2017年中考专题 函数中因动点产生的相似三角形问题
最新中考专题练习-函数中因动点产生的相似三角形问题(含答案)
综合题讲解 函数中因动点产生的相似三角形问题例题 如图1,已知抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一个交点为B 。
⑴求抛物线的解析式;(用顶点式...求得抛物线的解析式为x x 41y 2+-=) ⑵若点C 在抛物线的对称轴上,点D 在抛物线上,且以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形,求D 点的坐标;⑶连接OA 、AB ,如图2,在x 轴下方的抛物线上是否存在点P ,使得△OBP 与△OAB 相似?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。
分析:1.当给出四边形的两个顶点时应以两个顶点的连线.......为四边形的边和对角线来考虑问题以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形要分类讨论:按OB 为边和对角线两种情况 2. 函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径① 求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边.和角.的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
练习1、已知抛物线2y ax bx c =++经过0P E ⎫⎪⎪⎝⎭及原点(00)O ,.(1)求抛物线的解析式.(由一般式...得抛物线的解析式为2233y x x =-+) (2)过P 点作平行于x 轴的直线PC 交y 轴于C 点,在抛物线对称轴右侧且位于直线PC 下方的抛物线上,任取一点Q ,过点Q 作直线QA 平行于y 轴交x 轴于A 点,交直线PC 于B 点,直线QA 与直线PC 及两坐标轴围成矩形OABC .是否存在点Q ,使得OPC △与PQB △相似?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,说明理由.(3)如果符合(2)中的Q 点在x 轴的上方,连结OQ ,矩形OABC 内的四个三角形OPC PQB OQP OQA ,,,△△△△之间存在怎样的关系?为什么?练习2、如图,四边形OABC y轴上,将边BC 折叠,使点B 落在边OA 的点D处。
动点中的相似三角形 函数相似三角形问题(一)
函数相似三角形问题(一)例1直线113y x =-+分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点,△AOB 绕点O 按逆时针方向旋转90°后得到△COD ,抛物线y =ax 2+bx +c 经过A 、C 、D 三点.(1) 写出点A 、B 、C 、D 的坐标;(2) 求经过A 、C 、D 三点的抛物线表达式,并求抛物线顶点G 的坐标;(3) 在直线BG 上是否存在点Q ,使得以点A 、B 、Q 为顶点的三角形与△COD 相似?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.满分解答(1)A (3,0),B (0,1),C (0,3),D (-1,0).(2)因为抛物线y =ax 2+bx +c 经过A (3,0)、C (0,3)、D (-1,0) 三点,所以930,3,0.a b c c a b c ++=⎧⎪=⎨⎪-+=⎩ 解得1,2,3.a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩所以抛物线的解析式为y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,顶点G 的坐标为(1,4).(3)如图2,直线BG 的解析式为y =3x +1,直线CD 的解析式为y =3x +3,因此CD //BG .因为图形在旋转过程中,对应线段的夹角等于旋转角,所以AB ⊥CD .因此AB ⊥BG ,即∠ABQ =90°. 因为点Q 在直线BG 上,设点Q 的坐标为(x ,3x +1),那么BQ ==. Rt △COD 的两条直角边的比为1∶3,如果Rt △ABQ 与Rt △COD 相似,存在两种情况:①当3BQ BA =3=.解得3x =±.所以1(3,10)Q ,2(3,8)Q --.②当13BQ BA =13=.解得13x =±.所以31(,2)3Q ,41(,0)3Q -.图2 图3考点伸展第(3)题在解答过程中运用了两个高难度动作:一是用旋转的性质说明AB ⊥BG ;二是BQ .我们换个思路解答第(3)题:如图3,作GH ⊥y 轴,QN ⊥y 轴,垂足分别为H 、N .通过证明△AOB ≌△BHG ,根据全等三角形的对应角相等,可以证明∠ABG =90°. 在Rt △BGH 中,sin 1∠,cos 1∠=.①当3BQ BA=时,BQ =在Rt △BQN 中,sin 13QN BQ =⋅∠=,cos 19BN BQ =⋅∠=.当Q 在B 上方时,1(3,10)Q ;当Q 在B 下方时,2(3,8)Q --. ②当13BQ BA =时,BQ =31(,2)3Q ,41(,0)3Q -.例2 Rt △ABC 在直角坐标系内的位置如图1所示,反比例函数(0)ky k x=≠在第一象限内的图像与BC 边交于点D (4,m ),与AB 边交于点E (2,n ),△BDE 的面积为2.(1)求m 与n 的数量关系; (2)当tan ∠A =12时,求反比例函数的解析式和直线AB 的表达式; (3)设直线AB 与y 轴交于点F ,点P 在射线FD 上,在(2)的条件下, 如果△AEO 与△EFP 相似,求点P 的坐标.满分解答(1)如图1,因为点D (4,m )、E (2,n )在反比例函数ky x =的图像上,所以4,2.m k n k =⎧⎨=⎩整理,得n =2m .(2)如图2,过点E 作EH ⊥BC ,垂足为H .在Rt △BEH 中,tan ∠BEH =tan ∠A =12,EH =2,所以BH =1.因此D (4,m ),E (2,2m ),B (4,2m +1).已知△BDE 的面积为2,所以11(1)2222BD EH m ⋅=+⨯=.解得m =1.因此D (4,1),E (2,2),B (4,3). 因为点D (4,1)在反比例函数k y x =的图像上,所以k =4.因此反比例函数的解析式为4y x=.设直线AB 的解析式为y =kx +b ,代入B (4,3)、E (2,2),得34,22.k b k b =+⎧⎨=+⎩ 解得12k =,1b =.因此直线AB 的函数解析式为112y x =+.图2 图3 图4(3)如图3,因为直线112y x =+与y 轴交于点F (0,1),点D 的坐标为(4,1),所以FD // x 轴,∠EFP =∠EAO .因此△AEO 与△EFP 相似存在两种情况:①如图3,当EA EFAO FP=时,2FP =.解得FP =1.此时点P 的坐标为(1,1).②如图4,当EA FPAO EF =时,2=.解得FP =5.此时点P 的坐标为(5,1). 考点伸展本题的题设部分有条件“Rt △ABC 在直角坐标系内的位置如图1所示”,如果没有这个条件限制,保持其他条件不变,那么还有如图5的情况:第(1)题的结论m 与n 的数量关系不变.第(2)题反比例函数的解析式为12y x =-,直线AB 为172y x =-.第(3)题FD 不再与x 轴平行,△AEO 与△EFP 也不可能相似.图5例3 如图1,已知梯形OABC ,抛物线分别过点O (0,0)、A (2,0)、B (6,3).(1)直接写出抛物线的对称轴、解析式及顶点M 的坐标;(2)将图1中梯形OABC 的上下底边所在的直线OA 、CB 以相同的速度同时向上平移,分别交抛物线于点O 1、A 1、C 1、B 1,得到如图2的梯形O 1A 1B 1C 1.设梯形O 1A 1B 1C 1的面积为S ,A 1、 B 1的坐标分别为 (x 1,y 1)、(x 2,y 2).用含S 的代数式表示x 2-x 1,并求出当S =36时点A 1的坐标;(3)在图1中,设点D 的坐标为(1,3),动点P 从点B 出发,以每秒1个单位长度的速度沿着线段BC 运动,动点Q 从点D 出发,以与点P 相同的速度沿着线段DM 运动.P 、Q 两点同时出发,当点Q 到达点M 时,P 、Q 两点同时停止运动.设P 、Q 两点的运动时间为t ,是否存在某一时刻t ,使得直线PQ 、直线AB 、x 轴围成的三角形与直线PQ 、直线AB 、抛物线的对称轴围成的三角形相似?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.图1 图2满分解答(1)抛物线的对称轴为直线1x =,解析式为21184y x x =-,顶点为M (1,18-).(2) 梯形O 1A 1B 1C 1的面积12122(11)3()62x x S x x -+-⨯3==+-,由此得到1223sx x +=+.由于213y y -=,所以22212211111138484y y x x x x -=--+=.整理,得212111()()384x x x x ⎡⎤-+-=⎢⎥⎣⎦.因此得到2172x x S -=. 当S =36时,212114,2.x x x x +=⎧⎨-=⎩ 解得126,8.x x =⎧⎨=⎩ 此时点A 1的坐标为(6,3).(3)设直线AB 与PQ 交于点G ,直线AB 与抛物线的对称轴交于点E ,直线PQ 与x 轴交于点F ,那么要探求相似的△GAF 与△GQE ,有一个公共角∠G .在△GEQ 中,∠GEQ 是直线AB 与抛物线对称轴的夹角,为定值.在△GAF 中,∠GAF 是直线AB 与x 轴的夹角,也为定值,而且∠GEQ ≠∠GAF . 因此只存在∠GQE =∠GAF 的可能,△GQE ∽△GAF .这时∠GAF =∠GQE =∠PQD .由于3tan 4GAF ∠=,tan 5DQ t PQD QP t ∠==-,所以345t t =-.解得207t =.图3 图4考点伸展第(3)题是否存在点G 在x 轴上方的情况?如图4,假如存在,说理过程相同,求得的t 的值也是相同的.事实上,图3和图4都是假设存在的示意图,实际的图形更接近图3.例4 如图1,已知点A (-2,4) 和点B (1,0)都在抛物线22y mx mx n =++上.(1)求m 、n ;(2)向右平移上述抛物线,记平移后点A 的对应点为A ′,点B 的对应点为B ′,若四边形A A ′B ′B 为菱形,求平移后抛物线的表达式;(3)记平移后抛物线的对称轴与直线AB ′ 的交点为C ,试在x 轴上找一个点D ,使得以点B ′、C 、D 为顶点的三角形与△ABC 相似.满分解答(1) 因为点A (-2,4) 和点B (1,0)都在抛物线22y mx mx n =++上,所以444,20.m m n m m n -+=⎧⎨++=⎩ 解得43m =-,4n =. (2)如图2,由点A (-2,4) 和点B (1,0),可得AB =5.因为四边形A A ′B ′B 为菱形,所以A A ′=B ′B = AB =5.因为438342+--=x x y ()2416133x =-++,所以原抛物线的对称轴x =-1向右平移5个单位后,对应的直线为x =4.因此平移后的抛物线的解析式为()3164342,+--=x y .图2(3) 由点A (-2,4) 和点B ′ (6,0),可得A B ′=如图2,由AM //CN ,可得''''B N B CB M B A=,即28=.解得'B C =AC =.根据菱形的性质,在△ABC 与△B ′CD 中,∠BAC =∠CB ′D .①如图3,当''AB B C AC B D ='B D =,解得'3B D =.此时OD =3,点D 的坐标为(3,0). ②如图4,当''AB B D AC B C ==,解得5'3B D =.此时OD =133,点D 的坐标为(133,0).图3 图4考点伸展在本题情境下,我们还可以探求△B ′CD 与△AB B ′相似,其实这是有公共底角的两个等腰三角形,容易想象,存在两种情况.我们也可以讨论△B ′CD 与△C B B ′相似,这两个三角形有一组公共角∠B ,根据对应边成比例,分两种情况计算.例5 如图1,抛物线经过点A (4,0)、B (1,0)、C (0,-2)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上的一个动点,过P 作PM ⊥x 轴,垂足为M ,是否存在点P ,使得以A 、P 、M 为顶点的三角形与△OAC 相似?若存在,请求出符合条件的 点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC 上方的抛物线是有一点D ,使得△DCA 的面积最大,求出点D 的坐标.满分解答 (1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a .所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y . (2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x .①如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM ,x AM -=4.如果2==CO AO PM AM ,那么24)4)(1(21=----x x x .解得5=x 不合题意.如果21==CO AO PM AM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x .此时点P 的坐标为(2,1).②如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM ,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意.③如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM ,x AM -=4. 解方程24)4)(1(21=---xx x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意.综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4 (3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y . 设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=. 因此4)221(212⨯+-=∆m m S DAC m m 42+-=4)2(2+--=m . 当2=m 时,△DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).图5 图6考点伸展 第(3)题也可以这样解:如图6,过D 点构造矩形OAMN ,那么△DCA 的面积等于直角梯形CAMN 的面积减去△CDN 和△ADM 的面积. 设点D 的横坐标为(m ,n ))41(<<m ,那么42)4(21)2(214)22(21++-=--+-⨯+=n m m n n m n S . 由于225212-+-=m m n ,所以m m S 42+-=.。
中考数学压轴试题复习1.1因动点产生的相似三角形问题
§1.1 因动点产生的相似三角形问题课前导学相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验.如果已知∠A=∠D,探求△ABC与△DEF相似,只要把夹∠A和∠D的两边表示出来,按照对应边成比例,分AB DEAC DF=和AB DFAC DE=两种情况列方程.应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等.应用判定定理3解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).还有一种情况,讨论两个直角三角形相似,如果一组锐角相等,其中一个直角三角形的锐角三角比是确定的,那么就转化为讨论另一个三角形是直角三角形的问题.求线段的长,要用到两点间的距离公式,而这个公式容易记错.理解记忆比较好.如图1,如果已知A、B两点的坐标,怎样求A、B两点间的距离呢?我们以AB为斜边构造直角三角形,直角边与坐标轴平行,这样用勾股定理就可以求斜边AB的长了.水平距离BC的长就是A、B两点间的水平距离,等于A、B两点的横坐标相减;竖直距离AC就是A、B两点间的竖直距离,等于A、B两点的纵坐标相减.图1例 1 湖南省衡阳市中考第28题二次函数y =a x 2+b x +c (a ≠0)的图象与x 轴交于A (-3, 0)、B (1, 0)两点,与y 轴交于点C (0,-3m )(m >0),顶点为D .(1)求该二次函数的解析式(系数用含m 的代数式表示);(2)如图1,当m =2时,点P 为第三象限内抛物线上的一个动点,设△APC 的面积为S ,试求出S 与点P 的横坐标x 之间的函数关系式及S 的最大值;(3)如图2,当m 取何值时,以A 、D 、C 三点为顶点的三角形与△OBC 相似?图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“14衡阳28”,拖动点P 运动,可以体验到,当点P 运动到AC 的中点的正下方时,△APC 的面积最大.拖动y 轴上表示实数m 的点运动,抛物线的形状会改变,可以体验到,∠ACD 和∠ADC 都可以成为直角.思路点拨1.用交点式求抛物线的解析式比较简便.2.连结OP ,△APC 可以割补为:△AOP 与△COP 的和,再减去△AOC .3.讨论△ACD 与△OBC 相似,先确定△ACD 是直角三角形,再验证两个直角三角形是否相似.4.直角三角形ACD 存在两种情况.图文解析(1)因为抛物线与x 轴交于A (-3, 0)、B (1, 0)两点,设y =a (x +3)(x -1). 代入点C (0,-3m ),得-3m =-3a .解得a =m .所以该二次函数的解析式为y =m (x +3)(x -1)=mx 2+2mx -3m .(2)如图3,连结OP .当m =2时,C (0,-6),y =2x 2+4x -6,那么P (x , 2x 2+4x -6). 由于S △AOP =1()2P OA y ⨯-=32-(2x 2+4x -6)=-3x 2-6x +9, S △COP =1()2P OC x ⨯-=-3x ,S △AOC =9, 所以S =S △APC =S △AOP +S △COP -S △AOC =-3x 2-9x =23273()24x -++.所以当32x =-时,S 取得最大值,最大值为274. 图3 图4 图5 (3)如图4,过点D 作y 轴的垂线,垂足为E .过点A 作x 轴的垂线交DE 于F . 由y =m (x +3)(x -1)=m (x +1)2-4m ,得D (-1,-4m ).在Rt △OBC 中,OB ∶OC =1∶3m .如果△ADC 与△OBC 相似,那么△ADC 是直角三角形,而且两条直角边的比为1∶3m . ①如图4,当∠ACD =90°时,OA OC EC ED =.所以331m m =.解得m =1. 此时3CA OC CD ED ==,3OC OB =.所以CA OC CD OB =.所以△CDA ∽△OBC . ②如图5,当∠ADC =90°时,FA FD ED EC =.所以421m m=.解得22m =. 此时222DA FD DC EC m===,而3232OC m OB ==.因此△DCA 与△OBC 不相似. 综上所述,当m =1时,△CDA ∽△OBC .考点伸展第(2)题还可以这样割补:如图6,过点P 作x 轴的垂线与AC 交于点H .由直线AC :y =-2x -6,可得H (x ,-2x -6).又因为P (x , 2x 2+4x -6),所以HP =-2x 2-6x .因为△PAH 与△PCH 有公共底边HP ,高的和为A 、C 两点间的水平距离3,所以 S =S △APC =S △APH +S △CPH=32(-2x 2-6x ) =23273()24x -++. 图6例 2 湖南省益阳市中考第21题如图1,在直角梯形ABCD中,AB//CD,AD⊥AB,∠B=60°,AB=10,BC=4,点P沿线段AB从点A向点B运动,设AP=x.2·1·c·n·j·y(1)求AD的长;(2)点P在运动过程中,是否存在以A、P、D为顶点的三角形与以P、C、B为顶点的三角形相似?若存在,求出x的值;若不存在,请说明理由;(3)设△ADP与△PCB的外接圆的面积分别为S1、S2,若S=S1+S2,求S的最小值. 动感体验图1请打开几何画板文件名“14益阳21”,拖动点P在AB上运动,可以体验到,圆心O的运动轨迹是线段BC的垂直平分线上的一条线段.观察S随点P运动的图象,可以看到,S有最小值,此时点P看上去象是AB的中点,其实离得很近而已.思路点拨1.第(2)题先确定△PCB是直角三角形,再验证两个三角形是否相似.2.第(3)题理解△PCB的外接圆的圆心O很关键,圆心O在确定的BC的垂直平分线上,同时又在不确定的BP的垂直平分线上.而BP与AP是相关的,这样就可以以AP为自变量,求S的函数关系式.图文解析(1)如图2,作CH⊥AB于H,那么AD=CH.在Rt△BCH中,∠B=60°,BC=4,所以BH=2,CH=23.所以AD=23.(2)因为△APD是直角三角形,如果△APD与△PCB相似,那么△PCB一定是直角三角形.①如图3,当∠CPB=90°时,AP=10-2=8.所以APAD=823=433,而PCPB=3.此时△APD与△PCB不相似.图2 图3 图4②如图4,当∠BCP=90°时,BP=2BC=8.所以AP=2.所以APAD=223=33.所以∠APD=60°.此时△APD∽△CBP.综上所述,当x=2时,△APD∽△CBP.(3)如图5,设△ADP的外接圆的圆心为G,那么点G是斜边DP的中点.设△PCB 的外接圆的圆心为O ,那么点O 在BC 边的垂直平分线上,设这条直线与BC 交于点E ,与AB 交于点F .设AP =2m .作OM ⊥BP 于M ,那么BM =PM =5-m .在Rt △BEF 中,BE =2,∠B =60°,所以BF =4.在Rt △OFM 中,FM =BF -BM =4-(5-m )=m -1,∠OFM =30°,所以OM =3(1)3m -. 所以OB 2=BM 2+OM 2=221(5)(1)3m m -+-. 在Rt △ADP 中,DP 2=AD 2+AP 2=12+4m 2.所以GP 2=3+m 2.于是S =S 1+S 2=π(GP 2+OB 2)=22213(5)(1)3m m m π⎡⎤++-+-⎢⎥⎣⎦=2(73285)3m m π-+. 所以当167m =时,S 取得最小值,最小值为1137π.图5 图6考点伸展关于第(3)题,我们再讨论个问题.问题1,为什么设AP =2m 呢?这是因为线段AB =AP +PM +BM =AP +2BM =10.这样BM =5-m ,后续可以减少一些分数运算.这不影响求S 的最小值.问题2,如果圆心O 在线段EF 的延长线上,S 关于m 的解析式是什么?如图6,圆心O 在线段EF 的延长线上时,不同的是FM =BM -BF =(5-m )-4=1-m .此时OB 2=BM 2+OM 2=221(5)(1)3m m -+-.这并不影响S 关于m 的解析式.例 3 湖南省湘西市中考第26题如图1,已知直线y=-x+3与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线y=-x2+bx+c 经过A、B两点,点P在线段OA上,从点O出发,向点A以每秒1个单位的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B以每秒2个单位的速度匀速运动,连结PQ,设运动时间为t秒.(1)求抛物线的解析式;(2)问:当t为何值时,△APQ为直角三角形;(3)过点P作PE//y轴,交AB于点E,过点Q作QF//y轴,交抛物线于点F,连结EF,当EF//PQ时,求点F的坐标;(4)设抛物线顶点为M,连结BP、BM、MQ,问:是否存在t的值,使以B、Q、M为顶点的三角形与以O、B、P为顶点的三角形相似?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.图1动感体验请打开几何画板文件名“15湘西26”,拖动点P在OA上运动,可以体验到,△APQ有两个时刻可以成为直角三角形,四边形EPQF有一个时刻可以成为平行四边形,△MBQ与△BOP有一次机会相似.思路点拨1.在△APQ中,∠A=45°,夹∠A的两条边AP、AQ都可以用t表示,分两种情况讨论直角三角形APQ.2.先用含t的式子表示点P、Q的坐标,进而表示点E、F的坐标,根据PE=QF列方程就好了.3.△MBQ与△BOP都是直角三角形,根据直角边对应成比例分两种情况讨论.图文解析(1)由y=-x+3,得A(3, 0),B(0, 3).将A(3, 0)、B(0, 3)分别代入y=-x2+bx+c,得930,3.b cc-++=⎧⎨=⎩解得2,3.bc=⎧⎨=⎩所以抛物线的解析式为y=-x2+2x+3.(2)在△APQ中,∠PAQ=45°,AP=3-t,AQ=2t.分两种情况讨论直角三角形APQ:①当∠PQA=90°时,AP=2AQ.解方程3-t=2t,得t=1(如图2).②当∠QPA=90°时,AQ=2AP.解方程2t=2(3-t),得t=1.5(如图3).图2 图3(3)如图4,因为PE//QF,当EF//PQ时,四边形EPQF是平行四边形.所以EP=FQ.所以y E-y P=y F-y Q.因为x P=t,x Q=3-t,所以y E=3-t,y Q=t,y F=-(3-t)2+2(3-t)+3=-t2+4t.因为y E-y P=y F-y Q,解方程3-t=(-t2+4t)-t,得t=1,或t=3(舍去).所以点F的坐标为(2, 3).图4 图5(4)由y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,得M(1, 4).由A(3, 0)、B(0, 3),可知A、B两点间的水平距离、竖直距离相等,AB=2.由B(0, 3)、M(1, 4),可知B、M两点间的水平距离、竖直距离相等,BM2.所以∠MBQ=∠BOP=90°.因此△MBQ与△BOP相似存在两种可能:①当BM OBBQ OP=23322tt=-.解得94t=(如图5).②当BM OPBQ OB=23322tt=-.整理,得t2-3t+3=0.此方程无实根.考点伸展第(3)题也可以用坐标平移的方法:由P(t, 0),E(t, 3-t),Q(3-t, t),按照P→E 方向,将点Q向上平移,得F(3-t, 3).再将F(3-t, 3)代入y=-x2+2x+3,得t=1,或t =3.。
因动点产生的相似三角形问题(解析)
因动点产生的相似三角形问题(解析)如图1,在平面直角坐标系xOy 中,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx (a >0)经过点A 和x 轴正半轴上的点B ,AO =BO =2,∠AOB =120°.(1)求这条抛物线的表达式;(2)连结OM ,求∠AOM 的大小;(3)如果点C 在x 轴上,且△ABC 与△AOM 相似,求点C 的坐标.图11.第(2)题把求∠AOM 的大小,转化为求∠BOM 的大小. 2.因为∠BOM =∠ABO =30°,因此点C 在点B 的右侧时,恰好有∠ABC =∠AOM .3.根据夹角相等对应边成比例,分两种情况讨论△ABC 与△AOM 相似.满分解答(1)如图2,过点A 作AH ⊥y 轴,垂足为H . 在Rt △AOH 中,AO =2,∠AOH =30°, 所以AH =1,OH =3.所以A (1,3)-.因为抛物线与x 轴交于O 、B (2,0)两点, 设y=ax (x-2),代入点A(1,3)-,可得33a =. 图2 所以抛物线的表达式为23323(2)333y x x x x =-=-. (2)由2232333(1)3333y x x x =-=--, 得抛物线的顶点M 的坐标为3(1,)3-.所以3tan 3BOM ∠=. 所以∠BOM =30°.所以∠AOM =150°. (3)由A (1,3)-、B (2,0)、M 3(1,)3-,得3tan 3ABO ∠=,23AB =,233OM =. 所以∠ABO =30°,3OAOM=. 因此当点C 在点B 右侧时,∠ABC =∠AOM =150°. △ABC 与△AOM 相似,存在两种情况: ①如图3,当3BA OA BC OM ==时,23233BA BC ===.此时C (4,0). ②如图4,当3BC OABA OM==时,33236BC BA ==⨯=.此时C (8,0).图3 图42、如图1,已知抛物线211(1)444b y x b x =-++(b 是实数且b >2)与x 轴的正半轴分别交于点A 、B (点A 位于点B 是左侧),与y 轴的正半轴交于点C .(1)点B 的坐标为______,点C 的坐标为__________(用含b 的代数式表示); (2)请你探索在第一象限内是否存在点P ,使得四边形PCOB 的面积等于2b ,且△PBC 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q ,使得△QCO 、△QOA 和△QAB 中的任意两个三角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.图1思路点拨1.第(2)题中,等腰直角三角形PBC 暗示了点P 到两坐标轴的距离相等.2.联结OP ,把四边形PCOB 重新分割为两个等高的三角形,底边可以用含b 的式子表示.3.第(3)题要探究三个三角形两两相似,第一直觉这三个三角形是直角三角形,点Q最大的可能在经过点A 与x 轴垂直的直线上.满分解答(1)B 的坐标为(b , 0),点C 的坐标为(0,4b ). (2)如图2,过点P 作PD ⊥x 轴,PE ⊥y 轴,垂足分别为D 、E ,那么△PDB ≌△PEC . 因此PD =PE .设点P 的坐标为(x, x). 如图3,联结OP .所以S 四边形PCOB =S △PCO +S △PBO =1152428b x b x bx ⨯⋅+⨯⋅==2b .解得165x =.所以点P 的坐标为(1616,55).图2 图3(3)由2111(1)(1)()4444b y x b x x x b =-++=--,得A (1, 0),OA =1. ①如图4,以OA 、OC 为邻边构造矩形OAQC ,那么△OQC ≌△QOA . 当BA QA QA OA=,即2QA BA OA =⋅时,△BQA ∽△QOA . 所以2()14bb =-.解得843b =±.所以符合题意的点Q 为(1,23+).②如图5,以OC 为直径的圆与直线x =1交于点Q ,那么∠OQC =90°。
函数图象中的存在性问题:因动点产生的相似三角形问题
中考压轴题-------因动点产生的相似问题解题思路:抓住角相等的条件进行讨论。
如两三角形有两角相等,要这两三角形相似,只要满足角的两边成比例。
26.如图,抛物线经过(40)(10)(02)A B C -,,,,,三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上一动点,过P 作P M x ⊥轴,垂足为M ,是否存在P 点,使得以A ,P ,M 为顶点的三角形与O A C △相似?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC 上方的抛物线上有一点D ,使得D C A △的面积最大,求出点D 的坐标.24.如图,已知点A (-2,4) 和点B (1,0)都在抛物线22y m x m x n =++上. (1)求m 、n ;(2)向右平移上述抛物线,记平移后点A 的对应点为A ′,点B 的对应点为B ′,若四边形 A A ′B ′B 为菱形,求平移后抛物线的表达式;(3)记平移后抛物线的对称轴与直线AB ′ 的 交点为点C ,试在x 轴上找点D ,使得以点 B ′、C 、D 为顶点的三角形与A B C △相似.25. 如图,抛物线)0(2>++=a c bx ax y 交x 轴于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),交y 轴于点C 。
已知B (8,0),21t a n=∠ABC,△ABC 的面积为8.(1) 求抛物线的解析式;(2) 若动直线EF (EF//x 轴)从点C 开始,以每秒1个长度单位的速度沿y 轴负方向平移,且交y 轴、线段BC 于E 、F 两点,动点P 同时从点B 出发,在线段OB 上以每秒2个单位的速度向原点O 运动。
联结FP ,设运动时间t 秒。
当t 为何值时,OP+⋅EF OPEF 的值最大,求出最大值; (3) 在满足(2)的条件下,是否存在t 的值,使以P 、B 、F 为顶点的三角形与△ABC 相似。
若存在,试求出t 的值;若不存在,请说明理由。
因动点产生的相似三角形问题 - 专题
因动点产生的相似三角形问题关键词:动点、相似三角形动点:运动的点或者说是不确定的点,有时题目中会明确指出动点,有时题目中相关点的坐标含有参数,换言之就是在不同的条件下会有不同的位置,或者满足条件的位置有多个。
相似三角形:对应角相等,对应边成比例的两个或多个三角形,两个三角形相似的判定定理一般说来有3个,定理1:两个角对应相等,两三角形相似‘AA”定理2:两边对应成比例且夹角相等“SAS”定理3:三边对应成比例。
“SSS”相似三角形的判定这3个定理,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验.如果已知∠A=∠D,探求△ABC与△DEF相似,只要把夹∠A和∠D的两边表示出来,按照对应边成比例,分AB DEAC DF=和AB DFAC DE=两种情况列方程.应用判定定理3解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).两个直角三角形相似的判定方法(1)有一个锐角对应相等的两个直角三角形相似.(2)两条直角边对应成比例的两个直角三角形相似.(3)斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似.如果要讨论相似的两个三角形中有一个是直角三角形:如果一组锐角相等,其中一个直角三角形的锐角三角比是确定的,那么就转化为讨论另一个三角形是直角三角形的问题.由动点产生的相似三角形问题一般在函数和几何图中出现,其中以函数表现居多。
题型一般有是否存在点P,使得:①△PDE∽△ABC②以P、D、E为顶点的三角形与△ABC相似或者通过动点产生相似解决有关问题一般以大题为主,也有出现在填空后两题。
函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题过程:①求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边.和角.的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
因动点问题产生的相似三角形问题
因动点问题产生的相似三角形问题1、直线y=-1/3x+1分别交x轴、y轴于A、B两点,△AOB绕点O按逆时针方向旋转90°后得到△COD,抛物线y=ax2+bx+c经过A、C、D三点.(1)写出点A、B、C、D的坐标;(2)求经过A、C、D三点的抛物线表达式,并求抛物线顶点G的坐标;(3)在直线BG上是否存在点Q,使得以点A、B、Q为顶点的三角形与△COD相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.2、Rt△ABC在直角坐标系内的位置如图所示,反比例函数y=k/x(k≠0)在第一象限内的图象与BC边交于点D(4,m),与AB边交于点E(2,n),△BDE的面积为2.(1)求m与n的数量关系;(2)当tan∠A=1/2时,求反比例函数的解析式和直线AB的表达式;(3)设直线AB与y轴交于点F,点P在射线FD上,在(2)的条件下,如果△AEO与△EFP 相似,求点P的坐标.3、如图已知点A (-2,4)和点B (1,0)都在抛物线y=mx2+2mx+n上.(1)求m、n;(2)向右平移上述抛物线,记平移后点A的对应点为A′,点B的对应点为B′,若四边形A A′B′B为菱形,求平移后抛物线的表达式;(3)记平移后抛物线的对称轴与直线AB′的交点为点C,试在x轴上找点D,使得以点B′、C、D为顶点的三角形与△ABC相似.4、如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,-2)三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P是抛物线上一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明由;(3)在直线AC上方的抛物线上有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标.5、如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,以AB所在直线为x轴,过c点的直线为y轴建立平面直角坐标系.此时,A点坐标为(-1,0),B点坐标为(4,0)(1)试求点C的坐标;(2)若抛物线y=ax2+bx+c过△ABC的三个顶点,求抛物线的解析式;(3)点D(1,m)在抛物线上,过点A的直线y=-x-1交(2)中的抛物线于点E,那么在x轴上点B的左侧是否存在点P,使以P、B、D为顶点的三角形与△ABE相似?若存在,求出P点坐标;若不存在,说明理由.因动点问题产生的线段和差问题1、如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+6x+c的图象经过点A(4,0)、B(-1,0),与y轴交于点C,点D在线段OC上,OD=t,点E在第二象∠ADE=90°tan∠DAE=1/2,EF⊥OD,垂足为F.(1)求这个二次函数的解析式;(2)求线段EF、OF的长(用含t的代数式表示);(3)当∠ECA=∠OAC时,求t的值.2、已知直线y=kx+3(k<0)分别交x轴、y轴于A、B两点,线段OA上有一动点P由原点O向点A运动,速度为每秒1个单位长度,过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,设运动时间为t秒.(1)当k=-1时,线段OA上另有一动点Q由点A向点O运动,它与点P 以相同速度同时出发,当点P到达点A时两点同时停止运动(如图1).①直接写出t=1秒时C、Q两点的坐标;②若以Q、C、A为顶点的三角形与△AOB相似,求t的值(2)当k=—3/4时,设以C为顶点的抛物线y=(x+m)2+n与直线AB的另一交点为D(如图2),①求CD的长;②设△COD的OC边上的高为h,当t为何值时,h的值最大?3、如图,抛物线y=1/2x2+bx-2与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,且A(-1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)判断△ABC的形状,证明你的结论;(3)点M(m,0)是x轴上的一个动点,当MC+MD的值最小时,求m的值.4、如图,已知直线y=1/2x+1与y轴交于点A,与x轴交于点D,抛物线y=1/2x2+bx+c与直线交于A、E两点,与x轴交于B、C两点,且B点坐标为(1,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)动点P在x轴上移动,当△PAE是直角三角形时,求点P的坐标P;(3)在抛物线的对称轴上找一点M,使△BMC的周长最小,求出点M的坐标.5、如图,抛物线y= —5/4x2+17/4x+1与y轴交于A点,过点A的直线与抛物线交于另一点B,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(3,0)(1)求直线AB的函数关系式;(2)动点P 在线段OC上从原点出发以每秒一个单位的速度向C移动,过点P作PN⊥x轴,交直线AB 于点M,交抛物线于点N.设点P移动的时间为t秒,MN的长度为s个单位,求s与t的函数关系式,并写出t的取值范围;(3)设在(2)的条件下(不考虑点P与点O,点C重合的情况),连接CM,BN,当t为何值时,四边形BCMN为平行四边形?问对于所求的t 值,平行四边形BCMN是否菱形?请说明理由.6、已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(-4,3)、B(2,0)两点,当x=3和x=-3时,这条抛物线上对应点的纵坐标相等.经过点C(0,-2)的直线l与x轴平行,O为坐标原点.(1)求直线AB和这条抛物线的解析式;(2)以A为圆心,AO为半径的圆记为⊙A,判断直线l 与⊙A的位置关系,并说明理由;(3)设直线AB上的点D的横坐标为-1,P(m,n)是抛物线y=ax2+bx+c上的动点,当△PDO的周长最小时,求四边形CODP的面积.7、如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC三个顶点的坐标分别为A(-6,0),B(6,0),C(0,4倍根号3)延长AC到点D,使CD=1/2AC,过点D作DE∥AB交BC的延长线于点E.(1)求D点的坐标;(2)作C点关于直线DE的对称点F,分别连接DF、EF,若过B点的直线y=kx+b将四边形CDFE分成周长相等的两个四边形,确定此直线的解析式;(3)设G为y轴上一点,点P从直线y=kx+b与y轴的交点出发,先沿y轴到达G点,再沿GA 到达A点,若P点在y轴上运动的速度是它在直线GA上运动速度的2倍,试确定G点的位置,使P点按照上述要求到达A点所用的时间最短.(要求:简述确定G点位置的方法,但不要求证明)因动点问题产生的直角三角形问题1、如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=1,且抛物线经过A(-1,0),C(0,-3)两点与x轴交于另一点B(1)求这条抛物线所对应的函数关系式;(2)在抛物线的对称轴x=1上求一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,并求出此时点M的坐标;(3)设点P为抛物线的对称轴x=1上的一动点,求使∠PCB=90°的点P的坐标。
2017年中考数学压轴题专题汇编05因动点产生的相似、全等三角形问题(解析版)
【类型综述】函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径①求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
【方法揭秘】相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验.如果已知∠A =∠D ,探求△ABC 与△DEF 相似,只要把夹∠A 和∠D 的两边表示出来,按照对应边成比例,分和两种情况列方程.AB DE ACDF AB DF AC DE 应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等.应用判定定理3解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组).还有一种情况,讨论两个直角三角形相似,如果一组锐角相等,其中一个直角三角形的锐角三角比是确定的,那么就转化为讨论另一个三角形是直角三角形的问题.求线段的长,要用到两点间的距离公式,而这个公式容易记错.理解记忆比较好.如图1,如果已知A 、B 两点的坐标,怎样求A 、B 两点间的距离呢?我们以AB 为斜边构造直角三角形,直角边与坐标轴平行,这样用勾股定理就可以求斜边AB 的长了.水平距离BC 的长就是A 、B 两点间的水平距离,等于A 、B 两点的横坐标相减;竖直距离AC 就是A、B两点间的竖直距离,等于A、B两点的纵坐标相减.图1【典例分析】例1 如图1,已知直线y=-x+3与x轴、y轴分别交于A、B两点,抛物线y=-x2+bx+c经过A、B两点,点P在线段OA上,从点O出发,向点A以每秒1个单位的速度匀速运动;同时,点Q在线段AB上,从点A出发,向点B以每秒个单位的速度匀速运动,连结PQ,设运动时间为t秒.2(1)求抛物线的解析式;(2)问:当t为何值时,△APQ为直角三角形;(3)过点P作PE//y轴,交AB于点E,过点Q作QF//y轴,交抛物线于点F,连结EF,当EF//PQ时,求点F的坐标;(4)设抛物线顶点为M,连结BP、BM、MQ,问:是否存在t的值,使以B、Q、M为顶点的三角形与以O、B、P为顶点的三角形相似?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.思路点拨1.在△APQ中,∠A=45°,夹∠A的两条边AP、AQ都可以用t表示,分两种情况讨论直角三角形APQ.2.先用含t的式子表示点P、Q的坐标,进而表示点E、F的坐标,根据PE=QF列方程就好了.3.△MBQ与△BOP都是直角三角形,根据直角边对应成比例分两种情况讨论.满分解答图2 图3(3)如图4,因为PE//QF,当EF//PQ时,四边形EPQF是平行四边形.所以EP=FQ.所以y E-y P=y F-y Q.因为x P=t,x Q=3-t,所以y E=3-t,y Q=t,y F=-(3-t)2+2(3-t)+3=-t2+4t.因为y E-y P=y F-y Q,解方程3-t=(-t2+4t)-t,得t=1,或t=3(舍去).所以点F的坐标为(2, 3).图4 图5(4)由y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,得M(1, 4).考点伸展第(3)题也可以用坐标平移的方法:由P(t, 0),E(t, 3-t),Q(3-t, t),按照P→E方向,将点Q 向上平移,得F(3-t, 3).再将F(3-t, 3)代入y=-x2+2x+3,得t=1,或t=3.例2 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于A(-3, 0)、B(1, 0)两点,与y轴交于点C(0,-3m)(m>0),顶点为D.(1)求该二次函数的解析式(系数用含m的代数式表示);(2)如图1,当m=2时,点P为第三象限内抛物线上的一个动点,设△APC的面积为S,试求出S 与点P的横坐标x之间的函数关系式及S的最大值;(3)如图2,当m取何值时,以A、D、C三点为顶点的三角形与△OBC相似?图1 图2思路点拨1.用交点式求抛物线的解析式比较简便.2.连结OP,△APC可以割补为:△AOP与△COP的和,再减去△AOC.3.讨论△ACD与△OBC相似,先确定△ACD是直角三角形,再验证两个直角三角形是否相似.4.直角三角形ACD 存在两种情况.满分解答图3 图4 图5(3)如图4,过点D 作y 轴的垂线,垂足为E .过点A 作x 轴的垂线交DE 于F .由y =m(x +3)(x -1)=m(x +1)2-4m ,得D(-1,-4m).在Rt △OBC 中,OB ∶OC =1∶3m .如果△ADC 与△OBC 相似,那么△ADC 是直角三角形,而且两条直角边的比为1∶3m .①如图4,当∠ACD =90°时,.所以.解得m =1.OA OC ECED 331m m 此时,.所以.所以△CDA ∽△OBC .3CA OC CD ED 3OCOB CAOC CD OB考点伸展第(2)题还可以这样割补:如图6,过点P 作x 轴的垂线与AC 交于点H .由直线AC :y =-2x -6,可得H(x,-2x -6).又因为P(x, 2x 2+4x -6),所以HP =-2x 2-6x .因为△PAH 与△PCH 有公共底边HP ,高的和为A 、C 两点间的水平距离3,所以S =S △APC =S △APH +S △CPH=(-2x 2-6x)=.3223273()24x 例3如图1,在平面直角坐标系中,双曲线(k ≠0)与直线y =x +2都经过点A(2, m).(1)求k 与m 的值;(2)此双曲线又经过点B(n, 2),过点B 的直线BC 与直线y =x +2平行交y 轴于点C ,联结AB 、AC ,求△ABC 的面积;(3)在(2)的条件下,设直线y =x +2与y 轴交于点D ,在射线CB 上有一点E ,如果以点A 、C 、E 所组成的三角形与△ACD 相似,且相似比不为1,求点E 的坐标.。
中考复习 因动点产生相似三角形
例2如图1,已知抛物线 (b是实数且b>2)与x轴的正半轴分别交于点A、B(点A位于点B是左侧),与y轴的正半轴交于点C.
(1)点B的坐标为______,点C的坐标为__________(用含b的代数式表示);
(2)请你探索在第一象限内是否存在点P,使得四边形PCOB的面积等于2b,且△PBC是以点P为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P的坐标;如果不存在,请说明理由;
在Rt△BFF′中,由FF′=BF′,得 .
解得x=2m.所以F′ .所以BF′=2m+2, .
由 ,得 .解得 .
综合①、②,符合题意的m为 .
考点伸展
第(4)题也可以这样求BF的长:在求得点F′、F的坐标后,根据两点间的距离公式求BF的长.
例4如图1,已知梯形OABC,抛物线分别过点O(0,0)、A(2,0)、B(6,3).
解方程 ,得 .此时点P的坐标为 .
解方程 ,得 .此时点P与点O重合,不合题意.
综上所述,符合条件的点P的坐标为(2,1)或 或 .
图2图3图4
(3)如图5,过点D作x轴的垂线交AC于E.直线AC的解析式为 .
设点D的横坐标为m ,那么点D的坐标为 ,点E的坐标为 .所以 .
因此 .
当 时,△DCA的面积最大,此时点D的坐标为(2,1).
(1)直接写出抛物线的对称轴、解析式及顶点M的坐标;
(2)将图1中梯形OABC的上下底边所在的直线OA、CB以相同的速度同时向上平移,分别交抛物线于点O1、A1、C1、B1,得到如图2的梯形O1A1B1C1.设梯形O1A1B1C1的面积为S,A1、B1的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).用含S的代数式表示x2-x1,并求出当S=36时点A1的坐标;
因动点产生的相似三角形问题(类型一)
因动点产生的相似三角形问题(类型一)原理:相似定理SAS(两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似.)方法:1观察两三角形是否为特殊三角形,找出两三角形相等的角2、设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后运用相似对应边成比例来列方程求解。
题型一:直角三角形相似的问题例题11、如图,抛物线经过(40)(10)(02),,,,,三点.A B C-(1)求出抛物线的解析式;(2)P是抛物线上一动点,过P作PM x⊥轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与OAC△相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC上方的抛物线上有一点D,使得△DCA的面积最大,求出点D的坐标答案:练习.如图所示,已知抛物线21=-与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.y x(1)求A、B、C三点的坐标.(2)过点A作AP∥CB交抛物线于点P,求四边形ACBP的面积.(3)在x轴上方的抛物线上是否存在一点M,过M作MG⊥x轴于点G,使以A、M、G三点为顶点的三角形与∆PCA相似.若存在,请求出M点的坐标;否则,请说明理由.题型二存在公共角的两三角形相似问题例题如图,在平面指教坐标系内,已知A(0,6),B(8,0),动点P从点A开始在线段AO上以每秒1个单位长度的速度向O移动,同时动点Q从B开始在线段BA上以每秒2个单位长度的速度向A移动,设点P、Q移动的时间为t秒。
(1)求直线AB的解析式;(2)当t为何值时,△APQ于△AOB相似?(3)当t为何值时,△APQ的面积为24/5个平方单位?答案:(1)设直线AB的解析式为y=k x+b由题意,得解得所以,直线AB的解析式为y=-x+6.(2)由AO=6,BO=8得AB=10所以AP=t,AQ=10-2t1)当∠APQ=∠AOB时,△APQ∽△AOB.所以=解得t=(秒)2)当∠AQP =∠AOB 时,△AQP ∽△AOB .所以= 解得 t =(秒)(3)过点Q 作QE 垂直AO 于点E .在Rt △AOB 中,Sin ∠BAO =ABBO =在Rt △AEQ 中,QE =AQ ・Sin ∠BAO =(10-2t )・=8-t( 2分)S △APQ =21AP ・QE =t ・(8-t )=-+4t =524 解得t =2(秒)或t =3(秒).练习:已知:如图,在平面直角坐标系中,A B C △是直角三角形,90ACB ∠= ,点A C ,的坐标分别为(30)A -,,(10)C ,,3tan 4BAC ∠=.(1)求过点A B ,的直线的函数表达式;点(30)A -,,(10)C ,,B (13),,3944y x =+(2)在x 轴上找一点D ,连接D B ,使得A D B △与A B C △相似(不包括全等),并求点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,如P Q ,分别是A B 和A D 上的动点,连接PQ ,设A P D Q m ==,问是否存在这样的m 使得APQ △与AD B △相似,如存在,请求出m 的值;如不存在,请说明理由.题型三由平行得出角相等的三角形相似问题A COBxy例题:Rt △ABC 在直角坐标系内的位置如图1所示,反比例函数(0)k y k x=≠在第一象限内的图像与BC 边交于点D (4,m ),与AB 边交于点E (2,n ),△BDE 的面积为2.(1)求m 与n 的数量关系;(2)当tan ∠A =12时,求反比例函数的解析式和直线AB 的表达式;(3)设直线AB 与y 轴交于点F ,点P 在射线FD 上,在(2)的条件下,如果△AEO 与△EFP 相似,求点P 的坐标.答案:(1)如图1,因为点D (4,m )、E (2,n )在反比例函数ky x =的图像上,所以4,2.m k n k =⎧⎨=⎩整理,得n =2m .(2)如图2,过点E 作EH ⊥BC ,垂足为H .在Rt △BEH 中,tan ∠BEH =tan ∠A =12,EH =2,所以BH =1.因此D (4,m ),E (2,2m ),B (4,2m +1).已知△BDE 的面积为2,所以11(1)2222B D E H m ⋅=+⨯=.解得m =1.因此D (4,1),E (2,2),B (4,3).因为点D (4,1)在反比例函数k y x=的图像上,所以k =4.因此反比例函数的解析式为4y x=.设直线AB 的解析式为y =kx +b ,代入B (4,3)、E (2,2),得34,22.k b k b=+⎧⎨=+⎩ 解得12k =,1b =.因此直线AB 的函数解析式为112y x =+.图2 图3 图4(3)如图3,因为直线112y x=+与y轴交于点F(0,1),点D的坐标为(4,1),所以FD// x轴,∠EFP=∠EAO.因此△AEO与△EFP相似存在两种情况:①如图3,当E A E FA O F P=时,2552FP=.解得FP=1.此时点P的坐标为(1,1).②如图4,当E A F PA O E F=时,2525F P=.解得FP=5.此时点P的坐标为(5,1).练习、设抛物线22y ax bx=+-与x轴交与两个不同的点A(-1,0)、B(m,0),与y轴交与点C,且∠ACB=90°(1)求m的值和抛物线的解析式(2)已知点D(1,n)在抛物线上,过点A的直线1y x=+交抛物线于另一点E。
中考—动点产生的相似三角形、等腰三角形、直角三角形、平行四边形问题 含答案
一、动点产生的相似三角形问题1、 满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a .所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y .(2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x .①如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM,x AM -=4.如果2==CO AOPM AM ,那么24)4)(1(21=----x x x .解得5=x 不合题意.如果21==COAOPM AM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x . 此时点P 的坐标为(2,1).②如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意.③如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM ,x AM -=4.解方程24)4)(1(21=---x x x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意.综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4(3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y . 设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=.因此4)221(212⨯+-=∆m m S DAC m m 42+-=4)2(2+--=m .当2=m 时,△DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).图5 图6,2、 满分解答(1)将M (2, 2)代入1(2)()y x x m m =-+-,得124(2)m m =-⨯-.解得m =4. (2)当m =4时,2111(2)(4)2442y x x x x =-+-=-++.所以C (4, 0),E (0, 2).所以S △BCE =1162622BC OE ⋅=⨯⨯=.(3)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小. 设对称轴与x 轴的交点为P ,那么HP EOCP CO=. 因此234HP =.解得32HP =.所以点H 的坐标为3(1,)2. (4)①如图3,过点B 作EC 的平行线交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′.由于∠BCE =∠FBC ,所以当CE BC CB BF=,即2BC CE BF =⋅时,△BCE ∽△FBC . 设点F 的坐标为1(,(2)())x x x m m -+-,由''FF EO BF CO =,得1(2)()22x x m m x m+-=+.解得x =m +2.所以F ′(m +2, 0).由'CO BF CE BF =4m BF +=.所以BF =. 由2BC CE BF =⋅,得2(2)m +=整理,得0=16.此方程无解.图2 图3 图4②如图4,作∠CBF =45°交抛物线于F ,过点F 作FF ′⊥x 轴于F ′,由于∠EBC =∠CBF ,所以BE BC BC BF=,即2BC BE BF =⋅时,△BCE ∽△BFC . 在Rt △BFF ′中,由FF ′=BF ′,得1(2)()2x x m x m+-=+.解得x =2m .所以F ′(2,0)m .所以BF ′=2m +2,2)BF m =+.由2BCBE BF =⋅,得2(2)2)m m +=+.解得2m =±综合①、②,符合题意的m为2+考点伸展第(4)题也可以这样求BF 的长:在求得点F ′、F 的坐标后,根据两点间的距离公式求BF 的长.二、因动点产生的等腰三角形问题 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)=-x 2+2x +3. (2)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1.当点P 落在线段BC 上时,P A +PC 最小,△P AC 的周长最小. 设抛物线的对称轴与x 轴的交点为H . 由BH PHBO CO=,BO =CO ,得PH =BH =2. 所以点P 的坐标为(1, 2).(3)点M 的坐标为(1, 1)、、(1,)或(1,0).设点M 的坐标为(1,m ).在△MAC 中,AC 2=10,MC 2=1+(m -3)2,MA 2=4+m 2.①如图3,当MA =MC 时,MA 2=MC 2.解方程4+m 2=1+(m -3)2,得m =1. 此时点M 的坐标为(1, 1).②如图4,当AM =AC 时,AM 2=AC 2.解方程4+m 2=10,得m =此时点M 的坐标为或(1,.③如图5,当CM =CA 时,CM 2=CA 2.解方程1+(m -3)2=10,得m =0或6. 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).图3 图4 图54.思路点拨1.用含m 的代数式表示表示△APD 的三边长,为解等腰三角形做好准备. 2.探求△APD 是等腰三角形,分三种情况列方程求解.3.猜想点H 的运动轨迹是一个难题.不变的是直角,会不会找到不变的线段长呢?Rt △OHM 的斜边长OM 是定值,以OM 为直径的圆过点H 、C . 满分解答(1)因为PC //DB ,所以1CP PM MCBD DM MB===.因此PM =DM ,CP =BD =2-m .所以AD =4-m .于是得到点D 的坐标为(2,4-m ).(2)在△APD 中,22(4)AD m =-,224AP m =+,222(2)44(2)PD PM m ==+-.①当AP =AD 时,2(4)m -24m =+.解得32m =(如图3).②当P A =PD 时,24m +244(2)m =+-.解得43m =(如图4)或4m =(不合题意,舍去).③当DA =DP 时,2(4)m -244(2)m =+-.解得23m =(如图5)或2m =(不合题意,舍去).综上所述,当△APD 为等腰三角形时,m 的值为32,43或23.图3 图4 图5(3)点H . 三、①因动点产生的直角三角形问题5、满分解答(1)设抛物线的函数表达式为2(1)y x n =-+,代入点C (0,-3),得4n =-.所以抛物线的函数表达式为22(1)423y x x x =--=--.(2)由223(1)(3)y x x x x =--=+-,知A (-1,0),B (3,0).设直线BC 的函数表达式为y kx b =+,代入点B (3,0)和点C (0,-3),得30,3.k b b +=⎧⎨=-⎩ 解得1k =,3b =-.所以直线BC 的函数表达式为3y x =-.(3)①因为AB =4,所以334PQ AB ==.因为P 、Q 关于直线x =1对称,所以点P 的横坐标为12-.于是得到点P 的坐标为17,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭,点F 的坐标为70,4⎛⎫- ⎪⎝⎭.所以75344FC OC OF =-=-=,522EC FC ==.进而得到51322OE OC EC =-=-=,点E 的坐标为10,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.直线BC:3y x =-与抛物线的对称轴x =1的交点D 的坐标为(1,-2).过点D 作DH ⊥y 轴,垂足为H .在Rt △EDH 中,DH =1,13222EH OH OE =-=-=,所以tan ∠CED 23DH EH ==.②1(12)P -,25(1)2P -.图2 图3 图4②动点产生的平行四边形问题 2 满分解答(1) 因为抛物线与x 轴交于A (-4,0)、C (2,0)两点,设y =a (x +4)(x -2).代入点B (0,-4),求得12a =.所以抛物线的解析式为211(4)(2)422y x x x x =+-=+-. (2)如图2,直线AB 的解析式为y =-x -4.过点M 作x 轴的垂线交AB 于D ,那么2211(4)(4)222MD m m m m m =---+-=--.所以2142MDA MDB S S S MD OA m m ∆∆=+=⋅=--2(2)4m =-++.因此当2m =-时,S 取得最大值,最大值为4.(3) 如果以点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形是平行四边形,那么PQ //OB ,PQ =OB =4. 设点Q 的坐标为(,)x x -,点P 的坐标为21(,4)2x x x +-.①当点P 在点Q 上方时,21(4)()42x x x +---=.解得2x =-±此时点Q 的坐标为(2-+-(如图3),或(2--+(如图4). ②当点Q 在点P 上方时,21()(4)42x x x --+-=. 解得4x=-或0x =(与点O 重合,舍去).此时点Q 的坐标为(-4,4) (如图5).。
热点1、2017年中考 二次函数与相似三角形的存在性问题
热点1、2017年中考二次函数与相似三角形的存在性问题回顾二次函数的解析式表示方法,包括一般式、顶点式和两根式。
同时,需要掌握点的坐标、线段对称轴、两点之间距离公式和中点公式等预备知识。
另外,两直线的解析式为y=kx+b,当两直线互相垂直时,它们的斜率之积为-1.而在平面内,两直线的位置关系可以分为平行、相交和垂直三种情况。
以一道经典案例为例,通过解析式和几何图形相结合的方法解决问题。
在求解相似三角形的分类讨论问题时,需要确定一对相等角,并从边进行分类讨论,最后检验并写出符合要求的结论。
一找角,二分类、三验证”是一门课程,旨在教授学生如何解决各种问题。
本节课的主题是举一反三。
作业要求如下:给定抛物线 $y=ax(x-6)(a<0)$,与 $x$ 轴交于 $O$,$A$ 两点,点 $B$ 在抛物线上且在第一象限内,其横纵坐标相等。
设 $P$ 是线段 $OA$ 上的一动点,作$PC\perp x$ 轴交抛物线于点 $C$,作 $PD\perp AB$ 交直线$AB$ 于点 $D$,并连接 $OC$。
当 $a=-12$ 时,求 $AB$ 的长度。
本节课程名为“一找角,二分类、三验证”,旨在教授学生解决各种问题的方法。
本节课的主题是如何举一反三。
作业要求:给定抛物线 $y=ax(x-6)(a<0)$,与 $x$ 轴交于$O$ 和 $A$ 两点,点 $B$ 在抛物线上且在第一象限内,其横纵坐标相等。
设 $P$ 是线段 $OA$ 上的一动点,作 $PC\perp x$ 轴交抛物线于点 $C$,作 $PD\perp AB$ 交直线 $AB$ 于点$D$,并连接 $OC$。
当 $a=-12$ 时,求 $AB$ 的长度。
初中数学重点模型17 动点在相似三角形中的分类讨论(基础)
专题17 动点在相似三角形中的分类讨论【专题说明】由动点产生的相似三角形问题一般在函数和几何图中出现,函数一般是一次函数和二次函数,几何图形一般是三角形和四边形。
题型一般有是否存在点P ,使得:①△PDE ∽△ABC ②以P 、D 、E 为顶点的三角形与△ABC 相似。
一般以大题为主,也有出现在填空后两题。
函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题过程 :① 求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边和角的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示 各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
涉及知识点: 全等相似的性质及判定,一元二次方程解法,直角三角形中锐角三角函数,勾股定理,求线段的长,要用到两点间的距离公式。
【精典例题】1、如图,已知抛物线y =ax 2+bx (a ≠0)过点A (3,-3)和点B (33,0).过点A 作直线AC ∥x 轴,交y 轴于点C .(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线上取一点P ,过点P 作直线AC 的垂线,垂足为D .连结OA ,使得以A ,D ,P 为顶点的三角形与△AOC 相似,求出对应点P 的坐标;(3)抛物线上是否存在点Q ,使得S △AOC =13S △AOQ ?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【思路生成】(1)将点A 和点B 的坐标代入y =ax 2+bx 中,解出a 和b 的值即可;(2)首先根据题意可得出点C 的坐标为(0,-3),设P (x ,y ),则PD =|y +3|,AD =|x -3|,然后分△OAC ∽△P AD 和△OAC ∽△APD 两种情况进行讨论,得出结果;(3)首先求出△AOC 的面积,进而得出△AOQ 的面积,然后根据点A 和点B 的坐标得出点Q 的位置.解:(1)根据题意可得⎩⎨⎧3a +3b =-3,27a +33b =0,解得⎩⎨⎧a =12,b =-332,∴抛物线的表达式为y =12x 2-332x ;(2)根据题意可得点C 的坐标为(0,-3),则OC =3,AC =3, 设P (x ,y ),则PD =y +3,AD =x - 3.若△OAC ∽△P AD ,则AC OC =AD PD ,即33=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -3y +3,∵y =12x 2-332x ,∴±33=x -312x 2-332x +3,整理得x 2-53x +12=0或者x 2-3x =0,前者解得x =43或3(舍去),后者解得x =0或3(舍去), ∴P 1(43,6)或P 2(0,0);若△OAC ∽△APD ,则AC OC =PD AD ,即±33=y +3x -3,∵y =12x 2-332x ,∴±33=12x 2-332x +3x -3,整理得3x 2-113x +24=0或者3x 2-73x +12=0,前者解得x =833或3(舍去),后者解得x =433或3(舍去).∴P 3⎝⎛⎭⎫433,-103或P 4⎝⎛⎭⎫833,-43. 综上所述,P 点坐标为(43,6)或(0,0)或⎝⎛⎭⎫433,-103或⎝⎛⎭⎫833,-43;(3)∵OC =3,AC =3,∴S △AOC =OC ·AC 2=332.∵S △AOC =13S △AOQ ,∴S △AOQ =932.∵OB =33,点A 到x 轴的距离d =3,∴S △AOB =OB ·d 2=932,故存在点Q ,使得S △AOC =13S △AOQ ,此时点Q 的坐标为(33,0).显然过B 点且平行于直线OA 的直线y =-3(x -33)与该抛物线的另一交点也符合条件,由-3(x-33)=12x 2-332x ,整理得x 2-3x -18=0,解得x =33或-2 3.当x =-23时,y =15,此时点Q 坐标为(-23,15).∴点Q 的坐标为(33,0)或(-23,15).2、如图1,抛物线经过点A (4,0)、B (1,0)、C (0,-2)三点.(1)求此抛物线的解析式;(2)P 是抛物线上的一个动点,过P 作PM ∴x 轴,垂足为M ,是否存在点P ,使得以A 、P 、M 为顶点的三角形与∴OAC 相似?若存在,请求出符合条件的 点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线AC 上方的抛物线是有一点D ,使得∴DCA 的面积最大,求出点D 的坐标.图1 思路点拨1.已知抛物线与x 轴的两个交点,用待定系数法求解析式时,设交点式比较简便. 2.数形结合,用解析式表示图象上点的坐标,用点的坐标表示线段的长. 3.按照两条直角边对应成比例,分两种情况列方程. 4.把∴DCA 可以分割为共底的两个三角形,高的和等于OA . 满分解答(1)因为抛物线与x 轴交于A (4,0)、B (1,0)两点,设抛物线的解析式为)4)(1(--=x x a y ,代入点C 的 坐标(0,-2),解得21-=a .所以抛物线的解析式为22521)4)(1(212-+-=---=x x x x y . (2)设点P 的坐标为))4)(1(21,(---x x x . ∴如图2,当点P 在x 轴上方时,1<x <4,)4)(1(21---=x x PM ,x AM -=4. 如果2==CO AOPM AM ,那么24)4)(1(21=----xx x .解得5=x 不合题意. 如果21==CO AO PMAM ,那么214)4)(1(21=----x x x .解得2=x . 此时点P 的坐标为(2,1).∴如图3,当点P 在点A 的右侧时,x >4,)4)(1(21--=x x PM ,4-=x AM . 解方程24)4)(1(21=---x x x ,得5=x .此时点P 的坐标为)2,5(-.解方程214)4)(1(21=---x x x ,得2=x 不合题意. ∴如图4,当点P 在点B 的左侧时,x <1,)4)(1(21--=x x PM ,x AM -=4.解方程24)4)(1(21=---x x x ,得3-=x .此时点P 的坐标为)14,3(--. 解方程214)4)(1(21=---x x x ,得0=x .此时点P 与点O 重合,不合题意. 综上所述,符合条件的 点P 的坐标为(2,1)或)14,3(--或)2,5(-.图2 图3 图4 (3)如图5,过点D 作x 轴的垂线交AC 于E .直线AC 的解析式为221-=x y . 设点D 的横坐标为m )41(<<m ,那么点D 的坐标为)22521,(2-+-m m m ,点E 的坐标为)221,(-m m .所以)221()22521(2---+-=m m m DE m m 2212+-=.因此4)221(212⨯+-=∆m m S DAC m m 42+-=4)2(2+--=m .当2=m 时,∴DCA 的面积最大,此时点D 的坐标为(2,1).图5 图63、如图1,已知抛物线的方程C 1:1(2)()y x x m m=-+- (m >0)与x 轴交于点B 、C ,与y 轴交于点E,且点B 在点C 的左侧.(1)若抛物线C 1过点M (2, 2),求实数m 的值; (2)在(1)的条件下,求∴BCE 的面积;(3)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点H ,使得BH +EH 最小,求出点H 的坐标; (4)在第四象限内,抛物线C 1上是否存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与∴BCE 相似?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.图1思路点拨1.第(3)题是典型的“牛喝水”问题,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小.2.第(4)题的解题策略是:先分两种情况画直线BF ,作∴CBF =∴EBC =45°,或者作BF //EC .再用含m 的式子表示点F 的坐标.然后根据夹角相等,两边对应成比例列关于m 的方程. 满分解答(1)将M (2, 2)代入1(2)()y x x m m =-+-,得124(2)m m =-⨯-.解得m =4.(2)当m =4时,2111(2)(4)2442y x x x x =-+-=-++.所以C (4, 0),E (0, 2). 所以S ∴BCE =1162622BC OE ⋅=⨯⨯=.(3)如图2,抛物线的对称轴是直线x =1,当H 落在线段EC 上时,BH +EH 最小. 设对称轴与x 轴的交点为P ,那么HP EO CP CO=.因此234HP =.解得32HP =.所以点H 的坐标为3(1,)2.(4)∴如图3,过点B 作EC 的平行线交抛物线于F ,过点F 作FF ′∴x 轴于F ′.由于∴BCE =∴FBC ,所以当CE BC CB BF=,即2BC CE BF =⋅时,∴BCE ∴∴FBC .设点F 的坐标为1(,(2)())x x x m m -+-,由''FF EO BF CO =,得1(2)()22x x m m x m+-=+. 解得x =m +2.所以F ′(m +2, 0).由'CO BF CE BF =4m BF +=.所以BF =由2BC CE BF =⋅,得2(2)m +=整理,得0=16.此方程无解.图2 图3 图4∴如图4,作∴CBF =45°交抛物线于F ,过点F 作FF ′∴x 轴于F ′,由于∴EBC =∴CBF ,所以BE BC BC BF =,即2BC BE BF =⋅时,∴BCE ∴∴BFC .在Rt∴BFF′中,由FF ′=BF ′,得1(2)()2x x m x m+-=+.解得x =2m .所以F ′(2,0)m .所以BF′=2m +2,2)BF m =+.由2BC BE BF =⋅,得2(2)2)m m +=+.解得2m =±综合∴、∴,符合题意的m 为2+4、如图1,Rt∴ABC 中,∴ACB =90°,AC =6 cm ,BC =8 cm ,动点P 从点B 出发,在BA 边上以每秒5 cm 的速度向点A 匀速运动,同时动点Q 从点C 出发,在CB 边上以每秒4 cm 的速度向点B 匀速运动,运动时间为t 秒(0<t <2),连接PQ .(1)若∴BPQ 与∴ABC 相似,求t 的值;(2)如图2,连接AQ 、CP ,若AQ ∴CP ,求t 的值; (3)试证明:PQ 的中点在∴ABC 的一条中位线上.图1 图2思路点拨1.∴BPQ 与∴ABC 有公共角,按照夹角相等,对应边成比例,分两种情况列方程.2.作PD ∴BC 于D ,动点P 、Q 的速度,暗含了BD =CQ .3.PQ 的中点H 在哪条中位线上?画两个不同时刻P 、Q 、H 的位置,一目了然.满分解答(1)Rt∴ABC 中,AC =6,BC =8,所以AB =10. ∴BPQ 与∴ABC 相似,存在两种情况:∴ 如果BP BA BQ BC =,那么510848t t =-.解得t =1.∴ 如果BP BC BQ BA =,那么588410t t =-.解得3241t =.图3 图4(2)作PD ∴BC ,垂足为D .在Rt∴BPD 中,BP =5t ,cos B =45,所以BD =BP cos B =4t ,PD =3t .当AQ ∴CP 时,∴ACQ ∴∴CDP .所以AC CD QC PD =,即68443t t t -=.解得78t =.图5 图6(3)如图4,过PQ 的中点H 作BC 的垂线,垂足为F ,交AB 于E . 由于H 是PQ 的中点,HF //PD ,所以F 是QD 的中点. 又因为BD =CQ =4t ,所以BF =CF . 因此F 是B C 的中点,E 是AB 的中点. 所以PQ 的中点H 在∴ABC 的中位线EF 上.5、如图1,已知抛物线211(1)444b y x b x =-++(b 是实数且b >2)与x 轴的正半轴分别交于点A 、B (点A位于点B 是左侧),与y 轴的正半轴交于点C .(1)点B 的坐标为______,点C 的坐标为__________(用含b 的代数式表示);(2)请你探索在第一象限内是否存在点P ,使得四边形PCOB 的面积等于2b ,且∴PBC 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q ,使得∴QCO 、∴QOA 和∴QAB 中的任意两个三角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.图1 思路点拨1.第(2)题中,等腰直角三角形PBC 暗示了点P 到两坐标轴的距离相等.2.联结OP ,把四边形PCOB 重新分割为两个等高的三角形,底边可以用含b 的式子表示. 3.第(3)题要探究三个三角形两两相似,第一直觉这三个三角形是直角三角形,点Q 最大的可能在经过点A 与x 轴垂直的直线上. 满分解答(1)B 的坐标为(b , 0),点C 的坐标为(0, 4b ).(2)如图2,过点P 作PD ∴x 轴,PE ∴y 轴,垂足分别为D 、E ,那么∴PDB ∴∴PEC . 因此PD =PE .设点P 的坐标为(x, x). 如图3,联结OP .所以S 四边形PCOB =S ∴PCO +S ∴PBO =1152428b x b x bx ⨯⋅+⨯⋅==2b .解得165x =.所以点P 的坐标为(1616,55).图2 图3(3)由2111(1)(1)()4444b y x b x x x b =-++=--,得A (1, 0),OA =1. ∴如图4,以OA 、OC 为邻边构造矩形OAQC ,那么∴OQC ∴∴QOA .当BA QA QA OA =,即2QA BA OA =⋅时,∴BQA ∴∴QOA .所以2()14b b =-.解得8b =±Q 为(1,2+.∴如图5,以OC 为直径的圆与直线x =1交于点Q ,那么∴OQC =90°。
初三因动点产生的相似三角形问题
一、专题精讲
如图 1,已知抛物线 y
1 2 1 b x (b 1) x (b 是实数且 b>2)与 x 轴的正半轴分别交于点 A、 4 4 4
B(点 A 位于点 B 是左侧) ,与 y 轴的正半轴交于点 C. (1)点 B 的坐标为______,点 C 的坐标为__________(用含 b 的代数式表示) ; (2)请你探索在第一象限内是否存在点 P,使得四边形 PCOB 的面积等于 2b,且△PBC 是以点 P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点 P 的坐标;如果不存在,请说明理由; (3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点 Q,使得△QCO、△QOA 和△QAB 中的任意两个三 角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点 Q 的坐标;如果不存在,请说明理
图1
解题分析:
(1)将 M(2, 2)代入 y
1 1 ( x 2)( x m) ,得 2 4(2 m) .解得 m=4. m m
1 1 1 (2)当 m=4 时, y ( x 2)( x 4) x 2 x 2 .所以 C(4, 0),E(0, 2). 4 4 2 1 1 所以 S△BCE= BC OE 6 2 6 . 2 2
由 BC 2 CE BF ,得 (m 2)2 m2 4 整理,得 0=16.此方程无解.
图2 图3 图4 ②如图 4,作∠CBF=45°交抛物线于 F,过点 F 作 FF′⊥x 轴于 F′, BE BC 由于∠EBC=∠CBF,所以 ,即 BC 2 BE BF 时,△BCE∽△BFC. BC BF 在 Rt△BFF′中,由 FF′=BF′,得
(3)如图 2,抛物线的对称轴是直线 x=1,当 H 落在线段 EC 上时,BH+EH 最小. HP EO 设对称轴与 x 轴的交点为 P 3 .解得 HP .所以点 H 的坐标为 (1, ) . 3 4 2 2 (4)①如图 3,过点 B 作 EC 的平行线交抛物线于 F,过点 F 作 FF′⊥x 轴于 F′. CE BC 由于∠BCE=∠FBC,所以当 ,即 BC 2 CE BF 时,△BCE∽△FBC. CB BF
2017中考数学真题汇编-----用相似三角形解决问题(解)
中考数学真题汇编-----用相似三角形解决问题(解答题)1.已知正方形ABCD,点M为边AB的中点.(1)如图1,点G为线段CM上的一点,且∠AGB=90°,延长AG、BG分别与边BC、CD交于点E、F.①求证:BE=CF;②求证:BE2=BC?CE.(2)如图2,在边BC上取一点E,满足BE2=BC?CE,连接AE交CM于点G,连接BG并延长交CD于点F,求tan∠CBF的值.2.已知四边形ABCD的一组对边AD、BC的延长线交于点E.(1)如图1,若∠ABC=∠ADC=90°,求证:ED?EA=EC?EB;(2)如图2,若∠ABC=120°,cos∠ADC=,CD=5,AB=12,△CDE的面积为6,求四边形ABCD的面积;(3)如图3,另一组对边AB、DC的延长线相交于点F.若cos∠ABC=cos∠ADC=,CD=5,CF=ED=n,直接写出AD的长(用含n的式子表示)3.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,将矩形ABCD绕点C按顺时针方向旋转α角,得到矩形A'B'C'D',B'C与AD交于点E,AD的延长线与A'D'交于点F.(1)如图①,当α=60°时,连接DD',求DD'和A'F的长;(2)如图②,当矩形A'B'CD'的顶点A'落在CD的延长线上时,求EF的长;(3)如图③,当AE=EF时,连接AC,CF,求AC?CF的值.4.如图,OF是∠MON的平分线,点A在射线OM上,P,Q是直线ON上的两动点,点Q在点P的右侧,且PQ=OA,作线段OQ的垂直平分线,分别交直线OF、ON于点B、点C,连接AB、PB.(1)如图1,当P、Q两点都在射线ON上时,请直接写出线段AB与PB的数量关系;(2)如图2,当P、Q两点都在射线ON的反向延长线上时,线段AB,PB是否还存在(1)中的数量关系?若存在,请写出证明过程;若不存在,请说明理由;(3)如图3,∠MON=60°,连接AP,设=k,当P和Q两点都在射线ON上移动时,k是否存在最小值?若存在,请直接写出k的最小值;若不存在,请说明理由.5.如图1所示,在△ABC中,点O是AC上一点,过点O的直线与AB,BC的延长线分别相交于点M,N.【问题引入】(1)若点O是AC的中点,=,求的值;温馨提示:过点A作MN的平行线交BN的延长线于点G.【探索研究】(2)若点O是AC上任意一点(不与A,C重合),求证:??=1;【拓展应用】(3)如图2所示,点P是△ABC内任意一点,射线AP,BP,CP分别交BC,AC,AB于点D,E,F,若=,=,求的值.6.已知,在△ABC中,点D在AB上,点E是BC延长线上一点,且AD=CE,连接DE交AC于点F.(1)猜想证明:如图1,在△ABC中,若AB=BC,学生们发现:DF=EF.下面是两位学生的证明思路:思路1:过点D作DG∥BC,交AC于点G,可证△DFG≌△EFC得出结论;思路2:过点E作EH∥AB,交AC的延长线于点H,可证△ADF≌△HEF得出结论;…请你参考上面的思路,证明DF=EF(只用一种方法证明即可).(2)类比探究:在(1)的条件下(如图1),过点D作DM⊥AC于点M,试探究线段AM,MF,FC之间满足的数量关系,并证明你的结论.(3)延伸拓展:如图2,在△ABC中,若AB=AC,∠ABC=2∠BAC,=m,请你用尺规作图在图2中作出AD的垂直平分线交AC于点N(不写作法,只保留作图痕迹),并用含m的代数式直接表示的值.7.在现实生活中,我们经常会看到许多“标准”的矩形,如我们的课本封面、A4的打印纸等,其实这些矩形的长与宽之比都为:1,我们不妨就把这样的矩形称为“标准矩形”,在“标准矩形”ABCD中,P为DC边上一定点,且CP=BC,如图所示.(1)如图①,求证:BA=BP;(2)如图②,点Q在DC上,且DQ=CP,若G为BC边上一动点,当△AGQ的周长最小时,求的值;(3)如图③,已知AD=1,在(2)的条件下,连接AG并延长交DC的延长线于点F,连接BF,T为BF的中点,M、N分别为线段PF与AB上的动点,且始终保持PM=BN,请证明:△MNT的面积S为定值,并求出这个定值.8.如图,在等腰三角形ABC中,∠BAC=120°,AB=AC=2,点D是BC边上的一个动点(不与B、C重合),在AC上取一点E,使∠ADE=30°.(1)求证:△ABD∽△DCE;(2)设BD=x,AE=y,求y关于x的函数关系式并写出自变量x的取值范围;(3)当△ADE是等腰三角形时,求AE的长.9.如图1,在平面直角坐标系中,直线MN分别与x轴、y轴交于点M(6,0),N(0,2),等边△ABC的顶点B与原点O重合,BC边落在x轴正半轴上,点A恰好落在线段MN上,将等边△ABC从图l的位置沿x轴正方向以每秒l个单位长度的速度平移,边AB,AC分别与线段MN交于点E,F(如图2所示),设△ABC平移的时间为t(s).(1)等边△ABC的边长为;(2)在运动过程中,当t=时,MN垂直平分AB;(3)若在△ABC开始平移的同时.点P从△ABC的顶点B出发.以每秒2个单位长度的速度沿折线BA﹣AC运动.当点P运动到C时即停止运动.△ABC也随之停止平移.①当点P在线段BA上运动时,若△PEF与△MNO相似.求t的值;②当点P在线段AC上运动时,设S△PEF=S,求S与t的函数关系式,并求出S的最大值及此时点P的坐标.10.(1)阅读理解:如图①,在四边形ABCD中,AB∥DC,E是BC的中点,若AE是∠BAD的平分线,试判断AB,AD,DC之间的等量关系.解决此问题可以用如下方法:延长AE交DC的延长线于点F,易证△AEB≌△FEC,得到AB=FC,从而把AB,AD,DC转化在一个三角形中即可判断.AB、AD、DC之间的等量关系为;(2)问题探究:如图②,在四边形ABCD中,AB∥DC,AF与DC的延长线交于点F,E是BC的中点,若AE是∠BAF的平分线,试探究AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的结论.(3)问题解决:如图③,AB∥CF,AE与BC交于点E,BE:EC=2:3,点D在线段AE上,且∠EDF=∠BAE,试判断AB、DF、CF之间的数量关系,并证明你的结论.11.如图,在矩形ABCD中,点E是AD上的一个动点,连结BE,作点A关于BE的对称点F,且点F落在矩形ABCD的内部,连结AF,BF,EF,过点F作GF ⊥AF交AD于点G,设=n.(1)求证:AE=GE;(2)当点F落在AC上时,用含n的代数式表示的值;(3)若AD=4AB,且以点F,C,G为顶点的三角形是直角三角形,求n的值.12.【操作发现】如图①,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上.(1)请按要求画图:将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B′,点C的对应点为C′,连接BB′;(2)在(1)所画图形中,∠AB′B=.【问题解决】如图②,在等边三角形ABC中,AC=7,点P在△ABC内,且∠APC=90°,∠BPC=120°,求△APC的面积.小明同学通过观察、分析、思考,对上述问题形成了如下想法:想法一:将△APC绕点A按顺时针方向旋转60°,得到△AP′B,连接PP′,寻找PA,PB,PC三条线段之间的数量关系;,连接PP′,寻找想法二:将△APB绕点A按逆时针方向旋转60°,得到△AP′C′PA,PB,PC三条线段之间的数量关系.…请参考小明同学的想法,完成该问题的解答过程.(一种方法即可)【灵活运用】如图③,在四边形ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,∠BAE=∠ADC,BE=CE=2,CD=5,AD=kAB(k为常数),求BD的长(用含k的式子表示).13.如图,M、N为山两侧的两个村庄,为了两村交通方便,根据国家的惠民政策,政府决定打一直线涵洞.工程人员为了计算工程量,必须计算M、N两点之间的直线距离,选择测量点A、B、C,点B、C分别在AM、AN上,现测得AM=1千米、AN=1.8千米,AB=54米、BC=45米、AC=30米,求M、N两点之间的直线距离.14.如图,某同学相测量旗杆的高度,他在某一时刻测得1米长的竹竿竖直放置时影长1.5米,在同时刻测量旗杆的影长时,因旗杆靠近一楼房,影子不全落在地面上,有一部分落在墙上,他测得落在地面上影长为21米,留在墙上的影高为2米,求旗杆的高度.15.如图,一种拉杆式旅行箱的示意图,箱体长AB=50cm,拉杆最大伸长距离BC=30cm,(点A、B、C在同一条直线上),在箱体的底端装有一圆形滚轮⊙A,其直径为10cm,⊙A与水平地面切于点D,过A作AE∥DM.当人的手自然下垂拉旅行箱时,人感觉较为舒服,已知某人的手自然下垂在点C处且拉杆达到最大延伸距离时,点C距离水平地面(40+5)cm,求此时拉杆箱与水平面AE所成角∠CAE的大小及点B到水平地面的距离.16.小明想用镜子测量一棵松树的高度,但因树旁有一条河,不能测量镜子与树之间的距离,于是他两次利用镜子,如图所示,第一次他把镜子放在C点,人在F点时正好在镜子中看到树尖A;第二次把镜子放在D点,人在G点正好看到树尖A.已知小明的眼睛距离地面 1.70m,量得CD=12m,CF=1.8m,DH=3.8m.请你求出松树的高.17.晚饭后,小聪和小军在社区广场散步,小聪问小军:“你有多高?”小军一时语塞,小聪思考片刻,提议用广场照明灯下的影长及地砖长来测量小军的身高.于是,两人在灯下沿直线NQ移动,如图,当小军正好站在广场的A点(距N点5块地砖长)时,其影长AD恰好为1块地砖长;当小聪正好站在广场的B点(距N点9块地砖长)时,其影长BF恰好为2块地砖长.已知广场地面由边长为0.8米的正方形地砖铺成,小聪的身高BE为1.74米,MN⊥NQ,AC⊥NQ,BE⊥NQ,请你根据以上信息,求出小军身高AC的长(结果精确到0.01米)18.如图,身高1.6米的小明站在距路灯底部O点10米的点A处,他的身高(线段AB)在路灯下的影子为线段AM,已知路灯灯杆OQ垂直于路面.(1)在OQ上画出表示路灯灯泡位置的点P;(2)小明沿AO方向前进到点C,请画出此时表示小明影子的线段CN;(3)若AM=2.5米,求路灯灯泡P到地面的距离.。
专题四 函数中因动点产生的相似三角形问题
专题四函数中因动点产生的相似三角形问题例题如图1,已知抛物线的顶点为A(2,1),且经过原点O,与x轴的另一个交点为B。
⑴求抛物线的解析式;(用顶点式求得抛物线的解析式为xx41y2+-=)⑵若点C在抛物线的对称轴上,点D在抛物线上,且以O、C、D、B四点为顶点的四边形为平行四边形,求D点的坐标;⑶连接OA、AB,如图2,在x轴下方的抛物线上是否存在点P,使得△OBP与△OAB相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。
分析:1.当给出四边形的两个顶点时应以两个顶点的连线.......为四边形的边和对角线来考虑问题以O、C、D、B四点为顶点的四边形为平行四边形要分类讨论:按OB为边和对角线两种情况2. 函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径①求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边.和角.的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
y xEQ PC B OA 练习1、已知抛物线2y ax bx c =++经过53(33)02P E ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,,,及原点(00)O ,.(1)求抛物线的解析式.(由一般式...得抛物线的解析式为225333y x x =-+) (2)过P 点作平行于x 轴的直线PC 交y 轴于C 点,在抛物线对称轴右侧且位于直线PC 下方的抛物线上,任取一点Q ,过点Q 作直线QA 平行于y 轴交x 轴于A 点,交直线PC 于B 点,直线QA 与直线PC 及两坐标轴围成矩形OABC .是否存在点Q ,使得OPC △与PQB △相似?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,说明理由.(3)如果符合(2)中的Q 点在x 轴的上方,连结OQ ,矩形OABC 内的四个三角形OPC PQB OQP OQA ,,,△△△△之间存在怎样的关系?为什么?练习2、如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点A在x 轴上,点C 在y 轴上,将边BC 折叠,使点B 落在边OA 的点D 处。
初中中考-因动点产生的相似、全等问题的突破秘笈
初中中考-因动点产生的相似、全等问题的突破秘笈因动点产生的相似、全等问题是中考数学中的一类重要题型,这类问题通常需要学生综合运用相似三角形、全等三角形等知识进行解决。
为了帮助同学们更好地突破这一类问题,下面我们将详细讲解一下这类问题的解题方法和技巧。
一、解题方法1. 找“相似”、“全等”的“零件”解决因动点产生的相似、全等问题,首先要认真分析题意,从题目中寻找 “相似”、“全等”的 “零件”,也就是要找出题目中的相似三角形或全等三角形。
一般而言,我们可以通过寻找一些关键词如 “两个直角三角形相似”、“两个三角形全等”等来帮助我们快速定位 “零件”。
2. 组装“零件”找到了 “相似”、“全等”的 “零件”之后,接下来就需要将这些“零件”组装起来,构建出解决问题的框架。
一般情况下,我们可以通过拼接、平移、旋转等方式来将所需的 “零件”组合起来,以形成解决问题的框架。
例如,我们可以将两个相似三角形拼接在一起,形成一个更大的三角形,进而利用相似三角形的性质解决问题。
3. 选择恰当的转化方式在解决了如何组装 “零件”之后,接下来需要选择恰当的转化方式,将问题转化为一个已知的数学模型,以方便利用相应的结论解决问题。
一般情况下,我们可以通过证明相似三角形或全等三角形来将问题转化为已知的数学模型。
例如,我们可以利用相似三角形的性质求出一些角度、边长等的比例关系,进而利用这些比例关系解决相应的问题。
二、解题技巧1. 抓住动点轨迹因动点产生的相似、全等问题中,动点的轨迹是解题的关键之一,我们需要通过认真分析题意,找出动点的轨迹,进而利用相应的结论解决问题。
一般情况下,我们可以根据动点的轨迹将其分类为圆、直线、抛物线等不同的类型,进而利用相应的结论解决问题。
2. 学会构造相似三角形或全等三角形在解决因动点产生的相似、全等问题时,我们可以通过构造相似三角形或全等三角形来解决问题。
一般情况下,我们可以利用已有的相似或全等“零件”,再加上一些辅助线来构造出所需的相似或全等三角形。
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函数中因动点产生的相似三角形问题例题 如图1,已知抛物线的顶点为A (2,1),且经过原点O ,与x 轴的另一个交点为B 。
⑴求抛物线的解析式;(用顶点式...求得抛物线的解析式为x x 41y 2+-=) ⑵若点C 在抛物线的对称轴上,点D 在抛物线上,且以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形,求D 点的坐标;⑶连接OA 、AB ,如图2,在x 轴下方的抛物线上是否存在点P ,使得△OBP 与△OAB 相似?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。
分析:1.当给出四边形的两个顶点时应以两个顶点的连线.......为四边形的边和对角线来考虑问题以O 、C 、D 、B 四点为顶点的四边形为平行四边形要分类讨论:按OB 为边和对角线两种情况 2. 函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径① 求相似三角形的第三个顶点时,先要分析已知三角形的边.和角.的特点,进而得出已知三角形是否为特殊三角形。
根据未知三角形中已知边与已知三角形的可能对应边分类讨论。
②或利用已知三角形中对应角,在未知三角形中利用勾股定理、三角函数、对称、旋转等知识来推导边的大小。
③若两个三角形的各边均未给出,则应先设所求点的坐标进而用函数解析式来表示各边的长度,之后利用相似来列方程求解。
练习1、已知抛物线2y ax bx c =++经过0P E ⎫⎪⎪⎝⎭及原点(00)O ,.(1)求抛物线的解析式.(由一般式...得抛物线的解析式为223y x x =-+) (2)过P 点作平行于x 轴的直线PC 交y 轴于C 点,在抛物线对称轴右侧且位于直线PC 下方的抛物线上,任取一点Q ,过点Q 作直线QA 平行于y 轴交x 轴于A 点,交直线PC 于B 点,直线QA 与直线PC 及两坐标轴围成矩形OABC .是否存在点Q ,使得OPC △与PQB △相似?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,说明理由.(3)如果符合(2)中的Q 点在x 轴的上方,连结OQ ,矩形OABC 内的四个三角形OPC PQB OQP OQA ,,,△△△△之间存在怎样的关系?为什么?练习2、如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,将边BC 折叠,使点B 落在边OA 的点D处。
已知折叠CE =,且3tan 4EDA ∠=。
(1)判断OCD △与ADE △是否相似?请说明理由; (2)求直线CE 与x 轴交点P 的坐标;(3)是否存在过点D 的直线l ,使直线l 、直线CE 与x 轴所围成的三角形和直线l 、直线CE 与y 轴所围成的三角形相似?如果存在,请直接写出其解析式并画出相应的直线;如果不存在,请说明理由。
练习3、在平面直角坐标系xOy 中,已知二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象与x 轴交于A B ,两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C ,其顶点的横坐标为1,且过点(23),和(312)--,.(1)求此二次函数的表达式;(由一般式...得抛物线的解析式为223y x x =-++) (2)若直线:(0)l y kx k =≠与线段BC 交于点D (不与点B C ,重合),则是否存在这样的直线l ,使得以B O D ,,为顶点的三角形与BAC △相似?若存在,求出该直线的函数表达式及点D 的坐标;若不存在,请说明理由;(10)(30),(03)A B C -,,,,(3)若点P 是位于该二次函数对称轴右边图象上不与顶点重合的任意一点,试比较锐角PCO ∠与ACO ∠的大小(不必证明),并写出此时点P 的横坐标p x 的取值范围.练习4 (2008广东湛江市) 如图所示,已知抛物线21y x =-与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C . (1)求A 、B 、C 三点的坐标.(2)过点A 作AP ∥CB 交抛物线于点P ,求四边形ACBP 的面积.(3)在x 轴上方的抛物线上是否存在一点M ,过M 作MG ⊥x 轴于点G ,使以A 、M 、G 三点为顶点的三角形与∆PCA 相似.若存在,请求出M 点的坐标;否则,请说明理由.练习4图练习5、已知:如图,在平面直角坐标系中,ABC △是直角三角形,90ACB ∠= ,点A C ,的坐标分别为(30)A -,,(10)C ,,3tan 4BAC ∠=. (1)求过点A B ,的直线的函数表达式;点(30)A -,,(10)C ,,B (13),,3944y x =+ (2)在x 轴上找一点D ,连接DB ,使得ADB △与ABC △相似(不包括全等),并求点D 的坐标; (3)在(2)的条件下,如P Q ,分别是AB 和AD 上的动点,连接PQ ,设AP DQ m ==,问是否存在这样的m 使得APQ △与ADB △相似,如存在,请求出m 的值;如不存在,请说明理由.x练习5图参考答案例题、解:⑴由题意可设抛物线的解析式为1)2x (a y 2+-= ∵抛物线过原点, ∴1)20(a 02+-= ∴41a -=. 抛物线的解析式为1)2x (41y 2+--=,即x x 41y 2+-=⑵如图1,当OB 为边即四边形OCDB 是平行四边形时,CD ∥=OB,由1)2x (4102+--=得4x ,0x 21==,∴B(4,0),OB =4. ∴D 点的横坐标为6将x =6代入1)2x (41y 2+--=,得y =-3,∴D(6,-3);根据抛物线的对称性可知,在对称轴的左侧抛物线上存在点D,使得四边形ODCB 是平行四边形,此时D 点的坐标为(-2,-3),当OB 为对角线即四边形OCBD 是平行四边形时,D 点即为A 点,此时D 点的坐标为(2,1) ⑶如图2,由抛物线的对称性可知:AO =AB,∠AOB =∠ABO. 若△BOP 与△AOB 相似,必须有∠POB =∠BOA =∠BPO 设OP 交抛物线的对称轴于A′点,显然A′(2,-1)∴直线OP 的解析式为x 21y -=由x x 41x 212+-=-,得6x ,0x 21==.∴P(6,-3)过P 作PE ⊥x 轴,在Rt △BEP 中,BE =2,PE =3, ∴PB =13≠4.∴PB≠OB,∴∠BOP≠∠BPO, ∴△PBO 与△BAO 不相似,同理可说明在对称轴左边的抛物线上也不存在符合条件的P 点. 所以在该抛物线上不存在点P ,使得△BOP 与△AOB 相似.练习1、解:(1)由已知可得:3375040a a c ⎧+=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩解之得,2033a b c =-==,,.因而得,抛物线的解析式为:223y x x =-. (2)存在.设Q 点的坐标为()m n ,,则223n m =-+, 要使,BQ PB OCP PBQ CP OC =△∽△=2233m mm +=解之得,12m m ==.当1m =2n =,即为Q点,所以得Q要使,BQ PB OCP QBP OC CP =△∽△,则有33n -=,即223333m +=解之得,12m m ==m =时,即为P 点,当1m =3n =-,所以得3)Q -. 故存在两个Q 点使得OCP △与PBQ △相似.Q点的坐标为3)-.(3)在Rt OCP △中,因为tan CP COP OC ∠==30COP ∠=. 当Q点的坐标为时,30BPQ COP ∠=∠=. 所以90OPQ OCP B QAO ∠=∠=∠=∠=.因此,OPC PQB OPQ OAQ ,,,△△△△都是直角三角形.又在Rt OAQ △中,因为tan 3QA QOA AO ∠==.所以30QOA ∠=.即有30POQ QOA QPB COP ∠=∠=∠=∠= . 所以OPC PQB OQP OQA △∽△∽△∽△, 又因为QP OP QA OA ,⊥⊥30POQ AOQ ∠=∠= , 所以OQA OQP △≌△.练习2 解:(1)OCD △与ADE △相似。
理由如下:由折叠知,90CDE B ∠=∠=°,1290∠+∠=∴°,13902 3.∠+∠=∴∠=∠ ,又90COD DAE ∠=∠=∵°,OCD ADE ∴△∽△。
(2)3tan 4AE EDA AD ∠==∵,∴设AE=3t , 则AD=4t 。
由勾股定理得DE=5t 。
358OC AB AE EB AE DE t t t ==+=+=+=∴。
由(1)OCD ADE △∽△,得OC CDAD DE=, 845t CD t t=∴, 10CD t =∴。
在DCE △中,222CD DE CE +=∵,222(10)(5)t t +=∴,解得t=1。
∴OC=8,AE=3,点C 的坐标为(0,8),点E 的坐标为(10,3), 设直线CE 的解析式为y =kx +b ,图1图21038k b b +=⎧⎨=⎩,∴,解得128k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,,182y x =-+∴,则点P 的坐标为(16,0)。
(3)满足条件的直线l 有2条:y =-2x +12, y =2x -12。
如图2:准确画出两条直线。
练习3解:(1) 二次函数图象顶点的横坐标为1,且过点(23),和(312)--,,∴由1242393212.ba abc a b ⎧-=⎪⎪++=⎨⎪-+=-⎪⎩,, 解得123.a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩,,∴此二次函数的表达式为 223y x x =-++.(2)假设存在直线:(0)l y kx k =≠与线段BC 交于点D (不与点B C ,重合),使得以B O D ,,为顶点的三角形与BAC △相似.在223y x x =-++中,令0y =,则由2230x x -++=,解得1213x x =-=,(10)(30)A B ∴-,,,.令0x =,得3y =.(03)C ∴,.设过点O 的直线l 交BC 于点D ,过点D 作DE x ⊥轴于点E .点B 的坐标为(30),,点C 的坐标为(03),,点A 的坐标为(10)-,4345.AB OB OC OBC ∴===∠=,, BC ∴==要使BOD BAC △∽△或BDO BAC △∽△, 已有B B ∠=∠,则只需BD BO BCBA=, ①或.BO BD BCBA=②成立.若是①,则有BO BC BD BA===. 而45OBC BE DE ∠=∴=,.∴在Rt BDE △中,由勾股定理,得2222224BE DE BE BD ⎛⎫+=== ⎪ ⎪⎝⎭.解得 94BE DE ==(负值舍去).93344OE OB BE ∴=-=-=.∴点D 的坐标为3944⎛⎫⎪⎝⎭,.将点D 的坐标代入(0)y kx k =≠中,求得3k =.∴满足条件的直线l 的函数表达式为3y x =.[或求出直线AC 的函数表达式为33y x =+,则与直线AC 平行的直线l 的函数表达式为3y x =.此时易知BOD BAC △∽△,再求出直线BC 的函数表达式为3y x =-+.联立33y x y x ==-+,求得点D的坐标为3944⎛⎫⎪⎝⎭,.]若是②,则有BO BA BD BC=== 而45OBC BE DE ∠=∴=,.∴在Rt BDE △中,由勾股定理,得222222BE DE BE BD +===.解得2BE DE ==(负值舍去). 321OE OB BE ∴=-=-=.∴点D 的坐标为(12),. 将点D 的坐标代入(0)y kx k =≠中,求得2k =.∴满足条件的直线l 的函数表达式为2y x =.∴存在直线:3l y x =或2y x =与线段BC 交于点D (不与点B C ,重合),使得以B O D ,,为顶点的三角形与BAC △相似,且点D 的坐标分别为3944⎛⎫⎪⎝⎭,或(12),.(3)设过点(03)(10)C E ,,,的直线3(0)y kx k =+≠与该二次函数的图象交于点P . 将点(10)E ,的坐标代入3y kx =+中,求得3k =-.∴此直线的函数表达式为33y x =-+.设点P 的坐标为(33)x x -+,,并代入223y x x =-++,得250x x -=. 解得1250x x ==,(不合题意,舍去).512x y ∴==-,. ∴点P 的坐标为(512)-,. 此时,锐角PCO ACO ∠=∠. 又 二次函数的对称轴为1x =,∴点C 关于对称轴对称的点C '的坐标为(23),. ∴当5p x >时,锐角PCO ACO ∠<∠;当5p x =时,锐角PCO ACO ∠=∠; 当25p x <<时,锐角PCO ACO ∠>∠.练习四解:(1)令0y =,得210x -= 解得1x =± 令0x =,得1y =-∴ A (1,0)- B (1,0) C (0,1)-(2)∵O A =O B =O C =1 ∴∠BAC =∠AC O=∠BC O=45∵A P ∥CB , ∴∠P AB =45过点P 作P E ⊥x 轴于E ,则∆A P E 为等腰直角三角形令O E =a ,则P E =1a + ∴P (,1)a a +∵点P 在抛物线21y x =-上 ∴211a a +=-解得12a =,21a =-(不合题意,舍去) ∴P E =3∴四边形ACB P 的面积S =12AB •O C +12AB •P E =112123422⨯⨯+⨯⨯= (3). 假设存在∵∠P AB =∠BAC =45 ∴P A ⊥AC ∵MG ⊥x 轴于点G , ∴∠MG A =∠P AC =90在Rt △A O C 中,O A =O C =1 ∴AC在Rt △P AE 中,AE =P E =3 ∴AP= 设M 点的横坐标为m ,则M 2(,1)m m - ①点M 在y 轴左侧时,则1m <- (ⅰ) 当∆A MG ∽∆P CA 时,有AG PA =MGCA∵A G=1m --,MG=21m -2=解得11m =-(舍去) 223m =(舍去) (ⅱ) 当∆M A G ∽∆P CA 时有AG CA =MGPA即2=解得:1m =-(舍去) 22m =- ∴M (2,3)-② 点M 在y 轴右侧时,则1m > (ⅰ) 当∆A MG ∽∆P CA 时有AG PA =MGCA∵A G=1m +,MG=21m -∴2= 解得11m =-(舍去) 243m =∴M 47(,)39(ⅱ) 当∆M A G ∽∆P CA 时有AG CA =MGPA即2=解得:11m =-(舍去) 24m = ∴M (4,15)∴存在点M ,使以A 、M 、G 三点为顶点的三角形与∆P CA 相似 M 点的坐标为(2,3)-,47(,)39,(4,15)练习5、解:(1) 点(30)A -,,(10)C ,4AC ∴=,3tan 434BC BAC AC =⨯=⨯=∠,B 点坐标为(13),设过点A B ,的直线的函数表达式为y kx b =+,由0(3)3k b k b=⨯-+⎧⎨=+⎩ 得34k =,94b =∴直线AB39(2)如图1,过点B 作BD AB ⊥,交x 轴于点D,在Rt ABC △和Rt ADB △中,BAC DAB = ∠∠ Rt Rt ABC ADB ∴△∽△,D ∴点为所求又4tan tan 3ADB ABC ==∠∠, 49tan 334CD BC ADB ∴=÷=÷=∠134OD OC CD ∴=+=,1304D ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭, (3)这样的m 存在在Rt ABC △中,由勾股定理得5AB =如图1,当PQ BD ∥时,APQ ABD △∽△则133413534mm+-=+,解得259m =如图2,当PQ AD ⊥时,APQ ADB △∽△则133413534mm+-=+,解得12536m =图1图2。