初二数学-特殊四边形中的动点问题(教师版)

特殊四边形中的动点问题及解题方法

1、 如图，在直角梯形ABCD中，AD∥BC，∠B=90°，AD=24cm，AB=8cm，BC=26cm，动点P从A开始沿AD边向D

以1cm/s的速度运动；动点Q从点C开始沿CB边向B以3cm/s的速度运动．P、Q分别从点A、C同时出发，当其中一点到达端点时，另外一点也随之停止运动，设运动时间为ts． （1）当t为何值时，四边形PQCD为平行四边形？ （2）当t为何值时，四边形PQCD为等腰梯形？ （3）当t为何值时，四边形PQCD为直角梯形？

分析：

（1）四边形PQCD为平行四边形时PD=CQ． （2）四边形PQCD为等腰梯形时QC-PD=2CE． （3）四边形PQCD为直角梯形时QC-PD=EC．

所有的关系式都可用含有t的方程来表示，即此题只要解三个方程即可． 解答： 解：（1）∵四边形PQCD平行为四边形 ∴PD=CQ ∴24-t=3t 解得：t=6

即当t=6时，四边形PQCD平行为四边形．

（2）过D作DE⊥BC于E 则四边形ABED为矩形 ∴BE=AD=24cm ∴EC=BC-BE=2cm

∵四边形PQCD为等腰梯形 ∴QC-PD=2CE

即3t-（24-t）=4 解得：t=7（s）

即当t=7（s）时，四边形PQCD为等腰梯形．

（3）由题意知：QC-PD=EC时，

四边形PQCD为直角梯形即3t-（24-t）=2

解得：t=6.5（s）

即当t=6.5（s）时，四边形PQCD为直角梯形． 点评：

此题主要考查了平行四边形、等腰梯形，直角梯形的判定，难易程度适中．

2、 如图，△ABC中，点O为AC边上的一个动点，过点O作直线MN∥BC，设MN交∠BCA的外角平分线CF于点

F，交∠ACB内角平分线CE于E． （1）试说明EO=FO；

（2）当点O运动到何处时，四边形AECF是矩形并证明你的结论；

（3）若AC边上存在点O，使四边形AECF是正方形，猜想△ABC的形状并证明你的结论．

分析：

（1）根据CE平分∠ACB，MN∥BC，找到相等的角，即∠OEC=∠ECB，再根据等边对等角得OE=OC，同理OC=OF，可得EO=FO．

（2）利用矩形的判定解答，即有一个内角是直角的平行四边形是矩形． （3）利用已知条件及正方形的性质解答． 解答： 解：（1）∵CE平分∠ACB， ∴∠ACE=∠BCE， ∵MN∥BC，

∴∠OEC=∠ECB， ∴∠OEC=∠OCE， ∴OE=OC， 同理，OC=OF， ∴OE=OF．

（2）当点O运动到AC中点处时，四边形AECF是矩形． 如图AO=CO，EO=FO，

∴四边形AECF为平行四边形， ∵CE平分∠ACB， ∴∠ACE= ∠ACB， 同理，∠ACF= ∠ACG，

∴∠ECF=∠ACE+∠ACF= （∠ACB+∠ACG）= ×180°=90°， ∴四边形AECF是矩形．

（3）△ABC是直角三角形 ∵四边形AECF是正方形，

∴AC⊥EN，故∠AOM=90°， ∵MN∥BC，

∴∠BCA=∠AOM， ∴∠BCA=90°，

∴△ABC是直角三角形． 点评：

本题主要考查利用平行线的性质“等角对等边”证明出结论（1），再利用结论（1）和矩形的判定证明结论（2），再对（3）进行判断．解答时不仅要注意用到前一问题的结论，更要注意前一问题为下一问题提供思路，有相似的思考方法．是矩形的判定和正方形的性质等的综合运用．

3、 如图，直角梯形ABCD中，AD∥BC，∠ABC=90°，已知AD=AB=3，BC=4，动点P从B点出发，沿线段BC向点

C作匀速运动；动点Q从点D出发，沿线段DA向点A作匀速运动．过Q点垂直于AD的射线交AC于点M，交BC于点N．P、Q两点同时出发，速度都为每秒1个单位长度．当Q点运动到A点，P、Q两点同时停止运动．设点Q运动的时间为t秒．

（1）求NC，MC的长（用t的代数式表示）；

（2）当t为何值时，四边形PCDQ构成平行四边形；

（3）是否存在某一时刻，使射线QN恰好将△ABC的面积和周长同时平分？若存在，求出此时t的值；若不存在，请说明理由；

（4）探究：t为何值时，△PMC为等腰三角形．

分析：

（1）依据题意易知四边形ABNQ是矩形∴NC=BC-BN=BC-AQ=BC-AD+DQ，BC、AD已知，DQ就是t，即解；∵AB∥QN，∴△CMN∽△CAB，∴CM：CA=CN：CB，（2）CB、CN已知，根据勾股定理可求CA=5，即可表示CM； 四边形PCDQ构成平行四边形就是PC=DQ，列方程4-t=t即解；

（3）可先根据QN平分△ABC的周长，得出MN+NC=AM+BN+AB，据此来求出t的值．然后根据得出的t的值，求出△MNC的面积，即可判断出△MNC的面积是否为△ABC面积的一半，由此可得出是否存在符合条件的t值． （4）由于等腰三角形的两腰不确定，因此分三种情况进行讨论： ①当MP=MC时，那么PC=2NC，据此可求出t的值．

②当CM=CP时，可根据CM和CP的表达式以及题设的等量关系来求出t的值．

③当MP=PC时，在直角三角形MNP中，先用t表示出三边的长，然后根据勾股定理即可得出t的值． 综上所述可得出符合条件的t的值． 解答: 解：（1）∵AQ=3-t ∴CN=4-（3-t）=1+t

在Rt△ABC中，AC2=AB2+BC2=32+42 ∴AC=5

在Rt△MNC中，cos∠NCM=

= ，CM=

．

（2）由于四边形PCDQ构成平行四边形 ∴PC=QD，即4-t=t 解得t=2．

（3）如果射线QN将△ABC的周长平分，则有： MN+NC=AM+BN+AB

即：

（1+t）+1+t= （3+4+5） 解得：t= （5分） 而MN= NC= （1+t） ∴S△MNC=

（1+t）2= （1+t）2

×4×3

当t= 时，S△MNC=（1+t）2= ≠

∴不存在某一时刻t，使射线QN恰好将△ABC的面积和周长同时平分．

（4）①当MP=MC时（如图1） 则有：NP=NC

即PC=2NC∴4-t=2（1+t） 解得：t=

②当CM=CP时（如图2） 则有：

（1+t）=4-t 解得：t=

③当PM=PC时（如图3） 则有：

在Rt△MNP中，PM2=MN2+PN2 而MN= NC= （1+t）

PN=NC-PC=（1+t）-（4-t）=2t-3

∴[ （1+t）]2+（2t-3）2=（4-t）2 解得：t1=

，t2=-1（舍去） ，t=

时，△PMC为等腰三角形

∴当t= ，t=

点评：

此题繁杂，难度中等，考查平行四边形性质及等腰三角形性质．考查学生分类讨论和数形结合的数学思想方法． 4、直线y=- 34x+6与坐标轴分别交于A、B两点，动点P、Q同时从O点出发，同时到达A点，运动停止．点Q沿线段OA运动，速度为每秒1个单位长度，点P沿路线O⇒B⇒A运动． （1）直接写出A、B两点的坐标； （2）设点Q的运动时间为t（秒），△OPQ的面积为S，求出S与t之间的函数关系式；

（3）当S= 485时，求出点P的坐标，并直接写出以点O、P、Q为顶点的平行四边形的第四个顶点M的坐标．

分析：

（1）分别令y=0，x=0，即可求出A、B的坐标； （2））因为OA=8，OB=6，利用勾股定理可得AB=10，进而可求出点Q由O到A的时间是8秒，点P的速度是2，从而可求出，

当P在线段OB上运动（或0≤t≤3）时，OQ=t，OP=2t，S=t2，当P在线段BA上运动（或3＜t≤8）时，OQ=t，AP=6+10-2t=16-2t，作PD⊥OA于点D，由相似三角形的性质，得 PD=48-6t5，利用S= 12OQ×PD，即可求出答案； （3）令S= 485，求出t的值，进而求出OD、PD，即可求出P的坐标，利用平行四边形的对边平行且相等，结合简单的计算即可写出M的坐标． 解答： 解：（1）y=0，x=0，求得A（8，0）B（0，6）， （2）∵OA=8，OB=6，∴AB=10．

∵点Q由O到A的时间是 81=8（秒）， ∴点P的速度是 6+108=2（单位长度/秒）． 当P在线段OB上运动（或O≤t≤3）时， OQ=t，OP=2t，S=t2．

当P在线段BA上运动（或3＜t≤8）时， OQ=t，AP=6+10-2t=16-2t， 如图，做PD⊥OA于点D，

由 PDBO=APAB，得PD= 48-6t5． ∴S= 12OQ•PD=- 35t2+245t．

（3）当S= 485时，∵ 485＞12×3×6∴点P在AB上 当S= 485时，- 35t2+245t= 485 ∴t=4

∴PD= 48-6×45= 245，AD=16-2×4=8

AD= 82-(245)2= 325 ∴OD=8- 325= 85 ∴P（ 85， 245） M1（ 285， 245），M2（- 125， 245），M3（ 125，- 245） 点评：

本题主要考查梯形的性质及勾股定理．在解题（2）时，应注意分情况进行讨论，防止在解题过程中出现漏解现象． 5.已知：如图，在直角梯形COAB中，OC∥AB，以O为原点建立平面直角坐标系，A，B，C三点的坐标分别

0)B(810)，，C(0，4)，为A(8，，点D为线段BC的中点，动点P从点O出发，以每秒1个单位的速度，沿折线OABD

的路线移动，移动的时间为t秒．

（1）求直线BC的解析式；

2？ 7

（3）动点P从点O出发，沿折线OABD的路线移动过程中，设△OPD的面积为S，请直接写出S与t的函数关

（2）若动点P在线段OA上移动，当t为何值时，四边形OPDC的面积是梯形COAB面积的系式，并指出自变量t的取值范围；

6.如图，已知△ABC中，ABAC10厘米，BC8厘米，点D为AB的中点．

（1）如果点P在线段BC上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动，同时，点Q在线段CA上由C点向A点运动． ①若点Q的运动速度与点P的运动速度相等，经过1秒后，△BPD与△CQP是否全等，请说明理由； ②若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等，当点Q的运动速度为多少时，能够使△BPD与△CQP全等？ （2）若点Q以②中的运动速度从点C出发，点P以原来的运动速度从点B同时出发，都逆时针沿△ABC三边运动，求经过多长时间点P与点Q第一次在△ABC的哪条边上相遇？

四边形中的动点问题课后作业

1. 如图，已知AD与BC相交于E，∠1＝∠2＝∠3，BD＝CD，∠ADB＝90°，CH⊥AB于H，CH交AD于F.

（1）求证：CD∥AB；

（2）求证：△BDE≌△ACE；

（3）若O为AB中点，求证：OF＝

1

BE. 2

2、如图1―4―2l，在边长为a的菱形ABCD中，∠DAB＝60°，E是异于A、D两点的动点，F是CD上的动点，满足A E＋CF=a，说明：不论E、F怎样移动，三角形BEF总是正三角形．

3、在平行四边形ABCD中，E为BC的中点，连接AE并延长交DC的延长线于点F． (1)求证：ABCF；

(2)当BC与AF满足什么数量关系时， 四边形ABFC是矩形，并说明理由．

D

B

A

C

F

4、如图l－4－80，已知正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O，E是AC上一点，过点A作AG⊥EB，垂足为G，AG交BD于F，则OE=OF． （1）请证明0E=OF

（2）解答（1）题后，某同学产生了如下猜测：对上述命题，若点E在AC的延长线上，AG⊥EB，AG交 EB的延长线于 G，AG的延长线交DB的延长线于点F，其他条件不变，则仍有OE=OF．问：猜测所得结论是否成立？若成立，请给出证明；若不成立，请说明理由．

5、如图，在梯形ABCD中，AD∥BC，AD3，DC5，ABB45动点M从B点出发沿线段．

BC以每秒2个单位长度的速度向终点C运动；动点N同时从C点出发沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动．设运动的时间为t秒． （1）求BC的长．

（2）当MN∥AB时，求t的值．

（3）试探究：t为何值时，△MNC为等腰三角形．

C

6. 如图所示，有四个动点P、Q、E、F分别从正方形ABCD的四个顶点出发，沿着AB、BC、CD、DA以同样的速度向B、C、D、A各点移动。

（1）试判断四边形PQEF是正方形并证明。

（2）PE是否总过某一定点，并说明理由。

（3）四边形PQEF的顶点位于何处时，

其面积最小，最大？各是多少？

E

7、已知：如图，△ABC是边长3cm的等边三角形，动点P、Q同时从A、B两点出发，分别沿AB、BC方向匀速移

动，它们的速度都是1cm/s，当点P到达点B时，P、Q两点停止运动．设点P的运动时间为t（s），解答下列问题：

（1）当t为何值时，△PBQ是直角三角形?

2

（2）设四边形APQC的面积为y（cm），求y与t的

关系式；是否存在某一时刻t，使四边形APQC的面积是△ABC面积的三分之二？如果存在，求出相应的t值；不存在，说明理由；