專題11 三角形中的重要模型-特殊三角形中的分類討論模型(解析版)_第1頁
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專題11三角形中的重要模型-特殊三角形中的分類討論模型模型1、等腰三角形中的分類討論模型【知識儲備】凡是涉及等腰三角形邊、角、周長、面積等問題,優先考慮分類討論,再利用等腰三角形的性質與三角形三邊關系解題即可。1)無圖需分類討論①已知邊長度無法確定是底邊還是腰時要分類討論;②已知角度數無法確定是頂角還是底角時要分類討論;③遇高線需分高在△內和△外兩類討論;④中線把等腰△周長分成兩部分需分類討論。2)“兩定一動”等腰三角形存在性問題:即:如圖:已知,兩點是定點,找一點構成等腰方法:兩圓一線具體圖解:①當時,以點為圓心,長為半徑作⊙,點在⊙上(,除外)②當時,以點為圓心,長為半徑作⊙,點在⊙上(,除外)③當時,作的中垂線,點在該中垂線上(除外)例1.(2023春·四川成都·八年級校考期中)已知等腰三角形的兩邊長分別是,,若,滿足,那么它的周長是()A.11 B.13 C.11或13 D.11或15【答案】C【分析】由已知等式,結合非負數的性質求、的值,再根據、分別作為等腰三角形的腰,分類求解.【詳解】解:,,,,,解得:,,當作腰時,三邊為3,3,5,符合三邊關系定理,周長為:,當作腰時,三邊為3,5,5,符合三邊關系定理,周長為:,故選:C.【點睛】本題考查了等腰三角形的性質,三角形的三邊關系,非負數的性質,關鍵是根據非負數的性質求、的值,再根據或作為腰,分類求解.例2.(2023春·黑龍江佳木斯·八年級校考期中)一個等腰三角形的周長為18cm,且一邊長是4cm,則它的腰長為(

)A.4cm B.7cm C.4cm或7cm D.全不對【答案】B【分析】根據等腰三角形的定義,兩腰相等,結合三角形的三邊關系,進行求解即可.【詳解】解:當cm為腰長時,則底邊長為cm,∵,不符合題意;∴cm為底邊長,∴等腰三角形的腰長為:;故選B.【點睛】本題考查等腰三角形的定義,三角形的三邊關系.解題的關鍵是掌握等腰三角形的兩腰相等,注意討論時要根據三角形的三邊關系,判斷能否構成三角形.例3.(2023春·四川達州·八年級校考階段練習)等腰三角形的一個角是,則它頂角的度數是()A. B.或 C.或 D.【答案】B【分析】根據三角形的內角和為,進行分類討論即可【詳解】解:①當底角為時,頂角,②當頂角為時,頂角度數,綜上:頂角度數為或;故選:B.【點睛】本題考查了三角形的內角和為,等腰三角形兩底角相等,解題的關鍵是書熟練掌握相關內容.例3.(2023·四川廣安·八年級校考期中)等腰三角形的一個外角為,則它的底角為()A. B. C.或 D.以上都不是【答案】D【分析】等腰三角形的一個外角等于,則等腰三角形的一個內角為,但已知沒有明確此角是頂角還是底角,所以應分兩種情況進行分類討論.【詳解】∵等腰三角形的一個外角等于,∴等腰三角形的一個內角為,①當為頂角時,其他兩角都為、,②當為底角時,其他兩角為、,所以等腰三角形的底角可以是,也可以是.故選:D.【點睛】本題考查了等腰三角形的性質和三角形的內角和定理;在解決與等腰三角形有關的問題,由于等腰所具有的特殊性質,很多題目在已知不明確的情況下,要進行分類討論,才能正確解題,因此,解決和等腰三角形有關的邊角問題時,要仔細認真,避免出錯.例4.(2023·四川綿陽·八年級校考階段練習)等腰三角形一腰上的高與另一腰的夾角為,則等腰三角形的頂角度數為.【答案】或【分析】要注意分類討論,等腰三角形可能是銳角三角形也可能是鈍角三角形,然后根據三角形的內角和以及三角形的外角的性質即可求解.【詳解】解:若三角形為銳角三角形時,如圖,,,為高,即,此時,∴,若三角形為鈍角三角形時,如圖,,,為高,即,此時,綜上,等腰三角形的頂角的度數為或.故答案為:或.【點睛】本題主要考查了等腰三角形的性質,三角形外角的性質,三角形內角和定理,解題的關鍵是根據題意畫出圖形,并注意分類討論.例5.(2023·山東濱州·八年級校考期末)我們稱網格線的交點為格點.如圖,在6行列的長方形網格中有兩個格點A、B,連接,在網格中再找一個格點C,使得是等腰直角三角形,則滿足條件的格點C的個數是(

)A.3 B.4 C.5 D.6【答案】C【分析】根據題意,結合圖形,分兩種情況討論:①為等腰直角底邊;②為等腰直角其中的一條腰.【詳解】如圖:分情況討論:①為等腰直角底邊時,符合條件的格點C點有2個;②為等腰直角其中的一條腰時,符合條件的格點C點有3個.故共有5個點,故選:C.【點睛】本題考查了等腰三角形的性質和判定;解答本題關鍵是根據題意,畫出符合實際條件的圖形,數形結合的思想是數學解題中很重要的解題思想.例6.(2023·北京·八年級期中)Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2,以AC為一邊.在△ABC外部作等腰直角三角形ACD,則線段BD的長為____.【答案】或或.【分析】根據題意分類討論,①,②,③,分別作出圖形,再結合已知條件勾股定理求解即可.【詳解】解:①如圖,當時,是等腰直角三角形,,,;②如圖,當時,過點作,交的延長線于點,,,是等腰直角三角形,,,又,是等腰直角三角形,,在中,,,在中,,在中,;③如圖,當時,,是等腰直角三角形,,在中,,在中,.綜上所述,的長為:或或.故答案為:或或.【點睛】本題考查了勾股定理,等腰三角形的性質,分類討論是解題的關鍵.例7.(2023·福建南平·八年級校考期中)已知△ABC中,如果過頂點B的一條直線把這個三角形分割成兩個三角形,其中一個為等腰三角形,另一個為直角三角形,則稱這條直線為△ABC的關于點B的二分割線.如圖1,Rt△ABC中,顯然直線BD是△ABC的關于點B的二分割線.在圖2的△ABC中,∠ABC=110°,若直線BD是△ABC的關于點B的二分割線,則∠CDB的度數是.【答案】40°或90°或140°【分析】分三種情況討論,由等腰三角形的性質和直角三角形的性質可求解.【詳解】解:①如圖,當∠DBC=90°,AD=BD時,直線BD是△ABC的關于點B的二分割線,∵∠ABC=110°,∠DBC=90°,∴∠ABD=20°,∵AD=BD,∴∠A=∠ABD=20°,∴∠CDB=∠A+∠ABD=40°;②如圖,當∠BDC=90°,AD=BD時,直線BD是△ABC的關于點B的二分割線,或當∠BDC=90°,CD=BD時,直線BD是△ABC的關于點B的二分割線,;③如圖,當∠ABD=90°,CD=BD時,直線BD是△ABC的關于點B的二分割線,∵∠ABC=110°,∠ABD=90°,∴∠DBC=20°,∵CD=BD,∴∠C=∠DBC=20°,∴∠BDC=140°.綜上所述:當∠BDC的度數是40°或90°或140°時,直線BD是△ABC的關于點B的二分割線.【點睛】本題是三角形綜合題,考查了等腰三角形的性質,直角三角形的性質,理解二分割線是本題關鍵.例8.(2023·四川成都·八年級校考期中)如圖,A、B兩點的坐標分別為,,點P是x軸上一點,且為等腰三角形,則點P的坐標為.【答案】或或或【分析】根據等腰三角形的判定,分①AB=BP;②AB=AP;③AP=BP三種情況求解即可.【詳解】∵為等腰三角形,①當時,如圖①,∵,∴,∵,∴或;②當時,如圖②作于C點,則,∵,∴,∵,∴,∴.③當時,如圖③,作,∴,∴.綜上所述:點P的坐標為或或或,故答案為:或或或.【點睛】本題考查了等腰三角形的判定與性質、勾股定理、坐標與圖形,熟練掌握等腰三角形的判定與性質,靈活運用分類討論的思想解決問題是解答的關鍵.例9.(2023·江蘇蘇州·八年級校考期中)如圖,中,,,,若點從點出發,以每秒的速度沿折線運動,設運動時間為秒().

(1)若點在上,且滿足,求此時的值;(2)若點恰好在的角平分線上,求此時的值:(3)在運動過程中,當為何值時,為等腰三角形.【答案】(1)(2)或(3)或或或3【分析】(1)設,則,利用勾股定理求出,在中,依據,列方程求解即可得到的值.(2)如圖所示,當點P在上時,過作于,設,則,在中,依據,列方程求解即可得到的值.當點與點重合時,點也在的角平分線上,此時,.(3)分四種情況:當在上且時,當在上且時,當在上且時,當在上且時,分別依據等腰三角形的性質即可得到的值.【詳解】(1)解:如圖,設,則,

,,,,在中,由勾股定理得,,解得,,;(2)解:如圖所示,當點P在上時,過作于,

平分,,,,在與中,,,,設,則,在中,由勾股定理得,,解得,,,當點與點重合時,點也在的角平分線上,此時,.綜上所述,點恰好在的角平分線上,的值為或.(3)解:分四種情況:①如圖,當在上且時,∴,

∵,,,,是的中點,即,.②如圖,當在上且時,∴.③如圖,當在上且時,過作于,∵,∴,在中,由勾股定理得,,.④如圖,當在上且時,則,.綜上所述,當的值為或或或3時,為等腰三角形.【點睛】本題屬于三角形綜合題,考查了角平分線的性質,等腰三角形的性質以及勾股定理的綜合運用.畫出圖形,利用分類討論的思想是解第(3)題的關鍵.例10.(2022春·四川成都·八年級校考期中)如圖,在平面直角坐標系內,點O為坐標原點,經過的直線交x軸正半軸于點B,交y軸于點,直線交x軸負半軸于點D,若的面積為

(1)求直線的表達式和點D的坐標;(2)橫坐標為m的點P在線段上(不與點重合),過點P作x軸的平行線交于點E,設的長為,求y與m之間的函數關系式并直接寫出相應的m取值范圍;(3)在(2)的條件下,在x軸上是否存在點F,使為等腰直角三角形?若存在求出點F的坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)(3)存在,點F的坐標為或或【分析】(1)據直線交軸正半軸于點,交軸于點,,設直線解析式為,把的坐標代入求得的值,從而求得的坐標,再根據三角形的面積建立方程求出的值,求出的值,從而求出點的坐標;(2)直接根據待定系數法求出的解析式,先根據的坐標求出直線的解析式,將點的橫坐標代入直線的解析式,求出的縱坐標,將的縱坐標代入直線的解析式就可以求出的橫坐標,根據線段的和差關系就可以求出結論;(3)要使為等腰直角三角形,分三種情況分別以點為直角頂點,據等腰直角三角形的性質求出(2)中的值,就可以求出點的坐標.【詳解】(1)解:,∴設直線的解析式為,∵直線經過,,,∴直線的解析式為,,,的面積為,,,,,直線的解析式為(2)解:設直線的解析式為,,∴,解得.∴直線的解析式為;∵點P在上,且橫坐標為m,,軸,∴E的縱坐標為,代入得,,解得,,的長;即,;(3)解:在x軸上存在點F,使為等腰直角三角形,①當時,如圖①,有,,,,解得,此時;②當時,如圖②,有,的長等于點E的縱坐標,,,解得:,∴點E的橫坐標為,∴;③當時,如圖③,有,.,.作,點R為垂足,,,.同理,.∵點R與點E的縱坐標相同,,∴,解得:,,∴點F的橫坐標為,.綜上,在x軸上存在點F使為等腰直角三角形,點F的坐標為或或.

【點睛】本題考查了等腰直角三角形的性質,三角形的面積公式的運用,待定系數法求一次函數的解析式模型2、直角三角形中的分類討論模型【知識儲備】凡是涉及直角三角形問題,優先考慮直角頂點(或斜邊)分類討論,再利用直角三角形的性質或勾股定理解題即可。1)無圖需分類討論:①已知邊長度無法確定是直角邊還是斜邊時要分類討論;②已知無法確定是哪個角是直角時要分類討論(常見與折疊、旋轉中出現的直角三角形)。2)“兩定一動”直角三角形存在性問題:(常見于與坐標系綜合出題,后續會專題進行講解)即:如圖:已知,兩點是定點,找一點構成方法:兩線一圓具體圖解:①當時,過點作的垂線,點在該垂線上(除外)②當時,過點作的垂線,點在該垂線上(除外)。③當時,以為直徑作圓,點在該圓上(,除外)。例1.(2023春·河南安陽·八年級校考期末)若三角形的兩邊長為4和5,要使其成為直角三角形,則第三邊的長為.【答案】3或/或3【分析】根據勾股定理逆定理:如果三角形兩條邊的平方和等于第三邊的平方,那么這個三角形就是直角三角形,再分5為斜邊或第三邊為斜邊兩種情況考慮,即可求出第三邊.【詳解】解:當較大的數5為斜邊時,第三邊,當第三邊為斜邊時,第三邊,故答案為:3或.【點睛】本題考查了勾股定理的逆定理,即如果三角形兩條邊的平方和等于第三邊的平方,那么這個三角形就是直角三角形,熟練掌握勾股定理的逆定理及分情況考慮是解題關鍵.例2.(2023春·河南鄭州·八年級校考期中)如圖,是的角平分線,是的高,,,點F為邊上一點,當為直角三角形時,則的度數為.【答案】或【分析】分情況討論:①當時,②當時,根據角平分線和三角形高線的定義分別求解即可.【詳解】解:如圖所示,當時,∵是的角平分線,,∴,∴中,;如圖,當時,同理可得,∵,∴,∴,綜上所述:的度數為或.故答案為:或.【點睛】本題考查角平分線和高線的定義,三角形外角的性質,三角形內角和定理,掌握分類討論的思想是解題的關鍵.例3.(2022秋·河南新鄉·八年級校考期末)如圖,在4×4的正方形網格中有兩個格點A,B,連接AB,在網格中再找一個格點C,使得△ABC是等腰直角三角形,則滿足條件的格點C的個數是(

)A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】C【分析】根據題意,結合圖形,分兩種情況討論:①AB為等腰直角△ABC底邊;②AB為等腰直角△ABC其中的一條腰.【詳解】解:如圖:分情況討論:①AB為等腰直角△ABC底邊時,符合條件的C點有0個;②AB為等腰直角△ABC其中的一條腰時,符合條件的C點有3個.∵,,∴,,,∴,,都是等腰直角三角形,故共有3個點,故選C.【點睛】本題考查了等腰直角三角形的判定;解答本題關鍵是根據題意,畫出符合實際條件的圖形,數形結合的思想是數學解題中很重要的解題思想.例4.(2022·江西九江·八年級期末)已知在平面直角坐標系中A(﹣2,0)、B(2,0)、C(0,2).點P在x軸上運動,當點P與點A、B、C三點中任意兩點構成直角三角形時,點P的坐標為________.【答案】(0,0),(,0),(﹣2,0)【分析】因為點P、A、B在x軸上,所以P、A、B三點不能構成三角形.再分Rt△PAC和Tt△PBC兩種情況進行分析即可.【詳解】解:∵點P、A、B在x軸上,∴P、A、B三點不能構成三角形.設點P的坐標為(m,0).當△PAC為直角三角形時,①∠APC=90°,易知點P在原點處坐標為(0,0);②∠ACP=90°時,如圖,∵∠ACP=90°∴AC2+PC2=AP2,,解得,m=,∴點P的坐標為(,0);當△PBC為直角三角形時,①∠BPC=90°,易知點P在原點處坐標為(0,0);②∠BCP=90°時,∵∠BCP=90°,CO⊥PB,∴PO=BO=2,∴點P的坐標為(﹣2,0).綜上所述點P的坐標為(0,0),(,0),(﹣2,0).【點睛】本題考查了勾股定理及其逆定理,涉及到了數形結合和分類討論思想.解題的關鍵是不重復不遺漏的進行分類.例5.(2022秋·遼寧丹東·八年級校考期中)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,以AC為一邊,在△ABC外作等腰直角△ACD,則線段BD的長為.【答案】或或【分析】根據題意分類討論,①,②,③,分別作出圖形,再結合已知條件勾股定理求解即可.【詳解】①如圖,當時,是等腰直角三角形,,②如圖,當時,過點作,交的延長線于點,,是等腰直角三角形,,又是等腰直角三角形在中,在中,在中,③如圖,當時,是等腰直角三角形,,在中,在中,綜上所述,的長為:或或【點睛】本題考查了勾股定理,等腰三角形的性質,分類討論是解題的關鍵.例6.(2023春·山東東營·八年級校考階段練習)如圖,長方形中,,,點為射線上的一個動點,若與關于直線對稱,若為直角三角形,則的長為.【答案】2或18【分析】分點在線段上,點在線段的延長線上兩種情況討論,由題意可得,,,,根據勾股定理和全等三角形的性質,可求的長.【詳解】解:若點在線段上,若與△關于直線對稱,,,,△為直角三角形,,,,,,點,點,點共線,在中,.,,若點在線段的延長線上,且點在上,若與△關于直線對稱,,,在△中,,,,,且,,△,,,故答案為:2或18.【點睛】本題考查了矩形的性質,軸對稱的性質,勾股定理,全等三角形的判定和性質,熟練運用這些性質解決問題是本題的關鍵例7.(2023秋·浙江紹興·八年級統考期末)如圖,在中,,,點D是邊上的點,將沿折疊得到,線段與邊交于點F.若為直角,則的長是.【答案】/【分析】過點A作于點G,根據等腰三角形的性質可得,從而得到,進而得到,再由折疊的性質可得,從而得到,進而得到,即可求解.【詳解】解:如圖,過點A作于點G,∵,,∴,∴,∴,∵將沿折疊得到,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴.故答案為:【點睛】本題主要考查了等腰三角形的判定和性質,圖形的折疊問題,直角三角形的性質,勾股定理等知識,熟練掌握等腰三角形的判定和性質,直角三角形的性質,勾股定理是解題的關鍵.例8.(2023秋·河南商丘·八年級校考期中)如圖,中,cm,現有兩點M、N分別從點A、點B同時出發,沿三角形的邊運動,已知點M的速度為,點N的速度為.當點N第一次到達B點時,M、N同時停止運動.

(1)點M、N運動幾秒后,M、N兩點重合?(2)點M、N運動幾秒后,可得到等邊三角形?(3)當點M、N在邊上運動時,能否得到以為底邊的等腰三角形?如存在,請求出此時M、N運動的時間.(4)點M、N運動______________________后,可得到直角三角形.【答案】(1)6(2)2(3)存在,此時M、N運動的時間為8秒(4)或或或9秒【分析】(1)首先設點M、N運動x秒后,M、N兩點重合,表示出M、N的運動路程,N的運動路程比M的運動路程多6cm,列出方程求解即可;(2)根據題意設點M、N運動t秒后,可得到等邊三角形,然后表示出,的長,由于,所以只要,就是等邊三角形;(3)首先假設是等腰三角形,可證出,可得,設出運動時間,表示出、、的長,列出方程,可解出未知數的值;(4)分點N在、、上運動的三種情況,再分別就是和,列方程求解可得.【詳解】(1)解:設點M、N運動x秒后,M、N兩點重合,則,解得:,即當點M、N運動6秒后,M、N兩點重合;(2)解:設點M、N運動t秒后,可得到等邊三角形,如圖1,,,,,∵,當時,是等邊三角形,∴,解得,∴點M、N運動2秒后,可得到等邊三角形;(3)解:當點M、N在邊上運動時,可以得到以為底邊的等腰三角形,由(1)知6秒時M、N兩點重合,恰好在C處,如圖2,假設是等腰三角形,∴,∴,∴,∵,∴是等邊三角形,∴,在和中,∵,,,∴(AAS),∴,∴,解得,符合題意,所以假設成立,當點M、N運動8秒時,可以得到以為底邊的等腰三角形;(4)解:當點N在上運動時,如圖3,,,,,若,∵,,∴,∵,∴,即,解得;如圖4,若,由得,解得;當點N在上運動時,點M也在上,此時A、M、N不能構成三角形;當點N在上運動時,如圖5,當點N位于中點處時,由是等邊三角形知,即是直角三角形,則,解得;如圖6,當點M位于中點處時,由是等邊直角三角形知,即是直角三角形,則;綜上,當,,,9時,可得到直角三角形.【點睛】本題考查了等邊三角形的性質及判定和直角三角形的定義與性質,關鍵是根據題意設出未知數,理清線段之間的數量關系.例9.(2023秋·河南漯河·八年級校考期末)如圖,等邊三角形中,D、E分別是、邊上的點,,與相交于點P,,Q是射線上的動點.

(1)圖中共有__________組全等,請選擇其中的一組全等予以證明.(2)若為直角三角形,求的值.【答案】(1)2,證明見解析(2)2或8【分析】(1)利用等邊三角形的性質,以及證明即可;(2)分為直角,兩種情況,結合30度角的直角三角形的性質,進行求解即可.【詳解】(1)解:圖中有2組全等,;證明:∵等邊三角形,∴,∵,∴,在和中,,∴;在和中,,∴;(2)解:∵,∴,∴,∵Q是射線上的動點,當為直角三角形時:①當時,如圖,則:,∴;

②當時,如圖,則:,∴.綜上:.【點睛】本題考查等邊三角形的性質,全等三角形的判定和性質,含30度角的直角三角形.熟練掌握等邊三角形的性質,證明三角形全等,是解題的關鍵.例10.(2023·四川成都·八年級校考期末)如圖1,在平面直角坐標系中,點A的坐標為(-4,4),點B的坐標為(0,2).(1)求直線AB的解析式;(2)以點A為直角頂點作∠CAD=90°,射線AC交x軸的負半軸于點C,射線AD交y軸的負半軸于點D.當∠CAD繞著點A旋轉時,OC-OD的值是否發生變化?若不變,求出它的值;若變化,求出它的變化范圍;(3)如圖2,點M(-4,0)和N(2,0)是x軸上的兩個點,點P是直線AB上一點.當△PMN是直角三角形時,請求出滿足條件的所有點P的坐標.【答案】(1)直線AB的解析式為:y=-x+2;(2)(2)不變.理由見解析;(3)點P的坐標為(-4,4)或(2,1)或(-,+2)或(,-+2).【分析】(1)設直線AB解析式為y=kx+b,把A與B坐標代入列出方程組,求出方程組的解得到k與b的值,即可確定出直線AB解析式;(2)當∠CAD繞著點A旋轉時,OC-OD的值不變,理由為:過A作AE垂直于x軸,AF垂直于y軸,利用同角的余角相等得到一對角相等,求出A的坐標得到AE=AF,再由已知直角相等,利用ASA得到三角形AEC與三角形AFD全等,利用全等三角形對應邊相等得到EC=FD,進而求出OC-OD的值即可;(3)分三種情況考慮:①當M為直角頂點時;②N為直角頂點時;③P為直角頂點時;分別求出P坐標即可.【詳解】(1)設直線AB的解析式為:y=kx+b(k≠0),∵點A(-4,4),點B(0,2)在直線AB上,∴,解得:.∴直線AB的解析式為:y=-x+2;(2)不變.理由如下:過點A分別作x軸,y軸的垂線,垂足分別為E,F(如答圖1),可得∠AEC=∠AFD=90°,又∵∠BOC=90°,∴∠EAF=90°,即∠DAE+∠DAF=90°,∵∠CAD=90°,即∠DAE+∠CAE=90°,∴∠CAE=∠DAF,∵A(-4,4),∴OE=AF=AE=OF=4,在△AEC和△AFD中,,∴△AEC≌△AFD(ASA),∴EC=FD,∴OC-OD=(OE+EC)-(FD-OF)=OE+OF=8,則OC-OD的值不發生變化,值為8;(3)①當M為直角頂點時,點P的橫坐標為-4,∵點P在直線AB上,將x=-4代入y=-x+2得,y=4,∴點P的坐標為P(-4,4);②當N為直角頂點時,點P的橫坐標為2,∵點P在直線AB上,將x=2代入y=-x+2得,y=1,∴點P的坐標為P(2,1);③當P為直角頂點時,∵點P在直線AB上,可設點P的坐標為(x,-x+2),則MP2=(x+4)2+(-x+2)2,NP2=(x-2)2+(-x+2)2,在Rt△PMN中,MP2+NP2=MN2,MN=6,∴(x+4)2+(-x+2)2+(x-2)2+(-x+2)2=62,解得:x1=-,x2=,∴P(-,+2)或(,-+2),綜上所述,滿足條件的所有點P的坐標為(-4,4)或(2,1)或(-,+2)或(,-+2).【點睛】此題屬于一次函數綜合題,涉及的知識有:待定系數法求一次函數解析式,坐標與圖形性質,全等三角形的判定與性質,勾股定理,利用了分類討論的思想,熟練掌握性質及定理是解本題的關鍵.課后專項訓練1.(2023·福建龍巖·八年級校考期中)在平面直角坐標系xOy中,點,,若點C在x軸上,且為等腰三角形,則滿足條件的點C的個數為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】D【分析】分為、,三種情況畫圖判斷即可.【詳解】解:如圖所示:當時,符合條件的點有2個;當時,符合條件的點有1個;當,即當點C在的垂直平分線上時,符合條件的點有一個.符合條件的點C有4個.故選:D.【點睛】本題考查了等腰三角形的定義,線段垂直平分線的性質,熟練掌握線段垂直平分線的性質是解題的關鍵.2.(2022·山東青島·統考二模)在平面直角坐標系中,為坐標原點,點的坐標為,若為軸上一點,且使得為等腰三角形,則滿足條件的點有(

)A.2個 B.3個 C.4個 D.5個【答案】A【分析】分別以O、A為圓心,以OA長為半徑作圓,與x軸交點即為所求點M,再作線段OA的垂直平分線,與坐標軸的交點也是所求的點M,作出圖形,利用數形結合求解即可.【詳解】解:如圖,滿足條件的點M的個數為2.故選A.【點睛】本題考查了坐標與圖形的性質及等腰三角形的判定;對于底和腰不等的等腰三角形,若條件中沒有明確哪邊是底哪邊是腰時,應在符合三角形三邊關系的前提下分類討論.3.(2022·安徽淮北·九年級階段練習)如圖,在中,,,.若點P為直線BC上一點,且為等腰三角形,則符合條件的點P有(

).A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【答案】D【分析】根據勾股定理求出AB,分為三種情況:①AB=AP,②AB=BP,③AP=BP,得出即可.【詳解】解:在△ABC中,∠B=90°,BC=8,AC=6,由勾股定理的:,如圖,以點A為圓心,以10為半徑畫圓,交直線BC于兩點,即點B和點P1;以點B為圓心,以10為半徑畫圓,交直線BC于兩點,即點P2和P3;作線段AB的垂直平分線交直線BC與一點,即點P4;即共4個點,故選:D【點睛】本題考查了等腰三角形的判定和勾股定理的應用,關鍵要用分類討論的思想.4.(2022·四川廣元·八年級期末)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=36°,以C為原點,C所在直線為y軸,BC所在直線為x軸建立平面直角坐標系,在坐標軸上取一點M使△MAB為等腰三角形,符合條件的M點有(

)A.6個B.7個C.8個D.9個【答案】C【分析】根據等腰三角形的判定,“在同一三角形中,有兩條邊相等的三角形是等腰三角形(簡稱:在同一三角形中,等邊對等角)”分三種情況解答即可.【詳解】解:如圖,①以A為圓心,AB為半徑畫圓,交直線AC有二點M1,M2,交BC有一點M3,(此時AB=AM);②以B為圓心,BA為半徑畫圓,交直線BC有二點M5,M4,交AC有一點M6(此時BM=BA).③AB的垂直平分線交AC一點M7(MA=MB),交直線BC于點M8;∴符合條件的點有8個.故選:C.【點睛】本題考查了等腰三角形的判定;構造等腰三角形時本著截取相同的線段就能作出等腰三角形來,思考要全面,做到不重不漏.5.(2023·四川涼山·八年級校考期中)等腰三角形一腰上的高與另一腰的夾角是,則底角是.【答案】或【分析】等腰三角形的高相對于三角形有三種位置關系:三角形的內部、三角形的邊上、三角形的外部,根據條件可知第二種高在三角形的邊上這種情況不成立,因而應分兩種情況進行討論即可得解.【詳解】解:①當高在三角形內部時,如圖:∵,∴,∵,∴,∴;②當高在三角形外部時,如圖:∵,∴,∵,∴,∴.∴綜上所述,底角是或.故答案是:或.【點睛】本題主要考查了與三角形的高有關的計算、直角三角形兩銳角互余、三角形外角的性質三角形的分類以及等腰三角形的性質,熟記三角形的高相對于三角形的三種位置關系是解題的關鍵.6.(2023春·四川達州·八年級校考階段練習)我們規定:等腰三角形的頂角與一個底角度數的比值叫作等腰三角形的“特征值”,記作k.若,則該等腰三角形的頂角為度.【答案】90【分析】根據等腰三角形的性質和三角形的內角和即可得到結論.【詳解】解:∵,∴設頂角,則底角,∴,∴,∴該等腰三角形的頂角為,故答案為:90.【點睛】本題考查了等腰三角形的性質,掌握等腰三角形的兩底角相等是解題的關鍵.7.(2022·河南平頂山·八年級期末)如圖,中,,,的平分線與線段交于點,且有,點是線段上的動點(與A、不重合),連接,當是等腰三角形時,則的長為___________.【答案】4或【分析】現根據已知條件得出,再根據BC=6,分別求出AB、AC、BD、AD、CD的長,然后分類討論即可.【詳解】解:∵ABC中BD平分ABC,∴CBD=ABD,∵BD=AD,∴ABD=BAD,∴CBD=ABD=BAD,∵ACB=90°,∴CBD+ABD+BAD=90°,∴CBD=ABD=BAD=30°,∵BC=6,∴AB=2BC=12,AC=,∵,且BC=6,∴BD=2CD,∵BD2=CD2+BC2,即(2CD)2=CD2+62,∴CD=,BD==AD;(1)當BE=BD=時,如圖:(2)當BE=DE,如圖:∵BE=DE,∴EDB=ABD=30°,∴AED=EDB+ABD=60°,∴ADE=180°-AED-A=180°-60°-30°=90°,∴ADE為直角三角形,又∵且AD=,∴DE=4,∴BE=4;(3)當BD=DE,時,點E與A重合,不符合題意;綜上所述,BE為4或.故答案為:4或.【點睛】本題考查了等腰三角形的性質,直角三角形的性質和判定,勾股定理的應用,30°直角三角形的性質的應用,按三種不同的情況進行討論是解題的關鍵.8.(2023·上虞市初二月考)在如圖所示的三角形中,∠A=30°,點P和點Q分別是邊AC和BC上的兩個動點,分別連接BP和PQ,把△ABC分割成三個三角形△ABP,△BPQ,△PQC,若分割成的這三個三角形都是等腰三角形,則∠C有可能的值有________個.【答案】7【分析】①當AB=AP,BQ=PQ,CP=CQ時;②當AB=AP,BP=BQ,PQ=QC時;③當APB,PB=BQ,PQ=CQ時;④AP=PB,PB=PQ,PQ=QC時;根據等腰三角形的性質和三角形的內角和即可得到結論.【解析】解:如圖所示,共有9種情況,∠C的度數有7個,分別為80°,40°,35°,20°,25°,100°,50°.①當AB=AP,BQ=PQ,CP=CQ時;②當AB=AP,BP=BQ,PQ=QC時,③當AP=AB,PQ=CQ,PB=PQ時.④當AP=AB,PQ=PC,BQ=PQ時,⑤當AP=BP,CP=CQ,QB=PQ時,⑥當AP=PB,PB=BQ,PQ=CQ時;⑦AP=PB,PB=PQ,PQ=QC時.⑧AP=PB,QB=PQ,PQ=CC時.⑨BP=AB,PQ=BQ,PQ=PC時.【點睛】本題考查了等腰三角形的性質,熟練掌握等腰三角形的性質是解題的關鍵.9.(2022·河南·鄭州八年級階段練習)如圖,已知等腰△ABC中,ABAC5,BC8,E是BC上的一個動點,將△ABE沿著AE折疊到△ADE處,再將邊AC折疊到與AD重合,折痕為AF,當△DEF是等腰三角形時,BE的長是___________.【答案】或或.【分析】分三種情況討論:DE=DF,DE=EF,EF=DF.利用等腰三角形的性質和全等三角形解題.【詳解】解:由折疊可知,BE=DE,DF=CF,AD=AB=AC=5,當DE=DF時,如圖1,此時DE=DF=BE=CF,∵AB=AC,∴∠B=∠C,在△ABE和△ACF中,∴△ABE≌△ACF,∴AE=AF,∴AD垂直平分EF,∴EH=FH,,∴,∴,設,則,則在直角△DHE中,,解得,當DE=EF時,如圖2,作AH⊥BC于H,連接BD,延長AE交BD于N,可知BE=DE=EF,∵AH⊥BC,AB=AC,BC=8∴BH=CH=4,∴,設,則,∴,即∵AB=AD,∠BAN=∠DAN,∴AN⊥BD,BN=DN,∴,∴在△AHE和△BNE中,∴△AHE≌△BNE,∴AE=BE,設,則,在直角△AEH中,,解得,當DF=EF時,如圖3,過A作AH⊥BC于H,延長AF交DC于M,同理∴故答案為:或或.【點睛】本題考查折疊問題,全等三角形的判定和性質,等腰三角形的性質,注意分類討論是解題的關鍵.10.(2022·河南南陽·二模)如圖,在的紙片中,,,.點在邊上,以為折痕將折疊得到,與邊交于點.若為直角三角形,則的長是_______.【答案】7或【分析】由勾股定理可以求出BC的長,由折疊可知對應邊相等,對應角相等,當△DEB′為直角三角形時,可以分為兩種情況進行考慮,分別利用勾股定理可求出BD的長.【詳解】解:在中,,(1)當時,如圖1,過點作,交的延長線于點,由折疊得:,,設,則,,在中,由勾股定理得:,即:,解得:(舍去),,因此,.(2)當時,如圖2,此時點與點重合,由折疊得:,則,設,則,,在△中,由勾股定理得:,解得:,因此.故答案為:7或.【點睛】本題考查了軸對稱的性質、直角三角形的性質、勾股定理等知識,分類討論思想的應用注意分類的原則是不遺漏、不重復.11.(2022·江西萍鄉·二模)如圖,在△ABC中,AB=BC=2,AO=BO,P是射線CO上的一個動點,∠AOC=60°,則當△PAB為直角三角形時,AP的長為____.【答案】或或1【分析】利用分類討論,當∠ABP=90°時,如圖2,由對頂角的性質可得∠AOC=∠BOP=60°,易得∠BPO=30°,易得BP的長,利用勾股定理可得AP的長;當∠APB=90°時,分兩種情況討論,情況一:如圖1,利用直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半得出PO=BO,易得△BOP為等邊三角形,利用勾股定理可得AP的長;情況二:如圖3,利用直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半可得結論.【詳解】當∠ABP=90°時(如圖2),∵∠AOC=∠BOP=60°,∴∠BPO=30°,∴OP=2OB=2,∴BP=,在直角三角形ABP中,AP=;當∠APB=90°時,分兩種情況,情況一,(如圖1),∵AO=BO,∴PO=BO,∵∠AOC=60°,∴∠BOP=60°,∴△BOP為等邊三角形,∴BP=OB=1,∵AB=BC=2,∴AP=;情況二,如圖3,∵AO=BO,∠APB=90°,∴PO=AO,∵∠AOC=60°,∴△AOP為等邊三角形,∴AP=AO=1,故答案為:或或1..【點睛】本題主要考查了勾股定理,等邊三角形的判定及性質,含30°直角三角形的性質和直角三角形斜邊的中線,分類討論,數形結合是解答此題的關鍵.12.(2023春·江西鷹潭·八年級校考階段練習)如圖,在中,已知,,.,在直線上.現將在直線上進行平移,當為直角三角形時,的長為.【答案】或或【分析】先進行分類討論,通過平移的性質可知,,最后通過所對直角邊是斜邊的一半和等邊三角形答性質即可求解.【詳解】∵,,,∴,,如圖,當在的左側,且時,

∵為直角三角形,∴,∴,∴,∴;如圖,當在線段上,且時,即為直角三角形,∴,∴;如圖,當在線段上,且時,

即為直角三角形,∴,∵,∴,∴為等邊三角形,∴,故答案為:或或.【點睛】此題考查平移和特殊三角形的性質,解題關鍵是熟練掌握平移的性質和等邊三角形的性質和判定.13.(2022秋·四川成都·八年級校考期中)如圖,四邊形是一張長方形紙片,將其放在平面直角坐標系中,使得點與坐標原點重合,點、分別在軸、軸的正半軸上,點的坐標為,的坐標為,現將紙片沿過點的直線折疊,使頂點落在線段上的點處,折痕與軸的交點記為.(1)求點的坐標和的大小;(2)在軸正半軸上是否存在點,滿足,若存在,求出點坐標,若不存在請說明理由;(3)點在直線上,且為等腰三角形,請直接寫出點的坐標.【答案】(1),;(2);(3),,,.【分析】(1)先求解,,可得,,從而可得,如圖,取的中點,連接,而,再證明為等邊三角形,可得答案;(2)先證明,,可得,求解,可得為,過作交x軸于Q,設,可得.,從而可得答案;(3)由為,設,而,可得,再分三種情況討論即可.【詳解】(1)解:∵點的坐標為,的坐標為,∴,,∴,,∴,如圖,取的中點,連接,而,∴,∴為等邊三角形,∴.(2)解:∵折疊,,∴,,∴,,∴,∴,設為,∴,解得:,∴為,過作交x軸于Q,設,代入,∴,解得:,得.令,則∴(3)解:∵為,設,而,∴,當時,,解得:,∴,當時,∴,解得:,(舍去),∴,當時,∴,解得:,∴或,綜上:,,,.【點睛】本題考查的是坐標與圖形,直角三角形斜邊上的中線的性質,軸對稱的性質,利用待定系數法求解一次函數的解析式,一次函數的性質,含的直角三角形的性質,二次根式的混合運算,勾股定理的應用,利用因式分解的方法解一元二次方程,本題的綜合程度高,難度較大,對學生的計算能力要求高.14.(2023秋·浙江杭州·八年級校聯考期末)如圖,在平面直角坐標系中,O是坐標原點,長方形的頂點A、B分別在x軸與y軸上,已知,,點D為y軸上一點,其坐標為,點P從點A出發以每秒1個單位的速度沿線段的方向運動,當點P與點B重合時停止運動.(1)當點P與點C重合時,求直線的函數解析式;(2)設運動時間為t秒.當點P在運動過程中,①求的面積S關于t的函數解析式;②是否存在等腰三角形?若存在,請求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.【答案】(1)(2)①;②存在等腰三角形,點P的坐標為或或.【分析】(1)求出,用待定系數法可得直線的函數解析式為;(2)①當,即在上時,;當,即在上時,;②,,知在上時,不可能是等腰三角形,當在上時,,,,分三種情況:若時,,當時,,當時,,分別解方程可得答案.【詳解】(1)解:,,四邊形是長方形,,當點與點重合時,設直線的函數解析式為,把,代入得:,解得,直線的函數解析式為;(2)解:①當,即在上時,如圖:;當,即在上時,如圖:,;②存在等腰三角形,理由如下:如圖:,,,在上時,不可能是等腰三角形,當在上時,,,,若時,,解得(舍去)或,;當時,,解得或(舍去),;當時,,解得,;綜上所述,點的坐標為或或.【點睛】本題考查一次函數的應用,涉及待定系數法,三角形面積,等腰三角形等知識,解題的關鍵是分類討論思想的應用.15.(2022春·四川成都·八年級校考階段練習)如圖,平面直角坐標系中,直線交軸于點,交軸于點,點是線段上一動點(不與點重合),過點作于點.(1)當點是中點時,求的面積;(2)連接,若平分,求此時點的坐標;(3)平分,在軸上有一動點,橫坐標為,過點作直線軸,與線段有交點,求的取值范圍;(4)平分,為軸上動點,為等腰三角形,求坐標.【答案】(1)(2)(3)(4)點的坐標為或或或【分析】(1)連接,先求出點,點,可得,,由勾股定理可求的長,由面積法可求的長,由勾股定理可求的長,即可求解;(2)由“”可證≌,可得,,由勾股定理可求的值,即可求點坐標;(3)由得,若平分,P(,0),由面積法可的長,由勾股定理可求的長,即可得的取值范圍;(4)分、、三種情況,利用勾股定理列出方程,分別求解即可.【詳解】(1)解:如圖,連接,直線交軸于點,交軸于點,點,點,,,,點是中點,,,,,;(2)如圖,連接,平分,,又,,≌,,,,,,,;(3)過點作軸于點.由得,=,,-=,∴,=,=,的取值范圍;(4)設點,過點作軸于點,則,同理可得:,,當時,即,解得或舍去;當時,同理可得;當時,同理可得或,故點的坐標為或或或.【點睛】本題是一次函數綜合題,考查了待定系數法求解析式,全等三角形的判定和性質,等腰三角形的性質,勾股定理等知識,利用分類討論思想解決問題是本題的關鍵.16.(2023春·吉林長春·八年級校考階段練習)如圖,在的正方形網格中,每個小正方形的邊長為1個單位長度,存在線段,端點A,B均落在格點上,構建如圖所示平面直角坐標系.(1)直接寫出點A,B的坐標:A(______,______),

B(______,______);(2)請在網格中找到點C,連接,,使為等腰直角三角形,此時點C的坐標為______;(3)如圖所示,網格中(包括網格的邊界)存在點P,點P的橫縱坐標均為整數,連接,,得到銳角,且為等腰三角形,則滿足條件的點P有_____個.【答案】(1)0;1;1;(2)或或(3)4【分析】(1)根據圖中A、B點的位置,寫出點A、B的坐標即可;(2)根據題意畫出圖形,寫出點C的坐標即可;(3)畫出圖形找出符合條件的點P,得出答案即可.【詳解】(1)解:點A,B的坐標分別為:,;故答案為:0;1;1;.(2)解:當點B為直角頂點時,點C的坐標為;當點A為直角頂點時,點C的坐標為或;故答案為:或或.(3)解:如圖所示:滿足條件的點P有4個.故答案為:4.【點睛】本題主要考查了在網格中畫等腰三角形,坐標與圖形,解題的關鍵是熟練掌握等腰三角形的定義,數形結合.17.(2023秋·浙江金華·八年級校聯考階段練習)在平面直角坐標系中,點A的坐標為(-1,0),點B是直線上的動點,連接AB,設點B的橫坐標為.(1)如圖1,當時,以AB為直角邊在AB下方作等腰直角三角形ABC,使,求點C的坐標.(2)如圖2,把線段AB繞點A順時針旋轉得到線段AD,當點B在直線上運動時,點D也隨之運動,連接OD,求AOD的面積(用含的代數式表示).(3)在圖3中以AB為直角邊作等腰直角三角形ABE,當點E落在直線上時,求的值.【答案】(1)(2)(3)的值為或或?3或8或9【分析】(1)如圖1,過作一條平行與軸的直線,作于,于,證明,有,,進而可表示的坐標;(2)如圖2,過作一條平行與軸的直線,作于,于,連接,可證,進而可得點坐標,表示出面積即可;(3)①當時,,如圖①,根據三角形全等可得,點坐標,將坐標代入中,計算求解即可;當時,,如圖②,當時,,如圖③,求解方法同①.【詳解】(1)解:∵∴如圖1,過作一條平行與軸的直線,作于,于,∴∴,∵,,∴在和中∵∴∴,∴.(2)解:如圖2,過作一條平行與軸的直線,作于,于,連接,∴,∴,同(1)可知∴,∴∴當時,;當時,;∴.(3)解:①當時,,如圖①,由(2)可知,將點、分別代入得和解得和;②當時,,如圖②,由(2)可知,將點、分別代入得和解得和;③當時,,如圖③,由(2)可知,將點、分別代入得和解得和綜上所述,的值為或或或或.【點睛】本題考查了一次函數與幾何綜合,旋轉的性質,等腰直角三角形的性質,三角形全等的判定與性質.解題的關鍵在于分情況求解.18.(2023秋·四川成都·八年級校考期末)如圖,在平面直角坐標系內,點O為坐標原點,經過A(-2,6)的直線交x軸正半軸于點B,交y軸于點C,OB=OC,直線AD交x軸負半軸于點D,若△ABD的面積為27.(1)求直線AD的解析式;(2)橫坐標為m的點P在AB上(不與點A,B重合),過點P作x軸的平行線交AD于點E,設PE的長為y(y≠0),求y與m之間的函數關系式并直接寫出相應的m的取值范圍;(3)在(2)的條件下,在x軸上是否存在點F,使△PEF為等腰直角三角形?若存在求出點F的坐標,若不存在,請說明理由.【答案】(1)y=2x+10;(2)y=m+3(-2<m<4);(3)存在,點F的坐標為(,0)或(-,0)或(-,0)【分析】(1)根據直線AB交x軸正半軸于點B,交y軸于點C,OB=OC,設出解析式為y=-x+n,把A的坐標代入求得n的值,從而求得B的坐標,再根據三角形的面積建立方程求出BD的值,求出OD的值,從而求出D點的坐標,直接根據待定系數法求出AD的解析式;(2)先根據B、A的坐標求出直線AB的解析式,將P點的橫坐標代入直線AB的解析式,求出P的總坐標,將P點的總坐標代入直線AD的解析式就可以求出E的橫坐標,根據線段的和差關系就可以求出結論;(3)要使△PEF為等腰直角三角形,分三種情況分別以點P、E、F為直角頂點,根據等腰直角三角形的性質求出(2)中m的值,就可以求出F點的坐標.【詳解】(1)∵OB=OC,∴設直線AB的解析式為y=-x+n,∵直線AB經過A(-2,6),∴2+n=6,∴n=4,∴直線AB的解析式為y=-x+4,∴B(4,0),∴OB=4,∵△ABD的面積為27,A(-2,6),∴S△ABD=×BD×6=27,∴BD=9,∴OD=5,∴D(-5,0),設直線AD的解析式為y=ax+b,∴,解得.∴直線AD的解析式為y=2x+10;(2)∵點P在AB上,且橫坐標為m,∴P(m,-m+4),∵PE∥x軸,∴E的縱坐標為-m+4,代入y=2x+10得,-m+4=2x+10,解得x=,∴E(,-m+4),∴PE的長y=m-=m+3;即y=m+3,(-2<m<4),(3)在x軸上存在點F,使△PEF為等腰直角三角形,①當∠FPE=90°時,如圖①,有PF=PE,PF=-m+4PE=m+3,∴-m+4=m+3,解得m=,此時F(,0);②當∠PEF=90°時,如圖②,

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