②当对角线时,四边形的中点四边形是______形.
(3)如图:四边形中,已知,且,请利用(1)中的结论,判断四边形的中点四边形是______形.
【答案】(1)证明:如图,连接,
∵点,,,分别为,,,边的中点,
∴和是和的中位线,
∴,,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
(2)①菱;②矩
(3)菱
【分析】(1)连接,利用三角形的中位线定理推导出,,然后利用平行四边形的判定可得结论;
(2)①连接,根据三角形中位线定理证明四边形EFGH都是平行四边形,根据邻边相等的平行四边形是菱形证明;
②根据有一个角是直角的平行四边形是矩形证明;
(3)分别延长、相交于点M,连接、,证明,得到,根据(2)①证明即可.
【详解】(1)略
(2)解:①连接,
∵点,,,分别为,,,边的中点,
∴和是和的中位线,
∴,,
∵,
∴,
由(1)知四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形;
②∵点,,,分别为,,,边的中点,
∴和是和的中位线,
∴,,
∵,
∴,即,
由(1)知四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形;
(3)解:四边形的中点四边形是菱形.理由如下:
分别延长、相交于点M,连接、,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
由(2)①知,四边形的中点四边形是菱形.
变式3.(25-26八年级下·江西赣州·期中)【猜想结论】如图1,在中,点、分别是边、的中点,可以根据度量或目测猜想结论:且.
【验证结论】
(1)如图2,是小丽同学所作的辅助线,延长至,使得,连接,根据所作的辅助线,求证:,且.
【应用结论】
(2)如图3,在四边形中,点、、、分别为边、、、的中点,顺次连接四边形各边中点得到新四边形,请利用上述结论和符号语言说明四边形是平行四边形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了三角形中位线性质的证明和应用,平行四边形的判定,全等三角形的判定与性质,平行线的判定与性质等知识,掌握三角形中位线的性质是解题的关键.
()先证明可得,,可得四边形是平行四边形,由此即可得出结论.
()连接,利用三角形中位线的性质分别得到,,,,即可得到,,进而由平行四边形的判定定理即可求证;
【详解】(1)证明:延长至,使得,连接,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴(),
∴,,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴.
(2)证明:连接,
∵点分别为边的中点,
∴,,
同理可得,,
∴,,
∴四边形是平行四边形.
考点二 特殊四边形相关的动点问题
例1.(25-26八年级下·河南新乡·期末)在四边形中,,,,,.
(1)如图1,点从点出发,沿方向以每秒1个单位长度的速度向点运动,运动到点即停止.点同时从点出发,沿以每秒3个单位长度的速度做往返运动,当点返回点时停止运动,连接.设点的运动时间为.
①的长为__________;
②当四边形是矩形时,求的值;
(2)如图2,点是上一动点,点是边上的一点,且,连接,,若在直线左侧存在一点,使以点,,,为顶点的四边形是菱形,直接写出的长.
【答案】(1)①13;②t的值为9或18
(2)的长为20或
【分析】(1)①由 ,,过点 作 于 ,则四边形 为矩形,可得 ,,,故 ,由勾股定理得 .
② 四边形 中,,若为矩形,则.分点 从 向 运动和从 返回 两种情况列方程计算即可.
(2)过作,得,分三种情况讨论:①为菱形对角线时,由菱形对角线垂直平分得,由勾股定理得;②为菱形边且为邻边时,;③ 为边且为邻边时,不符合题意,舍去.
【详解】(1)解:① 如图,过点 作 于 ,
,,
,且,即,
四边形为矩形,
,,
在中,
.
②由题意可得,点 从 出发,沿 运动,速度为每秒3个单位长度,,
则 从 到 用时 秒,再返回 又用 秒,总时间 秒.
,
若四边形 是矩形,则,
当点从向运动,即时,
,
由 ,可得,解得,符合题意.
当点从返回运动,即时,
,
由 得,,解得,符合题意.
综上, 或 .
(2)解:过点 作 于点 .
四边形为矩形,
,
当为菱形的对角线时,
如图, 设的中点为,
,
,
由,可知,点与点重合,即,
在中,由勾股定理:
,
,
此时点在直线左侧,符合题意.
如图,当为菱形的边,且为邻边时,
,
在中,由勾股定理:
,
,
点在线段上,即点在边上,点在直线左侧,符合题意.
如图,当为边,为邻边,
此时对应点落在直线右侧,不符合题意.
综上,的长为或.
例2.(2026·山东青岛·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,四边形为菱形,点的坐标为,,垂直于轴的直线从轴出发,沿轴正方向以每秒个单位长度的速度运动,设直线与菱形的两边分别交于点、(点在点的上方).
(1)求、两点的坐标;
(2)设的面积为,直线运动时间为秒,求与的函数表达式;
(3)连结,是否存在时刻,使得点在的垂直平分线上?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,
【分析】(1)分别过点A、B作,,在中,根据锐角三角函数解直角三角形和菱形性质,确定点的坐标,再根据矩形的性质确定点的坐标;
(2)根据直线与菱形的边的交点位置不同分类讨论,利用三角形面积公式,求出对应的三角形面积和的取值范围;
(3)根据(2)中的三种不同位置分类讨论,利用垂直平分线性质得到,再根据矩形性质得到,列方程求出的值.
【详解】(1)解:过点A作,垂足为点E,过点B作,交延长线于点F,
∵四边形为菱形,点的坐标为,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,,
在中,,,,,
∴,
,
∴点坐标为,
∵,,
∴点坐标为;
(2)解:当直线与相交于点M,与线段相交于点N,此时,
∵直线从轴出发,沿轴正方向以每秒个单位长度的速度运动,
∴,此时,,
在中,,,
∴,
∴;
当直线与线段相交于点M,与线段相交于点N,此时,,,
此时,;
当直线与线段相交于点M,与线段相交于点N,此时,,
由(1)知,,
∴,
∵四边形为菱形,点的坐标为,
∴,
∴,
在中,,
∴,
由(1)知,,,
∴,
∵,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
由(1)知,,
∴,
∴,
∴;
∴;
(3)解:存在时刻,使得点在的垂直平分线上.
当直线与相交于点M,与线段相交于点N,此时,,不可能相等;
当直线与线段相交于点M,与线段相交于点N,此时,
∵点在的垂直平分线上,
∴,
由(2)知,,
∴,
过点B作,交延长线于点F,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
由(1)知,,
由(2)知,,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴ ,满足;
当直线与线段相交于点M,与线段相交于点N,此时,,
由(2)知,,,
∴,,
由(1)知,,
∴, ,
∵,
∴ ,
解得,
当时,M、N、B三点共线,线段不存在,舍去;
综上所述,存在时刻,使得点在的垂直平分线上,此时.
【点睛】本题考查了了菱形的性质、矩形的性质和判定、垂直平分线的性质、三角形面积公式、特殊角的锐角三角函数解直角三角形、平面直角坐标系中点的坐标与线段长关系、解一元一次方程、速度和路程和时间的关系,解题关键是根据动点的位置进行分类讨论.
例3.(25-26九年级上·吉林·期中)如图,在菱形中,.,两点分别从点,同时出发,点以每秒2个单位长度的速度沿射线方向匀速运动;点以每秒1个单位长度的速度沿边方向向终点匀速运动.当点到达点时停止运动,点也同时停止运动.连接,设点的运动时间为秒的面积为平方单位.
(1)菱形的周长为___________.
(2)求关于的函数解析式,并写出自变量的取值范围.
(3)当为直角三角形时,直接写出的值.
【答案】(1)16
(2)
(3)的值为或
【分析】本题考查了菱形的性质,直角三角形的性质和勾股定理.
(1)利用菱形周长公式求解即可;
(2)作交延长线于点,分当点在线段上和点在线段的延长线上时,两种情况讨论,利用直角三角形的性质结合勾股定理求得,利用三角形面积公式求解即可;
(3)分当和时,两种情况讨论,利用直角三角形的性质列式计算即可求解.
【详解】(1)解:∵菱形中,,
∴菱形的周长为,
故答案为:16;
(2)解:作交延长线于点,
由题意得,则,,
当点在线段上时,,
当点在线段的延长线上时,,
∵菱形中,,
∴,
∴,
∴,,
当点在线段上即时,,
当点在线段的延长线上即时,,
综上,;
(3)解:当时,
∵,,,
∴,
∴,即,
解得;
当时,
同理,,即,
解得;
综上,的值为或.
变式1.(24-25八年级下·吉林长春·开学考试)如图,在中,,,边上的高为12.点从点出发,沿以每秒5个单位长度的速度运动.点从点出发沿以每秒10个单位长度的速度运动.、两点同时出发,当其中一点到达终点时,、两点同时停止运动.设运动的时间为(秒),连接.
(1)当点与点重合时,的值为________.
(2)直接写出的长(用含的代数式表示);
(3)当平分面积时,求的值;
(4)当时,直接写出的值.
【答案】(1)6
(2)
(3)12或4
(4)2或或8
【分析】本题是四边形综合题,考查了平行四边形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握平行四边形的性质,进行分类讨论是解题的关键.
(1)由题意可得,即可;
(2)分点点出发沿运动和点出发沿运动两种情况讨论即可;
(3)分两种情况,结合梯形的面积公式分别求出t的值即可.
(4)分两种情况,结合矩形的性质、平行四边形的性质分别求出t的值即可.
【详解】(1)解:点Q与点C重合时,
由题意得:,
解得:,
即点Q与点C重合时,t的值为6;
(2)解:当点Q沿运动时,;
由题意得:;
当点Q沿运动时,,
∴,
即;
(3)解:∵面积为,
∴梯形的面积为
分两种情况:
当点Q沿运动时,如图,
∴,
解得:;
当点Q沿运动时,如图,
同理:,
解得:,
此时,两点重合,两点重合;
综上所述,当平分面积时,t的值为12或;
(4)解:分两种情况:
点Q沿运动时,
如图,过A作于点G,于点H,则四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得:;
当点Q沿运动时,
如图,过A作于点G,于点H,则四边形是矩形,当点Q在点H右侧时,
同理,
∵,
∴,
解得:;
当点Q在点H左侧时,如图,则四边形是矩形,即,
∴,
解得:;
综上所述,当时,t的值为2或或.
变式2.(25-26九年级上·安徽宿州·阶段检测)如图,在四边形中,,,,,,动点从点开始沿边向点以的速度运动;点从点开始沿边向点以的速度运动.点,分别从点,同时出发,当其中一点到达端点时,另外一点也随之停止运动.
(1)设运动时间为,用含的代数式表示线段的长:________,________;
(2)求运动时间为多少秒时,四边形为平行四边形?
(3)当运动时间为多少秒时,四边形为矩形?
(4)若点运动的速度为,直接写出:当为多少时,四边形为正方形?当为多少时,四边形为菱形?
【答案】(1),
(2)运动时间为时,四边形为平行四边形
(3)运动时间为时,四边形为矩形
(4)当为时,四边形为正方形,当为时,四边形为菱形
【分析】此题考查了正方形,菱形,平行四边形的判定与性质以及矩形的判定与性质.
(1)根据题意速度乘以时间即可得出,,进而即可求得;
(2)由在四边形中,,可得当时,四边形是平行四边形,即可得方程:,解此方程即可求得答案;
(3)由在四边形中,,,可得当时,四边形是矩形,即可得方程:,解此方程即可求得答案.
(4)根据四边形为正方形,可得,进而求得,再根据,建立方程,求得;当四边形为菱形,过点作于点,根据勾股定理求得的长,进而求得,从而求得,根据,建立方程求得的值,即可求解.
【详解】(1)解:由题意知,,则,
故答案为:,
(2)由题意可得:,,
,
,
设当运动时间为秒时,此时四边形为平行四边形.
由得,,
解得:,
当运动时间为秒时,四边形为平行四边形.
(3),
,
设当运动时间为秒时,四边形为平行四边形.
由得:,
解得:,
又
平行四边形为矩形.
当运动时间为秒时,四边形为矩形.
(4)解:点运动的速度为,则
∵四边形为正方形
∴
∴,则
解得:
∴当为时,四边形为正方形,
如图,过点作于点,
∴四边形是矩形,
∴,
∴
∴,
∴当四边形为菱形时,
∴
∴
解得:
∴当为时,四边形为菱形;
综上所述,当为时,四边形为正方形,当为时,四边形为菱形
变式3.(25-26九年级上·河北保定·阶段检测)如图,在四边形中,,,,,,点P从A点出发,以的速度向D运动,点Q从C点同时出发,以的速度向B运动,规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.
(1)从运动开始,两点运动多长时间时,?
(2)从运动开始,是否存在某个时间,使得四边形恰好为正方形?若存在,求出运动的时间;若不存在,说明理由.
【答案】(1)从运动开始,两点运动6秒或10秒时,
(2)当时,四边形是正方形.
【分析】(1)分两种情况:①,且;②与不平行,但;
(2)设运动时间为秒,使得四边形恰好为正方形,则有,据此列出方程.
【详解】(1)解:分两种情况:
①当、运动到,则平行且等于,
∴四边形是平行四边形,此时.
设运动时间为秒,则,
,
,
解得,
即时,;
②当、运动到,时,满足,过,分别作于,于,
∵,,
∴,,
∴,四边形是矩形,即,
∴,
同理可得四边形是矩形,
∴,
,
,
解得.
综上所述,从运动开始,两点运动6秒或10秒时,;
(2)解:设运动时间为秒,使得四边形恰好为正方形,
如图,
∵,,
∴当时,四边形为矩形,
即,解得,
此时,
∴矩形为正方形,
∴当时,四边形是正方形.
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