【問題描述】
如圖,在平面直角坐標系中,點A坐標為(1,1),點B坐標為(5,3),在x軸上找一點C使得△ABC是直角三角形,求點C坐標.
【幾何法】兩線一圓得坐標
(1)若∠A為直角,過點A作AB的垂線,與x軸的交點即為所求點C;
(2)若∠B為直角,過點B作AB的垂線,與x軸的交點即為所求點C;
(3)若∠C為直角,以AB為直徑作圓,與x軸的交點即為所求點C.(直徑所對的圓周角為直角)
重點還是如何求得點坐標,C1、C2求法相同,以C2為例:
【構造三垂直】
C3、C4求法相同,以C3為例:
構造三垂直步驟:
第一步:過直角頂點作一條水平或豎直的直線;
第二步:過另外兩端點向該直線作垂線,即可得三垂直相似.
【代數法】表示線段構勾股
還剩下C1待求,不妨來求下C1:
【解析法】
還有個需要用到一個教材上并沒有出現但是大家都知道的算法:
互相垂直的兩直線斜率之積為-1.
考慮到直線AC1與AB互相垂直,k1k2=-1,
可得:kAC=-2,
又直線AC1過點A(1,1),
可得解析式為:y=-2x+3,
所以與x軸交點坐標為(1.5,0),
即C1坐標為(1.5,0).
確實很簡便,但問題是這個公式出現在高中的教材上~
方法小結
幾何法:
(1)兩線一圓作出點;
(2)構造三垂直相似,利用對應邊成比例求線段,必要時可設未知數.
代數法:
(1)表示點A、B、C坐標;
(2)表示線段AB、AC、BC;
(3)分類討論①AB2+AC2=BC2、②AB2+BC2=AC2、③AC2+BC2=AB2;
(4)代入列方程,求解.
再特殊一些,如果問題變?yōu)榈妊苯侨切未嬖谛?,則同樣可采取上述方法,只不過三垂直得到的不是相似,而是全等.
2019蘭州中考刪減
【等腰直角存在性——三垂直構造全等】
通過對下面數學模型的研究學習,解決問題.
【模型呈現】
如圖,在Rt△ABC,∠ACB=90°,將斜邊AB繞點A順時針旋轉90°得到AD,過點D作DE⊥AC于點E,可以推理得到△ABC≌△DAE,進而得到AC=DE,BC=AE.
我們把這個數學模型成為“K型”.
推理過程如下:
【模型遷移】
二次函數y=ax2+bx+2的圖像交x軸于點A(-1,0),B(4,0)兩點,交y軸于點C.動點M從點A出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿AB方向運動,過點M作MN⊥x軸交直線BC于點N,交拋物線于點D,連接AC,設運動的時間為t秒.
(1)求二次函數y=ax2+bx+2的表達式;
(2)在直線MN上存在一點P,當△PBC是以∠BPC為直角的等腰直角三角形時,求此時點D的坐標.
2017本溪中考
【直角頂點已知or未知】
如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=1/2x2+bx+c與x軸交于A、B兩點,點B(3,0),經過點A的直線AC與拋物線的另一交點為C(4,5/2),與y軸交點為D,點P是直線AC下方的拋物線上的一個動點(不與點A、C重合).
(1)求該拋物線的解析式.
(2)點Q在拋物線的對稱軸上運動,當△OPQ是以OP為直角邊的等腰直角三角形時,請直接寫出符合條件的點P的坐標.
【小結】對于構造三垂直來說,直角頂點已知的和直角頂點的未知的完全就是兩個題目!
也許能畫出大概位置,但如何能畫出所有情況,才是問題的關鍵.
其實只要再明確一點,構造出三垂直后,表示出一組對應邊,根據相等關系列方程求解即可.
2019阜新中考
【對未知直角頂點的分析】
如圖,拋物線y=ax2+bx+2交x軸于點A(-3,0)和點B(1,0),交y軸于點C.
(1)求這個拋物線的函數表達式.
(2)點D的坐標為(-1,0),點P為第二象限內拋物線上的一個動點,求四邊形ADCP面積的最大值.
(3)點M為拋物線對稱軸上的點,問:在拋物線上是否存在點N,使△MNO為等腰直角三角形,且∠MNO為直角?若存在,請直接寫出點N的坐標;若不存在,請說明理由.
【小結】無論直角頂點確定與否,事實上,所有的情況都可以歸結為同一個方程:NE=FM.故只需在用點坐標表示線段時加上絕對值,便可計算出可能存在的其他情況.
一般直角三角形存在性,同樣構造三垂直,區(qū)別于等腰直角構造的三垂直全等,沒了等腰的條件只能得到三垂直相似.
而題型的變化在于動點或許在某條直線上,也可能在拋物線上等.
2018安順中考
【對稱軸上尋動點】
如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的對稱軸為直線x=-1,且拋物線與x軸交于A、B兩點,與y軸交于C點,其中A(1,0),C(0,3).
(1)若直線y=mx+n經過B、C兩點,求直線BC和拋物線的解析式;
(2)在拋物線的對稱軸x=-1上找一點M,使點M到點A的距離與到點C的距離之和最小,求出點M的坐標;
(3)設點P為拋物線的對稱軸x=-1上的一個動點,求使△BPC為直角三角形的點P的坐標.
2018懷化中考
【拋物線上尋動點】
如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+2x+c與x軸交于A(-1,0),B(3,0)兩點,與y軸交于點C,點D是該拋物線的頂點.
(1)求拋物線的解析式和直線AC的解析式;
(2)請在y軸上找一點M,使△BDM的周長最小,求出點M的坐標;
(3)試探究:在拋物線上是否存在點P,使以點A,P,C為頂點,AC為直角邊的三角形是直角三角形?若存在,請求出符合條件的點P的坐標;若不存在,請說明理由.
2019鄂爾多斯中考
【動點還可能在……】
如圖,拋物線y=ax2+bx-2(a≠0)與x軸交于A(-3,0),B(1,0)兩點,與y軸交于點C,直線y=-x與該拋物線交于E,F兩點.
(1)求拋物線的解析式.
(2)P是直線EF下方拋物線上的一個動點,作PH⊥EF于點H,求PH的最大值.
(3)以點C為圓心,1為半徑作圓,圓C上是否存在點M,使得△BCM是以CM為直角邊的直角三角形?若存在,直接寫出M點坐標;若不存在,說明理由.