一线两圆法做等腰三角形
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模型介绍【模型】已知点A,B是平面内两点,再找一点C,使得△ABC为等腰三角形.【结论】分类讨论:若AB=AC,则点C在以点A为圆心,线段AB的长为半径的圆上;若BA=BC,则点C在以点B为圆心,线段AB的长为半径的圆上;若CA=CB,则点C在线段AB的垂直平分线PQ上.以上简称“两圆一中垂”.“两圆一中垂”上的点能构成等腰三角形,但是要除去原有的点A,B,还要除去因共线无法构成三角形的点M,N以及线段AB中点E(共除去5个点),需要注意细节.例题精讲【例1】.如图,平面直角坐标系中,已知A(2,2),B(4,0).若在坐标轴上取点C,使△ABC为等腰三角形,你能否将点C的坐标表示出来?解:∵点A、B的坐标分别为(2,2)、B(4,0).∴AB=2,①若AC=AB,以A为圆心,AB为半径画弧与x轴有2个交点(含B点),即C1(0,0)、(4,0)(舍去);②若BC=AB,以B为圆心,BA为半径画弧与x轴有2个交点(A点除外):(4﹣2,0)(4+2,0),即满足△ABC是等腰三角形的C点有2个;③若CA=CB,作AB的垂直平分线与x轴,y轴各有一个有1个交点,分别为(2,0),(0,﹣2);将点C的坐标表示出来,如图:综上所述:点C在x轴上,△ABC是等腰三角形,符合条件的点C共有5个.变式训练【变式1-1】.直线y=﹣x+2与x轴、y轴的正半轴分别交A、B两点,点P是直线y=﹣x+2上的一点,当△AOP为等腰三角形时,则点P的坐标为(0,2),(1,1),(2﹣,),(2+,﹣).解:依题意得A(2,0),B(0,2),△AOP为等腰三角形,有三种情况:当点O为顶点,OA为腰时;以OA为半径画弧交直线AB于点P,P(0,2)符合题意;当点A为顶点,OA为腰时,以点A为圆心,OA为半径画弧交直线AB于两点,过P点作x轴的垂线,由解直角三角形得点P坐标是(2﹣,),(2+,﹣);当OA为底时,作线段OA的中垂线交直线AB于P点,则P(1,1).故答案为:(0,2),(1,1),(2﹣,),(2+,﹣).【变式1-2】.如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=3,点P为边AB上一动点,连接CP,DP.当△CDP为等腰三角形时,AP的值为1或2.5或4.解:在矩形ABCD中,CD=AB=5,①当CD=CP=5时,过点P作PQ⊥CD于点Q,∴PQ=AD=3,CQ==4,∴BP=4,∴AP=1;②当CD=DP=5时,同①可得AP=4,③当DP=CP时,可知P为AB的中点,AP=2.5.故答案为:1或2.5或4.【例2】.如图,已知点A(1,2)是反比例函数y=图象上的一点,连接AO并延长交双曲线的另一分支于点B,点P是x轴上一动点;若△PAB是等腰三角形,则点P的坐标是(﹣3,0)或(5,0)或(3,0)或(﹣5,0).解:∵反比例函数y=图象关于原点对称,∴A、B两点关于O对称,∴O为AB的中点,且B(﹣1,﹣2),∴当△PAB为等腰三角形时有PA=AB或PB=AB,设P点坐标为(x,0),∵A(1,2),B(﹣1,﹣2),∴AB==2,PA=,PB=,当PA=AB时,则有=2,解得x=﹣3或5,此时P点坐标为(﹣3,0)或(5,0);当PB=AB时,则有=2,解得x=3或﹣5,此时P点坐标为(3,0)或(﹣5,0);综上可知P点的坐标为(﹣3,0)或(5,0)或(3,0)或(﹣5,0),故答案为:(﹣3,0)或(5,0)或(3,0)或(﹣5,0).变式训练【变式2-1】.直线y=﹣x+4与x轴、y轴的正半轴分别交A、B两点,点P是直线y=﹣x+4上的一点,当△AOP为等腰三角形时,则点P的坐标为(2,2),(0,4),(4﹣2,2),(4+2,﹣2)..解:依题意得A(4,0),B(0,4),∴OA=OB=4,∴△AOB为等腰直角三角形,有三种情况:(1)当点O为顶点,OA为腰时;以OA为半径画弧交直线AB于点B,B(2,2)符合题意;(2)当点A为顶点,OA为腰时,以点A为圆心,OA为半径画弧交直线AB于两点,过P点作x轴的垂线,由解直角三角形得点P坐标是(4﹣2,2),(4+2,﹣2);(2)当OA为底时,作线段OA的中垂线交直线AB于P点,则P(2,2).故本题答案为:(2,2),(0,4),(4﹣2,2),(4+2,﹣2).【变式2-2】.如图,平面直角坐标系中,直线y=﹣x+与直线y=x+交于点B,与x轴交于点A.(1)求点B的坐标.(2)若点C在x轴上,且△ABC是以AB为腰的等腰三角形,求点C的坐标.解:(1)∵直线y=﹣x+与直线y=x+交于点B,∴解得∴B(﹣1,3);(2)∵直线y=﹣x+与直线y=x+交于点B,与x轴交于点A.∴A(3,0),B(﹣1,3),∴AB==5,设点C(m,0),AC2=(3﹣m)2=m2﹣6m+9,BC2=(m+1)2+32=m2+2m+10,当AC=AB时,m2﹣6m+9=52,解得:m=8或﹣2;当AB=BC时,m2+2m+10=52,解得:m=﹣5或3(与点A重合,舍去);故点C的坐标为(﹣5,0),(﹣2,0),(8,0).1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(3,3),B(0,5),若在坐标轴上找一点C,使得△ABC是等腰三角形,则这样的点C有()A.4个B.5个C.6个D.7个解:由题意可知:以AC、AB为腰的三角形有3个;以AC、BC为腰的三角形有2个;以BC、AB为腰的三角形有2个.故选:D.2.如图,已知函数y=x+的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,点P是x轴上一点,若△PAB为等腰三角形,则点P的坐标不可能是()A.(﹣3﹣2,0)B.(3,0)C.(﹣1,0)D.(2,0)解:如下图所示:∵函数y=x+的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,在y=x+中,令y=0可得x=﹣3,令x=0可得y=,∴A(﹣3,0),B(0,),∴AB==2,(1)当AB=BP时,点P与P1重合,则P1(3,0);(2)当AP=BP时,点P与点P2重合,如图②所示:过AB的中点C作x轴的垂线,垂足为D,由题意知:CD2=AD•PD,∵点C的坐标为(﹣,),设点P的坐标为(a,0)∴()2=(﹣+3)(a+)解之得:a=﹣1即:点P的坐标为(﹣1,0)(3)当AB=AP时,点P3重合,则P3(﹣3﹣2,0)或(﹣3+2,0)综上所述:若△PAB为等腰三角形,则点P的坐标可能是(3,0)、(﹣1,0)、(﹣3﹣2,0),(﹣3+2,0)故选:D.3.在平面直角坐标系xOy中,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(,0),点C在x轴上.若△ABC为等腰三角形时,∠ABC=30°,则点C的坐标为()A.(﹣2,0),(,0),(﹣4,0)B.(﹣2,0),(,0),(4+,0)C.(﹣2,0),(,0),(,0)D.(﹣2,0),(1,0),(4﹣,0)解:∵点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(,0),∴OA=2,OB=2,∴AB===4,tan∠ABO===,∴∠ABO=30°,∵∠ABC=30°,∴点C在点B的左边.①若AB=AC=4,又∵OA⊥BC,∴OC=OB=2,∴点C1坐标为(﹣,0);②若BC=AB=4,又∵点B的坐标为(,0),∴点C2坐标为(2﹣4,0);③若CA=CB,则C在线段AB的垂直平分线上.设OC=x,则AC=BC=OB﹣OC=2﹣x.在直角△OAC中,∵∠AOC=90°,∴OA2+OC2=AC2,即22+x2=(2﹣x)2,解得x=.∴点C3坐标为(,0).综上所述:点C坐标为(﹣2,0)或(2﹣4,0)或(,0).故选:A.4.已知平面直角坐标系中有A(2,2)、B(4,0)两点,若在坐标轴上取点C,使△ABC 为等腰三角形,则满足条件的点C的个数是()A.5个B.6个C.7个D.8个解:如图:当AB=AC时,以点A为圆心,AB长为半径画弧,交y轴于点C1,C2,当BA=BC时,以点B为圆心,AB长为半径画弧,交x轴于点C3,C4,当CA=CB时,作AB的垂直平分线,交x轴于点C5,交y轴于点C6,∵点A,B,C2三个点在同一条直线上,∴满足条件的点C的个数是5,故选:A.5.如图,抛物线y=x2﹣2x﹣3与y轴交于点C,点D的坐标为(0,﹣1),在第四象限抛物线上有一点P,若△PCD是以CD为底边的等腰三角形,则点P的横坐标为()A.1+B.1﹣C.﹣1D.1﹣或1+解:令x=0,则y=﹣3,所以,点C的坐标为(0,﹣3),∵点D的坐标为(0,﹣1),∴线段CD中点的纵坐标为×(﹣1﹣3)=﹣2,∵△PCD是以CD为底边的等腰三角形,∴点P的纵坐标为﹣2,∴x2﹣2x﹣3=﹣2,解得x1=1﹣,x2=1+,∵点P在第四象限,∴点P的横坐标为1+.故选:A.6.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(2,﹣2),在y轴上确定点P,使△AOP为等腰三角形,则符合条件的有4个.解:分二种情况进行讨论:当OA为等腰三角形的腰时,以O为圆心OA为半径的圆弧与y轴有两个交点,以A为圆心AO为半径的圆弧与y轴有一个交点;当OA为等腰三角形的底时,作线段OA的垂直平分线,与y轴有一个交点.∴符合条件的点一共4个.故答案为:4.7.如图,已知点A,B的坐标分别为(2,0)和(0,3),在坐标轴上找一点C,使△ABC 是等腰三角形,则符合条件的C点共有8个.解:如图,当AB=AC时,以点A为圆心,AB为半径画圆,与坐标轴有三个交点(B点除外),当BA=BC时,以点B为圆心,AB为半径画圆,与坐标轴有三个交点(A点除外),当CA=CB时,画AB的垂直平分线与坐标轴有2个交点,综上所述:符合条件的点C的个数有8个,故答案为:8.8.已知直线y=﹣x+3与坐标轴分别交于点A,B,点P在抛物线y=﹣(x﹣)2+4上,能使△ABP为等腰三角形的点P的个数有3个.解:以点B为圆心线段AB长为半径做圆,交抛物线于点C、M、N点,连接AC、BC,如图所示.令一次函数y=﹣x+3中x=0,则y=3,∴点A的坐标为(0,3);令一次函数y=﹣x+3中y=0,则﹣x+3=0,解得:x=,∴点B的坐标为(,0).∴AB=2.∵抛物线的对称轴为x=,∴点C的坐标为(2,3),∴AC=2=AB=BC,∴△ABC为等边三角形.令y=﹣(x﹣)2+4中y=0,则﹣(x﹣)2+4=0,解得:x=﹣,或x=3.∴点M的坐标为(﹣,0),点N的坐标为(3,0).△ABP为等腰三角形分三种情况:①当AB=BP时,以B点为圆心,AB长度为半径做圆,与抛物线交于C、M、N三点;②当AB=AP时,以A点为圆心,AB长度为半径做圆,与抛物线交于C、M两点,;③当AP=BP时,作线段AB的垂直平分线,交抛物线交于C、M两点;∴能使△ABP为等腰三角形的点P的个数有3个.故答案为:3.9.在平面直角坐标系中,已知A(5,0),B(0,12),且AB=13,在x轴上取一点P,使得△PAB是以AB为腰的等腰三角形,请写出所有符合条件的点P的坐标(﹣5,0),(﹣8,0),(18,0).解:如图,①若AB=BP,则OA=OP=5,则点P1(﹣5,0);②若AB=AP,则点P2(﹣8,0);点P3(18,0);∴符合条件的点P的坐标分别为:(﹣5,0),(﹣8,0),(18,0).故答案为:(﹣5,0),(﹣8,0),(18,0).10.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A在第一象限内,∠AOB=50°,AB⊥x轴于B,点C在y轴正半轴上运动,当△OAC为等腰三角形时,顶角的度数是40°或100°.解:分三种情况:当OA=OC时,∠AOC=90°﹣∠AOB=40°,当AO=AC时,∠CAO=180°﹣2×40°=100°,当CO=CA时,∠ACO=180°﹣2×40°=100°,综上所述,当△OAC为等腰三角形时,顶角的度数为40°或100°,故答案为:40°或100°.11.如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线l分别交x轴、y轴于A、B两点,OA<OB,且OA、OB的长分别是一元二次方程x2﹣7x+12=0的两根.(1)求直线AB的函数表达式;(2)若在y轴上取一点P,使△ABP是等腰三角形,则请直接写出满足条件的所有点P 的坐标.解:(1)由x2﹣7x+12=0,得x1=3,x2=4,∵OA<OB,∴OA=3,OB=4.∴A(3,0)B(0,4)设直线AB的函数表达式y=kx+b,则∴∴(2)满足条件的P的坐标:(0,9)(0,)(0,﹣1)(0,﹣4)因为OA=3,OB=4所以AB=5,以B为圆心,以AB为半径作弧,交y轴与两点,这两点的坐标分别是(0,9)、(0,﹣1)这两点与A、B都构成的△ABP是等腰三角形.根据轴对称的意义,当P(0,﹣4)时,△ABP是等腰三角形.当点P在AB的垂直平分线与y轴的交点上时,设P(0,m)则(4﹣m)2=m2+32解得,m=所以点P的坐标为:(0,9)(0,)(0,﹣1)(0,﹣4)12.如图1,在平面直角坐标系中,点A、点B的坐标分别为(4,0)、(0,3).(1)求AB的长度.(2)如图2,若以AB为边在第一象限内作正方形ABCD,求点C的坐标.(3)在x轴上是否存在一点P,使得△ABP是等腰三角形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵A(4,0),B(0,3),∴OA=4,OB=3,∴AB==5,(2)如图,过点C作CE⊥OB于E,∴∠CBE+∠BCE=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,∴∠CBE+∠ABO=90°,∴∠ABO=∠BCE,在△AOB和△BEC中,,∴△AOB≌△BEC,∴BE=OA=4,CE=OB=3,∴OE=OB+BE=7,∴C(3,7);(3)设P(a,0),∵A(4,0),B(0,3),∴PA=|a﹣4|,PB2=a2+9,AB=5,∵△ABP是等腰三角形,∴①当PA=AB时,∴|a﹣4|=5,∴a=﹣1或9,∴P(﹣1,0)或(9,0),②当PA=PB时,∴(a﹣4)2=a2+9,∴a=,∴P(,0),③当PB=AB时,∴a2+9=25,∴a=4(舍)或a=﹣4,∴P(﹣4,0).即:满足条件的点P的坐标为(﹣1,0)、(﹣4,0)、(9,0)、(,0).13.抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与直线y=kx+c(k≠0)相交于A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点,且抛物线与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)求出C、D两点的坐标(3)在第四象限抛物线上有一点P,若△PCD是以CD为底边的等腰三角形,求出点P 的坐标.解:(1)把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点坐标代入y=ax2+bx﹣3可得解得∴y=x2﹣2x﹣3(2)把x=0代入y=x2﹣2x﹣3中可得y=﹣3∴C(0,﹣3)设y=kx+b,把A(﹣1,0)、B(2,﹣3)两点坐标代入解得∴y=﹣x﹣1∴D(0,﹣1)(3)由C(0,﹣3),D(0,﹣1)可知CD的垂直平分线经过(0,﹣2)∴P点纵坐标为﹣2,∴x2﹣2x﹣3=﹣2解得:x=1±,∵x>0∴x=1+.∴P(1+,﹣2)14.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c(c>0)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B 的左侧),与y轴交于点C,且OB=OC=3,顶点为M.(1)求二次函数的解析式;(2)点P为线段BM上的一个动点,过点P作x轴的垂线PQ,垂足为Q,若OQ=m,四边形ACPQ的面积为S,求S关于m的函数解析式,并写出m的取值范围;(3)探索:线段BM上是否存在点N,使△NMC为等腰三角形?如果存在,求出点N 的坐标;如果不存在,请说明理由.解:(1)∵OB=OC=3,∴B(3,0),C(0,3)∴,解得1分∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3.(2)y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,M(1,4)设直线MB的解析式为y=kx+n,则有解得∴直线MB的解析式为y=﹣2x+6∵PQ⊥x轴,OQ=m,∴点P的坐标为(m,﹣2m+6)S四边形ACPQ=S△AOC+S梯形PQOC=AO•CO+(PQ+CO)•OQ=×1×3+(﹣2m+6+3)•m=﹣m2+m+(1≤m≤3).(3)CM=,CN=,MN=①当CM=NC时,,解得x1=,x2=1(舍去)此时N(,)②当CM=MN时,,解得x1=1+,x2=1﹣(舍去),此时N(1+,4﹣)③当CN=MN时,=解得x=2,此时N(2,2)综上所述:线段BM上存在点N(,),(2,2),(1+,4﹣)使△NMC 为等腰三角形.15.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时第一象限内的直线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6?(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.解:(1)∵直线y=kx﹣4与x轴、y轴分别交于B、C两点,∴点C(0,﹣4),∴OC=4,∵=,∴OB=3,∴点B(3,0),∴3k﹣4=0,解得:k=;(2)设A的纵坐标为h,=OB•h=6,且OB=3,∵S△AOB∴h=4,∵直线BC的解析式为:y=x﹣4,∴当y=4时,4=x﹣4,解得:x=6,∴点A(6,4),∴当点A运动到(6,4)时,△AOB的面积是6;(3)存在.∵A(6,4),∴OA==2,①若OP=OA=2,则点P1(2,0),P2(﹣2,0);②若OA=AP,过点A作AM⊥x轴于点M,则PM=OM=6,∴P3(12,0);③若OP=AP,过点P作PN⊥OA于点N,则ON=AN=OA=,∵∠ONP=∠OMA,∠PON=∠AOM,∴△OPN∽△OAM,∴,∴,解得:OP=,∴P4(,0);综上所述:点P1(2,0),P2(﹣2,0),P3(12,0),P4(,0).16.抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C (0,﹣3),顶点为D.(1)求此抛物线的解析式.(2)求此抛物线顶点D的坐标和对称轴.(3)探究对称轴上是否存在一点P,使得以P、D、A为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的P点的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣1.0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3),∴,解得,即此抛物线的解析式是y=x2﹣2x﹣3;(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴此抛物线顶点D的坐标是(1,﹣4),对称轴是直线x=1;(3)存在点P,使得以点P、D、A为顶点的三角形是等腰三角形,设点P的坐标为(1,y),当PA=PD时,则=,解得y=﹣,当DA=DP时,则=,解得y=﹣4±2,当AD=AP时,则=,解得,y=±4(舍去﹣4),由上可得,以点P、D、A为顶点的三角形是等腰三角形时,点P的坐标为(1,﹣)或(1,﹣4﹣2)或(1,﹣4+2)或(1,4).。
学生做题前请先回答以下问题问题1:已知线段AB是等腰三角形的一条边,则对应两圆一线中的“两圆”与“一线”的操作方法是什么?问题2:两圆一线的分类标准是什么?分别对应什么操作?等腰三角形存在性问题(两圆一线)(人教版)一、单选题(共6道,每道14分)1.已知:如图,线段AB的端点A在直线上,AB与的夹角为60°,请在直线上另找一点C,使△ABC是等腰三角形.这样的点有( )A.1个B.2个C.3个D.4个答案:B解题思路:要使△ABC是等腰三角形,先分析点,定点是A,B,动点是C,那么AB是定线段,AB可以当这个等腰三角形的腰,也可以当这个等腰三角形的底.①当AB为腰时,此时作两圆,如图,②当AB为底时,此时作一线,如图,综上,使△ABC是等腰三角形的上的点C有2个.故选B试题难度:三颗星知识点:等腰三角形的存在性2.如图,已知直线PQ⊥MN于点O,点A,B分别在MN,PQ上,OA=1,OB=2,在直线MN或直线PQ上找一点C,使△ABC是等腰三角形,则这样的点C有( )个.A.3B.4C.7D.8答案:D解题思路:如图所示,当AB为等腰三角形的腰时,分别以A,B为圆心,AB长为半径作圆;当AB为等腰三角形的底时,作AB的垂直平分线;综上,满足条件的点C共有8个.故选D试题难度:三颗星知识点:两圆一线构造等腰三角形3.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,已知A(2,-1),P是x轴上的一个动点,如果以P,O,A为顶点的三角形是等腰三角形,那么符合条件的动点P的个数为( )A.2B.3C.4D.5答案:C解题思路:已知O,A两个定点,再寻找点P使得△OAP为等腰三角形,需要利用“两圆一线”解题,即:分别以O,A为圆心,以OA长为半径作圆;作线段OA的垂直平分线,与x轴的交点即为所求.如图所示,图中,,,即为所求.故选C试题难度:三颗星知识点:等腰三角形的存在性4.如图,在正方形网格的格点(即最小正方形的顶点)中找一点C,使得△ABC是等腰三角形,且AB为其中一腰.这样的C点有( )个.A.8B.9C.10D.11答案:B解题思路:如图,若点A为等腰三角形顶点,则以点A为圆心、以AB长为半径作圆,与正方形网格的格点交于点;若点B为等腰三角形顶点,则以点B为圆心、以AB长为半径作圆,与正方形网格的格点交于点(其中与A,B共线,故舍去).故选B试题难度:三颗星知识点:两圆一线构造等腰三角形5.如图,在长方形ABCD中,AB=4,AD=10,点Q是BC的中点,点P在AD边上运动,若△BPQ是以BQ为腰的等腰三角形,则满足题意的点P有( )A.2个B.3个C.4个D.5个答案:B解题思路:如图,当BQ为等腰三角形的腰时,分别以点B,Q为圆心,以BQ长为半径作圆,与线段AD有三个交点.此时等腰△BPQ的腰长都为5,符合题意.综上,满足题意的点P有3个.故选B试题难度:三颗星知识点:两圆一线构造等腰三角形6.如图所示,在长方形ABCD的对称轴上找一点P,使得△PAB,△PBC均为等腰三角形,则满足条件的点P有( )A.1个B.3个C.5个D.无数多个答案:C解题思路:点P在对称轴上,使得△PAB,△PBC均为等腰三角形;∵对称轴垂直平分BC,点P在对称轴上,∴△PBC是等腰三角形;如图,当AB为等腰三角形的腰时,分别以A,B为圆心,AB长为半径作圆,与交于点P;如图,当AB为等腰三角形的底时,作AB的垂直平分线,与交于点P;综上,满足条件的点P共有5个.故选C试题难度:三颗星知识点:两圆一线构造等腰三角形二、填空题(共1道,每道16分)7.如图,边长为6的正方形ABCD内部有一点P,BP=4,∠PBC=60°,点Q为正方形边上一动点,且△PBQ是等腰三角形,则符合条件的Q点有____个.答案:5解题思路:如图所示,当BP为等腰三角形的腰时,分别以B,P为圆心,BP长为半径作圆,与正方形交于点;当BP为等腰三角形的底时,作BP的垂直平分线,交正方形于点;特别说明::点是以点B为圆心,BP为半径作圆得到的,此时,因为∠PBC=60°,所以是等边三角形,且;:过点P作PE⊥AB于点E,延长EP交CD于点F;在Rt△BEP中,∠EBP=90°-60°=30°,BP=4得PE=2∵EF=AD=6∴PF=4∴点F即为点;综上,满足条件的点P共有5个.试题难度:知识点:两圆一线构造等腰三角形。
等腰三角形处理策略-两圆一线以函数为背景的等腰三角形存在性问题,是函数综合题的一大类,时常见于各类考卷的压轴题位置。
若要在考场上脱颖而出,冲刺A线或者千分之一,这是必备知识之一。
例如,2014年长沙卷压轴题第(3)问,考的就是这个问题。
今天这篇文章,依然从便于自学的角度来写,以期能最大化地覆盖不同基础的学生。
首先,我们来解决第一个问题,等腰三角形的生成问题。
【引例1】在平面内有一线段AB,点C为平面内任意一点,若△ABC为等腰三角形,则这样的点C有几个?点C的轨迹又是什么?【解析】根据等腰三角形的性质,线段AB有可能为底边,也有可能为腰,故有两种基本情况。
情况(1):线段AB为底边,则有AC=BC,即点C到线段AB两端点的距离相等,故点C在线段AB的中垂线上,此时点C有无数个,点C的轨迹为直线(不取与AB相交的点),如下图:情况(2):线段AB为腰,则有:①AB=AC,即点C到点A的距离等于点B到点A的距离,则点C在以点A为圆心,AB 长为半径的圆上,此时点C有无数个,点C的轨迹为圆(不取点B和与A、B共线点),如下图:②AB=BC,即点C到点B的距离等于点A到点B的距离,则点C在以点B为圆心,AB长为半径的圆上,此时点C有无数个,点C的轨迹为圆(不取点A和与A、B共线的点),如下图:综上所述,这样的点C有无数个,点C的轨迹为两个圆和一条直线,为了方便记忆,我们简称“两圆一线”,这是等腰三角形存在性处理的基本定性策略。
请记住这两圆一线:一线,指的是线段的中垂线,两圆,指的是以线段长度为半径,线段端点为圆心而产生的两个圆。
放另个类题练习。
【题1】在平面直角坐标系中,点A 的坐标是()0,1,点B 的坐标是()30,,点C 在坐标平面内。
若以A 、B 、C 为顶点构成的三角形是等腰三角形,且底角为30度,则满足条件的点C 有_________个。
【题2】在正△ABC 所在平面上找点P ,使△PAB 、△PBC 、△PCA 同时为等腰三角形,则这样的点P 有个。
专题08等腰三角形中的分类讨论模型模型1、等腰三角形中的分类讨论:【知识储备】凡是涉及等腰三角形边、角、周长、面积等问题,优先考虑分类讨论,再利用等腰三角形的性质与三角形三边关系解题即可。
1)无图需分类讨论①已知边长度无法确定是底边还是腰时要分类讨论;②已知角度数无法确定是顶角还是底角时要分类讨论;③遇高线需分高在△内和△外两类讨论;④中线把等腰△周长分成两部分需分类讨论。
2)“两定一动”等腰三角形存在性问题:即:如图:已知A ,B 两点是定点,找一点C 构成等腰ABC △方法:两圆一线具体图解:①当AC AB =时,以点A 为圆心,AB 长为半径作⊙A ,点C 在⊙A 上(B ,C 除外)②当BC AB =时,以点B 为圆心,AB 长为半径作⊙B ,点C 在⊙B 上(A ,E 除外)③当BC AC =时,作AB 的中垂线,点C 在该中垂线上(D 除外)例1.(2023秋·河北张家口·八年级统考期末)ABC 是等腰三角形,5,7AB AC ==,则ABC 的周长为()A .12B .12或17C .14或19D .17或19【答案】D【分析】根据等腰三角形的定义分两种情况:当腰为5与腰为7时,即可得到答案.【详解】解:当ABC 的腰为5时,ABC 的周长55717++=;当ABC 的腰为7时,ABC 的周长57719++=.故选:D .【点睛】本题主要考查等腰三角形的定义,掌握等腰三角形的定义是解题的关键.例2.(2023春·四川巴中·七年级统考期末)等腰三角形的周长为32cm ,一边长为8cm ,则其它两边长是()∴150∠=︒,即顶角为150︒;故答案为:30︒或150︒.BAC【点睛】本题考查等腰三角形的性质,注意掌握分类讨论思想和数形结合思想的应用是解题的关键.例5.(2023秋·江苏·八年级专题练习)在如图所示的网格中,在格点上找一点P,使ABP为等腰三角形,则点P有()A.6个B.7个C.8个D.9个【答案】C【分析】分三种情况讨论:以AB为腰,点A为顶角顶点;以AB为腰,点B为顶角顶点;以AB为底.【详解】解:如图:如图,以AB为腰,点A为顶角顶点的等腰三角形有5个;以AB为腰,点B为顶角顶点的等腰三角形有3个;不存在以AB为底的等腰ABP,所以合计8个.故选:C.【点睛】本题考查等腰三角形的定义,网格图中确定线段长度;在等腰三角形腰、底边待定的情况下,分类讨论是解题的关键.例6.(2023·重庆市八年级期中)如图1,一副直角三角板△ABC和△DEF,∠BAC=∠EDF=90°,∠B=45°,∠F=30°,点B、D、C、F在同一直线上,点A在DE上.如图2,△ABC固定不动,将△EDF绕点D逆时针旋转α(0°<α<135°)得△E′DF',当直线E′F′与直线AC、BC所围成的三角形为等腰三角形时,α的大小为___.【答案】7.5°或75°或97.5°或120°【分析】设直线E′F′与直线AC、BC分别交于点P、Q,根据△CPQ为等腰三角形,分三种情况:①当∠PCQ 为顶角时,∠CPQ=∠CQP,如图1,可求得α=7.5°;如图2,△CPQ为等腰三角形中,∠PCQ为顶角,可求得α=∠EDE′=90°+7.5°=97.5°;②当∠CPQ为顶角时,∠CQP=∠PCQ=45°,可得∠CPQ=90°,如图3,进而求得α=90°-15°=75°;③如图4,当∠CQP为顶角时,∠CPQ=∠PCQ=45°,可得∠CQP=90°,进而求得α=∠EDE′=∠EDQ+∠QDE′=90°+30°=120°.【详解】解:设直线E′F′与直线AC、BC分别交于点P、Q,∵△CPQ为等腰三角形,∴∠PCQ为顶角或∠CPQ为顶角或∠CQP为顶角,①当∠PCQ为顶角时,∠CPQ=∠CQP,如图1,∵∠BAC=∠EDF=90°,∠B=45°,∠F=30°,∴∠E′DF′=90°,∠ACB=45°,∠E′F′D=30°,∵∠CPQ+∠CQP=∠ACB=45°,∴∠CQP=22.5°,∵∠E′F′D=∠CQP+∠F′DQ,∴∠F′DQ=∠E′F′D-∠CQP=30°-22.5°=7.5°,∴α=7.5°;如图2,∵△CPQ为等腰三角形中,∠PCQ为顶角,∴∠CPQ=∠CQP=67.5°,∵∠E′DF′=90°,∠F′=30°,∴∠E′=60°,∴∠E′DQ=∠CQP-∠E′=67.5°-60°=7.5°,∴α=∠EDE′=90°+7.5°=97.5°;②当∠CPQ为顶角时,∠CQP=∠PCQ=45°,∴∠CPQ=90°,如图3,∵∠DE ′F ′=∠CQP +∠QDE ′,∴∠QDE ′=∠DE ′F ′-∠CQP =60°-45°=15°,∴α=90°-15°=75°;③如图4,当∠CQP 为顶角时,∠CPQ =∠PCQ =45°,∴∠CQP =90°,∴∠QDF ′=90°-∠DF ′E ′=60°,∴∠QDE ′=∠E ′DF ′-∠QDF ′=30°,∴α=∠EDE ′=∠EDQ +∠QDE ′=90°+30°=120°;综上所述,α的大小为7.5°或75°或97.5°或120°.故答案为:7.5°或75°或97.5°或120°.【点睛】本题考查了等腰三角形性质,直角三角形性质,旋转的性质,三角形内角和定理等,解题关键是运用数形结合思想和分类讨论思想思考解决问题.例7.(2022秋·江苏徐州·八年级校考期中)如图,70AOB ∠=︒,点C 是边OB 上的一个定点,点P 在角的另一边OA 上运动,当COP 是等腰三角形,OCP ∠=°.【答案】40或70或55【分析】分三种情况讨论:①当OC PC =,②当PO PC =,③当OP OC =,根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理即可得到结论.【详解】解:如图,(1)若点P在BC上,且满足PA PB=,求此时(3)在运动过程中,当t为何值时,ACP△【答案】(1)6516(2)316或52(3)54或32或90ACB∠=︒,5cmAB=在Rt ACP中,由勾股定理得()22234x x∴+-=,解得BP 平分ABC ∠,C ∠在BCP 与BDP △中,∵A B ∠∠=︒+90,90ACP BCP ∠+∠=︒,B BCP ∴∠=∠,CP BP AP ∴==,P ∴是AB 的中点,即15cm 22AP AB ==,524AP t ∴=.②如图,当P 在AB 上且3cm AP CA ==时,∴322AP t ==.③如图,当P 在AB 上且(1)求直线AB 的表达式和点D 的坐标;(2)横坐标为m 的点P 在线段AB 上(不与点A x 轴的平行线交AD 于点E ,设PE 的长为()0y y ≠,求y 与m 之间的函数关系式并直接写出相应的范围;(3)在(2)的条件下,在x 轴上是否存在点F ,使PEF !为等腰直角三角形?若存在求出点若不存在,请说明理由.【答案】(1)()450y x D =-+-,,(2)()33242y m m =+-<<,的运用,解答本题时求出函数的解析式是关键.课后专项训练A.120︒B.75︒【答案】C【答案】D【分析】分为AB AC =、BC BA =,CB CA =三种情况画图判断即可.【详解】解:如图所示:当AB AC =时,符合条件的点有2个;当BC BA =时,符合条件的点有1个;当CB CA =,即当点C 在AB 的垂直平分线上时,符合条件的点有一个.故符合条件的点C 共有4个.故选:D .【点睛】本题考查了等腰三角形的定义,线段垂直平分线的性质,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解题的关键.4.(2023·江苏八年级期中)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,点A 、B 都是格点(小正方形的顶点叫做格点),若△ABC 为等腰三角形,且△ABC 的面积为1,则满足条件的格点C 有()A .0个B .2个C .4个D .8个【答案】C 【分析】根据等腰三角形的性质和三角形的面积解答即可.【详解】解:如图所示:∵△ABC 为等腰三角形,且△ABC 的面积为1,∴满足条件的格点C 有4个,故选C .【点睛】本题考查了等腰三角形的判定;熟练掌握等腰三角形的性质和三角形的面积是解决问题的关键A.3【答案】D故选:满足条件的点M 的个数为2.故选A .【点睛】本题考查了坐标与图形的性质及等腰三角形的判定;对于底和腰不等的等腰三角形,若条件中没有明确哪边是底哪边是腰时,应在符合三角形三边关系的前提下分类讨论.7.(2022·安徽淮北·九年级阶段练习)如图,在ABC 中,90C ∠=︒,8BC =,6AC =.若点P 为直线BC 上一点,且ABP △为等腰三角形,则符合条件的点P 有().A .1个B .2个C .3个D .4个【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和勾股定理的应用,关键要用分类讨论的思想.8.(2022·黑龙江·哈尔滨八年级阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为()1,1,在x 轴上确定点P ,使AOP 为等腰三角形,则符合条件的点P 有()A.2个B.3个C.4个D.5个【答案】C【分析】先计算OA的长,再以OA为腰或底分别讨论,进而得出答案.【详解】解:如图,22112OA=+=,当AO=OP1,AO=OP3时,P1(﹣2,0),P3(2,0),当AP2=OP2时,P2(1,0),当AO=AP4时,P4(2,0),故符合条件的点有4个.故选:C.【点睛】本题以平面直角坐标系为载体,主要考查了勾股定理和等腰三角形的定义,属于常考题型,全面分类、掌握解答的方法是关键.9.(2022·四川广元·八年级期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=36°,以C为原点,C所在直线为y轴,BC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,在坐标轴上取一点M使△MAB为等腰三角形,符合条件的M点有()A.6个B.7个C.8个D.9个∵BD AC ⊥,∴90ADB ∠=︒,∵∵BD AC ⊥,∴90ADB ∠=︒,∵ABD ∠11【分析】根据等腰三角形一腰上的中线将其周长分别为12和9两部分得到底和要的差是1293-=,再根据周长列式求解即可得到答案;【详解】解:∵等腰三角形一腰上的中线将其周长分别为12和9两部分,∴腰与底的差为:1293-=,①当底边比腰长时,设腰为x ,则底为3x +,由题意可得,32129x x ++=+,解得:6x =,3639x +=+=,②当腰比底边长时,设腰为x ,则底为3x -,由题意可得,32129x x -+=+,解得:8x =,3835x -=-=,故答案为:6,9或8,5.【点睛】本题主要考查三角形中线有关计算,解题的关键是得到腰长与底边之差再分类讨论.14.(2022·黑龙江哈尔滨·八年级期末)在平面直角坐标系xOy 中,已知A (1,2),在y 轴确定点P ,使△AOP 为等腰三角形,则符合条件的点P 有____个.【答案】4.【分析】根据等腰三角形的判定得出可能OA 为底,可能OA 为腰两种情况,依此即可得出答案.【详解】①以A 为圆心,以OA 为半径作圆,此时交y 轴于1个点(O 除外);②以O 为圆心,以OA 为半径作圆,此时交y 轴于2个点;③作线段AO 的垂直平分线,此时交y 轴于1个点;共1+2+1=4.故答案为:4.【点睛】本题考查了等腰三角形的判定的应用,有两边相等的三角形是等腰三角形,注意要进行分类讨论.15.(2022秋·江苏盐城·八年级校考阶段练习)如图,ABC 中,90ACB ∠=︒,10cm AB =,8cm AC =,若点P 从点A 出发,以每秒1cm 的速度沿折线A C B A ---运动,设运动时间为t 秒()0t >,当点P 在边AB 上,【答案】19或20或21.2【分析】利用等腰三角形的性质,依次画图,分类讨论即可.【详解】∵90ACB ∠=当P 在BA 上时,①②当6cm BC CP ==时,过CD PB ⊥于点D ,如图,∴12BD DP BP ==,∵12ABC S AC BC CD ==V g g ,∴ 4.8AC BC CD AB == ,在Rt CBD △中,由勾股定理得:()2226 4.8 3.6cm BD BC CD =--=,∴)22 3.6cm BP BD ==⨯=,∴(()867.221.2s t =++,【答案】5或8【分析】ABP 是以AB 为腰的等腰三角形时,分两种情况:出BP 的长度,继而可求得t 值.【详解】解:在Rt ABC △中,∠②当AB AP =时,28cm 8BP BC t ===,故答案为:5或8.【点睛】本题考查了勾股定理以及等腰三角形的知识,解答本题的关键是掌握等腰三角形的性质,以及分情况讨论,注意不要漏解.15.(2022·河南平顶山·八年级期末)如图,ABC 中,90C ∠=︒,6BC =,ABC ∠的平分线与线段AC 交于点D ,且有AD BD =,点E 是线段AB 上的动点(与A 、B 不重合),连接DE ,当BDE 是等腰三角形时,则BE 的长为___________.【答案】4或4【分析】现根据已知条件得出30CBD ABD BAD ∠=∠=∠=︒,再根据BC =6,分别求出AB 、AC 、BD 、AD 、(2)当BE =DE ,如图:∵BE =DE ∠EDB =∠ABD =30°,∴∠AED =∠EDB ∴∠ADE =180°-∠AED -∠A =180°-60°-30°=90°,∴ ADE 为直角三角形,又∵30A ∠=︒且AD =43,∴DE ,∴BE =4;(3)当BD =DE ,时,点E 与A 重合,不符合题意;综上所述,BE 为4或43.故答案为:4或43.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质和判定,勾股定理的应用,16.(2023·上虞市初二月考)在如图所示的三角形中,∠A =30°,点P 和点Q 分别是边AC 和BC 上的两个动点,分别连接BP 和PQ ,把△ABC 分割成三个三角形△ABP ,△BPQ ,△PQC ,若分割成的这三个三角形都是等腰三角形,则∠C 有可能的值有________个.【答案】7【分析】①当AB=AP ,BQ=PQ ,CP=CQ 时;②当AB=AP ,BP=BQ ,PQ=QC 时;③当APB ,PB=BQ ,PQ=CQ 时;④AP=PB,PB=PQ,PQ=QC时;根据等腰三角形的性质和三角形的内角和即可得到结论.【解析】解:如图所示,共有9种情况,∠C的度数有7个,分别为80°,40°,35°,20°,25°,100°,50°.①当AB=AP,BQ=PQ,CP=CQ时;②当AB=AP,BP=BQ,PQ=QC时,③当AP=AB,PQ=CQ,PB=PQ时.④当AP=AB,PQ=PC,BQ=PQ时,⑤当AP=BP,CP=CQ,QB=PQ时,⑥当AP=PB,PB=BQ,PQ=CQ时;⑦AP=PB,PB=PQ,PQ=QC时.⑧AP=PB,QB=PQ,PQ=CC时.⑨BP=AB,PQ=BQ,PQ=PC时.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.17.(2022·浙江·八年级专题练习)已知:如图,线段AC和射线AB有公共端点A.求作:点P,使点P在射线AB上,且ACP为等腰三角形.(利用无刻度的直尺和圆规作出所有符合条件的点P,不写作法,保留作图痕迹)【答案】见解析.【分析】分别作出①AP=CP;②AP=AC;③AC=CP即可.【详解】如图所示,点1P、2P、3P即为所求.△是等腰三角形的三种情况,避免漏答案.【点睛】本题考查尺规作图-作等腰三角形.特别注意ACP18.(2022·山东·周村二中八年级期中)在同一平面内,若点P与△ABC三个顶点中的任意两个顶点连接形成的三角形都是等腰三角形,则称点P是△ABC的巧妙点.(1)如图,求作△ABC的巧妙点P(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹).(2)如图,在△ABC中,∠A=80°,AB=AC,若点P是△ABC的巧妙点,则符合条件的点P一共有几个?请直接写出每种情况下∠BPC的度数.(3)等边三角形的巧妙点的个数有()A.2个B.6个C.10个D.12个【答案】(1)见解析;(2)6个;∠BPC的度数为40°或160°或140°或80°;(3)C.综上所述:∠BPC的度数40°或80°或140°或160°.(3)如图所示,分别以等边三角形的三条边作其对应边的垂直平分线,再分别以等边三角形的三个顶点为圆心,等边三角形的边长为半径画圆,分别与三条边的垂直平分线的交点和三条垂直平分线的交点即为等边三角形的巧妙点,共有10个,故选:C.【点睛】本题主要考查垂直平分线的性质、等腰三角形的性质,构建等腰三角形的作法:定顶点,定圆心;定腰,定半径;以及等边三角形的性质等.熟练掌握相关性质是解题关键.19.(2022·黑龙江密山·八年级期末)如图,直线MN与x轴、y轴分别相交于B、A两点,()2-+-=.(1)求A,B两点的坐标;(2)若点O到AB的距离为24OA OB6805,求线段AB的长;(3)在(2)的条件下,x轴上是否存在点P,使△ABP是以AB为腰的等腰三角形,若存在请直接写出满足条件的点P的坐标.【答案】(1)A (0,6),B (8,0);(2)AB =10;(3)存在,(-8,0)、(-2,0)、(18,0).【分析】(1)由非负数的性质知OA =6,OB =8,据此可得点A 和点B 的坐标;(2)根据1122OAB S AB d OA OB == △求解可得;(3)先设点P (a ,0),根据A (0,6),B (8,0)得()22222226810100PA a PB a AB =+=-==,,,再分PA =AB 和AB =PB 两种情况分别求解可得.(1)()2680OA OB -+-= ∴O −6=0O −8=068OA OB ∴==则A 点的坐标为A (0,6),B 点的坐标为(8,0)(2)1122OAB S AB d OA OB == △,245d =6810245OA OB AB d ⨯∴=== (3)存在点P ,使△ABP 是以AB 为腰的等腰三角形设点P (a ,0),根据A (0,6),B (8,0)得()22222226810100PA a PB a AB =+=-==,,①若PA =AB ,则22PA AB =,即226100a +=,解得a =8(舍)或a =−8,此时点P (−8,0);②若AB =PB ,即22AB PB =,即()21008a =-解得a =18或a =−2,此时点P (18,0)或(−2,0);综上,存在点P ,使△ABP 使以AB 为腰的等腰三角形,其坐标为(−8,0)或(18,0)或(−2,0).【点睛】本题考察了非负数的性质、直角三角形的面积求法、勾股定理及等腰三角形的性质,分类讨论思想的运用是解决第3问的关键20.(2022秋·四川成都·八年级校考期中)如图,四边形OABC 是一张长方形纸片,将其放在平面直角坐标系中,使得点O 与坐标原点重合,点A 、C 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,点B 的坐标为()3,4,D 的坐标为()2,4,现将纸片沿过D 点的直线折叠,使顶点C 落在线段AB 上的点F 处,折痕与y 轴的交点记为E .。
专题06 二次函数与等腰三角形有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数之等腰三角形存在性问题,主要指的是在平面直角坐标系下,已知一条边(或两个顶点)的等腰三角形存在,求第三个顶点的坐标的题型.主要考察学生对转化思想、方程思想、几何问题代数化的数形结合思想及分类讨论思想的灵活运用。
【解题思路】等腰三角形的存在性问题【方法1 几何法】“两圆一线”(1)以点A为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有AB=AC;(2)以点B为圆心,AB为半径作圆,与x轴的交点即为满足条件的点C,有BA=BC;(3)作AB的垂直平分线,与x轴的交点即为满足条件的点C,有CA=CB.注意:若有重合的情况,则需排除.以点C1 为例,具体求点坐标:过点A作AH⊥x轴交x轴于点H,则AH=1,又32121131311==-=∴=HC AC ,()03211,坐标为故点-C类似可求点 C 2 、C 3、C 4 .关于点 C 5 考虑另一种方法.【方法2 代数法】点-线-方程表示点:设点C 5坐标为(m ,0),又A (1,1)、B (4,3),表示线段:11-m 225+=)(AC 94-m 225+=)(BC 联立方程:914-m 1-m 22+=+)()(,623m =解得:,),坐标为(故点06232C总结:【典例分析】【考点1 等腰角形的存在性】【典例1】(2020•泰安)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A (﹣4,0)、B(2,0),交y轴于点C(0,6),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.(1)求二次函数的表达式;(2)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在,请说明理由.【变式11】(2022•澄海区模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C坐标为(0,3),对称轴为x=1.点M为线段OB上的一个动点(不与两端点重合),过点M作PM⊥x轴,交抛物线于点P,交BC 于点Q.(1)求抛物线及直线BC的表达式;(2)试探究点M在运动过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【变式1-2】(2022•荣昌区自主招生)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+x+c (a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)将抛物线y=ax2+x+c沿射线BC平移,B,C的对应点分别为M,N,当以点A,M,N为顶点的三角形是以MN为腰的等腰三角形时,请直接写出点M的坐标,并任选其中一个点的坐标,写出求解过程.【典例2】(2020•贵港)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3).(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH⊥x轴于点H,与线段BC 交于点M,连接PC.当△PCM是以PM为一腰的等腰三角形时,求点P的坐标.【变式2-1】(2022•东营)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;(3)点P是抛物线对称轴上的一点,点M是对称轴左侧抛物线上的一点,当△PMB是以PB为腰的等腰直角三角形时,请直接写出所有点M的坐标.【变式2-1】(2021•大渡口区自主招生)如图,若抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A,B 两点,与y轴相交于点C,直线y=x﹣3经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作PH⊥x轴于点H,交BC于点M,连接PC.①线段PM是否有最大值?如果有,求出最大值;如果没有,请说明理由;②在点P运动的过程中,是否存在点M,恰好使△PCM是以PM为腰的等腰三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.专题06 二次函数与等腰三角形有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数之等腰三角形存在性问题,主要指的是在平面直角坐标系下,已知一条边(或两个顶点)的等腰三角形存在,求第三个顶点的坐标的题型.主要考察学生对转化思想、方程思想、几何问题代数化的数形结合思想及分类讨论思想的灵活运用。
一次函数两圆一线求等腰【引言】等腰三角形是初中数学中比较重要的一个概念,它具有两边长度相等的特点。
在几何学中,有许多方法可以构造等腰三角形,其中一种方法是通过一次函数、两个圆和一条直线的组合。
本文将介绍这种构造方法,帮助读者更好地理解等腰三角形的特性和构造原理。
【一次函数与等腰三角形】一次函数是指函数的最高次项为一次的多项式函数,也被称为线性函数。
它的一般形式为y = kx + b,其中k和b为常数。
我们可以利用一次函数的性质来构造等腰三角形。
具体做法如下:【构造等腰三角形的步骤】步骤一:选择一次函数y = kx + b,其中k不等于零。
这个函数代表了直线的方程。
步骤二:选择两个圆,分别以直线y = kx + b上的两个点为圆心,半径分别为r1和r2。
这两个圆代表了两个顶点的位置。
步骤三:连接两个圆的圆心,并延长直线,直到与一次函数的图像相交。
这条直线就是等腰三角形的底边。
步骤四:连接两个圆的圆心,并延长直线,直到与一次函数的图像相交的另一点。
这个点就是等腰三角形的顶点。
步骤五:连接等腰三角形的底边上的两个顶点和顶点,得到等腰三角形。
【构造等腰三角形的实例】为了更好地理解构造等腰三角形的方法,我们来看一个具体的实例。
假设我们选取一次函数y = 2x + 1,圆心分别为A(-1, -1)和B(1, 3),半径分别为r1 = 2和r2 = 3。
我们连接两个圆的圆心并延长直线,直到与一次函数的图像相交。
假设相交点为C,如下图所示:[图1]然后,我们再连接两个圆的圆心并延长直线,直到与一次函数的图像相交的另一点。
假设相交点为D,如下图所示:[图2]我们连接等腰三角形的底边上的两个顶点和顶点,得到等腰三角形ABC,如下图所示:[图3]【等腰三角形的性质】通过一次函数、两个圆和一条直线的组合构造的等腰三角形具有以下性质:性质一:等腰三角形的两边长度相等。
性质二:等腰三角形的顶角和底角相等。
性质三:等腰三角形的底边中垂线和底边相等。
关于等腰三角形和直角三角形的存在性问题一、关联知识:1、已知M )(11y x ,、N )(22y x ,;则① MN 的中点坐标为)22(2121y y x x ++,;② MN 的距离为221221)()(y y x x -+-二、方法与技巧:(一)关于等腰三角形存在性的问题(两圆一线):已知A (1,0),B (0,2),请在下面的平面直角坐标系坐标轴上找一点C ,使△ABC 是等腰三角形;(二)关于直角三角形存在性的问题(两线一圆):已知A (-2,0),B (1,3),请在平面直角坐标系中坐标轴上找一点C ,使△ABC 是直角三角形;三、例题精讲:例题一:如图,抛物线c bx ax y ++=2经过A (﹣1,0)、B (3,0)、C (0,3)三点,直线l 是抛物线的对称轴;(1)求抛物线的函数关系式;(2)设点P 是直线l 上的一个动点,当△PAC 的周长最小时,求点P 的坐标;(3)在直线l 上是否存在点M ,使△MAC 为等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由。
例题二:如图,抛物线c bx ax y ++=2经过点A (-3,0),B (1,0),C (0,-3):(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 为第三象限内抛物线上的一点,设△PAC 的面积为S ,求S 的最大值并求出此时点P 的坐标;(3)设抛物线的顶点为D ,DE ⊥x 轴于点E ,在y 轴上是否存在点M ,使得△ADM 是直角三角形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.1、如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的正方形纸片.点O 与坐标原点重合,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,OC=4,点E 为BC 的中点,点N 的坐标为(3,0),过点N 且平行于y 轴的直线MN 与EB 交于点M .现将纸片折叠,使顶点C 落在MN 上,并与MN 上的点G 重合,折痕为EF ,点F 为折痕与y 轴的交点.(1)求点G 的坐标;(2)求折痕EF 所在直线的解析式;(3)设点P 为直线EF 上的点,是否存在这样的点P ,使得以P ,F ,G 为顶点的三角形为等腰三角形,若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2、如图,抛物线233384y x x =--+与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C . (1)求点A 、B 的坐标;(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标;(3)若直线l 过点E (4, 0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有....三个时,求直线l 的解析式.1、平面直角坐标系中已知一条线段,构造等腰三角形,用的是“两圆一线”:分别以线段的两个端点为圆心,线段长度为半径作圆,再作线段的垂直平分线;2、平面直角坐标系中已知一条线段,构造直角三角形,用的是“两线一圆”:分别过已知线段的两个端点作已知线段的垂线,再以已知线段为直径作圆;六、课后作业:如图,已知抛物线32++=bx ax y (0≠a )与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE 、CE ,求△BCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标;(3)在抛物线上是否存在点P 使得△ABP 为等腰三角形?若存在,请求出一共有几个符合条件的点P (简要说明理由)并写出其中一个点的坐标;若不存在这样的点P ,请简要说明理由。
等腰三角形问题—两圆一线方法:将已知两点连成线段,分别以线段两端点为圆心、该线段长为半径画圆,则两圆与坐标轴的交点均符合题意(两圆圆心除外);再作该线段的垂直平分线,该直线与坐标轴的交点也符合题意引例1、如图,在正方形ABCD 所在的平面上找一点P ,使得△PAB、△PBC、△PCD、△PAD 都是等腰三角形,符合条件的点P 有几个?引例2、如图(4)在等边△ABC 所在的平面上找一点P ,使得△PAB、△PBC、△PAC 都是等腰三角形,符合条件的点P 有几个?例1、直角坐标系中,已知点P (-2,-1),点T (t ,0)是x 轴上的一个动点.(1) 求点P 关于原点的对称点P '的坐标;(2)当t 取何值时,△P 'TO 是等腰三角形?例2、(2012•杭州改编)已知抛物线3(1)()y k x x k=+-与x 轴交于点A ,B ,与y 轴交于点C ,则能使△ABC 为等腰三角形的抛物线的条数_______;例3、已知A ,B ,P 是⊙O 上不同的三点,∠APB=α,点M 是⊙O 上的动点,且使△ABM 为等腰三角形.若α=45°,则所有符合条件的M 共有_________个;若满足题意的点M 有2个,则α=_________;A DB C AC切出等腰三角形原题1、已知△ABC的三条边长分别为3,4,6,在△所在的平面内画一条直线,将△ABC分割成两个三角形,使其中的一个是等腰三角形,则这样的直线最多可画()A. 6条B. 7条C. 8条D. 9条拓展1.已知△ABC的三条边长分别为1,2, ,在△所在的平面内画一条直线,将△ABC分割成两个三角形,使其中的一个是等腰三角形,则这样的直线最多可画_____4_____.(含30°Rt△)2.已知△ABC的三条边长分别为1,1, ,在△所在的平面内画一条直线,将△ABC分割成两个三角形,使其中的一个是等腰三角形,则这样的直线最多可画_____3_____.(45°Rt△)3、已知△ABC的三条边长分别为3,4, 5,在△所在的平面内画一条直线,将△ABC分割成两个三角形,使其中的一个是等腰三角形,则这样的直线最多可画____6______.(普通直角)4、已知△ABC是一个角为60°的锐角三角形(非等边三角形),在△所在的平面内画一条直线,将△ABC 分割成两个三角形,使其中的一个是等腰三角形,则这样的直线最多可画_____6_____.(含有一个60°的锐角三角形)5、已知△ABC三条边长为6,7,8,在△所在的平面内画一条直线,将△ABC分割成两个三角形,使其中的一个是等腰三角形,则这样的直线最多可画_____9_____.普通锐角三角形6、已知△ABC三条边长为2,2,2在△所在的平面内画一条直线,将△ABC分割成两个三角形,使其中的一个是等腰三角形,则这样的直线最多可画_____4_____.钝角等腰7、6、已知△ABC三条边长为3,3,1在△所在的平面内画一条直线,将△ABC分割成两个三角形,使其中的一个是等腰三角形,则这样的直线最多可画_____6_____.锐角等腰(非等边)。
一线两圆法做等腰三角形------摘自北京启栋三
人行教育微博
在数学学科中,常有寻找满足条件的图形的探索题,根据我的教学实践,在此浅谈初中数学中寻点构等腰三角形的这类问题。
问题:数学轴对称图形中,学习了等腰三角形之后,解决这
(1)在正方形ABCC所在的平面上找一点P,使得△
PAB
△ PAD都是等腰三角形,符合条件的点P有几个?
答:点P在线段AB的垂直平分线上和分别以点A B为圆心,
AB长为半径的圆上(点P不与线段AB共线),如图(2),图中的点P1 、P2、P3等都能使厶PAB为等腰三角形,点P只能在这样的一线两圆上。
解决:如果让学生探讨了上述研究后再解决数学中的一些问
题,学生做题时就能得心应手了
样的题目,如图
△ PBC △ PCD
研究: 已知一条线段AB,寻找一点P使得
△ PAB为等腰三角形,这样的点P在哪儿呢?
例如:问题中的题目如图(1)在正方形ABCD
所在的平面上找一点P,使得△ PAB △ PBC △ PCD △ PAD
都是等腰三角形,符合条件的点P有几个?
分析:大多数甚至是全部学生没有确定的方法去寻找,学生们最新找到的
是对角线的交点,再找其它点就感到困难了,就是能力好的同学可能会多找几个,但是很难找全,造成这种结果的原因是学生没有正确的方法寻找,学生们都是凭感觉找的,就像大海里捞针一样困难。
按照上面研究的方法画出正方形中四条边长的所有一线两圆,如图
(3),共有九个点符合要求,这样做不会漏解,不会错误,而且速度很快。
应用:
例1:如图(4)在等边△ ABC所在的平面上找一点P,使得厶PAB △ PBC △ PAC都是等腰三角形,符合条件的点P有几个?
解:如图(5)很多学生首先找到的是三条边的垂直平分线的交点,再找就
难了,但按照画一线两圆的办法画出等边三角形三边的一线两圆就可以快速的找到符合条件的点共有七个。
例2:如图(6),在平面直角坐标系xoy中,点A的坐标为(-1,0 ),点B的坐标为(0, Q ),坐标轴上是否存在点M使得厶MAB为等腰三角形,若存在请写出点M的坐标,若不存在请说明理由。
解:如图(7)先在平面直角坐标系中画出一线两圆,观察寻找一线两圆与坐标轴的交点,这些点即为符合条件的点M,
点M的坐标为M (0,2 口)、
M(-2, q )、M(-3,0 )、
M (0,- V )、M(0,Q -2 )、
M(1,0 )、M(0,?)。
总之,只要是这种已知一条线段,在一定的图形上寻找一点使得点和线段构成的三角形是等腰三角形这样的问题,都可以用画一线
两圆的办法来试试,可以快捷的解决问题,在学习中,我们就应该注重在学习知识的过程中学习解决问题的方法策略,让自己形成较强的解决问题的能力。