中考常考瓜豆模型(中考复习专题之瓜豆原理)
中考常考瓜豆模型(中考复习专题之瓜豆原理)一.轨迹解析式常考题型方法:第一步:找主动点的轨迹 ;第二步:找从动点与主动点的关系;第三步:找主动点的起点和终点;第四步:通过相似确定从动点的轨迹,第五步:根据轨迹确定点线、点圆最值。图1如图1,若点O是定点,点A点B是动点,点A的运动轨迹已知道,且点OB与OA的长度比一定为b:a,且夹角固定,为n°,则B的运动轨迹与A的运动轨迹相似,且相似比为b:a且点B的运动轨迹可以看出是点A的运动轨迹绕点O顺时针旋转n°得到(注意是一组对应点与点O组成的以点O为顶点的角为n°,且与点O组成的对应线段比为b:a)
中考复习专题之瓜豆原理
初中数学有一类动态问题叫做主从联动,有的老师叫他瓜豆原理,也有的老师叫他旋转相似,我感觉这类问题在解答的时候需要有轨迹思想,就是先要明确主动点的轨迹,然后要搞清楚主动点和从动点的关系,进而确定从动点的轨迹来解决问题,但在解答问题时,要符合解不超纲的原则,所以最后解决问题还是用到了旋转相似的知识,也就是动态手拉手模型。
涉及的知识和方法:
知识:①相似;②三角形的两边之和大于第三边;③点到直线之间的距离垂线段最短;④点到圆上点共线有最值。
方法:第一步:找主动点的轨迹 ;第二步:找从动点与主动点的关系;第三步:找主动点的起点和终点;第四步:通过相似确定从动点的轨迹,第五步:根据轨迹确定点线、点圆最值。
图1
如图1,若点O是定点,点A点B是动点,点A的运动轨迹已知道,且点OB与OA的长度比一定为b:a,且夹角固定,为n°,则B的运动轨迹与A的运动轨迹相似,且相似比为b:a且点B的运动轨迹可以看出是点A的运动轨迹绕点O顺时针旋转n°得到(注意是一组对应点与点O组成的以点O为顶点的角为n°,且与点O组成的对应线段比为b:a)
常考题型
一.轨迹解析式
例题:如图 △ABO为等腰直角三角形 A(−4 0),直角顶点B在第二象限。点C在y轴上移动,以BC为斜边作等腰直角△BCD,我们发现直角顶点D点随着C点的移动也在一条直线上移动,这条直线的函数表达式是___.
上题图
分析:
由于题目已明确点D 的轨迹是一条直线,所以我们可以采用特殊值法来考虑,选取两个特殊位置的点,确定相应的点D的坐标即可。
答案图
当BC与x轴平行时,过B作BE⊥x轴,过D作DF⊥x轴,交BC于点G,如图1所示,
∵等腰直角△ABO的O点是坐标原点 A的坐标是(−4 0),
∴AO=4,
∴BC=BE=AE=EO=GF=0.5OA=2 OF=DG=BG=CG=0.5BC=1,DF=DG GF=3,
∴D坐标为(−1 3);
当C与原点O重合时,D在y轴上,
此时OD=BE=2 即D(0 2),
设所求直线解析式为y=kx b(k≠0),
将两点坐标代入得
解得:k=−1
b=2.
则这条直线解析式为y=−x 2.
故答案为:y=−x 2.
反思:为何点D 的轨迹是一条直线呢?能用瓜豆原理来解释吗?
定点点B,动点C D,且满足BC:DB等于一个定值,为根号2
且∠CBD永远为45°。已知C点的运动轨迹为直线y轴。所以:
主动点为点C,被动点为点D 主动点的轨迹是一条直线所以被动点的轨迹也是一条直线。
练习题(淄博中考真题):如图 在直角坐标系中 点A的坐标是(0 3) 点C是x轴上的一个动点 点C在x轴上移动时 始终保持△ACP是等边三角形。当点C移动到点O时 得到等边三角形AOB(此时点P与点B重合).
(1)点C在移动的过程中 当等边三角形ACP的顶点P在第三象限时(如图) 求证:△AOC≌△ABP;由此你发现什么结论?
(2)求点C在x轴上移动时,点P所在函数图象的解析式。
上题图
答案
二:求经过的路径长
例题:已知:如图,正方形ABCD的边长为2,动点E从点A出发,沿边AB−向中点B运动,以DE为边作正方形DEFG. 求在点E的运动过程中,对应的点F的运动路径的长。
上题图
分析:定点点D,动点E F,且满足DF:DE等于一个定值,为
根号2,且∠EDF永远为45°。已知E点的运动轨迹为线段AB。所以:
主动点为点E,被动点为点F 主动点的轨迹是一条线段AB所以被动点的轨迹也是一条线段且长度为AB的根号2倍
答案图
解答:
当点E在与点A重合时,点F在点B处,当点E与B点重合时,点F的位置如上图所示 所以点F的运动的路径为BF;
可求的BF=2倍的根号2
(此处容易求出,过程已省)
练习:在边长为12cm的正方形ABCD中,点E从点D出发,沿边DC以1cm/s的速度向点C运动,同时,点F从点C出发,沿边CB以1cm/s的速度向点B运动,当点E达到点C时,两点同时停止运动,连接AE、DF交于点P,设点E. F运动时间为t秒。回答下列问题:
(1)如图1 当t为多少时 EF的长等于45√cm?
(2)如图2,在点E. F运动过程中,
①求证:点A. B. F. P在同一个圆(⊙O)上;
②是否存在这样的t值,使得问题①中的⊙O与正方形ABCD的一边相切?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由;
③请直接写出问题①中,圆心O的运动的路径长为___.
上题图
答案图1
答案图2
三.求最值问题
例题1如图 在平面直角坐标系中 已知点A(4 0) B为y轴正半轴上一动点 连接AB 以AB为一边下作等边△ABC 连接OC 则OC的最小值为 ____ .
上题图
分析:定点点A,动点B C,且满足AB:AC等于一个定值,为1,且∠BAC永远为60°。已知B点的运动轨迹为y轴。所以:
主动点为点B,被动点为点C 主动点的轨迹是一条直线。所以被动点的轨迹也是一直线所以我们可以采用特殊值法来考虑,选取两个特殊位置的点B,确定相应的点C的坐标即可求出点C的运动轨迹,在求最小值。
答案1
答案2
例题2在Rt△ABC中 ∠ACB=90∘,AC=8,BC=6,点D是以点A为圆心4为半径的圆上一点,连接BD,点M为BD中点,线段CM长度的最大值为___.
上题图
分析:定点点B,动点D M,且满足BD:BM等于一个定值,为2,且∠DBM永远为0°。已知D点的运动轨迹为以A为圆心半径为4的圆。所以:
主动点为点D,被动点为点M 所以被动点的轨迹也是一个圆且半径为2,接下来找圆心N,BA:BN=2,且∠ABN=0°,及A B N三点共线,所以N点在AB的中点这个位置
如图
CN=0.5AB=5
当C N M三点共线时,存在最值,最大值为7,最小值为3
请同学们思考还有其他方法吗?
答案
练习题
1. 已知AB=3,AC=2,∠CBD=30°,∠DCB=90° 则AD 的取值范围是多少?
2.如图2,在平面直角坐标系中,已知点A(2 3)为圆心,P是半径为2的圆上的任意动点,以OP为直角边作等腰直角三角形OPQ,且点Q在第二象限内,求AQ的最小值及最大值
上题图