雙動點問題
一、直線型運動
1.如圖,等邊△ABC的邊長為4 cm,動點D從點B出發,沿射線BC方向移動,以AD為邊作等邊△ADE。如圖①,在點D從點B開始移動至點C的過程中,求點E移動的路徑長.
分析:要求點E移動的路徑長,首先要确定點E的運動軌迹。連結CE,如圖②,
易證△ABD≌△ACE,得∠B=∠ACE=60° ,因為∠ACB=60°,所以∠ECF=60°=∠B,所以EC∥AB,故在點D從點B開始移動至點C的過程中,點E的運動軌迹是過點C且平行于AB的一條線段,确定了軌迹,再确定起始與終止位置就可求出路徑長.答案:4
2.已知AB=10,P是線段AB上的動點,分别以AP、PB為邊在線段AB的同側作等邊△ACP和△PDB,連接CD,設CD的中點為G,當點P從點A運動到點B時,點G移動的路徑長是_____.
分析:延長AC、BD相交于點E,
因為∠A=∠DPB=60°,所以PD∥EA,同理PC∥EB,所以四邊形CPDE是平行四邊形,連結EP,所以EP、CD互相平分,因為點G為CD的中點,所以EG=PG,所以點G是EP的中點,當點P從點A運動到點B時,點G的運動軌迹是△EAB的中位線MN.答案:5
雙動點的運動問題中,第二動點的運動軌迹如果是直線型,通常可以找到第二動點所在直線與已知直線的位置關系如平行、垂直等,或者是某一條特殊的直線(或直線上的一部分)如中位線、角平分線等.
請您思考
試一試:1.如圖,正方形ABCD的邊長為2,動點E從點A出發,沿邊AB-BC向終點C運動,以DE為邊作正方形DEFG(點D、E、F、G按順時針方向排列).設點E運動的速度為每秒1個單位,運動的時間為x 秒.(1)如圖,當點E在AB上時,求證:點G在直線BC上;(2)直接寫出整個運動過程中,點F經過的路徑長.
答案:
答案:C
二、圓(圓弧)型運動
1.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,點F在邊AC上,并且CF=2,點E為邊BC上的動點,将△CEF沿直線EF翻折,點C落在點P處,則點P到邊AB距離的最小值是_____.
分析:本題中,要求點P到邊AB距離的最小值,先要确定點P的運動軌迹.因為FP=FC=2,所以點P的運動軌迹是以點F為圓心,2為半徑的圓弧(如圖),過點F作FQ⊥AB,以F為圓心的弧與FQ的交點為滿足條件的點P.
答案: 6/5
這是動點軌迹為圓弧的一種類型,動點滿足到定點的距離等于定長,确定動點的運動軌迹為以定點為圓心,定長為半徑的圓(或一段弧).
2. 如圖,點P是正方形ABCD的對角線BD上的一個動點(不與B、D重合),連結AP,過點B作直線AP的垂線,垂足為H,連結DH,若正方形的邊長為4,則線段DH長度的最小值是_______.
分析:要求線段DH長度的最小值,先要确定動點H的運動軌迹。在點P的運動過程中,∠AHB=90°,點H的運動軌迹是以AB為直徑的半圓,題目轉化為圓外一點到圓上一點之間的最小距離的問題(如圖),連結點D和AB中點O,與半圓O交于點H,此時DH長度最小.
答案:
這一類動點滿足與定線段構成一個直角三角形,且為直角頂點,則這個動點的軌迹是以定線段為直徑的圓(或圓弧)。由特殊到一般,如果動點與定線段構成的三角形中,以動點為頂點的角度确定,這個動點的運動軌迹是以定線段為弦的圓(或圓弧).
3. 如圖,正方形OABC的邊長為4,以O為圓心,EF為直徑的半圓經過點A,連接AE,CF相交于點P,将正方形OABC從OA與OF重合的位置開始,繞着點O逆時針旋轉90°,交點P運動的路徑長是( )
分析:這題看似動點很多,其實點A、B、C可看成是同一個動點,點P是第二動點,要求點P運動的路徑長,先要确定點P的運動軌迹。因為四邊形OABC是正方形,所以∠AOC=90°,所以∠AFC=45°,因為EF是直徑,所以∠EAF=90°,∠APF=45°,∠EPF=135°,點P的運動軌迹是以EF為弦且該弦所對的一個圓周角為135°的一段圓弧(如圖)。求出這段圓弧所對圓心角以及所在圓半徑便可解決問題.
答案:A.
由此可見,定線段和動點組成的三角形中,如果以動點為頂點的角度是定值,那麼這個動點的運動軌迹是一個圓(或一段圓弧).
試一試1.如圖,已知等邊△ABC 的邊長為 8,以 AB 為直徑的圓交 BC 于點 F。已 C 為圓心,CF 長為半徑作圖,D 是⊙C 上一動點,E 為 BD 的中點,當 AE 最大時,BD 的長為( )
答案:B
2.如圖,已知A、C是半徑為2的⊙O上的兩動點,以AC為直角邊在⊙O内作等腰Rt△ABC,∠C=90°,連接OB,則OB的最小值為_______.
答案:
三、在函數圖像上運動
答案:B.
上題雙動點的問題中,第二動點的運動軌迹為某函數的圖像(或一部分),我們可以用設坐标的辦法,求出動點坐标,再找兩坐标之間存在的函數關系式,這個函數關系式在動點運動的過程中固定不變.本文以反比例函數為例,除了設坐标,有時也可利用面積的轉化求得函數關系式.
練習題
答案:1. B 2. y= -3/x(x>0)
最值問題
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