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压轴题“一题精讲”(六):等腰三角形的存在性

等腰三角形的存在性问题是压轴题中常见的一种类型。问题解决的方法主要有以下两类:

1、寻找与目标等腰三角形(B)相似的已知等腰三角形(A),其中这个等腰三角形(A)的三边中有某些别是已知的或某些角的三角比是确定的,对等腰三角形(A)进行分类讨论,以此简化运算。如2016年上海中考25题(2)问:

如2021年上海宝山期中24题(2)问:

2、直接对目标等腰三角形进行分类讨论,借助相似三角形、锐角三角比或勾股定理得途径助力问题解决。而此类问题的难度也相应增大。涉及的典型问题如下表:

一线三等角模型中的等腰三角形存在性问题

2021崇明一模25(3)

2021虹口一模25(3)

2021长宁二模25(3)

2021浦东二模25(2)

2022闵行一模25(3)

2020宝山期中25(3)

2021.11各区县期中考试:等腰三角形存在性

(1)本题的第一问是整道题的关键,帮助梳理出题目中所蕴含的两个基本图形,以及线段间的比例关系。由于图中有一个菱形和一个平行四边形,因此蕴含着丰富的线段平行的信息。如图(a),由BE//CF,可以得到一组BE-CF-A型基本图形,并且BE是△ACF的中位线;如图(b),由BE//CF,可以得到一组BE-CF-X型基本图形,并且CH=2BH,这些数量关系贯穿整道题,是问题解决的关键。

最后借助EF⊥BC的特殊位置关系,利用射影定理求出AE的长。

(2)本题的第二问的背景增加了圆的背景,其中第①问是建立函数关系,可以借助发现(构造)直角三角形,建立函数关系式。

第二种解法是联结OB后,得到了和(1)相似的A/X型基本图形,从而有效地建立了函数关系式。

(3)本题的第二问的背景增加了圆的背景,其中第②问是等腰三角形的存在性问题。由于是以DG为腰,因此需要分类讨论:当DG=EG时,联结OG后,通过证明OG是梯形的中位线,从而得到OG=OE,得到了y与x的另一层函数关系。

当DG=DE时,则可以充分利用圆的性质助力问题解决。解法1利用四点共圆。通过证明△DEG∽△CHF,得到△CHF为等腰三角形,从而得到CF=CH,解出AE的值。

解法2通过构造“筝形”形成解题思路。然后采用代数法,将DE、DG分别用不同的代数式表示,联立求解。此问题重点在于求DG的代数式,不妨将DG表示为DG=DC-CG。

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