本文内容选自2021年连云港中考数学压轴题。题目考查动点轨迹问题,为大家常说的瓜豆模型。题目比较常规,值得研究。
【中考真题】
(2021·连云港)在数学兴趣小组活动中,小亮进行数学探究活动.
(1)是边长为3的等边三角形,是边上的一点,且,小亮以为边作等边三角形,如图1.求的长;
(2)是边长为3的等边三角形,是边上的一个动点,小亮以为边作等边三角形,如图2.在点从点到点的运动过程中,求点所经过的路径长;
(3)是边长为3的等边三角形,是高上的一个动点,小亮以为边作等边三角形,如图3.在点从点到点的运动过程中,求点所经过的路径长;
(4)正方形的边长为3,是边上的一个动点,在点从点到点的运动过程中,小亮以为顶点作正方形,其中点、都在直线上,如图4.当点到达点时,点、、与点重合.则点所经过的路径长为 ,点所经过的路径长为 .
【分析】
(1)根据SAS即可得到结论。
(2)有了(1)中的结论,那么本题就可以考虑用上面的方法证明全等,然后根据对应边相等求出路径长。
(3)还是与前面的类似,找到全等即可,可以先确定起点与重点,容易找到对应的三角形全等。
(4)根据图形,连接CH,可以发现△ABF≌△CBH,那么就可以得到CH与AF相等的。因为点F、G都在AE上,说明∠AFB=90°始终不变,那么点F的轨迹为以AB为直径的圆弧,同样可以得到点H的轨迹为BC为直径的圆弧。
易得AG⊥CH,AH⊥GH,那么可以得到C、G、H三点共线,那么∠AGC=90°,点G的轨迹为AC为直径的圆弧。那么确定起点与终点即可得到结论。【答案】解:(1)如图,和是等边三角形,,,,,,,;
(2)如图2,连接,
由(1),,,,,,又点在点处时,,点在处时,点与点重合.点运动的路径长.
(3)如图3,取的中点,连接,
,,,,,和是等边三角形,,,,,,,,,又点在处时,,点在处时,点与点重合.点所经过的路径的长;
(4)如图,连接,,相交于点,取的中点,的中点,连接,,
,点的运动轨迹为以点为圆心,长为半径的圆上;,,即,,,点在以点为圆心,长为半径的圆上;当点在处时,点,,重合,点和点重合;当点在点处时,点和点重合,点与点重合;
连接,,
由上证明可得,,,点,,三点共线,,点是的中点,是斜边中线,点在以点为圆心,长为半径的圆上;点所经过的路径长;
点所经过的路径长.
故答案为:,.