二次函数与特殊四边形综合问题专题训练(有答案)
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二次函数中动点与特殊四边形综合问题解析与训练
一、知识准备:
抛物线与直线形的结合表形式之一是,以抛物线为载体,探讨是否存在一些点,使其能构成某些特殊四边形,有以下常风的基本形式
(1)抛物线上的点能否构成平行四边形
(2)抛物线上的点能否构成矩形,菱形,正方形
特殊四边形的性质与是解决这类问题的基础,而待定系数法,数形结合,分类讨论是解决这类问题的关键。
二、例题精析
㈠【抛物线上的点能否构成平行四边形】
例一、(2013河南)如图,抛物线2
y x bx c
=-++与直线
1
2
2
y 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。
【解答】(1)∵直线
1
2
2
y x
=+经过点C,∴(0,2)
C
∵抛物线2
y x bx c
=-++经过点(0,2)
C,D
7 (3,)
2
∴22727
332
2c b b c c =⎧⎧
=⎪
⎪∴⎨⎨=-++⎪⎪=⎩⎩ ∴抛物线的解析式为2
7
22
y x x =-++ (2)∵点P 的横坐标为m 且在抛物线上
∴2
71
(,2),(,2)22
P m m m F m m -+
++ ∵PF ∥CO ,∴当PF CO =时,以,,,O C P F 为顶点的四边形是平行四边形
① 当03m <<时,2
271
2(2)322
PF m m m m m =-+
+-+=-+ ∴2
32m m -+=,解得:121,2m m ==
即当1m =或2时,四边形OCPF 是平行四边形 ② 当3m ≥时,2
217
(2)(2)32
2
PF m m m m m =+--+
+=- 232m m -=
,解得:123322
m m +=
=(舍去)
即当132
m +=
时,四边形OCFP 是平行四边形 练习1:(2013•盘锦)如图,抛物线y=ax 2+bx+3与x 轴相交于点A (﹣1,0)、B (3,0),
与y 轴相交于点C ,点P 为线段OB 上的动点(不与O 、B 重合),过点P 垂直于x 轴的直线与抛物线及线段BC 分别交于点E 、F ,点D 在y 轴正半轴上,OD=2,连接DE 、OF . (1)求抛物线的解析式;
(2)当四边形ODEF 是平行四边形时,求点P 的坐标;
考点:二次函数综合题.
分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)平行四边形的对边相等,因此EF=OD=2,据此列方程求出点P的坐标;
解答:
解:(1)∵点A(﹣1,0)、B(3,0)在抛物线y=ax2+bx+3上,
∴,
解得a=﹣1,b=2,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3.
(2)在抛物线解析式y=﹣x2+2x+3中,令x=0,得y=3,∴C(0,3).
设直线BC的解析式为y=kx+b,将B(3,0),C(0,3)坐标代入得:
,
解得k=﹣1,b=3,
∴y=﹣x+3.
设E点坐标为(x,﹣x2+2x+3),则P(x,0),F(x,﹣x+3),
∴EF=y E﹣y F=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x.
∵四边形ODEF是平行四边形,
∴EF=OD=2,
∴﹣x2+3x=2,即x2﹣3x+2=0,
解得x=1或x=2,
∴P点坐标为(1,0)或(2,0).
点评:本题是二次函数的综合题型,考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、平行四边形的性质、中心对称的性质等知识点.第(3)问中,特别注意要充分利用平行四边形中心对称的性质,只要求出其对称中心的坐标,即可利用待定系数法求出所求直线的解析
式.
练习2:已知抛物线的顶点为A(2,1),且经过原点O,与x轴的另一交点为B。
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点C在抛物线的对称轴上,点D在抛物线上,且以O、C、D、B四点为顶点的四边
形为平行四边形,求D点的坐标;
(3)连接OA、AB,如图②,在x轴下方的抛物线上是否存在点P,使得△OBP与△OAB
相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。
A A
B B
O O
x x y y
图①
练习3:(本题满分12分)如图,抛物线
3
2++=bx ax y 与y 轴交于点C ,与x 轴交于A 、B
两点,
31
tan =
∠OCA ,6=∆ABC S .
(1)求点B 的坐标;
(2)求抛物线的解析式及顶点坐标;
(3)设点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,如果A 、C 、E 、F 构成平行四边形,请写出点E 的坐标(不必书写计算过程).
答案:24、解:(1)∵ 32
++=bx ax y
∴C (0,3) ………………………………………………1分 又∵tan∠OCA=
3
1 ∴A(1,0)……………………………………………1分 又∵S △ABC =6 ∴
632
1
=⨯⨯AB ∴AB=4 …………………………………………………1分 ∴B(3-,0)…………………………………………1分 (2)把A (1,0)、B (3-,0)代入32
++=bx ax y 得:
⎩⎨
⎧+-=++=3
3903
0b a b a …………………………………………1分
∴1-=a ,2-=b
∴322
+--=x x y ……………………………………2分
∵4)1(2
++-=x y
∴顶点坐标(1-,4)………………………………1分
(3)①AC 为平行四边形的一边时
E 1析(1-,0) ………………………………………1分 E 2(-
-27,0)………………………………1分