2019-2020年中考数学试题分类汇编42 动态问题

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二.填空题 三.解答题

1. ( 2014?广东,第25题9分)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥AB于点D,BC=10cm,AD=8cm.点P从点B出发,在线段BC上以每秒3cm的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于AD的直线m从底边BC出发,以每秒2cm的速度沿DA方向匀速平移,分别交AB、AC、AD于E、F、H,当点P到达点C时,点P与直线m同时停止运动,设运动时间为t秒(t>0).

(1)当t=2时,连接DE、DF,求证:四边形AEDF为菱形;

(2)在整个运动过程中,所形成的△PEF的面积存在最大值,当△PEF的面积最大时,求线段BP的长;

(3)是否存在某一时刻t,使△PEF为直角三角形?若存在,请求出此时刻t的值;若不存在,请说明理由. 考点: 相似形综合题.

分析: (1)如答图1所示,利用菱形的定义证明;

(2)如答图2所示,首先求出△PEF的面积的表达式,然后利用二次函数的性质求解;

(3)如答图3所示,分三种情形,需要分类讨论,分别求解.

解答: (1)证明:当t=2时,DH=AH=2,则H为AD的中点,如答图1所示.

又∵EF⊥AD,∴EF为AD的垂直平分线,∴AE=DE,AF=DF. ∵AB=AC,AD⊥AB于点D,∴AD⊥BC,∠B=∠C. ∴EF∥BC,∴∠AEF=∠B,∠AFE=∠C, ∴∠AEF=∠AFE,∴AE=AF,

∴AE=AF=DE=DF,即四边形AEDF为菱形.

(2)解:如答图2所示,由(1)知EF∥BC, ∴△AEF∽△ABC, ∴

,即

,解得:EF=10﹣t.

S△PEF=EF?DH=(10﹣t)?2t=﹣t2+10t=﹣(t﹣2)2+10 ∴当t=2秒时,S△PEF存在最大值,最大值为10,此时BP=3t=6.

(3)解:存在.理由如下:

①若点E为直角顶点,如答图3①所示, 此时PE∥AD,PE=DH=2t,BP=3t. ∵PE∥AD,∴

,即

,此比例式不成立,故此种情形不存在;

②若点F为直角顶点,如答图3②所示, 此时PE∥AD,PF=DH=2t,BP=3t,CP=10﹣3t. ∵PF∥AD,∴

,即

,解得t=

③若点P为直角顶点,如答图3③所示.

过点E作EM⊥BC于点M,过点F作FN⊥BC于点N,则EM=FN=DH=2t,EM∥FN∥AD.

∵EM∥AD,∴,即,解得BM=t,

∴PM=BP﹣BM=3t﹣t=t.

在Rt△EMP中,由勾股定理得:PE2=EM2+PM2=(2t)2+(t)2=∵FN∥AD,∴

,即

,解得CN=t,

t.

2t)=

t2.

∴PN=BC﹣BP﹣CN=10﹣3t﹣t=10﹣

2

在Rt△FNP中,由勾股定理得:PF2=FN2+PN2=(2t)+(10﹣t2﹣85t+100.

在Rt△PEF中,由勾股定理得:EF2=PE2+PF2, 即:(10﹣t)2=(化简得:解得:t=∴t=

秒或t=

秒时,△PEF为直角三角形. t2)+(

t2﹣85t+100)

t2﹣35t=0, 或t=0(舍去)

综上所述,当t=

点评: 本题是运动型综合题,涉及动点与动线两种运动类型.第(1)问考查了菱形的定义;

第(2)问考查了相似三角形、图形面积及二次函数的极值;第(3)问考查了相似三角形、勾股定理、解方程等知识点,重点考查了分类讨论的数学思想.

2.(2014?武汉2014?武汉,第24题10分)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5cm的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ. (1)若△BPQ与△ABC相似,求t的值; (2)连接AQ,CP,若AQ⊥CP,求t的值; (3)试证明:PQ的中点在△ABC的一条中位线上.

考点: 分析: 相似形综合题 (1)分两种情况讨论:①当△BPQ∽△BAC时,时,==,当△BPQ∽△BCA,再根据BP=5t,QC=4t,AB=10cm,BC=8cm,代入计算即可; (2)过P作PM⊥BC于点M,AQ,CP交于点N,则有PB=5t,PM=3t,MC=8﹣4t,根据△ACQ∽△CMP,得出=,代入计算即可; ,再把QC=4t,(3)作PE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F,先得出DF=PE=8﹣BM=8﹣4t代入求出DF,过BC的中点R作直线平行于AC,得出RC=DF,D在过R的中位线上,从而证出PQ的中点在△ABC的一条中位线上. 解答: 解:(1)①当△BPQ∽△BAC时, ∵∴==,BP=5t,QC=4t,AB=10cm,BC=8cm, , ∴t=1; ②当△BPQ∽△BCA时, ∵∴∴t===, 时,△BPQ与△ABC相似; ,x§k§b 1 , ∴t=1或(2)如图所示,过P作PM⊥BC于点M,AQ,CP交于点N,则有PB=5t,PM=3t,MC=8﹣4t,

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