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2020年中考数学难题突破:函数中特殊三角形存在性问题解析与练习及参考答案


(3 ) ①x= 1 (1 ,a)
②三 AQ= BQ,AB=BQ, AQ=AB
解: (1) ∵直线 y=3x+ 3,
∴当 x=0 时, y= 3,当 y=0 时, x=- 1,
∴点 A 的坐标为 ( -1,0) ,点 B 的坐标为 (0 ,3) .
(2) 设抛物线对应的函数表达式为
y=ax2+ bx+c,由题意,得
③当 AQ= AB时,如图③, 由勾股定理,得 22+a2= 10,解得 a=± 6,此时点 Q的坐标是 (1 , 6) 或(1 ,- 6) . 综上所述,存在符合条件的点 Q,点 Q的坐标为 (1 ,1) 或 (1 ,0) 或 (1 , 6) 或(1 ,- 6) . 类型 2 直角三角形、全等三角形存在性问题 例 2 如图 2,已知直线 y=kx -6 与抛物线 y= ax2+bx+c 相交于 A,B 两点,且点 A(1,- 4) 为抛 物线的顶点,点 B 在 x 轴上.
解得
1- m= 2
13
1+ m= 2
13 >0,舍去

∴点 P 的坐标为
1- 2
13 ,
13-1 . 2
(3) 如图,①当∠ Q1AB=90°时,△ DAQ∽1 △ DOB,
AD DQ1
5 DQ1
∴OD= DB,即6= 3ຫໍສະໝຸດ , 557
∴DQ1= 2,∴ OQ1=2,
7 即点 Q1的坐标为 0,- 2 ;
C(3,0) .
(1) 求点 A,B 的坐标.
(2) 求抛物线对应的函数表达式.
图1
(3) 在抛物线的对称轴上是否存在点 Q,使△ ABQ是等腰三角形?若存在, 求出符合条件的点 Q的坐
标;若不存在,请说明理由.
【分层分析】
(1) 如何求一次函数图象与坐标轴的交点坐标?
(2) 如何求抛物线对应的函数表达式?根据题意, 设抛物线对应的函数表达式时, 应该用哪种形式?
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图2 (1) 求抛物线对应的函数表达式. (2) 在(1) 中二次函数的第二象限的图象上是否存在一点 P,使△ POB与△ POC全等?若存在,求出 点 P 的坐标;若不存在,请说明理由. (3) 若点 Q是 y 轴上一点,且△ ABQ为直角三角形,求点 Q的坐标. 【分层分析】 (1) 已知点 A 的坐标可确定直线 AB对应的函数表达式, 进一步能求出点 B 的坐标.点 A 是抛物线的 顶点,那么可以将抛物线对应的函数表达式设为 ________式,再代入 ________的坐标,依据 ________ 法可解. (2) △ABQ为直角三角形,直角顶点没确定,故分别以 ________为直角顶点,进行分类讨论,找出 相关的相似三角形,依据对应线段成比例进行求解或者利用勾股定理列方程求解. 【解题方法】 本题为综合题,考查了平面直角坐标系中, 利用待定系数法求抛物线对应的函数表达式, 利用方程、 分类讨论和数形结合等思想解题. 【解答】【分层分析】 (1) 顶点 点 B 待定系数 (2) 点 A, B, Q 解: (1) 把(1 ,- 4) 代入 y=kx- 6,得 k=2, ∴直线 AB对应的函数表达式为 y=2x- 6. 令 y= 0,解得 x= 3,∴点 B的坐标是 (3 ,0) . ∵点 A 为抛物线的顶点,
(3) ①根据抛物线对应的函数表达式求出对称轴为直线 ________,所以可设点 Q的坐标为 ________;
②△ ABQ是等腰三角形可分为 ________种情况,分别是 ____________________;
③根据勾股定理分别列出方程即可求出点 Q的坐标.
【解题方法】
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对于等腰三角形的分类应分三种情况. 可以设一个未知数, 然后用这个未知数分别表示出三角
形的三边, 再根据两边相等,得到三个方程,即三种情况.特别注意求出的值需检验能否构成三角
形.
【解答】【分层分析】
(1) 令一次函数表达式中的 x 或 y 为 0,即可求出图象与 y 轴或 x 轴的交点坐标.
(2) 求抛物线对应的函数表达式一般有三种方法:一般式法、顶点式法和交点式法.本题利用一般
式法或交点式法都比较简单.
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∴设抛物线对应的函数表达式为 y= a(x -1)2 -4, 把(3 ,0) 代入,得 4a- 4= 0, 解得 a=1, ∴抛物线对应的函数表达式为 y=(x -1)2 -4=x2-2x- 3. (2) 存在.∵ OB=OC= 3, OP=OP, ∴当∠ POB=∠ POC时,△ POB≌△ POC, 此时 OP平分第二象限, 即直线 PO对应的函数表达式为 y=- x. 设 P(m,- m),则- m= m2-2m- 3,
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由勾股定理,得 BQ= BF2+QF2= ( 1- 0) 2+( 3-a)2, AQ= AD2+QD2= 22+a2, 得 ( 1- 0) 2+( 3-a)2= 22+ a2,解得 a=1, ∴点 Q的坐标为 (1 ,1) . ②当 AB= BQ时,如图②, 由勾股定理,得 ( 1- 0) 2+( a-3) 2= 10, 解得 a=0 或 6, 当点 Q的坐标为 (1 ,6) 时,其在直线 AB上, A, B, Q三点共线,舍去,∴点 Q的坐标是 (1 ,0) .
0= a- b+ c,
a=- 1,
3= c,
解得 b= 2,
0= 9a+3b+c,
c= 3.
∴抛物线对应的函数表达式为 y=- x2+2x+3.
(3) ∵抛物线对应的函数表达式为 y=- x2+2x+3,配方,得 y=- (x -1)2 + 4,
∴抛物线的对称轴为直线 x=1,设 Q(1, a) . ①当 AQ= BQ时,如图①,设抛物线的对称轴交 x 轴于点 D,过点 B作 BF⊥ DQ于点 F.
中考数学难题突破——函数中特殊三角形存在性问题
特殊三
角形存在性问题主要是指寻找符合条件的点使之构成等腰三角形、
特殊三角形.解决此类问题的关键在于恰当地分类讨论,避免漏解.
类型 1 等腰三角形存在性问题
直角三角形、 全等三角形等
例 1 如图 1,直线 y=3x+ 3 交 x 轴于点 A,交 y 轴于点 B,过 A, B 两点的抛物线交 x 轴于另一点
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