专题03 相似三角形的存在性问题(解析版)

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学习轻松,就找家长秘书! 1 专题三 相似三角形的存在性问题 【考题研究】 解相似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。难点在于寻找分类标准,分类标准寻找的恰当,可以使得解的个数不重复不遗漏,也可以使得列方程和解方程又好又快. 【解题攻略】 相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等. 判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步: 寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验。 应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等. 应用判定定理3解题不多见,根据三边对应成比例列连比式解方程(组). 【解题类型及其思路】 相似三角形存在性问题需要注意的问题: 1、若题目中问题为△ABC∽△DEF ,则对应线段已经确定。 2、若题目中为△ABC与 △DEF相似,则没有确定对应线段,此时有三种情况: ①△ABC∽△DEF , ②△ABC∽△FDE、 ③△ABC∽△EFD、 3、若题目中为△ABC与 △DEF并且有 ∠A、 ∠D(或为90°),则确定了一条对应的线段,此时有二种情况:①、△ABC∽△DEF ,②、△ABC∽△DFE 需要分类讨论上述的各种情况。 【典例指引】 类型一 【确定符合相似三角形的点的坐标】 典例指引1.(2019·贵州中考真题)如图,抛物线212yxbxc与直线132yx分别相交于A,B两点,且此抛物线与x轴的一个交点为C,连接AC,BC.已知(0,3)A,(3,0)C. 学习轻松,就找家长秘书! 2 (1)求抛物线的解析式; (2)在抛物线对称轴l上找一点M,使MBMC的值最大,并求出这个最大值; (3)点P为y轴右侧抛物线上一动点,连接PA,过点P作PQPA交y轴于点Q,问:是否存在点P

使得以A,P,Q为顶点的三角形与ABC相似?若存在,请求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】(1)215322yxx;(2)点M的坐标为(52,12)时,MBMC取最大值为2;(3)存在点(1,6)P. 【解析】 【分析】 (1)根据待定系数法求解即可; (2)根据三角形的三边关系可知:当点B、C、M三点共线时,可使MBMC的值最大,据此求解即可; (3)先求得90ACB,再过点P作PQPA于点P,过点P作PGy轴于点G,如图,这样就把以A,P,Q为顶点的三角形与ABC相似问题转化为以A,P,G为顶点的三角形与ABC相似的问题,再分当13PGBCAGAC时与3PGACAGBC时两种情况,分别求解即可. 【详解】 解:(1)将(0,3)A,(3,0)C代入212yxbxc得: 学习轻松,就找家长秘书! 3 39302cbc,解得:523bc

∴抛物线的解析式是215322yxx; (2)解方程组:215322132yxxyx,得1103xy,2241xy, ∵(0,3)A,∴(4,1)B 当点B、C、M三点不共线时,根据三角形三边关系得MBMCBC, 当点B、C、M三点共线时,MBMCBC, ∴当点B、C、M三点共线时,MBMC取最大值,即为BC的长, 如图,过点B作BE⊥x轴于点E,则在RtBEC中,由勾股定理得:222BCBECE,∴MBMC取最大值为2; 易求得直线BC的解析式为:y=-x-3,抛物线的对称轴是直线52x,当52x时,12y,∴点M

的坐标为(52,12); ∴点M的坐标为(52,12)时,MBMC取最大值为2;

(3)存在点P,使得以A、P、Q为顶点的三角形与ABC相似. 学习轻松,就找家长秘书!

4 设点P坐标为215,3(0)22xxxx, 在RtBEC中,∵1BECE,∴45BCE, 在RtACO中,∵3AOCO,∴45ACO, ∴180454590ACB,32AC, 过点P作PQPA于点P,过点P作PGy轴于点G,如图, ∵90PGAAPQ,PAGQAP,∴PGA∽QPA, ∵90PGAACB, ∴①当13PGBCAGAC时,PGA∽BCA,

∴211533322xxx,解得11x,20x,(舍去) ∴点P的纵坐标为215113622,∴点P为(1,6); ②当3PGACAGBC时,PGA∽ACB,

∴23153322xxx,解得1133x(舍去),20x(舍去), ∴此时无符合条件的点P; 综上所述,存在点(1,6)P. 【名师点睛】 本题考查的是二次函数的综合运用,主要考查待定系数法求二次函数的解析式、相似三角形的判定与性质、一元二次方程的解法、两函数的交点和线段差的最值等问题,其中(1)题是基础题型,(2)题的求解需运用三角形的三边关系,(3)题要注意分类求解,避免遗漏,解题的关键是熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、相似三角形的判定与性质以及一元二次方程的解法. 【举一反三】 (2019·海南模拟)抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0). (1)求该抛物线所对应的函数解析式; (2)该抛物线与直线335yx 相交于C、D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,直线PM∥y学习轻松,就找家长秘书! 5 轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N. ①连结PC、PD,如图1,在点P运动过程中,△PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;

若不存在,说明理由; ②连结PB,过点C作CQ⊥PM,垂足为点Q,如图2,是否存在点P,使得△CNQ与△PBM相似?若存

在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.

【答案】(1)2318355yxx;(2)① 102940;② 存在,((2,95)或(349,5527). 【解析】 【详解】 试题分析:(1)由A、B两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式; (2)①可设出P点坐标,则可表示出M、N的坐标,联立直线与抛物线解析式可求得C、D的坐标,过C、D作PN的垂线,可用t表示出△PCD的面积,利用二次函数的性质可求得其最大值;

②当△CNQ与△PBM相似时有PQPMCQBM 或NQBMCQPM两种情况,利用P点坐标,可分别表示出线段

的长,可得到关于P点坐标的方程,可求得P点坐标. 试题解析:(1)∵抛物线23yaxbx经过点A(1,0)和点B(5,0),

∴3025530abab ,解得35185ab ∴该抛物线对应的函数解析式为2318355yxx ; (2)①∵点P是抛物线上的动点且位于x轴下方, 学习轻松,就找家长秘书! 6 ∴可设P(t,2318355tt)(1<t<5), ∵直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N, ∴M(t,0),N(t,335t),

∴22331837147335555220PNtttt.

联立直线CD与抛物线解析式可得2335318355yxyxx ,解得03xy 或7365xy, ∴C(0,3),D(7,365 ), 分别过C、D作直线PN的直线,垂足分别为E、F,如图1,

则CE=t,DF=7﹣t, ∴11772222PCDPCNPDNSSSPNCEPNDFPN 22371472171029

522010240tt





∴当72t时,△PCD的面积有最大值,最大值为102940; ②存在. 学习轻松,就找家长秘书!

7 ∵∠CQN=∠PMB=90°, ∴当△CNQ与△PBM相似时,有PQPMCQBM 或NQBMCQPM两种情况, ∵CQ⊥PM,垂足为Q, ∴Q(t,3),且C(0,3),N(t,335t ), ∴CQ=t,333355QtNt,

∴35CQNQ , ∵P(t,2318355tt),M(t,0),B(5,0), ∴BM=5﹣t,223183180335555PMtttt,

当PQPMCQBM时,则35PMBM,即2318335555ttt,解得t=2或t=5(舍去),此时P(2,95 ); 当NQBMCQPM时,则35BMPM,即2318355355ttt,解得349t或5t(舍去),此时P(349,5527); 综上可知存在满足条件的点P,其坐标为P(2,95)或(349,5527). 类型二 【确定符合相似三角形的动点的运动时间或路程等】 典例指引2. (2019年广东模拟)如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落