中考數學熱門考點:瓜豆(軌跡之線段篇)

大家好!我是鳥叔!今天我們來介紹一下瓜豆原理部分的軌跡之線段篇!


二、軌跡之線段篇

【引例1】如圖,P是直線BC上一動點,連接AP,取AP中點Q,當點P在BC上運動時,Q點軌跡是?

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【分析】當P點軌跡是直線時,Q點軌跡也是一條直線.

可以這樣理解:分別過A、Q向BC作垂線,垂足分別為M、N,在運動過程中,因為AP=2AQ,所以QN始終為AM的一半,即Q點到BC的距離是定值,故Q點軌跡是一條直線.

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【引例2】如圖,△APQ是等腰直角三角形,∠PAQ=90°且AP=AQ,當點P在直線BC上運動時,求Q點軌跡?

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【分析】當AP與AQ夾角固定且AP:AQ為定值的話,P、Q軌跡是同一種圖形.

當確定軌跡是線段的時候,可以任取兩個時刻的Q點的位置,連線即可,比如Q點的起始位置和終點位置,連接即得Q點軌跡線段.


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【模型總結】

必要條件:

主動點、從動點與定點連線的夾角是定量(∠PAQ是定值);

主動點、從動點到定點的距離之比是定量(AP:AQ是定值).

結論:

P、Q兩點軌跡所在直線的夾角等於∠PAQ(當∠PAQ≤90°時,∠PAQ等於MN與BC夾角)

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P、Q兩點軌跡長度之比等於AP:AQ(由△ABC∽△AMN,可得AP:AQ=BC:MN)

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【2017姑蘇區二模】如圖,在等邊△ABC中,AB=10,BD=4,BE=2,點P從點E出發沿EA方向運動,連結PD,以PD為邊,在PD的右側按如圖所示的方式作等邊△DPF,當點P從點E運動到點A時,點F運動的路徑長是________.

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【分析】根據△DPF是等邊三角形,所以可知F點運動路徑長與P點相同,P從E點運動到A點路徑長為8,故此題答案為8.

【2013湖州中考】如圖,已知點A是第一象限內橫座標為的一個定點,AC⊥x軸於點M,交直線y=-x於點N,若點P是線段ON上的一個動點,∠APB=30°,BA⊥PA,則點P在線段ON上運動時,A點不變,B點隨之運動.求當點P從點O運動到點N時,點B運動的路徑長是________.

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【練習】如圖,在平面直角座標系中,A(-3,0),點B是y軸正半軸上一動點,點C、D在x正半軸上,以AB為邊在AB的下方作等邊△ABP,點B在y軸上運動時,求OP的最小值.

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【分析】求OP最小值需先作出P點軌跡,根據△ABP是等邊三角形且B點在直線上運動,故可知P點軌跡也是直線.

取兩特殊時刻:(1)當點B與點O重合時,作出P點位置P1;(2)當點B在x軸上方且AB與x軸夾角為60°時,作出P點位置P2.連接P1P2,即為P點軌跡.

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根據∠ABP=60°可知:與y軸夾角為60°,作OP⊥P1P2,所得OP長度即為最小值,OP2=OA=3,所以OP=1.5.

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【2019宿遷中考】如圖,正方形ABCD的邊長為4,E為BC上一點,且BE=1,F為AB邊上的一個動點,連接EF,以EF為邊向右側作等邊△EFG,連接CG,則CG的最小值為  

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【分析】同樣是作等邊三角形,區別於上一題求動點路徑長,本題是求CG最小值,可以將F點看成是由點B向點A運動,由此作出G點軌跡:

考慮到F點軌跡是線段,故G點軌跡也是線段,取起點和終點即可確定線段位置,初始時刻G點在G1位置,最終G點在G2位置(G2不一定在CD邊),G1G2即為G點運動軌跡.

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CG最小值即當CG⊥G1G2的時候取到,作CH⊥G1G2於點H,CH即為所求的最小值.

根據模型可知:G1G2與AB夾角為60°,故G1G2⊥EG1.

過點E作EF⊥CH於點F,則HF=G1E=1,CF=1/2CE=1.5,

所以CH=2.5,因此CG的最小值為2.5.

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