内容正文:
一、山东中考培优——模型方法篇
专题七 函数中的相似三角形存在性问题
山东数学
数学
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典例精析
例题图
例 如图,抛物线 与 轴交于点
, ,与 轴交于点 ,连接 , ,
点 为 上一点,是否存在这样的点 ,使以 , ,
为顶点的三角形与 相似?若存在,求点 的坐标;
若不存在,请说明理由.
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【必备能力】相似三角形存在性问题解题思路
思维方式:相似三角形的判定定理:①三边成比例的两个三角形相似;②两边成比例且夹角相等的两个三角形相似;③两角分别相等的两个三角形相似.
坐标系中,在其中一个三角形顶点位置不确定的情况下,判断两三角形三边成比例是比较困难的,从而①很少用到;对比②、③可以发现,均有角相等这一条件.从而此类问题的<zzd>突破口</zzd>为先找到一组等角,再通过②、③找到两种解题思路:思路一:分类讨论两相等角的两边对应成比例;思路二:分类讨论另一组角相等.
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解题要点:
思路一:通过两相等角的两边对应成比例,将问题转化为线段比相等问题.设出点的坐标(含参数),表示出等角的两边长,通过等角的两边长分别对应成比例(两种情况)列方程求解;
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思路二:通过找另一组角相等,将问题转化为等角存在性问题.分情况讨论
两角相等时,可通过设点求正切值法(见专题六函数中的角度问题)求解,
设出点的坐标(含参数),分别表示出两等角的正切值,通过等角的正切
值相等列方程求解;特别地,若两等角为同位角或内错角时,两三角形有
一组边为平行关系,通过平行直线的“ ”值相等,求出直线表达式,通过
联立方程求解法求解.
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图①
解:存在.以 , , 为顶点的三角形与
相似,有两种情况:
①如解图①,当 时,
,则 .
, ,
可得直线 的解析式为 ,
直线 的解析式为 ,
直线 的解析式为 ,
与直线 的解析式 联立,
得 解得 ;
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②如解图②,当 时, ,
.
过点 作 轴于点 ,则 ,
易得 , ,
,
, .
综上所述,存在点 ,其坐标为 或 .
图②
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针对训练
第1题图
1.如图,在平面直角坐标系中,一次函数
的图象分别交 轴, 轴于 , 两点,并与反比例
函数 的图象在第一象限内交于 , 两点.
(1)求 和 的值;
解: 一次函数 的图象与反比例函数
的图象交于 点, 解得
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第1题图
(2)在 轴上是否存在一点 ,使 与 相似,若存在,求出
点 的坐标.若不存在,请说明理由.
【答案】 由(1)知一次函数的解析式为
,反比例函数的解析式为 ,
联立得 解得 或
.
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一次函数 的图象与 轴, 轴分别交于 , 两点,
, , , .
设 ,由题意得 , .
①当 时, , , , ;
②当 时, , .
, ,
, ,
,解得 , .
综上所述,点 的坐标为 或 .
第2题图
2.如图,二次函数 的图象经过点
, ,点 是线段 上一个动点,过点 作
垂直于 轴的直线分别交抛物线和直线 于点 和点 .
设点 的横坐标为 .
(1)求二次函数的表达式;
解:把 , 代入 得:
解得 ;
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(2)若以 , , 为顶点的三角形与 相似,求 的值.
第2题解图
【答案】 , , , ,
,
易得直线 的解析式为 .
点 的横坐标为 ,
,则 .
,
以 , , 为顶点的三角形与 相似,分两种情况讨论:
①当 为直角时,如解图,过点 作 于点 ,易得
,
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,即 ,
,
,解得 (舍去), ;
②当 为直角时, 轴,
点 与点 关于对称轴对称,
对称轴为直线 , ,
;
综上所述, 的值是 或 .
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