难点一 动点问题 类型1 几何背景下的动点问题 1.熟练掌握基本几何图形的性质及其基本元素与性质、性质与性质之间的关系. 2.不仅能看图,更能构图和解图. 3.不仅能审题,更能思考每一个条件增加的意图,并进行针对性破解. 4.打破代数和几何方法的壁垒,能够运用代数方法解决一些几何问题. 5.强化模型意识,能够在复杂背景中快速提取模型并关联相关结论. 1.(2025·陕西)如图,在 ABCD中,AB=6,AD=8,∠B=60°.动点M,N分别在边AB,AD上,且AM=AN,以MN为边作等边△MNP,使点P始终在 ABCD的内部或边上.当△MNP的面积最大时,DN的长为 5 . 2.【问题呈现】小明在数学兴趣小组活动时遇到一个几何问题:如图①,在等边△ABC中,AB=3,点M,N分别在边AC,BC上,且AM=CN,试探究线段MN长度的最小值. 【问题分析】小明通过构造平行四边形,将双动点问题转化为单动点问题,再通过定角发现这个动点的运动路径,进而解决上述几何问题. 【问题解决】如图②,过点C,M分别作MN,BC的平行线,并交于点P,作射线AP. 在【问题呈现】的条件下,完成下列问题: (1)证明:AM=MP; (2)求∠CAP的大小和线段MN长度的最小值. (1)证明:∵CP∥MN,MP∥NC, ∴四边形CPMN是平行四边形.∴MP=NC. 又AM=CN,∴AM=MP. (2)解:∵AM=MP, ∴∠CAP=∠MPA. ∵△ABC为等边三角形, ∴∠PMC=∠ACB=60°. ∴∠CAP=∠MPA=30°. ∵四边形CPMN是平行四边形, ∴MN=PC. ∴当PC⊥AP时,PC取得最小值,此时MN取得最小值,此时PC=. ∴线段MN长度的最小值是. 1.(2024·兰州)综合与实践 【问题情境】在数学综合实践课上,同学们以特殊三角形为背景,探究动点运动的几何问题.如图,在△ABC中,点M,N分别为AB,AC上的动点(不含端点),且AN=BM. 【初步尝试】(1)如图①,当△ABC为等边三角形时,小颜发现:将MA绕点M逆时针旋转120°得到MD,连接BD,则MN=DB,请思考并证明. 提示:证明△ANM≌△MBD,得到MN=DB. 证明:∵△ABC为等边三角形,∴∠A=60°,AB=AC. ∵MA绕点M逆时针旋转120°得到MD,∴DM=AM,∠AMD=120°.∴∠DMB=60°.∴∠DMB=∠A. 又AN=MB,DM=MA,∴△ANM≌△MBD(SAS).∴MN=DB. 【类比探究】(2)小梁尝试改变三角形的形状后进一步探究:如图②,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,AE⊥MN于点E,延长AE交BC于点F,将MA绕点M逆时针旋转90°得到MD,连接DA,DB.试猜想四边形AFBD的形状,并说明理由. 提示:证明AD∥BF,DB∥AF,得出四边形AFBD为平行四边形. 解:四边形AFBD为平行四边形.理由如下: ∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=45°. ∵MA绕点M逆时针旋转90°得到MD, ∴MA=MD,∠DMA=∠DMB=90°. ∴∠MAD=∠MDA=45°.∴∠MAD=∠ABF=45°.∴AD∥BF. 在△ANM和△MBD中, ∴△ANM≌△MBD(SAS).∴∠AMN=∠MDB. ∵AE⊥MN,∴∠AMN+∠MAE=90°. 又∠MDB+∠MBD=90°,∠AMN=∠MDB, ∴∠MBD=∠MAE.∴DB∥AF.∴四边形AFBD为平行四边形. 【拓展延伸】(3)孙老师提出新的探究方向:如图③,在△ABC中,AB=AC=4,∠BAC=90°,连接BN,CM,请直接写出BN+CM的最小值. 提示:过点A作∠BAG=45°,使AG=CB,连接GM,GC,BG,延长CB,过点G作GO⊥CB于点O,可证GM=BN.当点G,M,C三点共线时,BN+CM的值最小,最小值为CG的长. 解:BN+CM的最小值为4. 2.(2025·南充)在矩形ABCD中,AB=10,AD=17,点E是线段BC上异于点B的一个动点,连接AE,把△ABE沿直线AE折叠,使点B落在点P处. 【初步感知】(1)如图①,当E为BC的中点时,延长AP交CD于点F,求证:FP=FC. 提示:连接EF,证明△EPF≌△ECF. 证明:如图①,连接EF,由折叠可得∠APE=∠B=90°,PE=BE. ∵四边形ABCD为矩形, ∴∠C=90°. ∵E为BC的中点, ∴BE=EC.∴PE ... ...
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