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专题04 等腰三角形问题
【真题精选】
1.(2021•成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+的图象与反比例函数y=(x>0)的图象相交于点A(a,3),与x轴相交于点B.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)过点A的直线交反比例函数的图象于另一点C,交x轴正半轴于点D,当△ABD是以BD为底的等腰三角形时,求直线AD的函数表达式及点C的坐标.
【解答】(1)∵一次函数y=x+的图象经过点A(a,3),∴a+=3,解得:a=2,∴A(2,3),
将A(2,3)代入y=(x>0),得:3=,∴k=6,∴反比例函数的表达式为y=;
(2)如图,过点A作AE⊥x轴于点E,
在y=x+中,令y=0,得x+=0,解得:x=﹣2,∴B(﹣2,0),
∵E(2,0),∴BE=2﹣(﹣2)=4,∵△ABD是以BD为底边的等腰三角形,
∴AB=AD,
∵AE⊥BD,∴DE=BE=4,∴D(6,0),
设直线AD的函数表达式为y=mx+n,∵A(2,3),D(6,0),∴,解得:,
∴直线AD的函数表达式为y=﹣x+,联立方程组:,解得:(舍去),,
∴点C的坐标为(4,).
2.(2020•眉山)已知一次函数y=kx+b与反比例函数y的图象交于A(﹣3,2)、B(1,n)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)求△AOB的面积;
(3)点P在x轴上,当△PAO为等腰三角形时,直接写出点P的坐标.
【解析】(1)∵反比例函数y经过点A(﹣3,2),∴m=﹣6,
∵点B(1,n)在反比例函数图象上,∴n=﹣6.∴B(1,﹣6),
把A,B的坐标代入y=kx+b,则有,解得,
∴一次函数的解析式为y=﹣2x﹣4,反比例函数的解析式为y.
(2)如图设直线AB交y轴于C,则C(0,﹣4),∴S△AOB=S△OCA+S△OCB4×34×1=8.
(3)由题意OA,当AO=AP时,可得P1(﹣6,0),
当OA=OP时,可得P2(,0),P4(,0),
当PA=PO时,过点A作AJ⊥x轴于J.设OP3=P3A=x,
在Rt△AJP3中,则有x2=22+(3﹣x)2,解得x,∴P3(,0),
综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣6,0)或(,0)或(,0)或(,0).
3.(2018•遂宁)如图所示,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b(k≠0)与反比例函数y(m≠0)的图象交于第二、四象限A、B两点,过点A作AD⊥x轴于D,AD=4,sin∠AOD,且点B的坐标为(n,﹣2).
(1)求一次函数与反比例函数的解析式;
(2)E是y轴上一点,且△AOE是等腰三角形,请直接写出所有符合条件的E点坐标.
【解析】(1)∵一次函数y=kx+b与反比例函数y图象交于A与B,且AD⊥x轴,∴∠ADO=90°,
在Rt△ADO中,AD=4,sin∠AOD,∴,即AO=5,
根据勾股定理得:DO3,∴A(﹣3,4),
代入反比例解析式得:m=﹣12,即y,把B坐标代入得:n=6,即B(6,﹣2),
代入一次函数解析式得:,解得:,即yx+2;
(2)当OE3=OE2=AO=5,即E2(0,﹣5),E3(0,5);
当OA=AE1=5时,得到OE1=2AD=8,即E1(0,8);
当AE4=OE4时,由A(﹣3,4),O(0,0),得到直线AO解析式为yx,中点坐标为(﹣1.5,2),
∴AO垂直平分线方程为y﹣2(x),令x=0,得到y,即E4(0,),
综上,当点E(0,8)或(0,5)或(0,﹣5)或(0,)时,△AOE是等腰三角形.
【例题讲解】
例1.(腰不固定)如图,一次函数y=k1x+b(k1≠0)与反比例函数y(k2≠0)的图象交于A(﹣1,﹣4)和点B(4,m)
(1)求这两个函数的解析式;
(2)已知直线AB交y轴于点C,点P(n,0)在x轴的负半轴上,若△BCP为等腰三角形,求n的值.
【解析】解:(1)∵点A(﹣1,4)在反比例函数y(k2≠0)的图象上,
∴k2=﹣1×(﹣4)=4,
∴反比例函数解析式为y,
将点B(4,m)代入反比例函数y中,得m=1,∴B(4,1),
将点A(﹣1,﹣4),B(4,1)代入一次函数y=k1x+b中,得,
∴,∴一次函数的解析式为y=x﹣3;
(2)由(1)知,直线AB解析式为y=x﹣3,∴C(0,﹣3),
∵B(4,1),P(n,0),
∴BC2=32,CP2=n2+9,BP2=(n﹣4)2+1,
∵△BCP为等腰三角形,∴①当BC=CP时,∴32=n2+9,
∴n(舍)或n,
②当BC=BP时,32=(n﹣4)2+1,
∴n=4(舍)或n=4,
③当CP=BP时,n2+9=(n﹣4)2+1,
∴n=1(舍),即:满足条件的n为或(4).
例2.(腰固定)如图1