本题考查等腰三角形的存在性问题,两个动点一个定点,难度较小。本题在几何题中也经常出现。大家可以参考往期的文章。
【题目】
(2022·百色)已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,O为坐标原点,抛物线交正方形OBDC的边BD于点E,点M为射线BD上一动点,连接OM,交BC于点F.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:∠BOF=∠BDF;
(3)是否存在点M,使△MDF为等腰三角形?若不存在,请说明理由;若存在,求ME的长.
【分析】
(1)待定系数法,代入点坐标即可得到抛物线的表达式。
所以抛物线的表达式为y=-x²+2x+3;
(2)本题属于几何题,根据正方形的性质可以得到结论。
如图,易得△BOF≌△BOD(SAS),进而得到∠BOF=∠BDF。
本题与甘肃中考数学压轴题有类似的地方。
(3)本小题为本题的压轴一问,需要进行分类讨论。
题目已知点M在射线BD上运动,使得△MDF为等腰三角形。可以分为点M在线段BD上或在点D的右侧两种情况进行讨论。
①当点M在点D的右侧时,易得∠MDF>90°,因此只能使得MD=DF,只有一种情况。
当DM=DF时,可以得到∠DMF=∠DFM,无法确定线段的长度。
此时可以设∠DMF=∠DFM=x,
那么就可以得到∠BFD=90°-x/2,∠BDF=2x。
那么在△BDF中,得
45°+2x+90°-x/2=180°,
此时x=30°。
那么就可以得到△OBM为含30°角的直角三角形,
BM=√3OB=3√3,
那么ME=3√3-2。
②当点M在点BD之间时,与①类似。
由于∠DMF>90°,那么也只有一种情况。
设∠MDF=x,则∠BOF=∠MFD=x,
∠BFM=∠BOF-∠OBF=x+45°,
易得∠BMF=2x,
那么就可以得到∠BFM=180°-∠MBF-∠BMF
=180°-45°-2x
=135°-2x
所以可以得到x+45°=135°-2x,
解得x=30°。
那么∠BOF=30°,
OB=3,
那么可以得到BM=3/√3=√3。
则ME=BE-BM=2-√3。
综上所述,ME的长为3√3-2或2-√3。
当然,本题还可以通过设直线解析式用坐标的方式求解。
【方法二】——函数法
设直线的解析式为,
当时,,
则点的坐标为。
易得直线的解析式为。
与的解析式联立,得
【总结】
本题的等腰三角形存在性问题,属于两动一定类型,相比函数法,从角度方面入手比较简单。
《中考数学压轴题全解析》中有相关的章节介绍。
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