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文档简介

专题10三角形中的重要模型之特殊三角形中的分类讨论模型

特殊三角形(等腰三角形和直角三角形)的分类讨论模型,是初中各类考试中几何压轴题的常客,并

且形式多样,内容新颖,能较好地考查同学们的应用意识和思维能力。在历年中考当中,很多考生因为在

处理等腰三角形和直角三角形有关的多解问题时,常常考虑不全面,导致漏解丢分。在学习等腰或直角三

角形的性质和判定时,分类讨论的思想尤为重要,希望大家要认真对待。本专题将把特殊三角形分类讨论

情形作系统的归纳与介绍,方便大家对它有个全面的了解与掌握。

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例题讲模型

2

模型1.等腰三角形中的分类讨论模型-对角(边)与高的分类讨论模型.......................2

模型2.等腰三角形中的分类讨论模型-对边的分类讨论模型.................................3

模型3.直角三角形中的分类讨论模型-斜边(或直角)不确定的直角三角形模型...............5

模型4.直角三角形中的分类讨论模型-直角三角形存在性模型................................6

习题练模型

10

例题讲模型]

模型1.等腰三角形中的分类讨论模型-对角(边)与高的分类讨论模型

模型解读

1)若等腰三角形没有明确角的种类,要分类讨论;从锐角等腰三角形和钝角等腰三角形的角度入手分顶角

与底角两种情况进行分类讨论。当然有时候已知条件是以边的形式给出,我们讨论顶角和底角与讨论底和

腰的原理相同。

2)若等腰三角形没有明确高的位置,要分类讨论;从锐角等腰三角形和钝角等腰三角形的角度入手分腰上

高与底边高、界内高与界外高两种情况进行分类讨论。

模型运用

例1.(24-25九年级上•山东•期末)若等腰V/2C内接于O。,AB=AC,Z5OC=100°,则V48c底角的

度数为()

A.65°B.25°C.65°或25°D.65°或35°

例2.(2023・四川广元•八年级校联考期中)己知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为50°,那么这个等

腰三角形的顶角等于()

A.40°B.140°或40°C.15。或75°D.140°

例3.(2023春・山东枣庄•八年级校考期中)已知x,y满足|4-司+而?=0,则以i,'的值为两边长的等

腰三角形的周长是()

A.20或16B.20C.16D.以上答案均不对

例4.(2024八年级上•湖北•专题练习)等腰三角形三边长分别为。,2a-3,3a-5,则等腰三角形的周长

为()

A.10B.7或10C.7或4D.10或7或4

例5.(24-25八年级上•浙江嘉兴•阶段练习)等腰三角形一腰上的中线将这个等腰三角形的周长分为6cm和

15cm两部分,那么这个等腰三角形的底边长是.

模型2.等腰三角形中的分类讨论模型-对边的分类讨论模型

模型解读

1)等腰三角形没有明确边的种类,要分类讨论;结合三角形三边关系分腰与底边两种情况进行分类讨论。

2)坐标系中的等腰三角形的分类讨论。

模型证明

等腰三角形的两种分类讨论方法

方法1.“两圆一线”;(一般符合“两个定点一个动点”的等腰三角形)。

如图:已知Z,O两点是定点,在坐标轴上找一点P构成等腰△04P。

①以已知线段。4为底作它的垂直平分线,与坐标轴的交点即为点尸(有2个);

②以已知线段。4为腰:用线段的两个端点为圆心,线段长为半径,分别作圆。(以O为圆心的有4个,

以Z为圆心的有2个)。具体题目要通过计算这些点的坐标来考虑是否出现重叠现象。

方法2.“三边两两相等分三种情况”讨论,先列出三种情况,再首先选最简单的那种情况先解答。

若是“两个动点一个定点”,多采用第二种方法分类讨论。但就算是用第二种方法分类讨论,也可以先用“两

圆一线”确定符合等腰三角形的点可能有几个及这些点的大致位置。

模型运用

例1.(2024•山东・统考二模)在平面直角坐标系中,。为坐标原点,点A的坐标为(1,6),若M为x轴上

一点,且使得为等腰三角形,则满足条件的点M有()

A.2个B.3个C.4个D.5个

例2.(2023•福建南平•八年级校考期中)已知△/2C中,如果过顶点8的一条直线把这个三角形分割成两个

三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为小/夕。的关于点3的二分割线.如

图1,MA4BC中,显然直线8。是“5C的关于点3的二分割线.在图2的A/BC中,ZABC^UO0,若直

线BD是的关于点B的二分割线,则/CD8的度数是.

图1图2

例3.(2023•江苏泰州•统考中考真题)如图,“3C中,AB=AC,ZA=30°,射线CP从射线◎开始绕

点C逆时针旋转。角(0°<a<75°),与射线AB相交于点D,将A/CD沿射线CP翻折至△4C。处,射线CA'

与射线48相交于点£.若是等腰三角形,则/a的度数为.

例4.(2023春・四川达州•八年级校考期中)在直角坐标系中,O为坐标原点,已知点A(1,2),点P是

y轴正半轴上的一点,且A/OP为等腰三角形,则点P的坐标为.

例5.(2024•江苏泰州•八年级校联考阶段练习)如图1,AABC中,CD_LA8于。,且:4。:CD=2:3:4,

(1)试说明A48c是等腰三角形;(2)已知S^Bc=40cm2,如图2,动点M从点2出发以每秒1cm的速度沿线

段3/向点N运动,同时动点N从点/出发以相同速度沿线段/C向点C运动,当其中一点到达终点时整个

运动都停止.设点M运动的时间为/(秒),①若AZWN的边与3c平行,求才的值;②若点E是边NC的中

点,问在点M运动的过程中,AAYDE能否成为等腰三角形?若能,求出/的值;若不能,请说明理由.

例6.(2024・四川成都・八年级校考期中)如图,在平面直角坐标系内,点。为坐标原点,经过凰-2,6)的直

线交x轴正半轴于点8,交y轴于点C,OB=OC,直线/。交x轴负半轴于点。,若的面积为27

(1)求直线48的表达式和点。的坐标;(2)横坐标为加的点P在线段45上(不与点45重合),过点P作x

轴的平行线交于点E,设PE的长为了。/0),求y与机之间的函数关系式并直接写出相应的加取值范

围;(3)在(2)的条件下,在x轴上是否存在点尸,使!尸跖为等腰直角三角形?若存在求出点尸的坐标;

若不存在,请说明理由.

模型3.直角三角形中的分类讨论模型-斜边(或直角)不确定的直角三角形模型

模型解读

若直角三角形没有明确谁直角(斜边),要分类讨论;从直角(斜边)入手分三种情况进行讨论。

模型运用

例1.(2024•浙江嘉兴•三模)已知直角三角形两边长为3,4,则该直角三角形斜边上的中线长为()

D.2.5或包

A.2或2.5B.5或77C.2.5或V7

2

例2.(2023春•河南郑州•八年级校考期中)如图,是“3C的角平分线,CE是“3C的高,ABAC=60°,

NACB=78。,点、F为边ABk一点、,当V2DF为直角三角形时,则N4D厂的度数为.

例3.(2023•辽宁葫芦岛•二模)如图,在RtZXZBC中,ZC=90°,//=30。,3c=2,点。是/C的中点,

点E是斜边NB上一动点,沿DE所在直线把V4DE翻折到AHDE的位置,交48于点凡若△84尸为

直角三角形,则NE的长为.

模型4.直角三角形中的分类讨论模型-直角三角形存在性模型

模型解读

直角三角形存在性的问题,首先需要观察图形,判断直角顶点是否确定。若不确定,则需要进行分类讨论,

如下面模型构建。直角三角形存在性的问题常考背景有翻折(折叠)、动点、旋转等。

模型证明

两定一动”直角三角形存在性问题:(常见与坐标系综合、或结合翻折(折叠)、动点、旋转等)。

问题:已知点/,B和直线/,在/上求点P,使A/MB为直角三角形.

分三种情况,如图:

①以/为直角顶点,即/A4P=90。:过点/作的垂线,与已知直线/的交点Pi即为所求;

②以8为直角顶点,即/N3P=90。:过点8作的垂线,与已知直线/的交点P即为所求;

③以P为直角顶点,即//尸2=90。:以的中点。为圆心,°/的长为半径画圆,与已知直线/的交点

Pi,尸4即为所求.

代数法计算:分别表示出点力,B,尸的坐标,再分别表示出N3,4尸和2尸的长,由①8尸2=/加+/尸2;②

AP2=AB2+BP2;③么"=/产+3尸2分别列方程求解.若方程有解,则此情况存在;若方程无解,则此情况

不存在。

几何法计算:找相似,利用相似三角形求解,如果图中没有相似三角形,可通过添加辅助线构造相似三角

形。特殊地,若有30。,45。或60。角可考虑用勾股定理或锐角三角函数求解.

模型运用

例1.(2023九年级•广东•专题练习)如图,己知/(2,6)、5(8,-2),C为坐标轴上一点,且“8C是直角三

角形,则满足条件的。点有()个.

“A

A

OX

•B

A.6B.7C.8D.9

例2.(2023・江苏•九年级假期作业)如图,在平面直角坐标系中,己知次4,0),3(0,3),以N8为一边在“05

外部作等腰直角dBC.则点C的坐标为

B

0\Ax

例3.(22-23八年级下•安徽阜阳•期末)如图所示,在V4BC中,4B=BC=8,04=OB,NAOC=60°,点、M

是射线CO上的一个动点.(1)当A/OM为直角三角形时,的长为

(2)若点M在边的下方,当为直角三角形时,的长为

例4.(23-24九年级上•江西景德镇•期末)如图,等边VN8C的边长为4cm,点。是/C的中点,若动点P

以2cm/s的速度从点/出发沿N方向运动,设运动时间为f秒,连接尸。,当△/尸0是直角三角形

时,则f的值为秒.

例5.(23-24九年级上•湖北武汉•阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点/的坐标为(0,2),"BO为等

边三角形,P是x轴上的一个动点(不与。点重合),将线段/尸绕/点按逆时针旋转60。,尸点的对应点为

点。,连接O。,BQo(1)点2的坐标为二(2)①如图①,当点尸在x轴负半轴运动时,求证:ZABQ=90°;

②当点P在x轴正半轴运动时,①中的结论是否仍然成立?请补全图②,并作出判断(不需要说明理由);

(3)在点尸运动的过程中,若AOB。是直角三角形,直谈写出点尸的坐标.

例6.(2023秋・辽宁锦州•八年级统考期末)【模型构建】

如图,将含有45。的三角板的直角顶点放在直线/上,过两个锐角顶点分别向直线/作垂线,这样就得到了

两个全等的直角三角形.由于三个直角的顶点都在同一条直线上,因此我们将其称为“一线三直角”,这模型

在数学解题中被广泛使用.

【模型应用】(1)如图1,在平面直角坐标系中,直线y=x-4与x轴,>轴分别交于4,3两点,①则

ZOAB=;②C,。是正比例函数了=履图像上的两个动点,连接AD,BC,若8CLCD,BC=3,

则/D的最小值是;(2)如图2,一次函数y=-2x+2的图像与夕轴,x轴分别交于48两点.将直

线绕点A逆时针旋转45。得到直线I,求直线1对应的函数表达式;

【模型拓展】(3)如图3,点/在x轴负半轴上,OA=8,过点N作48/x轴交直线y=-2x-3于点8,p

是直线>=-2》-3上的动点,0是y轴上的动点,若△/尸。是以其中一个动点为直角顶点的等腰直角三角

形,请直接写出所有符合条件的点P的坐标.

习题练模型

1.(2023秋•广东八年级课时练习)若春8C是等腰三角形,44=36。,则/C的度数是()

A.72°或108°B.36°或72°C.108°或36°D.36°或72°或108°

2.(2024•安徽亳州•九年级校联考阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,已知点尸(-4,3)关于〉轴的对称点P,

点。00)是x轴上的一个动点,当AP。。是等腰三角形时,f值个数是()

A.1个B.2个C.3个D.4个

3.(23-24九年级上•广东深圳•阶段练习)在平面直角坐标系xQy中,过原点。及点/(0,2)、C(6,0)作长方

形0/8C,N/OC的平分线交AB于点。.点尸从点。出发,以每秒逐个单位长度的速度沿射线方向移

动;同时点。从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向移动.设移动时间为,秒,当APQB为直

A.2或5+逐B.2或5-6C.5+后或5-6D.2或5+后或5-6

4.(23-24八年级下•江西九江•期末)如图,在V/3C中,乙4=30。,将一块足够大的直角三角尺RWN

(/.M=90°,/MW=30。)按如图放置,顶点尸在边/C上滑动,三角尺的直角边始终经过点3,斜

边PN交4B于点D,若点尸在滑动中恰能使△尸工。与△尸8c均为等腰三角形,则/C的度数为.

5.(2023春・湖北襄阳•九年级校考期中)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为15。,则等腰三角形的底

角的度数是

6.(23-24九年级上•江苏常州•阶段练习)如图,在V/OB中,AO=2B0=4,4408=90。,点C,。分别

是04的中点,在射线上有一动点P,若是直角三角形,则尸。的长为.

7.(2024•河南关B州•三模)在矩形/3CD中,48=1,£为CD的中点,取NE的中点尸,连接BE,BF,当

△3口为直角三角形时,BC的长为.

8.(2024•浙江杭州•模拟预测)如图,在Rt^4BC中,ZC=90°,/8=30。,/C=3,点。是2C的中点,

点E是边N8上一动点,沿。E所在直线把V8DE翻折到AB'DE的位置,B,D交.AB于点、F,若44*尸为直

角三角形,则/E的长为.

9.(2024•江西南昌•模拟预测)在口/BCD中,AB=3,44=120。,AD=6,点尸为平行四边形NBCA边上

的动点,且满足△P3C是直角三角形,则8P的长度是.

10.(2024•江西南昌•模拟预测)在平面直角坐标系中,Rt^OBC的顶点3,C的坐标分别为(0,4),(46,4),

点3绕点。顺时针旋转(0。4。4180。)到点P,连接尸。,PC,若△尸OC为直角三角形,则点P到x轴的距

离为.

11.(24-25九年级上•贵州贵阳•期中)如图,已知在矩形纸片N8CO中,AB=2,8c=2a,点£是48的

中点,点厂是4D边上的一个动点,将△/跖沿EF所在直线翻折,得到△4EF,连接HC,4。,则当A/Z)C

是等腰三角形时,N尸的长是.

12.(2023春・河南开封•八年级校考期中)有一面积为5G的等腰三角形,它的一个内角是30。,则以它的

腰长为边的正方形的面积为.

13.(2023・安徽•九年级专题练习)在矩形ZBCD中,4B=3,BC=4,点、E,尸分别为3C,/C上的两个

动点,将尸沿E尸折叠,点C的对应点为G,若点G落在射线上,且AZGE恰为直角三角形,则线

段CF的长为.

14.(2023春・浙江绍兴•八年级校联考期中)如图,/M4N=90。,点C在边上,AC=2,点、B为边AN

上一动点,连接8C,与AA8C关于BC所在的直线对称,点。,E分别为48,3c的中点,连接DE

并延长交HC所在直线于点尸,连接HE,当△力的为直角三角形时,Z5的长为

15.(23-24八年级上•江苏南京•阶段练习)定义:如果1条线段将一个三角形分割成2个等腰三角形,我们

把这条线段叫做这个三角形的“双等腰线”.如果2条线段将一个三角形分成3个等腰三角形,我们把这2

条线段叫做这个三角形的“三等腰线”.如图1,BE是△48。的“双等腰线”,AD.3E是V48c的“三等腰

线”.

图1

(1)请在图2三个图中,分别画出V/3C的“双等腰线”,并做必要的标注或说明.

①NC=90°;②N8=70°,//=35°;③N5=81°,NA=27°

(2)如果一个等腰三角形有“双等腰线”,那么它的底角度数是

3

(3)如图3,V4BC中,NC=&NB,ZB<45°.画出V48c所有可能的“三等腰线”,使得对Z8取值范围内

的任意值都成立,并做必要的标注或说明.(每种可能用一个图单独表示,如果图不够用可以自己补充)

图3

16.(2024•宁夏银川•校考二模)如图,在平面直角坐标系中有矩形/O3C,AO=6,BO=

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