专题02因动点产生的直角三角形问题(解析版)_第1页
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文档简介

1、备战2020中考数学之解密压轴解答题命题规律专题02因动点产生的直角三角形问题【类型综述】解直角三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根. 一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或勾股泄理列方程.有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便.解直角三角形的问题,常常和相似三角形、三角比的问题联系在一起.如果直角边与坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个新的相似直角三角形, 这样列比例方程比较简便.【方法揭秘】我们先看三个问题:1. 已知线段以线段AB为直角边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是

2、什么?2. 已知线段AB,以线段AB'h斜边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?3. 已知点A(4.0),如果AOAB是等腰宜角三角形,求符合条件的点B的坐标.图1图2图3如图1,点C在垂线上,垂足除外.如图2,点C在以AB为直径的圆上,A、B两点除外.如图3,以OA为边画两个正方形,除了 0、A两点以外的顶点和正方形对角线的交点,都是符合题意的点B,共6个.如图4,已知A(3, 0), B(l,4),如果直角三角形ABC的顶点(7在$轴上,求点C的坐标.我们可以用几何的方法,作AB为直径的圆,快速找到两个符合条件的点C.如果作丄y轴于D 那么AOCsCDB.m 1这个方程

3、有两个解,分别对应图中圆与y轴的两个交点.【典例分析】2【例2】已知在平面直角坐标系xOy中,直线/别交x轴和丿轴于点A (3, 0), B (0, 3).il/1§1图2(1) 如图1,已知OP经过点O,且与直线h相切于点B,求OP的直径长;(2) 如图2,已知直线?2:别交x轴和丿轴于点C和点D,点0是宜线“上的一个动点,以。为圆心,20为半径画圆. 当点0与点C重合时,求证:直线h与OQ相切; 设O0与直线h相交于M, N两点,连结QM, QN.问:是否存在这样的点0,使得0WN是等腰直 角三角形,若存在,求出点。的坐标;若不存在,请说明理由.【例3】如图1,在RtAABC中,

4、ZACB=90。,AB=13, CDAB,点E为射线CD上一动点(不与点C重合),联结AE交边于F, ZBAE的平分线交BC于点G.(1) 当CE=3时,求Sg : Sm的值;(2) 设CE=x, AE=yt当CG=2GB时,求y与x之间的函数关系式;(3) 当AC=5时,联结EG,若ZUEG为宜角三角形,求BG的长.图1【例4】综合与实践折纸是一项有趣的活动,同学们小时候都玩过折纸,可能折过小动物、小花、飞机、小船等,折纸活动也 伴随着我们初中数学的学习.在折纸过程中,我们可以通过研究图形的性质和运动、确定图形位置等,进一步发展空间观念,在经历借 助图形思考问题的过程中,我们会初步建立几何宜

5、观,折纸往往从矩形纸片开始,今天,就让我们带着数 学的眼光来玩一玩折纸,看看折叠矩形的对角线之后能得到哪些数学结论实践操作如图1,将矩形纸片ABCD沿对角线AC翻折,使点B,落在矩形ABCD所在平面内,B,C和AD相交于点E,连接BD解决问题在图1中, B,D和AC的位置关系为_; 将AAEC剪下后展开,得到的图形是_:(2) 若图1中的矩形变为平行四边形时(ABHBC),如图2所示,结论和结论是否成立,若成立,请挑选 其中的一个结论加以证明,若不成立,请说明理由;(3) 小红沿对角线折叠一张矩形纸片,发现所得图形是轴对称图形,沿对称轴再次折叠后,得到的仍是轴对 称图形,则小红折叠的矩形纸片的

6、长宽之比为;拓展应用(4) 在图2中,若ZB=30°, AB=4V3 ,当 AB,D恰好为直角三角形时,BC的长度为.【例5】如图,己知二次函数y=ax求此二次函数解析式; 点D为抛物线的顶点,试判断aBCD的形状,并说明理由; 将直线BC向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M, N两点(点M在y轴的右侧),+bx+3的图象与x轴分别交于A(1,O), B(3,0)两点,与y轴交于点C备用图当AAMN为直角三角形时,求t的值.【例6】如图,抛物线y=mP+nx -3 (mO)与x轴交于A(3, 0), B(l, 0)两点,与y轴交于点C,直 线y=x与该抛物线交

7、于E, F两点.(1) 求点C坐标及抛物线的解析式.(2) P是直线EF下方抛物线上的一个动点,作PH丄EF于点H,求PH的最大值.(3) 以点C为圆心,1为半径作圆,0C±是否存在点D,使得aBCD是以CD为直角边的直角三角形?【变式训练】1. 如图,点M是直线y=2x+3上的动点,过点M作MN垂直于x轴于点N 轴上是否存在点P,使得AlVINP为等腰直角三角形,则符合条件的点P有(提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)()A. 2个 B. 3个 C4个 D. 5个2. 如图,已知A、B两点的坐标分别为(8, 0)、(0, 8),点C、F分别是直线x=5和x轴上的动点,CF=

8、10,点D是线段CF的中点,连接AD交$轴于点E,当'ABE面积取得最小值时,tanZBAD的值 是()173.如图,在AABC中,7179D.AB=2, AO二BO. P是直线CO上的一个动点,ZAOC=60%当ZkPAB是以BP为直角边的直角三角形时,AP的长为()A V5J.2 B. 、2厅,2 C 371 D vl0, 24. 如图,43是0 0的直径,弦BC = 2cm. F是弦BC的中点,lABC = 60&.若动点E以的速度从4点 出发沿着ArBrH方向运动,设运动时间为t(s)(O<i <3),连结EF,当"EF是直角三角形时,t (s)

9、的值为B7 79c. a或1 d. 4或1或a125. 若。点坐标(4, 3),点F是丫轴正半轴上的动点,点0是反比例函数y = (x > 0)图象上的动点,若x刃0为等腰直角三角形,则点尸的坐标是.6. 如图,长方形 ABCD 中,zA=ABC=乙BCD=zD=90°, AB=CD=J AD=BC=10,点 E 为射线 AD 上的一个动点,若与BE关于直线BE对称,当BC为直角三角形时,AE的长为7. 如图,AB为OO的宜径,C为OO上一点,过B点的切线交AC的延长线于点D, E为弦AC的中 点,AD = 10, BD = 6,若点P为直径的一个动点,连接EP,当AAEP是直

10、角三角形时,4P的&如图.RtA ABC中,ZC=90°, AC=2, BC=5,点D是BC边上一点且CD=1,点P是线段DB ±一动 点,连接AP,以AP为斜边在AP的下方作等腰RtA AOP.当P从点D出发运动至点B停止时,点O的 运动路径长为 9. 如图,AB是00的直径,弦BC=6cm, AC=8cm.若动点P以2cm/s的速度从B点出发沿着B-A的方向运动,点Q以lcnVs的速度从A点岀发沿着A-C的方向运动,当点P到达点A时,点Q也随之停止运动设运动时间为Ms),当aAPQ是直角三角形时,t的值为10. 定义:在平面直角坐标系中,对于任意两点A (

11、71;, b), B (c, d),若点T (x, j)满足二,J = 斗那么称点T是点A, B的融合点.一 1 + 48 + (-2)例如:A (-1, 8), B (4, -2),当点 T (x, j)满足 x=l9 y=2 时,则点 T (1, 2)是点A, B的融合点.(1) 已知点A (1, 5), B (7, 7), C (2, 4),请说明其中一个点是另外两个点的融合点.(2) 如图,点D (3, 0),点E (/, 2/+3)是直线/上任意一点,点T (x, >)是点D, E的融合点. 试确定丿与x的关系式. 若直线ET交x轴于点当AD77/为直角三角形时,求点E的坐标.

12、411. 如图,在矩形ABCO中,AO=3, tanZACB=-,以O为坐标原点,OC为兀轴,OA为)'轴建立平 面直角坐标系.设D, E分别是线段AC, OC上的动点,它们同时出发,点D以每秒3个单位的速度从点 A向点C运动,点E以每秒1个单位的速度从点C向点O运动,设运动时间为f秒.(1) 求直线AC的解析式;(2) 用含的代数式表示点D的坐标;(3) 当/为何值时,AODE为宜角三角形?(4) 在什么条件下,以RtAODE的三个顶点能确定一条对称轴平行于)'轴的抛物线?并请选择一种情况, 求出所确定抛物线的解析式.12. 如图,顶点为M的抛物线y = ax2+bx + 3

13、与"轴交于4(3,0), B(-1,0)两点,与,轴交于点C.备用團(1) 求这条抛物线对应的函数表达式;(2) 问在)'轴上是否存在一点P,使得心M为直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说 明理由.(3) 若在第一象限的抛物线下方有一动点D,满足D4 = OA,过D作DG丄兀轴于点G,设AADG的 内心为试求C/的最小值.13. 如图.在等腰R仏ABC中,ZACB = 90AB = 14>/2.点D,E分别在边AB,BC上,将线段ED绕点團1图2(1) 如图1,若AD = ED,点E与点C重合,AF与DC相交于点O.求证:BD = 2DO.(2) 已知点G为

14、AF的中点. 如图2,若AD = BD、CE = 2,求DG的长. 若AD = 6BD,是否存在点E,使得是宜角三角形?若存在,求CE的长;若不存在,试说明理 由14. 已知在平面直角坐标系xOy中,直线人分别交兀轴和轴于点A(-3,0)、B(0,3).如图1,已知0P经过点O,且与直线厶相切于点求0P的直径长;如图2,已知直线/2: y = 3x-3分别交x轴和)'轴于点C和点D,点0是直线厶上的一个动点,以Q为圆心,2JI为半径画圆. 当点0与点C重合时,求证:直线厶与O0相切; 设O0与直线人相交于两点,连结0AA0N.问:是否存在这样的点0,使得0MN是等腰直角三角形,若存在,

15、求出点。的坐标;若不存在,请说明理由.点C.(1) 求出直线BC的解析式.(2) M为线段BC上方抛物线上一动点,过M作x轴的垂线交BC于H,过M作M0丄BC于0求出厶血。 周长最大值并求出此时M的坐标;当4应0的周长最大时在对称轴上找一点使AR - MR最大,求出 此时R的坐标.(3) T为线段BC上一动点,将"CT沿边OT翻折得到公OC7,是否存在点7'使AOCT与"BC的重叠 部分为直角三角形,若存在请求出BT的长,若不存在,请说明理由.16. 在平面宜角坐标系中,抛物线y=x2+ (k-l) x-k与直线y=kx+l交于A, B两点,点A在点B的左 侧.(1

16、) 如图1,当k=l时,直接写出A, B两点的坐标;(2) 在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在宜线AB下方,试求出AABP面积的最大值及 此时点P的坐标;(3) 如图2,抛物线y=x2+ (k1) x-k (k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在宜 线y=kx+l上是否存在唯一一点Q,使得ZOQC=90°?若存在,请求出此时k的值;若不存在,请说明理 由17. 在平面直角坐标系中,抛物线y = /2x + 3与x轴交于A, B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D.(1) 请直接写出点A, C, D的坐标;(2) 如图(1),在x轴上找一点

17、E,使得ACDE的周长最小,求点E的坐标;(3) 如图(2), F为直线AC上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得AAFP为等腰直角三角形?若存 在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.18. 如图,已知抛物线y = ax2+bx + c(aO)的对称轴为直线x = -l9且抛物线与x轴交于A. B两点, 与y轴交于c点,其中a(lo), c(o,3).(1) 若直线y = nn+n经过B、C两点,求直线3C和抛物线的解析式;(2) 在抛物线的对称轴尤=-1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3) 设点P为抛物线的对称轴x = -l±的一个动点

18、,求使为宜角三角形的点P的坐标.19. 已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A (0, 6), B (6, 0), C ( - 2, 0),点P是线 段AB上方抛物线上的一个动点.(1) 求抛物线的解析式;(2) 当点P运动到什么位置时,APAB的面积有最大值?(3) 过点P作x轴的垂线,交线段AB于点D,再过点P做PE/轴交抛物线于点E,连结DE,请问是否存在点P使APDE为等腰直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.20. 如图,己知抛物线y=ax2+bx+c的图像经过点A (0, 3)、B (1, 0),其对称轴为直线1: x=2,过点A 作AC/X轴

19、交抛物线于点C, ZAOB的平分线交线段AC于点E,点P是抛物线上的一个动点,设其横图图(1) 求抛物线的解析式;(2) 若动点P在直线OE下方的抛物线上,连结PE、PO,当m为何值时,四边形AOPE面积最大,并 求出其最大值;(3) 如图,F是抛物线的对称轴I上的一点,在抛物线上是否存在点P使APOF成为以点P为直角顶点 的等腰直角三角形?若存在,宜接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.21. 如图,在平面直角坐标系xOy中,A、B为x轴上两点,C、D为y轴上的两点,经过点A、C、B的 抛物线的一部分G与经过点A、D、B的抛物线的一部分C2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲

20、线称 为“蛋线”.已知点C的坐标为(0,看),点M是抛物线C2: y = mx2-2mx-3m ( m vo)的顶点.(1) 求A、B两点的坐标;(2) “蛋线”在第四象限上是否存在一点P,使得APBC的面积最大?若存在,求出APBC面积的最大值; 若不存在,请说明理由; 当ABDM为直角三角形时,求m的值.22. 如图,矩形OABC中,点O为原点,点A的坐标为(0,8),点C的坐标为(6,0).抛物线y = -討 +hx + c 经过A、C两点,与AB边交于点D.(1) 求抛物线的函数表达式;(2) 点P为线段BC上一个动点(不与点C重合),点Q为线段AC上一个动点,AQ=CP,连接PQ,设

21、CP=m, ACPQ的面积为S. 求S关于m的函数表达式,并求出m为何值时,S取得最大值;4 当S最大时,在抛物线y = -X2+bx + c的对称轴1上若存在点F,使AFDQ为直角三角形,请直接写 出所有符合条件的F的坐标;若不存在,请说明理由.2备战2020中考数学之解密压轴解答题命题规律专题02因动点产生的直角三角形问【类型综述】解直角三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根. 一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或勾股定理列方程.有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便.解直角三角形的问题,常常和相似三角形、

22、三角比的问题联系在一起.如果直角边与坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个新的相似直角三角形, 这样列比例方程比较简便.【方法揭秘】我们先看三个问题:1. 已知线段AB,以线段为直角边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?2. 已知线段以线段AB为斜边的直角三角形ABC有多少个?顶点C的轨迹是什么?3. 已知点A(4.0),如果是等腰直角三角形.求符合条件的点3的坐标如图1,如图2,点C在以AB为直径的圆上,A、B两点除外.如图3,以OA为边画两个正方形,除了 0、A两点以外的顶点和正方形对角线的交点,都是符合题意的点B,共6个.如图4,已知A(3,0), B

23、(l,4),如果直角三角形ABC的顶点C在y轴上,求点C的坐标.我们可以用几何的方法,作AB为直径的圆,快速找到两个符合条件的点C.如果作BDLy轴于D 那么AOCsCDB.m 1这个方程有两个解,分别对应图中圆与y轴的两个交点.【典例分析】1. 判断点P是线段0P的中点是解决问题的突破口,这样就可以用一个字母表示点几P的坐标.2. 分别求线段: BB点P到心'的距离:点P到的距离,就可以比较刊川与P'BB的而枳之比.满分解答(1) 当 x=l 时.卩=/ = 1,所以 (1,1), m = l.物线b的表达式为 尸OX2.代入点B2),可得0=1所以y =丄乂2 2(2) 点

24、Q在第一象限内的抛物线&上,宜角三角形Q8F存在两种情况: 如图3.过点B作B3'的垂线交抛物线&于a那么0(2, 4) 如图4, VXBB'为直径的圆D仃棚叽Ei交于点a那么QD= -BB9 =2.2设Q(x*2),因为0(0, 2).根据QD2=4列方程” +仅2 2尸=4解得x=±羽.此时Q(JJ、3) 如图因为点P2分别在抛物线弘 心设P(b占卜P© i?).2、-c2 因为o、p、p三点在同一条直线上,所以 空=竺,即M=2_.Of ON b c所以c=2b.所以P(2b,2b2).如團 6,由 4(1,1), 6(2,2);可得

25、A4f=2, BB'=A.由A1)、P(b,砒 可得点P到直线朋的距离PMH由8(2,2)x Pf(2b, 2b2),可得点P到直线阳的距离 啲=22-2所以 PA/V与ZkPW的面积比=2(夕一1): 4(2夕一2) = 1: 4考点伸展 第(2)中当ZBQB'=90°时,求点Q(x,F)的坐标有三种常用的方法:方法二,由勾股立理,得BQ如图1,已知OP经过点0 且与直线h相切于点B,求OP的直径长; 如图2,已知直线?2: J=3x一别交x轴和丿轴于点C和点D,点0是宜线上的一个动点,以Q为 圆心,2血为半径画圆. 当点0与点C重合时,求证:直线h与OQ相切; 设

26、O0与直线人相交于M, N两点,连结QM, QN.问:是否存在这样的点0,使得AOMN是等腰直 角三角形,若存在,求出点0的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】1)3运:2)见解析;(3-2,6-3x/2)或(3 +迈,6 + 3血)+B'Q2=B'B2.所以(x-2)2+(W2)2+(兀+2)2+(兀22)2=42 方法三,作QH丄B'B于H,那么QH2 = BfH BH.所以(x2 2)2=(x+2) (2-x)【例2】已知在平面直角坐标系xOy中,直线/别交x轴和丿轴于点A (-3, 0), B (0, 3).(1)证明aABC为等腰直角三角形,则0P的直径长=B

27、C=AB,即可求解:(2)证明CM = AC-sin45° = 4x= 2>/2 =圆的半径,即可求解:2(3)分点M、N在两条直线交点的下方、点M、N在两条直线交点的上方两种情况,分别求解即可.1V ZBOC=90°, 点 P 在 BC 上,V0P与直线相切于点B,ZABC=90°9 而 OA = OB, .ABC为等腰直角三角形, 则OP的直径长=BC=AB= 3近:(2)过点作CM丄AB.由直线 b: y=3x-3 得:点 C (1, 0),则 CM = ACsin45° = 4x2>/I =圆的Y故点M是圆与直线/i的切点,即:直线h

28、与OQ相切:当点M、N在两条直线交点的下方时,由题总得:MQ=NQ, ZMQN=90。,设点。的坐标为("?,3/h3),则点N (m,加+3,则NQ = m + 3-3m + 3 = 2y/2 , 解得:m = 3 - y/2 :当点M、N在两条直线交点的上方时,同理可得:m = 3 + 2 -故点Q的坐标为(3-血,6-3血)或(3 + 0, 6 + 3>/2)忌炼点拨解决第(3)问,要分点M、N在两条直线交点的下方、点M、N在两条直线交点的上方两种情况求解.【例3】 如图1,在RtAAJ?C中,ZACB=90。, AB=13, CD/ABt点E为射线3 上一动点(不与点

29、C重合),联结AE交边BC于F, ZBAE的平分线交BC于点G.(1) 当 CE=3 时,求 Sg : Sacaf 的值;(2) 设CE=x, AE=yt当CG=2GB时,求,与x之间的函数关系式;(3) 当AC=5时,联结EG,若ZV1EG为直角三角形,求G的长.1. 第(1)题中的ACEF和CAF是冋高三角形,面积比等于底边的比.2. 第(2)题中的AABC是斜边为宦值的形状不确左的宜角三角形.3第(3)题中的直角三角形A£G分两种情况讨论.(1) 如图 2,由 CEhAB?得兰= AF BA 13由于妙与AG!尸是同高三角形,所以 Smef: SgF=3 : 13,如图3,延长

30、"G交射线仞于由 CMi.AB,得竺=£2 = 2 所以 CM=Z4B=26.AB BG由 CWAB,得Z£.V£4 = Z5-Vf又因为卫M平分乙恥E,所以ZB/= ZZ.4.W.所以ZEMA = ZEAM所以 y=EA=EM=26-x.图4(3】在 RtZUBC 中'AC=5,所以BU=12. 如图4, Z-4GZ=90°时'延长EG交 朋于嘉 那么所以G是的中点.所咲G是BC的中点,BG=6. 如團 X 当ZEG=90° 时,由厶CAFsHEGF,得 ££ = £!.FE FG 由

31、CE.AB,得 ££ =兰.FE FA所以£1 =竺又因为 厶FG= Z刃2、所以疔GS必1 FG FA所以,/E1G=乙 B 所以 ZGN_S Z0 所以 G/ GB.11作GH丄旳那么BH=AH- 2在 RtAG方刃中,由 cosZ5=,得 BG= = .BG21324考点伸畏第(3)题的第种情况,当ZAEG=90°时的核心问题是说理G4=GB.如果用四点共圆,那么很容易.如图6,由A、C、E、G四点共圆,直接得到Z2=Z4.上海版教材不学习四点共圆,比较麻烦一点的思路还有:如图7,当ZAEG=90°时,设AG的中点为P,那么PC和PE分别

32、是RtAACG和Rt/VIEG斜边上的中线,所以 PC=PE=PA=PG.所以Z1=2Z2, Z3=2Z5.如图 8,在等腰APCE 中,ZCPE= 180° -2(Z4+Z5),又因为ZCPE= 180° -(Z1 + Z3),所以Z1 + Z3=2(Z4+Z5)所以Z1=2Z4.所以Z2=Z4=ZB.所以ZGAB=ZB所以 GA = GB.【例4】综合与实践折纸是一项有趣的活动,同学们小时候都玩过折纸,可能折过小动物、小花、飞机、小船等,折纸活动也 伴随着我们初中数学的学习.在折纸过程中,我们可以通过研究图形的性质和运动、确定图形位置等,进一步发展空间观念,在经历借 助

33、图形思考问题的过程中,我们会初步建立几何直观,折纸往往从矩形纸片开始,今天,就让我们带着数 学的眼光来玩一玩折纸,看看折叠矩形的对角线之后能得到哪些数学结论.实践操作如图1,将矩形纸片ABCD沿对角线AC翻折,使点B,落在矩形ABCD所在平面内,B,C和AD相交于点E,连接BD解决问题(1) 在图1中, B,D和AC的位置关系为_; 将AAEC剪下后展开,得到的图形是_;若图1中的矩形变为平行四边形时(ABMBC),如图2所示,结论和结论是否成立,若成立,请挑选 其中的一个结论加以证明,若不成立,请说明理由;(3) 小红沿对角线折叠一张矩形纸片,发现所得图形是轴对称图形,沿对称轴再次折叠后,得

34、到的仍是轴对 称图形,则小红折叠的矩形纸片的长宽之比为;拓展应用(4) 在图2中,若ZB=30°,当 AB,D恰好为直角三角形时,BC的长度为_.B1【答案】BD7/AC,菱形:见解析;(3)1: 1或JJ:1: (4)4 或 6 或 8 或 12.思炼点拨(1)根据折叠的相关性质即可解答,可得到展开的图形为菱形.(2) 根据四边形ABCD是平行四边形可得到ADAC = ZACB,再根据翻折的定义即可得到MEC是等腰 三角形,随之可解答.求岀AD = BC,根据翻折得到ZCB'D = ZADB',即可解答.(3) 分类讨论不同长宽比下的情况进行解答即可.求出四边形AC

35、B D是等腰梯形,再根据题意设ZADB =ZCB'D = y,解岀y,求出BC的长再分类讨 论即可.满分解礬()®BD7/AC.将AAEC剪卜后展开,得到的图形是菱形:故答案为BD7/AC,菱形:选择证明如下:四边形ABCD是T:行四边形,:.ADHBC、:.ZDAC = ZACB,将AABC沿AC翻折至 AB'C.:.ZACB,= ZACB,:.ZDAC = ZACB:.AE = CE,:.MEC是等腰三角形:二将AAEC剪卜后展开,得到的图形四边相等,将MEC剪下后展开,得到的图形四边是菱形.选择证明如下,四边形ABCD是平行四边形,AD = BC .将AABC沿

36、AC翻折至 AB'C,.B,C = BC,:.B'C = AD,:.B'E = DE,.ZCB,D = ZADBZAEC = 3 ED, ZACB' = ZCAD:.ZADB' = ZDAC,:.B'DUAC.(3) 当矩形的长宽相等时,满足条件,此时矩形纸片的长宽之比为1:1; .ZAB'D+ZADB' = 90。,.y_30° + y = 90。,当矩形的长宽之比为石:1时,满足条件,此时可以证明四边形ACDB'是等腰梯形,是轴对称图形; 综卜所述,满足条件的矩形纸片的长宽之比为1:1或0 : 1 :(4)

37、v AD = BC, BC = BC:.AD = BC,.ACIIB'D、四边形ACB'D是等腰梯形,vZB = 30% :.ZAB,C = ACDA = 30°, AB'D是直角三角形,当 ZB'AD = 90°. AB>BC时,如图 3 中,3B'-T画寸 Hua.A C寸£寸xUQy . T 寸 MW HCQy . OOTOOEIrQEVZ. 009Hi s OOTr Q.gvz r QgulHQQV7$<zs 要慕匸=UCQV0P 006HQ5£T7TT。寸Hgy OOHN .O06H&

38、V7 。06"曾.举眾眾QEOP星勻SI O06H-QQV7 Qm二uv U/Havu空 Hua U0HGVBr5/AD = BC, BC = B'C,:.AD = BCr:ACHB'D、ZB'AD = 90°.Z5 = 30°,個=4苗,:.ZAB'C = 30°:.AE = 4, BE' = 2AE = 8,:.AE = EC = 4,.CB = 12,: AD = BC BC = B C:.AD = B'C.ACHB'D,二四边形ACDBT申腰梯形,vZAB'£> =

39、90%二四边形ACDB'是矩形,:.ABAC = 90°,.*= 30° , AB = 4/J,bc = ab'T=8: 已知当BC的长为4或6或8或12时, AB'D是直角12角形.故答案为平行,菱形,1:1或JT:14或6或8或12:解决第(4)问, ABD恰好为直角三角形时,可得ZBFD=90°( AB>BC)时,如图3;当ZADB' = 90° (AB>BC)时,如图 4:当 ZB'A£> = 90。( AB v BC )时,如图 5:当 ZAB'D = 90。时,如图

40、6:根 据这几种情况求得BC的长.45【例5】如图,已知二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴分别交于A(1,O), B(3,0)两点,与y轴交于点C备用图(1)求此二次函数解析式;(2)点D为抛物线的顶点,试判断ABCD的形状,并说明理由;(3)将直线BC向上平移t(t>0)个单位,平移后的直线与抛物线交于M, N两点(点M在y轴的右侧), 当AAMN为直角三角形时,求t的值.【答案】(1)y = r-4x + 3:(2) A BCD为直角三角形,理由见解析;(3)当 AMN为直角三角形时, t的值为1或4.(1)根据点A、B的坐标,利用待泄系数法即可求出二次函数解析式:(2)利用配

41、方法及二次函数图象上点的坐标特征,可求出点C、D的坐标,利用两点间的距离公式可求岀 CD、BD、BC的长,由勾股定理的逆泄理可证出BCD为宜角三角形;(3)根搦点B、C的坐标,利用待泄系数法可求岀直线BC的解析式,进而可找出平移后直线的解析式, 联立两函数解析式成方程组,通过解方程组可找出点M、N的坐标,利用两点间的距离公式可求出 AN2、MM的值,分别令三个角为直角,利用勾股左理可得出关于f的无理方程,解之即可得出结论.満分解蓉(1) 将4(1,0)、B(3,0)代入),=俶2+应+ 3,得:a + b + 3 = 0( a = f ,解得:仁 ,9d + 3b + 3 = 0b = -4此

42、二次函数解析式为y = x2-4x+3.(2) 淹仞为直角三角形,理由如下:/ y = x2 -4x + 3 = (x-2)-1,二顶点D的坐标为(2,-1).当 x = 0时,y = x2 一4x + 3 = 3,点C的坐标为(o,3)点B的坐标为(3,0), BC = (3-0)2+(0-3)2 = 3>/2 BD = >/(2-3)2+(-1-o/ = >/2 , CD = J(2_0),+(_1_3) = 2 躬.BC2 + BD2 =20 = CD2,.ZCBD = 90。,:.ABCD为直角三角形.(3) 设直线BC的解析弍为y = kx+c(k丰0) 将 B(3

43、,0), C(0,3)代入 y = kx+c9 得:解得:2直线BC的解析式为y = -兀+ 3,将门线BC向上平移r个单位得到的直线的解析式为y = -x+3+t.联立新直线与抛物线的解析式成方程组,得:y = x2 -4x + 3解得:X=3 + 2f-J9 + 4/3 j9 + 4t _ 23 + 2/ +J9 + 4/2点M的坐标为(3 +豊+ 4/廿m二回卫),点N的坐标为(3 J9 + 4/ , 3 + 2Z + 4/).2 2 2点A的坐标为(匕0),2 3 + J9 + 4f 3 + 2f J9 + 4,、/AM=1+0 =厂 + 5/ + 7-(l + /)>/9 +

44、4f ,Vz/MN2 =3 -(9 + 4/3 +j9 + 4f '3 + 2/ + J9 + 4/ 3 + 2/ - 丁9 + 4/= 18 + 8/.分三种情况考虑: 当 ZM4N = 90。时,有 AM2+AN2 =MN2,即r2+5r+7-(l+r)/9+47+r24-5r+74-(l+r)/9+47 = 18+& ,解得:右=1, 一=一2 (不合題意,舍去); '3ZAMN = 90。时,有 AM2+MN2=AN2,即 r+5t+7-(+t)9+4i+S+St=t2+5t + 7+(+t)y/9+4i , 整理,得:*一2一8 = 0,解得:“=4. r2=

45、-2 (不合题意,舍去); 当ZANM=90。时,有AN2+MN2=AN2, H卩 r+5r+7+(l+r)>/9+47+18 + 8r=/2+5/ + 7-(14-/)x/9+4r , 整理,得:j9 + 4/(l+f + j9 + 4/) = 0.v/>0,该方程无解(或解均为增解).综卜所述:当MA/N为直角三角形时,的值为1或4.考点伸铁(1) 根据点的坐标,利用待定系数法求岀二次函数解析式:(2) 利用两点间的距离公式结合勾股泄理的逆泄理找出BC2+BDCDS (3>分ZMAN=90。、ZAMN=90° 及ZANM=90。三种情况考虑.【例6】如图,抛物线

46、y=mx2+nx3 (m#0)与x轴交于A(3, 0), B(l, 0)两点,与y轴交于点C,直 线y =x与该抛物线交于E, F两点.(1) 求点C坐标及抛物线的解析式.(2) P是直线EF下方抛物线上的一个动点,作PHIEF于点H,求PH的最大值.(3) 以点C为圆心,1为半径作圆,OC±是否存在点D,使得aBCD是以CD为直角边的直角三角形?若存在,直接写出D点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(l)y=x2+2x-3: (2)经2:点D的坐标为:(迺,-3-西)、(-迺,-3+匹)、8 10 10 10 10(1, -3)息炼点拨(1) 设抛物线的表达式为:y = d(x

47、+ 3)(x-l) = d(x+2x-3)=tu,+2or-3d ,解出"的值即可:(2) 设点 P(X, x2+2x-3).点 M(x, -x),则 PH=2PM=2(-x-x2-2x + 3),将表达式配成顶点式即可得岀答案;(3) 分ZBCD=90。、ZCDB=90°两种情况,作出图形分别求解即可.解:(1) V抛物线与x轴交于A(3, 0), B(l, 0)两点,抛物线的表达式为:y =+ 3)(%-1) = «(x2 +2x-3)=ov +2ov-3d ,即3a=3,解得:a= 1»故抛物线的表达式为:y=x2+2x - 3:(2) 过点P作P

48、My轴交直线EF于点设点 P(X, x2+2x - 3).点 M(x, -x),则 PH 呼 PM= #(_ j _2+)= 一乳+|J+挈,当"时,PH的最大值为攀当点D在BC右侧时,过点D作DM丄y轴于点M,则CD=L OB=L OC = 3,lanZBCO - tanZCDM tana,13cosa=7io:故点D(辔,"c。沖響同理当点D (DJ在BC的左侧时,同理普同理可得:点D'(冬巴,-3+迥):10 10当ZCDB=90°时,如右侧图,CD=OB = 1,则点D(l,3):综上,点D的坐标为:(迺,-3-迥)、(-迺,-3+遁)、(1, -

49、3).10 10 10 10【变式训练】1. 如图,点M是直线y=2x+3上的动点,过点M作MN垂直于x轴于点N °轴上是否存在点P,使得AlVINP为等腰直角三角形,则符合条件的点P有(提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)()【答案】C【详解】MN丄x轴,所以由ON=MN可知,(0, 0)和(0, 1)就是符合条件的P点:又当M运动到第三象限时,要MN=MP,且PM丄MN,设点M(x, 2x+3),则有一x=-(2x+3)解得x=-3,所以点P坐标为(0, 3)如若MN为斜边时,则ZONP=45。,所以ON=OP,设点21(x, 2x+3),则有一x=-|(2x+3),化简

50、得一2x=2x-3,这方程无解,所以这时不存在符合条件的P点;又当点M在第二象限,MN为斜边时,这时NEMP ZMNP=45。,设点Mg 2x+3),则OP=ON而OP三MNS 有一x2x+3),解得x=-p这时点P的坐标为(0, 因此,符合条件的点P坐标是(0, 0), (0, 一扌),(0, -3), (0. 1).2. 如图,已知乩B两点的坐标分别为(& 0)、(0, 8),点C、F分别是直线x =-5和x轴上的动点,CF=1(),点D是线段CF的中点,连接4D交y轴于点E,当A ABE面积取得最小值时,tanZAD的值【答案】B【详解】解:如图.i殳直线x=-5交x轴于K由题意

51、FD = CF = 5,J、 r电/ I rK* Jokjc=5点D的运动轨迹是以K为岡心,5为半径的圆, 当直线AD与OK相切时,ABE的而积最小, TAD是切线,点D是切点,AD 丄 KD,AK=13, DK=5,:.AD=2,OA AD OE 58 12作丄AB于H.7 72:.lanZBAD= =3故选:B.3. 如图,在AABC中,AB=2, AO=BO, P是直线CO上的一个动点,ZAOC=60%当APAB是以BP为直角边的直角三角形时,AP的长为()A. v5J,2 B.说C VJ.JZl D 2【答案】c【详解】当 ZAPB=90° 时,P0二BO,I ZAOC=60

52、°, ZBOP=60%.BOP为等边三角形,.BP=L在 RtAAPB 中,AP=AB2 BP2 = V2- I- = 3 ;情况二:如图2,oAO二BO, ZAPB=90°,.PO=AO,V ZAOC=60°,.AOP为等边三角形,.AP=AO=1;当ZABP=90°时(如图3),J ZAOC=ZBOP=60°, ZBPO=30°,OP=2OA=2,BP=VOP二 一0 旷=V22 - l2 =莎在直角三角形ABP中,AP=v*4B= + BP- = J2=+(V3)= =:故选:C.4. 如图,是©0的宜径,弦BC =

53、2cm. F是弦BC的中点,cABC = 60".若动点E以2cm's的速度从A点出发沿着方向运动,设运动时间为t(s)(O<t <3),连结EF,当"EF是直角三角形时,t (s)的值为()7A. 4B17C. 4 或 179d. a或1或a【答案】【详解】:解:TAB是OO的直径,.zACB=90o;.-.AB=2BC=4cm: 当ZBFE=9O°时:RBEF 中,ZABC=6O% 贝ij BE=2BF=2cm;故此时 AE=AB BE=2cm:E点运动的距离为:2cim故t=ls:所以当ZBFE=9O。时,t=ls: 当ZBEF=9O&#

54、176;时;同可求得 BE=0.5cm,此时 AE=AB-BE=3.5cm:E点运动的距离为:3.5cm,故t= 1.75s: 当E从B回到0的过程中,在运动的距离是:2 (4-3.5) =lcm,则时间是:1.75芳卜综上所述,当t的值为Is或l75s和殳时,ABEF是直角三角形.故选D125. 若。点坐标(4, 3),点尸是y轴正半轴上的动点,点0是反比例函数y = (x > 0)图象上的动点,若x丹0为等腰直角三角形,则点P的坐标是【答案】(5,0),0易证得 QPAAQDB,则 BQ二QA,12点D在反比例尸兰(00)图象匕12设Q点坐标为(x,午),在 RtADPH 中,DH二3,【详解】73X4=12,作QA丄x轴于A, DH丄x轴与H. QB丄DH于B,QA=, BQ二x-4,12:=x-4| 解得 x=6 (x=2 舍去),Q点坐标为(6, 2),QA二2, PA二BD二32二1,0P 二5,P点坐标为(5, 0):当DP=DQ, ZPDQ=90° ,如图2,作QA丄x轴于A, DH丄x轴与H, QB丄DH于B,易证得 DPH竺QDB,则 BQ二DH=3, BD二PH,12Q点坐标为 712

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