第10节 等边三角形存性
方法点拨
两定动
A确定点位置
B求解程
二两动定
三方法总结
例题演练
题组1:两定动
1.图已知抛物线C1x轴交A(40)B(﹣10)两点y轴交点C(02).抛物线C1右移m(m>0)单位抛物线C2C2x轴交DE两点(点D点E左侧)抛物线C1第象限交点M.
(1)求抛物线C1解析式求出称轴
(2)①m=1时直接写出抛物线C2解析式
②直接写出含m代数式表示点M坐标.
(3)连接DMAM.抛物线C1移程中否存△ADM等边三角形情况?存请求出时m值存请说明理.
解答解:(1)设抛物线C1解析式y=ax2+bx+c(a≠0)
解
抛物线C1解析式称轴直线
(2)①∵抛物线C1解析式
y=﹣+
∴m=1时抛物线移规律抛物线C2解析式:
y=﹣+=
抛物线C2解析式y=
②抛物线移规律:抛物线C1右移m(m>0)单位抛物线C2解析式:
y=﹣+称轴:x=
∴交点M横坐标:+=
代入抛物线C1解析式:y=
∴点M坐标
(3)存m值△ADM等边三角形理:
点M作MN⊥AD点N
∵
∴
△ADM等边三角形∠DMN=30°
∴
解m=4﹣5m=5(合题意舍)
∴时△ADM等边三角形.
2.图已知二次函数图象顶点原点点(21)二次函数图象点F(01)作x轴行线交二次函数图象MN两点.
(1)求二次函数表达式
(2)P面点△PMN等边三角形时求点P坐标
(3)二次函数图象否存点E点E圆心圆点F点N直线y=﹣1相切.存求出点E坐标求⊙E半径存说明理.
解答解:(1)∵二次函数图象顶点原点
设二次函数表达式:y=ax2(21)代入式解:a=
二次函数表达式:y=x2
(2)y=1代入y=x2解:x=±2点MN坐标分(﹣21)(21)
MN=4
∵△PMN等边三角形
∴点Py轴PM=4
∴PF=2
∵点F(01)
∴点P坐标(01+2)(01﹣2)
(3)假设二次函数图象存点E满足条件
设点QFN中点点Q(11)
点EFN中垂线.
∴点EFN中垂线y=x2图象交点
∴y=×12=点E(1)
EN==
理EF==
点E直线y=﹣1距离|﹣(﹣1)|=
存点E点E圆心半径圆点FN直线y=﹣1相切.
3.图抛物线C1:y=x2+bx+c原点x轴交点(20)抛物线C1右移m(m>0)单位抛物线C2C2交x轴AB两点(点A点B左边)交y轴点C.
(1)求抛物线C1解析式顶点坐标
(2)AC斜边作等腰直角三角形ACD点D落抛物线C2称轴时求抛物线C2解析式
(3)抛物线C2称轴存点P△PAC等边三角形求m值.
解答解:(1)∵抛物线C1原点X轴交点(20)
∴解
∴抛物线C1解析式y=x2﹣2x
∴抛物线C1顶点坐标(1﹣1)
(2)图1
∵抛物线C1右移m(m>0)单位抛物线C2
∴C2解析式y=(x﹣m﹣1)2﹣1
∴A(m0)B(m+20)C(0m2+2m)
点C作CH⊥称轴DE垂足H
∵△ACD等腰直角三角形
∴AD=CD∠ADC=90°
∴∠CDH+∠ADE=90°
∴∠HCD=∠ADE
∵∠DEA=90°
∴△CHD≌△DEA
∴AE=HD=1CH=DE=m+1
∴EH=HD+DE=1+m+1=m+2
OC=EHm2+2m=m+2解m1=1m2=﹣2(舍)
∴抛物线C2解析式:y=(x﹣2)2﹣1.
(3)图2连接BCBP
抛物线称性知AP=BP
∵△PAC等边三角形
∴AP=BP=CP∠APC=60°
∴CAB三点点P圆心PA半径圆
∴∠CBO=∠CPA=30°
∴BC=2OC
∴勾股定理OB==OC
∴(m2+2m)=m+2
解m1=m2=﹣2(舍)
∴m=.
4.图抛物线y=ax2+x+c点A(﹣10)点C(03)x轴交点点B点M直线BC动点点M作MP∥y轴交抛物线点P.
(1)求该抛物线解析式
(2)抛物线否存点Q△QCO等边三角形?存求出点Q坐标存请说明理
(3)M圆心MP半径作⊙M⊙M坐标轴相切时求出⊙M半径.
解答解:(1)点A(﹣10)点C (03)代入y=ax2+x+c:
解:
∴抛物线解析式:y=﹣x2+x+3
(2)存理:
①点Qy轴右边时图1示:
假设△QCO等边三角形
点Q作QH⊥OCH
∵点C (03)
∴OC=3
OH=OC=tan60°=
∴QH=OH•tan60°=×=
∴Q()
x=代入y=﹣x2+x+3
:y=﹣≠
∴假设成立
∴点Qy轴右边时存△QCO等边三角形
②点Qy轴左边时图2示:
假设△QCO等边三角形
点Q作QT⊥OCT
∵点C (03)
∴OC=3
OT=OC=tan60°=
∴QT=OT•tan60°=×=
∴Q(﹣)
x=﹣代入y=﹣x2+x+3
:y=﹣﹣≠
∴假设成立
∴点Qy轴左边时存△QCO等边三角形
综述抛物线存点Q△QCO等边三角形
(3)令﹣x2+x+3=0
解:x1=﹣1x2=4
∴B(40)
设BC直线解析式:y=kx+b
BC坐标代入
解:
∴BC直线解析式:y=﹣x+3
M线段BC⊙Mx轴相切时图3示:
延长PM交AB点D
点D⊙Mx轴切点PM=MD
设P(x﹣x2+x+3)M(x﹣x+3)
PD=﹣x2+x+3MD=﹣x+3
∴(﹣x2+x+3)﹣(﹣x+3)=﹣x+3
解:x1=1x2=4(合题意舍)
∴⊙M半径:MD=﹣+3=
M线段BC⊙My轴相切时图4示:
延长PM交AB点D点M作ME⊥y轴E
点E⊙My轴切点PM=MEPD﹣MD=EM=x
设P(x﹣x2+x+3)M(x﹣x+3)
PD=﹣x2+x+3MD=﹣x+3
∴(﹣x2+x+3)﹣(﹣x+3)=x
解:x1=x2=0(合题意舍)
∴⊙M半径:EM=
MBC延长线⊙Mx轴相切时图5示:
点PA重合
∴M横坐标﹣1
∴⊙M半径:M坐标值
:﹣×(﹣1)+3=
MCB延长线⊙My轴相切时图6示:
延长PM交x轴D点M作ME⊥y轴E
点E⊙My轴切点PM=MEPD﹣MD=EM=x
设P(x﹣x2+x+3)M(x﹣x+3)
PD=x2﹣x﹣3MD=x﹣3
∴(x2﹣x﹣3)﹣(x﹣3)=x
解:x1=x2=0(合题意舍)
∴⊙M半径:EM=
综述⊙M半径.
题组2:两动定
5.图抛物线y=x2﹣2x+c点A(﹣25)x轴相交BC两点点B点C左边.
(1)求抛物线函数表达式BC两点坐标
(2)点D抛物线称轴位x轴方△BCD直线BD翻折△BC′D点C′恰落抛物线称轴求点C′点D坐标
(3)设P抛物线位称轴右侧点点Q抛物线称轴△CPQ等边三角形时求直线BP函数表达式.
解答解:(1)题意:y=x2﹣2x+c点A(﹣25)
∴c=﹣3
∴抛物线函数表达式y=x2﹣2x﹣3
∵BC抛物线y=x2﹣2x﹣3x轴交点x2﹣2x﹣3=0
∴B(﹣10)C(30)
(2)∵抛物线x轴交B(﹣10)C(30)
∴BC=4抛物线称轴直线x=1
图设抛物线称轴x轴交点HH点坐标(10)
BH=2
翻折C′B=CB=4
Rt△BHC′中勾股定理C′H===2
∴点C′坐标(12)tan∠C′BH===
∴∠C′BH=60°
翻折∠DBH=∠C′BH=30°
Rt△BHD中DH=BH•tan∠DBH=2•tan30°=
∴点D坐标(1)
(3)取(2)中点C′D连接CC′
∵BC′=BC∠C′BC=60°
△C′CB等边三角形分类讨:
①点Px轴方时点Qx轴方连接BQC′P
∵△PCQ△C′CB等边三角形
∴CQ=CPBC=C′C∠PCQ=∠C′CB=60°
∴∠BCQ=∠C′CP
∴△BCQ≌C′CP(SAS)
∴BQ=C′P
∵点Q抛物线称轴
∴BQ=CQ
∴C′P=CQ=CP
∵BC′=BC
∴BP垂直分CC′
∴点D直线BP
设直线BP函数表达式y=kx+b
解
∴直线BP函数表达式y=x+
②点Px轴方时点Qx轴方
∵△PCQ△C′CB等边三角形
∴CP=CQBC=CC′∠CC′B=∠QCP=∠C′CB﹣60°
∴∠BCP=∠C′CQ
∴△BCP≌△C′CQ(SAS)
∴∠CBP=∠CC′Q
∵BC′=CC′C′H⊥BC
∴∠CC′Q=∠CC′B=30°
∴∠CBP=30°
设BPx轴相交点E
Rt△BOE中OE=OB•tan∠CBP=OB•tan30°=1×=.
∴点E坐标(0).
设直线BP函数表达式y=mx+n
解
∴直线BP函数表达式y=﹣x﹣
综述直线BP函数表达式y=x+y=﹣x﹣.
6.图抛物线解析式y=﹣x+5抛物线x轴交AB两点(A点B点左侧)y轴交点C抛物线称轴直线BC交点D.
(1)E点线段BC方抛物线点点E作直线EF行y轴交BC点F线段CD长度保持变直线BC移动C'D'线段EF时求EC'+C'D'+D'B值
(2)Q抛物线动点请问抛物线称轴否存点P△APQ等边三角形存请直接写出三角形边长存请说明理.
解答解:(1)y=﹣x2+x+5=﹣(x﹣5)(x+)
∴A(﹣0)B(50)C(05)抛物线称轴x==2
BC坐标求直线BC解析式y=﹣x+5
令x=2y=﹣×2+5=3
∴D(23)
∴CD=C'D'=4.
设E(m﹣m2+m+5)F(m﹣m+5)
∴EF=yE﹣yF=﹣m2+m+5+m﹣5=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+
∴m=时EF取值时E().
图1作行四边形EC'D'E'EC'=E'D'E'().
作D'G⊥OBGE'H⊥OBH.
∵tan∠CBO===∠CBO=30°
∴D'G=D'B
∴EC'+C'D'+D'B=C'D'+E'D'+D'G≥C'D'+E'H
仅E'D'G三点线时
EC'+C'D'+D'B取值C'D'+E'H=4+=.
(2)①图2△APQ等边三角形时QB重合
∴等边三角形边长AQ=AB=6.
②图3△APQ等边三角形时QB重合Px轴方.
∴等边三角形边长AQ=AB=6.
③图4△APQ等边三角形时QC重合Px轴方.
∴等边三角形边长AQ=AC=2.
④图5△APQ等边三角形时Q第三象限Px轴方.
∵PA=PB=PQAQB三点P圆心PA半径圆周
∴∠ABQ=∠APQ=30°
∴直线BQ解析式y=x﹣5
联立方程组
解(舍)
∴Q=(﹣2﹣7)
∴AQ=2等边△APQ边长2√.
综述满足求等边三角形边长:622.
7.综合探究
图抛物线y=﹣x2﹣x+x轴交AB两点(点A点B左侧)y轴交点C直线lBC两点点M点A出发秒1单位长度速度终点B运动连接CM线段MC绕点M时针旋转90°线段MD连接CDBD.设点M运动时间t(t>0)请解答列问题:
(1)求点A坐标直线l表达式
(2)①请直接写出点D坐标(含t式子表示)求点D落直线l时t值
②求点M运动程中线段CD长度值.
解答解:(1)y=0时
解x1=1x2=﹣3
∵点A点B左侧
∴A(﹣30)B(10)
x=0时y=C(0)
设直线l表达式y=kx+b
BC两点坐标代入
解
直线l表达式y=﹣x+
(2)①图1点MAO运动时点D作DN⊥x轴N
题意知AM=tOM=3﹣tMC⊥MD
∠DMN+∠CMO=90°∠CMO+∠MCO=90°
∴∠MCO=∠DMN
△MCO△DMN中
∴△MCO≌△DMN(AAS)
∴MN=OC=DN=OM=3﹣t
∴D(t﹣3+t﹣3)
理图2点MOB运动时
点D坐标:D(﹣3+t+t﹣3)
D点坐标代入直线BC解析式y=﹣x+t﹣3=﹣×(﹣3+t+)+
t=6﹣2点D落直线l时t=6﹣2
②∵△COD等腰直角三角形
∴CM=MD
∴线段CM时线段CD长度
∵MAB运动
∴CM⊥AB时CM短CD短CM=CO=
根勾股定理CD值.
题组3:三动点
8.图1抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)x轴交AB两点y轴交点C.已知点A坐标(﹣10)点O坐标原点OC=3OA抛物线C1顶点G.
(1)求出抛物线C1解析式写出点G坐标
(2)图2抛物线C1移k(k>0)单位抛物线C2设C2x轴交点A′B′顶点G′△A′B′G′等边三角形时求k值:
(3)(2)条件图3设点Mx轴正半轴动点点M作x轴垂线分交抛物线C1C2PQ两点试探究直线y=﹣1否存点NPQN顶点三角形△AOQ全等存直接写出点MN坐标:存请说明理.
解答解:(1)∵点A坐标(﹣10)
∴OA=1
∴OC=3OA
∴点C坐标(03)
AC坐标代入y=ax2﹣2ax+c:
解:
∴抛物线C1解析式y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4
点G坐标(14).
(2)设抛物线C2解析式y=﹣x2+2x+3﹣ky=﹣(x﹣1)2+4﹣k
点G′作G′D⊥x轴点D设BD′=m
∵△A′B′G′等边三角形
∴G′D=B′D=m
点B′坐标(m+10)点G′坐标(1m)
点B′G′坐标代入y=﹣(x﹣1)2+4﹣k:
解:(舍)
∴k=1
(3)设M(x0)P(x﹣x2+2x+3)Q(x﹣x2+2x+2)
∴PQ=OA=1
∵∠AOQ∠PQN均钝角
∴△AOQ≌△PQN
图2延长PQ交直线y=﹣1点H
∠QHN=∠OMQ=90°
∵△AOQ≌△PQN
∴OQ=QN∠AOQ=∠PQN
∴∠MOQ=∠HQN
∴△OQM≌△QNH(AAS)
∴OM=QHx=﹣x2+2x+2
解:x=(负值舍)
x=时HN=QM=﹣x2+2x+2=点M(0)
∴点N坐标(+﹣1)(﹣1)
(﹣﹣1)(1﹣1)
图3
理△OQM≌△PNH
∴OM=PHx=﹣(﹣x2+2x+3)﹣1
解:x=﹣1(舍)x=4
x=4时点M坐标(40)HN=QM=﹣(﹣x2+2x+2)=6
∴点N坐标(4+6﹣1)(10﹣1)(4﹣6﹣1)(﹣2﹣1)
综点M1(0)N1(﹣1)M2(0)N2(1﹣1)
M3(40)N3(10﹣1)M4(40)N4(﹣2﹣1).
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容,不代表《香当网》观点或立场,请自行判断内容的真实性和可靠性!
该内容是文档的文本内容,更好的格式请下载文档