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中考數學動點運動軌迹題型

生活 更新时间:2024-07-06 17:31:27

近年來以幾何圖形的運動為載體,求幾何圖形在運動過程中,圖形上某一動點所經過的路徑的長度在各類幾何試卷中頻頻出現。解決這類問題時,首先要弄清點在運動過程中,其路徑的形狀是什麼圖形,計算出動點運動的起點和終點,再根據相關計算公式計算出路徑的長度。

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)1

類型1 路徑為線段

例1.(2018秋•江漢區校級月考)如圖,Rt△ABC中,ABAC=3,點DAB上一點,以CD為邊作等邊△CDE,使AE位于BC異側.當D點從A點運動到B點,E點運動的路徑長為( )

A.3B.2√2C.3√2D.3√3

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)2

【分析】如圖,作等邊三角形△BCH,連接EH.由△DCB≌△ECHSAS),推出BDEH,可得點E的運動軌迹=線段AB的長=3;

【解答】如圖,作等邊三角形△BCH,連接EH

∵△CDE,△BCH都是等邊三角形,

∴∠DCE=∠BCH,∴∠DCB=∠ECH

CDCECBCH,∴△DCB≌△ECHSAS),∴BDEH

∴點E的運動軌迹=線段AB的長=3,故選:A

【點評】本題考查等邊三角形的性質,全等三角形的判定和性質,軌迹等知識,解題的關鍵是正确尋找點E的運動軌迹,屬于中考常考題型.

例2.(2018秋•東營區校級月考)如圖,等腰Rt△ABC中,斜邊AB的長為2,OAB的中點,PAC邊上的動點,OQOPBC于點QMPQ的中點,當點P從點A運動到點C時,點M所經過的路線長為_______

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)3

【分析】連接OCOMCM,如圖,利用斜邊上的中線性質得到OM=1/2PQCM=1/2PQ,則OMCM,于是可判斷點MOC的垂直平分線上,則點M運動的軌迹為△ABC的中位線,然後根據三角形中位線性質求解.

【解答】如圖,連接OCOMCM

MPQ的中點,∴OM=1/2PQCM=1/2PQ,∴OMCM

∴點MOC的垂直平分線上,∴點M運動的軌迹為△ABC的中位線,

∴點M所經過的路線長=1/2AB=1.故答案為1.

【點評】本題考查了軌迹:通過計算确定動點在運動過程中不變的量,從而得到運動的軌迹.也考查了等腰直角三角形的性質.

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)4

例3.(2018秋•贛榆區期中)如圖,線段AB上有CD兩點,AB=6,ACBD=1,點P是線段CD上的一個動點,分别以PAPB為斜邊在線段AB的同側作等腰直角三角形MAP和等腰直角三角形NBP,連接MN,當點P從點C運動到點D的過程中,△PMN的外接圓圓心經過的路程是_______.

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)5

【分析】分别延長AMBN交于點F,易證△MPN是直角三角形,即△PMN的外接圓圓心是MN的中點O,由于四邊形MPNF為平行四邊形,得出OPF中點,設點P從距離A點1cmC沿AB向右運動至距離B點1cmN,則O的運行軌迹為△CDF的中位線GH.運用中位線的性質求出GH的長度即可.

【解答】如圖,分别延長AMBN交于點F

∵△AMP和△PNB都是等腰直角三角形,且∠AMP=∠BNP=90°

∵∠A=∠APM=∠BPN=∠B=45°,

∴∠MPN=90°,∴△MPN是直角三角形,

∴△PMN的外接圓的圓心是MN的中點O

∵∠A=∠BPN,∴AFPN

同理,PMBN,∴四邊形MPNF為平行四邊形,∴PFMN互相平分.

OMN的中點,

OPF中點,即在P的運動過程中,O始終為FP的中點,所以O的運行軌迹為三角形FCD的中位線G,.

CDABACBD=6﹣1﹣1=4,

GH=1/2CD=2,即,△PMN的外接圓圓心經過的路程是2.

故答案為:2.

【點評】本題考查了等腰直角三角形的性質、三角形中位線的性質、平行四邊形的判定和性質,以及動點問題,是中考的熱點,解題的關鍵是正确尋找點R的運動軌迹,屬于中考填空題中的壓軸題.

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)6

類型2 路徑為圓弧

例4.(2018秋•江都區校級月考)如圖,AB為⊙O的直徑,且AB=4,點C在半圓上,OCAB,垂足為點OP為半圓上任意一點,過P點作PEOC于點E,設△OPE的内心為M,連接OMPM.當點P在半圓上從點B運動到點A時,内心M所經過的路徑長為_______.

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)7

【分析】分兩種情況,當點M在扇形BOC和扇形AOC内,先求出∠CMO=135°,進而判斷出點M的軌迹,再求出∠OO'C=90°,最後用弧長公式即可得出結論.

【解答】∵△OPE的内心為M,∴∠MOP=∠MOC,∠MPO=∠MPE

∴∠PMO=180°﹣∠MPO﹣∠MOP=180°﹣1/2(∠EOPOPE),

PEOC,即∠PEO=90°,

∴∠PMO=180°﹣1/2(∠EOPOPE)=180°﹣1/2(180°﹣90°)=135°,

如圖,∵OPOCOMOM,而∠MOP=∠MOC

∴△OPM≌△OCMSAS),∴∠CMO=∠PMO=135°,

所以點M在以OC為弦,并且所對的圓周角為135°的兩段劣弧上(弧OMC和弧ONC);點M在扇形BOC内時,過CMO三點作⊙O′,連OCOO

在優弧CO取點D,連DADO

∵∠CMO=135°,∴∠CDO=180°﹣135°=45°,

∴∠COO=90°,而OA=2cm

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)8

【點評】本題考查了弧長的計算公式,三角形内心的性質、三角形全等的判定與性質、圓周角定理和圓的内接四邊形的性質,解題的關鍵是正确尋找點M的運動軌迹,屬于中考選擇題中的壓軸題.

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)9

例5.(2018秋•柯橋區期中)如圖,一塊∠BAC為30°的直角三角闆ABC的斜邊AB與量角器的直徑恰好重合,點E在量角器的圓弧邊緣處從AB運動,連接CE,交直徑AB于點D

(1)當點E在量角器上對應的刻度是90°時,則∠ADE的度數為_____ ;

(2)若AB=8,PCE的中點,當點EAB的運動過程中,點P也随着運動,則點P所走過的路線長為______

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)10

【分析】(1)連接OE.根據∠ACE=1/2∠AOE=45°,∠ADE=∠AACE求解即可;

(2)連接OP,設OC的中點為O′.由PEPC,推出OPEC,推出∠OPC=90°,推出點P的運動軌迹是以OC為直徑的半圓,由此即可解決問題;

【解答】(1)如圖,連接OE

∵直角三角闆ABC的斜邊AB與量角器的直徑恰好重合,∴點AEBC共圓,

∵點E對應的刻度是90°,∴∠AOE=90°,

∴∠ACE=1/2∠AOE=45°,∴∠ADE=∠AACE=75°.故答案為75°.

(2)連接OP,設OC的中點為O′.

PEPC,∴OPEC,∴∠OPC=90°,

∴點P的運動軌迹是以OC為直徑的半圓,

OC=1/2AB=4,∴OO′=1/2OC=2,

∴點P的運動路徑的長為π•2=2π,故答案為2π

【點評】本題考查軌迹,圓周角定理,垂徑定理等知識,解題的關鍵是靈活運用所學知識解決問題,學會正确尋找點的運動軌迹,屬于中考常考題型.

中考數學動點運動軌迹題型(求動點運動路徑長方法有講究)11

方法總結:在點的運動中,點的位置在不斷變化,由此引發的是許多線段的長度和位置也随之改變,而解決數學問題則需要在這個變化過程中,尋找其變化規律以及不随點的運動而改變的性質。

中考中關于點的運動軌迹形狀,通常有兩種可能,一是軌迹是線段,如在坐标系中隻要求出兩端點的坐标就可求得路徑長;二是軌迹為圓弧,此時先确定圓弧所在圓心半徑,再确定圓心角就可利用弧長公式求得路徑長,

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