点动构造直角三角形问题
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专题6:函数中因动点产生的直角三角形问题构造直角三角形的方法: 1.要分别考虑以三点为直角顶点的情况 2.再利用相似、勾股定理或者锐角三角函数的相关知识计算,从而求出对应的点坐标.例题、已知:如图一次函数y =12x +1的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ;二次函数y =12x 2+bx +c 的图象与一次函数y =12x +1的图象交于B 、C 两点,与x 轴交于D 、E 两点且D 点坐标为(1,0)(1)求二次函数的解析式;(2)求四边形BDEC 的面积S ;(3)在x 轴上是否存在点P ,使得△PBC 是以P 为直角顶点的直角三角形?若存在,求出所有的点P ,若不存在,请说明理由.解:(1)将B (0,1),D (1,0)的坐标代入y =12x 2+bx +c 得 1,10.2c b c =⎧⎪⎨++=⎪⎩得解析式y =12x 2-32x +1………………3分 (2)设C (x 0,y 0),则有00200011,13 1.22y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩解得004,3.x y =⎧⎨=⎩∴C (4,3).………6分 由图可知:S =S △ACE -S △ABD .又由对称轴为x =32可知E (2,0). ∴S =12AE ·y 0-12AD ×OB =12×4×3-12×3×1=92………………………8分 当P 为直角顶点时,如图:过C 作CF ⊥x 轴于F .∵Rt△BOP ∽Rt△PFC ,∴BO OP PF CF =.即143a a =-. 整理得a 2-4a +3=0.解得a =1或a =3∴所求的点P 的坐标为(1,0)或(3,0)综上所述:满足条件的点P 共有二个………………12分(3)设符合条件的点P 存在,令P (a ,0):当P 为直角顶点时,如图:过C 作CF ⊥x 轴于F ,∵Rt △BOP ∽Rt △PFC ,∴CF OP PF BO =,即341a a =-, 整理得a 2-4a+3=0,解得a=1或a=3,∴所求的点P 的坐标为(1,0)或(3,0), 综上所述:满足条件的点P 共有二个。
二次函数的动点生成直角三角形的问题1.综合与探究:如图,抛物线213y x x 442=--与x 轴交于A,B 两点(点B 在点A 的右侧)与y 轴交于点C,连接BC,以BC 为一边,点O 为对称中心作菱形BDEC,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m ,0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q 。
(1)求点A,B,C 的坐标。
(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 分别交BD ,BC 于点M,N 。
试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM 的形状,并说明理由。
(3)当点P 在线段EB 上运动时,是否存在点 Q ,使△BDQ 为直角三角形,若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由。
2.如图,抛物线2y ax bx 4=++的对称轴是直线x=32,与x 轴交于点A 、B 两点,与y 轴交于点C ,并且点A 的坐标为(—1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)过点C 作CD//x 轴交抛物线于点D ,连接AD 交y 轴于点E ,连接AC ,设△AEC 的面积为S 1, △DEC 的面积为S 2,求S 1:S 2的值;(3)点F 坐标为(6,0),连接D ,在(2)的条件下,点P 从点E 出发,以每秒3个单位长的速度沿E→C→D→F 匀速运动;点Q 从点F 出发,以每秒2个单位长的速度沿F→A 匀速运动,当其中一点到达终点时,另外一点也随之停止运动.若点P 、Q 同时出发,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,以D 、P 、Q 为顶点的三角形是直角三角形?请直接写出所有符合条件的t 值..3.如图1,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点,与x轴交于另一个点C,对称轴与直线AB交于点E,抛物线顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)在第三象限内,F为抛物线上一点,以A、E、F为顶点的三角形面积为3,求点F 的坐标;(3)点P从点D出发,沿对称轴向下以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设运动的时间为t秒,当t为何值时,以P、B、C为顶点的三角形是直角三角形?直接写出所有符合条件的t值.4.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.(1)求证:AE=DF;(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值,如果不能,说明理由;(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.5.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点A的坐标为(﹣1,0),对称轴为直线x=﹣2.(1)求抛物线与x 轴的另一个交点B 的坐标;(2)点D 是抛物线与y 轴的交点,点C 是抛物线上的另一点.已知以AB 为一底边的梯形ABCD 的面积为9.求此抛物线的解析式,并指出顶点E 的坐标;(3)点P 是(2)中抛物线对称轴上一动点,且以1个单位/秒的速度从此抛物线的顶点E 向上运动.设点P 运动的时间为t 秒.①当t 为 秒时,△PAD 的周长最小?当t 为 秒时,△PAD 是以AD 为腰的等腰三角形?(结果保留根号)②点P 在运动过程中,是否存在一点P ,使△PAD 是以AD 为斜边的直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.6.(2013年四川攀枝花12分)如图,抛物线y=ax 2+bx+c 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,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,已知一次函数y 0.5x 2=+的图象与x 轴交于点A ,与二次函数2y ax bx c =++的图象交于y 轴上的一点B ,二次函数2y ax bx c =++的图象与x 轴只有唯一的交点C ,且OC=2.(1)求二次函数2y ax bx c =++的解析式;(2)设一次函数y 0.5x 2=+的图象与二次函数2y ax bx c =++的图象的另一交点为D ,已知P 为x 轴上的一个动点,且△PBD 为直角三角形,求点P 的坐标.8.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C 1与经过点A 、D 、B 的抛物线的一部分C 2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线称为“蛋线”.已知点C 的坐标为(0,23-),点M 是抛物线C 2:2y mx 2mx 3m =--(m <0)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△PBC 的面积最大?若存在,求出△PBC 面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当△BDM 为直角三角形时,求m 的值.9.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax 2+6x+c 的图象经过点A (4,0)、B (﹣1,0),与y 轴交于点C ,点D 在线段OC 上,OD=t ,点E 在第二象限,∠ADE=90°,tan ∠DAE=,EF ⊥OD ,垂足为F .(1)求这个二次函数的解析式;(2)求线段EF 、OF 的长(用含t 的代数式表示);(3)当△ECA 为直角三角形时,求t 的值.参考答案1.解:(1)当y=0时,213x x 4042--=,解得,12x 2x 8=-=,,∵点B 在点A 的右侧,∴点A ,B 的坐标分别为:(-2,0),(8,0)。
“动点直角三角形问题”的三种解法李永红中考数学压轴题中常会出现“动点直角三角形问题”,如2013年山西、成都、攀枝花、长春、济宁、绵阳、襄阳等省市中考数学试卷中均出现了“动点直角三角形问题”,对于这类问题的解决,即使是数学尖子生也感到很棘手.其实,解决“动点直角三角形问题”有“法”可循,并不算“难”.一、例题分析例1 在直角坐标系中,已知点)0,1(A ,)2,0(-B ,将线段AB 绕点A 按逆时针方向旋转090至AC ,如图1.(1)求点C 的坐标;(2)若抛物线2212++-=ax x y 经过点C .①求抛物线的解析式;②在抛物线上是否存在点P (点C 除外)使ABP ∆是以AB 为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.分析(1)构造三垂图可求得点C 的坐标为)1,3(-C .(2)①将点C 的坐标代入2212++-=ax x y 可求得抛物线的解析式为221212++-=x x y . ②法1(利用数形结合):如图2,易求得直线AC 的解析式为2121+-=x y . 由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=+-=2212121212x x y x y 解得⎩⎨⎧=-=11y x 或⎩⎨⎧-==13y x (舍去).此时点P 的坐标为)1,1(-.设过点B 且与直线AC 平行的直线的解析式为b x y +-=21,将点)2,0(-B 代入,得2-=b ,所以过点B 且与直线AC 平行的直线的解析式为221--=x y .由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=--=221212212x x y x y 解得⎩⎨⎧-=-=12y x 或⎩⎨⎧-==44y x .此时点P 的坐标为)1,2(--或)4,4(-.综上,存在符合条件的点P ,其坐标为)1,1(-或)1,2(--或)4,4(-. 法2(构造三垂图):如图3,延长CA 交抛物线于点),(1n m P ,过点1P 作x D P ⊥1轴于点D ,易证DA P 1∆∽AOB ∆,∴OBAD OA D P =1.∵1=OA ,2=OB ,m AD -=1,n D P =1,∴211m n -=,即m n 2121-=.∵点),(1n m P 在抛物线上,∴221212++-=m m n .由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++-=-=2212121212m m n m n 解得⎩⎨⎧=-=11n m 或⎩⎨⎧-==13n m (舍去).此时点P 的坐标为)1,1(-.过点B 作直线AC 的平行线,交抛物线于点2P ,3P .过点2P 作y E P ⊥2轴于点E ,易证2BEP ∆∽AOB ∆,可求得点2P 的坐标为)1,2(--;过点3P 作y F P ⊥3轴于点F ,易证3BFP ∆∽AOB ∆,可求得点3P 的坐标为)4,4(-;综上,存在符合条件的点P ,其坐标为)1,1(-或)1,2(--或)4,4(-. 法3(利用勾股定理): 设抛物线上存在点)22121,(2++-m m m P ,使ABP ∆是以AB 为直角边的直角三角形.分别利用勾股定理可得52=AB ,,)22121()1(2222++-+-=m m m AP 2222)42121(++-+=m m m BP . 当点A 、B 分别为直角顶点时,分别由+2AB =2AP 2BP 、+2AB 2BP 2AP =得到关于m 的一元四次方程,用已学知识难以求解.例2 已知抛物线32++=bx ax y 与x 轴交于点)0,3(-A ,)0,1(B ,与y 轴交于点C ,如图4. (1)求抛物线的解析式及顶点的坐标;(2)在抛物线的对称轴l 上存在点Q ,使ACQ ∆为直角三角形,请求出点Q 的坐标.分析(1)易求得抛物线的解析式为322+--=x x y ,顶点坐标为)4,1(-.(2)法1(利用数形结合):由于不易求直线AQ 或CQ 的解析式,所以本题不适合利用数形结合来解决. 法2(构造三垂图):如图5,在对称轴l 上存在四个符合条件的点Q ,分别构造三垂图并利用三角形相似可求得)4,1(1-Q ,)2,1(2--Q ,)2173,1(3+-Q ,)2173,1(4--Q . 法3(利用勾股定理):设点Q 的坐标为),1(n -,分别利用勾股定理可得182=AC ,,422n AQ +=22)3(1-+=n CQ .当090=∠ACQ 时,由+2AC =2CQ 2AQ 得224)3(118n n +=-++,解得4=n ,所以)4,1(1-Q .当090=∠CAQ 时,由+2AC =2AQ 2CQ 得22)3(1418-+=++n n ,解得2-=n ,所以)2,1(2--Q .当090=∠AQC 时,由+2AQ =2CQ 2AC 得18)3(1422=-+++n n ,解得2173±=n ,所以)2173,1(3+-Q ,)2173,1(4--Q . 综上,符合条件的点Q 有四个,分别为)4,1(1-Q ,)2,1(2--Q ,)2173,1(3+-Q ,)2173,1(4--Q . 二、方法比较利用数形结合:该方法并不是对每一个题都适用,当相应的直线方程能较容易求出时,可以使用该方法,而且解法比较简捷.构造三垂图:该方法对每一个题都适用,但解法较繁,当考虑情况不周时容易漏解.利用勾股定理:当动点在曲线上时,利用勾股定理得到的方程是一元四次方程,用已学知识难以求解,该方法不适用;当动点在直线上时,利用勾股定理得到的三个方程是一元一次方程或一元二次方程,容易求解而且不易漏解.通过上述分析和比较可以看到,解“动点直角三角形问题”通常有三种解法,解题时应根据题设条件选择恰当的解法,才能使问题快速地得以解决.。
学校集体备课纸 课 题 8.动点形成直角三角形问题 学期第( )课时 课时目标 1. 在动态背景下的直角三角形存在性问题,解题关键是以直角顶点分类,画出各种状态图,转化为方程解决;2. 列方程的方法常常用到勾股定理、三角形相似等.教学重难点1.重点:分类讨论思想.2.难点:方程思想解决直角三角形存在性问题. 教学过程二度备课(手写稿) 一、知识探究【探究1】双动点与一定点构成直角三角形如图,AB 是⊙O 的直径,弦BC =2 cm ,∠ABC =60°.(1)求⊙O 的直径;(2)若D 是AB 延长线上一点,连接CD ,当BD 长为多少时,CD 与⊙O 相切;(3)若动点E 以2 cm /s 的速度从A 点出发沿着AB 方向运动,同时动点F 以1 cm /s 的速度从B 点出发沿BC 方向运动,设运动时间为t ,连接EF ,当t 为何值时,△BEF 为直角三角形.【探究2】单动点与两定点构成直角三角形(2015·广东从化一模)如图,在平面直角坐标系中,△ABC 是直角三角形,∠ACB =90°,AC =BC ,OA =1,OC =4,抛物线y=x 2+bx +c 经过A ,B 两点.(1)求点N 的坐标(用含x 的代数式表示);(2)在两个动点运动过程中,是否存在某一时刻若存在,求出x 的值;若不存在,请说明理由.(1)求抛物线的解析式;(2)点E是直角△ABC斜边AB上一动点(点A,B除外),过点E 作x轴的垂线交抛物线于点F,当线段EF的长度最大时,求点E,F的坐标;(3)在(2)的条件下:在抛物线上是否存在一点P,使△EFP是以EF为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,说明理由.(2015·益阳改编)已知抛物线E1∶y=x2经过点A(1,m),以原点为顶点的抛物线E2经过点B(2,2),点A,B关于y轴的对称点分别为点A′,B′.(1)求m的值及抛物线E2所表示的二次函数的表达式;(2)如图,在第一象限内,抛物线E1上是否存在点Q,使得以点Q,B,B′为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.(三)思考(2015·无锡改编)已知:平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点分别为O(0,0),A(5,0),B(m,2),C(m-5,2).若BC上总存在点P,使∠OPA=90°,此时m的范围是____________________二、感悟提升。
初三数学平面直角坐标系内已知一边取点构造特殊三角形华东师大版一. 本周教学内容:平面直角坐标系内已知一边取点构造特殊三角形二. 教学过程:问题:在平面直角坐标系内已知一边(比如线段AB),按要求在坐标系内取一点(比如P),使△PAB为等腰三角形(直角三角形、等腰直角三角形)解题思路:按已知的边在特殊三角形中所“扮演”的角色进行分类讨论,具体如下:(1)当要构造的特殊三角形为等腰三角形时:①如果已知的边AB“扮演”底边,则要作AB的中垂线,点P一定在中垂线上。
②如果已知的边AB“扮演”腰,且A为要构造的等腰三角形的顶点,则要以A为圆心,AB长为半径画圆,点P一定在这个圆上。
③如果已知的边AB“扮演”腰,且B为要构造的等腰三角形的顶点,则要以B为圆心,AB长为半径画圆,点P一定在这个圆上。
(2)当要构造的特殊三角形为直角三角形时:①如果已知的边AB“扮演”斜边,则要以AB为直径画圆,点P一定在这个圆上。
②如果已知的边AB“扮演”直角边,且A为直角顶点,则要过A作AB的垂线,点P 一定在这条垂线上。
③如果已知的边AB“扮演”直角边,且B为直角顶点,则要过B作AB的垂线,点P 一定在这条垂线上。
例1. 如图所示,在直角坐标系中,点A(2,1),在坐标轴上求一点B,使△AOB是等腰三角形,并确定点B的坐标。
、,解:情形1:当OA为△AOB的底边时,作OA的中垂线,和x、y轴分别交于B B12如图(1)图(1)∵在Rt △AOC 中,OC AC ==21,∴AO =5∵B B 21是OA 的中垂线∴OE =52又∵∠∠OEB OCA 190==︒ ∠∠EOB COA 1=∴∆O ∆EB OCA 1~∴OE OC OB OA =1,即52251=OB∴∴(,)OB B 1154540=同理可得:B 2052(,)情形2:当OA 为腰且A 为顶点时,以A 为圆心,AO 长为半径画圆,如图(2)图(2)易得:B B 344002(,),(,)情形3:当OA 为腰且O 为顶点时,以O 为圆心,AO 长为半径画圆,如图(3)图(3)易得:B B 565005(,),(,)-B B 785005(,),(,)-例2. 已知:在直角坐标系中,点A (-10,)和点B (1,2),在坐标轴上确定点P ,使得△ABP 为直角三角形,那么满足这样条件的点P 有多少个?( ) A. 8个 B. 6个 C. 4个 D. 2个 解:情形1:当AB 为斜边时,作以AB 为直径的圆 ∵(,),(,)A B -1012 ∴在Rt △ABC 中,AC =BC =2 ∴∠BAC =45° ∴OD =1∴AD AB ==212,即D 是AB 的中点∴即画以D 为圆心,AD 长为半径的圆,如图(1)图(1)易得:P P P 12301201210(,),(,),(,)+-情形2:当AB 为直角边,且A 为直角顶点时,过点A 作AB 的垂线,如图(2):图(2)易得:P 401(,)-情形3:当AB 为直角边,且B 为直角顶点时,过点B 作AB 的垂线,如图(3):图(3)易得:P P 563003(,),(,)∴满足这样条件的点P 有6个例3. 在数学活动课上,老师请同学们在一张长为18cm 、宽为14cm 的长方形纸板上剪下一个腰长为12cm 的等腰三角形(要求等腰三角形的一个顶点与长方形的一个顶点重合,其余两个顶点在长方形的边上)。
第五讲因动点产生的直角三角形问题【知识要点】求直角三角形的存在性方法:(1)几何法:一个圆两条线;(2)代数法:盲解【典型例题】例1.如图,y=ax2+bx+c的图像与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,-3)(1)求抛物线的解析式;(2)若点N是对称轴上一动点,且△NAC是直角三角形,求点N的坐标;例2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交与点C(0,3),与x轴交于A、B两点,点B坐标为(4,0),抛物线的对称轴方程为x=1.(1)求抛物线的解析式;(2)点M从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向B点运动,同时点N从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,设△MBN的面积为S,点M运动时间为t,试求S与t的函数关系,并求S的最大值;(3)在点M运动过程中,是否存在某一时刻t,使△MBN为直角三角形?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.例3.如图,直线33+-=x y 与x 轴、y 轴分别交于点A 、B .抛物线k x a y +-=2)2(经过A 、B ,并与x 轴交于另一点C ,其顶点为P ,(1)求a ,k 的值;(2)在图中求一点Q ,A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出相应的点Q 的坐标;(3)抛物线的对称轴上是否存在一点M ,使△ABM 的周长最小?若存在,求△ABM 的周长;若不存在,请说明理由;(4)抛物线的对称轴是上是否存在一点N ,使△ABN 是以AB 为斜边的直角三角形?若存在,求出N 点的坐标,若不存在,请说明理由.例4.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣5,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)求抛物线的函数表达式;(2)如图1,点E(x,y)为抛物线上一点,且﹣5<x<﹣2,过点E作EF∥x轴,交抛物线的对称轴于点F,作EH⊥x轴于点H,得到矩形EHDF,求矩形EHDF周长的最大值;(3)如图2,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在点P,使以点P,A,C为顶点的三角形是直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
中考压轴题动态几何之直角三角形存在性问题数学因运动而充满活力,数学因变化而精彩纷呈.动态题是近年来中考的的一个热点问题,以运动的观点探究几何图形的变化规律问题,称之为动态几何问题,随之产生的动态几何试题就是研究在几何图形的运动中,伴随着出现一定的图形位置、数量关系的“变”与“不变”性的试题,就其运动对象而言,有点动、线动、面动三大类,就其运动形式而言,有轴对称(翻折)、平移、旋转(中心对称、滚动)等,就问题类型而言,有函数关系和图象问题、面积问题、最值问题、和差问题、定值问题和存在性问题等.解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解,而静态问题又是动态问题的特殊情况.以动态几何问题为基架而精心设计的考题,可谓璀璨夺目、精彩四射.动态几何形成的存在性问题是动态几何中的基本类型,包括等腰(边)三角形存在问题;直角三角形存在问题;平行四边形存在问题;矩形、菱形、正方形存在问题;梯形存在问题;全等三角形存在问题;相似三角形存在问题;其它存在问题等.本专题原创编写直角三角形存在性问题模拟题.在中考压轴题中,直角三角形存在性问题的重点和难点在于应用分类思想和数形结合的思想准确地进行分类.原创模拟预测题1.如图,在△ABC中,AB=BC=4,AO=BO,P是射线CO上的一个动点,∠AOC=60°,则当△P AB为直角三角形时,AP的长为.原创模拟预测题2.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=12cm,BC=18cm,点P从点A出发以2cm/s的速度沿A→D→C运动,点P从点A出发的同时点Q 从点C出发,以1cm/s的速度向点B运动,当点P到达点C时,点Q也停止运动.设点P,Q运动的时间为t秒.(1)从运动开始,当t取何值时,PQ∥CD?(2)从运动开始,当t取何值时,△PQC为直角三角形?原创模拟预测题3.如图,抛物线212y x bx c =-++与x 轴分别相交于点A (﹣2,0),B (4,0),与y 轴交于点C ,顶点为点P .(1)求抛物线的解析式;(2)动点M 、N 从点O 同时出发,都以每秒1个单位长度的速度分别在线段OB 、OC 上向点B 、C 方向运动,过点M 作x 轴的垂线交BC 于点F ,交抛物线于点H .①当四边形OMHN 为矩形时,求点H 的坐标;②是否存在这样的点F ,使△PFB 为直角三角形?若存在,求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.原创模拟预测题4.如图,已知抛物线2y ax bx c =++(0a ≠)的对称轴为直线1x =-,且抛物线经过A (1,0),C (0,3)两点,与x 轴交于点B .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-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1x =-上的一个动点,求使△BPC 为直角三角形的点P 的坐标.原创模拟预测题5.如图,已知直线3y x =-+与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,抛物线2y x bx c =-++经过A ,B 两点,点P 在线段OA 上,从点O 出发,向点A 以1个单位/秒的速度匀速运动;同时,点Q 在线段AB 上,从点A 出发,向点B 以2个单位/秒的速度匀速运动,连接PQ ,设运动时间为t 秒.(1)求抛物线的解析式;(2)问:当t 为何值时,△APQ 为直角三角形;(3)过点P 作PE ∥y 轴,交AB 于点E ,过点Q 作QF ∥y 轴,交抛物线于点F ,连接EF ,当EF ∥PQ 时,求点F 的坐标;(4)设抛物线顶点为M ,连接BP ,BM ,MQ ,问:是否存在t 的值,使以B ,Q ,M 为顶点的三角形与以O ,B ,P 为顶点的三角形相似?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.原创模拟预测题6.如图,二次函数2+y x bx c 的图象交x 轴于A (﹣1,0)、B (3,0)两点,交y 轴于点C ,连接BC ,动点P 以每秒1个单位长度的速度从A 向B 运动,动点Q以每秒2个单位长度的速度从B向C运动,P、Q同时出发,连接PQ,当点Q到达C点时,P、Q同时停止运动,设运动时间为t秒.(1)求二次函数的解析式;(2)如图1,当△BPQ为直角三角形时,求t的值;t时,延长QP交y轴于点M,在抛物线上是否存在一点N,使得PQ (3)如图2,当2的中点恰为MN的中点?若存在,求出点N的坐标与t的值;若不存在,请说明理由.原创模拟预测题7.如图,在直角坐标系中,Rt△OAB的直角顶点A在x轴上,OA=4,AB=3.动点M从点A出发,以每秒1个单位长度的速度,沿AO向终点O移动;同时点N从点O出发,以每秒1.25个单位长度的速度,沿OB向终点B移动.当两个动点运动了x秒(0<x <4)时,解答下列问题:(1)求点N的坐标(用含x的代数式表示);(2)设△OMN的面积是S,求S与x之间的函数表达式;当x为何值时,S有最大值?最大值是多少?(3)在两个动点运动过程中,是否存在某一时刻,使△OMN是直角三角形?若存在,求出x的值;若不存在,请说明理由.原创模拟预测题8.如图,已知二次函数232y ax x c =++的图象与y 轴交于点A (0,4),与x 轴交于点B 、C ,点C 坐标为(8,0),连接AB 、AC .(1)请直接写出二次函数232y ax x c =++的表达式; (2)判断△ABC 的形状,并说明理由;(3)若点N 在x 轴上运动,当以点A 、N 、C 为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出此时点N 的坐标;(4)若点N 在线段BC 上运动(不与点B 、C 重合),过点N 作NM ∥AC ,交AB 于点M ,当△AMN 面积最大时,求此时点N 的坐标.原创模拟预测题9.如图1,一条抛物线与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,且当x =﹣1和x =3时,y 的值相等,直线421815-=x y 与抛物线有两个交点,其中一个交点的横坐标是6,另一个交点是这条抛物线的顶点M .(1)求这条抛物线的表达式.(2)动点P 从原点O 出发,在线段OB 上以每秒1个单位长度的速度向点B 运动,同时点Q 从点B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位长度的速度向点C 运动,当一个点到达终点时,另一个点立即停止运动,设运动时间为t 秒.①若使△BPQ 为直角三角形,请求出所有符合条件的t 值;②求t 为何值时,四边形ACQP 的面积有最小值,最小值是多少?(3)如图2,当动点P 运动到OB 的中点时,过点P 作PD ⊥x 轴,交抛物线于点D ,连接OD ,OM ,MD 得△ODM ,将△OPD 沿x 轴向左平移m 个单位长度(0<m <2),将平移后的三角形与△ODM 重叠部分的面积记为S ,求S 与m 的函数关系式.。
直角三角形的存在性问题(因动点产生的直角三角形的存在性问题)课前预热1、两点式2、两直线互相垂直,两直线的解析式为11b x k y +=与22b x k y += → 121-=⋅k k3、三角形相似:射影定理在直角三角形中,斜边上的高线是两直角边在斜边上的摄影的比例中项,每条直角边是它们在斜边上的摄影和斜边的比例中项∠ACB=90° BD AD CD •=2⇒ AB AD AC •=2CD ⊥AB AB BD BC •=24、三角函数求解新课认知问题提出:已知直角三角形的一边(即直角三角形的两个点确定),求 解第三点解决方法:1、找点方法:双线一圆(两垂线一圆)一圆指以已知边为直径作圆,双线指过线段(边)端点(顶点)做垂线. 2、分析题目中的定长、定角3、确定点的坐标情况分类:(1)当动点在直线上运动时常用方法:①121-=⋅k k ;②三角形相似;③勾股定理;(2)当动点在曲线上运动是时情况分类:①已知点处做直角方法:①121-=⋅k k ;②三角形相似;③勾股定理.②动点处做直角方法:寻找特殊角.动点在直线上运动时例1如图,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点A的坐标为(-1,0),对称轴为直线x=-2.(1)求抛物线与x轴的另一个交点B的坐标;(2)点D是抛物线与y轴的交点,点C是抛物线上的另一点.已知以AB为一底边的梯形ABCD的面积为9.求此抛物线的解析式,并指出顶点E的坐标;(3)点P是(2)中抛物线对称轴上一动点,且以1个单位/秒的速度从此抛物线的顶点E向上运动.设点P运动的时间为t秒.①当t为秒时,△PAD的周长最小?当t为秒时,△PAD是以AD为腰的等腰三角形?(结果保留根号)②点P在运动过程中,是否存在一点P,使△PAD是以AD为斜边的直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由当动点在曲线上运动时 (1)求解过程中只有已知点处做直角例2 如图,抛物线213442y x x =--与x 轴交于A 、B 两点(点B 在点A 的右侧),与y 轴交于点C ,连结BC ,以BC 为一边,点O 为对称中心作菱形BDEC ,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m , 0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q .(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 分别交BD 、BC 于点M 、N .试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM 的形状,并说明理由;(3)当点P 在线段EB 上运动时,是否存在点Q ,使△BDQ 为直角三角形,若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.(2)求解过程中动点处做直角例3 如图,已知抛物线y=x 2+bx+c 与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C (0,-3),对称轴是直线x=1,直线BC 与抛物线的对称轴交于点D .(1)求抛物线的函数表达式;(2)求直线BC 的函数表达式;(3)点E 为y 轴上一动点,CE 的垂直平分线交CE 于点F ,交抛物线于P 、Q 两点,且点P 在第三象限.①当线段PQ=43AB,求tan ∠CED 的值②当以点C 、D 、E 为顶点的三角形是直角三角形时,请直接写出点P 的坐标. 温馨提示:考生可以根据第(3)问的题意,在图中补出图形,以便作答.1、(2012山东枣庄10分)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC 放在第二象限,斜靠在两坐标轴上,点C为 (-1,0) .如图所示,B 点在抛物线y =12x 2+12x -2图象上,过点B 作BD ⊥x 轴,垂足为D ,且B 点横坐标为-3.(1)求证:△BDC ≌△COA ; (2)求BC 所在直线的函数关系式;(3)抛物线的对称轴上是否存在点P ,使△ACP 是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.已知抛物线y=ax 2+bx+3(a ≠0)经过A (3,0),B (4,1)两点,且与y 轴交于点C .(1)求抛物线y=ax 2+bx+3(a ≠0)的函数关系式及点C 的坐标;(2)如图(1),连接AB ,在题(1)中的抛物线上是否存在点P ,使△PAB 是以AB 为直角边的直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图(2),连接AC ,E 为线段AC 上任意一点(不与A 、C 重合)经过A 、E 、O 三点的圆交直线AB 于点F ,当△OEF 的面积取得最小值时,求点E 的坐标.3、(2012内蒙古)如图,抛物线2y x bx 5=--与x 轴交于A .B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,点C 与点F 关于抛物线的对称轴对称,直线AF 交y 轴于点E ,|OC|:|OA|=5:1.(1)求抛物线的解析式;(2)求直线AF 的解析式;(3)在直线AF 上是否存在点P ,使△CFP 是直角三角形?若存在,求出P 点坐标;若不存在,说明理由.例1(1)由抛物线的轴对称性及A(﹣1,0),可得B(﹣3,0).(2)设抛物线的对称轴交CD于点M,交AB于点N,由题意可知AB∥CD,由抛物线的轴对称性可得CD=2DM.∵MN∥y轴,AB∥CD,∴四边形ODMN是矩形.∴DM=ON=2,∴CD=2×2=4.∵A(﹣1,0),B(﹣3,0),∴AB=2,∵梯形ABCD的面积=(AB+CD)•OD=9,∴OD=3,即c=3.∴把A(﹣1,0),B(﹣3,0)代入y=ax2+bx+3得,解得.∴y=x2+4x+3.将y=x2+4x+3化为顶点式为y=(x+2)2﹣1,得E(﹣2,﹣1).(3)①当t为2秒时,△PAD的周长最小;当t为4或4﹣或4+秒时,△PAD是以AD为腰的等腰三角形.②存在.∵∠APD=90°,∠PMD=∠PNA=90°,∴∠PDM+∠APN=90°,∠DPM+∠PDM=90°,∴∠PDM=∠APN,∵∠PMD=∠ANP,∴△APN∽△PDM,∴=,∴=,∴PN2﹣3PN+2=0,∴PN=1或PN=2.∴P(﹣2,1)或(﹣2,2).故答案为:2;4或4﹣或4+例2(1)当y=0时,x2﹣x﹣4=0,解得x1=﹣2,x2=8,∵点B在点A的右侧,∴点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,0).当x=0时,y=﹣4,∴点C的坐标为(0,﹣4).(2)由菱形的对称性可知,点D的坐标为(0,4).设直线BD的解析式为y=kx+b,则,解得k=﹣,b=4.∴直线BD的解析式为y=﹣x+4.∵l⊥x轴,∴点M的坐标为(m,﹣m+4),点Q的坐标为(m,m2﹣m﹣4).如图,当MQ=DC时,四边形CQMD是平行四边形,∴(﹣m+4)﹣(m2﹣m﹣4)=4﹣(﹣4).化简得:m2﹣4m=0,解得m1=0(不合题意舍去),m2=4.∴当m=4时,四边形CQMD是平行四边形.此时,四边形CQBM是平行四边形.解法一:∵m=4,∴点P是OB的中点.∵l⊥x轴,∴l∥y轴,∴△BPM∽△BOD,∴==,∴BM=DM,∵四边形CQMD是平行四边形,∴DM CQ,∴BM CQ,∴四边形CQBM是平行四边形.解法二:设直线BC的解析式为y=k1x+b1,则,解得k1=,b1=﹣4.故直线BC的解析式为y=x﹣4.又∵l⊥x轴交BC于点N,∴x=4时,y=﹣2,∴点N的坐标为(4,﹣2),由上面可知,点M的坐标为(4,2),点Q的坐标为(4,﹣6).∴MN=2﹣(﹣2)=4,NQ=﹣2﹣(﹣6)=4,∴MN=QN,又∵四边形CQMD是平行四边形,∴DB∥CQ,∴∠3=∠4,∵在△BMN与△CQN中,,∴△BMN≌△CQN(ASA)∴BN=CN,∴四边形CQBM是平行四边形.(3)抛物线上存在两个这样的点Q,分别是Q1(﹣2,0),Q2(6,﹣4).若△BDQ为直角三角形,可能有三种情形,如答图2所示:①以点Q为直角顶点.此时以BD为直径作圆,圆与抛物线的交点,即为所求之Q点.∵P在线段EB上运动,∴﹣8≤x Q≤8,而由图形可见,在此范围内,圆与抛物线并无交点,故此种情形不存在.②以点D 为直角顶点.连接AD ,∵OA=2,OD=4,OB=8,AB=10,由勾股定理得:AD=,BD=,∵AB 2+BD 2=AB 2,∴△ABD 为直角三角形,即点A 为所求的点Q . ∴Q 1(﹣2,0);③以点B 为直角顶点.如图,设Q 2点坐标为(x ,y ),过点Q 2作Q 2K ⊥x 轴于点K ,则Q 2K=﹣y ,OK=x ,BK=8﹣x . 易证△QKB ∽△BOD , ∴,即,整理得:y=2x ﹣16.∵点Q 在抛物线上,∴y=x 2﹣x ﹣4. ∴x 2﹣x ﹣4=2x ﹣16,解得x=6或x=8,当x=8时,点Q 2与点B 重合,故舍去;当x=6时,y=﹣4,∴Q 2(6,﹣4).例3 ⑴∵抛物线的对称轴为直线x=1, ∴1221b b a -=-=⨯ ∴b =-2.∵抛物线与y 轴交于点C (0,-3),∴c =-3,∴抛物线的函数表达式为y =x 2-2x -3.⑵∵抛物线与x 轴交于A 、B 两点,当y =0时,x 2-2x -3=0.∴x 1=-1,x 2=3.∵A 点在B 点左侧,∴A (-1,0),B (3,0)设过点B (3,0)、C (0,-3)的直线的函数表达式为y =kx +m , 则033k m m =+⎧⎨-=⎩,∴13k m =⎧⎨=-⎩∴直线BC 的函数表达式为y =x -3. ⑶①∵AB =4,PO =34AB , ∴PO =3∵PO ⊥y 轴∴PO ∥x 轴,则由抛物线的对称性可得点P 的横坐标为12-, ∴P (12-,74-)∴F(0,74 -),∴FC=3-OF=3-74=54.∵PO垂直平分CE于点F,∴CE=2FC=5 2∵点D在直线BC上,∴当x=1时,y=-2,则D(1,-2).过点D作DG⊥CE于点G,∴DG=1,CG=1,∴GE=CE-CG=52-1=32.在Rt△EGD中,tan∠CED=23 GDEG=.②P1(12),P2(1-252).练习1、【答案】解:(1)证明:∵∠BCD +∠ACO =90°,∠ACO +∠OAC =90°,∴∠BCD =∠OAC 。