
考點(diǎn)一:存在全等三角形
考點(diǎn)二:存在等腰三角形
考點(diǎn)三:存在直角三角形
技巧方法
本節(jié)以一次函數(shù)或四邊形為背景,結(jié)合三角形的相關(guān)知識(shí),解決特殊的三角形的存在性問(wèn)題.要用到分類(lèi)討論的思想,對(duì)想象力、分析能力和運(yùn)算能力都有要求,根據(jù)題目中的條件利用等腰三角形或直角三角形的性質(zhì)進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)化建立方程求解.
能力拓展
考點(diǎn)一:存在全等三角形
全等三角形的存在性問(wèn)題考察了全等三角形的性質(zhì),利用邊的關(guān)系結(jié)合兩點(diǎn)間的距離公式構(gòu)造等量關(guān)
系,主要的題型是求點(diǎn)的坐標(biāo).
1.(2022春·八年級(jí)單元測(cè)試)如圖,在△ABC中,AB=AC,點(diǎn)D(不與點(diǎn)B重合)在BC上,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A作交DE延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接AD,BF.
(1)求證:△AEF≌△BED.
(2)若BD=CD,求證:四邊形AFBD是矩形.
2.(2021秋·上?!ぐ四昙?jí)??茧A段練習(xí))如圖1,四邊形ABCD和四邊形CEFG都是菱形,其中點(diǎn)E在BC的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)G在DC的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)H在BC邊上,連結(jié)AC,AH,HF.已知AB=2,∠ABC=60°,CE=BH.
(1)求證:△ABH≌△HEF;
(2)如圖2,當(dāng)H為BC中點(diǎn)時(shí),連結(jié)DF,求DF的長(zhǎng);
(3)如圖3,將菱形CEFG繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°,使點(diǎn)E在AC上,點(diǎn)F在CD上,點(diǎn)G在BC的延長(zhǎng)線上,連結(jié)EH,BF.若EH⊥BC,請(qǐng)求出BF的長(zhǎng).
3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A,點(diǎn)B,點(diǎn)P(x,y)是直線AB上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與點(diǎn)A重合),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(6,0),O是坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)△PCO的面積為S.
(1)求S與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),△PCO的面積為15;
(3)過(guò)點(diǎn)P作AB的垂線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)E,點(diǎn)F, 是否存在這樣的點(diǎn)P,使△EOF≌△BOA?若存在,求出點(diǎn)P 的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
4.(上海八年級(jí)期末)如圖,一次函數(shù)y=2x+4的圖象與x,y軸分別相交于點(diǎn)A,B,以AB為邊作正方形ABCD(點(diǎn)D落在第四象限).
(1)求點(diǎn)A,B,D的坐標(biāo);
(2)聯(lián)結(jié)OC,設(shè)正方形的邊CD與x相交于點(diǎn)E,點(diǎn)M在x軸上,如果△ADE與△COM全等,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
考點(diǎn)二:存在等腰三角形
等腰三角形的分類(lèi)討論是壓軸題中一個(gè)熱門(mén)考點(diǎn),本類(lèi)題目均和圖形運(yùn)動(dòng)有關(guān),需要學(xué)生有較強(qiáng)的邏
輯思維能力,能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),把最終的圖形畫(huà)出,利用分類(lèi)討論的思想,結(jié)合題目中的已知條件建立等量關(guān)系.
1.(2022春·上海·八年級(jí)??茧A段練習(xí))如圖,已知,,,點(diǎn)在邊上,,垂足為點(diǎn),以為邊作正方形,點(diǎn)在邊上,且位于點(diǎn)的左側(cè),聯(lián)結(jié).
(1)設(shè),,求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫(xiě)出函數(shù)的定義域;
(2)當(dāng)四邊形是等腰梯形時(shí),求的長(zhǎng);
(3)聯(lián)結(jié),當(dāng)是等腰三角形時(shí),求正方形的面積.
2.(2022春·上海奉賢·八年級(jí)??计谀┮阎喝鐖D,矩形ABCD中,AB=6,BC=10,P是邊AD上一點(diǎn),把△ABP沿BP所在的直線翻折后得到△EBP,直線PE與邊BC相交于點(diǎn)F,點(diǎn)E在線段PF上.
(1)如果點(diǎn)F和點(diǎn)C重合,求AP;
(2)設(shè)AP=x,BF=y(tǒng),求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并直接寫(xiě)出定義域;
(3)連接DF,如果△PDF是以PF為腰的等腰三角形,求AP的長(zhǎng).
3.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)校考期中)已知:如圖,在矩形中,,,,垂足是點(diǎn)是點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接、.
(1)求和的長(zhǎng);
(2)若將沿著射線方向平移,設(shè)平移的距離為平移距離指點(diǎn)沿方向所經(jīng)過(guò)的線段長(zhǎng)度,當(dāng)點(diǎn)分別平移到線段、上時(shí),直接寫(xiě)出相應(yīng)的的值.
(3)如圖,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角,記旋轉(zhuǎn)中的為,在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,設(shè)所在的直線與直線交于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),是否存在這樣的、兩點(diǎn),使為等腰三角形?若存在,求出此時(shí)的長(zhǎng);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
4.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)??计谥校┧倪呅蜛BCD為菱形,點(diǎn)P為對(duì)角線BD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)如圖1,連接AP并延長(zhǎng)交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接PC,求證:∠AEB=∠PCD;
(2)如圖1,若PA=PD且PC⊥BE時(shí),求此時(shí)∠ABC的度數(shù);
(3)若∠ABC=90°且AB=6,如備用圖,連接AP并延長(zhǎng)交射線BC于點(diǎn)E,連接PC,若△PCE是等腰三角形,求線段BP的長(zhǎng).
5.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)專(zhuān)題練習(xí))如圖,一次函數(shù)y=2x+4的圖像與x、y軸分別相交于點(diǎn)A和B,以AB為邊作正方形ABCD.
(1)求點(diǎn)A、B、D的坐標(biāo).
(2)設(shè)點(diǎn)M在x軸上,如果△ABM為等腰三角形,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
6.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)上海市民辦揚(yáng)波中學(xué)??计谥校┤鐖D,邊長(zhǎng)為5的菱形ABCD如圖所示放置在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A在x軸正半軸上,點(diǎn)D在x軸負(fù)半軸上,點(diǎn).
(1)求AB所在直線的解析式;
(2)如果直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)C且與直線平行,點(diǎn)是y軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
①當(dāng)點(diǎn)P在線段OB上(點(diǎn)P不與O、B重合),過(guò)點(diǎn)P作平行于x軸的直線分別交線段AB于M、交直線l于N.設(shè)線段MN的長(zhǎng)度為d,求d關(guān)于t的函數(shù)解析式,并寫(xiě)出它的定義域;
②當(dāng)點(diǎn)P在y軸正半軸上,如是等腰三角形,求t的值.
7.(2022秋·上?!ぐ四昙?jí)上外附中??计谀┤鐖D 1,梯形ABCD,AB∥CD,BC⊥AB,AB=AD,聯(lián) 結(jié) ,點(diǎn) 沿梯形的邊,從點(diǎn) 移動(dòng), 設(shè)點(diǎn) 移動(dòng)的距離 為 為 .
(1)當(dāng)點(diǎn) 從點(diǎn) 移動(dòng)到點(diǎn) 時(shí), 與 的函數(shù)關(guān)系如圖 2 中的折線 所示. 試求 的長(zhǎng);
(2)在 (1) 的情況下,點(diǎn) 從點(diǎn) 移動(dòng)的過(guò)程中, 是否可能為等腰三角形?若能,請(qǐng)求出所有能使 為等腰三角形的 的取值;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.(此題無(wú)需寫(xiě)括號(hào)理由)
8.如圖,函數(shù)的圖像與x軸、y軸分別交于A、B兩點(diǎn),以線段AB為邊在第一象限內(nèi)作等邊△ABC.
(1)求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)將△ABC沿著直線AB翻折,點(diǎn)C落在點(diǎn)D處,求直線AD的解析式;
(3)在x軸上是否存在E,使△ADE為等腰三角形?若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
9.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線:與軸、軸的正半軸分別相交于點(diǎn)A、B,過(guò)點(diǎn)C(-4,-4)作平行于軸的直線交AB于點(diǎn)D,CD=10.
(1)求直線的解析式;
(2)求證:△ABC是等腰直角三角形;
(3)將直線沿軸負(fù)方向平移,當(dāng)平移恰當(dāng)?shù)木嚯x時(shí),直線與,軸分別相交于點(diǎn)A′、B′,在直線CD上存在點(diǎn)P,使得△A′B′P是等腰直角三角形,請(qǐng)直接寫(xiě)出所有符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo).
10.(2021·上海八年級(jí)期末)如圖,在直角坐標(biāo)平面內(nèi),點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)為,將直線繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后得到直線.
(1)求直線的表達(dá)式;
(2)求的值;
(3)在直線上有一點(diǎn),其縱坐標(biāo)為1.若軸上存在點(diǎn),使是等腰三角形,請(qǐng)直接寫(xiě)出滿(mǎn)足要求的點(diǎn)的坐標(biāo).
11.(上海八年級(jí)期末)如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,BC=10,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,且AC⊥BD,設(shè)AD=x,△AOB的面積為y.
(1)求∠DBC的度數(shù);
(2)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫(xiě)出自變量x的取值范圍;
(3)如圖1,設(shè)點(diǎn)P、Q分別是邊BC、AB的中點(diǎn),分別聯(lián)結(jié)OP,OQ,PQ.如果△OPQ是等腰三角形,求AD的長(zhǎng).
12.(上海八年級(jí)期末)已知:如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,.E是邊AB的中點(diǎn),聯(lián)結(jié)DE、CE,且DE⊥CE.設(shè)AD=x,BC=y.
(1)如果∠BCD=60°,求CD的長(zhǎng);
(2)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫(xiě)出自變量x的取值范圍;
(3)聯(lián)結(jié)BD.如果△BCD是以邊CD為腰的等腰三角形,求x的值.
考點(diǎn)三:存在直角三角形
直角三角形的特征非常明顯,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),直角三角形中一般有兩個(gè)頂點(diǎn)是確定的,另一個(gè)頂點(diǎn)在某個(gè)函數(shù)圖像上,通常用兩點(diǎn)間的距離公式表示出第三條邊后再討論三角形的哪個(gè)角有可能是直角,根據(jù)這個(gè)直角的條件結(jié)合題目條件進(jìn)行計(jì)算,此類(lèi)綜合題需要用到的知識(shí)較多,需要考察學(xué)生的思維、分析能力.
1.(2022春·上海青浦·八年級(jí)??计谀┤鐖D,四邊形中,,是邊的中點(diǎn).已知,.
(1)連接,求證;
(2)如圖,當(dāng)時(shí),求的度數(shù);
(3)當(dāng)為直角三角形時(shí),求邊的長(zhǎng).
2.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)上海市張江集團(tuán)中學(xué)校考期末)【探究與應(yīng)用】我們把平行四邊形沿著它的一條對(duì)角線翻折,會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多結(jié)論.例如:在平行四邊形ABCD中,,將△ABC沿直線AC翻折至△AEC,連結(jié)DE,則AC∥ED.
(1)如圖1,若AD與CE相交于點(diǎn)O,證明以上個(gè)結(jié)論;
(2)如圖2,AD與CE相交于點(diǎn)O,若,,,求△AOC的面積;
(3)如果,,當(dāng)A、C、D、E為頂點(diǎn)的四邊形是正方形時(shí),請(qǐng)畫(huà)圖并求出AC的長(zhǎng);
(4)如果,,當(dāng)△AED是直角三角形時(shí),直接寫(xiě)出BC的長(zhǎng).
3.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)專(zhuān)題練習(xí))如圖1,已知O為正方形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),點(diǎn)E在邊CB的延長(zhǎng)線上,連結(jié)EO,OF⊥OE交BA延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連結(jié)EF.
(1)求證:EO=FO;
(2)若正方形的邊長(zhǎng)為2,OE=2OA,求BE的長(zhǎng);
(3)當(dāng)OE=2OA時(shí),將△FOE繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到△F1OE1,使得∠BOE1=30°時(shí),試猜想并證明△AOE1是什么三角形.
4.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)專(zhuān)題練習(xí))已知:如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為1,動(dòng)點(diǎn)E、F分別在邊AB、對(duì)角線BD上(點(diǎn)E與點(diǎn)A、B都不重合)且AE=DF.
(1)設(shè)DF=x,CF2=y(tǒng),求:y與x的函數(shù)關(guān)系式,并寫(xiě)出定義域;
(2)求證:FC=FE;
(3)是否存在以線段AE、DF、CF的長(zhǎng)為邊的直角三角形?若存在,請(qǐng)求出x的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
5.(2022春·上海青浦·八年級(jí)校考期中)已知長(zhǎng)方形ABCO,O為坐標(biāo)原點(diǎn),B的坐標(biāo)為(8,6),點(diǎn)A,C分別在坐標(biāo)軸上,P是線段BC上的動(dòng)點(diǎn),設(shè)PC=m.
(1)已知點(diǎn)D在第一象限且是直線y=2x+6上的一點(diǎn),設(shè)D點(diǎn)橫坐標(biāo)為n,則D點(diǎn)縱坐標(biāo)可用含n的代數(shù)式表示為 ,此時(shí)若△APD是等腰直角三角形,求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)直線y=2x+b過(guò)點(diǎn)(3,0),請(qǐng)問(wèn)在該直線上,是否存在第一象限的點(diǎn)D使△APD是等腰直角三角形?若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出這些點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
6.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,-3),與x軸交于點(diǎn)B,且與直線y=平行.
(1)求直線l的函數(shù)解析式及點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)如直線l上有一點(diǎn)M(a,-6),過(guò)點(diǎn)M作x軸的垂線,交直線于點(diǎn)N,在線段MN上求一點(diǎn)P,使△PAB是直角三角形,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
7.如圖1,△ABC是邊長(zhǎng)為的等邊三角形,已知G是邊AB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(G點(diǎn)
不與A、B點(diǎn)重合),且GE∥AC,GF∥BC,若AG=x,S△GEF=y(tǒng).
(1)求y與x的函數(shù)關(guān)系式,并寫(xiě)出函數(shù)定義域;
(2)點(diǎn)G在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,能否使△GEF成為直角三角形,若能,請(qǐng)求出AG長(zhǎng)度;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)點(diǎn)G在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,能否使四邊形GFEB構(gòu)成平行四邊形,若能,直接寫(xiě)出S△GEF的值;若不能,請(qǐng)說(shuō)明由.
8.如圖1,已知O為正方形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),點(diǎn)E在邊CB的延長(zhǎng)線上,聯(lián)結(jié)EO,OF⊥OE交BA延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,聯(lián)結(jié)EF.
(1)求證:EO=FO;
(2)若正方形的邊長(zhǎng)為2,OE=2OA,求BE的長(zhǎng);
(3)當(dāng)OE=2OA時(shí),將△FOE繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到△F1OE1,使得∠BOE1=30°時(shí),試猜想并證明△AOE1是什么三角形.
重難點(diǎn)05特殊三角形的存在性
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考點(diǎn)一:存在全等三角形
考點(diǎn)二:存在等腰三角形
考點(diǎn)三:存在直角三角形
技巧方法
本節(jié)以一次函數(shù)或四邊形為背景,結(jié)合三角形的相關(guān)知識(shí),解決特殊的三角形的存在性問(wèn)題.要用到分類(lèi)討論的思想,對(duì)想象力、分析能力和運(yùn)算能力都有要求,根據(jù)題目中的條件利用等腰三角形或直角三角形的性質(zhì)進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)化建立方程求解.
能力拓展
考點(diǎn)一:存在全等三角形
全等三角形的存在性問(wèn)題考察了全等三角形的性質(zhì),利用邊的關(guān)系結(jié)合兩點(diǎn)間的距離公式構(gòu)造等量關(guān)
系,主要的題型是求點(diǎn)的坐標(biāo).
1.(2022春·八年級(jí)單元測(cè)試)如圖,在△ABC中,AB=AC,點(diǎn)D(不與點(diǎn)B重合)在BC上,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A作交DE延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接AD,BF.
(1)求證:△AEF≌△BED.
(2)若BD=CD,求證:四邊形AFBD是矩形.
【答案】(1)證明見(jiàn)解析
(2)證明見(jiàn)解析
【分析】(1)由ASA證全等即可;
(2)根據(jù)對(duì)角線互相平分的證明四邊形AFBD是平行四邊形,再根據(jù)等腰三角形三線合一證明∠ADB=90°,進(jìn)而根據(jù)有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形得證.
【詳解】(1)證明:∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠EDB,
∵E為AB的中點(diǎn),
∴EA=EB,
在△AEF和△BED中,
,
∴△AEF≌△BED(ASA);
(2)∵△AEF≌△BED,
∴AF=BD,
∵AF∥BD,
∴四邊形AFBD是平行四邊形,
∵AB=AC,BD=CD,
∴AD⊥BD,
∴四邊形AFBD是矩形.
【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的判定,三角形全等的判定及性質(zhì),能夠了解矩形的判定定理是解答本題的關(guān)鍵,難度不大.
2.(2021秋·上?!ぐ四昙?jí)??茧A段練習(xí))如圖1,四邊形ABCD和四邊形CEFG都是菱形,其中點(diǎn)E在BC的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)G在DC的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)H在BC邊上,連結(jié)AC,AH,HF.已知AB=2,∠ABC=60°,CE=BH.
(1)求證:△ABH≌△HEF;
(2)如圖2,當(dāng)H為BC中點(diǎn)時(shí),連結(jié)DF,求DF的長(zhǎng);
(3)如圖3,將菱形CEFG繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°,使點(diǎn)E在AC上,點(diǎn)F在CD上,點(diǎn)G在BC的延長(zhǎng)線上,連結(jié)EH,BF.若EH⊥BC,請(qǐng)求出BF的長(zhǎng).
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2);(3).
【分析】(1)根據(jù)兩個(gè)菱形中,點(diǎn)E在BC的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)G在DC的延長(zhǎng)線上這一特殊的位置關(guān)系和CE=BH可證明相應(yīng)的邊和角分別相等,從而證明結(jié)論;
(2)由AB=BC,∠ABC=,可證明△ABC是等邊三角形,從而證明∠AHB=90°,再由△ABH≌△HEF,得∠HFE=∠AHB=90°,再得∠DPF=180°﹣∠HFE=90°,在Rt△DPF中用勾股定理求出DF的長(zhǎng);
(3)作FM⊥BG于點(diǎn)M,當(dāng)EH⊥BC時(shí),可證明CH=CM=CG=BH,從而求出BM、FM的長(zhǎng),再由勾股定理求出BF的長(zhǎng).
【詳解】解:(1)證明:如圖1,∵四邊形ABCD和四邊形CEFG都是菱形,
∴AB=BC,CE=EF,
∵CE=BH,
∴BH=EF,
∵BH+CH=CE+CH,
∴BC=HE,
∴AB=HE;
∵點(diǎn)E在BC的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)G在DC的延長(zhǎng)線上,
∴AB∥DG∥EF,
∴∠B=∠E,
在△ABH和△HEF中,
,
∴△ABH≌△HEF(SAS).
(2)如圖2,設(shè)FH交CG于點(diǎn)P,連結(jié)CF,
∵AB=BC,∠ABC=60°,
∴△ABC是等邊三角形,
∵BH=CH,
∴AH⊥BC,
∴∠AHB=90°,
由(1)得,△ABH≌△HEF,
∴∠HFE=∠AHB=90°,
∵DG∥EF,
∴∠DPF=180°﹣∠HFE=90°,
∴PF⊥CG,
∵CG=FG,∠G=∠E=∠B=60°,
∴△GFC是等邊三角形,
∴PC=PG=CG;
∵BC=AB=2,
∴CG=EF=BH=BC=1,
∴PC=;
∵CD=AB=2,
∴PD=+2=,
∵CF=CG=1,
∴PF2=CF2﹣PC2=12﹣()2=,
∴.
(3)如圖3,作FM⊥BG于點(diǎn)M,則∠BMF=90°,
∵EH⊥BC,即EH⊥BG,
∴EH∥FM,
∵∠CEF=∠ACB=60°,
∴EF∥MH,
∴四邊形EHMF是平行四邊形,
∵∠EHM=90°,
∴四邊形EHMF是矩形,
∴EH=FM;
∵EF=EC,∠CEF=60°,
∴△CEF是等邊三角形,
∴CE=CF,
∵∠EHC=∠FMC=90°,
∴Rt△EHC≌Rt△FMC(HL),
∴CH=CM=CG;
∵CG=CE=BH,
∴CH=BH,
∴CM=CH=BC=×2=,
∴CF=CG=2CM=2×=,
∴=()2﹣()2=,
∵BM=2+=,
∴.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了幾何綜合,其中涉及到了菱形的性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),等邊三角形的判定及性質(zhì),勾股定理,矩形的判定及性質(zhì)等,熟悉掌握幾何圖形的性質(zhì)和合理做出輔助線是解題的關(guān)鍵.
3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)A,點(diǎn)B,點(diǎn)P(x,y)是直線AB上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)P不與點(diǎn)A重合),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(6,0),O是坐標(biāo)原點(diǎn),設(shè)△PCO的面積為S.
(1)求S與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),△PCO的面積為15;
(3)過(guò)點(diǎn)P作AB的垂線與x軸、y軸分別交于點(diǎn)E,點(diǎn)F, 是否存在這樣的點(diǎn)P,使△EOF≌△BOA?若存在,求出點(diǎn)P 的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【難度】★★★
【解析】(1)∵直線與x軸交于點(diǎn)A,
∴.
∵點(diǎn)P(x,y)是直線上一動(dòng)點(diǎn),
∴.
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),;
令,
當(dāng)時(shí),,解得:,此時(shí),P (3,5),
當(dāng)時(shí),,解得:,此時(shí),P (13,-5);
(3)∵△EOF≌△BOA,∴,,
當(dāng)E(8,0),F(xiàn)(0,-8)時(shí),則直線EF的解析式為,
令, 解得:,∴;
當(dāng)E(-8,0),F(xiàn)(0,8)時(shí),則直線EF的解析式為,
令, 解得:,∴.
綜上,當(dāng)△EOF≌△BOA時(shí),點(diǎn)P 的坐標(biāo)為或.
【總結(jié)】考察動(dòng)點(diǎn)與面積的結(jié)合及全等三角形的性質(zhì)的綜合應(yīng)用,注意進(jìn)行分類(lèi)討論.
4.(上海八年級(jí)期末)如圖,一次函數(shù)y=2x+4的圖象與x,y軸分別相交于點(diǎn)A,B,以AB為邊作正方形ABCD(點(diǎn)D落在第四象限).
(1)求點(diǎn)A,B,D的坐標(biāo);
(2)聯(lián)結(jié)OC,設(shè)正方形的邊CD與x相交于點(diǎn)E,點(diǎn)M在x軸上,如果△ADE與△COM全等,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
【答案】(1)A(-2,0),B(0,4),D(2,-2);(2)M(5,0).
【分析】(1)由于一次函數(shù)y=2x+4的圖象與x、y軸分別交于點(diǎn)A、B,所以利用函數(shù)解析式即可求出A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),然后作DF⊥x軸于點(diǎn)F,由四邊形ABCD是正方形可以得到∠BAD=∠AOB=∠AFD=90o,AB=AD,接著證明△BAO≌△ADF,最后利用全等三角形的性質(zhì)可以得到DF=AO=2,AF=BO=4,從而求出點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2) 過(guò)點(diǎn)C作CG⊥y軸于G,連接OC,作CM⊥OC交x軸于M,用求點(diǎn)D的方法求得點(diǎn)C的坐標(biāo)為(4,2),得出OC=2,由A、B的坐標(biāo)得到AB=2,從而OC=AB=AD,根據(jù)△ADE與△COM全等,利用全等三角形的性質(zhì)可知OM=AE,即OA=EM=2,利用C、D的坐標(biāo)求出直線CD的解析式,得出點(diǎn)E的坐標(biāo),根據(jù)EM=2,即可求出點(diǎn)M的坐標(biāo).
【詳解】解:(1)∵一次函數(shù)y=2x+4的圖象與x,y軸分別相交于點(diǎn)A,B,
∴A(-2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
如圖1,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥x軸于F,
∴∠DAF+∠ADF=90°,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠BAD=90°,
∴∠DAF+∠BAO=90°,
∴∠ADF=∠BAO,
在△ADF和△BAO中,,
∴△ADF≌△BAO(AAS),
∴DF=OA=2,AF=OB=4,
∴OF=AF-OA=2,
∵點(diǎn)D落在第四象限,
∴D(2,-2);
(2)如圖2,過(guò)點(diǎn)C作CG⊥y軸于G,連接OC,作CM⊥OC交x軸于M,
同(1)求點(diǎn)D的方法得,C(4,2),
∴OC==2,
∵A(-2,0),B(0,4),
∴AB=2,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=AB=2=OC,
∵△ADE與△COM全等,且點(diǎn)M在x軸上,
∴△ADE≌△OCM,
∴OM=AE,
∵OM=OE+EM,AE=OE+OA,
∴EM=OA=2,
∵C(4,2),D(2,-2),
∴直線CD的解析式為y=2x-6,
令y=0,
∴2x-6=0,
∴x=3,
∴E(3,0),
∴OM=5,
∴M(5,0).
故答案為(1)A(-2,0),B(0,4),D(2,-2);(2)M(5,0).
【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì).
考點(diǎn)二:存在等腰三角形
等腰三角形的分類(lèi)討論是壓軸題中一個(gè)熱門(mén)考點(diǎn),本類(lèi)題目均和圖形運(yùn)動(dòng)有關(guān),需要學(xué)生有較強(qiáng)的邏
輯思維能力,能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),把最終的圖形畫(huà)出,利用分類(lèi)討論的思想,結(jié)合題目中的已知條件建立等量關(guān)系.
1.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)??茧A段練習(xí))如圖,已知,,,點(diǎn)在邊上,,垂足為點(diǎn),以為邊作正方形,點(diǎn)在邊上,且位于點(diǎn)的左側(cè),聯(lián)結(jié).
(1)設(shè),,求關(guān)于的函數(shù)解析式,并寫(xiě)出函數(shù)的定義域;
(2)當(dāng)四邊形是等腰梯形時(shí),求的長(zhǎng);
(3)聯(lián)結(jié),當(dāng)是等腰三角形時(shí),求正方形的面積.
【答案】(1),定義域?yàn)椋?br>(2)
(3)或
【分析】(1)在中,利用勾股定理,求出關(guān)于的函數(shù)解析式,根據(jù),求出的定義域;
(2)根據(jù)四邊形是等腰梯形時(shí),為等腰直角三角形,,列式計(jì)算即可;
(3)分和兩種情況進(jìn)行討論,當(dāng),利用三線合一,得到:,列式求解;當(dāng),在中,用勾股定理進(jìn)行求解即可.
【詳解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
又∵四邊形為正方形,
∴,
∴,
在中:,
即:.
∵,
即:,
解得:;
∴,定義域?yàn)椋海?br>(2)解:如圖:當(dāng)四邊形是等腰梯形時(shí),
,
則:為等腰直角三角形,
∴,
即:,
解得:;
∴的長(zhǎng)為:;
(3)解:∵點(diǎn)在內(nèi)部,
∴,分兩種情況討論是等腰三角形.
①當(dāng)時(shí),
∵,
∴.
即:.解得.此時(shí).
②當(dāng)時(shí),.
在中,由勾股定理,得
即:,解得,
∴.
綜上,正方形的面積為:或.
【點(diǎn)睛】本題考查等腰三角形的判定和性質(zhì),正方形的性質(zhì),勾股定理.熟練掌握等腰三角形的判定和性質(zhì),是解題的關(guān)鍵.注意,分類(lèi)討論.
2.(2022春·上海奉賢·八年級(jí)??计谀┮阎喝鐖D,矩形ABCD中,AB=6,BC=10,P是邊AD上一點(diǎn),把△ABP沿BP所在的直線翻折后得到△EBP,直線PE與邊BC相交于點(diǎn)F,點(diǎn)E在線段PF上.
(1)如果點(diǎn)F和點(diǎn)C重合,求AP;
(2)設(shè)AP=x,BF=y(tǒng),求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并直接寫(xiě)出定義域;
(3)連接DF,如果△PDF是以PF為腰的等腰三角形,求AP的長(zhǎng).
【答案】(1)2
(2)y=(2≤x<6)
(3)
【分析】(1)首先證明PC=BC,在Rt△PDC中,利用勾股定理求出PD即可解決問(wèn)題;
(2)先證明FB=FP=y(tǒng),推出EF=PF﹣PE=y(tǒng)﹣x,Rt△BEF中,,構(gòu)建關(guān)系式即可解決問(wèn)題;
(3)分兩種情形分別構(gòu)建方程求解即可;
(1)
解:如圖1中,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AB=CD=6,BC=AD=10,∠D=90°,
由翻折不變性可知:∠APB=∠CPB,
∵ADBC,
∴∠APB=∠PBC,
∴∠PBC=∠CPB,
∴CB=CP=10,
∴,
∴PA=AD﹣PD=10﹣8=2.
(2)
如圖2中,
∵由翻折不變性可知:∠APB=∠FPB,∠A=∠PEB=90°,PA=PE=x,AB=BE=6,
∵ADBC,∠A=∠PEB=90°,
∴∠APB=∠PBC,
∴∠PBF=∠FPB,
∴FB=FP=y(tǒng),
∴EF=PF﹣PE=y(tǒng)﹣x,
在Rt△BEF中,∵,
∴,
∴y=(2≤x<6).
(3)
①如圖3中,當(dāng)PF=PD時(shí),
由(2)可知BF=PF=PD,
∴x+y=10,
∴x10,
整理得:3x2﹣20x+36=0,
∵,此種情形不存在.
②如圖4中,當(dāng)FP=FD時(shí),
在Rt△DFC中,DF=y(tǒng),CD=6,CF=10﹣y,
∴,
∴y,
∴,
解得x=10(舍棄)或.
∴PA,
綜上所述,滿(mǎn)足條件的AP的值為.
【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的折疊問(wèn)題,等腰三角形的判定和性質(zhì),勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是用分類(lèi)討論的思想解決問(wèn)題.
3.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)??计谥校┮阎喝鐖D,在矩形中,,,,垂足是點(diǎn)是點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接、.
(1)求和的長(zhǎng);
(2)若將沿著射線方向平移,設(shè)平移的距離為平移距離指點(diǎn)沿方向所經(jīng)過(guò)的線段長(zhǎng)度,當(dāng)點(diǎn)分別平移到線段、上時(shí),直接寫(xiě)出相應(yīng)的的值.
(3)如圖,將繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角,記旋轉(zhuǎn)中的為,在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,設(shè)所在的直線與直線交于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),是否存在這樣的、兩點(diǎn),使為等腰三角形?若存在,求出此時(shí)的長(zhǎng);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)3
(2)3或
(3)存在,,,,
【分析】(1)利用矩形性質(zhì)、勾股定理及三角形面積公式求解;
(2)依題意畫(huà)出圖形,如答圖所示.利用平移性質(zhì),確定圖形中的等腰三角形,分別求出的值;
(3)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,等腰有種情形,如答圖所示,對(duì)于各種情形分別進(jìn)行計(jì)算.
【詳解】(1)解:在中,,,
由勾股定理得:.
,
.
在中,,,由勾股定理得:.
(2)設(shè)平移中的三角形為,如答圖所示:
由對(duì)稱(chēng)點(diǎn)性質(zhì)可知,.
由平移性質(zhì)可知,,,.
當(dāng)點(diǎn)落在上時(shí),
,
,
,
,即;
當(dāng)點(diǎn)落在上時(shí),
,
,
,,
,
又易知,
為等腰三角形,
,
∴,即.
(3)存在.理由如下:
在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,等腰依次有以下種情形:
如答圖所示,點(diǎn)落在延長(zhǎng)線上,且,易知,
,,
,
,
.
在中,由勾股定理得:.
;
如答圖所示,點(diǎn)落在上,且,易知,
,
,
,則此時(shí)點(diǎn)落在邊上.
,
,
,
.
在中,由勾股定理得:,
即:,
解得:,
;
如答圖所示,點(diǎn)落在上,且,易知.
,,
.
,
.
,
,
,
∴,
∴.
在中,由勾股定理得:,
;
如答圖所示,點(diǎn)落在上,且,易知.
,,,
,
∴,
.
綜上所述,存在組符合條件的點(diǎn)、點(diǎn),使為等腰三角形;
的長(zhǎng)度分別為、、或
【點(diǎn)睛】本題是幾何變換壓軸題,涉及旋轉(zhuǎn)與平移變換、矩形、勾股定理、等腰三角形等知識(shí)點(diǎn).第(3)問(wèn)難度很大,解題關(guān)鍵是畫(huà)出各種旋轉(zhuǎn)圖形,依題意進(jìn)行分類(lèi)討論;在計(jì)算過(guò)程中,注意識(shí)別旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的不變量,注意利用等腰三角形的性質(zhì)簡(jiǎn)化計(jì)算.
4.(2022春·上海·八年級(jí)??计谥校┧倪呅蜛BCD為菱形,點(diǎn)P為對(duì)角線BD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)如圖1,連接AP并延長(zhǎng)交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接PC,求證:∠AEB=∠PCD;
(2)如圖1,若PA=PD且PC⊥BE時(shí),求此時(shí)∠ABC的度數(shù);
(3)若∠ABC=90°且AB=6,如備用圖,連接AP并延長(zhǎng)交射線BC于點(diǎn)E,連接PC,若△PCE是等腰三角形,求線段BP的長(zhǎng).
【答案】(1)見(jiàn)解析
(2)∠ABC=60°;
(3)線段BP的長(zhǎng)為3-3或9-3.
【分析】(1)由四邊形ABCD是菱形得AD=CD,∠ADP=∠CDP,AD∥BC,證明△PAD≌△PCD,得∠PAD=∠PCD,因?yàn)椤螾AD=∠AEB,所以∠AEB=∠PCD;
(2)先證明△ABP≌△CBP,得∠PAB=∠PCB=90°,再推導(dǎo)出∠E=∠PBE=∠PBA,則3∠E=90°,得∠E=30°,所以∠ABC=90°-∠E=60°;
(3)分兩種情況,一是點(diǎn)E在邊BC上,PE=CE,可推導(dǎo)出∠AEB=∠PCB+∠CPE=2∠PCB=2∠PAB,得∠PAB=30°,先求得BE=2,作PF⊥BC于點(diǎn)F,則∠PFE=∠PFB=90°=∠ABC,得PF∥AB,∠FPB=∠FBP=45°,∠FPE=∠PAB=30°,可求得EF=3-,則BP=BF=3-3;二是點(diǎn)E在邊BC的延長(zhǎng)線上,PC=EC,則∠CPE=∠E,先推導(dǎo)出∠E=30°,再求得BE=6,作PF⊥BC于點(diǎn)F,則∠PFE=∠PFB=90°,∠FPB=∠FBP=45°,PE=2PF,BF=PF,可求得BF=PF=9-3,則BP=BF=9-3.
(1)
證明:如圖1,∵四邊形ABCD是菱形,
∴AD=CD,∠ADP=∠CDP,AD∥BC,
∴∠PAD=∠AEB,
∵PD=PD,
∴△PAD≌△PCD(SAS),
∴∠PAD=∠PCD,
∴∠AEB=∠PCD;
(2)
解:如圖2,∵AB=CB,∠PBA=∠PBC,PB=PB,
∴△ABP≌△CBP(SAS),
∵PC⊥BE,
∴∠PAB=∠PCB=90°,
∵PA=PD,
∴∠PAD=∠PDA,
∵∠PAD=∠E,∠PDA=∠PBE,
∴∠E=∠PBE,
∴∠E=∠PBE=∠PBA,
∵∠E+∠PBE+∠PBA=90°,
∴3∠E=90°,
∴∠E=30°,
∴∠ABC=90°-∠E=60°;
(3)
解:∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=90°,AB=6,
∴四邊形ABCD是正方形,AD=AB=BC=DC=6,
∴∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠CBD=∠CDB=45°,
∴BD= ,
如圖3,點(diǎn)E在邊BC上,PE=CE,
∵△ABP≌△CBP,
∴∠PCB=∠PAB,
∵∠PCB=∠CPE,
∴∠AEB=∠PCB+∠CPE=2∠PCB=2∠PAB,
∵∠AEB+∠PAB=90°,
∴2∠PAB+∠PAB=90°,
∴∠PAB=30°,
∴AE=2BE,
∵AB2+BE2=AE2,
∴62+BE2=(2BE)2,
∴BE=2,
作PF⊥BC于點(diǎn)F,則∠PFE=∠PFB=90°=∠ABC,
∴PF∥AB,∠FPB=∠FBP=45°,
∴∠FPE=∠PAB=30°,
∴PE=2EF,
∴BF=PF=EF,
∴EF+EF=2,
∴EF=3-,
∴BF=PF=(3-)=3-3,
∴BP=BF=(3-3)=3-3;
如圖4,點(diǎn)E在邊BC的延長(zhǎng)線上,PC=EC,則∠CPE=∠E,
∵△ABP≌△CBP,
∴∠PAB=∠PCB=∠CPE+∠E=2∠E,
∵∠PAB+∠E=90°,
∴2∠E+∠E=90°,
∴∠E=30°,
∴AE=2AB=12,
∵AB2+BE2=AE2,
∴62+BE2=122,
∴BE=6,
作PF⊥BC于點(diǎn)F,則∠PFE=∠PFB=90°,
∴∠FPB=∠FBP=45°,PE=2PF,
∴BF=PF,
∴EF==PF=BF,
∴BF+BF=6,
∴BF=PF=9-3,
∴BP==BF=(9-3)=9-3,
綜上所述,線段BP的長(zhǎng)為3-3或9-3.
【點(diǎn)睛】此題考查菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、正方形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、直角三角形中30°角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半、勾股定理、二次根式的混合運(yùn)算等知識(shí),此題難度較大.
5.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)專(zhuān)題練習(xí))如圖,一次函數(shù)y=2x+4的圖像與x、y軸分別相交于點(diǎn)A和B,以AB為邊作正方形ABCD.
(1)求點(diǎn)A、B、D的坐標(biāo).
(2)設(shè)點(diǎn)M在x軸上,如果△ABM為等腰三角形,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
【答案】(1)A(﹣2,0),B(0,4),D(2,﹣2);
(2)M點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,0)或(﹣2﹣2,0)或(2﹣2,0)或(3,0)
【分析】(1)由于一次函數(shù)y=2x+4的圖像與x、y軸分別相交于點(diǎn)A、B,所以利用函數(shù)解析式即可求出AB兩點(diǎn)的坐標(biāo),然后過(guò)D作DH⊥x軸于H點(diǎn),由四邊形ABCD是正方形可以得到∠BAD=∠AOB=∠AHD=90°,AB=AD,接著證明△ABO≌△DAH,最后利用全等三角形的性質(zhì)可以得到DH=AO=2,AH=BO=4,從而求出點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)運(yùn)用分類(lèi)討論的數(shù)學(xué)思想,根據(jù)等腰三角形的定義,分類(lèi)討論,數(shù)形結(jié)合,即可解決問(wèn)題.
(1)
∵當(dāng)y=0時(shí),2x+4=0,
解得x=﹣2.
∴點(diǎn)A(﹣2,0).
∵當(dāng)x=0時(shí),y=4.
∴點(diǎn)B(0,4).
過(guò)D作DH⊥x軸于H點(diǎn),
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠BAD=∠AOB=∠AHD=90°,AB=AD.
∴∠BAO+∠ABO=∠BAO+∠DAH,
∴∠ABO=∠DAH.
∴△ABO≌△DAH.
∴DH=AO=2,AH=BO=4,
∴OH=AH﹣AO=2.
∴點(diǎn)D(2,﹣2).
(2)
∵A(﹣2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
∴AB=,
①當(dāng)AB=MB時(shí),
∵OB⊥AM,
∴OM=OA=2,
∴M(2,0);
②當(dāng)AB=AM時(shí),則OM=OA+AM=2+,
∴M(﹣2﹣,0);
③當(dāng)AB=AM時(shí),則AM=AB=2,
∴OM=AM﹣OA=2﹣2,
∴M(2﹣2,0).
④當(dāng)MB=MA,設(shè)M(a,0),
根據(jù)題意,得,
解得a=3,
故M(3,0),
綜上,M點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,0)或(﹣2﹣2,0)或(2﹣2,0)或(3,0).
【點(diǎn)睛】該題主要考查了一次函數(shù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、正方形的性質(zhì)、三角形全等的判定和性質(zhì)、等腰三角形的判定等;解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用、大膽猜測(cè)、科學(xué)解答.
6.(2022春·上?!ぐ四昙?jí)上海市民辦揚(yáng)波中學(xué)校考期中)如圖,邊長(zhǎng)為5的菱形ABCD如圖所示放置在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A在x軸正半軸上,點(diǎn)D在x軸負(fù)半軸上,點(diǎn).
(1)求AB所在直線的解析式;
(2)如果直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn)C且與直線平行,點(diǎn)是y軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).
①當(dāng)點(diǎn)P在線段OB上(點(diǎn)P不與O、B重合),過(guò)點(diǎn)P作平行于x軸的直線分別交線段AB于M、交直線l于N.設(shè)線段MN的長(zhǎng)度為d,求d關(guān)于t的函數(shù)解析式,并寫(xiě)出它的定義域;
②當(dāng)點(diǎn)P在y軸正半軸上,如是等腰三角形,求t的值.
【答案】(1)y=x+4;
(2)①d=12?t(0
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