黃婷婷
因動點產生的直角三角形問題是中考試卷的考查熱點. 解決這類問題時,我們常常需要分三種情況討論,即究竟哪個角是直角.
一、 構造輔助線,借用相似解決問題
例1 (2013·山西省)如圖1,拋物線y=x2-x-4與x軸交于A、B兩點(點B在點A的右側),與y軸交于點C,連接BC,以BC為一邊,點O為對稱中心作菱形BDEC,點P是x軸上的一個動點,設點P的坐標為(m, 0),過點P作x軸的垂線l交拋物線于點Q.
(1) 求點A、B、C的坐標;
(2) 當點P在線段OB上運動時,直線l分別交BD、BC于點M、N. 試探究m為何值時,四邊形CQMD是平行四邊形,此時,請判斷四邊形CQBM的形狀,并說明理由;
(3) 當點P在線段EB上運動時,是否存在點Q,使△BDQ為直角三角形,若存在,請直接寫出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
【思路點撥】
1. 第(2)題先用含m的式子表示線段MQ的長,再根據MQ=DC列方程. 要判斷四邊形CQBM的形狀,最直接的方法就是根據求得的m的值作一個準確的示意圖,先得到結論.
2. 第(3)題△BDQ為直角三角形要分兩種情況求解,一般過直角頂點作坐標軸的垂線可以構造相似三角形.
【解答過程】(1) 由y=x2-x-4=(x+2)(x-8),得A(-2,0),B(8,0),C(0,-4).
【技巧說明】討論直角的時候,通常題目討論的直角三角形的兩條直角邊并不與坐標軸平行(如圖4),這時我們可構造如圖5的基本圖形,將∠ACB是不是直角的討論,轉化為討論△ACF與△CBE是否相似. 將斜著的線段AC、CB,轉化為平行于坐標軸的線段AF、CF、CE、BE.
二、 借用直徑所對的圓周角是直角,討論三角形有沒有可能是直角三角形
(1) 當k=-2時,求反比例函數的解析式;
(2) 要使反比例函數與二次函數都是y隨x增大而增大,求k應滿足的條件以及x的取值范圍;
(3) 設二次函數的圖像的頂點為Q,當△ABQ是以AB為斜邊的直角三角形時,求k的值.
【思路點撥】
1. 由點A(1,k)或點B(-1,-k)的坐標可以知道,反比例函數的解析式就是y=. 題目中的k都是一致的.
2. 由點A(1,k)或點B(-1,-k)的坐標還可以知道,A、B關于原點O對稱,以AB為直徑的圓的圓心就是O.
3. 根據直徑所對的圓周角是直角,當Q落在☉O上時,△ABQ是以直徑AB為斜邊的直角三角形.
【解答過程】(1) 因為反比例函數的圖像過點A(1,k),所以反比例函數的解析式是y=. 當k=-2時,所求解析式是y=-.
(2) 在反比例函數y=中,如果y隨x增大而增大,那么k<0,且x的范圍是(-∞,0)或(0,∞).
當k<0時,拋物線的開口向下,在對稱軸左側,y隨x增大而增大.
【技巧說明】要判定∠AQB=90°,只需保證OQ=OA=OB即可,因為當OB=OQ、OA=OQ時,∠A=∠OQA,∠OBQ=∠OQB,即可證明∠AQB=90°. 這也是直角三角形常用的判定方法之一.
當然,討論直角三角形的時候,如果能設出三角形三個頂點坐標,也可以利用兩點間距離公式分別求出三角形三邊長,如果兩邊的平方和等于第三邊的平方,那么這個三角形是直角三角形.
(作者單位:江蘇省海安縣仇湖初級中學)
因動點產生的直角三角形問題是中考試卷的考查熱點. 解決這類問題時,我們常常需要分三種情況討論,即究竟哪個角是直角.
一、 構造輔助線,借用相似解決問題
例1 (2013·山西省)如圖1,拋物線y=x2-x-4與x軸交于A、B兩點(點B在點A的右側),與y軸交于點C,連接BC,以BC為一邊,點O為對稱中心作菱形BDEC,點P是x軸上的一個動點,設點P的坐標為(m, 0),過點P作x軸的垂線l交拋物線于點Q.
(1) 求點A、B、C的坐標;
(2) 當點P在線段OB上運動時,直線l分別交BD、BC于點M、N. 試探究m為何值時,四邊形CQMD是平行四邊形,此時,請判斷四邊形CQBM的形狀,并說明理由;
(3) 當點P在線段EB上運動時,是否存在點Q,使△BDQ為直角三角形,若存在,請直接寫出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
【思路點撥】
1. 第(2)題先用含m的式子表示線段MQ的長,再根據MQ=DC列方程. 要判斷四邊形CQBM的形狀,最直接的方法就是根據求得的m的值作一個準確的示意圖,先得到結論.
2. 第(3)題△BDQ為直角三角形要分兩種情況求解,一般過直角頂點作坐標軸的垂線可以構造相似三角形.
【解答過程】(1) 由y=x2-x-4=(x+2)(x-8),得A(-2,0),B(8,0),C(0,-4).
【技巧說明】討論直角的時候,通常題目討論的直角三角形的兩條直角邊并不與坐標軸平行(如圖4),這時我們可構造如圖5的基本圖形,將∠ACB是不是直角的討論,轉化為討論△ACF與△CBE是否相似. 將斜著的線段AC、CB,轉化為平行于坐標軸的線段AF、CF、CE、BE.
二、 借用直徑所對的圓周角是直角,討論三角形有沒有可能是直角三角形
(1) 當k=-2時,求反比例函數的解析式;
(2) 要使反比例函數與二次函數都是y隨x增大而增大,求k應滿足的條件以及x的取值范圍;
(3) 設二次函數的圖像的頂點為Q,當△ABQ是以AB為斜邊的直角三角形時,求k的值.
【思路點撥】
1. 由點A(1,k)或點B(-1,-k)的坐標可以知道,反比例函數的解析式就是y=. 題目中的k都是一致的.
2. 由點A(1,k)或點B(-1,-k)的坐標還可以知道,A、B關于原點O對稱,以AB為直徑的圓的圓心就是O.
3. 根據直徑所對的圓周角是直角,當Q落在☉O上時,△ABQ是以直徑AB為斜邊的直角三角形.
【解答過程】(1) 因為反比例函數的圖像過點A(1,k),所以反比例函數的解析式是y=. 當k=-2時,所求解析式是y=-.
(2) 在反比例函數y=中,如果y隨x增大而增大,那么k<0,且x的范圍是(-∞,0)或(0,∞).
當k<0時,拋物線的開口向下,在對稱軸左側,y隨x增大而增大.
【技巧說明】要判定∠AQB=90°,只需保證OQ=OA=OB即可,因為當OB=OQ、OA=OQ時,∠A=∠OQA,∠OBQ=∠OQB,即可證明∠AQB=90°. 這也是直角三角形常用的判定方法之一.
當然,討論直角三角形的時候,如果能設出三角形三個頂點坐標,也可以利用兩點間距離公式分別求出三角形三邊長,如果兩邊的平方和等于第三邊的平方,那么這個三角形是直角三角形.
(作者單位:江蘇省海安縣仇湖初級中學)
因動點產生的直角三角形問題是中考試卷的考查熱點. 解決這類問題時,我們常常需要分三種情況討論,即究竟哪個角是直角.
一、 構造輔助線,借用相似解決問題
例1 (2013·山西省)如圖1,拋物線y=x2-x-4與x軸交于A、B兩點(點B在點A的右側),與y軸交于點C,連接BC,以BC為一邊,點O為對稱中心作菱形BDEC,點P是x軸上的一個動點,設點P的坐標為(m, 0),過點P作x軸的垂線l交拋物線于點Q.
(1) 求點A、B、C的坐標;
(2) 當點P在線段OB上運動時,直線l分別交BD、BC于點M、N. 試探究m為何值時,四邊形CQMD是平行四邊形,此時,請判斷四邊形CQBM的形狀,并說明理由;
(3) 當點P在線段EB上運動時,是否存在點Q,使△BDQ為直角三角形,若存在,請直接寫出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
【思路點撥】
1. 第(2)題先用含m的式子表示線段MQ的長,再根據MQ=DC列方程. 要判斷四邊形CQBM的形狀,最直接的方法就是根據求得的m的值作一個準確的示意圖,先得到結論.
2. 第(3)題△BDQ為直角三角形要分兩種情況求解,一般過直角頂點作坐標軸的垂線可以構造相似三角形.
【解答過程】(1) 由y=x2-x-4=(x+2)(x-8),得A(-2,0),B(8,0),C(0,-4).
【技巧說明】討論直角的時候,通常題目討論的直角三角形的兩條直角邊并不與坐標軸平行(如圖4),這時我們可構造如圖5的基本圖形,將∠ACB是不是直角的討論,轉化為討論△ACF與△CBE是否相似. 將斜著的線段AC、CB,轉化為平行于坐標軸的線段AF、CF、CE、BE.
二、 借用直徑所對的圓周角是直角,討論三角形有沒有可能是直角三角形
(1) 當k=-2時,求反比例函數的解析式;
(2) 要使反比例函數與二次函數都是y隨x增大而增大,求k應滿足的條件以及x的取值范圍;
(3) 設二次函數的圖像的頂點為Q,當△ABQ是以AB為斜邊的直角三角形時,求k的值.
【思路點撥】
1. 由點A(1,k)或點B(-1,-k)的坐標可以知道,反比例函數的解析式就是y=. 題目中的k都是一致的.
2. 由點A(1,k)或點B(-1,-k)的坐標還可以知道,A、B關于原點O對稱,以AB為直徑的圓的圓心就是O.
3. 根據直徑所對的圓周角是直角,當Q落在☉O上時,△ABQ是以直徑AB為斜邊的直角三角形.
【解答過程】(1) 因為反比例函數的圖像過點A(1,k),所以反比例函數的解析式是y=. 當k=-2時,所求解析式是y=-.
(2) 在反比例函數y=中,如果y隨x增大而增大,那么k<0,且x的范圍是(-∞,0)或(0,∞).
當k<0時,拋物線的開口向下,在對稱軸左側,y隨x增大而增大.
【技巧說明】要判定∠AQB=90°,只需保證OQ=OA=OB即可,因為當OB=OQ、OA=OQ時,∠A=∠OQA,∠OBQ=∠OQB,即可證明∠AQB=90°. 這也是直角三角形常用的判定方法之一.
當然,討論直角三角形的時候,如果能設出三角形三個頂點坐標,也可以利用兩點間距離公式分別求出三角形三邊長,如果兩邊的平方和等于第三邊的平方,那么這個三角形是直角三角形.
(作者單位:江蘇省海安縣仇湖初級中學)