内容正文:
4.4 一次函数的应用-特殊三角形的存在性
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【知识梳理】
★知识点一 等腰三角形的存在性
(1)找点的个数或点的坐标时,采用画弧法:以等腰三角形确定边两端点分别为圆心,确定边长度为半径画弧,与动点所在直线的交点即为所求点,另外确定边的垂直平分线与动点所在直线的交点即为所求点;
(2)两点间的距离公式:
设两点A、B以及坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),则A、B之间的距离为:
(3)注意分类讨论情况
原理:根据等腰三角形的定义,以两腰的三种情况进行分类讨论.
作图:口诀:两圆一线!
几何法:两腰相等、两底角相等、三线合一性.
代数法:两点间的距离公式,列方程,解方程,检验根(除重、查漏);
边相等+距离公式
B(,)、P(,)、Q(,)
①BP=BQ时:
②PB=PQ时:
③QB=QP时:
例1.如图,直线与x轴、y轴分别交于B、C两点.
(1)求B、C两点的坐标;
(2)若点A(x,y)是第一象限内的直线上的一个动点,则当点A运动到什么位置(求出点A 的坐标)时,△AOB的面积是3;
(3)在(2)成立的情况下,x轴上是否存在点P,使△POA是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
变式训练一:
1.如图,在平面直角坐标系中,直线AB交坐标轴于点A(0,6),B(8,0),点C为x轴正半轴上一点,连接AC,将△ABC沿AC所在直线折叠,点B恰好与y轴上的点D重合.
(1)求直线AB对应的函数表达式;
(2)P为直线AB上一点,,求点P的坐标;
(3)若点Q在x轴上,且△ABQ为等腰三角形,请直接写出点Q的坐标.
★知识点二 直角三角形的存在性
①运用勾股定理:a²+b²=c²;
②两点间的距离公式;
设两点A、B以及坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),则A、B之间的距离为:
③注意分类讨论情况
原理:根据直角三角形的定义,以直角顶点分三种情况进行讨论。
作图:口诀:两线一圆!
代数法:两点间的距离公式,列方程,解方程,检验根(除重、查漏).
代数法:勾股定理+距离公式
A(,)、B(,)、P(,)
①∠A=90°:
②∠B=90°:
③∠P=90°:
例2.如图,已知直线y=kx+b(k、b为常数,且)经过点(-1,2),与x轴交于点A(-2,0),,与y轴交于点B.
(1)求该直线的函数表达式和点B的坐标;
(2)在y轴上是否存在点C,使得以点A、B、C为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点C的坐标;若不存在,请说明理由.
变式训练二:
2.如图,一次函数的图象与x轴和y轴分别交于点A和点B,将△AOB沿直线CD对折,使点A和点B重合,直线CD与x轴交于点C,与AB交于点D.
(1)求A,B两点的坐标:
(2)求OC的长;
(3)设P是坐标轴上一动点,若使△PAB是直角三角形,直接写出点P的坐标(不需计算过程).
★知识点三 等腰直角三角形的存在性
几何法:构造“K”型全等(先假设某个点所在角为直角,然后在变化过程中找等腰)
①∠P=90°
②∠Q=90°
③∠O=90°
代数法:边相等+勾股定理
O(,)、P(,)、Q(,)
①∠O=90°
②∠P=90°
③∠Q=90°
例3.如图,在平面直角坐标系中,直线l1与x轴交于点A(-4,0),与y轴交于点B,且与直线交于点C,点C的横坐标为2.
(1)求直线l1的解析式;
(2)在x轴上取点M,过点M作x轴的垂线交直线l1于点D,交直线l2于点E.若DE=2,求点M的坐标;
(3)在第二象限内,是否存在点Q,使得△QAB为等腰直角三角形?若存在,请直接写出点Q坐标;若不存在,请说明理由.
变式训练三:
3.【模型呈现】
(1)如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,过点B作于点D,过点C作于点E,求证:.
【模型应用】
(2)如图2,一次函数y=3x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点A作线段且AC=AB,直线BC交x轴于点D.求点D的坐标.
【模型迁移】
(3)如图3,在(2)条件下,点E坐标为(4,1),F是x轴上一个动点,P是直线BD上一个动点,若△EFP是以点E为直角顶点的等腰直角三角形,请直接写出点的坐标.
【挑战自我】
1.如图,在平面直角坐标系中,将直线向下平移2个单位长度得到直线l,且直线l与x轴、y轴分别交于A,B两点.
(1)求直线l的解析式及点A,B的坐标.
(2)M是x轴上的一个动点,要使以A,B,M为顶点的三角形是以AB为腰的等腰三角形,请求出符合条件的所有点M的坐标.
2.如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C是OB的中点.
(1)求点C的坐标;
(2)求△ABC的面积;
(3)在坐标轴上是否存在一点P,使得△ABP是直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于点A、B,点C在x轴的正半轴上,若将△CAB沿直线BC折叠,点A恰好落在y轴正半轴上的点D处.
(1)如图1,求点A、B两点的坐标;
(2)如图2,求直线CD的表达式;
(3)点M是y轴上一动点,若,求点M的坐标;
(4)连接AD,在第一象限内是否存在点P,使△PAB 为等腰直角三角形,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
3.已知一次函数y=与x轴,y轴交于A,B两点,点M在x轴上,若△ABM是等腰三角形,则符合条件的点M坐标为 .
4.直线y=kx﹣4与x轴、y轴分别交于B、C两点,且=.
(1)求点B的坐标和k的值;
(2)若点A是第一象限内的直线y=kx﹣4上的一动点,则当点A运动到什么位置时,△AOB的面积是12?
(3)在(2)成立的情况下,x轴上是否存在点P,使△POA是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图一次函数y=kx+b的图象经过点A(0,6),并与直线相交于点B,与x轴相交于点C,其中点B的横坐标为3.
(1)求一次函数y=kx+b的表达式;
(2)点Q为直线y=kx+b上一动点,当点Q运动到何位置时,△OBQ的面积等于?请求出点Q的坐标;
(3)在y轴上是否存在点P,使△PAB是等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,在平面直角坐标系中,过点A(0,6)的直线AB与直线OC相交于点C(2,4)动点P沿路线O→C→B运动.
(1)求直线AB的解析式;
(2)设△OPB的面积S,点P的横坐标为m,求出S与m的关系式;
(3)是否存在点P,使△OBP是直角三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图,已知函数y=x+1的图象与y轴交于点A,一次函数y=kx+b的图象经过点B(0,﹣1),与x轴以及
y=x+1的图象分别交于点C、D,且点D的坐标为(1,n),
(1)则n= ,k= ,b= ;
(2)在x轴上是否存在点P,使得以点P,C,D为顶点的三角形是直角三角形?若存在求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8.如图1,在矩形OACB中,点A,B分别在x轴、y轴正半轴上,点C在第一象限,OA=8,OB=6
(1)请直接写出点C的坐标;
(2)如图3,动点P在第一象限或x轴上,且点P在直线y=2x﹣4上,点D在线段AC上,是否存在以点P为直角顶点的等腰直角三角形BDP,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
9.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴、y轴分别交于点A(3,0),B(0,4),点C在y轴的负半轴上,若将△CAB沿直线AC折叠,点B恰好落在x轴正半轴上的点D处.
(1)AB的长为 ,点D的坐标是 ;(2)求点C的坐标;
(3)在第一象限内是否存在点P,使△PAB为等腰直角三角形,若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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