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1、专题69 瓜豆原理中动点轨迹直线型最值问题【专题说明】动点轨迹问题是中考的重要压轴点.受学生解析几何知识的局限和思维能力的束缚,该压轴点往往成为学生在中考中的一个坎,致使该压轴点成为学生在中考中失分的一个黑洞.掌握该压轴点的基本图形,构建问题解决的一般思路,是中考专题复习的一个重要途径.本文就动点轨迹问题的基本图形作一详述.动点轨迹基本类型为直线型和圆弧型.【知识精讲】动点轨迹为一条直线时,利用“垂线段最短”求最值。(1) 当动点轨迹确定时可直接运用垂线段最短求最值(2) 当动点轨迹不易确定是直线时,可通过以下三种方法进行确定观察动点运动到特殊位置时,如中点,端点等位置时是否存在动点与定直线的
2、端点连接后的角度不变,若存在该动点的轨迹为直线。当某动点到某条直线的距离不变时,该动点的轨迹为直线。当一个点的坐标以某个字母的代数式表示时,若可化为一次函数,则点的轨迹为直线。如图,P是直线BC上一动点,连接AP,取AP中点Q,当点P在BC上运动时,Q点轨迹是?【分析】当P点轨迹是直线时,Q点轨迹也是一条直线可以这样理解:分别过A、Q向BC作垂线,垂足分别为M、N,在运动过程中,因为AP=2AQ,所以QN始终为AM的一半,即Q点到BC的距离是定值,故Q点轨迹是一条直线【引例】如图,APQ是等腰直角三角形,PAQ=90且AP=AQ,当点P在直线BC上运动时,求Q点轨迹?【分析】当AP与AQ夹角固
3、定且AP:AQ为定值的话,P、Q轨迹是同一种图形当确定轨迹是线段的时候,可以任取两个时刻的Q点的位置,连线即可,比如Q点的起始位置和终点位置,连接即得Q点轨迹线段【模型总结】必要条件:主动点、从动点与定点连线的夹角是定量(PAQ是定值);主动点、从动点到定点的距离之比是定量(AP:AQ是定值)结论:P、Q两点轨迹所在直线的夹角等于PAQ(当PAQ90时,PAQ等于MN与BC夹角)P、Q两点轨迹长度之比等于AP:AQ(由ABCAMN,可得AP:AQ=BC:MN)【精典例题】1、如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上一点,且BE=1,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边EF
4、G,连接CG,则CG的最小值为【分析】同样是作等边三角形,区别于上一题求动点路径长,本题是求CG最小值,可以将F点看成是由点B向点A运动,由此作出G点轨迹:考虑到F点轨迹是线段,故G点轨迹也是线段,取起点和终点即可确定线段位置,初始时刻G点在位置,最终G点在位置(不一定在CD边),即为G点运动轨迹CG最小值即当CG的时候取到,作CH于点H,CH即为所求的最小值根据模型可知:与AB夹角为60,故过点E作EFCH于点F,则HF=1,CF=,所以CH=,因此CG的最小值为2、如图,等腰RtABC中,斜边AB的长为2,O为AB的中点,P为AC边上的动点,OQOP交BC于点Q,M为PQ的中点,当点P从点
5、A运动到点C时,点M所经过的路线长为()ABC1D2【答案】C【详解】连接OC,作PEAB于E,MHAB于H,QFAB于F,如图,ACB为到等腰直角三角形,AC=BC=AB=,A=B=45,O为AB的中点,OCAB,OC平分ACB,OC=OA=OB=1,OCB=45,POQ=90,COA=90,AOP=COQ,在RtAOP和COQ中,RtAOPCOQ,AP=CQ,易得APE和BFQ都为等腰直角三角形,PE=AP=CQ,QF=BQ,PE+QF=(CQ+BQ)=BC=1,M点为PQ的中点,MH为梯形PEFQ的中位线,MH=(PE+QF)=,即点M到AB的距离为,而CO=1,点M的运动路线为ABC的
6、中位线,当点P从点A运动到点C时,点M所经过的路线长=AB=1,故选C3、如图,矩形中,点是矩形内一动点,且,则的最小值为_【答案】【详解】为矩形,又点到的距离与到的距离相等,即点线段垂直平分线上,连接,交与点,此时的值最小,且故答案为:4、如图,在平面内,线段AB=6,P为线段AB上的动点,三角形纸片CDE的边CD所在的直线与线段AB垂直相交于点P,且满足PC=PA若点P沿AB方向从点A运动到点B,则点E运动的路径长为_【答案】【详解】解:如图,由题意可知点C运动的路径为线段AC,点E运动的路径为EE,由平移的性质可知AC=EE,在RtABC中,易知AB=BC=6,ABC=90,EE=AC=
7、,故答案为:5、如图,等边三角形ABC的边长为4,点D是直线AB上一点将线段CD绕点D顺时针旋转60得到线段DE,连结BE(1)若点D在AB边上(不与A,B重合)请依题意补全图并证明AD=BE;(2)连接AE,当AE的长最小时,求CD的长 【答案】(1)见解析;(2)【详解】解:(1)补全图形如图1所示,AD=BE,理由如下:ABC是等边三角形,AB=BC=AC,A=B=60,由旋转的性质得:ACB=DCE=60,CD=CE,ACD=BCE,ACDBCE(SAS),AD=BE(2)如图2,过点A作AFEB交EB延长线于点FACDBCE,CBE=A=60,点E的运动轨迹是直线BE,根据垂线段最短可知:当点E与F重合时,AE的值最小,此时CD=CE=CF,ACB=CBE=60,ACEF,AFBE,AFAC,在RtACF中,CF=,CD=CF=.