1、动态几何1在四边形ABCD中,ADBC,且ADBC,BC6cm,P、Q分别从A、C同时出发,P以1cm/s的速度由A向D运动,Q以2cm/s的速度由C出发向B运动,几秒后四边形ABQP是平行四边形?【解析】解:设t秒后,四边形APQB为平行四边形,则APt,QC2t,BQ62t,ADBC所以APBQ,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,知:APBQ即可,即:t62t,t2,当t2时,APBQ2BCAD,符合,综上所述,2秒后四边形ABQP是平行四边形2如图,点是矩形中边上一点,沿折叠为,点落在上(1)求证:;(2)若,求的值;(3)设,是否存在的值,使与相似?若存在,求出的值;若不存在
2、,请说明理由【解析】(1)证明:四边形是矩形,沿折叠为,又,;(2)解:在中,设,沿折叠为,又,;(3)存在,时,与相似理由:当时,;当时,这与相矛盾,不成立综上所述,时,与相似3如图,在平面直角坐标系中,顶点为的抛物线:()经过点和轴上的点,(1)求该抛物线的表达式;(2)联结,求;(3)将抛物线向上平移得到抛物线,抛物线与轴分别交于点(点在点的左侧),如果与相似,求所有符合条件的抛物线的表达式【解析】解:(1)过作轴,垂足为,在中,抛物线:经过点,可得:,解得:这条抛物线的表达式为;(2)过作轴,垂足为,=顶点是,得设直线AM为y=kx+b,把,代入得,解得直线为令y=0,解得x=直线与轴
3、的交点为(3)、,在中,由抛物线的轴对称性得:,当与相似时,有:或即或,或或设向上平移后的抛物线为:,当时,抛物线为:当时,抛物线为:综上:抛物线为:或4定义:既相等又垂直的两条线段称为“等垂线段”,如图1,在中,点、分别在边、上,连接、,点、分别为、的中点,且连接、观察猜想(1)线段与 “等垂线段”(填“是”或“不是”)猜想论证(2)绕点按逆时针方向旋转到图2所示的位置,连接,试判断与是否为“等垂线段”,并说明理由拓展延伸(3)把绕点在平面内自由旋转,若,请直接写出与的积的最大值【解析】(1)是;,DB=EC,ADE=AED=B=ACBDEBCEDC=DCB点、分别为、的中点PMEC,PNB
4、D,DPM=DCE,PNC=DBCDPN=PNC+DCBMPN=DPM+DPN=ACD+DCB+B=180-90=90线段与是“等垂线段”;(2)由旋转知,(),利用三角形的中位线得,由中位线定理可得,与为“等垂线段”;(3)与的积的最大值为49;由(1)(2)知,最大时,与的积最大点在的延长线上,如图所示:.5 数轴上点A表示的有理数为20,点B表示的有理数为-10,点P从点A出发以每秒5个单位长度的速度在数轴上往左运动,到达点B后立即返回,返回过程中的速度是每秒2个单位长度,运动至点A停止,设运动时间为t(单位:秒)(1)当t=5时,点P表示的有理数为 (2)在点P往左运动的过程中,点P表
5、示的有理数为 (用含t的代数式表示)(3)当点P与原点距离5个单位长度时,t的值为 【解析】(1)由题意得:,点P从点A运动到点B所需时间为(秒),点P从点B返回,运动到点A所需时间为(秒),则当时,因此,点P表示的有理数为,故答案为:;(2)在点P往左运动的过程中,则点P表示的有理数为,故答案为:;(3)由题意,分以下两种情况:当点P从点A运动到点B,即时,由(2)可知,点P表示的有理数为,则,即或,解得或,均符合题设;当点P从点B返回,运动到点A,即时,点P表示的有理数为,则,即或,解得或,均符合题设;综上,当点P与原点距离5个单位长度时,的值为或5或或时,故答案为:或5或或6如图,ABC
6、中,ACB=90,AB=10cm,BC=8cm,若点P从点A出发,以每秒2cm的速度沿折线A-B-C-A运动,设运动时间为t(t0)秒(1)AC= cm; (2)若点P恰好在ABC的角平分线上,求此时t的值;(3)在运动过程中,当t为何值时,ACP为等腰三角形【解析】(1)由题意根据勾股定理可得:(cm),故答案为6;(2)如图,点P恰好在ABC的角平分线上,过P作PDAB于点D,则可设PC=xcm,此时BP=(8-x)cm,DP=PC=xcm,AD=AC=6cm,BD=10-6=4cm,在RTBDP中,即 ,解之可得:x=3, BP=8-3=5cm,P运动的路程为:AB+BP=10+5=15
7、cm,t=s;(3)可以对ACP的腰作出讨论得到三种情况如下:如图,AP=AC=6cm,此时t=s;如图,PA=PC,此时过P作PDAC于点D,则AD=3,PD=4,AP=5,此时t=s;如图,PC=AC=6cm,则BP=8-6=2cm,则P运动的路程为AB+BP=10+2=12cm,此时t=s,综上所述,在运动过程中,当t为2.5s或3s或6s时,ACP为等腰三角形7已知,在平面直角坐标系中,ABx轴于点B,A(a,b)满足0,平移线段AB使点A与原点重合,点B的对应点为点COACB(1)填空:a_,b_,点C的坐标为_;(2)如图1,点P(x,y)在线段BC上,求x,y满足的关系式;(3)
8、如图2,点E是OB一动点,以OB为边作BOGAOB交BC于点G,连CE交OG于点F,当点E在OB上运动时,的值是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出其值【解析】解:(1) , 由平移得:且C在y轴负半轴上, 故答案为:; (2)如图,过点分别作x轴于点M,y轴于点N,连接ABx轴于点B,且点A,C三点的坐标分别为: OB=,OC=, ,而 满足的关系式为:(3) 的值不变,值为2理由如下:线段OC是由线段AB平移得到, , AOB=OBC, 又BOG=AOB, BOG=OBC, 根据三角形外角性质,可得OGC=2OBC,OFC=FCG+OGC, OFC+FCG=2FCG+2OBC =
9、2(FCG+OBC) =2OEC, ;所以:的值不变,值为2 8综合实践初步探究:如图,已知AOB=60,在AOB的平分线OM上有一点C,将一个120角的顶点与点C重合,它的两条边分别与直线OA、OB相交于点D、E (1)当DCE绕点C旋转到CD与OA垂直时(如图1),请猜想OE+OD与OC的数量关系为 ;解决问题:(2)当DCE绕点C旋转到CD与OA不垂直时,到达图2的位置,(1)中的结论是否成立?并说明理由;(3)当DCE绕点C旋转到CD与OA的反向延长线相交时,上述结论是否成立?若成立,请给于证明;若不成立,线段OD、OE与OC之间的数量关系为 ;拓展应用:(4)当DCE绕点C旋转到CD
10、与OA垂直时,请猜想四边形CDOE的周长与OC的数量关系,并说明理由;【解析】:(1)OM是AOB的角平分线,AOC=BOC=AOB=30,CDOA,ODC=90,OCD=60,OCE=DCE-OCD=60,在RtOCD中,OD=OCcos30=OC,同理:OE=OC,OD+OE=OC;(2)(1)中结论仍然成立,理由:过点C作CFOA于F,CGOB于G,OFC=OGC=90,AOB=60,FCG=120,同(1)的方法得,OF=OC,OG=OC,OF+OG=OC,CFOA,CGOB,且点C是AOB的平分线OM上一点,CF=CG,DCE=120,FCG=120,DCF=ECG,CFDCGE,D
11、F=EG,OF=OD+DF=OD+EG,OG=OE-EG,OF+OG=OD+EG+OE-EG=OD+OE,OD+OE=OC;(3)(1)中结论不成立,结论为:OE-OD=OC,理由:过点C作CFOA于F,CGOB于G,OFC=OGC=90,AOB=60,FCG=120,同(1)的方法得,OF=OC,OG=OC,OF+OG=OC,CFOA,CGOB,且点C是AOB的平分线OM上一点,CF=CG,DCE=120,FCG=120,DCF=ECG,CFDCGE,DF=EG,OF=DF-OD=EG-OD,OG=OE-EG,OF+OG=EG-OD+OE-EG=OE-OD,OE-OD=OC(4)由(1)可得
12、OD+OE=OC,CD+CE=OCOD+OE+CD+CE=(+1)OC,故四边形CDOE的周长为(+1)OC9是等边三角形,点在上,点,分别在射线,上,且(1)如图1,当点是的中点时,则_;(2)如图2,点在上运动(不与点,重合)判断的大小是否发生改变,并说明理由;点关于射线的对称点为点,连接,依题意补全图形,判断四边形的形状,并证明你的结论【解析】(1)点D是等边ABC的边BC的中点,DABDACBAC30,DADE,AEDBAD30,ADE180BADAED120,同理:ADF120,EDF360ADEADF120,故答案为:120;(2)不发生改变,理由如下:是等边三角形,点,在以为圆,
13、长为半径的圆上,补全图形如下:四边形为平行四边形,证明如下:由知,在和中,点和点关于射线对称,且四边形为平行四边形10如图,数轴上,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为9,点D表示的数为13,在点B和点C处各折一下,得到条“折线数轴”,我们称点A和点D在数上相距20个长度单位,动点P从点A出发,沿着“折线数轴”的正方向运动,同时,动点Q从点D出发,沿着“折线数轴”的负方向运动,它们在“水平路线”射线和射线上的运动速度相同均为2个单位/秒,“上坡路段”从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍设运动的时间为t秒,问:(1)动点P从点A运动
14、至D点需要时间为_秒;(2)P、Q两点到原点O的距离相同时,求出动点P在数轴上所对应的数;(3)当Q点到达终点A后,立即调头加速去追P,“水平路线”和“上坡路段”的速度均提高了1个单位/秒,当点Q追上点P时,直接写出它们在数轴上对应的数【解析】(1)点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为9,点D表示的数为13,动点P从点A运动到点D所需时间为(秒),故答案为:15;(2)由题意,分以下六种情况:当点P在AB,点Q在CD时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点P、Q到原点的距离相同,此方程无解;当点P在AB,点Q在CO时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点P、Q到原点的距离相同,解得,此时
15、点P表示的数为3,不在AB上,不符题设,舍去;当点P在BO,点Q在CO时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点P、Q到原点的距离相同,解得,此时点P表示的数为,不在BO上,不符题设,舍去;当点P、Q相遇时,点P、Q均在BC上,点P表示的数为,点Q表示的数为,点P、Q到原点的距离相同,解得,此时点P表示的数为,点Q表示的数为,均符合题设;当点P在OC,点Q在OB时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点P、Q到原点的距离相同,解得,此时点P表示的数为,点Q表示的数为,均符合题设;当点P在OC,点Q在BA时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点P、Q到原点的距离相同,解得,此时点Q表示的数为0,不在BA上
16、,不符题设,舍去;综上,点P表示的数为或;(3)点Q到达点A所需时间为(秒),此时点P到达的点是,点P到达点C所需时间为(秒),此时点Q到达的点是,点Q在CD上追上点P,此时点P表示的数为,点Q表示的数为,解得,此时点P表示的数为18,点Q表示的数为1811如图,在矩形中,点为对角线的中点,点从点出发,沿折线以每秒1个单位长度的速度向终点运动,当点与点不重合时,过点作于点,以为边向右作正方形,设正方形与重叠部分图形的面积为(平方单位),点运动的时间为(秒)(1)求点落在上时的值(2)直接写出点在正方形内部时的取值范围(3)当点在折线上运动时,求与之间的函数关系式(4)直接写出直线平分面积时的值
17、【解析】(1)如图1所示,由题意可知,当点落在上时,因为四边形是正方形,所以,又因为在矩形中,所以,在和中,因为,所以,则,所以,解得,所以当点落在上时的值为故答案为:(2)如图2,点刚落在正方形上因为点是矩形对角线的中点,所以在矩形的一条对称轴上,所以,所以,解得如图3,点和点重合,此时点运动的距离为,因为,所以,所以,所以此时综上所述,当点在正方形内部时,的取值位于上述两个临界位置之间,即的取值范围为故答案为:(3)由(1)可知,当时,正方形和的重叠部分即为正方形,所以此时当时,点在上,设与交于点,与交于点,此时正方形和的重叠部分为五边形,此时同(1),可知,因为,所以,所以,所以,所以,
18、所以,所以,所以,整理得当时,点在上,设与交于点,则因为,所以,所以,同(1),所以,所以,所以,所以,又因为,所以,所以,所以,所以,整理得综上所述,当时,;当时,;当时,故答案为:(4)设直线与交于点,因为直线平分的面积,如图7,点在上,过点作于点,则,所以,因为,所以,解得如图8,点在上,连接因为、分别是、的中点,所以是的一条中位线,所以,所以,又因为,所以,所以,所以,因为,(由(3)知),所以,解得如图9,在上,设与交于点,连接,交于同,且,所以,所以,又因为,所以,所以,又因为(同),所以,所以,因为,所以,所以,所以,又因为,所以,所以,所以,所以,所以,又因为,所以,解得综上所
19、述,当直线平分的面积时,的值为或或故答案为:或或12在中,点是射线上的动点,连接,将沿着翻折得到,设, (1)如图1,当点在上时,求的值(2)如图2,连接,当时,求的面积(3)在点的运动过程中,当是等腰三角形时,求的值【解析】(1)在中,由勾股定理得:BC=10,由折叠性质得:P=AP=x, C=AC=6,则PB=8-x,B=4,在RtBP中,由勾股定理得:42+x2=(8-x)2,解得:;(2)当时,由折叠性质得:AC=C=4,CAB=CP=90,=,=90,=90,=90,=90,=4,则,且=,由,CAB=90,可求得,;(3)当时,若在线段上,如图1,过作HAB于H,过C作CDH延长线于D,则四边形ACDH是矩形,又是等腰三角形,=90,=90,,又=90,,得,解得,若在延长线上时,如图2,过作AB的平行线,交AC延长线与D,过P作PH垂直平行线于H,则四边形APHD是矩形,同上方法,易求得D=4,PH=AD=,同理可证得,得,解得,当时,如图3,由折叠性质得:CP垂直平分A,则,AQP=90,又AC=6,, AQP=CAB=90,由同角的余角相等得:ACQ=QAP,即,解得:;当时,如图4,则、重合,综上所述或或或.