【文档说明】《回顾与思考》PPT课件-九年级下册数学青岛版.ppt,共(37)页,2.149 MB,由小喜鸽上传
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探究运动型问题运动型问题主要研究在几何图形运动中,伴随着一定的数量关系、图形位置关系的“变”和“不变性”,就运动对象而言,有点动、线动和面动,常常集代数与几何于一体,有较强的综合性,题目灵活多变,动中有静
,静中有动,动静结合.┃考向互动探究┃探究一点动型问题例1[2014·襄阳]如图39-1,在平面直角坐标系中,矩形OCDE的三个顶点分别是C(3,0),D(3,4),E(0,4).点A在DE上,以A为
顶点的抛物线过点C,且对称轴x=1交x轴于点B,连接EC,AC.点P,Q为动点,设运动时间为t秒.(1)填空:点A的坐标为________,抛物线所对应的函数解析式为__________________;(2)在图①中,若点P在线段OC上从点O向点C以1个单位/秒的速度运动,
同时,点Q在线段CE上从点C向点E以2个单位/秒的速度运动,当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动.当t为何值时,△PCQ为直角三角形?(3)在图②中,若点P在对称轴上从点A开始向点B以1个单位/秒的速度运动,过点P作PF⊥AB,交AC于点
F,过点F作FG⊥AD于点G,交抛物线于点Q,连接AQ,CQ.当t为何值时,△ACQ的面积最大?最大值是多少?图39-1【例题分层探究】(1)抛物线所对应的函数解析式有哪几种形式?(2)△PCQ为直角三角
形有哪几种情况?当△PCQ为直角三角形时,它与△COE在形状上有什么关系?(3)△ACQ可以分割为哪两个三角形?求线段FQ的长的关键是什么?(1)抛物线所对应的函数解析式主要有三种形式:一般式y=ax2+bx+c(a≠0),顶点式y=a(x-h)2+k(a≠0),交点式y=a(x-x
1)(x-x2).(2)当∠CPQ=90°或∠CQP=90°时,△PCQ为直角三角形.当△PCQ为直角三角形时,与△COE相似.(3)△ACQ可以分割为△AFQ和△CFQ.求线段FQ的长的关键是求出点F与点Q的坐标.【解题方法点析】关于点运动的问题,一般根据图形变化,探索动点运动的特点
和规律,作出符合条件的草图.解这类题的关键是抓住动点运动过程中不变的量.解:(1)点A(1,4),抛物线所对应的函数解析式为y=-(x-1)2+4或y=-x2+2x+3.(2)依题意,得OC=3,OE=4,∴CE=OC2+OE2=32
+42=5.当∠QPC=90°时,∵cos∠QCP=PCCQ=OCCE,∴3-t2t=35,解得t=1511;当∠PQC=90°时,∵cos∠QCP=CQPC=OCCE,∴2t3-t=35,解得t=913.∴当t=1511或t=913时,△PCQ为直角三角形.(3)∵A(1,4),C(3
,0),∴可求得直线AC所对应的函数解析式为y=-2x+6.∵P(1,4-t),将y=4-t代入y=-2x+6中,得x=1+t2.∴点Q的横坐标为1+t2.将x=1+t2代入y=-(x-1)2+4中,得y=4-t24,∴点Q的纵坐标为4-t24,∴QF=(4-t24)-(4-t)
=t-t24,∴S△ACQ=S△AFQ+S△CFQ=12FQ·AG+12FQ·DG=12FQ(AG+DG)=12FQ·AD=12×2(t-t24)=-14(t-2)2+1.∴当t=2时,△ACQ的面积最大,最大值为1.探究二
线动型问题例2[2013·泰州]如图39-2,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x-2与y轴相交于点A,与反比例函数y=kx在第一象限内的图象相交于点B(m,2).(1)求该反比例函数的解析式;(2)将直
线y=x-2向上平移后与反比例函数在第一象限内的图象相交于点C,且△ABC的面积为18,求平移后的直线所对应的函数解析式.图39-2【例题分层探究】(1)利用点B是直线y=x-2与反比例函数图象的交点,怎样求m的值?此时点
B的坐标是多少?根据点B的坐标及点B在反比例函数图象上,如何求反比例函数解析式?(2)△ABC的面积如何表示?根据△ABC的面积为18,怎样求点C的坐标?(3)利用(2)中求得的点C的坐标,怎样求平移后的直线所对应的函数解析式?(1)将B点的纵坐标代入一次函数解析式,可求得m=4,∴B(4,2).
将B点坐标代入反比例函数解析式,可求得y=8x.(2)△ABC的面积=长方形的面积-3个直角三角形的面积=18,设C点坐标为x,8x,将△ABC的面积用含x的代数式表示出来,求得x的值,从而得C点
坐标.(3)由于平移前后两条直线平行,故它们的斜率k相同且都为1,故可设平移后直线所对应的函数解析式为y=x+b,点C在平移后的直线上,所以把C点坐标代入即可求得.【解题方法点析】解决此类题的关键是根据线运动的变化,研究图形的变化.由图形变化
前后的关系及图形的性质综合解决问题,如本题利用平移性质及三角形面积建立方程解决问题.解:(1)∵点B(m,2)在直线y=x-2上,∴m-2=2,解得m=4,∴点B的坐标为(4,2).∵点B(4,2)在反比例函
数y=kx的图象上,∴k=8,∴反比例函数的解析式为y=8x.(2)设平移后的直线所对应的函数解析式为y=x+b,点C的坐标为x,8x.∵△ABC的面积为18,∴4×8x+2-12×4×4-12×(4-x)8
x-2-12×x×8x+2=18,化简,得x2+7x-8=0,解得x1=-8,x2=1.∵x>0,∴x=1,∴点C的坐标为(1,8).把点C的坐标代入y=x+b,得8=1+b,∴b=7
,∴平移后的直线所对应的函数解析式为y=x+7.探究三面动型问题例3如图39-3①,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC,BC=42,另有一梯形DEFG(GF∥DE,GD=EF)的底边DE与BC重合,两腰分别落在AB,AC上,且G,F分别是AB,AC的中点.操作:
固定△ABC,将梯形DEFG以每秒1个单位的速度沿BC方向向右运动,直到点D与点C重合时停止.设运动时间为x秒,运动后的梯形为DEF′G′(如图②).(1)探究1:在运动过程中,四边形CEF′F能否是菱形?若能,请求出此时x的值;若不能,请说明理由.(2)
探究2:设在运动过程中△ABC与梯形DEF′G′重叠部分的面积为y,求y与x之间的函数解析式.图39-3【例题分层探究】(1)在运动中,四边形CEF′F为平行四边形,若使其为菱形,则CE和CF之间应满足怎样的数量关系?如何求运动时间?(2)四边形CEF′F在运动过程中,当点G′与F重合前,重叠部分
是什么图形?如何求其面积?(3)当点G′与F重合及重合后,重叠部分的图形有什么样的特征?如何求其面积?(1)CE=CF,由CF=12AC,可求CE的长度,而CE为移动的距离,由移动的速度为每秒1个单位,故可求运动时间.(2)重叠的
部分为梯形,过点G作GM⊥BC于点M,先求GM,进而可得梯形DEFG的面积和平行四边形BDG′G的面积,所以重叠部分的面积为梯形DEFG的面积-平行四边形BDG′G的面积.(3)重叠部分为等腰直角三角形,设FC与DG′交于点
P,过点P作PQ⊥DC于点Q,可求得PQ的长,故利用三角形面积公式可求得重叠部分的面积.【解题方法点析】解决与面有关的运动问题,通常都是将动态问题转化为静态问题研究,由静态状况反映动态过程的一般情况,解这类题关键是抓住面运动的变化过程以及变化的性质.解:(1)能.∵在Rt△ABC中,AB
=AC,BC=42,∴AB=AC=4.由于FC∥EF′,CE∥FF′,∴四边形CEF′F是平行四边形.当CE=CF=12AC=2时,四边形CEF′F为菱形,此时可求得x=2.故当x=2时,四边形CEF′F为菱形.(2)分两种情况:①当
0≤x<22时,如图,过点G作GM⊥BC于点M.∵AB=AC,∠BAC=90°,BC=42,G为AB的中点,∴GM=2.∵G,F分别为AB,AC的中点,∴GF=12BC=22,∴S梯形DEFG=12(22+42)×2=6.∵GM=2,
∴S▱BDG′G=2x.∴重叠部分的面积y=6-2x;②当22≤x≤42时,设FC与DG′交于点P,则∠PDC=∠PCD=45°,∴∠CPD=90°,PC=PD.过点P作PQ⊥DC于点Q,则PQ=DQ=QC
=12(42-x).∴重叠部分的面积y=12(42-x)×12(42-x)=14(42-x)2=14x2-22x+8.综上,当0≤x<22时,y=6-2x;当22≤x≤42时,y=14x2-22x+8.┃考题实战演练┃1.[2014·兰州]如图39-
4,在平面直角坐标系中,四边形OBCD是边长为4的正方形,平行于对角线BD的直线l从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,运动到直线l与正方形没有交点为止,设直线l扫过正方形OBCD的面积为
S,直线l运动的时间为t(秒).下列能反映S与t之间函数关系图象的是()图39-4图39-5D2.如图39-6,把Rt△ABC放在平面直角坐标系内,其中∠CAB=90°,BC=5,点A,B的坐标分别为(1,0),(4,0),将△ABC沿x轴向右平移,当点C落
在直线y=2x-6上时,线段BC扫过的面积为()图39-6A.4B.8C.16D.82C[解析]∵点A,B的坐标分别为(1,0),(4,0),∴AB=3.∵∠CAB=90°,BC=5,∴AC=4,∴点C的坐标为(1,4).当点C落在直线y=2x-6上时,令y=4,得4=2x-6,
解得x=5,∴平移的距离为5-1=4,∴线段BC扫过的面积为4×4=16.故选C.3.如图39-7,正方形ABCD与等边三角形AEF的顶点A重合,将△AEF绕其顶点A旋转,在旋转过程中,当BE=DF时,∠BAE的大小是________.图39-715°或165°[解析]△AEF绕其
顶点A旋转后,△AEF相对于正方形ABCD的位置应该分两种情况:一是△AEF在正方形ABCD内部(如图①),二是△AEF在正方形ABCD外部(如图②),然后可以根据正多边形的性质和三角形全等的知识解答.∵四边形ABCD是正方形,△AEF是等边三角形,∴AB=AD,AE=AF,∠B
AD=90°,∠EAF=60°.∵BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴∠BAE=∠DAF.下面分两种情况:第一种情况,当△AEF在正方形ABCD内部时(如图①),∠BAE=∠DAF=12(∠BAD-∠EAF)=12(9
0°-60°)=15°.第二种情况,当△AEF在正方形ABCD外部时(如图②),∵∠BAE=∠DAF,∴∠BAF=∠DAE=12(360°-∠BAD-∠EAF)=12(360°-90°-60°)=105°,∴∠BAE=∠BAF+∠EAF=105°+60°=165°.故答案为
15°或165°.第39讲┃运动型问题4.[2014·陕西]如图39-8,⊙O的半径是2,直线l与⊙O相交于A,B两点,M,N是⊙O上的两个动点,且在直线l的异侧,若∠AMB=45°,则四边形MANB面积的最大值是________.图39-
8425.[2014·衡阳]如图39-9,已知直线AB分别交x轴,y轴于点A(-4,0),B(0,3),点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿直线AB向点B移动,同时,将直线y=34x以每秒0.6个单位的速度向上平移,分别交AO,BO于点C,D,设运动时间为t秒(1<t<5).(1)
求证:在运动过程中,四边形ACDP总是平行四边形;(2)当t取何值时,四边形ACDP为菱形?且指出此时以点D为圆心,DO长为半径的圆与直线AB的位置关系,并说明理由.图39-9解:(1)证明:设直线AB所对应的函数
解析式为y=kx+b,将A(-4,0),B(0,3)代入,得-4k+b=0,b=3,解得k=34,b=3,∴直线AB所对应的函数解析式为y=34x+3,∴直线AB平行于直线CD.∵直线y=
34x以每秒0.6个单位的速度向上平移,∴OD=0.6t,OC=0.8t,CD=t=AP,∴四边形ACDP是平行四边形.(2)要使四边形ACDP为菱形,必须AC=AP=t,即4-0.8t=t,解得t=209.∴当t=209时,四边形ACDP为
菱形.过点D作DQ⊥AB于点Q,则∠DQP=∠COD=90°,∵四边形ACDP为菱形,∴PD∥AC,AP∥CD,∴∠DPQ=∠PAC=∠DCO.又∵DP=DC,∴△DPQ≌△DCO(AAS),∴DQ=DO,∴以点D为圆心,DO长为半径的圆与直线AB的位置关系为相切.6.[2014·宿迁]如图39
-10,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,∠ABC=90°,AB=8cm,BC=4cm,CD=5cm.动点P从点B开始沿折线BC—CD—DA以1cm/s的速度运动到点A.设点P运动的时间为t(s),△PAB的面积为S
(cm2).(1)当t=2时,求S的值;(2)当点P在边DA上运动时,求S关于t的函数解析式;(3)当S=12时,求t的值.图39-10解:(1)当t=2时,S=12×8×2=8.(2)过点D作DH⊥AB于点H.∵AB=8,BC=4,CD=5,∴DH=4,A
H=3,∴AD=5.当点P在边DA上运动时,过点P作PK⊥AB于点K,∴△APK∽△ADH,∴PKDH=APAD,即PK4=14-t5,∴PK=45(14-t),∴S=12×8×45(14-t)=2245-165t(9≤t≤14);(3)当S=12时,①当点P在边BC上运动时,12×8t=12,
∴t=3;②当点P在边AD上运动时,2245-165t=12,∴t=414.综上,当S=12时,t的值为3或414.