2.[解析]本题是双动点问题,解题时需要用运动和变化的眼光去观察和研究问题,挖掘运动、变化的全过程,并特别关注运动与变化中的不变量、不变关系或特殊关系,动中取静,静中求动。
[答案]解:(1)连接.
与相切于点,
,即.
,,
.
(2)过点作,垂足为.
点的运动速度为5cm/s,点的运动速度为4cm/s,运动时间为s,
,.
,,.
,.
.
,
四边形为矩形,.
的半径为6,
时,直线与相切.
①当运动到如图1所示的位置.
.
由,得.解得.
②当运动到如图2所示的位置.
.
由,得.
解得.
所以,当为0.5s或3.5s时直线与相切.
1.[解析]要想证明△ABC与△SBR相似,只要证明其中的两个角相等即可;要想得到TS=PA,只要证明△TPS≌△PFA即可;对于(3),需要建立正方形PTEF的面积y与AP的函数关系式,利用函数的极值来解决.
[答案]解:(1)∵RS是直角∠PRB的平分线,∴∠PRS=∠BRS=45°.
在△ABC与△SBR中,∠C=∠BRS=45°,∠B是公共角,
∴△ABC∽△SBR..
(2)线段TS的长度与PA相等.
∵四边形PTEF是正方形,
∴PF=PT,∠SPT+∠FPA=180°-∠TPF=90°,
在Rt△PFA中,∠PFA +∠FPA=90°,
∴∠PFA=∠TPS,
∴Rt△PAF≌Rt△TSP,∴PA=TS.
当点P运动到使得T与R重合时,
这时△PFA与△TSP都是等腰直角三角形且底边相等,即有PA=TS.
由以上可知,线段ST的长度与PA相等.
(3)由题意,RS是等腰Rt△PRB的底边PB上的高,
∴PS=BS, ∴BS+PS+PA=1, ∴PS=.
设PA的长为x,易知AF=PS,
则y=PF=PA+PS,得y=x+(),
即y=,(5分)
根据二次函数的性质,当x=时,y有最小值为.
如图2,当点P运动使得T与R重合时,PA=TS为最大.
易证等腰Rt△PAF≌等腰Rt△PSR≌等腰Rt△BSR,
∴PA=.
如图3,当P与A重合时,得x=0.
∴x的取值范围是0≤x≤.
∴①当x的值由0增大到时,y的值由减小到
∴②当x的值由增大到时,y的值由增大到
∵≤≤,∴在点P的运动过程中,
正方形PTEF面积y的最小值是,y的最大值是.
8.(·苏州)课堂上,老师将图①中△AOB绕O点逆时针旋转,在旋转中发现图形的形状和大小不变,但位置发生了变化.当△AOB旋转90°时,得到∠A1OB1.已知A(4,2),B(3,0).
(1)△A1OB1的面积是 ;A1点的坐标为( , );B1点的坐标为( , );
(2)课后,小玲和小惠对该问题继续进行探究,将图②中△AOB绕AO的中点C(2,1)逆时针旋转90°得到△A′O′B′,设O′B′交OA于D,O′A′交x轴于E.此时A′,O′和B′的坐标分别为(1,3),(3,-1)和(3,2),且O′B′经过B点.在刚才的旋转过程中,小玲和小惠发现旋转中的三角形与△AOB重叠部分的面积不断变小,旋转到90°时重叠部分的面积(即四边形CEBD的面积)最小,求四边形CEBD的面积.
(3)在(2)的条件下,△AOB外接圆的半径等于 .
第9课时 动态型问题
7.(·福州)如图,已知△ABC是边长为6cm的等边三角形,动点P、Q同时从A、B两点出发,分别沿AB、BC匀速运动,其中点P运动的速度是1cm/s,点Q运动的速度是2cm/s,当点Q到达点C时,P、Q两点都停止运动,设运动时间为t(s),解答下列问题:
(1)当t=2时,判断△BPQ的形状,并说明理由;
(2)设△BPQ的面积为S(cm2),求S与t的函数关系式;
(3)作QR//BA交AC于点R,连结PR,当t为何值时,△APR∽△PRQ?
6.(苏州)如图,在等腰梯形中,,,,.动点从点出发沿以每秒1个单位的速度向终点运动,动点从点出发沿以每秒2个单位的速度向点运动.两点同时出发,当点到达点时,点随之停止运动.
(1)梯形的面积等于 ;
(2)当时,P点离开D点的时间等于 秒;
(3)当三点构成直角三角形时,点离开点多少时间?
5.(·白银市)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是矩形,点B的坐标为(4,3).平行于对角线AC的直线m从原点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N,直线m运动的时间为t(秒).
(1) 点A的坐标是__________,点C的坐标是__________;
(2) 当t= 秒或 秒时,MN=AC;
(3) 设△OMN的面积为S,求S与t的函数关系式;
(4) 探求(3)中得到的函数S有没有最大值?若有,求出最大值;若没有,要说明理由.
类型之三 开放性动态题
开放性问题的条件或结论不给出,即条件开放或结论开放,需要我们充分利用自己的想像,大胆猜测,发现问题的结论,寻找解决问题的方法,正确选择解题思路。解答开放性问题的思维方法及途径是多样的,无常规思维模式。开放性问题的条件、结论和方法不是唯一的,要对问题充分理解,分析条件引出结论,达到完善求解的目的。
4.(·湖州市) 已知:在矩形中,,.分别以所在直线为轴和轴,建立如图所示的平面直角坐标系.是边上的一个动点(不与重合),过点的反比例函数的图象与边交于点.
(1)求证:与的面积相等;
(2)记,求当为何值时,有最大值,最大值为多少?
(3)请探索:是否存在这样的点,使得将沿对折后,点恰好落在上?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
3..(·河南)如图,直线和x轴、y轴的交点分别为B、C,点A的坐标是(-2,0).
(1)试说明△ABC是等腰三角形;
(2)动点M从A出发沿x轴向点B运动,同时动点N从点B出发沿线段BC向点C运动,运动的速度均为每秒1个单位长度.当其中一个动点到达终点时,他们都停止运动.设M运动t秒时,△MON的面积为S.
① 求S与t的函数关系式;
② 设点M在线段OB上运动时,是否存在S=4的情形?若存在,求出对应的t值;若不存在请说明理由;
③在运动过程中,当△MON为直角三角形时,求t的值.
2..(·南京市)如图,已知的半径为6cm,射线经过点,,射线与相切于点.两点同时从点出发,点以5cm/s的速度沿射线方向运动,点以4cm/s的速度沿射线方向运动.设运动时间为s.
(1)求的长;
(2)当为何值时,直线与相切?
类型之二 存在性动态题
存在性动态题运用几何计算进行探索的综合型问题,要注意相关的条件,可以先假设结论成立,然后通过计算求相应的值,再作存在性的判断.
1.(·宜昌市)如图,在Rt△ABC中,AB=AC,P是边AB(含端点)上的动点,过P作BC的垂线PR,R为垂足,∠PRB的平分线与AB相交于点S,在线段RS上存在一点T,若以线段PT为一边作正方形PTEF,其顶点E、F恰好分别在边BC、AC上.
(1)△ABC与△SBR是否相似?说明理由;
(2)请你探索线段TS与PA的长度之间的关系;
(3)设边AB=1,当P在边AB(含端点)上运动时,请你探索正方形PTEF的面积y的最小值和最大值.
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