2017届中考数学压轴题专项汇编专题23平行四边形的存在性
四边形存在性问题
四边形之存在性问题(一)平移法解决两定两动型平行四边形的存在性问题两定两动型的平行四边形存在性问题是9年级常见的试题,也是中考的热点题型,所以此类问题一定要重视。
平行四边形存在性问题最终就是求某点的坐标,传统的方法一般是把直线和抛物线的解析式联立成方程组,求出方程组的解就可以得到点的坐标,这种方法往往涉及到繁复的计算。
而用平移法解决此类问题,构思巧妙,思路简洁流畅,计算量小,对一般学生都能够很轻松的接受。
平行四边形的平移,如下图,平行四边形ABCD在坐标系中,点A和B的坐标分别为,(ma、)b,根据平行四边形的性质和平移原理,B点怎么移动到A点,C点就怎么移),(n动到D点,比如若点B先向右平移7个单位,再向下平移5个单位得到点A,那么同样的把点C的“横坐标+7”“纵坐标-5”即可到点D的坐标。
这个方法可以在坐标系中求解有关平行四边形的坐标问题,很实用,下面就要用到。
【解题思路】1.存在性问题处理框架:①研究背景图形;②根据不变特征,确定分类标准;③分析特殊状态的形成因素,画出符合题意的图形并求解;④结果验证;2.平行四边形存在性问题特征举例:(1)分析定点、动点;(2)①边或对角线,利用平移确定点的坐标;②两定两动,连接定线段,若定线段作为平行四边形的边,则通过平移确定点的坐标;若定线段作为平行四边形的对角线,则定线段绕中点旋转,利用中点坐标公式确定点的坐标;(3)结合图形进行验证;附:(线段的中点坐标公式课本上没有,但对于9年级学生来说在刷题时要经常用到,所以必须熟记).)如果线段AB 的两个端点坐标分别为),(),,(2211y x y x , 中点M 的坐标记作),(y x ,则221x x x +=,221y y y += 即中点坐标M )2,2(2121y y x x ++【典型例题】【例1】 如图,在平面直角坐标系中,过点(2,3)的直线y =kx +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,将此直线向下平移3个单位,所得到的直线l 与x 轴交于点C . (1)求直线l 的表达式;(2)点D 为该平面直角坐标系内的点,如果以点A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,求点D 的坐标.【分析】以AC 为边时,可作1ACBD 与B ACD 3;以AC 为对角线时,可作2ABCD ;故一共3个点;【解答】(1)将(2,3)代入2+=kx y221+=∴x y , )2,0(),0,4(B A -∴,向下平移3个单位,得121-=x y ,∴直线l 的表达式为121-=x y ; (2)121-=x y∴C 点坐标为(2,0),当AB 为对角线时,D 点坐标为(-6,2), 当AC 为对角线时,D 点坐标为(-2,-2), 当BC 为对角线时,D 点坐标为(6,2);【例2】 如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为A (3,0),点B 的坐标为A (0, 4).(1)求直线AB 的解析式;(2)点C 是线段AB 上一点,点O 为坐标原点,点D 在第二象限,且四边形BCOD 为菱形,求点D 坐标; (3)在(2)的条件下,点E 在x 轴上,点P 在直线AB 上,且以B 、D 、E 、P 为顶点的四边形是平行四边形,请写出所有满足条件的点P 的坐标.【分析】(1)直线AB 的解析式只要将点代入b kx y +=即可; (2)这是两定两动的题型,利用菱形的对角线垂直平分画图进行解决;(3)两定两动的题型,分别以BD 为边与对角线进行作图,以BD 为边作图,再以平移求点即可,以BD 为对角线作图,求点时需要运用中点公式进行求解比较方便; 【解答】(1),AB y kx b =+设直线的解析式为3044344- 4.3k b b k b AB y x +=⎧∴⎨=⎩⎧=-⎪∴⎨⎪=⎩∴=+直线的解析式为(2),BCOD 四边形是菱形 ,,(0,2),2,4324,,323(,2),23(-,2).2OB CD OB CD OB C y y x x C D ∴⊥∴==-+=∴∴且与互相平分的中点坐标为点的纵坐标是把代入得点坐标为点坐标为(3)339(6)(,2)(,2).222P --点的坐标为,或或【例3】如图,在平面直角坐标系中,函数y =2x +12的图像分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点.过点A 的直线交y 轴正半轴于点C ,且点C 为线段OB 的中点. (1)求直线AC 的表达式;(2)如果四边形ACPB 是平行四边形,求点P 的坐标. 【拓展】如果以A 、C 、P 、B 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 的坐标.【分析】(1)以C 为线段的中点,求解点C 的坐标,再由点A 的坐标两个点求出函数解析式;(2)四边形ACPB 为平行四边形,ACPB 顺次联结,故只有一种情况AC//BP,AB//CP,利用平移求解点P 的坐标;(3)三定一动的题型,利用已知定线段作为边或者对角线时,利用平移的方法求解点P 的坐标;【解答】(1)212,y x =+函数的解析式为6,00,120,6,6061,6,6;A B OB C AC y kx b b k b k b AM y x ∴-∴=+=⎧∴⎨=-+⎩∴==∴=+(),(),点C 为线段的中点,(),设直线的解析式为:直线的解析式为: (2),ACPB 四边形是平行四边形 ,,,,,6,6,18,6,18;PC AB PC AB PB AC PB AC P y Q PQB AOC PQ AO BQ CO QO QB OB P ∴==∆≅∆∴====∴=+=∴且∥且∥如图过点作轴的垂线,垂足为可证()(3),BC 当为对角线时(6,18),,(6,6),,(0,6),(6,18)(6,6)(6,6).P AB P AC P P --∴---点坐标为当为对角线时点坐标为当为对角线时点坐标为点坐标为或或。
专题课平行四边形的存在性问题
专题课平行四边形的存在性问题
在运动变化过程中,四点构成平行四边形求点的坐标或者求运动的时间是平行四边形存在性问题的主要类型。
数形结合
例1 如图,直线y=x+2分别与x轴交于点A(-2,0),C(4,0),B(0,5),点P是直线y=x+2上的一个动点.
(1). 在平面内存在一点D,使得以A,B,C,D为顶点的平行四边形,求出此时点D的坐标;
(2). 点P是直线y=x+2上一个动点,在x轴上是否存在点E,使得
B,C,P,E为顶点的四边形是平行四边形,若存在求出点E的坐标,若不存在,说明理由.
【解析】:(1)属于“三定一动”的问题,对于这种类型的题目则需分类讨论,分别以AB,AC,AD为对角线,画出符合题意的示意图.
【解析】:(2)属于“两定两动”的问题,对于这种类型的题目则需分类讨论,①以AB为边,②以AB为对角线。
定点所连线段为分类标准。
例2 如图,在平面直角坐标系内,A(0,4),B(3,0).
(1). 点Q在平面直角坐标系内,则在x轴上是否存在点P,使得A,B,P,Q为顶点的四边形是菱形,若存在求出点P的坐标,若不存在,说明理由.
【解析】:题目属于“两定两动”的菱形的存在性问题,对于这种类型的题目(四点构成菱形)则需分类讨论,①以AB为边,②以AB为对角线。
定点所连线段为分类标准。
例3 如图,▱ABCD中,AD=20cm,点F在AD上,且AF=8cm,点E是BC的中点.若点P以1cm/s的速度由点A向点F运动,点Q以2cm/s 的速度由点C向点B运动,点P运动到点F时停止运动,点Q也停止运动.点P,Q分别从点A,C同时出发,当P运动到多少秒时,以点P,Q,E,F为顶点的四边形是平行四边形.。
平行四边形存在性
平行四边形的存在性东台卞进宇——部分参考广猛说题存在性问题一直是中考的热点题型,比如角的存在性、等腰三角形的存在性、全等三角形的存在性、相似三角形的存在性问题等等,而这类问题也是常常作为压轴题出现的。
平行四边形存在性问题是有两种说法的:一类是有序的,存在平行四边形ABCD,那么A、B、C、D四点的一定是按照顺时针或逆时针排布的;二类是无序的,以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,那么这四个点是没有固定顺序的。
本文主要讨论的就是第二类情况,无序状态下的平行四边形的存在性问题,并且从两个方面对这个问题进行讨论分析。
几何分析法三定点问题如图1,平面内存在三个定点A、B、C,在平面内找一点D,使得以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形.对于三定点的问题,我们只需分三种情形讨论(如图2):①当AB为对角线时,D点所在位置为D1,采用斜化直思想,如图3构造全等三角形,从而求出D1坐标.②当AC为对角线时,D点所在位置为D2,同理可求出D2坐标.③当BC为对角线时,D点所在位置为D3,同理可求出D3坐标.两定点问题对于两个定点,两个动点的问题,其中一个动点基本是在直线上动的,还有一个动点可以在直线上动,也可以在双曲线上动,甚至在抛物线上动,我们把在直线上的那个动点称为主动点,另一个动点称为从动点(特殊的如果两个动点都在直线上,那么主动点和从动点随意).对于此类问题我们步骤如下:第一步:以定线段为边还是为对角线,分两类情况讨论;第二步:以主动点的直线轨迹去分析从动点的直线轨迹,并画出;第三步:找出从动点的直线轨迹与从动点一开始所在轨迹的所有交点,此点为最终的从动点位置,并反过来确定主动点最终位置;第四步:利用上述全等三角形的构造法确定两个动点的坐标.举例:如图4,平面内存在两定点A 、B ,动点C 在x 轴上,动点D 在y 轴上,使得以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形.分析:以定线段AB 为平行四边形的边还是对角线分两种情况讨论:① 以定线段AB 为平行四边形的边,则AB CD ∥.由主动点C 点的直线轨迹,确定从动点D 点的直线轨迹,如图5所示的a 、b 两条直线为D 点的轨迹,则最终D 点位置为a 、b 两条直线与双曲线的交点D 1 、D 2,并反向确定最终C 点的位置,如图6.② 以定线段AB 为平行四边形的对角线,则AB 与CD 互相平分. 由主动点C 点的直线轨迹,确定从动点D 点的直线轨迹,如图7所示的直线c 为D 点的轨迹,则最终D 点位置为直线c 与双曲线的交点D 3,并反向确定最终C 点的位置,如图8.坐标通法要用坐标通法解决平行四边形存在性问题,我们首要前提是需要了解中点公式.如图9,在平面直角坐标系中,若已知点(,)A A A x y 、点(,)B B B x y 和点(,)C C C x y ,且点C 为线段AB 的中点,则有22A B C AB C x x x y y y . 如图10,在平面直角坐标系中,若四边形ABCD 是平行四边形,根据中点公式有22A C P A C P x x x y y y 和22B D P B D P x x x y y y ,所以A C B D AC BD x x x x y y y y .对于大多数平行四边形存在性问题,我们基本上都可以用坐标通法来解决,具体步骤如下: 第一步:写出或设出三个顶点坐标;第二步:以“哪两个顶点相对”为分类标准,分三类情况讨论,列出方程,求出第四个顶点坐标;第三步:将第四个顶点坐标带入相应的函数关系式即可.例题演练:例1:已知反比例6y x上有两点(2,3)A 和(6,1)B ,点C 在x 轴上,点D 在反比例图像上,若以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,求出点C 和点D 的坐标.方法一:几何分析法第一种情况:AB CD ∥构造D 点直线轨迹,找出点D ,并反向找出点C ,并构造如图直角三角形,则212D N D M AP ,214NC MC BP ,所以11(3,2)(7,0)D C 、22(3,2)(7,0)D C . 第二种情况:AB 与CD 互相平分构造D 点直线轨迹,找出点D ,并反向找出点C ,中点(4,2)P ,则点33(,4)2D ,所以点313(,0)2C 综上所述:11(3,2)(7,0)D C 、22(3,2)(7,0)D C 、333(,4)213(,0)2D C方法二:坐标通法已知(2,3)A 、(6,1)B ,设(,0)C m第一种情况:BC 作为对角线有B C A D B C A D x x x x y y y y ,即62103D Dm x y ,得(4,2)D m 将(4,2)D m 带入6y x ,解得7m ,所以11(3,2)(7,0)D C 第二种情况:AC 作为对角线有A C B D A C B D x x x x y y y y ,即26301D D m x y ,得42D D x m y 将(4,2)D m 带入6y x ,解得7m ,所以22(3,2)(7,0)D C 第三种情况:AB 作为对角线有A B C D A B C D x x x x y y y y ,即26310D D m x y ,得84D Dx m y 将(8,4)D m 带入6y x ,解得132m ,所以333(,4)213(,0)2D C 综上所述:11(3,2)(7,0)D C 、22(3,2)(7,0)D C 、333(,4)213(,0)2D C。
中考数学压轴题四边形的存在性
中考数学压轴题四边形的存在性1、综合与探究:如图,抛物线213442yx x 与x 轴交于A,B 两点(点B 在点A 的右侧)与y 轴交于点C,连接BC,以BC 为一边,点O 为对称中心作菱形BDEC,点P 是x 轴上的一个动点,设点P 的坐标为(m ,0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q (1)求点A,B,C 的坐标。
(2)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 分别交BD ,BC 于点M,N 。
试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM 的形状,并说明理由。
(3)当点P 在线段EB 上运动时,是否存在点 Q ,使△BDQ 为直角三角形,若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由。
2、(2013年临沂压轴题)如图,抛物线经过5(1,0),(5,0),(0,)2A B C--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,求点P的坐标;(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,求点N的坐标;若不存在,请说明理由.(第26题图)3、(2013菏泽压轴题)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y=x+3的图象与y轴的交点,点B在二次函数的图象上,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)试求b,c的值,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?4、(2013•常德)如图,已知二次函数的图象过点A(0,﹣3),B(,),对称轴为直线x=﹣,点P是抛物线上的一动点,过点P分别作PM⊥x轴于点M,PN⊥y轴于点N,在四边形PMON上分别截取PC=MP,MD=OM,OE=ON,NF=NP.(1)求此二次函数的解析式;(2)求证:以C、D、E、F为顶点的四边形CDEF是平行四边形;(3)在抛物线上是否存在这样的点P,使四边形CDEF为矩形?若存在,请求出所有符合条件的P点坐标;若不存在,请说明理由.5、(2013•钦州压轴题)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=x2+2x与x轴相交于O、B,顶点为A,连接OA.(1)求点A的坐标和∠AOB的度数;(2)若将抛物线y=x2+2x向右平移4个单位,再向下平移2个单位,得到抛物线m,其顶点为点C.连接OC和AC,把△AOC沿OA翻折得到四边形ACOC′.试判断其形状,并说明理由;(3)在(2)的情况下,判断点C′是否在抛物线y=x2+2x上,请说明理由;(4)若点P为x轴上的一个动点,试探究在抛物线m上是否存在点Q,使以点O、P、C、Q为顶点的四边形是平行四边形,且OC为该四边形的一条边?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.6、(2013安顺压轴题)如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y 轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为D,在其对称轴的右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC是等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)点M是抛物线上一点,以B,C,D,M为顶点的四边形是直角梯形,试求出点M的坐标.7、(2012湖北孝感)如图,抛物线(a≠0)与x 轴交于点A(-1,0),B(3,0),与y 轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的解析式及顶点D 的坐标.(2)P 为线段BD 上的一个动点,过点P 作PM ⊥x 轴于点M ,求四边形PMAC 面积的最大值和此时点P 的坐标.(3)点Q 是抛物线在第一象限上的一个动点,过点Q 作QN ∥AC 交x 轴于点N .当点Q 的坐标为_________时,四边形QNAC 是平行四边形;当点Q 的坐标为_________时,四边形QNAC 是等腰梯形.8、如图,OA ,OB 的长分别是关于x 的方程x 2-12x+32=0的两根,且OA>OB .请解答下列问题:(1)求直线AB 的解析式.(2)若P 为AB 上一点,且,求过点P 的反比例函数的解析式.(3)在坐标平面内是否存在点Q ,使得以A ,P ,O ,Q 为顶点的四边形是等腰梯形?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.MABCD PO xy y xOCBAy By By B9、(2012湖北襄阳)如图,在矩形OABC 中,AO10,AB8,沿直线CD 折叠矩形OABC 的一边BC ,使点B 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,抛物线经过O ,D ,C 三点.(1)求AD 的长及抛物线的解析式.(2)一动点P 从点E 出发,沿EC 以每秒2个单位长的速度向点C 运动,同时动点Q 从点C 出发,沿CO 以每秒1个单位长的速度向点O 运动,当点P 运动到点C 时,两点同时停止运动.设运动时间为t 秒,当t 为何值时,以P ,Q ,C 为顶点的三角形与△ADE 相似?(3)点N 在抛物线对称轴上,点M 在抛物线上,是否存在这样的点M 与点N ,使以M ,N ,C ,E 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M 与点N 的坐标;若不存在,请说明理由.yxDEA BC O yxDEA BCO10、(2010贵州遵义)如图,已知抛物线(a ≠ 0)的顶点坐标为Q (2,-1),且与y 轴交于点C (0,3),与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的右侧),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 与点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(2)的结论下,若点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,问是否存在以A ,P ,E ,F 为顶点的平行四边形?若存在,求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.y xQC D P ABOO BA CQxy11、(2011•襄阳)如图,在平面直角坐标系xoy中,AB在x轴上,AB=10,以AB为直径的⊙O'与y轴正半轴交于点C,连接BC,AC.CD是⊙O'的切线,AD丄CD于点D,tan∠CAD=,抛物线y=ax2+bx+c过A,B,C三点.(1)求证:∠CAD=∠CAB;(2)①求抛物线的解析式;②判断抛物线的顶点E是否在直线CD上,并说明理由;(3)在抛物线上是否存在一点P,使四边形PBCA是直角梯形.若存在,直接写出点P的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.12、(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.13、如图,在平面直角坐标系xoy 中,已知抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C (5,0),抛物线对称轴l 与x 轴相交于点M .(1)求抛物线的解析式和对称轴;(2)设点P 为抛物线(5 x )上的一点,若以A 、O 、M 、P 为顶点的四边形四条边的长度为四个连续的正整数,请你直接写出....点P 的坐标; (3)连接AC .探索:在直线AC 下方的抛物线上是否存在一点N ,使△NAC 的面积最大?若存在,请你求出点N 的坐标;若不存在,请你说明理由.14、(2011广东省9分)如图,抛物线2517144y x x=-++与y轴交于A点,过点A的直线与抛物线交于另一点B,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(3,0).(1)求直线AB的函数关系式;(2)动点P在线段OC上从原点出发以每秒一个单位的速度向C移动,过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N. 设点P移动的时间为t秒,MN的长度为s个单位,求s 与t的函数关系式,并写出t的取值范围;(3)设在(2)的条件下(不考虑点P与点O,点C重合的情况),连接CM,BN,当t为何值时,四边形BCMN为平行四边形?问对于所求的t值,平行四边形BCMN是否菱形?请说明理由.15、如图,已知抛物线2=43y x x-+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.。
中考数学压轴题专项汇编:专题23平行四边形的存在性
专题23 平行四边形的存在性破解策略以二次函数为载体的平行四边形存在性问题是近年来中考的热点,其图形复杂,知识覆盖面广,综台性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求高,这类题,一般有两个类型:(1)“三个定点、一个动点”的平行四边形存在性问题:以A,B,C三点为顶点的平行四边形构造方法有:①_x0001_作平行线:如图,连结AB,BC,AC,分别过点A,B,C作其对边的平行线,三条直线的交点为D,E,F.则四边形ABCD,ACBE,ABFC均为平行四边形.②倍长中线:如图,延长边AC,AB,BC上的中线,使延长部分与中线相等,得点D,E,F,连结DE,EF,F D.则四边形ABCD,ACBE,ABFC均为平行四边形.(2)“两个定点、两个动点”的平行四边形存在性问题:先确定其中一个动点的位置,转化为“三个定点、一个动点”的平行四边形存在性问题,再构造平行四边形.解平行四边形存在性问题,无论是以上哪种类型,若没有指定四边形顶点顺序,都需要分类讨论.通常这类问题的解题策略有:(1)几何法:先分类,再画出平行四边形,然后根据平行四边形的性质来解答.如图,若AB∥CD且AB=CD,分别过点B,C作一组平行线BE,CF,分别过点A,D作一组平行线AE,DF,则△AEB ≌△DFC,从而得到线段间的关系式解决问题.(2)代数法:先罗列四个顶点的坐标,再分类讨论列方程,然后解方程并检验.如图.已知平行四边形ABC D.连结AC,BD交于点O.设顶点坐标为A(x A,y A).B(x B,y B),C(x C,y C),D(x D,y D).①_x0001_用平移的性质求未知点的坐标:②利用中点坐标公式求未知点的坐标:有时候几何法和代数法相结合,可以使得解题又快又好.例题讲解例1 如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0),B(0,﹣3),P是直线AB上的一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M.(1)分别求出直线AB和这条抛物线的表达式;(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,请求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将点A,B的坐标代入抛物线的表达式,得y=x2-2x+3.设直线AB的表达式为y=kx+b,将点A,B的坐标代入,得y=x-3.(2)存在.因为PM∥OB,所以当PM=OB时,四边形即为平行四边形.根据题意设点P的坐标为(p,p-3),则点M的坐标为(p,p2-2p-3).所以.解得,故满足条件的点P 的横坐标为.例2 边长为2的正方形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,D是OA边的中点,连结CD,点E在第一象限,且DE⊥DC,DE=DC,以直线AB为对称轴的抛物线过C,E两点.(1)求抛物线的表达式;(2)M为直线上一动点,N为抛物线上一动点,问:是否存在点M,N,使得以点M,N,D,E为顶点的四边形是平形四边形?若存在,请求出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.解(1)如图1,过点E作EG⊥x轴于点G.易证△ODC≌△GED(AAS),所以.所以点E的坐标为(3,1).而直线AB为抛物线的对称轴,直线AB的表达式为x=2,所以可设抛物线的表达式为y=a(x-2)2+k,将C,E 两点的坐标代入表达式,得解得所以抛物线的表达式为(2)存在.由题意可设点M的坐标为(2,m),N 的坐标为.以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形有以下可能:①当DE为平行四边形的边时,(i)如图2,若DE∥MN,MD∥NE,由平移的性质可得解得此时点M的坐标为(2,1),N的坐标为(4,2).(ii)如图3,若DE∥MN,ME∥N D.。
中考数学解法探究专题:平行四边形的存在性问题
【专题解析】考题研究:存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思非常精巧,解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,是近几年来各地中考的“热点”。
解题攻略:解平行四边形的存在性问题一般分三步:第一步寻找分类标准,第二步画图,第三步计算.难点在于寻找分类标准,分类标准寻找的恰当,可以使解的个数不重复不遗漏,也可以使计算又好又快.如果已知三个定点,探寻平行四边形的第四个顶点,符合条件的有3个点:以已知三个定点为三角形的顶点,过每个点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个交点.如果已知两个定点,一般是把确定的一条线段按照边或对角线分为两种情况.根据平行四边形的对边平行且相等,灵活运用坐标平移,可以使得计算过程简便.根据平行四边形的中心对称的性质,灵活运用坐标对称,可以使得解题简便.解题思路:这类题目解法的一般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。
若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,导出矛盾,就做出不存在的判断。
由于“存在性”问题的结论有两种可能,所以具有开放的特征,在假设存在性以后进行的推理或计算,对基础知识,基本技能提出了较高要求,并具备较强的探索性,正确、完整地解答这类问题,是对我们知识、能力的一次全面的考验。
这里我们主要讨论在平面直角坐标系中平行四边形是否存在的问题。
先假设平行四边形存在,并在坐标系中把平行四边形做出来,再根据平行四边形的性质得出相应的点或边的关系,从而得出结论,在作图的时候要注意分类讨论,把所有的情况考虑进去。
例题解析(2017年真题和2017年模拟)1.已知二次函数的表达式为y=x2+mx+n.(1)若这个二次函数的图象与x轴交于点A(1,0),点B(3,0),求实数m,n的值;(2)若△ABC是有一个内角为30°的直角三角形,∠C为直角,sinA,cosB是方程x2+mx+n=0的两个根,求实数m,n的值.【考点】HA:抛物线与x轴的交点;T7:解直角三角形.【分析】(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出m、n的值;(2)分∠A=30°或∠B=30°两种情况考虑:当∠A=30°时,求出sinA、cosB的值,利用根与系数的关系即可求出m、n的值;当∠B=30°时,求出sinA、cosB的值,利用根与系数的关系即可求出m、n的值.【解答】解:(1)将A(1,0)、B(3,0)代入y=x2+mx+n中,,解得:,∴实数m=﹣4、n=3.(2)当∠A=30°时,sinA=cosB=,∴﹣m=+,n=×,∴m=﹣1,n=;当∠B=30°时,sinA=cosB=,∴﹣m=+,n=×,∴m=﹣,n=.综上所述:m=﹣1、n=或m=﹣、n=.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+ax+b交x轴于A(1,0),B(3,0)两点,点P是抛物线上在第一象限内的一点,直线BP与y轴相交于点C.(1)求抛物线y=﹣x2+ax+b的解析式;(2)当点P是线段BC的中点时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,求sin∠OCB的值.【考点】HA:抛物线与x轴的交点;H8:待定系数法求二次函数解析式;T7:解直角三角形.【分析】(1)将点A、B代入抛物线y=﹣x2+ax+b,解得a,b可得解析式;(2)由C点横坐标为0可得P点横坐标,将P点横坐标代入(1)中抛物线解析式,易得P点坐标;(3)由P点的坐标可得C点坐标,由B、C的坐标,利用勾股定理可得BC长,利用sin∠OCB=可得结果.【解答】解:(1)将点A、B代入抛物线y=﹣x2+ax+b可得,,解得,a=4,b=﹣3,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+4x﹣3;(2)∵点C在y轴上,所以C点横坐标x=0,∵点P是线段BC的中点,∴点P横坐标x P==,∵点P在抛物线y=﹣x2+4x﹣3上,∴y P=﹣3=,∴点P的坐标为(,);(3)∵点P的坐标为(,),点P是线段BC的中点,∴点C的纵坐标为2×﹣0=,∴点C的坐标为(0,),∴BC==,∴sin∠OCB===.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣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,对称轴与x轴交于点D,点E(4,n)在抛物线上.(1)求直线AE的解析式;(2)点P为直线CE下方抛物线上的一点,连接PC,PE.当△PCE的面积最大时,连接CD,CB,点K是线段CB的中点,点M是CP上的一点,点N是CD上的一点,求KM+MN+NK的最小值;(3)点G是线段CE的中点,将抛物线y=x2﹣x﹣沿x轴正方向平移得到新抛物线y′,y′经过点D,y′的顶点为点F.在新抛物线y′的对称轴上,是否存在一点Q,使得△FGQ为等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)抛物线的解析式可变形为y=(x+1)(x﹣3),从而可得到点A 和点B的坐标,然后再求得点E的坐标,设直线AE的解析式为y=kx+b,将点A 和点E的坐标代入求得k和b的值,从而得到AE的解析式;(2)设直线CE的解析式为y=mx﹣,将点E的坐标代入求得m的值,从而得到直线CE的解析式,过点P作PF∥y轴,交CE与点F.设点P的坐标为(x,x2﹣x﹣),则点F(x,x﹣),则FP=x2+x.由三角形的面积公式得到△EPC的面积=﹣x2+x,利用二次函数的性质可求得x的值,从而得到点P的坐标,作点K关于CD和CP的对称点G、H,连接G、H交CD和CP与N、M.然后利用轴对称的性质可得到点G和点H的坐标,当点O、N、M、H在条直线上时,KM+MN+NK有最小值,最小值=GH;(3)由平移后的抛物线经过点D,可得到点F的坐标,利用中点坐标公式可求得点G的坐标,然后分为QG=FG、QG=QF,FQ=FQ三种情况求解即可.【解答】解:(1)∵y=x2﹣x﹣,∴y=(x+1)(x﹣3).∴A(﹣1,0),B(3,0).当x=4时,y=.∴E(4,).设直线AE的解析式为y=kx+b,将点A和点E的坐标代入得:,解得:k=,b=.∴直线AE的解析式为y=x+.(2)设直线CE的解析式为y=mx﹣,将点E的坐标代入得:4m﹣=,解得:m=.∴直线CE的解析式为y=x﹣.过点P作PF∥y轴,交CE与点F.设点P的坐标为(x,x2﹣x﹣),则点F(x,x﹣),则FP=(x﹣)﹣(x2﹣x﹣)=x2+x.∴△EPC的面积=×(x2+x)×4=﹣x2+x.∴当x=2时,△EPC的面积最大.∴P(2,﹣).如图2所示:作点K关于CD和CP的对称点G、H,连接G、H交CD和CP与N、M.∵K是CB的中点,∴k(,﹣).∴tan∠KCP=.∵OD=1,OC=,∴tan∠OCD=.∴∠OCD=∠KCP=30°.∴∠KCD=30°.∵k是BC的中点,∠OCB=60°,∴OC=CK.∴点O与点K关于CD对称.∴点G与点O重合.∴点G(0,0).∵点H与点K关于CP对称,∴点H的坐标为(,﹣).∴KM+MN+NK=MH+MN+GN.当点O、N、M、H在条直线上时,KM+MN+NK有最小值,最小值=GH.∴GH==3.∴KM+MN+NK的最小值为3.(3)如图3所示:∵y′经过点D,y′的顶点为点F,∴点F(3,﹣).∵点G为CE的中点,∴G(2,).∴FG==.∴当FG=FQ时,点Q(3,),Q′(3,).当GF=GQ时,点F与点Q″关于y=对称,∴点Q″(3,2).当QG=QF时,设点Q1的坐标为(3,a).由两点间的距离公式可知:a+=,解得:a=﹣.∴点Q1的坐标为(3,﹣).综上所述,点Q的坐标为(3,)或′(3,)或(3,2)或(3,﹣).4.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(2,﹣3),与x轴负半轴交于点B,与y 轴交于点C,且OC=3OB.(1)求抛物线的解析式;(2)点D在y轴上,且∠BDO=∠BAC,求点D的坐标;(3)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)待定系数法即可得到结论;(2)连接AC,作BF⊥AC交AC的延长线于F,根据已知条件得到AF∥x轴,得到F(﹣1,﹣3),设D(0,m),则OD=|m|即可得到结论;(3)设M(a,a2﹣2a﹣3),N(1,n),①以AB为边,则AB∥MN,AB=MN,如图2,过M作ME⊥对称轴y于E,AF⊥x轴于F,于是得到△ABF≌△NME,证得NE=AF=3,ME=BF=3,得到M(4,5)或(﹣2,11);②以AB为对角线,BN=AM,BN∥AM,如图3,则N在x轴上,M与C重合,于是得到结论.【解答】解:(1)由y=ax2+bx﹣3得C(0.﹣3),∴OC=3,∵OC=3OB,∴OB=1,∴B(﹣1,0),把A(2,﹣3),B(﹣1,0)代入y=ax2+bx﹣3得,∴,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)设连接AC,作BF⊥AC交AC的延长线于F,∵A(2,﹣3),C(0,﹣3),∴AF∥x轴,∴F(﹣1,﹣3),∴BF=3,AF=3,∴∠BAC=45°,设D(0,m),则OD=|m|,∵∠BDO=∠BAC,∴∠BDO=45°,∴OD=OB=1,∴|m|=1,∴m=±1,∴D1(0,1),D2(0,﹣1);(3)设M(a,a2﹣2a﹣3),N(1,n),①以AB为边,则AB∥MN,AB=MN,如图2,过M作ME⊥对称轴y于E,AF ⊥x轴于F,则△ABF≌△NME,∴NE=AF=3,ME=BF=3,∴|a﹣1|=3,∴a=3或a=﹣2,∴M(4,5)或(﹣2,5);②以AB为对角线,BN=AM,BN∥AM,如图3,则N在x轴上,M与C重合,∴M(0,﹣3),综上所述,存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形,M(4,5)或(﹣2,5)或(0,﹣3).5.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交x轴于A、B两点,交y轴于点D,点B的坐标为(3,0),顶点C的坐标为(1,4).(1)求二次函数的解析式和直线BD的解析式;(2)点P是直线BD上的一个动点,过点P作x轴的垂线,交抛物线于点M,当点P在第一象限时,求线段PM长度的最大值;(3)在抛物线上是否存在异于B、D的点Q,使△BDQ中BD边上的高为2?若存在求出点Q的坐标;若不存在请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)可设抛物线解析式为顶点式,由B点坐标可求得抛物线的解析式,则可求得D点坐标,利用待定系数法可求得直线BD解析式;(2)设出P点坐标,从而可表示出PM的长度,利用二次函数的性质可求得其最大值;(3)过Q作QG∥y轴,交BD于点G,过Q和QH⊥BD于H,可设出Q点坐标,表示出QG的长度,由条件可证得△DHG为等腰直角三角形,则可得到关于Q 点坐标的方程,可求得Q点坐标.【解答】解:(1)∵抛物线的顶点C的坐标为(1,4),∴可设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+4,∵点B(3,0)在该抛物线的图象上,∴0=a(3﹣1)2+4,解得a=﹣1,∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3,∵点D在y轴上,令x=0可得y=3,∴D点坐标为(0,3),∴可设直线BD解析式为y=kx+3,把B点坐标代入可得3k+3=0,解得k=﹣1,∴直线BD解析式为y=﹣x+3;(2)设P点横坐标为m(m>0),则P(m,﹣m+3),M(m,﹣m2+2m+3),∴PM=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m=﹣(m﹣)2+,∴当m=时,PM有最大值;(3)如图,过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD于H,设Q(x,﹣x2+2x+3),则G(x,﹣x+3),∴QG=|﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)|=|﹣x2+3x|,∵△BOD是等腰直角三角形,∴∠DBO=45°,∴∠HGQ=∠BGE=45°,当△BDQ中BD边上的高为2时,即QH=HG=2,∴QG=×2=4,∴|﹣x2+3x|=4,当﹣x2+3x=4时,△=9﹣16<0,方程无实数根,当﹣x2+3x=﹣4时,解得x=﹣1或x=4,∴Q(﹣1,0)或(4,﹣5),综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(﹣1,0)或(4,﹣5).6.如图所示,在平面直角坐标系中xOy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)求A、B两点的坐标及抛物线的对称轴;(2)求直线l的函数表达式(其中k、b用含a的式子表示);(3)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,求a 的值;(4)设P是抛物线对称轴上的一点,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.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)解方程即可得到结论;(2)根据直线l:y=kx+b过A(﹣1,0),得到直线l:y=kx+k,解方程得到点D 的横坐标为4,求得k=a,得到直线l的函数表达式为y=ax+a;(3)过E作EF∥y轴交直线l于F,设E(x,ax2﹣2ax﹣3a),得到F(x,ax+a),求出EF=ax2﹣3ax﹣4a,根据三角形的面积公式列方程即可得到结论;(4)令ax2﹣2ax﹣3a=ax+a,即ax2﹣3ax﹣4a=0,得到D(4,5a),设P(1,m),①若AD是矩形ADPQ的一条边,②若AD是矩形APDQ的对角线,列方程即可得到结论.【解答】解:(1)当y=0时,ax2﹣2ax﹣3a=0,解得:x1=﹣1,x2=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),对称轴为直线x==1;(2)∵直线l:y=kx+b过A(﹣1,0),∴0=﹣k+b,即k=b,∴直线l:y=kx+k,∵抛物线与直线l交于点A,D,∴ax2﹣2ax﹣3a=kx+k,即ax2﹣(2a+k)x﹣3a﹣k=0,∵CD=4AC,∴点D的横坐标为4,∴﹣3﹣=﹣1×4,∴k=a,∴直线l的函数表达式为y=ax+a;(3)过E作EF∥y轴交直线l于F,设E(x,ax2﹣2ax﹣3a),则F(x,ax+a),EF=ax2﹣2ax﹣3a﹣ax﹣a=ax2﹣3ax﹣4a,=S△AFE﹣S△CEF=(ax2﹣3ax﹣4a)(x+1)﹣(ax2﹣3ax﹣4a)x=(ax2∴S△ACE﹣3ax﹣4a)=a(x﹣)2﹣a,∴△ACE的面积的最大值=﹣a,∵△ACE的面积的最大值为,∴﹣a=,解得a=﹣;(4)以点A、D、P、Q为顶点的四边形能成为矩形,令ax2﹣2ax﹣3a=ax+a,即ax2﹣3ax﹣4a=0,解得:x1=1,x2=4,∴D(4,5a),∵抛物线的对称轴为直线x=1,设P(1,m),①若AD是矩形ADPQ的一条边,则易得Q(﹣4,21a),m=21a+5a=26a,则P(1,26a),∵四边形ADPQ是矩形,∴∠ADP=90°,∴AD2+PD2=AP2,∴52+(5a)2+32+(26﹣5a)2=22+(26a)2,即a2=,∵a<0,∴a=﹣,∴P(1,﹣);②若AD是矩形APDQ的对角线,则易得Q(2,﹣3a),m=5a﹣(﹣3a)=8a,则P(1,8a),∵四边形APDQ是矩形,∴∠APD=90°,∴AP2+PD2=AD2,∴(﹣1﹣1)2+(8a)2+(1﹣4)+(8a﹣5a)2=52+(5a)2,即a2=,∵a<0,∴a=﹣,∴P(1,﹣4),综上所述,点A、D、P、Q为顶点的四边形能成为矩形,点P(1,﹣)或(1,﹣4).7.如图,抛物线y=x2+bx+c经过点B(3,0),C(0,﹣2),直线l:y=﹣x ﹣交y轴于点E,且与抛物线交于A,D两点,P为抛物线上一动点(不与A,D重合).(1)求抛物线的解析式;(2)当点P在直线l下方时,过点P作PM∥x轴交l于点M,PN∥y轴交l于点N,求PM+PN的最大值.(3)设F为直线l上的点,以E,C,P,F为顶点的四边形能否构成平行四边形?若能,求出点F的坐标;若不能,请说明理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)把B(3,0),C(0,﹣2)代入y=x2+bx+c解方程组即可得到结论;(2)设P(m,m2﹣m﹣2),得到N(m,﹣m﹣),M(﹣m2+2m+2,m2﹣m﹣2),根据二次函数的性质即可得到结论;(3)求得E(0,﹣),得到CE=,设P(m,m2﹣m﹣2),①以CE为边,根据CE=PF,列方程得到m=1,m=0(舍去),②以CE为对角线,连接PF 交CE于G,CG=GE,PG=FG,得到G(0,﹣),设P(m,m2﹣m﹣2),则F(﹣m,m﹣),列方程得到此方程无实数根,于是得到结论.【解答】解:(1)把B(3,0),C(0,﹣2)代入y=x2+bx+c得,,∴∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2;(2)设P(m,m2﹣m﹣2),∵PM∥x轴,PN∥y轴,M,N在直线AD上,∴N(m,﹣m﹣),M(﹣m2+2m+2,m2﹣m﹣2),∴PM+PN=﹣m2+2m+2﹣m﹣m﹣﹣m2+m+2=﹣m2+m+=﹣(m ﹣)2+,∴当m=时,PM+PN的最大值是;(3)能,理由:∵y=﹣x﹣交y轴于点E,∴E(0,﹣),∴CE=,设P(m,m2﹣m﹣2),若以E,C,P,F为顶点的四边形能构成平行四边形,①以CE为边,∴CE∥PF,CE=PF,∴F(m,﹣m﹣),∴﹣m﹣﹣m2+m+2=,∴m=1,m=0(舍去),②以CE为对角线,连接PF交CE于G,∴CG=GE,PG=FG,∴G(0,﹣),设P(m,m2﹣m﹣2),则F(﹣m,m﹣),∴×(m2﹣m﹣2+m﹣)=﹣,∴m=1,m=0(舍去),∴此方程无实数根,综上所述,当m=1时,以E,C,P,F为顶点的四边形能构成平行四边形.8.如图,抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣2,0),点P为抛物线上的一个动点,过点P 作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.(1)求抛物线解析式;(2)若点P在第一象限内,当OD=4PE时,求四边形POBE的面积;(3)在(2)的条件下,若点M为直线BC上一点,点N为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M和点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在上,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便探究】【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,于是列方程即可得到结论;(2)根据函数解析式得到B(4,0),C(0,﹣2),求得BC的解析式为y=x ﹣2,设D(m,0),得到E(m,m﹣2),P(m,m2﹣m﹣2),根据已知条件列方程得到m=5,m=0(舍去),求得D(5,0),P(5,),E(5,),根据三角形的面积公式即可得到结论;(3)设M(n,n﹣2),①以BD为对角线,根据菱形的性质得到MN垂直平分BD,求得n=4+,于是得到N(,﹣);②以BD为边,根据菱形的性质得到MN∥BD,MN=BD=MD=1,过M作MH⊥x轴于H,根据勾股定理列方程即可得到结论.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,∴,解得:,抛物线解析式为y=x 2﹣x ﹣2; (2)令y=x 2﹣x ﹣2=0,解得:x 1=﹣2,x 2=4,当x=0时,y=﹣2,∴B (4,0),C (0,﹣2),设BC 的解析式为y=kx +b ,则,解得:,∴y=x ﹣2,设D (m ,0),∵DP ∥y 轴,∴E (m , m ﹣2),P (m , m 2﹣m ﹣2),∵OD=4PE ,∴m=4(m 2﹣m ﹣2﹣m +2),∴m=5,m=0(舍去),∴D (5,0),P (5,),E (5,),∴四边形POBE 的面积=S △OPD ﹣S △EBD =×5×﹣1×=; (3)存在,设M (n , n ﹣2),①以BD 为对角线,如图1,∵四边形BNDM 是菱形,∴MN 垂直平分BD ,∴n=4+,∴M (,),∵M ,N 关于x 轴对称,∴N (,﹣);②以BD 为边,如图2,∵四边形BNDM 是菱形,∴MN ∥BD ,MN=BD=MD=1,过M 作MH ⊥x 轴于H ,∴MH2+DH2=DM2,即(n﹣2)2+(n﹣5)2=12,∴n1=4(不合题意),n2=5.6,∴N(4.6,),同理(n﹣2)2+(4﹣n)2=1,∴n1=4+(不合题意,舍去),n2=4﹣,∴N(5﹣,),③以BD为边,如图3,过M作MH⊥x轴于H,∴MH2+BH2=BM2,即(n﹣2)2+(n﹣4)2=12,∴n1=4+,n2=4﹣(不合题意,舍去),∴N(5+,),综上所述,当N(,﹣)或(4.6,)或(5﹣,)或(5+,),以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形.学科网9.如图,已知二次函数y=x2﹣4的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,⊙C的半径为,P为⊙C上一动点.(1)点B,C的坐标分别为B(3,0),C(0,﹣4);(2)是否存在点P,使得△PBC为直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)连接PB,若E为PB的中点,连接OE,则OE的最大值=.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)在抛物线解析式中令y=0可求得B点坐标,令x=0可求得C点坐标;(2)①当PB与⊙相切时,△PBC为直角三角形,如图1,连接BC,根据勾股定理得到BC=5,BP2=2,过P2作P2E⊥x轴于E,P2F⊥y轴于F,根据相似三角形的性质得到==2,设OC=P2E=2x,CP2=OE=x,得到BE=3﹣x,CF=2x﹣4,于是得到FP2=,EP2=,求得P2(,﹣),过P1作P1G⊥x轴于G,P1H ⊥y轴于H,同理求得P1(﹣1,﹣2),②当BC⊥PC时,△PBC为直角三角形,根据相似三角形的判定和性质即可得到结论;(3)如图3中,连接AP,∵OB=OA,BE=EP,推出OE=AP,可知当AP最大时,OE的值最大,【解答】解:(1)在y=x2﹣4中,令y=0,则x=±3,令x=0,则y=﹣4,∴B(3,0),C(0,﹣4);故答案为:3,0;0,﹣4;(2)存在点P,使得△PBC为直角三角形,①当PB与⊙相切时,△PBC为直角三角形,如图(2)a,连接BC,∵OB=3.OC=4,∴BC=5,∵CP2⊥BP2,CP2=,∴BP2=2,过P2作P2E⊥x轴于E,P2F⊥y轴于F,则△CP2F∽△BP2E,四边形OCP2B是矩形,∴==,设OC=P2E=2x,CP2=OE=x,∴BE=3﹣x,CF=2x﹣4,∴==2,∴x=,2x=,∴FP2=,EP2=,∴P2(,﹣),过P1作P1G⊥x轴于G,P1H⊥y轴于H,同理求得P1(﹣1,﹣2),②当BC⊥PC时,△PBC为直角三角形,过P4作P4H⊥y轴于H,则△BOC∽△CHP4,∴==,∴CH=,P4H=,∴P4(,﹣﹣4);同理P3(﹣,﹣4);综上所述:点P的坐标为:(﹣1,﹣2)或(,﹣)或(,﹣﹣4)或(﹣,﹣4);(3)如图(3),连接AP,∵OB=OA,BE=EP,∴OE=AP,∴当AP最大时,OE的值最大,∵当P在AC的延长线上时,AP的值最大,最大值=5+,∴OE的最大值为故答案为:.10.如图,矩形OABC的两边在坐标轴上,点A的坐标为(10,0),抛物线y=ax2+bx+4过点B,C两点,且与x轴的一个交点为D(﹣2,0),点P是线段CB上的动点,设CP=t(0<t<10).(1)请直接写出B、C两点的坐标及抛物线的解析式;(2)过点P作PE⊥BC,交抛物线于点E,连接BE,当t为何值时,∠PBE=∠OCD?(3)点Q是x轴上的动点,过点P作PM∥BQ,交CQ于点M,作PN∥CQ,交BQ于点N,当四边形PMQN为正方形时,请求出t的值.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由抛物线的解析式可求得C点坐标,由矩形的性质可求得B点坐标,由B、D的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)可设P(t,4),则可表示出E点坐标,从而可表示出PB、PE的长,由条件可证得△PBE∽△OCD,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t 的值;(3)当四边形PMQN为正方形时,则可证得△COQ∽△QAB,利用相似三角形的性质可求得CQ的长,在Rt△BCQ中可求得BQ、CQ,则可用t分别表示出PM 和PN,可得到关于t的方程,可求得t的值.【解答】解:(1)在y=ax2+bx+4中,令x=0可得y=4,∴C(0,4),∵四边形OABC为矩形,且A(10,0),∴B(10,4),把B、D坐标代入抛物线解析式可得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+4;(2)由题意可设P(t,4),则E(t,﹣t2+t+4),∴PB=10﹣t,PE=﹣t2+t+4﹣4=﹣t2+t,∵∠BPE=∠COD=90°,∠PBE=∠OCD,∴△PBE∽△OCD,∴=,即BP•OD=CO•PE,∴2(10﹣t)=4(﹣t2+t),解得t=3或t=10(不合题意,舍去),∴当t=3时,∠PBE=∠OCD;(3)当四边形PMQN为正方形时,则∠PMC=∠PNB=∠CQB=90°,PM=PN,∴∠CQO+∠AQB=90°,∵∠CQO+∠OCQ=90°,∴∠OCQ=∠AQB,∴Rt△COQ∽Rt△QAB,∴=,即OQ•AQ=CO•AB,设OQ=m,则AQ=10﹣m,∴m(10﹣m)=4×4,解得m=2或m=8,①当m=2时,CQ==2,BQ==4,∴sin∠BCQ==,sin∠CBQ==,∴PM=PC•sin∠PCQ=t,PN=PB•sin∠CBQ=(10﹣t),∴t=(10﹣t),解得t=,②当m=8时,同理可求得t=,∴当四边形PMQN为正方形时,t的值为或.11.如图所示,在平面直角坐标系中,⊙C经过坐标原点O,且与x轴,y轴分别相交于M(4,0),N(0,3)两点.已知抛物线开口向上,与⊙C交于N,H,P三点,P为抛物线的顶点,抛物线的对称轴经过点C且垂直x轴于点D.(1)求线段CD的长及顶点P的坐标;(2)求抛物线的函数表达式;=8S (3)设抛物线交x轴于A,B两点,在抛物线上是否存在点Q,使得S四边形OPMN,且△QAB∽△OBN成立?若存在,请求出Q点的坐标;若不存在,请说明△QAB理由.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)连接OC,由勾股定理可求得MN的长,则可求得OC的长,由垂径定理可求得OD的长,在Rt△OCD中,可求得CD的长,则可求得PD的长,可求得P点坐标;(2)可设抛物线的解析式为顶点式,再把N点坐标代入可求得抛物线解析式;=8S△QAB可求得点Q到x (3)由抛物线解析式可求得A、B的坐标,由S四边形OPMN轴的距离,且点Q只能在x轴的下方,则可求得Q点的坐标,再证明△QAB∽△OBN即可.【解答】解:(1)如图,连接OC,∵M(4,0),N(0,3),∴OM=4,ON=3,∴MN=5,∴OC=MN=,∵CD为抛物线对称轴,∴OD=MD=2,在Rt△OCD中,由勾股定理可得CD===,∴PD=PC﹣CD=﹣=1,∴P(2,﹣1);(2)∵抛物线的顶点为P(2,﹣1),∴设抛物线的函数表达式为y=a(x﹣2)2﹣1,∵抛物线过N(0,3),∴3=a(0﹣2)2﹣1,解得a=1,∴抛物线的函数表达式为y=(x﹣2)2﹣1,即y=x2﹣4x+3;(3)在y=x2﹣4x+3中,令y=0可得0=x2﹣4x+3,解得x=1或x=3,∴A(1,0),B(3,0),∴AB=3﹣1=2,∵ON=3,OM=4,PD=1,=S△OMP+S△OMN=OM•PD+OM•ON=×4×1+×4×3=8=8S△QAB,∴S四边形OPMN=1,∴S△QAB设Q点纵坐标为y,则×2×|y|=1,解得y=1或y=﹣1,当y=1时,则△QAB为钝角三角形,而△OBN为直角三角形,不合题意,舍去,当y=﹣1时,可知P点即为所求的Q点,∵D为AB的中点,∴AD=BD=QD,∴△QAB为等腰直角三角形,∵ON=OB=3,∴△OBN为等腰直角三角形,∴△QAB∽△OBN,综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为(2,﹣1).12.如图,直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,∠ACB=90°,抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点.(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MH⊥BC于点H,作MD ∥y轴交BC于点D,求△DMH周长的最大值.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由直线解析式可求得B、C坐标,在Rt△BOC中由三角函数定义可求得∠OCB=60°,则在Rt△AOC中可得∠ACO=30°,利用三角函数的定义可求得OA,则可求得A点坐标;(2)由A、B两点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(3)由平行线的性质可知∠MDH=∠BCO=60°,在Rt△DMH中利用三角函数的定义可得到DH、MH与DM的关系,可设出M点的坐标,则可表示出DM的长,从而可表示出△DMH的周长,利用二次函数的性质可求得其最大值.【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+分别与x轴、y轴交于B、C两点,∴B(3,0),C(0,),∴OB=3,OC=,∴tan∠BCO==,∴∠BCO=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ACO=30°,∴=tan30°=,即=,解得AO=1,∴A(﹣1,0);(2)∵抛物线y=ax2+bx+经过A,B两点,∴,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+;学科网(3)∵MD∥y轴,MH⊥BC,∴∠MDH=∠BCO=60°,则∠DMH=30°,∴DH=DM,MH=DM,∴△DMH的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM,∴当DM有最大值时,其周长有最大值,∵点M是直线BC上方抛物线上的一点,∴可设M(t,﹣t2+t+),则D(t,﹣t+),∴DM=﹣t2+t+),则D(t,﹣t+),∴DM=﹣t2+t+﹣(﹣t+)=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,DM有最大值,最大值为,此时DM=×=,即△DMH周长的最大值为.13.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其对称轴交抛物线于点D,交x轴于点E,已知OB=OC=6.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)连接BD,F为抛物线上一动点,当∠FAB=∠EDB时,求点F的坐标;(3)平行于x轴的直线交抛物线于M、N两点,以线段MN为对角线作菱形MPNQ,当点P在x轴上,且PQ=MN时,求菱形对角线MN的长.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由条件可求得B、C坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式,进一步可求得D点坐标;(2)过F作FG⊥x轴于点G,可设出F点坐标,利用△FAG∽△BDE,由相似三角形的性质可得到关于F点坐标的方程,可求得F点的坐标;(3)可求得P点坐标,设T为菱形对角线的交点,设出PT的长为n,从而可表示出M点的坐标,代入抛物线解析式可得到n的方程,可求得n的值,从而可求得MN的长.【解答】解:(1)∵OB=OC=6,∴B(6,0),C(0,﹣6),∴,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣6,∵y=x2﹣2x﹣6=(x﹣2)2﹣8,∴点D的坐标为(2,﹣8);(2)如图1,过F作FG⊥x轴于点G,设F(x,x2﹣2x﹣6),则FG=|x2﹣2x﹣6|,在y=x2﹣2x﹣6中,令y=0可得x2﹣2x﹣6=0,解得x=﹣2或x=6,∴A(﹣2,0),∴OA=2,则AG=x+2,∵B(6,0),D(2,﹣8),∴BE=6﹣2=4,DE=8,当∠FAB=∠EDB时,且∠FGA=∠BED,∴△FAG∽△BDE,∴=,即==,当点F在x轴上方时,则有=,解得x=﹣2(舍去)或x=7,此进F 点坐标为(7,);当点F在x轴上方时,则有=﹣,解得x=﹣2(舍去)或x=5,此进F点坐标为(5,﹣);综上可知F点的坐标为(7,)或(5,﹣);(3)∵点P在x轴上,∴由菱形的对称性可知P(2,0),如图2,当MN在x轴上方时,设T为菱形对角线的交点,∵PQ=MN,∴MT=2PT,设PT=n,则MT=2n,∴M(2+2n,n),∵M在抛物线上,∴n=(2+2n)2﹣2(2+2n)﹣6,解得n=或n=,∴MN=2MT=4n=+1;当MN在x轴下方时,同理可设PT=n,则M(2+2n,﹣n),∴﹣n=(2+2n)2﹣2(2+2n)﹣6,解得n=或n=(舍去),∴MN=2MT=4n=﹣1;综上可知菱形对角线MN的长为+1或﹣1.14.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2x﹣3交x轴于A,B两点(点A在点B的左侧),将该抛物线位于x轴上方曲线记作M,将该抛物线位于x轴下方部分沿x轴翻折,翻折后所得曲线记作N,曲线N交y轴于点C,连接AC、BC.(1)求曲线N所在抛物线相应的函数表达式;(2)求△ABC外接圆的半径;(3)点P为曲线M或曲线N上的一动点,点Q为x轴上的一个动点,若以点B,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点Q的坐标.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由已知抛物线可求得A、B坐标及顶点坐标,利用对称性可求得C 的坐标,利用待定系数法可求得曲线N的解析式;(2)由外接圆的定义可知圆心即为线段BC与AB的垂直平分线的交点,即直线y=x与抛物线对称轴的交点,可求得外接圆的圆心,再利用勾股定理可求得半径的长;(3)设Q(x,0),当BC为平行四边形的边时,则有BQ∥PC且BQ=PC,从而可用x表示出P点的坐标,代入抛物线解析式可得到x的方程,可求得Q点坐标,当BC为平行四边形的对角线时,由B、C的坐标可求得平行四边形的对称中心的坐标,从而可表示出P点坐标,代入抛物线解析式可得到关于x的方程,可求得P点坐标.【解答】解:(1)在y=x2﹣2x﹣3中,令y=0可得x2﹣2x﹣3=0,解得x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),令x=0可得y=﹣3,又抛物线位于x轴下方部分沿x轴翻折后得到曲线N,∴C(0,3),设曲线N的解析式为y=ax2+bx+c,把A、B、C的坐标代入可得,解得,∴曲线N所在抛物线相应的函数表达式为y=﹣x2+2x+3;(2)设△ABC外接圆的圆心为M,则点M为线段BC、线段AB垂直平分线的交点,∵B(3,0),C(0,3),∴线段BC的垂直平分线的解析式为y=x,又线段AB的解析式为曲线N的对称轴,即x=1,∴M(1,1),∴MB==,即△ABC外接圆的半径为;(3)设Q(t,0),则BQ=|t﹣3|①当BC为平行四边形的边时,如图1,则有BQ∥PC,∴P点纵坐标为3,即过C点与x轴平行的直线与曲线M和曲线N的交点即为点P,x轴上对应的即为点Q,当点P在曲线M上时,在y=x2﹣2x﹣3中,令y=3可解得x=1+或x=1﹣,∴PC=1+或PC=﹣1,当x=1+时,可知点Q在点B的右侧,可得BQ=t﹣3,∴t﹣3=1+,解得t=4+,当x=1﹣时,可知点Q在点B的左侧,可得BQ=3﹣t,∴3﹣t=﹣1,解得t=4﹣,∴Q点坐标为(4+,0)或(4﹣,0);当点P在曲线N上时,在y=﹣x2+2x+3中,令y=3可求得x=0(舍去)或x=2,∴PC=2,此时Q点在B点的右侧,则BQ=t﹣3,∴t﹣3=2,解得t=5,∴Q点坐标为(5,0);②当BC为平行四边形的对角线时,∵B(3,0),C(0,3),∴线段BC的中点为(,),设P(x,y),∴x+t=3,y+0=3,解得x=3﹣t,y=3,∴P(3﹣t,3),当点P在曲线M上时,则有3=(3﹣t)2﹣2(3﹣t)﹣3,解得t=2+或t=2﹣,∴Q点坐标为(2+,0)或(2﹣,0);当点P在曲线N上时,则有3=﹣(3﹣t)2+2(3﹣t)+3,解得t=3(Q、B重合,舍去)或t=1,∴Q点坐标为(1,0);综上可知Q点的坐标为(4+,0)或(4﹣,0)或(5,0)或(2+,0)或(2﹣,0)或(1,0).15.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(﹣1,0)、B(4,0)、C(0,2)三点.(1)求该二次函数的解析式;(2)点D是该二次函数图象上的一点,且满足∠DBA=∠CAO(O是坐标原点),求点D的坐标;(3)点P是该二次函数图象上位于一象限上的一动点,连接PA分别交BC,y 轴与点E、F,若△PEB、△CEF的面积分别为S1、S2,求S1﹣S2的最大值.【考点】HF:二次函数综合题.【分析】(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)当点D在x轴上方时,则可知当CD∥AB时,满足条件,由对称性可求得D 点坐标;当点D在x轴下方时,可证得BD∥AC,利用AC的解析式可求得直线BD的解析式,再联立直线BD和抛物线的解析式可求得D点坐标;(3)过点P作PH∥y轴交直线BC于点H,可设出P点坐标,从而可表示出PH的长,可表示出△PEB的面积,进一步可表示出直线AP的解析式,可求得F点的坐标,联立直线BC和PA的解析式,可表示出E点横坐标,从而可表示出△CEF的面积,再利用二次函数的性质可求得S1﹣S2的最大值.【解答】解:(1)由题意可得,解得,∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+2;(2)当点D在x轴上方时,过C作CD∥AB交抛物线于点D,如图1,∵A、B关于对称轴对称,C、D关于对称轴对称,∴四边形ABDC为等腰梯形,∴∠CAO=∠DBA,即点D满足条件,∴D(3,2);当点D在x轴下方时,∵∠DBA=∠CAO,∴BD∥AC,∵C(0,2),∴可设直线AC解析式为y=kx+2,把A(﹣1,0)代入可求得k=2,∴直线AC解析式为y=2x+2,∴可设直线BD解析式为y=2x+m,把B(4,0)代入可求得m=﹣8,∴直线BD解析式为y=2x﹣8,联立直线BD和抛物线解析式可得,解得或,∴D(﹣5,﹣18);综上可知满足条件的点D的坐标为(3,2)或(﹣5,﹣18);(3)过点P作PH∥y轴交直线BC于点H,如图2,设P(t,﹣t2+t+2),由B、C两点的坐标可求得直线BC的解析式为y=﹣x+2,∴H(t,﹣t+2),∴PH=y P﹣y H=﹣t2+t+2﹣(﹣t+2)=﹣t2+2t,设直线AP的解析式为y=px+q,∴,解得,∴直线AP的解析式为y=(﹣t+2)(x+1),令x=0可得y=2﹣t,∴F(0,2﹣t),∴CF=2﹣(2﹣t)=t,联立直线AP和直线BC解析式可得,解得x=,即E点的横坐标为,∴S1=PH(x B﹣x E)=(﹣t2+2t)(4﹣),S2=••,∴S1﹣S2=(﹣t2+2t)(4﹣)﹣••=﹣t2+4t=﹣(t﹣)2+,∴当t=时,有S1﹣S2有最大值,最大值为.。
中考数学压轴题专项汇编专题特殊平行四边形的存在性
专题24 特殊平行四边形的存在性破解策略在平行四边形的基础上增加一些条件,即可得到特殊的平行四边形因而可以结合”等腰三角形的存在性”,”直角三角形的存在性”和”平行四边形的存在性”来解决这类问题. 例题讲解例1:如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2-2ax -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 =ax +a 与抛物线的另一交点为C ,设P 是抛物线的对称轴上的一点,点Q 在抛物线上,那么以点A ,C ,P ,Q 为顶点是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.解:以点A ,C ,P ,Q 为都顶点的四边形能成为矩形.令ax 2-2a -3a =ax +a .解得x 1=-1,x 2=4, 所以点A 的坐标为(-1,0),C 的坐标为(4,5a ).因为y =ax 2-2ax -3a ,所以抛物线的对称轴为x =1.则x P =1. ①若AC 是矩形的一条边,如图,则x A +x P =x C +x Q ,可得x Q =-4,从而点Q 坐标为(-4,21a ). 同样y A +y P =y C +y Q ,可得y P =26a ,从而点P 坐标为(1,26a ).因为AC =PQ ,所以有22+(26a )2=82+(16a )2, 解得)(77,7721舍去=-=a a ,此时点P 的坐标为(1,7726-)②若AC 是矩形的一条对角线,如图.则x A +x C =x P +x Q ,可得x Q =2,从而点Q 坐标为(2,-3a ). 同样y A +y C =y P +y Q ,可得y P =8a ,从而点P 坐标为(1,8a ).因为AC =PQ ,所以有52+(5a )2=12+(11a )2, 算得)(21,2143舍=-=a a ,所以此时点P 的坐标为(1,-4) 综上可得,以点A ,C ,P ,Q 为顶点的四边形能成为矩形,点P 的坐标为(1,7726-)或(1,-4).例2:如图,在平面直角坐标系xOy 中,菱形ABCD 的中心与原点重合,C ,D 两点的坐标分别为(4,0),(0,3).现有两动点P ,Q 分别从A ,C 同时出发,点P 沿线段AD 向终点D 运动,点Q 沿折线CBA 向终点A 运动,设运动时间为t 秒.(1)菱形ABCD 的边长是_____,面积是_____,高BE 的长是_____;(2)若点P 的速度为每秒1个单位.点Q 的速度为每秒k 个单位.在运动过程中,任何时刻都有对应的k 值,使得△APQ 沿它的一边翻折,翻折前后两个三角形组成的四边形为菱形.请探究当t =4秒时的情形,并求出k 的值.解:(1)5,24,4.8.(2)要使△APQ 沿它的一边翻折,翻折前后的两个三角形组成的四边形为菱形,根据轴对称的性质,翻折前后两个图形是全等的,所以要满足四边形是菱形只需△APQ 为等腰三角形即可.当t =4时,AP =4.①如图,当点Q 在线段BC 上时,PQ ≥BE >AP ,同理,AQ >AP ,所以只存在QA =QP 的等腰三角形.过点Q 作QH ⊥AP 于点H ,交AC 于点F ,则AH =PH =21AP =2 易证:△AFH ∽△CFQ ∽△ADO , 所以43===AODO CQFQ AHFH可得522,1033,23===CQ FQ FH从而k =10114=CQ ②当Q 在BA 上时,有两种情况的等腰三角形存在:(i )如图1,当AP =AQ 时,此时点P ,Q 关于x 轴对称,BQ =PD =1 所以,k =234=+BQ CB (ⅱ)如图3,当PA =PQ 时,过点P 作PH ⊥AB 于点H .易证△AHP ∽△AEB ,所以AH AP AE AB=,其中AE =227.5AB BE -= 所以AH =2825,AQ =2AH =5625,所以k =97450CB BQ +=. (ⅲ)由①可得,AP 的垂直平分线与BC 相交,所以点Q 在线段AB 上时,不存在AQ =PQ 这种情况.综上所得,满足条件的k 值为32,1110,9750.y xP QHE A CB DO例3 如图,二次函数212y x x c =-+的图象与x 轴分别交于A ,B 两点,顶点M 关于x 轴的对称点是M ′.问:是否存在抛物线212y x x c =-+使得四边形AMBM ′为正方形?若存在,请求出抛物线的表达式;若不存在,请说明理由.xyBM′MAO解:存在易得AMBM ’是菱彤,所以当AB =MM ′时,四边彤AMBM ′是正方形 设点A 的坐标为(x 1,0),B 的坐标为(x 2,0).令2102x x c -+=所以x 1+x 2=2,x 1·x 2=2c 所以AB =()212124x x x x +-=48.c -点M 的纵坐标为2421.42ac b c a --=若四边形AMBM ’为正方形,则有214822c c --=⨯.解得1213,.22c c ==-又因为已知抛物线与x 轴有两个交点, 所以()2214140.2b ac c ∆=-=--⨯>解得c <12, 所以c 的值为3.2-.所以存在抛物线21322y x x =--,使得四边彤AMBM '为正方形. 进阶训练1.已知抛物线C 1: y =-2x 2+8x -6与抛物线C 关于原点对称,抛物线C 2与x 轴分别交于点A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),顶点为M ,抛物线C 2与x 轴分别交于C ,D 两点(点C 在点D 的左侧)顶点为N . (1)求抛物线C 2的表达式;(2)若抛物线C 1与抛物线C 2同时以每秒1 个单位的速度沿x 轴方向分别向左、向右运动,此时记A ,B ,C ,D ,M ,N 在某一时刻的新位置分别为A',B',C',D',M',N',当点A'与点D'重合时运动停止,在运动过程中,四边形B',M',C',N'能否形成矩形? 若能,求出此时运动时间t (秒)的值;若不能,请说明理由.解:(1)抛物线C 2的表达式为2286y x x =++ (2)能.1=[提示](2)如图,由轴对称的性质可得四边形C 'N 'B 'M '为平行四边形.所以当∠B 'M 'C '=90 或B 'C '=M 'N '时.四边形为矩形,由此可列方程,从面求得t .2.如图,抛物线22725()326y x =--与x 轴的右交点为A ,与y 轴的交点为B ,设E (x ,y )是抛物线上一动点,且位于第四象限,若四边形OEAF 是以OA 为对角线的平行四边形. (1)该四边形的面积为24时,判断平行四边形OEAF 是否为菱形;(2)是否存在点E ,使平行四边形OEAF 为正方形? 若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.xyAFEBO解:(1)当点E 的坐标为(3,-4)时,平行四边形OAEF 是菱形;(2)不存在,理由:若平行四边形OEAF 是正方形,则OA ⊥EF 且OA =EF .此时的点E 不在抛物线上.3.如图,抛物线经过原点O 与x 轴上一点A (4,0),抛物线的顶点为E ,它的对称轴x 轴交于点D ,直线y =-2x -1经过抛物线上一点B (-2,m ),与抛物线的对称轴交于点F . (1)求抛物线的表达式;(2)Q 是平面内任意一点,点M 从点F 出发,沿对称轴向上以每秒1个单位长度的速度均速运动,设点M 的运动时间为t 秒,是否能使以Q ,A ,E , M 四点顶点的四边形是菱形? 若能,请直接写出点M 的运动时间;若不能,请说明理由.xyDFBE A O解:(1)抛物线的表达式为214y x x =-; (2)能,t 的值为45-,6,45+或132. [提示](2)如图,点M 的运动过程中,以Q ,A ,E ,M 为顶点的四边形是菱形有以下四种情况,根据菱形的性质即可求得对应的t 的值. xyQ 1DFBEA OxQ 2A E BFDOxy Q 3A E BFDOxyQ 4A E BFDO4.如图,抛物线y =-x 2+bx +c 经过A (-1,0)两点,且与y 轴交于点C ,D 是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE 交x 轴于点E ,连结B D .(1)P 是线段BD 上一点,当PE =PC 时,请求出点P 的坐标;(2)在(1)的条件下,过点P 作PF ⊥x 轴于点F ,G 为抛物线上一动点,M 为x 轴上一动点,N 为直线PF 上一动点,当以F ,M ,N ,G 为顶点的四边形是正方形时,请求出点M 的坐标.xyCPDBEAO解:(1)点P 的坐标为(2,2),(2)点M 的坐标为1211213133130000.22⎛⎫⎛⎫⎫⎫-+ ⎪ ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,[提示](1)易求得抛物线的l 表达式为223y x x =-++.所以C (0,3),D (1,4),E (1,0),从而直线BD 的表达式为y =-2x +6.设点P 的坐标为(t ,-2t +6).若PE =P C .则有t 2+(-2t +6-3)()()22126t t =-+-+,解得t =2,从而得到点P 的坐标为(2.2).(2)可设点M 的坐标为(m ,0),则点G 的坐标为(m ,223m m -++).而以F ,M ,N ,G为顶点的四边形是正方形.所以MF =MG ,从而2223m m m -=-++,解得m =,或m =M 的坐标.。
中考数学专题4:平行四边形的存在性问题
中考专题(四)平行四边形的存在性问题探究一、专题攻略1、解平行四边形的存在性问题一般分三步:第一步寻找分类标准,第二步画图,第三步计算.2、难点在于寻找分类标准,分类标准寻找的恰当,可使得解的个数不重复不遗漏,也可以使计算又好又快.3、★如果已知三个定点,探寻平行四边形的第四个顶点,符合条件的有3个点:以已知三个定点为三角形的顶点,过每个点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个交点.4、如果已知两个定点,一般是把确定的一条线段按照边或对角线分为两种情况.5、灵活运用中心对称的性质,可以使得解题简便.★基本作图依据:已知A、B、C三个定点,请在平面上找一点D,使得以A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形。
二、例题解析例1:如图,已知抛物线y=-x2-2x+3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.例2:如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,点M在这条抛物线上,点P在y轴上,如果以点P、M、A、B为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标.例3:如图,抛物线cbxxy++-=245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(3,25),过点B作BC⊥x轴,垂足为C。
(1)求抛物线的表达式;(2)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,连结CM、BN,当m为何值时,四边形BCMN为平行四边形。
特殊的平行四边形的存在性例4:已知平面直角坐标系xOy(如图),一次函数334y x=+的图像与y轴交于点A,点M在正比例函数32y x=的图像上,且MO=MA.二次函数y=x2+bx+c的图像经过点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像上,点D在一次函数334y x=+的图像上,且四边形ABCD是菱形,求点C的坐标.例5:如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的A、B两个顶点在x轴上,顶点C在y轴的负半轴上.已知|OA|∶|OB|=1∶5,|OB|=|OC|,△ABC的面积S△ABC=15,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点.(1)求此抛物线的函数表达式;(2)设E是y轴右侧抛物线上异于点B的一个动点,过点E作x轴的平行线交抛物线于另一点F,过点F 作FG垂直于x轴于点G,再过点E作EH垂直于x轴于点H,得到矩形EFGH.则在点E的运动过程中,当矩形EFGH为正方形时,求出该正方形的边长;(3)在抛物线上是否存在异于B、C的点M,使△MBC中BC边上的高为求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.三、真题演练1、(2015•泸州25)如图,已知二次函数的图象M经过A(﹣1,0),B(4,0),C(2,﹣6)三点.(1)求该二次函数的解析式;(2)点G是线段AC上的动点(点G与线段AC的端点不重合),若△ABG与△ABC相似,求点G的坐标;(3)设图象M的对称轴为l,点D(m,n)(﹣1<m<2)是图象M上一动点,当△ACD的面积为时,点D关于l的对称点为E,能否在图象M和l上分别找到点P、Q,使得以点D、E、P、Q为顶点的四边形为平行四边形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.2、(2017•临沂)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(2,﹣3),与x轴负半轴交于点B,与y轴交于点C,且OC=3OB.(1)求抛物线的解析式;(2)点D在y轴上,且∠BDO=∠BAC,求点D的坐标;(3)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.3、(2016•成都)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=a(x+1)2﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,﹣),顶点为D,对称轴与x轴交于点H,过点H的直线l交抛物线于P,Q两点,点Q在y轴的右侧.(1)求a的值及点A,B的坐标;(2)当直线l将四边形ABCD分为面积比为3:7的两部分时,求直线l的函数表达式;(3)当点P位于第二象限时,设PQ的中点为M,点N在抛物线上,则以DP为对角线的四边形DMPN能否为菱形?若能,求出点N的坐标;若不能,请说明理由.。
中考复习小专题平行四边形存在性问题课件PPT
点A、B是定点, 点Q 、P两个动点
y
Q
P
分两种情况: AB为一条边
(-1,0)A O
B(3,0) x
AB为一条对角线
解:假设在抛物线上存在点P,使得以A、B、Q、P为 顶点的四边形是平行四边形,分两种情况:
(1)当AB为一条边时
y
P
Q
由题意可知 PQ=4,所以P点 横坐标X=±4
Q
A
O
(-1,0)
P
B
x
(3,0)
(2)当AB为一条对角线时
由题意可知AO=BE=1 所以OE=3-1=2
所以P点横坐标X=2
y
Q
E
AO (-1,0)
P
B (3,0)
x
例3.如图,已知二次函数图象的顶点坐标为C(1,0),直线y=x+m 与该二次函数的图象交于A 、B两点,其中A点的坐标为(3,4),B 点在y轴上
A 1个
B 2个
C 3个
D 4个
D
C
D
A
B
D
2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标(-1,0),B(3,0),C(0,2), 点D是平面内任意一点,若A、B 、C 、D四点恰好构成一 个平行四边形,则在平面内符合这样条件的点D的坐标为
D (-4,2)
C(0,2)
D (4,2)
(-1,0) A O
E B(3,0)
中考复习小专题
平行四边形存在性问题
牛首一中周勇琴
存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在 的问题,这类问题多以压轴题形式出现,其包涵知 识覆盖面较广,综合性较强,题意构思非常精巧, 解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的能力 要求较高,是近几年中考的“热点”,更是 难点。 存在性问题类型很多,今天这节课只研究
2017 中考 压轴专题 平行四边形、等腰三角形、直角三角形存在性问题
专题存在性问题(一)等腰三角形的存在性问题例1 如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,动点P以2个单位/秒的速度从点A出发,沿AC向点C移动,同时动点Q以1个单位/秒的速度从点C出发,沿CB向点B移动,当P、Q两点中其中一点到达终点时停止运动.在P、Q两点移动过程中,当△PQC为等腰三角形时,求时间t的值.例2 如图,已知△ABC中,AB=AC=6,BC=8,点D是BC边上的一个动点,点E在AC边上,∠ADE=∠B.设BD 的长为x,CE的长为y.(1)当D为BC的中点时,求CE的长;(2)求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;(3)如果△ADE为等腰三角形,求x的值.练1 (12分)(2013•成都)在平面直角坐标系中,已知抛物线c bx x y ++-=221(b ,c 为常数) 的顶点为P ,等腰直角三角形ABC 的顶点A 的坐标为(0,﹣1),C 的坐标为(4,3),直角顶点B 在第四象限.(1)如图,若该抛物线过A ,B 两点,求该抛物线的函数表达式;(2)平移(1)中的抛物线,使顶点P 在直线AC 上滑动,且与AC 交于另一点Q .(i )若点M 在直线AC 下方,且为平移前(1)中的抛物线上的点,当以M 、P 、Q 三点为顶点的三角形是等腰直角三角形时,求出所有符合条件的点M 的坐标;(ii )取BC 的中点N ,连接NP ,BQ .试探究BQ NP PQ +是否存在最大值?若存在,求出该最 大值;若不存在,请说明理由.(二) 平行四边形的存在性问题一般有下列两种情况:① 已知三个定点,找第四个顶点. (符合条件的有3个,分别以已知三个定点为三角形的顶点, 过每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个交点.)② 已知两个定点. ( 把确定的一条线段按照边或对角线分为两种情况.)例1 如图,已知抛物线322+--=x x y 与x 轴交于点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.例2 如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线322++-=x x y 与x 轴交于A 、B 两点,点M 在这条抛物线上,点P 在y 轴上,如果以点P 、M 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,求点M 的坐标.例3 (13 嘉兴 24 ) 如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线m m m x y +--=2241)(41的顶点为A ,与y 轴的交点为B ,连结AB ,AC ⊥AB ,交y 轴于点C ,延长CA 到点D ,使AD =AC ,连结BD .作AE ∥x 轴,DE ∥y 轴.(1)当m =2时,求点B 的坐标;(2)求DE 的长;(3)①设点D 的坐标为(x ,y ),求y 关于x 的函数关系式;②过点D 作AB 的平行线,与第(3)①题确定的函数图象的另一个交点为P ,当m 为何值时, 以,A ,B , D ,P 为顶点的四边形是平行四边形?备用图练习(14 泰安 29)如图,二次函数c bx ax y ++=2的图像经过点(-1,4),且与直线121+-=x y 相交于A 、B 两点,点A 在y 轴上,过点B 作BC ⊥x 轴,垂足为点C (-3,0).(1)求二次函数的表达式;(2)点N 是二次函数图象上一点(点N 在AB 上方),过N 作NP ⊥x 轴,垂足为点P ,交AB 于点M ,求MN 的最大值;(3)在(2)的条件下,点N 在何位置时,BM 与NC 相互垂直平分?并求出所有满足条件的N 点的坐标.(三) 直角三角形的存在性问题例1 如图,在直角坐标平面内,O 为原点,二次函数322++-=x x y 的图象与x 轴交于点A ,与y 轴交于 点B ,顶点为P. 如果点Q 是x 轴上一点,以点A 、P 、Q 为顶点的三角形是直角三角形,求点Q 的坐标.例2 已知在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),点B 是点A 关于原点的对称点,P 是函数()02>x xy =图象上的一点,且△ABP 是直角三角形,求点P 的坐标.例3 如图,抛物线34y 2-+-=x x 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在B 的左侧),与y 轴交于点D.在抛物线上是否存在一点P ,使得△BDP 是直角三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.备用图练习1 (12 广州 24) 如图,抛物线343832+--=x x y 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)求点A 、B 的坐标;(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标;(3)若直线l 过点E (4,0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l 的解析式.练习2 如图,在△ABC 中,CA=CB ,AB=8,cos ∠A=54.点D 是AB 边上的一个动点,点E 与点A 关于直线CD 对称,连接CE 、DE.(1)求底边AB 上的高;(2)设CE 与AB 交于点F ,当△ACF 为直角三角形时,求AD 的长;(3)连接DE ,当△ADE 时直角三角形时,求AD 的长.练习3 (14 福州 21 满分13分)如图1,点O 在线段AB 上,AO=2,OB=1,OC 为射线,且∠BOC=60°, 动点P 以每秒2个单位长度的速度从点O 出发,沿射线OC 做匀速运动,设运动时间为t 秒.(1)当t =21 秒时,则OP = ,S △ABP = ; (2)当△ABP 是直角三角形时,求t 的值;(3)如图2,当AP=AB 时,过点A 作AQ ∥BP ,并使得∠QOP=∠B ,求证:AQ ·BP=3.4. (本题14分)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点A的坐标是(-4,0),点B的坐标是(0,b)(b>0).P 是直线AB上的一个动点,作 PC⊥x轴,垂足为C. 记点P关于y轴的对称点为P´(点P´不在y轴上),连结PP´, P´A, P´C.设点P的横坐标为a.(1)当b=3时,①求直线AB的解析式;②若点P′的坐标是(﹣1,m),求m的值;(2)若点P在第一象限,记直线AB与P´C的交点为D。
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。
平行四边形的存在性(讲义及答案)
平行四边形的存在性(讲义)➢知识点睛1.存在性问题的处理思路①分析不变特征分析所求图形中的定点、定线、定角等不变特征.②分类、画图结合所求图形的形成因素,依据其判定、定义等确定分类,并画出符合题意的图形.通常先尝试画出其中一种情形,分析解决后,再类比解决其他情形.③求解、验证围绕不变特征、特殊状态的形成因素等设计方案求解.验证时,要回归点的运动范围,画图或推理,判断是否符合题意.注:复杂背景下的存在性问题往往需要研究背景图形,几何背景往往研究点、线、角;函数背景研究点坐标、表达式等.2.平行四边形的存在性特征分析及特征下操作要点举例:(1)三定一动连接三个定点得确定的三角形,以三角形的三边分别为对角线进行分类,作另两边的平行线确定动点的位置,再借助坐标的平移进行求解.(2)两定两动连接两个定点得定线段,以定线段在平行四边形中作边或对角线进行分类,常借助坐标的平移或中点坐标公式求解(设—传—代).①若定线段作平行四边形的边,常通过平移定线段确定两动点的位置;②若定线段作平行四边形的对角线,取定线段的中点,常通过旋转过定线段中点的直线确定两动点的位置.1/ 62 / 6➢ 精讲精练1. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC 的三个顶点的坐标分别为A (-2,3),B (-5,1),C (-1,0),D 为坐标平面内一点,若四边形ABCD 是平行四边形,则点D 的坐标为_________.2. 如图,在平面直角坐标系中,△ABC 的顶点坐标分别为A (3,0),B (0,1),C (2,2),若D 是坐标平面内一点,且以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形是平行四边形,则点D 的坐标为_______________.3.如图,在平面直角坐标系中,直线334y x=-+与x轴、y轴分别交于点A,B,点C的坐标为(0,-4).若点D在直线AB上运动,点E在直线AC上运动,当以O,A,D,E为顶点的四边形是平行四边形时,点D的坐标为_____________.3/ 64 / 64. 如图,在平面直角坐标系中,直线y x m =+与2y x n =-+交于点A ,两直线与x 轴分别交于点B (-1,0)和点C (2,0).(1)求点A 的坐标.(2)点D 是直线AC 上的一个动点,直线AB 上是否存在点E ,使得以E ,D ,O ,A 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.5/ 6【参考答案】1.(2,2)2.(1,-1)或(5,1)或(-1,3)3.(127,127)或(447,127-)4.(1)(1,2);(2)(13-,23)或(73,103).6/ 6。
中考数学总复习《平行四边形存在性》专题训练-附答案
中考数学总复习《平行四边形存在性》专题训练-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________ 1.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(−1,0),B(3,0)两点,过点A的直线l交抛物线于点C(2,m).(1)求抛物线的解析式;(2)点D为x轴上一点,在抛物线上是否存在一点F,使得以点A,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,已知直线AB与抛物线C:y=ax2+2x+c相交于点A(−1,0)和点B(2,3)两点.(1)求抛物线C函数表达式;(2)若点M是位于直线AB上方抛物线上的一动点,以MA、MB为相邻的两边作平行四边形MANB,当平行四边形MANB的面积最大时,求此时平行四边形MANB的面积S及点M的坐标;(3)在抛物线C上是否存在点P,P到对称轴的距离等于到直线y=17的距离?若存在,求出点4P的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过原点,与x轴相交于点E(8,0),抛物线的顶点A在第四象限,点A到x轴的距离AB=4,点P(m,0)是线段OE上一动点,连接PA,将线段PA绕点P逆时针旋转90°得到线段PC,过点C作y轴的平行线交x轴于点G,交抛物线于点D,连接BC和AD.(1)求抛物线的解析式;(2)求点C的坐标(用含m的代数式表示);(3)当以点A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标.4.如图,抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)交y轴正半轴于点C,交x轴分别于点A(−2,0)点B(8,0),连接BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上第一象限内的一点,过点P作x轴的垂线,交BC于点F,设点P的横坐标为t.①求t为何值时,四边形PFOC是平行四边形;②连接PA,当∠APF+∠ABC=90°时,求点F的坐标;x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,3),点M(m,0)为5.如图,抛物线y=−34线段OA上一动点,过点M且垂直于x轴的直线与直线AB及抛物线分别交于点P,N.(1)求抛物线的解析式,并写出此抛物线的对称轴和顶点坐标;(2)如果以点P,N,B,O为顶点的四边形为平行四边形,求m的值;6.在平面直角坐标系中,抛物线y=−x2−4x+c与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且点A的坐标为(−5,0).(1)求点C的坐标;(2)如图1,若点P是第二象限内抛物线上一动点,求点P到直线AC距离的最大值,并求出此时点P的坐标;(3)如图2,若点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,是否存在点M使以A,C,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.7.已知二次函数y=14x2−32x−4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m(0<m<8),当m为何值时,四边形PMED为平行四边形?8.综合与探究:如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c的顶点为点D,与x轴交于点A和点B,其中B的坐标为(1,0).直线l与抛物线交于B,C两点,其中点C的坐标为(−2,−3).(1)求抛物线和直线l的解析式;(2)直线l与抛物线的对称轴交于点E,P为线段BC上一动点(点P不与点B,C重合),过点P作PF∥DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为t.当t为何值时,四边形PEDF是平行四边形?(3)在(2)的条件下,设△BCF的面积为S,当t为何值时,S最大?最大值是多少?x2+3x与x轴交于O,A两点,过点A的直线y= 9.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=−34x+3与y轴交于点C,交抛物线于点D.−34(1)直接写出点A、C、D的坐标;(2)如图1,点B是直线AC上方第一象限内抛物线上的动点,连接AB和BD,求△ABD面积的最大值;(3)如图2,若点M在抛物线上,点N在x轴上,当以A、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形时,求点N的坐标.10.如图,抛物线y=ax2+bx+6经过A(−2,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C,D是抛物线上一动点,设点D的横坐标为m(1<m<4),连结AC,BC,DB,DC.(1)求抛物线的函数表达式.(2)当△BCD的面积等于△AOC的面积的3时,求m的值.4(3)当m=2时,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的的坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,抛物线y=−x2+bx+c交x轴于点A,B,交y轴于点C,点B的坐标为(3,0),点C 的坐标为(0,3),点C与点D关于抛物线的对称轴对称.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线对称轴上一点,连接BD,以PD、PB为边作平行四边形PDNB,是否存在这样的点P,使得▱PDNB是矩形?若存在,请求出tan∠BDN的值;若不存在,请说明理由;(3)点Q在y轴右侧抛物线上运动,当△ACQ的面积与△ABQ的面积相等时,请直接写出点Q的坐标.12.如图,抛物线y=−x2−bx+c与x轴交于A(−4,0),B两点,与y轴交于点C(0,−4),作直线AC.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为线段AC上的一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点D,连接OD,当四边形ADBP的面积最大时.①求证:四边形OCPD是平行四边形:①连接AD,在抛物线上是否存在Q,使∠ADP=∠DPQ,若存在求点Q的坐标;若不存在说明理由.13.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A和点B,其中点A的坐标为(−2,0),抛物线的对称轴直线x=1与抛物线交于点D,与直线BC交于点E.(1)求直线BC的解析式;(2)若点F是直线BC上方的抛物线上的一个动点,是否存在点F使三角形BFC的面积最大,若存在,求出点F的坐标和最大值;若不存在,请说明理由;(3)平行于DE的一条动直线l与直线BC相交于点P,与抛物线相交于点Q,若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求P点的坐标(直接写点的坐标).x2+bx+c经过点A(−4,0),点B在y轴上,14.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=12且OA=OB,直线AB与抛物线在第一象限交于点C(2,6),连接OC.(1)求抛物线的表达式及线段AB,AC的长;(2)若过点O的直线交线段AC于点P,将△AOC的面积分成1:2两部分,请求出点P的坐标;(3)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.15.如图,抛物线y=12x2−2x−6与x轴相交于点A、点B,与y轴相交于点C.(1)请直接写出点A,B,C的坐标;(2)若点P是抛物线BC段上的一点,当△PBC的面积最大时求出点P的坐标,并求出△PBC面积的最大值;(3)点F是抛物线上的动点,作EF∥AC交x轴于点E,是否存在点F,使得以A、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请写出所有符合条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案:1.(1)y=x2−2x−3(2)存在,满足条件的点F的坐标为(0,−3)或(1+√7,3)或(1−√7,3)2.(1)y=−x2+2x+3;(2)274M(12,154);(3)存在(32,154)或(12,154).3.(1)y=14x2−2x(2)点C坐标是C(m+4,4−m)(3)点P的坐标为(−2+2√5,0)或(−2+2√13,0)4.(1)y=−14x2+32x+4(2)①t=4;①F(6,1)5.(1)抛物线y=−34x2+94x+3;抛物线的对称轴为直线x=32,顶点坐标为(32,7516)(2)2 6.(1)(0,5)(2)点P到直线AC距离为25√28,此时P(−52,354)(3)点M的坐标为(−3,8)或(−7,−16)或(3,−16)7.发现:(−2,0),直线BC的解析式为y=12x−4;拓展:P(4,−6);探究:当m=5时,四边形PMED为平行四边形8.(1)y=x2+2x−3y=x−1(2)t=0(3)−129.(1)A(4,0)C(0,3)D(1,94)(2)8132;(3)N1(2,0)N2(6,0)N3(−√7−1,0)10.(1)y=−84x2+32x+6(2)m=3(3)M的坐标为(2,0)或(√17−1,0)或(−√17−1,0)或(6,0)11.(1)y=−x2+2x+3;(2)存在,tan∠BDN=1或12;(3)点Q坐标为(125,5125)或(4,−5).12.(1)y=−x2−5x−4(2)①见解析;①存在,Q(−3+√5,−3+√5)或Q(−4,0)13.(1)y =−x +4(2)当点F 的坐标为(2,4),三角形BFC 的面积最大,最大值为4(3)(3,1)或(2+√7,2−√7)或(2−√7,2+√7)14.(1)抛物线的表达式为y =12x 2+2x AC =6√2(2)点P 坐标为(−2,2)或(0,4)(3)(6,6)或(−2,6)或(−6,−6)15.(1)A(−2,0) B(6,0) C(0,−6)(2)S △PBC 最大=272,此时P (3,−152);(3)存在,F(4,−6)或(2+2√7,6)或(2−2√7,6)。
中考压轴题型之平行四边形的存在性
平行四边形的存在性如图,四边形ABCD为矩形,C点在x轴上,A点在y轴上,D点坐标是(0,0),B点坐标是(3,4),矩形ABCD沿直线EF折叠,点A落在BC边上的G处,E、F分别在AD、AB上,且F点的坐标是(2,4).(1)求G点坐标;(2)求直线EF解析式;(3)点N在x轴上,直线EF上是否存在点M,使以M、N、F、G 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2.如图,在平面直角坐标系xOy中,将抛物线C1:y=x2+3先向右平移1个单位,再向下平移7个单位得到抛物线C2。
C2的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧)。
(1)求抛物线C2的解析式;(2)若抛物线C2的对称轴与x轴交于点C,与抛物线C2交于点D,与抛物线C1交于点E,连结AD、DB、BE、EA,请证明四边形ADBE是菱形,并计算它的面积;(3)若点F为对称轴DE上任意一点,在抛物线C2上是否存在这样的点G,使以O、B、F、G 四点为顶点的四边形是平行四边形,如果存在,请求出点G的坐标,如果不存在,请说明理由。
3.抛物线y=ax 2+bx-3a(a 0)与x 轴交于点A (-1,0)和点B ,与y 轴交于点C (0,2),连接BC 。
(1)求该抛物线的表达式和对称轴,并写出线段BC 的中点坐标;(2)将线段BC 先向左平移2个单位长度,再向下平移m 个单位长度,使点C 的对应点C 1恰好落在该抛物线上,求此时C 1的坐标和m 的值。
(3)若点P 是该抛物线上的动点,点Q 是该抛物线对称轴上的动点,当以P,Q,B,C 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求此时点P 的坐标。
4.如图甲,抛物线y=ax 2+bx+c 与x 轴交于点A 、点B (点B 在x 轴的正半轴上),与y 轴交于点C ,其顶点为D ,已知AB=4,∠OBC=45°,tan ∠OAC=3.(1)求该抛物线的解析式.(2)连接DB ,DC ,求证:sin (∠OBD-∠OCA )=22;(3)如图乙,E 、F 分别是线段AC 、BC 上的点,以EF 所在直线为对称轴,把△CEF 作轴对称变换得△C ′EF ,点C ′恰好在x 轴上,当C ′E ⊥AC 时,①求EF 的长;②在平面直角坐标系内是否存在点P ,使得以E 、F 、C ′、P 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.C yB O A x。
中考数学函数压轴——平行四边形存在性
二次函数存在性问题一、平行四边形存在性1.如图,抛物线的顶点为C(﹣1,﹣1),且经过点A、点B和坐标原点O,点B的横坐标为﹣3.(1)求抛物线的解析式.(2)求点B的坐标及△BOC的面积.(3)若点D为抛物线上的一点,点E为对称轴上的一点,且以点A、O、D、E为顶点的四边形为平行四边形,直接写出点D的坐标.2.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A,B,点A的坐标为(﹣1,0),与y 轴交于点C(0,2),点D与点C关于x轴对称,点P是x轴正半轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线BD于点M.(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)若m=3,试证明△BQM是直角三角形;(3)已知点F(0,),试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?3.如图,在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+2分别交x轴、y轴于点A、B.点C的坐标是(﹣1,0),抛物线y=ax2+bx﹣2经过A、C两点且交y轴于点D.点P为x轴上一点,过点P作x轴的垂线交直线AB于点M,交抛物线于点Q,连结DQ,设点P的横坐标为m (m≠0).(1)求点A的坐标.(2)求抛物线的表达式.(3)当以B、D、Q,M为顶点的四边形是平行四边形时,求m的值.4.如图,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)的对称轴是直线x=1,与x轴相交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣2,0).(1)求抛物线的解析式;(2)若点F是第四象限内抛物线上一点,过点F作FD⊥x轴于点D,交直线BC于点E,当OD=4FE时,求四边形FOBE的面积;(3)在(2)的条件下,若点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点B,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形?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.5.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A,B两点(A点在B点左侧),A(﹣1,0),B (3,0),直线l与抛物线交于A,C两点,其中C点的横坐标为2.(1)求抛物线的函数解析式;(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,求线段PE长度的最大值;(3)点G是抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A,C,F,G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由.6.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴相交于点C(0,﹣3).(1)求此二次函数的解析式.(2)若抛物线的顶点为D,点E在抛物线上,且与点C关于抛物线的对称轴对称,直线AE 交对称轴于点F,试判断四边形CDEF的形状,并说明理由.(3)若点M在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以A,E,M,P为顶点且以AE为一边的平行四边形?若存在,请直接写出所有满足要求的点P的坐标;若不存在,请说明理由.。
挑战中考数学压轴题——平行四边形存在性问题
∵点D关于l的对称点为E,∴E( ,﹣ ),∴DE= ﹣ =2,
若以点D、E、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,有两种情况:
当DE为边时,则有PQ∥DE且PQ=DE=2.
∴点P的横坐标为 +2= 或 ﹣2=﹣ ,
∴点P的纵坐标为( ﹣ )2﹣ =﹣ ,
∴点P的坐标为( ,﹣ )或(﹣ ,﹣ );
当DE为对角线时,则可知P点为抛物线的顶点,即P( ,﹣ );
例2.将抛物线沿c1:y=﹣ x2+ 沿x轴翻折,得拋物线c2,如图所示.
(1)请直接写出拋物线c2的表达式.
(2)现将拋物线C1向左平移m个单位长度,平移后得到的新抛物线的顶点为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,平移后得到的新抛物线的顶点为N,与x轴交点从左到右依次为D,E.
∵PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N,OP=m,
∴P(m,0),M(m, m+1),∴PM= m+1;
(3)由题意可得:N(m,﹣ m2+ m+1),
∵MN∥BC,
∴当MN=BC时,四边形BCMN为平行四边形,
当点P在线段OC上时,MN=﹣ m2+ m,
又∵BC= ,
∴﹣ m2+ m= ,
三角形的顶点,过每个点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个交点.
四、如果已知两个定点,一般是把确定的一条线段按照边或对角线分为两种情况.
灵活运用向量和中心对称的性质,可以使得解题简便.
典型例题
例1.如图,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)
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专题23 平行四边形的存在性
破解策略
以二次函数为载体的平行四边形存在性问题是近年来中考的热点,其图形复杂,知
识覆盖面广,综台性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求高,
这类题,一般有两个类型:
(1)“三个定点、一个动点”的平行四边形存在性问题:
以A,B,C三点为顶点的平行四边形构造方法有:
①_x0001_作平行线:如图,连结AB,BC,AC,分别过点A,B,C作其对边的平行线,三条直线的交点为D,E,F.则四边形ABCD,ACBE,ABFC均为平行四边形.
②倍长中线:如图,延长边AC,AB,BC上的中线,使延长部分与中线相等,得点D,
E,F,连结DE,EF,F D.则四边形ABCD,ACBE,ABFC均为平行四边形.
(2)“两个定点、两个动点”的平行四边形存在性问题:
先确定其中一个动点的位置,转化为“三个定点、一个动点”的平行四边形存在性问
题,再构造平行四边形.
解平行四边形存在性问题,无论是以上哪种类型,若没有指定四边形顶点顺序,都需
要分类讨论.
通常这类问题的解题策略有:
(1)几何法:先分类,再画出平行四边形,然后根据平行四边形的性质来解答.
如图,若AB∥CD且AB=CD,分别过点B,C作一组平行线BE,CF,分别过点A,D作一组平行线AE,DF,则△AEB≌△DFC,从而得到线段间的关系式解决问题.
(2)代数法:先罗列四个顶点的坐标,再分类讨论列方程,然后解方程并检验.
如图.已知平行四边形ABC D.连结AC,BD交于点O.设顶点坐标为A(x A,y A).B(x B,y B),C(x C,y C),D(x D,y D).
①_x0001_用平移的性质求未知点的坐标:
②利用中点坐标公式求未知点的坐标:
有时候几何法和代数法相结合,可以使得解题又快又好.
例题讲解
例1 如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0),B(0,﹣3),P是直线AB 上的一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点M.
(1)分别求出直线AB和这条抛物线的表达式;
(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,请求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)将点A,B的坐标代入抛物线的表达式,得y=x2-2x+3.设直线AB的表达式为y=kx+b,将点A,B的坐标代入,得y=x-3.
(2)存在.
因为PM∥OB,所以当PM=OB时,四边形即为平行四边形.
根据题意设点P的坐标为(p,p-3),则点M的坐标为(p,p2-2p-3).
所以.
解得,故满足条件的点P 的横坐标为.
例2 边长为2的正方形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,D是OA边的中点,连结CD,点E 在第一象限,且DE⊥DC,DE=DC,以直线AB为对称轴的抛物线过C,E两点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)M为直线上一动点,N为抛物线上一动点,问:是否存在点M,N,使得以点M,N,D,E为顶点的四边形是平形四边形?若存在,请求出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
解(1)如图1,过点E作EG⊥x轴于点G.
易证△ODC≌△GED(AAS),所以.
所以点E的坐标为(3,1).
而直线AB为抛物线的对称轴,直线AB的表达式为x=2,
所以可设抛物线的表达式为y=a(x-2)2+k,
将C,E 两点的坐标代入表达式,得解得
所以抛物线的表达式为
(2)存在.
由题意可设点M的坐标为(2,m),N 的坐标为.
以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形有以下可能:
①当DE为平行四边形的边时,(i)如图2,若DE∥MN,MD∥NE,
由平移的性质可得
解得
此时点M的坐标为(2,1),N的坐标为(4,2).
(ii)如图3,若DE∥MN,ME∥N D.
由平移的性质可得
解得
此时点M的坐标为(2,3),N的坐标为(0,2).
②当DE为平行四边形的对角线时,如图4.
由平行四边形对角线互相平分性质可得
解得
此时点M的坐标为,N的坐标为
例3 如图,抛物线的顶点为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)求抛物线的表达式;
(2)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,C,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.
解(1)将点C,D的坐标代入抛物线的表达式,得
(2)存在.
令
所以点A的坐标为(-3,0),B的坐标为(1,0).
由点F 在抛物线上可设点F 的坐标为.
方法一:①如图1、图2,当AC 为平行四边形的边是,
图1图2
过点F 作FP 垂直于抛物线的对称轴,垂足为P .
易证△PEF ≌△OC A .
所以PF =AO =3,
从而点F 的坐标为(2,5)或(-4,5).
②如图3,当AC 为平行四边形的对角线时,
过点F 作FP ⊥y 轴于点P .令抛物线的对称轴交x 轴于点Q , 易证△PCF ≌△QE A .
所以PF =AQ =2,从而点F 的坐标为(-2,-3),此时点F 与点C 纵坐标相同,所以点E 在x 轴上.
图3
方法二:①如图3,当AC ,EF 为平行四边形的对角线时, 可得
又因为点E 在抛物线的对称轴上,
所以m =-2,
则点F 的坐标为(-2,-3).
②如图1,当AE ,CF 为平行四边形的对角线时, 可得
又因为点E 在抛物线的对称轴上,
所以m =-4,。