图3 图4 图5
例3 2012年临沂市中考第26题
如图1,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置. (1)求点B的坐标;
(2)求经过A、O、B的抛物线的解析式;
(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“12临沂26”,拖动点P在抛物线的对称轴上运动,可以体验到,⊙O和⊙B以及OB的垂直平分线与抛物线的对称轴有一个共同的交点,当点P运动到⊙O与对称轴的另一个交点时,B、O、P三点共线.
请打开超级画板文件名“12临沂26”,拖动点P,发现存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形
思路点拨
1.用代数法探求等腰三角形分三步:先分类,按腰相等分三种情况;再根据两点间的距离公式列方程;然后解方程并检验.
2.本题中等腰三角形的角度特殊,三种情况的点P重合在一起.
满分解答
(1)如图2,过点B作BC⊥y轴,垂足为C.
在Rt△OBC中,∠BOC=30°,OB=4,所以BC=2,OC?23. 所以点B的坐标为(?2,?23).
(2)因为抛物线与x轴交于O、A(4, 0),设抛物线的解析式为y=ax(x-4), 代入点B(?2,?23),?23??2a?(?6).解得a??3. 633223所以抛物线的解析式为y??x(x?4)??x?x.
663(3)抛物线的对称轴是直线x=2,设点P的坐标为(2, y).
①当OP=OB=4时,OP2=16.所以4+y2=16.解得y??23.
当P在(2,23)时,B、O、P三点共线(如图2).
②当BP=BO=4时,BP2=16.所以42?(y?23)2?16.解得y1?y2??23. ③当PB=PO时,PB2=PO2.所以42?(y?23)2?22?y2.解得y??23. 综合①、②、③,点P的坐标为(2,?23),如图2所示.
图2 图3
考点伸展
如图3,在本题中,设抛物线的顶点为D,那么△DOA与△OAB是两个相似的等腰三角形.
332323,得抛物线的顶点为D(2,x(x?4)??(x?2)2?).
663323因此tan?DOA?.所以∠DOA=30°,∠ODA=120°.
3由y??
例4 2011年盐城市中考第28题
如图1,已知一次函数y=-x+7与正比例函数y?4x的图象交于点A,且与x轴交于3点B.
(1)求点A和点B的坐标; (2)过点A作AC⊥y轴于点C,过点B作直线l//y轴.动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿O—C—A的路线向点A运动;同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l交x轴于点R,交线段BA或线段AO于点Q.当点P到达点A时,点P和直线l都停止运动.在运动过程中,设动点P运动的时间为t秒.
①当t为何值时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8?
②是否存在以A、P、Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在,请说明理由.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“11盐城28”,拖动点R由B向O运动,从图象中可以看到,△APR的面积有一个时刻等于8.观察△APQ,可以体验到,P在OC上时,只存在AP=AQ的情况;P在CA上时,有三个时刻,△APQ是等腰三角形.
思路点拨
1.把图1复制若干个,在每一个图形中解决一个问题.
2.求△APR的面积等于8,按照点P的位置分两种情况讨论.事实上,P在CA上运动时,高是定值4,最大面积为6,因此不存在面积为8的可能.
3.讨论等腰三角形APQ,按照点P的位置分两种情况讨论,点P的每一种位置又要讨论三种情况.
满分解答
?y??x?7,?x?3, 所以点A的坐标是(3,4).
(1)解方程组? 得?4?y?x,?y?4.?3?令y??x?7?0,得x?7.所以点B的坐标是(7,0).
(2)①如图2,当P在OC上运动时,0≤t<4.由S△APR?S梯形CORA?S△,ACP?SP△OR?8111得(3+7?t)?4??4?(4?t)??t(7?t)?8.整理,得t2?8t?12?0.解得t=2或t=6222(舍去).如图3,当P在CA上运动时,△APR的最大面积为6.
因此,当t=2时,以A、P、R为顶点的三角形的面积为8.
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