线段与角的动点问题
1.如图,射线OM上有三点A、B、C,满足OA=20cm,AB=60cm,BC=10cm(如图所示),点P从点O出发,沿OM方向以1cm/秒的速度匀速运动,点Q从点C出发在线段CO上向点O匀速运动(点Q运动到点O时停止运动),两点同时出发.
(1)当P运动到线段AB上且PA=2PB时,点Q运动到的位置恰好是线段OC的三等分点,求点Q的运动速度;
(2)若点Q运动速度为3cm/秒,经过多长时间P、Q两点相距70cm?
【解答】解:(1)P在线段AB上,由PA=2PB及AB=60,可求得PA=40,OP=60,故点P运动时间为60秒.
若CQ=OC时,CQ=30,点Q的运动速度为30÷60=(cm/s); 若OQ=OC,CQ=60,点Q的运动速度为60÷60=1(cm/s). (2)设运动时间为t秒,则t+3t=90±70,解得t=5或40, ∵点Q运动到O点时停止运动,
∴点Q最多运动30秒,当点Q运动30秒到点O时PQ=OP=30cm,之后点P继续运动40秒,则
PQ=OP=70cm,此时t=70秒, 故经过5秒或70秒两点相距70cm.
2.如图,直线l上依次有三个点O,A,B,OA=40cm,OB=160cm.
(1)若点P从点O出发,沿OA方向以4cm/s的速度匀速运动,点Q从点B出发,沿BO方向匀速运动,两点同时出发
①若点Q运动速度为1cm/s,则经过t秒后P,Q两点之间的距离为 |160﹣5t| cm(用含t的式子表示)
②若点Q运动到恰好是线段AB的中点位置时,点P恰好满足PA=2PB,求点Q的运动速度.
(2)若两点P,Q分别在线段OA,AB上,分别取OQ和BP的中点M,N,求
的值.
【解答】解:(1)①依题意得,PQ=|160﹣5t|;
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故答案是:|160﹣5t|;
②如图1所示:4t﹣40=2(160﹣4t),解得 t=30, 则点Q的运动速度为:
=2(cm/s);
如图2所示:4t﹣40=2(4t﹣160),解得t=7, 则点Q的运动速度为:
=(cm/s);
综上所述,点Q的运动速度为2cm/s或cm/s;
(2)如图3,两点P,Q分别在线段OA,AB上,分别取OQ和BP的中点M,N,求的值.
OP=xBQ=y,则MN=(160﹣x)﹣(160﹣y)+x=(x+y), 所以,
=
=2.
3.如图,射线OM上有三点A、B、C,满足OA=60cm,AB=60cm,BC=10cm(如图所示),点P从点O出发,沿OM方向以1cm/秒的速度匀速运动. (1)当点P运动到AB的中点时,所用的时间为 90 秒.
(2)若另有一动点Q同时从点C出发在线段CO上向点O匀速运动,速度为3cm/秒,求经过多长时间P、Q两点相距30cm?
【解答】解:(1)当点P运动到AB的中点时,点P运动的路径为60cm+30cm=90cm, 所以点P运动的时间=故答案为90;
(2)当点P和点Q在相遇前,t+30+3t=60+60+10,解得t=25(秒),
=90(秒);
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当点P和点Q在相遇后,t+3t﹣30=60+60+10,解得t=40(秒), 答:经过25秒或40秒时,P、Q两点相距30cm.
4.如图,在数轴上点A表示的数是﹣3,点B在点A的右侧,且到点A的距离是18;点C在点A与点B之间,且到点B的距离是到点A距离的2倍. (1)点B表示的数是 15 ;点C表示的数是 3 ;
(2)若点P从点A出发,沿数轴以每秒4个单位长度的速度向右匀速运动;同时,点Q从点B出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动.设运动时间为t秒,在运动过程中,当t为何值时,点P与点Q之间的距离为6?
(3)在(2)的条件下,若点P与点C之间的距离表示为PC,点Q与点B之间的距离表示为QB,在运动过程中,是否存在某一时刻使得PC+QB=4?若存在,请求出此时点P表示的数;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)点B表示的数是﹣3+18=15;点C表示的数是﹣3+18×=3. 故答案为:15,3;
(2)点P与点Q相遇前,4t+2t=18﹣6,解得t=2; 点P与点Q相遇后,4t+2t=18+6,解得t=4; (3)假设存在,
当点P在点C左侧时,PC=6﹣4t,QB=2t, ∵PC+QB=4,∴6﹣4t+2t=4, 解得t=1.
此时点P表示的数是1;
当点P在点C右侧时,PC=4t﹣6,QB=2t, ∵PC+QB=4,∴4t﹣6+2t=4,解得t=. 此时点P表示的数是
.
.
综上所述,在运动过程中存在PC+QB=4,此时点P表示的数为1或5.将一副三角板放在同一平面内,使直角顶点重合于点O.
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(1)如图①,若∠AOB=155°,求∠AOD、∠BOC、∠DOC的度数.
(2)如图①,你发现∠AOD与∠BOC的大小有何关系?∠AOB与∠DOC有何关系?直接写出你发现的结论.
(3)如图②,当△AOC与△BOD没有重合部分时,(2)中你发现的结论是否还仍然成立,请说明理由.
【解答】解:(1)∠AOD=∠BOC=155°﹣90°=65°, ∠DOC=∠BOD﹣∠BOC=90°﹣65°=25°; (2)∠AOD=∠BOC, ∠AOB+∠DOC=180°;
(3)∠AOB+∠COD+∠AOC+∠BOD=360°, ∵∠AOC=∠BOD=90°, ∴∠AOB+∠DOC=180°.
6.以直线AB上点O为端点作射线OC,使∠BOC=60°,将直角△DOE的直角顶点放在点O处.
(1)如图1,若直角△DOE的边OD放在射线OB上,则∠COE= 30° ;
(2)如图2,将直角△DOE绕点O按逆时针方向转动,使得OE平分∠AOC,说明OD所在射线是∠BOC的平分线;
(3)如图3,将直角△DOE绕点O按逆时针方向转动,使得∠COD=∠AOE.求∠BOD的度数.
【解答】解:(1)∵∠BOE=∠COE+∠COB=90°, 又∵∠COB=60°,
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∴∠COE=30°, 故答案为:30°;
(2)∵OE平分∠AOC, ∴∠COE=∠AOE=COA, ∵∠EOD=90°,
∴∠AOE+∠DOB=90°,∠COE+∠COD=90°, ∴∠COD=∠DOB,
∴OD所在射线是∠BOC的平分线;
(3)设∠COD=x°,则∠AOE=5x°, ∵∠DOE=90°,∠BOC=60°, ∴6x=30或5x+90﹣x=120 ∴x=5或7.5, 即∠COD=5°或7.5° ∴∠BOD=65°或52.5°.
7.如图1,点O为直线AB上一点,过点O作射线OC,使∠BOC=130°,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方. (1)将图1中的三角板绕点O逆时针旋转至图2,使一边OM在∠BOC的内部,且恰好平分∠BOC,问:此时直线ON是否平分∠AOC?请直接写出结论:直线ON 平分 (平分或不平分)∠AOC.
(2)将图1中的三角板绕点O以每秒5°的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,直线ON恰好平分锐角∠AOC,则t的值为 13或49 .(直接写出结果) (3)将图1中的三角板绕点O顺时针旋转,请探究:当ON始终在∠AOC的内部时(如图3),∠AOM与∠NOC的差是否发生变化?若不变,请求出这个差值;若变化,请举例说明.
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