`
动点问题:一般指由于点的运动,引起线段的变化和图形的变化,一般考查线段特殊时或图形特殊时,求动点的位置或运动时间.
已知在平面直角坐标系中,四边形是矩形,点、的坐标分别为、,点的坐标为,点是直线上的一动点,直线与轴交于点.问:
⑴ 当点运动到何位置时,直线平分矩形的面积,请简要说明理由,并求出此时直线的函数解析式;
⑵ 当点沿直线移动时,是否存在使与相似的点,若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
如图,是边长为的等边三角形,动点和动点分别从点和点同时出发,沿着逆时针运动,已知动点的速度为,动点的速度为.设动点、动点的运动时间为.
⑴ 当为何值时,两个动点第一次相遇.
⑵ 从出发到第一次相遇这一过程中,当为何值时,点、、为顶点的三角形的面积为.
动直线问题:一般指由于直线的平移,引起图形变化,在运动过程中,考查图形的特殊状态,图形的面积和周长等图形的基本特征.
如图1,在等腰梯形中,,是的中点,过点作交于点.,.
⑴ 求点到的距离;
⑵ 点为线段上的一个动点,过作交于点,过作交折线于点,连结,设.
当点在线段上时(如图2),△PMN的形状是否发生改变?若不变,求出
的周长;若改变,请说明理由;
②当点在线段上时(如图3),是否存在点,使为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的的值;若不存在,请说明理由.
图形的相对运动问题:一般涉及两类问题,①两个形状固定的图形相对运动,在运动的过程中,求两图形重叠部分的面积.②在运动的过程中,图形的形状随着运动时间在变化,可考查点的重合问题,线的共线问题和图形重叠面积.
如图,已知直线:与直线:相交于点,、分别交轴于、两点.矩形的顶点、分别在直线、上,顶点、都在轴上,且点与点重合.
⑴ 求的面积;
⑵ 求矩形的边与的长;
⑶ 若矩形从点出发,沿轴的反方向以每秒个单位长度的速度平移,设移动时间为秒,矩形与重叠部分的面积为,求关于的函数关系式,并写出相应的的取值范围.
如图,在梯形中,,,,,点由出发沿方向匀速运动,速度为;同时,线段由出发沿方向匀速运动,速度为,交于,连接.若设运动时间为.解答下列问题:
⑴ 当为何值时,?
⑵ 设的面积为,求与之间的函数关系式;
⑶ 是否存在某一时刻,使?若存在,求出此时的值;若不存在,说明理由;
⑷ 连接,在上述运动过程中,五边形的面积是否发生变化?说明理由.
题型一 动点问题 巩固练习
如图,在正方形中,,动点自点出发沿
方向以每秒的速度运动,同时动点自点出发沿折
线以每秒的速度运动,到达点时运动同时
停止,设的面积为,运动时间为,则下列
图象中能大致反映与之间的函数关系的是( )
题型二 动直线问题 巩固练习
某同学从家里出发,骑自行车上学时,速度(米/秒)与时间(秒)的关系如图, ,,.
⑴ 求该同学骑自行车上学途中的速度与时间
的函数关系式;
⑵ 计算该同学从家到学校的路程(提示:在和
段的运动过程中的平均速度分别等于它们中点
时刻的速度,路程=平均速度×时间).
题型三 图形相对运动问题 巩固练习
如图,在中,,,的面积为,点为边上的 任意一点(不与、重合),过点作,交 于点.设的长度为,以为折线将翻 折,所得的与梯形重叠部分的面积记为.
⑴ 用表示的面积;
⑵ 求出与的函数关系式;
⑶ 当取何值时,的值最大?最大值是多少?
`
动点问题:一般指由于点的运动,引起线段的变化和图形的变化,一般考查线段特殊时或图形特殊时,求动点的位置或运动时间.
已知在平面直角坐标系中,四边形是矩形,点、的坐标分别为、,点的坐标为,点是直线上的一动点,直线与轴交于点.问:
⑴ 当点运动到何位置时,直线平分矩形的面积,请简要说明理由,并求出此时直线的函数解析式;
⑵ 当点沿直线移动时,是否存在使与相似的点,若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
⑴ 连结与交于点,则当点运动到点时,直线平分矩形的面积.
由已知可得此时点的坐标为.
设直线的函数解析式为.
则有 解得,.
所以,直线的函数解析式为:.
⑵ 存在点使得与相似.
不妨设直线与轴的正半轴交于点.
因为,若与相似,则有或.
当时,即,解得.所以点满足条件.
当时,即,解得.所以点满足条件.
由对称性知,点,.
∵过点、的直线与过点、的直线平行,∴舍去.
综上所述,满足使与相似的点有个,分别为、、.
如图,是边长为的等边三角形,动点和动点分别从点和点同时出发,沿着逆时针运动,已知动点的速度为,动点的速度为.设动点、动点的运动时间为.
⑴ 当为何值时,两个动点第一次相遇.
⑵ 从出发到第一次相遇这一过程中,当为何值时,点、、为顶点的三角形的面积为.
⑴ 当为时,两个动点第一次相遇.
⑵ 是边长为的等边三角形,∴,
有种情况:
①如图1,当点在上时,点在上时.
过作于,
,,,∴,
由三角形面积公式得:,
解得:,(舍去);
②如图2,当点在上时,点在上时.
过作于,
,,∴,
由三角形面积公式得:,
解得:或,
当时,在上,舍去,
∴;
③如图3,当点在上时,点在上时.
,,,
,
∴ ,
此方程无解;
∴的值是,.
【点评】本题主要考查了等边三角形的性质,三角形的面积,勾股定理,含度角的直角三角形的性质等知识点,解此题的关键是能进行分类讨论求出的值.此题难度较大.
动直线问题:一般指由于直线的平移,引起图形变化,在运动过程中,考查图形的特殊状态,图形的面积和周长等图形的基本特征.
如图1,在等腰梯形中,,是的中点,过点作交于点.,.
⑴ 求点到的距离;
⑵ 点为线段上的一个动点,过作交于点,过作交折线于点,连结,设.
当点在线段上时(如图2),△PMN的形状是否发生改变?若不变,求出
的周长;若改变,请说明理由;
②当点在线段上时(如图3),是否存在点,使为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的的值;若不存在,请说明理由.
⑴ 如图1,过点作于点
∵为的中点,
∴
在中,∴
∴
即点到的距离为
⑵ ①当点在线段上运动时,的形状不发生改变.
∵∴
∵∴,
同理
如图2,过点作于,∵
∴
∴
∴则
在中,
∴的周长
②当点在线段上运动时,的形状发生改变,但恒为等边三角形.
当时,如图3,作于,则
类似①,∴
∵是等边三角形,∴
此时,
当时,如图4,这时
此时,
当时,如图5,
则又
∴
因此点与重合,为直角三角形.
∴
此时,
综上所述,当或或时,为等腰三角形.
图形的相对运动问题:一般涉及两类问题,①两个形状固定的图形相对运动,在运动的过程中,求两图形重叠部分的面积.②在运动的过程中,图形的形状随着运动时间在变化,可考查点的重合问题,线的共线问题和图形重叠面积.
如图,已知直线:与直线:相交于点,、分别交轴于、两点.矩形的顶点、分别在直线、上,顶点、都在轴上,且点与点重合.
⑴ 求的面积;
⑵ 求矩形的边与的长;
⑶ 若矩形从点出发,沿轴的反方向以每秒个单位长度的速度平移,设移动时间为秒,矩形与重叠部分的面积为,求关于的函数关系式,并写出相应的的取值范围.
⑴ 解:由得.∴点坐标为由得.∴点坐标为∴
由解得∴点的坐标为
∴
⑵ ∵点在上且,∴
∴点坐标为,又∵点在上且,∴,∴
∴点坐标为∴,
⑶ ①当时,如图⑴,矩形与重叠部分为五边形(时,为
四边形).过作于,则
∴即∴∵
∴,即,∴.
∴
即
②当时,如图⑵所示,矩形与重叠部分为梯形,由①知,
∵,
∴即,∴
∴
即;
③当时,如图⑶所示,矩形与重叠部分为
由②知,
∴即
∴
【点评】本题属于大综合题目,主要考查的知识点有一次函数、二次函数、方程组与平移、三角形的面积、三角形的相似等知识点.解决本题的关键是理顺各知识点间的关系,还要善于分解,化整为零,各个击破.
如图,在梯形中,,,,,点由出发沿方向匀速运动,速度为;同时,线段由出发沿方向匀速运动,速度为,交于,连接.若设运动时间为.解答下列问题:
⑴ 当为何值时,?
⑵ 设的面积为,求与之间的函数关系式;
⑶ 是否存在某一时刻,使?若存在,求出此时的值;若不存在,说明理由;
⑷ 连接,在上述运动过程中,五边形的面积是否发生变化?说明理由.
⑴∵∴.而,,
∴,∴.∴当,.
⑵方法一:
∵平行且等于,∴四边形是平行四边形.
∴,.
∵,∴.∴.
∴..∴.
过作,交于,过作,交于.
.
∵,
∴.又,,
,
⑶
若,则有,解得.
⑷在和中,.
∴.
∴在运动过程中,五边形的面积不变.
如图所示,是菱形的对角线上一动点,过垂直于的直线交菱形的边于、两点,设,,,的面积为,则关于的函数图象的大致形状是( )
C
如图,在中,,,是边的中点,交于 点,动点从点出发沿射线方向以每秒厘米的速度在线段上运动.同时, 动点从点出发沿射线方向在线段上运动,且始终保持.设运动时间 为秒.
⑴与相似吗?以图1为例说明理由;
⑵若,厘米.
① 求动点的运动速度;
② 设的面积为(平方厘米),求与的函数关系式;
⑶探求、、三者之间的数量关系,以图2为例说明理由.
⑴与相似;
∵,. ∴ .
∴,.
∴.
⑵ ①∵,,,.
∴,.
∵ .
∴即:
∵点的运动速度是每秒厘米,
∴点运动速度是每秒厘米.
② ∵, .
∴ .
⑶ .
∴, ∴∵∴.
∵,∴.
如图,在矩形中,,,点是边上的动点(点不与点、 点重合),过点作直线交于点,再把沿着动直线对折,点 的对应点是点,设的长度为,与矩形重叠部分的面积为.
⑴ 求的度数;
⑵ 当取何值时,点落在矩形的边上?
⑶ ①求与之间的函数关系式;
②当取何值时,重叠部分的面积等于矩形面积的?
⑴ 如图,∵四边形是矩形,∴,
又,,,∴,.
∴,∴.
∵,∴.
⑵ 如图1,由轴对称的性质可知,,
∴,.
由⑴知,∴,
∴,∴.
∵,∴,.
在中,根据题意得:,解得.
⑶ ①当点在矩形的内部或边上时,,
,
∵,∴当时,.
当在矩形的外部时(如图2),,
在中,∵,∴,
又∵,∴,
在中,∵,∴.
∴,
∵,
∴当时,.
综上所述,与之间的函数解析式是:.
②矩形面积,
当时,函数随自变量的增大而增大,
所以的最大值是,而,
而,所以,当时,的值不可能是矩形面积的;
当时,根据题意,得:,解得,
因为,所以不合题意,舍去.
所以.
综上所述,当时,与矩形重叠部分的面积等于矩形面积的.
图形的折叠及折后重叠部分的面积问题需注意以下几点:⑴折叠前后,折叠部分全等;⑵重叠部分形状是否发生变化,若发生变化找出分界点;⑶多数情况下要分类讨论,所以要把所有情况考虑全.
题型一 动点问题 巩固练习
如图,在正方形中,,动点自点出发沿
方向以每秒的速度运动,同时动点自点出发沿折
线以每秒的速度运动,到达点时运动同时
停止,设的面积为,运动时间为,则下列
图象中能大致反映与之间的函数关系的是( )
B
题型二 动直线问题 巩固练习
某同学从家里出发,骑自行车上学时,速度(米/秒)与时间(秒)的关系如图, ,,.
⑴ 求该同学骑自行车上学途中的速度与时间
的函数关系式;
⑵ 计算该同学从家到学校的路程(提示:在和
段的运动过程中的平均速度分别等于它们中点
时刻的速度,路程=平均速度×时间).
⑴
⑵ (米)
题型三 图形相对运动问题 巩固练习
如图,在中,,,的面积为,点为边上的 任意一点(不与、重合),过点作,交 于点.设的长度为,以为折线将翻 折,所得的与梯形重叠部分的面积记为.
⑴ 用表示的面积;
⑵ 求出与的函数关系式;
⑶ 当取何值时,的值最大?最大值是多少?
⑴ ∵,∴,,
∴,
∴,即
⑵ ∵,∴边所对的三角形的中位线长为,
∴当 时 .
当时,点落在三角形的外部,其重叠部分为梯形.
∵,∴边上的高.
由已知求得,∴,
由知,
.
∴.
⑶ 在函数中,
∵,∴当时最大为.
在函数中,当时,最大为.
∵,∴当时,最大为.