类型⑥ 全等三角形存在性问题探究
,备考攻略)
抛物线上是否存在一点,使之与另3个点构成的两个三角形全等.
1.一般有2个不确定的点,三角形形状不明确,学生分析对应边有困难. 2.原理是“边角边”的全等判定理解有困难 .
1.分析不变特征:先研究定点、动点,进一步在两个三角形中进行研究,发现只有一条定线段,所以两个三角形都不确定.
2.考虑形成因素,画图,求解,由于三角形形状不明确,则考虑两个三角形的对应关系,通过三角形的公共边,可确定出对应边.要想全等,只需满足这两组对应边的所夹夹角相等即可,所以抛物线上的动点实际是抛物线与某条角平分线的交点.
抛物线上的动点与两定点、一动点构成的两个三角形全等.典题精讲)
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【例】如图,在平面直角坐标系xOy中,点P(x,y)是抛物线y=-x2-2x+4上
2的一个动点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,经过点P的直线PE与y轴交于点E,是否存在△OPE与△OPD全等?若存在,请求出直线PE的解析式;若不存在,请说明理由.
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【解析】由△OPE≌△OPD可得∠OPD=∠OPE,即点P在各象限的角平分线上,分点P在第一、三象限的角平分线上和点P在第二、四象限的角平分线上两种情况求出点P的坐标,应用待定系数法求解即可.
【答案】解:存在.
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∵y=--2x+4=-(x+2)2+6,
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∴抛物线的对称轴为直线x=-2,∴OD=2.
如图,OD=OE,OP=OP,若△OPD≌△OPE,则∠OPD=∠OPE, 即点P 在各象限的角平分线上.
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①若点P在第一、三象限的角平分线上,又因为点P在抛物线上,联立方程组 y=x,??
?12
??y=-2x-2x+4,
?x1=-3+17,解得?
y=-3+17,?1?x2=-3-17,
?
?y2=-3-17,
∴P1(-3+17,-3+17),P2(-3-17,-3-17).
当P1(-3+17,-3+17),E1(0,-2)时,由待定系数法可求P1E1的解析式为y=7+17
x-2; 4
当P2(-3-17,-3-17),E2(0,-2)时,由待定系数法可求P2E2的解析式为y=7-17
x-2; 4
②若点P在第二、四象限的角平分线上,则 y=-x,???x3=-4,?x4=2,
解得 ? ??12
y=4,y=-2,y=-x-2x+4,??34?2?
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∴P3(-4,4),P4(2,-2),当P3(-4,4),E3(0,2)时,求得P3E3的解析式为y=-x
2+2,
当P4(2,-2),E4(0,2)时,求得P4E4的解析式为y=-2x+2.
综上所述,直线PE的解析式为y==-2x+2.
如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx-8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线l经过坐标原点O,与抛物线的一个交点为D,与抛物线的对称轴交于点E,连接CE,已知点A,D的坐标分别为(-2,0),(6,-8).
7+177-171
x-2或y=x-2或y=-x+2或y442
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(1)求抛物线的函数解析式,并分别求出点B和点E的坐标;
(2)试探究抛物线上是否存在点F,使△FOE≌△FCE,若存在,请写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)抛物线经过点A(-2,0),D(6,-8),
?4a-2b-8=0,∴?
36a+6b-8=-8,?
1??a=2,解得?
??b=-3,
1
∴抛物线的函数解析式为y=x2-3x-8,
21125∵y=x2-3x-8=(x-3)2-,
222
∴抛物线的对称轴为直线x=3.又∵抛物线与x轴交于A,B两点,点A的坐标为(-2,
0),点B的坐标为(8,0),
4
设直线l的函数解析式为y=kx.∵点D(6,-8)在直线l上,∴6k=-8,解得k=-.
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∴直线l的函数解析式为y=-x,
3
4
∵点E为直线l和抛物线对称轴的交点,∴点E的横坐标为3,纵坐标为-×3=-4,
3即点E的坐标为(3,-4);
(2)抛物线上存在点F.
∵E的坐标为(3,-4),C的坐标为(0,-8), ∴OE=5,CE=5,∴△OEC是等腰三角形,
使△FOE≌FCE.则∠FEO=∠FEC,点F在∠OEC的平分线上, ∴yF=-4,
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把yF=-4代入抛物线解析式y=x2-3x-8,
2求得x1=3-17,x2=3+17,
∴点F的坐标为(3-17,-4)或(3+17,-4).
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