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因动点产生的等腰三角形问题(学生版)
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【类型综述】数学因运动而充满活力,数学因变化而精彩纷呈,动态几何问题是近年来中考的热点问题,以运动的观点来探究几何图形的变化规律问题,动态问题的解答,一般要将动态问题转化为静态问题,抓住运动过程中的不变量,利用不变的关系和几何性质建立关于方程(组)、函数关系问题,将几何问题转化为代数问题。在动态问题中,动点形成的等腰三角形问题是常见的一类题型,可以与旋转、平移、对称等几何变化相结合,也可以与一次函数、反比例函数、二次函数的图象相结合,从而产生数与形的完美结合.解决动点产生的等腰三角形问题的重点和难点在于应用分类讨论思想和数形结合思想进行准确的分类.【方法揭秘】我们先回顾两个画图问题:1.已知线段AB=5厘米,以线段AB为腰的等腰三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?2.已知线段AB=6厘米,以线段AB为底边的等腰三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,圆上除了两个点以外,都是顶点C.已知底边画等腰三角形,顶角的顶点在底边的垂直平分线上,垂足要除外.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.11 图1图2图3【典例分析】例1.如图,抛物线y=ax2-2ax+b经过点C(0,-),且与x轴交于点A、点B,若tanACO=.(1)求此抛物线的解析式;(2)若抛物线的顶点为M,点P是线段OB上一动点(不与点B重合),MPQ=45,射线PQ与线段BM交于点Q,当△MPQ为等腰三角形时,求点P的坐标.例2如图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.图1例3如图1,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.11 (1)求点B的坐标;(2)求经过A、O、B的抛物线的解析式;(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.图1[来源:Z|xx|k.Com]例4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.[来源:ZXXK](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.例5如图1,在△ABC中,ACB=90°,∠BAC=60°,点E是∠BAC的平分线上一点,过点E作AE的垂线,过点A作AB的垂线,两垂线交于点D,连接DB,点F是BD的中点,DH⊥AC,垂足为H,连接EF,HF.(1)如图1,若点H是AC的中点,AC=,求AB、BD的长;11 (2)如图1,求证:HF=EF.[来源:](3)如图2,连接CF、CE,猜想:△CEF是否是等边三角形?若是,请证明;若不是,请说明理由.图1图2例6如图1,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.(,结果保留一位小数)图1【变式训练】1.如图,坐标平面内一点A(2,-1),O为原点,P是x轴上的一个动点,如果以点P、O、A为顶点的三角形是等腰三角形,那么符合条件的动点P的个数为()第9题图(A)2(B)3(C)4(D)511 2.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,3),点B(5,0),有一动点P在直线AB上,△APO是等腰三角形,则满足条件的点P共有()A﹒2个B﹒3个C﹒4个D﹒5个3.如图,点A、B、P在⊙O上,且∠APB=50°。若点M是⊙O上的动点,要使△ABM为等腰三角形,则所有符合条件的点M有()A.1个B.2个C.3个D.4个4.如图,等腰三角形的面积是16,且底边长为4,腰的垂直平分线分别交边于点.若点为边的中点,点为线段上一动点,则周长的最小值是()[来源:Z#xx#k.Com]A.6B.8C.10D.125.如图,是⊙的直径,是弦,,.若点是直径上一动点,当是等腰三角形时,__________.6.如图,已知点P是射线ON上一动点(即P可在射线ON上运动),∠AON=30°,当∠A=______________ 时,△AOP为等腰三角形.7.如图,抛物线y=﹣x2+2x+4与y轴交于点C,点D(0,2),点M是抛物线上的动点.若△MCD是以CD为底的等腰三角形,则点M的坐标为_____.11 8.如图,正方形ABCD的边长是16,点E在边AB上,AE=3,点F是边BC上不与点B、C重合的一个动点,把△EBF沿EF折叠,点B落在B′处,若△CDB′恰为等腰三角形,则DB′的长为.9.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,四边形OABC是矩形,点B的坐标为(5,4),点P为线段BC上动点,当△POA为等腰三角形时,点p坐标为______________.三、解答题10.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点在轴正半轴上,边,()的长分别是方程的两个根,是边上的一动点(不与A、B重合).(1)填空:AB=  ,OA=  .(2)若动点D满足△BOC与△AOD相似,求直线的解析式.(3)若动点D满足,且点为射线上的一个动点,当△PAD是等腰三角形时,直接写出点的坐标.11 11.如图,直线:交、轴分别为、两点,点与点关于轴对称.动点、分别在线段、上(点不与点、重合),满足.(1)点坐标是  ,  .(2)当点在什么位置时,,说明理由.(3)当为等腰三角形时,求点的坐标.12.如图,已知抛物线(a≠0)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,当点P到点A、点B的距离之和最短时,求点P的坐标;(3)点M也是直线l上的动点,且△MAC为等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点M的坐标.13.在中,,,,⊙的半径长为1,⊙交边于点,点是边上的动点.(1)如图1,将⊙绕点旋转得到⊙,请判断⊙与直线的位置关系;(4分)11 (2)如图2,在(1)的条件下,当是等腰三角形时,求的长;(5分)(3)如图3,点是边上的动点,如果以为半径的⊙和以为半径的⊙外切,设,,求关于的函数关系式及定义域.(5分).14.如图,已知一次函数的图像与x轴交于A(-6,0)与y轴相交于点B,动点P从A出发,沿x轴向x轴的正方向运动.(1)求b的值,并求出△PAB为等腰三角形时点P的坐标;(2)在点P出发的同时,动点Q也从点A出发,以每秒个单位的速度,沿射线AB运动,运动时间为t(s);①点Q的坐标(用含t的表达式表示);②若点P的运动速度为每秒k个单位,请直接写出当△APQ为等腰三角形时k的值.15.如图,抛物线经过点,且与轴交于点、点,若.(1)求此抛物线的解析式;11 (2)若抛物线的顶点为,点是线段上一动点(不与点重合),,射线与线段交于点,当△为等腰三角形时,求点的坐标.16.如图,已知:二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于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.[来源:](1)求抛物线的表达式;(2)抛物线的对称轴上有一动点P,求出PA+PD的最小值;(3)若抛物线上有一动点M,使△ABM的面积等于△ABC的面积,求M点坐标.(4)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.17.如图,抛物线与轴交于点,与轴交于点、,点坐标为.求该抛物线的解析式;抛物线的顶点为,在轴上找一点,使最小,并求出点的坐标;点是线段上的动点,过点作,交于点,连接.当的面积最大时,求点的坐标;若平行于轴的动直线与该抛物线交于点,与直线交于点,点的坐标为.问:是否存在这样的直线,使得是等腰三角形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图1,在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于两点,其中,.11 该抛物线与轴交于点,与轴交于另一点.(1)求的值及该抛物线的解析式;(2)如图2.若点为线段上的一动点(不与重合).分别以、为斜边,在直线的同侧作等腰直角△和等腰直角△,连接,试确定△面积最大时点的坐标.(3)如图3.连接、,在线段上是否存在点,使得以为顶点的三角形与△相似,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.19.如图①,已知抛物线y=ax2+bx+c的图像经过点A(0,3)、B(1,0),其对称轴为直线l:x=2,过点A作AC∥x轴交抛物线于点C,∠AOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点,设其横坐标为m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当m为何值时,四边形AOPE面积最大,并求出其最大值;(3)如图②,F是抛物线的对称轴l上的一点,在抛物线上是否存在点P使△POF成为以点P为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,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.20.如图,直线y=﹣x﹣4与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,其中A,B两点的横坐标分别为﹣1和﹣4,且抛物线过原点.(1)求抛物线的解析式;11 (2)在坐标轴上是否存在点C,使△ABC为等腰三角形?若存在,求出点C的坐标,若不存在,请说明理由;(3)若点P是线段AB上不与A,B重合的动点,过点P作PE∥OA,与抛物线第三象限的部分交于一点E,过点E作EG⊥x轴于点G,交AB于点F,若S△BGF=3S△EFP,求的值.11
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