专题三 相似三角形的存在性问题【考题研究】相似三角形的存在性问题是近几年中考数学的热点问题.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212y x bx c =++与直线132y x =+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 -.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l上找一点M,使MB MC-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PQ PA⊥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.【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335y x=+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.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 落在OA 边上的点E 处,分别以OC ,OA 所在的直线为x 轴,y 轴建立平面直角坐标系,抛物线2y ax bx c =++经过O ,D ,C 三点.(1)求AD 的长及抛物线的解析式;(2)一动点P 从点E 出发,沿EC 以每秒2个单位长的速度向点C 运动,同时动点Q 从点C 出发,沿CO 以每秒1个单位长的速度向点O 运动,当点P 运动到点C 时,两点同时停止运动,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,以P ,Q ,C 为顶点的三角形与△ADE 相似?(3)点N 在抛物线对称轴上,点M 在抛物线上,是否存在这样的点M 与点N ,使以M ,N ,C ,E 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 与点N 的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.【举一反三】(2019·湖南模拟)如图,已知直线y =-x +3与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,抛物线y =-x 2+bx +c 经过A ,B 两点,点P 在线段OA 上,从点O 出发,向点A 以1个单位/秒的速度匀速运动;同时,点Q 在线段AB 上,从点A 出发,向点B 以2个单位/秒的速度匀速运动,连接PQ ,设运动时间为t 秒.(1)求抛物线的解析式;(2)问:当t 为何值时,△APQ 为直角三角形;(3)过点P 作PE ∥y 轴,交AB 于点E ,过点Q 作QF ∥y 轴,交抛物线于点F ,连接EF ,当EF ∥PQ 时,求点F 的坐标;(4)设抛物线顶点为M ,连接BP ,BM ,MQ ,问:是否存在t 的值,使以B ,Q ,M 为顶点的三角形与以O ,B ,P 为顶点的三角形相似?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.类型三 【确定符合相似三角形的函数解析式或字母参数的值】典例指引3.(2019·江苏中考真题)如图,二次函数245y x x =-++图象的顶点为D ,对称轴是直线l ,一次函数215y x =+的图象与x 轴交于点A ,且与直线DA 关于l 的对称直线交于点B .(1)点D 的坐标是 ______;(2)直线l 与直线AB 交于点C ,N 是线段DC 上一点(不与点D 、C 重合),点N 的纵坐标为n .过点N 作直线与线段DA 、DB 分别交于点P ,Q ,使得DPQ ∆与DAB ∆相似.①当275n =时,求DP 的长; ②若对于每一个确定的n 的值,有且只有一个DPQ ∆与DAB ∆相似,请直接写出n 的取值范围 ______.【举一反三】(2018武汉中考)抛物线L :y =﹣x 2+bx +c 经过点A (0,1),与它的对称轴直线x =1交于点B . (1)直接写出抛物线L 的解析式;(2)如图1,过定点的直线y =kx ﹣k +4(k <0)与抛物线L 交于点M 、N .若△BMN 的面积等于1,求k 的值;(3)如图2,将抛物线L 向上平移m (m >0)个单位长度得到抛物线L 1,抛物线L 1与y 轴交于点C ,过点C 作y 轴的垂线交抛物线L 1于另一点D .F 为抛物线L 1的对称轴与x 轴的交点,P 为线段OC 上一点.若△PCD 与△POF 相似,并且符合条件的点P 恰有2个,求m 的值及相应点P 的坐标.【新题训练】1.(2019·长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校初三月考)如图1,已知抛物线;C 1:y =﹣1m(x +2)(x ﹣m )(m >0)与x 轴交于点B 、C (点B 在点C 的左侧),与y 轴交于点E .(1)求点B 、点C 的坐标;(2)当△BCE 的面积为6时,若点G 的坐标为(0,b ),在抛物线C 1的对称轴上是否存在点H ,使得△BGH 的周长最小,若存在,则求点H 的坐标(用含b 的式子表示);若不存在,则请说明理由;(3)在第四象限内,抛物线C 1上是否存在点F ,使得以点B 、C 、F 为顶点的三角形与△BCE 相似?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.2.(2020·浙江初三期末)边长为2的正方形OABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示,点D 是边OA 的中点,连接CD ,点E 在第一象限,且DE DC ⊥,DE DC =.以直线AB 为对称轴的抛物线过C ,E 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 从点C 出发,沿射线CB 每秒1个单位长度的速度运动,运动时间为t 秒.过点P 作PF CD ⊥于点F ,当t 为何值时,以点P ,F ,D 为顶点的三角形与COD ∆相似?(3)点M 为直线AB 上一动点,点N 为抛物线上一动点,是否存在点M ,N ,使得以点M ,N ,D ,E 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2020·长沙市长郡双语实验中学初三开学考试)如图,抛物线y =ax 2﹣2ax +c 的图象经过点C (0,﹣2),顶点D 的坐标为(1,﹣83),与x 轴交于A 、B 两点.(1)求抛物线的解析式.(2)连接AC ,E 为直线AC 上一点,当△AOC ∽△AEB 时,求点E 的坐标和AEAB的值. (3)点C 关于x 轴的对称点为H ,当5FC +BF 取最小值时,在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使△QHF 是直角三角形?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 4.(2019·贵州初三)如图,已知抛物线y =13x 2+bx +c 经过△ABC 的三个顶点,其中点A (0,1),点B (﹣9,10),AC ∥x 轴,点P 是直线AC 下方抛物线上的动点. (1)求抛物线的解析式;(2)过点P 且与y 轴平行的直线l 与直线AB 、AC 分别交于点E 、F ,当四边形AECP 的面积最大时,求点P 的坐标;(3)当点P 为抛物线的顶点时,在直线AC 上是否存在点Q ,使得以C 、P 、Q 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.5.(2020·河南初三)如图,在平面直角坐标系中,抛物线243y x bx c =-++与x 轴交于A 、D 两点,与y 轴交于点B ,四边形OBCD 是矩形,点A 的坐标为(1,0),点B 的坐标为(0,4),已知点E (m ,0)是线段DO 上的动点,过点E 作PE ⊥x 轴交抛物线于点P ,交BC 于点G ,交BD 于点H . (1)求该抛物线的解析式;(2)当点P 在直线BC 上方时,请用含m 的代数式表示PG 的长度;(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点P ,使得以P 、B 、G 为顶点的三角形与△DEH 相似?若存在,求出此时m 的值;若不存在,请说明理由.6.(2020·浙江初三期末)如图①,在平面直角坐标系中,抛物线2y x =的对称轴为直线l ,将直线l 绕着点()0,2P 顺时针旋转α∠的度数后与该抛物线交于AB 两点(点A 在点B 的左侧),点Q 是该抛物线上一点(1)若45α∠=︒,求直线AB 的函数表达式 (2)若点p 将线段分成2:3的两部分,求点A 的坐标(3)如图②,在(1)的条件下,若点Q 在y 轴左侧,过点p 作直线//l x 轴,点M 是直线l 上一点,且位于y 轴左侧,当以P ,B ,Q 为顶点的三角形与PAM ∆相似时,求M 的坐标 7.(2020·上海初三)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =13x 2+mx +n 经过点B (6,1),C (5,0),且与y 轴交于点A .(1)求抛物线的表达式及点A 的坐标;(2)点P 是y 轴右侧抛物线上的一点,过点P 作PQ ⊥OA ,交线段OA 的延长线于点Q ,如果∠P AB =45°.求证:△PQA ∽△ACB ;(3)若点F 是线段AB (不包含端点)上的一点,且点F 关于AC 的对称点F ′恰好在上述抛物线上,求FF ′的长.8.(2019·江苏初三期末)如图,抛物线y=ax2+5ax+c(a<0)与x轴负半轴交于A、B两点(点A在点B 的左侧),与y轴交于C点,D是抛物线的顶点,过D作DH⊥x轴于点H,延长DH交AC于点E,且S△ABD:S△ACB=9:16,(1)求A、B两点的坐标;(2)若△DBH与△BEH相似,试求抛物线的解析式.9.(2019·湖南中考模拟)如图,顶点坐标为(2,﹣1)的抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,3),与x轴交于A、B两点.(1)求抛物线的表达式;(2)设抛物线的对称轴与直线BC交于点D,连接AC、AD,求△ACD的面积;(3)点E为直线BC上一动点,过点E作y轴的平行线EF,与抛物线交于点F.问是否存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2019·西安市铁一中学中考模拟)如图,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点坐标为(2,1)-,并且与y轴交于点(0,3)C ,与x 轴交于A 、B 两点. (1)求抛物线的表达式.(2)如图1,设抛物线的对称轴与直线BC 交于点D ,点E 为直线BC 上一动点,过点E 作y 轴的平行线EF ,与抛物线交于点F ,问是否存在点E ,使得以D 、E 、F 为顶点的三角形与BCO V 相似.若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.11.(2019·广东中考模拟)如图,在平面直角坐标系xoy 中,直线122y x =+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C .抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴是32x =-且经过A 、C 两点,与x 轴的另一交点为点B . (1)①直接写出点B 的坐标;②求抛物线解析式.(2)若点P 为直线AC 上方的抛物线上的一点,连接P A ,PC .求△P AC 的面积的最大值,并求出此时点P 的坐标.(3)抛物线上是否存在点M ,过点M 作MN 垂直x 轴于点N ,使得以点A 、M 、N 为顶点的三角形与△ABC 相似?若存在,直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.12.(2019·江苏泗洪姜堰实验学校中考模拟)如图,抛物线2481293y x x =--与x 轴交于A 、C 两点,与y 轴交于B 点.(1)求△AOB 的外接圆的面积;(2)若动点P 从点A 出发,以每秒2个单位沿射线AC 方向运动;同时,点Q 从点B 出发,以每秒1个单位沿射线BA 方向运动,当点P 到达点C 处时,两点同时停止运动.问当t 为何值时,以A 、P 、Q 为顶点的三角形与△OAB 相似?(3)若M 为线段AB 上一个动点,过点M 作MN 平行于y 轴交抛物线于点N .①是否存在这样的点M ,使得四边形OMNB 恰为平行四边形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.②当点M 运动到何处时,四边形CBNA 的面积最大?求出此时点M 的坐标及四边形CBAN 面积的最大值.13.(2019·陕西中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线L :()2y ax c a x c =+-+经过点A (-3,0)和点B (0,-6),L 关于原点O 对称的抛物线为L '. (1)求抛物线L 的表达式;(2)点P 在抛物线L '上,且位于第一象限,过点P 作PD ⊥y 轴,垂足为D .若△POD 与△AOB 相似,求符合条件的点P 的坐标.14.(2019·湖南中考真题)如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax bx c =++上的动点. (1)求抛物线的解析式;(2)当点P 在直线OD 下方时,求POD ∆面积的最大值.(3)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当OBE ∆与ABC ∆相似时,求点Q 的坐标.15.(2018·四川中考真题)如图,抛物线y =12x 2+bx +c 与直线y =12x +3交于A ,B 两点,交x 轴于C 、D 两点,连接AC 、BC ,已知A (0,3),C (﹣3,0). (1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线对称轴l 上找一点M ,使|MB ﹣MD |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P A ,过点P 作PQ ⊥P A 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.16.(2019·湖南中考真题)如图1,△AOB 的三个顶点A 、O 、B 分别落在抛物线F 1:21733y x x =+的图象上,点A 的横坐标为﹣4,点B 的纵坐标为﹣2.(点A 在点B 的左侧) (1)求点A 、B 的坐标;(2)将△AOB 绕点O 逆时针旋转90°得到△A 'OB ',抛物线F 2:24y ax bx =++经过A '、B '两点,已知点M 为抛物线F 2的对称轴上一定点,且点A '恰好在以OM 为直径的圆上,连接OM 、A 'M ,求△OA 'M 的面积; (3)如图2,延长OB '交抛物线F 2于点C ,连接A 'C ,在坐标轴上是否存在点D ,使得以A 、O 、D 为顶点的三角形与△OA 'C 相似.若存在,请求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.。