内容正文:
专题07 等腰三角形存在性问题
一、知识导航
等腰三角形存在性问题
【问题描述】
如图,点A坐标为(1,1),点B坐标为(4,3),在x轴上取点C使得△ABC是等腰三角形.
【几何法】“两圆一线”得坐标
(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;
(2)以点B为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;
(3)作AB的垂直平分线,与x轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.
【注意】若有三点共线的情况,则需排除.
作图并不难,问题是还需要把各个点坐标算出来,可通过勾股或者三角函数来求.
同理可求,下求.
显然垂直平分线这个条件并不太适合这个题目,如果A、B均往下移一个单位,当点A坐标为(1,0),点B坐标为(4,2)时,可构造直角三角形勾股解:
而对于本题的,或许代数法更好用一些.
【代数法】表示线段构相等
(1)表示点:设点坐标为(m,0),又A点坐标(1,1)、B点坐标(4,3),
(2)表示线段:,
(3)分类讨论:根据,可得:,
(4)求解得答案:解得:,故坐标为.
【小结】
几何法:(1)“两圆一线”作出点;
(2)利用勾股、相似、三角函数等求线段长,由线段长得点坐标.
代数法:(1)表示出三个点坐标A、B、C;
(2)由点坐标表示出三条线段:AB、AC、BC;
(3)根据题意要求取①AB=AC、②AB=BC、③AC=BC;
(4)列出方程求解.
问题总结:
(1)两定一动:动点可在直线上、抛物线上;
(2)一定两动:两动点必有关联,可表示线段长度列方程求解;
(3)三动点:分析可能存在的特殊边、角,以此为突破口.
二、典例精析
如图,在平面直角坐标系中,二次函数交轴于点、,交轴于点,在轴上有一点,连接.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点为抛物线在轴负半轴上方的一个动点,求面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点,使为等腰三角形?若存在,请直接写出所有点的坐标,若不存在请说明理由.
【分析】
(1);
(2)可用铅垂法,当点D坐标为时,△ADE面积最大,最大值为14;
(3)这个问题只涉及到A、E两点及直线x=-1(对称轴)
①当AE=AP时,以A为圆心,AE为半径画圆,与对称轴交点即为所求P点.
∵AE=,∴,又AH=3,∴,
故、.
②当EA=EP时,以E点为圆心,EA为半径画圆,与对称轴交点即为所求P点.
过点E作EM垂直对称轴于M点,则EM=1,,
故、.
③当PA=PE时,作AE的垂直平分线,与对称轴交点即为所求P点.
设,,
∴,解得:m=1.
故.
综上所述,P点坐标为、、、、.
【补充】“代数法”用点坐标表示出线段,列方程求解亦可以解决.
三、中考真题演练
1.(2023·西藏·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图甲,在y轴上找一点D,使为等腰三角形,请直接写出点D的坐标;
2.(2023·青海·中考真题)如图,二次函数的图象与轴相交于点和点,交轴于点.
(1)求此二次函数的解析式;
(3)二次函数图象的对称轴上是否存在点,使得是以为底边的等腰三角形?若存在,请求出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由(请在图中探索).
3.(2023·湖南娄底·中考真题)如图,抛物线过点、点,交y轴于点C.
(1)求b,c的值.
(2)点是抛物线上的动点
②过点P作轴,交于点E,再过点P作轴,交抛物线于点F,连接,问:是否存在点P,使为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(2023·四川雅安·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线过点,对称轴是直线.
(1)求此抛物线的函数表达式及顶点M的坐标;
(2)若点B在抛物线上,过点B作x轴的平行线交抛物线于点C、当是等边三角形时,求出此三角形的边长;
5.(2023·湖北随州·中考真题)如图1,平面直角坐标系中,抛物线过点,和,连接,点为抛物线上一动点,过点作轴交直线于点,交轴于点.
(1)直接写出抛物线和直线的解析式;
(2)如图2,连接,当为等腰三角形时,求的值;
6.(2023·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点,与y轴交于点,直线与抛物线交于B,C两点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若是以为腰的等腰三角形,求点B的坐标;
7.(2023·四川凉山·中考真题)如图,已知抛物线与轴交于和两点,与轴交于点.直线过抛物线的顶点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)若直线与抛物线交于点,与直线交于点.
①当取得最大值时,求的值和的最大值;
②当是等腰三角形时,求点的坐标.
8.(2023·重庆·中考真