专题37 几何动态性问题之动图问题(解析版).docx
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- 专题37 几何动态性问题之动图问题解析版 专题 37 几何 动态 问题 解析
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1、专题37 几何动态性问题之动图问题(解析版)类型一 动直线问题1(2022肥东县校级模拟)如图,在菱形ABCD中,连接AC,AB5,AC8,垂直于AC的直线l从点A出发,按AC的方向平移,移动过程中,直线l分别交AB(BC),AC,AD(DC)于点E,G,F,直到点G与点C重合,记直线l的平移距离为x,AEF的面积为S,则S随x变化的函数图象大致为()ABCD思路引领:分两种情况,由三角形的面积公式列出S关于x的函数解析式即可,解:连结BD交AC于O,AC,BD是菱形的对角线,BDAC,AOOC=12AC4,BD2BO2AB2AO2=25242=6,当EF在BD左侧时,如图所示:EFAC,EF
2、BD,AEFABD,AGAO=EFBD,EF=AGBDAO=32x,S=12AGEF=12x32x=34x2,当0x4时,图象是开口向上的抛物线,且S随x的增大而增大;当EF在BD右侧时,如图所示:AGx,CG8x,EFBD,CEFCBD,EFBD=CGCO,EF=CGBDCO=6(8x)4=32(8x),S=12AGEF=12x32(8x)=34x26x,当4x8时,图象是开口向下的抛物线,且S随x的增大而增大故选:A总结提升:本题考查动点问题的函数图象,菱形的性质,相似三角形的判定和性质,关键是根据三角形的面积公式列出函数解析式2(2022春南安市期中)如图1,在四边形ABCD中,ADBC
3、,直线lAB,当直线l沿射线BC的方向从点B开始向右平移时,直线l与四边形ABCD的边分别相交于点E,F设直线l向右平移的距离为x,线段EF的长为y,且y与x的函数关系如图2所示下列结论:BC的长为5;AB的长为23;当4x5时,BEF的面积不变;ACD的面积为332,其中正确的结论是 (填写序号)思路引领:分别研究直线l平移的位置的三种情况,线段l与四边形ABCD的位置,结合函数图象进而求解解:从图2知:当4x5时,y的值不变,相应的对应图1是:直线EF从过点A开始到经过C点结束,EF的值不变,即当BE4,BE经过点A,当BE5时,EF经过点C,BC5,正确;从图1,BE14,E1F12,B
4、F1E190,AB=4222=23,正确;当4x5时,如图3,SBEF=12BEFH,FH不变,BE变化,BEF的面积变化,故结论不正确;由函数图象可知AD734,由上可知FH=2324=3,ACD的面积为1243=23,故不正确;故答案为:总结提升:本题考查了动点问题的函数图象,图形的实际运动和其对应的函数图象问题,解决问题的关键是找出函数图象上关键点对应的实际图形的位置3(2022思明区校级二模)如图,四边形ABCD是矩形,平移线段AB至EF,其中点A的对应点为点E,点B的对应点为点F,且点E恰好落在边BC上(1)若AFDF,求证:点E为BC中点;(2)若BCkAB,2k2,是否存在BFC
5、90?请说明理由思路引领:(1)根据矩形的性质证明BAFCDF(SAS),可得BFCF,再根据等腰三角形的性质即可解决问题;(2)证明BEFFEC,设BEx,则CEBCBEkABx,然后根据一元二次方程的根的情况即可解决问题解:(1)四边形ABCD是矩形,ABCD,BADADCABC90,AFDFBAFCDF,在BAF和CDF中,AB=CDBAF=CDFAF=DF,BAFCDF(SAS),BFCF,由平移可知:EFAB,BEFABC90,EFBC,点E为BC的中点;(2)BCkAB,2k2,不存在BFC90,理由如下:若BFC90,则FBC+FCB90,由平移可知:EFAB,EFAB,BEFA
6、BC90,EFBC,BEFCEF90,FBC+BFE90,BFEFCB,BEFFEC,BEEF=EFCE,EF2BECE,BCkAB,设BEx,则CEBCBEkABx,AB2x (kABx),整理,得:x2kABx+AB20,(kAB)241AB2(k24)AB2,当2k2时,k240,(k24)AB20,一元二次方程没有实数根,当BCkAB,2k2,不存在BFC90总结提升:本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,平移的性质,解决本题的关键是得到BEFFEC4(2021春东港区校级期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A、B的坐标分别为(12,
7、0),(12,6),直线y=32x+b(b0)与y轴交于点P,与边OA交于点D,与边BC交于点E(1)若直线y=32x+b(b0)平分矩形OABC的面积,求b的值;(2)在(1)的条件下,过点P的直线,与直线BC和x轴分别交于点N、M问:是否存在ON平分CNM的情况?若存在,求线段DM的长,若不存在,请说明理由(3)将(1)中的直线沿y轴向下平移a个单位得到新直线l,矩形OABC沿平移后的直线折叠,若点O落在边BC上的F处,CF9,求出a的值思路引领:(1)根据直线y=32x+b(b0)平分矩形OABC的面积,则直线必过矩形的中心,求出中心坐标代入即可;(2)假设存在ON平分CNM,过点O作O
8、HMN于H,利用角平分线的性质得OHOC6,从而OPN30,则OMOPtan3043,分两种情形,当PM与线段BC,OA交于N,M时,利用DMODOM即可,当PM与直线BC,OA交于N,M时,则DMOD+OM;(3)设平移后的直线y=32x+m,在RtCPF中,借助勾股定理得方程(m6)2+92m2,解方程即可解:(1)直线y=32x+b(b0)平分矩形OABC的面积,直线过矩形的中心,B(12,6),矩形中心为(6,3),326+b3,解得b12;(2)如图,假设存在ON平分CNM的情况,当PM与线段BC,OA交于N,M时,过点O作OHMN于H,ON平分CNM,OCBC,OHMN,OHOC6
9、,OP12,OPN30,OMOPtan3043,当y0时,32x+12=0,解得x8,OD8,DMODOM843;当PM与直线BC,OA交于N,M时,如图,同理可得,此时DMOD+OM8+43,综上:存在ON平分CNM的情况,此时DM843或8+43;(3)设平移后的直线y=32x+m与y轴交于点P,沿此直线折叠,点O的对应点恰好落在BC边上F处,连接PF,OF,则有OPPFm,CPm6,在RtCPF中,由勾股定理得:(m6)2+92m2,解得m=394,PP12394=94,a=94总结提升:本题是一次函数综合题,主要考查了矩形的性质,翻折的性质,角平分线的性质等知识,运用分类讨论思想是解题
10、的关键,题目综合性较强类型二 动三角形问题5(2022黑山县一模)如图,等边ABC的顶点C和DEFG的顶点D重合,且BC和DE在同一条直线上,AB2,DG2,DE3,GDE60现将ABC沿DE的方向以每秒1个单位的速度匀速运动,当点B与点E重合时停止运动,在这个运动过程中,ABC与四边形DEFG的重合部分的面积S与运动时间t之间的函数关系的图象大致是()ABCD思路引领:分三种情况:0t2时,由重叠部分为边长为t的等边三角形可得S=34t2;2t3时,由重叠部分即为ABC得S=3422=3;3t5时由重叠部分是SABCSHEC且HEC边长为t3可得S=34t2+332t534,据此可得答案解:
11、当0t2时,如图1,由题意知CDt,HDCHCD60,CDH是等边三角形,则S=34t2;当2t3时,如图2,S=3422=3;当3t5时,如图3,根据题意可得CECDDEt3,CHEC60,CEH为等边三角形,则SSABCSHEC=342234(t3)2=34t2+332t534;综上,0t2时函数图象是开口向上的抛物线的一部分,2t3时函数图象是平行于x轴的一部分,当3t5时函数图象是开口向下的抛物线的一部分;故选:D总结提升:本题主要考查动点问题的函数图象,根据重叠部分形状的变化情况分类讨论是解题的关键6(2021春汉阴县月考)如图,在三角形ABC中,ABC90,BC11,把三角形ABC
12、向下平移至三角形DEF后,ADCG6,则图中阴影部分的面积为 思路引领:先根据平移的性质得到ADBE6,EFBC11,SABCSDEF,则BG5,由于S阴影部分S梯形BEFG,所以利用梯形的面积公式计算即可解:三角形ABC向下平移至三角形DEF,ADBE6,EFBC11,SABCSDEF,BGBCCG1165,S梯形BEFG=12(5+11)648,S阴影部分+SDBGSDBG+S梯形BEFG,S阴影部分S梯形BEFG48故答案为48总结提升:本题考查了平移的性质:把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同;新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点
13、移动后得到的,这两个点是对应点连接各组对应点的线段平行(或共线)且相等7(2021仪征市二模)如图,RtABCRtFDE,ABCFDE90,BAC30,AC4,将RtFDE沿直线l向右平移,连接BD、BE,则BD+BE的最小值为 思路引领:根据平面直角坐标系,可以假设E(m,3),则D(m+1,23),则BD+BE=(m+1)2+(23)2+m2+(3)2,欲求BD+BE的最小值,相当于在x轴上找一点R(m,0),使得R到M(1,23),N(0,3)的距离和的最小值,如图1中,作点N关于x轴的对称点N,连接MN交x轴题意R,连接RN,此时RM+RN的值最小,最小值MN的长解:建立如图坐标系,在
14、RtABC中,ABC90,AC4,BAC30,BC=12AC2,AB=3BC23,斜边AC上的高=2234=3,ABCFDE,EFAC4,斜边EF上的高为3,可以假设E(m,3),则D(m+1,23),BD+BE=(m+1)2+(23)2+m2+(3)2,欲求BD+BE的最小值,相当于在x轴上找一点R(m,0),使得R到M(1,23),N(0,3)的距离和的最小值,如图1中,作点N关于x轴的对称点N,连接MN交x轴题意R,连接RN,此时RM+RN的值最小,最小值MN=12+(33)2=27,BD+BE的最小值为27,故答案为:27总结提升:本题考查轴对称最短问题,平面直角坐标系,勾股定理等知识
15、,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题8(2022春古县期末)如图,ABC中,AC2,BC3,ACB90,把ABC沿CB所在的直线平移使点C与点B重合得到EBD,连接CE,则CED的面积是 思路引领:根据平移的性质推知CD2BC6,ACEB2,利用三角形的面积公式求解即可解:由平移性质知:ACBEBD90,CD2BC6,ACEB2,则CED的面积为:12CDEB=1262=6故答案是:6总结提升:本题主要考查了平移的性质,平移时,新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这两个点是对应点连接各组对应点的线段平行且相等9(2022春和平区期末)如图,点A为x
16、轴负半轴上点,过点A作ABx轴,与直线yx交于点B,将ABO沿直线yx平移32个单位长度得到ABO,若点A的坐标为(2,0),则点B的坐标是 思路引领:求得B的坐标,根据题意,将ABO向右平移3个单位,向上平移3个单位得到ABO,从而得到B的坐标为(2+3,2+3),即B(1,1)解:点A的坐标为(2,0),ABx轴,与直线yx交于点B,B(2,2),将ABO沿直线yx向上平移32个单位长度得到ABO,实质上是将ABO向右平移3个单位,向上平移3个单位,B的坐标为(2+3,2+3),即B(1,1),故答案为:(1,1)总结提升:本题主要考查了一次函数的图象与几何变换,点的平移问题,能根据题意得
17、出平移的实质是本题的关键10(2022春鹿城区校级期中)如图,直角三角形ABC的边长AB6cm,AC4cm,将三角形ABC平移得到三角形A1B1C1,边A1B1分别交AC,BC于点E,F,当点E为AC中点时,此时A1EFB11.5cm,则图中阴影部分的面积为 cm2思路引领:根据平移的性质可得S阴影S梯形ABFE,结合三角形的中位线可求解EF,AE的长,再利用图形的面积公式计算可求解解:由平移可知:ABCA1B1C1,EFAB,SABC=SA1B1C1,S阴影S梯形ABFE,点E是AC的中点,AB6cm,AC4cm,EF是ABC的中位线,AE=12AC2cm,EF=12AB3cm,S阴影S梯形
18、ABFE=12(EF+AB)AE=12(3+6)2=9(cm2)故答案为:9总结提升:本题主要考查平移的性质,梯形,三角形的中位线,由平移的性质得S阴影S梯形ABFE是解题的关键11(2018秋太原期末)如图,菱形纸片ABCD中,AB5,BD6,将纸片沿对角线BD剪开,再将ABD沿射线BD的方向平移得到ABD,当ACD是直角三角形时,ABD平移的距离为 思路引领:分两种情形分别求解即可解决问题解:当CDA90时,连接AC交BD于O四边形ABCD是菱形,ABADBCCD5,OBOD3,BCADAD,BCDBOC90,CBOCBD,CBODBC,BC2BOBD,BD=253,DDBDBD=73,当
19、CAD90时,易知BD2BD=503,DD=5036=323,ABD平移的距离为73或323故答案为:73或323总结提升:本题考查菱形的性质,平移变换等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型12(2019宁夏)将直角三角板ABC按如图1放置,直角顶点C与坐标原点重合,直角边AC、BC分别与x轴和y轴重合,其中ABC30将此三角板沿y轴向下平移,当点B平移到原点O时运动停止设平移的距离为m,平移过程中三角板落在第一象限部分的面积为s,s关于m的函数图象(如图2所示)与m轴相交于点P(3,0),与s轴相交于点Q(1)试确定三角板ABC的面积;(2)求平移前AB边所在直线
20、的解析式;(3)求s关于m的函数关系式,并写出Q点的坐标思路引领:(1)与m轴相交于点P(3,0),可知OB=3,OA1;(2)设AB的解析式ykx+b,将点B(0,3),A(1,0)代入即可;(3)在移动过程中OB=3m,则OAtan30OB=33(3m)133m,所以s=12(3m)(133m)=36m2m+32,(0m3);当m0时,s=32,即可求Q(0,32)解:(1)与m轴相交于点P(3,0),OB=3,ABC30,OA1,S=1213=32;(2)B(0,3),A(1,0),设AB的解析式ykx+b,b=3k+b=0,k=3b=3,y=3x+3;(3)在移动过程中OB=3m,则O
21、Atan30OB=33(3m)133m,s=12(3m)(133m)=36m2m+32,(0m3)当m0时,s=32,Q(0,32)总结提升:本题考查直角三角形平移,一次函数的性质;能够通过函数图象得到B(0,3)是解题的关键13(2019秋南岗区校级月考)如图,三角形ABC的三个顶点坐标分别是:A(0,6)、B(0,0)、C(12,0),直线AC上的点的横坐标x、纵坐标y满足x+2y12(1)如图1,三角形ABC经平移变换后得到三角形A1B1C1,三角形ABC内任意一点M(x,y),在三角形A1B1C1内的对应点是M(x+2,y+1)请直接写出此时点A1、B1、C1的坐标;(2)如图2,在(
22、1)的条件下,若三角形A1B1C1的两条直角边A1B1、B1C1分别与AC交于点M、N,求此时图中阴影部分的面积;(3)在(2)的条件下,延长A1C1交x轴于点D(16,0),在x轴上有一动点P,从点D出发,沿着x轴负方向以每秒两个单位长度运动,连接PM,PN,若点P的运动时间是t,是否存在某一时刻,使三角形PMN的面积等于阴影部分的面积的14,若存在,求出t值和此时DP的长;若不存在,说明理由思路引领:(1)根据平移的性质即可求解;(2)阴影部分的面积A1B1C1的面积MNB1的面积ABC的面积MNB1的面积,即可求解;(3)利用SPMNSHNP+SHNM=1420,即可求解解:(1)点M(
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