平行四边形中的动点问题

 

平行四边形中的动点问题

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。一般方法是抓住变化中的“不变量”,以不变应万变,首先根据题意理清题目中两个变量X、Y的变化情况并找出相关常量,第二,按照图形中的几何性质及相互关系,找出一个基本关系式,把相关的量用一个自变量的表达式表达出来,然后再根据题目的要求,依据几何、代数知识解出。第三,确定自变量的取值范围,画出相应的图象。

一、例题:

如图,在平行四边形ABCD中,AD=4 cm,∠A=60°,BD⊥AD. 一动点P从A出发,以每秒1 cm的速度沿A→B→C的路线匀速运动,过点P作直线PM,使PM⊥AD .

(1) 当点P运动2秒时,设直线PM与AD相交于点E,求△APE的面积;

(2) 当点P运动2秒时,另一动点Q也从A出发沿A→B→C的路线运动,且在AB上以每秒1 cm的速度匀速运动,在BC上以每秒2 cm的速度匀速运动. 过Q作直线QN,使QN∥PM. 设点Q运动的时间为t秒(0≤t≤10),直线PM与QN截平行四边形ABCD所得图形的

2面积为S cm .

① 求S关于t的函数关系式;② (附加题) 求S的最大值。

DC

M

AE

解题思路:

第(1)问比较简单,就是一个静态问题当点P运动2秒时,AP=2 cm,

由∠A=60°,知AE=1,

3 2

第(2)问就是一个动态问题了,题目要求面积与运动时间的函数关系式,这就需要我们根据题目,综合分析,分类讨论.

P点从A→B→C一共用了12秒,走了12 cm,

Q 点从A→B用了8秒,B→C用了2秒,

所以t的取值范围是 0≤t≤10

不变量:P、Q 点走过的总路程都是12cm,P点的速度不变,所以AP始终为:t+2 若速度有变化,总路程 =变化前的路程+变化后的路程=变化前的速度×变化点所用时间+变化后的速度×(t-变化点所用时间).

如当8≤t≤10时,点Q所走的路程AQ=1×8+2(t-8)=2t-8

① 当0≤t≤6时,点P与点Q都在AB上运动,

设PM与AD交于点G,QN与AD交于点F, ∴ SΔAPE=

tt33,QF=t. t,AP=t+2,AG=1+,PG=?2222

∴ 此时两平行线截平行四边形ABCD是一个直角梯形, 则AQ=t,AF=3.t?22

当6≤t≤8时,点P在BC上运动,点Q仍在AB上运动.

设PM与DC交于点G,QN与AD交于点F,

tt则AQ=t,AF=,DF=4-(总量减部分量), 22

QF=, t,AP=t+2,BP=t-6(总量减部分量)2其面积为(PG + QF)×AG÷2 S=

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