勾股定理中的动点题Word格式.docx
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解答:
解:
(1)△PAE≌△EDM,
理由如下:
依照题意,得BP=AE=DM=2t,
∵AB=AD=DC=4,∴AP=DE=4﹣2t(1分)∵在梯形ABCD中,AB=DC,
∴∠PAE=∠EDM;
(2分)又AP=DE,AE=DM,∴△PAE≌△EDM.(3分)
(2)证明:
∵△PAE≌△EDM,∴PE=EM,∠1=∠2(4分)
∵∠3+∠2=∠1+∠BAD,∴∠3=∠BAD;
(5分)
∵AB=AD,∴;
(6分)∴△EPM∽△ABD.(7分)
(3)过B点作BF⊥AD,交DA的延长线于F,过P点作PG⊥AD交于G;
在Rt△AFB中,∠4=180°
﹣∠BAD=180°
﹣120°
=60°
,
∴BF=AB•sin∠4=4•sin60°
=
∴S△ABD=.(8分)
在Rt△APG中,PG=AP•sin∠4=(4﹣2t)•sin60°
=(2﹣t).
AG=AP•cos∠4=(4﹣2t)•cos60°
=2﹣t,
∴GE=AG+AE=2﹣t+2t=2+t.
∵PE2=PG2+GE2∴[(2﹣t)]2+(2+t)2=4t2﹣8t+16.
∵△EPM∽△ABD,∴=(9分)
∴S△EPM=4×
=;
∴S与t的函数关系式为S=(0≤t≤2)(10分)
即S=
∴当t=1,S有最小值,最小值为.(12分)
另一解法(略解)在Rt△APG中,PG=AP•sin∠4=(4﹣2t)•sin60°
=(2﹣t).
=2﹣t.
在Rt△MFD中,FM=DM•sin∠MDF=2t•sin60°
=,DF=DM•cos∠MDF=2t•cos60°
=t.
∴GF=AG+AD+DF=2﹣t+4+t=6,GE=AG+AE=2﹣t+2t=2+t,
EF=ED+DF=4﹣2t+t=4﹣t;
∴S△EPM=S梯形PGFM﹣S△PEG﹣S△EFM=.(0≤t≤2)
二、(2010•湘潭)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠D=90°
,AC⊥BC,AB=10cm,BC=6cm,F点以2cm/秒的速度在线段AB上由A向B匀速运动,E点同时以1cm/秒的速度在线段BC上由B向C匀速运动,设运动时刻为t秒(0<t<5).
(1)求证:
△ACD∽△BAC;
(2)求DC的长;
(3)设四边形AFEC的面积为y,求y关于t的函数关系式,并求出y的最小值.
相似三角形的判定与性质。
(1)∵CD∥AB,∴∠BAC=∠DCA(1分)
又AC⊥BC,∠ACB=90°
,∴∠D=∠ACB=90°
,(2分)
∴△ACD∽△BAC(3分).
(2)……………………4分
∵△ACD∽△BAC∴……………………5分
即解得:
……………………6分
(3)过点E作AB的垂线,垂足为G,
∴△ACB∽△EGB……………………7分
∴即故…………………8分
==故当t=时,y的最小值为19
3、(2007•河北)如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC=50,AD=75,BC=135.点P从点B动身沿折线段BA﹣AD﹣DC以每秒5个单位长的速度向点C匀速运动;
点Q从点C动身沿线段CB方向以每秒3个单位长的速度匀速运动,过点Q向上作射线QK⊥BC,交折线段CD﹣DA﹣AB于点E.点P、Q同时开始运动,当点P与点C重合时停止运动,点Q也随之停止.设点P、Q运动的时刻是t秒(t>0).
(1)当点P抵达终点C时,求t的值,并指出现在BQ的长;
(2)当点P运动到AD上时,t为何值能使PQ∥DC;
(3)设射线QK扫过梯形ABCD的面积为S,别离求出点E运动到CD、DA上时,S与t的函数关系式;
(没必要写出t的取值范围)
(4)△PQE可否成为直角三角形?
若能,写出t的取值范围;
若不能,请说明理由.
等腰梯形的性质;
全等三角形的判定与性质;
直角三角形的性质;
平行四边形的判定。
(1)t=(50+75+50)÷
5=35(秒)时,点P抵达终点C.……………(1分)
现在,QC=35×
3=105,∴BQ的长为135-105=30.………………(2分)
(2)如图8,若PQ∥DC,又AD∥BC,则四边形PQCD
为平行四边形,从而PD=QC,由QC=3t,BA+AP=5t
得50+75-5t=3t,解得t=.经查验,当t=时,有PQ∥DC.………(4分)
(3)①当点E在CD上运动时,如图9.别离过点A、D
作AF⊥BC于点F,DH⊥BC于点H,则四边形ADHF为矩形,且△ABF≌△DCH,
从而FH=AD=75,于是BF=CH=30.∴DH=AF=40.
又QC=3t,从而QE=QC·
tanC=3t·
=4t.(注:
用相似三角形求解亦可)
∴S=S⊿QCE=QE·
QC=6t2;
………………………………………………………(6分)
②当点E在DA上运动时,如图8.过点D作DH⊥BC于点H,
由①知DH=40,CH=30,又QC=3t,
从而ED=QH=QC-CH=3t-30.
∴S=S梯形QCDE=(ED+QC)DH=120t-600.…………………………(8分)
(4)△PQE能成为直角三角形.……………………………………………………(9分)
当△PQE为直角三角形时,t的取值范围是0<t≤25且t≠或t=35.…(12分)
(注:
(4)问中没有答出t≠或t=35者各扣1分,其余写法酌情给分)
下面是第(4)问的解法,仅供教师参考:
①当点P在BA(包括点A)上,即0<t≤10时,如图9.过点P作PG⊥BC于点G,则PG=PB·
sinB=4t,又有QE=4t=PG,易患四边形PGQE为矩形,现在△PQE总能成为直角三角形.
②当点P、E都在AD(不包括点A但包括点D)上,即10<t≤25时,如图8.
由QK⊥BC和AD∥BC可知,现在,△PQE为直角三角形,但点P、E不能重合,
即5t-50+3t-30≠75,解得t≠.
③当点P在DC上(不包括点D但包括点C),
即25<t≤35时,如图10.由ED>25×
3-30=45,
可知,点P在以QE=40为直径的圆的外部,故∠EPQ可不能是直角.
由∠PEQ<∠DEQ,可知∠PEQ必然是锐角.关于∠PQE,∠PQE≤∠CQE,
只有当点P与C重合,即t=35时,如图11,∠PQE=90°
,△PQE为直角三角形.
综上所述,当△PQE为直角三角形时,t的取值范围是0<t≤25且t≠或t=35.
4、(2009•青岛)如图,在梯形ABCD中,,,,,点由B动身沿BD方向匀速运动,速度为1cm/s;
同时,线段EF由DC动身沿DA方向匀速运动,速度为1cm/s,交于Q,连接PE.若设运动时刻为(s)().解答下列问题:
(1)当为何值时,?
(2)设的面积为(cm2),求与之间的函数关系式;
(3)是不是存在某一时刻,使?
若存在,求出现在的值;
若不存在,说明理由.
(4)连接,在上述运动进程中,五边形的面积是不是发生转变?
说明理由.
平行线的判定;
依如实际问题列二次函数关系式;
三角形的面积;
(1)∵∴.
而,∴,∴.
∴当.2分
(2)∵平行且等于,∴四边形是平行四边形.∴.
∵,∴.
∴.∴..∴.
过B作,交于,过作,交于.
.∵,∴.
又,,,
.6分
(3).
若,则有,解得
(4)在和中,
∴.
∴在运动进程中,五边形的面积不变.12分
五、如图1,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°
,AD=9cm,CD=12cm,BC=15cm.点P由点C动身沿CA方向匀速运动,速度为1cm/s;
同时,线段EF由AB动身沿AD方向匀速运动,速度为1cm/s,且与AC交于Q点,连接PE,PF.当点P与点Q相遇时,所有运动停止.若设运动时刻为t(s).
(1)求AB的长度;
(2)当PE∥CD时,求出t的值;
(3)①设△PEF的面积为S,求S关于t的函数关系式;
②如图2,当△PEF的外接圆圆心O恰在EF的中点时,则t的值是多少?
(直接写出答案)
等腰三角形的判定;
直角梯形;
三角形的外接圆与外心。
(1)过A作AM⊥BC于M,则四边形AMCD是矩形;
∴AD=MC=9cm,AM=CD=12cm;
Rt△ABM中,AM=12cm,BM=BC﹣MC=6cm;
由勾股定理,得:
AB=6cm(只写答案给1分)(3分)
(2)∵∠D=90°
,AD=9cm,CD=12cm,∴AC==15cm
∴AP=15﹣t当PE∥CD时△AEP∽△ADC
∴=即解得(符合题意)∴当PE∥CD时,t=45/8
(3)①过点E,F作EG⊥AC于G,FH⊥AC于H.因为AC=BC;
EF‖AB易证AQ=AE=t(1分)
在RT⊿ADC中,sin∠DAC=DC/AC=12/15∴EG=AE×
sin∠DAC=12/15t;
∵AD∥BC∴∠ACB=∠DAC∴FH=CF×
sin∠ACB=CF×
sin∠DAC=12/15(15-t)=12-12/15t
PQ=15-2tEG+FH=12
∴S△PEF=S△PQE+S△PQF=+==﹣12t+90;
②易知:
AE=CP=t,AP=CF=CQ=15﹣t,∠EAP=∠FCP,
∴△AEP≌△CPF,∴EP=PF;
∵EF是⊙O的直径∴∠EPF=90°
;
∴△EPF是等腰直角三角形;
易知EF=AB=6cm;
∴S=1/2×
6×
3=45cm2;
代入①的函数关系式,得:
﹣12t+90=45,解得t=.(3分)
点评:
此题考查了直角梯形的性质、勾股定理、圆周角定理、等腰三角形和相似三角形的判定和性质等知识的综合应用能力.
六、如图,在直角梯形中OABC,已知B、C两点的坐标别离为B(8,6)、C(10,0),动点M由原点O动身沿OB方向匀速运动,速度为1单位/秒;
同时,线段DE由CB动身沿BA方向匀速运动,速度为1单位/秒,交OB于点N,连接DM.
若设运动时刻为t(s)(0<t<