点的存在性问题——因动点产生的等腰三角形
点的存在性问题,在中考压轴题中非常普遍。比如因动点产生的平行四边形问题、因动点产生的线段和差问题、因动点产生的全等三角形问题、因动点产生的等腰三角形……
这些动点产生的几何图形问题可谓十分的普遍,难度系数究竟怎么样?又有什么规律可遵循?下面,从动点产生的等腰三角形出发,分析探究这一点的存在性问题。
既然是探究因动点产生的等腰三角形,那么等腰三角形的基础知识必须总结归纳,牢记于心。
等腰三角形的性质:(1)等边对等角;(2)三线合一。
等腰三角形的判定:等角对等边。
而等腰三角形还有一点要特别注意:不确定性!①边的不确定性;②角的不确定性。
当给出等腰三角形的一条边时,我们要确定这条边到底是腰还是底边,同时还要确保三角形的两边之和大于第三边,三角形的两边之差小于第三边。如果边不确定,那么一定要分类讨论!
当给出等腰三角形的一个角时,也要确定这个角是底角还是顶角。如果题中没有明显说明,那么一定要分类讨论!
因此,分类讨论思想是动点产生的等腰三角形问题中非常重要的思想方法!
下面从两道例题分析!
例题1、矩形中因动点产生的等腰三角形问题
如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C的坐标分别为(10,0),(0,4),点D是OA的中点,点P在BC上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,求出点P的坐标.
分析:图中已经给出矩形以及点A、C的坐标,不难求出D的坐标(5,0)且OD=5,而三角形OPD的腰长为5,不难得出OD可能是三角形的一条腰,但是OD一定是三角形的一条腰吗?题目中没有具体给出,所以碰到这种情况,分类讨论就来救急了!
①若OD=OP,Rt△COP中不难求出,CP=3,所以P(3,4);
②若OP=PD,此时的三角形不存在;
③若OD=PD,也不难求出P(2,4),如下图所示;
但是,这个时候就非常容易走进一个误区,该等腰三角形一定是锐角三角形吗?点P一定是在D点的左上方吗?这个时候,分类讨论的缺点就非常明显了,要做到不重不漏,有时候还真的挺难!
因此,碰到点的存在性问题,能不能先确定点的位置在哪里?怎么确定?
这个时候,千万不要慌,别让不确定性扰乱了心神。等腰三角形,无非就是有两条边相等,能够做出两条边相等就万事大吉了!
记住,所有的知识点都是慢慢积累下来的。初一的时候学过怎么作一条线段等于已知线段,何不借助一下圆规?
分别以O、D为圆心,OD长度为半径作两个圆。如下图所示:
这样,根据圆的半径相等,很容易就可确定点P的位置,即图中的三个黑点。为什么还要再画一条直线呢?因为那是OD的垂直平分线,垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等。但是这个点不在BC上,所以舍去。
这就是非常经典的动点产生的等腰三角形问题中,点的确定方法:两圆一线找交点!直接找到交点,既不会重复,也不会遗漏。
接下来就是求出点的坐标,点的坐标求法:用勾股定理、圆的半径相等、圆的对称性、勾股定理构造方程等。
这样,不难求出,符合条件的点的坐标为:(2,4)或(3,4)或(8,4).
例题2、抛物线中动点产生的等腰三角形问题
1、已知抛物线y=ax^2+bx+c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)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)秒杀的题目,代入三个点的坐标,得方程组,解方程组即可求出,抛物线的解析式:y=-x^2+2x+3.
(2)利用刚刚学会的方法,画出两圆一线,如下图所示:
由图很容易得到,这样的点有5个,但是最上方的点不符合条件(因为三点共线)。因此,符合条件的点一共有四个。
附求出点的坐标的参考答案过程
小结
点的存在性问题——因动点产生的等腰三角形问题,方法可归纳为以下两点:
1、确定点的位置:两圆一线找交点;
2、点的坐标求法:对称、勾股定理、构造方程。
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