平面直角坐标系中等腰三角形的存在性(尺规作图法)

对于等腰三角形的存在性,首先考虑的就是分类讨论,如▲ABC是等腰三角形,则若以A为顶点,则有AB=AC,若以B为顶点,则BA=BC,若以C为顶点,则CA=CB。由于七年级的学生尚未学过距离公式,因此我们可以借助尺规作图法,结合一线三直角模型讨论等腰三角形的存在性。
首先让我们先讨论下平面直角坐标系中点的求法:如图1,我们往往可以通过过点A向x轴或y轴做垂线,从而求得点的坐标。如图2,将OA绕点O逆时针旋转90°,如何求得点B的坐标呢?这时就需要借助“一线三直角”这个基本模型解决问题。
如下图,我们通过作垂线,构造全等三角形,从而达到线段的转化。
如图,通过向坐标轴做垂线,构造了▲BOE≌▲AOD,利用BE=OD,OE=AD,得到点B的坐标。这也是我们常见的添线方法。
解法分析:线段OA绕点O旋转90°,有两种情况,分别是OA绕点A顺时针选择90°或逆时针旋转90°,再利用“一线三直角模型”构造全等三角形求得点B坐标。
解法分析:本题再例1的基础上新增加了等腰直角三角形的背景,以OB为直角边,有两种情况,分别是∠BOD为90°,∠DBO=90°两种情况,再构造一线三直角模型求点坐标。
解法分析:本题是等腰三角形的存在性问题,限定了以AB为腰,且C点在坐标轴上,因此我们可以借助尺规作图法画出符合条件的C点坐标。即当AC=AB时,以A为圆心,AB为半径画弧,找到与坐标轴的交点;当BC=AB时,以B为圆心,AB为半径画弧,再次找到与坐标轴的交点即可。
解法分析:本题是等腰三角形的存在性问题,分三种情况进行讨论:①AB=AP,②AB=BP,③AP=BP,特别地第三种情况,P在AB的垂直平分线上。根据线段之间的等量关系,求出P点坐标,再计算▲PAB的面积。
解法分析:本题是等腰直角三角形的存在性问题,分三种情况进行讨论:①AB=AC,∠A=90°,②AB=BC,∠B=90°③AC=BC,∠C=90°。不仅需要尺规作图画圆外,还可以通过作直角顶点的垂线,使其与圆相交,从而确定点的坐标。本题是有方格存在的情况,因此可以通过画图确定,如果没有方格,可以同例2的解法,构造一线三直角模型求解。
解法分析:本题是全等三角形的存在性问题,根据对称性可以确定第3问Q点的坐标,数形结合。
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