内容正文:
等腰三角形问题
—阶方法突破练
1.如图,点A,B在正方形网格的格点上,请在所给的网格中确定格点C,使得. 是以AB 为腰的等腰三角形.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线 l 与x轴交于点B,A(2,3)在直线上,在x轴上有一点C,使得 是以 AB 为底的等腰三角形,求点 C 的坐标.
3.如图,已知抛物线 与x轴交于A,B两点,与y轴交于点 C,连接AC,点 P 是y轴上一点,若. 是等腰三角形,求点 P的坐标.
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二阶 设问进阶练
例 如图,直线. 与x轴交于点A,与y轴交于点 C,抛物线 与x轴交于A,B两点,与y轴交于点 C.
(1)如图①,连接BC,在y轴上存在一点 D,使得 是以BC 为底的等腰三角形,求点 D 的坐标;
(2)如图②,在抛物线上是否存在点E,使 是以 AC 为底的等腰三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图③,连接 BC,在直线 AC 上是否存在点 F,使 是以 BC 为腰的等腰三角形?若存在,求出点 F的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)如图④,若抛物线的顶点为H,连接AH,在x轴上是否存在一点 K,使 是等腰三角形?若存在,求出点K的坐标;若不存在,请说明理由;
(5)如图⑤,在抛物线的对称轴上是否存在点 G,使 是等腰三角形?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
三阶综合强化练
1.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线 与直线l: 交于A,B两点.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)若点M是直线AB下方抛物线上一动点(不与A,B重合),过点M作y轴的平行线,交直线AB于点N,设点 M的横坐标为m,用含m的式子表示出MN的长,并求出 MN的范围;
(3)(y轴上的动点)在y轴是否存在一点C,使得 是等腰三角形?若存在,请求出点 C的坐标;若不存在,请说明理由.
作图区 答题区
2.如图,抛物线 与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线 BC的解析式为 点P是x轴上的一个动点,过点P作直线. 轴交直线 BC 于点 E,交抛物线于点 F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)创新题·探究角的数量关系 若点 P在线段OB上运动(且不与点 O重合),当 时,请你猜想. 与 的数量关系,并说明理由;
(3)(x轴上的动点)是否存在点 P,使得 是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
作图区 答题区
备用图②
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线 与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点 C(0,3),且
(1)求抛物线的解析式;
(2)点 D为直线BC上方抛物线上一点,连接AD,与 BC交于点E,求 的最大值;
(3)(对称轴上的动点)若点M为抛物线的对称轴上一动点,是否存在点 M,使得. 为等腰三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
作图区 答题区
考向1 等腰三角形问题
一阶 方法突破练
1.解:格点 C的位置如解图所示.
2. 解:∵直线y=x+1 与x轴交于点B,A(2,3),
∴B(-1,0),∠ABO=45°,∴AB=3 ,
当AB 为底边时,如解图,作线段 第2题解图AB的垂直平分线交x轴于点 C,连接AC,
∴AC=BC=3,
∴△ABC 为等腰直角三角形,
∴ C(2,0).
3. 解:∵抛物线 与x轴交于 A,B两点,与y轴交于点 C,
∴A(3,0),B(-1,0),C(0,-2),
∴OA=3,OC=2,AC= .
∵点P 在y轴上,
设点 P 的坐标为(0,m),
则
如解图,①当PA=CA时,以点A 为圆心,AC 长为半径画弧交y轴于点 P₁,此时点A在CP的垂直平分线上,
②当. 时,以点 C为圆心,AC长为半径画弧,交y轴于点 P₂,P₃,
即
解得 或
③当PC=PA时,作线段AC的垂直平分线交y轴于点 P₄,
即 解得
∴P₄(0, ).
综上所述,点P的坐标为(0,2)或(0, 或(0, 或
二阶 设问进阶练
例 解:(1)∵直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点C,∴A(-3,0),C(0,3),
∵ 抛物线 与x轴交于点B,
∴B(1,0),
如解图①,当△BCD 是以 BC 为底的等腰三角形,作 BC 的垂直平分线交y轴于点 D,则有 BD=CD,
∵ 点 D 是y轴上的点,
∴设D(0,d),.
即 解得
∴ 点D 的坐标为
(2)存在.
如解图②,过点 O 作直线 OP⊥AC 于点 P,交抛物线于点 E₁,E₂,则点 E₁,E₂即为所求.
∵OA=OC=3,
∴OP 是线段AC 的垂直平分线,
∵A(-3,0),C(0,3),∴
∴直线OP 的解析式为y=-x,
联立
解得
∴点E的坐标为 或
(3)存在.
①当BC=BF时,如解图③,以点 B 为圆心,BC长为半径画弧,交直线AC于点 F₁,设F₁(f,f+3),由题意可得,
解得.f₁=0(舍去),. ∴F₁(-2,1);
②当BC=CF时,如解图③,以点C为圆心,CB 长为半径画弧,交直线AC于点 F₂,F₃,设F(m,m+3),
由题意可得
∵CF=BC,∴CF²=BC²,
解得 或
综上所述,点F 的坐标为(-2,1)或( 或
(4)存在.
∵ 抛物线的解析式为
∴H(-1,4),
∵A(-3,0),∴AH=2 ,
①如解图④,当AH为△AHK 的底时,作AH 的垂直平分线K₁L交x轴于点 K₁,交 AH 于点 L,
∴L(-2,2),
设直线AH 的解析式为y=kx+b,将A,H两点坐标代入,得y=2x+6,
∴设直线 K₁L的解析式为
将L(-2,2)代入得c=1,
∴ 直线 K₁L 的解析式为
∴令y=0,得x=2,∴K₁(2,0);
②如解图④,当 AH 为△AHK 的腰时,以点 A 为圆心,AH为半径画弧,与x轴交于点 K₂,K₃,
此时
同理,以点 H为圆心,AH为半径画弧,与x轴交于点 K₄,此时 K₄ 与点 B 重合,即K₄(1,0).
综上所述,点K的坐标为(2,0)或(2 -3,0)或 或(1,0);
(5)存在.
由题意得,抛物线 的对称轴是直线x=-1,∴设G(-1,n),
当△ACG是等腰三角形时,分以下三种情况:
①当AG=AC时,如解图⑤,以点A为圆心,AC长为半径画弧,交对称轴于点 G₁,G₂,
解得
②当CA=CG时,如解图⑤,以点C 为圆心,CA长为半径画弧,交对称轴于点G₃,G₄,
解得
③当GA=GC时,如解图⑤,作AC的垂直平分线交对称轴于点 G₅,
解得n=1,
∴G₅(-1,1).
综上所述,点 G 的坐标为( 或(-1, 或 或 或(-1,1).
三阶 综合强化练
1. 解:(1)∵抛物线 与直线l:y=x-1交于A,B 两点,
∴联立 解得
∴A(-3,-4),B(0,-1);
(2)设点M的坐标为( 则点 N的坐标为(m,m-1),
∵ 点M是抛物线上A,B 两点之间的一个动点(不与A,B 重合),∴-3<m<0,
的最大值为 ,
∴ MN的取值范围为
(3)存在.
∵A(-3,-4),B(0,-1),∴AB=3 ,
①如解图,当AB 是△ABC的底时,作线段AB 的垂直平分线,交AB 于点D,交y轴于点C₁,
∵C₁D⊥AB,
∴设直线C₁D的解析式为::y=-x+b,将点 代入,得b=-4,
∴直线C₁D的解析式为::y=-x-4,∴C₁(0,-4);
②如解图,当AB是△ABC的腰时,分别以点 A,B 为圆心,以AB长为半径作圆,交y轴于点 C₂,C₃,C₄,
综上所述,C点坐标为(0,-4)或(0,-7)或(0, 或
2. 解:(1)∵直线 BC分别与x轴,y轴交于点 B,C,∴B(6,0),C(0,-6).
∵抛物线 经过点B,C,
∴将B,C两点坐标代入,
得 解得
∴抛物线的解析式为
(2)∠AEP+∠ACO=90°.
理由:由(1)知抛物线的解析式为 令y=0,解得x₁=-2,x₂=6,∴A(-2,0),∴OA=2,
∴AC=AE,∴∠ACE=∠AEC,
∴∠ACO+∠OCB=∠PAE+∠CBO.
∵OB=OC,∴∠OCB=∠CBO=45°,
∴∠ACO=∠PAE.
∵∠AEP+∠PAE=90°,
∴∠AEP+∠ACO=90°;
(3)存在.
设P(m,0),则
当△CEF是等腰三角形时,分三种情况讨论:
①当CE=EF时,
解得m=0(舍去)或 或
或
②当CE=CF时,点C在EF的垂直平分线上,
解得m=0(舍去)或m=2,
∴P(2,0);
③当CF=EF时,.
解得m=4或m=0(舍去).
∴P(4,0).
综上所述,点 P 的坐标为 或 或(2,0)或(4,0).
3. 解:
∴A(- ,0),B(3 ,0),
∵C(0,3),
∴ 抛物线的解析式为
∴将A,B 两点坐标代入抛物线解析式,
得 解得
∴抛物线的解析式为
(2)【思路点拨】看见求比例关系或线段比值,可考虑利用相似三角形的比例关系求解.
如解图①,过点D作DG⊥x轴于点G,交BC于点F,过点 A 作AK⊥x轴交直线 BC 于点 K,
设直线 BC的解析式为y=kx+d(k≠0),将B(3 ,0),C(0,3)分别代入y=kx+d,
得
解得
∴直线 BC 的解析式为
设点 则
∵DG⊥x轴,AK⊥x轴,
∴AK∥DG,△DFE∽△AKE,
∴当 时 取得最大值,最大值为 ;
(3)存在,点M的坐标为 或( ,2 )或( ,0)或( 或
【解法提示】∵ 点 M 是抛物线对称轴上一点,∴ 设M( ,m),∵B(3 ,0),C(0,3),∴BC²=36,BM²= 如解图②,分三种情况:①当CM=BM时,作线段 BC 的垂直平分线,交BC于点 F,交抛物线对称轴于点 ∵ 直线 BC 的解析式为 ∴设直线 M₁F的解析式为 ,将点 F 的坐标代入得 x-3,∴M₁( ,0);②当BC=BM时,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交抛物线对称轴于点M₂,M₃, 解得 ;③当 CM=BC时,以点C 为圆心,BC长为半径画弧,交抛物线对称轴于点 解得 综上所述,点M的坐标为( ,0)或( ,2 )或( 或 或
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