内容正文:
分类讨论题
专题二
江西2024版
(6年6考)
目 录
类型1
预测卷
类型2
类型3
类型4
题组本
3
点的位置不确定的分类讨论情形:
1.点在三角形或四边形中位置的分类讨论:①点在边上(分别在三角形的三条边上,四边形的四条边上讨论);②点在对角线上(四边形有两条对角线,要分两种情况讨论).
类型1
点的位置不确定(2024题12,2020题12,2019题12)
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4
2.四点中三点共线分四种情况讨论:如A,B,C,D四点中有三点共线,则分A,B,C三点共线;A,B,D三点共线;A,C,D三点共线;B,C,D三点共线.
3.图形折叠后点的位置的分类讨论:①点在原图形的内部;②点在原图形的边上;③点在原图形的外部.
4.点在坐标轴上的分类讨论:①点在x轴正半轴上;②点在x轴负半轴上;③点在y轴正半轴上;④点在y轴负半轴上.
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如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=7,E为AD上的一个点,AE=3.若F为矩形ABCD边上的一个点,连接EF,且EF=5,则BF的长为________.
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【解题指导】根据题意,得DE=4,故点F不在
AD上.如图,当点F在AB上,即为F1时,在
Rt△AEF1中,由勾股定理可得AF1的长,从而求
出BF1的长;当点F在BC上,即为F2时,易证四边
形ABF2E为矩形,即可得出结果;当点F在CD上,即为F3时,在Rt△DEF3中,由勾股定理可得DF3的长,再在Rt△BCF3中,由勾股定理可得结果.
【规范解答】1或3或
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1.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3.P为射线AB上的一
个点,且△BCP的三边之比为1∶2∶,则AP的长为___________.
或10
2.(2024新疆)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A
=30°,AB=8.若点D在直线AB上(不与点A,B重
合),且∠BCD=30°,则AD的长为__________.
6或12
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3.在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=2,D是BC的中点,P是AB边上的一个点.当四边形ACDP有一组邻边相等时,AP的长是
____________.
4.在△ABC中,∠A=∠B=30°,BC=6,点P在三角形的边上.若
BP=2CP,则CP的长为__________________.
2或1或
2或2
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5.如图,在平面直角坐标系xOy中,正方形OABC的边长为2,P为x
轴上的一个动点.若BP与∠ABC的两边所组成的角的度数之比为1∶3,
则点P的坐标为___________________________________(参考数据:
tan22.5°=-1).
(4-2,0)或(4,0)
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6.如图,△ABO是等边三角形,顶点O与坐标原点重合,OA=6,
☉O的半径是2.若圆上的点P到△ABO的边的中点的距离是,
则点P的坐标是___________________________________.
(3,)
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7.(2024绥化)在矩形ABCD中,AB=4 cm,BC=8 cm.点E在直线AD上,且DE=2 cm,则点E到矩形对角线所在直线的距离是________ ______________cm.
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当所给定长未说明是等腰三角形的底还是腰时,需分情况讨论,具体方法如下:①当定长为腰,找已知直线上满足条件的点时,以定长的某一端点为圆心,定长为半径长画弧,若所画弧与直线有交点且交点不是定长的另一端点,则交点即为所求的点,否则满足条件的点不存在;②当定长为底边,找已知直线上满足条件的点时,作出定长的垂直平分线,若作出的垂直平分线与直线有交点,则交点即为所求的点,否则满足条件的点不存在.
类型2
等腰三角形的腰和底不确定(2022题12)
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13
如图所示的是一张矩形纸片ABCD.已知AB=8,AD=7,E为AB上的一个点,AE=5.现要剪下一张等腰三角形纸片AEP,点P在长方形ABCD的某一条边上,则等腰三角形AEP的底边长是________.
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【解题指导】本题中由于等腰三角形AEP的顶角不确定,故需分三种情况进行讨论:①当PA=PE时,点P在CD边上,AE即为等腰三角形AEP的底边;②当AP=AE=5时,△AEP是等腰直角三角形,此时点P在AD边上,由勾股定理求出底边PE的长度即可;③当EP=AE=5时,点P在BC边上,由题意可知BE的长度,可用勾股定理求出PB,再由勾股定理求出底边AP的长度即可.
【规范解答】5或5或4
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8.如图,在△ABC中,∠B=40°,∠C=30°,点D在△ABC的边
上,连接AD.若△ABD为等腰三角形,则该等腰三角形的顶角的度
数为_______________________.
100°或40°或110°
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9.如图,已知点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,点B在x轴正半轴上.若△OAB为等腰三角形,且腰长为5,则AB的长为___________
__________.
5或2
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10.在Rt△ABC中,AC=3,BC=4,P为斜边AB上的一个点.若△PAC
为等腰三角形,则AP的长为___________.
11.在Rt△ABC中,AB=AC=2.以AC为边在Rt△ABC外部作等腰直角
三角形ACD,则BD的长为___________________.
3或
4或2
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12.(2024吉安青原区期末)如图,Rt△ABC中,∠A=20°,∠BCA=90°,点P在AB上,过点P作PM⊥AC,垂足为M.当△BCP为等腰三角形时,∠CPM的度数为___________________.
40°或70°或55°
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13.(2024瑞昌一模)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点
O,AB=2,∠ABC=60°,E为BC的中点,F为线段OD上一动
点.当△AEF为等腰三角形时,DF的长为____________________.
3-或3
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14.(2024瑞金期中)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(2,0),(0,1),点C在第一象限内.若△ABC为等腰直角三角形,
则点C的坐标为___________________________.
(1,3)或(3,2)或
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直角三角形的直角不确定时需要考虑以下两方面:①从角考虑哪个顶点为直角顶点;②从边考虑哪条边为直角边,哪条边为斜边.
类型3
直角三角形的直角不确定(2023题12)
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22
如图,在▱ABCD中,∠B=60°,BC=2AB,将AB绕点A逆时针旋转角α(0°<α<360°)得到AP,连接PC,PD.当△PCD是直角三角形时,旋转角α的度数为________.
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【解题指导】如图,连接AC,取BC的中
点E,连接AE,易证△ABE是等边三角形,
进而可得∠ACD=90°.由题意可知,点P在
以点A为圆心,AB长为半径的圆上.当点P在
对角线AC上,即为P1时,△P1CD是以C为直角顶点的直角三角形,此时旋转角α的度数为∠BAC的度数;当点P在CA的延长线上,即为
P2时,△P2CD是以C为直角顶点的直角三角形,此时旋转角α的度数
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为360°-∠BAP2;当点P在BA的延长线上,即为P3时,易证四边形P3ACD是矩形,△P3CD是以D为直角顶点的直角三角形,此时旋转角α为平角;取CD的中点G,以点G为圆心,CD长为直径作☉G,连接AG,根据勾股定理,得AG=CD>CD,∴☉A与☉G相离,∴∠DPC<90°.
【规范解答】90°或270°或180°
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15.在菱形ABCD中,AB=5,cos∠ABC=,AE⊥CD,垂足为E,点
P在对角线BD上.当△APE为直角三角形时,其斜边长为____________.
5或4或
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16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°,BC=2,P为斜边AB上的一个动点(点P不与点A,B重合).过点P分别作PD⊥AC,PE⊥BC,垂足分别为D,E,连接DE,PC交于点Q,连接AQ.当
△APQ为直角三角形时,AP的长为____________.
3或2
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17.如图,在△ABC中,已知∠ACB=90°,∠A=30°,∠ACB的
平分线与AB相交于点P,等腰直角三角形DEF的顶点D在射线CP上,
且EF∥AB,连接PE,PF.将△DEF沿CP方向平移,当△PEF为直
角三角形时,∠DPF的度数为____________________.
0°或45°或15°
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18.如图,在矩形ABCD中,AD=4,AB=14,E是AB上的一个点,
且AE=2,F是AD的中点,P是矩形ABCD的边上任意一点.当△PEF
为直角三角形时,PE的长为_________________.
2或8或8
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19.(2024上饶玉山一模)在菱形ABCD中,∠ABC=30°,AC⊥BD,
点E在对角线BD上,∠AED=45°,P是菱形边上一点.若△AEP是
以AE为直角边的直角三角形,则tan∠APE的值为_______________.
1或
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20.(2024鹰潭一模)如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠B=2∠A,E,
F分别是AD,AB的中点,动点P从B出发,沿着顺时针方向运动到C
点.当△PEF为直角三角形时,PB的长度为_________________.
3或
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若等边三角形一个顶点确定,则根据另两个顶点在不同直线位置上分类讨论;若等边三角形一边确定,则根据另一个顶点的不同位置分类讨论;若多边形一边确定,则根据多边形不同位置分类讨论.
类型4
特殊多边形(含三角形)的位置不确定(2021题12)
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32
如下图,在边长为6的正六边形ABCDEF中,连接BE,CF,其中M,N分别为BE和CF上的动点.若以M,N,D为顶点的三角形为等边三角形,且边长为整数,则该等边三角形的边长为________.
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【解题指导】设BE,CF交于点O.由题意可知,
可分两种情况讨论:①若点M位于OB(不含点O)上,
连接BD,DF,BF.由正六边形的性质可得BD=
DF=BF,则△BDF为等边三角形.易得BD=
2CD·cos∠CDB=2CD·cos30°=18,∴当点M与点B重合、点N与点F重合时,满足题意,此时等边三角形的边长为18.当点M位于OB(不含点O)上,且与点B不重合时,易知∠MDN<∠BDF,即∠MDN<60°,∴此时不存在△MND为等边三角形的情况;
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②若点M位于线段OE上,当△MND为等边三角
形时,∠MDN=60°.如图,作射线DP交线段
CO于点G,将射线DP绕点D顺时针旋转60°,
得到射线DQ,交线段OE于点H,连接GH.当DP
经过点C或点O时,易证△HGD为等边三角形.当
DP不与点O,C重合时,连接OD,易知∠HOD=∠GCD=60°.∵∠CDO-∠GDO=∠GDH-∠GDO,∴∠CDG=∠ODH.
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又∵CD=OD,∴△CDG≌△ODH,∴DG=DH,∴△HGD为等边三角形.当△MND与△HGD重合时,△MND为等边三角形.易知当DG⊥OC时,△HGD的边长最小,为6×=9;当点G与点C或点O重合时,△HGD的边长最大,为6.
【规范解答】9或10或18
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21.以A,B,C,D为顶点的菱形中,AB的长为3,∠ABD=30°,
则该菱形的面积为_________________.
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22.定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是
直角的凸四边形叫做“等腰直角四边形”.如图,
在矩形ABCD中,AB=6,BC=9,P是对角线
AC上的一个点,且AP∶PC=2∶3.过点P作直线
分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFP是“等腰直角四边
形”,则AE的长是________________.
2或3.6或5.2
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23.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D在BC边上,
tan∠ADB=,以AD为边作正方形ADEF,连接BE.若AB=3,
则线段BE的长为_____________.
24.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,过点B的直线把
△ABC分割成两个三角形.若其中只有一个是等腰三角形,则这个等
腰三角形的面积是___________________.
2
3.6或4.32或4.8
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25.(2024江西样卷一)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=10,E为
BC边上一点,BE=3,点P沿着边按B→A→D的路线运动.在运动过
程中,若△PAE中有一个角为45°,则PE的长为_________________.
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