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7.三角形压轴题
一、解答题
1.(2021秋·北京通州·九年级潞河中学校考阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,⊙C的半径为r(r>1),P是圆内与圆心C不重合的点,⊙C的“完美点”的定义如下:若直线CP与⊙C交于点A,B,满足|PA﹣PB|=2,则称点P为⊙C的“完美点”,如图为⊙C及其“完美点”P的示意图.
(1)当⊙O的半径为2时,
①在点M,N(0,1),T中,⊙O的“完美点”是 ;
②若⊙O的“完美点”P在直线y=x上,求PO的长及点P的坐标;
(2)⊙C的圆心在直线y=x+1上,半径为2,若y轴上存在⊙C的“完美点”,求圆心C的纵坐标t的取值范围.
【答案】(1)①N,T;②PO的长为1,点P的坐标为或;(2)
【分析】(1)①利用圆的“完美点”的定义直接判断即可得出结论;
②先根据圆的“完美点”的定义列出方程求解,再将P点分为在第一象限和第三象限两种情况即得.
(2)先确定圆的“完美点”的轨迹,再确定取极值时⊙C与y轴的位置关系即得.
【详解】解:(1)①∵点M
∴设⊙O与x轴的交点为A,B
∵⊙O的半径为2
∴取A(﹣2,0),B(2,0)
∴
∴点M不是⊙O的“完美点”,同理可得:点N,T是⊙O的“完美点”.
故答案为:N,T;
②如图1:
根据题意,
∴
∴OP=1
若点P在第一象限内,作PQ⊥x轴于点Q
∵点P在直线上
∴设
∴,
∵OP=1,
∴OQ=,PQ=
∴
若点P在第三象限内,根据对称性可知其坐标为
综上所述,PO的长为1,点P的坐标为或.
(2)对于⊙C的任意一个“完美点”P都有
∴
∴CP=1
∴对于任意的点P,满足CP=1,都有,即
故对于任意的点P,满足CP=1时点P为⊙C的“完美点”.
因此,⊙C的“完美点”构成以点C为圆心,1为半径的圆.
设直线与y轴交于点D,如图2:
当⊙C移动到与y轴相切且切点在点D的下方时,t的值最小.
设切点为E,连接CE
∴
∵⊙C的圆心在直线上
∴此直线和y轴,x轴的交点分别是D(0,1),F
∴OF=,OD=1
∵
∴CE∥OF
∴
∴
∴
∴DE=
∴OE=
∴t的最小值为.
当⊙C移动到与y轴相切且切点在点D的上方时,t的值最大.
同理可得:t的最大值为
综上所述,t的取值范围为
【点睛】本题考查了勾股定理、圆与直线的位置关系、切线的性质、相似三角形的判定及性质,解题关键是理解圆的完美点的定义,并用极值的方法确定取值范围.
2.(2021·全国·九年级专题练习)阅读下面材料:
小炎遇到这样一个问题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC,CD上,∠EAF=45°,连结EF,则EF=BE+DF,试说明理由.
小炎是这样思考的:要想解决这个问题,首先应想办法将这些分散的线段相对集中.她先后尝试了翻折、旋转、平移的方法,最后发现线段AB,AD是共点并且相等的,于是找到解决问题的方法.她的方法是将△ABE绕着点A逆时针旋转90°得到△ADG,再利用全等的知识解决了这个问题(如图2).
参考小炎同学思考问题的方法,解决下列问题:
(1)如图3,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°点E,F分别在边BC,CD上,∠EAF=45°.若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足_ 关系时,仍有EF=BE+DF;
(2)如图4,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,若BD=1, EC=2,求DE的长.
【答案】(1)∠B+∠D=180°(或互补);(2)∴
【详解】试题分析:(1)如图,△ABE绕着点A逆时针旋转90°得到△ADG,利用全等的知识可知,要使EF=BE+DF,即EF=DG+DF,即要F、D、G三点共线,即∠ADG+∠ADF=180°,即∠B+∠D=180°.
(2) 把△ABD绕A点逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合,通过证明△AEG≌△AED得到DE=EG,由勾股定理即可求得DE的长.
(1)∠B+∠D=180°(或互补).
(2)∵ AB=AC,
∴ 把△ABD绕A点逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合.
则∠B=∠ACG,BD=CG,AD=AG.
∵在△ABC中,∠BAC=90°,
∴∠ACB+∠ACG=∠ACB+∠B=90°于,即∠ECG=90°.
∴ EC2+CG2=EG2.
在△AEG与△AED中,
∠EAG=∠EAC+∠CAG=∠EAC+∠BAD=90°-∠EAD=45°=∠EAD.
又∵AD=AG,AE=AE,
∴△AEG≌△AED .
∴DE=EG.
又∵CG=BD,
∴ BD2+EC2=DE2.
∴.
考点:1.面动旋转问题;2.全等三角形的判定和性质;3.勾股定理.
3.(2021·山西·校联考二模)综合与探究
抛物线与轴交