抛物线上因动点产生的平行四边形、梯形问题问题
中考数学压轴题---因动点产生的梯形问题[含答案]
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因动点产生的梯形问题例1（2011年北京市海淀区中考模拟第24题）已知平面直角坐标系xOy中，抛物线y＝ax2－(a＋1)x与直线y＝kx 的一个公共点为A(4，8)．（1）求此抛物线和直线的解析式；（2）若点P在线段OA上，过点P作y轴的平行线交（1）中抛物线于点Q，求线段PQ长度的最大值；（3）记（1）中抛物线的顶点为M，点N在此抛物线上，若四边形AOMN恰好是梯形，求点N的坐标及梯形AOMN 的面积．备用图答案（1）抛物线的解析式为y＝x2－2x，直线的解析式为y＝2x．（2）如图1，当P为OA的中点时，PQ的长度取得最大值为4．（3）如图2，如果四边形AOMN是梯形，那么点N的坐标为(3，3)，梯形AOMN的面积为9．图1 图2例2（2011年义乌市中考第24题）已知二次函数的图象经过A（2，0）、C(0，12) 两点，且对称轴为直线x＝4，设顶点为点P，与x轴的另一交点为点B．（1）求二次函数的解析式及顶点P的坐标；（2）如图1，在直线y＝2x上是否存在点D，使四边形OPBD为等腰梯形？若存在，求出点D的坐标；若不存在，请说明理由；（3）如图2，点M是线段OP上的一个动点（O、P两点除外），以每秒2个单位长度的速度由点P向点O 运动，过点M作直线MN//x轴，交PB于点N．将△PMN沿直线MN对折，得到△P1MN．在动点M的运动过程中，设△P1MN 与梯形OMNB的重叠部分的面积为S，运动时间为t秒，求S关于t的函数关系式．图1 图2满分解答（1）设抛物线的解析式为2(4)y a x k =-+，代入A （2，0）、C (0，12) 两点，得40,1612.a k a k +=⎧⎨+=⎩ 解得1,4.a k =⎧⎨=-⎩所以二次函数的解析式为22(4)4812y x x x =--=-+，顶点P 的坐标为（4，－4）． （2）由2812(2)(6)y x x x x =-+=--，知点B 的坐标为（6，0）．假设在等腰梯形OPBD ，那么DP ＝OB ＝6．设点D 的坐标为(x ，2x )．由两点间的距离公式，得22(4)(24)36x x -++=．解得25x =或x ＝－2．如图3，当x ＝－2时，四边形ODPB 是平行四边形． 所以，当点D 的坐标为(52，54)时，四边形OPBD 为等腰梯形．图3 图4 图5（3）设△PMN 与△POB 的高分别为PH 、PG ．在Rt △PMH 中，2PM t =，PH MH t ==．所以'24P G t =-．在Rt △PNH 中，PH t =，1122NH PH t ==．所以32MN t =．① 如图4，当0＜t ≤2时，重叠部分的面积等于△PMN 的面积．此时2133224S t t t =⨯⋅=．②如图5，当2＜t ＜4时，重叠部分是梯形，面积等于△PMN 的面积减去△P ′DC 的面积．由于2''P DC PMN S P G S PH ⎛⎫= ⎪⎝⎭△△，所以222'2433(24)44P DCt S t t t -⎛⎫=⨯=- ⎪⎝⎭△．此时222339(24)1212444S t t t t =--=-+-．考点伸展第（2）题最好的解题策略就是拿起尺、规画图：方法一，按照对角线相等画圆．以P 为圆心，OB 长为半径画圆，与直线y ＝2x 有两个交点，一个是等腰梯形的顶点，一个是平行四边形的顶点．方法二，按照对边相等画圆．以B 为圆心，OP 长为半径画圆，与直线y ＝2x 有两个交点，一个是等腰梯形的顶点，一个是平行四边形的顶点．例3（2010年杭州市中考第24题）如图1，在平面直角坐标系xOy 中，抛物线的解析式是y ＝2114x +，点C 的坐标为(–4，0)，平行四边形OABC 的顶点A ，B 在抛物线上，AB 与y 轴交于点M ，已知点Q (x ，y )在抛物线上，点P (t ，0)在x 轴上．(1) 写出点M 的坐标；(2) 当四边形CMQP 是以MQ ，PC 为腰的梯形时． ① 求t 关于x 的函数解析式和自变量x 的取值范围；② 当梯形CMQP 的两底的长度之比为1∶2时，求t 的值．图1满分解答(1)因为AB ＝OC ＝ 4，A 、B 关于y 轴对称，所以点A 的横坐标为2．将x ＝2代入y ＝2114x +，得y ＝2．所以点M 的坐标为（0，2）．(2) ① 如图2，过点Q 作QH ⊥ x 轴，设垂足为H ，则HQ ＝y 2114x =+，HP ＝x – t ． 因为CM //PQ ，所以∠QPH ＝∠MCO ．因此tan ∠QPH ＝tan ∠MCO ，即12HQ OM HP OC ==．所以2111()42x x t +=-．整理，得2122t x x =-+-．如图3，当P 与C 重合时，4t =-，解方程21422x x -=-+-，得15x =±．如图4，当Q 与B 或A 重合时，四边形为平行四边形，此时，x ＝± 2． 因此自变量x 的取值范围是15x ≠±，且x ≠± 2的所有实数．图2 图3 图4②因为sin ∠QPH ＝sin ∠MCO ，所以HQ OMPQ CM=，即PQ HQ CM OM =． 当12PQ HQ CM OM ==时，112HQ OM ==．解方程21114x +=，得0x =（如图5）．此时2t =-． 当2PQ HQ CM OM ==时，24HQ OM ==．解方程21144x +=，得23x =±． 如图6，当23x =时，823t =-+；如图6，当23x =-时，823t =--．图5 图6 图7考点伸展本题情境下，以Q 为圆心、QM 为半径的动圆与x 轴有怎样的位置关系呢？设点Q 的坐标为21,14x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，那么222222111144QM x x x ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．而点Q 到x 轴的距离为2114x +． 因此圆Q 的半径QM 等于圆心Q 到x 轴的距离，圆Q 与x 轴相切．例 4（2010年上海市奉贤区中考模拟第24题）已知，矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图1所示，点A 的坐标为(4,0)，点C 的坐标为)20(-，，直线x y 32-=与边BC 相交于点D ． (1)求点D 的坐标；(2)抛物线c bx ax y ++=2经过点A 、D 、O ，求此抛物线的表达式；(3)在这个抛物线上是否存在点M ，使O 、D 、A 、M 为顶点的四边形是梯形？若存在，请求出所有符合条件的点M 的坐标；若不存在，请说明理由．图1满分解答(1)因为BC //x 轴，点D 在BC 上，C (0,－2)，所以点D 的纵坐标为－2．把y ＝－2代入x y 32-=，求得x ＝3．所以点D 的坐标为(3,－2)．(2)由于抛物线与x 轴交于点O 、A (4,0)，设抛物线的解析式为y ＝ax (x －4)，代入D (3,－2)，得23a =．所求的二次函数解析式为2228(4)333y x x x x =-=-． (3) 设点M 的坐标为228,33x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭． ①如图2，当OM //DA 时，作MN ⊥x 轴，DQ ⊥x 轴，垂足分别为N 、Q ．由tan ∠MON ＝tan ∠DAQ ，得228332x x x-=．因为x ＝0时点M 与O 重合，因此28233x -=，解得x ＝7．此时点M 的坐标为（7，14）．②如图3，当AM //OD 时，由tan ∠MAN ＝tan ∠DOQ ，得22823343x x x -=-． 因为x ＝4时点M 与A 重合，因此2233x -=，解得x ＝－1．此时点M 的坐标为10(1,)3-．③如图4，当DM //OA 时，点M 与点D 关于抛物线的对称轴对称，此时点M 的坐标为（1，－2）．图2 图3 图4考点伸展第（3）题的①、②用几何法进行计算，依据是两直线平行，内错角的正切相等．如果用代数法进行，计算过程比较麻烦．以①为例，先求出直线AD 的解析式，再求出直线OM 的解析式，最后解由直线OM 和抛物线的解析式组成的二元二次方程组．例5（2009年广州市中考第25题）如图1，二次函数)0(2<++=p q px x y 的图象与x 轴交于A 、B 两点，与y 轴交于点C （0，－1），△ABC 的面积为45． （1）求该二次函数的关系式；（2）过y 轴上的一点M （0，m ）作y 轴的垂线，若该垂线与△ABC 的外接圆有公共点，求m 的取值范围；（3）在该二次函数的图象上是否存在点D ，使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形？若存在，求出点D 的坐标；若不存在，请说明理由．图1满分解答（1）因为OC ＝1，△ABC 的面积为45，所以AB ＝25． 设点A 的坐标为（a ，0），那么点B 的坐标为（a ＋25，0）．设抛物线的解析式为)25)((---=a x a x y ，代入点C （0，－1），得1)25(-=+a a ．解得21-=a 或2-=a ．因为二次函数的解析式q px x y ++=2中，0<p ，所以抛物线的对称轴在y 轴右侧．因此点A 、B 的坐标分别为)0,21(-，)0,2(． 所以抛物线的解析式为123)2)(21(2--=-+=x x x x y ． （2）如图2，因为1=⋅OB OA ，12=OC ，所以OBOC OC OA =．因此△AOC ∽△COB ．所以△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形，外接圆的直径为AB ．因此m 的取值范围是45-≤m ≤45．图2 图3 图4（3）设点D 的坐标为))2)(21(,(-+x x x ． ①如图3，过点A 作BC 的平行线交抛物线于D ，过点D 作DE ⊥x 轴于E ．因为OBC DAB ∠=∠tan tan ，所以21==BO CO AE DE ．因此2121)2)(21(=+-+x x x ．解得25=x ．此时点D 的坐标为)23,25(． 过点B 作AC 的平行线交抛物线于D ，过点D 作DF ⊥x 轴于F ．因为CAO DBF ∠=∠tan tan ，所以2==AOCOBF DF ．因此22)2)(21(=--+xx x ．解得25-=x ．此时点D 的坐标为)9,25(-． 综上所述，当D 的坐标为)23,25(或)9,25(-时，以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形．考点伸展第（3）题可以用代数的方法这样解：例如图3，先求得直线BC 为121-=x y ，再根据AD //BC 求得直线AD 为4121+=x y ，由直线AD 和抛物线的解析式组成的方程组，得到点D 的坐标．例6（2009年河北省中考第26题）如图1，在Rt △ABC 中，∠C ＝90°，AC ＝3，AB ＝5．点P 从点C 出发沿CA 以每秒1个单位长的速度向点A 匀速运动，到达点A 后立刻以原来的速度沿AC 返回；点Q 从点A 出发沿AB 以每秒1个单位长的速度向点B 匀速运动．伴随着P 、Q 的运动，DE 保持垂直平分PQ ，且交PQ 于点D ，交折线QB -BC -CP 于点E ．点P 、Q 同时出发，当点Q 到达点B 时停止运动，点P 也随之停止．设P 、Q 运动的时间是t 秒（t >0）．（1）当t ＝2时，AP ＝_____，点Q 到AC 的距离是________；（2）在点P 从C 向A 运动的过程中，求△APQ 的面积S 与t 的函数关系式（不必写出t 的取值范围）；（3）在点E 从B 向C 运动的过程中，四边形QBED 能否成为直角梯形？若能，求t 的值；若不能，请说明理由； （4）当DE 经过点C 时，请直接写出t的值．图1满分解答（1）1；85． （2）如图2，作QF ⊥AC 于F ．在Rt △ABC 中，AC ＝3，AB ＝5，所以BC ＝4，4sin 5A =．在Rt △AQF 中，AQ ＝t ，4sin 5A =，所以45QF t =． 因此211426(3)22555S AP QF t t t t =⋅=-⨯=-+．（3）①如图3，当DE //QB 时，∠AQP ＝90°．在Rt △AQP 中，AP ＝3t -，AQ ＝t ，3cos 5QP A AP ==，所以335t t =-．解得98t =． ②如图4，当DE //BC 时，∠APQ ＝90°．在Rt △AQP 中，AP ＝3t -，AQ ＝t ，3cos 5AP A QP ==，所以335t t -=．解得158t =．图2 图3 图4（4）52t =或4514t =． 考点伸展第（4）题可以这样解：过点Q 作QG ⊥BC 于G ，那么2222223418(5)9555QC QG GC t t t t ⎡⎤⎛⎫=+=-+=-+ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭．①如图5，点P 由C 向A 运动，DE 经过点C ，此时PC ＝t ．由22PC QC =，得221895t t t =-+．解得52t =．②如图6，点P 由A 向C 运动，DE 经过点C ，此时PC ＝6－t ．由22PC QC =，得2218(6)95t t t -=-+．解得4514t =．情形①还可以用几何说理解答：由于CQ ＝CP ＝AQ ，所以∠QAC ＝∠QCA ．根据等角的余角相等，因此∠B ＝∠BCQ ．所以CQ ＝BQ ．于是得到Q 是AB 的中点，52t =．图5 图6。
中考压轴题分类专题讲解4---因动点产生的平行四边形问题
抛物线 C 直接向右平移 4 个单位得到平行四边形 MNN M 如图 2）； 抛物线 C 直接向左平移 4 个单位得到平行四边形 MNN M 如图 2）； 抛物线 C 先向右平移 4 个单位，再向下平移 8 个单位得到平行四边形 MNM N 如图 3）； 抛物线 C 先向左平移 4 个单位，再向下平移AOH
=
4 5
图2
所以 OH
=
3 5
，
BH
=
OB
OH
=
22 5
在 Rt△ABH 中， tan
ABO
=
AH BH
=
4 5
÷
22 5
=
2 11
3
直线
AB
的解析式为
y
=
1 2
x
+1
设点 M 的坐标为 (x,
x2
+
9 2
x
+
1)
，点
N
的坐标为
(
x,
1 2
x
+ 1)
，
那么 MN = (
x2
+
9 2
x
+ 1)
(
①如图 2，如果 AD 为矩形的边，那么 AD//QP，AD＝QP，对角线 AP＝QD
由 xD－xA＝xP－xQ，得 xQ＝－4 当 x＝－4 时，y＝a(x＋1)(x－3)＝21a 所以 Q(－4, 21a)
由 yD－yA＝yP－yQ，得 yP＝26a 所以 P(1, 26a) 由 AP2＝QD2，得 22＋(26a)2＝82＋(16a)2
中考压轴题 因动点产生的平行四边形问题 含答案
因动点产生的平行四边形问题例1 2017年成都市中考第28题如图1，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2－2ax－3a（a＜0）与x轴交于A、B两点（点A在点B的左侧），经过点A的直线l：y＝kx＋b与y轴负半轴交于点C，与抛物线的另一个交点为D，且CD＝4AC．（1）直接写出点A的坐标，并求直线l的函数表达式（其中k、b用含a的式子表示）；（2）点E是直线l上方的抛物线上的动点，若△ACE的面积的最大值为54，求a的值；（3）设P是抛物线的对称轴上的一点，点Q在抛物线上，以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形？若能，求出点P的坐标；若不能，请说明理由．图1 备用图例2 2017年陕西省中考第24题如图1，已知抛物线C：y＝－x2＋bx＋c经过A(－3,0)和B(0, 3)两点．将这条抛物线的顶点记为M，它的对称轴与x轴的交点记为N．（1）求抛物线C的表达式；（2）求点M的坐标；（3）将抛物线C平移到抛物线C′，抛物线C′的顶点记为M′，它的对称轴与x轴的交点记为N′．如果以点M、N、M′、N′为顶点的四边形是面积为16的平行四边形，那么应将抛物线C怎样平移？为什么？图1例3 2018年上海市松江区中考模拟第24题如图1，已知抛物线y＝－x2＋bx＋c经过A(0, 1)、B(4, 3)两点．（1）求抛物线的解析式；（2）求tan∠ABO的值；（3）过点B作BC⊥x轴，垂足为C，在对称轴的左侧且平行于y轴的直线交线段AB 于点N，交抛物线于点M，若四边形MNCB为平行四边形，求点M的坐标．图1例4 2017年福州市中考第21题如图1，在Rt △ABC 中，∠C ＝90°，AC ＝6，BC ＝8，动点P 从点A 开始沿边AC 向点C 以每秒1个单位长度的速度运动，动点Q 从点C 开始沿边CB 向点B 以每秒2个单位长度的速度运动，过点P 作PD334y x =+32y x =334y x =+233y x =-+3a 4AC3a 4AC 5a 5a 3a 4a11()()22E A E C EF x x EF x x ---1()2C A EF x x -21(34)2ax ax a --21325()228a x a --258a -25584a -=25a =-5a21a 21a 26a 26a 26a 16a 7a 7a =-267(1)-，3a 8a 8a 5a 11a 4a 12a =-图1(14)-，AM DN MD NP =5553a n a -=-235a n a +=235(1,)a a +3(4,)a -3(4,)a -321a a=7a =-3a AG QKGQ KD =32335a a a-=--12a =-930,3.b c c --+=⎧⎨=⎩22m -22m x -=244m y =-+244m -2311(4)2248m m m m -=-1,164 3.c b c =⎧⎨-++=⎩92b =2912y x x =-++4sin sin 5AOH OBC ∠=∠=4sin 5AH OA AOH =⋅∠=35OH =225BH OB OH =-=4222tan 5511AH ABO BH ∠==÷=112y x =+29(,1)2x x x -++1(,1)2x x +2291(1)(1)422MN x x x x x=-++-+=-+9(1,)227x =±9(1,)211(3,)257(27,)--57(27,)++思路点拨1．菱形PDBQ必须符合两个条件，点P在∠ABC的平分线上，PQ//AB．先求出点P 运动的时间t，再根据PQ//AB，对应线段成比例求CQ的长，从而求出点Q的速度．2．探究点M的路径，可以先取两个极端值画线段，再验证这条线段是不是点M的路径．满分解答（1）QB＝8－2t，PD＝43t．（2）如图3，作∠ABC的平分线交CA于P ，过点P作PQ//AB交BC于Q，那么四边形PDBQ是菱形．过点P作PE⊥AB，垂足为E，那么BE＝BC＝8．在Rt△ABC中，AC＝6，BC＝8，所以AB＝10．在Rt△APE中，23cos5AEAAP t===，所以103t=．当PQ//AB时，CQ CPCB CA=，即106386CQ-=．解得329CQ=．所以点Q的运动速度为321016 9315÷=．（3）以C为原点建立直角坐标系．如图4，当t＝0时，PQ的中点就是AC的中点E(3，0)．如图5，当t＝4时，PQ的中点就是PB的中点F(1，4)．直线EF的解析式是y＝－2x＋6．如图6，PQ的中点M的坐标可以表示为（62t-，t）．经验证，点M（62t-，t）在直线EF上．所以PQ的中点M的运动路径长就是线段EF的长，EF＝25．图3图4 图5 图6考点伸展第（3）题求点M的运动路径还有一种通用的方法是设二次函数：当t＝2时，PQ的中点为(2，2)．设点M的运动路径的解析式为y＝ax2＋bx＋c，代入E(3，0)、F(1，4)和(2，2)，得930,4,42 2.a b ca b ca b c++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解得a＝0，b＝－2，c＝6．所以点M的运动路径的解析式为y＝－2x＋6．例5 2017年烟台市中考第26题如图1，在平面直角坐标系中，已知矩形ABCD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、D(3, 4)．以A为顶点的抛物线y＝ax2＋bx＋c过点C．动点P从点A出发，沿线段AB向点B运动，同时动点Q从点C出发，沿线段CD向点D运动．点P、Q的运动速度均为每秒1个单位，运动时间为t秒．过点P作PE⊥AB交AC于点E．（1）直接写出点A的坐标，并求出抛物线的解析式；（2）过点E作EF⊥AD于F，交抛物线于点G，当t为何值时，△ACG的面积最大？最大值为多少？（3）在动点P、Q运动的过程中，当t为何值时，在矩形ABCD内（包括边界）存在点H，使以C、Q、E、H为顶点的四边形为菱形？请直接写出t的值．图1动感体验请打开几何画板文件名“12烟台26”，拖动点P 在AB 上运动，可以体验到，当P 在AB 的中点时，△ACG 的面积最大．观察右图，我们构造了和△CEQ 中心对称的△FQE 和△ECH ′，可以体验到，线段EQ 的垂直平分线可以经过点C 和F ，线段CE 的垂直平分线可以经过点Q 和H ′，因此以C 、Q 、E 、H 为顶点的菱形有2个．请打开超级画板文件名“12烟台26”，拖动点P 在AB 上运动，可以体验到，当P 在AB 的中点时，即t ＝2，△ACG 的面积取得最大值1．观察CQ ，EQ ，EC 的值，发现以C 、Q 、E 、H 为顶点的菱形有2个．点击动画按钮的左部和中部，可得菱形的两种准确位置。
初三数学专题动点问题
因动点产生的平行四边形问题1、如图，已知抛物线y＝－x2＋bx＋c经过A(0, 1)、B(4, 3)两点．（1）求抛物线的解析式；（2）求tan∠ABO的值；（3）过点B作BC⊥x轴，垂足为C，在对称轴的左侧且平行于y轴的直线交线段AB 于点N，交抛物线于点M，若四边形MNCB为平行四边形，求点M的坐标．2、如图，在平面直角坐标系中，已知矩形ABCD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、D(3, 4)．以A为顶点的抛物线y＝ax2＋bx＋c过点C．动点P从点A出发，沿线段AB向点B运动，同时动点Q从点C出发，沿线段CD向点D运动．点P、Q的运动速度均为每秒1个单位，运动时间为t秒．过点P作PE⊥AB交AC于点E．（1）直接写出点A的坐标，并求出抛物线的解析式；（2）过点E作EF⊥AD于F，交抛物线于点G，当t为何值时，△ACG的面积最大？最大值为多少？（3）在动点P、Q运动的过程中，当t为何值时，在矩形ABCD内（包括边界）存在点H，使以C、Q、E、H为顶点的四边形为菱形？请直接写出t的值．3、已知平面直角坐标系xOy （如图），一次函数334y x =+的图象与y 轴交于点A ，点M 在正比例函数32y x =的图象上，且MO ＝MA ．二次函数 y ＝x 2＋bx ＋c 的图象经过点A 、M ．（1）求线段AM 的长；（2）求这个二次函数的解析式；（3）如果点B 在y 轴上，且位于点A 下方，点C 在上述二次函数的图象上，点D 在一次函数334y x =+的图象上，且四边形ABCD 是菱形，求点C 的坐标．4、将抛物线c 1：233y x =-+沿x 轴翻折，得到抛物线c 2，如图所示．（1）请直接写出抛物线c 2的表达式；（2）现将抛物线c 1向左平移m 个单位长度，平移后得到新抛物线的顶点为M ，与x 轴的交点从左到右依次为A 、B ；将抛物线c 2向右也平移m 个单位长度，平移后得到新抛物线的顶点为N ，与x 轴的交点从左到右依次为D 、E ．①当B 、D 是线段AE 的三等分点时，求m 的值；②在平移过程中，是否存在以点A 、N 、E 、M 为顶点的四边形是矩形的情形？若存在，请求出此时m 的值；若不存在，请说明理由．5、如图1，抛物线23y ax ax b =-+经过A （－1，0），C （3，2）两点，与y 轴交于点D ，与x 轴交于另一点B 。
二次函数-因动点产生的梯形问题典型例题
二次函数-因动点产生的梯形问题【例1】已知直线y ＝3x －3分别与x 轴、y 轴交于点A ，B ，抛物线y ＝ax 2＋2x ＋c 经过点A ，B ．（1）求该抛物线的表达式，并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标；（2）记该抛物线的对称轴为直线l ，点B 关于直线l 的对称点为C ，若点D 在y 轴的正半轴上，且四边形ABCD 为梯形．①求点D 的坐标；②将此抛物线向右平移，平移后抛物线的顶点为P ，其对称轴与直线y ＝3x －3交于点E ，若73tan =∠DPE ，求四边形BDEP 的面积． 图1思路点拨1．这道题的最大障碍是画图，A 、B 、C 、D 四个点必须画准确，其实抛物线不必画出，画出对称轴就可以了．2．抛物线向右平移，不变的是顶点的纵坐标，不变的是D 、P 两点间的垂直距离等于7． 3．已知∠DPE 的正切值中的7的几何意义就是D 、P 两点间的垂直距离等于7，那么点P 向右平移到直线x ＝3时，就停止平移．满分解答（1）直线y ＝3x －3与x 轴的交点为A (1，0)，与y 轴的交点为B (0,－3)． 将A (1，0)、B (0,－3)分别代入y ＝ax 2＋2x ＋c ， 得20,3.a c c ++=⎧⎨=-⎩ 解得1,3.a c =⎧⎨=-⎩ 所以抛物线的表达式为y ＝x 2＋2x －3． 对称轴为直线x ＝－1，顶点为(－1,－4)．（2）①如图2，点B 关于直线l 的对称点C 的坐标为(－2,－3)． 因为CD //AB ，设直线CD 的解析式为y ＝3x ＋b ， 代入点C (－2,－3)，可得b ＝3．所以点D 的坐标为（0，3）．②过点P 作PH ⊥y 轴，垂足为H ，那么∠PDH ＝∠DPE ．由73tan =∠DPE ，得3tan 7PH PDH DH ∠==．而DH ＝7，所以PH ＝3．因此点E 的坐标为（3，6）．所以1()242BDEP S BD EP PH =+⋅=梯形．图2 图3考点伸展第（2）①用几何法求点D 的坐标更简便： 因为CD //AB ，所以∠CDB ＝∠ABO ．因此13BC OA BD OB ==．所以BD ＝3BC ＝6，OD ＝3．因此D （0，3）．【例2】如图1，把两个全等的Rt △AOB 和Rt △COD 方别置于平面直角坐标系中，使直角边OB 、OD 在x 轴上．已知点A (1，2)，过A 、C 两点的直线分别交x 轴、y 轴于点E 、F ．抛物线y ＝ax 2＋bx ＋c 经过O 、A 、C 三点．（1）求该抛物线的函数解析式；（2）点P 为线段OC 上的一个动点，过点P 作y 轴的平行线交抛物线于点M ，交x 轴于点N ，问是否存在这样的点P ，使得四边形ABPM 为等腰梯形？若存在，求出此时点P 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）若△AOB 沿AC 方向平移（点A 始终在线段AC 上，且不与点C 重合），△AOB 在平移的过程中与△COD 重叠部分的面积记为S ．试探究S 是否存在最大值？若存在，求出这个最大值；若不存在，请说明理由．图1思路点拨1．如果四边形ABPM 是等腰梯形，那么AB 为较长的底边，这个等腰梯形可以分割为一个矩形和两个全等的直角三角形，AB 边分成的3小段，两侧的线段长线段．2．△AOB 与△COD 重叠部分的形状是四边形EFGH ，可以通过割补得到，即△OFG 减去△OEH ．3．求△OEH 的面积时，如果构造底边OH 上的高EK ，那么Rt △EHK 的直角边的比为1∶2．4．设点A ′移动的水平距离为m ，那么所有的直角三角形的直角边都可以用m 表示．满分解答（1）将A (1，2)、O (0，0)、C (2，1)分别代入y ＝ax 2＋bx ＋c ，得2,0,42 1.a b c c a b c ++=⎧⎪=⎨⎪++=⎩解得32a =-，72b =，0c =． 所以23722y x x =-+． （2）如图2，过点P 、M 分别作梯形ABPM 的高PP ′、MM ′，如果梯形ABPM 是等腰梯形，那么AM ′＝BP ′，因此yA －y M ′＝yP ′－yB ．直线OC 的解析式为12y x =，设点P 的坐标为1(,)2x x ，那么237(,)22M x x x -+． 解方程23712()222x x x --+=，得123x =，22x =．x ＝2的几何意义是P 与C 重合，此时梯形不存在．所以21(,)33P ．图2 图3（3）如图3，△AOB 与△COD 重叠部分的形状是四边形EFGH ，作EK ⊥OD 于K ． 设点A ′移动的水平距离为m ，那么OG ＝1＋m ，GB ′＝m ． 在Rt △OFG 中，11(1)22FG OG m ==+．所以21(1)4OFG S m ∆=+． 在Rt △A ′HG 中，A ′G ＝2－m ，所以111'(2)1222HG A G m m ==-=-． 所以13(1)(1)22OH OG HG m m m =-=+--=．在Rt △OEK 中，OK ＝2 EK ；在Rt △EHK 中，EK ＝2HK ；所以OK ＝4HK ．因此4432332OK OH m m ==⨯=．所以12EK OK m ==．所以211332224OEH S OH EK m m m ∆=⋅=⨯⋅=． 于是22213111(1)44224OFG OEH S S S m m m m ∆∆=-=+-=-++2113()228m =--+． 因为0＜m ＜1，所以当12m =时，S 取得最大值，最大值为38．考点伸展第（3）题也可以这样来解：设点A ′的横坐标为a ．由直线AC ：y ＝－x ＋3，可得A ′(a , －a ＋3)．由直线OC ：12y x =，可得1(,)2F a a ．由直线OA ：y ＝2x 及A ′(a , －a ＋3)，可得直线O ′A ′：y ＝2x －3a ＋3，33(,0)2a H -． 由直线OC 和直线O ′A ′可求得交点E (2a －2，a －1)．由E 、F 、G 、H 4个点的坐标，可得【例4】已知二次函数的图象经过A （2，0）、C (0，12) 两点，且对称轴为直线x ＝4，设顶点为点P ，与x 轴的另一交点为点B ．（1）求二次函数的解析式及顶点P 的坐标；（2）如图1，在直线 y ＝2x 上是否存在点D ，使四边形OPBD 为等腰梯形？若存在，求出点D 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）如图2，点M 是线段OP 上的一个动点（O 、P 两点除外），以每秒2个单位长度的速度由点P 向点O 运动，过点M 作直线MN //x 轴，交PB 于点N ． 将△PMN 沿直线MN 对折，得到△P 1MN ． 在动点M 的运动过程中，设△P 1MN 与梯形OMNB 的重叠部分的面积为S ，运动时间为t 秒，求S 关于t 的函数关系式．图1 图2思路点拨1．第（2）题可以根据对边相等列方程，也可以根据对角线相等列方程，但是方程的解都要排除平行四边形的情况．2．第（3）题重叠部分的形状分为三角形和梯形两个阶段，临界点是PO 的中点．满分解答（1）设抛物线的解析式为2(4)y a x k =-+，代入A （2，0）、C (0，12) 两点，得40,1612.a k a k +=⎧⎨+=⎩ 解得1,4.a k =⎧⎨=-⎩所以二次函数的解析式为22(4)4812y x x x =--=-+，顶点P 的坐标为（4，－4）． （2）由2812(2)(6)y x x x x =-+=--，知点B 的坐标为（6，0）． 假设在等腰梯形OPBD ，那么DP ＝OB ＝6．设点D 的坐标为(x ，2x )．由两点间的距离公式，得22(4)(24)36x x -++=．解得25x =或x ＝－2．如图3，当x ＝－2时，四边形ODPB 是平行四边形．所以，当点D 的坐标为(52，54)时，四边形OPBD 为等腰梯形．图3 图4 图5（3）设△PMN 与△POB 的高分别为PH 、PG ．在Rt △PMH中，PM ，PH MH t ==．所以'24P G t =-．在Rt △PNH 中，PH t =，1122NH PH t ==．所以32MN t =．① 如图4，当0＜t ≤2时，重叠部分的面积等于△PMN 的面积．此时2133224S t t t =⨯⋅=．②如图5，当2＜t ＜4时，重叠部分是梯形，面积等于△PMN 的面积减去△P ′DC 的面积．由于2''P DC PMN S P G S PH ⎛⎫= ⎪⎝⎭△△，所以222'2433(24)44P DC t S t t t -⎛⎫=⨯=- ⎪⎝⎭△． 此时222339(24)1212444S t t t t =--=-+-．考点伸展第（2）题最好的解题策略就是拿起尺、规画图：方法一，按照对角线相等画圆．以P 为圆心，OB 长为半径画圆，与直线y ＝2x 有两个交点，一个是等腰梯形的顶点，一个是平行四边形的顶点．方法二，按照对边相等画圆．以B 为圆心，OP 长为半径画圆，与直线y ＝2x 有两个交点，一个是等腰梯形的顶点，一个是平行四边形的顶点．【例5】如图1，在平面直角坐标系xOy 中，抛物线的解析式是y ＝2114x +，点C 的坐标为(–4，0)，平行四边形OABC 的顶点A ，B 在抛物线上，AB 与y 轴交于点M ，已知点Q (x ，y )在抛物线上，点P (t ，0)在x 轴上．(1) 写出点M 的坐标；(2) 当四边形CMQP 是以MQ ，PC 为腰的梯形时． ① 求t 关于x 的函数解析式和自变量x 的取值范围； ② 当梯形CMQP 的两底的长度之比为1∶2时，求t 的值．图1思路点拨1．第（1）题求点M 的坐标以后，Rt △OCM 的两条直角边的比为1∶2，这是本题的基本背景图．2．第（2）题中，不变的关系是由平行得到的等角的正切值相等，根据数形结合，列关于t 与x 的比例式，从而得到t 关于x 的函数关系．3．探求自变量x 的取值范围，要考虑梯形不存在的情况，排除平行四边形的情况． 4．梯形的两底的长度之比为1∶2，要分两种情况讨论．把两底的长度比转化为QH 与MO 的长度比．满分解答(1)因为AB ＝OC ＝ 4，A 、B 关于y 轴对称，所以点A 的横坐标为2．将x ＝2代入y ＝2114x +，得y ＝2．所以点M 的坐标为（0，2）． (2) ① 如图2，过点Q 作QH ⊥ x 轴，设垂足为H ，则HQ ＝y 2114x =+，HP ＝x – t ． 因为CM //PQ ，所以∠QPH ＝∠MCO ．因此tan ∠QPH ＝tan ∠MCO ，即12HQ OM HP OC ==．所以2111()42x x t +=-．整理，得2122t x x =-+-．如图3，当P 与C 重合时，4t =-，解方程21422x x -=-+-，得1x =±如图4，当Q 与B 或A 重合时，四边形为平行四边形，此时，x ＝± 2．因此自变量x 的取值范围是1x ≠x ≠± 2的所有实数．图2 图3 图4②因为sin∠QPH＝sin∠MCO，所以HQ OMPQ CM=，即PQ HQCM OM=．当12PQ HQCM OM==时，112HQ OM==．解方程21114x+=，得0x=（如图5）．此时2t=-．当2PQ HQCM OM==时，24HQ OM==．解方程21144x+=，得x=±如图6，当x=8t=-+6，当x=-8t=--图5 图6 图7考点伸展本题情境下，以Q为圆心、QM为半径的动圆与x轴有怎样的位置关系呢？设点Q的坐标为21,14x x⎛⎫+⎪⎝⎭，那么222222111144QM x x x⎛⎫⎛⎫=+-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．而点Q到x轴的距离为2114x+．因此圆Q的半径QM等于圆心Q到x轴的距离，圆Q与x轴相切．【例6】如图1，二次函数)0(2<++=p q px x y 的图象与x 轴交于A 、B 两点，与y 轴交于点C （0，－1），△ABC 的面积为45． （1）求该二次函数的关系式；（2）过y 轴上的一点M （0，m ）作y 轴的垂线，若该垂线与△ABC 的外接圆有公共点，求m 的取值范围；（3）在该二次函数的图象上是否存在点D ，使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形？若存在，求出点D 的坐标；若不存在，请说明理由．图1思路点拨1．根据△ABC 的面积和AB 边上的高确定AB 的长，这样就可以把两个点的坐标用一个字母表示．2．数形结合，根据点A 、B 、C 的坐标确定OA 、OB 、OC 间的数量关系，得到△AOC ∽△COB ，从而得到△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形，AB 是它的外接圆直径，再根据对称性写出m 的取值范围．3．根据直角梯形的定义，很容易确定符合条件的点D 有两个，但是求点D 的坐标比较麻烦，根据等角的正切相等列方程相对简单一些．满分解答（1）因为OC ＝1，△ABC 的面积为45，所以AB ＝25． 设点A 的坐标为（a ，0），那么点B 的坐标为（a ＋25，0）．设抛物线的解析式为)25)((---=a x a x y ，代入点C （0，－1），得1)25(-=+a a ．解得21-=a 或2-=a ．因为二次函数的解析式q px x y ++=2中，0<p ，所以抛物线的对称轴在y 轴右侧．因此点A 、B 的坐标分别为)0,21(-，)0,2(．所以抛物线的解析式为123)2)(21(2--=-+=x x x x y ． （2）如图2，因为1=⋅OB OA ，12=OC ，所以OBOC OC OA =．因此△AOC ∽△COB ．所以△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形，外接圆的直径为AB ．因此m 的取值范围是45-≤m ≤45．图2 图3 图4（3）设点D 的坐标为))2)(21(,(-+x x x ． ①如图3，过点A 作BC 的平行线交抛物线于D ，过点D 作DE ⊥x 轴于E ．因为OBC DAB ∠=∠tan tan ，所以21==BO CO AE DE ．因此2121)2)(21(=+-+x x x ．解得25=x ．此时点D 的坐标为)23,25(．过点B 作AC 的平行线交抛物线于D ，过点D 作DF ⊥x 轴于F ．因为C A O DB F ∠=∠t an t an ，所以2==AO CO BF DF ．因此22)2)(21(=--+xx x ．解得25-=x ．此时点D 的坐标为)9,25(-．综上所述，当D 的坐标为)23,25(或)9,25(-时，以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形．考点伸展第（3）题可以用代数的方法这样解：例如图3，先求得直线BC 为121-=x y ，再根据中考压轴题精选典型例题讲解第 11 页 共 11 页 AD //BC 求得直线AD 为4121+=x y ，由直线AD 和抛物线的解析式组成的方程组，得到点D 的坐标．。
函数图象中的存在性问题----因动点产生的平行四边形
函数图象中的存在性问题——因动点产生的平行四边形例26 如图，在平面直角坐标系中，以坐标原点O 为圆心，2为半径画圆，P 是⊙O 上一动点且在第一象限内，过点P 作⊙O 的切线，与x 、y 轴分别交于点A 、B 。
求证：（1）、△OBP 与△OPA 相似； （2）、当点P 为AB 中点时，求出P 点坐标； （3）、在⊙O 上是否存在一点Q ，使得以Q 、O 、A 、P 为顶点的四边形是平行四边形。
若存在，试求出Q 点坐标；若不存在，请说明理由。
Py xB A O 2121-1-1例24．如图，抛物线223y x x =-++与x 轴相交于A 、B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴相交于点C ，顶点为D .（1）直接写出A 、B 、C 三点的坐标和抛物线的对称轴；（2）连接BC ，与抛物线的对称轴交于点E ，点P 为线段BC 上的一个动点，过点P 作PF DE ∥交抛物线于点F ，设点P 的横坐标为m ；①用含m 的代数式表示线段PF 的长，并求出当m 为何值时，四边形PEDF 为平行四边形？ ②设BCF △的面积为S ，求S 与m 的函数关系式.例27：:在平面直角坐标系中，已知抛物线经过A )0,4(-，B )4,0(-，C )0,2(三点． （1）求抛物线的解析式；（2）若点M 为第三象限内抛物线上一动点，点M 的横坐标为m ，△AMB 的面积为S ．求S 关于m 的函数关系式，并求出S 的最大值．（3）若点P 是抛物线上的动点，点Q 是直线x y -=上的动点，判断有几个位置能够使得点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形为平行四边形，直接写出相应的点Q 的坐标．例252009-2010北京大兴区九年级（上）期末数学试卷【023】如图，在梯形ABCD 中，24AD BC AD BC ==∥，，，点M 是AD 的中点，MBC △是等边三角形． （1）求证：梯形ABCD 是等腰梯形；（2）动点P 、Q 分别在线段BC 和MC 上运动，且60MPQ =︒∠保持不变．设PC x MQ y ==，，求y 与x 的函数关系式；（3）在（2）中：①当动点P 、Q 运动到何处时，以点P 、M 和点A 、B 、C 、D 中的两个点为顶点的四边形是平行四边形？并指出符合条件的平行四边形的个数；②当y 取最小值时，判断PQC △的形状，并说明理由．【033】已知抛物线22y x x a =-+（0a <）与y 轴相交于点A ，顶点为M .直线12y x a =-分别与x 轴，y 轴相交于B C ，两点，并且与直线AM 相交于点N .(1)填空：试用含a 的代数式分别表示点M 与N 的坐标，则()()M N ， ， ， ；(2)如图，将NAC △沿y 轴翻折，若点N 的对应点N ′恰好落在抛物线上，AN ′与x 轴交于点D ，连结CD ，求a 的值和四边形ADCN 的面积；(3)在抛物线22y x x a =-+（0a <）上是否存在一点P ，使得以P A C N ，，，为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求出P 点的坐标；若不存在，试说明理由.23（2012奉贤二模）．已知：直角坐标平面内有点A (-1，2)，过原点O 的直线l ⊥OA ，且与过点A 、O 的抛物线相交于第一象限的B 点，若OB =2OA 。
二次函数-因动点产生的平行四边形典型例题
二次函数-因动点产生的平行四边形典型例题【例1】如图1，已知抛物线y ＝－x 2＋bx ＋c 经过A (0, 1)、B (4, 3)两点． （1）求抛物线的解析式； （2）求tan ∠ABO 的值；（3）过点B 作BC ⊥x 轴，垂足为C ，在对称轴的左侧且平行于y 轴的直线交线段AB 于点N ，交抛物线于点M ，若四边形MNCB 为平行四边形，求点M 的坐标．图1思路点拨1．第（2）题求∠ABO 的正切值，要构造包含锐角∠ABO 的角直角三角形． 2．第（3）题解方程MN ＝y M －y N ＝BC ，并且检验x 的值是否在对称轴左侧．满分解答（1）将A (0, 1)、B (4, 3)分别代入y ＝－x 2＋bx ＋c ，得1,164 3.c b c =⎧⎨-++=⎩ 解得92b =，c ＝1． 所以抛物线的解析式是2912y x x =-++． （2）在Rt △BOC 中，OC ＝4，BC ＝3，所以OB ＝5． 如图2，过点A 作AH ⊥OB ，垂足为H ．在Rt △AOH 中，OA ＝1，4sin sin 5AOH OBC ∠=∠=，所以4sin 5AH OA AOH =⋅∠=． 图2 所以35OH =，225BH OB OH =-=．在Rt △ABH 中，4222tan 5511AH ABO BH ∠==÷=．（3）直线AB 的解析式为112y x =+．设点M 的坐标为29(,1)2x x x -++，点N 的坐标为1(,1)2x x +， 那么2291(1)(1)422MN x x x x x =-++-+=-+． 当四边形MNCB 是平行四边形时，MN ＝BC ＝3．解方程－x 2＋4x ＝3，得x ＝1或x ＝3．因为x ＝3在对称轴的右侧（如图4），所以符合题意的点M 的坐标为9(1,)2（如图3）．图3 图4考点伸展第（3）题如果改为：点M 是抛物线上的一个点，直线MN 平行于y 轴交直线AB 于N ，如果M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形，求点M 的坐标．那么求点M 的坐标要考虑两种情况：MN ＝y M －y N 或MN ＝y N －y M ．由y N －y M ＝4x －x 2，解方程x 2－4x ＝3，得2x =（如图5）．所以符合题意的点M 有4个：9(1,)2，11(3,)2，(2，(2+．图5【例2】如图1，在Rt △ABC 中，∠C ＝90°，AC ＝6，BC ＝8，动点P 从点A 开始沿边AC 向点C 以每秒1个单位长度的速度运动，动点Q 从点C 开始沿边CB 向点B 以每秒2个单位长度的速度运动，过点P 作PD //BC ，交AB 于点D ，联结PQ ．点P 、Q 分别从点A 、C 同时出发，当其中一点到达端点时，另一点也随之停止运动，设运动的时间为t 秒（t ≥0）． （1）直接用含t 的代数式分别表示：QB ＝_______，PD ＝_______；（2）是否存在t 的值，使四边形PDBQ 为菱形？若存在，求出t 的值；若不存在，说明理由，并探究如何改变点Q 的速度（匀速运动），使四边形PDBQ 在某一时刻为菱形，求点Q 的速度；（3）如图2，在整个运动过程中，求出线段PQ 的中点M 所经过的路径长．图1 图2思路点拨1．菱形PDBQ 必须符合两个条件，点P 在∠ABC 的平分线上，PQ //AB ．先求出点P 运动的时间t ，再根据PQ //AB ，对应线段成比例求CQ 的长，从而求出点Q 的速度．2．探究点M 的路径，可以先取两个极端值画线段，再验证这条线段是不是点M 的路径．满分解答（1）QB ＝8－2t ，PD ＝43t ．（2）如图3，作∠ABC 的平分线交CA 于P ，过点P 作PQ //AB 交BC 于Q ，那么四边形PDBQ 是菱形．过点P 作PE ⊥AB ，垂足为E ，那么BE ＝BC ＝8． 在Rt △ABC 中，AC ＝6，BC ＝8，所以AB ＝10． 图3在Rt △APE 中，23cos 5AE A AP t ===，所以103t =．当PQ //AB 时，CQ CP CB CA =，即106386CQ -=．解得329CQ =．所以点Q 的运动速度为3210169315÷=． （3）以C 为原点建立直角坐标系．如图4，当t ＝0时，PQ 的中点就是AC 的中点E (3，0)． 如图5，当t ＝4时，PQ 的中点就是PB 的中点F (1，4)． 直线EF 的解析式是y ＝－2x ＋6． 如图6，PQ 的中点M 的坐标可以表示为（62t -，t ）．经验证，点M （62t-，t ）在直线EF 上．所以PQ 的中点M 的运动路径长就是线段EF 的长，EF＝图4 图5 图6考点伸展第（3）题求点M 的运动路径还有一种通用的方法是设二次函数：当t ＝2时，PQ 的中点为(2，2)．设点M 的运动路径的解析式为y ＝ax 2＋bx ＋c ，代入E (3，0)、F (1，4)和(2，2)，得930,4,42 2.a b c a b c a b c ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解得a ＝0，b ＝－2，c ＝6． 所以点M 的运动路径的解析式为y ＝－2x ＋6．【例3】如图1，在平面直角坐标系中，已知矩形ABCD 的三个顶点B (1, 0)、C (3, 0)、D (3, 4)．以A 为顶点的抛物线y ＝ax 2＋bx ＋c 过点C ．动点P 从点A 出发，沿线段AB 向点B 运动，同时动点Q 从点C 出发，沿线段CD 向点D 运动．点P 、Q 的运动速度均为每秒1个单位，运动时间为t 秒．过点P 作PE ⊥AB 交AC 于点E ．（1）直接写出点A 的坐标，并求出抛物线的解析式；（2）过点E 作EF ⊥AD 于F ，交抛物线于点G ，当t 为何值时，△ACG 的面积最大？最大值为多少？（3）在动点P 、Q 运动的过程中，当t 为何值时，在矩形ABCD 内（包括边界）存在点H ，使以C 、Q 、E 、H 为顶点的四边形为菱形？请直接写出t 的值．图1思路点拨1．把△ACG 分割成以GE 为公共底边的两个三角形，高的和等于AD ．2．用含有t 的式子把图形中能够表示的线段和点的坐标都表示出来．3．构造以C 、Q 、E 、H 为顶点的平行四边形，再用邻边相等列方程验证菱形是否存在．满分解答（1）A (1, 4)．因为抛物线的顶点为A ，设抛物线的解析式为y ＝a (x －1)2＋4， 代入点C (3, 0)，可得a ＝－1．所以抛物线的解析式为y ＝－(x －1)2＋4＝－x 2＋2x ＋3．（2）因为PE //BC ，所以2AP AB PE BC ==．因此1122PE AP t ==． 所以点E 的横坐标为112t +．将112x t =+代入抛物线的解析式，y ＝－(x －1)2＋4＝2144t -．所以点G 的纵坐标为2144t -．于是得到2211(4)(4)44GE t t t t =---=-+．因此22111()(2)1244ACG AGE CGE S S S GE AF DF t t t ∆∆∆=+=+=-+=--+．所以当t ＝1时，△ACG 面积的最大值为1．（3）2013t =或20t =- 考点伸展第（3）题的解题思路是这样的：因为FE //QC ，FE ＝QC ，所以四边形FECQ 是平行四边形．再构造点F 关于PE 轴对称的点H ′，那么四边形EH ′CQ 也是平行四边形．再根据FQ ＝CQ 列关于t 的方程，检验四边形FECQ 是否为菱形，根据EQ ＝CQ 列关于t 的方程，检验四边形EH ′CQ 是否为菱形．1(1,4)2E t t +-，1(1,4)2F t +，(3,)Q t ，(3,0)C ．如图2，当FQ ＝CQ 时，FQ 2＝CQ 2，因此2221(2)(4)2t t t -+-=．整理，得240800t t -+=．解得120t =-220t =+．如图3，当EQ ＝CQ 时，EQ 2＝CQ 2，因此2221(2)(42)2t t t -+-=．整理，得213728000t t -+=．(1320)(40)0t t --=．所以12013t =，240t =（舍去）．图2 图3【例4】已知平面直角坐标系xOy （如图1），一次函数334y x =+的图象与y 轴交于点A ，点M 在正比例函数32y x =的图象上，且MO ＝MA ．二次函数 y ＝x 2＋bx ＋c 的图象经过点A 、M ．（1）求线段AM 的长；（2）求这个二次函数的解析式；（3）如果点B 在y 轴上，且位于点A 下方，点C 在上述二次函数的图象上，点D 在一次函数334y x =+的图象上，且四边形ABCD 是菱形，求点C 的坐标．图1思路点拨1．本题最大的障碍是没有图形，准确画出两条直线是基本要求，抛物线可以不画出来，但是对抛物线的位置要心中有数．2．根据MO ＝MA 确定点M 在OA 的垂直平分线上，并且求得点M 的坐标，是整个题目成败的一个决定性步骤．3．第（3）题求点C 的坐标，先根据菱形的边长、直线的斜率，用待定字母m 表示点C 的坐标，再代入抛物线的解析式求待定的字母m ．满分解答（1）当x ＝0时，3334y x =+=，所以点A 的坐标为(0，3)，OA ＝3． 如图2，因为MO ＝MA ，所以点M 在OA 的垂直平分线上，点M 的纵坐标为32．将32y =代入32y x =，得x ＝1．所以点M 的坐标为3(1,)2．因此AM = （2）因为抛物线y ＝x 2＋bx ＋c 经过A (0，3)、M 3(1,)2，所以3,31.2c b c =⎧⎪⎨++=⎪⎩解得52b =-，3c =．所以二次函数的解析式为2532y x x =-+．（3）如图3，设四边形ABCD 为菱形，过点A 作AE ⊥CD ，垂足为E ． 在Rt △ADE 中，设AE ＝4m ，DE ＝3m ，那么AD ＝5m ．因此点C 的坐标可以表示为(4m ，3－2m )．将点C(4m ，3－2m )代入2532y x x =-+，得23216103m m m -=-+．解得12m =或者m ＝0（舍去）．因此点C 的坐标为（2，2）．图2 图3考点伸展如果第（3）题中，把“四边形ABCD 是菱形”改为“以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是菱形”，那么还存在另一种情况：如图4，点C 的坐标为727(,)416．图4【例5】将抛物线c1：2y=x轴翻折，得到抛物线c2，如图1所示．（1）请直接写出抛物线c2的表达式；（2）现将抛物线c1向左平移m个单位长度，平移后得到新抛物线的顶点为M，与x轴的交点从左到右依次为A、B；将抛物线c2向右也平移m个单位长度，平移后得到新抛物线的顶点为N，与x轴的交点从左到右依次为D、E．①当B、D是线段AE的三等分点时，求m的值；②在平移过程中，是否存在以点A、N、E、M为顶点的四边形是矩形的情形？若存在，请求出此时m的值；若不存在，请说明理由．图1思路点拨1．把A、B、D、E、M、N六个点起始位置的坐标罗列出来，用m的式子把这六个点平移过程中的坐标罗列出来．2．B、D是线段AE的三等分点，分两种情况讨论，按照AB与AE的大小写出等量关系列关于m的方程．3．根据矩形的对角线相等列方程．满分解答（1）抛物线c2的表达式为2y=（2）抛物线c1：2y=x轴的两个交点为(－1，0)、(1，0)，顶点为．抛物线c2：2y=x轴的两个交点也为(－1，0)、(1，0)，顶点为(0,．抛物线c1向左平移m个单位长度后，顶点M的坐标为(m-，与x轴的两个交点为(1,0)A m--、(1,0)B m-，AB＝2．抛物线c2向右平移m个单位长度后，顶点N的坐标为(,m，与x轴的两个交点为(1,0)D m-+、(1,0)E m+．所以AE＝(1＋m)－(－1－m)＝2(1＋m)．①B、D是线段AE的三等分点，存在两种情况：情形一，如图2，B在D的左侧，此时123AB AE==，AE＝6．所以2(1＋m)＝6．解得m＝2．情形二，如图3，B在D的右侧，此时223AB AE==，AE＝3．所以2(1＋m)＝3．解得12m=．图2 图3 图4②如果以点A、N、E、M为顶点的四边形是矩形，那么AE＝MN＝2OM．而OM2＝m2＋3，所以4(1＋m)2＝4(m2＋3)．解得m＝1（如图4）．考点伸展第（2）题②，探求矩形ANEM，也可以用几何说理的方法：在等腰三角形ABM中，因为AB＝2，AB ABM是等边三角形．同理△DEN是等边三角形．当四边形ANEM是矩形时，B、D两点重合．因为起始位置时BD＝2，所以平移的距离m＝1．【例6】在直角梯形OABC中，CB//OA，∠COA＝90°，CB＝3，OA＝6，BA＝．分别以OA、OC边所在直线为x轴、y轴建立如图1所示的平面直角坐标系．（1）求点B的坐标；（2）已知D、E分别为线段OC、OB上的点，OD＝5，OE＝2EB，直线DE交x轴于点F．求直线DE的解析式；（3）点M是（2）中直线DE上的一个动点，在x轴上方的平面内是否存在另一点N，使以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形？若存在，请求出点N的坐标；若不存在，请说明理由．图1 图2思路点拨1．第（1）题和第（2）题蕴含了OB与DF垂直的结论，为第（3）题讨论菱形提供了计算基础．2．讨论菱形要进行两次（两级）分类，先按照DO为边和对角线分类，再进行二级分类，DO与DM、DO与DN为邻边．满分解答(1)如图2，作BH⊥x轴，垂足为H，那么四边形BCOH为矩形，OH＝CB＝3．在Rt△ABH中，AH＝3，BA＝，所以BH＝6．因此点B的坐标为(3,6)．(2) 因为OE＝2EB，所以223E Bx x==，243E By y==，E(2,4)．设直线DE的解析式为y＝kx＋b，代入D(0,5)，E(2,4)，得5,2 4.bk b=⎧⎨+=⎩解得12k=-，5b=．所以直线DE的解析式为152y x=-+．(3) 由152y x=-+，知直线DE与x轴交于点F(10,0)，OF＝10，DF＝①如图3，当DO为菱形的对角线时，MN与DO互相垂直平分，点M是DF的中点．此时点M 的坐标为(5,52)，点N 的坐标为(－5,52)． ②如图4，当DO 、DN 为菱形的邻边时，点N 与点O 关于点E 对称，此时点N 的坐标为(4,8)．③如图5，当DO 、DM 为菱形的邻边时，NO ＝5，延长MN 交x 轴于P ．由△NPO ∽△DOF ，得NP PO NODO OF DF==，即510NP PO ==．解得NP =，PO =N 的坐标为(-．图3 图4考点伸展如果第（3）题没有限定点N 在x 轴上方的平面内，那么菱形还有如图6的情形．图5 图6【例7】如图1，抛物线322++-=x x y 与x 轴相交于A 、B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴相交于点C ，顶点为D ．（1）直接写出A 、B 、C 三点的坐标和抛物线的对称轴；（2）连结BC ，与抛物线的对称轴交于点E ，点P 为线段BC 上的一个动点，过点P 作PF //DE 交抛物线于点F ，设点P 的横坐标为m ．①用含m 的代数式表示线段PF 的长，并求出当m 为何值时，四边形PEDF 为平行四边形？ ②设△BCF 的面积为S ，求S 与m 的函数关系．图1思路点拨1．数形结合，用函数的解析式表示图象上点的坐标，用点的坐标表示线段的长．2．当四边形PEDF 为平行四边形时，根据DE =FP 列关于m 的方程． 3．把△BCF 分割为两个共底FP 的三角形，高的和等于OB ．满分解答（1）A （－1，0），B （3，0），C （0，3）．抛物线的对称轴是x ＝1． （2）①直线BC 的解析式为y ＝－x ＋3．把x ＝1代入y ＝－x ＋3，得y ＝2．所以点E 的坐标为（1，2）． 把x ＝1代入322++-=x x y ，得y ＝4．所以点D 的坐标为（1，4）． 因此DE =2．因为PF //DE ，点P 的横坐标为m ，设点P 的坐标为)3,(+-m m ，点F 的坐标为)32,0(2++-m m ，因此m m m m m FP 3)3()32(22+-=+--++-=．当四边形PEDF 是平行四边形时，DE =FP ．于是得到232=+-m m ．解得21=m ，12=m （与点E 重合，舍去）．因此，当m =2时，四边形PEDF 是平行四边形时．②设直线PF 与x 轴交于点M ，那么OM +BM =OB =3．因此BM FP OM FP S S S S CPF BPF BCF ⋅+⋅=+==∆∆∆2121 m m m m 29233)3(2122+-=⨯+-=． m 的变化范围是0≤m ≤3．图2 图3考点伸展在本题条件下，四边形PEDF 可能是等腰梯形吗？如果可能，求m 的值；如果不可能，请说明理由．如图4，如果四边形PEDF 是等腰梯形，那么DG =EH ，因此E P F D y y y y -=-． 于是2)3()32(42-+-=++--m m m ．解得01=m （与点CE 重合，舍去），12=m （与点E 重合，舍去）．因此四边形PEDF 不可能成为等腰梯形．图4。
抛物线中平行四边形问题
A B
A B
二、集思广益 探究发现
• 1、线段的中点公式
平面直角坐标面中，Ax , y , Bx , y ,则线段AB的中点P的
11
22
坐标为P x1 x2 y1 y2 , 2 2
①点B与点O相对 0 0 m a 4 0 0.5m2 m 4 a
a 4 1
a2 0舍
②点B与点P相对
0
4
m0 0.5m2
a
m
4
0
a
a 2 2 5
0 a 0 m ③点B与点Q相对 4 a 0 0.5m2 m 4
a1 4
a2 0舍
∴Q1 (4,-4), Q2 (-2 2 5,2 - 2 5), Q3 (-2 2 5,2 2 5),Q4 (-4,4)
变式训练2
如图，平面直角坐标系中，y=0.5x2+x-4与y轴相交于点B(0,-4),点P是抛物线上的
动点，点Q是直线y=-x上的动点，判断有几个位置能使以点P,Q,B,O为顶点的四
边形为平行四边形，写出相应的Q的坐标
已知B(0,-4), O(0,0)
设Q(a,-a), P(m,0.5m2+m-4)
先求出A(-1,0),B(2,0),C(0,2),设点M(x,y)
①点A与点B相对 1 2 0 x 0 0 2 y
x 1 y 2
②点A与点C相对 1 0 2 x 0 2 0 y
x 3 y 2
1 x 2 0 ③点A与点M相对 0 y 0 2
∴M1(1,-2), M2(-3,2), M3(3,2)
中考压轴题(二次函数)之【因动点产生的梯形问题】精品解析
中考压轴题（二次函数）之【因动点产生的梯形问题】精品解析【例1】（上海市松江区中考模拟第24题）已知直线y ＝3x －3分别与x 轴、y 轴交于点A ，B ，抛物线y ＝ax 2＋2x ＋c 经过点A ，B ．（1）求该抛物线的表达式，并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标；（2）记该抛物线的对称轴为直线l ，点B 关于直线l 的对称点为C ，若点D 在y 轴的正半轴上，且四边形ABCD 为梯形．①求点D 的坐标；②将此抛物线向右平移，平移后抛物线的顶点为P ，其对称轴与直线y ＝3x －3交于点E ，若73t a n =∠D P E ，求四边形BDEP 的面积．图1思路点拨1．这道题的最大障碍是画图，A 、B 、C 、D 四个点必须画准确，其实抛物线不必画出，画出对称轴就可以了．2．抛物线向右平移，不变的是顶点的纵坐标，不变的是D 、P 两点间的垂直距离等于7． 3．已知∠DPE 的正切值中的7的几何意义就是D 、P 两点间的垂直距离等于7，那么点P 向右平移到直线x ＝3时，就停止平移．满分解答（1）直线y ＝3x －3与x 轴的交点为A (1，0)，与y 轴的交点为B (0,－3)． 将A (1，0)、B (0,－3)分别代入y ＝ax 2＋2x ＋c ， 得20,3.a c c ++=⎧⎨=-⎩ 解得1,3.a c =⎧⎨=-⎩所以抛物线的表达式为y ＝x 2＋2x －3．对称轴为直线x ＝－1，顶点为(－1,－4)．（2）①如图2，点B 关于直线l 的对称点C 的坐标为(－2,－3)． 因为CD //AB ，设直线CD 的解析式为y ＝3x ＋b ， 代入点C (－2,－3)，可得b ＝3．所以点D 的坐标为（0，3）．②过点P 作PH ⊥y 轴，垂足为H ，那么∠PDH ＝∠DPE ．由73tan =∠DPE ，得3tan 7PH PDH DH ∠==．而DH ＝7，所以PH ＝3． 因此点E 的坐标为（3，6）．所以1()242BDEP S BD EP PH =+⋅=梯形．图2 图3考点伸展第（2）①用几何法求点D 的坐标更简便： 因为CD //AB ，所以∠CDB ＝∠ABO ．因此13BC OA BDOB==．所以BD ＝3BC ＝6，OD ＝3．因此D （0，3）．【例2】（衢州市中考第24题）如图1，把两个全等的Rt △AOB 和Rt △COD 方别置于平面直角坐标系中，使直角边OB 、OD 在x 轴上．已知点A (1，2)，过A 、C 两点的直线分别交x 轴、y 轴于点E 、F ．抛物线y ＝ax 2＋bx ＋c 经过O 、A 、C 三点．（1）求该抛物线的函数解析式；（2）点P 为线段OC 上的一个动点，过点P 作y 轴的平行线交抛物线于点M ，交x 轴于点N ，问是否存在这样的点P ，使得四边形ABPM 为等腰梯形？若存在，求出此时点P 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）若△AOB 沿AC 方向平移（点A 始终在线段AC 上，且不与点C 重合），△AOB 在平移的过程中与△COD 重叠部分的面积记为S ．试探究S 是否存在最大值？若存在，求出这个最大值；若不存在，请说明理由．图1思路点拨1．如果四边形ABPM 是等腰梯形，那么AB 为较长的底边，这个等腰梯形可以分割为一个矩形和两个全等的直角三角形，AB 边分成的3小段，两侧的线段长线段．2．△AOB 与△COD 重叠部分的形状是四边形EFGH ，可以通过割补得到，即△OFG 减去△OEH ．3．求△OEH 的面积时，如果构造底边OH 上的高EK ，那么Rt △EHK 的直角边的比为1∶2．4．设点A ′移动的水平距离为m ，那么所有的直角三角形的直角边都可以用m 表示．满分解答（1）将A (1，2)、O (0，0)、C (2，1)分别代入y ＝ax 2＋bx ＋c ，得2,0,42 1.a b c c a b c ++=⎧⎪=⎨⎪++=⎩解得32a =-，72b =，0c =． 所以23722y x x =-+． （2）如图2，过点P 、M 分别作梯形ABPM 的高PP ′、MM ′，如果梯形ABPM 是等腰梯形，那么AM ′＝BP ′，因此yA －y M ′＝yP ′－yB ．直线OC 的解析式为12y x =，设点P 的坐标为1(,)2x x ，那么237(,)22M x x x -+． 解方程23712()222x x x --+=，得123x =，22x =．x ＝2的几何意义是P 与C 重合，此时梯形不存在．所以21(,)33P ．图2 图3（3）如图3，△AOB 与△COD 重叠部分的形状是四边形EFGH ，作EK ⊥OD 于K ． 设点A ′移动的水平距离为m ，那么OG ＝1＋m ，GB ′＝m ．在Rt △OFG 中，11(1)22FG OG m ==+．所以21(1)4OFG S m ∆=+．在Rt △A ′HG 中，A ′G ＝2－m ，所以111'(2)1222HG A G m m ==-=-． 所以13(1)(1)22OH OG HG m m m =-=+--=．在Rt △OEK 中，OK ＝2 EK ；在Rt △EHK 中，EK ＝2HK ；所以OK ＝4HK ．因此4432332OK OH m m ==⨯=．所以12EK OK m ==．所以211332224OEH S OH EK m m m ∆=⋅=⨯⋅=．于是22213111(1)44224OFG OEH S S S m m m m ∆∆=-=+-=-++2113()228m =--+． 因为0＜m ＜1，所以当12m =时，S 取得最大值，最大值为38．考点伸展第（3）题也可以这样来解：设点A ′的横坐标为a ．由直线AC ：y ＝－x ＋3，可得A ′(a , －a ＋3)． 由直线OC ：12y x =，可得1(,)2F a a ． 由直线OA ：y ＝2x 及A ′(a , －a ＋3)，可得直线O ′A ′：y ＝2x －3a ＋3，33(,0)2a H -．由直线OC 和直线O ′A ′可求得交点E (2a －2，a －1)．由E 、F 、G 、H 4个点的坐标，可得【例4】（义乌市中考第24题）已知二次函数的图象经过A （2，0）、C (0，12) 两点，且对称轴为直线x ＝4，设顶点为点P ，与x 轴的另一交点为点B ．（1）求二次函数的解析式及顶点P 的坐标；（2）如图1，在直线 y ＝2x 上是否存在点D ，使四边形OPBD 为等腰梯形？若存在，求出点D 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）如图2，点M 是线段OP 上的一个动点（O 、P 两点除外），以每秒2个单位长度的速度由点P 向点O 运动，过点M 作直线MN //x 轴，交PB 于点N ． 将△PMN 沿直线MN 对折，得到△P 1MN ． 在动点M 的运动过程中，设△P 1MN 与梯形OMNB 的重叠部分的面积为S ，运动时间为t 秒，求S 关于t 的函数关系式．图1 图2思路点拨1．第（2）题可以根据对边相等列方程，也可以根据对角线相等列方程，但是方程的解都要排除平行四边形的情况．2．第（3）题重叠部分的形状分为三角形和梯形两个阶段，临界点是PO 的中点．满分解答（1）设抛物线的解析式为2(4)y a x k =-+，代入A （2，0）、C (0，12) 两点，得40,1612.a k a k +=⎧⎨+=⎩ 解得1,4.a k =⎧⎨=-⎩所以二次函数的解析式为22(4)4812y x x x =--=-+，顶点P 的坐标为（4，－4）． （2）由2812(2)(6)y x x x x =-+=--，知点B 的坐标为（6，0）． 假设在等腰梯形OPBD ，那么DP ＝OB ＝6．设点D 的坐标为(x ，2x )．由两点间的距离公式，得22(4)(24)36x x -++=．解得25x =或x ＝－2．如图3，当x ＝－2时，四边形ODPB 是平行四边形．所以，当点D 的坐标为(52，54)时，四边形OPBD 为等腰梯形．图3 图4 图5（3）设△PMN 与△POB 的高分别为PH 、PG ．在Rt △PMH中，PM ，PH MH t ==．所以'24P G t =-．在Rt △PNH 中，PH t =，1122NH PH t ==．所以32MN t =．① 如图4，当0＜t ≤2时，重叠部分的面积等于△PMN 的面积．此时2133224S t t t =⨯⋅=．②如图5，当2＜t ＜4时，重叠部分是梯形，面积等于△PMN 的面积减去△P ′DC 的面积．由于2''P DC PMN S P G S PH ⎛⎫= ⎪⎝⎭△△，所以222'2433(24)44P DC t S t t t -⎛⎫=⨯=- ⎪⎝⎭△． 此时222339(24)1212444S t t t t =--=-+-．考点伸展第（2）题最好的解题策略就是拿起尺、规画图：方法一，按照对角线相等画圆．以P 为圆心，OB 长为半径画圆，与直线y ＝2x 有两个交点，一个是等腰梯形的顶点，一个是平行四边形的顶点．方法二，按照对边相等画圆．以B 为圆心，OP 长为半径画圆，与直线y ＝2x 有两个交点，一个是等腰梯形的顶点，一个是平行四边形的顶点．【例5】（杭州市中考第24题）如图1，在平面直角坐标系xOy 中，抛物线的解析式是y ＝2114x +，点C 的坐标为(–4，0)，平行四边形OABC 的顶点A ，B 在抛物线上，AB 与y 轴交于点M ，已知点Q (x ，y )在抛物线上，点P (t ，0)在x 轴上．(1) 写出点M 的坐标；(2) 当四边形CMQP 是以MQ ，PC 为腰的梯形时． ① 求t 关于x 的函数解析式和自变量x 的取值范围；② 当梯形CMQP 的两底的长度之比为1∶2时，求t 的值．图1思路点拨1．第（1）题求点M 的坐标以后，Rt △OCM 的两条直角边的比为1∶2，这是本题的基本背景图．2．第（2）题中，不变的关系是由平行得到的等角的正切值相等，根据数形结合，列关于t 与x 的比例式，从而得到t 关于x 的函数关系．3．探求自变量x 的取值范围，要考虑梯形不存在的情况，排除平行四边形的情况． 4．梯形的两底的长度之比为1∶2，要分两种情况讨论．把两底的长度比转化为QH 与MO 的长度比．满分解答(1)因为AB ＝OC ＝ 4，A 、B 关于y 轴对称，所以点A 的横坐标为2．将x ＝2代入y ＝2114x +，得y ＝2．所以点M 的坐标为（0，2）． (2) ① 如图2，过点Q 作QH ⊥ x 轴，设垂足为H ，则HQ ＝y 2114x =+，HP ＝x – t ． 因为CM //PQ ，所以∠QPH ＝∠MCO ．因此tan ∠QPH ＝tan ∠MCO ，即12HQ OM HP OC ==．所以2111()42x x t +=-．整理，得2122t x x =-+-．如图3，当P 与C 重合时，4t =-，解方程21422x x -=-+-，得1x =．如图4，当Q 与B 或A 重合时，四边形为平行四边形，此时，x ＝± 2．因此自变量x 的取值范围是1x ≠，且x ≠± 2的所有实数．图2 图3 图4②因为sin ∠QPH ＝sin ∠MCO ，所以HQ OM PQ CM =，即PQ HQCM OM=． 当12PQ HQ CM OM ==时，112HQ OM ==．解方程21114x +=，得0x =（如图5）．此时2t =-．当2PQ HQ CM OM ==时，24HQ OM ==．解方程21144x +=，得x =±如图6，当x =8t =-+；如图6，当x =-8t =--图5 图6 图7考点伸展本题情境下，以Q 为圆心、QM 为半径的动圆与x 轴有怎样的位置关系呢？设点Q 的坐标为21,14x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，那么222222111144QM x x x ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．而点Q 到x 轴的距离为2114x +． 因此圆Q 的半径QM 等于圆心Q 到x 轴的距离，圆Q 与x 轴相切．【例6】广州市中考第25题如图1，二次函数)0(2<++=p q px x y 的图象与x 轴交于A 、B 两点，与y 轴交于点C （0，－1），△ABC 的面积为45． （1）求该二次函数的关系式；（2）过y 轴上的一点M （0，m ）作y 轴的垂线，若该垂线与△ABC 的外接圆有公共点，求m 的取值范围；（3）在该二次函数的图象上是否存在点D ，使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形？若存在，求出点D 的坐标；若不存在，请说明理由．图1思路点拨1．根据△ABC 的面积和AB 边上的高确定AB 的长，这样就可以把两个点的坐标用一个字母表示．2．数形结合，根据点A 、B 、C 的坐标确定OA 、OB 、OC 间的数量关系，得到△AOC ∽△COB ，从而得到△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形，AB 是它的外接圆直径，再根据对称性写出m 的取值范围．3．根据直角梯形的定义，很容易确定符合条件的点D 有两个，但是求点D 的坐标比较麻烦，根据等角的正切相等列方程相对简单一些．满分解答（1）因为OC ＝1，△ABC 的面积为45，所以AB ＝25． 设点A 的坐标为（a ，0），那么点B 的坐标为（a ＋25，0）．设抛物线的解析式为)25)((---=a x a x y ，代入点C （0，－1），得1)25(-=+a a ．解得21-=a 或2-=a ．因为二次函数的解析式q px x y ++=2中，0<p ，所以抛物线的对称轴在y 轴右侧．因此点A 、B 的坐标分别为)0,21(-，)0,2(． 所以抛物线的解析式为123)2)(21(2--=-+=x x x x y ．（2）如图2，因为1=⋅OB OA ，12=OC ，所以OBOC OC OA =．因此△AOC ∽△COB ．所以△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形，外接圆的直径为AB ．因此m 的取值范围是45-≤m ≤45．图2 图3 图4（3）设点D 的坐标为))2)(21(,(-+x x x ．①如图3，过点A 作BC 的平行线交抛物线于D ，过点D 作DE ⊥x 轴于E ．因为OBC DAB ∠=∠tan tan ，所以21==BO CO AE DE ．因此2121)2)(21(=+-+x x x ．解得25=x ．此时点D 的坐标为)23,25(．过点B 作AC 的平行线交抛物线于D ，过点D 作DF ⊥x 轴于F ．因为C A O DB F ∠=∠t a n t a n ，所以2==AO CO BF DF ．因此22)2)(21(=--+xx x ．解得25-=x ．此时点D 的坐标为)9,25(-．综上所述，当D 的坐标为)23,25(或)9,25(-时，以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形．考点伸展中考压轴题之【因动点产生的梯形问题】精品解析———————————————————————————————————————11 第（3）题可以用代数的方法这样解：例如图3，先求得直线BC 为121-=x y ，再根据AD //BC 求得直线AD 为4121+=x y ，由直线AD 和抛物线的解析式组成的方程组，得到点D 的坐标．。
中考数学压轴题：抛物线上平行四边形找不到？掌握方法直接求
中考数学的最后一题是压轴大题，通常是二次函数与几何的结合，难度较大，计算复杂，是学生最容易失分的地方。
2019年山西省中考数学就是这样。
我们先来看一下题吧。
中考压轴题第1问和第2问都是常规题，在固定的解题法，只要认真计算，就可以做对，在这里不作讲解。
我想重点讲的是第3问，如何在抛物线上寻找平行四边形。
这是一个动点问题，许多同学一看动点，头就变大，感觉无从下手，没有思路。
这是因为同学们没有抓住关键点，找不到突破口。
如果能够抓住关键点，问题就迎刃而解了。
我们来看一下第三个问题。
（3）在（2）的条件下，若点M是x轴上的一动点，点N是抛物线上的一动点，试判断是否存在这样的点M，使得以点B，D，M，N为顶点的四边形是平行四边形，若存在，请直接写出M点的坐标；若不存在，请说明理由。
第3问也就是知道两个定点B和D，然后找两个动点M和N，M在x轴上，N在抛物线，使得以点B，D，M，N为顶点的四边形是平行四边形。
只有找出平行四边形，知道两个动点是怎么确定的，我们才能进行计算。
那么知道两个点，怎么去找平行四边形呢？首先我们要知道两个定点的连线是平行四边形中的什么，只有两种情况，一种是平行四边形的一条边，另一种是平行四边形的对角线。
两定点连线的两种情况知道了这两种情况，我们就知道要分情况进行讨论。
1、如果BD是平行四边形的一条边。
如果BD是平行四边形的一条边，那么MN就是它的对边，根据平行四边形的性质，就要求BD平行且等于MN，其实质，就是将BD平行，使其一个端点在x轴上，一个端点在抛物线上。
如图所示，通过平移，我们可以得到三条符合条件的线段：N1M1，N2M2，N3M3。
找到了平行四边形的顶点，接下来，我们就要去求两动点的坐标了。
我们分别做D，N1，N2，N3到X轴的垂线段DE，N1E1，N2E2，N3E3，根据平行四边形的性质，会发现DE=N1E1=N2E2=N3E3，都等于D点纵坐标的绝对值，也就是知道动点N的纵坐标，接下来就可以求出横坐标了。
2020 中考数学复习解析：4因动点产生的平行四边形问题
动点产生平行四边形例题．已知抛物线y=2x2+bx+6经过A（1，0），点P为抛物线的顶点，点B为抛物线与x轴的另一交点．（1）求出点P、点B的坐标．（2）如图，在直线y=2x上是否存在点D，使以O、P、B、D为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求出点D的坐标；若不存在，请说明理由．【分析】（1）把点A的坐标代入抛物线求出b的值，再整理成顶点式，然后写出点P的坐标；令y=0解方程即可得到点B的坐标；（2）利用待定系数法求出直线BP的解析式，然后根据平行四边形对边平行且相等解答．【解答】解：（1）∵抛物线y=2x2+bx+6经过A（1，0），∴2×12+b+6=0，解得b=﹣8，∴y=2x2﹣8x+6=2（x﹣2）2﹣2，∴顶点P的坐标为（2，﹣2），令y=0，则2x2﹣8x+6=0，解得x1=1，x2=3，∴点B的坐标为（3，0）；（2）设直线BP的解析式为y=kx+b，则，解得，所以，直线BP的解析式为y=2x﹣6，∵直线y=2x与直线y=2x﹣6互相平行，∴直线y=2x上是否存在点D，使以O、P、B、D为顶点的四边形是平行四边形，此时，点D的坐标为（1，2）或（﹣1，﹣2）．练习：1．已知等腰梯形ABOC在直角坐标系中如图所示，AB∥OC，OB=2，OA=．（1）求点C的坐标；（2）求经过点B，O，C的抛物线解析式；（3）若点P为（2）中所求抛物线上一动点，点Q为y轴上一动点，请探索是否存在点P和点Q，使得以B，C，P，Q为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请求出所有对应的P，Q的坐标；若不存在，请说明理由．2．（2011•梅州）如图，已知抛物线y=x2﹣4x+3与x 轴交于两点A、B，其顶点为C．（1）对于任意实数m，点M（m，﹣2）是否在该抛物线上？请说明理由；（2）求证：△ABC是等腰直角三角形；（3）已知点D在x轴上，那么在抛物线上是否存在点P，使得以B、C、D、P为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求点P的坐标；若不存在，请说明理由．3．（2012•宜宾）如图，抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l：y=x﹣5上．（1）求抛物线顶点A的坐标；（2）设抛物线与y轴交于点B，与x轴交于点C、D（C点在D点的左侧），试判断△ABD的形状；（3）在直线l上是否存在一点P，使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求点P的坐标；若不存在，请说明理由．4．（2015秋•台安县期中）如图，抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A，B，C，已知点A（﹣1，0），点C （0，3）．（1）求抛物线的表达式；（2）P为线段BC上一点，过点P作y轴的平行线，交抛物线于点D，当△BDC的面积最大时，求点P的坐标；（3）设E是抛物线上的一点，在x轴上是否存在点F，使得A，C，E，F为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求点E，F的坐标；若不存在，请说明理由．5．（2015秋•诸暨市校级月考）如图是二次函数y=（x+m）2+k的图象，其顶点坐标为M（1，﹣4）．（1）求出图象与x轴的交点A，B的坐标；（2）在二次函数的图象上是否存在点P，在对称轴存在点Q，使以A，B，P，Q四点构成的四边形是平行四边形？若存在，求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．6．（2015•三亚校级模拟）如图，抛物线y=与x轴交于A，B两点，与y轴交于点C，且OA=2，OC=3．（1）求抛物线的解析式；（2）作Rt△OBC的高OD，延长OD与抛物线在第一象限内交于点E，求点E的坐标；（3）在x轴上方的抛物线上，是否存在一点P，使得四边形OBEP是平行四边形？若存在，求出点P 的坐标；若不存在，请说明理由．7．已知，二次函数y=（x+2）2的图象与x轴交于点A，与y轴交于点B．（1）求点A、点B的坐标；（2）求S△AOB；（3）求对称轴方程；（4）在对称轴上是否存在一点P，使以P，A，O，B为顶点的四边形为平行四边形？若存在，求P 点坐标；若不存在，请说明理由．。
5.因动点产生的平行四边形问题
5. 因动点产生的平行四边形问题1．（2020秋•九龙县期末）如图所示，在平面直角坐标中，抛物线的顶点P 到x 轴的距离是4，抛物线与x 轴相交于O 、M 两点，4OM =；矩形ABCD 的边BC 在线段的OM 上，点A 、D 在抛物线上．（1）求这条抛物线的解析式；（2）设(,)D m n ，矩形ABCD 的周长为l ，写出l 与m 的关系式，并求出l 的最大值；（3）点E 在抛物线的对称轴上，在抛物线上是否还存在点F ，使得以E 、F 、O 、M 为顶点的四边形是平行四边形？如果存在，写出F 点的坐标．【解答】解：（1）抛物线与x 轴相交于O 、M 两点，4OM =， ∴顶点P 的横坐标为422÷=，M 的坐标为(4,0)，顶点P 到x 轴的距离是4，∴顶点P 的纵坐标为4，∴顶点P 的坐标为(2,4)，设抛物线的解析式为2(2)4y a x =-+，则2(42)40a -+=，解得1a =-，∴抛物线的解析式为2(2)4y x =--+，即24y x x =-+；（2）(,)D m n 在抛物线上，24n m m ∴=-+，42BC m =-，∴矩形ABCD 的周长为2(42)l m n =-+，22(424)m m m =--+，22(21)10m m =--++，22(1)10m =--+，即22(1)10l m =--+，∴当1m =时，周长l 有最大值10；（3）①OM 是平行四边形的边时，点F 的横坐标为242-=-， 纵坐标为：2(2)4(2)4812--+⨯-=--=-，此时，点(2,12)F --，或点F 的横坐标为246+=，纵坐标为：2646362412-+⨯=-+=，此时，点(6,12)F -，②OM 是平行四边形的对角线时，EF 所在的直线经过OM 的中点， EF ∴都在抛物线的对称轴上，∴点F 与点P 重合，此时，点(2,4)F ，综上所述，点(2,12)F --或(6,12)-或(2,4)时，以E 、F 、O 、M 为顶点的四边形是平行四边形．2．（2020•高州市模拟）如图，在平面直角坐标系中，已知抛物线22(0)y ax bx a =++≠与x 轴交于(1,0)A -，(3,0)B 两点，与y 轴交于点C ．（1）求该抛物线的解析式；（2）如图①，若点D 是抛物线上一个动点，设点D 的横坐标为(03)m m <<，连接CD 、BD 、BC 、AC ，当BCD ∆的面积等于AOC ∆面积的2倍时，求m 的值；（3）若点N 为抛物线对称轴上一点，请在图②中探究抛物线上是否存在点M ，使得以B ，C ，M ，N 为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请直接写出所有满足条件的点M 的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）把(1,0)A -，(3,0)B 代入22y ax bx =++中，得：209320a b a b -+=⎧⎨++=⎩，解得：2343a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩， ∴抛物线解析式为224233y x x =-++；（2）过点D 作y 轴平行线交BC 于点E ，把0x =代入224233y x x =-++中，得：2y =， C ∴点坐标是(0,2)，又(3,0)B∴直线BC 的解析式为223y x =-+， 224(,2)33D m m m -++ ∴2(,2)3E m m -+ ∴222422(2)(2)23333DE m m m m m =-++--+=-+， 由2BCD AOC S S ∆∆=得：11222DE OB OA OC =⨯ ∴2121(2)3212232m m -+⨯=⨯⨯⨯， 整理得：2320m m -+=解得：11m =，22m =03m <<m ∴的值为1或2；（3）存在，理由：设：点M 的坐标为：(,)t n ，224233n x x =-++，点(1,)N s ，点(3,0)B 、(0,2)C ， ①当BC 是平行四边形的边时，当点C 向右平移3个单位，向下平移2个单位得到B ， 同样点()M N 向右平移3个单位，向下平移2个单位()N M ， 故：31t +=，2n s -=或31t -=，2n s +=，解得：2t =-或4，故点M 坐标为：10(2,)3--或10(4,)3-； ②当BC 为对角线时，由中点公式得：13t +=，2n s +=，解得：2t =，故点(2,2)M ；综上，M 的坐标为：(2,2)或10(2,)3--或10(4,)3-． 3．（2020•安定区校级三模）如图，抛物线经过(1,0)A -，(5,0)B ，5(0,)2C -三点（1）求抛物线的解析式；（2）在抛物线的对称轴上有一点P ，使PA PC +的值最小，则点P 的坐标为 3(2,)2- ； （3）点M 为x 轴上一动点，在抛物线上是否存在一点N ，使以A ，C ，M ，N 四点构成的四边形为平行四边形？若存在，直接写出点N 的坐标；若不存在，请说明理由．【解答】解：（Ⅰ）设抛物线的解析式为2(0)y ax bx c a =++≠，(1,0)A -，(5,0)B ，5(0,)2C -三点在抛物线上， ∴0255052a b c a b c c ⎧⎪-+=⎪++=⎨⎪⎪=-⎩， 解得：12252a b c ⎧=⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎩∴抛物线解析式为：215222y x x =--； （2）连接BC ，如图1所示， 抛物线的解析式为：215222y x x =--， ∴其对称轴为直线221222b x a -=-=-=⨯， 连接BC ，如图1所示，设直线BC 的解析式为(0)y kx b k =+≠，且过(5,0)B ，5(0,)2C -∴5052k b b +=⎧⎪⎨=-⎪⎩， 解得1252k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩， ∴直线BC 的解析式为1522y x =-， 当2x =时，53122y =-=-， 3(2,)2P ∴-， 故答案为：3(2,)2-；（3）存在点N ，使以A ，C ，M ，N 四点构成的四边形为平行四边形． 如图2所示，①当点N 在x 轴下方时，抛物线的对称轴为直线2x =，5(0,)2C -， 15(4,)2N ∴-； ②当点N 在x 轴上方时，如图，过点2N 作2N D x ⊥轴于点D ，在△2AN D 与△2M CO 中，222222N AD CM O AN CM AN D M CO ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△2AN D ≅△2()M CO ASA ，252N D OC ∴==，即2N 点的纵坐标为52． ∴21552222x x --=，解得2x =+2x =2(2N ∴5)2，3(2N -5)2．综上所述，符合条件的点N 的坐标为5(4,)2-或(2，5)2或(2-5)2． 4．（2020•郑州一模）如图，直线243y x =-+与x 轴交于点C ，与y 轴交于点B ，抛物线2103y ax x c =++经过B 、C 两点． （1）求抛物线的解析式；（2）如图，点E 是直线BC 上方抛物线上的一动点，当BEC ∆面积最大时，请求出点E 的坐标；（3）在（2）的结论下，过点E 作y 轴的平行线交直线BC 于点M ，连接AM ，点Q 是抛物线对称轴上的动点，在抛物线上是否存在点P ，使得以P 、Q 、A 、M 为顶点的四边形是平行四边形？如果存在，请直接写出点P 的坐标；如果不存在，请说明理由．【解答】解：（1）当0x =时，4y =，(0,4)B ∴，当0y =时，2403x -+=， 6x =，(6,0)C ∴，把(0,4)B 和(6,0)C 代入抛物线2103y ax x c =++中得： 41036603c a c =⎧⎪⎨+⨯+=⎪⎩， 解得：234a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩，∴抛物线的解析式为：2210433y x x =-++； （2）如图1，过E 作//EG y 轴，交直线BC 于G ， 设2210(,4)33E m m m -++，则2(,4)3G m m -+， 2221022(4)(4)43333EG m m m m m ∴=-++--+=-+， 221126(4)2(3)18223BEC S EG OC m m m ∆∴==⨯-+=--+， 20-<，S ∴有最大值，此时(3,8)E ；（3）2222102252525494(5)4()33344326y x x x x x =-++=--+-+=--+； 对称轴是：52x =， (1,0)A ∴- 点Q 是抛物线对称轴上的动点，Q ∴的横坐标为52， 在抛物线上存在点P ，使得以P 、Q 、A 、M 为顶点的四边形是平行四边形； ①如图2，以AM 为边时，由（2），可得点M 的横坐标是3，点M 在直线243y x =-+上， ∴点M 的坐标是(3,2)， 又点A 的坐标是(1,0)-，点Q 的横坐标为52， 根据M 到Q 的平移规律：可知：P 的横坐标为32-， 3(2P ∴-，5)2-； ②如图3，以AM 为边时，四边形AMPQ 是平行四边形， 由（2），可得点M 的横坐标是3，(1,0)A -，且Q 的横坐标为52， P ∴的横坐标为132， 13(2P ∴，5)2-； ③以AM 为对角线时，如图4， M 到Q 的平移规律可得P 到A 的平移规律，∴点P 的坐标是1(2-，13)6， 综上所述，在抛物线上存在点P ，使得以P 、Q 、A 、M 为顶点的四边形是平行四边形，点P 的坐标是3(2-，5)2-或13(2，5)2-或1(2-，13)6．5．（2020•霍林郭勒市模拟）如图，在平面直角坐标系中，二次函数2=++的图象与y x bx cC-点，x轴交于A、B两点，A点在原点左侧，B点的坐标为(4,0)，与y轴交于(0,4)点P是直线BC下方的抛物线上一动点．（1）求这个二次函数的表达式．（2）连接PO、PC，并把POC∆沿CO翻折，得到四边形POP C'，那么是否存在点P，使四边形POP C'为菱形？若存在，请求出此时点P的坐标；若不存在，请说明理由．（3）当点P运动到什么位置时，四边形ABPC的面积最大？求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积．【解答】解：（1）将B、C两点的坐标代入得：16404b c c ++=⎧⎨=-⎩， 解得：34b c =-⎧⎨=-⎩；所以二次函数的表达式为：234y x x =--；（2）存在点P ，使四边形POP C '为菱形； 设P 点坐标为2(,34)x x x --，PP '交CO 于E 若四边形POP C '是菱形，则有PC PO =； 如图1，连接PP '，则PE CO ⊥于E ， (0,4)C -， 4CO ∴=，又OE EC =， 2OE EC ∴==2y ∴=-； 2342x x ∴--=-解得：1x =2x =，P ∴点的坐标为，2)-；（3）如图2，过点P 作y 轴的平行线与BC 交于点Q ，与OB 交于点F ，设2(,34)P x x x --，设直线BC 的解析式为：y kx d =+， 则440d k d =-⎧⎨+=⎩，解得：14k d =⎧⎨=-⎩，∴直线BC 的解析式为：4y x =-，则Q 点的坐标为(,4)x x -； 当2034x x =--，解得：11x =-，24x =， 1AO ∴=，5AB =，ABC BPQ CPQ ABPC S S S S ∆∆∆=++四边形111222AB OC QP BF QP OF =++ 2211154(4)[4(34)][4(34)]222x x x x x x x x =⨯⨯+-----+---- 22810x x =-++22(2)18x =--+当2x =时，四边形ABPC 的面积最大，此时P 点的坐标为：(2,6)-，四边形ABPC 的面积的最大值为18．6．（2020•玉林一模）如图，Rt AOB ∆中，90A ∠=︒，以O 为坐标原点建立直角坐标系，使点A 在x 轴正半轴上，2OA =，8AB =，点C 为AB 边的中点，抛物线的顶点是原点O ，且经过C 点．（1）填空：直线OC 的解析式为 2y x = ；抛物线的解析式为 ；（2）现将该抛物线沿着线段OC 移动，使其顶点M 始终在线段OC 上（包括端点O 、)C ，抛物线与y 轴的交点为D ，与AB 边的交点为E ；①是否存在这样的点D ，使四边形BDOC 为平行四边形？如存在，求出此时抛物线的解析式；如不存在，说明理由；②设BOE ∆的面积为S ，求S 的取值范围．【解答】解：（1）2OA =，8AB =，点C 为AB 边的中点∴点C 的坐标为(2,4)，设直线的解析式为y kx = 则42k =，解得2k =∴直线的解析式为2y x =，设抛物线的解析式为2y kx = 则44k =，解得1k =∴抛物线的解析式为2y x =（2）设移动后抛物线的解析式为2()2y x m m =-+ 当OD BC =，四边形BDOC 为平行四边形， 4OD BC ∴==，①则可得0x =时4y =， 224m m ∴+=，2(1)5m ∴+=解得1m =-1m =-，所以1m =-2(12(1y x =+-+⨯-+2(12x =+-+②28[(2)2]BE m m =--+242m m =+- 12BOE S BE OA ∆∴=21(42)22m m =+-⨯ 224m m =-++2(1)5m =--+， 而02m ， 所以45S ．7．（2019•铜仁市）如图，已知抛物线21y ax bx =+-与x 轴的交点为(1,0)A -，(2,0)B ，且与y 轴交于C 点．（1）求该抛物线的表达式；（2）点C 关于x 轴的对称点为1C ，M 是线段1BC 上的一个动点（不与B 、1C 重合），ME x ⊥轴，MF y ⊥轴，垂足分别为E 、F ，当点M 在什么位置时，矩形MFOE 的面积最大？说明理由．（3）已知点P 是直线112y x =+上的动点，点Q 为抛物线上的动点，当以C 、1C 、P 、Q为顶点的四边形为平行四边形时，求出相应的点P 和点Q 的坐标．【解答】解：（1）将(1,0)A -，(2,0)B 分别代入抛物线21y ax bx =+-中，得1421a b a b -=⎧⎨+=⎩，解得：1212a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴该抛物线的表达式为：211122y x x =--． （2）在211122y x x =--中，令0x =，1y =-，(0,1)C ∴- 点C 关于x 轴的对称点为1C ，1(0,1)C ∴，设直线1C B 解析式为y kx b =+，将(2,0)B ，1(0,1)C 分别代入得201k b b +=⎧⎨=⎩，解得121k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩， ∴直线1C B 解析式为112y x =-+，设1(,1)2M t t -+，则(,0)E t ，1(0,1)2F t -+21111(1)222MFOES OE OF t t t ⎛⎫∴=⨯=-+=--+ ⎪⎝⎭矩形，102-<， ∴当1t =时，MFOE S 矩形最大值12=，此时，1(1,)2M ；即点M 为线段1C B 中点时，MFOE S 矩形最大．（3）由题意，(0,1)C -，1(0,1)C ，以C 、1C 、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形，分以下两种情况：①1C C 为边，则1//C C PQ ，1C C PQ =，设1(,1)2P m m +，211(,1)22Q m m m --，2111|(1)(1)|2222m m m ∴---+=，解得：14m =，22m =-，32m =，40m =（舍)， 1(4,3)P ，1(4,5)Q ；2(2,0)P -，2(2,2)Q -；3(2,2)P ，3(2,0)Q②1C C 为对角线，1C C 与PQ 互相平分，1C C 的中点为(0,0)， PQ ∴的中点为(0,0)，设1(,1)2P m m +，则211(,1)22Q m m m -+-2111(1)(1)0222m m m ∴+++-=，解得：10m =（舍去），22m =-， 4(2,0)P ∴-，4(2,0)Q ；综上所述，点P 和点Q 的坐标为：1(4,3)P ，1(4,5)Q 或2(2,0)P -，2(2,2)Q -或3(2,2)P ，3(2,0)Q 或4(2,0)P -，4(2,0)Q ．8．（2020•潢川县一模）如图，抛物线252y ax bx =++与直线AB 交于点(1,0)A -，5(4,)2B ．点D 是抛物线A ，B 两点间部分上的一个动点（不与点A ，B 重合），直线CD 与y 轴平行，交直线AB 于点C ，连接AD ，BD ． （1）求抛物线的解析式；（2）设点D 的横坐标为m ，ADB ∆的面积为S ，求S 关于m 的函数关系式，并求出当S 取最大值时的点C 的坐标；（3）当点D 为抛物线的顶点时，若点P 是抛物线上的动点，点Q 是直线AB 上的动点，判断有几个位置能使以点P ，Q ，C ，D 为顶点的四边形为平行四边形，直接写出相应的点Q 的坐标．【解答】解：（1）抛物线252y ax bx =++与直线AB 交于点(1,0)A -，5(4,)2B ．∴5025516422a b a b ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=++⎪⎩，解得，122a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩，∴抛物线的解析式是215222y x x =-++（2）如图1，过点B 作BF DE ⊥于点F ． 点(1,0)A -，5(4,)2B ，∴易求直线AB 的解析式为：1122y x =+． 又点D 的横坐标为m ，∴点C 的坐标是11(,)22m m +，点D 的纵坐标是215(2)22m m -++1AE m ∴=+，4BF m =-，213222CD m m =-++，22111353125()(2)(14)()(14)22224216S CD AE BF m m m m m m ∴=+=⨯-++⨯++-=--+-<<．∴当32m =时，S 取最大值12516，此时3(2C ，5)4；（3）假设存在这样的点P 、Q 使以点P ，Q ，C ，D 为顶点的四边形为平行四边形． 点D 是抛物线的顶点， 9(2,)2D ∴，3(2,)2C ．①如图2，当//PQ DC ，PQ DC =时． 设215(,2)22P x x x -++，则11(,)22Q x x +，21511232222x x x ∴-++--=，解得，1x =或2x =（舍去）， (1,1)Q ∴；②如图3，当//CD PQ ，且CD PQ =时． 设215(,2)22P x x x -++，则11(,)22Q x x +，∴21115232222x x x ++--=， 解得，5x =或2x =-， (5,3)Q ∴、1(2,)2Q '--；③如图4，当//PC DQ ，且PC DQ =时．过点P 作PE CD ⊥于点E ，过点Q 作QF CD ⊥于点F ．则PE QF =，DE FC =． 设215(,2)22P x x x -++，则215(2,2)22E x x -++，51(4,)22Q x x ∴--，51(2,)22F x -，∴由DE CF =得，2915513(2)222222x x x --++=--， 解得，1x =或2x =（舍去）， (3,2)Q ∴综上所述，符合条件的点Q 的坐标有：(1,1)、(5,3)、1(2,)2--、(3,2)．。
中考数学压轴题精讲特训 因动点产生的平行四边形问题(含试题,含详解)
因动点产生的平行四边形问题例1 2013年上海市松江区中考模拟第24题如图1，已知抛物线y ＝－x 2＋bx ＋c 经过A (0, 1)、B (4, 3)两点． （1）求抛物线的解析式； （2）求tan ∠ABO 的值；（3）过点B 作BC ⊥x 轴，垂足为C ，在对称轴的左侧且平行于y 轴的直线交线段AB 于点N ，交抛物线于点M ，若四边形MNCB 为平行四边形，求点M 的坐标．图1动感体验请打开几何画板文件名“13松江24”，拖动点N 在直线AB 上运动，可以体验到，以M 、N 、C 、B 为顶点的平行四边形有4个，符合MN 在抛物线的对称轴的左侧的平行四边形MNCB 只有一个．请打开超级画板文件名“13松江24”，拖动点N 在直线AB 上运动，可以体验到，MN 有4次机会等于3，这说明以M 、N 、C 、B 为顶点的平行四边形有4个，而符合MN 在抛物线的对称轴的左侧的平行四边形MNCB 只有一个． 思路点拨1．第（2）题求∠ABO 的正切值，要构造包含锐角∠ABO 的角直角三角形． 2．第（3）题解方程MN ＝y M －y N ＝BC ，并且检验x 的值是否在对称轴左侧． 满分解答（1）将A (0, 1)、B (4, 3)分别代入y ＝－x 2＋bx ＋c ，得1,164 3.c b c =⎧⎨-++=⎩ 解得92b =，c ＝1． 所以抛物线的解析式是2912y x x =-++． （2）在Rt △BOC 中，OC ＝4，BC ＝3，所以OB ＝5． 如图2，过点A 作AH ⊥OB ，垂足为H ．在Rt △AOH 中，OA ＝1，4sin sin 5AOH OBC ∠=∠=，所以4sin 5AH OA AOH =⋅∠=． 图2所以35OH =，225BH OB OH =-=． 在Rt △ABH 中，4222tan 5511AH ABO BH ∠==÷=．（3）直线AB 的解析式为112y x =+．设点M 的坐标为29(,1)2x x x -++，点N 的坐标为1(,1)2x x +，那么2291(1)(1)422MN x x x x x =-++-+=-+．当四边形MNCB 是平行四边形时，MN ＝BC ＝3．解方程－x 2＋4x ＝3，得x ＝1或x ＝3．因为x ＝3在对称轴的右侧（如图4），所以符合题意的点M 的坐标为9(1,)2（如图3）．图3 图4考点伸展第（3）题如果改为：点M 是抛物线上的一个点，直线MN 平行于y 轴交直线AB 于N ，如果M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形，求点M 的坐标．那么求点M 的坐标要考虑两种情况：MN ＝y M －y N 或MN ＝y N －y M ．由y N －y M ＝4x －x 2，解方程x 2－4x ＝3，得27x =±（如图5）．所以符合题意的点M 有4个：9(1,)2，11(3,)2，57(27,)2--，57(27,)2++．图5例2 2012年福州市中考第21题如图1，在Rt△ABC中，∠C＝90°，AC＝6，BC＝8，动点P从点A开始沿边AC向点C 以每秒1个单位长度的速度运动，动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动，过点P作PD//BC，交AB于点D，联结PQ．点P、Q分别从点A、C同时出发，当其中一点到达端点时，另一点也随之停止运动，设运动的时间为t秒（t≥0）．（1）直接用含t的代数式分别表示：QB＝_______，PD＝_______；（2）是否存在t的值，使四边形PDBQ为菱形？若存在，求出t的值；若不存在，说明理由，并探究如何改变点Q的速度（匀速运动），使四边形PDBQ在某一时刻为菱形，求点Q 的速度；（3）如图2，在整个运动过程中，求出线段PQ的中点M所经过的路径长．图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“12福州21”，拖动左图中的点P运动，可以体验到，PQ的中点M的运动路径是一条线段．拖动右图中的点Q运动，可以体验到，当PQ//AB时，四边形PDBQ为菱形．请打开超级画板文件名“12福州21”，拖动点Q向上运动，可以体验到，PQ的中点M 的运动路径是一条线段．点击动画按钮的左部，Q的速度变成1.07，可以体验到，当PQ//AB 时，四边形PDBQ为菱形．点击动画按钮的中部，Q的速度变成1.思路点拨1．菱形PDBQ必须符合两个条件，点P在∠ABC的平分线上，PQ//AB．先求出点P运动的时间t，再根据PQ//AB，对应线段成比例求CQ的长，从而求出点Q的速度．2．探究点M的路径，可以先取两个极端值画线段，再验证这条线段是不是点M的路径．满分解答（1）QB＝8－2t，PD＝43t．（2）如图3，作∠ABC的平分线交CA于P，过点P作PQ//AB交BC 于Q，那么四边形PDBQ是菱形．过点P作PE⊥AB，垂足为E，那么BE＝BC＝8．在Rt△ABC中，AC＝6，BC＝8，所以AB＝10．图3在Rt△APE中，23cos5AEAAP t===，所以103t=．当PQ//AB时，CQ CPCB CA=，即106386CQ-=．解得329CQ=．所以点Q的运动速度为3210169315÷=．（3）以C为原点建立直角坐标系．如图4，当t＝0时，PQ的中点就是AC的中点E(3，0)．如图5，当t＝4时，PQ的中点就是PB的中点F(1，4)．直线EF的解析式是y＝－2x＋6．如图6，PQ的中点M的坐标可以表示为（62t-，t）．经验证，点M（62t-，t）在直线EF上．所以PQ的中点M的运动路径长就是线段EF的长，EF＝25．图4 图5 图6考点伸展第（3）题求点M的运动路径还有一种通用的方法是设二次函数：当t＝2时，PQ的中点为(2，2)．设点M的运动路径的解析式为y＝ax2＋bx＋c，代入E(3，0)、F(1，4)和(2，2)，得930,4,42 2.a b ca b ca b c++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解得a＝0，b＝－2，c＝6．所以点M的运动路径的解析式为y＝－2x＋6．例3 2012年烟台市中考第26题如图1，在平面直角坐标系中，已知矩形ABCD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、D(3, 4)．以A为顶点的抛物线y＝ax2＋bx＋c过点C．动点P从点A出发，沿线段AB向点B运动，同时动点Q从点C出发，沿线段CD向点D运动．点P、Q的运动速度均为每秒1个单位，运动时间为t秒．过点P作PE⊥AB交AC于点E．（1）直接写出点A的坐标，并求出抛物线的解析式；（2）过点E作EF⊥AD于F，交抛物线于点G，当t为何值时，△ACG的面积最大？最大值为多少？（3）在动点P、Q运动的过程中，当t为何值时，在矩形ABCD内（包括边界）存在点H，使以C、Q、E、H为顶点的四边形为菱形？请直接写出t的值．图1动感体验请打开几何画板文件名“12烟台26”，拖动点P在AB上运动，可以体验到，当P在AB 的中点时，△ACG的面积最大．观察右图，我们构造了和△CEQ中心对称的△FQE和△ECH′，可以体验到，线段EQ的垂直平分线可以经过点C和F，线段CE的垂直平分线可以经过点Q 和H′，因此以C、Q、E、H为顶点的菱形有2个．请打开超级画板文件名“12烟台26”，拖动点P在AB上运动，可以体验到，当P在AB 的中点时，即t=2，△ACG的面积取得最大值1．观察CQ，EQ，EC的值，发现以C、Q、E、H 为顶点的菱形有2个．点击动画按钮的左部和中部，可得菱形的两种准确位置。
中考复习专题之五---因动点问题产生的梯形问题
因动点产生的梯形问题例1:已知直线y ＝3x －3分别与x 轴、y 轴交于点A ，B ，抛物线y ＝ax 2＋2x ＋c 经过点A ，B ． （1）求该抛物线的表达式，并写出该抛物线的对称轴和顶点坐标； （2）记该抛物线的对称轴为直线l ，点B 关于直线l 的对称点为C ，若点D 在y 轴的正半轴上，且四边形ABCD 为梯形．①求点D 的坐标；②将此抛物线向右平移，平移后抛物线的顶点为P ，其对称轴与直线y＝3x －3交于点E ，若73tan =∠DPE ，求四边形BDEP 的面积．图1动感体验请打开几何画板文件名“12松江24”，拖动点P 向右运动，可以体验到，D 、P 间的垂直距离等于7保持不变，∠DPE 与∠PDH 保持相等．请打开超级画板文件名“12松江24”， 拖动点P 向右运动，可以体验到，D 、P 间的垂直距离等于7保持不变，∠DPE 与∠PDH 保持相等，tan 0.43DPE ∠≈，四边形BDEP 的面积为24．思路点拨1．这道题的最大障碍是画图，A 、B 、C 、D 四个点必须画准确，其实抛物线不必画出，画出对称轴就可以了．2．抛物线向右平移，不变的是顶点的纵坐标，不变的是D 、P 两点间的垂直距离等于7．3．已知∠DPE 的正切值中的7的几何意义就是D 、P 两点间的垂直距离等于7，那么点P 向右平移到直线x ＝3时，就停止平移．满分解答（1）直线y ＝3x －3与x 轴的交点为A (1，0)，与y 轴的交点为B (0,－3)． 将A (1，0)、B (0,－3)分别代入y ＝ax 2＋2x ＋c ， 得20,3.a c c ++=⎧⎨=-⎩ 解得1,3.a c =⎧⎨=-⎩ 所以抛物线的表达式为y ＝x 2＋2x －3． 对称轴为直线x ＝－1，顶点为(－1,－4)．（2）①如图2，点B 关于直线l 的对称点C 的坐标为(－2,－3)． 因为CD //AB ，设直线CD 的解析式为y ＝3x ＋b ， 代入点C (－2,－3)，可得b ＝3．所以点D 的坐标为（0，3）．②过点P 作PH ⊥y 轴，垂足为H ，那么∠PDH ＝∠DPE ．由73tan =∠DPE ，得3tan 7PH PDH DH ∠==．而DH ＝7，所以PH ＝3．因此点E 的坐标为（3，6）． 所以1()242BDEP S BD EP PH =+⋅=梯形．图2 图3考点伸展第（2）①用几何法求点D 的坐标更简便： 因为CD //AB ，所以∠CDB ＝∠ABO ．因此13BC OA BD OB ==．所以BD ＝3BC ＝6，OD ＝3．因此D （0，3）．例2:如图1，把两个全等的Rt △AOB 和Rt △COD 方别置于平面直角坐标系中，使直角边OB 、OD 在x 轴上．已知点A (1，2)，过A 、C 两点的直线分别交x 轴、y 轴于点E 、F ．抛物线y ＝ax 2＋bx ＋c 经过O 、A 、C 三点．（1）求该抛物线的函数解析式；（2）点P 为线段OC 上的一个动点，过点P 作y 轴的平行线交抛物线于点M ，交x 轴于点N ，问是否存在这样的点P ，使得四边形ABPM 为等腰梯形？若存在，求出此时点P 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）若△AOB 沿AC 方向平移（点A 始终在线段AC 上，且不与点C 重合），△AOB 在平移的过程中与△COD 重叠部分的面积记为S ．试探究S 是否存在最大值？若存在，求出这个最大值；若不存在，请说明理由．图1动感体验请打开几何画板文件名“12衢州24”， 拖动点P 在线段OC 上运动，可以体验到，在AB 的左侧，存在等腰梯形ABPM ．拖动点A ′在线段AC 上运动，可以体验到，Rt △A ′OB ′、Rt △COD 、Rt △A ′HG 、Rt △OEK 、Rt △OFG 和Rt △EHK 的两条直角边的比都为1∶2．请打开超级画板文件名“12衢州24”，拖动点P 在线段OC 上运动，可以体验到，在AB 的左侧，存在AM=BP ．拖动点A ′在线段AC 上运动，发现S 最大值为0.375．思路点拨1．如果四边形ABPM 是等腰梯形，那么AB 为较长的底边，这个等腰梯形可以分割为一个矩形和两个全等的直角三角形，AB 边分成的3小段，两侧的线段长线段．2．△AOB 与△COD 重叠部分的形状是四边形EFGH ，可以通过割补得到，即△OFG 减去△OEH ． 3．求△OEH 的面积时，如果构造底边OH 上的高EK ，那么Rt △EHK 的直角边的比为1∶2． 4．设点A ′移动的水平距离为m ，那么所有的直角三角形的直角边都可以用m 表示．满分解答（1）将A (1，2)、O (0，0)、C (2，1)分别代入y ＝ax 2＋bx ＋c ，得2,0,42 1.a b c c a b c ++=⎧⎪=⎨⎪++=⎩解得32a =-，72b =，0c =． 所以23722y x x =-+． （2）如图2，过点P 、M 分别作梯形ABPM 的高PP ′、MM ′，如果梯形ABPM 是等腰梯形，那么AM ′＝BP ′，因此yA －y M ′＝yP ′－yB ．直线OC 的解析式为12y x =，设点P 的坐标为1(,)2x x ，那么237(,)22M x x x -+． 解方程23712()222x x x --+=，得123x =，22x =．x ＝2的几何意义是P 与C 重合，此时梯形不存在．所以21(,)33P ．图2 图3（3）如图3，△AOB 与△COD 重叠部分的形状是四边形EFGH ，作EK ⊥OD 于K ． 设点A ′移动的水平距离为m ，那么OG ＝1＋m ，GB ′＝m ．在Rt △OFG 中，11(1)22FG OG m ==+．所以21(1)4OFG S m ∆=+．在Rt △A ′HG 中，A ′G ＝2－m ，所以111'(2)1222HG A G m m ==-=-． 所以13(1)(1)22OH OG HG m m m =-=+--=．在Rt △OEK 中，OK ＝2 EK ；在Rt △EHK 中，EK ＝2HK ；所以OK ＝4HK ．因此4432332OK OH m m ==⨯=．所以12EK OK m ==．所以211332224OEH S OH EK m m m ∆=⋅=⨯⋅=．于是22213111(1)44224OFG OEH S S S m m m m ∆∆=-=+-=-++2113()228m =--+．因为0＜m ＜1，所以当12m =时，S 取得最大值，最大值为38．考点伸展第（3）题也可以这样来解：设点A ′的横坐标为a ．由直线AC ：y ＝－x ＋3，可得A ′(a , －a ＋3)．由直线OC：12y x=，可得1(,)2F a a．由直线OA：y＝2x及A′(a, －a＋3)，可得直线O′A′：y＝2x－3a＋3，33(,0)2aH-．由直线OC和直线O′A′可求得交点E(2a－2，a－1)．由E、F、G、H 4个点的坐标，可得例3:已知平面直角坐标系xOy中，抛物线y＝ax2－(a＋1)x与直线y＝kx的一个公共点为A(4，8)．（1）求此抛物线和直线的解析式；（2）若点P在线段OA上，过点P作y轴的平行线交（1）中抛物线于点Q，求线段PQ长度的最大值；（3）记（1）中抛物线的顶点为M，点N在此抛物线上，若四边形AOMN恰好是梯形，求点N的坐标及梯形AOMN的面积．备用图动感体验请打开几何画板文件名“11海淀24”，拖动点P在OA上运动，观察PQ的长随点P变化的跟踪点，可以体验到，当P运动到OA的中点时，PQ的长取得最大值．答案（1）抛物线的解析式为y＝x2－2x，直线的解析式为y＝2x．（2）如图1，当P为OA的中点时，PQ的长度取得最大值为4．（3）如图2，如果四边形AOMN是梯形，那么点N的坐标为(3，3)，梯形AOMN的面积为9．图1 图2例 4:已知二次函数的图象经过A （2，0）、C (0，12) 两点，且对称轴为直线x ＝4，设顶点为点P ，与x 轴的另一交点为点B ．（1）求二次函数的解析式及顶点P 的坐标；（2）如图1，在直线 y ＝2x 上是否存在点D ，使四边形OPBD 为等腰梯形？若存在，求出点D 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）如图2，点M 是线段OP 上的一个动点（O 、P 两点除外），以每秒2个单位长度的速度由点P 向点O 运动，过点M 作直线MN //x 轴，交PB 于点N ． 将△PMN 沿直线MN 对折，得到△P 1MN ． 在动点M 的运动过程中，设△P 1MN 与梯形OMNB 的重叠部分的面积为S ，运动时间为t 秒，求S 关于t 的函数关系式．图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“11义乌24”，拖动点M 从P 向O 运动，可以体验到，M 在到达PO 的中点前，重叠部分是三角形；经过中点以后，重叠部分是梯形．思路点拨1．第（2）题可以根据对边相等列方程，也可以根据对角线相等列方程，但是方程的解都要排除平行四边形的情况．2．第（3）题重叠部分的形状分为三角形和梯形两个阶段，临界点是PO 的中点．满分解答（1）设抛物线的解析式为2(4)y a x k =-+，代入A （2，0）、C (0，12) 两点，得40,1612.a k a k +=⎧⎨+=⎩解得1,4.a k =⎧⎨=-⎩所以二次函数的解析式为22(4)4812y x x x =--=-+，顶点P 的坐标为（4，－4）． （2）由2812(2)(6)y x x x x =-+=--，知点B 的坐标为（6，0）．假设在等腰梯形OPBD ，那么DP ＝OB ＝6．设点D 的坐标为(x ，2x )．由两点间的距离公式，得22(4)(24)36x x -++=．解得25x =或x ＝－2．如图3，当x ＝－2时，四边形ODPB 是平行四边形． 所以，当点D 的坐标为(52，54)时，四边形OPBD 为等腰梯形．图3 图4 图5（3）设△PMN 与△POB 的高分别为PH 、PG ．在Rt △PMH 中，2PM t =，PH MH t ==．所以'24P G t =-．在Rt △PNH 中，PH t =，1122NH PH t ==．所以32MN t =．① 如图4，当0＜t ≤2时，重叠部分的面积等于△PMN 的面积．此时2133224S t t t =⨯⋅=．②如图5，当2＜t ＜4时，重叠部分是梯形，面积等于△PMN 的面积减去△P ′DC 的面积．由于2''P DC PMN S P G S PH ⎛⎫= ⎪⎝⎭△△，所以222'2433(24)44P DC t S t t t -⎛⎫=⨯=- ⎪⎝⎭△． 此时222339(24)1212444S t t t t =--=-+-．考点伸展第（2）题最好的解题策略就是拿起尺、规画图：方法一，按照对角线相等画圆．以P 为圆心，OB 长为半径画圆，与直线y ＝2x 有两个交点，一个是等腰梯形的顶点，一个是平行四边形的顶点．方法二，按照对边相等画圆．以B 为圆心，OP 长为半径画圆，与直线y ＝2x 有两个交点，一个是等腰梯形的顶点，一个是平行四边形的顶点．例5 :如图1，在平面直角坐标系xOy 中，抛物线的解析式是y ＝2114x +，点C 的坐标为(–4，0)，平行四边形OABC 的顶点A ，B 在抛物线上，AB 与y 轴交于点M ，已知点Q (x ，y )在抛物线上，点P (t ，0)在x 轴上．(1) 写出点M 的坐标；(2) 当四边形CMQP 是以MQ ，PC 为腰的梯形时． ① 求t 关于x 的函数解析式和自变量x 的取值范围；② 当梯形CMQP 的两底的长度之比为1∶2时，求t 的值．图1动感体验请打开几何画板文件名“10杭州24”，拖动点Q 在抛物线上运动，从t 随x 变化的图象可以看到，t 是x 的二次函数，抛物线的开口向下．还可以感受到，PQ ∶CM ＝1∶2只有一种情况，此时Q 在y 轴上；CM ∶PQ ＝1∶2有两种情况．思路点拨1．第（1）题求点M 的坐标以后，Rt △OCM 的两条直角边的比为1∶2，这是本题的基本背景图． 2．第（2）题中，不变的关系是由平行得到的等角的正切值相等，根据数形结合，列关于t 与x 的比例式，从而得到t 关于x 的函数关系．3．探求自变量x 的取值范围，要考虑梯形不存在的情况，排除平行四边形的情况．4．梯形的两底的长度之比为1∶2，要分两种情况讨论．把两底的长度比转化为QH 与MO 的长度比．满分解答(1)因为AB ＝OC ＝ 4，A 、B 关于y 轴对称，所以点A 的横坐标为2．将x ＝2代入y ＝2114x +，得y ＝2．所以点M 的坐标为（0，2）．(2) ① 如图2，过点Q 作QH ⊥ x 轴，设垂足为H ，则HQ ＝y 2114x =+，HP ＝x – t ． 因为CM //PQ ，所以∠QPH ＝∠MCO ．因此tan ∠QPH ＝tan ∠MCO ，即12HQ OM HP OC ==．所以2111()42x x t +=-．整理，得2122t x x =-+-． 如图3，当P 与C 重合时，4t =-，解方程21422x x -=-+-，得15x =±．如图4，当Q 与B 或A 重合时，四边形为平行四边形，此时，x ＝± 2． 因此自变量x 的取值范围是15x ≠±，且x ≠± 2的所有实数．图2 图3 图4②因为sin ∠QPH ＝sin ∠MCO ，所以HQ OMPQ CM=，即PQ HQ CM OM =．当12PQ HQ CM OM ==时，112HQ OM ==．解方程21114x +=，得0x =（如图5）．此时2t =-． 当2PQ HQ CM OM ==时，24HQ OM ==．解方程21144x +=，得23x =±． 如图6，当23x =时，823t =-+；如图6，当23x =-时，823t =--．图5 图6 图7考点伸展本题情境下，以Q 为圆心、QM 为半径的动圆与x 轴有怎样的位置关系呢？设点Q 的坐标为21,14x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，那么222222111144QM x x x ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．而点Q 到x 轴的距离为2114x +． 因此圆Q 的半径QM 等于圆心Q 到x 轴的距离，圆Q 与x 轴相切．例 6 :已知，矩形OABC 在平面直角坐标系中位置如图1所示，点A 的坐标为(4,0)，点C 的坐标为)20(-，，直线x y 32-=与边BC 相交于点D ． (1)求点D 的坐标；(2)抛物线c bx ax y ++=2经过点A 、D 、O ，求此抛物线的表达式；(3)在这个抛物线上是否存在点M ，使O 、D 、A 、M 为顶点的四边形是梯形？若存在，请求出所有符合条件的点M 的坐标；若不存在，请说明理由．图1动感体验请打开几何画板文件名“10奉贤24”，分别双击按钮“MO //AD ”、“MA //OD ”和“MD //OA ”，可以体验到，在“MO //AD ”和“MA //OD ”两种情况下，根据两直线平行，内错角相等，可以判定直角三角形相似；在“MD //OA ”情况下，根据对称性可以直接得到点M 的坐标．思路点拨1．用待定系数法求抛物线的解析式，设交点式比较简便．2．过△AOD 的三个顶点分别画对边的平行线与抛物线相交，可以确定存在三个梯形． 3．用抛物线的解析式可以表示点M 的坐标．满分解答(1)因为BC //x 轴，点D 在BC 上，C (0,－2)，所以点D 的纵坐标为－2．把y ＝－2代入x y 32-=，求得x ＝3．所以点D 的坐标为(3,－2)．(2)由于抛物线与x 轴交于点O 、A (4,0)，设抛物线的解析式为y ＝ax (x －4)，代入D (3,－2)，得23a =．所求的二次函数解析式为2228(4)333y x x x x =-=-． (3) 设点M 的坐标为228,33x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭． ①如图2，当OM //DA 时，作MN ⊥x 轴，DQ ⊥x 轴，垂足分别为N 、Q ．由tan ∠MON ＝tan ∠DAQ ，得228332x x x-=．因为x ＝0时点M 与O 重合，因此28233x -=，解得x ＝7．此时点M 的坐标为（7，14）． ②如图3，当AM //OD 时，由tan ∠MAN ＝tan ∠DOQ ，得22823343x xx -=-． 因为x ＝4时点M 与A 重合，因此2233x -=，解得x ＝－1．此时点M 的坐标为10(1,)3-．③如图4，当DM //OA 时，点M 与点D 关于抛物线的对称轴对称，此时点M 的坐标为（1，－2）．图2 图3 图4考点伸展第（3）题的①、②用几何法进行计算，依据是两直线平行，内错角的正切相等．如果用代数法进行，计算过程比较麻烦．以①为例，先求出直线AD 的解析式，再求出直线OM 的解析式，最后解由直线OM 和抛物线的解析式组成的二元二次方程组．例7:如图1，二次函数)0(2<++=p q px x y 的图象与x 轴交于A 、B 两点，与y 轴交于点C （0，－1），△ABC 的面积为45． （1）求该二次函数的关系式；（2）过y 轴上的一点M （0，m ）作y 轴的垂线，若该垂线与△ABC 的外接圆有公共点，求m 的取值范围；（3）在该二次函数的图象上是否存在点D ，使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形？若存在，求出点D 的坐标；若不存在，请说明理由．图1动感体验请打开几何画板文件名“09广州25”，可以看到，△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形，AB 是它的外接圆直径，拖动点M 在y 轴上运动，可以体验到，过M 的直线与圆相切或者相交时有公共点．在抛物线上有两个符合条件的点D ，使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形．思路点拨1．根据△ABC 的面积和AB 边上的高确定AB 的长，这样就可以把两个点的坐标用一个字母表示． 2．数形结合，根据点A 、B 、C 的坐标确定OA 、OB 、OC 间的数量关系，得到△AOC ∽△COB ，从而得到△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形，AB 是它的外接圆直径，再根据对称性写出m 的取值范围．3．根据直角梯形的定义，很容易确定符合条件的点D 有两个，但是求点D 的坐标比较麻烦，根据等角的正切相等列方程相对简单一些．满分解答（1）因为OC ＝1，△ABC 的面积为45，所以AB ＝25． 设点A 的坐标为（a ，0），那么点B 的坐标为（a ＋25，0）．设抛物线的解析式为)25)((---=a x a x y ，代入点C （0，－1），得1)25(-=+a a ．解得21-=a 或2-=a ．因为二次函数的解析式q px x y ++=2中，0<p ，所以抛物线的对称轴在y 轴右侧．因此点A 、B 的坐标分别为)0,21(-，)0,2(．所以抛物线的解析式为123)2)(21(2--=-+=x x x x y ． （2）如图2，因为1=⋅OB OA ，12=OC ，所以OBOC OC OA =．因此△AOC ∽△COB ．所以△ABC 是以AB 为斜边的直角三角形，外接圆的直径为AB ． 因此m 的取值范围是45-≤m ≤45．图2 图3 图4（3）设点D 的坐标为))2)(21(,(-+x x x ． ①如图3，过点A 作BC 的平行线交抛物线于D ，过点D 作DE ⊥x 轴于E ．因为OBC DAB ∠=∠tan tan ，所以21==BO CO AE DE ．因此2121)2)(21(=+-+x x x ．解得25=x ．此时点D 的坐标为)23,25(． 过点B 作AC 的平行线交抛物线于D ，过点D 作DF ⊥x 轴于F ．因为CAO DBF ∠=∠tan tan ，所以2==AO CO BF DF ．因此22)2)(21(=--+xx x ．解得25-=x ．此时点D 的坐标为)9,25(-． 综上所述，当D 的坐标为)23,25(或)9,25(-时，以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为直角梯形．考点伸展第（3）题可以用代数的方法这样解：例如图3，先求得直线BC 为121-=x y ，再根据AD //BC 求得直线AD 为4121+=x y ，由直线AD 和抛物线的解析式组成的方程组，得到点D 的坐标．。