二次函数中的平行四边形存 在性问题
(教学反思)二次函数综合(动点)问题平行四边形存在问题
《二次函数综合(动点)问题——平行四边形存在性问题》
教学反思
本节课是在学习二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质及平行四边形性质的基础上来探究二次函数中动点问题与平行四边形模型的一节复习课;通过教学,让熟练掌握二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质;熟练掌握平行四边形的性质;并会对平行四边形模型进行探究,分类讨论不同的情况;在整个教学中,我首先在学生掌握二次函数
y=ax2+bx+c的图像和性质的基础上,先脱离二次函数,再回到二次函数的情景中研究;先从简单入手探究平面直角坐标系中动点情况下平行四边形的存在问题,然后回到二次函数前提下的平行四边形存在问题。
利用几何画板,充分运用数形结合、转化、方程等数学思想来帮助解题。
在整个教学过程中培养了学生的处理图像综合运用的能力;让学生养成从特殊到一般,从简单到复杂的学习方法;形成对图形的处理能力,形成解题技巧,树立对解决此类问题的信心。
二次函数背景下的平行四边形存在性问题解题策略
133美眉 2022.09下教研与美育教学研究二次函数背景下的平行四边形存在性问题解题策略杨 柳(遵义市第一初级中学,贵州 遵义 563000)二次函数背景下的存在性问题一直都是中考数学里高频率题型。
这类试题的综合性较强,对分析问题和解决问题的能力要求较高,是中考数学中的重点和难点问题。
平行四边形存在性问题是典型题型,也是讨论特殊平行四边形的存在性问题的基础。
它将分类讨论思想、数形结合思想、方程思想,以及平行四边形的性质和判定方法相结合,需要综合分析后解决问题。
利用平行四边形的判定方法进行判断,此类问题的解题方法有两种:一是几何法,二是代数法。
一、平行四边形存在性问题之几何法:根据题目背景找到图形的特点,确定等量关系求解(一)解题步骤:1.分类;2.画图;3.找到等量关系求解。
(二)分类:三定一动、两定两动A、两定两动B、两定两动C。
(三)解题分析:1.三定一动类问题:【类型分析】三个定点的坐标是确定的;一个动点的坐标不确定。
【解题策略】①命名分类;②分类画出图形;③利用平移法求出动点的坐标。
【例题解析】如图,抛物线,经过点A (﹣3,0)、B (1,0)、C(0,3)。
在抛物线所在的平面内,是否存在点D,使得以A、B、C、D 为顶点的四边形为平行四边形,求出点D 的坐标。
解:由题意可得:A(﹣3,0)、B(1,0)、C(0,3)①平行四边形ADBC,如图1;摘 要:二次函数背景下的平行四边形存在性问题是中考数学中综合性较强的考题,本文针对这类问题解题策略从几何法和代数法两个方面进行了介绍,通过类型分析、解题策略、例题详解等几个方面,帮助学生解决难点问题。
关键词:二次函数;平行四边形;存在性134教研与美育美眉 2022.09下教学研究点C(0,3)——点B(1,0),点A(﹣3,0)——点D (-2,-3)②平行四边形ABDC,如图2:点A(﹣3,0)——点B(1,0),点C(0,3)——点D(4,3)③平行四边形ABCD,如图3;点B(1,0)——点A(﹣3,0),点C(0,3)——点D(-4,3)综上所述,点D(-2,-3)、(4,3)、(-4,3)时,以A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形。
专题6二次函数与平行四边形存在性问题(解析版)
专题6 二次函数与平行四边形存在性问题以二次函数为载体的平行四边形存在性问题是中考的热点难点之一,其图形复杂,知识覆盖面广,综合性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求高.对这类题,常规解法是先画出平行四边形,再依据“平行四边形的一组对边平行且相等”或“平行四边形的对角线互相平分”来解决.由于先要画出草图,若考虑不周,很容易漏解.解决抛物线中的平行四边形存在性问题,常用的结论和方法有:线段中点坐标公式、平行四边形顶点坐标公式、画平行四边形.1. 平面直角坐标系中,点 A 的坐标是11(,)x y ,点B 的坐标是22(,)x y ,则线段AB 的中点坐标是1212(,)22x x y y ++. 2. 平行四边形ABCD 的顶点坐标分别为(,)A A x y 、(,)B B x y 、(,)C C x y 、(,)D D x y ,则A C B D x x x x +=+,A CB D y y y y +=+.3.已知不在同一直线上的三点A、B、C,在平面内找到一个点D,使以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,有三种情况:【例1】(2020•甘孜州)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx+3分别交x轴、y轴于A,B两点,经过A,B两点的抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的正半轴相交于点C(1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)若P为线段AB上一点,∠APO=∠ACB,求AP的长;(3)在(2)的条件下,设M是y轴上一点,试问:抛物线上是否存在点N,使得以A,P,M,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可.(2)求出AB ,OA ,AC ,利用相似三角形的性质求解即可.(3)分两种情形:①P A 为平行四边形的边时,点M 的横坐标可以为±2,求出点M 的坐标即可解决问题.②当AP 为平行四边形的对角线时,点M ″的横坐标为﹣4,求出点M ″的坐标即可解决问题.【解析】(1)∵直线y =kx +3分别交y 轴于B ,令x =0,得到y =3,∴B (0,3)由题意抛物线经过B (0,3),C (1,0),∴{c =3−1+b +c =0, 解得,{b =−2c =3, ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2﹣2x +3;(2)对于抛物线y =﹣x 2﹣2x +3,令y =0,解得x =﹣3或1,∴A (﹣3,0),∵B (0,3),C (1,0),∴OA =OB =3,OC =1,AB =3√2,∵∠APO =∠ACB ,∠P AO =∠CAB ,∴△P AO ∽△CAB ,∴AP AC =AO AB , ∴AP 4=3√2, ∴AP =2√2.(3)由(2)可知,P (﹣1,2),AP =2√2,①当AP 为平行四边形的边时,点N 的横坐标为2或﹣2,∴N (﹣2,3),N ′(2,﹣5),②当AP 为平行四边形的对角线时,点N ″的横坐标为﹣4,∴N ″(﹣4,﹣5),综上所述,满足条件的点N 的坐标为(﹣2,3)或(2,﹣5)或(﹣4,﹣5).【点评】本题考查二次函数综合题,考查了待定系数法,相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.【例2】(2020•天水)如图所示,拋物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,且点A 的坐标为A (﹣2,0),点C 的坐标为C (0,6),对称轴为直线x =1.点D 是抛物线上一个动点,设点D 的横坐标为m (1<m <4),连接AC ,BC ,DC ,DB .(1)求抛物线的函数表达式;(2)当△BCD 的面积等于△AOC 的面积的34时,求m 的值; (3)在(2)的条件下,若点M 是x 轴上一动点,点N 是抛物线上一动点,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,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由题意得出方程组,解方程组即可;(2)过点D 作DE ⊥x 轴于E ,交BC 于G ,过点C 作CF ⊥ED 交ED 的延长线于F ,求出点B 的坐标为(4,0),由待定系数法求出直线BC 的函数表达式为y =−32x +6,则点D 的坐标为(m ,−34m 2+32m +6),点G 的坐标为(m ,−32m +6),求出S △BCD =−32m 2+6m =92,解方程即可;(3)求出点D 的坐标为(3,154),分三种情况,①当DB 为对角线时,证出DN ∥x 轴,则点D 与点N关于直线x =1对称,得出N (﹣1,154)求出BM =4,即可得出答案;②当DM 为对角线时,由①得N (﹣1,154),DN =4,由平行四边形的性质得出DN =BM =4,进而得出答案; ③当DN 为对角线时,点D 与点N 的纵坐标互为相反数,N (1+√14,−154)或N (1−√14,−154),再分两种情况解答即可.【解析】(1)由题意得:{−b 2a =14a −2b +c =0c =6, 解得:{ a =−34b =32c =6, ∴抛物线的函数表达式为:y =−34x 2+32x +6; (2)过点D 作DE ⊥x 轴于E ,交BC 于G ,过点C 作CF ⊥ED 交ED 的延长线于F ,如图1所示: ∵点A 的坐标为(﹣2,0),点C 的坐标为(0,6),∴OA =2,OC =6,∴S △AOC =12OA •OC =12×2×6=6,∴S △BCD =34S △AOC =34×6=92,当y =0时,−34x 2+32x +6=0,解得:x 1=﹣2,x 2=4,∴点B 的坐标为(4,0),设直线BC 的函数表达式为:y =kx +n ,则{0=4k +n 6=n, 解得:{k =−32n =6, ∴直线BC 的函数表达式为:y =−32x +6,∵点D 的横坐标为m (1<m <4),∴点D 的坐标为:(m ,−34m 2+32m +6),点G 的坐标为:(m ,−32m +6),∴DG =−34m 2+32m +6﹣(−32m +6)=−34m 2+3m ,CF =m ,BE =4﹣m ,∴S △BCD =S △CDG +S △BDG =12DG •CF +12DG •BE =12DG ×(CF +BE )=12×(−34m 2+3m )×(m +4﹣m )=−32m 2+6m ,∴−32m 2+6m =92,解得:m 1=1(不合题意舍去),m 2=3,∴m 的值为3;(3)由(2)得:m =3,−34m 2+32m +6=−34×32+32×3+6=154, ∴点D 的坐标为:(3,154), 分三种情况讨论:①当DB 为对角线时,如图2所示:∵四边形BDNM 是平行四边形,∴DN ∥BM ,∴DN ∥x 轴,∴点D 与点N 关于直线x =1对称,∴N (﹣1,154),∴DN =3﹣(﹣1)=4,∴BM =4,∵B (4,0),∴M (8,0);②当DM 为对角线时,如图3所示:由①得:N (﹣1,154),DN =4,∵四边形BDNM 是平行四边形,∴DN =BM =4,∵B (4,0),∴M (0,0);③当DN 为对角线时,∵四边形BDNM 是平行四边形,∴DM =BN ,DM ∥BN ,∴∠DMB =∠MBN ,∴点D 与点N 的纵坐标互为相反数,∵点D (3,154),∴点N 的纵坐标为:−154, 将y =−154代入y =−34x 2+32x +6中, 得:−34x 2+32x +6=−154, 解得:x 1=1+√14,x 2=1−√14,当x =1+√14时,如图4所示:则N (1+√14,−154), 分别过点D 、N 作x 轴的垂线,垂足分别为E 、Q ,在Rt △DEM 和Rt △NQB 中,{DM =BN DE =NQ, ∴Rt △DEM ≌Rt △NQB (HL ),∴BQ =EM ,∵BQ =1+√14−4=√14−3,∴EM=√14−3,∵E(3,0),∴M(√14,0);当x=1−√14时,如图5所示:则N(1−√14,−15 4),同理得点M(−√14,0);综上所述,点M的坐标为(8,0)或(0,0)或(√14,0)或(−√14,0).【点评】本题是二次函数综合题目,考查了待定系数法求函数的解析式、坐标与图形性质、平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质等知识;本题综合性强,有一定难度.【例3】(2020•青海)如图1(注:与图2完全相同)所示,抛物线y=−12x2+bx+c经过B、D两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式.(2)设抛物线的顶点为M,求四边形ABMC的面积.(请在图1中探索)(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上.要使以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)【分析】(1)用待定系数法解答便可;(2)求出抛物线与坐标轴的交点A、C坐标及抛物线顶点M的坐标,再将四边形ABMC的面积分为三角形的面积的和,进行计算便可;(3)分两种情况:AB为平行四边形的边;AB为平行四边形的对角线.分别解答便可.【解析】(1)把B (3,0)和D (﹣2,−52)代入抛物线的解析式得, {−92+3b +c =0−2−2b +c =−52, 解得,{b =1c =32, ∴抛物线的解析式为:y =−12x 2+x +32;(2)令x =0,得y =−12x 2+x +32=32, ∴C(0,32),令y =0,得y =−12x 2+x +32=0, 解得,x =﹣1,或x =3,∴A (﹣1,0),∵y =−12x 2+x +32=−12(x −1)2+2, ∴M (1,2),∴S 四边形ABMC =S △AOC +S △COM +S △MOB=12OA ⋅OC +12OC ⋅x M +12OB ⋅y M=12×1×32+12×32×1+12×3×2=92;(3)设Q (0,n ),①当AB 为平行四边形的边时,有AB ∥PQ ,AB =PQ , a ).P 点在Q 点左边时,则P (﹣4,n ),把P (﹣4,n )代入y =−12x 2+x +32,得n =−212,∴P (﹣4,−212); ②当AB 为平行四边形的边时,有AB ∥PQ ,AB =PQ , 当P 点在Q 点右边时,则P (4,n ), 把P (4,n )代入y =−12x 2+x +32,得 n =−52, ∴P (4,−52);③当AB 为平行四边形的对角线时,如图2,AB 与PQ 交于点E , 则E (1,0), ∵PE =QE , ∴P (2,﹣n ),把P (2,﹣n )代入y =−12x 2+x +32,得 ﹣n =32, ∴n =−32, ∴P (2,32).综上,满足条件的P 点坐标为:(﹣4,−212)或(4,−52)或(2,32).【点评】本题是二次函数的综合题,主要考查了待定系数法,二次函数的图象与性质,四边形的面积计算,平行四边形的性质,第(2)题关键是把四边形分割成三角形进行解答,第(3)题关键是分情况讨论.【例4】(2020•玉林)如图,已知抛物线:y 1=﹣x 2﹣2x +3与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)直接写出点A ,B ,C 的坐标;(2)将抛物线y1经过向右与向下平移,使得到的抛物线y2与x轴交于B,B'两点(B'在B的右侧),顶点D的对应点为点D',若∠BD'B'=90°,求点B'的坐标及抛物线y2的解析式;(3)在(2)的条件下,若点Q在x轴上,则在抛物线y1或y2上是否存在点P,使以B′,C,Q,P 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)令x=0或y1=0,解方程可得结论.(2)设平移后的抛物线的解析式为y2=﹣(x﹣a)2+b,如图1中,过点D′作D′H⊥OB′于H.,连接BD′,B′D′.构建方程组解决问题即可.(3)观察图象可知,当点P的纵坐标为3或﹣3时,存在满足条件的平行四边形.分别令y1和y2等于3或﹣3,解方程即可解决问题.【解析】(1)对于y1=﹣x2﹣2x+3,令y1=0,得到﹣x2﹣2x+3=0,解得x=﹣3或1,∴A(﹣3,0),B(1,0),令x=0,得到y1=3,∴C(0,3).(2)设平移后的抛物线的解析式为y2=﹣(x﹣a)2+b,如图1中,过点D′作D′H⊥OB′于H,连接BD′.∵D′是抛物线的顶点,∴D′B=D′B′,D′(a,b),∵∠BD′B′=90°,D′H⊥BB′,∴BH=HB′,∴D′H=BH=HB′=b,∴a=1+b,又∵y2=﹣(x﹣a)2+b,经过B(1,0),∴b=(1﹣a)2,解得a=2或1(不合题意舍弃),b=1,∴B′(3,0),y2=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+4x﹣3.(3)如图2中,观察图象可知,当点P的纵坐标为3或﹣3时,存在满足条件的平行四边形.对于y1=﹣x2﹣2x+3,令y1=3,x2+2x=0,解得x=0或﹣2,可得P1(﹣2,3),令y1=﹣3,则x2+2x﹣6=0,解得x=﹣1±√7,可得P2(﹣1−√7,﹣3),P3(﹣1+√7,﹣3),对于y2=﹣x2+4x﹣3,令y2=3,方程无解,令y2=﹣3,则x2﹣4x=0,解得x=0或4,可得P4(0,﹣3),P5(4,﹣3),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣2,3)或(﹣1−√7,﹣3)或(﹣1+√7,﹣3)或(0,﹣3)或(4,﹣3).【点评】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,平行四边形的判定和性质,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程组解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.【例5】(2020•绵阳)如图,抛物线过点A (0,1)和C ,顶点为D ,直线AC 与抛物线的对称轴BD 的交点为B (√3,0),平行于y 轴的直线EF 与抛物线交于点E ,与直线AC 交于点F ,点F 的横坐标为4√33,四边形BDEF 为平行四边形.(1)求点F 的坐标及抛物线的解析式;(2)若点P 为抛物线上的动点,且在直线AC 上方,当△P AB 面积最大时,求点P 的坐标及△P AB 面积的最大值;(3)在抛物线的对称轴上取一点Q ,同时在抛物线上取一点R ,使以AC 为一边且以A ,C ,Q ,R 为顶点的四边形为平行四边形,求点Q 和点R 的坐标.【分析】(1)由待定系数法求出直线AB 的解析式为y =−√33x +1,求出F 点的坐标,由平行四边形的性质得出﹣3a +1=163a ﹣8a +1﹣(−13),求出a 的值,则可得出答案; (2)设P (n ,﹣n 2+2√3n +1),作PP '⊥x 轴交AC 于点P ',则P '(n ,−√33n +1),得出PP '=﹣n 2+73√3n ,由二次函数的性质可得出答案;(3)联立直线AC 和抛物线解析式求出C (73√3,−43),设Q (√3,m ),分两种情况:①当AQ 为对角线时,②当AR 为对角线时,分别求出点Q 和R 的坐标即可. 【解析】(1)设抛物线的解析式为y =ax 2+bx +c (a ≠0), ∵A (0,1),B (√3,0), 设直线AB 的解析式为y =kx +m , ∴{√3k +m =0m =1,解得{k =−√33m =1,∴直线AB 的解析式为y =−√33x +1,∵点F 的横坐标为4√33,∴F 点纵坐标为−√33×4√33+1=−13, ∴F 点的坐标为(43√3,−13), 又∵点A 在抛物线上, ∴c =1,对称轴为:x =−b2a =√3, ∴b =﹣2√3a ,∴解析式化为:y =ax 2﹣2√3ax +1, ∵四边形DBFE 为平行四边形. ∴BD =EF , ∴﹣3a +1=163a ﹣8a +1﹣(−13), 解得a =﹣1,∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+2√3x +1;(2)设P (n ,﹣n 2+2√3n +1),作PP '⊥x 轴交AC 于点P ',则P '(n ,−√33n +1), ∴PP '=﹣n 2+73√3n ,S △ABP =12OB •PP '=−√32n 2+72n =−√32(n −76√3)2+4924√3, ∴当n =76√3时,△ABP 的面积最大为4924√3,此时P (76√3,4712). (3)∵{y =−√33x +1y =−x 2+2√3x +1,∴x =0或x =73√3, ∴C (73√3,−43), 设Q (√3,m ), ①当AQ 为对角线时, ∴R (−43√3,m +73),∵R 在抛物线y =−(x −√3)2+4上, ∴m +73=−(−43√3−√3)2+4,解得m =−443,∴Q (√3,−443),R (−43√3,−373); ②当AR 为对角线时, ∴R (103√3,m −73), ∵R 在抛物线y =−(x −√3)2+4上, ∴m −73=−(103√3−√3)2+4, 解得m =﹣10, ∴Q (√3,﹣10),R (103√3,−373).综上所述,Q (√3,−443),R (−43√3,−373);或Q (√3,﹣10),R (103√3,−373).【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键. 【例6】(2020•雅安)已知二次函数y =ax 2+2x +c (a ≠0)的图象与x 轴交于A 、B (1,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),(1)求二次函数的表达式及A 点坐标;(2)D 是二次函数图象上位于第三象限内的点,求点D 到直线AC 的距离取得最大值时点D 的坐标; (3)M 是二次函数图象对称轴上的点,在二次函数图象上是否存在点N ,使以M 、N 、B 、O 为顶点的四边形是平行四边形?若有,请写出点N 的坐标(不写求解过程).【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可.(2)如图1中连接AD ,CD .由题意点D 到直线AC 的距离取得最大,推出此时△DAC 的面积最大.过点D 作x 轴的垂线交AC 于点G ,设点D 的坐标为(x ,x 2+2x ﹣3),则G (x ,﹣x ﹣3),推出DG =﹣x ﹣3﹣(x 2+2x ﹣3)=﹣x ﹣3﹣x 2﹣2x +3=﹣x 2﹣3x ,利用二次函数的性质求解即可. (3)分两种情形:OB 是平行四边形的边或对角线分别求解即可. 【解析】(1)把B (1,0),C (0,﹣3)代入y =ax 2+2x +c 则有{c =−3a +2+c =0,解得{a =1c =−3,∴二次函数的解析式为y =x 2+2x ﹣3,令y =0,得到x 2+2x ﹣3=0,解得x =﹣3或1, ∴A (﹣3,0).(2)如图1中连接AD ,CD . ∵点D 到直线AC 的距离取得最大, ∴此时△DAC 的面积最大, 设直线AC 解析式为:y =kx +b , ∵A (﹣3,0),C (0,﹣3), ∴{b =−3−3k +b =0, 解得,{k =−1b =−3,∴直线AC 的解析式为y =﹣x ﹣3,过点D 作x 轴的垂线交AC 于点G ,设点D 的坐标为(x ,x 2+2x ﹣3),则G(x,﹣x﹣3),∵点D在第三象限,∴DG=﹣x﹣3﹣(x2+2x﹣3)=﹣x﹣3﹣x2﹣2x+3=﹣x2﹣3x,∴S△ACD=12•DG•OA=12(﹣x2﹣3x)×3=−32x2−92x=−32(x+32)2+278,∴当x=−32时,S最大=278,点D(−32,−154),∴点D到直线AC的距离取得最大时,D(−32,−154).(3)如图2中,当OB是平行四边形的边时,OB=MN=1,OB∥MN,可得N(﹣2,﹣3)或N′(0,﹣3),当OB为对角线时,点N″的横坐标为2,x=2时,y=4+4﹣3=5,∴N″(2,5).综上所述,满足条件的点N的坐标为(﹣2,﹣3)或(0,﹣3)或(2,5).【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式、二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.1.(2020•齐齐哈尔)综合与探究在平面直角坐标系中,抛物线y=12x2+bx+c经过点A(﹣4,0),点M为抛物线的顶点,点B在y轴上,且OA=OB,直线AB与抛物线在第一象限交于点C(2,6),如图①.(1)求抛物线的解析式;(2)直线AB的函数解析式为y=x+4,点M的坐标为(﹣2,﹣2),cos∠ABO=√22;连接OC,若过点O的直线交线段AC于点P,将△AOC的面积分成1:2的两部分,则点P的坐标为(﹣2,2)或(0,4);(3)在y轴上找一点Q,使得△AMQ的周长最小.具体作法如图②,作点A关于y轴的对称点A',连接MA'交y轴于点Q,连接AM、AQ,此时△AMQ的周长最小.请求出点Q的坐标;(4)在坐标平面内是否存在点N,使以点A、O、C、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点A 、C 的坐标代入抛物线表达式即可求解;(2)点A (﹣4,0),OB =OA =4,故点B (0,4),即可求出AB 的表达式;OP 将△AOC 的面积分成1:2的两部分,则AP =13AC 或23AC ,即可求解;(3)△AMQ 的周长=AM +AQ +MQ =AM +A ′M 最小,即可求解; (4)分AC 是边、AC 是对角线两种情况,分别求解即可.【解析】(1)将点A 、C 的坐标代入抛物线表达式得:{12×16−4b +c =012×4+2b +c =6,解得{b =2c =0,故抛物线的表达式为:y =12x 2+2x ;(2)点A (﹣4,0),OB =OA =4,故点B (0,4), 设直线AB 的解析式为y =kx +4, 将点A 坐标代入得,﹣4k +4=0, ∴k =1.∴直线AB 的表达式为:y =x +4; 则∠ABO =45°,故cos ∠ABO =√22;对于y =12x 2+2x ,函数的对称轴为x =﹣2,故点M (﹣2,﹣2); OP 将△AOC 的面积分成1:2的两部分,则AP =13AC 或23AC ,则y P y C=13或23,即y P 6=13或23,解得:y P =2或4,故点P (﹣2,2)或(0,4); 故答案为:y =x +4;(﹣2,﹣2);√22;(﹣2,2)或(0,4);(3)△AMQ 的周长=AM +AQ +MQ =AM +A ′M 最小, 点A ′(4,0),设直线A ′M 的表达式为:y =kx +b ,则{4k +b =0−2k +b =−2,解得{k =13b =−43, 故直线A ′M 的表达式为:y =13x −43,令x=0,则y=−43,故点Q(0,−43);(4)存在,理由:设点N(m,n),而点A、C、O的坐标分别为(﹣4,0)、(2,6)、(0,0),①当AC是边时,点A向右平移6个单位向上平移6个单位得到点C,同样点O(N)向右平移6个单位向上平移6个单位得到点N(O),即0±6=m,0±6=n,解得:m=n=±6,故点N(6,6)或(﹣6,﹣6);②当AC是对角线时,由中点公式得:﹣4+2=m+0,6+0=n+0,解得:m=﹣2,n=6,故点N(﹣2,6);综上,点N的坐标为(6,6)或(﹣6,﹣6)或(﹣2,6).【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、平行四边形的性质、图形的平移、面积的计算等,其中(4),要注意分类求解,避免遗漏.2.(2020•平顶山二模)如图,已知二次函数y=−38x2+bx+c的图象与x轴交于点A、C,与y轴交于点B,直线y=34x+3经过A、B两点.(1)求b、c的值.(2)若点P是直线AB上方抛物线上的一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线AB于点D,求线段PD的最大值.(3)在(2)的结论下,连接CD,点Q是抛物线对称轴上的一动点,在抛物线上是否存在点G,使得以C、D、G、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由直线AB 的解析式可求出点A ,B 的坐标,将A ,B 两点的坐标代入y =−38x 2+bx +c 可得出答案;(2)设点P (m ,−38m 2−34m +3),则D (m ,34m +3),可得出PD =−38m 2−32m ,由二次函数的性质可得出答案;(3)分类讨论,一是当CD 为平行四边形对角线时,二是当CD 为平行四边形一边时,利用中点坐标公式及平移规律即可求出点G 的坐标.【解析】(1)∵直线y =34x +3经过A 、B 两点. ∴当x =0时,y =3,当y =0时,x =﹣4,∴直线y =34x +3与坐标轴的交点坐标为A (﹣4,0),B (0,3).分别将x =0,y =3,x =﹣4,y =0代入y =−38x 2+bx +c 得,{c =30=−38×(−4)2−4b +c , 解得,b =−34,c =3,(2)由(1)得y =−38x 2−34x +3,设点P (m ,−38m 2−34m +3),则D (m ,34m +3),∴PD =−38m 2−34m +3−(34m +3)=−38m 2−32m =−38(m +2)2+32, ∴当m =﹣2时,PD 最大,最大值是32.(3)存在点G ,使得以C 、D 、G 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,G 点的坐标为(1,158)或(3,−218)或(−5,−218); ∵y =−38x 2−34x +3, ∴y =0时,x =﹣4或x =2, ∴C (2,0),由(2)可知D (﹣2,32),抛物线的对称轴为x =﹣1,设G (n ,−38n 2−34n +3),Q (﹣1,p ),CD 与y 轴交于点E ,E 为CD 的中点, ①当CD 为对角线时, n +(﹣1)=0, ∴n =1, 此时G (1,158).②当CD 为边时,若点G 在点Q 上边,则n +4=﹣1,则n =﹣5,此时点G 的坐标为(﹣5,−218). 若点G 在点Q 上边,则﹣1+4=n ,则n =3,此时点G 的坐标为(3,−218).综合以上可得使得以C 、D 、G 、Q 为顶点的四边形是平行四边形的G 点的坐标为(1,158)或(3,−218)或(−5,−218);【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的有关性质、一次函数的性质、平行四边形的判定和性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.3.(2020•菏泽)如图,抛物线y =ax 2+bx ﹣6与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,OA =2,OB =4,直线l 是抛物线的对称轴,在直线l 右侧的抛物线上有一动点D ,连接AD ,BD ,BC ,CD . (1)求抛物线的函数表达式;(2)若点D 在x 轴的下方,当△BCD 的面积是92时,求△ABD 的面积;(3)在(2)的条件下,点M 是x 轴上一点,点N 是抛物线上一动点,是否存在点N ,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点,以BD 为一边的四边形是平行四边形,若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据OA =2,OB =4确定点A 和B 的坐标,代入抛物线的解析式列方程组解出即可; (2)如图1,过D 作DG ⊥x 轴于G ,交BC 于H ,利用待定系数法求直线BC 的解析式,设D (x ,34x 2−32x﹣6),则H (x ,32x ﹣6),表示DH 的长,根据△BCD 的面积是92,列方程可得x 的值,因为D 在对称轴的右侧,所以x =1不符合题意,舍去,利用三角形面积公式可得结论; (3)分两种情况:N 在x 轴的上方和下方,根据y =±154确定N 的坐标,并正确画图. 【解析】(1)∵OA =2,OB =4, ∴A (﹣2,0),B (4,0),把A (﹣2,0),B (4,0)代入抛物线y =ax 2+bx ﹣6中得:{4a −2b −6=016a +4b −6=0,∴抛物线的解析式为:y =34x 2−32x ﹣6;(2)如图1,过D 作DG ⊥x 轴于G ,交BC 于H ,当x =0时,y =﹣6, ∴C (0,﹣6),设BC 的解析式为:y =kx +n ,则{n =−64k +n =0,解得:{k =32n =−6, ∴BC 的解析式为:y =32x ﹣6,设D (x ,34x 2−32x ﹣6),则H (x ,32x ﹣6),∴DH =32x ﹣6﹣(34x 2−32x ﹣6)=−34x 2+3x ,∵△BCD 的面积是92,∴12DH ⋅OB =92,∴12×4×(−34x 2+3x)=92,解得:x =1或3,∵点D 在直线l 右侧的抛物线上, ∴D (3,−154),∴△ABD 的面积=12AB ⋅DG =12×6×154=454;(3)分两种情况:①如图2,N 在x 轴的上方时,四边形MNBD 是平行四边形,∵B (4,0),D (3,−154),且M 在x 轴上, ∴N 的纵坐标为154,当y =154时,即34x 2−32x ﹣6=154,解得:x =1+√14或1−√14, ∴N (1−√14,154)或(1+√14,154);②如图3,点N 在x 轴的下方时,四边形BDNM 是平行四边形,此时M 与O 重合,∴N(﹣1,−15 4);综上,点N的坐标为:(1−√14,154)或(1+√14,154)或(﹣1,−154).【点评】此题主要考查二次函数的综合问题,会求函数与坐标轴的交点,会利用待定系数法求函数解析式,会利用数形结合的思想解决平行四边形的问题,并结合方程思想解决问题.4.(2020•东莞市校级一模)已知,抛物线y=x2+bx+c与x轴交点为A(﹣1,0)和点B,与y轴交点为C (0,﹣3),直线L:y=kx﹣1与抛物线的交点为点A和点D.(1)求抛物线和直线L的解析式;(2)如图,点M为抛物线上一动点(不与A、D重合),当点M在直线L下方时,过点M作MN∥x轴交L于点N,求MN的最大值;(3)点M为抛物线上一动点(不与A、D重合),M'为直线AD上一动点,是否存在点M,使得以C、D、M、M′为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点M的坐标,如果不存在,请说明理由.【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)设点M的坐标为(m,m2﹣2m﹣3),则点N(﹣m2+2m+2,m2﹣2m﹣3),则MN=﹣m2+m+2,进而求解;(3)分CD 为边、CD 为对角线两种情况,利用图象平移和中点公式求解即可. 【解析】(1)将点A 、C 的坐标代入抛物线表达式得{1−b +c =0c =−3,解得:{b =−2c =−3,故抛物线的表达式为:y =x 2﹣2x ﹣3①,将点A 的坐标代入直线L 的表达式得:0=﹣k ﹣1,解得:k =﹣1, 故直线L 的表达式为:y =﹣x ﹣1②;(2)设点M 的坐标为(m ,m 2﹣2m ﹣3), 点N 的纵坐标与点M 的纵坐标相同,将点N 的纵坐标代入y =﹣x ﹣1得:m 2﹣2m ﹣3=﹣x ﹣1, 解得:x =﹣m 2+2m +2,故点N (﹣m 2+2m +2,m 2﹣2m ﹣3), 则MN =﹣m 2+2m +2﹣m =﹣m 2+m +2,∵﹣1<0,故MN 有最大值,当m =−b2a =12时,MN 的最大值为94;(3)设点M (m ,n ),则n =m 2﹣2m ﹣3③,点M ′(s ,﹣s ﹣1), ①当CD 为边时,点C 向右平移2个单位得到D ,同样点M (M ′)向右平移2个单位得到M ′(M ), 即m ±2=s 且n =﹣s ﹣1④,联立③④并解得:m =0(舍去)或1或1±√172, 故点M 的坐标为(1,﹣4)或(1+√172,1−√172)或(1−√172,1+√172); ②当CD 为对角线时,由中点公式得:12(0+2)=12(m +s )且12(﹣3﹣3)=12(n ﹣s ﹣1)⑤,联立③⑤并解得:m =0(舍去)或﹣1,故点M (1,﹣4); 综上,点M 的坐标为(1,﹣4)或(1+√172,1−√172)或(1−√172,1+√172). 【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、平行四边形的性质等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.【题组二】5.(2020•雁塔区校级二模)已知抛物线L :y =x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和(1,﹣2)两点,抛物线L 关于原点O 的对称的为抛物线L ′,点A 的对应点为点A ′. (1)求抛物线L 和L ′的表达式;(2)是否在抛物线L 上存在一点P ,抛物线L ′上存在一点Q ,使得以AA ′为边,且以A 、A ′、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法可求抛物线L 解析式,由中心对称的性质可求抛物线L ′的表达式; (2)分两种情况讨论,由平行四边形的性质可求解.【解析】(1)∵抛物线L :y =x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和(1,﹣2)两点, ∴{0=1−b +c −2=1+b +c , 解得:{b =−1c =−2,∴抛物线L 的解析式为:y =x 2﹣x ﹣2, ∵y =x 2﹣x ﹣2=(x −12)2−94, ∴顶点坐标为(12,−94),∵抛物线L 关于原点O 的对称的为抛物线L ′, ∴抛物线L ′的解析式为:y =﹣(x +12)2+94; (2)∵点A 关于原点O 对应点为点A ′, ∴点A '(1,0), ∴AA '=2,∵以AA ′为边,且以A 、A ′、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形, ∴PQ =AA '=2,PQ ∥AA ', 设点P (x ,x 2﹣x ﹣2), 当点P 在点Q 的左侧, ∴点Q 的横坐标为x +2, ∴x 2﹣x ﹣2=﹣(x +2+12)2+94, ∴x =﹣1,∴点P (﹣1,0)(不合题意舍去);当点P在点Q的右侧,∴点Q的横坐标为x﹣2,∴x2﹣x﹣2=﹣(x﹣2+12)2+94,∴x1=√2+1,x2=−√2+1,∴点P1(√2+1,√2),P2(−√2+1,−√2).【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,中心对称的性质,平行四边形的性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.6.(2020•怀化)如图所示,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M为抛物线的顶点.(1)求点C及顶点M的坐标.(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN,求△BCN面积的最大值及此时点N的坐标.(3)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B、C、D、G为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.(4)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)令抛物线解析式中x=0即可求出C点坐标,写出抛物线顶点式,即可求出顶点M坐标;(2)过N点作x轴的垂线交直线BC于Q点,设N(n,n2﹣2n﹣3),求出BC解析式,进而得到Q点坐标,最后根据S△BCN=S△NQC+S△NQB即可求解;(3)设D点坐标为(1,t),G点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),然后分成①DG是对角线;②DB是对角线;③DC是对角线时三种情况进行讨论即可求解;(4)连接AC ,由CE =CB 可知∠EBC =∠E ,求出MC 的解析式,设P (x ,﹣x ﹣3),然后根据△PEO 相似△ABC ,分成EO BA=EP BC和EO BC=EP BA讨论即可求解.【解析】(1)令y =x 2﹣2x ﹣3中x =0,此时y =﹣3, 故C 点坐标为(0,﹣3), 又∵y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4, ∴抛物线的顶点M 的坐标为(1,﹣4);(2)过N 点作x 轴的垂线交直线BC 于Q 点,连接BN ,CN ,如图1所示: 令y =x 2﹣2x ﹣3=0, 解得:x =3或x =﹣1, ∴B (3,0),A (﹣1,0), 设直线BC 的解析式为:y =ax +b ,将C (0,﹣3),B (3,0)代入直线BC 的解析式得:{−3=b 0=3a +b ,解得:{a =1b =−3,∴直线BC 的解析式为:y =x ﹣3,设N 点坐标为(n ,n 2﹣2n ﹣3),故Q 点坐标为(n ,n ﹣3),其中0<n <3,则S △BCN =S △NQC +S △NQB =12⋅QN ⋅(x Q −x C )+12⋅QN ⋅(x B −x Q )=12⋅QN ⋅(x Q −x C +x B −x Q )=12⋅QN ⋅(x B −x C ),(其中x Q ,x C ,x B 分别表示Q ,C ,B 三点的横坐标),且QN =(n ﹣3)﹣(n 2﹣2n ﹣3)=﹣n 2+3n ,x B ﹣x C =3,故S △BCN =12⋅(−n 2+3n)⋅3=−32n 2+92n =−32(n −32)2+278,其中0<n <3, 当n =32时,S △BCN 有最大值为278,此时点N 的坐标为(32,−154),(3)设D 点坐标为(1,t ),G 点坐标为(m ,m 2﹣2m ﹣3),且B (3,0),C (0,﹣3) 分情况讨论:①当DG 为对角线时,则另一对角线是BC ,由中点坐标公式可知:线段DG 的中点坐标为(x D +x G 2,y D +y G 2),即(1+m 2,t+m 2−2m−32),线段BC 的中点坐标为(x B +x C 2,y B +y C 2),即(3+02,0−32),此时DG 的中点与BC 的中点为同一个点,∴{1+m 2=32t+m 2−2m−32=−32,解得{m =2t =0, 经检验,此时四边形DCGB 为平行四边形,此时G 坐标为(2,﹣3);②当DB 为对角线时,则另一对角线是GC ,由中点坐标公式可知:线段DB 的中点坐标为(x D +x B 2,y D +y B 2),即(1+32,t+02), 线段GC 的中点坐标为(x G +x C 2,y G +y C 2),即(m+02,m 2−2m−3−32), 此时DB 的中点与GC 的中点为同一个点,∴{1+32=m+02t+02=m 2−2m−3−32,解得{m =4t =2, 经检验,此时四边形DCBG 为平行四边形,此时G 坐标为(4,5);③当DC 为对角线时,则另一对角线是GB ,由中点坐标公式可知:线段DC 的中点坐标为(x D +x C 2,y D +y C 2),即(1+02,t−32), 线段GB 的中点坐标为(x G +x B 2,y G +y B 2),即(m+32,m 2−2m−3+02), 此时DC 的中点与GB 的中点为同一个点,∴{1+02=m+32t−32=m 2−2m−3+02,解得{m =−2t =8, 经检验,此时四边形DGCB 为平行四边形,此时G 坐标为(﹣2,5);综上所述,G 点坐标存在,为(2,﹣3)或(4,5)或(﹣2,5);(4)连接AC ,OP ,如图2所示:设MC 的解析式为:y =kx +m ,将C (0,﹣3),M (1,﹣4)代入MC 的解析式得:{−3=m −4=k +m, 解得:{k =−1m =−3∴MC 的解析式为:y =﹣x ﹣3,令y =0,则x =﹣3,∴E 点坐标为(﹣3,0),∴OE =OB =3,且OC ⊥BE ,∴CE =CB ,∴∠CBE =∠E ,设P (x ,﹣x ﹣3),又∵P 点在线段EM 上,∴﹣3<x <1,则EP =√(x +3)2+(−x −3)2=√2(x +3),BC =√32+32=3√2,由题意知:△PEO 相似于△ABC ,分情况讨论:①△PEO ∽△CBA ,∴EOBA=EP BC , ∴34=√2(x+3)3√2, 解得x =−34,满足﹣3<x <1,此时P 的坐标为(−34,−94);②△PEO ∽△ABC ,∴EO BC =EP BA , ∴3√2=√2(x+3)4, 解得x =﹣1,满足﹣3<x <1,此时P 的坐标为(﹣1,﹣2).综上所述,P 点的坐标为(−34,−94)或(﹣1,﹣2).【点评】本题是二次函数综合题目,考查了二次函数的图象和性质、待定系数法求直线的解析式、平行四边形的性质、相似三角形的性质和判定、等腰三角形的判定与性质等知识;本题综合性较强,具有一定的难度,熟练掌握二次函数的图形和性质,学会用代数的方法求解几何问题.7.(2020•碑林区校级三模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线L:y=ax2﹣4ax(a>0)与x轴正半轴交于点A.抛物线L的顶点为M,对称轴与x轴交于点D.(1)求抛物线L的对称轴.(2)抛物线L:y=ax2﹣4ax关于x轴对称的抛物线记为L',抛物线L'的顶点为M',若以O、M、A、M'为顶点的四边形是正方形,求L'的表达式.(3)在(2)的条件下,点P在抛物线L上,且位于第四象限,点Q在抛物线L'上,是否存在点P、点Q使得以O、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点P坐标,若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据抛物线的对称轴公式计算即可.(2)利用正方形的性质求出点M,M′的坐标即可解决问题.(3)分OD是平行四边形的边或对角线两种情形求解即可.【解析】(1)∵抛物线L:y=ax2﹣4ax(a>0),∴抛物线的对称轴x=−−4a2a=2.(2)如图1中,对于抛物线y=ax2﹣4ax,令y=0,得到ax2﹣4ax=0,解得x=0或4,∴A(4,0),∵四边形OMAM′是正方形,∴OD=DA=DM=DM′=2,∴M((2,﹣2),M′(2,2)把M(2,﹣2)代入y=ax2﹣4ax,可得﹣2=4a﹣8a,∴a=1 2,∴抛物线L′的解析式为y=−12(x﹣2)2+2=−12x2+2x.(3)如图3中,由题意OD=2.当OD 为平行四边形的边时,PQ =OD =2,设P (m ,12m 2﹣2m ),则Q [m ﹣2,−12(m ﹣2)2+2(m ﹣2)]或[m +2,−12(m +2)2+2(m +2)],∵PQ ∥OD ,∴12m 2﹣2m =−12(m ﹣2)2+2(m ﹣2)或12m 2﹣2m =−12(m +2)2+2(m +2), 解得m =3±√3或1±√3,∴P (3+√3,√3)或(3−√3,−√3)或(1−√3,√3)和(1+√3,−√3),当OD 是平行四边形的对角线时,点P 的横坐标为1,此时P (1,−32),∵点P 在第四象限,∴满足条件的点P 的坐标为(3−√3,−√3)或(1+√3,−√3)或(1,−32).【点评】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,正方形的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.(2020•泰安二模)如图①抛物线y =ax 2+bx +4(a ≠0)与x 轴,y 轴分别交于点A (﹣1,0),B (4,0),点C 三点.(1)试求抛物线解析式;(2)点D (3,m )在第一象限的抛物线上,连接BC ,BD .试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P ,满足∠PBC =∠DBC ?如果存在,请求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,当以M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M 的坐标.【分析】(1)把已知点A 、B 代入抛物线y =ax 2+bx +4中即可求解;(2)将二次函数与方程、几何知识综合起来,先求点D 的坐标,再根据三角形全等证明∠PBC =∠DBC ,最后求出直线BP 解析式即可求出P 点坐标;(3)根据平行四边形的判定即可写出点M 的坐标.【解析】如图:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3(a ≠0)与x 轴,y 轴分别交于点A (﹣1,0),B (4,0),点C 三点. ∴{a −b +4=016a +4b +4=0, 解得{a =−1b =3. ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+3x +4.(2)存在.理由如下:y =﹣x 2+3x +4=﹣(x ﹣1.5)2+6.25.∵点D (3,m )在第一象限的抛物线上,∴m =4,∴D (3,4),∵C (0,4)∵OC =OB ,∴∠OBC =∠OCB =45°.连接CD ,∴CD ∥x 轴,∴∠DCB =∠OBC =45°,∴∠DCB =∠OCB ,在y 轴上取点G ,使CG =CD =3,再延长BG 交抛物线于点P ,。
二次函数与平行四边形存在性问题专题讲义(对点法——一招制胜)
二次函数与平行四边形存在性问题专题讲义一、知识链接:1.坐标系中的点的平移点P(x,y)的平移方式平移后点的坐标规律沿x轴平移向右平移a个单位长度(x+a,y)左右平移,横坐标左减右加,纵坐标不变向左平移a个单位长度(x-a,y)沿y轴平移向上平移b个单位长度(x,y+b)上下平移,横坐标不变,纵坐标上加下减向下平移b个单位长度(x,y-b)2.图形的平移:从本质上讲就是图形上点的平移例1:如下图,线段AB平移得到线段AB',已知A(-2,2),B(-3,-1)B'(3,1)则:向右平移6个单位长度芳V1)向上平移2个单位长度例2•在平行四边形ABCD中,其中已知A(-1,0),B(1,-2),C(3,1),则D点坐标?向右2个单位长度(仁-2)C(31)向上3个单位长度向右2个单位长度(-1,0)D(?,?)向上3个单位长度二、知识迁移例3:如图,在平面直角坐标系中,口ABCD的顶点坐标分别为A(x,y)、B(x,y)、1122点A的坐标是三、对点法①若点A 与点B 相对,则点D 与点C 相对 ②若点A 与点D 相对,则点B 与点C 相对 ③若点A 与点C 相对,则点B 与点D 相对四、典型例题学习五、小试牛刀1. 抛物线中的平行四边形存在性问题(“三定一动”)•.•AB〃CD,AB=CD.•.边CD 可看成由边BA 向右、向上平移n 个单位长度得丿|什平移(爲"牛单位矗U I 兀4J 4RfV1,、|;RT 书乐-叩个单位中厂V”"\ £>1不2」2丿向计移(旳-忖个单位蟲/即:平面直角坐标系中,平行四边形两组相对顶点的横坐标之和相等,纵坐⑶4,>+4)例4.如图,平面直角坐标系中,已知A(-l,0),B(l,-2),C(3,l)点D 是平面内一动点,若以点 A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,则点D 的坐标是思路点拨: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②点A与点C相对③点A与点M相对—1+2二x二0+0二2+y=—1+0二x=30+2二0+、二—1+x二x二0+y二0+7二例5.已知,抛物线y二-X2+x+2与X轴的交点为A、B,与y轴的交点为C,点M是平面内一点,判断有几个位置能使以点M、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请写出相应的坐•••M(1,-2)或(-3,2)或(3,2)2.抛物线中的平行四边形存在性问题(“两定两动”)1例6•如图,平面直角坐标系中,y=—-x2+x与x轴相交于点B(4,0),点Q在抛物线的对称4轴上,点P在抛物线上,且以点0、B、Q、P为顶点的四边形是平行四边形,写出相应的点P 的坐标.线上的动点,点Q是直线y二-x上的动点,判断有几个位置能使以点P、Q、B、O为顶点变试题:2.如图,平面直角坐标中,y二X2-2x-3与X轴相交于点A(-1,O),点C的坐标是(2,-3),点P抛物线上的动点,点Q是x轴上的动点,判断有几个位置能使以点A、C、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,写出相应的点Q的坐标.六、方法分享二次函数综合问题中,平行四边形的存在性问题,无论是“三定一动”,还是“两定两动”,甚至是“四动”问题,能够一招制胜的方法就是“对点法”,需要分三种情况,得出三个方程组求解。
2024年九年级中考数学专题+课件-+:二次函数平行四边形存在性问题
五
三
一
学 四例 二平
目
以 致 用
方 法 归
题 解 析
纳
中 点 坐 标 公 式
行 四 边 形 性 质
录
+
判
定
一、平行四边形性质+判定
一、平行四边形性质
1、边:对边平行且相等 2、角:对角相等,邻角互补 3、对角线:对角线互相平分
二、平行四边形判定
1、两组对边分别平行的四边形是平行四边形 2、两组对边分别相等的四边形是平行四边形 3、一组对边平行且相等的四边形是平行四边形 4、对角线互相平分的四边形是平行四边形
边形是平行四边形?若存在,请求出所有
满足条件的点F的坐标;若不存在,请说明
理由.
谢
谢
与x轴相交于A、B两点,顶点为P.
(1)求点A、B的坐标;
(2)坐标平面内是否存在点F,使得以A、B、P、F为顶点的四边
形为平行四边形?直接写出所有符合条件的点F的坐标。
2.已知抛物线L:y=-x2+bx+c经过点O(0,0)、A(4,0),L关于 x轴对称的抛物线为L′,点B的坐标为(0,8). (1)求抛物线L和L′的函数表达式。 (2)点M在抛物线L的对称轴上,点P在抛物线L′上,是否 存在这样的点M与点P,使以A、B、M、P为顶点的四边形是平 行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明 理由。
3.如图,抛物线
与x轴交于点A、
B 两点,抛物线的对称轴为直线x=1,
(1)求m的值及抛物线的解析式;
(2)过A的直线与抛物线的另一交点C的横 坐标为2. 直线AC的解析式;
3.如图,抛物线
第二十二章二次函数专题复习—平行四边形的存在性问题课件
总结:x1+x3= x2+x4,y1+y3= y2+y4
三、一招制胜法
如图,在平面直角坐标系中,□ABCD的顶点坐标分别为 A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),则4个顶点坐标之间的 关系是什么?
四、解决两类问题
例2 已知,抛物线y=-x2+x+2 与x轴的交点为A、B,与x轴的交点为C,点
M是平面内一点,判断有几个位置能使以点M、A、B、C为顶点的四边形是 平行四边形,请写出相应的坐标.
先求出A(-1,0),B (2,0),C(0,2)
M1(3,2), M2 (-3,2),M3 (1,-2)
方法一:利用线段平移
总结:x1-x2= x4-x3,y1-y2= y4-y3 或者 x4-x1= x3-x2,y4-y1= y3-y2 等
二、探究两个解题方法
如图,在平面直角坐标系中,□ABCD的顶点坐标分别为 A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),已知其中3个顶点的坐 标,如何确定第4个顶点的坐标?
设P(m, m2-2m-3),Q (a, 0).
Q1(1,0),Q2(3,0),Q3(4 7,0),Q4(4 7,0)
四、解决两类问题
例6 如图,平面直角坐标中,y=-0.25x2+x与x轴相交于点B (4,0),点C 在抛物线的对称轴上,点D在抛物线上,且以点O、B、C、D为顶点的四 边形是平行四边形,写出相应的点D的坐标.
如图,已知□ABCD中A (-2,2),B (-3,-1),
C (3,1),则点D的坐标是__(4__,__4_)_.
(教学设计)二次函数综合(动点)问题平行四边形存在问题教学设计
教学过程一、课堂导入如图,已知平面直角坐标系上的三点坐标分别为A(2,3)、B(6,3),C (4,0),现要找到一点D,使得这四个点构成的四边形是平行四边形,那么点D的坐标_______________________________.问题:这是我们在平面直角坐标系那章学习的内容,如果我们将二次函数容纳其中,在抛物线上求作一点,使得四边形是平行四边形并求出该点坐标时,又该如何解答呢?如果是存在两个动点又该如何解答?二、复习平行四边形性质:两组对边分别平行且相等,对角相等,对角线互相平分。
三、例题精析【例题】1. (2011湛江)如图,抛物线y=x2+bx+c的顶点为D(-1,-4),与y轴交于点C(0,-3),与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧).(1)求抛物线的解析式;(2)连接AC,CD,AD,试证明△ACD为直角三角形;(3)若点E在抛物线的对称轴上,抛物线上是否存在点F,使以A,B,E,F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=x2+2x-3;(2)见解析;(3) F的坐标为(3,12),(-5,12),(-1,-4).【解析】解:(1)由题意得{−b2=−14c−b24=−4,解得:b=2,c=-3,则解析式为:y=x2+2x-3;(2)由题意结合图形则解析式为:y=x2+2x-3,解得x=1或x=-3,由题意点A(-3,0),∴AC=√9+9=3√2,CD=√1+1=√2,AD=√4+16=2√5,由AC2+CD2=AD2,所以△ACD为直角三角形;(3)∵A(-3,0),B(1,0),∴AB=4,∵点E在抛物线的对称轴上,∴点E的横坐标为-1,当AB为平行四边形的一边时,EF=AB=4,∴F的横坐标为3或-5,把x=3或-5分别代入y=x2+2x-3,得到F的坐标为(3,12)或(-5,12);当AB为平行四边形的对角线时,由平行四边形的对角线互相平分,∴F点必在对称轴上,即F点与D点重合,∴F(-1,-4).∴所有满足条件的点F的坐标为(3,12),(-5,12),(-1,-4)四、课堂小结平行四边形模型探究:1. 已知三个定点,一个动点的情况在直角坐标平面内确定点M,使得以点M、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点M的坐标。
二次函数有关平行四边形的存在性问题
有关平行四边形的存在性问题一.知识与方式积存:1.已知三个定点,一个动点的情形在直角坐标平面内确信点M,使得以点M、A、B、C为极点的四边形是平行四边形,请直接写出点M的坐标。
二.例题解析:如图,抛物线32++=bx ax y 与y 轴交于点C ,与x 轴交于A 、B 两点,31tan =∠OCA ,6=∆ABC S . (1)求点B 的坐标; (2)求抛物线的解析式及极点坐标;(3)设点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,若是A 、C 、E 、F 组成平行四边形,请求出点E 的坐标.巩固练习:1. 已知抛物线322++-=x x y 与x 轴的一个交点为 A(-1,0),与y 轴的正半轴交于点C . 问坐标平面内是不是存在点M ,使得以点M 和抛物线上的三点A 、B 、C 为极点的四边形是平行四边形?假设存在,请求出点M 的坐标;假设不存在,请说明理由.2. 假设点P 是x 轴上一点,以P 、A 、D 为极点作平行四边形,该平行四边形的另一极点E 在y 轴上,写出点P的坐标.3.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 ,极点为D .(1)直接写出(2)连接BC 于点F ,设点P CAB Oyx4. 已知抛物线22y x x a =-+(0a <)与y 轴相交于点A ,极点为M .直线12y x a =-别离与x 轴,y 轴相交于B C ,两点,而且与直线AM 相交于点N .在抛物线22y x x a =-+(0a <)上是不是存在一点P ,使得以P A C N ,,,为极点的四边形是平行四边形?假设存在,求出P 点的坐标;假设不存在,试说明理由.5.如图,已知抛物线)0(2≠++=a c bx ax y 的极点坐标为Q ()1,2-,且与y 轴交于点C ()3,0,与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的右边),点P 是该抛物线上一动点,从点C 沿抛物线向点A 运动(点P 与A 不重合),过点P 作PD ∥y 轴,交AC 于点D . (1)求该抛物线的函数关系式;(2)当△ADP 是直角三角形时,求点P 的坐标;(3)在问题(2)的结论下,假设点E 在x 轴上,点F 在抛物线上, 问是不是存在以A 、P 、E 、F 为极点的平行四边形?假设存在, 求点F 的坐标;假设不存在,请说明理由.6. 如图,抛物线21y ax bx =++与x 轴交于两点A (-1,0),B (1,0),与y 轴交于点C . (1)求抛物线的解析式;(12+-=x y )(2)过点B 作BD ∥CA 与抛物线交于点D ,求四边形ACBD 的面积;四边形ACBD 的面积S =12AB •OC +12AB •DE 112123422=⨯⨯+⨯⨯= (也可直接求直角梯形ACBD 的面积为4)(3)在x 轴下方的抛物线上是不是存在一点M ,过M 作MN ⊥x 轴于点N ,使以A 、M 、N 为极点的三角形与△BCD 相似?假设存在,那么求出点M 的坐标;假设不存在,请说明理由.。
中考数学总复习《二次函数中的平行四边形存在性问题》专题训练-附答案
中考数学总复习《二次函数中的平行四边形存在性问题》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.如图,三角形ABC 是以BC 为底边的等腰三角形,点A 、C 分别是一次函数334y x =-+的图象与y 轴、x 轴的交点,点B 在二次函数218y x bx c =++的图象上,且该二次函数图象上存在一点D 使四边形ABCD 能构成平行四边形.(1)求B 、D 坐标,并写出该二次函数表达式;(2)动点P 从A 到D ,同时动点Q 从C 到A 都以每秒1个单位的速度运动,问: ①当P 运动到何处时,有PQ AC ⊥?②当P 运动到何处时,四边形PDCQ 的面积最小?此时四边形PDCQ 的面积是多少?2.如图,二次函数()24y x =+的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .(1)求抛物线的对称轴;(2)在平面直角坐标系内是否存在一点P ,使以P 、A 、O 、B 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,二次函数()24y x =+的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .(1)求点A B 、的坐标; (2)求抛物线的对称轴;(3)平面内是否存在一点P ,使以P A O B 、、、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,已知二次函数2y x bx c =-++的图像交x 轴于点()10A -,和()50B ,,交y 轴于点C .(1)求这个二次函数的表达式;(2)如图1,点M 从点B 出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段BC 向点C 运动,点N 从点O 出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段OB 向点B 运动,点M ,N 同时出发.设运动时间为t 秒()05t <<.当t 为何值时,BMN 的面积最大?最大面积是多少?(3)已知P 是抛物线上一点,在直线BC 上是否存在点Q ,使以A ,C ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点Q 坐标;若不存在,请说明理由. 5.已知二次函数213442y x x =--与x 数轴交于点A 、B (A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,连接BC . 发现:点A 的坐标为__________,求出直线BC 的解析式;拓展:如图1,点P 是直线BC 下方抛物线上一点,连接PB 、PC ,当PBC 面积最大时,求出P 点的坐标; 探究:如图2,抛物线顶点为D ,抛物线对称轴交BC 于点E ,M 是线段BC 上一动点(M 不与B 、C 两点重合),连接PM ,设M 点的横坐标为()08<<m m ,当m 为何值时,四边形PMED 为平行四边形?6.解答题如图,在平面直角坐标系中,二次函数24y ax bx =+-的图像交坐标轴于()1,0A -、()4,0B 两点,点P 是抛物线上的一个动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)若点P 在直线BC 下方,P 运动到什么位置时,四边形PBOC 面积最大?求出此时点P 的坐标和四边形PBOC 的最大面积;(3)直线BC 上是否存在一点Q ,使得以点A B P Q 、、、组成的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,二次函数23y ax bx =++的图象与x 轴交于点()30A -,和()4,0B ,点A 在点B 的左侧,与y 轴交于点C .(1)求二次函数的函数解析式;(2)如图,点P 在直线BC 上方的抛物线上运动,过点P 作PD AC ∥交BC 于点D ,作PE x ⊥轴交BC 于点E ,求724PD PE +的最大值及此时点P 的坐标;(3)在(2)中724PD PE +取最大值的条件下,将抛物线沿水平方向向右平移4个单位,再沿竖直方向向上平移3个单位,点Q 为点P 的对应点,平移后的抛物线与y 轴交于点G ,M 为平移后的抛物线的对称轴上一点,在平移后的抛物线上确定一点N ,使得以点Q 、G 、M 、N 为顶点的叫边形是平行四边形,写出所有符合条件的点N 的坐标,并写出求解点N 的坐标的其中一种情况的过程. 8.如图,二次函数234y x bx c =++的图象与x 轴交于点A 和B ,点B 的坐标是(4,0),与y 轴交于点C (0,-3),点D 在抛物线上运动.(1)求抛物线的表达式;(2)当点E 在x 轴上运动时,探究以点B ,C ,D ,E 为顶点的四边形是平行四边形,并直接写出点E 的坐标. 9.在平面直角坐标系中,二次函数22y ax bx =++的图象与x 轴交于(30)A -,,()1,0B 两点,与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的解析式;(2)点M 为抛物线上一动点,在x 轴上是否存在点Q ,使以A 、C 、M 、Q ,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出M 的坐标;若不存在,说明理由. 10.如图,直线122y x =+分别与x 轴、y 轴交于C ,D 两点,二次函数2y x bx c =-++的图像经过点D ,与直线相交于点E ,且:4:3CD DE =.(1)求点E 的坐标和二次函数表达式. (2)过点D 的直线交x 轴于点M .①当DM 与x 轴的夹角等于2DCO ∠时,请直接写出点M 的坐标;①当DM CD ⊥时,过抛物线上一动点P (不与点D ,E 重合),作DM 的平行线交直线CD 于点Q ,若以D ,M ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 的横坐标.11.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图像交坐标轴于()()1,04,0A B C -、、三点,且OB OC =,点P 是抛物线上的一个动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)若点P 在直线BC 下方,P 运动到什么位置时,四边形PBOC 面积最大?求出此时点P 的坐标和四边形PBOC 的最大面积;(3)直线BC 上是否存在一点Q ,使得以点A B P Q 、、、组成的四边形是平行四边形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.12.已知二次函数220y ax x c a =++≠()的图像与x 轴交于10()A B 、,两点,与y 轴交于点(03)C -,.(1)求二次函数的表达式;(2)D 是二次函数图像上位于第三象限内的点,求ACD 的面积最大时点D 的坐标;(3)M 是二次函数图像对称轴上的点,在二次函数图像上是否存在点N ,使以M N B O 、、、为顶点的四边形是平行四边形?若有,请写出点N 的坐标.(不写求解过程)13.在平面直角坐标系中,二次函数22y ax bx =++的图像与x 轴交于()()3,0,1,0A B -两点,与y 轴交于点C . (1)求二次函数的解析式;(2)点P 是直线AC 上方的抛物线上一动点,当ACP △面积最大时,求出点P 的坐标;(3)点M 为抛物线上一动点,在x 轴上是否存在点Q ,使以A C M Q 、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.14.如图1,二次函数2y ax bx =+的图像过点A (-1,3),顶点B 的横坐标为1.(1)求二次函数的解析式;(2)点P 为二次函数第一象限图象上一点,点Q 在x 轴上,若以A 、B 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 的坐标;(3)如图3,一次函数y kx =(k >0)的图象与该二次函数的图像交于O 、C 两点,点T 为该二次函数图像上位于直线OC 下方的动点,过点T 作直线1:l y x b k=-+交线段OC 于点M (不与O 、C 重合),过点T 作直线TN //y 轴交OC 于点N ,若在点T 运动的过程中,2ON OM =常数m ,求m 、k 的值. 15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数214y x bx c =-++的图象与坐标轴交于、、A B C 三点,其中点A的坐标为()0,8,点B 的坐标为()4,0-.(1)求该二次函数的表达式及点C 的坐标;(2)点D 为该二次函数在第一象限内图象上的动点,连接AC CD 、,以AC CD 、为邻边作平行四边形ACDE ,设平行四边形ACDE 的面积为.S ①求S 的最大值;①当S 取最大值时,Р为该二次函数对称轴上--点,当点D 关于直线CP 的对称点E 落在y 轴上时,求点Р的坐标.参考答案1.【答案】(1)()4,0B - ()8,3D 211384y x x =--(2)当点P 运动到距离点52A 个单位处时,四边形PDCQ 面积最小,最小值为8182.【答案】(1)4x =-(2)()4,16或()4,16--或()4,16-3.【答案】(1)()4,0A - ()0,16B (2)4x =-(3)()4,16或()4,16-或()4,16--. 4.【答案】(1)245y x x =-++(2)当52t =时,BMN 的面积最大,最大面积是258(3)存在,Q 的坐标为()712-,或()72-,或()14,或()23, 5.【答案】发现:()2,0-,直线BC 的解析式为1y x 42=-;拓展:()4,6P -;探究:当5m =时,四边形PMED 为平行四边形6.【答案】(1)234y x x =--(2)当P 点坐标为(2,6)-时,16(3)Q 的坐标为(2,6)--或(10,6)7.【答案】(1)211344y x x =-++(2)724PD PE +的最大值为12,此时522⎛⎫ ⎪⎝⎭,(3)1611632N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 2471632N ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,32147216N ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.8.【答案】(1)239344y x x =--(2)(1,0)或(7,0)或41502⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭,或41502⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 9.【答案】(1)224233y x x =--+(2)存在,点M 的坐标为(2,2)-或---,(172)或(17,2)-+-10.【答案】(1)2722y x x =-++(2)①302⎛⎫- ⎪⎝⎭,或302⎛⎫⎪⎝⎭,;①3192-或3192+ 11.【答案】(1)234y x x =--(2)(2,6)P -,四边形PBOC 的最大面积为16(3)存在,Q 的坐标为(2,6)--或(10,6) 12.【答案】(1)223y x x =+-(2)315(,)24D --(3)存在,点N 的坐标为(2,5)或(0,3)-或(2,3)--13.【答案】(1)224233y x x =--+;(2)35(,)22P -(3)存在 12(1,0),(5,0)Q Q -- 34(27,0),(27,0)+-Q Q .14.【答案】(1)22y x x =-;(2)点P 的坐标(15,4)+或(13,2)+;(3)554m =12k =.15.【答案】(1)y =-14x 2+x +8,C 点坐标为(8,0);(2)①32;①P (2,2)或(2,6)。
专题05 二次函数中特殊平行四边形存在性问题(原卷版)--2023 年中考数学压轴真题汇编
挑战2023年中考数学解答题压轴真题汇编专题05二次函数中特殊平行四边形存在性问题一.平行四边形的存在性1.(2022•重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,3).(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P为直线AB上方抛物线上一动点,过点P作PQ⊥x轴于点Q,交AB于点M,求PM+AM的最大值及此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,点P′与点P关于抛物线y=﹣x2+bx+c的对称轴对称.将抛物线y=﹣x2+bx+c向右平移,使新抛物线的对称轴l经过点A.点C在新抛物线上,点D在l上,直接写出所有使得以点A、P′、C、D为顶点的四边形是平行四边形的点D的坐标,并把求其中一个点D的坐标的过程写出来.2.(2022•郴州)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴相交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,将直线BC向上平移,得到过原点O的直线MN.点D是直线MN上任意一点.①当点D在抛物线的对称轴l上时,连接CD,与x轴相交于点E,求线段OE的长;②如图2,在抛物线的对称轴l上是否存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点F与点D的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2022•攀枝花)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于O(O为坐标原点),A两点,且二次函数的最小值为﹣1,点M(1,m)是其对称轴上一点,y轴上一点B(0,1).(1)求二次函数的表达式;(2)二次函数在第四象限的图象上有一点P,连结PA,PB,设点P的横坐标为t,△PAB的面积为S,求S与t的函数关系式;(3)在二次函数图象上是否存在点N,使得以A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点N的坐标,若不存在,请说明理由.4.(2022•内蒙古)如图,抛物线y=ax2+x+c经过B(3,0),D(﹣2,﹣)两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式和点C的坐标;(2)若点M在直线BC上方的抛物线上运动(与点B,C不重合),求使△MBC面积最大时M点的坐标,并求最大面积;(请在图1中探索)(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)5.(2022•资阳)已知二次函数图象的顶点坐标为A(1,4),且与x轴交于点B (﹣1,0).(1)求二次函数的表达式;(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点P(m,0)旋转180°,此时点A、B的对应点分别为点C、D.①连结AB、BC、CD、DA,当四边形ABCD为矩形时,求m的值;②在①的条件下,若点M是直线x=m上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.二.矩形的存在性6.(2022•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+x+c经过A(﹣2,0),B(0,4)两点,直线x=3与x轴交于点C.(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x=3交于点D,E,且△BDO与△OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x=3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2021•齐齐哈尔)综合与探究如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C、D两点之间的距离是2;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.9.(2022•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴分别交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,对称轴为直线x=﹣1,且OA=OC,P为抛物线上一动点.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图2,连接AC,当点P在直线AC上方时,求四边形P ABC面积的最大值,并求出此时P点的坐标;(3)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形PMCN为矩形?若存在,直接写出点P及其对应点N的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2023•秦都区校级二模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,且OC=3OA,点D为抛物线的对称轴与x轴的交点,连接CD.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点F为坐标平面内一点,在第一象限的抛物线上是否存在点E,使得以点C、D、E、F为顶点的四边形是以CD为边的矩形?若存在,请求出符合条件的点E的横坐标;若不存在,请说明理由.7.(2022•元宝区校级二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C、D两点之间的距离是11;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.8.(2022•鱼峰区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与坐标轴交于A(0,﹣2),B(4,0)两点,直线BC:y=﹣2x+8交y轴于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)在第二象限内是否存在一点M,使得四边形ABCM为矩形?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.三.菱形的存在性9.(2022•朝阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴分别交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),连接BC.(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.(2)如图,点P为线段BC上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P 作y轴的平行线交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.(3)动点P以每秒个单位长度的速度在线段BC上由点C向点B运动,同时动点M以每秒1个单位长度的速度在线段BO上由点B向点O运动,在平面内是否存在点N,使得以点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2021•湘潭)如图,一次函数y=x﹣图象与坐标轴交于点A、B,二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点.(1)求二次函数解析式;(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为点C,点P是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.11.(2021•鄂尔多斯)如图,抛物线y=x2+2x﹣8与x轴交于A,B两点(点A 在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)连接AC,直线x=m(﹣4<m<0)与该抛物线交于点E,与AC交于点D,连接OD.当OD⊥AC时,求线段DE的长;(3)点M在y轴上,点N在直线AC上,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在点M,使得以C、M、N、P为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.12.(2021•通辽)如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(3,0),B(﹣1,0)两点,交y轴于点C,动点P在抛物线的对称轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当以P,B,C为顶点的三角形周长最小时,求点P的坐标及△PBC的周长;(3)若点Q是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q,使得以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.13.(2021•娄底)如图,在直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求b、c的值;(2)点P(m,n)为抛物线上的动点,过P作x轴的垂线交直线l:y=x于点Q.①当0<m<3时,求当P点到直线l:y=x的距离最大时m的值;②是否存在m,使得以点O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形,若不存在,请说明理由;若存在,请求出m的值.14.(2021•山西)综合与探究如图,抛物线y=x2+2x﹣6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.(1)求A、B,C三点的坐标并直接写出直线AC,BC的函数表达式.(2)点P是直线AC下方抛物线上的一个动点,过点P作BC的平行线l,交线段AC于点D.①试探究:在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请说明理由;②设抛物线的对称轴与直线l交于点M,与直线AC交于点N.当S△DMN=S△AOC时,请直接写出DM的长.15.(2020•阜新)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数存在性问题(菱形、平行四边形、矩形)
今天讲解二次函数背景下的四边形存在性问题.这里的四边形存在性问题,一般是以几种特殊的四边形为主,常考察的有平行四边形、菱形、 矩形、正方形.当然,三角形的存在性问题和四边形的存在性问题是一样, 如等腰三角形实际上和 菱形是一致的, 直角三角形和矩形是一样的, 等腰直角三角形和正方形是一致的.本文我们将重点讲解这类问题的求解逻辑以及注意事项,同时给大家理出一个比较通用的解题 模板.1如图,抛物线y = ax 2 + bx + 3 交x 轴于点A (−1, 0) 和点B (3, 0) ,与 y 轴交于点C ,连接BC , 交对称轴于点D .(1) 求抛物线的解析式;(2)点 P 是直线BC 上方的抛物线上点,连接PC ,PD .求 △PCD 的面积的最大值以及此时 点P 的坐标;(3)将抛物线y = ax 2 + bx + 3 向右平移 1 个单位得到新抛物线,新抛物线与原抛物线交于点E , 点F 是新抛物线的对称轴上的一点,点 G 是坐标平面内一点.当以D 、E 、F 、 G 四点为顶点的 四边形是菱形时,直接写出点F 的坐标,并写出求解其中一个点F 的坐标的过程.前两小问就不详说了,直接上结论, 抛物线解析式为y = −x 2 + 2x + 3 ;点 P | , | .( 3 15 )\2 4 )第 3 小问为菱形存在性问题, 以D 、E 、F 、 G 四点为顶点的四边形是菱形.四个点中, D , E 是定点,F 是平移后新抛物线对称轴上的动点,由于点F 的横坐标是确定的,只有纵坐标在变化, 我们可以称其为“G 如果只需要点F 的坐标,那么没有必要求解平移后抛物线的解析式.根据平移的性质,将原抛物线 向右平移 1 个单位长度, 那么原抛物线的对称轴也向右平移 1 个单位长度, 因此新抛物线的对称轴 为x = 2 ,几 F (2, m ) .但由于此时E 为量抛物线的交点,因此还是要把平移后的抛物线解析式求出 来,根据“左加右减”,平移后的抛物线解析式为y = − (x −1)2+ 2(x −1) + 3 = −x 2 + 4x ,联立两抛物(|y = −x 2 + 2x + 3 ( 3 15 ) 线〈|ly = −x 2 + 4x ,解得E |\2 , 4 )| .菱形的探究相对是比较简单的,对于这类探究性问题,一般都是先从确定的信息入手.菱形是 以D 、E 、F 、 G 为顶点, 其中DE 为定线段,那么存在的可能有DE 是一条边,也可能是一条对 对角线.前面提到,等腰三角形和菱形的分析是一致的,这里我们结合等腰三角形的存在性问题一 起分析.由于 G 是“自由点”,可以随机应变,因此讨论以D 、E 、F 为顶点的三角形是等腰三角 形.同样, 由于定线段DE 可能是等腰三角形的一条腰,也可能是底边.当DE 为一条腰时,第一种情形是点D 为顶点,即DE = DF ,也即半动点F 到D 的距离和E 到D 的距离相等,因此点F 在以点D 为圆心, DE 为半径的圆上,作出该圆,如图 1 所示,可知此时圆与新抛物线的对称轴有两个交点F 1 ,F 2 ,结合图象可以判断,此时两个点应该都是满足的.那么 再加上对应的“自由点” G ,就是以DE 为边菱形了.当DE 为一条腰时, 另一种情形是点E 为顶点, 即ED = EF ,也即半动点F 到E 的距离和D 到E 的距离相等,因此点F 在以点E 为圆心, ED 为半径的圆上,作出该圆,如图 2 所示,可知此时 圆与新抛物线的对称轴同样有两个交点F 1 ,F 2 ,结合图象, 此时的F 3 存在和DE 共线的风险,因此后续需要检验一下.根据坐标可以知道,x E =,通常像这类圆心可能为两个点中点的,一般都要留个心眼, 检验一下.此时再加上对应的“自由点” G ,也是以DE 为边菱形.当DE 为底边时,则F 为顶点, 即FD = FE ,即 F 到线段DE 的两端点的距离相等,可知此时F 在线段DE 的垂直平分线上,作出线段DE 的垂直平分线,如图 3 所示,可知此时有一个交点F 5 .加 上对应的“自由点” G ,此时便是以DE 为对角线的菱形.对于等腰三角形和菱形的存在性问题,如上图情形,我们称其为“两圆一线”法.由于这类题一般不需要书写完整过程,因此在解题过程中,把准备工作做好, 即对应的点坐标, 解析式等先求出来, 动点坐标假设好, 再把定线段DE ,半定线段DF 、EF 长度表示出来. 根据上 述分析,结合“两圆一线”分别使得三条线段两两相等建立方程,即DE = DF ,DE = EF ,DF = EF , 求解出动点坐标即可.(实际解题过程中, 一般使用线段平方的形式.此外, 只需关注下方解析中公 式计算部分即可,文字叙述部分可忽略)此题还是比较友善的,只需求出F 坐标.如果需要求解点G 的坐标,则还要加一个步骤.这里 以DEG 1F 1 为例,若要求 G 1 坐标,一般有两种比较常用的思路.一是利用菱形的对边平行且相等,即F 1G 1 可以看成是DE 平移得来的, 那么点D → F 1 的平移变化也即点E → G 1 的平移变化. 二是利用菱形的对角线相互平分,因此EF 1 的中点也即DG 1 的中点,利用中点坐标求解出 G 1 坐标.这两种处理 在平行四边形存在性问题中也是有力手段.(|y = −x 2 + 2x + 3 ( 3 15 ) 149 ( 149 )由题, y = −x 2 + 2x + 3 向右平移 1 个单位得到新抛物线y = − (x −1)2+ 2(x −1) + 3 = −x 2 + 4x ,联立〈|ly = −x 2 + 4x ,解得 E |\2 , 4 )| , 新抛物线的对称轴为x = 2 ,设 F (2, m ) ,由于 D (1, 2) ,则DE 2 =,EF 2 = + m −2= m 2 − m +,DF 2 = 1+ (m − 2)2= m 2 − 4m + 5 ,①当DE 、DF 为一组邻边时,则 DE 2 = DF 2 ,即 = m 2 − 4m + 5 ,37 ( ) ( )②当ED 、EF 为一组邻边时,则 ED 2 = EF 2 ,即 = m 2 − m + ,16 8 16 11 ( 11)③当EF 为对角线时,则FD = FE ,即 m 2 − m + = m 2 − 4m + 5 , 2 16解得m = ,此时 F 的坐标为|2, | ;( ) ( ) ( 149 )( 11) 当F |2, |时, y F + y D = 2y E ,x D + x F = 2x E ,即 E 为D 、F 中点, 不合题意, 舍去; 15 229 \ 2 )综上, F 点的坐标为||\2, 2 + 4 )|| 或||\2, 2 − 4 )|| 或(2, 2) 或|\2, 56 )| . 56 \ 56 )解得m = 2 或m = ,此时F 的坐标为(2, 2) 或|2, | ,2 \ 2 )解得m = 2 土 4 ,此时 F 的坐标为||\2, 2 + 4 )|| 或||\2, 2 − 4 )|| ;53 15 2291 .已知二次函数y = ax2 + bx − 2(a 丰 0)与x 轴交于A ( −, 0) ,B (4, 0) ,与 y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 连接AC ,BC ,点 P 是直线BC 下方抛物线上一点,过 P 作PD ∥AC 交直线BC 于点D ,PE ∥x 轴交直线BC 于点, E ,求△PDE 面积的最大值及此时点, P 的坐标;(3) 在(2)的条件下, 将原抛物线沿x 轴向左平移3个单位得到新抛物线,点 M 是新抛物线对称轴上一点, 点 N 是平面直角坐标系内一点, 当以点M 、 N 、P 、B 为顶点的四边形为菱形 时,请直接写出所有符合条件的N 点的坐标;并任选其中一个N 点,写出求解过程.立〈y= − 2 x 2 + 4x − 2 ,解得D 7 , 11 .1-1如图 1,抛物线y = ax 2 + bx + 4 交x 轴于A (−2, 0) ,B (4, 0) 两点,与y 轴交于点C ,连接 AC , BC .(1) 求抛物线的解析式;(2) P 是拋物线上位于直线BC 上方的一个动点,过点P 作PQ ∥y 轴交BC 于点Q , 过点P 作PE ⊥ BC 于点E ,过点 E 作EF ⊥ y 轴于点F ,求出2PQ + EF 的最大值及此时点P 的坐标;(3)如图 2,将抛物线y = ax 2 + bx + 4 沿着射线CB 的方向平移,使得新抛物线y ,过点(3,1) , 点D 为原抛物线y 与新抛物线y ,的交点,若点 G 为原抛物线的对称轴上一动点,点H 为新抛物线y , 上一动点,直接写出所有使得以 A ,D , G ,H 为顶点的四边形为平行四边形的点H 的坐标,并 把求其中一个点H 的坐标的过程写出来.抛物线解析式为y = − x 2 + x + 4 ;点 P | , | .相当于是沿着射线BC 方向平移,故舍去, 因此可得平移后抛物线的解析式为y = − x 2 + 4x − .联2 2 ( 1 13 y = − x 2 + x +4 \2 8 )这类平行四边的探究也并不难, 同样先从确定的信息入手.平行四边形是以A ,D ,G ,H 为 顶点,其中AD 是定线段, G 是半动点,H 在新的抛物线上.和菱形的讨论一样,我们要考虑AD 是 一条边的情形, 也要考虑AD 是对角线的情形.当 AD 是一条边时, 实际上此时也右两种情形,一是是平行四边形为ADHG ,也即AH ,DG 为 对角线;另一种则是平行四边形为ADGH ,也即 AG ,DH 为对角线.当然,不管是那种情形,由 于 AD 是一条边,根据平行四边形对边平行且相等的性质, GH 这条边可以看作是将AD 平移后得到1 (8 28 )2 \3 9 )第 3 小问中, 抛物线沿着射线CB 方向平移, 由于后续的点在新抛物线上, 因此还是要求出平移 后抛物线的解析式.这类沿着射线平移的,一般采用正交分解的形式平移,由点 C (0, 4) ,B (4, 0) 可 知,沿着射线 CB 平移,即向右平移t 个单位,则向下也平移t 个单位,因此假设平移后新抛物线的 解析式为y = − (x − t )2+ (x − t ) + 4 − t ,因为平移后经过点(3,1) ,代入可解得t = − 1 或t = 3 ,当 t = − 1 , 1 13的,由于半动点 G 在原抛物线对称轴x = 1 上,那么点 G 有可能是点 A 平移后得到的, 此时点H 就 是点D 平移后得到的,如图 1 所示;同理,当点 G 是点D 平移后得到的,那么此时点H 就是点A 平 移后得到的,如图 2 所示.设点 G (1, m ),根据平移的性质,结合点坐标的变化规律,当 A → G 时, 即(−2, 0) —(1, m ) ,则有D|2 , 8 )| —H | 2 , 8 + m )| ,由于点H 在新抛物线上, 且横坐标已知了,代入新抛物线即可 11 1 (13 213 13 13 (13 13 此外, 除了用平移性质得到H 点的坐标外,此时 AH 是一条对角线,也利用对角线相互平分, 则 A 、 H 的 中 点 和 D 、 G 的 中 点 是 同 一 个 , 利 用 中 点 坐 标 则 有 x A + x H = x D + x G ,故 13 13 13 (13 13 x H = x D + x G − x A = 2 ,将x = 2 代入新抛物线解析式,可求得H 点纵坐标y = − 8 ,故H | 2 , − 8 )|.当 AG 是一条对角线时, 则有x A + x G = x D + x H ,故 x H = x A + x G − x D = − ,代入新抛物线解析 277 ( 9 277式,可求得此时H 的纵坐标为 − ,故H |− , − | .8 2 8 ) 当 AD 是一条对角线时,则有x A + x D = x H + x G ,故 x H = x A + x D − x G = ,代入新抛物线解析式, 37 ( 1 37 可求得此时H 的纵坐标为 − ,故 H | , − | .8 2 8 )同样地,在解题过程中, 把准备工作做好,即对应的点坐标,解析式等先求出来,动点坐标假设好, 将点坐标表示列出来(通常都是横坐标),选定一个定点,如这里我们选定 x A ,将其与剩下 三点横坐标x D 、x G 、x H 两两组合,建立中点坐标关系式, 即x A + x D = x H + x G ,x A + x G = x D + x H 以 及x A + x H = x D + x G ,求解出点H 横坐标,再代入解析式中求出点H 纵坐标即可.求得纵坐标 8 + m = − 2 | 2 )| + 4 2 − 2 = − 8 ,此时H | 2 , − 8 )| . ( 7 11 (13 1113 (13 13)由题, 设平移后的抛物线解析式为y = − (x − t )2+ (x − t ) + 4− t ,因为平移后经过点(3,1),代入可解得t = − 1 (舍) 或t = 3 ,2 2联立〈y = − 2 x 2 + 4x − 2 ,解得 D 7 , 11 , y = − x 2 + x + 4 \2 8 )则x A =−2 ,x D = ,x G = 1,设 H 点横坐标为x H ,①当AH 为一条对角线时,x A + x H = x D + x G ,则 x H = ,代入可求得此时H | , − | ; 9 ( 9 277 )1 (1 37 )综上, H 的坐标为| , − |或|− , − |或| , − | .( 1 13 ③当AD 为一条对角线时,x A + x D = x H + x G ,则x H = ,代入可求得此时H | , − | ;(13 13) ( 9 277 ) (1 37 )2 \2 8 )\ 2 8 ) \ 2 8 ) \2 8 )②当AG 为一条对角线时,x A + x G = x D + x H ,则x H = − ,代入可求得此时H |− , − | ;2 \ 2 8 ) 2 \ 2 8 )故平移后抛物线的解析式为y = − x 2 + 4x − ,1 131.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y= ax2 + bx+ 3(a 0) 与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),且点A的坐标为( 3, 0) ,连接BC,过点A作AD∥BC交y轴于点D,OB= 3OA.(1) 求抛物线的解析式;(2) 如图1,点E为射线AD上一点,点P为第二象限内抛物线上一点,求四边形PBEC面积的最大值及此时点P的坐标;(3) 如图2,将原抛物线沿x轴正方向平移得到新抛物线y,y经过点C,平移后点A的对应点为点A,点N为线段AD的中点,点Q为新抛物线y的对称轴上一点,在新抛物线y上存在一点M,使以点M,Q,A,N为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点M的坐标,并选择一个你喜欢的点写出求解过程.2.如图,抛物线y= x2 + bx+ c与x轴相交于点A(−1, 0) 和点B,交y轴于点C,tan 三ACO= .(1) 求抛物线的解析式;(2) 如图1 ,P点为一象限内抛物线上的一个动点,点D是BC中点,连接PD,BD,PB.求△BDP面积的最大值以及此时P点坐标;,M为新抛物线对称轴上(3) 如图2,将抛物线向左平移 1 个单位长度,得到新的抛物线y1一点,N为直线AC上一动点,在(2) 的条件下,是否存在点M,使得以点P、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.| 4 21如图,已知抛物线y = ax 2 + bx − 4 与x 轴交于A ,B 两点, 与y 轴交于点C ,且点A 的坐标 为(−2, 0) ,直线BC 的解析式为y = x − 4 .(1) 求抛物线的解析式;(2)如图 1,过点 A 作 AD ∥BC 交抛物线于点D (异于点 A ), P 是直线BC 下方抛物线上一 点,过点P 作PQ ∥y 轴, 交AD 于点Q ,过点 Q 作QR ⊥ BC 于点R ,连接PR .求△PQR 面积的最 大值及此时点P 的坐标;(3) 如图 2,点 C 关于x 轴的对称点为点C ,将抛物线沿射线 C A 的方向平移2个单位长度得到新的抛物线y ,新抛物线y 与原抛物线交于点M ,原抛物线的对称轴上有一动点 N ,平面直 角坐标系内是否存在一点K ,使得以 D ,M ,N ,K 为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写 出点K 的坐标;若不存在, 请说明理由.抛物线解析式为y = x 2 − x − 4 ;S △PQR 的最大值为 9,点P (4, −6) .第 3 小问中,抛物线沿着射线C A 方向平移, 由于点M 为两抛物线交点, 因此需求出平移后抛 物线的解析式.根据A (−2, 0) ,C (0, 4) ,可知Rt △AOC 中AO : OC : AC = 1: 2 : ,因此将抛物线沿着射线C A 方向平移2个单位长度,则相当于向下平移 4 个单位长度,向左平移 2 个单位长度,因此平移后的抛物线为y = 1 (x + 2)2− 3 (x + 2) − 4 − 4 = 1 x 2 − 1 x −10 ,联立〈y = x 2 − x −10,解4 2 4 2y = x 2 − x − 4( 1得M (6, −4) .又 BC : y = 1 x − 4 ,可知 AD : y = 1 x + 1,联立〈 y = 2 x + 1,解得D (10, 6) .2 2 |y = 1 x 2 − 3x − 4因为以D ,M ,N ,K 为顶点的四边形是矩形,此时定线段是DM ,半动点为N ,自由点为K .和 前面讨论菱形、平行四边形时的流程基本大同小异,定线段DM 可能是矩形的边,也可能是矩形的 对角线,因此要分两种情形讨论.矩形的存在性问题和直角三角形的存在性问题是一致的,如本题 中,探究以D ,M ,N 为顶点的三角形是直角三角形. 同样地,先以直角三角形为例,那么D ,M ,1 3 4 2在实际解题中设 K (x , y ) 即可), 利用中点关系〈 M K D N ,则〈 K,整理得N 均有可能为直角顶点.当M 为直角顶点时,过M 作DM 垂线与对称轴交点即为点N 所在位置,如图 1 所示.对于N 点 坐标的求解,一方面,由于MN ⊥ DM ,则 k MN . k DM = − 1,结合点M 坐标,由此可求得直线MN 解 析式,将其与对称轴方程联立即可求得点N 坐标.另一方面,可以构造如图所示的K 型相似,即构DH MH1 腰直角三角形, 或者四边形中的正方形, 那么可以构造此类的K 型全等求解.在此直角三角形的基础上,加上自由点K ,就变成矩形问题了.对于矩形问题,同样可以求出点N 坐标后,利用平移关系或者对角线的中点关系,求相应的点K 的坐标.当然,如果是探究矩形 的存在性问题,也可以直接利用中点关系求得点K 的坐标.由点N (3, n ),设K (x K , y K ) (熟练后,(x + x = x + x (6 + x = 10 + 3 l y M + y K = y D + y N l−4 + y K = 6 + n 〈,再由对角线相等,即MK = DN ,代入即有1+ (y + 4)2= 49 + (16 − y )2,解得 y =,( 36 )同样适用.当D 为直角顶点时,三角形如图2 所示.同样, 加上自由点K ,就变成矩形问题了. 这里我们5 2 2 ( 44 )l y M + y N = y D + y K |y K = − \ 5 )对于直角三角形或矩形问题, 如上图情形,我们可以称其为“两线一圆”.若只求点N 坐标,一 般利用斜率关系,求出解析式后进一步求解.如果是矩形问题要求自由点的坐标,可以用对角线平 分且相等, 建立方程求解.当然, 先求点N ,利用点N 作为台阶进一步求解也是没问题的, 大家选 用自己顺手的方法即可.造 △MN 1G ∽△DMH ,利用 = ,可求出长度,进而得到点 N 坐标.更特殊地,如果是等以垂线方式求解.由于k DM = 2 ,则 k DN = − 5 ,故此时DN : y = − 5 x + 10 ,令x = 3 ,可解得N |\3, 5 )| , 由中点可知,〈(x M + x N = x D + x K ,可解得〈(|x K = − 16 ,此时 K −1,− 6 .l 5当N 为直角顶点时,则有NM ⊥ ND ,因此点N 在以DM 为直径的圆上.此种情形若只是求点N 坐标,策略比较多, 一方面,可以利用斜率, 由k ND . k NM= − 1求出点N 坐标;另一方面,可以利用线段长度求解,设DM 中点为为R ,则此时圆心为R ,因此NR = RD = DM ,由此也可求得点N 坐 标, 此外, 还可以利用勾股定理ND 2 + NM 2 = DM 2 .当加入自由点K ,变成矩形问题后,除了先求 出点N 坐标, 利用平移或中点求解点K 坐标外,也可以利用前面的对角线平分且相等来求解. 故此时K |7, | .此法借助的是矩形的对角线平分且相等的性质,该处理对于DM 是对角线的情形 \ 5 ) GM N G式和长度关系式子,即〈 M K D N 且MK 2 = DN 2 ,〈 M N D K 且MN 2 = DK 2 以及(x M + x D = x N + x K 4 2 4 2|l 4 2(x M + x K = x D + x N (6 + x = 10 + 3 (x = 7由MK 2 = DN 2 ,代入即有1+ (y + 4)2= 49 + (16 − y )2,解得 y = 36,故此时K 7,36;由MN 2 = DK 2 ,代入即有9 + (y +14)2 = 121+ (y − 6)2,解得 y = − 6 ,故此时K −1,− 6 ;(x M + x D = x N + x K (6 + 10 = 3 + x (x = 13 同样地,在解题过程中, 把准备工作做好,即对应的点坐标安排到位,动点坐标假设好,选定 一个定点, 如这里我们选定M ,将其与剩下三点横坐标D 、 N 、K 两两组合, 建立中点坐标关系 (x + x = x + x (x + x = x + xl y M + y K = y D + y N l y M + y N = y D + y K〈 且MD 2 = NK 2,利用方程组求解出对应的点K 的坐标. l y M + y D = y N + y K附:坐标平面内点A (x 1 , y 1 ) ,B (x 2 , y 2 ) ,其中x 1 丰 x 2 ,则过A 、B 两点的直线的斜率k =由题, 将抛物线沿着射线 C ,A 方向平移2个单位长度, 即将其向下平移 4 个单位长度, 向左平移 2 个单位长度, 因此平移后的抛物线为y =1(x + 2)2 − 3 (x + 2) − 4 − 4 = 1 x 2 − 1 x −10 , 联立〈y = x 2− x −10,解得M (6, −4) ,y = x 2 − x − 4( 1又 BC : y = 1 x − 4 ,可知 AD : y = 1 x + 1,联立〈 y = 2 x + 1,解得D (10, 6) ,2 2 |y = 1 x 2 − 3x − 4由M (6, −4) ,D (10, 6) ,设 N (3, n ) ,K (x , y ) ,①当MK 为一条对角线时,〈,即〈 ,整理得〈 , l y M + y K = y D + y N l −4 + y = 6 + n l n = y −105 \ 5 )②当MN 为一条对角线时,〈(x M + x N = x D + x K,即〈(6 + 3 = 10 + x,整理得〈(x = − 1l y M + y N = y D + y K l −4 + n = 6 + y l n = 10 + y5 \ 5 )③当MD 为一条对角线时,〈 ,即〈 ,整理得〈l y M + y D = y N + y K l−4 + 6 = n + y l n = 2 − y由MD 2 = NK 2 ,代入即有116 = 100 + (2 − 2y )2,解得y =− 1 或y = 3 ,故此时K (13, −1) 或(13,3) ; ( 36 ) ( 6 )综上, 点K 的坐标为|7, |或|−1,− |或(13, −1) 或(13,3) .\ 5 ) \ 5 ) y 1 − y 2. x 1 − x 21.如图1,二次函数y= ax2 + bx+ c(a丰0)与x轴交于点A(−2, 0) 、点B(点A在点B左侧),与y轴交于点C(0,3) ,tan 三CBO= .(1) 求二次函数解析式;(2)如图2,点P是直线BC上方抛物线上一点,PD∥y轴交BC于D,PE∥BC交x轴于点E,求PD+ BE的最大值及此时点P的坐标;(3) 在(2) 的条件下,当PD+ BE取最大值时,连接PC,将△PCD绕原点O顺时针旋转90。
二次函数中的平行四边形存在性问题
二次函数中的平行四边形存在性问题目标:1、通过本节课的学习,提高学生分析问题,解决问题的能力。
2、能总结出解决平行四边形存在性问题的一般方法和思路。
重点:解决平行四边形存在性问题的一般方法及思路。
难点:根据条件求平行四边形的顶点坐标。
过程:一、复习1、平行四边形的性质角:边;对角线:2、二次函数的相关知识点表达式、顶点坐标、对称轴、增减性二、探索新知1、単动点(知3点求1点)(1)已知平面上有不在同一条直线上的三点A、B、C,点D是平面上任一点,若此四点能构成平行四边形则符合条件的D点有几个?C()AB学生画图说明思考:如何找第四点?找第四点的方法?(2)类题(1)已知抛物线与坐标轴分别交于A (-1、0)、B (3、0)、C (0、3)三点,能否在平面内在找一点D 使得它们四点围成的四边形为平行四边形?学生分析总结规律、思路。
①、根据平行四边形的边、对角线的性质(对边平行且相等,对角线互相平分)我们可以选择一种情况作为画图的依据。
②、在求点的坐标时(以边为例)我们先满足对边平行再用对边相等求出要求的点的坐标。
A CB 要使是A,B,C,D 四点围成平行四边形?谁为边,谁为对角线?AB ,AC ,BC 轮流当边,或对角线或者选择一条既当边又当对角线。
£想一想问什么要这样做?2、双动点(知2点求2点)(1)学生再次画图说明(给出两点画出另外两点)(2)类题如图,抛物线y= 13x 2-mx+n 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0.-1).且对称轴x=l .①求出抛物线的解析式及A 、B 两点的坐标;②点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上,要使Q 、P 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有满足条件的点P 的坐标。
AB点A,点B是定点点P,点Q是动点分两种情况:AB为边,AB为对角线3、小结4、布置作业5、。
二次函数之平行四边形存在性问题攻略
二次函数之平行四边形存在性问题攻略二次函数综合题是全国各省市每年必考的中考题型,与二次函数有关的存在性问题更是必考题型。
本文就以平行四边形的存在性为例,谈谈研究这类题型的基本思路和解题技巧。
在平行四边形有关存在性问题中,常会遇到这样两类探究性的问题:(1)已知三点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找一动点,使这四点构成平行四边形(下文出现时简称“三定一动”);(2)已知两个点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找两个动点,使这四点构成平行四边形(下文出现时简称“两定两动”);平行四边形的这四个点有可能是定序的,也有可能没有定序;由于定序较为简单,所以笔者就不再举例说明。
学生在拿到这类题型时常常无从下笔,比较典型的两种错误:一是确定动点位置时出现遗漏,而是在具体计算动点坐标时出现方法不当或错解。
实际上,这类题型的解法是有章可循的,就是要掌握好解决这类题型的基本思路和解题技巧。
一、基本思路:(1)分清题型(属于三定一动还是两定两动,因为这两种题型的分类标准有所不同);(2)分类讨论且作图(利用分类讨论不重不漏的寻找动点具体位置);(3)利用几何特征计算(不同的几何存在性要用不同的解题技巧)。
可以把存在性问题的基本思路叫做“三步曲”:一“分”二“作”三“算”。
二、平行四边形题型攻略:(1)如果为“三定一动”,要找出平行四边形第四个顶点,则符合条件的有3个点;这三个点的找法是以三个定点为顶点画三角形,过每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生所要求的3个点;(2)如果为“两定两动”,要找出平行四边形第三、四个顶点,将两个定点连成定线段,将此线段按照作为平行四边形的边或对角线两种分类讨论。
三、平行四边形解题技巧:(1)若平行四边形的四个顶点都能用坐标来表示,则直接利用坐标系中平行四边形的基本特征:即对边平行且相等或对边水平距离相等和竖直距离相等列方程求解;(2)若平行四边形的四个顶点中某些点不能用坐标表示,则利用列方程组解图形交点的方法解决;(3)灵活运用平行四边形的中心对称的性质,也可使问题变得简单.例1:如1:已知抛物线223y x x=--+与X轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P.若以A、C 、P 、M 为顶点的四边形是平行四边形,求点M 的坐标.图1 图2 解题思路:“三步曲”①“分清题型”:根据题目要求,确定为平行四边形存在性问题中“三定一动”题型;②“分类讨论且作图”:分析定点、动点,挖掘不变特征;A 、C 、P 为定点,M 为坐标平面内一动点动点,确定位置的方法是:将以三个定点为顶点画APC ∆,每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生的交点位置就是M 点;③“利用几何特征计算”分析几何特征建等式求解点M 坐标。
二次函数中平行四边形存在性问题精选全文
可编辑修改精选全文完整版二次函数中平行四边形存在性问题解题原理:对角线互相平分的四边形是平行四边形1. 平行四边形顶点坐标公式平行四边形ABCD的顶点坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)、D(x4,y4),则:x1+x3=x2+x4;y1+y3=y2+y4.证明:如图,连接AC、BD,相交于点E.∵点E为AC的中点,∴E点坐标为(221xx+,231yy+). 又∵点E为BD的中点,∴E点坐标为(242xx+,242yy+).∴x1+x3=x2+x4;y1+y3=y2+y4.即平行四边形对角线两端点的横坐标、纵坐标之和分别相等.2 解题的预备知识如右图,已知不在同一直线上的三点A、B、C,在平面内另找一个点D,使以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形.答案有三种:以AB为对角线的□ACBD1,以AC为对角线的□ABCD2,以BC为对角线的□ABD3C.3 两类存在性问题解题策略第一步:把四个点的坐标表示出来(如果是动点用字母表示其坐标)第二步:分三种情况讨论对角线(如果四个点中有一组平行例1中PM//OB那么以PM为对角线是不存在的,就可以只讨论以PB、PO为对角线的情况)第三步:利用对角线两端点的横坐标、纵坐标之和分别相等列式。
题型1 有一组对边平行,探究平行四边形存在性问题例1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0)、B(0,﹣3),点P是直线AB上的动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M,设点P的横坐标为t.(1)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式.(2)是否存在这样的点P,使得以点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.题型2 两个定点、两个动点,(或一个定点、三个动点)探究平行四边形存在性问题例2.如图,抛物线经过A(﹣1,0),B(5,0),C(0,)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)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,求点N的坐标;若不存在,请说明理由.习题巩固1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与y轴交于点A(0,1),过点A的直线与抛物线交于另一点B(3,),过点B作BC⊥x轴,垂足为C.点P是x轴正半轴上的一动点,过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N,设OP的长度为m.(1)求抛物线的解析式;(2)连结CM,BN,当m为何值时,以B、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形?2.抛物线:y=x2﹣x﹣与x轴交于A、B(A在B左侧),A(﹣1,0)、B(3,0),顶点为C(1,﹣2)在抛物线上找点P,在y轴上找点E,使以A、B、P、E为顶点的四边形是平行四边形,求点P、E的坐标.2.如图,Rt△OAB如图所示放置在平面直角坐标系中,直角边OA与x轴重合,∠OAB=90°,OA=4,AB=2,把Rt△OAB绕点O逆时针旋转90°,点B旋转到点C的位置,一条抛物线正好经过点O,C,A三点.(1)求该抛物线的解析式;(2)在x轴上方的抛物线上有一动点P,过点P作x轴的平行线交抛物线于点M,分别过点P,点M 作x轴的垂线,交x轴于E,F两点,问:四边形PEFM的周长是否有最大值?如果有,请求出最值,并写出解答过程;如果没有,请说明理由.(3)如果x轴上有一动点H,在抛物线上是否存在点N,使O(原点)、C、H、N四点构成以OC为一边的平行四边形?若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,直线y=﹣x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+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的坐标和△BEC 面积的最大值?(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.4.如图,在矩形OABC中,OA=5,AB=4,点D为边AB上一点,将△BCD沿直线CD折叠,使点B 恰好落在OA边上的点E处,分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系.(1)求点E坐标及经过O,D,C三点的抛物线的解析式;(2)一动点P从点C出发,沿CB以每秒2 个单位长的速度向点B运动,同时动点Q从E点出发,沿EC以每秒1个单位长的速度向点C运动,当点P到达点B时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t为何值时,DP=DQ;(3)若点N在(2)中的抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使得以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.。
二次函数--平行四边形存在性问题
中考压轴题复习专题——平行四边形存在性问题学习目标:1、学会二次函数中已知定点,再找动点构成平行四边形问题的解题方法。
2、树立解决难题的信心。
学习过程:一、复习准备:平行四边形的判定方法二、例题讲解1、已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)过点A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3)三点(1)求抛物线的解析式;(2)求抛物线的顶点为P的坐标;(3)若以A、P、C、M为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标.2、如图,抛物线2y x bx c =-++与直线122y x =+交于,C D 两点,其中点C 在y 轴上,点D 的坐标为7(3,)2。
点P 是y 轴右侧的抛物线上一动点,过点P 作PE x ⊥轴于点E ,交CD 于点F .(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 的横坐标为m ,当m 为何值时,以,,,O C P F 为顶点的四边形是平行四边形?请说明理由。
3、如图,抛物线y =ax 2+bx +c 与y 轴交于点C (0,-2),与直线y =x 交于 点A (-2,-2),B (2,2). (1)求抛物线的解析式.(2)线段MN 在线段AB 上移动(点M 不与点A 重合,点N 不与点B 重合),且MN 若点M 的横坐标为m ,过点M 作x 轴的垂线与x 轴交于点P ,过点N 作x 轴的垂线与抛物线交于点Q ,则以P ,M ,Q ,N 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求出m 的值;若不能,请说明理由.三、小结 1、你的收获:2、你的困惑:四、自我挑战1.已知抛物线C1:y=x2.如图1,平移抛物线C1得到抛物线C2,C2经过C1的顶点O和A(2,0),C2的对称轴分别交C1,C2于点B,D.(1)求抛物线C2的解析式.(2)探究四边形ODAB的形状,并证明你的结论.图2图1。
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二次函数中的平行四边形存在性问题
目标:1、通过本节课的学习,提高学生分析问题,解决问题的能力。
2、能总结出解决平行四边形存在性问题的一般方法和思路。
重点:解决平行四边形存在性问题的一般方法及思路。
难点:根据条件求平行四边形的顶点坐标。
过程:
1、复习
1、平行四边形的性质
角:
边;
对角线:
2、二次函数的相关知识点
表达式、顶点坐标、对称轴、增减性
2、探索新知
1、単动点(知3点求1点)
(1)已知平面上有不在同一条直线上的三点A、B、C,点D是平面上任一点,若此四点能构成平行四边形则符合条件的D点有几个?()C
B
A
学生画图说明
思考:如何找第四点?找第四点的方法?
(2)类题
(1)已知抛物线与坐标轴分别交于A(-1、0)、B (3、0)、C(0、3)三点,能否在平面内在找一点D使得它们四点围成的四边形为平行四边形?
要使是A,B,C,D四点围成平行四边形?谁为边,谁为对角线?AB,AC,BC轮流当边,或对角线或者选择一条既当边又当对角线。
£ 想一想问什么要这样做?
A
C
B
学生分析总结规律、思路。
1、根据平行四边形的边、对角线的性质(对边平行且相等,
对角线互相平分)我们可以选择一种情况作为画图的依
据。
2、在求点的坐标时(以边为例)我们先满足对边平行再用对
边相等求出要求的点的坐标。
2、双动点(知2点求2点)
(1)学生再次画图说明(给出两点画出另外两点)(2)类题
A
B
如图,抛物线y= x2-mx+n与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0.-1).且对称轴x=l.
1 求出抛物线的解析式及A、B两点的坐标;
2 点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使Q、P、A、B为顶点的
四边形是平行四边形,请求出所有满足条件的点P的坐标。
点A,点B是定点
点P,点Q是动点
分两种情况:AB为边,AB为对角线
3、小结
4、布置作业。