2024成都中考数学第一轮专题复习 特殊三角形存在性问题 教学课件
展开这是一份2024成都中考数学第一轮专题复习 特殊三角形存在性问题 教学课件,共30页。PPT课件主要包含了第1题图,解题关键点,第2题图,第2题解图①,第2题解图②,第2题解图③,第2题解图④,第3题图,第3题解图①,第3题解图②等内容,欢迎下载使用。
类型三 特殊三角形存在性问题(8年2考:2023.25,2019.28 )
1. 如图,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A,B(3,0)两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,直线y=-x+b经过B,C两点,抛物线的顶点记为D.(1)求抛物线的函数表达式及点D的坐标;
解:(1)将B(3,0)代入y=-x+b中,得-3+b=0,解得b=3,∴直线BC的函数表达式为y=-x+3,当x=0时,y=3,∴点C的坐标为(0,3).
将B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c中,得 解得 ∴抛物线的函数表达式为y=-x2+2x+3.∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴点D的坐标为(1,4);
(2)若点P是对称轴右侧,且位于第一象限内抛物线上的一个动点,连接PB,PC,当△PBC的面积是△OBC面积的 时,求点P的坐标;
设点P的横坐标为n(1<n<3),则P(n,-n2+2n+3),F(n,-n+3).∴PF=(-n2+2n+3)-(-n+3)=-n2+3n.∴S△PBC=S△PCF+S△PBF= PF·OE+ PF·BE= PF(OE+BE)= PF·OB= (-n2+3n)×3=- n2+ n.又∵△PBC的面积是△OBC面积的 ,∴- n2+ n= × .解得n1=1(不合题意,舍去),n2=2.当n=2时,y=-22+2×2+3=3.∴点P的坐标为(2,3);
(3)在(2)的条件下,对称轴上是否存在一点Q,使得△BPQ是直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
①当∠BPQ=90°时,BP2+PQ2=BQ2,即m2-6m+20=m2+4,解得m= ,∴Q(1, );②当∠PBQ=90°时,BP2+BQ2=PQ2,即10+m2+4=m2-6m+10,解得m=- ,∴Q(1,- );
③当∠PQB=90°时,PQ2+BQ2=BP2,即m2-6m+10+m2+4=10,解得m=1或m=2,∴Q(1,1)或Q(1,2);综上所述,点Q的坐标为(1,- )或(1, )或(1,1)或(1,2).
若△BPQ为直角三角形,可分∠BPQ=90°,∠PBQ=90°,∠PQB=90°三种情况讨论.
2. (2023广元)如图①,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+4的图象与x轴交于点A(-2,0),B(4,0),与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式;
(2)已知E为抛物线上一点,F为抛物线对称轴l上一点,以B,E,F为顶点的三角形是等腰直角三角形,且∠BFE=90°,求出点F的坐标;
∵以B,E,F为顶点的三角形是等腰直角三角形,且∠BFE=90°,∴EF=BF,∵∠DFE=90°-∠BFG=∠GBF,∠EDF=∠BGF=90°.∴△DFE≌△GBF,∴GF=DE,GB=FD,设F(1,m),则DE=m,DG=DF+FG=GB+FG=3+m,∴E(1+m,3+m),∵E点在抛物线y=- x2+x+4上∴3+m=- (1+m)2+(1+m)+4解得m=-3(舍去)或m=1,∴F(1,1);
如解图②,当E点与A点重合点F在x轴下方时,
∵AB=6,△ABF是等腰直角三角形,且∠BFE=90°,∴GF= AB=3此时F(1,-3);
如解图③,当E点与A点重合,点F在x轴上方时,同理可得点F(1,3).
当F在x轴下方,如解图④,同理可得△DFE≌△GBF,GF=DE,GB=FD.设F(1,n),则E(1-n,n-3),把E(1-n,n-3)代入y=- x2+x+4,得n-3=- (1-n)2+(1-n)+4,解得n=3(舍去)或n=-5,∴F(1,-5).
综上所述,点F的坐标为(1,1)或(1,-3)或F(1,3)或(1,-5);
(3)如图②,P为第一象限内抛物线上一点,连接AP交y轴于点M,连接BP并延长交y轴于点N,在点P运动过程中,OM+ ON是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
∴直线AP的解析式为y= x+ ,直线BP的解析式为y= x+ ,对于y= x+ ,当x=0时,y= ,即M ,对于y= x+ ,当x=0时,y= ,即N ,∵P(s,t)在抛物线上,则t=- s2+s+4=- (s-4)(s+2),∴OM+ ON= + × = = =6,∴OM+ ON为定值6.
3. (2019成都B卷28题12分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(-2,5),与x轴相交于B(-1,0),C(3,0)两点.(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点D在抛物线的对称轴上,且位于x轴的上方,将△BCD沿直线BD翻折得到△BC′D,若点C′恰好落在抛物线的对称轴上,求点C′和点D的坐标;
(2)∵抛物线与x轴的交点为B(-1,0),C(3,0),∴BC=4,抛物线的对称轴为直线x=1.如图,设抛物线的对称轴与x轴交于点H,则点H的坐标为(1,0),BH=2,
由翻折得BC′=BC=4,在Rt△BHC′中,由勾股定理得,C′H= = =2 ,∴点C′的坐标为(1,2 ),tan ∠C′BH= = = ,∴∠C′BH=60°.由翻折得∠DBH= ∠C′BH=30°,∴在Rt△BHD中,DH=BH·tan ∠DBH=2tan 30°= ,∴点D的坐标为(1, );
(3)设P是抛物线上位于对称轴右侧的一点,点Q在抛物线的对称轴上,当△CPQ为等边三角形时,求直线BP的函数表达式.
∵△PCQ,△C′CB为等边三角形,∴CQ=CP,BC=C′C,∠PCQ=∠C′CB=60°,∴∠BCQ=∠C′CP,∴△BCQ≌△C′CP,∴BQ=C′P.∵点Q在抛物线的对称轴上,∴BQ=CQ,∴C′P=CQ=CP.
又∵BC′=BC,∴BP垂直平分CC′,由翻折可知BD垂直平分CC′,∴点D在直线BP上.设直线BP的函数表达式为y=kx+b(k≠0),则 解得 ∴直线BP的函数表达式为y= x+ ;
②如解图②,当点P在x轴下方时,点Q在x轴下方,∵△QCP,△C′CB为等边三角形,∴CP=CQ,BC=C′C,∠CC′B=∠QCP=∠C′CB=60°,∴∠BCP=∠C′CQ,∴△BCP≌△C′CQ,∴∠CBP=∠CC′Q,∵BC′=CC′,C′H⊥BC,∴∠CC′Q= ∠CC′B=30°,∴∠CBP=30°,
设BP与y轴相交于点E,在Rt△BOE中,OE=OB·tan ∠CBP=OB·tan 30°=1× = ,∴点E的坐标为(0,- ).设直线BP的函数表达式为y=k′x+b′(k′≠0),则 解得 ∴直线BP的函数表达式为y=- x- .综上所述,直线BP的函数表达式为y= x+ 或y=- x- .
分点P,Q在x轴上方和x轴下方两种情况求解.
4. (2023成都B卷25题10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+c经过点P(4,-3),与y轴交于点A(0,1),直线y=kx(k≠0)与抛物线交于B,C两点.(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若△ABP是以AB为腰的等腰三角形,求点B的坐标;
当t=-2-2 时,- t2+1=- ×(-2-2 )2+1=-5-2 ,B(-2-2 ,-5-2 ).当t=-2+2 时,- t2+1=- ×(-2+2 )2+1=-5+2 ,B(-2+2 ,-5+2 ),综上所述,满足题意的点B的坐标为(-4,-3)或(-2-2 ,-5-2 )或(-2+2 ,-5+2 );
△ABP是以AB为腰的等腰三角形,有两种情况:AB=AP,AB=BP.
(3)过点M(0,m)作y轴的垂线,交直线AB于点D,交直线AC于点E.试探究:是否存在常数m,使得OD⊥OE始终成立?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
设直线AB的表达式为y=px+q,则 解得 ∴直线AB的表达式为y= x+1,令y=m,由y= x+1=m得x= ,∴D( ,m).同理可得直线AC的表达式为y= x+1,则E( ,m),过点E作EQ⊥x轴于点Q,过点D作DN⊥x轴于点N,
则∠EQO=∠OND=90°,EQ=ND=m,QO=- ,ON= ,若OD⊥OE,则∠EOD=90°,∴∠QEO+∠QOE=∠DON+∠QOE=90°,∴∠QEO=∠DON,∴△EQO∽△OND,∴ = ,则 = ,
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