2019中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word版).pdf

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1、2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 1 / 18 等腰三角形的存在性问题解题策略 专题攻略 如果 ABC 是等腰三角形,那么存在AB AC, BA BC, CA CB 三种情 况已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,已知底边画等腰三角形用刻度尺画垂直平分 线 解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以 使得 解题又好又快几何法一般分三步:分类、画图、计算代数法一般 也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验 例题解析 例?如图 1-1,在平面直角坐标系xOy 中,已知点 D 的坐标为 (3, 4),点 P 是 x 轴正半 轴上的一个动点

2、,如果DOP 是等腰三角形,求点P 的坐标 图 1-1 【解析】分三种情况讨论等腰三角形DOP: DODP , ODOP, POPD 当 DODP 时,以 D 为圆心、 DO 为半径画圆,与x 轴的正半轴交于点P,此时点 D 在 OP 的垂直平分线上,所以点P 的坐标为 (6, 0)(如图 1-2) 当 ODOP5 时, 以 O 为圆心、OD 为半径画圆, 与 x 轴的正半轴交于点P(5, 0) (如 图 1-3) 当 POPD 时, 画 OD 的垂直平分线与x 轴的正半轴交于点P, 设垂足为 E (如图 1-4) 在 RtOPE 中,cos DOP OE OP 3 5 ,OE 5 2 ,所以

3、OP 25 6 此时点 P 的坐标为 ( 25 6 ,0) 图 1-2 图 1-3 图 1-4 上面是几何法的解题过程,我们可以看到,画图可以帮助我们快速找到目标P,其中 和画好图就知道答案了,只需要对进行计算 代数法先设点P 的坐标为 (x, 0),其中 x0,然后罗列 DOP 的三边长(的平方) DO 252,OP2x2,PD2(x3)2+42 当 DODP 时, 52(x3)2+4 2解得 x6,或 x0 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 2 / 18 当 x0 时既不符合点P 在 x 轴的正半轴上,也不存在DOP 当 OD OP 时, 52 x2解得x

4、5当 x 5 时等腰三角形DOP 是存在的,但 是点 P 此时不在x 轴的正半轴上(如图1-5) 当 POPD 时, x2 (x 3)2+42这是一个一元一次方程,有唯一解,它的几何意义 是两条直线( x 轴和 OD 的垂直平分线)有且只有一个交点 代数法不需要画三种情况的示意图,但是计算量比较大,而且要进行检验 图 1-5 例?如图 2-1,在矩形 ABCD 中,AB6,BC 8,动点 P 以 2 个单位 /秒的速度从点A 出发,沿AC 向点 C 移动,同时动点Q 以 1 个单位 /秒的速度从点C 出发,沿CB 向点 B 移 动,当 P、Q 两点中其中一点到达终点时则停止运动在 P、Q 两点

5、移动的过程中,当 PQC 为等腰三角形时,求t 的值 图 2-1 【解析】在P、Q 两点移动的过程中,PQC 的 6 个元素( 3 个角和 3 条边)中,唯一 不变的就是 PCQ 的大小,夹 PCQ 的两条边CQt,CP 102t.因此 PQC 符合“边 角边”的解题条件,我们只需要三个C 就可以了,在C 的边上取点P 或 Q 画圆 图 2-2 图 2-3 图 2-4 如图 2-2,当 CPCQ 时, t102t,解得t 10 3 ( 秒). 如图 2-2,当 QPQC 时,过点 Q 作 QMAC 于 M,则 CM 1 2 PC 5 t . 在 RtQMC 中cos QCM 4 5 CM CQ

6、 5t t ,解得t 25 9 ( 秒). 如图 2-4,当 PQPC 时,过点 P 作 PNBC 于 N,则 CN. 在 RtPNC 中,cos PCN 4 5 CN CP 1 2 102 t t ,解得t 80 21 ( 秒 ). 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 3 / 18 这道题中,我们从“有限”的矩形中,选择我们需要的“无限”的PCQ,使得画图简 洁,计算简练 例?如图 3-1,直线 y2x2 与 x 轴交于点A,与 y 轴交于点 B,点 P 是 x 轴正半轴 上的一个动点,直线PQ 与直线 AB 垂直,交y 轴于点 Q,如果 APQ 是等腰三角形,

7、求点 P 的坐标 【解析】我们先用代数法解这道题 图 3-1 由 y2x2 得, A(1,0),B(0,2)所以 OA1,OB 2 如图 3-2,由于 QPA ABO,所以 OPOQOBOA 21 设点 Q 的坐标为 (0,m),那么点 P 的坐标为 (2m,0) 因此 AP 2(2m1)2, AQ2m21,PQ2 m2(2m)25m2 当 APAQ 时,解方程 (2m1) 2m21,得 m 0或m 4 3 所以符合条件的点P 不存在 当 PAPQ 时,解方程 (2m1)25m2,得m 2 5所以P(4 25 , 0) 当 QAQP 时,解方程m215m2,得m 1 2 所以P(1, 0) 图

8、 3-2 图 3-3 图 3-4 我们再用几何法验证代数法,并进行比较如图3-3,在直线PQ 平移的过程中,根据 “两直线平行,同位角相等”,可知 QPO 的大小是不变的,因此PQA 也符合“边角边” 的解题条件,我们只需要三个P,点 P 在点 A 的右侧,暂时不画y 轴(如图 3-4) 如果 APAQ,以 A 为圆心、 AP 为半径画圆,得到点Q(如图 3-5) 因为点 Q 在 y 轴上,于是“奇迹”出现了,点A(1, 0)怎么可以在y 轴的右侧呢? 图 3-5 图 3-6 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 4 / 18 当 PAPQ 时,以 P 为圆心、 P

9、A 为半径画圆,得到点Q,再过点 Q 画 y 轴此时由 2m 1 5 m ,解得m 2 5,所以P(4 25 , 0) (如图3-6) 请问代数法解得的点 P(4 25 , 0) 在哪里?看看图3-7 就明白了 当 QAQP 时, 点 Q 在 AP 的垂直平分线上, 由于 A(1, 0), 所以 P(1, 0)(如图 3- 8) 我们可以体验到,几何法可以快速找到目标,而且计算比较简便 图 3-7 图 3-8 例?如图 4-1,已知正方形OABC 的边长为 2,顶点 A、 C 分别在 x、y 轴的正半轴上, M 是 BC 的中点P(0, m)是线段 OC 上一动点(C 点除外), 直线 PM

10、交 AB 的延长线于点D 当 APD 是等腰三角形时,求m 的值 图 4-1 【解析】 点 P(0, m)在运动的过程中, APD 的三个角都在变化,因此不符合几何法 “边 角边”的解题条件,我们用代数法来解 因为 PC/DB,M 是 BC 的中点,所以BDCP2m所以 D(2, 4 m) 于是我们可以罗列出APD 的三边长(的平方) : AD 2 (4 m) 2 , AP 2 m 2 4, PD 2 2 2 (4 2m) 2 当 APAD 时, (4 m) 2 m 2 4 解得m 3 2 (如图 4-2) 当 PAPD 时, m2 4 2 2 (4 2m) 2 解得 m 4 3 (如图 4-

11、3)或m 4 (不合题意,舍去) 当 DADP 时, (4 m) 2 2 2 (4 2m) 2 解得 m 2 3 (如图 4-4)或m 2 (不合题意,舍去) 综上所述,当APD 为等腰三角形时,m 的值为 2 3 , 4 3 或 3 2 图 4-2 图 4-3 图 4-4 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 5 / 18 其实、两种情况,可以用几何说理的方法,计算更简单: 如图 4-2,当 APAD 时, AM 垂直平分PD,那么 PCM MBA 所以 PCMB CMBA 1 2 因此 PC 1 2 , m 3 2 如图 4-3,当 PAPD 时, P 在 AD

12、 的垂直平分线上 所以 DA 2PO因此4 m 2m 解得 m 4 3 例?如图 5-1,已知 ABC 中, ABAC6,BC 8,点 D 是 BC 边上的一个动点, 点 E 在 AC 边上, ADE B设 BD 的长为 x,如果 ADE 为等腰三角形,求x 的值 图 5-1 【解析】在 ADE 中, ADE B 大小确定,但是夹ADE 的两条边DA、DE 用含 有 x 的式子表示太麻烦了 本题的已知条件ADE B C 非常典型,由于ADC ADE 1, ADC B 2, ADE B,所以 1 2于是得到典型结论DCE ABD 如图 5-2,当 DADE 时, DCE ABD因此 DCAB,8

13、x6解得 x2 如图 5-3,如果 ADAE,那么 AED ADE C由于 AED 是 DCE 的一个 外角,所以 AED C如果 ADE C,那么 E 与 C 重合,此时D 与 B 重合, x0 如图 5-4,当 EAED 时, DAE ADE B C,所以 DAC ABC因此 86 68 x 解得 x 7 2 图 5-2 图 5-3 图 5-4 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 6 / 18 12 因动点产生的等腰三角形问题 课前导学 我们先回顾两个画图问题: 1已知线段AB5 厘米,以线段 AB 为腰的等腰三角形ABC 有多少个?顶点C 的轨迹 是什么?

14、2已知线段AB6 厘米,以线段 AB 为底边的等腰三角形ABC 有多少个?顶点C 的轨 迹是什么? 已知腰长画等腰三角形用圆规画圆,圆上除了两个点以外,都是顶点C 已知底边画等腰三角形,顶角的顶点在底边的垂直平分线上,垂足要除 外 在讨论等腰三角形的存在性问题时,一般都要先分类 如果 ABC 是等腰三角形,那么存在ABAC, BABC, CACB 三种情 况 解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以 使得 解题又好又快几何法一般分三步:分类、画图、计算哪些题目适合用 几何法呢? 如果 ABC 的 A(的余弦值)是确定的,夹A 的两边 AB 和 AC 可以用含x

15、的式子 表示出来,那么就用几何法 如图 1, 如果 ABAC, 直接列方程; 如图 2, 如果 BABC, 那么 1 2 AC AB cos A ; 如图 3,如果 CACB,那么 1 2 AB AC cos A 代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验 如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含x 的式子表示出来, 那 么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来 图 1 图 2 图 3 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 7 / 18 例 9 如图 1,抛物线yax 2bxc(a、b、c 是常数, a0)的对称轴为 y

16、轴,且经过 (0,0) 和 ( a , 1 16 ) 两点,点P 在该抛物线上运动,以点 P 为圆心的 P 总经过定点A(0, 2) (1)求 a、 b、c 的值; (2)求证:在点P 运动的过程中,P 始终与 x 轴相交; (3)设 P 与 x 轴相交于M(x1, 0)、N(x2, 0)两点, 当 AMN 为等腰三角形时, 求圆心 P 的纵坐标 图 1 动感体验 请打开几何画板文件名“14 长沙 26” ,拖动圆心P 在抛物线上运动,可以体验到,圆 与 x 轴总是相交的,等腰三角形AMN 存在五种情况 思路点拨 1不算不知道,一算真奇妙,原来P 在 x 轴上截得的弦长MN4 是定值 2等腰三

17、角形AMN 存在五种情况,点P 的纵坐标有三个值,根据对称性,MAMN 和 NANM 时,点 P 的纵坐标是相等的 图文解析 (1)已知抛物线的顶点为(0,0),所以 yax2所以 b0,c 0 将 ( a , 1 16 ) 代入 yax 2,得 1 16 a 2 解得 a 1 4 (舍去了负值) (2)抛物线的解析式为y 1 4 x 2 ,设点 P 的坐标为 (x, 1 4 x 2 ) 已知 A(0, 2),所以 PA 2221 (2) 4 xx 41 4 16 x 1 4 x 2 而圆心 P 到 x 轴的距离为 1 4 x 2 ,所以半径 PA圆心 P 到 x 轴的距离 所以在点 P 运动

18、的过程中,P 始终与 x 轴相交 (3)如图 2,设 MN 的中点为H,那么 PH 垂直平分MN 在 RtPMH 中,PM 2 PA 2 1 16 x 4 4 ,PH 2 ( 1 4 x) 2 1 16 x 4 ,所以 MH24 所以 MH2因此 MN4,为定值等腰 AMN 存在三种情况: 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 8 / 18 如图 3,当 AMAN 时,点 P 为原点 O 重合,此时点P 的纵坐标为0 图 2 图 3 如图 4,当 MAMN 时,在 RtAOM 中, OA2, AM4,所以 OM2 3 此时 xOH2 3 2 所以点P 的纵坐标为 1

19、 4 x 2 1 4 (2 3 2) 2 ( 3 1) 2 4 2 3 如图 5,当 NANM 时,根据对称性,点P 的纵坐标为也为4 2 3 图 4 图 5 如图 6,当 NANM4 时,在 RtAON 中, OA2,AN 4,所以 ON23 此时 xOH 23 2 所以点 P 的纵坐标为 1 4 x 2 1 4 (2 3 2) 2 ( 3 1) 2 4 2 3 如图 7,当 MNMA4 时,根据对称性,点P 的纵坐标也为4 2 3 考点伸展 图 6 图 7 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 9 / 18 如果点 P 在抛物线y 1 4 x 2 上运动,以点

20、P 为圆心的 P 总经过定点B(0, 1),那么在点 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 10 / 18 P 运动的过程中,P 始终与直线y 1 相切这是因为: 设点 P 的坐标为 (x, 1 4 x 2 ) 已知 B(0, 1),所以 PB 2221 (1) 4 xx 221 (1) 4 x 1 4 x 2 1 而圆心 P 到直线 y 1 的距离也为 1 4 x 2 1, 所以半径PB圆心 P 到直线 y 1 的距 离所以在点P 运动的过程中,P 始终与直线y 1 相切 例 10 如图 1,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点, 抛物线 yax2bxc (a0)过

21、 O、B、 C 三点, B、C 坐标分别为 (10, 0)和( 18 5 , 24 5 ),以 OB 为直径的 A 经过 C 点,直线 l 垂 直 x 轴于 B 点 (1)求直线 BC 的解析式; (2)求抛物线解析式及顶点坐标; (3)点 M 是 A 上一动点(不同于O、B) ,过 点 M 作 A 的切线,交 y 轴于点 E, 交直线 l 于点 F, 设线段 ME 长为 m,MF 长为 n,请猜想mn 的值, 并证明你的结论; (4)若点 P 从 O 出发,以每秒1 个单位的速度 向点 B 作直线运动,点Q 同时从 B 出发,以相同速 度向点C 作直线运动,经过t(0t8)秒时恰好 使 BP

22、Q 为等腰三角形,请求出满足条件的t 值 图 图 1 动感体验 请打开几何画板文件名“14 张家界 25” ,拖动点 M 在圆上运动,可以体验到,EAF 保持直角三角形的形状,AM 是斜边上的高拖动点Q 在 BC 上运动,可以体验到,BPQ 有三个时刻可以成为等腰三角形 思路点拨 1从直线BC 的解析式可以得到OBC 的三角比,为讨论等腰三角形BPQ 作铺垫 2设交点式求抛物线的解析式比较简便 3第( 3)题连结AE、AF 容易看到AM 是直角三角形EAF 斜边上的高 4第( 4)题的 PBQ 中, B 是确定的,夹 B 的两条边可以用含t 的式子表示分 三种情况讨论等腰三角形 图文解析 20

23、19 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 11 / 18 (1)直线 BC 的解析式为 y 3 4 x 15 2 (2)因为抛物线与x 轴交于 O、B(10, 0)两点,设 yax(x10) 代入点 C( 18 5 , 24 5 ),得 5 24 a 所以 y 5 24 x(x10) 5 24 x 2 5 12 x 5 24 (x 5) 2 125 24 抛物线的顶点为 (5, 125 24 ) (3)如图 2,因为 EF 切 A 于 M,所以 AMEF 由 AE AE,AOAM,可得 RtAOERtAME 所以 1 2 同理 3 4 于是可 得 EAF90 所以 5 1由

24、 tan5 tan 1,得 MA ME MF MA 所以 MEMF MA2,即 mn25 图 2 (4)在 BPQ 中, cosB 4 5 ,BP10 t,BQ t 分三种情况讨论等腰三角形BPQ: 如图 3,当 BPBQ 时, 10tt解得 t5 如图 4,当 PBPQ 时, 1 2 BQ BP cos B 解方程 1 2 t 4 5 (10 t) ,得t 80 13 如图 5,当 QBQP 时, 1 2 BP BQ cos B 解方程 1 2 (10 t) 4 5 t ,得t 50 13 图 3 图 4 图 5 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 12 / 1

25、8 考点伸展 在第( 3)题条件下,以EF 为直径的 G 与 x 轴相切于点A 如图 6,这是因为AG 既是直角三角形EAF 斜边上的中线, 也是直角梯形EOBF 的中位 线,因此圆心G 到 x 轴的距离等于圆的半径,所以G 与 x 轴相切于点A 图 6 例 11 在平面直角坐标系中,抛物线 yx2(mn)xmn (mn) 与 x 轴相交于 A、 B 两点(点 A 位于点 B 的右侧),与y 轴相交于点C (1)若 m2, n1,求 A、B 两点的坐标; (2)若 A、B 两点分别位于y 轴的两侧, C 点坐标是 (0,1),求 ACB 的大小; (3)若 m2, ABC 是等腰三角形,求n

26、的值 动感体验 请打开几何画板文件名“14 邵阳 26” ,点击屏幕左下方的按钮(2) ,拖动点A 在 x 轴 正半轴上运动,可以体验到, ABC 保持直角三角形的形状点击屏幕左下方的按钮(3) , 拖动点 B 在 x 轴上运动,观察ABC 的顶点能否落在对边的垂直平分线上,可以体验到, 等腰三角形ABC 有 4 种情况 思路点拨 1抛物线的解析式可以化为交点式,用m,n 表示点 A、B、C 的坐标 2第( 2)题判定直角三角形ABC,可以用勾股定理的逆定理,也可以用锐角的三角 比 3第(3)题讨论等腰三角形ABC,先把三边长(的平方)罗列出来,再分类解方程 图文解析 (1)由 y x 2(m

27、n)x mn(xm)(xn),且 mn,点 A 位于点 B 的右侧,可知 A(m, 0),B(n, 0) 若 m2,n1,那么 A(2, 0),B(1, 0) (2)如图 1,由于 C(0, mn),当点 C 的坐标是 (0,1),mn 1, OC1 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 13 / 18 若 A、B 两点分别位于y 轴的两侧,那么OAOBm( n) mn1 所以 OC 2OA OB所以 OCOB OAOC 所以 tan1tan2所以 1 2 又因为 1 与 3 互余,所以 2 与 3 互余所以 ACB 90 图 1 图 2 图 3 (3)在 ABC

28、中,已知A(2, 0),B(n, 0),C(0, 2n) 讨论等腰三角形ABC,用代数法解比较方便: 由两点间的距离公式,得AB 2(n2)2,BC25n2, AC2 44n2 当 ABAC 时,解方程 (n2) 244n2,得 n 4 3 (如图 2) 当 CACB 时,解方程44n25n2,得 n 2(如图 3),或 n2( A、B 重合, 舍去) 当 BABC 时,解方程 (n2) 25n2,得 n 51 2 (如图 4),或 n 51 2 (如 图 5) 考点伸展 图 4 图 5 第( 2)题常用的方法还有勾股定理的逆定理 由于 C(0, mn),当点 C 的坐标是 (0,1),mn

29、1 由 A(m, 0), B(n, 0),C(0,1),得 AB2 (mn) 2m22mnn2m2n22, BC 2n21,AC2m21 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 14 / 18 所以 AB2BC 2AC2于是得到 RtABC, ACB90第( 3)题在讨论等腰三角 形 ABC 时,对于CACB 的情况,此时A、B 两点关于 y 轴 对称,可以直接写出B(2, 0),n 2 例 12 如图 1,在 ABC 中, ACB90 ,AC4cm,BC3cm如果点 P 由点 B 出发沿 BA 方向向点 A 匀速运动,同时点Q 由点 A 出发沿 AC 方向向点 C

30、匀速运动,它们的速度均为 1cm/s连结 PQ,设运动时间为t(s) (0t4) ,解答下列问题: (1)设 APQ 的面积为S,当 t 为何值时, S 取得最大值? S 的最大值是多少? (2)如图 2,连结 PC,将 PQC 沿 QC 翻折,得到四边形PQPC,当四边形PQPC 为菱形时,求t 的值; (3)当 t 为何值时, APQ 是等腰三角形? 动感体验 图 1 图 2 请打开几何画板文件名“14 娄底 27” ,拖动点 Q 在 AC 上运动,可以体验到,当点P 运动到 AB 的中点时, APQ 的面积最大, 等腰三角形APQ 存在三种情况 还可以体验到, 当 QC2HC 时,四边形

31、PQPC 是菱形 思路点拨 1在 APQ 中, A 是确定的,夹A 的两条边可以用含t 的式子表示 2四边形PQPC 的对角线保持垂直,当对角线互相平分时,它是菱形, 图文解析 (1)在 RtABC 中, AC4,BC3 所以 AB5,sinA 3 5 ,cosA 4 5 作 QDAB 于 D,那么 QDAQ sinA 3 5 t 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 15 / 18 所以 SSAPQ 1 2 AP QD 1 2 (5 t) 3 5 t 3 10 (t 2 5t) 3 10 (t 5 2 ) 2 + 15 8 当t 5 2 时, S 取得最大值,最大

32、值为 15 8 (2)设 PP与 AC 交于点 H,那么 PP QC,AHAPcosA 4 5 (5 t) 如果四边形PQPC 为菱形,那么PQPC所以 QC2HC 解方程 4 t 24 4 5 (5 t),得t 20 13 图 3 图 4 (3)等腰三角形APQ 存在三种情况: 如图 5,当 APAQ 时, 5tt解得 t 5 2 如图 6,当 PAPQ 时, 1 2 AQ AP cos A解方程 1 2 t 4 5 (5 t),得t 40 13 如图 7,当 QAQP 时, 1 2 AP AQ cos A 解方程 1 2 (5 t) 4 5 t ,得t 25 13 图 5 图 6 图 7

33、考点伸展 在本题情境下,如果点Q 是 PPC 的重心,求t 的值 如图 8,如果点Q 是 PPC 的重心,那么QC 2 3 HC 解方程 24 44(5) 35 tt,得 t = 60 23 图 8 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 16 / 18 例 13 如图 1,已知 RtABC 中, C90,AC 8,BC6,点 P 以每秒1 个单位的速度从 A 向 C 运动, 同时点 Q 以每秒 2 个单位的速度从ABC 方向运动, 它们到 C 点后都停止 运动,设点P、Q 运动的时间为t 秒 (1)在运动过程中,求P、Q 两点间距离的最大值; (2)经过 t 秒的运

34、动,求ABC 被直线 PQ 扫过的面积S 与时间 t 的函数关系式; (3)P,Q 两点在运动过程中,是否存在时间t,使得 PQC 为等腰三角形若存在, 求出此时的t 值,若不存在,请说明理由 ( 5 2.24 ,结果保留一位小数) 图 1 动感体验 请打开几何画板文件名“15 怀化 22” ,拖动点 P 在 AC 上运动, 可以体验到, PQ 与 BD 保持平行,等腰三角形PQC 存在三种情况 思路点拨 1过点 B 作 QP 的平行线交AC 于 D,那么 BD 的长就是 PQ 的最大值 2线段 PQ 扫过的面积S 要分两种情况讨论,点Q 分别在 AB、 BC 上 3等腰三角形PQC 分三种情

35、况讨论,先罗列三边长 图文解析 (1)在 RtABC 中, AC8,BC6,所以 AB 10 如图 2,当点 Q 在 AB 上时,作BD/PQ 交 AC 于点 D,那么 AB AD AQ AP 2t t 2 所以 AD5所以 CD3 如图 3,当点 Q 在 BC 上时, CQ CP 162 8 t t 2 又因为 CB CD 6 3 2 ,所以 CQ CP CB CD 因此 PQ/BD所以 PQ 的最大值就是BD 在 RtBCD 中, BC6,CD3,所以 BD3 5所以 PQ 的最大值是3 5 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 17 / 18 图 2 图 3

36、图 4 (2)如图2,当点 Q 在 AB 上时, 0t5,SABD15 由 AQP ABD ,得 2 () AQP ABD S AP SAD 所以 SSAQP15 ( 5 t ) 2 3 5 t 2 如图 3,当点 Q 在 BC 上时, 5t8,SABC24 因为 SCQP 1 2 CQ CP 1 2 (16 2t)(8 t) (t 8) 2 , 所以 SSABCSCQP24(t8)2 t216t40 (3)如图 3,当点 Q 在 BC 上时, CQ2CP, C 90,所以 PQC 不可能成为等腰 三 角形 当点 Q 在 AB上时,我们先用t表示 PQC 的三边长:易知CP8 t 如图 2,由

37、 QP/BD,得 QPAP BDAD ,即 5 3 5 QPt 所以 QP 3 5 5 t 如图 4,作 QHAC 于 H在 RtAQH 中, QHAQ sinA 6 5 t ,AH 8 5 t 在 RtCQH 中,由勾股定理,得CQ 22 QHCH 22 68 ()(8) 55 tt 分三种情况讨论等腰三角形PQC: (1)当 PCPQ 时,解方程8 t 3 5 5 t ,得 t 6 5 10 3.4(如图 5 所示) 当 QCQP 时 22 68 ()(8) 55 tt 3 5 5 t ,得整理,得 11t 2 128t 320 0 所以 (11t40)(t8)0解得t 40 11 3.6

38、(如图 6所示),或t8(舍去) 当 CPCQ 时,8 t 22 68 ()(8) 55 tt整理,得5t 2 16t 0 解得t 16 5 3.2(如图 7 所示),或t0(舍去) 综上所述,当t 的值约为3.4,3.6,或等于3.2 时, PQC是等腰三角形 2019 中考数学专题复习等腰三角形的存在性问题(word 版) 18 / 18 图 5 图 6 图 7 考点伸展 第( 1)题求 P、Q 两点间距离的最大值,可以用代数计算说理的方法: 如图 8,当点 Q 在 AB 上时, PQ 22 OHPH 22 68 ()() 55 ttt 3 5 5 t 当 Q 与 B重合时, PQ 最大,此时t5,PQ 的最大值为3 5 如图 9,当点 Q 在 BC 上时, PQ 22 CQCP 22 (2)CPCP5 (8 t) 当 Q 与 B重合时, PQ 最大,此时t5,PQ 的最大值为3 5 综上所述, PQ 的最大值为35 图 8 图 9

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