路径问题

温柔似野鬼°
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2021年01月18日 19:30
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秋天风景图片-八下英语单词

2021年1月18日发(作者:羊固)

2018

04

27
日沐木数学
-< br>路径问题



一.选择题(共
23
小题)

1

如图,
边长为
2
的正方形
ABCD
的 顶点
A

B
在一个半径为
2
的圆上,
顶点
C

D
在圆内,将正方形
ABCD
沿圆的内壁作无滑动的滚动.当滚 动一周回到原位置
时,点
C
运动的路径长为(





A

2
π

B


+
1

π

C


+
2

π

D


+
1

π

2

如图,
矩形
ABCD
的边
AB=3cm

AD=4 cm


E
从点
A
出发,
沿射线
AD移动,

CE
为直径作⊙
O
,点
F
为⊙
O
与射线
BD
的公共点,连接
EF
,过点
E
作< br>EG

EF
,交⊙
O
于点
G
,当⊙
O
与射线
BD
相切时,点
E
停止移动,则在运动过程中
点< br>G
移动路程的长为(





A

4cm B

cm
C

cm
D

cm


M

N
是半圆上不 与
B

C
重合的两点,
上从点
M
运动到点
N
时,
3
.如图,
BC
是⊙
O
的直径,
B C=4
且∠
MON=120°
,△
ABC
的内心为
E
点,当点
A


E
运动的路径长是(






1
页(共
38
页)



A

B

C

D


4
.如图,菱形
ABCD
放置在直线
l上(
AB
与直线
l
重合)

AB=4
,∠DAB=60°

将菱形
ABCD
沿直线
l
向右无滑动 地在直线
l
上滚动,从点
A
离开出发点到点
A
第一次落在直 线
l
上为止,点
A
运动经过的路径总长度为(





A


B


C


D


5
.如图,将矩形
ABCD
绕其右下角的顶点按顺时针方向旋转
90°
至图①位置,继
续绕右下 角的顶点按顺时针方向旋转
90°
至图②位置,以此类推,这样连续旋转
2017次.

AB=4

AD=3

则顶点
A
在整个旋转过程中所经过的路径总长为






A

2017π

B

2034π

C

3024π

D

3026π
6
.如图,在等腰
Rt

ABC
中,斜边
AB=8,点
P
在以
AC
为直径的半圆上,
M

PB< br>的中点,当点
P
沿半圆从点
A
运动至点
C
时,点M
运动的路径长是(





A

2
π

B

π
C



D

2

7
.已知⊙
O

AB
是直径,
AB=4
,弦
CD
⊥< br>AB
且过
OB
的中点,
P
是劣弧
BC
上一< br>动点,
DF
垂直
AP

F
,则
P

C
运动到
B
的过程中,
F
运动的路径长度(





2
页(共
38
页)




A

π

B


C

π

D

2

8
. 如图,矩形
ABCD
中,
AD=a

AB=b

b

a

,点
E
是线段
AD
上一个动点,以
AE
为边作正方形
AGFE
,点
G
在边
AB
上,连接
FC
,点
H

FC
的中点,当点
E
A
运动到
D
的过程中,点
H
经过的路径长为(





A


B


C

D


9
.如图,正方形
ABCD
的边长是
2
,点
P
从点
D
出发沿
DB
向点
B
运动,至点
B
停止运动,连接< br>AP
,过点
B

BH
垂直于直线
AP
于点< br>H
,在点
P
运动过程中,

H
所走过的路径长是(< br>




A

2
B


C

π

D



10
.如图,半径为
2cm
, 圆心角为
90°
的扇形
OAB
的弧
AB
上有一运动的点P

从点
P
向半径
OA
引垂线
PH

OA
于点
H

设△
OPH
的内心为
I
当点
P
在弧
AB
上从点
A
运动到点
B
时,内心
I
所经过的路径长为(





3
页(共
38
页)




A

π
B

π

C

π

D

π

,点
E

AB
中点,点
F

AD
边上
11.如图,在矩形
ABCD
中,
AB=2

AD=
A

D
运动的一个动点,连结
EF
,将△
AEF
沿
EF
折叠,点
A
落在点
G
处,在
运动的过程中 ,点
G
运动的路径长为(





A

B


C


D

1

12

如图,
在直角坐标系中,

A

B
分别在
x
轴和
y
轴上,

A
的坐标为
(﹣
2

0

,∠
ABO=30°
,线段
PQ
的端点
P
从点
O
出发,沿△
OBA
的边按
O→B→A→O
运动一周,同时另一端点
Q
随之在
x
轴的非负半轴上运动,如果
PQ=2

P
点运动一周时,点
Q
运动的总路程是(




,那么

A

4
B

6
C

6
D

8

13
.如图, 等边△
OPQ
的边长为
2
,以
O
为圆心,
AB为直径的半圆经过点
P


Q
.连接
AQ
,< br>BP
相交于点
C
,将等边△
OPQ

OA

OP
重合的位置开始,绕
着点
O
顺时针旋转
120°
,则交点
C
运动的路径是(





4
页(共
38
页)




A
.长度为
的线段.

B
.半径为
2
C
.半径为
的一段圆弧

的一段圆弧

D
.无法确定

14
.如图,四边形
ABCD
是正方形,动点
E

F
分别从
D

C
两点同时出发,以相
同的速度分别在边
DC

CB上移动,当点
E
运动到点
C
时都停止运动,
DF
AE
相交于点
P
,若
AD=8
,则点
P
运动的 路径长为(





A

8
B

4
C



D



.若点
P
在优弧
BAC
上由点
B

15
.如图,弓形
ABC
中,∠
BA C=60°

BC=2
动到点
C
,记△
PBC
的内 心为
I
,点
I
随点
P
的移动所经过的路径长为(





A

π

B

π

C

π

D



16
.如图,已知△
ABC
, ∠
C=90°
,∠
A=30°

BC=2
,动点
D
在边
AC
上,以
BD

边作等边△
BDE
(点
E

A

BD
的同侧)
,在点
D从点
A
移动至点
C
的过程中,

E
移动的路线 为(






5
页(共
38
页)



A


B

2
C


D


17
.如图,在
Rt

ABC中,∠
ACB=90°

tan

CAB=

AB=3
,点
D
在以斜边
AB
为直径的半圆上,

M

CD
的三等分点,
当点
D
沿着半圆,
从点A
运动到点
B
时,点
M
运动的路径长为(





A

π


B



C


π

D



18
.一块等边三角形的木板,边长为
1
,现将木板沿水平线翻滚(如图)
,那么

B
经过的路径长度为(< br>




A

B


C

2
D


19
.如图,将一个含< br>30°
角的三角尺绕点
C
顺时针方向旋转到△
A'B'C'
的 位置.若
BC=15cm
,那么顶点
A
从开始到结束所经过的路径长为(




A

10πcm

B

30πcm

C

20
πcm

D

15πcm

20
.如图,水平地面上有一面积为30πcm
2
的灰色扇形
OAB
,其中
OA=6cm
, 且
OA
垂直于地面,将这个扇形向右滚动(无滑动)至点
B
刚好接触地面为止 ,则
在这个滚动过程中,点
O
移动的距离是(





6
页(共
38
页)




A

10πcm

B

20πcm

C

24πcm

D

30πcm

21
.如图,☉
O
的半 径为
2

AB

CD
是互相垂直的两条直径,点
P
是☉
O
上任
意一点(点
P
与点
A

B

C

D
不重合)
,过点
P

PM

AB
于点
M

PN

CD


N


Q

MN
的中点,
当点
P
沿着圆周转过
90
时,

Q
走过的路径长为






A


B


C


D


22
.如图,在
R t

ABC
中,
BC=3
,∠
BAC=30°
,斜 边
AB
的两个端点分别在相互
垂直的射线
OM

ON
上滑动.
下列结论:
①若
C

O
两点关于
AB< br>对称,

OA=3

②若
AB
平分
CO,则
AB

CO
;③
C

O
两点间的 最大距离是
6
;④斜边
AB
的中

D
运动的路径长 是
π
,其中正确的有(





A
.①②

B
.③④

C
.②③④

D
.①③④

23
.如图, ⊙
O
的半径为
2

AB

CD
是两条互相 垂直的直径,点
P
是⊙
O
上任
意一点(点
P
与点< br>A

B

C

D
均不重合)
,过点
P

PM

AB
于点
M

PN< br>⊥
CD
于点
N
,点
Q
是线段
MN
的 中点.若点
P
以点
O
为旋转中心.沿着圆周顺时针
旋转
45 °
.则点
Q
经过的路径长为(





7
页(共
38
页)




A




B


C


D


二.填空题(共
2
小题)

24
.如图,在边长为
2
的菱形
ABCD
中,∠
A=60°

M
是边AD
的中点,
N

AB
上一动点(不与
A
、< br>B
重合)
,将△
AMN
沿
MN
所在直线翻折得到△< br>A
1
MN
,连接
A
1
C
,画出点
N

A

B
的过程中
A
1
的运动轨迹,A
1
C
的最小值为








25
.一副含
30°

45°角的三角板
ABC

DEF
叠合在一起,边
BC
EF
重合,
BC=EF=12cm
(如图
1

,点G
为边
BC

EF
)的中点,边
FD

AB
相交于点
H
,此
时线段
BH
的长是






现将三角板
DEF
绕点
G
按顺时针方向旋转
(如图
2


在∠
CGF< br>从


60°
的变化过程中,点
H
相应移动的路径 长共为






(结果
保留根号)





8
页(共
38
页)




2018

04

27
日沐木的初中数学组卷

参考答案与试题解析



一.选择题(共
23
小题)

1

如图,
边长为
2
的正方形
ABCD
的顶点
A

B
在一个半径为
2
的圆上,
顶点
C

D
在圆内,将正 方形
ABCD
沿圆的内壁作无滑动的滚动.当滚动一周回到原位置
时,点
C< br>运动的路径长为(





A

2
π

B


+
1

π

C


+
2

π

D


+
1

π

【分析】作辅助线,首先求出∠
D′AB
的大小,进而求出旋转的角度,利用弧长
公式问题 即可解决.

【解答】
解:如图,分别连接
OA

OB
OD′

OC

OC′



OA=OB=AB


∴△
OAB
是等边三角形,

∴∠
OAB=60°


同理可证:∠
OAD′=60°


∴∠
D′AB=120°


∵∠
D′AB′=90°


∴∠
BAB′=120°

90°
=30°


由旋转变换的性质可知∠
C′AC=

B′AB=30°


∵四边形
ABCD
为正方形,且边长为
2


∴∠
ABC=90°

AC=
=2


=


∴当点
D
第一次落在圆上时,点
C
运动的路线长为:

9
页(共
38
页)




D

B
为圆心滚动时,每次
C
点运动


×
2
+
×

A
做圆心滚动两 次,以
B

D
做圆心滚动三次,所以总路径
=
3=

+
1

π


故选:
D



【点评】
本题考查了正方形的性质 、旋转的性质、等边三角形的判定和性质、勾
股定理的运用以及弧长公式的运用,
题目的综合性 较强,
解题的关键是正确的求
出旋转角的度数.



2< br>.
如图,
矩形
ABCD
的边
AB=3cm

AD=4cm


E
从点
A
出发,
沿射线
AD
移动,

CE
为直径作⊙
O
,点
F
为 ⊙
O
与射线
BD
的公共点,连接
EF
,过点
E
EG

EF
,交⊙
O
于点
G
,当⊙
O
与射线
BD
相切时,点
E
停止移动,则在运动过程中
G
移动路程的长为(





A

4cm B

cm
C

cm
D

cm

【分析】
利用图
1
,证明点< br>G
的在射线
BG
上,∠
CBG
是定值,∠
DBG=9 0°
,如

2
中,当⊙
O

BD
相切时,
F

B
重合,由△
BCG
∽△
BAD
时, 可得
列出方程即可解决问题.

【解答】
解:如图
1
中,连 接
CF

CG

FG


易知四边形
EFCG
是矩形,


EF=CG




=

=



10
页(共
38
页)


∴∠
CBG=

ABD


∴点
G
的在射线
BG
上,∠
CBG
是定值,∠
DBG=90°

如图
2
中,当⊙
O

BD
相切时,
F
B
重合,

由△
BCG
∽△
BAD
时,可得

=


cm


cm


=



BG=
∴点< br>G
的运动路径的长为
故选:
B



【点评 】
本题考查轨迹、矩形的性质和判定、切线的性质.相似三角形的判定和
性质等知识,解题的关 键是灵活运用所学知识解决问题,探究运动轨迹是关键,
属于中考选择题中的压轴题.



3
.如图,
BC
是⊙
O
的直径,BC=4

M

N
是半圆上不与
B

C
重合的两点,
上从点
M
运动到点
N
时,
且∠MON=120°
,△
ABC
的内心为
E
点,当点
A< br>在

E
运动的路径长是(







11
页(共
38
页)


A

B

C

D

【分析】
如图,连接
BE

CE
,由∠
BAC=90°

E
是内心,推出∠
BEC=135°
,推出

E
在以
P
为圆心的
PC
为半径的圆上运动(轨迹是
解决问题.

【解答】
解:如图,连接
BE

CE


∵∠
BAC=90°

E
是内心,

∴∠
BEC=135°


∴点
E
在以
P
为圆心的
PC
为半径的圆上运动(轨迹是

,在⊙
P
上取一点
M′


,求出
PG
,∠
GPH
即可
连接
BM′

CM′
,则∠
M′=180°

135°
=45°
,∠
BPC=2

M′=90°


∴△
BCP
是等腰直角三角形,


BC=4



PB=PC=4

< br>∵∠
HPC=2

HBC=

NBC=

N OC
,同理∠
GPB=

MOB


∴∠
HPC
+

GPB=
(∠
NOC
+

MO B

=30°


∴∠
GPH=60°


∴点
E
运动的路径长是
故选:
B


=
π



【点评】
本题考查三角形的内心、三角形的外接圆与外心等知识,
解题的关键是
正确寻找点
E
的运动轨迹,
学会添加辅助圆解决问题,
属于中考选择题中的压轴

12
页(共< br>38
页)



题.



4
.如图,菱形
ABCD
放置在直线
l
上(
AB
与直线
l
重合)

AB=4
,∠
DAB=60°

将菱形
ABCD
沿直线
l
向右无滑动地在直线
l
上 滚动,从点
A
离开出发点到点
A
第一次落在直线
l
上为止, 点
A
运动经过的路径总长度为(





A


B


C


D


【分析】
画出图形即可知道,
从点
A
离开出发点到点
A
第一次落在直线
l
上为止,

A
运动经过的路径的长度为图中的弧线长,由此即可解决问题.

【解答】
解:如图, 从点
A
离开出发点到点
A
第一次落在直线
l
上为止,点A

动经过的路径的长度为图中弧线长.


由题意可知
=
,∠
DOA
2
=120°

DO=4


+
=
π
+
π


所以点
A< br>运动经过的路径的长度
=2
×
故选:
D


【点评】
本题考查菱形的性质、弧长公式等知识,解题的关键是正确画出图象,
探究点
A
的运动轨迹,解题时注意正确运用弧长公式:
l=
角度数为
n
,圆 的半径为
R





5
.如图,将矩形
ABCD
绕其右下角的顶点按顺时针方向旋转
90°
至图①位置,继
续绕右下角的顶点按顺时针方向旋转
90°
至图②位置,以此类推,这样连续旋转
20 17
次.

AB=4

AD=3

则顶点
A
在整个旋转过程中所经过的路径总长为






13
页(共
38
页)


(弧长为
l
,圆心


A

2017π

B

2034π

C

3024π

D

30
26π

【分析】
首先求得每一次转动的 路线的长,
发现每
4
次循环,
找到规律然后计算
即可.

【解答】
解:∵
AB=4

BC=3



AC=BD=5


转动一次
A
的路线长是:< br>转动第二次的路线长是:
转动第三次的路线长是:
转动第四次的路线长是:
0< br>,

以此类推,每四次循环,

故顶点
A
转动四次经 过的路线长为:
π
+
π
+
2π=6π



2017
÷
4=504…1


∴顶点
A
在整个旋转过程中所经过的路径总长为:

×
504
+
2π=3026π


故选:
D


【点评】本题主要考查了探索规律问题和弧长公式的运用,
掌握旋转变换的性质、
灵活运用弧长的计 算公式、发现规律是解决问题的关键.



6
.如图,在等腰Rt

ABC
中,斜边
AB=8
,点
P
在以< br>AC
为直径的半圆上,
M

PB
的中点,当点
P沿半圆从点
A
运动至点
C
时,点
M
运动的路径长是(< br>



=2π


=
π


=
π



A

2
π

B

π
C



D

2

【分析】
如 图,连接
PA

PC
,取
AB

BC
的中 点
E

F
,连接
EF

EM

F M
.首先

14
页(共
38
页)



证明∠
EMF=90°
,推出点
M
的轨迹是
由此 即可解决问题.

,即
EF
为直径的半圆,图中红线部分,
【解答】
解:如图,连接
PA

PC
,取
AB

B C
的中点
E

F
,连接
EF

EM

FM




AC
是直径,

∴∠
APC=90°



BE=EA

BM=MP



EM< br>∥
PA
,同理
FM

PC


∴∠
BME=

BPA
,∠
BMF=

BPC


∴∠
BME
+

BMF=

BPA< br>+

BPC=90°


∴∠
EMF=90°


∴点
M
的轨迹是


EF
为直径的半圆,图中红线部分)


BC=AC< br>,∠
ACB=90°

AB=8



AC =4


EF=
AC=2
=
π




的长
=π•
故选:
B


【 点评】
本题考查轨迹、等腰直角三角形的性质、圆的有关知识、弧长公式等知
识,解题的关键是 正确寻找点
M
的运动轨迹,属于中考常考题型.



7< br>.已知⊙
O

AB
是直径,
AB=4
,弦
C D

AB
且过
OB
的中点,
P
是劣弧
BC
上一
动点,
DF
垂直
AP

F
,则
P

C
运动到
B
的过程中,
F
运动的路径长度(





15
页(共
38
页)




A

π

B


C

π

D

2

【分析】
DQ

AC

Q
,如图,当
P
点在
C
点时,
F
点与
Q
重合;当
P
点在
B
点时,
F
点与
E
点重合,利用圆周角定理的推论判断点
F
在以
AD
为直径的圆上,
则点
F
运动的路径为
, 再计算
MQ
的长度和∠
QME
的度数,然后根据弧长公
式计算
F
运动的路径长度.

【解答】
解:作
DQ

A C

Q
,如图,


P
点在
C
点 时,
F
点与
Q
重合;当
P
点在
B
点时,< br>F
点与
E
点重合,

∵∠
AFD=90°


∴点
F
在以
AD
为直径的圆上,

∴点
F
运动的路径为


∵弦
CD

AB
且过
OB
的中点,

OE=
OD

CE=DE=
∴∠
DOE=60°

∴∠
DAC=60°


∴△
ACD
为等边三角形,


MQ

ME
为中位线,


MQ=
,∠
QME=60°


=



AC=AC=2



F
运动的路径长度
=
故选:
A



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38
页)




【点评】
本题考查了轨迹:点按一定规律运动所形成的图形叫这个点运动的轨
迹.也考 查了垂径定理和圆周角定理.



8
.如图,矩形
ABC D
中,
AD=a

AB=b

b

a
,点
E
是线段
AD
上一个动点,以
AE
为边 作正方形
AGFE
,点
G
在边
AB
上,连接
FC< br>,点
H

FC
的中点,当点
E

A
运动到
D
的过程中,点
H
经过的路径长为(





A


B


C

D


【分析】
如图,当点
E
D
重合时,设
CF
的中点为
H′
,连接
AC

AC
的中点为
H
,连接
HH′
,线段
H H′
的长为点
H
的运动轨迹的长,

【解答】
解:如图,


当点
E

D重合时,设
CF
的中点为
H′
,连接
AC

A C
的中点为
H
,连接
HH′
,线

HH′
的长为点
H
的运动轨迹的长,

∵四边形
ADFG
是正方形,
AD=a



AF=
a



AH=HC

FH′=H′C



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HH′=
AF=
故选:
A


a


【点评】
本题考查轨迹、正方形的性质、矩形的性质、三角形 的中位线定理、勾
股定理等知识,解题的关键是正确寻找点
H
的运动轨迹,属于中考常 考题型.



9
.如图,正方形
ABCD
的边长 是
2
,点
P
从点
D
出发沿
DB
向点
B
运动,至点
B
停止运动,连接
AP
,过点
B

BH
垂直于直线
AP
于点
H
,在点
P
运动 过程中,

H
所走过的路径长是(





A

2
B


C

π

D



【分析】< br>由题意点
H
在以
AB
为直径的半圆上运动,根据圆的周长公式即可解决
问题.

【解答】
解:如图,



BH

AP


∴∠
AHB=90°


∴点
H
在以
AB
为直径的半圆上运动,由题意


OA=OB=1


∴点
H
所走过的路径长=
×
2π•1=π


故选:
C


【点评】
本题考查轨迹、正方形的性质,圆的周长公式等知识,解题的关键是学
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页)



会条件点
H
的运动轨迹.



10
.如 图,半径为
2cm
,圆心角为
90°
的扇形
OAB
的弧AB
上有一运动的点
P

从点
P
向半径
OA< br>引垂线
PH

OA
于点
H

设△
O PH
的内心为
I

当点
P
在弧
AB
上从点
A
运动到点
B
时,内心
I
所经过的路径长为(





A

π
B

π

C

π

D

π

【分析】
如图,连
OI

PI

AI
,由△
OPH
的内心为
I
,可得到∠
PIO=180°
﹣∠
IPO
﹣∠
IOP=180°
(∠
HOP
+

OPH

=135°
,并且易 证△
OPI
≌△
OAI
,得到∠
AIO=

PIO =135°
,所以点
I
在以
OA
为弦,并且所对的圆周角为
135°
的一段劣弧上;

A

I

O
三 点作⊙
O′
,如图,连
O′A

O′O
,在优弧
A O
取点
P
,连
PA

PO
,可
得∠
APO=180°

135°
=45°
,得∠
AOO=90°
O′O=
长公式计算弧
OA
的长.

【解答】
解:如图,连
OI

PI

AI


∵△
OPH
的内心为
I


∴∠
IOP=

IOA
,∠
IPO=

IPH

∴∠
PIO=180°
﹣∠
IPO
﹣∠
IOP=180°

(∠
HOP
+

OPH




PH

OA
,即∠
PHO=90°


∴∠
PIO=180°

(∠
HOP
+

OPH

=180°


180°

90°

=135°


又∵
OP=OA

OI
公共,

而∠
IOP=

IOA


∴△
OPI
≌△
OAI


∴∠
AIO=

PIO=135°


所以点I
在以
OA
为弦,并且所对的圆周角为
135°
的一段劣弧上;


A

I

O
三点作⊙
O′< br>,如图,连
O′A

O′O



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OA=
×
2=
,然后利用弧

秋天风景图片-八下英语单词


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