
解直角三角形的存在性問題,一般分三步走,第一步尋找分類標準,第二步列方程,第三步解方程并驗根.
一般情況下,按照直角頂點或者斜邊分類,然后按照三角比或勾股定理列方程.
有時根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半列方程更簡便.
解直角三角形的問題,常常和相似三角形、三角比的問題聯(lián)系在一起.
如果直角邊與坐標軸不平行,那么過三個頂點作與坐標軸平行的直線,可以構(gòu)造兩個新的相似直角三角形,這樣列比例方程比較簡便.
我們先看三個問題:
1.已知線段AB,以線段AB為直角邊的直角三角形ABC有多少個?頂點C的軌跡是什么?
2.已知線段AB,以線段AB為斜邊的直角三角形ABC有多少個?頂點C的軌跡是什么?
3.已知點A(4,0),如果△OAB是等腰直角三角形,求符合條件的點B的坐標.
圖1 圖2 圖3
如圖1,點C在垂線上,垂足除外.
如圖2,點C在以AB為直徑的圓上,A、B兩點除外.
如圖3,以O(shè)A為邊畫兩個正方形,除了O、A兩點以外的頂點和正方形對角線的交點,都是符合題意的點B,共6個.
如圖4,已知A(3, 0),B(1,-4),如果直角三角形ABC的頂點C在y軸上,求點C的坐標.
我們可以用幾何的方法,作AB為直徑的圓,快速找到兩個符合條件的點C.
如果作BD⊥y軸于D,那么△AOC∽△CDB.
設(shè)OC=m,那么.
這個方程有兩個解,分別對應圖中圓與y軸的兩個交點.
對于代數(shù)法,可以采用兩條直線的斜率之積來解決.
【例1】(2022?濱州)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=x2﹣2x﹣3與x軸相交于點A、B(點A在點B的左側(cè)),與y軸相交于點C,連接AC、BC.
(1)求線段AC的長;
(2)若點P為該拋物線對稱軸上的一個動點,當PA=PC時,求點P的坐標;
(3)若點M為該拋物線上的一個動點,當△BCM為直角三角形時,求點M的坐標.
【例2】.(2022?遼寧)如圖,拋物線y=ax2﹣3x+c與x軸交于A(﹣4,0),B兩點,與y軸交于點C(0,4),點D為x軸上方拋物線上的動點,射線OD交直線AC于點E,將射線OD繞點O逆時針旋轉(zhuǎn)45°得到射線OP,OP交直線AC于點F,連接DF.
(1)求拋物線的解析式;
(2)當點D在第二象限且=時,求點D的坐標;
(3)當△ODF為直角三角形時,請直接寫出點D的坐標.
【例3】.(2022?廣安)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+x+m(a≠0)的圖象與x軸交于A、C兩點,與y軸交于點B,其中點B坐標為(0,﹣4),點C坐標為(2,0).
(1)求此拋物線的函數(shù)解析式.
(2)點D是直線AB下方拋物線上一個動點,連接AD、BD,探究是否存在點D,使得△ABD的面積最大?若存在,請求出點D的坐標;若不存在,請說明理由.
(3)點P為該拋物線對稱軸上的動點,使得△PAB為直角三角形,請求出點P的坐標.
【例4】.(2022?柳州)已知拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(m,0)兩點,與y軸交于點C(0,5).
(1)求b,c,m的值;
(2)如圖1,點D是拋物線上位于對稱軸右側(cè)的一個動點,且點D在第一象限內(nèi),過點D作x軸的平行線交拋物線于點E,作y軸的平行線交x軸于點G,過點E作EF⊥x軸,垂足為點F,當四邊形DEFG的周長最大時,求點D的坐標;
(3)如圖2,點M是拋物線的頂點,將△MBC沿BC翻折得到△NBC,NB與y軸交于點Q,在對稱軸上找一點P,使得△PQB是以QB為直角邊的直角三角形,求出所有符合條件的點P的坐標.
1.(2022?公安縣模擬)如圖,已知二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c經(jīng)過A,B兩點,BC⊥x軸于點C,且點A(﹣1,0),C(2,0),AC=BC.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點E是拋物線AB之間的一個動點(不與A,B重合),求S△ABE的最大值以及此時E點的坐標;
(3)根據(jù)問題(2)的條件,判斷是否存在點E使得△ABE為直角三角形,如果存在,求出E點的坐標,如果不存在,說明理由.
2.(2022?高郵市模擬)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3經(jīng)過A(﹣1,0),與y軸交于點C,過點C作BC∥x軸,交拋物線于點B,連接AC、AB,AB交y軸于點D,若.
(1)求點B的坐標;
(2)點P為拋物線對稱軸上一點,且位于x軸上方,連接PA、PC,若△PAC是以AC為直角邊的直角三角形,求點P的坐標.
3.(2022?碑林區(qū)校級模擬)如圖,已知拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(﹣2,0),B(4,0)兩點.
(1)求b,c的值;
(2)點E為拋物線y=﹣x2+bx+c上一點,且點E在x軸上方,連接BE,以點E為直角頂點,BE為直角邊,作等直角△BED,使得點D恰好落在直線y=x上,求出滿足條件的所有點E的坐標.
4.(2022?雁峰區(qū)校級模擬)如圖,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0),B(3,0)兩點,與y軸交于點C,直線y=x+1與x軸交于點E,與y軸交于點D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)P為拋物線上的點,連接OP交直線DE于Q,當Q是OP中點時,求點P的坐標;
(3)M在直線DE上,當△CDM為直角三角形時,求出點M的坐標.
5.(2022?平南縣二模)如圖,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C,且A(﹣1,0),對稱軸為直線x=2.
(1)求該拋物線的表達式;
(2)直線l過點A與拋物線交于點P,當∠PAB=45°時,求點P的坐標;
(3)在拋物線的對稱軸上是否存在一點Q,使得△BCQ是直角三角形?若存在,請直接寫出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
6.(2022?太原一模)綜合與實踐
如圖,拋物線y=x2+2x﹣8與x軸交于A,B兩點(點A在點B左側(cè)),與y軸交于點C.點D在直線AC下方的拋物線上運動,過點D作y軸的平行線交AC于點E.
(1)求直線AC的函數(shù)表達式;
(2)求線段DE的最大值;
(3)當點F在拋物線的對稱軸上運動,以點A,C,F(xiàn)為頂點的三角形是直角三角形時,直接寫出點F的坐標.
7.(2022?桐梓縣模擬)在平面直角坐標系xOy中,已知拋物線y=﹣與x軸交于A,B兩點(點B在點A的右側(cè)),與y軸交于點C,它的對稱軸與x軸交于點D,直線L經(jīng)過C,D兩點,連接AC.
(1)求A,B兩點的坐標及直線L的函數(shù)表達式;
(2)探索直線L上是否存在點E,使△ACE為直角三角形,若存在,求出點E的坐標;若不存在,說明理由.
8.(2022?沈陽模擬)如圖1,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0),B(3,0),與y軸交于點C(0,﹣3).
(1)求拋物線的解析式.
(2)若點M是拋物線上B,C之間的一個動點,線段MA繞點M逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到MN,當點N恰好落在y軸上時,求點M,點N的坐標.
(3)如圖2,若點E坐標為(2,0),EF⊥x軸交直線BC于點F,將△BEF沿直線BC平移得到△B'E'F',在△B'E'F'移動過程中,是否存在使△ACE'為直角三角形的情況?若存在,請直接寫出所有符合條件的點E′的坐標;若不存在,請說明理由.
9.(2022?東坡區(qū)校級模擬)如圖,拋物線y=x2﹣(m+2)x+4的頂點C在x軸的正半軸上,直線y=x+2與拋物線交于A,B兩點,且點A在點B的左側(cè).
(1)求m的值;
(2)點P是拋物線y=x2﹣(m+2)x+4上一點,當△PAB的面積是△ABC面積的2倍時,求點P的坐標;
(3)將直線AB向下平移k(k>0)個單位長度,平移后的直線與拋物線交于D,E兩點(點D在點E的左側(cè)),當△DEC為直角三角形時,求k的值.
10.(2022?海滄區(qū)二模)拋物線y1=ax2﹣2ax+c(a<2且a≠0)與x軸交于A(﹣1,0),B兩點,拋物線的對稱軸與x軸交于點D,點M(m,n)在該拋物線上,點P是拋物線的最低點.
(1)若m=2,n=﹣3,求a的值;
(2)記△PMB面積為S,證明:當1<m<3時,S<2;
(3)將直線BP向上平移t個單位長度得直線y2=kx+b(k≠0),與y軸交于點C,與拋物線交于點E,當x<﹣1時,總有y1>y2.當﹣1<x<1時,總有y1<y2.是否存在t≥4,使得△CDE是直角三角形,若存在,求t的值;若不存在,請說明理由.
11.(2021?葫蘆島模擬)如圖,在平面直角坐標系中,矩形OABC,點A在y軸上,點C在x軸上,其中B(﹣2,3),已知拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點A和點B.
(1)求拋物線解析式;
(2)如圖1,點D(﹣2,﹣1)在直線BC上,點E為y軸右側(cè)拋物線上一點,連接BE、AE,DE,若S△BDE=4S△ABE,求E點坐標;
(3)如圖2,在(2)的條件下,P為射線DB上一點,作PQ⊥直線DE于點Q,連接AP,AQ,PQ,若△APQ為直角三角形,請直接寫出P點坐標.
12.(2021?和平區(qū)一模)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣,交y軸于點A,交x軸于B(﹣1,0),C(5,0)兩點,拋物線的頂點為D,連接AC,CD.
(1)求直線AC的函數(shù)表達式;
(2)求拋物線的函數(shù)表達式及頂點D的坐標;
(3)過點D作x軸的垂線交AC于點G,點H為線段CD上一動點,連接GH,將△DGH沿GH翻折到△GHR(點R,點G分別位于直線CD的兩側(cè)),GR交CD于點K,當△GHK為直角三角形時.
①請直接寫出線段HK的長為 ;
②將此Rt△GHK繞點H逆時針旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為α(0°<α<180°),得到△MHN,若直線MN分別與直線CD,直線DG交于點P,Q,當△DPQ是以PQ為腰的等腰三角形時,請直接寫出點P的縱坐標為 ﹣或﹣ .
13.(2021?萊蕪區(qū)三模)二次函數(shù)y=ax2+bx+c交x軸于點A(﹣1,0)和點B(﹣3,0),交y軸于點C(0,﹣3).
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)如圖1,點E為拋物線的頂點,點T(0,t)為y軸負半軸上的一點,將拋物線繞點T旋轉(zhuǎn)180°,得到新的拋物線,其中B,E旋轉(zhuǎn)后的對應點分別記為B′,E′,當四邊形BEB'E'的面積為12時,求t的值;
(3)如圖2,過點C作CD∥x軸,交拋物線于另一點D.點M是直線CD上的一個動點,過點M作x軸的垂線,交拋物線于點P.當以點B、C、P為頂點的三角形是直角三角形時,求所有滿足條件的點M的坐標.
14.(2021?雁塔區(qū)校級模擬)已知二次函數(shù)y=x2+bx+c經(jīng)過A、B兩點,BC垂直x軸于點C,且A(﹣1,0),C(4,0),AC=BC.
(1)求拋物線的解析式;
(2)請畫出拋物線的圖象;
(3)點P是拋物線對稱軸上一個動點,是否存在這樣的點P,使三角形ABP為直角三角形?若存在,求出P點坐標;若不存在,請說明理由.
15.(2021?武漢模擬)如圖,拋物線y=x2+bx+12(b<0)與x軸交于A,B兩點(A點在B點左側(cè)),且OB=3OA.
(1)請直接寫出b= ﹣8 ,A點的坐標是 (2,0) ,B點的坐標是 (6,0) ;
(2)如圖(1),D點從原點出發(fā),向y軸正方向運動,速度為2個單位長度/秒,直線BD交拋物線于點E,若BE=5DE,求D點運動時間;
(3)如圖(2),F(xiàn)點是拋物線頂點,過點F作x軸平行線MN,點C是對稱軸右側(cè)的拋物線上的一定點,P點在直線MN上運動.若恰好存在3個P點使得△PAC為直角三角形,請求出C點坐標,并直接寫出P點的坐標.
16.(2021?北碚區(qū)校級模擬)如圖1,在平面直角坐標系中,拋物線y=﹣x+2與x軸交于A、B兩點(點A在點B的左側(cè)),與y軸交于點C,點P為直線BC上方拋物線上一動點.
(1)求直線BC的解析式;
(2)過點A作AD∥BC交拋物線于D,連接CA,CD,PC,PB,記四邊形ACPB的面積為S1,△BCD的面積為S2,當S1﹣S2的值最大時,求P點的坐標和S1﹣S2的最大值;
(3)如圖2,將拋物線水平向右平移,使得平移后的拋物線經(jīng)過點O,G為平移后的拋物線的對稱軸直線l上一動點,將線段AC沿直線BC平移,平移過程中的線段記為A'C'(線段A'C'始終在直線l左側(cè)),是否存在以A',C',G為頂點的等腰直角△A'C'G?若存在,請寫出滿足要求的所有點G的坐標并寫出其中一種結(jié)果的求解過程,若不存在,請說明理由.
17(2021?廣東模擬)如圖,直線y=x﹣3與x軸,y軸分別交于B、C兩點.拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過點B、C,與x軸另一交點為A,頂點為D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)設(shè)點P從點D出發(fā),沿對稱軸向上以每秒1個單位長度的速度勻速運動.設(shè)運動的時間為t秒.
①點P在運動過程中,若∠CBP=15°,求t的值;
②當t為何值時,以P,A,C為頂點的三角形是直角三角形?求出所有符合條件的t值.
18.(2021?巴中)已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A(﹣2,0)、B(6,0)兩點,與y軸交于點C(0,﹣3).
(1)求拋物線的表達式;
(2)點P在直線BC下方的拋物線上,連接AP交BC于點M,當最大時,求點P的坐標及的最大值;
(3)在(2)的條件下,過點P作x軸的垂線l,在l上是否存在點D,使△BCD是直角三角形,若存在,請直接寫出點D的坐標;若不存在,請說明理由.
19.(2021?畢節(jié)市)如圖,拋物線y=x2+bx+c與x軸相交于A,B兩點,與y軸相交于點C,對稱軸為直線x=2,頂點為D,點B的坐標為(3,0).
(1)填空:點A的坐標為 (1,0) ,點D的坐標為 (2,﹣1) ,拋物線的解析式為 y=x2﹣4x+3 ;
(2)當二次函數(shù)y=x2+bx+c的自變量x滿足m≤x≤m+2時,函數(shù)y的最小值為,求m的值;
(3)P是拋物線對稱軸上一動點,是否存在點P,使△PAC是以AC為斜邊的直角三角形?若存在,請求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.
20.(2021?蘭溪市模擬)如圖,在平面直角坐標系中,已知二次函數(shù)y=a(x﹣m)2﹣m+4圖象的頂點為C,其中m>0,與x軸相交于點A、B(點A在點B的左側(cè)),與y軸相交于點D,點M的坐標為(0,4).
(1)當m=2時,拋物線y=a(x﹣m)2﹣m+4(m>0)經(jīng)過原點,求a的值;
(2)當a=﹣1時,
①若點M,點D,點C三點組成的三角形是直角三角形,求此時點D的坐標.
②設(shè)反比例函數(shù)y=﹣(x>0)與拋物線y=a(x﹣m)2﹣m+4(m>0)相交于點E(p,q).當2<p<4時,求m的取值范圍.
這是一份中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題24函數(shù)與菱形存在性問題(2份,原卷版+解析版),文件包含中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題24函數(shù)與菱形存在性問題原卷版doc、中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題24函數(shù)與菱形存在性問題解析版doc等2份試卷配套教學資源,其中試卷共97頁, 歡迎下載使用。
這是一份中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題23函數(shù)與矩形存在性問題(2份,原卷版+解析版),文件包含中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題23函數(shù)與矩形存在性問題原卷版doc、中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題23函數(shù)與矩形存在性問題解析版doc等2份試卷配套教學資源,其中試卷共98頁, 歡迎下載使用。
這是一份中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題21函數(shù)與直角三角形的存在性問題(2份,原卷版+解析版),文件包含中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題21函數(shù)與直角三角形的存在性問題原卷版doc、中考數(shù)學二輪復習壓軸題培優(yōu)訓練專題21函數(shù)與直角三角形的存在性問題解析版doc等2份試卷配套教學資源,其中試卷共102頁, 歡迎下載使用。
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