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第十二讲 一次函数中等腰三角形的存在性
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必备知识点
“两圆一线”得坐标:
(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;
(2)以点B为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;
(3)作AB的垂直平分线,与x轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.
几何法:
(1)两圆一线作出点;
(2)利用勾股、相似、三角函数等求线段长,由线 段长得点坐标.
代数法:
(1)表示出三个点坐标A、B、C;
(2)由点坐标表示出三条线段:AB、AC、BC;
(3)分类讨论①AB=AC、②AB=BC、③AC=BC;
(4)列出方程求解.
考点一 等腰三角形的存在性
1.如图,在直角坐标系内,把y=x的图象向下平移1个单位得到直线AB,直线AB分别交x轴于点A,交y轴于点B,C为线段AB的中点,过点C作AB的垂线,交y轴于点D.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)求BD的长;
(3)直接写出所有满足条件的点E;点E在坐标轴上且△ABE为等腰三角形.
【解答】解:(1)∵把y=x的图象向下平移1个单位,
∴y=x﹣1,
当x=0时,y=﹣1,
∴B(0,﹣1),
当y=0时,x=2,
∴A(2,0);
(2)∵A(2,0),B(0,﹣1),
∴AB=,
∵C为线段AB的中点,
∴C(1,﹣),
∵CD⊥AB,
∴∠BDC=∠BAO,
∴sin∠BAO==,
∴BD=;
(3)∵BD=,
∴D(0,),
设直线CD的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣2x+,
当BE=AE时,E点在AB的垂直平分线上,
∴E点与D点重合或E点是CD与x轴的交点,
∴E(0,)或E(,0);
当BA=BE时,BE=,
∴E(0,﹣1+)或(0,﹣1﹣)或(﹣2,0);
当AB=AE时,E(2+,0)或(0,1)或(2﹣,0);
综上所述:E点坐标为(0,)或(,0)或(0,﹣1+)或(0,﹣1﹣)或(﹣2,0)或(2+,0)或(0,1)或(2﹣,0).
2.如图,在平面直角坐标系中,过点B(6,0)的直线AB与直线OA相交于点A(4,2).
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)若在y轴上存在一点M,使MA+MB的值最小,请求出点M的坐标;
(3)在x轴上是否存在点N,使△AON是等腰三角形?如果存在,直接写出点N的坐标;如果不存在,说明理由.
【解答】解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,
把A(4,2),B(6,0)代入得:,解得:,
∴直线AB的表达式为y=﹣x+6;
(2)作点B(6,0)关于y轴的对称点B',
∴B'(﹣6,0),
连接AB'交y轴于M,此时MA+MB最小,
设直线AB'的解析式为y=mx+n,
将A(4,2),B'(﹣6,0)代入得:,解得:,
∴直线AB'的解析式为:y=x+,
当x=0时,y=,∴M(0,);
(3)存在,理由:
设:点N(m,0),点A(4,2),点O(0,0),
则AO2=20,AN2=(m﹣4)2+4,ON2=m2,
①当AO=AN时,20=(m﹣4)2+4,
解得:m=8或0(舍去0);
②当AO=ON时,同理可得:m=;
③当AN=ON时,同理可得:m=;
故符合条件的点N坐标为:(﹣2,0)或(2,0)或(8,0)或(,0).
3.如图,直线l1:y=﹣3x+3交y轴于C,与x轴交于点D,直线l2经过点A(4,0),且直线l1、l2交于点B(2,m).
(1)求m的值和直线l2的函数表达式;
(2)直线l2在第一象限内的部分上有一点E,且△ADE的面积是△ADB面积的一半,求出点E的坐标,并在x轴上找一点P,使得CP+PE的值最小,求出这个最小值;
(3)若点Q为y轴上一点,且△BDQ为等腰三角形,请直接写出点Q的坐标;
【解答】解:(1)∵点B(2,m)在直线l1:y=﹣3x+3上,
∴m=﹣3×2+3=﹣3,
设直线l2的解析式为:y=kx+b,
∵直线l2经过点A(4,0),点B(2,﹣3),
∴,
解得:,
∴直线l2的解析式为y=x﹣6;
(2)当y=0时,0=﹣3x+3,
∴x=1,
∴D(1,0),
∴AD=4﹣1=3,
∵点B的纵坐标为:m=﹣3,
∴S△ADB=×3×3=,
设E的坐标为:(a,a﹣6),
则S△ADE=×3×(a﹣6)=×,
解得:a=5,
∴E(5,),
∵点C在直线l1:y=﹣3x+3上,
∴x=0时,y=3,
∴点C(0,3),
作C关于x轴的对称点C′(0,﹣3),
连接C′E,交x轴于P点,连接CP,此时CP+EP有最小值,
最小值为C′E的长,如图1所示:
C′E==;
(3)由得:,
∴B(2,﹣3),
∴BD==,
分三种情况:
①BQ=BD时,作BM⊥