三角形全等之动点问题(讲义)
➢课前预习
已知:如图,AB=18 cm,动点P从点A出发,沿AB以2 cm/s的速度向点B
运动,动点Q从点B出发,沿BA以1 cm/s的速度向点A运动.P,Q两点
同时出发,当点P到达点B时,点P,Q同时停止运动.设点P运动的时间
为t秒,请解答下列问题:
(1)AP=_______,QB=_______(含t的式子表达);
(2)在P,Q相遇之前,若P,Q两点相距6 cm,则此时t的值为_______.
➢知识点睛
由点(___________)的运动产生的几何问题称为动点问题.
动点问题的解决方法:
1.研究_____________;
2.分析_____________,分段;
3.表达_____________,建等式.
➢精讲精练
1.已知:如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=10,点E为边AD上一点,且
AE=7.动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿BC
A E D
向点C运动,连接AP,DP.设点P运动时间为t秒.
(1)当t=1.5时,△ABP与△CDE是否全等?请说明理由;
(2)当t为何值时,△DCP≌△CDE.
B
C
P
A E D
B
C
2. 已知:如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90°,AD =12,BC =24,动
点P 从点A 出发以每秒1个单位的速度沿AD 向点D 运动,动点Q 从点C 出发以每秒2个单位的速度沿CB 向点B 运动,P ,Q 同时出发,当点P 停止运动时,点Q 也随之停止,连接PQ ,DQ .设点P 运动时间为x 秒,请求出当x 为何值时,△PDQ ≌△CQD .
Q P D
C
B A D
C
B A
3.已知:如图,在△ABC中,AB=AC=10 cm,BC=8 cm,点D为AB的中点.点
P在线段BC上以每秒3 cm的速度由点B向点C运动,同时点Q在线段CA 上由点C向点A运动.设点P运动时间为t秒,若某一时刻△
BPD与△CQP全等,求此时t的值及点Q的运动速度.
4.已知:如图,正方形ABCD的边长为10 cm,点E在边AB上,且AE=4 cm,
点P在线段BC上以每秒2 cm的速度由点B向点C运动,同时点Q在线段CD上由点C向点D运动.设点P运动时间为t秒,若某一时刻△BPE与△CQP全等,求此时t的值及点Q的运动速度.
5. 已知:如图,在长方形ABCD 中,AB =DC =4,AD =BC =5.延长BC 到E ,使
CE =2,连接DE .动点P 从点B 出发,以每秒2个单位的速度沿BC -CD -DA 向终点A 运动,设点P 运动时间为t 秒. (1)请用含t 的式子表达△ABP 的面积S .
(2)是否存在某个t 值,使得△DCP 和△DCE 全等?若存在,请求出所有满足条件的t 值;若不存在,请说明理由.
E
D
C B A
6.已知:如图,在长方形ABCD中,AB=CD=3 cm,AD=BC=5 cm,动点P从
点B出发,以每秒1 cm的速度沿BC方向向点C运动,动点Q从点C出发,
以每秒2 cm的速度沿CD-DA-AB向点B运动,P,Q同时出发,当点P停
止运动时,点Q也随之停止,设点P运动时间为t秒.请回
答下列问题:Array(1)请用含t的式子表达△CPQ的面积S,并直接写出t的
取值范围.
(2)是否存在某个t值,使得△ABP和△CDQ全等?若存在,
请求出所有满足条件的t值;若不存在,请说明理由.
A
D
C
B
【参考答案】 ➢ 课前预习 (1)2t ,t (2)4s ➢ 知识点睛
速度已知
1.研究背景图形,标注; 2.分析运动过程,分段; 3.表达线段长,建等式.
➢ 精讲精练
1. 解:(1)当t =1.5时,△ABP ≌△CDE .
理由如下:
如图,由题意得BP =2t ∴当t =1.5时,BP =3 ∵AE =7,AD =10 ∴DE =3 ∴BP =DE 在矩形ABCD 中 AB =CD ,∠B =∠CDE 在△ABP 和△CDE 中
AB CD
B CDE BP DE =⎧⎪
∠=∠⎨⎪=⎩
∴△ABP ≌△CDE (SAS ) (2)如图,由题意得BP =2t ∵BC =10 ∴CP =10-2t
若使△DCP ≌△CDE ,则需CP =DE
即10-2t =3,t =7
2
∴当t =7
2
时,△DCP ≌△CDE .
2. 解:如图,由题意得AP =x ,CQ =2x
∵AD =12 ∴DP =12-x
要使△PDQ ≌△CQD ,则需DP =QC
即12-x =2x ,x =4
∴当x =4时,△PDQ ≌△CQD .
3. 解:如图,由题意得BP =3t
∵BC =8 ∴PC =8-3t
∵AB =10,D 为AB 中点
∴BD =1
2
AB =5
①要使△BDP ≌△CPQ , 则需BD =CP ,BP =CQ 即5=8-3t ,t =1 ∴CQ =3t =3
则Q 的速度为Q v =s t =31
=3(cm/s )
即当t =1,Q 的速度为每秒3cm 时,△BDP ≌△CPQ . ②要使△BDP ≌△CQP ,则需BP =CP ,BD =CQ 即3t =8-3t ,CQ =5
∴t =43
则Q 的速度为Q v =s t =5×34=15
4
(cm/s )
即当t =43,Q 的速度为每秒15
4
cm 时,△BDP ≌△CQP .
综上所述,当t =1,Q 的速度为每秒3cm 或t =4
3
,Q 的速度
为每秒15
4
cm 时,△BPD 与△CQP 全等.
4. 解:如图,由题意得BP =2t
∵正方形ABCD 的边长为10cm ∴AB =BC =10 ∴PC =10-2t ∵AE =4
∴BE =10-4 =6
①要使△BEP ≌△CPQ , 则需EB =PC ,BP =CQ 即6=10-2t ,CQ =2t ∴t =2,CQ =4
则点Q 的速度为Q v =s t =4
2
=2(cm/s )
即当t =2,Q 的速度为每秒2cm 时,△BEP ≌△CPQ . ②要使△BEP ≌△CQP , 则需BP =CP ,BE =CQ 即2t =10-2t ,CQ =6
∴t =52
则点Q 的速度为Q v =s t
=6×25=12
5(cm/s )
即当t =5
2
,Q 的速度为每秒125cm 时,△BEP ≌△CQP .
综上所述,当t =2,Q 的速度为每秒2cm 或t =5
2
,Q 的速度
为每秒12
5
cm 时,△BEP 与△CQP 全等.
5. 解:(1)①当P 在BC 上时,
如图,由题意得BP =2t (0<t ≤2.5)
1
21
4224ABP S AB BP
t t ∆=⋅=⨯⨯=∴
②当P 在CD 上时,(2.5<t ≤4.5)
1
21
45210
ABP S AB BC
∆=⋅=⨯⨯=∴ ③当P 在AD 上时,由题意得AP =14-2t (4.5<t <7)
1
21
41422
284ABP S AB AP
t t ∆=⋅=⨯⨯=∴--()
(2)①当P 在BC 上时, 如图,由题意得BP =2t
要使△DCP ≌△DCE ,则需CP =CE ∵CE =2 ∴5-2t =2,t =1.5
即当t =1.5时,△DCP ≌△DCE
②当P 在CD 上时,不存在t 使△DCP 和△DCE 全等 ③当P 在AD 上时,由题意得BC +CD +DP =2t ∵BC =5,CD =4, ∴DP =2t -9
要使△DCP ≌△CDE ,则需DP =CE 即2t -9=2,t =5.5
即当t =5.5时,△DCP ≌△CDE .
综上所述,当t =1.5或t =5.5时,△DCP 和△DCE 全等.
6. 解:(1)①当Q 在CD 上时,
如图,由题意得CQ =2t ,BP=t ∴CP=5-t (0<t ≤1.5)
2
1
21
(5)22 5CPQ S CP CQ
t t t t ∆=⋅=-⋅=-∴
②当Q 在DA 上时,(1.5<t ≤4)
1
21
(5)32
7.5 1.5CPQ S CP CD
t t
∆=⋅=⨯=∴-- ③当Q 在AB 上时,由题意得BQ =11-2t (4<t <5)
21
21
(5)(112)2
215522
CPQ S CP BQ
t t t t ∆=⋅=-⨯-=-+
∴ (2)①当Q 在CD 上时,不存在t 使△ABP 和△CDQ 全等 ②当Q 在AD 上时, 如图,由题意得DQ =2t -3
要使△ABP ≌△CDQ ,则需BP =DQ ∵DQ =2t -3,BP =t ∴t =2t -3,t =3
即当t =3时,△ABP ≌△CDQ .
③当Q 在AB 上时,不存在t 使△ABP 和△CDQ 全等
综上所述,当t=3时,△ABP和△CDQ全等.
11。