因動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的等腰三角形問題(學(xué)生版)
ID:69573 2021-11-29 1 7.00元 11頁 694.00 KB
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【類型綜述】數(shù)學(xué)因運(yùn)動(dòng)而充滿活力,數(shù)學(xué)因變化而精彩紛呈,動(dòng)態(tài)幾何問題是近年來中考的熱點(diǎn)問題,以運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來探究幾何圖形的變化規(guī)律問題,動(dòng)態(tài)問題的解答,一般要將動(dòng)態(tài)問題轉(zhuǎn)化為靜態(tài)問題,抓住運(yùn)動(dòng)過程中的不變量,利用不變的關(guān)系和幾何性質(zhì)建立關(guān)于方程(組)、函數(shù)關(guān)系問題,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題。在動(dòng)態(tài)問題中,動(dòng)點(diǎn)形成的等腰三角形問題是常見的一類題型,可以與旋轉(zhuǎn)、平移、對(duì)稱等幾何變化相結(jié)合,也可以與一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)的圖象相結(jié)合,從而產(chǎn)生數(shù)與形的完美結(jié)合.解決動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的等腰三角形問題的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于應(yīng)用分類討論思想和數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行準(zhǔn)確的分類.【方法揭秘】我們先回顧兩個(gè)畫圖問題:1.已知線段AB=5厘米,以線段AB為腰的等腰三角形ABC有多少個(gè)?頂點(diǎn)C的軌跡是什么?2.已知線段AB=6厘米,以線段AB為底邊的等腰三角形ABC有多少個(gè)?頂點(diǎn)C的軌跡是什么?已知腰長畫等腰三角形用圓規(guī)畫圓,圓上除了兩個(gè)點(diǎn)以外,都是頂點(diǎn)C.已知底邊畫等腰三角形,頂角的頂點(diǎn)在底邊的垂直平分線上,垂足要除外.在討論等腰三角形的存在性問題時(shí),一般都要先分類.如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三種情況.解等腰三角形的存在性問題,有幾何法和代數(shù)法,把幾何法和代數(shù)法相結(jié)合,可以使得解題又好又快.幾何法一般分三步:分類、畫圖、計(jì)算.哪些題目適合用幾何法呢?如果△ABC的∠A(的余弦值)是確定的,夾∠A的兩邊AB和AC可以用含x的式子表示出來,那么就用幾何法.①如圖1,如果AB=AC,直接列方程;②如圖2,如果BA=BC,那么;③如圖3,如果CA=CB,那么.代數(shù)法一般也分三步:羅列三邊長,分類列方程,解方程并檢驗(yàn).如果三角形的三個(gè)角都是不確定的,而三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)可以用含x的式子表示出來,那么根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式,三邊長(的平方)就可以羅列出來.11 圖1圖2圖3【典例分析】例1.如圖,拋物線y=ax2-2ax+b經(jīng)過點(diǎn)C(0,-),且與x軸交于點(diǎn)A、點(diǎn)B,若tanACO=.(1)求此拋物線的解析式;(2)若拋物線的頂點(diǎn)為M,點(diǎn)P是線段OB上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)B重合),MPQ=45,射線PQ與線段BM交于點(diǎn)Q,當(dāng)△MPQ為等腰三角形時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo).例2如圖1,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點(diǎn),直線l是拋物線的對(duì)稱軸.(1)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式;(2)設(shè)點(diǎn)P是直線l上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△PAC的周長最小時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)在直線l上是否存在點(diǎn)M,使△MAC為等腰三角形,若存在,直接寫出所有符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.圖1例3如圖1,點(diǎn)A在x軸上,OA=4,將線段OA繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°至OB的位置.11 (1)求點(diǎn)B的坐標(biāo);(2)求經(jīng)過A、O、B的拋物線的解析式;(3)在此拋物線的對(duì)稱軸上,是否存在點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P、O、B為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形?若存在,求點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.圖1[來源:Z|xx|k.Com]例4如圖1,已知一次函數(shù)y=-x+7與正比例函數(shù)的圖象交于點(diǎn)A,且與x軸交于點(diǎn)B.[來源:ZXXK](1)求點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo);(2)過點(diǎn)A作AC⊥y軸于點(diǎn)C,過點(diǎn)B作直線l//y軸.動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)O出發(fā),以每秒1個(gè)單位長的速度,沿O—C—A的路線向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng);同時(shí)直線l從點(diǎn)B出發(fā),以相同速度向左平移,在平移過程中,直線l交x軸于點(diǎn)R,交線段BA或線段AO于點(diǎn)Q.當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)A時(shí),點(diǎn)P和直線l都停止運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過程中,設(shè)動(dòng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒.①當(dāng)t為何值時(shí),以A、P、R為頂點(diǎn)的三角形的面積為8?②是否存在以A、P、Q為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,請說明理由.例5如圖1,在△ABC中,ACB=90°,∠BAC=60°,點(diǎn)E是∠BAC的平分線上一點(diǎn),過點(diǎn)E作AE的垂線,過點(diǎn)A作AB的垂線,兩垂線交于點(diǎn)D,連接DB,點(diǎn)F是BD的中點(diǎn),DH⊥AC,垂足為H,連接EF,HF.(1)如圖1,若點(diǎn)H是AC的中點(diǎn),AC=,求AB、BD的長;11 (2)如圖1,求證:HF=EF.[來源:](3)如圖2,連接CF、CE,猜想:△CEF是否是等邊三角形?若是,請證明;若不是,請說明理由.圖1圖2例6如圖1,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,點(diǎn)P以每秒1個(gè)單位的速度從A向C運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q以每秒2個(gè)單位的速度從A→B→C方向運(yùn)動(dòng),它們到C點(diǎn)后都停止運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn)P、Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒.(1)在運(yùn)動(dòng)過程中,求P、Q兩點(diǎn)間距離的最大值;(2)經(jīng)過t秒的運(yùn)動(dòng),求△ABC被直線PQ掃過的面積S與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式;(3)P,Q兩點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中,是否存在時(shí)間t,使得△PQC為等腰三角形.若存在,求出此時(shí)的t值,若不存在,請說明理由.(,結(jié)果保留一位小數(shù))圖1【變式訓(xùn)練】1.如圖,坐標(biāo)平面內(nèi)一點(diǎn)A(2,-1),O為原點(diǎn),P是x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),如果以點(diǎn)P、O、A為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形,那么符合條件的動(dòng)點(diǎn)P的個(gè)數(shù)為()第9題圖(A)2(B)3(C)4(D)511 2.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(0,3),點(diǎn)B(5,0),有一動(dòng)點(diǎn)P在直線AB上,△APO是等腰三角形,則滿足條件的點(diǎn)P共有()A﹒2個(gè)B﹒3個(gè)C﹒4個(gè)D﹒5個(gè)3.如圖,點(diǎn)A、B、P在⊙O上,且∠APB=50°。若點(diǎn)M是⊙O上的動(dòng)點(diǎn),要使△ABM為等腰三角形,則所有符合條件的點(diǎn)M有()A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)4.如圖,等腰三角形的面積是16,且底邊長為4,腰的垂直平分線分別交邊于點(diǎn).若點(diǎn)為邊的中點(diǎn),點(diǎn)為線段上一動(dòng)點(diǎn),則周長的最小值是()[來源:Z#xx#k.Com]A.6B.8C.10D.125.如圖,是⊙的直徑,是弦,,.若點(diǎn)是直徑上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)是等腰三角形時(shí),__________.6.如圖,已知點(diǎn)P是射線ON上一動(dòng)點(diǎn)(即P可在射線ON上運(yùn)動(dòng)),∠AON=30°,當(dāng)∠A=______________?時(shí),△AOP為等腰三角形.7.如圖,拋物線y=﹣x2+2x+4與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D(0,2),點(diǎn)M是拋物線上的動(dòng)點(diǎn).若△MCD是以CD為底的等腰三角形,則點(diǎn)M的坐標(biāo)為_____.11 8.如圖,正方形ABCD的邊長是16,點(diǎn)E在邊AB上,AE=3,點(diǎn)F是邊BC上不與點(diǎn)B、C重合的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),把△EBF沿EF折疊,點(diǎn)B落在B′處,若△CDB′恰為等腰三角形,則DB′的長為.9.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),四邊形OABC是矩形,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(5,4),點(diǎn)P為線段BC上動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△POA為等腰三角形時(shí),點(diǎn)p坐標(biāo)為______________.三、解答題10.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,矩形的頂點(diǎn)在軸正半軸上,邊,()的長分別是方程的兩個(gè)根,是邊上的一動(dòng)點(diǎn)(不與A、B重合).(1)填空:AB=  ,OA= ?。?)若動(dòng)點(diǎn)D滿足△BOC與△AOD相似,求直線的解析式.(3)若動(dòng)點(diǎn)D滿足,且點(diǎn)為射線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)△PAD是等腰三角形時(shí),直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo).11 11.如圖,直線:交、軸分別為、兩點(diǎn),點(diǎn)與點(diǎn)關(guān)于軸對(duì)稱.動(dòng)點(diǎn)、分別在線段、上(點(diǎn)不與點(diǎn)、重合),滿足.(1)點(diǎn)坐標(biāo)是  ,  .(2)當(dāng)點(diǎn)在什么位置時(shí),,說明理由.(3)當(dāng)為等腰三角形時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo).12.如圖,已知拋物線(a≠0)經(jīng)過A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,﹣3)三點(diǎn),直線l是拋物線的對(duì)稱軸.(1)求拋物線的函數(shù)關(guān)系式;(2)設(shè)點(diǎn)P是直線l上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P到點(diǎn)A、點(diǎn)B的距離之和最短時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)點(diǎn)M也是直線l上的動(dòng)點(diǎn),且△MAC為等腰三角形,請直接寫出所有符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo).13.在中,,,,⊙的半徑長為1,⊙交邊于點(diǎn),點(diǎn)是邊上的動(dòng)點(diǎn).(1)如圖1,將⊙繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)得到⊙,請判斷⊙與直線的位置關(guān)系;(4分)11 (2)如圖2,在(1)的條件下,當(dāng)是等腰三角形時(shí),求的長;(5分)(3)如圖3,點(diǎn)是邊上的動(dòng)點(diǎn),如果以為半徑的⊙和以為半徑的⊙外切,設(shè),,求關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式及定義域.(5分).14.如圖,已知一次函數(shù)的圖像與x軸交于A(-6,0)與y軸相交于點(diǎn)B,動(dòng)點(diǎn)P從A出發(fā),沿x軸向x軸的正方向運(yùn)動(dòng).(1)求b的值,并求出△PAB為等腰三角形時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo);(2)在點(diǎn)P出發(fā)的同時(shí),動(dòng)點(diǎn)Q也從點(diǎn)A出發(fā),以每秒個(gè)單位的速度,沿射線AB運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s);①點(diǎn)Q的坐標(biāo)(用含t的表達(dá)式表示);②若點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度為每秒k個(gè)單位,請直接寫出當(dāng)△APQ為等腰三角形時(shí)k的值.15.如圖,拋物線經(jīng)過點(diǎn),且與軸交于點(diǎn)、點(diǎn),若.(1)求此拋物線的解析式;11 (2)若拋物線的頂點(diǎn)為,點(diǎn)是線段上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)重合),,射線與線段交于點(diǎn),當(dāng)△為等腰三角形時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo).16.如圖,已知:二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸交于A,B兩點(diǎn),其中A點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣3,0),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D(﹣2,﹣3)在拋物線上.[來源:](1)求拋物線的表達(dá)式;(2)拋物線的對(duì)稱軸上有一動(dòng)點(diǎn)P,求出PA+PD的最小值;(3)若拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)M,使△ABM的面積等于△ABC的面積,求M點(diǎn)坐標(biāo).(4)拋物線的對(duì)稱軸上是否存在動(dòng)點(diǎn)Q,使得△BCQ為等腰三角形?若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,說明理由.17.如圖,拋物線與軸交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn)、,點(diǎn)坐標(biāo)為.求該拋物線的解析式;拋物線的頂點(diǎn)為,在軸上找一點(diǎn),使最小,并求出點(diǎn)的坐標(biāo);點(diǎn)是線段上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作,交于點(diǎn),連接.當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);若平行于軸的動(dòng)直線與該拋物線交于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為.問:是否存在這樣的直線,使得是等腰三角形?若存在,請求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.18.如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與拋物線交于兩點(diǎn),其中,.11 該拋物線與軸交于點(diǎn),與軸交于另一點(diǎn).(1)求的值及該拋物線的解析式;(2)如圖2.若點(diǎn)為線段上的一動(dòng)點(diǎn)(不與重合).分別以、為斜邊,在直線的同側(cè)作等腰直角△和等腰直角△,連接,試確定△面積最大時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo).(3)如圖3.連接、,在線段上是否存在點(diǎn),使得以為頂點(diǎn)的三角形與△相似,若存在,請直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.19.如圖①,已知拋物線y=ax2+bx+c的圖像經(jīng)過點(diǎn)A(0,3)、B(1,0),其對(duì)稱軸為直線l:x=2,過點(diǎn)A作AC∥x軸交拋物線于點(diǎn)C,∠AOB的平分線交線段AC于點(diǎn)E,點(diǎn)P是拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)其橫坐標(biāo)為m.(1)求拋物線的解析式;(2)若動(dòng)點(diǎn)P在直線OE下方的拋物線上,連結(jié)PE、PO,當(dāng)m為何值時(shí),四邊形AOPE面積最大,并求出其最大值;(3)如圖②,F(xiàn)是拋物線的對(duì)稱軸l上的一點(diǎn),在拋物線上是否存在點(diǎn)P使△POF成為以點(diǎn)P為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形?若存在,直接寫出所有符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.20.如圖,直線y=﹣x﹣4與拋物線y=ax2+bx+c相交于A,B兩點(diǎn),其中A,B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為﹣1和﹣4,且拋物線過原點(diǎn).(1)求拋物線的解析式;11 (2)在坐標(biāo)軸上是否存在點(diǎn)C,使△ABC為等腰三角形?若存在,求出點(diǎn)C的坐標(biāo),若不存在,請說明理由;(3)若點(diǎn)P是線段AB上不與A,B重合的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作PE∥OA,與拋物線第三象限的部分交于一點(diǎn)E,過點(diǎn)E作EG⊥x軸于點(diǎn)G,交AB于點(diǎn)F,若S△BGF=3S△EFP,求的值.11
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