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存在性问题,抛物线、对称、旋转、手拉手、等边△

 当以读书通世事 2023-06-08 发布于甘肃

图片【求解】

(1)将A、B、C三点坐标代入抛物线方程,可求得:y= x²-2x-3

所以对称轴:x=1

(2)

图片

△BCD沿BD翻折△BC'D,且点C'在对称轴上,

根据对称性,△BCD≌△BC'D

所以BC=BC'

连接CC',根据对称性(抛物线对称轴),BC'=CC'

所以△BCC'是等边三角形。

这是这一问的题眼所在

在Rt△C'MB中,BC'=BC=4,∠C'BM=60°,

所以C'M=BC*sin∠C'BM= 2√3

所以点C'坐标(1,2√3),点D坐标,这里不再计算直接给出(1,2√3/3)

(3)

这里分为两种情况讨论

①当等边△CPQ在x轴上方

图片

在(2)中我们已经证得△BCC'为等边△,而△CPQ也是等边△,这俩三角形共顶点C,故构成手拉手模型。

连接BQ、C'Q,则有△BCQ≌△C'CP

简单证明如下:

∠BCQ+∠C'CQ=60°,∠C'CP+∠C'CQ=60°,所以∠BCQ=∠C'CQ

而BC=C'C,QC=PC

所以俩三角形全等。

所以BQ=C'P,而PC=QC,QC=BQ(抛物线对称轴

所以C'P = PC,△C'PC是等腰三角形。

根据对称性,BP是等边△BCC'底边CC'的垂直平分线(当然三线合一),

所以此时直线BP的方程:斜率=tan30°=√3/3,过点B(-1,0)

直接写出其方程y=x√3/3 + √3/3

②当等边△CPQ在x轴上方

图片

注意看:此时P、Q两点实际是互换位置的。

依然是两个等边三角形共顶点,构成手拉手模型。

连接BP,C'Q,

则△BCP≌△C'CQ,此处证明就略掉(各位网友可以自己尝试下,也可以直接用手拉手模型的结论)

所以 BP = C'Q,CC'Q=CBP

显然直线BP和直线BP’关于x轴对称(与x轴夹角相同,分居x轴两侧,且都过点B)

直接写出其方程y=-x√3/3 - √3/3

【小结】

三角形关于某直线对称,形成全等三角形。对称点连线垂直对称轴。

两个等边三角形共顶点构成手拉手,旋转过程中,有一对全等三角形。

存在性问题,须注意多种情况的考虑。

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