近年来以几何图形的运动为载体,求几何图形在运动过程中,图形上某一动点所经过的路径的长度在各类几何试卷中频频出现。解决这类问题时,首先要弄清点在运动过程中,其路径的形状是什么图形,计算出动点运动的起点和终点,再根据相关计算公式计算出路径的长度。

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(1)

类型1 路径为线段

例1.(2018秋•江汉区校级月考)如图,Rt△ABC中,ABAC=3,点DAB上一点,以CD为边作等边△CDE,使AE位于BC异侧.当D点从A点运动到B点,E点运动的路径长为( )

A.3B.2√2C.3√2D.3√3

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(2)

【分析】如图,作等边三角形△BCH,连接EH.由△DCB≌△ECHSAS),推出BDEH,可得点E的运动轨迹=线段AB的长=3;

【解答】如图,作等边三角形△BCH,连接EH

∵△CDE,△BCH都是等边三角形,

∴∠DCE=∠BCH,∴∠DCB=∠ECH

CDCECBCH,∴△DCB≌△ECHSAS),∴BDEH

∴点E的运动轨迹=线段AB的长=3,故选:A

【点评】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,轨迹等知识,解题的关键是正确寻找点E的运动轨迹,属于中考常考题型.

例2.(2018秋•东营区校级月考)如图,等腰Rt△ABC中,斜边AB的长为2,OAB的中点,PAC边上的动点,OQOPBC于点QMPQ的中点,当点P从点A运动到点C时,点M所经过的路线长为_______

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(3)

【分析】连接OCOMCM,如图,利用斜边上的中线性质得到OM=1/2PQCM=1/2PQ,则OMCM,于是可判断点MOC的垂直平分线上,则点M运动的轨迹为△ABC的中位线,然后根据三角形中位线性质求解.

【解答】如图,连接OCOMCM

MPQ的中点,∴OM=1/2PQCM=1/2PQ,∴OMCM

∴点MOC的垂直平分线上,∴点M运动的轨迹为△ABC的中位线,

∴点M所经过的路线长=1/2AB=1.故答案为1.

【点评】本题考查了轨迹:通过计算确定动点在运动过程中不变的量,从而得到运动的轨迹.也考查了等腰直角三角形的性质.

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(4)

例3.(2018秋•赣榆区期中)如图,线段AB上有CD两点,AB=6,ACBD=1,点P是线段CD上的一个动点,分别以PAPB为斜边在线段AB的同侧作等腰直角三角形MAP和等腰直角三角形NBP,连接MN,当点P从点C运动到点D的过程中,△PMN的外接圆圆心经过的路程是_______.

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(5)

【分析】分别延长AMBN交于点F,易证△MPN是直角三角形,即△PMN的外接圆圆心是MN的中点O,由于四边形MPNF为平行四边形,得出OPF中点,设点P从距离A点1cmC沿AB向右运动至距离B点1cmN,则O的运行轨迹为△CDF的中位线GH.运用中位线的性质求出GH的长度即可.

【解答】如图,分别延长AMBN交于点F

∵△AMP和△PNB都是等腰直角三角形,且∠AMP=∠BNP=90°

∵∠A=∠APM=∠BPN=∠B=45°,

∴∠MPN=90°,∴△MPN是直角三角形,

∴△PMN的外接圆的圆心是MN的中点O

∵∠A=∠BPN,∴AFPN

同理,PMBN,∴四边形MPNF为平行四边形,∴PFMN互相平分.

OMN的中点,

OPF中点,即在P的运动过程中,O始终为FP的中点,所以O的运行轨迹为三角形FCD的中位线G,.

CDABACBD=6﹣1﹣1=4,

GH=1/2CD=2,即,△PMN的外接圆圆心经过的路程是2.

故答案为:2.

【点评】本题考查了等腰直角三角形的性质、三角形中位线的性质、平行四边形的判定和性质,以及动点问题,是中考的热点,解题的关键是正确寻找点R的运动轨迹,属于中考填空题中的压轴题.

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(6)

类型2 路径为圆弧

例4.(2018秋•江都区校级月考)如图,AB为⊙O的直径,且AB=4,点C在半圆上,OCAB,垂足为点OP为半圆上任意一点,过P点作PEOC于点E,设△OPE的内心为M,连接OMPM.当点P在半圆上从点B运动到点A时,内心M所经过的路径长为_______.

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(7)

【分析】分两种情况,当点M在扇形BOC和扇形AOC内,先求出∠CMO=135°,进而判断出点M的轨迹,再求出∠OO'C=90°,最后用弧长公式即可得出结论.

【解答】∵△OPE的内心为M,∴∠MOP=∠MOC,∠MPO=∠MPE

∴∠PMO=180°﹣∠MPO﹣∠MOP=180°﹣1/2(∠EOPOPE),

PEOC,即∠PEO=90°,

∴∠PMO=180°﹣1/2(∠EOPOPE)=180°﹣1/2(180°﹣90°)=135°,

如图,∵OPOCOMOM,而∠MOP=∠MOC

∴△OPM≌△OCMSAS),∴∠CMO=∠PMO=135°,

所以点M在以OC为弦,并且所对的圆周角为135°的两段劣弧上(弧OMC和弧ONC);点M在扇形BOC内时,过CMO三点作⊙O′,连OCOO

在优弧CO取点D,连DADO

∵∠CMO=135°,∴∠CDO=180°﹣135°=45°,

∴∠COO=90°,而OA=2cm

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(8)

【点评】本题考查了弧长的计算公式,三角形内心的性质、三角形全等的判定与性质、圆周角定理和圆的内接四边形的性质,解题的关键是正确寻找点M的运动轨迹,属于中考选择题中的压轴题.

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(9)

例5.(2018秋•柯桥区期中)如图,一块∠BAC为30°的直角三角板ABC的斜边AB与量角器的直径恰好重合,点E在量角器的圆弧边缘处从AB运动,连接CE,交直径AB于点D

(1)当点E在量角器上对应的刻度是90°时,则∠ADE的度数为_____ ;

(2)若AB=8,PCE的中点,当点EAB的运动过程中,点P也随着运动,则点P所走过的路线长为______

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(10)

【分析】(1)连接OE.根据∠ACE=1/2∠AOE=45°,∠ADE=∠AACE求解即可;

(2)连接OP,设OC的中点为O′.由PEPC,推出OPEC,推出∠OPC=90°,推出点P的运动轨迹是以OC为直径的半圆,由此即可解决问题;

【解答】(1)如图,连接OE

∵直角三角板ABC的斜边AB与量角器的直径恰好重合,∴点AEBC共圆,

∵点E对应的刻度是90°,∴∠AOE=90°,

∴∠ACE=1/2∠AOE=45°,∴∠ADE=∠AACE=75°.故答案为75°.

(2)连接OP,设OC的中点为O′.

PEPC,∴OPEC,∴∠OPC=90°,

∴点P的运动轨迹是以OC为直径的半圆,

OC=1/2AB=4,∴OO′=1/2OC=2,

∴点P的运动路径的长为π•2=2π,故答案为2π

【点评】本题考查轨迹,圆周角定理,垂径定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会正确寻找点的运动轨迹,属于中考常考题型.

中考数学动点运动轨迹题型(求动点运动路径长方法有讲究)(11)

方法总结:在点的运动中,点的位置在不断变化,由此引发的是许多线段的长度和位置也随之改变,而解决数学问题则需要在这个变化过程中,寻找其变化规律以及不随点的运动而改变的性质。

中考中关于点的运动轨迹形状,通常有两种可能,一是轨迹是线段,如在坐标系中只要求出两端点的坐标就可求得路径长;二是轨迹为圆弧,此时先确定圆弧所在圆心半径,再确定圆心角就可利用弧长公式求得路径长,

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