双动点问题
一、直线型运动
1.如图,等边△ABC的边长为4 cm,动点D从点B出发,沿射线BC方向移动,以AD为边作等边△ADE。如图①,在点D从点B开始移动至点C的过程中,求点E移动的路径长.
分析:要求点E移动的路径长,首先要确定点E的运动轨迹。连结CE,如图②,
易证△ABD≌△ACE,得∠B=∠ACE=60° ,因为∠ACB=60°,所以∠ECF=60°=∠B,所以EC∥AB,故在点D从点B开始移动至点C的过程中,点E的运动轨迹是过点C且平行于AB的一条线段,确定了轨迹,再确定起始与终止位置就可求出路径长.答案:4
2.已知AB=10,P是线段AB上的动点,分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作等边△ACP和△PDB,连接CD,设CD的中点为G,当点P从点A运动到点B时,点G移动的路径长是_____.
分析:延长AC、BD相交于点E,
因为∠A=∠DPB=60°,所以PD∥EA,同理PC∥EB,所以四边形CPDE是平行四边形,连结EP,所以EP、CD互相平分,因为点G为CD的中点,所以EG=PG,所以点G是EP的中点,当点P从点A运动到点B时,点G的运动轨迹是△EAB的中位线MN.答案:5
双动点的运动问题中,第二动点的运动轨迹如果是直线型,通常可以找到第二动点所在直线与已知直线的位置关系如平行、垂直等,或者是某一条特殊的直线(或直线上的一部分)如中位线、角平分线等.
请您思考
试一试:1.如图,正方形ABCD的边长为2,动点E从点A出发,沿边AB-BC向终点C运动,以DE为边作正方形DEFG(点D、E、F、G按顺时针方向排列).设点E运动的速度为每秒1个单位,运动的时间为x 秒.(1)如图,当点E在AB上时,求证:点G在直线BC上;(2)直接写出整个运动过程中,点F经过的路径长.
答案:
答案:C
二、圆(圆弧)型运动
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点F在边AC上,并且CF=2,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是_____.
分析:本题中,要求点P到边AB距离的最小值,先要确定点P的运动轨迹.因为FP=FC=2,所以点P的运动轨迹是以点F为圆心,2为半径的圆弧(如图),过点F作FQ⊥AB,以F为圆心的弧与FQ的交点为满足条件的点P.
答案: 6/5
这是动点轨迹为圆弧的一种类型,动点满足到定点的距离等于定长,确定动点的运动轨迹为以定点为圆心,定长为半径的圆(或一段弧).
2. 如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上的一个动点(不与B、D重合),连结AP,过点B作直线AP的垂线,垂足为H,连结DH,若正方形的边长为4,则线段DH长度的最小值是_______.
分析:要求线段DH长度的最小值,先要确定动点H的运动轨迹。在点P的运动过程中,∠AHB=90°,点H的运动轨迹是以AB为直径的半圆,题目转化为圆外一点到圆上一点之间的最小距离的问题(如图),连结点D和AB中点O,与半圆O交于点H,此时DH长度最小.
答案:
这一类动点满足与定线段构成一个直角三角形,且为直角顶点,则这个动点的轨迹是以定线段为直径的圆(或圆弧)。由特殊到一般,如果动点与定线段构成的三角形中,以动点为顶点的角度确定,这个动点的运动轨迹是以定线段为弦的圆(或圆弧).
3. 如图,正方形OABC的边长为4,以O为圆心,EF为直径的半圆经过点A,连接AE,CF相交于点P,将正方形OABC从OA与OF重合的位置开始,绕着点O逆时针旋转90°,交点P运动的路径长是( )
分析:这题看似动点很多,其实点A、B、C可看成是同一个动点,点P是第二动点,要求点P运动的路径长,先要确定点P的运动轨迹。因为四边形OABC是正方形,所以∠AOC=90°,所以∠AFC=45°,因为EF是直径,所以∠EAF=90°,∠APF=45°,∠EPF=135°,点P的运动轨迹是以EF为弦且该弦所对的一个圆周角为135°的一段圆弧(如图)。求出这段圆弧所对圆心角以及所在圆半径便可解决问题.
答案:A.
由此可见,定线段和动点组成的三角形中,如果以动点为顶点的角度是定值,那么这个动点的运动轨迹是一个圆(或一段圆弧).
试一试1.如图,已知等边△ABC 的边长为 8,以 AB 为直径的圆交 BC 于点 F。已 C 为圆心,CF 长为半径作图,D 是⊙C 上一动点,E 为 BD 的中点,当 AE 最大时,BD 的长为( )
答案:B
2.如图,已知A、C是半径为2的⊙O上的两动点,以AC为直角边在⊙O内作等腰Rt△ABC,∠C=90°,连接OB,则OB的最小值为_______.
答案:
三、在函数图像上运动
答案:B.
上题双动点的问题中,第二动点的运动轨迹为某函数的图像(或一部分),我们可以用设坐标的办法,求出动点坐标,再找两坐标之间存在的函数关系式,这个函数关系式在动点运动的过程中固定不变.本文以反比例函数为例,除了设坐标,有时也可利用面积的转化求得函数关系式.
练习题
答案:1. B 2. y= -3/x(x>0)
最值问题
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