1、 【类型综述】 解直角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 一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或勾股定理列方程 有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便 解直角三角形的问题,常常和相似三角形、三角比的问题联系在一起 如果直角边与坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个新的相似直角三 角形,这样列比例方程比较简便 【方法揭秘】 我们先看三个问题: 1已知线段 AB,以线段 AB 为直角边的直角三角形 ABC 有多少个?顶点 C 的轨迹是什么? 2已知线段 AB,以线段 AB 为斜边的直角三
2、角形 ABC有多少个?顶点 C 的轨迹是什么? 3已知点 A(4,0),如果OAB 是等腰直角三角形,求符合条件的点 B 的坐标 图 1 图 2 图 3 如图 1,点 C 在垂线上,垂足除外如图 2,点 C 在以 AB 为直径的圆上,A、B 两点除外如图 3,以 OA 为边画两个正方形,除了 O、A 两点以外的顶点和正方形对角线的交点,都是符合题意的点 B,共 6 个 如图 4,已知 A(3, 0),B(1,4),如果直角三角形 ABC 的顶点 C 在 y 轴上,求点 C 的坐标 我们可以用几何的方法,作 AB 为直径的圆,快速找到两个符合条件的点 C 如果作 BDy 轴于 D,那么AOCCD
3、B来源:163文库 来源:163文库 设 OCm,那么 34 1 m m 这个方程有两个解,分别对应图中圆与 y 轴的两个交点 【典例分析】来源:163文库 ZXXK 例 1 如图 1,已知抛物线 E1:yx2经过点 A(1,m),以原点为顶点的抛物线 E2经过点 B(2,2),点 A、B 关于 y 轴的对称点分别为点 A、B (1)求 m 的值及抛物线 E2所表示的二次函数的表达式; (2)如图 1,在第一象限内,抛物线 E1上是否存在点 Q,使得以点 Q、B、B为顶点的三角形为直角 三角形?若存在,求出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)如图 2,P 为第一象限内的抛物线 E1上
4、与点 A 不重合的一点,连结 OP 并延长与抛物线 E2相交于 点 P,求PAA与PBB的面积之比 图 1 图 2 例 2 如图 1, 二次函数 yx2bxc 的图象与 x 轴交于 A(1, 0)、 B(3, 0)两点, 与 y 轴交于点 C, 连结 BC 动 点 P 以每秒 1 个单位长度的速度从点 A 向点 B 运动,动点 Q 以每秒2个单位长度的速度从点 B 向点 C 运 动,P、Q 两点同时出发,连结 PQ,当点 Q 到达点 C 时,P、Q 两点同时停止运动设运动的时间为 t 秒 (1)求二次函数的解析式; (2)如图 1,当BPQ 为直角三角形时,求 t 的值; (3)如图 2,当
5、t2 时,延长 QP 交 y 轴于点 M,在抛物线上是否存在一点 N,使得 PQ 的中点恰为 MN 的中点,若存在,求出点 N 的坐标与 t 的值;若不存在,请说明理由 图 1 图 2 例 3 如图 1,在 RtABC 中,ACB90 ,AB13,CD/AB,点 E 为射线 CD 上一动点(不与点 C 重合) , 联结 AE 交边 BC 于 F,BAE 的平分线交 BC 于点 G (1)当 CE3 时,求 S CEF S CAF 的值; (2)设 CEx,AEy,当 CG2GB 时,求 y 与 x 之间的函数关系式; (3)当 AC5 时,联结 EG,若AEG 为直角三角形,求 BG 的长 图
6、 1 例 4 如图 1,二次函数 ya(x22mx3m2)(其中 a、m 是常数,且 a0,m0)的图像与 x 轴分别交 于 A、 B (点 A 位于点 B 的左侧) , 与 y 轴交于点 C(0,3), 点 D 在二次函数的图像上, CD/AB, 联结 AD 过 点 A 作射线 AE 交二次函数的图像于点 E,AB 平分DAE (1)用含 m 的式子表示 a; (2)求证: AD AE 为定值;来源:163文库 (3)设该二次函数的图像的顶点为 F探索:在 x 轴的负半轴上是否存在点 G,联结 GF,以线段 GF、 AD、AE 的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要
7、求的点 G 即可,并用含 m 的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由 图 1 例 5 如图 1,抛物线 2 13 4 42 yxx与 x 轴交于 A、B 两点(点 B 在点 A 的右侧) ,与 y 轴交于点 C, 连结 BC, 以 BC 为一边, 点 O 为对称中心作菱形 BDEC, 点 P 是 x 轴上的一个动点, 设点 P 的坐标为(m, 0), 过点 P 作 x 轴的垂线 l 交抛物线于点 Q (1)求点 A、B、C 的坐标; (2) 当点 P 在线段 OB 上运动时, 直线 l 分别交 BD、 BC 于点 M、 N 试探究 m 为何值时, 四边形 CQMD 是平行四边形,此时
8、,请判断四边形 CQBM 的形状,并说明理由; (3)当点 P 在线段 EB 上运动时,是否存在点 Q,使BDQ 为直角三角形,若存在,请直接写出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由 图 1 例 6 如图 1,抛物线 2 33 3 84 yxx 与 x 轴交于 A、B 两点(点 A 在点 B 的左侧) ,与 y 轴交于点 C (1)求点 A、B 的坐标; (2) 设 D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点, 当ACD 的面积等于ACB 的面积时, 求点 D 的坐标; (3)若直线 l 过点 E(4, 0),M 为直线 l 上的动点,当以 A、B、M 为顶点所作的直角三角形有且只有 三 个时,求直
9、线 l 的解析式 图 1 【变式训练】 1 如图, 点 M 是直线 y=2x+3 上的动点, 过点 M 作 MN 垂直于 x 轴于点 N, y 轴上是否存在点 P, 使得MNP 为等腰直角三角形,则符合条件的点 P 有(提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半) ( ) A2 个 B3 个 C4 个 D5 个 2如图,在矩形中,是边上的一个动点,当点 在(不含两点) 上运动时,若是以为斜边的直角三角形,则等于( ) A B 或 C D或 3如图,在ABC 中,AB=2,AO=BO,P 是直线 CO 上的一个动点,AOC=60 ,当PAB 是以 BP 为直 角边的直角三角形时,AP 的长为(
10、) A,1,2 B,2 C,1 D,2来源:163文库 ZXXK 4如图,是的直径,弦, 是弦的中点,若动点 以的速度从 点出 发沿着方向运动,设运动时间为,连结,当是直角三角形时, (s)的值为 A B1 C或 1 D或 1 或 5若 D 点坐标(4,3),点 P 是 x 轴正半轴上的动点,点 Q 是反比例函数 12 (0)yx x 图象上的动点,若 PDQ 为等腰直角三角形,则点 P 的坐标是_ 6如图,长方形 ABCD 中,A=ABC=BCD=D=90 ,AB=CD=6,AD=BC=10,点 E 为射线 AD 上的 一个动点,若ABE 与ABE 关于直线 BE 对称,当ABC 为直角三角
11、形时,AE 的长为_ 7如图,BOC=60 ,点 A 是 BO 延长线上的一点,OA=10cm,动点 P 从点 A 出发沿 AB 以 2cm/s 的速度 移动,动点 Q 从点 O 出发沿 OC 以 1cm/s 的速度移动,如果点 P,Q 同时出发,用 t(s)表示移动的时间, 当 t=_s 时,POQ 是等腰三角形;当 t=_s 时,POQ 是直角三角形 8如图,AB 是O 的直径,弦 BC=6cm,AC=8cm若动点 P 以 2cm/s 的速度从 B 点出发沿着 BA 的方 向运动,点 Q 以 1cm/s 的速度从 A 点出发沿着 AC 的方向运动,当点 P 到达点 A 时,点 Q 也随之停
12、止运 动设运动时间为 t(s),当APQ 是直角三角形时,t 的值为_ 9如图,已知抛物线的对称轴为直线,且抛物线与 轴交于 、 两点,与 轴 交于 点,其中,. (1)若直线经过 、 两点,求直线和抛物线的解析式; (2)在抛物线的对称轴上找一点 ,使点 到点 的距离与到点 的距离之和最小,求出点 的坐标; (3)设点 为抛物线的对称轴上的一个动点,求使为直角三角形的点 的坐标. 10如图所示,已知抛物线经过点 A (2,0) 、 B (4,0) 、 C (0,8) ,抛物线 y a x 2 b x c (a0)与直线 y x 4 交于 B , D 两点 (1)求抛物线的解析式并直接写出 D
13、 点的坐标; (2)点 P 为抛物线上的一个动点,且在直线 BD 下方,试求出 BDP 面积的最大值及此时点 P 的坐标; (3) 点 Q 是线段 BD 上异于 B 、 D 的动点, 过点 Q 作 QF x 轴于点 F , 交抛物线于点 G 当 QDG 为直角三角形时,求点 Q 的坐标 11如图,抛物线 y=ax25ax+c 与坐标轴分别交于点 A,C,E 三点,其中 A(3,0) ,C(0,4) ,点 B 在 x 轴上, AC=BC, 过点 B 作 BDx 轴交抛物线于点 D, 点 M, N 分别是线段 CO, BC 上的动点, 且 CM=BN, 连接 MN,AM,AN (1)求抛物线的解析
14、式及点 D 的坐标; (2)当CMN 是直角三角形时,求点 M 的坐标; (3)试求出 AM+AN 的最小值 12如图所示,已知抛物线 y=ax2+bx+c(a0)经过点 A(2,0) 、B(4,0) 、C(0,8) ,与直线 y=x 4 交于 B,D 两点 (1)求抛物线的解析式并直接写出 D 点的坐标; (2)点 P 为直线 BD 下方抛物线上的一个动点,试求出BDP面积的最大值及此时点 P 的坐标; (3)点 Q 是线段 BD 上异于 B、D 的动点,过点 Q 作 QFx 轴于点 F,交抛物线于点 G,当QDG 为直角 三角形时,直接写出点 Q 的坐标 13如图,抛物线与直线交于 A、B
15、 两点.点 A 的横坐标为3,点 B 在 y 轴上,点 P 是 y 轴 左侧抛物线上的一动点,横坐标为 m,过点 P 作 PCx 轴于 C,交直线 AB 于 D. (1)求抛物线的解析式; (2)当 m 为何值时,; (3)是否存在点 P,使PAD 是直角三角形,若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,说明理由. 14 (本小题满分 12 分)已知:直线 1 1 2 yx与y轴交于 A,与x轴交于 D,抛物线 2 1 2 yxbxc与 直线交于 A、E 两点,与x轴交于 B、C 两点,且 B 点坐标为 (1,0) (1)求抛物线的解析式; (2)动点 P 在x轴上移动,当PAE 是直角三角形时,
16、求点 P 的坐标 (3)在抛物线的对称轴上找一点 M,使|AMMC的值最大,求出点 M 的坐标 15如图,抛物线与 x 轴相交于点 A、B,与 y 轴相交于点 C,抛物线的对称轴与 x 轴相 交于点 MP 是抛物线在 x 轴上方的一个动点(点 P、M、C 不在同一条直线上) 分别过点 A、B 作直线 CP 的垂线,垂足分别为 D、E,连接点 MD、ME (1)求点 A,B 的坐标(直接写出结果) ,并证明MDE 是等腰三角形; (2)MDE 能否为等腰直角三角形?若能,求此时点 P 的坐标;若不能,说明理由; (3)若将“P 是抛物线在 x 轴上方的一个动点(点 P、M、C 不在同一条直线上)
17、”改为“P 是抛物线在 x 轴 下方的一个动点”,其他条件不变,MDE 能否为等腰直角三角形?若能,求此时点 P 的坐标(直接写出结 果) ;若不能,说明理由 16如图,直线与抛物线相交于和,点 P 是线段 AB 上异于 A、 B 的动点,过点 P 作轴于点 D,交抛物线于点 C 求抛物线的解析式; 是否存在这样的 P 点,使线段 PC 的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由; 连接 AC,直接写出为直角三角形时点 P 的坐标 y x O D E A B C 17如图,抛物线 y=x2x+与 x 轴交于 A、B 两点(点 A 在点 B 左侧) ,与 y 轴交于点 C (1)
18、求该抛物线的对称轴和线段 AB 的长; (2)如图 1,已知点 D(0,) ,点 E 是直线 AC 上访抛物线上的一动点,求AED 的面积的最大值; (3)如图 2,点 G 是线段 AB 上的一动点,点 H 在第一象限,ACGH,AC=GH,ACG 与ACG 关于 直线 CG 对称,是否存在点 G,使得ACH 是直角三角形?若存在,请直接写出点 G 的坐标;若不存在, 请说明理由 18如图,在矩形 OABC 中,点 O 为原点,点 A 的坐标为(0,8) ,点 C 的坐标为(6,0) 抛物线 y x2+bx+c 经过点 A、C,与 AB 交于点 D (1)求抛物线的函数解析式; (2)点 P
19、为线段 BC 上一个动点(不与点 C 重合) ,点 Q 为线段 AC 上一个动点,AQCP,连接 PQ,设 CPm,CPQ 的面积为 S 求 S 关于 m 的函数表达式; 当 S 最大时,在抛物线 y x2+bx+c 的对称轴 l 上,若存在点 F,使DFQ 为直角三角形,请直接写出 所有符合条件的点 F 的坐标;若不存在,请说明理由 19已知,是边长的等边三角形,动点 以的速度从点 出发,沿线段向点 运动请分 别解决下面四种情况: ( )如图 ,设点 的运动时间为,那么_时,是直角三角形; ( )如图 ,若另一动点 从点 出发,沿线段向点 运动,如果动点 、 都以的速度同时出发设 运动时间为
20、,那么 为何值时,是直角三角形? ( )如图 ,若另一动点 从点 出发,沿射线方向运动连接交于 如果动点 、 都以的 速度同时出发设运动时间为,那么 为何值时,是等腰三角形? ( )如图 ,若另一动点 从点 出发,沿射线方向运动,连接交于 ,连接如果动点 、 都 以的速度同时出发请你猜想:在点 、 的运动过程中,和的面积有什么关系?并说明 理由 20如图,在平面直角坐标系中,过点B(6,0)的直线 AB 与直线 OA 相交于点 A(4,2) ,动点 M 在 y 轴上运动 (1)求直线 AB 的函数解析式; (2)动点 M 在 y 轴上运动,使 MA+MB 的值最小,求点 M 的坐标; (3)在 y 轴的负半轴上是否存在点 M,使ABM 是以 AB 为直角边的直角三角形?如果存在,求出点 M 的坐标;如果不存在,说明理由