内容正文:
类型六 相似三角形的存在性
函数微技能——分类讨论思想确定动点位置
一阶
例12 如图,已知抛物线交x轴于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,连接BC.
探究1:P是坐标轴上一点,找出点P,使得以
B、C、P为顶点的三角形与△OBC相似;
例12题图①
例12题图①
解:①若△CBP∽△OBC时,在图①中画出所有满足条件的点P的示意图(保留作图痕迹).
①解:满足条件的点P如解图①所示;
例12题解图①
【方法总结】二次函数中相似三角形的存在性一般要分情况讨论:以探究1为例,已知∠COB=90°,故需分∠PCB=90°和______________两种情况.解决此类问题通常利用相似三角形的性质,列出线段比例关系,求解即可.
∠PBC=90°
②若△BPC∽△OBC时,在图②中画出所有满足条件的点P的示意图(保留作图痕迹).
例12题图②
②解:满足条件的点P如解图②所示;
例12题解图②
探究2: 若D为对称轴与x轴的交点,P是对称轴上的点,找出点P,使得以O、D、P为顶点的三角形与△OBC相似.在图③中画出所有满足条件的点P的示意图(保留作图痕迹).
例12题图③
满足条件的点P如解图③所示.
例12题解图③
设问突破
二阶
例13 抛物线y=- x2+2x+6交x轴于点A,B(点A在点B左侧),与y轴交于点C.
一题多设问
(1)如图①,点M是y轴正半轴上一点,连接AM,若△AOM与△AOC相似,求点M的坐标;
例13题图①
【思维教练】要求点M的坐标,已知∠AOM=∠AOC=90°,则当∠OAM=∠OCA时,根据对应边成比例即可求解;
(1)解:∵抛物线的解析式为y=- x2+2x+6,
令y=0,- x2+2x+6=0,解得x=-2或x=6,
令x=0,解得y=6, ∴A(-2,0),B(6,0),C(0,6),
∴OA=2,OC=6,
如解图①,∵∠AOM=∠COA=90°,
∴∠OAM=∠OCA时,△AOM∽△COA,
∴ ,∴ ,
∴OM= ,∴点M的坐标为(0, );
例13题解图①
【思维教练】要求点E的坐标,由题意可分以下两种情况:①∠ACE=∠ABC;②∠ACE=∠ACB,由点坐标求得线段长,根据对应情况相似比列等量关系式求解即可;
(2)如图②,点E是线段AB上一点(不与点A、B重合),若△ACE和△ABC相似,求点E的坐标;
例13题图②
(2)解:由(1)得点A(-2,0),B(6,0),C(0,6),
∴AB=8,
∴在Rt△AOC中,根据勾股定理可得
AC= ,
分以下两种情况:
①当∠ACE=∠ABC时,△ACE∽△ABC,
∴ ,∴ ,
∴AE=5,
∵点E是线段AB上一点(不与点A、B重合),
∴点E的坐标为(3,0);
②当∠ACE=∠ACB时,此时点E与点B重合,此情况不存在点E,
综上所述,点E的坐标为(3,0);
【思维教练】要求点P的坐标,由题易知∠CBE=∠CDP=45°,则可分两种情况讨论:①∠BCE=∠DCP;②∠BCE=∠DPC,分别求解即可.
(3)如图③,设抛物线对称轴交抛物线于点D,与x轴交于点E,点P是抛物线对称轴上一点,是否存在点P,使得以点D、C、P为顶点的三角形和△BEC相似?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
例13题图③
(3)解:存在.
设P(2,m),当x=2时,y=8,∴D(2,8),
易知∠CDE=45°,∠CBE=45°,
要使以D、C、P为顶点的三角形与△BEC相似,则△DCP中需有一个角为45°,
∴点P在点D下方,∠CDP=∠CBE=45°, ∴DP=8-m,
∵∠CDP=45°,CD= ,
∵C(0,6),B(6,0),
∴BC= ,BE=6-2=4,
分两种情况讨论:
①当△BEC∽△DCP时,如解图②,
此时点P在P1处,
例13题解图②
②当△BEC∽△DPC时,如解图②,此时点P在P2处,
,即 ,
解得m= ,∴P2(2, ).
综上所述,点P的坐标为(2,2)或(2, ).
即