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探求等腰三角形的第三点

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等腰三角形是一类特殊的三角形,在初中数学中有着十分重要的地位,它所蕴涵的几何性质倍受命题人的青睐,本文就近年来在中考试题中出现的“已知等腰三角形的两个顶点,探求在一定条件下的第三点”,在方法上作探讨,以期同学们以后遇到类似问题时能缜密思考,避免漏解。

一、相关知识回顾

1,等腰三角形的定义:有两边相等的三角形是等腰三角形。

2,线段垂直平分线的性质:线段垂直平分线上任何一点到这条线段两端点距离相等。

二、已知等腰三角形两个顶点,探求第三点的位置所在已知线段AB,求作一点C,使AABC为等腰三角形。

由等腰三角形的定义可知:点C在以点A为圆心,AB为半径的圆上或在以点B为圆心,BA为半径的圆上(与直线AB的交点除外)。

由线段垂直平分线的性质可知:点C在线段AB的垂直平分线上(与AB的交点除外)。

由此可得:点C只能在以上述作法的两个圆上或AB的垂直平分线上(与AB的交点除外),如图1虚线部分。

三、中考试题分析

例l (2005年山东省东营市)如图2,在直角坐标系中,O为坐标原点,已知点A(1,1),在X轴上确定点P,使AOP为等腰三角形,则符合条件的点P的个数共有(

)。

(A)4个

(B)3个

(C)2个

(D)1个

析解:已知点A与O是等腰三角形的两个顶点,在X轴上寻找满足条件的点P可按如下方法:

如图3,(1)以A为圆心,AO为半径画圆,与X轴有异于点O的一点,记为Pl;以O为圆心,OA为半径画弧,与X轴有两个交点,记为P2、P3;

(2)线段OA的垂直平分线与X轴有一个交点,记为P4。

综上可得:符合条件的点P共有4个,故选A。

例2(2007年重庆市)已知,如图4,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,四边形OABC是矩形,点A、C的坐标分别为A(10,0)、C(0,4),点D是OA的中点,点P在BC边上运动,当ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为_____________。

析解:易知,点D与O是等腰三角形的两个顶点,在边BC上寻找满足条件的点P可按如下方法:

如图5,(1)以O为圆心,OD(长为5)为半径画圆,与BC边有一个交点,记为P1;以D为圆心,DO为半径画圆,与BC边有两个交点,记为P2、P3,由已知结合勾股定理等知识可算得:P1(3,4)、P2(2,4)、P3(8,4)。

(2)线段OD的垂直平分线与边BC的交点P4,但此时等腰三角形的腰长不等于5,不合题意。

因此符合条件的点共有3个,其坐标分别是(3,4)、(2,4)、(8,4)。

例3 (2001年江苏省徐州市)边长为2的正方形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图6所示,在平面内找点P,使APAB、APBC、APCD、APDA同时为等腰三角形,这样的点P有几个?作出这些点(保留作图痕迹,不写作法),并写出它们的坐标(不必写出解答过程)。

析解:(1)如图7,以AD为等腰三角形的底,而X轴为AD的垂直平分线,所以所求的点P必在X轴上。

以点A为圆心,AB长为半径画圆,与X轴有两个交点,记为P1,P2,由AD∥BC且AB=CD可推知,P1,P2两点符

(3)若AB(或CD)与AD(或BC)同时为等腰三角形的底,则它们的垂直平分线的交点为坐标原点,易知点P9(O,0)也符合要求

综上可知:符合条件的点P有9个,坐标见上,作图略。