第一篇:初中數學 幾何動點問題
初中數學 幾何動點問題
動點型問題是最近幾年中考的一個熱點題型,從你初二的動點問題就不是很好這
點來看,我認為你對動點問題缺乏技巧。
所謂“動點型問題”是指題設圖形中存在一個或多個動點,它們在線段、射線或弧線
上運動的一類開放性題目.解決這類問題的關鍵是動中求靜,靈活運用有關數學知
識解決問題.關鍵:動中求靜.數學思想:分類思想 函數思想方程思想數形結合思想 轉化思想
注重對幾何圖形運動變化能力的考查
從變換的角度和運動變化來研究三角形、四邊形、函數圖像等圖形,通過“對稱、動點的運動”等研究手段和方法,來探索與發現圖形性質及圖形變化,在解題過
程中滲透空間觀念和合情推理。選擇基本的幾何圖形,讓學生經歷探索的過程,以能力立意,考查學生的自主探究能力,促進培養學生解決問題的能力.圖形在動點的運動過程中觀察圖形的變化情況,需要理解圖形在不同位置的情況,才能
做好計算推理的過程。在變化中找到不變的性質是解決數學“動點”探究題的基本
思路,這也是動態幾何數學問題中最核心的數學本質。
二期課改后數學卷中的數學壓軸性題正逐步轉向數形結合、動態幾何、動手操作、實驗探究等方向發展.這些壓軸題題型繁多、題意創新,目的是考察學生的分析
問題、解決問題的能力,內容包括空間觀念、應用意識、推理能力等.從數學思
想的層面上講:(1)運動觀點;(2)方程思想;(3)數形結合思想;(4)
分類思想;(5)轉化思想等.研究歷年來各區的壓軸性試題,就能找到今年中
考數學試題的熱點的形成和命題的動向
另外再向你推薦一道2010年山東省青島市的中考數學最后一題
限于百度的公式無法打出,你可以自己去瀏覽一下。
這題的動點非常典型,而且不是非常難,應該很適合你
第二篇:初中數學動點問題總結
初二動點問題
1.如圖,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=24cm,AB=8cm,BC=26cm,動點P從A開始沿AD邊向D以1cm/s的速度運動;動點Q從點C開始沿CB邊向B以3cm/s的速度運動.P、Q分別從點A、C同時出發,當其中一點到達端點時,另外一點也隨之停止運動,設運動時間為ts.(1)當t為何值時,四邊形PQCD為平行四邊形?(2)當t為何值時,四邊形PQCD為等腰梯形?(3)當t為何值時,四邊形PQCD為直角梯形?
分析:
(1)四邊形PQCD為平行四邊形時PD=CQ.(2)四邊形PQCD為等腰梯形時QC-PD=2CE.(3)四邊形PQCD為直角梯形時QC-PD=EC.
所有的關系式都可用含有t的方程來表示,即此題只要解三個方程即可.
解答:
解:(1)∵四邊形PQCD平行為四邊形 ∴PD=CQ ∴24-t=3t 解得:t=6 即當t=6時,四邊形PQCD平行為四邊形.
(2)過D作DE⊥BC于E 則四邊形ABED為矩形 ∴BE=AD=24cm ∴EC=BC-BE=2cm ∵四邊形PQCD為等腰梯形 ∴QC-PD=2CE 即3t-(24-t)=4 解得:t=7(s)
即當t=7(s)時,四邊形PQCD為等腰梯形.
(3)由題意知:QC-PD=EC時,四邊形PQCD為直角梯形即3t-(24-t)=2 解得:t=6.5(s)
即當t=6.5(s)時,四邊形PQCD為直角梯形.
點評:
此題主要考查了平行四邊形、等腰梯形,直角梯形的判定,難易程度適中.
2.如圖,△ABC中,點O為AC邊上的一個動點,過點O作直線MN∥BC,設MN交∠BCA的外角平分線CF于點F,交∠ACB內角平分線CE于E.(1)試說明EO=FO;
(2)當點O運動到何處時,四邊形AECF是矩形并證明你的結論;
(3)若AC邊上存在點O,使四邊形AECF是正方形,猜想△ABC的形狀并證明你的結論.
分析:
(1)根據CE平分∠ACB,MN∥BC,找到相等的角,即∠OEC=∠ECB,再根據等邊對等角得OE=OC,同理OC=OF,可得EO=FO.
(2)利用矩形的判定解答,即有一個內角是直角的平行四邊形是矩形.(3)利用已知條件及正方形的性質解答.
解答:
解:(1)∵CE平分∠ACB,∴∠ACE=∠BCE,∵MN∥BC,∴∠OEC=∠ECB,∴∠OEC=∠OCE,∴OE=OC,同理,OC=OF,∴OE=OF.
(2)當點O運動到AC中點處時,四邊形AECF是矩形. 如圖AO=CO,EO=FO,∴四邊形AECF為平行四邊形,∵CE平分∠ACB,∴∠ACE= ∠ACB,同理,∠ACF= ∠ACG,∴∠ECF=∠ACE+∠ACF=(∠ACB+∠ACG)= ×180°=90°,∴四邊形AECF是矩形.
(3)△ABC是直角三角形 ∵四邊形AECF是正方形,∴AC⊥EN,故∠AOM=90°,∵MN∥BC,∴∠BCA=∠AOM,∴∠BCA=90°,∴△ABC是直角三角形.
點評:
本題主要考查利用平行線的性質“等角對等邊”證明出結論(1),再利用結論(1)和矩形的判定證明結論(2),再對(3)進行判斷.解答時不僅要注意用到前一問題的結論,更要注意前一問題為下一問題提供思路,有相似的思考方法.是矩形的判定和正方形的性質等的綜合運用.
3.如圖,直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,已知AD=AB=3,BC=4,動點P從B點出發,沿線段BC向點C作勻速運動;動點Q從點D出發,沿線段DA向點A作勻速運動.過Q點垂直于AD的射線交AC于點M,交BC于點N.P、Q兩點同時出發,速度都為每秒1個單位長度.當Q點運動到A點,P、Q兩點同時停止運動.設點Q運動的時間為t秒.(1)求NC,MC的長(用t的代數式表示);
(2)當t為何值時,四邊形PCDQ構成平行四邊形;(3)是否存在某一時刻,使射線QN恰好將△ABC的面積和周長同時平分?若存在,求出此時t的值;若不存在,請說明理由;(4)探究:t為何值時,△PMC為等腰三角形.
分析:
(1)依據題意易知四邊形ABNQ是矩形∴NC=BC-BN=BC-AQ=BC-AD+DQ,BC、AD已知,DQ就是t,即解;∵AB∥QN,∴△CMN∽△CAB,∴CM:CA=CN:CB,(2)CB、CN已知,根據勾股定理可求CA=5,即可表示CM; 四邊形PCDQ構成平行四邊形就是PC=DQ,列方程4-t=t即解;
(3)可先根據QN平分△ABC的周長,得出MN+NC=AM+BN+AB,據此來求出t的值.然后根據得出的t的值,求出△MNC的面積,即可判斷出△MNC的面積是否為△ABC面積的一半,由此可得出是否存在符合條件的t值.(4)由于等腰三角形的兩腰不確定,因此分三種情況進行討論: ①當MP=MC時,那么PC=2NC,據此可求出t的值. ②當CM=CP時,可根據CM和CP的表達式以及題設的等量關系來求出t的值. ③當MP=PC時,在直角三角形MNP中,先用t表示出三邊的長,然后根據勾股定理即可得出t的值.
綜上所述可得出符合條件的t的值.
解答: 解:(1)∵AQ=3-t ∴CN=4-(3-t)=1+t 在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=32+42 ∴AC=5 在Rt△MNC中,cos∠NCM= =,CM=(2)由于四邊形PCDQ構成平行四邊形 ∴PC=QD,即4-t=t 解得t=2.
(3)如果射線QN將△ABC的周長平分,則有: MN+NC=AM+BN+AB 即:(1+t)+1+t=(3+4+5)解得:t=(5分)而MN= NC=(1+t)
. ∴S△MNC=(1+t)2=(1+t)2
×4×3 當t= 時,S△MNC=(1+t)2= ≠ ∴不存在某一時刻t,使射線QN恰好將△ABC的面積和周長同時平分.
(4)①當MP=MC時(如圖1)則有:NP=NC 即PC=2NC∴4-t=2(1+t)解得:t=
②當CM=CP時(如圖2)則有:(1+t)=4-t 解得:t=
③當PM=PC時(如圖3)則有:
在Rt△MNP中,PM2=MN2+PN2 而MN= NC=(1+t)PN=NC-PC=(1+t)-(4-t)=2t-3 ∴[(1+t)]2+(2t-3)2=(4-t)2 解得:t1= ∴當t=,t=,t2=-1(舍去),t=
時,△PMC為等腰三角形
點評:
此題繁雜,難度中等,考查平行四邊形性質及等腰三角形性質.考查學生分類 討論和數形結合的數學思想方法.
4.如圖,在矩形ABCD中,BC=20cm,P,Q,M,N分別從A,B,C,D出發沿AD,BC,CB,DA方向在矩形的邊上同時運動,當有一個點先到達所在運動邊的另一個端點時,運動即停止.已知在相同時間內,若BQ=xcm(x≠0),則AP=2xcm,CM=3xcm,DN=x2cm.
(1)當x為何值時,以PQ,MN為兩邊,以矩形的邊(AD或BC)的一部分為第三邊構成一個三角形;
(2)當x為何值時,以P,Q,M,N為頂點的四邊形是平行四邊形;
(3)以P,Q,M,N為頂點的四邊形能否為等腰梯形?如果能,求x的值;如果不能,請說明理由.
分析:
以PQ,MN為兩邊,以矩形的邊(AD或BC)的一部分為第三邊構成一個三角形的必須條件是點P、N重合且點Q、M不重合,此時AP+ND=AD即2x+x2=20cm,BQ+MC≠BC即x+3x≠20cm;或者點Q、M重合且點P、N不重合,此時AP+ND≠AD即2x+x2≠20cm,BQ+MC=BC即x+3x=20cm.所以可以根據這兩種情況來求解x的值.
以P,Q,M,N為頂點的四邊形是平行四邊形的話,因為由第一問可知點Q只能在點M的左側.當點P在點N的左側時,AP=MC,BQ=ND;當點P在點N的右側時,AN=MC,BQ=PD.所以可以根據這些條件列出方程關系式.
如果以P,Q,M,N為頂點的四邊形為等腰梯形,則必須使得AP+ND≠AD即2x+x2≠20cm,BQ+MC≠BC即x+3x≠20cm,AP=ND即2x=x2,BQ=MC即x=3x,x≠0.這些條件不能同時滿足,所以不能成為等腰梯形.
解答:
解:(1)當點P與點N重合或點Q與點M重合時,以PQ,MN為兩邊,以矩形的邊(AD或BC)的一部分為第三邊可能構成一個三角形. ①當點P與點N重合時,由x2+2x=20,得x1=-1,x2=--1(舍去). 因為BQ+CM=x+3x=4(-1)<20,此時點Q與點M不重合. 所以x=-1符合題意.
②當點Q與點M重合時,由x+3x=20,得x=5. 此時DN=x2=25>20,不符合題意. 故點Q與點M不能重合. 所以所求x的值為-1.
(2)由(1)知,點Q只能在點M的左側,①當點P在點N的左側時,由20-(x+3x)=20-(2x+x2),解得x1=0(舍去),x2=2.
當x=2時四邊形PQMN是平行四邊形. ②當點P在點N的右側時,由20-(x+3x)=(2x+x2)-20,解得x1=-10(舍去),x2=4.
當x=4時四邊形NQMP是平行四邊形.
所以當x=2或x=4時,以P,Q,M,N為頂點的四邊形是平行四邊形.(3)過點Q,M分別作AD的垂線,垂足分別為點E,F. 由于2x>x,所以點E一定在點P的左側.
若以P,Q,M,N為頂點的四邊形是等腰梯形,則點F一定在點N的右側,且PE=NF,即2x-x=x2-3x. 解得x1=0(舍去),x2=4.
由于當x=4時,以P,Q,M,N為頂點的四邊形是平行四邊形,所以以P,Q,M,N為頂點的四邊形不能為等腰梯形.
點評:
本題考查到三角形、平行四邊形、等腰梯形等圖形的邊的特點.
5.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=14cm,AD=15cm,BC=21cm,點M從點A開始,沿邊AD向點D運動,速度為1cm/s;點N從點C開始,沿邊CB向點B運動,速度為2cm/s、點M、N分別從點A、C出發,當其中一點到達端點時,另一點也隨之停止運動,設運動時間為t秒.
(1)當t為何值時,四邊形MNCD是平行四邊形?(2)當t為何值時,四邊形MNCD是等腰梯形?
分析:(1)根據平行四邊形的性質,對邊相等,求得t值;
(2)根據等腰梯形的性質,下底減去上底等于12,求解即可.
解答:
解:(1)∵MD∥NC,當MD=NC,即15-t=2t,t=5時,四邊形MNCD是平行四邊形;(2)作DE⊥BC,垂足為E,則CE=21-15=6,當CN-MD=12時,即2t-(15-t)=12,t=9時,四邊形MNCD是等腰梯形
點評:
考查了等腰梯形和平行四邊形的性質,動點問題是中考的重點內容.
6.如圖,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=16,DC=12,AD=21,動點P從點D出發,沿射線DA的方向以每秒2個單位長的速度運動,動點Q從點C出發,在線段CB上以每秒1個單位長的速度向點B運動,P、Q分別從點D、C同時出發,當點Q運動到點B時,點P隨之停止運動,設運動時間為t(s).
(1)設△BPQ的面積為S,求S與t之間的函數關系;
(2)當t為何值時,以B、P、Q三點為頂點的三角形是等腰三角形?
分析:
(1)若過點P作PM⊥BC于M,則四邊形PDCM為矩形,得出PM=DC=12,由QB=16-t,可知:s= PM×QB=96-6t;
(2)本題應分三種情況進行討論,①若PQ=BQ,在Rt△PQM中,由 PQ2=PM2+MQ2,PQ=QB,將各數據代入,可將時間t求出;
②若BP=BQ,在Rt△PMB中,由PB2=BM2+PM2,BP=BQ,將數據代入,可將時間t求出;
③若PB=PQ,PB2=PM2+BM2,PB=PQ,將數據代入,可將時間t求出.
解答:
解:(1)過點P作PM⊥BC于M,則四邊形PDCM為矩形. ∴PM=DC=12,∵QB=16-t,∴s= ?QB?PM=(16-t)×12=96-6t(0≤t≤
(2)由圖可知,CM=PD=2t,CQ=t,若以B、P、Q為頂點的三角形是等腰三角形,可以分三種情況).
:
①若PQ=BQ,在Rt△PMQ中,PQ2=t2+122,由PQ2=BQ2得t2+122=(16-t)2,解得 ;
②若BP=BQ,在Rt△PMB中,PB2=(16-2t)2+122,由PB2=BQ2得(16-2t)2+122=(16-t)2,此方程無解,∴BP≠PQ.
③若PB=PQ,由PB2=PQ2得t2+122=(16-2t)2+122得 合題意,舍去). 綜上所述,當 形.
或
時,以B、P、Q為頂點的三角形是等腰三角,t2=16(不點評: 本題主要考查梯形的性質及勾股定理.在解題(2)時,應注意分情況進行討論,防止在解題過程中出現漏解現象.
7.直線y=-34x+6與坐標軸分別交于A、B兩點,動點P、Q同時從O點出發,同時到達A點,運動停止.點Q沿線段OA運動,速度為每秒1個單位長度,點P沿路線O?B?A運動.
(1)直接寫出A、B兩點的坐標;(2)設點Q的運動時間為t(秒),△OPQ的面積為S,求出S與t之間的函數關系式;
(3)當S= 485時,求出點P的坐標,并直接寫出以點O、P、Q為頂點的平行四邊形的第四個頂點M的坐標.
分析:
(1)分別令y=0,x=0,即可求出A、B的坐標;(2))因為OA=8,OB=6,利用勾股定理可得AB=10,進而可求出點Q由O到A的時間是8秒,點P的速度是2,從而可求出,當P在線段OB上運動(或0≤t≤3)時,OQ=t,OP=2t,S=t2,當P在線段BA上運動(或3<t≤8)時,OQ=t,AP=6+10-2t=16-2t,作PD⊥OA于點D,由相似三角形的性質,得 PD=48-6t5,利用S= 12OQ×PD,即可求出答案;(3)令S= 485,求出t的值,進而求出OD、PD,即可求出P的坐標,利用平行四邊形的對邊平行且相等,結合簡單的計算即可寫出M的坐標.
解答:
解:(1)y=0,x=0,求得A(8,0)B(0,6),(2)∵OA=8,OB=6,∴AB=10. ∵點Q由O到A的時間是 81=8(秒),∴點P的速度是 6+108=2(單位長度/秒). 當P在線段OB上運動(或O≤t≤3)時,OQ=t,OP=2t,S=t2.
當P在線段BA上運動(或3<t≤8)時,OQ=t,AP=6+10-2t=16-2t,如圖,做PD⊥OA于點D,由 PDBO=APAB,得PD= 48-6t5. ∴S= 12OQ?PD=-35t2+245t.
(3)當S= 485時,∵ 485>12×3×6∴點P在AB上 當S= 485時,-35t2+245t= 485 ∴t=4 ∴PD= 48-6×45= 245,AD=16-2×4=8 AD= 82-(245)2= 325 ∴OD=8-325= 85 ∴P(85,245)M1(285,245),M2(-125,245),M3(125,-245)
點評:
本題主要考查梯形的性質及勾股定理.在解題(2)時,應注意分情況進行討論,防止在解題過程中出現漏解現象.
第三篇:七年級數學壓軸題(動點,幾何)
1. 已知數軸上A、B兩點對應數分別為—2,4,P為數軸上一動點,對應數為x。
⑴ P為線段AB的三等分點,求P點對應的數。
⑵ ⑵數軸上是否存在P點,使P點到A、B距離和為10?若存在,求出x的值;若不存在,請說明理由。
⑶⑶若點A、點B和P點(P點在原點)同時向左運動。它們的速度分別
為1、2、1個單位長度/分鐘,則第幾分鐘時P為AB的中點?(參考答
案:⑴0或2;⑵—4或6;⑶2)
第四篇:數學中考專題復習——《動點問題》教案
中考專題復習——動點問題
【學情分析】
動點一般在中考都是壓軸題,步驟不重要,重要的是思路。動點類題目一般都有好幾問,前一問大都是后一問的提示,就像幾何探究類題一樣,如果后面的題難了,可以反過去看看前面問題的結論 【教學目標】
知識與技能:
1、利用特殊三角形的性質和定理解決動點問題;
2、分析題目,了解有幾個動點,動點的路程,速度(動點怎么動);
3、結合圖形和題目,得出已知或能間接求出的數據。
過程與方法:
1、利用分類討論的方法分析并解決問題;
2、數形結合、方程思想的運用。
情感態度價值觀:通過動手操作、合作交流,探索證明等活動,培養學生的團隊合作精神,激發學生學習數學的興趣?!窘虒W重點】
根據動點中的移動距離,找出等量列方程?!窘虒W難點】
1、兩點同時運動時的距離變化;
2、運動題型中的分類討論 【教學方法】教師引導、自主思考 【教學過程】
一、動點問題的近況:
1、動態幾何
圖形中的點動、線動、形動構成的問題稱之為動態幾何問題.它主要以幾何圖形為載體,運動變化為主線,集多個知識點為一體,集多種解題思想于一題.這類題綜合性強,能力要求高,它能全面的考查學生的實踐操作能力,空間想象能力以及分析問題和解決問題的能力.動態幾何特點----問題背景是特殊圖形,考查問題也是特殊圖形,所以要把握好一般與特殊的關系;分析過程中,特別要關注圖形的特性(特殊角、特殊圖形的性質、圖形的特殊位置。)它通常分為三種類型:動點問題、動線問題、動形問題。在解這類問題時,要充分發揮空間想象的能力,不要被“動”所迷惑,而是要在“動”中求“靜”,化“動”為“靜”,抓住它運動中的某一瞬間,尋找確定的關系式,就能找到解決問題的途徑。本節課重點來探究動態幾何中的第一種類型----動點問題。所謂動點問題:是指題設圖形中存在一個或多個動點,它們在線段、射線或弧線上運動的一類開放新題目。
2、三年中考概況;
近年來運動問題是以三角形或四邊形為背景,用運動的觀點來探究幾何圖形變化規律的問題.這類題的特點是:圖形中的某些元素(如點、線段、角等)或整個圖形按某種規律運動,圖形的各個元素在運動變化過程中相互依存,相互制約.
3、解題策略和方法:
“動點型問題” 題型繁多、題意創新,考察學生的分析問題、解決問題的能力,內容包括空間觀念、應用意識、推理能力等,是近幾年中考題的熱點和難點。解決動點問題的關鍵是“動中求靜”.動點問題一直是中考熱點,近幾年考查探究運動中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四邊形、梯形、特殊角或其三角函數、線段或面積的最值。
從變換的角度和運動變化來研究三角形、四邊形、函數圖像等圖形,通過“對稱、動點的運動”等研究手段和方法,來探索與發現圖形性質及圖形變化,在解題過程中滲透空間觀念和合情推理。在動點的運動過程中觀察圖形的變化情況,理解圖形在不同位置的情況,做好計算推理的過程。在變化中找到不變的性質是解決數學“動點”探究題的基本思路,這也是動態幾何數學問題中最核心的數學本質。
4、動點問題所用的數學思想:
解決運動型問題常用的數學思想是方程思想,數學建模思想,函數思想,轉化思想等;常用的數學方法有:分類討論法,數形結合法等。
二、探究新知
1、一個動點:圖形中一個動點所形成的等腰三角形 【自主探究】
例
1、如圖:已知平行四邊形ABCD中,AB=7,BC=4,∠A=30°(1)點P從點A沿AB邊向點B運動,速度為1cm/s。
若設運動時間為t(s),連接PC,當t為何值時,△PBC為等腰三角形?
分析:若三角形PBC為等腰三角形
則PB=BC
7-t=4
t=3
ADCB溫馨提示:等腰三角形的性質:腰相等、底角相等、三線合一
教師活動:利用幾何畫板進行動態演示,在某一時刻靜止,讓學生觀察圖形的特點,利用等腰三角形的性質解決問題。
學生活動:仔細觀察幾何畫板中圖形的運動過程,在靜止時刻時,圖形的特點,將相關線段用含有t的式子表示出來,從而列出方程。歸納方法:
1、定圖形;
2、t已知;
3、列方程。
【合作探究】
變式:若點P從點A沿射線AB邊向點B運動,速度為1cm/s。當t為何
DC值時,△PBC為等腰三角形?
AB學生活動:小組合作探究點P在射線上運動所形成幾種情況,在利用(1)中得到方法。盡可能的將畫出靜止時的圖形,從而解決問題。教師活動:利用幾何畫板展示幾種情況。
2、兩個動點:圖形中有兩個動點的情況?!咀灾魈骄俊?/p>
例2::如圖.△ABC中AB=6cm,BC=4cm,∠B=60°,動點P、Q分別從A、B兩點同時出發.分別沿AB、BC方向勻速移動;它們的速度分別為2cm/s和1cm/s.當點P到達點B時.P、Q兩點停止運動.設點P的運動時間為t(s).當t為 ______時,△PBQ為直角三角形.
P8師:
1、根據剛才的方法,請同學們試著畫出靜態圖形,注意兩個動點的速度問題。(兩名學生在黑板上板演)
2、用代數式表示圖中有用的線段:AP=2t,BQ=t,所以:BP=6-2t。(學生講解)
3、找出等量關系(三角函數關系),構建方程模型。
溫馨提示:含有30度的直角三角形的性質;
教師活動:利用幾何畫板演示動態圖形,讓學生能感知靜態時的圖形。學生活動:畫出靜態時的圖形,并試著列出方程。
【變換拓展】
4(2014?新疆)如圖,直線?x?8與x軸交于A點,與y軸交于B點,動
3點P從A點出發,以每秒2個單位的速度沿AO方向向點O勻速運動,同時動點Q從B點出發,以每秒1個單位的速度沿BA方向向點A勻速運動,當一個點停止運動,另一個點也隨之停止運動,連接PQ,設運動時間為t(s)(0<t≤3).
(1)寫出A,B兩點的坐標;
(2)設△AQP的面積為S,試求出S與t之間的函數關系式;并求出當t為何值時,△AQP的面積最大?(3)當t為何值時,以點A,P,Q為頂點的三角形與△ABO相似,并直接寫出此時點Q的坐標.
考點:一次函數綜合題 專題:壓軸題 分析:(1)分別令y=0,x=0求解即可得到點A、B的坐標;
(2)利用勾股定理列式求出AB,然后表示出AP、AQ,再利用∠OAB的正弦求出點Q到AP的距離,然后利用三角形的面積列式整理即可得解;(3)根據相似三角形對應角相等,分∠APQ=90°和∠AQP=90°兩種情況,利用∠OAB的余弦列式計算即可得解.
師:對于第一道題快速解決即可。
解:(1)令y=0,則﹣x+8=0,解得x=6,x=0時,y=y=8,∴OA=6,OB=8,∴點A(6,0),B(0,8);
師:對于第二道題只需求解出三角形APQ的高,做出圖形的高,發現三角形APQ 與三角形AOB是相似三角形,利用相似比解決問題,得出高后,利用三角形面積公式表示出S與t的關系式,發現是一個開口向下的拋物線,頂點是(5,20),注意自變量t的取值范圍,再求解最大面積。此題對學生進行一定的引導。
(2)在Rt△AOB中,由勾股定理得,AB=
=
=10,記點Q到AP的距離為h ∵點P的速度是每秒2個單位,點Q的速度是每秒1個單位,∴AP=2t,AQ=AB﹣BQ=10﹣t,而三角形APQ與三角形AOB相似,∴hAQh10?t? ∴? ∴h=(10﹣t)OBAB810
22∴△AQP的面積S=×2t×(10﹣t)=﹣(t﹣10t)=﹣(t﹣5)+20,∵﹣<0,頂點為(5,20)而0<t≤3,∴當t=3時,△AQP的面積最大,S最大=﹣(3﹣5)+20=
2;
師:對于第三題:讓學生講解畫圖——引導其講解等量關系是:三角形相似比——列出方程。
(3)若∠APQ=90°,則cos∠OAB=∴解得t==,,若∠AQP=90°,則cos∠OAB=∴解得t==,∵0<t≤3,∴t的值為,=,)×=),),此時,OP=6﹣2×PQ=AP?tan∠OAB=(2×∴點Q的坐標為(綜上所述,t=,秒時,以點A,P,Q為頂點的三角形與△ABO相似,此時點Q的坐標為(點評:本題是一次函數綜合題型,主要利用了一次函數與坐標軸的交點的求法,三角形的面積,二次函數的最值問題,相似三角形對應角相等的性質,銳角三角函數,(2)要注意根據t的取值范圍求三角形的面積的最大值,(3)難點在于要分情況討論
三、課堂小結
本節課主要探究了動態幾何中的動點問題,其實是在動中求靜,抓住它運動中的某一瞬間,尋找確定的關系式,就能找到解決問題的途徑,總結:定圖形、t已知、列方程。
解決運動型問題常用的數學思想是方程思想,數學建模思想,函數思想,轉化思想等;常用的數學方法有:分類討論法,數形結合法等.。
第五篇:探究動點軌跡問題
探究動點軌跡問題(2)
福州時代中學戴煒
一、實驗內容 探究圓錐曲線中兩直線交點的軌跡問題
掌握利用超級畫板進行動態探究的常用方法
二、設計理念
本講意在通過具體任務,驅動學生進行主動探究,發現規律性質,并能總結出一般結論。最后能體會利用超級畫板探究動態幾何問題的一般方法,并將其應用到更加廣泛的探究過程中去。
三、實驗過程
1.探究問題(軌跡為定點型)x2
?y2?1,過橢圓的右焦點F作與x軸不垂直的直線L,交橢圓于已知橢圓方程為5
A、B兩點,C是點A關于x軸的對稱點,試用超級畫板探究直線BC與x軸的交點N的軌跡。
探究過程
(1)求出橢圓的右焦點?2,0?
x2
?y2?1和過點?2,0?的直線x?my?2,用畫筆標出交點A、B(2)作出橢圓:5
(3)作出點A關于x軸的對稱點C,作直線BC,找出其與x軸的交點N
(4)拖動關于m的滑動塊,觀察點N的軌跡
(5)猜測點N的坐標,你能用數學方法加以說明嗎?
探究結果
直線BC與x軸的交點N是定點,定點的坐標為??5?,0? ?2?
x2y2
拓展探究:若橢圓的方程為2?2?1,試用超級畫板探究N點的軌跡是否仍是定點。ab
2.探究問題(軌跡為圓錐曲線型)
x2
?y2?1,點A、B是橢圓長軸的兩個端點,直線(1)已知橢圓C的方程為4
x?m(?2?m?2)與橢圓C交于P,Q兩點,且AP和BQ交于S點,試用超級畫板探究,當m變化時S的軌跡,并求出該軌跡方程。
x2x2y22
?y?1改為橢圓2?2?1,點A、B是橢圓長軸的兩個端(2)若將橢圓C:4ab
點,直線x?m??a?x?a?與橢圓C交于P,Q兩點,且AP和BQ交于S點,試求S的軌跡方程。
x2y2x2y2
(3)若將橢圓C:2?2?1改為雙曲線2?2?1,點A、B是雙曲線實軸的兩
abab
個端點,直線x?m與雙曲線C交于P,Q兩點,且AP和BQ交于S點,試求S的軌跡方程。
探究過程
x2
?y2?1和點A(-2,0)(1)作出橢圓:,點B(2,0)4
(2)作出直線x?m,用畫筆標出交點P、Q(3)作直線AP、BQ,用畫筆標出交點S(4)拖動關于m的滑動塊,觀察點S的軌跡(5)你能求出S的軌跡方程嗎?
x2y2x2y2
(6)用類似的方法探究橢圓方程為2?2?1和雙曲線方程為2?2?1時S的軌
abab
跡。
探究結果
x2
?y2?1(1)S的軌跡為雙曲線,方程為4x2y2
(2)S的軌跡為雙曲線,方程為2?2?1
ab
x2y2
(3)S的軌跡為橢圓,方程為2?2?1
ab
互動交流:結合“交軌法”求軌跡方程做相應討論和總結。
x2y2x2y2
以問題(3)為例,若將橢圓C:2?2?1改為雙曲線2?2?1,點A、B是雙
abab
曲線實軸的兩個端點,直線x?m與雙曲線C交于P,Q兩點,且AP和BQ交于S點,試求S的軌跡方程。
解析過程:設P點的坐標為?x1,y1?,則Q點的坐標為?x1,?y1?.又有A??a,0?,B?a,0? 則直線AP的方程為y?
y1
?x?a?① x1?a
y1
?x?a?② x1?a
直線BQ的方程為y?
y1222
①×②得y??2③ x?a??2
x1?a
x12y12
又因點P在雙曲線上,故2?2?1
abm222
即y?2?x1?a?
n
x2y2
代入③并整理得2?2?1,此即為點S的軌跡方程.ab
拓展探究:(1)若直線x?m改為垂直于y軸的直線,最終的軌跡如何?
(2)若將問題架構在拋物線上,如拋物線y?2x上任意一點P向其準線l引垂線,垂足為Q,連接頂點O與P的直線和連接焦點F與Q的直線交于R點,則R點的軌跡如何?
結果:軌跡方程為y??2x?x 3.探究問題(軌跡為直線型)
前面的探究問題中,直線的平移是生成點M軌跡的因素之一,若將直線的平移改為旋轉,點S的軌跡如何?
x2
?y2?1,已知曲線C的方程為曲線C與x軸的交點分別為A、B,設直線x?my?14
與曲線C交于P,Q兩點,且AP和BQ交于S點,試用超級畫板探究,當m變化時,S的軌跡是不是恒在一條直線上?如果是,請求出該直線方程。
探究過程
x2
?y2?1和直線x?my?1,用畫筆標出點A、B和交點P、Q,(1)作出曲線C:4
作直線AP、PQ,找出交點S,拖動關于m的滑動塊,觀察S的軌跡,判斷S的軌跡是不是恒在一條直線上,并求出該直線方程。
x2y2
(2)插入變量尺a、b,作出橢圓2?2?1;控制橢圓的長短軸大小,觀察軌跡變
ab
化;
(3)猜測影響軌跡位置與形狀的因素,你能用數學方法加以說明嗎? 探究結果
(1)m改變時,S的軌跡為一條直線,直線方程為x?4
x2y2
(2)插入變量尺,作出橢圓2?2?1,改變a的值,軌跡位置發生改變,改變b
ab的值,軌跡位置不變;
x2y22
(3)假設橢圓方程為2?2?1,則按上述方法做出的點S的軌跡為直線x?a
ab
拓展探究
x2y2
(1)若曲線C由橢圓變為雙曲線2?2?1,S的軌跡是不是仍在一條直線上?你
ab
能否求出該直線方程。
x2y2
(2)假設橢圓方程為2?2?1,前面的探究問題中,A、B點為曲線和x軸的交點,ab
現在若將A、B點改為x軸上的定點(-2,0)和(2,0),則點S的軌跡還是直線嗎?請試用超級畫板探究,判斷S的軌跡為何種類型的曲線。
結果:當a?2時,S的軌跡為一個橢圓
當1?a?2時,S的軌跡為一個雙曲線