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让教与学更高效
专题06相似三角形的动点问题
(题型突破·举一反三)
目录
题型01单边单动点型
题型02双动点型
题型03动点十相似性质计算
题型04动点十模型识别
题型05存在性探究
题型01单边单动点型
典例精析
【典例】
【答案】()证明::四边形ABCD是正方形,
∴.∠BAC=∠BCA=45°,∠ABC=90°,AB=BC,
BE⊥BF,CF⊥AC
∴.∠EBF=∠ECF=90°=∠ABC
.∠ABE=∠CBF,∠BCF=∠ECF-∠BCA=90°-45°=45°=∠BAC,
.△ABE≌ACBF(ASA),
..BE=BF
(2)解:BE⊥BF,CF⊥AC」
∴.∠EBF=∠ECF=90°
根据直径所对的圆周角是9O°,可得点C,点E,点B,点F在EF为直径的圆上,
点C,点E,点B,点F四点共圆,
∴.∠ACB=∠EFB=60°,∠BAE=∠BEF=30°,
.AB=3BC,BE=3BF,
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:∠EBF=∠ABC,
∴.∠ABE=∠CBF,
∴△ABE∽△CBF,
CF BC3
AE AB 3
(3)解:当E在线段AC上时,由(2)知:
CF_BC3
AE AB 3'
.AB=43,
∴CB=4
∠EBF=∠ABC=90°,
:M为EF的中点,
.MF
由(2)知∠ACF=90°,
cw郎
∴BM=CM,
又:△CBM是直角三角形,
:aCBM是等腰直角三角形,∠BMC=90°
..CM=
2BC=25,
:EF=2CM=42,
设CF=x,则AE=V3x,
∠CAB=30°,BC=4,
.AC=2BC=8.
..CE=AC-AE=8-3x,
:∠ECF=90°,
..CE2+CF2=EF2,
x2+8-V3x=(42,
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x=2√3-2或x=2W5+2(不合题意,舍去),
当∠MBC=90°或∠MCB=90°时,点M不存在,
.∠BMC=90°时,CF=23-2:
当E在AC延长线上时,如图,设CF=x,则AE=V3x,
..CE=3x-8.
同理EF=4√2
”∠ECF=90
..CE2+CF2=EF2
∴x2+3x-8°=(42
∴x=25-2(不合题意,舍去),x=25+2,
∴CF=2√5+2
综上所述,CF的长为2W3-2或25+2
举一反三
【变式1-1】
【答案】(1)①1;②45°;
PB
(2)
CD
=k,∠ACD=∠B:理由如下:
:∠BAC=∠PAD=90°,∠APD=∠B,
∴.△ABCr△APD.
AB AP=k,
∴ACAD
,∠BAP+∠PAC=∠PAC+∠CAD=90°,
.∠BAP=∠CAD」
.△ABPP△ACD
PB AB
=k;
∠ACD=∠B'CDAC
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汝
【变式1-2】
【答案】(I)解:BE=DF,
证明:,四边形ABCD是正方形,
∴,AB=AD,∠BAD=90°,
线段AE绕点A逆时针旋转90°得到线段AF,
∴,AE=AF,∠EAF=90°,
.∠BAD=∠EAF,
,∠BAD-∠EAD=∠EAF-∠EAD,即∠BAE=∠DAF,
在△BAE和△DAF中,
AB=AD
∠BAE=∠DAF
AE=AF
.△BAE≌aDAF(SAS),
.BE=DF
(2)解:,四边形ABCD是矩形,
∠BAD=90°,AD=BC,
AF⊥AE,
.∠EAF=90°
∴.∠BAD=∠EAF,
∴.∠BAD-∠EAD=∠EAF-∠EAD,即∠BAE=∠DAF,
∠AFE=∠ADB,∠EAF=∠BAD=90°,
∴.△EAF∽△BAD、
AB AD
AF AD
÷AEAF,即AEAB,
.AB:BC=3:4,BC=AD,
AD 4 AF 4
AB3,即AE3
又∠BAE=∠DAF,
∴.△BAE∽△DAF,
BE AB 3
·DF=AD4
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(3)解:由ABBC=34,设AB=3k,BC=4k,
,四边形ABCD是矩形
∠BAD=90°,
由勾股定理得BD=√AB+BC2=5k,
.BD=5.
5k=5,解得k=1,
.AB=3,AD=BC=4,
由(2)知△BAE△DAF,
BE AB3
∠ADF=∠ABE'DFAD4'
,在矩形ABCD中,∠ABE+∠ADB=90°,
∠ADF+∠ADB=90°,即∠FDE=90°,
.△DEF是直角三角形,
若△DEF为等腰三角形,则只能是直角边相等,即DE=DF,
BE 3
设BE=3x,由DF=4,得DF=4x:
①如图,当点E在线段BD上,
A
此时DE=BD-BE=5-3x,
由DE=DF得5-3x=4x,
5
解得x=7,
515
.BE=3x=3x3=
77:
②如图,当点E在DB的延长线上,
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E
此时DE=BD+BE=5+3x,
由DE=DF,得5+3x=4x,
解得x=5,
.BE=3x=3×5=15,
.15
综上可得:BE的长为7或15
【变式1-3】
【答案】(1)1
(②)证明:如图,连接EF,
D
B
图2
,将△ABE沿AE翻折,得到△AB'E,
.BE=EB',∠BAE=∠EAF,∠AEB=∠AEB',∠EB'F=∠B=9O°,
AE =mAB,AF=mAE,
AB AE 1
AE AF m'
.△ABE∽△AEF,
.∠AEF=∠B=90°,
∴.∠FEB'+∠AEB'=90°,∠CEF+∠AEB=90°,
.∠FEB'=LCEF,
∠EB'F=∠C=90°
在
花
中,
∠FEB'=∠CEF
△EFB'△EFC
EF=EF
.△EFB'≌aEFC(AAS).
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:EB'=EC,
BE=EC,即点E是BC的中点.
9
3)2或32
题型02双动点型
典例精析
【典例2】
【答案】(1)tcm,(6-)cm,2tcm,(8-2r)cm
(②)解:当1<t<4时,AP=tcm,C0=(8-21)cm
..AP=CO
.t=8-2t,
8
∴为3s,可使AP=CQ:
(3)解::△BP2的面积为5cm2,
①当0<1<4时,S
_LBP.BO,
2
..BP=(6-t)cm,BO=2tcm,
56-小21=5,整理得2-6+5=0
解得4=1,62=5,
.0<t<4,
.t=Is;
②当4≤1≤6时,如图所示,过点2作D⊥AB,交AB于点D,
.∠AD0=90°,
∠ABC=90°,
.∠ADQ=∠ABC,
.DQI‖BC
.△ADQ∽aABC.
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DO OA
BC-AC'
Dh.
B
在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,
.AC=V62+82=10cm,
980
解得QD=72-8
5
D5m6)cm
小号6-小28-5,整理得行-6+91=0
5
解得5=15-VB4
,15+V34
2
.…4≤t≤6.
1=15-V34
2,
综可知当,=或1=15,
2
s时,△BPg的面积为5cm2,
举一反三
【变式2-1】
【答案】(1)解::四边形ABCD是矩形,AB=6,BC=8
.AB=CD=6,BC=AD=8,∠D=∠BAD=∠ABC=∠BCD=90°,AB∥CD,
∴.AC=VCD2+AD2=10,
由题意得:DP=A0=21,则有AP=AD-PD=8-2t,t的取值范围为0≤t≤4,
当t=2时,则有AP=8-2×2=4,
PE∥DC,
∴.△APE∽aADC.
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AP PE 4 PE
ADDC,即8=6,
.PE=3
(2)解:由(1)可知:△APE△ADC,DP=A0=21,AP=AD-PD=8-2t,
AP PE AE 8-2PE AE
·AD-DC-AC,即8=6=10,
PE=12-3
2,AE20-51
2
:PE∥DC,AB∥CD
.AB∥PE
∴.∠BAQ=∠AEP
当∠A0B=∠EPA=90°时,则有△ABOAEAP
2t
6
Ag=AB,即12-31=20-57」
PE AE
2
2
9
解得:4=5,62=4(不符合题意,舍去):
当∠AQB=∠EAP时,则有△ABO△AEP,此时AP∥BO,
:AP∥BC,
∴点C、Q重合,则2t=10,
.t=5,与0≤t≤4相矛盾,故此种情况不成立:
9
综上所述:当I=5时,△ABQ与。4EP相似:
(3)解:存在,当PO=PE时,如图1,作PH L AC于点H,则QH=EH,
A
←-PD
H
B
图1
报
=c0s∠DAC=4
EH=AE-AH=20-5_32-8136-9r
2510
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由Q1=H每s-2)-24
36-9t
10’
28
解得t=
279
当E0=PE时,如图2,
A
←PD
O
B
图2
由(2)可知:PE=12-3
AE=2051
2
2
:0=AE-A0=20,-21,
2
20-51-21=12-31
2
2
4
解得t=
3:
当E0=PO时,如图3,则∠QPE=∠QEP,
←-PD
图3
∠QPA+∠QPE=90°=∠QAP+∠QEP
.∠QPA=∠QAP
.E0=QP=A0,
20-5t-2t
20-5t
由2E0=AB得22
2
20
解得1=13,
28420
综上所述,t的值为27或3或13·
【点睛】本题考查了矩形的性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理,
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解直角三角形等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键
【变式2-2】
【答案】(1)解:由题意得AR=2t,BP=t,CQ=2t,
AC=BC=10cm,CD L AB,CD=8cm,
.AD=BD=AC2-CD2 =6cm,
.AB=12cm.
:.CR=(10-2)cm,B0=(10-2i)cm,AP=(12-t)cm,
AR AP
当ACAB时,PR∥BC'
2t12-t
0
·1012,解得:1=17
60
当t为17时,PR∥BC·
(2)解:由题意得:BP=t,AR=CQ=2t,
、.B0=BC-CQ=10-21,
当SB0p:Sg黄形cDpg=1:4时,则SAB0P:SACn=l:5,
D.BD=x8x6=24,
1
1
SABCD
24
.S0p=二SwS
5,
如图:过点Q作E1BD于点E,
!
,CD⊥AB,QE⊥BD
.OE∥CD
.△QEB∽aCDB
÷0c
OE_BO
2E_10-21
.8
10·
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0E=8-8
,
=5,解得:1=2或3,
∴当t=2或3时,S△B0P:S四边形cDrQ=1:4,
(3)解:沿CQ折叠△RCQ得到△MCO,是否存在某一时刻t,使四边形RQMC为菱形,理由如下:
如图:过点R作RF⊥BC于点F,过点A作AH⊥BC于点H,
M
P<B
由题意得:PB=t,AR=CQ=2t,
.RC=AC-CR=10-21,
:沿CO折叠△RC卫得到aMCO,
.RC=CM,PO=MO,
若四边形ROMC为菱形,只需RC=RQ,
.RC=RO,RF⊥BC,
1
.CF=FO=CO=1,
:Sc46CD-BCh,即12x8=10A:解得:AH=96
:.CH=VAC2-AH2 =2.8,
:RF⊥BC,AH⊥BC,
∴.RF∥AH,
.△CRF∽△CAH,
,CR_CF.n10-2t_1
.C4CH,即102.8’解得:10
39
70
∴沿CQ折叠得到。MCQ,四边形RQMC为菱形时的t的值39:
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质、直角三角形的性质、勾股定理、菱形的性质、相似三角
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形的判定与性质等知识点,添加三角形的高线、构造相似三角形是解题的关键.
【变式2-3】
【答案】(1)解:设动点Q的速度为x厘米/秒,
1215
根据题意得:
+1
xx+l
解得:x=2,为=-6(不合题意舍去)
经检验x=2是原方程根,
动点速度为2厘米秒,动点P速度为3厘米秒.
(2)解:①~点Q到达BC中点,
.BBC-6cm
动点P的速度为5厘米/秒,动点Q的速度为3厘米/秒,
.AP=5×(6÷3-1)=5cm.
AD‖BC,KM∥AD,
MKI∥AD∥BC,
BK BO 6 MK BK 6
则KP=AP=5,AP=BP1'
M=30
②设点P点出发后t秒时,则AP=5,B0=3(t+1),C9=12-3(1+),DP=15-5t,
...AD BC
QK-B9-3+)QN_Cg-12-31+
'KA AP 5t ND DP 15-5t
OK ON
若KN/AD:则KA=ND:
,3+)_12-30+)
5t
15-5t
1=1此方程无解,
解得:t
KN不会平行于AD
题型03动点+相似性质计算
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典例精析
【典例3】
【答案】(1)解:矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,
∴.根据勾股定理得:AC=√6+82=10cm,
又,运动的时间为t秒(0<t<5),
∴.AP=2tcm,CQ=tcm,
CP=(10-2t)cm」
过9点作ELAC于E点.
·∠QEC=∠B=90°,∠ACB=∠ACB,
.△QEC∽△ABC
OE CO
.AB CA'
OE t
.610
0
∴.S与t之间的函数关系式为:
s-Pc0=00-20g-r+
2
答:S与1之间函数关系式是S=+3」
5
(2)解:S=-2+3
5
=--15
t
52+4,
J
1=2时,△PQC的面积最大,
15
最大面积是4cm,
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5
15
答:当t为2时,△PQC的面积最大,最大面积是4cm。
(3)解:在P、Q的移动过程中,△PQC能为直角三角形.
分两种情况:
①当∠P2C=90°时,如图,
(2)
,△CPQ∽ACAB,
CO CP
·CBCA'
10-2t-t
.108
0
解得1=13
5符合题意.
②当∠CP0=90°时,如图,
(3)
:△CPQ∽△CBA.
CP CO
·CBCA'
10-21t
.810’
25
解得t-
<5符合题意.
7
40
25
综上,在P、D的移动过程中,当3s或号s时,△PQC能为直角三角形.
举一反三
【变式3-1】【答案】C
15131
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【变式3-2】
【答案】(1)解::a=Vb-4+V8-2b+2,√b-4≥0,V8-2b=V2(4-b)≥0,
b-4=0.
解得:b=4,
.a=2,
.A(2,0),B(0,4),
.OA=2,OB=4,
1
54m20A-0B=2×2x4=4,
(2)解:如图,连接AC,过点C作CE⊥x轴于E,
D O
A E
:将点A向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到点C,A(2,0),
.C3,2),AE=1,CE=2,
△PBC与△PAD的面积相等,
S.Pc+S.P4C=S.PD+S.PC,SABC=SADAC,
A(2,0),B(0,4),C(3,2),
5c=5sme-5o-Se=X2+4利x3-4-X1x2=4,
:点D在x轴上且位于点A左侧,A(2,0),
设D(x,0)
-3AD-CE=0-x2=4,
1
:.S.DAC=
解得:x=-2
点D的坐标为(-2,0)
(3)解::△ABQ的面积为8,S△Bo=4,
∴点Q在△AB0外,
如图,当点Q在第三象限时,过点A、B、作长方形FQHP,且各边与x轴、y轴分别平行,
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--,P
H
设运动时间为t,Q(m,m),则BM=2t,AN=t,
∴.BM=2AW.
1
:S40=2BM(,-o)=2AW0。-%),
22-m)-54M4-m,
:.2
整理得,n=2m,即Q(m,2m),
:△ABQ的面积为8,SABe=S长方形Om-S,Br0-SAe-SAPB,
4-2m2-mj-4-2mX-mj-2-m-2m-分x2x4=8,
解得:m=-1,
.2m=-2,
.Q(-1,-2)
如图,当点Q在第一象限时,过点O分别作QS1x轴于S、QT上y轴于T,
S
B
设Q(m,n),同理可得:BM=2AW,
5.AN-OB-24N.M-BM2A
、1
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S.ANB=S.BM,
:.S.0=S.BMQ,
同理可得:乃=2m,
:△ABQ的面积为8,SABe=S长方形os-Ss0-SAB0-S4m,
2mm-2m(2m-4-4-3×2m(m-2,
2
解得:%=3,
.2m=6,
03,6)
综上所述:点Q的坐标为-1,-2)或(3,6
【变式3-3】
4
【答案】(1)解:当y=0时,3x+8=0,
解得x=6,
点A(6,0):
当x=0时,y=8,
点B(0,8)」
(2)解:点A6,0),B(0,8),
.AO=6,B0=8,∠AOB=90°
S0s=2X6x8=24,AB=√A0+B0=10
,动点Q从点B开始在线段BA上以每秒2个单位长度的速度向终点A移动,同时动点P从点A开始在
线段A0上以每秒1个单位长度的速度向终点O移动,设点P,Q移动的时间为1秒(>0),
.AP=t,BO=2t,AO=10-2t
如图,过点Q作QC⊥OA,易得△ACQ∽△AOB
>OC OA
BO BA
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QC 10-2t
即
8
10
·0c=40-8
5,
m-40c-0,82,“
5
5
:△APQ的面积是。AOB面积的5时,
20t-4t21
=×24,
5
5
解得t=2或3秒.
题型04动点+模型识别
典例精析
【典例4】【答案】0.8或2
举一反三
【变式4-1】
【答案】(1)共线
(2)解:在图2中,延长DA至点G,使AG=AB,连接EG,
E
G
图2
矩形ABCD中,∠GAE=∠ABF=90°
又AE=BF,AG=AB,
.△GAE≌aABF(SAS).
得GE=AF
因此AF+CE=GE+CE2CG,
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可知当C,E,G三点共线时,GE+CE最小,等于CG的长度
由勾股定理得CG=√42+(2+4)}=V16+36=213,
因此AF+CE的最小值为2V13
(3)解:菱形ABCD中,AB=AD=CD=2,∠ABC=60°,
∴.∠ABD=30°,∠ADC=60°
.∠ADB=∠ABD=30°,
如图,在AD上方构造线段DG=2AB=4,且∠GDE=30°,连接GE,GC,
G
、E
图3
BF-IDE,
2
∴.DE=2BF,
.△ABF∽△GDE,
GE _DE=2,
AF BF
即GE=2AF、
.2AF+CE=GE+CE≥CG,
.2AF+CE的最小值为CG,
:∠ADC=60°,∠GDE=30°,
.∠GDC=90°,
.CG=V22+42=25
【变式4-2】
【答案】(1)①1:②90°
E=3
A
∠DBE=90°,
BE
解:AD
N5,∠DBE=90,理由如下:
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:∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE=60°,
.∠ACD=∠BCE,LCED=∠ABC=30°
.BC=3AC.
,BC=5,
:AC
:∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE=60°,
.△ACB∽ADCE,
C-CE
同(1)①得:∠ACD=∠BCE,
∴.△ACD∽△BCE,
BE BC
:.AD AC
=5
,∠CBE=∠CAD=60°'
.∠DBE=∠ABC+∠CBE=90°:
5
o6
【变式4-3】
3-V5
【答案】动手操作:2:
思考探充:4E=D,证明如下
16
由题得:∠A=90,4D=BC=4AB=3”MM=
AD=2,
2
:点P为AM的中点,
:.4P=PM=1AM=1,
由折叠可知:AP=AP=1,∠BAP=∠A=90°,AB=AB=3,
∴∠EA'P=∠A,∠AEB=∠AEP,
.△EAPP△EAB,
.E-EPAP1
AE EB AB 3'
设EM=x
:4E4E-1EPx+11
AEx+1+13’EBEB3
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4E=x+2
3,EB=3(x+1)
EB=4B+4E-3+*+2
3
3(x+1)=3+x+2
3
解得:号
六AE=x+1+1=9
9
=49
AD416
即4E、9
D
213
拓展延伸:
9·
题型05存在性探究
典例精析
【典例5】
【答案】(I)解:如图,过点D作DF⊥BC于点F,
则LBAD=∠ABC=∠DFB=90°,
∴.四边形ABFD是矩形,
.BF AD Icm,DF=AB =4cm,
.CF =BC-BF=3cm,
在RtADFC中,CD=VDF2+CF2=5Cm,
:QE⊥BC,DF⊥BC,
QE//DF,
.aCQE∽aCDF
DF OE 4
CFCE3'
ADOE4
若APD&ECQ,则AP=CE=3,
22131
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.AP =4tcm,AD =1cm,
14
43
3
解得1=
16:
D
B
AP OE 4
若ADPAECQ,则ADCE-3,
4t4
13
解翻1:
3
1
综上,当:为16s或S时,以A'D’p为顶点的三角形与。CQE相似:
(2)不存在;理由如下:
.QEIIDF
.aCQE∽aCDF
DF OE 4
CD-co 5'
.Co=5tcm,
.OE =4tem
由勾股定理得CE=VCQ-QE2=3tcm,
若PO将四边形ABCD分成面积相等的两部分,则四边形PBCQ的面积为梯形面积的一半,
S梯形ABCD=
L+4)x4=10(cm),
2
∴.S四边形PBCQ=
专)Sw形BcD=5cm2
.PB=AB-AP=(4-4t)cm,BE=BC-CE=(4-3t)cm,
∴S四边形paCe=S佛形pBE0+S.cOE=5cm2,
23131
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即(4+4-44-3)+)×31×4=5,
2
整理得22-2t+1=0,
△=(-2)}-4×2×1=-4<0.
方程无实数根,
∴不存在某一时刻,使PQ将四边形ABCD分成面积相等的两部分:
19+√105.19-105
(3)存在;t=
32
s或32
解:存在:
当DP⊥PE时,∠DPA+∠EPB=90°,
:∠DPA+∠PDA=90°,
∴.∠EPB=∠PDA,
.∠A=∠B=90°」
∴.△APD∽△BEP,
AP AD
∴BEPB'
4t
1
4-314-4’
整理得1612-191+4=0,
解得5=19+V05
4-19-io
32
32
当1=19+V05
19-V10
或
32
32
s时,
DP⊥PE
举一反三
【变式5-1】
不存在,请说明理由,
【答案】(1)解::Rt△ABC中,∠B=90°,AB=8cm,AC=10cm,
∴.BC=V102-82=6,
AC⊥DF,
∴.∠ACF=∠B=∠E=90°
.∠A=90°-∠ACB=∠FCE,
.△BAC∽△ECF,
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BC AC AB 6 10 8
EFCF=CE,即3CFCE,
CF=5,CE=4,
连接BP,作BG⊥AC于点G,
G
C→D
,沿过B的直线翻折,点P与点C重合,
∴.BP=BC=6,PG=CG,
.AP=2t,
:PG=CG=)cP=10-2)=5-1,
2 ACxBG=)BC×AB,
:BG=4B×BC=8x6_24
AC105,
5-1=18
,
解得=;
(2)解:作PH⊥BC于点H,
B
C-→D
当PF⊥EF时,∠PFE=∠E=∠PHE=90°,
∴四边形PHEF是矩形
.PH=EF=3,
.∠B=∠PHC=90°,∠CAB=∠CPH,
∴.△CABn△CPH,
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:是
CPPH10-2t3
即108’
25
解得t=
8
(3)解:作PH⊥BC于点H,
B
C-D
AP=21,CP=10-2t,CD=t,
.△CAB∽△CPH,
CP PH CH
·AC AB BC,
H0m-80-2-8,cm-ecm-0-2刘-6g
AC
109
:DH=CH+CD=6-+1=6-,
1
5
5
:SAPF=S#形PHEr-S△PHD-S△DEF
(PH+EF)-HE-PH.DH-DE.EF
8+36+486)4x:
=25-7
2
y=25340s15列:
(4)解:连接BF,与PD交于点M,作MN⊥BE于点N,
B
C→D
,MN∥EF,
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BM BN
FM NE'
:点M为BF的中点,
BN BM
NEFM
=1
N=NE=BE=ac+cD+DE)-6+14到=5+,
MN是△BEF的中位线,
.MN-1EF-3
2
作PH⊥BC于点H,
3PH=8-8,CH=6-,
5
5
8=c-H=6-6-
BD=BC+CD=6+t'
.DN BD-BN=6+1-
+1.m=-8=6g=6
同理,△DMN∽△DPH.
MN DN
PH DH'
六PH-DN=MNDH'
即8+6
整理得82-271+10=0,
27+V40927-√409
解得t=
16
或16
【变式5-2】
【答案】(1)解:存在,
由题意可知,BP=t,DN=2t,
.BN BD DN =16-,
:四边形ABCD是菱形,
:ABIICD,AB=BC=CD=10,
,PN∥EB.
.PN∥CD
.△BPN∽aBCD」
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BP BN
t16-2t
…BC
D,即10=16,
40
解得t=
9,
40
:当t=g时,PN∥EB
(2)解:存在,
如图,连接DE并延长,交CB的延长线于点G,
D
M
G
B P
由平移的性质可得,MNI‖AD,MN=AD=I0,
∴△BEN∽△BAD
BE BN
BE 16-2
AB
80,即10
16,
解衡处=10-寻
.AE AB-BE
41
,四边形ABCD是菱形,
.ADI‖BC,
∴.∠ADG=∠BGD,
DE平分∠ADB,
.∠ADG=∠BDG,
.∠BDG=∠BGD」
.BG=BD=16,
AD‖BC
∴.△ADEABGE,
10
AE AD'
即4
一=
10-
5
16,
0
BE BG
4
40
解得t=
13
28131
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40
“当(=13时,点E在∠ADB的平分线上:
(3)解:如图,连接AC交BD于点O,过点B作DA的垂线,交MN于点I,交DA的延长线于点H,
H
D
,四边形ABCD是菱形,
ACD:OA-ACO8-BD-
在RIAOAB中,OA=VAB2-OB2=V102-82=6,
.AC=20A=12,
1
1
∴.S菱形BcD=7AC,BD=)×12×16=96,
片B别=5如-48
AD
5
S:S菱形HBcD=13:32,
.S=39.
:BH⊥DH,MN II AD
∴.BH⊥MN,
∠BIE=∠H=90°,
.∠IBE=∠BA,
∴.△EBI∽△ABH,
10-
BI
∴BEB,即10
=
48:
AB BH
5
:S四边形MBPv=)(MN+BP)BI=39,
2
0+)9
整理,得12+2t-15=0
29131
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解得t=3或t=-5(负值舍去),
当t=3时,S:S菱形BcD=13:32
(4)解:如图,连接AC交BD于点O,设NN'交BC于点J,
B
由(3)可知,AC⊥BD,OB=8,
:点N'是点N关于直线BC的对称点,
NW⊥BC,
N -N-2M.
.∠N=90°=∠B0,
.∠8=∠CBO
.△8∽△CB0.
BN B
16-2t B.J
BC=B,即10=8,
解得9、
648
55
.MN∥AD∥BC,
又,点M,B,N'在同一条直线上,
.△NB∽△NN.
B N1
:WM2.
g=w=5,
六55=5,解得1=39
648
8
39
“当1=8时,点M:B'N在同一条直线上:
【变式5-3】
【答案】(1)解::∠C=90°,AB=25cm,AC=20cm,
30131
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∴.BC=VAB2-AC2=15cm,
由题意,AP=5tcm,CM=4tcm」
MN∥AB,
.△CMN∽△CAB.
MN CM
MN 4t
B=AC,即:2520
.MN =5tcm
(2)存在:
由(1)知:MN=5itcm,AP=5tcm,CM=4tcm,
.MN=AP,AM AC-CM=(20-4t)cm,
又MN∥AB
四边形AMNP为平行四边形,
.PN∥AC,
∠C=90°,
∴.CN⊥CM,
在RtaCMN中,由勾股定理,得CW=VMN2-CM2=3cm,
∴.S四边形wP=AMCN=(20-4H)3t=48,
解得t=1或t=4:
故当t=1或t=4时,S四边形Awp=48
(3)存在,1=160
57·
31131
专题06 相似三角形的动点问题
(题型突破·举一反三)
题型01 单边单动点型
题型02 双动点型
题型03 动点+相似性质计算
题型04 动点+模型识别
题型05 存在性探究
▌题型01 单边单动点型
基础知识:动点题通用四步:
1. 设t;
2. 用t表示相关线段长(注意速度×时间,带单位);
3. 选判定路径(AA/SAS/SSS,动点题SAS和AA最常用);
4. 列方程解t,代回验t是否在运动区间内。
思维路径(对应顶点分类,核心):题干写“△APQ∽△ABC”,但P在AB上动、Q在AC上动时,A可能对应A、P对应B、Q对应C;也可能A对应A、P对应C、Q对应B(若∠APQ=∠C而非∠B)。必须按“哪组角等”分情况,不能默认一种。
关键技巧:分情况的标准是“哪个角被题设固定”——公共角通常固定(如∠A),另两组旁角哪个等要分类;若题给平行则唯一解,不给则大概率双解。
易错提醒:解出t后必须代回验运动区间,超区间舍去;分类讨论漏第二种情况是最大丢分点。
【典例1】(2026·黑龙江绥化·模拟预测)解答下列问题:
(1)【问题发现】:如图1,在正方形中,E为对角线上的动点,过点B作的垂线,过点C作的垂线,两条垂线交于点F,连接,求证:;
(2)【类比探究】:如图2,在矩形中,为对角线上的动点,过点作的垂线,过点作的垂线,两条垂线交于点F,且,连接,求的值;
(3)【拓展延伸】:如图3,在(2)的条件下,将改为直线上的动点,其余条件不变,取线段的中点,连接.若,则当是直角三角形时,请写出的长.
【答案】(1)证明:∵四边形是正方形,
,,,
,,
,
,,
,
(2)
(3)的长为或
【分析】(1)证明即可证明结论;
(2)证明即可求出结论;
(3)分两种情况:当E在线段上时,或当E在延长线上时,分别根据相似三角形的判定与性质结合勾股定理求出结论即可;
【详解】(1)略
(2)解:,,
,
根据直径所对的圆周角是,可得点C,点E,点,点在为直径的圆上,
∴点,点,点,点四点共圆,
,,
,,
.
,
,
,
;
(3)解:当E在线段上时,由(2)知:
,
,
.
,
为的中点,
.
由(2)知,
.
,
又是直角三角形,
是等腰直角三角形,
,
,
设,则,
, ,
,
,
,
,
,
或(不合题意,舍去),
当或时,点不存在,
时,;
当E在延长线上时,如图,设,则,
.
同理
,
,
,
(不合题意,舍去),,
综上所述,的长为或.
【变式1-1】(2023·重庆黔江·模拟预测)探究不同情境,解决下面问题:
(1)问题发现:如图,在中,,,点是边上一动点(不与点重合),,,连接,填空:
①_;
②的度数为_.
(2)拓展探究:如图,在中,,,点是边上一动点(不与点重合),,,连接,请判断与之间的数量关系以及与的数量关系,并说明理由.
(3)解决问题:如图,在中,,,,是边上一动点(不与点重合),,,连接.若,请直接写出的长.
【答案】(1)①1;②;
(2),,理由如下:
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,;
(3)或
【分析】(1)证明,由全等三角形的性质即可得出结果;
(2)先证明,得出,再证明,得出,由相似三角形的性质即可得出结果;
(3)过点作于点,分两种情况:当点在上时,当点在的延长线上时,分别结合相似三角形的性质计算即可得出结果.
【详解】(1)解:①∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,即,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴;
②由①可得;
(2)略;
(3)解:过点作于点,当点在上时,如图:
∵,
∴为等腰直角三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
∵,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
当点在的延长线上时,如图:
∵,
∴为等腰直角三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
综上所述,的长为或.
【变式1-2】(2026·湖南邵阳·一模)探究以下问题:
(1)[问题发现]如图,在正方形中,点是对角线上一动点(不与,重合),连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接.请写出与的数量关系,并给出证明过程.
(2)[类比探究]如图,在矩形中,,点为对角线上一动点(不与,重合),连接,作的垂线,使,连接,请探究此时与的数量关系.
(3)[拓展延伸]在矩形中,仍有,若,点为射线上一动点(不与,重合),连接,作的垂线,使,连接,当为等腰三角形时,求的长.
【答案】(1)解:,
证明:∵四边形是正方形,
∴,,
∵线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴,,
∴,
∴,即,
在和中,
∴,
∴;
(2);
(3)或.
【分析】由四边形是正方形,得,,又线段绕点逆时针旋转得到线段,所以,,再证明,再由全等三角形的性质即可求证;
由四边形是矩形,则,,证明,所以,即,可得,即,再证明,然后由相似三角形的性质即可求解;
由,设,,由勾股定理得,所以,,由知,所以,,然后得出是直角三角形,又为等腰三角形,则只能是直角边相等,即,设,由,得,然后分当点在线段上,当点在的延长线上,两种情况求解即可.
【详解】(1)略;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,即,
∵,,
∴,即,
又∵,
∴,
∴;
(3)解:由,设,,
∵四边形是矩形,
∴,
由勾股定理得,
∵,
∴,解得,
∴,,
由知,
∴,,
∵在矩形中,,
∴,即,
∴是直角三角形,
若为等腰三角形,则只能是直角边相等,即,
设,由,得,
如图,当点在线段上,
此时,
由得,
解得,
∴;
如图,当点在的延长线上,
此时,
由,得,
解得,
∴,
综上可得:的长为或.
【变式1-3】(2026·河南信阳·模拟预测)解决下列问题:
(1)创设情境:如图,在正方形中,,为线段上一动点,将沿翻折,得到.若的延长线恰好经过点,则________;
(2)发现问题:如图,在矩形中,为线段上一动点,设,将沿翻折,得到,延长交于点,若,试说明点是的中点;
(3)问题解决:如图,在中,,,,为直线上一动点,设,将沿翻折,得到.在的延长线上找一点,使得.当是以为腰的等腰三角形时,直接写出点到直线的距离为______.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)根据正方形的性质及折叠的性质得出是等腰直角三角形,,利用勾股定理求出,即可得出,解方程求出的长即可;
(2)根据折叠的性质及,得出,可得,利用角的和差关系得出,即可证明,得出,即可得出结论;
(3)分点在上,、点在延长线上,点在延长线上,三种情况,利用全等三角形的性质及相似三角形的性质分别求解即可.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,,
∴,,
∵将沿翻折,得到,
∴,,,
∵的延长线恰好经过点,
∴,,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
∴,
解得:.
(2)证明:如图,连接,
∵将沿翻折,得到,
∴,,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴,即点是的中点.
(3)解:如图,当点在上,时,过点作于,连接,
∵将沿翻折,得到,
∴,,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴,
设,
∵,,
∴,,
在中,,,
∴,
解得:,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:;
当点在延长线上时,,,,
∴不能构成以为腰的等腰三角形,不符合题意,
如图,当点在的延长线上,时,过点作于,
∵将沿翻折,得到,
∴,,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
同理可得,,
∴,即,
解得:;
综上所述:点到直线的距离为或.
▌题型02 双动点型
基础知识:双动点下,两条动边都用t表示:,(或QB=…看方向),剩余定边PB=AB-、BQ=BC-等。
思维路径(标准三步):
标方向:P从A→B(),Q从C→B(),t的公共区间取交集
表四段:,PB=AB-,,BQ=BC-(依题调整)
选判定:矩形背景下∠B=∠C=90°已固定→走SAS(两边成比例+直角夹)→类,或走AA(再找一组锐角等)
关键技巧:矩形/正方形背景的双动点,直角是免费的夹等角,SAS最稳;分类时“哪组边对应”仍要分(如△PBQ∽△QCR中,PB对QC还是PB对QR要看∠B=∠C这个直角的夹边)。
易错提醒:两速度不同时,t上限取“先到终点者”;Q若从B→C则CQ=BC-,符号别反。
【典例2】(25-26九年级上·天津河北·期末)如图,在中,,动点从点出发沿边向点以的速度移动(不与点重合),动点从点出发沿边向点以的速度移动,规定其中一个动点到达终点,另一个也随之停止运动.如果点,分别从点,同时出发,设运动的时间为,当时,点,位置如图所示,回答下列问题:
(1)填空:当时,___________,___________,___________,___________(用含有的代数式作答)
(2)当时,为何值时,可使;
(3)当为何值时,的面积为.
【答案】(1),,,
(2)为,可使
(3)或
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,相似三角形的判定,运用分类讨论思想是解题的关键;
(1)根据题意,列出代数式即可;
(2)根据,可得到,即可求解;
(3)根据的面积为和运动情况,分类讨论:①当时,②当时,分别求出的值即可.
【详解】(1)解:由题意可知,当时,,,,,
故答案为:,,,;
(2)解:当时,,
∵,
∴,
解得,
∴为,可使;
(3)解:∵的面积为,
∴①当时,,
∵,,
∴,整理得,
解得,,
∵,
∴;
②当时,如图所示,过点作,交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
解得,
∵,
∴,整理得,
解得,
∵,
∴,
综上可知,当或时,的面积为.
【变式2-1】(25-26九年级上·四川内江·阶段检测)如图,在矩形中,,,动点P从点D出发沿向终点A运动,同时动点Q从点A出发沿对角线向终点C运动.过点P作,交于点E,动点P、Q的运动速度是每秒2个单位长度,当点P运动到点A时,P、Q两点同时停止运动.设运动时间为t秒.
(1)当时,求的长;
(2)当t为何值时,与相似?
(3)是否存在这样的点P和点Q,使P、Q、E为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出满足条件的t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,与相似
(3)存在,t的值为或或
【分析】(1)由矩形的性质可得,,,,由勾股定理可得,由题意得,则有,t的取值范围为,当时,则有,证明,由相似三角形的性质即可得解;
(2)由(1)可知,,,由相似三角形的性质得出,,证明出,再分两种情况:当时,则有;当时,则有;分别利用相似三角形的性质求解即可;
(3)分三种情况:当时,作于点H,则;当时;当时;分别求解即可.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,,
∴,,,,
∴,
由题意得:,则有,t的取值范围为,
∴当时,则有,
∵,
∴,
∴,即,
∴;
(2)解:由(1)可知:,,,
∴,即,
∴,,
∵,
∴
∴
当时,则有
∴,即,
解得:,(不符合题意,舍去);
当时,则有,此时,
∵,
∴点C、Q重合,则,
∴,与相矛盾,故此种情况不成立;
综上所述:当时,与相似;
(3)解:存在,当时,如图1,作于点H,则,
∵,
∴,
∴,
由得,
解得;
当时,如图2,
由(2)可知:,
∴,
∴,
解得;
当时,如图3,则,
,
∵,
∴,
∴,
由得,
解得,
综上所述,t的值为或或.
【点睛】本题考查了矩形的性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理,解直角三角形等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
【变式2-2】(25-26九年级上·山东济南·阶段检测)在中(如图1),,,,动点以的速度从点向点运动;同时,动点从点出发,以的速度向点运动,动点从点出发,以的速度向点运动,当其中一个点运动停止时,其他点的运动也停止,运动时间为.连接.
(1)为何值时,?
(2)当时,求值;
(3)如图2,沿折叠得到,是否存在某一时刻,使四边形为菱形?若存在求出值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或3
(3)
【分析】(1)利用勾股定理求出,用t的代数式表示出线段的长度,利用平行线的判定与性质列出比例求解即可;
(2)如图:过点Q作于点E,,得到,再利用相似三角形的判定与性质得到,再利用三角形的面积公式得到关于t的方程求解即可;
(3)如图:过点R作于点F,过点A作于点H,利用菱形的性质和等腰三角形的性质得到,利用相似三角形的判定与性质得到关于t的比例式求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,,
∵,,,
∴ ,
∴,
∴,,,
当时,,
∴,解得:,
∴当t为时,.
(2)解:由题意得:,,
∴,
当时,则 ,
∵,
∴,
如图:过点Q作于点E,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,解得:或3,
∴当或3时,;
(3)解:沿折叠得到,是否存在某一时刻,使四边形为菱形,理由如下:
如图:过点R作于点F,过点A作于点H,
由题意得:,,
∴,
∵沿折叠得到,
∴,
若四边形为菱形,只需,
∴,
∴,
∴,即,解得:
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,解得:.
∴沿折叠得到,四边形为菱形时的t的值.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质、直角三角形的性质、勾股定理、菱形的性质、相似三角形的判定与性质等知识点,添加三角形的高线、构造相似三角形是解题的关键.
【变式2-3】(24-25八年级下·上海虹口·阶段检测)如图1,在梯形中,,且,,动点Q由点B沿向点C移动,1秒钟后动点P由点A沿向点D移动
(1)若动点P的速度比动点Q的速度大1厘米/秒,且动点Q到达C时,动点P 恰好也到达D.试求动点P、Q的速度.
(2)若动点P的速度为5厘米/秒,动点Q的速度为3厘米/秒,在运动过程中(P与A、D不重合时),与交于K,与交于N
①当动点Q到达中点时,过K作交于M,求的长;(如图2)
②在这运动过程中,是否会与平行?若会,请求出此时为P点出发后几秒?若不会,请说明理由.(如图3)
【答案】(1)动点Q速度为2厘米/秒,动点P速度为3厘米/秒
(2) ;不会平行于,理由见解析
【分析】本题主要考查分式方程的应用和平行线的判定和性质,解题的关键是熟悉平行线对应线段成比例,利用动态的思想列出代数式.
(1)设动点Q的速度为x厘米/秒,则动点P的速度为厘米/秒,根据题意列出分式方程求解即可;
(2)①根据题意得,,利用平行线的性质得到,即有和,即可求得;
②设点P点出发后t秒时,则,,利用平行线的性质得和,结合,即有,经过计算等式不成立,即不存在.
【详解】(1)解:设动点Q的速度为x厘米/秒,
根据题意得: ,
解得:,(不合题意舍去)
经检验是原方程根,
∴动点Q速度为2厘米/秒,动点P速度为3厘米/秒.
(2)解:①∵点Q到达中点,
∴,
∵动点P的速度为5厘米/秒,动点Q的速度为3厘米/秒,
∴,
∵,,
∴,
则,,
∴;
②设点P点出发后t秒时,则,,
∵,
∴,,
若,则,
∴
解得:此方程无解,
∴不会平行于.
▌题型03 动点+相似性质计算
基础知识:一旦由第一问得使两三角形相似,记相似比k(由时的边长比得)→面积比=,周长比=k,对应高/中线比=k。
思维路径:
1.
第一问求→代算两组对应边得k
2.
第二问要面积:若给小三角形面积则或反过来;要大减小得梯形/阴影则用。
关键技巧:面积类题别硬算面积公式,先用相似比转——第一问已证相似,k已知,面积比直接平方,快且准。
易错提醒:有两解时,第二问要两解分别对应算,不能只算一种;若问“是否存在某时刻使面积比”,则反推k→反推t→验区间,走“存在性”路径。
【典例3】(25-26八年级下·黑龙江佳木斯·期中)如图,在矩形中,,,动点P从点A开始沿向点C以每秒2厘米的速度运动,同时动点Q从点C开始沿边向点B以每秒1厘米的速度运动.设运动的时间为t秒(),的面积为.
(1)求S与t之间函数关系式.
(2)当t为何值时,的面积最大,最大面积是多少?
(3)在P、Q的移动过程中,能否为直角三角形?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当t为时,的面积最大,最大面积是
(3)能,或
【分析】(1)求解,,,.过Q点作于E点.证明,再进一步求解即可;
(2)利用二次函数的性质求解即可;
(3)在P、Q的移动过程中,能为直角三角形.分两种情况:①当时,如图,②当时,如图,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵矩形中,,,
∴根据勾股定理得:,
又∵运动的时间为t秒(),
∴,,
.
过Q点作于E点.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴S与t之间的函数关系式为:
.
答:S与t之间函数关系式是.
(2)解:∵
,
∴时,的面积最大,
最大面积是,
答:当t为时,的面积最大,最大面积是.
(3)解:在P、Q的移动过程中,能为直角三角形.
分两种情况:
①当时,如图,
∵,
∴,
∴,
解得符合题意.
②当时,如图,
∵,
∴,
∴,
解得符合题意.
综上,在P、Q的移动过程中,当或时,能为直角三角形.
【变式3-1】(2026·江苏无锡·二模)如图,点P是的边上一动点(不与点B、C重合)过点P作交于点D、作交于点E,点M、N分别为线段、上的两个点,且,,则与的面积相等的是( )
A.的面积 B.的面积 C.的面积 D.的面积
【答案】C
【分析】连接,证明,得出,由已知得出,则,又,则,进而得出,可得,即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵,,
∴,,,.
∴
∴,
∴.
∵,,
∴,,
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴,故选项C符合题意;
无法得出的面积、的面积、的面积与的面积相等,故A、B、D不符合题意.
【变式3-2】(25-26七年级下·重庆·阶段检测)在平面直角坐标系中,点,,,满足.
(1)求的面积;
(2)如图,将点向右平移个单位,再向上平移个单位得到点,点在轴上且位于点左侧,连接交于点,连接,若与的面积相等,求点的坐标;
(3)动点从点出发以每秒个单位长度的速度沿轴向下运动,动点从点出发以每秒个单位长度的速度沿轴向左运动,点,同时出发,直线,交于点,在整个运动过程中,当的面积为时,求出点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为或
【分析】(1)利用算术平方根的非负数性质得出,进而求出,可得,,利用三角形面积公式即可得出答案;
(2)连接,过点作轴于,根据平移的性质得出,根据与的面积相等得出,根据各点坐标求出,设,根据可求出,即可求出点坐标;
(3)根据的面积为,得出点在外,分两种情况,当点在第三象限时,过点、、作长方形,且各边与轴、轴分别平行,设运动时间为,,由两点速度可得,利用三角形面积公式可得,利用割补法,结合的面积为可列出方程,解方程求出的值即可得出点坐标;当点在第一象限时,同理可求出点坐标,综上即可得出答案.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
解得:,
∴,
∴,,
∴,,
∴.
(2)解:如图,连接,过点作轴于,
∵将点向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到点,,
∴,,,
∵与的面积相等,
∴,即,
∵,,,
∴,
∵点在轴上且位于点左侧,,
∴设
∴,
解得:,
∴点的坐标为.
(3)解:∵的面积为,,
∴点在外,
如图,当点在第三象限时,过点、、作长方形,且各边与轴、轴分别平行,
设运动时间为,,则,,
∴,
∵,
∴,
整理得,,即,
∵的面积为,,
∴,
解得:,
∴,
∴.
如图,当点在第一象限时,过点分别作轴于、轴于,
设,同理可得:,
∵,,
∴,
∴,
同理可得:,
∵的面积为,,
∴,
解得:,
∴,
∴.
综上所述:点的坐标为或.
【变式3-3】(25-26九年级上·江西九江·阶段检测)如图,已知直线,且直线l与x轴,y轴分别交于两点,动点Q从点B开始在线段上以每秒2个单位长度的速度向终点A移动,同时动点P从点A开始在线段上以每秒1个单位长度的速度向终点O移动,设点移动的时间为t秒,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动.
(1)求点的坐标;
(2)当的面积是面积的时,求t的值.
【答案】(1)点;点
(2)或3秒
【分析】本题考查了一次函数与坐标轴的交点,三角形的面积,三角形相似的判定与性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)将和分别代入,即可求得答案;
(2)通过勾股定理求得,根据题意,可知,接着证明,得到,从而表示出,通过列出方程,解出答案即可.
【详解】(1)解:当时,,
解得,
点;
当时,,
∴点.
(2)解:点,
,
,,
∵动点Q从点B开始在线段上以每秒2个单位长度的速度向终点A移动,同时动点P从点A开始在线段上以每秒1个单位长度的速度向终点O移动,设点移动的时间为t秒,
.
如图,过点Q作,易得,
,
即,
,
.
∵的面积是面积的时,
∴,
解得或3秒.
▌题型04 动点+模型识别
思维路径(A字识别):P在AB动、Q在AC动,若题给PQ∥BC或能推出PQ∥BC→△APQ∽△ABC,比例(k是t的函数)。
思维路径(8字识别):P在AB延长线动、Q在AC延长线动,PQ与BC不平行但AB、AC交于A,若再有∠APQ=∠C类→对顶8或共角型,走AA。
思维路径(母子识别,Rt△高频):Rt△ABC,∠C=90°,P在AC上动,作PQ⊥AB于Q→△APQ∽△ABC(AA:∠A公共+直角)→构动点版母子型,等积式AQ·AB=AP·AC类可列。
关键技巧:
1. 动点题里先扫“有没有平行条件”:
(1)
有平行→A字,比例直接写;
(2) 没平行→找等角→AA或SAS。
2.
模型认出后,“k是t的函数”这个意识要有,后面列方程就是=已知比。
【典例4】(25-26九年级上·河北石家庄·期末)如图,在中,,,动点P从点A开始沿边运动,速度为;动点Q从点B开始沿边运动,速度为;如果P、Q两动点同时运动,那么经过____________秒时与相似.
【答案】或
【分析】因为题目中未明确相似三角形的对应边,所以需考虑两种不同的对应情况:和,分别根据对应边成比例列出方程,求解即可得到符合条件的时间.
【详解】解:设经过秒时与相似,
∵动点的速度为,动点的速度为,
∴,,
∵,
∴,
∵是和的公共角,分两种情况讨论:
①当时,,即,解得;
②当时,,即,解得;
综上,符合条件的的值为或.
【变式4-1】(25-26九年级下·广西防城港·期中)【概念提出】“逆等线问题”是几何最值问题中的一个热点问题.两条位置错开、长度始终相等,且分别连接一个动点和一个定点的线段,就叫“逆等线段”(简称逆等线).它的主要特征:在某一个几何图形中,两个动点分别在两条定直线上运动,且它们分别到各自对应定点的距离始终相等.以此来求该两个动点连线的最值问题,即为“逆等线问题”.
【方法研究】
(1)如图1,在等腰直角中,,,,分别是线段,上的两个动点.若,连接,,试求的最小值.我们往往使用构造等腰三角形的方法,过点作,且,连接,易证,所以,由此我们可以得出结论:当,,三点________时,的值最小,即取得最小值.
【问题解决】
(2)如图2,在矩形中,,,是边上的一个动点,是射线上的一个动点,且,连接,,求的最小值(提示:在图2中,延长至点,使,连接).
【拓展应用】
(3)如图3,在菱形中,,.若,分别是,上的两个动点,且,连接,,求的最小值.
【答案】(1)共线
(2)
(3)
【分析】(1)根据三角形三边关系作答即可;
(2)仿照1得到当三点共线时,最小,等于的长度,根据勾股定理计算即可;
(3)根据菱形的性质得到,,在上方构造线段,且,连接,根据相似三角形的判定和性质得到,即的最小值为,根据勾股定理计算即可.
【详解】(1)解:如图,连接,
根据三角形三边关系可知,
∴当,,三点共线时,的值最小,即取得最小值.
(2)解:在图2中,延长至点,使,连接,
矩形中,,
又,,
∴,
得.
因此,
可知当三点共线时,最小,等于的长度.
由勾股定理得,
因此的最小值为.
(3)解:菱形中,,,
∴,
∴,
如图,在上方构造线段,且,连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
即,
∴,
∴的最小值为,
∵,,
∴,
∴.
【变式4-2】(25-26九年级上·贵州毕节·阶段检测)如图1,在和中,,,D是线段上一动点,连接.
(1)填空:①的值为______.②的度数为______.
(2)类比探究:如图2,在和中,,,D是线段上一动点,连接.请求出的值及的度数,并说明理由.
(3)拓展延伸:如图3,在和中,,,点D是线段上一动点,连接,P为中点.若,,在点D从A点运动到B点的过程中,请直接写出P点经过的路径长.
【答案】(1)①;②
(2),,理由见解析
(3)
【分析】(1)①证,得,,即可得出;②由①得,,则;
(2)先由含角的直角三角形的性质得,则,再证,得 ,同(1)①得,然后证,得,,则;
(3)同(2)得,得,证出,由题意得点P的运动轨迹为,是的中位线,则,再证,求出,则,即可得出答案.
【详解】(1)解:①∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:1;
②由①得:,,
∴,
故答案为:;
(2)解:,,理由如下:
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
同(1)①得:,
∴,
∴,,
∴;
(3)解:同(2)得:,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
当点D与A重合时,点E与B重合,的中点,记为;
当点D与B重合时,点E是的延长线与的延长线的交点,记为,如图3所示:
则点P的运动轨迹为,是的中位线,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
即P点经过的路径长为.
【点睛】本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、含角的直角三角形的性质、三角形中位线定理等知识;本题综合性强,熟练掌握直角三角形的性质,证明三角形全等和三角形相似是解题的关键.
【变式4-3】(25-26九年级上·山西太原·阶段检测)综合与探究
【问题情境】综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
如图,矩形中,,,P是边上一点.
【动手操作】第一小组对纸片做了如下操作,如图1,将矩形纸片对折,使点A与点D重合,点B与点C重合,再将矩形纸片展开,得到折痕;P为边上的一个动点,将沿折叠后得到,使点A的对应点落在上,连接,则的值为________;
【思考探究】第二小组继续操作,将矩形展开,当动点P在线段中点处时,将沿折叠后得到,得到点A的对应点,延长交于点E.如图2,试判断与的数量关系,并加以证明;
【拓展延伸】第三小组进行了更加深入地思考,当动点P与点M重合时,将沿折叠后得到,延长交于点F,则此时的值为________.
【答案】动手操作:;
思考探究:,证明如下:
由题得:,,,,
∵点P为的中点,
∴,
由折叠可知:,,,
∴,,
∴,
,
设
,
,
∵,
解得:
,
即;
拓展延伸:.
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理.
动手操作:设,根据勾股定理列方程求解即可;
思考探究:由折叠的性质得到,,,证明,得到,设,求出,进而计算即可;
拓展延伸:连接,证明,设,则,求出,根据勾股定理得到,则.
【详解】动手操作:解:∵,
∴,
设,
则,
∴
,
即
∴
即,
∴;
故答案为:;
思考探究:略
拓展延伸:解:如图,连接,
∵,,,
∴,
设,
则,
∴,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
故答案为:.
▌题型05 存在性探究
思维路径(标准四步答题模板):
1. 假设存在,设t
2.
用t表示相关边长(,等)
3.
按对应顶点分情况列比例式(SAS走夹∠A;或夹∠A——两种对应)
4.
解方程得、……→逐个验:
(1) t是否在运动区间;
(2) 对应顶点是否真能成立(如钝角/锐角匹配);
(3)
图形是否退化(或端点常舍去,除非题说“包含端点”)
5. 下结论:“存在,t=…”或”不存在,理由:解出的t不在区间内“
关键技巧:“不存在”的三类理由要会写
(1) 方程无解(判别式<0,少见);
(2) 解出的t超出运动区间;
(3) 解出的t使图形退化(如P、Q重合,或三角形退化为线段)。
易错提醒:存在性题别上来就说“存在”或“不存在”,必须先假设再推;若两解都超区间,写“不存在,理由:=…、=…均不在时间区间内”;若一解在区间一解不在,写“存在,t=…(另一解舍去)”。
【典例5】(25-26八年级下·上海青浦·期中)如图,已知四边形中,,,,动点从点出发,沿方向匀速运动,速度为;同时,动点从点出发,沿方向匀速运动,速度为,于点.设运动时间为,解答下列问题:
(1)当为何值时,以,,为顶点的三角形与相似?
(2)是否存在某一时刻,使将四边形分成面积相等的两部分?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,使?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)为或
(2)不存在;理由如下:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
由勾股定理得,
若将四边形分成面积相等的两部分,则四边形的面积为梯形面积的一半,
∵,
∴,
∵,
∴,
即,
整理得,
∵,
∴方程无实数根,
∴不存在某一时刻,使将四边形分成面积相等的两部分;
(3)存在;或
【分析】(1)过点D作于点F,则易得四边形是矩形,再由勾股定理求得,求得的值,再分两种情况考虑相似即可;
(2)若将四边形分成面积相等的两部分,则四边形的面积为梯形面积的一半,用含t的代数式表示出四边形的面积,解关于t的方程,根据t的值是否存在即可作出判断;
(3)证明,利用比例式建立方程即可求解.
【详解】(1)解:如图,过点D作于点F,
则,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
在中,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
若,则,
∵,,
∴,
解得;
若,则,
∴,
解得;
综上,当为或时,以,,为顶点的三角形与相似;
(2)解:不存在;理由略;
(3)解:存在;
当时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
整理得,
解得,
∴当或时,.
【变式5-1】(2026·山东青岛·二模)已知:和如图①摆放(点与点重合),,,在同一直线上,,,,,.如图②,从图①位置出发,沿方向匀速运动,速度为;同时,点从点出发,沿方向匀速运动,速度为.当点运动到点时,点与都停止运动.设运动时间为.解答下列问题:
(1)当为何值时,沿过的直线翻折,点与点重合?
(2)是否存在某一时刻,使?若存在,求出值;若不存在,请说明理由.
(3)连接、.设面积为,求与的函数关系式;
(4)连接,在运动过程中,是否存在某一时刻,使经过的中点?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3);
(4)或.
【分析】(1)证明,求得,,连接,作于点,由题意得,根据等积法列式计算即可求解;
(2)作于点,由题意得四边形是矩形,证明,求得;
(3)证明,求得,,根据,据此计算即可求解;
(4)连接,与交于点,作于点,证明是的中位线,求得,证明,列式计算即可求解.
【详解】(1)解:∵中,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,,
连接,作于点,
∵沿过的直线翻折,点与点重合,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得;
(2)解:作于点,
当时,,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
解得;
(3)解:作于点,
∵,,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵
,
∴;
(4)解:连接,与交于点,作于点,
∴,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∴,
是的中位线,
∴,
作于点,
∴,,
∴,,
∴,,
同理,,
∴,
∴,即,
整理得,
解得或.
【变式5-2】(2026·山东青岛·二模)如图①,在菱形中,,.动点从点出发,沿方向匀速运动,速度为;同时,线段(点,分别与点,重合)从点出发,沿方向匀速平移,速度为;线段停止运动时,点也随之停止运动.交于点,连接,.设运动时间为,解答下列问题:
(1)是否存在某一时刻,使?若存在,求出的值;若不存在,说明理由;
(2)是否存在某一时刻,使点在的平分线上?若存在,求出的值;若不存在,说明理由;
(3)设四边形的面积为,为何值时,;
(4)如图②,点是点关于直线的对称点,连接,,当为何值时,点,,在同一条直线上?请说明理由.
【答案】(1)存在,
(2)存在,
(3)
(4),理由见解析
【分析】(1)根据题意,,,由可得,则,代入求解出即可;
(2)连接并延长,交的延长线于点,由平移的性质可得,,,从而得到,计算得,.由平行线的性质和角平分线的定义可得,则,由平行可判定,代入求解出即可;
(3)连接交于点,过点作的垂线,交于点,交的延长线于点,由菱形的性质可得,,,由勾股定理可得,则,从而计算出,则.由可得,利用四边形的面积构造方程,求解出出即可;
(4)连接交于点,设交于点,由(3)可知,, ,由轴对称的性质可得,.容易证明,则,计算得.结合平行与三点共线可得,则,代入求解出即可.
【详解】(1)解:存在,
由题意可知,,,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
∴当时,;
(2)解:存在,
如图,连接并延长,交的延长线于点,
由平移的性质可得,,,
∴,
∴,即,
解得,
∴
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得,
∴当时,点在的平分线上;
(3)解:如图,连接交于点,过点作的垂线,交于点,交的延长线于点,
∵四边形是菱形,
∴,,,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
整理,得,
解得或(负值舍去),
∴当时,;
(4)解:如图,连接交于点,设交于点,
由(3)可知,, ,
∵点是点关于直线的对称点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得,
∵,
又∵点,,在同一条直线上,
∴,
∴,
∴,
∴,解得,
∴当时,点,,在同一条直线上.
【变式5-3】(25-26九年级上·江苏常州·阶段检测)如图,在中,,,,点P从点A出发,沿的方向匀速运动,速度为;同时点M由点C出发,沿的方向匀速运动,速度为,过点M作交于点N.设运动时间为
(1)求线段的长(用含t的代数式表示);
(2)连接,是否存在某一时刻t,使?若存在,求出t的值;若不存在说明理由;
(3)连接、,是否存在某一时刻t,使点P在线段的垂直平分线上?若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)证明,列出比例式进行求解即可;
(2)先证明四边形为平行四边形,再根据平行四边形的面积公式,列出一元二次方程进行求解即可;
(3)作于点,证明,求出的长,根据中垂线的性质得到,由(2)可知,进而得到,三线合一,得到,列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
由题意,,
∵,
∴,
∴,即:,
∴;
(2)存在;
由(1)知:,,
∴,,
又∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理,得,
∴,
解得或;
故当或时,;
(3)存在;
作于点,则:,
∵,
∴,
∴,即:,
∴,
当点P在线段的垂直平分线上时,则:,
由(2)可知四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得;
【点睛】本题考查相似三角形中的动点问题,平行四边形的判定和性质,一元二次方程的应用,中垂线的性质,勾股定理,熟练掌握相关知识点,是解题的关键.
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专题06相似三角形的动点问题
(题型突破举一反三)
目录
题型01单边单动点型
题型02双动点型
题型03动点十相似性质计算
题型04动点十模型识别
题型05存在性探究
题型01单边单动点型
解题必备
基础知识:动点题通用四步:
1.设t
2.用t表示相关线段长(注意速度×时间,带单位):
3.
选判定路径(AA/SAS/SSS,动点题SAS和AA最常用):
4.列方程解t,代回验t是否在运动区间内。
思维路径(对应顶点分类,核心):题干写“△APQ∽△ABC”,但P在AB上动、Q在AC上动时,A可
能对应A、P对应B、Q对应C;也可能A对应A、P对应C、Q对应B(若∠APQ=∠C而非∠B)。必须
按“哪组角等”分情况,不能默认一种。
关键技巧:分情况的标准是“哪个角被题设固定”一一公共角通常固定(如∠A),另两组旁角哪个等要分
类;若题给平行则唯一解,不给则大概率双解。
易错提醒:解出t后必须代回验运动区间,超区间舍去:分类讨论漏第二种情况是最大丢分点。
三典例精析
【典例1】(2026黑龙江绥化:模拟预测)解答下列问题:
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D
D
E
图1
图2
图3
(I)【问题发现】:如图1,在正方形ABCD中,E为对角线AC上的动点,过点B作BE的垂线,过点
C作AC的垂线,两条垂线交于点F,连接EF,求证:BE=BF:
(②)【类比探究】:如图2,在矩形ABCD中,E为对角线AC上的动点,过点B作BE的垂线,过点C
CF
作AC的垂线,两条垂线交于点P,且ACB=6O0,连接EF,求AE的值:
(3)【拓展延伸】:如图3,在(2)的条件下,将E改为直线AC上的动点,其余条件不变,取线段EF
的中点M,连接BM,CM.若AB=4V5,则当△CBM是直角三角形时,请写出CF的长.
E
举一反三
【变式11】(2023·重庆黔江模拟预测)探究不同情境,解决下面问题:
B
B
图1
图2
图3
AB
(①)问题发现:如图1,在R△4BC中,∠BAC=90,ACL,点p是边BC上一动点(不与点B重合),
∠PAD=90°,∠APD=∠B,连接CD,填空:
①
PB
CD
②∠ACD的度数为_.
(②)拓展探究:如图2,在Rt△4BC中,∠BAC=90,AC
=太,点p是边BC上一动点(不与点B里
合),∠PAD=90°,∠APD=∠B,连接CD,请判断PB与CD之间的数量关系以及∠ACD与∠B的数
量关系,并说明理由.
(3)解决问题:如图3,在△ABC中,∠B=45°,AB=4V2,BC=4+2V14,P是边BC上一动点(不与
点B重合),∠PAD=∠BAC,∠APD=∠B,连接CD.若PA=5,请直接写出CD的长
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【变式1-2】(2026湖南邵阳·一模)探究以下问题:
图1
图2
备用图
(I)[问题发现]如图1,在正方形ABCD中,点E是对角线BD上一动点(不与B,D重合),连接AE,
将线段AE绕点A逆时针旋转90O°得到线段AF,连接DF.请写出BE与DF的数量关系,并给出证明
过程
(2)[类比探究]如图2,在矩形ABCD中,AB:BC=3:4,点E为对角线BD上一动点(不与B,D重
合),连接AE,作AE的垂线AF,使∠AFE=∠ADB,连接EF,请探究此时BE与DF的数量关系」
(3)[拓展延伸]在矩形ABCD中,仍有AB:BC=3:4,若BD=5,点E为射线DB上一动点(不与B,
D重合),连接AE,作AE的垂线AF,使∠AFE=∠ADB,连接EF,当△DEF为等腰三角形时,求
BE的长,
【变式1-3】(2026河南信阳模拟预测)解决下列问题:
图1
图2
图3
()创设情境:如图1,在正方形ABCD中,AB=V2+1,E为线段BC上一动点,将△ABE沿AE翻折,
得到△ABE.若AB的延长线恰好经过点C,则BE=
(2)发现问题:如图2,在矩形ABCD中,E为线段BC上一动点,设AE=mAB,将△ABE沿AE翻折,
得到△AB'E,延长AB交CD于点F,若AF=mAE,试说明点E是BC的中点:
(3)向题解决:如图3,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=8,BC=16,E为直线BC上一动点,设
AE=mAB,将△ABE沿AE翻折,得到△AB'E.在AB的延长线上找一点F,使得AF=mAE.当
△AEC是以AE为腰的等腰三角形时,直接写出点F到直线BC的距离为一·
题型02双动点型
解题必备
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基础知识:双动点下,两条动边都用t表示:AP=t,CQ=4(或QB=…看方向),剩余定边PB=AB
-Yt、BQ=BC-V,t等。
思维路径(标准三步):
标方向:P从A-B(0s1≤),Q从C8(051s四
?),t的公共区间取交集
表四段:AP=t,PB=AB-Yt,CQ=,BQ=BC-(依题调整)
PB BO
选判定:矩形背景下∠B=∠C=90已固定→走8As(两边成比例+直角夹)一QC=PC类,或走AA(再
找一组锐角等)
关键技巧:矩形正方形背景的双动点,直角是免费的夹等角,SAS最稳;分类时“哪组边对应”仍要分
(如△PBQ∽△QCR中,PB对QC还是PB对QR要看∠B=∠C这个直角的夹边)。
易错提醒:两速度不同时,t上限取“先到终点者”;Q若从B→C则CQ=BC一t,符号别反。
三典例精析
【典例2】(25-26九年级上·天津河北:期末)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,动
点P从点A出发沿边AB向点B以lCms的速度移动(不与点B重合),动点Q从点B出发沿边
B-C-A向点A以2cs的速度移动,规定其中一个动点到达终点,另一个也随之停止运动.如果点P,
Q分别从点A,B同时出发,设运动的时间为s,当t=1时,点P,Q位置如图所示,回答下列问题:
(1)填空:当0<t<4时,AP=
BP=
BO=
CO=
(用含有的代数式作答)
(2)当1<1<4时,t为何值时,可使AP=C0:
(3)当t为何值时,△BP9的面积为5cm2.
举一反三
【变式21】(25-26九年级上四川内江阶段检测)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,动点P
从点D出发沿DA向终点A运动,同时动点O从点A出发沿对角线AC向终点C运动.过点P作
PE∥DC,交AC于点E,动点卫、O的运动速度是每秒2个单位长度,当点P运动到点A时,P、O
两点同时停止运动.设运动时间为秒.
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D
(1)当t=2时,求PE的长:
(2)当t为何值时,△ABO与△AEP相似?
(3)是否存在这样的点P和点O,使P、Q、E为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出满足
条件的t的值;若不存在,请说明理由,
【变式2-2】(25-26九年级上山东济南阶段检测)在△ABC中(如图1),AC=BC=10cm,
CD上AB,CD=8cm,动点P以1lcms的速度从点B向点A运动:同时,动点从点C出发,以2cm/s
的速度向点B运动,动点R从点A出发,以2c/s的速度向点C运动,当其中一个点运动停止时,其他
点的运动也停止,运动时间为(S)(0<1<5).连接RO,PR,PQ.
R
D
PB
D
图1
图2
(I)t为何值时,PR∥BC?
(②)当S△BOP:S四边形cDP0=1:4时,求t值;
(3)如图2,沿CO折叠△RCO得到△MCO,是否存在某一时刻t,使四边形RQMC为菱形?若存在求出
t值;若不存在,请说明理由。
【变式23】(24-25八年级下·上海虹口阶段检测)如图1,在梯形ABCD中,AD‖BC,且
BC=12cm,AD=15cm,动点O由点B沿BC向点C移动,1秒钟后动点P由点A沿AD向点D移动
B
B
B
D A
D
图1
图2
图3
(I)若动点P的速度比动点Q的速度大1厘米/秒,且动点Q到达C时,动点P恰好也到达D.试求动点
P、Q的速度,
(2)若动点P的速度为5厘米/秒,动点Q的速度为3厘米/秒,在运动过程中(P与A、D不重合时),
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AQ与BP交于K,CP与DO交于N
①当动点O到达BC中点时,过K作KM∥AD交AB于M,求KM的长;(如图2)
②在这运动过程中,KN是否会与AD平行?若会,请求出此时为P点出发后几秒?若不会,请说明理
由.(如图3)
题型03动点+相似性质计算
解题必备
基础知识:一旦由第一问得使两三角形相似,记相似比k(由时的边长比得)→面积比=k2,周长比=飞,
对应高中线比=k。
思维路径:
1.第一问求→代o算两组对应边得飞
2.
第二问要面积:若给小三角形面积则S大=S小k或反过来:要大减小得梯形/阴影则用
S装=S大-S小=S((k2-l).
关键技巧:面积类题别硬算面积公式,先用相似比k转一一第一问己证相似,飞已知,面积比直接平方,快
且准。
易错提醒:有两解时,第二问要两解分别对应算,不能只算一种;若问“是否存在某时刻使面积比”,则
反推一反推一验区间,走“存在性”路径。
典例精析
【典例3】(25-26八年级下·黑龙江佳木斯期中)如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,动
点P从点A开始沿AC向点C以每秒2厘米的速度运动,同时动点Q从点C开始沿CB边向点B以每秒
1厘米的速度运动.设运动的时间为t秒(0<t<5),△PQC的面积为Scm2.
B
(1)求S与t之间函数关系式.
(2)当t为何值时,△PQC的面积最大,最大面积是多少?
(3)在P、O的移动过程中,△PQC能否为直角三角形?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由,
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三举一反三
【变式31】(2026江苏无锡二模)如图,点P是△ABC的BC边上一动点(不与点B、C重合)过点
P作PD∥AB交AC于点D、作PE∥AC交AB于点E,点MN分别为线段BE、PD上的两个点,且
BM=2ME,PN=2ND,则与△CMN的面积相等的是()
E
B
A.△ADE的面积B.△BCM的面积C.△PCN的面积D.△BPE的面积
【变式32】(25-26七年级下·重庆阶段检测)在平面直角坐标系中,点4(a,0),B(0,b),a,b满足
a=Vb-4+V8-2b+2.
(1)求△ABO的面积;
(2)如图,将点A向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到点C,点D在x轴上且位于点A左侧,连
接CD交AB于点P,连接BC,若△PBC与△PAD的面积相等,求点D的坐标:
(3)动点M从点B出发以每秒2个单位长度的速度沿y轴向下运动,动点N从点A出发以每秒1个单位
长度的速度沿x轴向左运动,点M,N同时出发,直线AM,BN交于点Q,在整个运动过程中,当
△AB0的面积为8时,求出点Q的坐标。
【变式33】((25-26九年级上江西九江阶段检测)如图,已知直线1:y=
3x+8,且直线1与x轴,y
轴分别交于A,B两点,动点Q从点B开始在线段BA上以每秒2个单位长度的速度向终点A移动,同时
动点P从点A开始在线段AO上以每秒1个单位长度的速度向终点O移动,设点P,Q移动的时间为t秒
(>0),当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,
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(I)求点A,B的坐标:
(2)当。APQ的面积是。AOB面积的5时,求t的值.
题型04动点+模型识别
解题必备
思维路径(A字识别):P在AB动、Q在AC动,若题给PQ∥BC或能推出PQ∥BC→△APQ∽△ABC,比
,AP-A坦_P巴=k)(k是t的函数)·
例AB-AC BC
思维路径(8字识别):P在AB延长线动、Q在AC延长线动,PQ与BC不平行但AB、AC交于A,若再
有∠APQ=∠C类→对顶8或共角型,走AA。
思维路径(母子识别,Rt△高频):Rt△ABC,∠C=90°,P在AC上动,作PQ⊥AB于
Q→△APQ∽△ABC(AA:∠A公共+直角)→构动点版母子型,等积式AQAB=AP·AC类可列。
关键技巧:
1.动点题里先扫“有没有平行条件”:
(1)有平行→A字,比例直接写k():
(2)没平行→找等角→AA或SAS。
2.
模型认出后,“:是t的函数”这个意识要有,后面列方程就是k()=已知比。
三典例精析
【典例4(25-26九年级上·河北石家庄期末)如图,在△ABC中,AB=8cm,BC=16cm,动点P
从点A开始沿AB边运动,速度为2cm/s;动点Q从点B开始沿BC边运动,速度为4cm/s;如果P、Q
两动点同时运动,那么经过
秒时△QBP与△ABC相似.
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举一反三
【变式41】(25-26九年级下·广西防城港·期中)【概念提出】“逆等线问题”是几何最值问题中的一
个热点问题.两条位置错开、长度始终相等,且分别连接一个动点和一个定点的线段,就叫“逆等线
段”(简称逆等线),它的主要特征:在某一个几何图形中,两个动点分别在两条定直线上运动,且
它们分别到各自对应定点的距离始终相等,以此来求该两个动点连线的最值问题,即为“逆等线问
题”
图1
图2
图3
【方法研究】
(1)如图1,在等腰直角△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,D,E分别是线段AC,BC上的两个动
点.若CD=BE,连接BD,AE,试求BD+AE的最小值.我们往往使用构造等腰三角形的方法,过
点B作BF∥AC,且BF=BC,连接EF,易证△BDC≌△FEB,所以DB=EF,由此我们可以得出
结论:当A,E,F三点时,EF+AE的值最小,即BD+AE取得最小值,
【问题解决】
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E是边AB上的一个动点,F是射线BC上的一个动点,
且BF=AE,连接AF,CE,求AF+CE的最小值(提示:在图2中,延长DA至点G,使AG=AB,
连接EG).
【拓展应用】
(3)如图3,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2.若E,F分别是AD,BD上的两个动点,且
BF=DE,连接AF:CB:求2AF+CE的最小值.
【变式42】(25-26九年级上·贵州毕节阶段检测)如图1,在Rt△ABC和Rt△CDE中,
∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=LCDE=45°,D是线段AB上一动点,连接BE.
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D
图1
图2
图3
BE
(I)填空:①4D的值为
一·②∠DBE的度数为
(2)类比探究:如图2,在Rt△ABC和Rt△CDE中,∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE=60°,D是
BE
线段AB上一动点,连接BE·请求出D的值及∠DBE的度数,并说明理由。
(3)拓展延伸:如图3,在Rt△ABC和Rt△CDE中,∠ACB=∠DCE=90°,∠CAB=∠CDE,点D是线
段AB上一动点,连接BE,P为DE中点.若BC=4,AC=3,在点D从A点运动到B点的过程中,
请直接写出P点经过的路径长.
【变式43】(25-26九年级上·山西太原·阶段检测)综合与探究
【问题情境】综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
如图,矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是边AD上一点.
P M
P ME
A
D
B
图1
图2
图3
【动手操作】第一小组对纸片做了如下操作,如图1,将矩形纸片ABCD对折,使点A与点D重合,点
B与点C重合,再将矩形纸片ABCD展开,得到折痕MN;P为边AD上的一个动点,将△ABP沿BP折
AP
叠后得到。ABP'使点A的对应点4落在MN上,连接B,则AB的值为一:
【思考探究】第二小组继续操作,将矩形ABCD展开,当动点P在线段AM中点处时,将△ABP沿BP
折叠后得到△ABP,得到点A的对应点A',延长BA'交AD于点E.如图2,试判断AE与AD的数量关
系,并加以证明;
【拓展延伸】第三小组进行了更加深入地思考,当动点P与点M重合时,将△ABP沿BP折叠后得到
PF
△A'BP,延长BAr交CD于点卫,则此时CD的值为
题型05存在性探究
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解题必备
思维路径(标准四步答题模板):
1.假设存在,设t
2.
用t表示相关边长(AP=t,PB=AB-Yt等)
APAQ
AP_AQ
3.
按对应顶点分情况列比例式(SAS走BAC夹∠A;或AC=B夹∠A—两种对应)
4.
解方程得、…→逐个验:
(1)t是否在运动区间:
(2)对应顶点是否真能成立(如钝角/锐角匹配):
(3)图形是否退化(t=0或(=T端点常舍去,除非题说“包含端点”)
5.下结论:“存在,=…”或”不存在,理由:解出的t不在区间内“
关键技巧:“不存在”的三类理由要会写
(1)方程无解(判别式<0,少见):
(2)解出的t超出运动区间;
(3)解出的t使图形退化(如P、Q重合,或三角形退化为线段)。
易错提醒:存在性题别上来就说“存在”或“不存在”,必须先假设再推;若两解都超区间,写“不存在,
理由:4=…、2=…均不在时间区间内”;若一解在区间一解不在,写“存在,t=…(另一解舍去)”。
典例精析
【典例5】(25-26八年级下·上海青浦期中)如图,已知四边形ABCD中,∠BAD=∠ABC=90°,
AD=lcm,AB=BC=4cm,动点P从点A出发,沿AB方向匀速运动,速度为4cm/S;同时,动点
Q从点C出发,沿CD方向匀速运动,速度为5cm/s,QE⊥BC于点E.设运动时间为s(0<1<),解
答下列问题:
D
○
E
(I)当t为何值时,以A,D,P为顶点的三角形与△CQE相似?
(②)是否存在某一时刻t,使P№将四边形ABCD分成面积相等的两部分?若存在,求出的值;若不存
在,请说明理由;
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(3)是否存在某一时刻t,使DP⊥PE?若存在,求出t的值:若不存在,请说明理由,
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【变式51】(2026山东青岛·二模)己知:Rt△ABC和Rt△DEF如图①摆放(点C与点D重合),B,
C(D),E在同一直线上,AB=8cm,AC=10cm,EF=3cm,∠B=∠E=90°,AC⊥DF.如图2,
△DEF从图①位置出发,沿CE方向匀速运动,速度为lcm/s;同时,点P从点A出发,沿AC方向匀速
运动,速度为2cms.当点P运动到点C时,点P与ADEF都停止运动.设运动时间为t(s)(0≤t≤5).
解答下列问题:
C(D)
C-D
图①
图②
(I)当为何值时,沿过B的直线翻折,点P与点C重合?
(②)是否存在某一时刻t,使PF⊥EF?若存在,求出t值:若不存在,请说明理由。
(3)连接PD、PF.设APDF面积为y(cm),求y与t的函数关系式:
(4)连接BF,在运动过程中,是否存在某一时刻t,使PD经过BF的中点M?若存在,求出t的值;若
不存在,请说明理由.
【变式52】(2026山东青岛·二模)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lCm/s;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(S)(0<1<8),解答下列问题:
D
N
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S(cm2),t为何值时,S:S姿形AcD=13:32:
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(4)如图②,点N'是点N关于直线BC的对称点,连接BN,WW”,当t为何值时,点M,B,N'在同
一条直线上?请说明理由
【变式53】(25-26九年级上江苏常州阶段检测)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=25cm,
AC=20cm,点P从点A出发,沿AB的方向匀速运动,速度为5cms;同时点M由点C出发,沿CA
的方向匀速运动,速度为4cms,过点M作MN∥AB交BC于点N.设运动时间为s(O<t<5)
M
(I)求线段MN的长(用含t的代数式表示);
(2)连接PV,是否存在某一时刻t使S边形P=48?若存在,求出t的值;若不存在说明理由;
(3)连接PM、PN,是否存在某一时刻t,使点P在线段MN的垂直平分线上?若存在,直接写出t的
值;若不存在,请说明理由,
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