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数学中的动 点 问 题 探 究. 店口二中 寿春锋. 动点题并不可怕,需要有信心! 图形中的点、线运动,构成了数学中的一个新问题 ---- 动态几何。它通常分为三种类型:动点问题、动线问题、动形问题。在解这类问题时,要充分发挥空间想象的能力,不要被“动”所迷惑,而是要在“动”中求“静”,化“动”为“静”,抓住它运动中的某一瞬间,寻找 确定的关系式 ,就能找到解决问题的途径。. 小试牛刀. 1 、已知:直角坐标系中 A ( 5 , 3 ), B ( —3 , 3 ),在 X 轴上有一动点 P ,求 AP+BP 的最小值.
E N D
数学中的动 点 问 题 探 究 店口二中 寿春锋
动点题并不可怕,需要有信心! 图形中的点、线运动,构成了数学中的一个新问题----动态几何。它通常分为三种类型:动点问题、动线问题、动形问题。在解这类问题时,要充分发挥空间想象的能力,不要被“动”所迷惑,而是要在“动”中求“静”,化“动”为“静”,抓住它运动中的某一瞬间,寻找确定的关系式,就能找到解决问题的途径。
小试牛刀 1、已知:直角坐标系中A(5,3),B(—3,3),在X轴上有一动点P,求AP+BP的最小值.
2、如图,已知抛物线: y=—0.25x2+o.5x+2 与x轴交于点B、C,与y轴交于点E,且点B在点C的左侧.在抛物线的对称轴上找一点H,使得BH+EH最小,求出点H的坐标。 H(1,1.5) H D
3、如图在边长为2cm的正方形ABCD中,点Q为BC边的中点,点P为对角线AC上一动点,连接PB、PQ,则 △PBQ 周长的最小值 (结果不取近似值)。 A D P B Q C
4、如图:已知 ABCD中,AB=7,BC=4,∠A=30° 问题情景 (1)点P从点A沿AB边向点B运动,速度为1cm/s。 若设运动时间为t(s),连接PC,当t为何值时,△PBC为等腰三角形? 若△PBC为等腰三角形 则PB=BC 4 30° ∴7-t=4 P 7 ∴t=3
如图:已知 ABCD中,AB=7,BC=4,∠A=30° 4 7 二、问题情景变式 (2)若点P从点A沿AB运动,速度仍是1cm/s。 射线 当t为何值时,△PBC为等腰三角形? P
4 P 4 4 P 7 当BP=BC时(锐角) 当BP=BC时(钝角) 7 7 P P ∟ E 当CB=CP时 当PB=PC时 E 4 30° 7 (三)师生互动 探索新知
4、如图:已知 ABCD中,AB=7,BC=4,∠A=30° (2)若点P从点A沿射线AB运动,速度仍是1cm/s。 当t为何值时,△PBC为等腰三角形? 4 P 4 4 4 7 当BP=BC时(锐角) 当BP=BC时 当BP=BC时(钝角) 当BP=BC时 7 7 7 ∟ E 当CB=CP时 当CB=CP时 当PB=PC时 当PB=PC时 E 4 30° ∴t=3或11或7+ 或 /3时 △PBC为等腰三角形 7 (三)师生互动 探索新知 (2)若点P从点A沿射线AB运动,速度仍是1cm/s。 当t为何值时,△PBC为等腰三角形? P P P P 探究动点关键:化动为静,分类讨论,关注全过程
4、如图:已知 ABCD中,AB=7,BC=4,∠A=30° (四)动脑创新 再探新知 (3)当t>7时,是否存在某一时刻t,使得线段DP将线段BC三等分? 解决动点问题的好助手: 数形结合定相似比例线段构方程 E P E P
5、已知:Rt△PMN中,∠P=90°,PM=PN,MN=8cm,矩形ABCD的长和宽分别为8cm和2cm,C点和M点重合,BC和MN在一条直线上。令Rt△PMN不动,矩形ABCD沿MN所在直线向右以每秒1cm的速度移动,直到C点与N点重合为止。设移动x秒后,矩形ABCD与△PMN重叠部分的面积为y,5、已知:Rt△PMN中,∠P=90°,PM=PN,MN=8cm,矩形ABCD的长和宽分别为8cm和2cm,C点和M点重合,BC和MN在一条直线上。令Rt△PMN不动,矩形ABCD沿MN所在直线向右以每秒1cm的速度移动,直到C点与N点重合为止。设移动x秒后,矩形ABCD与△PMN重叠部分的面积为y, (1)求y与x之间的函数关系式? (2)若重叠部分的面积为等腰直角ΔPMN面积的一半,求x? P A D 2 N B 8 M 8 C
A D 2 B 8 C ∴S重叠=SΔCEM= x2 第一种情形: P A D G E 2 B 8 M F 8 N C 解:(1)当0≤x≤2时, ∵MC=xcm,∠PMN=450 ∴CE=xcm,
A A D D 2 B B C C 8 ∴S重叠=S梯形MCDG= (x-2+x) 2= 2x-2 第二种情形: P H G F M 8 T N 解:(2)当2<x≤6时, ∵MC=x,MF=GF=2, ∴CF=GD= x-2
A D B C A D C B =12- (8-x)2 第三种情形: P H G Q F T M 8 N 解:(3)当6<x≤8时, ∴S重叠=S五边形GMCQH=S梯形GMNH-SΔQCN
x2, ∵SΔPMN= ×4×8=16 P 若 x2=8,则x=±4,不合题意舍去 12- (8-x)2, N M (2)若重叠部分的面积为等腰直角ΔPMN面积的一半,求x? 0≤x≤2 2x-2, ∵y= 2<x≤6 6<x≤8 8 若2x-2 =8,则x=5,合题意,保留 若12- (8-x)2=8,则x=0或x=-16 ,均不合题意,舍去。
P A D 2 N B 8 M 8 C ∴当x=5时,重叠部分的面积为RtΔPNN的面积的一半
小结: 综合体验清点收获 动点问题 动点题是近年来中考的的一个热点问题,解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解。一般方法:首先根据题意理清题目中两个变量X、Y及相关常量。第二找关系式。把相关的量用一个自变量的表达式表达出来,再解出。第三,确定自变量范围,画相应的图象。 必要时,多作出几个符合条件的草图也是解决问题的好办法。 收获一:化动为静 收获二:分类讨论 收获三:数形结合 收获四:构建函数模型、方程模型
谢谢! 请各位老师批评指正!
例2、菱形OABC的边长为4cm,∠AOC=600,动点P从O出发,以每秒1cm的速度沿O A B路线运动,点P出发2秒后,动点Q从O出发,在OA上以每秒1cm的速度运动,在AB上以每秒2cm的速度沿O A B运动,过P、Q两点分别作对角线AC的平行线,设P点运动的时间为x秒,这两条平行线在菱形上截出的图形的周长为ycm,问当x为多少时,周长y可能为一个定值,定值为多少? C B O A P
C B O A 第一种情形: D P 解:(1)当0≤x≤2时, ,易证ΔPOD为一等边三角形, ∴y=3OP =3x
C B O A 第二种情形: M N P Q 解:(2)当2<x≤4时, y=3OP-OQ =3x -(x-2) =2x+2
C B O A 第三种情形: M N P Q 解:(3)当4<x≤6时, y=OC+BC+AQ+AP =4OA-OQ-BP =16 -(x-2) -(8-x) =10
C B O A 第四种情形: M N P Q 解:(4)当6<x≤8时, y=NQ+BN+QP =3QB-PB =3[4-2(x-6)] -(8-x) =40-5x
3x, 0≤x≤2 2x+2, 2<x≤4 y= 10, 4<x≤6 40-5x, 6<x≤8 ∴当4≤x≤6时,周长y是一个定值,定值为10