初二数学三角形四边形动点问题分析与讲解 下载本文

PN=NC-PC=(1+t)-(4-t)=2t-3 ∴[ (1+t)]2+(2t-3)2=(4-t)2 解得:t1= ∴当t= ,t=

,t2=-1(舍去) ,t=

时,△PMC为等腰三角形

点评:

此题繁杂,难度中等,考查平行四边形性质及等腰三角形性质.考查学生分类讨论和数形结合的数学思想方法.

4.

如图,在矩形ABCD中,BC=20cm,P,Q,M,N分别从A,B,C,D出发沿AD,BC,CB,DA方向在矩形的边上同时运动,当有一个点先到达所在运动边的另一个端点时,运动即停止.已知在相同时间内,若BQ=xcm(x≠0),则AP=2xcm,CM=3xcm,DN=x2cm.

(1)当x为何值时,以PQ,MN为两边,以矩形的边(AD或BC)的一部分为第三边构成一个三角形;

(2)当x为何值时,以P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形;

(3)以P,Q,M,N为顶点的四边形能否为等腰梯形?如果能,求x的值;如果不能,请说明理由.

分析:

以PQ,MN为两边,以矩形的边(AD或BC)的一部分为第三边构成一个三角形的必须条件是点P、N重合且点Q、M不重合,此时AP+ND=AD即2x+x2=20cm,BQ+MC≠BC即x+3x≠20cm;或者点Q、M重合且点P、N不重合,此时AP+ND≠AD即2x+x2≠20cm,BQ+MC=BC即x+3x=20cm.所以可以根据这两种情况来求解x的值.

以P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形的话,因为由第一问可知点Q只能在点M的左侧.当点P在点N的左侧时,AP=MC,BQ=ND;当点P在点N的右侧时,AN=MC,BQ=PD.所以可以根据这些条件列出方程关系式.

如果以P,Q,M,N为顶点的四边形为等腰梯形,则必须使得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.这些条件不能同时满足,所以不能成为等腰梯形.

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解答:

解:(1)当点P与点N重合或点Q与点M重合时,以PQ,MN为两边,以矩形的边(AD或BC)的一部分为第三边可能构成一个三角形. ①当点P与点N重合时,由x2+2x=20,得x1= -1,x2=- -1(舍去). 因为BQ+CM=x+3x=4( -1)<20,此时点Q与点M不重合. 所以x= -1符合题意.

②当点Q与点M重合时,由x+3x=20,得x=5. 此时DN=x2=25>20,不符合题意. 故点Q与点M不能重合. 所以所求x的值为 -1.

(2)由(1)知,点Q只能在点M的左侧, ①当点P在点N的左侧时, 由20-(x+3x)=20-(2x+x2), 解得x1=0(舍去),x2=2.

当x=2时四边形PQMN是平行四边形. ②当点P在点N的右侧时,

由20-(x+3x)=(2x+x2)-20, 解得x1=-10(舍去),x2=4.

当x=4时四边形NQMP是平行四边形.

所以当x=2或x=4时,以P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形. (3)过点Q,M分别作AD的垂线,垂足分别为点E,F. 由于2x>x,

所以点E一定在点P的左侧.

若以P,Q,M,N为顶点的四边形是等腰梯形, 则点F一定在点N的右侧,且PE=NF, 即2x-x=x2-3x. 解得x1=0(舍去),x2=4.

由于当x=4时,以P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形, 所以以P,Q,M,N为顶点的四边形不能为等腰梯形.

点评:

本题考查到三角形、平行四边形、等腰梯形等图形的边的特点.

5.

如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=14cm,AD=15cm,BC=21cm,点M从点A开始,沿边AD向点D运动,速度为1cm/s;点N从点C开始,沿边CB向点B运动,速度为2cm/s、点M、N分别从点A、C出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒.

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(1)当t为何值时,四边形MNCD是平行四边形? (2)当t为何值时,四边形MNCD是等腰梯形?

分析:

(1)根据平行四边形的性质,对边相等,求得t值;

(2)根据等腰梯形的性质,下底减去上底等于12,求解即可.

解答:

解:(1)∵MD∥NC,当MD=NC,即15-t=2t,t=5时,四边形MNCD是平行四边形;

(2)作DE⊥BC,垂足为E,则CE=21-15=6,当CN-MD=12时,即2t-(15-t)=12,t=9时,四边形MNCD是等腰梯形

点评:

考查了等腰梯形和平行四边形的性质,动点问题是中考的重点内容.

6.

如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=16,DC=12,AD=21,动点P从点D出发,沿射线DA的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB上以每秒1个单位长的速度向点B运动,P、Q分别从点D、C同时出发,当点Q运动到点B时,点P随之停止运动,设运动时间为t(s).

(1)设△BPQ的面积为S,求S与t之间的函数关系;

(2)当t为何值时,以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形?

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分析:

(1)若过点P作PM⊥BC于M,则四边形PDCM为矩形,得出PM=DC=12,由QB=16-t,可知:s= PM×QB=96-6t;

(2)本题应分三种情况进行讨论,①若PQ=BQ,在Rt△PQM中,由PQ2=PM2+MQ2,PQ=QB,将各数据代入,可将时间t求出;

②若BP=BQ,在Rt△PMB中,由PB2=BM2+PM2,BP=BQ,将数据代入,可将时间t求出;

③若PB=PQ,PB2=PM2+BM2,PB=PQ,将数据代入,可将时间t求出.

解答:

解:(1)过点P作PM⊥BC于M,则四边形PDCM为矩形. ∴PM=DC=12, ∵QB=16-t,

∴s= ?QB?PM= (16-t)×12=96-6t(0≤t≤

(2)由图可知,CM=PD=2t,CQ=t,若以B、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形,可以分三种情况

).

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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,此方程无解,∴BP≠PQ.

③若PB=PQ,由PB2=PQ2得t2+122=(16-2t)2+122得 合题意,舍去). 综上所述,当 形.

时,以B、P、Q为顶点的三角形是等腰三角

,t2=16(不

点评:

本题主要考查梯形的性质及勾股定理.在解题(2)时,应注意分情况进行讨论,防止在解题过程中出现漏解现象.

7.

直线y=- 34x+6与坐标轴分别交于A、B两点,动点P、Q同时从O点出发,同时到达A点,运动停止.点Q沿线段OA运动,速度为每秒1个单位长度,点P沿路线O?B?A运动.

(1)直接写出A、B两点的坐标; (2)设点Q的运动时间为t(秒),△OPQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式;

(3)当S= 485时,求出点P的坐标,并直接写出以点O、P、Q为顶点的平行四边形的第四个顶点M的坐标.

分析:

(1)分别令y=0,x=0,即可求出A、B的坐标; (2))因为OA=8,OB=6,利用勾股定理可得AB=10,进而可求出点Q由O到A的时间是8秒,点P的速度是2,从而可求出,

当P在线段OB上运动(或0≤t≤3)时,OQ=t,OP=2t,S=t2,当P在线段BA上运动(或3<t≤8)时,OQ=t,AP=6+10-2t=16-2t,作PD⊥OA于点D,由相似三角形的性质,得 PD=48-6t5,利用S= 12OQ×PD,即可求出答案;

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