内容正文:
二次函数综合题
微专题
问题:
已知点A,B和直线l,在l上求点P,使△PAB为等腰三角形.
找点:
①若AB为底,分别以点A,B为圆心,
大于 AB长为半径画弧,过两弧交点
作直线,与直线l的交点P即为所求;
满分技法
类型三 等腰三角形存在性问题(8年2考)
一阶 设问突破
②若AB为腰,分别以点A,B为圆心,AB长为半径
画圆,与直线l的交点P1,P2,P3,P4即为所求.
求解方法:
对于等腰三角形的腰和底不确定问题,需按照三条边两两相等分三种情况进行讨论,通常先设点坐标,再利用两点间距离公式,分别表示出三条边的长度,然后再分三种情况列方程求解;在分析定线段是底时,也可根据动点在定线段的垂直平分线上求解;若已知角相等也可通过全等或相似三角形求解.
例 如图,抛物线y=-x2+4x+12与x轴交于点A,B两点,与y轴交于点C,连接BC,P是抛物线上的动点.
(1)如图①,D是抛物线对称轴上一点,若点D的纵坐标为4 ,判断△ABD的形状,并说明理由;
例题图①
解:(1)△ABD为等边三角形,理由如下:如解图①,设抛物线对称轴与x轴交于点E.令y=-x2+4x+12=0,解得x=-2或x=6,∴A(-2,0),B(6,0),∴AB=8,AE=4.∵点D的纵坐标为4 ,即DE=4 ,在Rt△AED中,tan ∠DAE= ,∴∠DAE=60°.∵AD=BD,∴△ABD为等边三角形;
例题解图①
(2)如图②,连接PC,PO,当△PCO是以OC为底的等腰三角形时,求点P的坐标;
例题图②
(2)如解图②,作CO的垂直平分线交抛物线于点P和点P′,交CO于点D,则△POC和△P′OC是以OC为底的等腰三角形.
令x=0,则y=12,∴C(0,12),∴OC=12,CD=OD=6,∴点P的纵坐标为6,
例题解图②
当y=6时,即-x2+4x+12=6,解得x=2+ 或x=2- ,∴点P的坐标为(2+ ,6)或(2- ,6);
例题解图②
(3)如图③,D是抛物线对称轴上一点,连接BD,CD,当△CDB是等腰三角形时,求点D的坐标;
例题图③
(3)∵抛物线的对称轴为直线x=2,设点D的坐标为(2,n).∵由(1),(2)知C(0,12),B(6,0),∴BC2=62+122=180,CD2=22+(12-n)2,BD2=42+n2,当△CDB是等腰三角形时,分以下三种情况:①当CD=CB时,CD2=CB2,即22+(n-12)2=180,解得n1=12+4 ,n2=12-4 ;②当CD=BD时,CD2=BD2,即22+(n-12)2=42+n2,
解得n3= ;③当BD=CB时,BD2=CB2,即42+n2=180,
解得n4=2 ,n5=-2 .综上所述,当△CDB是等腰三角形时,
点D的坐标为(2,12+4 ),(2,12-4 ),
(2, ),(2,2 )或(2,-2 );
例题图③
(4)如图④,若点P在直线BC上方,过点P作PQ∥y轴交BC于点Q,连接OP交BC于点M,若△PQM是等腰三角形,求点M的坐标.
例题图④
(4)∵PQ∥y轴,∴∠COM=∠QPM.∵∠CMO=∠QMP,∴△PQM∽△OCM.∵△PQM是等腰三角形,∴△OCM也是等腰三角形.设yBC=kx+b(k≠0),将B(6,0),C(0,12)代入
得 解得 即yBC=-2x+12.点M在BC上,设点M坐标为(a,-2a+12).∵P在BC上方,∴0<a<6.
①如解图③,当MP=MQ时,MO=MC,∴点M在OC的垂直平分线上,∴点M的纵坐标为6.当-2a+12=6时,解得a=3,∴M点坐标为(3,6);
②如解图④当MQ=QP时,CM=CO=12,
作MH⊥y轴于点H,∴HM2+HC2=CM2,∴a2+[12-(-2a+12)]2=122,解得a= (负值已舍去),∴M点的坐标为( ,12- );
例题解图③
例题解图④
③当MP=PQ时,则OM=CO=12.∵C(0,12),∴a2+(-2a+12)2=122,解得a= 或a=0(均不符合条件,舍去).综上所述,△PQM是等腰三角形,点M的坐标为(3,6)
或( ,12- ).
例题图④
解题关键点
由于等腰△PQM的腰或底边都不确定,则需分三种情况讨论.
问题:已知点A,B,直线l