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一线三等角模型在二次函数垂直问题中的应用

 妍小青 2021-07-19

    在二次函数中常常出现这样的问题“矩形的存在性问题”、“直角三角形的存在性问题”以及“在抛物线上找一点P,使得PE⊥PQ”的问题,这些问题虽然问法不同,但其本质是相同的,即根据垂直的条件,求出相应的点的坐标。而解决这类问题常用的方法就是构造一线三等角中的垂直模型,通过构造相似,利用比例线段或等角的三角比解决问题

如图,是常见的平面直角坐标系中的一线三等角模型,根据直角三角形的位置以及已知的等角,有这样几种不同的添线方法。当在坐标系中遇到直角三角形(或垂直关系时),可构造K型相似:过直角顶点作水平线(或铅垂线),过另外两个顶点作该水平线(或铅垂线)的垂线,即可形成K型相似(全等),进而运用锐角三角比或相似三角形列方程解题,如果坐标系中出现等腰直角三角形或正方形的存在性问题,则可以通过构建一线三等角模型构造全等三角形,如下图所示.

    问题1:直角三角形的存在性问题

解法分析:对于本题第2问中的角相等问题,可通过构造直角三角形,借助等角的三角比相等进行解决;本题第3问中以AE为直角边构造直角三角形,进行分类,即∠EAP=90°或∠AEP=90°,然后借助K型相似解决问题。

         问题2:等腰直角三角形的存在性问题

解法分析:本题的背景虽然是阅读理解,但是抓住∠CEF=90°及“特征角”的定义后,即可得到△CEF是等腰直角三角形,借助K型图,构造两个全等的直角三角形.

 问题3:直线互相垂直问题

解法分析:本题的解题背景虽然是在图形运动的背景下,但是遇到垂直问题,还是构造K型相似进行解决。

问题4:相似三角形的存在性问题

解法分析:本题的解题背景是三角形的相似存在性问题,由于△AOC是直角三角形,因此△BCP必是直角三角形,分类讨论后,产生两种情况,即∠BCP=90°或∠BPC=90°。由于需要求出点P的坐标,因此,可以利用K型相似构建一线三等角模型,利用AO:OC=1:3,建立等量关系.

二次函数中的垂直问题 学习单

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