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初中常见动点问题解题方法


2. 如图,∠AOB=30°,内有一点P且OP=2, 若M、N为边OA、OB上两动点,那么△PMN 的周长最小为( ) A.2√6 B.6 C. √6/2 点在两条直线上,定点和其中一个动点共 例 、如图,在锐角△ABC中AB=4√2,∠BAC=45°, 线,求不共线动点分别到定点和另一动点的距 ∠BAC的平分线交 BC于点D,M、N分别是AD、AB上 离和最小值 。 的动点,则 BM+MN的最小值是 ________ 思路:(1)利用轴对称变换,使不共线动点在另一动 点的对称点与定点的连线段上(两点之间线段 最短) (2)这条线段垂直于另一动点的对称点所在直 线时,两线段和最小,最小值等于这条垂线段 的长。
两个动点(一)
例、如图,∠ AOB=45°,P是∠AOB内一 特点:已知一个定点位于平面内两相交直线之间, 点,PO=10, Q、R分别是OA、OB上的动点, 分别在两直线上确定两个动点使线段和最小。
求△PQR周长的最小值是__________ 。
思路:这类问题通过做这一定点关于两条线的对称 点,实现“搬点移线”,把线段“移”到同 一直线上来解决。
(1)求证:AE=DF
解析:
在△DFC中, ∵∠DFC=90o,∠C=30o,
A E
1单位/s 2单位/s
30o
5 3
DC=2t,
∴DF=t 又∵AE=t,∴AE=DF。
t
t
B
2t
30o
D
C
F
(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t 值;如果不能,说明理由.
解析:
能,理由如下, 由(1)知AE=DF ∵AB⊥BC,DF⊥BC, ∴AE ∥ DF ∴四边形AEFD为平行四边形。 在Rt△ABC中, 设AB=x, 则AC=2x, ∵ AB2 BC 2 AC 2 ∴ X 5 3 2X
t=6 A
P
D
动点构成特殊图形解题方法
1、把握运动变化的形式及过程;思考运动初始状 态时几何元素的关系,以及可求出的量 2、先确定特定图形中动点的位置,画出符合题意 的图形———化动为静
3、根据已知条件,将动点的移动距离以及解决 问题时所需要的条件用含t的代数式表示出来
4、根据所求,利用特殊图形的性质或相互关系, 找出等量关系列出方程来解决动点问题
初中常见动点问题解题方法
唐江红旗学校 张远强
引言
以运动的观点探究几何图形部分规律的问题, 称之为动态几何问题.动态几何问题充分体现了数学 中的“变”与“不变”的和谐统一,其特点是图形 中的某些元素(点、线段、角等)或某部分几何图 形按一定的规律运动变化,从而又引起了其它一些 元素的数量、位置关系、图形重叠部分的面积或某 部分图形等发生变化,但是图形的一些元素数量和 关系在运动变化的过程中却互相依存,具有一定的 规律可寻.
1单位/s
2单位/s
30o
5
5 或t=4时△DEF为直角三角形 2
A
E
30o
B
D
C
F
小结
在变化中找到不变的性质是解决数学 “动点”探究题的基本思路,这也是动态 几何数学问题中最核心的数学本质。
②当∠DEF=90o时 由(2)知EF∥AD ∴∠ADE=∠DEF=90o ∵∠A=90o-∠C=60o 1 ∴AD= AE
2
A
1单位/s 2单位/s
30o
5
E 10-2t
60o
即10-2t= t 则t=4
1 2
t
2t
30o
B
D
C
F
(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
解析:
③当∠EFD=90o时, 此种情况不存在。 综上所述,当t=
常见的动点问题
一、求最值问题 二、动点构成特殊图形问题
一、求最值问题
初中利用轴对称性质实现“搬点移线”求几何图
形中一些线段和最小值问题。利用轴对称的性质解 决几何图形中的最值问题借助的主要基本定理有三 个: (1)两点之间线段最短; (2)三角形两边之和大于第三边; (3)垂线段最短。 求线段和最小值问题可以归结为:一个动点的 最值问题,两个动点的最值问题。
2、如图,在直角梯形中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2, BC=DC=5,点P在BC上移动,当PA+PD取得 最小值时,△APD中AP边上的高为 _________
3、如图,⊙O的半径为2,点A、B、C 在⊙O上,OA⊥OB, ∠AOC=60°,P是OB上 的一动点,则PA+PC的最小值是________
问题导入
如图:梯形ABCD中,AD//BC, AD=9cm,BC=6cm,点P从点A出发, 沿着AD的方向向终点D以每秒一个 单位的速度运动,当点P在AD上运 P 动时,设运动时间为t,求当t为何值 A 时,四边形APCB为平行四边形.
B C
D
解析
∵四边形APCB为平行四边形 B
6
t
C
∴ AP=6
2
1单位/s 2单位/s
30o
5 3
A E
t
2
10-2t


2
t
B
2t
30o
解得x= 5 ,即AB= 5 ,AC=10. ∴若使平行四边形AEFD为菱形, 10 则须AD=AE,即t= 10 -2t, t= 3 10 即当t= 3 时,四边形AEFD为菱形。
D
C
F
(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
一、求最值问题
一个动点
特点: 已知两个定点位于一条直线的同一侧,在直线上确定一 例、如图,正方形 ABCD的面积为12,△ABE是等边 动点的位置,使动点与两定点线段和最小,求出最小值。 三角形,点E在正方形内,在对角线AC上有一动点P, 思路: 的值最小,则其最小值是 解决这类题目的方法是找出其中一定点关于直线的对称点, 使PD+PE ______ 连结这个对称点与另一定点,交直线于一点,交点即为动点 满足最值的位置。
2 3
p
考题中,经常利用本身就具有对称性质的图形,比如等腰三角形,等 边三角形、正方形、圆、二次函数、直角梯形等图形,即其中一个定点的对称 点就在这个图形上。
练习
1、如图,等边△ABC的边长为4,AD是BC边上的中线, F是AD边上的动点,E是AC边上一点,若AE=2, 当EF+CF取得最小值时,则∠ECF的度数为( ) A.15° B.22.5° C.30° D. 45°
例、如图,∠AOB=45°,P是∠AOB内一
点,PO=10,Q、R分别是OA、OB上的动点, 求△PQR周长的最小值是__________ 。 10 2
解析:
过OB作P的对称点 P ' 过OA作P的对称点 P '' 连接 OP ',OP '' 连接 P 'P '' 与OB,OA的交点即为R、Q 由对称性知: PR+PQ+RQ=P 'P ''
小结
以“搬点移线”为主要方法,利用轴 对称性质求解决几何图形中一些线段和最 小值问题。如何实现“搬点移线”
(1)确定被“搬”的点 (2)确定被“移”的线
二、动点构成特殊图形
问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形, 所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别 要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形 的特殊位置).分析图形变化过程中变量和其他量之 间的关系,或是找到变化中的不变量,建立方程或 函数关系解决。
例题讲解
如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=5 3,∠C=30°. 点D从点C出发沿CA方向以每秒2个单位长的速度向点A匀速 运动,同时点E从点A出发沿AB方向以每秒1个单位长的速度 向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随 之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒(t>0).过点D作 DF⊥BC于点F,连接DE、EF. (1)求证:AE=DF; (2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果 能,求出相应的t值;如果不能,说明理由. (3)当t为何值时,△DEF为直角三角形? 请说明理由.
E
P'
R
B
P

∠ P 'O P '' =
90°
O
Q
A
OP= OP ' = OP '' =10
∴△PQR周长的最小值= P 'P '' =
P ''
F
练习
1. 如图,已知∠AOB的大小为α,P是∠AOB内 部的一个定点,且OP=2,点E、F分别是OA、OB 上的动点,若△PEF周长的最小值等于2,则α=( ) A.30° B.45° C.60° D.90°
1单位/s
解析
2单位/s
①当∠EDF=90o时 若∠EDF=90o时,则四边形EBFD为矩形
30o
5 3
在Rt△AED中, ∵∠ADE=∠C=30o , ∴AD=2AE 即10-2t=2t,t=
A E
10-2t
30o
t 2t
30o
B
D
C
F
(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
解析:
练习
1. 如图,在△ABC中,∠C=90°,CB=CA=4, ∠A的平分线交BC于点D,若点P、Q分别是AC 和AD上的动点,则CQ+PQ的最小值是____________
2. 在锐角三角形ABC中,AB=4,∠BAC=60°, ∠BAC的平分线BC于D,M、N分别是AD与AB 上动点,则BM+MN的最小值是 _________ .
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