
1.如圖,在四邊形中,,,,,,點從點出發(fā),以的速度向點運動;點從點同時出發(fā),以的速度向點運動.規(guī)定其中一個動點到達端點時,另一個動點也隨之停止運動.設(shè)點,運動的時間為ts.
(1)邊的長度為________,的取值范圍為________.
(2)從運動開始,當________時,.
(3)在整個運動過程中是否存在值,使得四邊形是菱形.若存在,請求出值;若不存在,請說明理由.
2.在正方形ABCD中,點E是CD邊上任意一點.連接AE,過點B作BF⊥AE于F.交AD于H.
(1)如圖1,過點D作DG⊥AE于G,求證:△AFB≌△DGA;
(2)如圖2,點E為CD的中點,連接DF,求證:FH+FE=DF;
(3)如圖3,AB=2,連接EH,點P為EH的中點,在點E從點D運動到點C的過程中,點P隨之運動,請直接寫出點P運動的路徑長為
3.如圖,將一個正方形紙片放置在平面直角坐標系中,點,.動點在邊上,點在邊上,沿折疊該紙片,使點的對應(yīng)點始終落在邊上(點不與,重合),點落在點處,與交于點.
(1)求點的坐標;
(2)當點落在的中點時,求點的坐標;
(3)當點在邊上移動時,設(shè),求點的坐標(用表示).
4.在平面直角坐標系中,對于點與,給出如下的定義:
將過點的直線記為,若直線與有且只有兩個公共點,則稱這兩個公共點之間的距離為直線與的“穿越距離”,記作.
例如,已知過點的直線與,其中,,,,如圖所示,則.
請解決下面的問題:
已知,其中,,,.
(1)當時,已知,為過點的直線.
①當時,________________;當時,________________;
②若,結(jié)合圖象,求的值;
(2)已知,為過點的直線,若有最大值,且最大值為,直接寫出的取值范圍.
5.如圖1,在平面直角坐標系中,點A(0,4),點B(m,0),以AB為邊在右側(cè)作正方形ABCD.
(1)當點B在x軸正半軸上運動時,求點C的坐標.(用m表示)
(2)當m=0時,如圖2,P為OA上一點,過點P作PM⊥PC,PM=PC,連MC交OD于點N,求AM+2DN的值;
(3)如圖3,在第(2)問的條件下,E、F分別為CD、CO上的點,作EG∥x軸交AO于G,作FH∥y軸交AD于H,K是EG與FH的交點.若S四邊形KFCE=2S四邊形AGKH,試確定∠EAF的大小,并證明你的結(jié)論.
6.如圖①,在中,已知分別是上的兩點,且..
(1)求梯形的面積;
(2)如圖②,有一梯形與梯形重合,固定,將梯形向右運動,當點D與點C重合時梯形停止運動;
①若某時段運動后形成的四邊形中,,求運動路程的長,并求此時的值;
②設(shè)運動中的長度為,試用含的代數(shù)式表示梯形與重合部分面積.
7.在正方形中,動點分別從兩點同時出發(fā),以相同的速度在直線上移動;
(1)如圖①,當分別移動到邊的延長線上時,連接和與的關(guān)系為_________;
(2)如圖②,已知正方形的邊長為點和分別從點同時出發(fā),以相同的速度沿方向向終點和運動,連接和,交于點,請你畫出點運動路線的草圖,試求出線段的最小值.
(3)如圖③,在(2)的條件下,求周長的最大值;
8.在正方形中,點在邊上,交于點.
(1)如圖1,連接,求證:;
(2)如圖2,點在上,交于點N,交于點,求證:;
(3)如圖3,點在的延長線上,在直線的右側(cè)作且為線段的中點,當點從點運動到點時,寫出點運動的路徑長并簡要說明理由.
9.如圖,平面直角坐標系中有三點。
(1)連接,若
①線段的長為 (直接寫出結(jié)果)
②如圖1,點為軸負半軸上一點,點為線段上一點,連接作,且,當點從向運動時,點不變,點隨之運動,連接,求線段的中點的運動路徑長;
(2)如圖2,作,連接并延長,交延長線于于.若,且,在平面內(nèi)是否存在點,使以為頂點的四邊形是平行四邊形,若存在,請求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
10.如圖,在平面直角坐標系中,A(a,0),B(b,0),C(b,-2a).且+|b-l|=0.CD∥AB,AD∥BC
(1)直接寫出B、C、D各點的坐標:B 、C 、D ;
(2)如圖1,P(3,10),點E,M在四邊形ABCD的邊上,且E在第二象限.若△PEM是以PE為直角邊的等腰直角三角形,請直接寫出點E的坐標,并對其中一種情況計算說明;
(3)如圖2,F(xiàn)為y軸正半軸上一動點,過F的直線j∥x軸,BH平分∠FBA交直線j于點H.G為BF上的點,且∠HGF=∠FAB,F(xiàn)在運動中FG的長度是否發(fā)生變化?若變化,求出變化范圍;若不變,求出定值.
難點特訓(三)和特殊四邊形動點有關(guān)的壓軸大題
1.如圖,在四邊形中,,,,,,點從點出發(fā),以的速度向點運動;點從點同時出發(fā),以的速度向點運動.規(guī)定其中一個動點到達端點時,另一個動點也隨之停止運動.設(shè)點,運動的時間為ts.
(1)邊的長度為________,的取值范圍為________.
(2)從運動開始,當________時,.
(3)在整個運動過程中是否存在值,使得四邊形是菱形.若存在,請求出值;若不存在,請說明理由.
答案:(1),;(2)或;(3)不存在,見解析.
分析:(1)過點作于,再利用勾股定理,即可得出結(jié)論,用點,的運動速度,即可求出t的范圍;
(2)構(gòu)造出直角三角形,表示出,利用勾股定理建立方程求解,即可得出結(jié)論;
(3)先利用求出時間,再求出,進而得出,判斷,即可得出結(jié)論.
【詳解】解:(1)如圖1,過點作于,
,
,
,
,
,
四邊形是平行四邊形,
,,
,
根據(jù)勾股定理得,,
點在上運動,
,
點在上運動,
,
,
故答案為,;
(2)如圖2,
過點作于,則四邊形是矩形,
,,
,
,
,
根據(jù)勾股定理得,,
或,
故答案為或;
(3)不存在,理由:
得四邊形是菱形,
,
,
,
此時,,
而,
四邊形不可能是菱形.
【點睛】此題是四邊形綜合題,主要考查了矩形、菱形的判定和性質(zhì),勾股定理,構(gòu)造出直角三角形是解本題的關(guān)鍵.
2.在正方形ABCD中,點E是CD邊上任意一點.連接AE,過點B作BF⊥AE于F.交AD于H.
(1)如圖1,過點D作DG⊥AE于G,求證:△AFB≌△DGA;
(2)如圖2,點E為CD的中點,連接DF,求證:FH+FE=DF;
(3)如圖3,AB=2,連接EH,點P為EH的中點,在點E從點D運動到點C的過程中,點P隨之運動,請直接寫出點P運動的路徑長為
答案:(1)見解析
(2)見解析
(3)
分析:(1)由正方形的性質(zhì)得AB=AD,∠BAD=90°,再證∠BAF=∠ADG,然后由AAS證△AFB≌△DGA即可;
(2)過點D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延長線于J,先證△ABH≌△DAE(ASA),得AH=DE,再證△DJH≌△DKE(AAS),得DJ=DK,JH=EK,則四邊形DKFJ是正方形,得FK=FJ=DK=DJ,則DF=FJ,進而得出結(jié)論;
(3)取AD的中點Q,連接PQ,延長QP交CD于R,過點P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K,設(shè)PT=b,由(2)得△ABH≌△DAE(ASA),則AH=DE,再由直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)得PD=PH=PE,然后由等腰三角形的性質(zhì)得DH=2DK=2b,DE=2DT,則AH=DE=2-2b,證出PK=QK,最后證點P在線段QR上運動,由等腰直角三角形的性質(zhì)得QR=DQ=,即可求解.
【詳解】(1)(1)證明:∵四邊形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∵DG⊥AE,BF⊥AE,
∴∠AFB=∠DGA=90°,
∴∠FAB+∠DAG=90°,∠DAG+∠ADG=90°,
∴∠BAF=∠ADG,
在△AFB和△DGA中,
,
∴△AFB≌△DGA(AAS);
(2)證明:過點D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延長線于J,如圖2所示:
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠BAH=∠ADE=90°,AB=AD=CD,
∵BF⊥AE,
∴∠AFB=90°,
∵∠DAE+∠EAB=90°,∠EAB+∠ABH=90°,
∴∠DAE=∠ABH,
在△ABH和△DAE中,
,
∴△ABH≌△DAE(ASA),
∴AH=DE,
∵點E為CD的中點,
∴DE=EC=CD,
∴AH=DH,
∴DE=DH,
∵DJ⊥BJ,DK⊥AE,
∴∠J=∠DKE=∠KFJ=90°,
∴四邊形DKFJ是矩形,
∴∠JDK=∠ADC=90°,
∴∠JDH=∠KDE,
在△DJH和△DKE中,
,
∴△DJH≌△DKE(AAS),
∴DJ=DK,JH=EK,
∴四邊形DKFJ是正方形,
∴FK=FJ=DK=DJ,
∴DF=FJ,
∴FH+FE=FJ-HJ+FK+KE=2FJ=DF;
(3)解:如圖3,取AD的中點Q,連接PQ,延長QP交CD于R,過點P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K,
設(shè)PT=b,
由(2)得:△ABH≌△DAE(ASA),
∴AH=DE,
∵∠EDH=90°,點P為EH的中點,
∴PD=EH=PH=PE,
∵PK⊥DH,PT⊥DE,
∴∠PKD=∠KDT=∠PTD=90°,
∴四邊形PTDK是矩形,
∴PT=DK=b,PK=DT,
∵PH=PD=PE,PK⊥DH,PT⊥DE,
∴DH=2DK=2b,DE=2DT,
∴AH=DE=2-2b,
∴PK=DE=1-b,QK=DQ-DK=1-b,
∴PK=QK,
∵∠PKQ=90°,
∴△PKQ是等腰直角三角形,
∴∠KQP=45°,
∴點P在線段QR上運動,△DQR是等腰直角三角形,
∴QR=DQ=,
∴點P的運動軌跡的長為.
【點睛】本題考查了正方形的性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)等知識;本題綜合性強,熟練掌握正方形的性質(zhì)和等腰直角三角形的判定與性質(zhì),證明△AFB≌△DGA和△ABH≌△DAE是解題的關(guān)鍵.
3.如圖,將一個正方形紙片放置在平面直角坐標系中,點,.動點在邊上,點在邊上,沿折疊該紙片,使點的對應(yīng)點始終落在邊上(點不與,重合),點落在點處,與交于點.
(1)求點的坐標;
(2)當點落在的中點時,求點的坐標;
(3)當點在邊上移動時,設(shè),求點的坐標(用表示).
答案:(1);(2);(3)
分析:(1)因為C點為正方形的端點,且正方形的邊長及坐標軸中的位置已知,所以可以很快確定出C點的坐標,
(2)運用圖形的翻折,設(shè)OE=x可以將邊長AE、AM、EM用x表示出來,再運用勾股定理,即可求出x的值,E點的坐標便可知,
(3)將OE的長設(shè)為a,AM的長設(shè)為t,將邊長AE、AM、EM用a、x表示出來,再運用勾股定理,便可求出a與t的關(guān)系式,則E點坐標便可求得.
【詳解】解:(1)證明:∵正方形,,,
∴,且每個內(nèi)角都是90°,即,,
∴點的坐標為.
(2)∵M為AC中點,
∴,
設(shè),則,,
在中,,即,求得,
∴.
(3)設(shè)點E的坐標為,
由題意可知:,,,
在中,,即,
整理得,
∴點E的坐標為.
【點睛】本題主要考查了寫出直角坐標系中點的坐標、折疊問題與勾股定理的結(jié)合、正方形中的動點問題,做題的關(guān)鍵在于通過折疊的圖形其邊長一一對應(yīng)相等,所以可以將未知的邊長用已知量來表示,之后再運用計算公式進行求解,便可得出答案.
4.在平面直角坐標系中,對于點與,給出如下的定義:
將過點的直線記為,若直線與有且只有兩個公共點,則稱這兩個公共點之間的距離為直線與的“穿越距離”,記作.
例如,已知過點的直線與,其中,,,,如圖所示,則.
請解決下面的問題:
已知,其中,,,.
(1)當時,已知,為過點的直線.
①當時,________________;當時,________________;
②若,結(jié)合圖象,求的值;
(2)已知,為過點的直線,若有最大值,且最大值為,直接寫出的取值范圍.
答案:(1)①2;;②,;(2)
分析:(1)①由題意和圖像即可得出;
②根據(jù)題意表示出一次函數(shù)的表達式,根據(jù)“穿越距離”,的長度列方程求解即可;
(2)由一次函數(shù)的圖像和的最大值求解即可.
【詳解】(1)當時,,.
由圖可知,四邊形ABCD為正方形,
又∵點在直線上.
所以將代入
得:,即.
∴.
①當時,
∴:.
∴.
當時,將代入,得出
∴:.
直線經(jīng)過和,
∴由題意可知:.
②如圖,.
過作于,則.
∵,
∴.
∴.
∴.
結(jié)合圖象,由正方形的軸對稱性可知,均符合題意.
(2)設(shè)直線的表達式為,
將代入得:,,
∴.
如圖所示,設(shè)直線與線段AB交于點,與線段CD交于點.
∴將代入得:,解得:,
將代入得:,解得:.
∵的最大值為,
又因為平行線段和之間的距離為2,
∴由勾股定理可得PQ之間的水平距離,
代入得:,
解得:.
∴,,此時Q點與B點重合.
∴由“穿越距離”得定義和圖像可得,若有最大值,且最大值為,
C點需在P點的右邊,即C點的橫坐標需大于P點的橫坐標,
∴;
D點需在P點的左邊或和P點重合,即D點的橫坐標需小于等于P點的橫坐標,
∴,解得:;
綜上所述,的取值范圍是.
【點睛】此題考查了一次函數(shù)圖像和平行四邊形結(jié)合動點問題,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意找到題目中的等量關(guān)系列出方程.
5.如圖1,在平面直角坐標系中,點A(0,4),點B(m,0),以AB為邊在右側(cè)作正方形ABCD.
(1)當點B在x軸正半軸上運動時,求點C的坐標.(用m表示)
(2)當m=0時,如圖2,P為OA上一點,過點P作PM⊥PC,PM=PC,連MC交OD于點N,求AM+2DN的值;
(3)如圖3,在第(2)問的條件下,E、F分別為CD、CO上的點,作EG∥x軸交AO于G,作FH∥y軸交AD于H,K是EG與FH的交點.若S四邊形KFCE=2S四邊形AGKH,試確定∠EAF的大小,并證明你的結(jié)論.
答案:(1)C(m+4,m);(2)AM+2DN=4;(3)∠EAF=45°,證明見解析
分析:(1)如圖1中,作軸于.利用全等三角形的性質(zhì)即可解決問題;
(2)如圖2中,作軸于,作交于.構(gòu)造平行四邊形,全等三角形解決問題即可;
(3)如圖3中,延長到,使得.則.設(shè),,由題意,,,,利用勾股定理想辦法證明,再證明,可得即可解決問題;
【詳解】解:(1)如圖1中,作軸于.
,
,,
,
又,
,
,,
.
(2)如圖2中,作軸于,作交于.
,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
∵,
四邊形是平行四邊形,
,,,
,
,
,
,
.
(3)如圖3中,延長到,使得.則.
設(shè),,由題意,,,,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,,
,
,
,
,
.
【點睛】本題考查四邊形綜合題、正方形的性質(zhì)、平行四邊形的判定和性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理等知識,解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形或特殊四邊形解決問題,學會利用參數(shù)解決問題,學會利用數(shù)形結(jié)合的思想解決問題,屬于中考壓軸題.
6.如圖①,在中,已知分別是上的兩點,且..
(1)求梯形的面積;
(2)如圖②,有一梯形與梯形重合,固定,將梯形向右運動,當點D與點C重合時梯形停止運動;
①若某時段運動后形成的四邊形中,,求運動路程的長,并求此時的值;
②設(shè)運動中的長度為,試用含的代數(shù)式表示梯形與重合部分面積.
答案:(1)梯形的面積為16;(2)①BD=4,G′B2;②當0≤x<時,S=;當≤x≤時,S=.
分析:(1)在Rt△ABC中由AB=AC得到∠ABC=∠ACB=45°,又由GF∥BC得到∠AGF=∠AFG=45°,由此得到AG=AF=2,AB=AC=6,然后根據(jù)S梯形BCFG=S△ABC?S△AGF進行計算;
(2)①根據(jù)平移可知BDG′G是平行四邊形,又DG⊥BG′,所以BDG′G是菱形,由此得到BD=BG=4,如圖③,過點G′作G′M⊥BC于點M,在Rt△G′DM中,求出DM=G'M=,接著得到BM=,然后在Rt△G′BM中,根據(jù)勾股定理可以求出G'B2;②在Rt△AGF與Rt△ABC中分別求出GF,BC,當0≤x<時,其重合部分為梯形,如圖②,過G點作GH垂直BC于點H,得GH=,而BD=GG′=x,DC=,G'F'=,根據(jù)梯形面積公式即可用x表示S;當≤x≤時,其重合部分為等腰直角三角形,如圖③,斜邊DC=,斜邊上的高為,根據(jù)三角形面積公式即可用x表示S.
【詳解】解:(1)∵在Rt△ABC中,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∵GF∥BC,
∴∠AGF=∠AFG=45°,
∴AG=AF=2,AB=AC=6,
∴S梯形BCFG=S△ABC?S△AGF=×6×6?×2×2=16;
(2)①∵在運動過程中有DG′∥BG且DG′=BG,
∴BDG′G是平行四邊形,
當DG⊥BG′時,BDG′G是菱形,
∴BD=BG=4,
如圖③,當BDG′G為菱形時,過點G′作G′M⊥BC于點M,
在Rt△G′DM中,∠G′DM=45°,DG′=4,
∴DM=G′M且DM2+G'M2=DG'2,
∴DM=G′M=,
∴BM=,
連接G′B.
在Rt△G′BM中,G′B2=BM2+G′M2=;
②在Rt△AGF與Rt△ABC中,GF=,BC=,
當0≤x<時,其重合部分為梯形,如圖②,
過G點作GH垂直BC于點H,則GH=,
∵BD=GG′=x,
∴DC=,G′F′=,
∴S=;
當≤x≤時,其重合部分為等腰直角三角形,如圖③,
∵斜邊DC=,
∴斜邊上的高為,
∴S=.
【點睛】本題考查了平移的性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)、菱形的判定和性質(zhì)、勾股定理的應(yīng)用以及梯形和三角形的面積公式等,在有關(guān)動點的幾何問題中,由于圖形的不確定性,我們常常需要針對各種可能出現(xiàn)的圖形對每一種可能的情形都分別進行研究和求解.換句話說,分類思想在動態(tài)問題中運用最為廣泛.
7.在正方形中,動點分別從兩點同時出發(fā),以相同的速度在直線上移動;
(1)如圖①,當分別移動到邊的延長線上時,連接和與的關(guān)系為_________;
(2)如圖②,已知正方形的邊長為點和分別從點同時出發(fā),以相同的速度沿方向向終點和運動,連接和,交于點,請你畫出點運動路線的草圖,試求出線段的最小值.
(3)如圖③,在(2)的條件下,求周長的最大值;
答案:(1)AE=DF,AE⊥DF;(2)點運動路線見解析;線段CP的最小值為;(3)△APD周長的最大值為.
分析:(1)根據(jù)正方形的性質(zhì)利用SAS證明△ADE≌△DCF,可得AE=DF,∠DAE=∠CDF,延長FD交AE于點G,求出∠ADG+∠DAE=90°即可;
(2)根據(jù)AE⊥DF可知點P在以AD為直徑的圓弧上,當O、C、P三點共線時,線段CP最小,求出OC即可得到線段CP的最小值;
(3)如圖③,以AD為斜邊向外作等腰直角△ADG,過點G作GM⊥AE于M,GN⊥FD交FD的延長線于點N,連接GP,首先證明△AMG≌△DNG,四邊形GMPN是正方形,然后求出PA+PD=2GM,且GM的最大值=AG=,再由三角形周長公式可得答案.
【詳解】解:(1)∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=DC,∠ADE=∠DCF=90°,
∵動點E,F(xiàn)分別從D,C兩點同時出發(fā),以相同的速度在直線DC,CB上移動,
∴DE=CF,
∴△ADE≌△DCF(SAS),
∴AE=DF,∠DAE=∠CDF,
延長FD交AE于點G,如圖①所示,則∠CDF+∠ADG=90°,
∴∠ADG+∠DAE=90°,
∴∠AGD=90°,
∴AE⊥DF,
故答案為:AE=DF,AE⊥DF;
(2)由(1)可知AE⊥DF,
∴在點E、F的運動過程中,∠APD始終是90°,
∴點P在以AD為直徑的圓弧上,即劣弧DH,如圖所示,
設(shè)圓心為O,連接OC,則O、C、P三點共線時,線段CP最小,
∵圓心O為AD中點,正方形的邊長為4,
∴OA=OD=OP=2,
∴OC=,
∴線段CP的最小值為:;
(3)如圖③,以AD為斜邊向外作等腰直角△ADG,過點G作GM⊥AE于M,GN⊥FD交FD的延長線于點N,連接GP,
∵∠GMP=∠MPN=∠N=90°,
∴四邊形GMPN是矩形,
∴∠MGN=∠AGD=90°,
∴∠AGM=∠DGN,
∵∠AMG=∠DNG=90°,AG=DG,
∴△AMG≌△DNG(AAS),
∴AM=DN,MG=NG,
∴矩形GMPN是正方形,
∴PA+PD=PM+AM+PN-DN=PM+PN=2PM=2GM,
∵GM≤AG,
∴GM的最大值=AG=,
∴PA+PD的最大值為,
∴△APD周長的最大值為:.
【點睛】本題是四邊形綜合題,考查了正方形的判定和性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、圓周角定理的推論、等腰直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理的應(yīng)用等知識,解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題,學會用轉(zhuǎn)化的思想思考問題,屬于中考壓軸題.
8.在正方形中,點在邊上,交于點.
(1)如圖1,連接,求證:;
(2)如圖2,點在上,交于點N,交于點,求證:;
(3)如圖3,點在的延長線上,在直線的右側(cè)作且為線段的中點,當點從點運動到點時,寫出點運動的路徑長并簡要說明理由.
答案:(1)見解析;(2)見解析;(3);理由見解析.
分析:(1)如圖1中,只要證明即可解決問題.
(2)如圖2中,連接,作于.利用平行線等分線段定理解決問題即可.
(3)如圖3中,連接,,作交于.利用全等三角形的性質(zhì)證明,點的運動軌跡是線段,求出的長,利用三角形的中位線定理即可解決問題.
【詳解】(1)證明:如圖1中,
四邊形是正方形,
,,
,
,
.
(2)證明:如圖2中,連接,作于.
,,
,
,
,
,,
.
(3)解:如圖3中,連接,,作交于.
,,
,
,
,,
,
,
,
,
,,
,,
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點的運動軌跡是線段,
點從運動到時,,
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當點從點運動到點時,點運動的路徑長為.
【點睛】本題屬于四邊形綜合題,考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),三角形的中位線定理,等腰三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題,屬于中考壓軸題.
9.如圖,平面直角坐標系中有三點。
(1)連接,若
①線段的長為 (直接寫出結(jié)果)
②如圖1,點為軸負半軸上一點,點為線段上一點,連接作,且,當點從向運動時,點不變,點隨之運動,連接,求線段的中點的運動路徑長;
(2)如圖2,作,連接并延長,交延長線于于.若,且,在平面內(nèi)是否存在點,使以為頂點的四邊形是平行四邊形,若存在,請求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
答案:(1)① ② (2)
分析:(1)①由兩點的距離公式可得出答案;
②分別作出點D運動到點A,B時的等腰直角三角形DCE,畫出運動路徑如圖,求出E1,E2的坐標,即可求出E1E2的長,則答案可求出;
(2)連接BH,證明∠HBA=45°,過點H作HN⊥AB,求出H點坐標,再根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可求出M點坐標.
【詳解】(1)①∵A(?3,0),C(?4,1),
∴AC=.
故答案為:.
②分別作出點D運動到點A,B時的等腰直角三角形DCE,畫出運動路徑如圖,
∵C(?4,1),△CAE1為等腰直角三角形,A,D重合,A(-3,0)
∴CD=AC==AE1
∴CE1=
∵CE1∥x軸
∴E1(?2,1),
分別過點C,E2作x軸的垂線,垂足分別為M,N,
∵∠CBM=∠BE2N,∠CMB=∠BNE2,BC=BE2,
∴△CMB≌△BNE2(AAS),
∴E2N=BM=5,CM=BN=1,
∴E2(2,5),
∴E1E2=.
∵Q1Q2為△PE1E2的中位線,
∴線段EP的中點Q的運動路徑長Q1Q2=E1E2=2.
(2)如圖,連接BH,
∵AF⊥AC,GH⊥CF,
又A(?3,0),B(1,0),BF=BG,
∴BH=GF=AB=4,
又∵∠C=67.5°,
∴∠AGB+∠CFB=112.5°,
∴∠ABG+∠HBF=360°?2(∠AGB+∠CFB)=135°,
即∠HBA=45°,
過點H作HN⊥AB,∴△BHN是等腰直角三角形,
∴HN=BN,
∴BH==HN
∴HN=BN=BH=2,
∴H(1?2,2),
∵A(?3,0),B(1,0),
如圖,四邊形ABM1H是平行四邊形時,A平移至B的方式是:向右平移4個單位,
∴H點向右平移4個單位得到M1;
四邊形ABH M2是平行四邊形時,B平移至A的方式是:向左平移4個單位,
∴H點向右平移4個單位得到M2;
四邊形AHBM3是平行四邊形時,H平移至B的方式是:向右平移2個單位,向下平移2個單位,
∴A點向右平移2個單位,向下平移2個單位M3;
∴使以B,A,H,M為頂點的四邊形是平行四邊形的點M的坐標為.
【點睛】本題屬于四邊形綜合題,考查了兩點間的距離公式,等腰直角三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握坐標與圖形的性質(zhì).
10.如圖,在平面直角坐標系中,A(a,0),B(b,0),C(b,-2a).且+|b-l|=0.CD∥AB,AD∥BC
(1)直接寫出B、C、D各點的坐標:B 、C 、D ;
(2)如圖1,P(3,10),點E,M在四邊形ABCD的邊上,且E在第二象限.若△PEM是以PE為直角邊的等腰直角三角形,請直接寫出點E的坐標,并對其中一種情況計算說明;
(3)如圖2,F(xiàn)為y軸正半軸上一動點,過F的直線j∥x軸,BH平分∠FBA交直線j于點H.G為BF上的點,且∠HGF=∠FAB,F(xiàn)在運動中FG的長度是否發(fā)生變化?若變化,求出變化范圍;若不變,求出定值.
答案:(1)(1,0),(1,8),(-4,8);(2)點E坐標(-1,8)或(-4,7);(3)不發(fā)生變化.
分析:(1)根據(jù)題意可求a=-4,b=1,可得A,B,C三點坐標,由題意可證四邊形ABCD是矩形,可求CD=AB=5,AD=BC=8,即可求點D坐標;
(2)分點E在CD上,點EAD上討論,通過等腰直角三角形的性質(zhì)和全等三角形的性質(zhì),可求點E坐標;
(3)點H作HR⊥BF于點R,通過證△HFR≌△FBO和△HRG≌△FOA,可得RF=1,RG=4,即可求FG=3,則點F在運動中FG的長度不發(fā)生變化.
【詳解】(1)∵+|b-l|=0,
∴b=1,a=-4,
∴A(-4,0),B(1,0),C(1,8),
∴BC⊥AB,AB=5,BC=8,
∵CD∥AB,AD∥BC,
∴四邊形ABCD是平行四邊形,且BC⊥AB
∴四邊形ABCD是矩形,
∴AD=BC=8,CD=AB=5
∴D(-4,8)
(2)如圖,若點E在CD上時,過點E作EN∥y軸,過點M作MN⊥EN于N,過點P作PH⊥EN于點H,
∵∠PEH+∠HPE=90°,∠PEH+∠MEN=90°,
∴∠MEN=∠HPE,且PE=EM,∠PHE=∠MNE=90°,
∴△PHE≌△ENM(AAS)
∴PH=EN,HE=MN=2,
∵CE⊥EN,MN⊥EN,∠DCB=90°,
∴四邊形MNEC是矩形,
∴CE=MN=2,且點C(1,8)
∴點E坐標(-1,8)
如圖,若點E在AD上,過點P作PH⊥AD,交AD的延長線于H,
∵∠PEH+∠AEM=90°,∠PEH+∠HPE=90°
∴∠HPE=∠AEM,且PE=EM,∠PHE=∠EAM=90°
∴△PHE≌△EAM(AAS)
∴AE=PH=7
∴點E坐標(-4,7)
(3)不發(fā)生變化,
如圖,過點H作HR⊥BF于點R,
∵BH平分∠ABF,
∴∠FBH=∠ABH,
∵FH∥AB,
∴∠FHB=∠ABH,∠HFR=∠ABF,
∴∠FHB=∠FBH,
∴HF=FB,且∠HFR=∠ABF,∠FOB=∠HRF,
∴△HFR≌△FBO(AAS)
∴RF=OB=1,HR=FO,
∵∠HGF=∠FAB,HR=FO,∠HRG=∠AOF=90°,
∴△HRG≌△FOA(AAS),
∴RG=AO=4,
∴FG=RG-RF=4-1=3,
∴點F在運動中FG的長度不發(fā)生變化.
【點睛】本題是四邊形綜合題,考查了矩形的判定和性質(zhì),等腰三角形性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),以及分類思想的運用,添加恰當輔助線構(gòu)造全等三角形是本題的關(guān)鍵.
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