九年級數(shù)學(xué)競賽動態(tài)幾何問題透視輔導(dǎo)教案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


【例題求解】
【 例1】 如圖,把直角三角形ABC的斜邊AB放在定直線上,按順時針方向在 上轉(zhuǎn)動兩次,使它轉(zhuǎn)到A″B″C″的位置,設(shè)BC=1,AC= ,則頂點A運動到點A″的位置時,點A經(jīng)過的路線與直線 所圍成的面積是 .
(黃岡市中考題)
思路點撥 解題的關(guān)鍵是將轉(zhuǎn)動的圖形準(zhǔn)確分割.RtΔABC的兩次轉(zhuǎn)動,頂點A所經(jīng)過 的路線是兩段圓弧,其中圓心角分別為120°和90°,半徑分別為2和 ,但該路線與直線 所圍成的面積不只是兩個扇形面積之和.

【例2】如圖,在⊙O中,P是直徑AB上一動點,在AB同側(cè)作AA′⊥AB,BB′⊥AB,且AA′=AP,BB′=BP,連結(jié)A′B′,當(dāng)點P從點A移到點B時,A′B′的中點的位置( )
A.在平分AB的某直線上移動 B.在垂直AB的某直線上移動
C.在AmB上移動 D.保持固定不移動
(荊州市中考題)
思路點撥 畫 圖、操作、實驗,從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律.

【例3】 如圖,菱形OABC的長為4厘米,∠AOC=60°,動點P從O出發(fā),以每秒1厘米的速度沿O→A→B路線運動,點P出發(fā)2秒后,動點Q從O出發(fā),在OA上以每秒1厘米的速度,在AB上以每秒2厘米的速度沿O→A→B路線運動,過P、Q兩點分別作對角線AC的平行線.設(shè)P點運動的時間為 秒,這兩條平行線在菱形上截出的圖形(圖中的陰影部分)的周長為 厘米,請你回答下列問題:
(1)當(dāng) =3時, 的值是多少?
(2)就下列各種情形:
①0≤ ≤2;②2≤ ≤4;③4≤ ≤6;④6≤ ≤8.求 與 之間的函數(shù)關(guān)系式.
(3)在給出的直角坐標(biāo)系中,用圖象表示(2)中的各種情形下 與 的關(guān)系.
(吉林省中考題)
思路點撥 本例是一個動態(tài)幾何問題,又是一個“分段函數(shù)”問題,需運用動態(tài)的觀點,將各段分別討論、畫圖、計算.

注:動與靜是對立的,又是統(tǒng):一的,無論圖形運動變化的哪一類問題,都真實地反映了現(xiàn)實世界中數(shù)與形的變與不變兩個方面,從辯證的角度去觀察、探索、研究此類問題,是一種重要的解題策略.
建立運動函數(shù)關(guān)系就更一般地、整體-地把握了問題,許多相關(guān)問題就轉(zhuǎn)化為求函數(shù)值或自變量的值.
【例4】 如圖,正方形ABCD中,有一直徑為BC的半圓,BC=2cm,現(xiàn)有兩點E、F,分別從點B、點A同時出發(fā),點E沿線段BA以1m/秒的速度向點A運動,點F沿折線A—D—C以2cm/秒的速度向點C運動,設(shè)點E離開點B的時間為2 (秒).
(1)當(dāng) 為何值時,線段EF與BC平行?
(2)設(shè)1< <2,當(dāng) 為何值時,EF與半圓相切?
(3)當(dāng)1≤ <2時,設(shè)EF與AC相交于點P,問點E、F運動時,點P的位置是否發(fā)生變化?若發(fā)生變化,請說明理由;若不發(fā)生變化,請給予證明,并求AP:PC的值.
(江西省中考題)
思路點撥 動中取靜,根據(jù)題意畫出不同位置的圖形,然后分別求解,這是解本例的基本策略,對于(1)、(2),運用相關(guān)幾何性質(zhì)建立關(guān)于 的方程;對于(3),點P的位置是否發(fā)生變化,只需看 是否為一定值.

注:動態(tài)幾何問題常通過觀察、比較、分析、歸納等方法尋求圖形中某些結(jié)論不變或變化規(guī)律,而 把特定的運動狀態(tài),通過代數(shù)化來定量刻畫描述也是解這類問題的重要思想.

【例5】 ⊙O1與⊙O2相交于A、B兩點;如圖(1),連結(jié)O2 O1并延長交⊙O1于P點,連結(jié)PA、PB并分別延長交⊙O2于C、D兩點,連結(jié)C O2并延長交⊙O2于E點.已知⊙O2的半徑為R,設(shè)∠CAD= .
(1)求:CD的長(用含R、 的式子表示);
(2)試判斷CD與PO1的位置關(guān)系,并說明理由;
(3)設(shè)點P′為⊙O1上(⊙O2外)的動點,連結(jié)P′A、P′ B并分別延長交⊙O2于C′、D′,請你探究∠C′AD′是否等于 ? C′D′與P′Ol的位置關(guān)系如何?并說明理由.
(濟南市中考題)
思路點撥 對于(1)、(2),作出圓中常見輔助線;對于(3),P點雖為OOl上的一個動點,但⊙O1、⊙O2一些量(如半徑、AB)都是定值或定弧,運用圓的性質(zhì),把角與孤聯(lián)系起來.
學(xué)力訓(xùn)練
1.如圖, ΔABC中,∠C=90°,AB=12cm,∠ABC=60°,將ΔABC以點B為中心順時針旋轉(zhuǎn),使點C旋轉(zhuǎn)到AB延長線上的D處,則AC邊掃過的圖形的面積是 cm (π=3.14159…,最后結(jié)果保留三個有效數(shù)字). (濟南市中考題)
2.如圖,在RtΔ ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AC= cm,將ΔABC繞點B旋轉(zhuǎn)至ΔA'BC'的位置,且使A、B、C'三點在同一條直線上,則點A經(jīng)過的最短路線的長度是 cm.
(黃岡市中考題)

3.一塊等邊三角形的木板,邊長為l,現(xiàn)將木板沿水平線翻滾,那么B點從開始至結(jié)束走過的路徑長度為( )
A. B. C.4 D.
(煙臺市中考題)
4.把ΔABC沿AB邊平移到ΔA'B'C'的位置,它們的重疊部分的面積是ΔABC的面積的一半,若AB= ,則此三角形移動的距離AA'是( )
A. B. C.1 D.
(荊門市中考題)

5.如圖,正三角形ABC的邊長為6 厘米,⊙O的半徑為r厘米,當(dāng)圓心O從點A出發(fā),沿著線路AB—BC—CA運動,回到點A時,⊙O隨著點O的運動而移動.
(1)若r= 厘米,求⊙O首次與BC邊相切時AO的長;
(2)在O移動過程中,從切點的個數(shù)來考慮,相切有幾種不同的情況?寫出不同的情況下,r的取值范圍及相應(yīng)的切點個數(shù);
(3)設(shè)O在整個移動過程中,在ΔABC內(nèi)部,⊙O未經(jīng)過的部分的面積為S,在S>0時,求關(guān)于r的函數(shù)解析式,并寫出自變量r的取值范圍.
(江西省中考題)

6.已知:如圖,⊙O韻直徑為10,弦AC=8,點B在圓周上運動(與A、C兩點不 重合),連結(jié)BC、BA,過點C作CD⊥AB于D.設(shè)CB的長為 ,CD的長為 .
(1)求 關(guān)于 的函數(shù)關(guān)系式;當(dāng)以BC為直徑的圓與AC相切時,求 的值;
(2)在點B運動的過程中,以CD為直徑的圓與⊙O有幾種位置關(guān)系,并求出不同位置時 的取值范圍;
(3)在點B運動的過程中,如果過B作BE⊥AC于E,那么以BE為直徑的圓與⊙O能內(nèi)切嗎?若不能,說明理由;若能,求出 BE的長.
(太原市中考題)

7.如圖,已知A為∠POQ的邊OQ上一點,以A為頂點的∠MAN的兩邊分別交射線OP于M、N兩點,且∠MAN=∠POQ= ( 為銳角).當(dāng)∠MAN以點A為旋轉(zhuǎn)中心,AM邊從與AO重合的位置開始,按逆時針方向旋轉(zhuǎn)(∠MAN保持不變)時,M、N兩點在射線OP上同時以不同的速度向右平移移動.設(shè)OM= ,ON= ( > ≥0),ΔAOM的面積為S,若cos 、OA是方程 的兩個根.
(1)當(dāng)∠MAN旋轉(zhuǎn)30°(即∠OAM=30°)時,求點N移動的距離;
(2)求證:AN2=ON?MN;
(3)求 與 之間的函數(shù)關(guān)系式及自變量 的取值范圍;
(4)試寫出S隨 變化的函數(shù)關(guān)系式,并確定S的取值范圍.
(河北省中考題)
8.已知:如圖,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=3cm, ∠C=60°,BD⊥CD.
(1)求BC、AD的長度;
(2)若點P從點B開始沿BC邊向點C以2cm/s的速度運動,點Q從點C開始沿CD邊向點D以1cm/s的速度運動,當(dāng)P、Q分別從B、C同時出發(fā)時,寫出五邊形ABPQD的面積S與運動時間 之間的函數(shù)關(guān)系式,并寫出自變量 的取值范圍(不包含點P在B、C兩點的情況);
(3)在(2)的前提下,是否存在某一時刻 ,使線段PQ把梯形ABCD分成兩部分的面積比為1:5?若存在,求出 的值;若不存在,請說明理由.
(青島市中考)

9.已知:如圖①,E、F、G、 H按照AE=CG,BF=DH,BF=nAE(n是正整數(shù))的關(guān)系,分別在兩鄰邊長 、 的矩形ABCD各邊上運動.
設(shè)AE= ,四邊形EFGH的面積為S.
(1)當(dāng)n=l、2時,如圖②、③,觀察運動情況,寫出四邊形EFGH各頂點運動到何位置,使?
(2)當(dāng)n=3時,如圖④,求S與 之間的函數(shù)關(guān)系式(寫出自變量 的取值范圍),探索S隨 增大而變化的規(guī)律;猜想四邊形EFGH各頂點運動到何位置,使 ;
(3)當(dāng)n=k (k≥1)時,你所得到的規(guī)律和猜想是否成立?請說明理由.
(福建省三明市中考題)

10.如圖1,在直角坐標(biāo)系中,點E從O點出發(fā),以1個單位/秒的速度沿 軸正方向運動,點F從O點出發(fā),以2個單位/秒的速度沿 軸正方向運動,B(4,2),以BE為直徑作⊙O1.
(1)若點E、F同時出發(fā),設(shè)線段EF與線段OB交于點G,試判斷點G與⊙O1的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論;
(2)在(1)的條件下,連結(jié)FB,幾秒時FB與⊙O1相切?
(3)如圖2,若E點提前2秒出發(fā),點F再出發(fā),當(dāng)點F出發(fā)后,E點在A點左側(cè)時,設(shè)BA⊥ 軸于A點,連結(jié)AF交⊙O1于點P,試問PA?FA的值是否會發(fā)生變化?若不變,請說明理由,并求其值;若變化,請求其值的變化范圍.
(武漢市中考題)


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