不出意外,动点问题还会是今年中考的热点,考生要做好准备
动点有关综合问题是指图形中存在一个或多个动点,它们是在某条线段、射线或弧线上运动的,从而引起另一图形的变化,从运动变化的角度来研究、探索发现图形性质及图形变化,在解题过程中渗透空间观念和合情推理,是一类开放性题目。对考生的观察能力和创新能力要求较高,题目的难度一般比较大,是全国各省市中考数学试题的热点题型。
不出意外的话,估计此类试题依然是今年中考命题的热点,解决这类问题的关键是动中求静,在变化中找到不变的性质是解决动点问题的基本思路,这也是动点有关综合问题中最核心的解题思想。
动点有关综合问题其特点是集几何、函数等知识于一体,蕴含数形结合等数学思想方法,综合性非常的强。此类问题灵活多变,动中有静,动静结合。
中考通过试题的设置,能够在运动变化中考查考生的空间想象能力,起到选拔人才的效果,已经成为中考数学命题的热点,大多数情况都是以压轴题的形式出现。
我们通过对试题的分析和研究,发现解动点有关综合问题基本策略:
一是学会动中求静,即在运动变化中探索问题中的不变性;
二是学会动静互化,抓住“静”的瞬间,找出导致图形或变化规律发生改变的特殊时刻;同时在运动变化的过程中寻找不变性及变化规律。
简单地说,解决此类问题要先画出各个关键时刻的图形,再由“动”变“静”设法分别求解。有时候还需要用到分类讨论的思想去解决问题,画出不同种情况的图形,可以帮助我们理清思路,突破关键难点。
动点有关综合问题讲解,典型例题分析1:
如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是平行四边形,直线l经过O、C两点,点A的坐标为(8,0),点B的坐标为(11,4),动点P在线段OA上从点O出发以每秒1个单位的速度向点A运动,同时动点Q从点A出发以每秒2个单位的速度沿A B C的方向向点C运动,过点P作PM垂直于x轴,与折线O—C—B相交于点M,当P、Q两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设点P、Q运动的时间为t秒(t > 0),△MPQ的面积为S.
(1)点C的坐标为____________,直线l的解析式为_____________;
(2)试求点Q与点M相遇前S与t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围.
(3)试求题(2)中当t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值.
(4)随着P、Q两点的运动,当点M在线段BC上运动时,设PM的延长线与直线l相交于点N.试探究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出t的值.
考点分析:
二次函数;一次函数;三角形面积;最值;分类讨论;压轴题。
题干分析:
⑴由题意不难得出点C的坐标为(3,4).因为直线l经过O、C两点,所以设其解析式,将点C(3,4)代入,解得k=4/3,所以直线l 的解析式为y=4x/3.
⑵求 S与t的函数关系式,关键是确定MP及点Q到MP的距离.根据题意,得OP=t, AQ=2t, 根据动点的运动过程,需分三种情况来讨论.
⑶根据题(2)中S与t的函数关系,先分别求出①当0<t≤5/2时;②当5/2<t≤3时;③当3<t<16/3时, t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值.最后综合上述各情况判断得出t为何值时, S的最大值.
⑷当NM=MQ时,△QMN为等腰三角形.
考点分析:
根据题意合理分类,是学生解题中遇到的难点,也是易错点.用分类讨论的思想来研究动态型题是解此类问题常用的方法.
解答动点有关综合问题,我们要认真观察几何图形,彻底弄清楚动点从何点开始出发,运动到何点停止,整个运动过程分为不同的几段,何点(时刻)是特殊点(时刻),这是准确解答的前提和关键。
动点有关的综合问题讲解,典型例题分析2:
已知二次函数的图象经过A(2,0)、C(0,12) 两点,且对称轴为直线x=4.设顶点为点P,与x轴的另一交点为点B.
(1)求二次函数的解析式及顶点P的坐标;
(2)如图1,在直线 y=2x上是否存在点D,使四边形OPBD为等腰梯形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,点M是线段OP上的一个动点(O、P两点除外),以每秒√2个单位长度的速度由点P向点O 运动,过点M作直线MN∥x轴,交PB于点N.将△PMN沿直线MN对折,得到△P1MN.在动点M的运动过程中,设△P1MN与梯形OMNB的重叠部分的面积为S,运动时间为t秒.求S关于t的函数关系式.
考点分析:
二次函数综合题;综合题。
题干分析:
(1)利用对称轴公式,A、C两点坐标,列方程组求a、b、c的值即可;
(2)存在.由(1)可求直线PB解析式为y=2x-12,可知PB∥OD,利用BD=PO,列方程求解,注意排除平行四边形的情形;
(3)由P(4,-4)可知直线OP解析式为y=-x,当P1落在x轴上时,M、N的纵坐标为-2,此时t=2,按照0<t≤2,2<t<4两种情形,分别表示重合部分面积.
解题反思:
本题考查了二次函数的综合运用.求出二次函数解析式,研究二次函数的顶点坐标及相关图形的特点,是解题的关键。值得注意的是在计算动点在不同路段的函数解析式,一定要注意注明自变量的取值范围,求出在特殊点的函数数值和自变量的值。
动点有关的综合问题一般是指以几何知识和图形为背景,渗透运动变化观点的一类试题,常见的运动对象有点动、线动、图动;其运动形式有平动、旋转、翻折、滚动等。
特别是跟函数有关的动点问题,当点运动到某一特殊位置时,利用某一线段长度或某一图形的面积达到最值,或与某些点构成一个特殊的图形。解题利用函数图象上点坐标的对应关系,用动点的坐标表示出要求图形的数量特征(如线段的长度或图形面积),再利用函数性质或方程进行求解。
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