内容正文:
专题07 改斜归正,妙杀直角类压轴题
模型精讲
改斜归正是一线三角在函数类题中的特殊用法,是指当题目中出现直角三角形,旋转90°时,而直角边非横平竖直时,咱们可以过直角三角形的三顶点,分别作x,y轴的垂线,从而构造一线三直角。当两直角边相等时,可以得到一线三等角之全等模型,当两直角边不相等时,可以得到一线三直线之相似模型,然后利用点线式来解决问题。(点线式秒杀函数类压轴题,后面会有专题为大家详细讲解。)
具体作法如下:
改斜归正之全等模型
如图:1-1,在平面直角坐标系中,AB=AB, ∠BAC =90°。
咱们可以把它看作斜直角。解决这类题目,只需要:
(1) 如图1-2或1-3,作万能垂线,实现改斜正。
(2) 由一线三直角全等模型,易证△ABD≌△ ACE,可得,BD=AE,AD=CE,
(3) 然后表示出:A,B,C,D,E,坐标,利用BD=AE,AD=CE,即可轻松得出方程,妙杀大题。
图1-1
图1-2
图1-3
改斜归正之相似模型
如图:2-1,在平面直角坐标系中,AB ≠ AC(中考数学经典), ∠BAC =90°。咱们一样可以把它看作斜直角。解决这类题目:
(1) 同样只需要如图2-2或2-3,作万能垂线,实现改斜正。
(2) 由一线三直角全等模型,易证△ABD∽△ CAE,可得:
(3) 与全等方法类似,只需要表示出:A,B,C,D,E,坐标,利用,即可轻松得出方程,从而妙杀大题。
图2-1
图2-1
图2-3
实战训练
1.如图,已知二次函数yx2﹣4的图象与x轴交于A,B两点与y轴交于点C,⊙C的半径为,P为⊙C上一动点.
(1)点B,C的坐标分别为B (3,0) ,C (0,﹣4) ;
(2)当P点运动到(﹣1,﹣2)时,判断PB与⊙C的位置关系,并说出理由;
(3)是否存在点P,使得△PBC是以BC为斜边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)连接PB,若E为PB的中点,连接OE,则OE的最大值= .
试题分析:(1)在抛物线解析式中令y=0可求得B点坐标,令x=0可求得C点坐标;
(2)用勾股定理的逆定理即可求解;
(3)当PB与⊙相切时,△PBC为直角三角形,利用△CP2F∽△BP2E,即可求解;
(4)如图3中,连接AP,根据OB=OA,BE=EP,推出OEAP,可知当AP最大时,OE的值最大.
答案详解:解:(1)在yx2﹣4中,令y=0,则x=±3,令x=0,则y=﹣4,
∴B(3,0),C(0,﹣4);
所以答案是:(3,0),(0,﹣4);
(2)如图(2),当P点运动到(﹣1,﹣2)时,即处于点P1位置,此时,P(P1)B与⊙C相切;
∵P1(﹣1,﹣2),
而点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣4),
∴P1B2=20,P1C2=5,BC2=25,故P1B2+P1C2=BC2,
∴CP1⊥P1B,
∴P1B与⊙C相切;
(3)存在点P,使得△PBC为直角三角形,
当PB与⊙相切时,△PBC为直角三角形,如图(2),
连接BC,
∵OB=3.OC=4,
∴BC=5,
∵CP2⊥BP2,CP2,
∴BP2=2,
过P2作P2E⊥x轴于E,P2F⊥y轴于F,
则△CP2F∽△BP2E,
,
设OF=P2E=2x,FP2=OE=x,
∴BE=3﹣x,CF=2x﹣4,
∴2,
∴x,2x,
∴FP2,EP2,
∴P2(,),
由(2)知,P1符合条件,即P1(﹣1,﹣2);
综上所述:点P的坐标为:(﹣1,﹣2)或(,);
(4)如图(3),连接AP,∵OB=OA,BE=EP,
∴OEAP,
∴当AP最大时,OE的值最大,
∵当P在AC的延长线上时,AP的值最大,最大值=5,
∴OE的最大值为
所以答案是:.
2.如图,抛物线y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,已知B(3,0).
(1)求m的值和直线BC对应的函数表达式;
(2)Q为抛物线上一点,若∠ACQ=45°,求点Q的坐标;
(3)P为抛物线上一点,若S△PBC=S△ABC,请直接写出点P的坐标.
试题分析:(1)运用待定系数法将点B(3,0)代入抛物线y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9),即可求得m的值,得出抛物线解析式可求得点C的坐标,再利用待定系数法即可求出直线BC的解析式;
(2)如图1,在x轴上取点E(4,0),在x轴下方过点E作ED⊥x轴,使DE=1,连接AD,CD,设CD交抛物线于点Q,可证明△ADE≌△CAO(SAS),进而证明∠CAD=90°,得出∠ACD=45°,即∠ACQ=45°,运用待定系数法求得直线CD的解析式为yx﹣3,与抛物线解析式联立即可求得点Q的坐标;
(3)设P(t,﹣t2+4t﹣3),过点P作PH∥y轴交BC于点H