等腰三角形的存在性问题解题策略
等腰三角形的存在性问题解题策略
2021年第08期326教学管理等腰三角形的存在性问题解题策略杨柳存在性问题一直都是中考数学里高频率题型,这类试题的综合性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求比较高,有较强的区分度,因此存在性问题是中考数学中的的重点和难点问题。
学习此类问题,我们通常由等腰三角形的存在性问题入手,渗透分类讨论、数形结合、方程等数学思想。
题目的基本模型:是否存在某点,使以某三点为顶点的三角形是等腰三角形。
解题攻略:几何法和代数法。
一、几何法步骤:分类、画图、列方程。
分类的方法:按顶点分类、按腰分类、按底分类,根据不同的题目要求,选择合适的分类方法可以使后面两步更简略。
画图方法:利用两圆一线法。
列方程求解:根据题目背景条件,利用数形结合思想,列方程求解。
二、代数法步骤:用数或式子表示三条边、分类列方程、检验。
根据题目背景条件,表示出三条边的长度,按腰相等分类列出方程求解,但可能出现三点共线或者负数解等情况,所以需要检验。
这类题目解法的一般思路是假设存在、推理论证、得出结论。
若能找出合理的结果,就能做出存在的判断,导出矛盾,就能得出不存在的判断。
下面举例说明这类问题的解法。
例1:如图,在直线l上有一点A,直线l外有一点B,在直线l上再找一个点C,使得△ABC为等腰三角形。
这样的点C能找到 个。
【解析】解:这样的点C能找到4个。
变型1-1:如图,在6×6的网格中,A,B两点都在小方格的格点(顶点)上,请在图中找一个格点C,使△ABC是等腰三角形,这样的格点C有( )A.5个 B.6个 C.7个D.8个【解析】解: 可找出格点点C的个数有8个;使△ABC是等腰三角形,这样的格点C有8个。
故选:D。
变型1-2:(平面直角坐标系条件下)如图,在将平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,2),在x轴上找一个点P,使得△OAP为等三角形。
点P的坐标为 。
【解析】解:我们可以通过顶点分类后,利用两圆一线的方法找到点P后,再计算。
等腰三角形存在性问题的解决策略
《等腰三角形存在性问题的解决策略》学习单问:等腰三角形有哪些主要的性质?出示问题1:已知△ABC中,一边AB=3,另两边BC=t,AC=2t-4,若△ABC是等腰三角形则t=出示问题2:如图在Rt△ABC中, ∠ACB=90°, AB=10cm,AC=8cm,动点D从C出发沿着CB 以1cm/s的速度向终点B移动,动点E从B出发沿BA以3cm/s的速度向终点A移动,两点同时出发,当一点到达终点时另一点也随之停止。
设运动的时间为t(s)(1)用t的代数式表示BE与BD的长;BE= ,BD= ;(2)是否存在时间t ,使△DBE是等腰三角形;若存在,求出所有符合条件的t的值;(3)以BE,BD为邻边做平行四边形BDFE,是否存在时间t,使得EF平分∠AED或者DF平分∠CDE,若存在求出相应的时间t的值。
问题2拓展:如图在Rt△ABC中, ∠ACB=90°, AB=10cm,AC=8cm,动点D从C出发沿着CB以1cm/s的速度向终点B移动,动点E从B出发沿BA以3cm/s的速度向终点A移动,两点同时出发,当一点到达终点时另一点也随之停止。
设运动的时间为t(s)(4)以BE,BD为邻边做平行四边形BDFE,过点D,E,F做圆☉O,当t取何值时,☉O与△ABC的边BC或AB 相切。
问题3、已知△ABC中,AB=AC=5,BC=8,P是线段BC上的动点(不包括端点)作∠APQ=∠B,交AC于Q, (1)求证∆ABP ∼∆PCQ(2)设CP=t,是否存在一点P ,使得△APQ是等腰三角形;若存在求出相应的t值,若不存在说明理由。
拓展:如图,AB是圆O的直径,弦CD⊥AB于点H,连接BC.CD=24,BC=15.(1)求tan∠DCB的值;(2)P是劣弧AC上的动点,连接PD交AB于点E,当△APE为等腰三角形时,求AE的值.作业1、已知一个等腰三角形有两边长为4,6,则它的周长为 , 面积为作业2、如图在Rt △ABC 中, ∠ACB=90°, AB=10cm,BC=6cm ,点E 是斜边AB 上的动点,当△BCE 是等腰三角形时,求BE 的长;作业3、如图直线343+-=x y 与坐标轴交于点A,B,动点C 从O 出发沿x 轴正方向运动,同时动点E 从A 出发沿AB 向点B 运动,过点C 作C D ⊥x 轴,交AB 于点D,动点C,E 的速度均为1单位长度/秒,运动时间为t(秒),当C 运动到A 时,C,E 的运动停止。
等腰三角形存在性问题解题策略
C1 x
5个点都满足吗? 坐标怎么求?
A (1,-2)
变式2
y
如图,已知点A(1,-2),B(3,-1), 试在 x 轴找出点C,使△ABC为等腰三 角形,并写出点C的坐标.
C2
H B (3,-1)
C1 x
A (1,-2)
变式2
y
如图,已知点A(1,-2),B(3,-1), 试在 x 轴找出点C,使△ABC为等腰三 角形,并写出点C的坐标.
谢谢指导!
若△ABP是等腰三角形,求点B的坐标.
第一步 分类
P
①AB = AP
O
②BA = BP
③PA = PB
若△ABP是等腰三角形,求点B的坐标.
第二步 画图
①AB = AP
②BA = BP
③PA = PB
第三步 计算——具体情况具体分析
A(1,1), P(1,3), B(1, m)且m 3.
2 2 2
② 2 (m 1) (m 3) ③
1 B (1, ) 2
(m 3)2 20 B(1,3 2 5 )
几何法三部曲:
先分类;
代数法三部曲:
先罗列三边;
再分类列方程; 后解方程、检验.
再画图;
后计算.
几何法与代数法相结合
几何法
确定目标
代数法
准确定位
几何法与代数法相结合——又好又快
第一步 罗列三边(的平方)
AB2 22 (m 1)2
AP 20
2
BP2 (m 3)2
小结 用代数法解也很方便
第二步 分类列方程
代数法三部曲:
AB 2 (m 1)
2 2
等腰三角形存在性问题
等腰三角形存在性问题图形存在性问题在各地中考中屡见不鲜.这类问题常常以图形的变化或图形上点的运动为主线,要求我们判断和说明符合某一结论的现象是否存在.解答这类问题,可首先假设这种现象存在,再考虑利用化“动”为“静”的策略,构造方程关系式或函数关系式,进行判断和求解.下面举例说明如何二圆一线模型法破解等腰三角形存在性问题。
模型:已知点A(0,4),B(3, 0)在x轴上找一点C,使△ABC为等腰三角形。
思路点拨:分别以点A和点B为圆心,AB的长为半径画圆,与x轴相交于c1,c2,c3;画AB的中垂线与x轴相交于c4;即c1,c2,c3,c4就是所求的。
例1:抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0)、B(3, 0)、C(0 ,3)三点,直线l是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.思路点拨1.第(2)题是典型的“牛喝水”问题,点P在线段BC上时△PAC的周长最小.2.第(3)题分三种情况列方程讨论等腰三角形的存在性.满分解答(1)因为抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3, 0)两点,设y=a(x+1)(x-3),代入点C(0 ,3),得-3a=3.解得a=-1.所以抛物线的函数关系式是y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3.(2)抛物线的对称轴是直线x=1.当点P落在线段BC上时,PA+PC最小,△PAC的周长最小.设抛物线的对称轴与x轴的交点为H.考点伸展第(3)题的解题过程是这样的:设点M的坐标为(1,m).在△MAC中,AC2=10,MC2=1+(m-3)2,MA2=4+m2.① 当MA=MC时,MA2=MC2.解方程4+m2=1+(m-3)2,得m=1.此时点M的坐标为(1, 1)..当M(1, 6)时,M、A、C三点共线,所以此时符合条件的点M的坐标为(1,0).例2:如图1,已知一次函数y=-x+7与正比例函数的图象交于点A,且与x轴交于点B.(1)求点A和点B的坐标;(2)过点A作AC⊥y轴于点C,过点B作直线l//y轴.动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿O—C—A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l交x轴于点R,交线段BA或线段AO于点Q.当点P到达点A时,点P和直线l都停止运动.在运动过程中,设动点P运动的时间为t秒.①当t为何值时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8?②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.把图1复制若干个,在每一个图形中解决一个问题.2.求△APR的面积等于8,按照点P的位置分两种情况讨论.事实上,P在CA上运动时,高是定值4,最大面积为6,因此不存在面积为8的可能.3.讨论等腰三角形APQ,按照点P的位置分两种情况讨论,点P的每一种位置又要讨论三种情况.。
二次函数特殊三角形存在性问题(等腰三角形、直角三角形)
特殊图形存在性问题一、等腰三角形1、情景:平面内有点A、B,要找到点P使得△ABP为等腰三角形。
2、思想:分类讨论(1)A为顶点:AB=AP(以A为圆心、AB长为半径画圆)(2)B为顶点:AB=BP(以B为圆心、AB长为半径画圆)(3)P为顶点:PA=PB(AB中垂线)【注】:1.利用两圆一线,找到符合要求的点,如P在抛物线对称轴上,在x轴上等;然后将问题转化为,求线段等长。
2.求线段等长:两点间距离(最笨的方法);向坐标轴做垂线,构造一线三等角例1.如图,抛物线y=−x2+2x+3y=−x2+2x+3与y轴交于点C,点D(0,1),点P是抛物线上的动点.若△PCD是以CD为底的等腰三角形,则点P的坐标为______.练习1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B 两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,−3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)在直线BC找一点Q,使得△QOC为等腰三角形,写出Q点坐标.练习2、已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴.(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.练习3.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)的顶点为E,该抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且BO=OC=3AO,直线y=﹣x+1与y轴交于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)证明:△DBO∽△EBC;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PBC是等腰三角形?若存在,请直接写出符合条件的P点坐标,若不存在,请说明理由.练习4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交A(−1,0),B(−3,0)两点,与y轴交于点C(0,−3),其顶点为D.(1)求该抛物线的解析式,并用配方法把解析式化为y=a(x−h)2+k的形式;(2)动点M从点D出发,沿抛物线对称轴方向向上以每秒1个单位的速度运动,运动时间为t,连接OM,BM,当t为何值时,△OMB为等腰三角形?练习5.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,m),点B的坐标为(n,﹣n),抛物线经过A、O、B三点,连接OA、OB、AB,线段AB交y轴于点C.已知实数m、n (m<n)分别是方程x2﹣2x﹣3=0的两根.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为线段OB上的一个动点(不与点O、B重合),直线PC与抛物线交于D、E 两点(点D在y轴右侧),连接OD、BD.①当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标;②求△BOD 面积的最大值,并写出此时点D的坐标.25.(10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过原点O,与x轴交于点A(5,0),第一象限的点C(m,4)在抛物线上,y轴上有一点B(0,10).(Ⅰ)求抛物线的解析式及它的对称轴;(Ⅱ)点P(0,n)在线段OB上,点Q在线段BC上,若OP=2BQ,且P A=QA.求n 的值;(Ⅲ)在抛物线的对称轴上,是否存在点M,使以A,B,M为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.19-红桥一模25.(10分)如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C(0,﹣4),与x轴交于点A,B,且B点的坐标为(2,0).(1)求该抛物线的解析式.(2)若点P是AB上的一动点,过点P作PE∥AC,交BC于E,连接CP,求△PCE面积的最大值.(3)若点D为OA的中点,点M是线段AC上一点,且△OMD为等腰三角形,求M点的坐标.(17河北一模)25(10分)如图,己知抛物线y=x2+bx+c图象经过点A(﹣1,0),B(0,﹣3),抛物线与x轴的另一个交点为C.(1)求这个抛物线的解析式:(2)若抛物线的对称轴上有一动点D,且△BCD为等腰三角形(CB≠CD),试求点D的坐标;二、直角三角形1.情景:平面内有点A、B,要找到点P使得△ABP为直角三角形2.思想:分类讨论(1)A为顶点:∠A(过A做垂线)(2)B为顶点:∠B(过B做垂线)(3)P为顶点:∠C(AB为直径的圆)【注】1.等腰直角三角形,只需在两直线上上下找与AB等长以及过O做AB垂线与圆交点即可例1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象经过矩形OABC的顶点A,B与x 轴交于点E,F且B,E两点的坐标分别为B(2,32)E(−1,0)(1)求二次函数的解析式;(2)在抛物线上是否存在点Q,使△QBF为直角三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.练习1.如图,抛物线y=x2+bx+3顶点为P,且分别与x轴、y轴交于A、B两点,点A在点P的右侧,tan∠ABO=13(1)求抛物线的对称轴和PP的坐标.(2)在抛物线的对称轴上是否存在这样的点D,使△ABD为直角三角形?如果存在,求点D 的坐标;如果不存在,请说明理由.例2.如图,抛物线y=−x2+bx+c与x轴相交于AB两点,与y 轴相交与点C,且点B与点CC 的坐标分别为(3,0),C(0,3),点M是抛物线的顶点.(1)求二次函数的关系式(2)在MB上是否存在点P,过点P作PD⊥x轴于点D,OD=m,使△PCD为直角三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由练习2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=−13x+2交x轴点P,交y轴于点A.抛物线y=x2+bx+c的图象过点E(−1,0),并与直线相交于A、B两点.(1)求抛物线的解析式(关系式);(2)过点A作AC⊥AB交x轴于点C,求点C的坐标;(3)除点C外,在坐标轴上是否存在点M,使得△MAB是直角三角形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.练习3.如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=x﹣3交于A、B两点,其中点A在y轴上,点B坐标为(﹣4,﹣5),点P为y轴左侧的抛物线上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交AB于点D.(1)求抛物线的解析式;(2)以O,A,P,D为顶点的平行四边形是否存在?如存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.(3)当点P运动到直线AB下方某一处时,过点P作PM⊥AB,垂足为M,连接PA使△PAM为等腰直角三角形,请直接写出此时点P的坐标.(18东丽-一模)25.如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(1,1)、(1,2),过点A、B分别作y轴的垂线,垂足为D、C,得到正方形ABCD,抛物线y=x2+bx+c经过A、C两点,点P为第一象限内抛物线上一点(不与点A重合),过点P分别作x轴y轴的垂线,垂足为E、F,设点P的横坐标为m,矩形PFOE与正方形ABCD重叠部分图形的周长为l.(1)直接写出抛物线所对应的函数表达式.(2)当矩形PFOE的面积被抛物线的对称轴平分时,求m的值.(3)当m<2时,求L与m之间的函数关系式.(4)设线段BD与矩形PFOE的边交于点Q,当△FDQ为等腰直角三角形时,直接写出m的取值范围.三、平行四边形存在性问题类型一:1.情景:一直平面内三点A、B、C,求一点P使四边形ABCP为平行四边形2.思想:分类讨论(1)以AC为对角线:ABCP1(2)以AB为对角线:ACBP3(3)以BC为对角线:ACP2B【注】找到P点后,用平行四边形的判定定理,求等长线段,或利用等角度、平行线求坐标即可。
专题3 等腰三角形的存在性问题
专题3 等腰三角形的存在性问题(一)考点分析“两圆一线”模型已知线段AB ,在平面内找一点C ,使△ABC 为等腰三角形.(1) AB =AC 时,以A 为圆心,AB 为半径作圆,此圆上所有的点均满足条件; (2) BA =BC 时,以B 为圆心,AB 为半径作圆,此圆上所有的点均满足条件; (3) CA =CB 时,作AB 的垂直平分线,此直线上所有的点均满足条件.“两圆一中垂”上所有的点C 均满足△ABC 为等腰三角形,即满足“等腰”条件的点C 有无数个.因此,题目会对点C 再加上另外一个限定条件——例如还限定点C 在坐标轴上或抛物线上,这样,点C 的个数就只有几个.(二)典型例题例:已知点A (2,1),B (6,4),若在x 轴上取点C ,使△ABC 为等腰三角形,求满足条件的点C 的坐标. 解法1:“两圆一线”模型 由题可知:AB =5(1)如图,AB =AC 时,由勾股定理可得:DC 1=DC 2=2√6,则C 1(2−2√6,0),C 2(2+2√6,0) (2)如图, BA =BC 时,由勾股定理可得:EC 3=EC 4=3,则C 3(3,0),C 4(9,0)(3)如图,CA =CB 时,设FC 5=x ,则HC 5=4−x ,由AC 5=BC 5得:x 2+1=(4−x)2+42图(3)图(2)图(1)图(3)图(2)图(1)解得:x =318,则C 5(478,0) 综上所述:C 1(2−2√6,0),C 2(2+2√6,0),C 3(3,0),C 4(9,0),C 5(478,0)如果学生掌握了中点公式和两条垂直直线k 的关系,第(3)种情况CA =CB 也可以通过代数方法解决,具体过程如下:由A (2,1),B (6,4)可知:M (4,52),k AB =34,则k MC 5=−43 ∴直线MC 5的解析式为y =−43x +476,则C 5(478,0)解法2:两点间距离公式——暴力解法设点C (x ,0),则AB 2=(2−6)2+(1−4)2=25,AC 2=(2−x)2+(1−0)2=x 2−4x +5,BC 2=(6−x)2+(4−0)2=x 2−12x +52(1) AB =AC 时,25=x 2−4x +5解得:x 1=2−2√6,x 2=2+2√6,则C 1(2−2√6,0),C 2(2+2√6,0) (2) BA =BC 时,25=x 2−12x +52 解得:x 1=3,x 2=9,则C 3(3,0),C 4(9,0) (3) CA =CB 时,x 2−4x +5=x 2−12x +52 解得:x =478,则C 5(478,0) 综上所述:C 1(2−2√6,0),C 2(2+2√6,0),C 3(3,0),C 4(9,0),C 5(478,0)小结:利用两点间距离公式解题的基本思路是:列点、列线、列式.① 列点:列出构建所求等腰三角形的三个点,定点找到后,动点用参数表示其坐标; ② 列线:列出构建所求等腰三角形的三条边,并用两点间距离公式表示其长度; ③ 列式:采用分类讨论思想,列出三组方程并求解.(三)巩固强化1. 如图,抛物线y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A(−1,0),B(3,0)两点,与y 轴交于点C(0,−3),顶点为D .(1)求此抛物线的解析式;(2)求此抛物线顶点D 的坐标和对称轴;(3)探究对称轴上是否存在一点P ,使得以点P 、D 、A 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的P 点的坐标,若不存在,请说明理由.2. 如图,抛物线y =ax 2+bx +c(a ≠0)与直线y =x +1相交于A(−1,0),B(4,m)两点,且抛物线经过点C(5,0). (1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上的一个动点(不与点A 、B 重合),过点P 作直线PD ⊥x 轴,交直线AB 于点E .是否存在点P 使△BEC 为等腰三角形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.。
第3讲等腰(直角)三角形存在性处理策略
第三讲等腰(直角)三角形的存在性问题处理策略一、两圆一线与两线一圆二、代数解法(SSS法)前提:三边的平方是常数或者是关于某个参数的二次式,根据边或直角分类三、几何解法(SAS法)1等腰三角形的存在性问题前提:三角形有一个不变的内角θ步骤:①用同一个参数表示该不变角相邻的两条边;②以腰为标准分三类列方程。
具体如下:情形一、当定角θ为顶角时,如图3-2-6,有a=b;情形二1等腰三角形的存在性问题、当定角θ为底角且b为腰时,如图3-2-7,有cosθ=a/2b;情形三、当定角θ为底角且a为腰时,如图3-2-8,有cosθ=b/2a.2直角三角形存在性问题法1:若直角三角形有一个不变的锐角θ,可狠抓不变角θ,利用其三角函数列式计法2:依托直角三角形,作“横平竖直”辅助线,造“一线三直角”,利用相似求解3等腰直角三角形存在性问题方法:一般构造“一线三直角”全等,即“K 字型”全等值得一提的是,以上问题,有时还可以结合导角、相似等转化手段进行求解例1、在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=12,点P是这个菱形内部或边上的一点,若以点P、B、C为顶点的三角形是等腰三角形,则P、D(两点不重合)两点间的最短距离是_________。
变式1、在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=12,点P是这个菱形外部的一点,若以点P、B、D为顶点的三角形是Z直角三角形,则P、C(两点不重合)两点间的最短距离是_________。
例2、已知点A(3,0),B(0,4),在坐标轴上找一点C,使△ABC为等腰三角形,求所有点C的坐标..变式1、已知点A(3,0),B(0,4),在坐标轴上找一点C,使△ABC为直角三角形,求所有点C的坐标..例3、如图,二次函数y=a(x2﹣2mx﹣3m2)(其中a,m是常数,且a>0,m>0)的图象与x轴分别交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴交于C(0,﹣3),点D在二次函数的图象上,CD∥AB,连接AD,过点A作射线AE交二次函数的图象于点E,AB平分∠DAE.(1)用含m的代数式表示a;(2)求证:为定值;(3)设该二次函数图象的顶点为F,探索:在x轴的负半轴上是否存在点G,连接GF,以线段GF、AD、AE的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点G即可,并用含m的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由.以下是几何解法(一、)显性的不变角(二、例4已知矩形ABCD的三个顶点B(4,0),C(8,0),D(8,8),抛物线y=ax2+bx+c过A、C两点.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)动点P从点A出发.沿线段AB向终点B运动,同时点Q从点C出发,沿线段CD向终点D运动.速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC于点E.①过点E作EF⊥AD于点F,交抛物线于点G.当t为何值时,线段EG最长?②连接EQ.在点P、Q运动的过程中,判断有几个时刻使得△CEQ是等腰三角形?请直接写出相应的t值.例5在△ABC中,AB=AC,点P、D分别是BC、AC边上的点,且∠APD=∠B,若AB=10,BC=16,当△APD为直角三角形时,求BP的长变式:在△ABC中,AB=AC,点P、D分别是BC、AC边上的点(点P不与B、C重合),且∠ABD=∠B,若AB=10,BC=16,当△APD为等腰三角形时,求BP的长(二)隐形的不变角(三)例6、如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P以每秒1个单位的速度从A向C运动,同时点Q以每秒2个单位的速度从A→B→C方向运动,它们到C点后都停止运动,设点P,Q运动的时间为t秒.(1)在运动过程中,求P,Q两点间距离的最大值;(2)经过t秒的运动,求△ABC被直线PQ扫过的面积S与时间t的函数关系式;(3)P ,Q 两点在运动过程中,是否存在时间t ,使得△PQC 为等腰三角形?若存在,求出此时的t 值;若不存在,请说明理由例7在平面直角坐标系中,已知点A(1,0)与直线l :y=x 34,点B 在x 轴正半上,且位于点A 的右侧,过点B 作x 轴的垂线,交直线l 于点C,再过点C 作直线l 的垂线,交x 轴于点D 在BC 上取点E ,使BE=BA,连接OE,并延长,交CD 于点F,当△CEF 为等腰三角形时,求点C 的坐标..练习1、直线y=-x+4与x 轴交于点B,点C 在直线AB 上,在平面直角坐标系中求一点,使得以O 、A 、C 、D 为顶点的四边形是菱形。
中考数学解法探究专题等腰三角形的存在性问题
中考数学解法探究专题等腰三角形的存在性问题考题研究:近几年各地的中考数学试题中,探索等腰三角形的存在性问题频频出现,这类试题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思精巧,要求学生要有较高的分析问题的能力和解决问题的能力,这类问题符合课标对学生能力提高的要求。
解题攻略:在讨论等腰三角形的存在性问题时,一般都要先分类.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.几何法一般分三步:分类、画图、计算.哪些题目适合用几何法呢?如果△ABC的∠A(的余弦值)是确定的,夹∠A的两边AB和AC可以用含x的式子表示出来,那么就用几何法.①如图1,如果AB=AC,直接列方程;②如图2,如果BA=BC,那么;③如图3,如果CA=CB,那么.代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含x的式子表示出来,那么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来.解题思路:几何法一般分三步:分类、画图、计算;代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,已知底边画等腰三角形用刻度尺画垂直平分线.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.解题类型:动态类型:1.一动点类型问题; 2.双动点或多动点类型问题背景类型:1.几何图形背景;2.平面直角坐标系和几何图形背景例题解析(2017年真题和2017年模拟)1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣x﹣与x轴交于A、B 两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,对称轴与x轴交于点D,点E(4,n)在抛物线上.(1)求直线AE的解析式;(2)点P为直线CE下方抛物线上的一点,连接PC,PE.当△PCE的面积最大时,连接CD,CB,点K是线段CB的中点,点M是CP上的一点,点N是CD上的一点,求KM+MN+NK的最小值;(3)点G是线段CE的中点,将抛物线y=x2﹣x﹣沿x轴正方向平移得到新抛物线y′,y′经过点D,y′的顶点为点F.在新抛物线y′的对称轴上,是否存在一点Q,使得△FGQ为等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)抛物线的解析式可变形为y=(x+1)(x﹣3),从而可得到点A 和点B的坐标,然后再求得点E的坐标,设直线AE的解析式为y=kx+b,将点A 和点E的坐标代入求得k和b的值,从而得到AE的解析式;(2)设直线CE的解析式为y=mx﹣,将点E的坐标代入求得m的值,从而得到直线CE的解析式,过点P作PF∥y轴,交CE与点F.设点P的坐标为(x,x2﹣x﹣),则点F(x,x﹣),则FP=x2+x.由三角形的面积公式得到△EPC的面积=﹣x2+x,利用二次函数的性质可求得x的值,从而得到点P的坐标,作点K关于CD和CP的对称点G、H,连接G、H交CD和CP与N、M.然后利用轴对称的性质可得到点G和点H的坐标,当点O、N、M、H在条直线上时,KM+MN+NK有最小值,最小值=GH;(3)由平移后的抛物线经过点D,可得到点F的坐标,利用中点坐标公式可求得点G的坐标,然后分为QG=FG、QG=QF,FQ=FQ三种情况求解即可.【解答】解:(1)∵y=x2﹣x﹣,∴y=(x+1)(x﹣3).∴A(﹣1,0),B(3,0).当x=4时,y=.∴E(4,).设直线AE的解析式为y=kx+b,将点A和点E的坐标代入得:,解得:k=,b=.∴直线AE的解析式为y=x+.(2)设直线CE的解析式为y=mx﹣,将点E的坐标代入得:4m﹣=,解得:m=.∴直线CE的解析式为y=x﹣.过点P作PF∥y轴,交CE与点F.设点P的坐标为(x,x2﹣x﹣),则点F(x,x﹣),则FP=(x﹣)﹣(x2﹣x﹣)=x2+x.∴△EPC的面积=×(x2+x)×4=﹣x2+x.∴当x=2时,△EPC的面积最大.∴P(2,﹣).如图2所示:作点K关于CD和CP的对称点G、H,连接G、H交CD和CP与N、M.∵K是CB的中点,∴k(,﹣).∴tan∠KCP=.∵OD=1,OC=,∴tan∠OCD=.∴∠OCD=∠KCP=30°.∴∠KCD=30°.∵k是BC的中点,∠OCB=60°,∴OC=CK.∴点O与点K关于CD对称.∴点G与点O重合.∴点G(0,0).∵点H与点K关于CP对称,∴点H的坐标为(,﹣).∴KM+MN+NK=MH+MN+GN.当点O、N、M、H在条直线上时,KM+MN+NK有最小值,最小值=GH.∴GH==3.∴KM+MN+NK的最小值为3.(3)如图3所示:∵y′经过点D,y′的顶点为点F,∴点F(3,﹣).∵点G为CE的中点,∴G(2,).∴FG==.∴当FG=FQ时,点Q(3,),Q′(3,).当GF=GQ时,点F与点Q″关于y=对称,∴点Q″(3,2).当QG=QF时,设点Q1的坐标为(3,a).由两点间的距离公式可知:a+=,解得:a=﹣.∴点Q1的坐标为(3,﹣).综上所述,点Q的坐标为(3,)或′(3,)或(3,2)或(3,﹣).2.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与直线y=x+1相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,且抛物线经过点C(5,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点P是抛物线上的一个动点(不与点A、点B重合),过点P作直线PD⊥x 轴于点D,交直线AB于点E.①当PE=2ED时,求P点坐标;②是否存在点P使△BEC为等腰三角形?若存在请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由直线解析式可求得B点坐标,由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)①可设出P点坐标,则可表示出E、D的坐标,从而可表示出PE和ED的长,由条件可知到关于P点坐标的方程,则可求得P点坐标;②由E、B、C三点坐标可表示出BE、CE和BC的长,由等腰三角形的性质可得到关于E点坐标的方程,可求得E点坐标,则可求得P点坐标.【解答】解:(1)∵点B(4,m)在直线y=x+1上,∴m=4+1=5,∴B(4,5),把A、B、C三点坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+4x+5;(2)①设P(x,﹣x2+4x+5),则E(x,x+1),D(x,0),则PE=|﹣x2+4x+5﹣(x+1)|=|﹣x2+3x+4|,DE=|x+1|,∵PE=2ED,∴|﹣x2+3x+4|=2|x+1|,当﹣x2+3x+4=2(x+1)时,解得x=﹣1或x=2,但当x=﹣1时,P与A重合不合题意,舍去,∴P(2,9);当﹣x2+3x+4=﹣2(x+1)时,解得x=﹣1或x=6,但当x=﹣1时,P与A重合不合题意,舍去,∴P(6,﹣7);综上可知P点坐标为(2,9)或(6,﹣7);②设P(x,﹣x2+4x+5),则E(x,x+1),且B(4,5),C(5,0),∴BE==|x﹣4|,CE==,BC= =,当△BEC为等腰三角形时,则有BE=CE、BE=BC或CE=BC三种情况,当BE=CE时,则|x﹣4|=,解得x=,此时P点坐标为(,);当BE=BC时,则|x﹣4|=,解得x=4+或x=4﹣,此时P点坐标为(4+,﹣4﹣8)或(4﹣,4﹣8);当CE=BC时,则=,解得x=0或x=4,当x=4时E点与B点重合,不合题意,舍去,此时P点坐标为(0,5);综上可知存在满足条件的点P,其坐标为(,)或(4+,﹣4﹣8)或(4﹣,4﹣8)或(0,5).3.已知抛物线c1的顶点为A(﹣1,4),与y轴的交点为D(0,3).(1)求c1的解析式;(2)若直线l1:y=x+m与c1仅有唯一的交点,求m的值;(3)若抛物线c1关于y轴对称的抛物线记作c2,平行于x轴的直线记作l2:y=n.试结合图形回答:当n为何值时,l2与c1和c2共有:①两个交点;②三个交点;③四个交点;(4)若c2与x轴正半轴交点记作B,试在x轴上求点P,使△PAB为等腰三角形.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)设抛物线c1的解析式为y=a(x+1)2+4,把D(0,3)代入y=a(x+1)2+4即可得到结论;(2)解方程组得到x2+3x+m﹣3=0,由于直线l1:y=x+m与c1仅有唯一的交点,于是得到△=9﹣4m+12=0,即可得到结论;(3)根据轴对称的性质得到抛物线c2的解析式为:y=﹣x2+2x+3,根据图象即可刚刚结论;(4)求得B(3,0),得到OB=3,根据勾股定理得到AB==4,①当AP=AB,②当AB=BP=4时,③当AP=PB时,点P在AB的垂直平分线上,于是得到结论.【解答】解:(1)∵抛物线c1的顶点为A(﹣1,4),∴设抛物线c1的解析式为y=a(x+1)2+4,把D(0,3)代入y=a(x+1)2+4得3=a+4,∴a=﹣1,∴抛物线c1的解析式为:y=﹣(x+1)2+4,即y=﹣x2﹣2x+3;(2)解得x2+3x+m﹣3=0,∵直线l1:y=x+m与c1仅有唯一的交点,∴△=9﹣4m+12=0,∴m=;(3)∵抛物线c1关于y轴对称的抛物线记作c2,∴抛物线c2的顶点坐标为(1,4),与y轴的交点为(0,3),∴抛物线c2的解析式为:y=﹣x2+2x+3,∴①当直线l2过抛物线c1的顶点(﹣1,4)和抛物线记作c2的顶点(1,4)时,即n=4时,l2与c1和c2共有两个交点;②当直线l2过D(0,3)时,即n=3时,l2与c1和c2共有三个交点;③当3<n<4或n<3时,l2与c1和c2共有四个交点;(4)如图,∵若c2与x轴正半轴交于B,∴B(3,0),∴OB=3,∴AB==4,①当AP=AB=4时,PB=8,∴P1(﹣5,0),②当AB=BP=4时,P2(3﹣4,0)或P3(3+4,0),③当AP=PB时,点P在AB的垂直平分线上,∴PA=PB=4,∴P4(﹣1,0),综上所述,点P的坐标为(﹣5,0)或(3﹣4,0)或(3+4,0)或(﹣1,0)时,△PAB为等腰三角形.4.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与y轴相交于点A(0,3),与x正半轴相交于点B,对称轴是直线x=1(1)求此抛物线的解析式以及点B的坐标.(2)动点M从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向运动,同时动点N从点O出发,以每秒3个单位长度的速度沿y轴正方向运动,当N点到达A点时,M、N同时停止运动.过动点M作x轴的垂线交线段AB于点Q,交抛物线于点P,设运动的时间为t秒.①当t为何值时,四边形OMPN为矩形.②当t>0时,△BOQ能否为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由对称轴公式可求得b,由A点坐标可求得c,则可求得抛物线解析式;再令y=0可求得B点坐标;(2)①用t可表示出ON和OM,则可表示出P点坐标,即可表示出PM的长,由矩形的性质可得ON=PM,可得到关于t的方程,可求得t的值;②由题意可知OB=OA,故当△BOQ为等腰三角形时,只能有OB=BQ或OQ=BQ,用t可表示出Q点的坐标,则可表示出OQ和BQ的长,分别得到关于t的方程,可求得t的值.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c对称轴是直线x=1,∴﹣=1,解得b=2,∵抛物线过A(0,3),∴c=3,∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3,令y=0可得﹣x2+2x+3=0,解得x=﹣1或x=3,∴B点坐标为(3,0);(2)①由题意可知ON=3t,OM=2t,∵P在抛物线上,∴P(2t,﹣4t2+4t+3),∵四边形OMPN为矩形,∴ON=PM,∴3t=﹣4t2+4t+3,解得t=1或t=﹣(舍去),∴当t的值为1时,四边形OMPN为矩形;②∵A(0,3),B(3,0),∴OA=OB=3,且可求得直线AB解析式为y=﹣x+3,∴当t>0时,OQ≠OB,∴当△BOQ为等腰三角形时,有OB=QB或OQ=BQ两种情况,由题意可知OM=2t,∴Q(2t,﹣2t+3),∴OQ==,BQ==|2t﹣3|,又由题意可知0<t<1,当OB=QB时,则有|2t﹣3|=3,解得t=(舍去)或t=;当OQ=BQ时,则有=|2t﹣3|,解得t=;综上可知当t的值为或时,△BOQ为等腰三角形.5.如图,抛物线C1:y1=ax2+2ax(a>0)与x轴交于点A,顶点为点P.(1)直接写出抛物线C1的对称轴是直线x=﹣1,用含a的代数式表示顶点P的坐标(﹣1,﹣a);(2)把抛物线C1绕点M(m,0)旋转180°得到抛物线C2(其中m>0),抛物线C2与x轴右侧的交点为点B,顶点为点Q.①当m=1时,求线段AB的长;②在①的条件下,是否存在△ABP为等腰三角形,若存在请求出a的值,若不存在,请说明理由;③当四边形APBQ为矩形时,请求出m与a之间的数量关系,并直接写出当a=3时矩形APBQ的面积.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)将抛物线的一般形式化为顶点式,即可得出结论;(2)①先求出点A的坐标,即可确定出AM,即可得出结论;②先求出点B的坐标,进而表示出AP,BP,分三种情况建立方程求解即可;③先得到四边形APBQ为平行四边形,再由矩形判断出△APH∽△PBH即可得出a2=2m+3,即可解答此题.【解答】解:(1)∵抛物线C1:y1=ax2+2ax=a(x+1)2﹣a,∴x=﹣1,P(﹣1,﹣a)故答案为:直线x=﹣1,(﹣1,﹣a),(2)①由旋转知,MA=MB,当y1=0时,x1=﹣2,x2=0,∴A(﹣2,0),∴AO=2,∵M(1,0),∴AM=3,∴AB=2MA=2×3=6;②∵A(﹣2,0),AB=6,∴B(4,0)∵A(﹣2,0),P(﹣1,﹣a),∴,当AB=AP时,1+a2=62,解得:(负值已舍去);当AB=BP时,25+a2=62,解得:(负值已舍去);当AP=BP时,1+a2=25+a2,不成立,即当a 取或时,△ABP为等腰三角形;③如图,过点P作PH⊥x轴于H,∵点A与点B,点P与点Q均关于M点成中心对称,故四边形APBQ为平行四边形,当∠APB=90°时,四边形APBQ为矩形,此时△APH∽△PBH,∴,即,∴a2=2m+3,∴,当a=3时,,∴S=(2m+4)a=(2×3+4)×3=30.学科网6.如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A坐标为(4,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)抛物线的顶点为N,在x轴上找一点K,使CK+KN最小,并求出点K的坐标;(3)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于点E,连接CQ.当△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;(4)若平行于x轴的动直线l与该抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D 的坐标为(2,0).问:是否存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)把A、C两点坐标代入抛物线解析式可求得a、c的值,可求得抛物线解析;(2)可求得点C关于x轴的对称点C′的坐标,连接C′N交x轴于点K,再求得直线C′K的解析式,可求得K点坐标;(3)过点E作EG⊥x轴于点G,设Q(m,0),可表示出AB、BQ,再证明△BQE ≌△BAC,可表示出EG,可得出△CQE关于m的解析式,再根据二次函数的性质可求得Q点的坐标;(4)分DO=DF、FO=FD和OD=OF三种情况,分别根据等腰三角形的性质求得F 点的坐标,进一步求得P点坐标即可.【解答】解:(1)∵抛物线经过点C(0,4),A(4,0),∴,解得,∴抛物线解析式为y=﹣;(2)由(1)可求得抛物线顶点为N(1,),如图1,作点C关于x轴的对称点C′(0,﹣4),连接C′N交x轴于点K,则K点即为所求,设直线C′N的解析式为y=kx+b,把C′、N点坐标代入可得,解得,∴直线C′N的解析式为y=,令y=0,解得x=,∴点K的坐标为(,0);(3)设点Q(m,0),过点E作EG⊥x轴于点G,如图2,由﹣=0,得x1=﹣2,x2=4,∴点B的坐标为(﹣2,0),AB=6,BQ=m+2,又∵QE∥AC,∴△BQE≌△BAC,∴,即,解得EG=;∴S△CQE=S△CBQ﹣S△EBQ===.又∵﹣2≤m≤4,∴当m=1时,S△CQE有最大值3,此时Q(1,0);(4)存在.在△ODF中,(ⅰ)若DO=DF,∵A(4,0),D(2,0),∴AD=OD=DF=2.又在Rt△AOC中,OA=OC=4,∴∠OAC=45°.∴∠DFA=∠OAC=45°.∴∠ADF=90°.此时,点F的坐标为(2,2).由﹣=2,得x1=1+,x2=1﹣.此时,点P的坐标为:P1(1+,2)或P2(1﹣,2);(ⅱ)若FO=FD,过点F作FM⊥x轴于点M.由等腰三角形的性质得:OM=OD=1,∴AM=3.∴在等腰直角△AMF中,MF=AM=3.∴F(1,3).由﹣=3,得x1=1+,x2=1﹣.此时,点P的坐标为:P3(1+,3)或P4(1﹣,3);(ⅲ)若OD=OF,∵OA=OC=4,且∠AOC=90°.∴AC=4.∴点O到AC的距离为2.而OF=OD=2<2,与OF≥2矛盾.∴在AC上不存在点使得OF=OD=2.此时,不存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形.综上所述,存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形.所求点P的坐标为:(1+,2)或(1﹣,2)或(1+,3)或(1﹣,3).7.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+4与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,若已知B点的坐标为B(8,0)(1)求抛物线的解析式及其对称轴.(2)连接AC、BC,试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由.(3)M为抛物线上BC之间的一点,N为线段BC上的一点,若MN∥y轴,求MN的最大值;(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)把点B的坐标代入抛物线解析式求出b的值,即可得到抛物线解析式,再根据对称轴方程列式计算即可得解;(2)令y=0,解方程求出点A的坐标,令x=0求出y的值得到点C的坐标,再求出OA、OB、OC,然后根据对应边成比例,夹角相等的两个三角形相似证明;(3)设直线BC的解析式为y=kx+b,利用待定系数法求出解析式,再表示出MN,然后根据二次函数的最值问题解答;(4)利用勾股定理列式求出AC,过点C作CD⊥对称轴于D,然后分①AC=CQ 时,利用勾股定理列式求出DQ,分点Q在点D的上方和下方两种情况求出点Q 到x轴的距离,再写出点的坐标即可;②点Q为对称轴与x轴的交点时,AQ=CQ,再写出点Q的坐标即可.【解答】解:(1)∵点B(8,0)在抛物线y=﹣x2+bx+4上,∴﹣×64+8b+4=0,解得:b=,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4,对称轴为直线x=﹣=3;(2)△AOC∽△COB.理由如下:令y=0,则﹣x2+x+4=0,即x2﹣6x﹣16=0,解得:x1=﹣2,x2=8,∴点A的坐标为(﹣2,0),令x=0,则y=4,∴点C的坐标为(0,4),∴OA=2,OB=8,OC=4,∵==2,∠AOC=∠COB=90°,∴△AOC∽△COB;(3)设直线BC的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线BC的解析式为y=﹣x+4,∵MN∥y轴,∴MN=﹣x2+x+4﹣(﹣x+4),=﹣x2+x+4+x﹣4,=﹣x2+2x,=﹣(x﹣4)2+4,∴当x=4时,MN的值最大,最大值为4;(4)由勾股定理得,AC==2,过点C作CD⊥对称轴于D,则CD=3,①AC=CQ时,DQ===,点Q在点D的上方时,点Q到x轴的距离为4+,此时点Q1(3,4+),点Q在点D的下方时,点Q到x轴的距离为4﹣,此时点Q2(3,4﹣),②点Q为对称轴与x轴的交点时,AQ=5,CQ==5,∴AQ=CQ,此时,点Q3(3,0),③当AC=AQ时,∵AC=2,点A到对称轴的距离为5,2<5,∴这种情形不存在.综上所述,点Q的坐标为(3,4+)或(3,4﹣)或(3,0)时,△ACQ 为等腰三角形.8.如图,直线y=﹣x+3与x轴,y轴分别交于B,C两点,抛物线y=ax2+bx+c过A(1,0),B,C三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M是抛物线在x轴下方图形上的动点,过点M作MN∥y轴交直线BC 于点N,求线段MN的最大值.(3)在(2)的条件下,当MN取得最大值时,在抛物线的对称轴l上是否存在点P,使△PBN是以BN为腰的等腰三角形?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由点A、B、C的坐标利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)设出点M的坐标以及直线BC的解析式,由点B、C的坐标利用待定系数法即可求出直线BC的解析式,结合点M的坐标即可得出点N的坐标,由此即可得出线段MN的长度关于m的函数关系式,再结合点M在x轴下方可找出m的取值范围,利用二次函数的性质即可解决最值问题;(3)假设存在,设出点P的坐标为(2,n),结合(2)的结论可求出点N的坐标,结合点N、B的坐标利用两点间的距离公式求出线段PN、PB、BN的长度,根据等腰三角形的性质分类讨论即可求出n值,从而得出点P的坐标.【解答】解:(1)由题意点A(1,0)、B(3,0)、C(0,3)代入抛物线y=ax2+bx+c 中,得:,解得:,∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3.学科网(2)设点M的坐标为(m,m2﹣4m+3),设直线BC的解析式为y=kx+3,把点点B(3,0)代入y=kx+3中,得:0=3k+3,解得:k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.∵MN∥y轴,∴点N的坐标为(m,﹣m+3).∵抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴抛物线的对称轴为x=2,∴点(1,0)在抛物线的图象上,∴1<m<3.∵线段MN=﹣m+3﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+3m=﹣(m﹣)2+,∴当m=时,线段MN取最大值,最大值为.(3)假设存在.设点P的坐标为(2,n).当m=时,点N的坐标为(,),∴PB==,PN=,BN= =.△PBN为等腰三角形分三种情况:①当PB=BN时,即=,解得:n=±,此时点P的坐标为(2,﹣)或(2,).②当PN=BN时,即=,解得:n=,此时点P的坐标为(2,)或(2,).综上可知:在抛物线的对称轴l上存在点P,使△PBN是等腰三角形,点P的坐标为(2,﹣)或(2,)或(2,)或(2,).9.如图,直线y1=﹣x+2与x轴,y轴分别交于B,C,抛物线y=ax2+bx+c(a ≠0)经过点A,B,C,点A坐标为(﹣1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴与x轴交于点D,连接CD,点P是直线BC上方抛物线上的一动点(不与B,C重合),当点P运动到何处时,四边形PCDB的面积最大?求出此时四边形PCDB面积的最大值和点P坐标;(3)在抛物线上的对称轴上:?是否存在一点M,使|MA﹣MC|的值最大;?是否存在一点N,使△NCD是以CD为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点M,点N的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)先求出B、C两点坐标,设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,将点A、B、C的坐标代入解析式,转化为解方程组即可.(2)如图1,过点P作PN⊥x轴于点N,交BC于点M,过点C作CE⊥PN于E,根据S四边形PCDB=S△BCD+S△CPM+S△PMB=BD?OC+PM?CE+PM?BN,构建二次函数,即可解决问题.(3)①求出直线AC的解析式与对称轴的交点即为点M.②如图2中,由△CDQ是以CD为腰的等腰三角形,可得CQ1=DQ2=DQ3=CD,作CE⊥对称轴于E,可得EQ1=ED=2,推出DQ1=4,由此即可解决问题.【解答】解:(1)令x=0,可得y=2,令y=0,可得x=4,即点B(4,0),C(0,2);设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,将点A、B、C的坐标代入解析式得,,解得:,∴二次函数的关系式为y=﹣x2+x+2;(2)如图1,过点P作PN⊥x轴于点N,交BC于点M,过点C作CE⊥PN于E,设M(a,﹣a+2),P(a,﹣a2+a+2),∴PM=﹣a2+a+2﹣(﹣a+2)=﹣a2+2a(0≤x≤4).∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,∴点D的坐标为:(,0),∵S四边形PCDB=S△BCD+S△CPM+S△PMB=BD?OC+PM?CE+PM?BN,=+a(﹣a2+2a)+(4﹣a)(﹣a2+2a),=﹣a2+4a+(0≤x≤4).=﹣(a﹣2)2+,∴a=2时,S四边形PCDB的面积最大=,∴﹣a2+a+2=﹣×22+×2+2=3,∴点P坐标为:(2,3),∴当点P运动到(2,3)时,四边形PCDB的面积最大,最大值为;(3)如图2中,∵A(﹣1,0),C(0,2),∴直线AC的解析式为y=2x+2,直线AC与对称轴的交点即为点M,此时|MA﹣MC|的值最大,∴M(,5).∵抛物线的对称轴是x=,∴OD=,∵C(0,2),∴OC=2.在Rt△OCD中,由勾股定理,得CD==,∵△CDN是以CD为腰的等腰三角形,∴CN1=DN2=DN3=CD.如图2所示,作CE⊥对称轴于E,∴EN1=ED=2,∴DN1=4.∴N1(,4),N2(,),N3(,﹣).10.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点A(﹣1,0),且与x轴正半轴交于点B,与y轴交于点C,点D是顶点.(1)填空:a=﹣1;顶点D的坐标为(1,4);直线BC的函数表达式为:y=﹣x+3.(2)直线x=t与x轴相交于一点.①当t=3时得到直线BN(如图1),点M是直线BC上方抛物线上的一点.若∠COM=∠DBN,求出此时点M的坐标.②当1<t<3时(如图2),直线x=t与抛物线、BD、BC及x轴分别相交于点P、E、F、G,3试证明线段PE、EF、FG总能组成等腰三角形;如果此等腰三角形底角的余弦值为,求此时t的值.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)将点A的坐标代入抛物线y=ax2﹣2ax+a+4中,即可求出a的值;利用顶点坐标公式求出点D的坐标;求出点B、点C的坐标,再利用待定系数法求出解析式即可;(2)①设点M的坐标为(m,﹣m2+2m+3),利用tan∠COM=tan∠DBN,列出方程,求出m的值即可求出点M的坐标;②利用待定系数法求出直线BD的解析式,利用用含t的式子表示出EF、FG、PE 的长度,利用三边关系即可证明;底角的余弦值为,列出关于t的方程,解得即可.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点A(﹣1,0),∴a+2a+a+4=0,解得:a=﹣1;∴抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3,∴=1,==4,∴顶点D的坐标为:(1,4);令x=0,得:y=3,即点C的坐标为(0,3);∵点A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,∴1×2﹣(﹣1)=3,∴点B的坐标为(3,0),设直线BC的解析式为:y=kx+b,∴,解得:,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+3;故答案为:﹣1,(1,4),y=﹣x+3;(2)①设点M的坐标为(m,﹣m2+2m+3),∵∠COM=∠DBN,∴tan∠COM=tan∠DBN,∴,解得:m=±,∵m>0,∴m=,∴点M(,2);②设直线BD的解析式为y=kx+b,∴,解得:,∴直线BD的解析式为:y=﹣2x+6;∴点P(t,﹣t2+2t+3),点E(t,﹣2t+6),点F(t,﹣t+3),∴PE=(﹣t2+2t+3)﹣(﹣2t+6)=﹣t2+4t﹣3,EF=(﹣2t+6)﹣(﹣t+3)=﹣t+3,FG=﹣t+3,∴EF=FG.∵EF+FG﹣PE=2(﹣t+3)﹣(﹣t2+4t﹣3)=(t﹣3)2>0,∴EF+FG>PE,∴当1<t<3时,线段PE,EF,FG总能组成等腰三角形,由题意的:,即,∴5t2﹣26t+33=0,解得:t=3或,∴1<t<3,∴t=.11.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形OABC的三个顶点A(0,10),B(8,10),C(8,0),过O、C两点的抛物线y=ax2+bx+c与线段AB交于点D,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E处.(1)求AD的长及抛物线的解析式;(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒.请问当t为何值时,以P、Q、C 为顶点的三角形是等腰三角形?(3)若点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M、N、C、E为顶点四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)根据折叠图形的轴对称性,△CED、△CBD全等,首先在Rt△CEO 中求出OE的长,进而可得到AE的长;在Rt△AED中,AD=AB﹣BD、ED=BD,利用勾股定理可求出AD的长.进一步能确定D点坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)分CP=CQ、CP=PQ、PQ=CQ三种情况讨论,根据等腰三角形的性质和相似三角形的判定和性质解答即可;(3)由于以M,N,C,E为顶点的四边形,边和对角线都没明确指出,所以要分情况进行讨论:①EC做平行四边形的对角线,那么EC、MN必互相平分,由于EC的中点正好在抛物线对称轴上,所以M点一定是抛物线的顶点;②EC做平行四边形的边,那么EC、MN平行且相等,首先设出点N的坐标,然后结合E、C的横、纵坐标差表示出M点坐标,再将点M代入抛物线的解析式中,即可确定M、N的坐标.【解答】解:(1)∵四边形ABCO为矩形,∴∠OAB=∠AOC=∠B=90°,AB=CO=8,AO=BC=10,∴△BDC≌△EDC,∴∠B=∠DEC=90°,EC=BC=10,ED=BD,由勾股定理易得:EO=6.∴AE=10﹣6=4,设AD=x,则BD=ED=8﹣x,由勾股定理,得x2+42=(8﹣x)2,解得,x=3,∴AD=3,∵抛物线y=ax2+bx+c过点D(3,10),C(8,0),O(0,0),则,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x;(2)如图1,当CP=CQ时,10﹣2t=t,t=;如图2,当CP=PQ时,=,t=;如图3,当CQ=PQ时,=,t=.(3)假设存在符合条件的M、N点,分两种情况讨论:EC为平行四边形的对角线,由于抛物线的对称轴经过EC中点,若四边形MENC是平行四边形,那么M点必为抛物线顶点;则:M(4,);而平行四边形的对角线互相平分,那么线段MN必被EC中点(4,3)平分,则N(4,﹣);②EC为平行四边形的边,则EC∥MN,设N(4,m),则M(4﹣8,m+6)或M(4+8,m﹣6);将M(﹣4,m+6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣38,此时N(4,﹣38)、M(﹣4,﹣32);将M(12,m﹣6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣26,此时N(4,﹣26)、M(12,﹣32),综上,存在符合条件的M、N点,且它们的坐标为:①M1(﹣4,﹣32),N1(4,﹣38);②M2(12,﹣32),N2(4,﹣26);③M3(4,),N3(4,﹣).。
二次函数中等腰三角形的存在问题
零点是函数图像与x轴相交的点,用于解方程 和确定函数的根。
二次函数的最值是函数图像的最高点(最大 值)或最低点(最小值),在寻求极值时非 常重要。Leabharlann II. 等腰三角形的性质定义
等腰三角形是一种具有两条边相等的三角形, 拥有一些特殊的性质和几何关系。
面积
等腰三角形的面积可以通过底边的长度和高度 来计算,其中高度与等边的长度有关。
2. Johnson, L. (2019). "Exploring the Existence of Isosceles Triangles in Quadratic Functions." Geometrical Review, 30(4), 267-286.
3. Wang, Y. (2018). "Applications of Isosceles Triangles in Quadratic Function Analysis." Mathematica, 55(3), 189-205.
二次函数中等腰三角形的 存在问题
本演示将探讨二次函数中等腰三角形的存在问题。我们将介绍二次函数和等 腰三角形的基本概念,并深入研究二次函数中等腰三角形的性质及其应用。
I. 介绍
二次函数
二次函数是一个具有二次方的多项式函数,可呈现多种形态和特征。
等腰三角形
等腰三角形是一种具有两条边相等的三角形,具有一些特殊的几何性质。
周长
等腰三角形的周长可以通过两条等边的长度和 第三条边的长度来计算。
内角
等腰三角形的内角具有特定的测量值,其中包 括基角、等边角和顶角。
IV. 二次函数中等腰三角形的探讨
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确定三角形三个顶点坐标
专题 二次函数与等腰三角形有关的问题(知识解读)-中考数学(全国通用)
专题06 二次函数与等腰三角形有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数之等腰三角形存在性问题,主要指的是在平面直角坐标系下,已知一条边(或两个顶点)的等腰三角形存在,求第三个顶点的坐标的题型.主要考察学生对转化思想、方程思想、几何问题代数化的数形结合思想及分类讨论思想的灵活运用。
【解题思路】等腰三角形的存在性问题【方法1 几何法】“两圆一线”(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;(2)以点B为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;(3)作AB的垂直平分线,与x轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.注意:若有重合的情况,则需排除.以点C1 为例,具体求点坐标:过点A作AH⊥x轴交x轴于点H,则AH=1,又32121131311==-=∴=HC AC ,()03211,坐标为故点-C类似可求点 C 2 、C 3、C 4 .关于点 C 5 考虑另一种方法.【方法2 代数法】点-线-方程表示点:设点C 5坐标为(m ,0),又A (1,1)、B (4,3),表示线段:11-m 225+=)(AC 94-m 225+=)(BC 联立方程:914-m 1-m 22+=+)()(,623m =解得:,),坐标为(故点06232C总结:【典例分析】【考点1 等腰角形的存在性】【典例1】(2020•泰安)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A (﹣4,0)、B(2,0),交y轴于点C(0,6),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.(1)求二次函数的表达式;(2)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在,请说明理由.【变式11】(2022•澄海区模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C坐标为(0,3),对称轴为x=1.点M为线段OB上的一个动点(不与两端点重合),过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P,交BC 于点Q.(1)求抛物线及直线BC的表达式;(2)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式1-2】(2022•荣昌区自主招生)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c (a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)将抛物线y=ax2+x+c沿射线BC平移,B,C的对应点分别为M,N,当以点A,M,N为顶点的三角形是以MN为腰的等腰三角形时,请直接写出点M的坐标,并任选其中一个点的坐标,写出求解过程.【典例2】(2020•贵港)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3).(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH⊥x轴于点H,与线段BC 交于点M,连接PC.当△PCM是以PM为一腰的等腰三角形时,求点P的坐标.【变式2-1】(2022•东营)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.【变式2-1】(2021•大渡口区自主招生)如图,若抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A,B 两点,与y轴相交于点C,直线y=x﹣3经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作PH⊥x轴于点H,交BC于点M,连接PC.①线段PM是否有最大值?如果有,求出最大值;如果没有,请说明理由;②在点P运动的过程中,是否存在点M,恰好使△PCM是以PM为腰的等腰三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.专题06 二次函数与等腰三角形有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数之等腰三角形存在性问题,主要指的是在平面直角坐标系下,已知一条边(或两个顶点)的等腰三角形存在,求第三个顶点的坐标的题型.主要考察学生对转化思想、方程思想、几何问题代数化的数形结合思想及分类讨论思想的灵活运用。
等腰三角形的存在性问题解题策略(小才完善版)
28、(10分)已知:如图,抛物线)0(22≠+-=a c ax ax y 与y 轴交于点C (0,4),与x 轴交于点A 、B ,点A 的坐标为(4,0)。
(1)求该抛物线的解析式;(2)点Q 是线段AB 上的动点,过点Q 作QE ∥AC ,交BC 于点E ,连接CQ 。
当△CQE 的面积最大时,求点Q 的坐标;(3)若平行于x 轴的动直线l 与该抛物线交于点P ,与直线AC 交于点F ,点D 的坐标为(2,0)。
问:是否存在这样的直线l ,使得△ODF 是等腰三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
28题图24.(本题满分12分,第(1)小题满分6分,第(2)小题满分6分)在直角坐标系中,把点A (-1,a )(a 为常数)向右平移4个单位得到点A ',经过点A 、A '的抛物线2y ax bx c =++与y 轴的交点的纵坐标为2. (1)求这条抛物线的解析式;(2)设该抛物线的顶点为点P ,点B 的坐标为)1m ,(,且3<m ,若△ABP 是等腰三角形,求点B 的坐标。
x图724.(本题满分12分,第(1)小题满分6分,第(2)小题满分6分) 解:(1)设抛物线的解析式为2y ax bx c =++点A (-1,a )(a 为常数)向右平移4个单位得到点 A '(3,a )…………(1分) ∵抛物线与y 轴的交点的纵坐标为2 ∴2=c …………………(1分) ∵ 图像经过点A (-1,a )、A '(3,a )∴⎩⎨⎧=++=++a c b a a c b a 9…………………(1分)解得 ⎩⎨⎧=-=21b a …………………(2分)∴222++-=x x y …………………(1分)(2)由222++-=x x y =()312+--x 得P(1,3) 52=AP ……………(1分)∵△ABP 是等腰三角形,点B 的坐标为)1m ,(,且3<m (Ⅰ)当AP=PB 时,52=PB ,即 523=-m ………………(1分) ∴523-=m …………………(1分) (Ⅱ)当AP=AB 时()()()()22221113111m --+--=--+--解得5,3-==m m ……………………………………(1分) 3=m 不合题意舍去,∴5-=m …………………(1分) (Ⅲ)当PB=AB 时()()()()2222111311m m --+--=-+-解得21=m ……………………………………(1分)∴当523-=m 或-5或21时,△ABP 是等腰三角形.25.(本题满分14分)如图,在ABC ∆中,6,5===BC AC AB ,D 、E 分别是边AB 、AC 上的两个动点(D 不与A 、B 重合),且保持BC DE ∥,以DE 为边,在点A 的异侧作正方形DEFG .(1)试求ABC ∆的面积;(2)当边FG 与BC 重合时,求正方形DEFG 的边长;(3)设x AD =,ABC ∆与正方形DEFG 重叠部分的面积为y ,试求y 关于x 的函数C关系式,并写出定义域;(4)当BDG ∆是等腰三角形时,请直接写出AD 的长.25、解:(1)过A 作BC AH ⊥于H ,∵6,5===BC AC AB , ∴321==BC BH .则在ABH Rt ∆中,422=-=BHABAH ,—————————(2分)∴1221=∙=∆BC AH S ABC .————————————————(1分)(2)令此时正方形的边长为a , 则446a a -=,———————————————————————(2分)解得512=a .————————————————————————(1分)(3)当20≤x 时,——————————————————————(1分)22253656x x y =⎪⎭⎫⎝⎛=.———————————————————(1分)当52 x 时,——————————————————————(1分)()2252452455456x x x x y -=-⋅=.——————————————(2分)(4)720,1125,73125=AD .————————————————(1+1+1=3分) 20、(2009•上海)在直角坐标平面内,O 为原点,点A 的坐标为(1,0),点C 的坐标为(0,4),直线CM ∥x 轴(如图所示).点B 与点A 关于原点对称,直线y=x+b (b 为常数)经过点B ,且与直线CM 相交于点D ,连接OD . (1)求b 的值和点D 的坐标;(2)设点P 在x 轴的正半轴上,若△POD 是等腰三角形,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,如果以PD 为半径的圆P 与圆O 外切,求圆O 的半径.考点:切线的性质;坐标与图形性质;勾股定理;相似三角形的判定与性质。
等腰三角形存在性问题的解题策略探究
图3
图4
图5
第( 2 ) 题解等腰三角形 的问题 , 其 中①②用几何 说理 的方法 , 计算更简单 : 图3 , 当A P - = AD 时. A 垂直
思路 点 拨 :
、
1 . 用含t T l 的代数 式表示 AA P D的三边 长 , 为解 等 腰三角形做好准备。 2 . 探求 AA P D是 等腰 三角形 , 分三种 情况 利用 边相等列方程求 解。
解答 : ( 1 ) I N: )  ̄ J P C / / D B, 所 以 : — P M M f 。因
,—
—
.
戥 ——。
2 3
2 3
标; 若不存在 , 请说 明理由。
思路点拨 : 因为A、 C 位置确定 , 采用“ 两圆一线 ” 找到两 圆及一线与f 的交点 , 因本例是在对称 轴上确 定点, 所 以不太好确定点的坐标 , 我们可采用设未 知 数的方 法来 求。 设未知数 的方法有两种 : 一种是设 点 的坐标 , 一种是设某线段的长度 。 但 总之设未知数 后 都要利用几何条件及 图形特征列方程 ,利用代数方 法 求解 ,因为只有通过解方程 才2
考点聚焦
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等 腰 三 角 形 存 在 性 问 题 的 解 题 策 略 探 究
■ 王 晓柯
近几年各地的数学中考中 ,探索等腰 三角形的 存 在性问题频频 出现 , 这类试题 的知识覆盖面较广 , 综合性较 强 , 题意构思精巧 , 要求学生有较 高的分析 问题 、 解决 问题 的能力 。 它符合课 标对学生能力 提高 的要求 。 学生初解此类 问题 时 , 一般靠直觉画图 , 或是 主 观猜测 , 往往会 出现漏解 、 错解 , 甚至在 坐标 系背景 下无从 下手等现象 。 根据笔者对此类 问题 的研究 , 现 将本 考点解题 策略整理 如下 : 先弄清一个基本 问题 的解题方法 : 已知 线段 A B, 在平 面内取 一点P , 使 AP A B 为等腰 三角形 。首 先, 因为没有说明谁为腰 , 谁 为底 , 因此要分类讨论 : 1 . 如果A 为底 ,  ̄ J I / ( g A B的垂直平 分线 , 点P 一定 在A 的垂直平分线上。 2 . 如果A 为腰 , 若 厶4 为顶角 , 则 以点A为圆心 , A B 长为半径画圆 , 点P一定在这个 圆上 。 3 . 如果A B 为腰 , 若 曰 为顶角 , 则 以点B 为 圆心 , A B 长为半径画圆 , 点P一定在这个圆上。 称这种方法 为“ 两圆一线” , 两圆即以两定点 为圆心 , 以定长为半 径画 的两个 圆 , 具体到实际问题可画出部分弧 , 一线 即给定线段 的垂直平分线 。即两 圆上 的点和线段垂 直平分线上 的点都符合要求 ,具体到题 目中会让在 指 定 范 围确 定 。 二 、探索 的等腰三角形有一条边是确定位置及 长度 的 , 确定 第三个顶点 的存 在 ( 一般会 指定 位置 ,
初中数学等腰三角形的存在性问题(word版+详解答案)
等腰三角形的存在性问题【考题研究】近几年各地的中考数学试题中,探索等腰三角形的存在性问题频频出现,这类试题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思精巧,要求学生要有较高的分析问题的能力和解决问题的能力,这类问题符合课标对学生能力提高的要求。
【解题攻略】在讨论等腰三角形的存在性问题时,一般都要先分类.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.几何法一般分三步:分类、画图、计算.哪些题目适合用几何法呢?如果△ABC的∠A(的余弦值)是确定的,夹∠A的两边AB和AC可以用含x的式子表示出来,那么就用几何法.①如图1,如果AB=AC,直接列方程;②如图2,如果BA=BC,那么;③如图3,如果CA=CB,那么.代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含x的式子表示出来,那么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来.【解题类型及其思路】解题类型:动态类型:1.一动点类型问题;2.双动点或多动点类型问题背景类型:1.几何图形背景;2.平面直角坐标系和几何图形背景解题思路:几何法一般分三步:分类、画图、计算;代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,已知底边画等腰三角形用刻度尺画垂直平分线.解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.【典例指引】类型一【二次函数综合题中根据条件判定三角形的形状】典例指引1.抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点A ,点B (1,0),与y 轴交于点C (0,﹣3),点M 是其顶点. (1)求抛物线解析式;(2)第一象限抛物线上有一点D,满足∠DAB=45°,求点D 的坐标;(3)直线x t = (﹣3<t <﹣1)与x 轴相交于点H .与线段AC ,AM 和抛物线分别相交于点E ,F ,P .证明线段HE ,EF ,FP 总能组成等腰三角形.【举一反三】(2020·江西初三期中)如图①,已知抛物线y=ax 2+bx+3(a≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的对称轴与x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△CMP 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图②,若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE 、CE ,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标.类型二【利用二次函数的性质与等腰三角形的性质确定点的坐标】典例指引2.(2019·山东初三期末)如图1,已知抛物线2()30y ax bx a =++≠与x 轴交于点(1,0)A 和点(3,0)B -,与y 轴交于点C .(l )求抛物线的表达式;(2)如图l ,若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接,BE CE ,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标;(3)如图2,在x 轴上是否存在一点D 使得ACD ∆为等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【举一反三】(2019·广东省中山市中山纪念中学三鑫双语学校初三期中)如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A (2,0),B (﹣8,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣8).(1)求抛物线的解析式;(2)点F是直线BC下方抛物线上的一点,当△BCF的面积最大时,求出点F的坐标;(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点Q(0,m),使得△BFQ为等腰三角形?如果有,请直接写出点Q的坐标;如果没有,请说明理由.类型三【确定满足等腰三角形的动点的运动时间】典例指引3.(2018济南中考)如图1,抛物线平移后过点A(8,,0)和原点,顶点为B,对称轴与轴相交于点C,与原抛物线相交于点D.(1)求平移后抛物线的解析式并直接写出阴影部分的面积;(2)如图2,直线AB与轴相交于点P,点M为线段OA上一动点,为直角,边MN与AP相交于点N,设,试探求:①为何值时为等腰三角形;②为何值时线段PN的长度最小,最小长度是多少.【举一反三】如图所示,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点.点D从C出发,沿线段CO以1个单位/秒的速度向终点O运动,过点D作OC的垂线交BC于点E,作EF∥OC,交抛物线于点F.(1)求此抛物线的解析式;(2)小明在探究点D运动时发现,①当点D与点C重合时,EF长度可看作O;②当点D与点O重合时,EF长度也可以看作O,于是他猜想:设点D运动到OC中点位置时,当线段EF最长,你认为他猜想是否正确,为什么?(3)连接CF、DF,请直接写出△CDF为等腰三角形时所有t的值.【新题训练】1.(2020·江西初三)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣2,﹣4),直线x=﹣2与x轴相交于点B,连接OA,抛物线y=﹣x2从点O沿OA方向平移,与直线x=﹣2交于点P,顶点M到点A时停止移动.(1)线段OA 所在直线的函数解析式是 ;(2)设平移后抛物线的顶点M 的横坐标为m ,问:当m 为何值时,线段PA 最长?并求出此时PA 的长. (3)若平移后抛物线交y 轴于点Q ,是否存在点Q 使得△OMQ 为等腰三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2018·山东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数2y ax bx c =++交x 轴于点()4,0A -、()2,0B ,交y 轴于点()0,6C ,在y 轴上有一点()0,2E -,连接AE .(1)求二次函数的表达式;(2)若点D 为抛物线在x 轴负半轴上方的一个动点,求ADE ∆面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点P ,使AEP ∆为等腰三角形,若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在请说明理由.3.(2016·广西中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线223y x x =--+与x 轴交于A ,B 两点(A 在B的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为D . (1)请直接写出点A ,C ,D 的坐标;(2)如图(1),在x 轴上找一点E ,使得△CDE 的周长最小,求点E 的坐标;(3)如图(2),F 为直线AC 上的动点,在抛物线上是否存在点P ,使得△AFP 为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.4.(2019·广东广州市第二中学初三)如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCO,B点坐标为(4,3),抛物线y=12-x2+bx+c经过矩形ABCO的顶点B、C,D为BC的中点,直线AD与y轴交于E点,与抛物线y=12-x2+bx+c交于第四象限的F点.(1)求该抛物线解析式与F点坐标;(2)如图,动点P从点C出发,沿线段CB以每秒1个单位长度的速度向终点B运动;同时,动点M从点A出发,沿线段AE 13个单位长度的速度向终点E运动.过点P作PH⊥OA,垂足为H,连接MP,MH.设点P的运动时间为t秒.①问EP+PH+HF是否有最小值,如果有,求出t的值;如果没有,请说明理由.②若△PMH是等腰三角形,求出此时t的值.5.(2019·湖南中考模拟)如图,关于x的二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点B与y 轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标;(3)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N从点D与点M 同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达点B时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积.6.(2018·山东中考模拟)如图,抛物线y=﹣x2+mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知A(﹣1,0),C(0,2).(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E时线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.7.(2019·山东中考模拟)已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C (﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?(3)过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE∥x轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P 使△PDE 为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.8.(2018·广东中考模拟)如图,在平面直角坐标系xOy 中,二次函数24y ax bx =+-(0a ≠)的图象与x 轴交于A (﹣2,0)、B (8,0)两点,与y 轴交于点B ,其对称轴与x 轴交于点D .(1)求该二次函数的解析式;(2)如图1,连结BC ,在线段BC 上是否存在点E ,使得△CDE 为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,若点P (m ,n )是该二次函数图象上的一个动点(其中m >0,n <0),连结PB ,PD ,BD ,求△BDP 面积的最大值及此时点P 的坐标.9.(2019·四川中考模拟)如图,已知二次函数y =﹣x 2+bx+c (c >0)的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且OB =OC =3,顶点为M .(1)求二次函数的解析式;(2)点P 为线段BM 上的一个动点,过点P 作x 轴的垂线PQ ,垂足为Q ,若OQ =m ,四边形ACPQ 的面积为S ,求S 关于m 的函数解析式,并写出m 的取值范围;(3)探索:线段BM 上是否存在点N ,使△NMC 为等腰三角形?如果存在,求出点N 的坐标;如果不存在,请说明理由.10.(2019·甘肃中考模拟)如图,已知二次函数y=ax 2+bx+c 的图象与x 轴相交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴相交于点C (0,﹣3). (1)求这个二次函数的表达式;(2)若P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH ⊥x 轴于点H ,与BC 交于点M ,连接PC . ①求线段PM 的最大值;②当△PCM 是以PM 为一腰的等腰三角形时,求点P 的坐标.11.(2019·安徽中考模拟)如图,已知直线1y x =+与抛物线2y ax 2x c =++相交于点()1,0A -和点()2,B m 两点.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点P 是位于直线AB 上方抛物线上的一动点,当PAB ∆的面积S 最大时,求此时PAB ∆的面积S 及点P 的坐标;(3)在x 轴上是否存在点Q ,使QAB ∆是等腰三角形?若存在,直接写出Q 点的坐标(不用说理);若不存在,请说明理由.12.(2018·江苏中考模拟)(2017南宁,第26题,10分)如图,已知抛物线2239y ax ax a =--与坐标轴交于A ,B ,C 三点,其中C (0,3),∠BAC 的平分线AE 交y 轴于点D ,交BC 于点E ,过点D 的直线l 与射线AC ,AB 分别交于点M ,N .(1)直接写出a的值、点A的坐标及抛物线的对称轴;(2)点P为抛物线的对称轴上一动点,若△PAD为等腰三角形,求出点P的坐标;(3)证明:当直线l绕点D旋转时,11AM AN均为定值,并求出该定值.13.(2019·重庆中考模拟)如图,在平面直角坐标系中,一抛物线的对称轴为直线,与y轴负半轴交于C点,与x轴交于A、B两点,其中B点的坐标为(3,0),且OB=OC.(1)求此抛物线的解析式;(2)若点G(2,y)是该抛物线上一点,点P是直线AG下方的抛物线上一动点,当点P运动到什么位置时,△APG的面积最大?求出此时P点的坐标和△APG的最大面积.(3)若平行于x轴的直线与该抛物线交于M、N两点(其中点M在点N的右侧),在x轴上是否存在点Q,使△MNQ为等腰直角三角形?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.14.(2019·辽宁中考模拟)抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与直线y=kx+c(k≠0)相交于A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点,且抛物线与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)求出C、D两点的坐标(3)在第四象限抛物线上有一点P,若△PCD是以CD为底边的等腰三角形,求出点P的坐标.15.(2020·浙江初三期末)如图,抛物线y=﹣12x2+2x+6交x轴于A,B两点(点A在点B的右侧),交y轴于点C,顶点为D,对称轴分別交x轴、线段AC于点E、F.(1)求抛物线的对称轴及点A的坐标;(2)连结AD,CD,求△ACD的面积;(3)设动点P从点D出发,沿线段DE匀速向终点E运动,取△ACD一边的两端点和点P,若以这三点为顶点的三角形是等腰三角形,且P为顶角顶点,求所有满足条件的点P的坐标.16.(2020·湖北初三期末)如图,已知二次函数的图象经过点A(4,4),B(5,0)和原点O,P为二次函数图象上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为D(m,0),并与直线OA相较于点C.(1)求出二次函数的解析式;(2)当点P在直线OA的上方时,求线段PC的最大值;(3)当点P在直线OA的上方时,是否存在一点P,使射线OP平分∠AOy,若存在,请求出P点坐标;若不存在.请说明理由;(4)当m>0时,探索是否存在点P,使得△PCO为等腰三角形,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.17.(2019·吉林初三)如图1,抛物线与y =﹣211433x x ++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接AC 、BC ,点D 是线段AB 上一点,且AD =CA ,连接CD .(1)如图2,点P 是直线BC 上方抛物线上的一动点,在线段BC 上有一动点Q ,连接PC 、PD 、PQ ,当△PCD 面积最大时,求PQ +10CQ 的最小值; (2)将过点D 的直线绕点D 旋转,设旋转中的直线l 分别与直线AC 、直线CO 交于点M 、N ,当△CMN 为等腰三角形时,直接写出CM 的长.18.(2020·江苏初三期末)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线2y x mx n =-++与x 轴交于点A,B ( A 在B的左侧)(1)如图1,若抛物线的对称轴为直线3,4x AB =-= .①点A 的坐标为( , ),点B 的坐标为( , ); ②求抛物线的函数表达式;(2)如图2,将(1)中的抛物线向右平移若干个单位,再向下平移若干个单位,使平移后的抛物线经过点O ,且与x 正半轴交于点C ,记平移后的抛物线顶点为P ,若OCP ∆是等腰直角三角形,求点P 的坐标.等腰三角形的存在性问题【考题研究】近几年各地的中考数学试题中,探索等腰三角形的存在性问题频频出现,这类试题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思精巧,要求学生要有较高的分析问题的能力和解决问题的能力,这类问题符合课标对学生能力提高的要求。
专题一:二次函数中等腰三角形存在性问题
专题:二次函数中等腰三角形存在性问题类型一、等腰三角形存在性问题以(,)A A A x y 、(,)B B B x y 为三角形的边,在x 轴上找一点P 使得△PAB 为等腰三角形(二定一动)一.找法:画圆和作垂直平分线①以A 为圆心,线段AB 为半径画圆,与x 轴交点即为1P 、2P 点;(AB=AP )②以B 为圆心,线段AB 为半径画圆,与x 轴交点即为3P 、4P 点;(AB=BP )③作线段AB 的垂直平分线,与x 轴交点即为5P 点;(AP=BP )二、算法:利用两点距离公式进行计算 公式:22()()A B A B AB x x y y =-+- ,设(,)p p P x y ,分三种情况:①AB=AP 时 2222()()()()A B A B A P A P x x y y x x y y -+-=-+-可得1P 、2P ,(特殊情况可能是一个点,例如2P 与B 重合)②AB=BP 时2222()()()()A B A B B P B P x x y y x x y y -+-=-+-可得3P 、4P ,(特殊情况可能是一个点,例如3P 与A 重合)③AP=BP 时2222()()()()A P A P B P B P x x y y x x y y -+-=-+-可得5P 、例题1、如图,已知二次函数2y x bx c =++的图像与x 轴交于点A 、B 两点,其中A 点坐标为(-3,0),与y 轴交于点C ,点D (-2,-3)在抛物线上.(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线的对称轴上是否存在动点Q ,使得△BCQ 为等腰三角形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.1、(2021·云南九年级一模)如图所示,抛物线()240y ax bx a =++≠经过点()1,0A -,点()4,0B ,与y 轴交于点C ,连接AC ,BC .点M 是线段OB 上不与点O 、B 重合的点,过点M 作DM x ⊥轴,交抛物线于点D ,交BC 于点E .(1)求抛物线的表达式;(2)过点D 作DF BC ⊥,垂足为点F .设M 点的坐标为(),0M m ,请用含m 的代数式表示线段DF 的长,并求出当m 为何值时DF 有最大值,最大值是多少?(3)试探究是否存在这样的点E ,使得以A ,C ,E 为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点E 的坐标;若不存在,请说明理由.2、(八中2020级初三第三次月考)如图在平面直角坐标系中,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠交x 轴于A (-4,0),B (1,0),交y 轴于C (0,3)(1)求此抛物线解析式;(2)如图1,点P 为直线AC 上方抛物线上一点,过点P 作PQ ⊥x 轴于点Q ,再过点Q 作QR//AC 交y 轴于点R ,求PQ+QR 的最大值及此时点P 的坐标;(3)如图2,点E 在抛物线上,横坐标为-3,连接AE ,将线段AE 沿直线AC 平移,得到线段''A E ,连接'CE ,当△''A E C 为等腰三角形时,只写写出点'A 的坐标。
等腰三角形存在性问题技巧讲义
等腰三角形存在性问题技巧讲义等腰三角形是一种有两条边相等的三角形,其中也包括一种特殊情况,即等边三角形,即三条边均相等的三角形。
存在性问题指的是给定一些条件,判断是否存在符合条件的等腰三角形。
下面将介绍一些解决等腰三角形存在性问题的技巧。
1.通过边长关系判断:等腰三角形的存在性与边长的关系密切相关。
设三角形的三个边长分别为a、b和c,如果a=b,则存在等腰三角形;如果a=c,则存在等腰三角形;如果b=c,则存在等腰三角形。
因此,可以通过比较三个边长的大小关系,来判断是否存在等腰三角形。
2.使用三角形内角和定理:三角形的内角和为180度。
对于等腰三角形而言,设其两个等边的边长为a,非等边的边长为b,那么根据三角形的内角和定理可得2a+b=180。
通过这个方程,可以求得非等边的边长b的值,如果b大于0,则存在等腰三角形。
3.使用三角形的高和底边关系:等腰三角形的高是从等腰边的顶点到底边的垂直距离。
如果一条边是等腰边,那么从该边对应的顶点到底边的垂直距离一定是这条边的高。
因此,可以通过计算等腰边顶点到底边的垂直距离,与底边的关系来判断是否存在等腰三角形。
4.利用等腰三角形的旋转对称性:等腰三角形具有旋转对称性,即一个等腰三角形可以绕其顶点旋转一定角度后得到另一个等腰三角形。
因此,当给定一个等腰三角形的一些条件时,可以通过旋转该等腰三角形来判断是否存在满足条件的等腰三角形。
5.利用等腰三角形的镜像对称性:等腰三角形也具有镜像对称性,即通过等腰边作为对称轴,可以得到两个镜像对称的等腰三角形。
因此,当给定一个等腰三角形的一些条件时,可以通过对称该等腰三角形来判断是否存在满足条件的等腰三角形。
以上是一些解决等腰三角形存在性问题的技巧。
通过比较边长关系、使用三角形内角和定理、考虑高和底边关系、利用等腰三角形的旋转对称性和镜像对称性等方法,我们可以有效地判断等腰三角形是否存在。
实际应用中,可以结合以上方法,根据具体条件进行判断。
例谈等腰三角形存在性问题的解题策略
摘要:等腰三角形的存在性问题可以从等腰三角形的两腰相等、两底角相等、三线合一等性质出发进行分析,也可以通过相似三角形的形状不变性进行分析,文中的四种策略——两腰相等列等式、两角相等转化角、三线合一找相似、与其相似转图形,能解答初中阶段有关等腰三角形存在性问题的绝大部分题目,实用性强,对于开拓学生思维有较大帮助.关键词:等腰三角形;分类讨论;存在性问题;解题策略;有效性收稿日期:2018—03—01作者简介:赵志芳(1979—),男,中学一级教师,主要从事初中数学教学和解题研究.例谈等腰三角形存在性问题的解题策略赵志芳等腰三角形是初中阶段非常重要的基本图形.因此,有关等腰三角形的存在性问题在中考中经常以压轴题的形式出现.很多学生觉得难度很大,经常会出现漏解的情况,甚至无从下手.笔者经过多年的实践,总结出了四种解题策略,基本可以解决等腰三角形的存在性问题.现阐述如下.一、所需基础知识(1)等腰三角形的主要性质:①等腰三角形的两腰相等;②等腰三角形的两个底角相等;③等腰三角形的顶角平分线、底边上的高、底边上的中线三线合一,简称等腰三角形三线合一.(2)等腰三角形的三边分为腰和底边两类,三个内角分为底角和顶角两类.(3)已知△ABC 是等腰三角形,如果没有规定哪条边是腰,那么分三种情况讨论:①AB =AC ,此时∠B =∠C ;②BA =BC ,此时∠A =∠C ;③CA =CB ,此时∠A =∠B.若规定了以某一条边为腰,只分两种情况讨论.例如,若△ABC 是以AB 为腰的等腰三角形,那么只需要分AB =AC 和AB =BC 两种情况.以上基础知识学生基本上都是具备的,特别是九年级的学生,这就使得绝大部分学生能够正确解答等腰三角形的存在性问题有了很大的可能性.二、四种解题策略策略1:两腰相等列等式.所谓两腰相等列等式,是指利用两腰相等的关系,直接求得线段的长度或者列出方程.这种策略适用于等腰三角形中至少有两条边能够求得或者可以用含未知数的代数式表示的情况,特别是在平面直角坐标系中,由于线段的长度可以用两点间的距离公式求出或者表示,这种方法比较适合.例1如图1,在平面直角坐标系xOy 中,已知点D 的坐标是()3,4,点P 是x 轴上的一个动点,如果△ODP 是等腰三角形,求点P 的坐标.解析:此题可以用数形结合的方法,通过尺规作图来找点.当OD =OP 时,如图2,得到两个点,可直接写出坐标P 1()5,0和P 2()-5,0.当DO =DP 时,也可由图3直接写出坐标P 3()6,0.当PD =PO 时,由图4可知点P 是线段OD 的垂直平分线与x 轴的交点,利用中国数学教育ZHONGGUO SHUXUE JIAOYU2018年第7—8期(总第187—188期)№7—8,2018General ,№187—188··98相似可得523=OP 5,此时点P 的坐标是P 4æèöø256,0.简单明了.然而,这是建立在要将所有的图形画出来的基础之上,对学生来说很容易漏解.图2也可以用以下的方法来完成.设点P 的坐标为()x ,0.由两点间的距离公式,可得OD =5,DP =()3-x 2+42,OP =x 2.转化成如图5所示的图形.分别以O ,D ,P 为顶点,利用两边相等列等式的策略来解答.当OD =OP 时,x 2=5,x =±5;当DO =DP 时,()3-x 2+42=25,解得x =6或x =0(三角形不存在,舍去);当PO =PD 时,()3-x 2+42=x 2,解得x =256.利用两边相等列等式的策略来解答,能充分发挥代数方法的优势,全面且易操作,实验证明学生更容易接受.策略2:两角相等转化角.所谓两角相等转化角,是指利用等腰三角形的两个底角相等的特点,结合题目中其他的等角关系,传递出新的等角,从而得出新的特殊图形的方法.这种策略大多用于等腰三角形的某条边不容易表示出来的情况,通过等角转化,往往会出现特殊的情况,使问题得以马上解决.例2如图6,在△ABC 中,AB =AC =10cm ,BC =16cm ,DE =4cm ,线段DE (端点D 从点B 开始)沿BC 边,以1cm /s 的速度向点C 运动,过点E 作EF ∥AC ,交AB 于点F ,连接DF.设运动的时间为t 秒(t ≥0).(1)用含t 的代数式表示线段EF 的长度;(2)在运动的过程中,△DEF 能否为等腰三角形?若能,求出t 的值;若不能,试说明理由.解析:第(1)小题利用三角形一边的平行线的性质定理的推论易得EF 10=t +416,解得EF =5()t +48.第(2)小题当EF =ED 时,由于边EF 已用含t 的代数式表示,所以就可以利用策略1,直接列方程5()t +48=4求解,解得t =125.但是,由于DF 没有用含t 的代数式表示,导致另外两种情况无法列方程.因此考虑用策略2.当FE =FD 时,∠FED =∠FDE.因为∠FED =∠C ,∠C =∠B ,所以∠FED =∠B.所以∠FDE =∠B.所以此时点D 与点B 重合,t =0.当DF =DE 时,∠DFE =∠DEF.因为∠DEF =∠C ,∠C =∠B ,所以∠DFE =∠B.所以△DEF ∽△ACB.所以DE AC =EF BC.从而得到410=5()t +4816.解得t =15625.利用策略2往往会出现特殊的图形,再利用特殊图形的特征解决问题,使得原本复杂的知识简单化.策略3:三线合一找相似.所谓三线合一找相似,是指利用等腰三角形三线合一的性质,作底边上的高,从而也是底边上的中线的良好性质,通过相似等方法建立关系、解决问题.此种解题策略需要作辅助线.例3如图7,已知在Rt△ABC 中,∠C =90°,AC =6,AB =10,点Q 是BC 的中点,点P 是AB 上一点,连接PQ ,若△PQB 是等腰三角形,求AP 的长度.解析:当BQ =BP 时,如图8,由策略1,直接写出答案,BP =4,所以AP =6.但是另外两种情况利用策略1和策略2就比较困难,因此可以尝试利用策略3FABC图6AB C P图7··99来解答.当PB =PQ 时,如图9,过点P 作PF ⊥BQ ,垂足为点F ,从而得到F 是BQ 的中点,所以BF =2.因为∠C =90°,所以PF ∥AC.所以△BPF ∽△BAC.利用相似三角形的性质,得BP AB =BF BC .所以BP 10=28.所以BP =2.5.所以AP =7.5.如图10,当QP =QB 时,同理可得△BQE ∽△BAC ,所以BE 8=410,BE =3.2.所以BP =6.4.所以AP =3.6.E ABCP图10图9ABC P Q ABC P图8策略3往往将问题转化成两个直角三角形相似,所以很多时候也可以用三角比来代替.策略4:与其相似转图形.我们知道,相似三角形的形状相同,如果两个三角形相似,其中一个三角形是等腰三角形,那么另一个三角形也一定是等腰三角形.因此,当目标等腰三角形的边和角已知关系不足以解决问题时,可以尝试考虑与目标三角形相似的三角形是等腰三角形,这就是与其相似转图形.再按照以上三种策略分析解答.例4如图11,已知在平行四边形ABCD 中,AB =5,BC =8,cos B =45,点P 是边BC 上的动点,以CP 为半径的⊙C 与边AD 交于点E ,F (点F 在点E 的右侧),射线CE 与射线BA 交于点G.当△AGE 是等腰三角形时,求⊙C 的半径长.解析:此题中△AGE 是等腰三角形,但是我们对于△AGE 的信息所知甚少,而与其相似的△DEC 的三边很容易表示.因此考虑将△AGE 是等腰三角形转化为△DEC 为等腰三角形来解答.如图12,过点C 作CH ⊥AD ,垂足为点H ,设半径CE =x ,易得CH =3.在Rt △CEH 中,求得EH =x 2-9.由于CD =AB =5,在Rt△DCH 中求得DH =4,所以DE =x 2-9+4.至此,△DEC 的三条边都已经用含x 的代数式表示出来,问题转化成如图13所示的情形.学生很容易想到用策略1解答.此题的详细解答过程不再赘述.PA BC DEF G 图12H 图13使用此解题策略要注意求解后,一定不要忘了回到原来的目标三角形中,验证是否存在且符合题意.三、综合运用四种策略以上四种解题策略在实际运用时不是一成不变的,要具体问题具体分析.一般情况下,首先要分析是否需要转移图形,确定好后绝大部分题目的思考顺序是先考虑边相等,再考虑角相等,最后再考虑添加辅助线利用策略3.以下以一道具体的题目来说明.例5如图14,在等腰三角形ABC 中,AB =AC =13,BC =10,点D 是BC 边的中点,点E ,F 分别在AB ,AC 上,∠EDF =∠B ,BE =x ,CF =y.(1)求y 与x 的函数解析式,并写出定义域;(2)求证:△EDF ∽△EBD ;(3)若△EDF 是等腰三角形,求BE 的长.解析:第(1)(2)小题,略;第(3)小题属于等腰三角形存在性问题.首先,△EDF 是等腰三角形,其三边没有一条边是已知的,相关信息比较少,虽然也能解出来,但是比较麻烦.而在与其相似的△EBD 中,BD =5,BE 为所求,已知信息较多,易解答.因此,先采用与其相似转图形的策略,只需对△EBD 是等腰三角形来解答,对△EBD 分三种情况进行讨论.其次,要观察一下哪种情况最方便解答,先完成.显然,当BD =BE 时,因为BD =5,且在定义域内,所以此时BE =5.此处利用的是策略1.当EB =ED 时,由于数据缺失,利用策略1暂时行PA BC DEF G 图11FABCD E图14(下转第103页)··100方法2类似,在此仅作出辅助线(如图14),具体分析见题目1的方法2.ABCD P Q EF图15DAQC MPB EN图14方法3:将四边形ABCD 等积转化成△CED 的方法同方法1.可以利用题目1中方法3用到的方法,将△CDE 等积转化成P 为顶点的三角形.在此仅作出辅助线(如图15),具体分析见题目1中的方法3.推广3:P 是凸N 边形边上的任意一点.如图16,在凸N 边形ABCDE…N中,P 是边BC 上任意一点(不是BC 中点),过点P 作一条直线将凸N 边形ABCDE…N 分成两部分,使得其中一部分的面积是凸N 边形ABCDE…N面积的1n.任意一个凸N 边形ABCDE…N ,我们思考能否将凸N 边形等积转化成凸(N -1)边形,再将凸(N -1)边形等积转化成凸(N -2)边形,……最后等积转化成三角形.如图17,连接BD ,过点C 作CY ∥BD 交AB 的延长线于点Y ,得S △BDC =S △BDY .凸N 边形ABCDE…N 就等积变换成凸(N -1)边形AYDE…N ,如此继续下去,凸N 边形总能等积变换成三角形.再利用题目1的思路,可以作过任意凸N 边形边上的一个定点的直线,将凸多边形边分成两部分,使其中一部分面积是多边形面积的1n.参考文献:[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准(2011年版)[M ].北京:北京师范大学出版社,2012.[2]李发勇.三角形面积平分线的作图问题:一道课本习题的研究性学习[J ].数学教学,2011(7):16-18.图16CD EN 图17…不通.马上想到策略2是否可行.如图15所示,因为EB =ED ,所以∠EDB =∠B.因为∠B =∠C ,所以∠EDB =∠C.所以DE ∥AC.因为D 是BC 中点,所以E 是AB 中点.所以BE =132.FABCE图15FABCE G 图16当DE =DB 时,利用策略1和策略2都比较困难,按顺序考虑策略3.如图16,过点D 作DG ⊥AB ,垂足为点G ,则BG =12BE.为了构造出相似的直角三角形,再连接AD ,利用△DGB ∽△ADB ,得BD AB =BG BD.从而得到513=12BE5,解得BE =5013.综上所述,BE 的长为BE =5013或132或5.总之,等腰三角形的存在性问题解题策略是有规律可循的,本文只是提供了几种常见的解题策略.遇到具体问题,不能生搬硬套,需要认真、仔细进行分析,根据题目的不同,灵活选择方法.参考文献:[1]黄伟进.例谈等腰三角形的存在性问题[J ].中学数学,2010(3):31-32.[2]方建文.分类讨论思想的思考[J ].数学教学通讯(中旬),2011(6):14-16.[3]陈永明.陈永明评议数学课[M ].上海:上海教育出版社,2008.[4]陶维林.几何画板使用范例教程[M ].北京:北京师范大学出版社,2008.(上接第100页)··103。
最新一次问题--等腰三角形存在性问题
最新一次问题--等腰三角形存在性问题
等腰三角形是指具有两条边相等的三角形。
本文将讨论等腰三
角形的存在性问题。
在几何学中,我们知道要构成一个等腰三角形,至少需要两条
边相等。
因此,我们需要分两种情况来讨论等腰三角形的存在性。
- 第一种情况是已知两条边的长度是否相等。
如果两条边的长
度相等,那么根据等腰三角形的定义,我们可以得出结论:存在一
个等腰三角形。
- 第二种情况是已知两个角是否相等。
如果两个角的大小相等,那么根据等腰三角形的性质,我们可以推出结论:存在一个等腰三
角形。
上述两种情况都能保证等腰三角形的存在性。
然而,若只给出
了其中一种条件(即两条边的长度相等或两个角的大小相等),我
们不能确定是否存在一个等腰三角形。
因此,同时满足两个条件才
能推断等腰三角形的存在。
综上所述,等腰三角形的存在性取决于两个条件的同时满足。
当两条边的长度相等且两个角的大小相等时,我们可以确定存在一个等腰三角形。
若只满足其中一个条件,我们不能确保等腰三角形的存在。
请注意,以上讨论基于几何学的基本定义和性质,准确性得到确认。
等腰三角形的存在性问题
图 6所 示 ;
图6
第 2页
② 以点 B为 圆心彳B的 长为半径画圆 (或 圆弧),则 圆 (或 圆弧)与 直线 〃的交点
即为点 C,注 意交点的个数可能不唯一,不 要漏掉其中任何一个交点,造 成漏解,如 图 7所 示
等腰 三 角形 的存在 性 问题
关键词 等腰三角形 分类讨论 尺规作图 垂直平分线
资 料 编 号 :2m1111"m1
在 八 年 级 数 学 中,学 完 了等腰三 角形 的性 质和 判 定后 ,我 们 会 遇 到等 腰 三 角形 的存在 性 问题 ,这 类 问题往往 需要 学生根 据情 况 分类讨 论,确 定等腰三 角形 的各种 存 在 形 态 ,然 后 根 据 每 种 形 态 解 决相 关 问题 。然 而 我 看 到 的是 ,学 生 不 能考 虑 到每 一种 可 能 的形 态 ,从 而 造 成 漏解 。究其 原 因,我 想 是 学生 分 类讨 论 思想方 法 欠 缺 ,不 会 借助 于 圆和线段垂 直平 分线 的性质辅助 解 决 问题造 成 的。
图9
第 3页
若要在 @B边 上确 定一 点 D,使得 △COD为 等腰 三 角形,根 据角平 分线+平 行线 模 型 的特 征,我 们 过 点 C作 J叨 边 的平 行 线,该 平 行线 与 @B边 的交 点,即 为其 中一 个 点 D的 位置 ,如 图 10所 示,该 点 D也 是 线段 @C的 垂直平 分线 与 @B边 的交 点,
论:
(1)当 /B为 等腰三 角形 的腰长 时 : ① 以点 /为 圆心彳B的 长 为半径 画 圆,则 圆上任 一异于直线 /B与 圆的交 点 的点都 可 以作为 点 C,如 图 2所 示 ;
【代数法】存在性问题之等腰三角形
【代数法】存在性问题之等腰三角形一、两点间距离公式设两个点A、B以及坐标分别为,则A和B两点之间的距离为:二、例题讲解例1、如图,已知抛物线解析式为,与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C。
在抛物线对称轴上是否存在一点P,使得△PCB为等腰三角形?若存在,请求出符合条件的P点坐标;若不存在说明理由?分析:根据题意我们可以求出B、C点坐标,分别为(3,0),(0,3),P点是抛物线对称轴上一动点,所以需要先设P点坐标,既然P点在x=1这条直线上,所以横坐标为1,则设P点坐标为(1,m),分别计算BC、PC、PB的长度,使用两点间距离公式,但是一般我们使用平方来表示,即:下面分别以不同的点为顶点进行分类讨论:①当PB=PC时(以P点为顶点),则:②当BC=PB时(以B点为顶点),则:③当BC=PC时(以C点为顶点),则$$:计算上面三种情况下m的值,但是还需要进行检验,可能求出的P点刚好与B、C共线呢?所以还需要求出BC所在直线的解析式,将上面的点代入到解析式中进行验证即可。
解:由题意得,B、C点坐标分别为(3,0),(0,3),设P点坐标为(1,m),则:(1)当PB=PC时,即:解得:m=1∴ P(1,1)(2)当BC=PB时,即:解得:∴(3)当BC=PC时,即:解得:∴∵ B、C点坐标分别为(3,0),(0,3)∴ BC所在直线的解析式为:y=-x+3∴经检验,以上各点都不在直线BC上综上所述:满足△BCP是等腰三角形的P点坐标为:例2、如图,抛物线交x轴于A(-3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BC.点P 是第一象限内抛物线上的一个动点,点P的横坐标为m.(1)求此抛物线的表达式;(2)过点P作PM⊥x轴,垂足为点M,PM交BC于点Q.试探究点P在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标,若不存在,请说明理由;分析:本题中A、C都是定点,P是抛物线第一象限内的一动点,则Q点也是一动点,且在线段BC(不含B、C两点)上运动,所以本题需要先求出BC所在直线的解析式,然后根据等腰三角形存在性问题代数法求解即可。
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6 x 5 G
G B Q
F C
B
几何法三部曲: 先分类;
当△BDG是等腰三角形时,
再画图;
求AD (x)的长.
D
后计算.
5− x
6 x 5 G
第一步 分类
①BD = BG ②DB = DG ③GB = GD
B
第二步 画图
几何法三部曲:先分类;再画图;后计算.
D
D
D
5− x
B M 6 5 x
5− x
几何法三部曲: 先分类;
08重庆28
再画图; 后计算.
1 2 y = − x +x+4 2 1 = − ( x + 2)( x − 4) 2
B(−2,0), A(4,0), C (0,4), D(2,0).
点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC .
几何法三部曲: 先分类;
08重庆28
再画图; 后计算.
代数法三部曲:
解方程、 第三步 解方程、检验
先罗列三边;
B(1, m)且m < 3.
B (1,−5)
1 B(1, ) 2
再分类列方程; 后解方程、检验.
① ② ③
B(1,3 − 2 5 )
几何法三部曲: 先分类;
09黄浦25
A D E
再画图; 后计算.
AB = AC = 5, BC = 6 DE // BC , 正方形DEFG
⊙P与直线l的两个交点和圆心P为顶点的三角形是正三角形
罗列、 第二步 罗列、标记已知量 ——理清思路 理清思路 ⊙P的半径为3 PC=3 求出PE 求出sinB 求出OP
正三角形PCD A(-4, 0),B(0,-8) 求出BP
点P(0,k)是y轴的负半轴 上的一个动点
写出点P的坐标
第三步 丰富思想 ——完善思路 完善思路 P在B上, 分类讨论思想 P在B下 . 思路 P与P′关于B对称 OP′=OB+BP 点P(0,k)是y轴的负半轴 上的一个动点
若△ABP是等腰三角形,求点B的坐标.
罗列三边(的平方) 第一步 罗列三边(的平方)
用代数法解也很方便——盲解 小结 用代数法解也很方便 盲解
代数法三部曲:
第二步 分类列方程
先罗列三边; 再分类列方程; 后解方程、检验.
①AB2 = AP2 ②BA2 = BP2 ③PA2 = PB2
用代数法解也很方便——盲解 小结 用代数法解也很方便 盲解
①OD = OF ②DO = DF ③FO = FD
若平行于x轴的动直线与该抛物线交于点P,与直线AC交 于点F,问:是否存在这样的直线,使得△ODF是等腰三 角形?若存在,请求出点P的坐标 .
08重庆28
第二步 画图
B (−2,0), A(4,0), C (0,4), D (2,0).
F在直线AC上, △ODF是等腰三角形
再画图;
——具体问题具体分析 具体问题具体分析
后计算.
无需多理 信手拈来
OP = OD =5 ②OP = OD P2(5,0)
几何法三部曲: 先分类;
计算——求OP的长 第三步 计算 求 的长
再画图;
——具体问题具体分析 具体问题具体分析
后计算.
数形结合 无需多理
OP =2CD =6 ③DO = DP P3(6,0)
计算——具体问题具体分析 第三步 计算 具体问题具体分析
再画图; 后计算.
D
5− x
6 5 B G x
②DB = DG 因B而G
25 x= 11
几何法三部曲: 先分类;
计算——具体问题具体分析 第三步 计算 具体问题具体分析
再画图;
D
后计算.
5− x N
6 5 G
x
B
③GB = GD 因G而B
125 x= 73
几何法三部曲: 先分类;
热身运动 ——用x表示BD、DG
A D P E
再画图; 后计算.
AB = AC = 5, BC = 6 DE // BC , 正方形DEFG 动点D, AD = x
G B Q
F C
几何法三部曲: 先分类;
热身运动 简化图形,迁移数据
A D P E
再画图; 后计算.
D
5− x
09深圳23
当k为何值时, 以⊙P与直 线l的两个交 点和圆心P 为顶点的三 角形是正三 角形?
几何法三部曲: 先分类;
这是特例!反例? 这是特例!反例?
再画图; 后计算.
三部曲失效了! 三部曲失效了!
画图——不求准确,但求思路 不求准确, 第一步 画图 不求准确
先画PE 点P在y轴的负半轴上 以P为圆心,3为半径作⊙P 假设一个位置画P 再画PC、PD 不理它
代数法三部曲:
代数法也方便——盲解 小结 代数法也方便 盲解
D的坐标为(3,4)
先罗列三边; 再分类列方程; 后解方程、检验.
设点P在x轴的正半轴上,若△POD是等腰三角形, 求点P的坐标 .
设P(a,0), a > 0
①PO = PD
②OP = OD
③DO = DP
点P(0,k)是y轴的负半轴上的一个动点 以P为圆心,3为半径作⊙P 当k为何值时,以⊙P与直线l的两个交点和圆心 P为顶点的三角形是正三角形?
若△ABP是等腰三角形,求点B的坐标.
第二步 画图
①AB = AP
②BA = BP
③PA = PB
计算——具体情况具体分析 第三步 计算 具体情况具体分析
A(−1,−1), P(1,3), B(1, m)且m < 3.
与点P关于直线 点B与点 关于直线 =-1对称 与点 关于直线y - 对称
B(1,−5)
(1)当y =2时,直线与抛物线的交点P有两个; (2)当y =3时,直线与抛物线的交点P有两个.
小结
08重庆28
几何法三部曲: 先分类; 再画图; 后计算.
因P而F? 而
因F而P? 而
若平行于x轴的动直线与该抛物线交于点P,与直线AC交 于点F,问:是否存在这样的直线,使得△ODF是等腰三 角形?若存在,请求出点P的坐标 .
BA2 = BP2
2 + (m + 1) = (m − 3)
2 2
2
②BA = BP
1 1 m = , B(1, ) 2 2
用代数法解也很方便——盲解 小结 用代数法解也很方便 盲解
代数法三部曲:
A(−1,−1), P(1,3), B(1, m)且m < 3.
先罗列三边; 再分类列方程; 后解方程、检验.
G B
F C
动点D, AD = x
当△BDG是等腰三角形时,求AD的长.
几何法三部曲: 先分类;
热身运动 ——寻找△BDG中不变的元素
A D P E
再画图; 后计算.
AB = AC = 5, BC = 6 DE // BC , 正方形DEFG 动点D, AD = x
G B Q
F C
∠BDG的大小不变
第二步 画图
再画图; 后计算.
①PO = PD
②OP = OD
③DO = DP
几何法三部曲: 先分类;
计算——求OP的长 第三步 计算 求 的长
再画图;
——具体问题具体分析 具体问题具体分析
后计算.
∠O横看成岭侧成峰
①PO = PD
几何法三部曲: 先分类;
计算——求OP的长 第三步 计算 求 的长
①AB = AP
计算——具体情况具体分析 第三步 计算 具体情况具体分析
A(−1,−1), P(1,3), B(1, m)且m < 3.
PA = 2 + 4 = 2 5
2 2
③PA = PB
B(1,3 − 2 5 )
计算——具体情况具体分析 第三步 计算 具体情况具体分析
A(−1,−1), P(1,3), B(1, m)且m < 3.
代数法三部曲:
罗列三边(的平方) 第一步 罗列三边(的平方)
先罗列三边; 再分类列方程; 后解方程、检验.
OP=2OQ
若△APQ是等腰三角形
设Q(a,0), a > 0, 那么P(2a,0).
代数法三部曲:
第二步 分类列方程
先罗列三边; 再分类列方程; 后解方程、检验.
若△APQ是等腰三角形
①AP = AQ ②PA = PQ ③QA = QP
6 5 B G G x
5− x N
6 5 G
x
B
①BD = BG 因B而G
②DB = DG 因B而G
③GB = GD 因G而B
几何法三部曲: 先分类;
计算——具体问题具体分析 第三步 计算 具体问题具体分析
再画图;
D
后计算.
5− x
B M 6 5 x
G
①BD = BG 因B而G
20 x= 7
几何法三部曲: 先分类;
几何法三部曲: 先分类;
09宝山24
再画图; 后计算.
y = −x2 + 2x + 2 = −( x − 1) = 3
2
A(−1,−1), P(1,3), B(1, m)且m < 3.
若△ABP是等腰三角形,求点B的坐标.来自第一步 分类 09宝山24
①AB = AP ②BA = BP ③PA = PB
几何法三部曲: 先分类;
几何法解答不了的反例! 几何法解答不了的反例!
再画图; 后计算.
点P是x轴的正半轴上的一个动点 PQ⊥AB,与y轴的正半轴交于Q
若△APQ是等腰三角形, 求点P的坐标 .