内容正文:
专题三 多解问题
类型1 特殊三角形中的多解题
考向1:与等腰三角形相关的分类讨论
典例1 (2023·阜阳模拟)如图,在△ABC中,AB=AC=8,点D在线段BC上运动(不与点B,C重合),连接AD,作∠ADE=∠B,DE与AC交于点E.
典例1图
(1) 求证:△ABD∽△DCE.
(2) 若∠B=40°,当∠ADB的度数为多少时,△ADE是等腰三角形?
[思路点拨] (1) 根据三角形外角的性质证明∠BAD=∠CDE,再根据等腰三角形的性质证明∠B=∠C,即可证明△ABD∽△DCE.(2) 分三种情况:DA=DE;AD=AE;EA=ED.根据等腰三角形的性质分别求出∠ADB的度数即可.
解:(1) ∵ ∠ADC=∠B+∠BAD,∠ADC=∠ADE+∠CDE,∠ADE=∠B,∴ ∠BAD=∠CDE.∵ AB=AC,∴ ∠B=∠C.
∴ △ABD∽△DCE.
典例1图
(2) 当DA=DE时,∠DEA=∠DAE.∵ ∠ADE=∠B=∠C=40°,
∴ ∠DAE=∠DEA=×(180°-40°)=70°.∴ ∠ADB=∠DAE+∠C=110°.当AD=AE时,∠DEA=∠ADE=∠B=40°=∠C.此时点D与点B重合,不合题意.当EA=ED时,∠EAD=∠ADE=∠B=40°.∴ ∠ADB=∠EAD+∠C=80°.综上所述,当∠ADB的度数为110°或80°时,△ADE是等腰三角形.
典例1图
跟踪训练
1. (2023·芜湖无为模拟)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,),点B的坐标为(3,0).若在x轴上有一点P,使得△PAB为等腰三角形,则点P的坐标为 (3-,0)或(3+,0)或(-1,0)或 .
第1题
(3-,0)或(3+,0)或
(- 1,0)或
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2. (2023·滁州定远模拟)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=9,BC=5,P为△ABC内一动点.过点P作PD⊥AC于点D,延长DP交AB于点E,连接BP,CP.若△BCP为等腰三角形,且S△PBC=,求DP的长.
第2题
解:∵ S△PBC=BC·CD=,BC=5,∴ CD=3.∴ AD=AC-CD=6.∵ PD⊥AC,∴ ∠EDA=90°=∠ACB.∴ DE∥BC. ∴ △ADE∽△ACB.∴ =.∴ =.∴ DE=.如图,过点P作PF⊥BC于点F,则∠PFC=∠ACB=∠CDE=90°.∴ 四边形CDPF是矩形.∴ PF=CD=3,DP=CF.① 如图①,当PB=BC=5时,在Rt△PBF中,BF==4.∴ DP=CF=BC-BF=1.∵ DP<DE.∴ 点P在线段DE上,符合题意.
第2题答案
第2题
② 如图②,当PC=PB时,DP=CF=BC=×5=.∵ DP<DE,∴ 点P在线段DE上,符合题意.③ 如图③,当PC=BC=5时,在Rt△CFP中,CF==4.∵ CF>DE,∴ 点P不存在.综上所述,DP的长为1或.
第2题答案
第2题
考向2:与直角三角形相关的分类讨论
典例2 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=2,将∠B翻折使得点B落在边AC上的点D处,折痕交BC于点E,交AB于点F,设CD=x,BE=y.
典例2图
(1) 写出y与x之间的函数表达式及x的取值范围.
(2) 若△ADF为直角三角形,求x的值.
[思路点拨] (1) 根据折叠的性质得到DE=BE,根据勾股定理列式计算,得到答案;(2) 分∠ADF=90°,∠AFD=90°两种情况,根据勾股定理列出方程,解方程求出x的值.
解:(1) ∵ BE=y,BC=2,∴ CE=2-y.由折叠的性质,可知DE=BE=y.在Rt△DCE中,∵ CD2+CE2=DE2,∴ x2+(2-y)2=y2.整理,得y=x2+1(0<x<2).
典例2图
(2) 在Rt△ABC中,∵ ∠C=90°,∠A=30°,BC=2,∴ AB=2BC=4.由勾股定理,得AC===2.∴ AD=AC-CD=2-x.由折叠的性质,可知DF=BF.∴ AF=4-DF.当∠ADF=90°时,∵ ∠A=30°,∴ AF=2DF,即4-DF=2DF.∴ DF=.∴ AD=DF=.∴ 2-x=,解得x=.当∠AFD=90°时,∵ ∠A=30°,∴ AD=2DF.在Rt△ADF中,由勾股定理,得DF2+AF2=AD2,即DF2+(4-DF)2=(2DF)2,解得DF=2-2或DF=-2-2(不合题意,舍去).∴ AD=4-4.∴ 2-x=4-4,解得x=4-2.综上所述,若△ADF为直角三角形,则x的值为或4-2.
典例2图