數(shù)學因運動而充滿活力,數(shù)學因變化而精彩紛呈。動態(tài)題是近年來中考的的一個熱點問題,以運動的觀點探究幾何圖形的變化規(guī)律問題,稱之為動態(tài)幾何問題,隨之產(chǎn)生的動態(tài)幾何試題就是研究在幾何圖形的運動中,伴隨著出現(xiàn)一定的圖形位置、數(shù)量關系的“變”與“不變”性的試題,就其運動對象而言,有點動、線動、面動三大類,就其運動形式而言,有軸對稱(翻折)、平移、旋轉(zhuǎn)(中心對稱、滾動)等,就問題類型而言,有函數(shù)關系和圖象問題、面積問題、最值問題、和差問題、定值問題和存在性問題等。解這類題目要“以靜制動”,即把動態(tài)問題,變?yōu)殪o態(tài)問題來解,而靜態(tài)問題又是動態(tài)問題的特殊情況。以動態(tài)幾何問題為基架而精心設計的考題,可謂璀璨奪目、精彩四射。
動態(tài)幾何形成的存在性問題是動態(tài)幾何中的基本類型,包括等腰(邊)三角形存在問題;直角三角形存在問題;平行四邊形存在問題;矩形、菱形、正方形存在問題;梯形存在問題;全等三角形存在問題;相似三角形存在問題;其它存在問題等。本專題原創(chuàng)編寫直角三角形存在性問題模擬題。
在中考壓軸題中,直角三角形存在性問題的重點和難點在于應用分類思想和數(shù)形結(jié)合的思想準確地進行分類。
原創(chuàng)模擬預測題1. 如圖,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4cm,CD=1cm,若動點E以1cm/s的速度從A點出發(fā),沿著A→B→A的方向運動,至A點結(jié)束,設E點的運動時間為t秒,連接DE,當△BDE是直角三角形時,t的值為 秒。
【答案】 或 或 或 。
【考點】單動點問題,相等腰直角三角形的判定和性質(zhì),分類思想的應用。
【解析】∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4cm,∴∠ABC=45°,AB= (cm)。
∵BC=4cm,CD=1cm,∴BD=3cm。
若∠DEB=90°,則BE= BD= (cm)。
原創(chuàng)模擬預測題2. 如圖,O為坐標原點,點B在x軸的正半軸上,四邊形OACB是平行四邊形,反比例函數(shù) 在第一象限內(nèi)的圖象經(jīng)過點A,與BC交于點F,OB= ,BF= BC。過點F作EF∥OB,交OA于點,點P為直線EF上的一個動點,連接PA,PO。若以P、O、A為頂點的三角形是直角三角形,請求出所有點P的坐標。
【答案】解:∵點A是反比例函數(shù) 在第一象限內(nèi)的圖象上的點,
∴可設A 。
∵四邊形OACB是平行四邊形, BF= BC,∴F 。
∵點F是反比例函數(shù) 在第一象限內(nèi)的圖象上的點,
∴ 。
∴A , F 。
∵EF∥OB,點P為直線EF上的一個動點,∴ 可設P 。
根據(jù)勾股定理,得OA2= ,OP2= ,AP2= 。
當∠POA=90°時,有AP2= OA2+ OP2,即 ,
∴ 。
綜上所述,滿足條件的點P的坐標為 , , 。
【考點】反比例函數(shù)綜合題,單動點問題,曲線上點的坐標與方程的關系,平行四邊形的性質(zhì),勾股定理,直角三角形的判定,分類思想和數(shù)形結(jié)合思想的應用。
【解析】先根據(jù)曲線上點的坐標與方程的關系和平行四邊形的性質(zhì)求出點A,F(xiàn)的坐標,再分別根據(jù)當∠APO=90°時,在OA的兩側(cè)各有一點P,得出P1,P2;當∠PAO=90°時,求出P3;當∠POA=90°時,求出P4即可。
原創(chuàng)模擬預測題3.在 中, 現(xiàn)有兩個動點P、Q分別從點A和點B同時出發(fā),其中點P以1cm/s的速度,沿AC向終點C移動;點Q以1.25cm/s的速度沿BC向終點C移動。過點P作PE∥BC交AD于點E,連結(jié)EQ。設動點運動時間為x秒。
(1)用含x的代數(shù)式表示AE、DE的長度;
(2)當點Q在BD(不包括點B、D)上移動時,設 的面積為 ,求 與月份 的函數(shù)關系式,并寫出自變量 的取值范圍;
(3)當 為何值時, 為直角三角形。
(3)分兩種情況討論:
①當
綜上所述,當x為2.5秒或3.1秒時, 為直角三角形。
原創(chuàng)模擬預測題4. 如圖,已知在平面直角坐標系中,四邊形ABCO是梯形,且BC∥AO,其中A(6,0),B(3, ),∠AOC=60°,動點P從點O以每秒2個單位的速度向點A運動,動點Q也同時從點B沿B→C→O的線路以每秒1個單位的速度向點O運動,當點P到達A點時,點Q也隨之停止,設點P,Q運動的時間為t(秒).
(1)求點C的坐標及梯形ABCO的面積;
(2)當點Q在CO邊上運動時,求△OPQ的面積S與運動時間t的函數(shù)關系式,并寫出自變量t的取值范圍;
(3)以O,P,Q為頂點的三角形能構(gòu)成直角三角形嗎?若能,請求出t的值;若不能,請說明理由.
【答案】(1) (2) ( ) (3)當t=1或t=2時,△OPQ為直角三角形
【解析】
試題分析:(1)作CM⊥OA于點M,知CM ,由∠AOC=60°易求BM=1,求出C點坐標;由B點坐標可求BC的長,從而梯形面積可求;
(2)用含有t的代數(shù)式分別表示△OPQ的高和底,求出△OPQ的的面積即可表示出S與運動時間t的函數(shù)關系式;
(2)如圖1,當動點Q運動到OC邊時,OQ= ,
作QG⊥OP,∴∠ OQG=30°,
∴ ,∴ ,
又∵OP=2t,
∴
( );
(3)根據(jù)題意得出: ,
當 時,Q在BC邊上運動,延長BC交y軸于點D,
此時OP=2t, , ,
∵∠POQ<∠POC=60°,
∴若△OPQ為直角三角形,只能是∠OPQ=90°或∠OQP=90°,
若∠OPQ=90°,如圖2,則∠PQD=90°,
∴四邊形PQDO為矩形,
∴OP=QD,∴2t=3-t,
解得t=1,
若∠OQP=90°,如圖3,則OQ2+PQ2=PO2,
即 ,
解得:t1=t2=2,
當 時,Q在OC邊上運動,
若∠OQP=90°,
考點: 1.二次函數(shù);2.直角三角形的判定.
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