【教学设计】八下数学专题复习--以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题
八年级(下)数学 同步讲义 四边形的存在性
四边形的存在性内容分析本节包含两部分,平行四边形的存在性及梯形的存在性,常见题型是存在菱形和正方形,根据题目中的条件及特殊的平行四边形的性质构造等量关系,求出相应的点的坐标;常见的梯形的问题中,经常需要添加辅助线,考察学生的分类讨论思想及逻辑思维能力.知识结构模块一平行四边形的存在性知识精讲平行四边形的问题是近几年来考试的热点,考察学生的分类讨论的思想.常见的题型是在平面直角坐标系中已知三点和第四点构成平行四边形,求第四点;或者已知两点,另外两点在某函数图像上,四点构成平行四边形;利用两点间的距离公式和平移的思想,结合题目中的条件构造等量关系进行求解即可.在几何中,平行四边形的判定方法有如下几条:①两组对边互相平行;②两组对边分别相等;③一组对边平行且相等;④对角线互相平分;⑤两组对角相等。
在压轴题中,往往与函数(坐标轴)结合在一起,运用到④⑤的情况较少,更多的是从边的平行、相等角度来得到平行四边形.- 2 -ABCM 1M 2M 31、 知识内容:已知三点后,其实已经固定了一个三角形(平行四边形的一半),如图ABC .第四个点M 则有3种取法,过3个顶点作对边的平行线且取相等长度即可(如图中3个M 点).2、 解题思路:(1) 根据题目条件,求出已知3个点的坐标; (2) 用一点及其对边两点的关系,求出一个可能点; (3) 更换顶点,求出所有可能的点;(4) 根据题目实际情况,验证所有可能点是否满足要求并作答.【例1】 如图所示,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,AD =24 cm ,BC =26 cm ,动点P 从点A 出发沿AD 方向向点D 以1cm /s 的速度运动,动点Q 从点C 开始沿着CB 方向向点B 以3cm /s 的速度运动.点P 、Q 分别从点A 和点C 同时出发,当其中一点到达端点时,另一点随之停止运动.(1)经过多长时间,四边形PQCD 是平行四边形; (2)经过多长时间,四边形PQBA 是矩形.例题解析思路剖析【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B (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.【例3】 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.ABOxyAB Oxy【例4】如图,已知直线l1经过点A(-5,-6)且与直线l2:362y x=-+平行,直线l 2与x轴、y轴分别交于点B、C.(1)求直线l1的表达式及其与x轴的交点D的坐标;(2)判断四边形ABCD是什么四边形.并证明你的结论;(3)若点E是直线AB上一点,平面内存在一点F,使得四边形CBEF是正方形,求点E的坐标,请直接写出答案.【例5】直线364y x=-+与坐标轴分别交与点A、B两点,点P、Q同时从O点出发,同时到达A点,运动停止.点Q沿线段OA运动,速度为每秒1个单位长度,点P沿O B A→→运动.(1)直接写出A、B两点的坐标;(2)设点Q的运动时间为t秒,△OPQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式.(3)当485S=时,求出点P的坐标,并直接写出以点O、P、Q为顶点的平行四边形的第四个顶点M的坐标.xOy- 4 -【例6】 已知:如图,四边形ABCD 是菱形,∠B 是锐角,AF ⊥BC 于点F , CH ⊥AD 于点H , 在AB 边上取点E ,使得AE =AH ,在CD 边上取点G ,使得CG =CF .联结EF 、FG 、GH 、HE .(1)求证:四边形EFGH 是矩形;(2)当∠B 为多少度时,四边形EFGH 是正方形.并证明.【例7】 如图所示,平面直角坐标系中,O 是坐标原点,正比例函数y =kx (x 为自变量)的图像与双曲线2y x=-交于点A ,且点A 的横坐标为2-.(1)求k 的值;(2)将直线y =kx (x 为自变量)向上平移4个单位得到直线BC ,直线BC 分别交x 轴、y 轴于B 、C ,如点D 在直线BC 上,在平面直角坐标系中求一点,使以O 、B 、D 、P 为顶点的四边形是菱形.ABC OxyABCDEFGH- 6 -【例8】 在直角△ABC 中,∠C =90°,∠A =30°,AB =4,将一个30°角的顶点P 放在AB边上滑动,保持30°角的一边平行于BC ,且交边AC 于点E ,30°的另一边交射线BC 于点D ,连ED .(1)如图,当四边形PBDE 为等腰梯形时,求AP 长;(2)四边形PBDE 有可能为平行四边形吗.若可能,求出PBDE 为平行四边形时,AP 的长,若不可能,说明理由;(3)若点D 在BC 边上(不与B 、C 重合),试写出线段AP 的取值范围.ABCDE P梯形的分类讨论题多见于各类压轴题中,由于这类题目都与图形的运动有关,需要学生有一定的想象力、分析力和运算力.梯形的主要特征是两底平行,特殊梯形又可分为等腰梯形和直角梯形两大类.常见题型为在直角坐标平面内已知三点求第四点,抓住梯形两底平行的特征,对应的一次函数的解析式的k 相等而b 不相等.若是等腰梯形,常需添设辅助线,过上底的两个顶点作下底的垂线,构造两个全等的直角三角形.若是直角梯形,则需连接对角线或过上底的一顶点作下底的高构造直角三角形.【例9】 在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AD =12cm ,DC =8cm ,且∠C =60°,动点P 以1cm/s的速度从点A 出发,沿AD 方向向点D 移动,同时,动点Q 以2cm /s 的速度从点C 出发,沿C 出发,沿CB 方向向点B 移动,连接PQ ,(1)得四边形ABQP 和四边形PQCD .若设移动的时间为t 秒(0<t <7),四边形PQCD 的面积为ycm ²,求y 与t 的函数关系式;(2)当t 为何值时,四边形QPCD 是等腰梯形.说明理由; (3)当t 为何值时,四边形PQCD 是直角梯形.模块二 梯形的存在性知识精讲例题解析QPBCDA- 8 -【例10】 如图,一次函数33y x b =+的图像与x 轴相交于点A (53,0)、与y 轴相交于点B . (1)求点B 的坐标及∠ABO 的度数;(2)如果点C 的坐标为(0,3),四边形ABCD 是直角梯形,求点D 的坐标【例11】 如图,在平行四边形ABCD 中,O 为对角线的交点,点G 为BC 的中点,点E 为线段BC 延长线上的一点,且CE =12BC ,过点E 作EF //CA ,交CD 于点F ,联结OF .(1)求证:OF //BC ;(2)如果四边形OBEF 是等腰梯形,判断四边形ABCD 的形状,并给出证明.【例12】 如图,在平面直角坐标系中,直线l 1经过O 、A (1,2)两点,将直线l 1向下平移6AB C OxyABCDEFGO个单位得到直线l 2,交x 轴于点C ,B 是直线l 2上一点,且四边形ABCO 是平行四边形.(1)求直线l 2的表达式及点B 的坐标;(2)若D 是平面直角坐标系内的一点,且以O 、A 、C 、D 四个点为顶点的四边形是等腰梯形,求点D 的坐标.【例13】 已知一次函数142y x =-+的图像与x 轴、y 轴分别相交于点A 、B ,梯形AOBC 的边AC =5.(1) 求点C 的坐标;(2) 如果点A 、C 在一次函数y =kx +b (k 、b 为常数,且k <0)的图像上,求这个一次 函数的解析式【例14】 如图1,在平面直角坐标系中,已知点A (0,2),点P 是x 轴上一动点,以线段APAOC xy为一边,在其一侧作等边三角形APQ.当点P运动到原点O处时,记Q的位置为B.(1)求点B的坐标;(2)当点P在x轴上运动(P不与O重合)时,求证:∠ABQ=90°;(3)是否存在点P,使得以A、O、Q、B为顶点的四边形是梯形.若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.ABOPQ xyABO xy图1备用图- 10 -【例15】 在直角平面内,O 为原点,点A 的坐标为(1,0),点C 的坐标为(0,4),直线CM ∥x 轴(如图所示).点B 与点A 关于原点对称,直线y =x +b (b 为常数)经过点B ,且与直线CM 相交于点D ,连接OD . (1)求b 的值和点D 的坐标;(2)设点P 在x 轴的正半轴上,若△POD 是等腰三角形,求点P 的坐标;(3)若动点P 在x 轴的正半轴上,以每秒2个单位长的速度向右运动;动点Q 在射线CM 上,且以每秒1个单位长的速度向右运动,若P 、Q 分别由O 点、C 点同时出发,问几秒后,以P 、Q 、O 、D 为顶点的四边形可以成为平行四边形;以P 、Q 、O 、D 为顶点的四边形是否可以成为等腰梯形.写出理由.1AO4CxMy- 12 -【习题1】 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.【习题2】 如图,在平面直角坐标系中,直线162y x =-+与y 轴交于点A ,与直线12y x =相交于点B ,点C 是线段OB 上的点,且△AOC 的面积为12. (1)求直线AC 的表达式;(2)设点P 为直线AC 上的一点,在平面内是否存在点Q ,使四边形OAPQ 为菱形, 若存在,求点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.随堂检测ABCOxy ABO xy【习题3】 如图,已知在梯形ABCD 中,AD//BC ,∠B =90°,AD =24cm ,AB =8cm ,BC =26cm ,动点P 从A 点开始沿AD 边以1cm /s 的速度向D 运动,动点Q 从C 点开始沿CB 边以3 cm /s 的速度向B 运动,P 、Q 分别从A 、C 同时出发,当其中一点到端点时,另一点也随之停止运动.设运动时间为t 秒,当t 为何值时,线段PQ =CD .【作业1】 如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图像与反比例函数的图像相交于A 、B两点,点A 的坐标为(2,3),点B 的横坐标为6. (1)求反比例函数与一次函数的解析式;(2)如果点C 、D 分别在x 轴、y 轴上,四边形ABCD 是平行四边形,求直线CD 的表达式.课后作业ABCDQPAB CDABOxy【作业2】已知一条直线y=kx+b在y轴上的截距为2,它与x轴、y轴的交点分别为A、B,且△ABO的面积为4.(1)求点A的坐标;(2)若k<0,在直角坐标平面内有一点D,使四边形ABOD是一个梯形,且AD∥BO,其面积又等于20,试求点D的坐标.【作业3】定义[p,q]为一次函数y=px+q的特征数.(1)若特征数为[3,k-1]的一次函数为正比例函数,求k的值;(2)一次函数y=kx+b的图像与x轴交于点A(3-,0),与y轴交于点B,且与正比例函数43y x=的图像的交点为C (m,4).求过A、B两点的一次函数的特征数;(3)在(2)的条件下,若点D与A、O、C构成的四边形为平行四边形,直接..写出所有符合条件的点D的坐标.A BCO x y- 14 -【作业4】 如图所示,直线y =-2x +12,分别与x 轴、y 轴交于点A 、B ,点C 是线段AB 的中点,点D 在线段OC 上,点D 的纵坐标是4. (1) 求点C 的坐标和直线AD 的解析式;(2) P 是直线AD 上的点,请你找出一点Q ,使得以O 、A 、P 、Q 这四个点为顶点的 四边形是菱形,写出所有满足条件的Q 的坐标.BA Cyx。
(完整)一次函数特殊平行四边形存在性
特殊平行四边形存在性➢课前预习1.一般情况下我们如何处理存在性问题?(1)研究背景图形坐标系背景下研究____________、____________;几何图形研究____________、____________、____________.(2)根据不变特征,确定分类标准研究定点,动点,定线段,确定分类标准不变特征举例:①等腰三角形(两定一动)以定线段作为_________或者___________来分类,利用_______________确定点的位置.②等腰直角三角形(两定一动)以________________来分类,然后借助_________或者___________确定点的位置.(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.用铅笔做讲义第1,2题,并将计算、演草保留在讲义上,先看知识点睛,再做题,思路受阻时(某个点做了2~3分钟)重复上述动作,若仍无法解决,课堂重点听.➢知识点睛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.特殊平行四边形存在性问题不变特征举例:①菱形存在性问题(两定两动)转化为等腰三角形存在性问题;以定线段作为底边或者腰确定分类标准,利用两圆一线确定一动点的位置,然后通过平移确定另一动点坐标.②正方形存在性问题(两定两动)转化为等腰直角三角形存在性问题;根据直角顶点确定分类标准,利用两腰相等或者45°角确定一动点的位置,然后通过平移确定另一动点坐标.➢ 精讲精练1. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线l :24y x =-与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B .(1)求点A ,B 的坐标.(2)若P 是直线2x =-上的一动点,则在坐标平面内是否存在点Q ,使得以A ,B ,P ,Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点Q 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,直角梯形OABC 的顶点A 在y 轴正半轴上,顶点C的坐标为(18-,0),A B∥O C,∠OCB=45°,且BC=.(1)求点B的坐标.(2)直线BE与线段OA交于点E,且OE=6.若P是直线BE上的一动点,则在坐标平面内是否存在点Q,使得以O,E,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,在平面直角坐标系xOy中,□ABCD的顶点A,B的坐标分别为A(0,3),B(顶点C在x轴正半轴上,顶点D在第一象限,且AD=象限内是否存在点F,使得以A,C,F,M为顶点的四边形是正方形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,在平面直角坐标系中,已知点A,B,C的坐标分别为A(9 ,0),B(16,0),C(0,12),D是线段BC上的一动点(不与点B,C重合),过点D作直线DE⊥OB,垂足为点E.若M为坐标平面内一点,则在直线DE上是否存在点N,使得以C,B,M,N为顶点的四边形是正方形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.(完整)一次函数特殊平行四边形存在性【参考答案】➢课前预习1.(1)坐标、表达式;边、角、形(2)①腰底两圆一线②直角顶点两腰相等 45°角(完整)一次函数特殊平行四边形存在性➢精讲精练1.(1)A(2,0),B(0,-4)(2)存在,点Q的坐标为(0,4),(-4,—2),(—4,—6)或(4,7-)22.(1)B(—6,12)(2)存在,点Q的坐标为(6,6),(-,(-或(3-,3)3.存在,点F的坐标为(3,3,(3或(4.存在,点N的坐标为(12,28),(4,16-),(14,14)或(2,2-)。
一次函数中四边形存在性问题 2022-2023学年八年级数学下学期期末复习专练(人教版)(解析版)
一次函数中的四边形存在性问题【题型1 平行四边形的存在性问题】1.(2023•襄阳模拟)如图,直线l 1:y =−34x +b 分别与x 轴、y 轴交于A 、B 两点,与直线l 2:y =kx ﹣6交于点C (2,32). (1)点A 坐标为( , ),B 为( , )(2)在线段BC 上有一点E ,过点E 作y 轴的平行线交直线l 2于点F ,设点E 的横坐标为m ,若四边形OBEF 是平行四边形时,求出此时m 的值.【分析】(1)先将点C 坐标代入直线l 1中,求出直线l 1的解析式,令x =0和y =0,即可得出结论;(2)先求出直线l 2的解析式,表示出点E ,F 的坐标,在判断出OB =EF ,建立方程求解,即可得出结论;【解答】解:∵点C(2,32)在直线l1:y=−34x+b上,∴−34×2+b=32,∴直线l1的解析式为y=−34x+3,令x=0,∴y=3,∴B(0,3),令y=0,∴−34x+3=0,∴x=4,∴A(4,0),故答案为:4,0,0,3;(2)∵点C(2,32)在直线l2:y=kx﹣6上,∴2k﹣6=32,∴k=154,∴直线l2的解析式为y=154x﹣6,∵EF∥y轴,点E的横坐标为m,∴点F的横坐标为m,∵点E l1上,∴E(m,−34m+3),∵点F在直线l2:y=154x﹣6上,∴F(m,154m﹣6),∵四边形OBEF是平行四边形,且BO∥EF,∴OB=EF,EF=−34m+3﹣(154m﹣6)=3,∴m=4 3;【点评】此题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,平行四边形的性质,三角形的面积公式,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.2.(2022春•涟水县校级月考)如图,平行四边形ABCD 在直角坐标系中,点B 、点C 都在x 轴上,其中OA =8,OB =6,AD =12,E 是线段OD 的中点.(1)直接写出点C ,D 的坐标;(2)求直线AE 的关系式;(3)平面内是否存在一点F ,使以A 、D 、E 、F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据平行四边形的性质得AD =BC =12,AD ∥BC ,根据题意可得OC =6,点A 的坐标为(0,8),点D 的坐标为(12,8),即可得点C 的坐标为(6,0);(2)根据E 是线段OD 的中点得E (6,4),设直线AE 的关系式为:y =kx +b ,根据直线AE 经过点A ,点E ,即可得{b =86x +b =4,进行计算即可得; (3)分情况讨论:①当EF 为平行四边形的边时,根据对边相等即可得;②当EF 为平行四边形的对角线时,根据对角线互相平分即可得.BC【解答】解:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD =BC =12,AD ∥BC ,∵点B 、C 都在x 轴上,点A 在y 轴上,OA =8,OB =6,∴OC =BC ﹣OB =12﹣6=6,点A 的坐标为(0,8),点D 的坐标为(12,8),∴点C 的坐标为(6,0);(2)∵E 是线段OD 的中点,∴E (6,4),设直线AE 的关系式为:y =kx +b ,∵直线AE 经过点A ,点E ,∴{b =86x +b =4, 解得{b =8k =−23, ∴直线AE 的关系式:y =−23x +8;(3)存在,F坐标为(﹣6,4)或(18,4)或(6,12),①如图所示,当EF为平行四边形的边时,EF=AD=12,∴点F的坐标为:(﹣6,4)或(18,4),②如图所示,当EF为平行四边形的对角线时,则DG=AG=6,FG=GE=4,即点F的坐标为:(6,12),综上,点F的坐标为:(﹣6,4)或(18,4)或(6,12).【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质,一次函数的性质,解题的关键是掌握并灵活运用这些知识点.3.(2022春•昌江县期末)如图,直线y=﹣x+4分别交x轴、y轴于A、B两点,直线BC与x轴交于点C (﹣2,0),P是线段AB上的一个动点(点P与A、B不重合).(1)求直线BC所对应的函数表达式;(2)设动点P的横坐标为t,△POA的面积为S.①求出S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;②在线段BC上存在点Q,使得四边形COPQ是平行四边形,求此时点Q的坐标.【分析】(1)根据直线y =﹣x +4分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点,直线BC 与x 轴交于点C (﹣2,0),可以得到点B 的坐标,从而可以得到直线BC 的函数表达式;(2)①根据题意,可以用含t 的代数式表示出点P 的坐标,从而可以得到S 与t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围;②根据题意和平行四边形的性质,可以用含t 的代数式表示出点Q 的坐标,再根据OC =PQ ,即可得到点Q 的坐标.【解答】解:(1)∵直线y =﹣x +4分别交x 轴、y 轴于A 、B 两点,∴点A 的坐标为(4,0),点B 的坐标为(0,4),设直线BC 所对应的函数表达式为y =kx +b ,{b =4−2k +b =0, 解得,{k =2b =4, 即直线BC 所对应的函数表达式是y =2x +4;(2)①∵点O (0,0),点A (4,0),∴OA =4,∵动点P 的横坐标为t ,△POA 的面积为S ,P 是线段AB 上的一个动点(点P 与A 、B 不重合), ∴动点P 的纵坐标为﹣t +4,∴S =4×(−t+4)2=−2t +8, 即S 与t 的函数关系式是S =﹣2t +8(0<t <4);②过点P 作PQ ∥x 轴,交BC 于点Q ,∵点P 的坐标为(t ,﹣t +4),∴点Q 的纵坐标为﹣t +4,∵点Q 在直线y =2x +4上,∴﹣t +4=2x +4,得x =﹣0.5t ,∵四边形COPQ是平行四边形,OC=2,∴OC=PQ,∴2=t﹣(﹣0.5t),解得,t=4 3,∴点Q的坐标为(−23,83).【点评】本题是一道一次函数综合题,主要考查一次函数的性质、平行四边形的性质、待定系数法求一次函数解析式,三角形的面积,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.4.(2023春•鲤城区校级期中)如图1,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC的顶点A的坐标为(4,0),直线y=−14x+3经过顶点B,与y轴交于顶点C,AB∥OC.(1)求顶点B的坐标;(2)如图2,直线l经过点C,与直线AB交于点M,点O'与点O关于直线l对称,连接CO′并延长交直线AB于第一象限的点D,当CD=5时,求直线l的解析式;(3)在(2)条件下,点P在直线l上运动,点Q在直线OD上运动,当四边形PBCQ是平行四边形时,求点P的坐标.【分析】(1)根据AB∥OC,可得点B的横坐标为4,再代入y=−14x+3,即可求解;(2)过C点作CN⊥AB于N,可得到∠DCM=∠DMC,从而得到CD=MD=5,再求出OC=3,DN=3,从而得到NM=5﹣3=2,继而得到AM=1,可得到点M(4,1),即可求解;(3)连接OD,先求出D点坐标为(4,6),可得直线OD解析式为y=32x,设P点坐标为(a,−12a+3),Q点坐标为(b,32b),然后根据平行四边形对角线互相平分,即可求解.【解答】解:(1)∵A(4,0),AB∥OC,∴点B的横坐标为4,把x=4代入y=−14x+3中,得y=2,∴B(4,2);(2)如图,过C点作CN⊥AB于N,∵AB∥OC,∴∠OCM=∠DMC,∵点O'为点O关于直线l的对称点,∴∠DCM=∠OCM,∴∠DCM=∠DMC,∴CD=MD=5,∵y=−14x+3,当x=0时,y=3,∴点C(0,3),∴OC=3,∵CN=OA=4,∴DN=√CD2−CN2=√52−42=3,∴NM=5﹣3=2,∴AM=AN﹣NM=3﹣2=1,∴M(4,1),设直线l解析式y=kx+b把C(0,3),M(4,1)代入得:{3=b 1=4k +b, 解得:{k =−12b =3,∴直线l 的解析式为:y =−12x +3;(3)如图,连接OD ,∵AD =AM +MD =1+5=6,AD ∥OC ,A 点坐标为(4,0),∴D 点坐标为(4,6),设OD 直线解析式为y =kx ,将(4,6)代入可得4k =6,解得k =32,∴直线OD 解析式为y =32x ,∵点P 在直线l 上运动,点Q 在直线OD 上运动,∴设P 点坐标为(a ,−12a +3),Q 点坐标为(b ,32b),∵四边形PBCQ 是平行四边形,∴平行四边形对角线互相平分,{4+b 2=a+022+32b 2=−12a+3+32, 解得:{a =5b =1, 当a =5时,−12a +3=−12×5+3=12,∴P 点坐标为(5,12).【点评】本题主要考查了一次函数与四边形的综合题,熟练掌握一次函数的图象和性质,平行四边形的性质是解题的关键.【题型2 矩形的存在性问题】1.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l与直线y=2x平行,且直线l与x、y轴分别交于点A(﹣1,0)、点B,点C(1,a)在直线l上.(1)求直线l的表达式以及点C的坐标;(2)点P在y轴正半轴上,点Q是坐标平面内一点,如果四边形P AQC为矩形,求点P、Q的坐标.【分析】(1)根据题意设直线l的解析式为y=2x+b,代入A(﹣1,0)求得b,即可求得直线l的解析式,然后代入C(1,a),就可求得a的值;(2)先证得Q在y轴上,根据勾股定理求得AB,然后根据矩形的性质即可求得P、Q的坐标.【解答】解:(1)∵直线l与直线y=2x平行,∴直线l的斜率为2,设直线l的解析式为y=2x+b,∵直线l经过A(﹣1,0),∴2×(﹣1)+b=0,解得b=2,∴直线l的表达式为y=2x+2,∵点C(1,a)在直线l上,∴a=2×1+2=4;(2)∵y=2x+2,∴B(0,2),∵A(﹣1,0),C(1,4),∴AB=BC,∵四边形P AQC为矩形,点P在y轴正半轴上,∴Q点在y轴负半轴上,∵A(﹣1,0),∴AB=√12+22=√5,∴PB=QB=√5,∴P(0,2+√5),Q(0,2−√5).【点评】本题考查了两条直线相交或平行问题,待定系数法求一次函数的解析式,矩形的性质,熟练掌握矩形的对角线相等且互相平分是解题的关键.2.(2023•阜阳三模)如图,四边形OABC是矩形,点A、C分别在x轴、y轴上,△ODE是△OCB绕点O 顺时针旋转90°得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,点B的坐标为(﹣2,4).(1)求直线BD的表达式;(2)求△DEH的面积;(3)点M在x轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?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)根据矩形的性质和旋转的性质可得点D坐标,再利用待定系数法求直线BD的表达式即可;(2)先利用待定系数法求出直线OE 的解析式,再联立{y =12x y =−23x +83,求出点H 坐标,再根据△DEH 的面积=12DE ⋅HG 求解即可;(3)先求出点F 坐标,以点D 、F 、M 、N 为顶点的四边形是矩形,分情况讨论:①当FD 是矩形的对角线时,②当FD 为矩形的边时,分别求出点M 的坐标,根据平移的性质即可确定点N 坐标.【解答】解:(1)在矩形ABCO 中,∠OCB =90°,∵点B 坐标为(﹣2,4),∴OC =4,BC =2,根据旋转的性质可得,OD =OC =4,DE =BC =2,∠ODE =∠OCB =90°,∴点D 坐标为(4,0),点E 坐标为(4,2),设直线BD 的解析式为y =kx +b (k ≠0,k ,b 为常数),代入点B (﹣2,4),点D (4,0),得{−2k +b =44k +b =0, 解得{k =−23b =83, ∴直线BD 的解析式为y =−23x +83;(2)过点H 作HG ⊥DE 于点G ,如图所示:设直线OE 的解析式为y =mx (m ≠0,m 为常数),代入点E (4,2),得4m =2,解得m =12, ∴直线OE 的解析式为y =12x ,联立{y =12x y =−23x +83,解得{x =167y =87, ∴点H 坐标为(167,87), ∴HG =4−167=127, ∵DE =2,∴△DEH 的面积=12DE ⋅HG =12×2×127=127; (3)存在点N ,点N 坐标为(4,83)或(209,−83),理由如下: 当x =0时,y =−23x +83=83,∴点F 坐标为(0,83), 以点D 、F 、M 、N 为顶点的四边形是矩形,分情况讨论:①当FD 是矩形的对角线时,如图所示:此时M 点与点O 重合,∴N 点坐标为(4,83); ②当FD 为矩形的边时,如图所示:设OM =m ,在Rt △OMF 中,根据勾股定理,得MF 2=m 2+(83)2,∵DF 2=42+(83)2,MF =4+m , 在Rt △MDF 中,根据勾股定理,得MF 2+DF 2=DM 2,∴m 2+(83)2+42+(83)2=(m +4)2,解得m =169, ∴点M 坐标为(−169,0), 根据平移的性质,可得点N 坐标为(209,−83), 综上所述,点N 坐标为(4,83)或(209,−83). 【点评】本题考查了一次函数的综合题,涉及待定系数法求解析式,旋转的性质,矩形的性质,三角形的面积,存在性问题等,本题综合性较强,难度较大.3.(2020春•香坊区校级月考)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC 的顶点A 、C 分别落在x 轴、y 轴正半轴上,点E 在边OA 上,点F 在边OC 上,且AE =EF ,已知B (6,8),F (0,2√3 ).(1)求点E 的坐标;(2)点E 关于点A 的对称点为点D ,点P 从C 点出发,以每秒1个单位的速度沿射线CB 运动,设P 点的运动时间为t 秒,△PBD 的面积为S ,用含t 的代数式表示S ;(3)在(2)的条件下,点M 为平面内一点,点P 在线段BC 上运动时,作∠PDO 的平分线交y 轴于点N ,t 为何值时,四边形DPNM 为矩形?并求此时点M 的坐标.【分析】(1)先确定出点A 的坐标,进而得出OA ,最后在Rt △OEF 中,利用勾股定理求出OE 即可得出点E 的坐标;(2)分两种情况,用三角形的面积公式即可解决问题;(3)先利用对称求出点D 的坐标,进而得出OD ,由角平分线的性质定理得出DP =OD 求出点P 的坐标,进而求出直线PD ,MD 的解析式,再利用勾股定理求出点N 的坐标,进而得出直线MN 的解析式,联立直线DM和MN的解析式即可得结论.【解答】解:(1)在矩形OABC中,BC∥OA,B(6,8),∴A(6,0),∴OA=6,设OE=a,∴EF=AE=OA﹣OE=6﹣a,∵F(0,2√3),∴OF=2√3,在Rt△AEF中,根据勾股定理得,OE2+OF2=EF2,∴a2+12=(6﹣a)2,∴a=2,∴E(2,0);(2)由(1)知,E(2,0),∴AE=4,∵点D是点E关于点A的对称点,∴D(10,0),∵BC∥OA,B(6,8),OC=AB=8,∴P(t,8),PB=|t﹣6|①当点P在边BC上时,如图1,∴0≤t<6,∴PB=6﹣t,∴S=S△PBD=12PB•OC=12×(6﹣t)×8=﹣4t+24,②当点P在CB的延长时,如图2,∴t>6,∴PB=t﹣6,∴S=S△PBD=12PB•OC=12×(t﹣6)×8=4t﹣24,即:S={−4t+24(0<t<6) 4t−24(t>6),(3)如图3,由(2)知,D(10,0),∴OD =10,∵四边形DPNM 是矩形,∴∠DPN =90°=∠DON ,∴NP ⊥DP ,NO ⊥OD ,∵DN 是∠PDO 的平分线,∴NO =NP ,在Rt △NDO 和Rt △NDP 中,{DN =DN NO =NP, ∴Rt △NDO 和Rt △NDP (HL ),∴DP =OD =10,∵P (t ,8),D (10,0),∴DP 2=(t ﹣10)2+64=100,∴t =16(由于点P 在线段BC 上,所以舍去)或t =4,∴P (4,8),∵D (10,0),∴DP 的解析式为y =−43x +403,∵DM ⊥DP ,∴直线DM 的解析式为y =34x 152①,设N (0,n ),∴ON =n ,∴PN =n ,CN =OC ﹣ON =8﹣n ,∵P (4,8),∴CP =4,在Rt △CNP 中,根据勾股定理得,CN 2+CP 2=PN 2,∴(8﹣n )2+16=n 2,∴n =5,∴N (0,5),∵PD ∥NM ,∴直线NM 的解析式为y =−43x +5②,联立①②解得,x=6,y=﹣3,∴M(6,﹣3).【点评】此题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,角平分线的性质定理,待定系数法,勾股定理,解(1)的关键是利用勾股定理求出OE,解(2)的关键是分两种情况讨论计算,解(3)的关键是求出点P的坐标.【题型3 菱形的存在性问题】1.(2023春•江阴市期中)将矩形OABC如图所示放置在第一象限,点B的坐标为(3,4),一次函数y=−23x+b的图象与边OC、AB分别交于点D、E,并且满足OD=BE,点M是线段DE上的一个动点.(1)填空:b=;(2)设点N是x轴上方平面内的一点,以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形,求点M的坐标.【分析】(1)分别表示出D和E点的坐标,根据OD=BE列出等式即可求出b的值;(2)分当OD为菱形一边时和当OD为菱形一条对角线时两种情况,根据菱形邻边相等或对角线的对称性等特点找到等量列出等式即可求出M点坐标.【解答】解:(1)∵点B的坐标为(3,4),矩形OABC放置在第一象限,∴A(3,0),C(0,4),D(0,b),E(3,b﹣2),∵OD=BE,∴b=4﹣(b﹣2),∴b=3;(2)①当OD 为菱形一边时,OD =OM ,如图所示:设M(m ,3−23m), ∴m 2+(3−23m)2=32,解得,m =3613<3或m =0(不合题意,舍去),∴M(3613,1513);②当OD 为菱形一条对角线时,过OD 中点P 作PM ⊥OD 交直线CE 于点M ,∴点M 的纵坐标为32, ∴32=−23c +3, ∴c =94<3,∴点M(94,32),综上,符合条件的点M 有两个,其坐标分别为(94,32)或(3613,1513).【点评】本题属于一次函数综合题,考查了一次函数基本性质以及菱形的基本性质等知识,熟练掌握好一次函数的基本性质以及平面直角坐标系中点的综合变化,并能将菱形特点与平面直角坐标系坐标变化相互结合,灵活运用是解决本题的关键.2.(2023•赫山区校级一模)如图,在平面直角坐标系中,直线y =12x +3分别与x 轴、y 轴交于点B ,C ,且与直线y =−12x 交于A .(1)分别求出A ,B ,C 的坐标;(2)若D 是线段OA 上的点,且△COD 的面积为3,求直线CD 的函数解析式;(3)在(2)的条件下,设P 是射线CD 上的点,在平面内是否存在点Q ,使以O ,C ,P ,Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由函数图象上点的坐标特征直接求解即可;(2)求出D 点坐标,再由待定系数法求解即可;(3)设P (t ,t +3),Q (x ,y ),根据对角线的情况,再分三种情况讨论即可.【解答】解:(1)令x =0,y =3,∴C (0,3),令y =0,x =﹣6,∴B (﹣6,0),联立方程组{y =12x +3y =−12x , 解得{x =−3y =32, ∴A (﹣3,32); (2)由 S △COD =12OC ⋅ℎOC =12×3ℎOC =3,∴h OC =2,∴当x =﹣2时,y =1,∴D (﹣2,1),设直线CD 的函数解析式为y =kx +b (k ≠0),∴{b =3−2k +b =1, 解得{k =1b =3, ∴直线CD 的函数解析式为y =x +3;(3)存在点Q ,使以O ,C ,P ,Q 为顶点的四边形是菱形,理由如下:设P (t ,t +3),Q (x ,y ),①当PQ 为菱形对角线时,OP =PC ,∴{t +x =0t +3+y =3t 2+(t +3)2=t 2+t 2,解得{ t =−32x =32y =32, ∴Q (32,32); ②当PO 为菱形对角线时,CO =PC ,∴{t =xt +3=y +39=t 2+t 2,解得{ t =32√2x =32√2y =32√2(舍){ t =−32√2x =−32√2y =−32√2, ∴Q (−32√2,−32√2);③当PC 为菱形对角线时,OP =OC ,∴{t =xt +6=y t 2+(t +3)2=9,解得{t =0x =0y =6(舍)或{t =−3x =−3y =3,∴Q (﹣3,3);综上所述:满足条件的点Q 的坐标是(32,32)或(−32√2,−32√2)或(﹣3,3). 【点评】本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,菱形的判定及性质,分类讨论是解题的关键.3.(2023春•新吴区期中)如图矩形OABC 的顶点A 、C 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,点B 的坐标为(5,7),一次函数y =−13x +5的图象与边OC 、AB 分别交于D 、E 两点,点M 是线段DE 上的一个动点.(1)则BE 的长为 ;(2)连接OM ,若△ODM 的面积为152,求点M 的坐标;(3)在(2)的条件下,设点P 是x 轴上一动点,点Q 是平面内的一点,以O 、M 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形,直接写出点Q 的坐标.【分析】(1)把点E 的横坐标代入一次函数解析式求出纵坐标得到AE 的长度,进而得到BE =AB ﹣AE 的长度;(2)根据△ODM 的面积为152列方程求解即可;(3)画出菱形,找到点Q 的位置,根据菱形的性质分情况分别计算即可.【解答】解:(1)∵四边形OABC 是矩形,∴AB ⊥x 轴,∵B (5,7),AB =7,∴E 点的横坐标为5,∵一次函数y =−13x +5的图象过点E ,∴当x =5时,y =−53+5=103,∴AE =103,∴BE =AB ﹣AE =7−103=113,故答案为:113;(2)∵一次函数y =−13x +5的图象交y 轴于点D ,∴当x =0时,y =5,∴D (0,5),∴OD =5,∵△ODM的面积为15 2,∴12×5×x M=152,∴x M=3,当x=3时,y=−13×3+5=4,∴M(3,4);(3)∵M(3,4),∴OM=√32+42=5,如图,当OM为菱形的边长时,QM∥x轴,QM=OM=5,∴Q(﹣2,4)或(8,4);如图,当OP是菱形的对角线时,MQ⊥x轴于点F,FQ=FM=4,∴Q(3,﹣4);如图,当OM是菱形对角线时,QM∥x轴,QM=OQ,设Q(q,4),∵QM2=OQ2,∴(3﹣q)2=q2+42,解得:q=−7 6,∴Q (−76,4);综上所述,点Q 的坐标为:(﹣2,4)或(8,4)或(3,﹣4)或(−76,4). 【点评】本题考查一次函数综合题,考查分类讨论的思想,画出菱形,找到点Q 的位置,根据菱形的性质分情况分别计算是解题的关键.4.(2022春•荔湾区校级期中)如图1,在平面直角坐标系中,直线L 2:y =−12x +6与L 1:y =12x 交于点A ,分别与x 轴、y 轴交于点B 、C .(1)分别求出点A 、B 、C 的坐标;(2)若D 是线段OA 上的点,且△COD 的面积为12,求直线CD 的函数表达式;(3)在(2)的条件下,设P 是直线CD 上的点,在平面内是否存在其它点Q ,使以O 、C 、P 、Q 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)构建方程组确定交点A 的坐标,利用待定系数法确定B ,C 两点坐标即可.(2)设D (m ,12m ),利用三角形的面积公式,构建方程求出m 的值,再利用待定系数法即可解决问题. (3)分三种情形:根据OC =PC ,设P (m ,12m ),利用两点间距离公式,构建方程求出m 即可.如图2﹣1中,当OC 为菱形的对角线时,OC 垂直平分线段P ′Q ′,利用对称性解决问题即可.当OC =OP 时,P ″(6,0),Q ″(6,6).【解答】解:(1)由{y =−12x +6y =12x,解得{x =6y =3, ∴A (6,3).∵y =−12x +6与分别与x 轴、y 轴交于点B 、C , ∴C (0,6),B (12,0);(2)设D (m ,12m ), 由题意:OC =6,△COD 的面积为12,∴12×6×m =12, ∴m =4,∴D (4,2),∵C (0,6),设直线CD 的解析式为y =kx +b ,则有{4k +b =2b =6, 解得{k =−1b =6, ∴直线CD 的解析式为y =﹣x +6;(3)当四边形OCPQ ∴OC =PC =6,设P (m ,﹣m +6),∴m 2+m 2=36,∴m =3√2或﹣3√2,∴P (3√2,﹣3√2+6),∵PQ ∥OC ,PQ =OC ,∴Q (3√2,﹣3√2),如图2﹣1中,当OC 为菱形的对角线时,OC 垂直平分线段P ′Q ′,易知P ′(3,3),Q ′(﹣3,3),∴满足条件的点Q ′的坐标为(﹣3,3).当OC =OP 时,P ″(6,0),Q ″(6,6).综上所述,满足条件的点Q 的坐标为(3√2,﹣3√2)或(﹣3,3)或(6,6).【点评】本题属于一次函数综合题,考查了待定系数法,三角形的面积,菱形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.【题型4 正方形的存在性问题】1.(2022•前进区二模)△P AC在平面直角坐标系中的位置如图所示,AP与y轴交于点B(0,2),点P的坐标为(﹣1,3),线段OA,OC的长分别是方程x2﹣9x+14=0的两根,OC>OA.(1)求线段AC的长;(2)动点D从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴负半轴向终点C运动,过点D作直线l与x轴垂直,设点D运动的时间为t秒,直线l扫过四边形OBPC的面积为S,求S与t的关系式;(3)M为直线l上一点,在平面内是否存在点N,使以A,P,M,N为顶点的四边形为正方形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)解方程可求得OA,OC的长,则可求得A、C的坐标,利用两点之间的距离公式即可求解;(2)分两种情况:①当0<t≤1时;②当1<t≤7时,利用梯形的面积公式即可求解;(3)分两种情况:①AP为正方形的对角线时,②AP为正方形的边时,根据正方形以及等腰直角三角形的性质,可求得N点坐标.【解答】解:(1)解方程x2﹣9x+14=0可得x=2或x=7,∵线段OA,OC的长分别是方程x2﹣9x+14=0的两根,且OC>OA,∴OA=2,OC=7,∴AC=2+7=9,∴线段AC的长为:7;(2)①如图,当0<t≤1时,点E(﹣t,t+2),∴S=S梯形OBDE =12t(2+t+2)=12t2+2t(0<t≤1);②如图,当1<t≤7时,设直线CP解析式为:y=mx+n,∵C(﹣7,0),点P的坐标为(﹣1,3),代入得{−7m+n=0−m+n=3,解得:{m=12n=72,∴直线CP解析式为:y=12x+72;设E(﹣t,−12t+72),∴DE=−12t+72,∴S=S梯形OBPH+S梯形HPED=12×(2+3)×1+12(t﹣1)(−12t+72+3)=−14t2+72t−34(1<t≤7),∴S=12t2+2t(0<t≤1)或S=−14t2+72t−34(1<t≤7);(3)存在,分两种情况:①AP为正方形的对角线时,如图,∵A(2,0),B(0,2),∴∠OAB=45°,∵四边形AMPN是正方形,∴∠P AN=45°,∠NAM=90°,∴∠OAB+∠P AN=90°,∴点M在x轴上,NA⊥x轴,NP∥c轴,∴N(2,3);②AP为正方形的边时,如图,∵∠OAB=45°,四边形AMPN是正方形,∴∠NAO=∠OAB=45°,AP=AN,∴HN=PH=3,∴N(﹣1,﹣3),∵MH=AH=3,∴M(﹣4,0),∴N(﹣4,0)或(﹣1,﹣3),综上可知,存在满足条件的N点,其坐标为(2,3)或(﹣4,0)或(﹣1,﹣3).【点评】本题考查了一次函数的性质、一元二次方程、勾股定理、待定系数法、正方形的性质等知识.在(1)中求得OA、OC的长是解题的关键,在(2)中求得P点坐标是解题的关键,在(3)中分类思想的运用是解题的关键.2.如图,在平面直角坐标系中,OB和OC的长是方程x2﹣15x+36=0的两个根,且OB<OC.∠BAC=90°,D是x轴上一点,且将△ADC沿AD翻折,AC恰好落在y轴上的AE处.(1)求点A的坐标;(2)求直线CE的解析式;(3)M是直线AC上一点,在平面上是否存在一点N,使以A,B,M,N为顶点的四边形为正方形?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)解方程得出OB和OC的值,证△AOB∽△COA,根据线段比例关系求出OB即可确定B 点的坐标;(2)由(1)得出C点和E点的坐标,用待定系数法求出直线CE的解析式即可;(3)用待定系数法求出直线AC的解析式,平移AC过B点,设出N点坐标,根据BN=AB确定N点坐标即可.【解答】解:(1)解方程x2﹣15x+36=0,得x=3或x=12,∵OB<OC,∴OB=3,OC=12,∵∠BAO+∠ABO=90°,∠BAO+∠CAO=90°,∴∠ABO =∠CAO ,又∵∠AOB =∠COA =90°,∴△AOB ∽△COA ,∴OB OA =OA OC ,∴OA =√OB ⋅OC =√3×12=6,∴A (0,6);(2)由(1)知A (0,6),C (12,0),∴AC =√62+122=6√5,∴OE =AC ﹣OA =6√5−6,∴E (0,6﹣6√5),设直线CE 的解析式为y =kx +b ,代入C 点和E 点坐标得{12k +b =0b =6−6√5, 解得{k =12√5−12b =6−6√5, ∴直线CE 的解析式为y =(12√5−12)x +6﹣6√5;(3)存在点N ,使以A ,B ,M ,N 为顶点的四边形为正方形,理由如下:①若M 点在线段AC 上,∵∠BAM =90°,∴存在四边形ABNM 为正方形,设直线AC 的解析式为y =sx +t ,代入A 点和C 点的坐标得{t =612s +t =0, 解得{s =−12t =6,∴直线AC 的解析式为y =−12x +6,平移直线AC与直线BN重合,则直线BN得解析式为y=−12x+m,∵B(﹣3,0),∴m=−3 2,即直线BN得解析式为y=−12x−32,设N(n,−n2−32),∵四边形ABNM是正方形,∴BN2=AB2,即(n+3)2+(−n2−32)2=32+62,解得n=3或n=﹣9(舍去),故N点得坐标为(3,﹣3),②若M点在CA延长线上,由①知,此时N点也在直线y=−12x−32上,设N(p,−p2−32),∵四边形ABNM是正方形,∴BN2=AB2,即(p+3)2+(−p2−32)2=32+62,解得p=3(舍去)或p=﹣9,故N点得坐标为(﹣9,3),∴点N的坐标为(3,﹣3)或(﹣9,3)时四边形ABNM是正方形.【点评】本题主要考查一次函数的综合题型,熟练掌握待定系数法求函数解析式及一次函数的性质是解题的关键.3.(2021春•柳南区校级期末)如图,直线L 1:y =x +1与直线L 2:y =﹣x +5相交于点C 直线L 1与x 轴相交于点A ,直线L 2与x 轴相交于点B .(1)求三角形ABC 的面积;(2)若经过点C 的一条直线交x 轴于D ,直线CD 把三角形ABC 分成两个三角形,且这两个三角形面积的比为1:2,请直接写出点D 的坐标;(3)假设G 是直线y =x +1上的点,在坐标平面上是否存在一点Q ,使以A ,B ,Q ,G 为顶点的四边形是正方形,若存在求出点Q 的坐标,若不存在请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求出A 、B 、C 三点坐标即可解决问题;(2)分两种情形分别求解即可;(3)分两种情形讨论①在L 1上取点G (G 异于A ),且CG =CA ,在L 2上取点Q (Q 异于B ),且CQ =CB ,可以证明四边形ABGQ ②当G 与C 重合时,以AB 为对称轴作G 的对称点Q ,于是四边形AQBG 为正方形.【解答】解:(1)在y =x +1中,当y =0时,则x =﹣1∴A (﹣1,0)在y =﹣x +5中当y =0时,则x =5B (5,0)∴AB =OA +OB =6,由{y =x +1y =−x +5解得{x =2y =3, ∴C (2,3)∴作CE⊥x轴于E.∴E(2,0)∴CE=3∴S△ABC=12•AB•CE=12×6×3=9,(2)由题意A(﹣1,0),B(5,0),AD=2BD或BD=2AD,可得D(1,0)或D(3,0).(3)设y=x+1交y轴于F,则F(0,1).∴OF=OA∴∠OAF=45°同理∠ABC=45°∴∠ACB=90°∴CA=CB,在L1上取点G(G异于A),且CG=CA,在L2上取点Q(Q异于B),且CQ=CB∴CG=CA=CQ=CB,又∵AG⊥BQ,∴四边形ABGQ为正方形,又∵A(﹣1,0)AB=AQ=6当G与C重合时,以AB为对称轴作G的对称点Q,于是四边形AQBG为正方形.又∵G(2,3),∴Q(2,﹣3)综合上述:Q(﹣1,6)或Q(2,﹣3).【点评】本题考查一次函数综合题、三角形的面积、正方形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.【题型5 四边形存在性的压轴题】1.(2023春•宜兴市期中)如图,在平面直角坐标系中,已知A(0,4),点B、C都在x轴上,BC=12,AD∥BC,CD所在直线的函数表达式为y=﹣x+9,E是BC的中点,点P是BC边上一个动点.(1)当PB=时,以点P、A、D、E为顶点的四边形为平行四边形;(2)点P在BC边上运动过程中,以点P、A、D、E为顶点的四边形能否构成菱形?试说明理由.【分析】(1)若以点P、A、D、E为顶点的四边形为平行四边形,则AD=PE,有两种情况:①当P在E的左边,利用已知条件可以求出BP的长度;②当P在E的右边,利用已知条件也可求出BP的长度;(2)以点P、A、D、E为顶点的四边形能构成菱形.由(1)知,当BP=11时,以点P、A、D、E为顶点的四边形是平行四边形,根据已知条件分别计算一组邻边,证明它们相等即可证明是菱形.【解答】解:(1)∵AD∥BC,点A坐标是(0,4),CD所在直线的函数关系式为y=﹣x+9,∴D点的纵坐标为4,y=4时,4=﹣x+9,x=5,∴D点的横坐标为5,∵CD所在直线的函数关系式为y=﹣x+9,y=0时,0=﹣x+9,x=9,∴C(9,0),∴OC=9,作DN⊥BC交于N,如图1所示,则四边形OADN为矩形,∴CN=OC﹣ON=OC﹣AD=9﹣5=4,DN=4,∴△DNC为等腰直角三角形,∴CD=√42+42=4√2,若以点P、A、D、E为顶点的四边形为平行四边形,则AD=PE=5,有两种情况:①当P在E的左边,∵E是BC的中点,∴BE=6,∴PB=BE﹣PE=6﹣5=1;②当P在E的右边,PB=BE+PE=6+5=11;故当PB=1或11时,以点P、A、D、E为顶点的四边形为平行四边形,故答案为:1或11;(2)点P在BC边上运动过程中,以点P、A、D、E为顶点的四边形能构成菱形,理由如下:①当BP=1时,此时CN=DN=4,NE=5﹣3=2,∴DE=√DN2+NE2=√42+22=2√5≠AD,故不能构成菱形.②当BP=11时,以点P、A、D、E为顶点的四边形是平行四边形,∴EP=AD=5,过D作DN⊥BC于N,如图2所示:由(1)得:DN=CN=4,∴NP=BP﹣BN=BP﹣(BC﹣CN)=11﹣(12﹣4)=3.∴DP=√DN2+NP2=√42+32=5,∴EP=DP=AD=5,故此时平行四边形PDAE是菱形,即以点P、A、D、E为顶点的四边形能构成菱形.【点评】本题是一次函数综合题,考查了等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、平行四边形的判定、矩形的判定、菱形的判定等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,灵活运用所学知识解决问题,属于中考压轴题.2.如图,已知直线y=−1x+3与x轴,y轴分别交于点A,B,以AB为直角边,∠B为直角作等腰直角三2角形ABC(点C在第一象限).(1)求点A,B,C坐标;(2)点D A,B,C,D四点围成的四边形为正方形时,求点D坐标;(3)点P为x轴上一动点,点Q为线段AC上一动点,是否存在四边形BP AQ为平行四边形?若存在,求出P,Q点的坐标,若不存在,说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求出A,B的坐标,过点C作CH⊥y轴于点H.构造全等三角形求出点C 的坐标;(2)利用正方形的性质,平移变换的性质求解即可;(3)求出直线AC 的解析式,再利用平行四边形的性质求解即可.【解答】解:(1)对于直线y =−12x +3,令y =0,得到x =6,∴A (6,0),令x =0,得到y =3,∴B (0,3),∴OA =6,OB =3,过点C 作CH ⊥y 轴于点H .∵∠BHC =∠CBA =∠AOB =90°,∴∠CBH +∠ABO =90°,∠ABO +∠BAO =90°,∴∠CBH =∠BAO ,在△BHC 和△AOB 中,{∠BHC =∠AOB∠CBH =∠BAO BC =AB,∴△BHC ≌△AOB (AAS ),∴CH =OB =3,BH =AO =6,∴OH =9,∴C (3,9);(2)∵四边形ABCD 是正方形,∴BC =AD ,BC ∥AD ,∵点B 向右平移3个单位,向上平移6个单位得到点C ,∴点A 向右平移3个单位,向上平移6个单位得到点D ,∴D (9,6);(3)∵A (6,0),C (3,9),设直线AC 的解析式为y =kx +b ,则有{6k +b =03k +b =9, 解得{k =−3b =18, ∴直线AC 的解析式为y =﹣3x +18,∵四边形APBQ 是平行四边形,∴BQ ∥AP ,BQ =AP ,∴Q(5,3),∴BQ=AP=5,∴P(1,0).【点评】本题属于一次函数综合题,考查了一次函数的性质,正方形的性质,平行四边形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.3.(2023•武陵区一模)如图,在平面直角坐标系中,直线AB交x轴于点A(﹣2,0),交y轴于点B(0,4),直线y=kx+b经过点B且交x轴正半轴于点C,已知△ABC面积为10.(1)点C的坐标是(,),直线BC的表达式是;(2)如图1,点E为线段AB中点,点D为y轴上一动点,连接DE,以DE为直角边作等腰直角三角形△EDF,且DE=DF,在点的运动过程中,当点F落在直线BC上时,求点D的坐标;(3)如图2,若G为线段BC上一点,且满足S△ABG=S△ABO,点M为直线AG上一动点,在x轴上是否存在点N,使以点B,C,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.【分析】(1)由△ABC 面积为10,可得AC =5,即可求C 点坐标,再将点B 与C 代入y =kx +b ,解二元一次方程组可求y =−43x +4;(2)当D 点在E 上方时,过点D 作MN ⊥y 轴,过E 、F 分别作ME 、FN 垂直与x 轴,与MN 交于点M 、N ,由△EDF 是等腰直角三角形,可证得△MED ≌△NDF (AAS ),设D (0,y ),F (m ,−43m +4),E (﹣1,2),由ME =y ﹣2,MD =1,DN =y ﹣2,NF =1,得到m =y ﹣2,y =1+(−43m +4)=5−43m ,求出D (0,237);当点D 在点E 下方时,过点D 作PQ ⊥y 轴,过P 、Q 分别作PE 、FQ 垂直与x 轴,与PQ 交于点P 、Q ,同理可证△PED ≌△QDF (AAS ),设D (0,y ),F (m ,−43m +4),得到PE =2﹣y ,PD =1,DQ =2﹣y ,QF =1,所以m =2﹣y ,1=−43m +4﹣y ,求得D (0,﹣1); (3)连接OG ,由S △ABG =S △ABO ,可得OG ∥AB ,求出AB 的解析式为y =2x +4,所以OG 的解析式为y=2x ,可求出G (65,125),进而能求出AG 的解析式为y =34x +32,设M (t ,34t +32),N (n ,0), ①当BC 、MN 分别为对角线时,BC 的中点为(32,2),MN 的中点为(t+n 2,38t +34),求得N (−13,0);②当BM 、CN 分别为对角线时,BM 的中点为(t 2,38t +114),CN 的中点为(3+n 2,0),求得N (−313,0);③当BN 、CM 分别为对角线时,BN 的中点为(n 2,2),CM 的中点为(t+32,38t +34),求得N (193,0).【解答】解:(1)∵△ABC 10,∴12×AC ×OB =12×AC ×4=10, ∴AC =5,∵A (﹣2,0),∴C (3,0),将点B 与C 的坐标代入y =kx +b ,可得{b =43k +b =0, ∴{k =−43b =4,∴y =−43x +4,故答案为(3,0),y =−43x +4;(2)当D 点在E 上方时,过点D 作MN ⊥y 轴,过E 、F 分别作ME 、FN 垂直于x 轴,与MN 交于点M 、N ,。
一次函数背景下的平行四边形存在性问题
一次函数背景下的平行四边形存在性问题
在解决一次函数背景下的平行四边形的存在性问题,我们需要首先先厘清平行四边形的性质:
1、平行四边形的对边平行且相等;
2、平行四边形的对角线互相平分。
总结:第③种情况共有3种做法,解法1利用平行直线斜率相等,
联立求出交点D坐标;解法2利用了图形运动思想,点C→点A的运动路径与点B→点D运动路径相同(也可以利用点C→点B,点A→点D);解法3利用了平行四边形的中心对称性对角中点互相重合。
三种办法殊途同归,但是方法2与3更为简单。
在解决平面直角坐标系中的平行四边形存在性问题时,首选解法3。
一方面计算过程简便,另一方面不考虑方向性。
将解法3进行一般化,我们可以得到以下结论:
上述问题中的问题1和2,将这类问题称为“三定一动”,即题目中有3个定点,1个动点,这个动点的横纵坐标都不确定,可以设这个定点为(x,y),此时有2个未知数。
上述问题中的问题3,将这类问题称为“二定二动”,即题目中有2个定点,2个动点,这两个动点的横纵坐标都不确定,但是这两个动点可能在直线上,也可能在坐标轴上,最后通过设元,还是体现了2个未知数。
即运用上述公式解决问题时,只能有2个未知量,不然无法解出
等式。
但是如果平行四边形中有一条边平行于坐标轴(问题1),则可以直接利用“对边相等”这个性质解决,相较于对角线法更为简单。
对于平行四边形的存在性问题,不难发现,一般情况下,动点最多也就两个,不管是在坐标轴上、还是在直线、甚至在今后所学的抛物线上,总是能够用字母表示出动点的坐标。
只要能够准确分类讨论,标对了点的坐标,接下来只要计算正确即可了。
京改版数学八年级下册 15.2 平面直角坐标系中平行四边形存在性问题 教案
环节二: 定量求值 活动二:试一试问题:若A (1,2),B (3,1),在活动一的基础上求出所有符合条件的点C 的坐标。
活动要求:1、 个人独立思考(教师巡视,若班及中对如何平面直角坐标系内确定点A ,B 的位置遗忘的同学较多则请一位同学讲解,若个别问题则单独辅导)2、 小组交流求出C 点坐标的方法,并以第一象限内满足条件的点C 的坐标为例全班进行分析展示。
预设1、通过观察估计出C 点坐标。
引导:估值会有误差,能否通过逻辑推理求出坐标,小组交流 预设2、根据平行四边形性质,通过构造全等等方法求出顶点坐标。
预设3、利用平行四边形性质,通过平移变换求出C 点坐标。
预设4、根据中位线定理或中点坐标公式来求出C 点坐标。
活动意图:学生经历从画图到估值再到定量的过程,巩固平行四边形的性质,理解坐标的意义,感受不同方法解决问题的差别,通过数形结合感受坐标系中的图形变化,用图形变化的观点求出图形的顶点坐标。
通过对不同解题方法的比较深化数形结合思想。
小结:今天我们在平面直角坐标系中研究了平行四边形,这节课你有什么收获?平面直角坐标系中再探平行四边形,所有的顶点都可以用坐标刻画,线段长度等也都可以用坐标刻画。
今天我们在平面直角坐标系中用图形性质和图形变化来解决坐标的问题,以后也可以用坐标来解决图形问题。
数形结合是解决很多数学问题的法宝。
6.板书设计平面直角坐标系中平行四边形存在问题法① 按边分类 法② 按对角线分类 以AO 、BO 为邻边 以AB 为对角线 以AO 、AB 为邻边 以BO 为对角线 以BO 、AB 为邻边 以AO 为对角线小结:1、先定分类标准2、根据图形判定分类画图 点的位置(定性) 数形结合3、根据图形性质分类求坐标 点的坐标(定量) 图形性质 图形变化 中位线定理 (静) (动) (静) 7.作业与拓展学习设计在平面直角坐标中,已知点A (1,2),点B (3,1),点C 在x 轴上,点D 在y 轴上,若以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为平行四边形,请求出点C 和点D 的坐标.。
一次函数与四边形存在性问题
一次函数与四边形存在性【学习目标】1.熟练运用一次函数解决特殊四边形存在问题;2.体会数形结合的思想方法;体会一次函数与几何图形的内在联系.平行四边形问题:(注意点的顺序)1.给三点,先连接三点构成三角形;然后以每边为对角线构造平行四边形;以中点公式或者平移法求点坐标。
2.给两点,分为边和对角线讨论,充分利用平行四边形对边平行且相等,对角线平分两个全等三角形来做。
1.在平面直角坐标系中,以任意两点P(x1,y1)、Q(x2,y2)为端点的线段中点坐标为.(1)如图,矩形ONEF的对角线相交于点M,ON、OF分别在x轴和y轴上,O为坐标原点,点E的坐标为(4,3),则点M的坐标为.(2)在直角坐标系中,有A(﹣1,2),B(3,1),C(1,4)三点,另有一点D与点A、B、C构成平行四边形的顶点,求点D的坐标.2.已知点A、B、C、D可以构成平行四边形,且点A(-1,0),点B(0,3),点C(3,0),则第四个顶点D的坐标为_________________________;xy BCA O举一反三:1.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线交y 轴于点A ,交x 轴于点B ,以线段AB 为边作菱形ABCD (点C 、D 在第一象限),且点D 的纵坐标为9. (1)求点A 、点B 的坐标; (2)求直线DC 的解析式;(3)除点C 外,在平面直角坐标系xOy 中是否还存在点P ,使点A 、B 、D 、P 组成的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,在平面直角坐标系中,函数122+=x y 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.3. 如图10,直线102+-=x y 与x 轴交于点A ,又B 是该直线上一点,满足OA OB =, (1)求点B 的坐标;(2)若C 是直线上另外一点,满足AB=BC ,且四边形OBCD 是平行四边形,试画出符合要求的大致图形,并求出点D 的坐标.4.已知:如图,平面直角坐标系中有一个等腰梯形ABCD ,且AD ∥BC ,AB=CD ,点A 在y 轴正半轴上,点B 、C 在x 轴上(点B 在点C 的左侧),点D 在第一象限,AD=3,BC=11,梯形的高为2,双曲线y=经过点D ,直线y=kx +b 经过A 、B 两点.O BA x yD(1)求点A、B、C、D的坐标;(2)求双曲线y=和直线y=kx+b的解析式;(3)点M在双曲线上,点N在y轴上,如果四边形ABMN是平行四边形,求点N的坐标.5.如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣4,4),点B的坐标为(0,2).(1)求直线AB的解析式;(2)以点A为直角顶点作∠CAD=90°,射线AC交x轴的负半轴于点C,射线AD交y轴的负半轴于点D.当∠CAD绕着点A旋转时,OC﹣OD的值是否发生变化?若不变,求出它的值;若变化,求出它的变化范围;(3)如图2,点M(﹣4,0)是x轴上的一个点,点P是坐标平面内一点.若A、B、M、P四点能构成平行四边形,请写出满足条件的所有点P的坐标(不要解题过程).菱形问题:(注意点的顺序)一般给两点,一动点在某直线上,另一点在平面直角坐标系中。
初中数学_二次函数专题复习—平行四边形存在性问题教学设计学情分析教材分析课后反思
《平行四边形存在性问题》教学设计执教者学情分析本节课是在已经进行过一轮复习,也适当做了一些往年的中考试卷,对于基础知识学生掌握的还是不错的,但对于综合性的题目却感觉困难,特别是动点问题。
对于这类问题存在以下几种情况:1、这类问题无论教师做了多大的努力,对学生来说都比较困难,所以一部分学生放弃作答。
2、一部分学生对动点问题从根本上不理解,勉强照猫画虎,写了不少但不得分。
3、学生对动点问题有一定认识,对分类能进行简单尝试, 但不完整。
针对以上情况,我希望通过本节课的学习,一方面帮助学生树立信心,让他们明白所谓的综合题都是由诸多小知识点组成的,所谓的动态问题可以变为“静”来解决,通过代数解决几何问题另一方面通过例题讲解让学生掌握解决这类题目的解题策略。
效果分析针对学生面临的困难:首先,我在教学时注意层次性,讲究循序渐进,由浅入深,由易到难,不要一步到位,逐步过渡。
其次,注意所选例题的典型性,选了最具代表性的两类动点问题产生的平行四边形形存在性问题,一类一个例题,这样就可由一题推及一类,让学生可触类旁通,达到举一反三的效果。
教学时注重这几个方面:1、利用几何画板动态画图,让学生体会点在运动过程中,图形会跟着发生变化。
在变化的过程中抓住某一瞬间,化“动”为“静”,使其构成平行四边形,再利用所学知识解决问题。
2、注重板书。
通过清晰的板书让学生一目明了如何分析平行四边形存在性问题。
3、注重数学思想方法的渗透。
数学思想方法是数学学科的精髓,是数学素养的重要内容之一,在数学教学和探究活动中始终体现这些数学思想方法,动点问题也不例外,因此,在数学教学中应特别注重这些思想方法的渗透,因为只有让学生充分掌握领会这种思维,才能更有效地运用所学知识,形成求解动点问题的能力。
动点问题中主要体现方程思想,数形结合思想,分类讨论思想等。
方程思想,大多数动点问题到最后都转化为方程形式,然后利用方程来求解。
数形结合思想,动点问题中,所研究的量的几何特征与数量特征紧密结合,体现了数形结合的特征与方法。
平行四边形和一次函数教案
19.1.1 平行四边形及其性质(一)一、教学目的:1.理解并掌握平行四边形的概念和平行四边形对边、对角相等的性质.2.会用平行四边形的性质解决简单的平行四边形的计算问题,并会实行相关的论证.3.培养学生发现问题、解决问题的水平及逻辑推理水平.二、重点、难点1.重点:平行四边形的定义,平行四边形对角、对边相等的性质,以及性质的应用.2.难点:使用平行四边形的性质实行相关的论证和计算.三、例题的意图分析例1是平行四边形性质的实际应用,题目比较简单,其目的就是让学生能使用平行四边形的性质实行相关的计算,讲课时,能够让学生来解答.例2是补充的一道几何证明题,即让学生学会使用平行四边形的性质实行相关的论证,又让学生从较简单的几何论证开始,提升学生的推理论证水平和逻辑思维水平,学会演绎几何论证的方法.此题应让学生自己实行推理论证.四、课堂引入1.我们一起来观察下图中的竹篱笆格子和汽车的防护链,想一想它们是什么几何图形的形象?平行四边形是我们常见的图形,你还能举出平行四边形在生活中应用的例子吗?你能总结出平行四边形的定义吗?(1)定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形.(2)表示:平行四边形用符号“”来表示.如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AD∥BC,那么四边形ABCD是平行四边形.平行四边形ABCD记作“ABCD”,读作“平行四边形ABCD”.①∵AB//DC ,AD//BC,∴四边形ABCD是平行四边形(判定);②∵四边形ABCD是平行四边形∴AB//DC, AD//BC(性质).注意:平行四边形中对边是指无公共点的边,对角是指不相邻的角,邻边是指有公共端点的边,邻角是指有一条公共边的两个角.而三角形对边是指一个角的对边,对角是指一条边的对角.(教学时要结合图形,让学生理解清楚)2.【探究】平行四边形是一种特殊的四边形,它除具有四边形的性质和两组对边分别平行外,还有什么特殊的性质呢?我们一起来探究一下.让学生根据平行四边形的定义画一个一个平行四边形,观察这个四边形,它除具有四边形的性质和两组对边分别平行外以,它的边和角之间有什么关系?度量一下,是不是和你猜想的一致?(1)由定义知道,平行四边形的对边平行.根据平行线的性质可知,在平行四边形中,相邻的角互为补角.(相邻的角指四边形中有一条公共边的两个角.注意和第一章的邻角相区别.教学时结合图形使学生分辨清楚.)(2)猜想平行四边形的对边相等、对角相等.下面证明这个结论的准确性.已知:如图ABCD,求证:AB=CD,CB=AD,∠B=∠D,∠BAD=∠BCD.分析:作ABCD的对角线AC,它将平行四边形分成△ABC和△CDA,证明这两个三角形全等即可得到结论.(作对角线是解决四边形问题常用的辅助线,通过作对角线,能够把未知问题转化为已知的关于三角形的问题.)证明:连接AC,∵ AB∥CD,AD∥BC,∴∠1=∠3,∠2=∠4.又 AC=CA,∴△ABC≌△CDA (ASA).∴ AB=CD,CB=AD,∠B=∠D.又∠1+∠4=∠2+∠3,∴∠BAD=∠BCD.由此得到:平行四边形性质1 平行四边形的对边相等.平行四边形性质2 平行四边形的对角相等.五、例习题分析例1(见教材例1)例2(补充)如图,在平行四边形ABCD中,AE=CF,求证:AF=CE.分析:要证AF=CE,需证△ADF≌△CBE,因为四边形ABCD是平行四边形,所以有∠D=∠B ,AD=BC,AB=CD,又AE=CF,根据等式性质,可得BE=DF.由“边角边”可得出所需要的结论.证明略.六、随堂练习18.1.1 平行四边形的性质(二)一、教学目的:1.理解平行四边形中心对称的特征,掌握平行四边形对角线互相平分的性质.2.能综合使用平行四边形的性质解决平行四边形的相关计算问题,和简单的证明题.3.培养学生的推理论证水平和逻辑思维水平.二、重点、难点1.重点:平行四边形对角线互相平分的性质,以及性质的应用.2.难点:综合使用平行四边形的性质实行相关的论证和计算.三、例题的意图分析本节课安排了两个例题,例1是一道补充题,它是性质3的直接使用,然后对例1实行了引申,能够根据学生的实际情况选讲,并归纳结论:过平行四边形对角线的交点作直线交对边或对边的延长线,所得的对应线段相等.例1与后面的三个图形是一组重要的基本图形,熟悉它的性质对解答复杂问题是很有协助的.例2是复习巩固小学学过的平行四边形面积计算.这个例题比小学计算平行四边形面积的题加深了一步,需要应用勾股定理,先求得平行四边形一边上的高,然后才能应用公式计算.在以后的解题中,还会遇到需要应用勾股定理来求高或底的问题,在教学中要注意使学生掌握其方法.四、课堂引入1.复习提问:(1)什么样的四边形是平行四边形?四边形与平行四边形的关系是:(2)平行四边形的性质:①具有一般四边形的性质(内角和360).是︒②角:平行四边形的对角相等,邻角互补.边:平行四边形的对边相等.2.【探究】:请学生在纸上画两个全等的ABCD和EFGH,并连接对角线AC、BD和EG、HF,设它们分别交于点O.把这两个平行四边形落在一起,在点O处钉一个图钉,将ABCD绕点O旋转180,观察它还和EFGH重合吗?你能从子中看出前面所得︒到的平行四边形的边、角关系吗?进一步,你还能发现平行四边形的什么性质吗?结论:(1)平行四边形是中心对称图形,两条对角线的交点是对称中心;(2)平行四边形的对角线互相平分.五、例习题分析例1(补充)已知:如图4-21,ABCD的对角线AC、BD相交于点O,EF过点O与AB、CD分别相交于点E、F.求证:OE=OF,AE=CF,BE=DF.证明:在ABCD中,AB∥CD,∴∠1=∠2.∠3=∠4.又 OA =OC(平行四边形的对角线互相平分),∴ △AOE ≌△COF (ASA ).∴ OE =OF ,AE=CF (全等三角形对应边相等).∵ ABCD ,∴ AB=CD (平行四边形对边相等).∴ AB —AE=CD —CF . 即 BE=FD .※【引申】若例1中的条件都不变,将EF 转动到图b 的位置,那么例1的结论是否成立?若将EF 向两方延长与平行四边形的两对边的延长线分别相交(图c 和图d ),例1的结论是否成立,说明你的理由.解略 例2已知四边形ABCD 是平行四边形,AB =10cm ,AD =8cm ,AC ⊥BC ,求BC 、CD 、AC 、OA 的长以及ABCD 的面积.分析:由平行四边形的对边相等,可得BC 、CD 的长,在Rt △ABC 中,由勾股定理可得AC 的长.再由平行四边形的对角线互相平分可求得OA 的长,根据平行四边形的面积计算公式:平行四边形的面积=底×高(高为此底上的高),可求得ABCD 的面积.(平行四边形的面积小学学过,再次强调“底”是对应着高说的,平行四边形中,任一边都能够作为“底”,“底”确定后,高也就随之确定了.)3.平行四边形的面积计算解略.六、随堂练习1.在平行四边形中,周长等于48,① 已知一边长12,求各边的长② 已知AB=2BC ,求各边的长③ 已知对角线AC 、BD 交于点O ,△AOD 与△AOB 的周长的差是10,求各边的长2.如图,ABCD 中,AE ⊥BD ,∠EAD=60°,AE=2cm ,AC+BD=14cm ,则△OBC 的周长是____ ___cm .3.ABCD 一内角的平分线与边相交并把这条边分成cm 5,cm 7的两条线段,则ABCD 的周长是__ ___cm .七、课后练习1.判断对错(1)在ABCD中,AC交BD于O,则AO=OB=OC=OD.()(2)平行四边形两条对角线的交点到一组对边的距离相等.()(3)平行四边形的两组对边分别平行且相等.()(4)平行四边形是轴对称图形.()2.在 ABCD中,AC=6、BD=4,则AB的范围是__ ______.3.在平行四边形ABCD中,已知AB、BC、CD三条边的长度分别为(x+3),(x-4)和16,则这个四边形的周长是.4.公园有一片绿地,它的形状是平行四边形,绿地上要修几条笔直的小路,如图,AB=15cm,AD=12cm,AC⊥BC,求小路BC,CD,OC的长,并算出绿地的面积.18.1.2(一)平行四边形的判定教案总序号:18 时间:2014年3月11日星期二一、教学目的:1.在探索平行四边形的判别条件中,理解并掌握用边、对角线来判定平行四边形的方法.2.会综合使用平行四边形的判定方法和性质来解决问题.3.培养用类比、逆向联想及运动的思维方法来研究问题.二、重点、难点3.重点:平行四边形的判定方法及应用.4.难点:平行四边形的判定定理与性质定理的灵活应用.三、例题的意图分析本节课安排了3个例题,例1是是平行四边形的性质与判定的综合使用,此题最好先让学生说出证明的思路,然后老师总结并指出其最佳方法.例2与例3都是补充的题目,其目的就是让学生能灵活和综合地使用平行四边形的判定方法和性质来解决问题.例3是一道拼图题,教学时,能够让学生动起来,边拼图边说明道理,即能够提升学生的动手水平和学生的思维水平,又能够提升学生的学习兴趣.如让学生再用四个不等边三角形拼一个如图的大三角形,让学生指出图中所有的平行四边形,并说明理由.四、课堂引入1.欣赏图片、提出问题.展示图片,提出问题,在刚才演示的图片中,有哪些是平行四边形?你是怎样判断的?2.【探究】:小明的父亲手中有一些木条,他想通过适当的测量、割剪,钉制一个平行四边形框架,你能帮他想出一些办法来吗?让学生利用手中的学具——硬纸板条通过观察、测量、猜想、验证、探索构成平行四边形的条件,思考并探讨:(1)你能适当选择手中的硬纸板条搭建一个平行四边形吗?(2)你怎样验证你搭建的四边形一定是平行四边形?(3)你能说出你的做法及其道理吗?(4)能否将你的探索结论作为平行四边形的一种判别方法?你能用文字语言表述出来吗?(5)你还能找出其他方法吗?从探究中得到:平行四边形判定方法1 两组对边分别相等的四边形是平行四边形。
一次函数与平行四边形存在性问题
一次函数与平行四边形存在性问题1.坐标系中的平行四边形:(1)对边平行且相等2. 线段中点坐标公式平面直角坐标系中,点A坐标为(x1,y1),点B坐标为(x2,y2),则线段AB的中点坐标为(221xx+,221yy+).2.1平行四边形顶点坐标公式□ABCD的顶点坐标分别为A(x A,y A)、B(x B,y B)、C(x C,y C)、D(x D,y D),则:x A+x C=x B+x D;y A+y C=y B+y D.证明:如图2,连接AC、BD,相交于点E.∵点E为AC的中点,∴E点坐标为(2CA xx+,2CA yy+).又∵点E为BD的中点,∴E点坐标为(2DB xx+,2DB yy+).∴x A+x C=x B+x D;y A+y C=y B+y D.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.以上两条可统一为:总结: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,纵坐标之和相等方法归纳:1、列出四个点坐标2、分三组对角线讨论列方程组,解方程组3、验证点是否符合题意如图,已知一次函数y=kx+b的图象经过A(﹣2,﹣1),B(1,3)两点,并且交x轴于点C,交y轴于点D.(1)求该一次函数的表达式;(2)求△AOB的面积;(3)平面内是否存在一点M,使以点M、C、O、B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.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A在y轴的正半轴上,点C在x轴的正半轴上,线段OA,OC的长分别是m,n且满足(m﹣6)2+=0,点D是线段OC上一点,将△AOD沿直线AD翻折,点O落在矩形对角线AC上的点E处(1)求线段OD的长;(2)求点E的坐标;(3)DE所在直线与AB相交于点M,点N在x轴的正半轴上,以M、A、N、C为顶点的四边形是平行四边形时,求N点坐标.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形OABC的两个顶点A、B 的坐标分别A(32-,0)、B(32-,2),∠CAO=30°.(1)求对角线AC所在的直线的函数表达式;(2)把矩形OABC以AC所在的直线为对称轴翻折,点O落在平面上的点D处,求点D的坐标;(3)在平面内是否存在点P,使得以A、O、D、P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.如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与y轴交于点A,过B(6,1)的直线l2与直线l1交于点C(m,﹣5).(1)求直线l2的解析式;(2)若点D是第一象限位于直线l2上的一动点,过点D作DH∥y轴交l1于点H.当DH=8时,试在x轴上找一点E,在直线l1上找一点F,使得△DEF的周长最小,求出周长的最小值;(3)如图2,将直线l2绕点A逆时针旋转90°得到直线l3,点P是直线l3上一点,到y轴的距离为2且位于第一象限.直线l2与x轴交于点M,与y轴交于点N,将△OMN沿射线NM方向平移2个单位,平移后的△OMN记为△O'M'N'.在平面内是否存在一点Q,使得以点M′,C,P,Q顶点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.如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线l2:y=﹣x+与x轴交于点B,与直线l1:y=x+b交于点C,C 点到x轴的距离CD为2,直线l1交x轴于点A.(1)求直线l1的函数表达式;(2)如图2,y轴上的两个动点E、F(E点在F点上方)满足线段EF的长为,连接CE、AF,当线段CE+EF+AF 有最小值时,求出此时点F的坐标以及CE+EF+AF的最小值;(3)如图3,将△ACB绕点B逆时针方向旋转60°,得到△BGH,使点A与点H对应,点C与点G对应,将△BGH沿着直线BC平移,平移后的三角形为△B′G′H′,点M为直线AC上的动点,是否存在分别以C、O、M、G′为顶点的平行四边形,若存在,请求出M的坐标;若不存在,说明理.。
【教学设计】八下数学专题复习--以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题
1八下数学专题复习--以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题一、教学目标 1. 知识目标:探索以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题,并能熟练应用。
2. 能力目标:经历探索以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题,提高学生对问题的探究能力和对知识的综合应用能力。
3. 情感目标:在探究中发展学生的探究意识和合作交流的习惯,感受平行四边形与三角形知识的密切联系,体会数学的数形结合思想、分类思想和转化思想。
二、教学重难点1. 重点:找三定一动类型的动点位置。
2. 难点:求三定一动类型的动点坐标。
三、教法:探索归纳四、教学过程1. 课前导学(1)画一画:请你画出以A 、B 、C 为其中三个顶点的平行四边形.(2)已知点A (2,1),点C (6,5),那么AC 中点P 的坐标为 .(3)已知点B (3,4),点P 为线段BD 的中点,那么点D 的坐标为 .(4)顺次连接ABCD ,请问四边形ABCD 是什么四边形?为什么?(5)请问平行四边形ABCD 的顶点横坐标之间有什么关系?纵坐标呢?2. 归纳总结若平行四边形ABCD 处于平面直角坐标系中,其顶点坐标为A (x a ,y a )B (x b ,y b )C (x c ,y c )D (x d ,y d ),你可以得出什么结论?2 3. 例题讲解已知A 、B 、C 三点的坐标分别为(3,7),(1,2),(6,4),求点D 的坐标使四边形ABCD 成为平行四边形。
4. 变式训练已知A 、B 、C 三点的坐标分别为(3,7),(1,2),(6,4),求点D 的坐标使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形成为成为平行四边形。
5. 比较总结例题和变式在解题中有什么区别?6. 进阶训练如图,若点A (2,1),B (5,1),C 在过点A 的直线y=2x-3上,且以A 、B 、C 为其中三个顶点的平行四边形的面积为6.求平行四边形顶点D 的坐标.7. 拓展提升在平面直角坐标系中,点A (2,1),B (5,1),点C 在直线y=2x-3上运动,问:在直线y=0.5x 上是否存在一点D ,使得以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.五、板书设计八下数学专题复习--以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题 找①类型:三定一动、两定两动②分类标准:对角线↓求①中点坐标法②平移法③全等法六、教学反思。
初中数学_八年级下册第十八章平行四边形复习教学设计学情分析教材分析课后反思
本节课是在完成本章内容复习,通过知识的整理,建立平行四边形,矩形,菱形,正方形的概念,性质,判定等联系。
研究平行四边形一般到特殊的思想,类比思想,转化思想,推理思想。
根据本班学生实际情况和本学段学生的知识结构水平,引导学生动手实战,自主探索,合作交流。
通过各种方法方式,激励学生姐姐动脑,动手,动口,有效参与学习,从而学生促进高校学习。
一段时间以来,我每天都会精心编制学案,安排学生提前自学,使学生在走进课堂之前自学教材,预习新知,以期培养学生自主学习的意识和能力.但是有了提前自学应该如何组织课堂教学?课堂教学的起点在哪里?学生在提前自学中形成的经验应该如何利用?等等问题一直困扰着我们,甚至让我们无所适从.经过不断地实践、反思、总结,似乎找到了一些规律和经验.在课堂教学中如何利用学生在提前自学中形成的知识和经验.不足之处,敬请指正.平行四边形与特殊平行四边形的性质和判定是九年制义务教育新课程标准八年级第二学期第十八章的内容。
本章内容是学生对学习几何图形的进一步延伸,类比平行四边形,对矩形、菱形、正方形的性质和判定进行学习。
平行四边形是初中数学学习的重要内容。
通过本节的学习使学生清楚地理解各种平行四边形的关系并掌握它们的性质与判定,进一步培养学生的合情推理能力,发展学生的逻辑思维能力与推理论证能力。
1、性质判定,列表归纳2、基础练习:(1)矩形、菱形、正方形都具有的性质是(C)A.对角线相等(距、正)B. 对角线平分一组对角(菱、正)C.对角线互相平分D. 对角线互相垂直(菱、正)(2)正方形具有,矩形也具有的性质是(A)A.对角线相等且互相平分B. 对角线相等且互相垂直C. 对角线互相垂直且互相平分D.对角线互相垂直平分且相等(3)如果一个四边形是中心对称图形,那么这个四边形一定(D) A.正方形 B.菱形 C.矩形 D.平行四边形都是中心对称图形,A、B、C都是平行四边形(4)矩形具有,而菱形不一定具有的性质是(B)A. 对角线互相平分B. 对角线相等C. 对边平行且相等D. 内角和为3600问:菱形的对角线一定不相等吗?错,因为正方形也是菱形。
人教版八年级下数学一次函数压轴题研究(五)平行四边形存在性(讲义及答案)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一次函数压轴题研究(五)平行四边形存在性(讲义及答案)➢课前预习1.如图,点A,B,C是平面内不在同一直线上的三点,点D是平面内任意一点,若以点A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,则在平面内符合该条件的点D有________个.CBA➢知识点睛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:①三定一动,连接定点出现三条定线段.定线段分别作为平行四边形的________,利用________确定点的坐标.②两定两动,连接定点出现一条定线段.若定线段作为平行四边形的________,则通过________确定点的坐标;若定线段作为平行四边形的________,则定线段绕________旋转,利用________________确定点的坐标.➢精讲精练1.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(4,0),点C在y轴正半轴上,且OB=2OC.若M是坐标平面内一点,且以点M,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形,则点M的坐标为_____________________.2.如图,在平面直角坐标0),B(0,1),C(2,2),若D是坐标平面内一点,且以点A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,则点D的坐标为______________.3.如图,在平面直角坐标系中,直线2y x=+与坐标轴分别交于点A,B,点C在y轴正半轴上,且12OAAC=,直线CD⊥AB于点P,交x轴于点D.在坐标平面内是否存在点M,使得以点B,P,D,M为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.4.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(0,2-).若点D在直线AB上运动,点E在直线AC上运动,当以点O,A,D,E为顶点的四边形是平行四边形时,求点D的坐标.5.1经过点A ,且与y 轴交于点D .若M 是直O ,B ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边6.【参考答案】➢课前预习1. 3➢知识点睛2.①对角线平移②边平移对角线其中点中点坐标公式➢精讲精练1.(3,2),(-3,2),(5,-2)2.(5,1),(-1,3),(1,-1)3.存在(,3),(-,3),(-3)4.(125,65),(285,-65)5.存在(-3,0),(7,0),(3,0)6.存在(3,(1-,),(1+,8)。
《平行四边形的存在性问题》教学设计
《平行四边形的存在性问题》教学设计一、教学分析:本节内容是北师大版八下数学第六章复习课,平行四边形的存在性问题是中考常考知识点,本节主要采用第三章图形平移的知识去处理两类存在性问题:三定点一动点和两定点两动点,体现了知识间的联系性和渗透性,注重数形结合和分类讨论思想的应用,培养学生善于将未知转化为已知的能力。
二、教学目标:1、知识与技能①通过本节学习,让学生掌握用判定和坐标平移法去处理平行四边形的存在性问题。
②让学生学会用运动变化的观点去处理数学问题,在变化中体现不变性。
进一步培养学生归纳、总结的能力。
2、过程与方法通过小组讨论与交流,培养学生积极思考,主动表达自己的见解与想法,大胆质疑的精神,进一步培养学生分析问题、解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观通过解决有一定挑战性的问题,培养敢于面对困难、克服困难的信心和勇气;通过交流展示,敢于发表自己的观点,尊重理解他人的见解,并从交流中获益。
三、教学重点和难点教学重点:用坐标法解决平行四边形的存在性问题。
教学难点:在用坐标法去处理平行四边形的存在性问题时,分类讨论思想的应用。
四、教学过程1、复习回顾:(1).在平面直角坐标系中,直线的解析式为 ,直线 的解析式为。
若 ∥ ,则 ;反之亦然。
L21L 11b x k y +=2L 22b x k y +=1L 2L 1K 2K(2). 在如图所示的单位正方形网络中,已知线段CD是由线段AB的平移得到。
点A(-1,2)的对应点为点C(3,5),则点B(1,0)的对应点D的坐标为 ___。
2、问题导入:如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,以A,B,C,D为顶点组成平行四边形,A点坐标为(1,0),B点坐标为(5,0),C点坐标为(2,2).(1)画出所有符合条件的平行四边形。
(2)求点D的坐标.3、新知探究如图,在平面直角坐标系中,直线 与x 轴、y 轴相交于A 、B 两点,动点C 在线段OA 上,将线段CB 绕着点C 顺时针旋转到CD ,此时点D 恰好落在直线AB 上时,过点D 作轴于点E 。
初中数学复习课教学设计研究
初中数学复习课教学设计研究思维导图作为一种有效的思维工具,能够将复杂的知识点以直观、有序的方式呈现出来,帮助学生更好地理解和记忆。
在初中数学复习课中,利用思维导图可以极大地提高复习效果,提升学生的数学成绩。
本文将从初中数学复习课的现状分析、思维导图的应用和具体实践三个方面进行探讨。
初中数学复习课存在一些问题。
教学内容往往只注重知识点的大量灌输,而缺乏整体性和系统性。
学生很难将各个知识点起来,形成完整的知识体系。
教学方法往往以教师为主体,学生缺乏主动参与和思考的机会,导致学习效果不佳。
由于初中数学知识点较多,学生在复习过程中很容易出现遗漏和混淆的情况,因此需要一种有效的工具来提高复习效果。
思维导图是一种以图形为主要表达方式的学习工具,它可以将各级主题的关系以层级图的形式表现出来,使知识点之间的更加清晰、直观。
在初中数学复习课中,可以利用思维导图来优化复习效果。
利用思维导图可以将零散的知识点整合成完整的知识体系。
学生可以根据思维导图中的层级关系,将各个知识点相互起来,形成一张完整的知识网络。
这样,学生在复习过程中可以更加清晰地了解知识点之间的关系,避免知识点的遗漏和混淆。
利用思维导图可以提高学生的思维能力和自主学习能力。
通过思维导图的绘制,学生需要将所学知识进行归纳、整理和分类,这个过程可以帮助学生更好地理解知识点的内在,培养其独立思考和解决问题的能力。
同时,学生可以在思维导图的帮助下进行自主复习,提高学习效率。
在初中数学复习课中,可以利用思维导图对每个章节或知识点进行总结和梳理。
以下是一个具体的实践案例:确定需要复习的主题或知识点,如“三角形”。
然后,在思维导图中将“三角形”作为中心主题,向外延伸出若干个子主题,如“性质”、“分类”、“证明”等。
接下来,针对每个子主题,再向外延伸出相关的细目或具体内容。
确定中心主题和子主题时,要确保它们能够覆盖整个章节或知识点的内容,避免遗漏重要知识点。
思维导图的层级不宜过多,避免学生在绘制过程中产生混乱。
北师大版八年级下册数学一次函数与平行四边形的存在性问题
因平行四边形的存在性问题(与一次函数)一、找点方法(1)三个定点找一个动点类:以其中任意两点所连线段为对角线,分三种情况(2)以两定点找两动点类:以两定点所连线段充当边和对角线,分两类情况二、求点方法(1)对角线法——利用对角线互相平分原理及中点坐标公式求解各点坐标(2)相对位置法——在平行四边形ABCD中,A,D两点的水平距离及垂直距离确定,则C,B两点的水平距离及垂直距离与其对应相等1.如图,在平面直角坐标系中,已知Rt△AOB的两直角边OA、OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,且OA、OB的长满足|OA-8|+(OB-6)2=0,∠ABO的平分线交x轴于点C过点C作AB的垂线,垂足为点D,交y轴于点E.(1)求线段AB的长;(2)求直线CE的解析式;(3)若M是射线BC上的一个动点,在坐标平面是否存在点P,使以A、B、M、P为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,△ODE是△OCB绕点O顺时针旋转90°得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,线段BC、OC的长是方程x2-6x+8=0的两个根,且OC>BC.(1)求直线BD的解析式;(2)求△OFH的面积;(3)点M在坐标轴上,平面是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,直线y=-x+8分别交两轴于点A、B,点C为线段AB的中点,点D在线段OA上,且CD的长是方程2x+1=1x-2的根.(1)求点D的坐标;(2)求直线CD的解析式;(3)在平面是否存在这样的点F,使以A、C、D、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,不必说明理由.4、如图,将矩形OABC 放置在平面直角坐标系中,点D 在边0C 上,点E 在边OA 上,把矩形沿直线DE 翻折,使点O 落在边AB 上的点F 处,且AF AE=43 .若线段OA =8,又2AB =30A .请解答下列问题:(1)求点B 、F 的坐标:(2)求直线ED 的解析式:(3)在直线ED 、FD 上是否存在点M 、N ,使以点C 、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.5、如图,四边形ABCD为矩形,C点在x轴上,A点在y轴上,D(0,0),B(3,4),矩形ABCD沿直线EF折叠,点B落在AD边上的G处,E,F分别在BC,AB边上且F(1,4).(1)求G点坐标;(2)求直线EF解析式;(3)点N在坐标轴上,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,直接写出M点坐标;若不存在,说明理由.6、如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴,y轴分别交于点A(4,0),B(0,3).点C的坐标为(0,m),其中m<2,过点C作CE⊥AB于点E,点D为x轴正半轴的一动点,且满足OD=2OC,连结DE,以DE,DA为边作▱DEFA.(1)图中AB=;BE=(用m的代数式表示).(2)若▱DEFA为矩形,求m的值。
一次函数与平行四边形存在性问题
一次函数与平行四边形存在性问题问题描述在平面几何中,我们知道一次函数可以用来表示一条直线的方程,而平行四边形则是具有平行边的四边形。
我们现在想研究以下问题:一次函数是否存在与平行四边形的边平行的斜率?解决方案我们将通过讨论一次函数的斜率和平行四边形的边进行分析。
一次函数的斜率一次函数可以用如下的一般方程表示:y = mx + c其中,`m` 表示斜率,`c` 表示截距。
斜率 `m` 是函数直线斜率的关键参数,它决定了直线的倾斜程度。
我们知道,当两条直线的斜率相等时,它们是平行的。
平行四边形的边平行四边形是一种特殊的四边形,它的对边是平行的。
我们可以定义平行四边形的边为 `AB` 和 `CD`,并假设它们是平行的。
讨论现在,我们来探讨一次函数是否可能存在与平行四边形的边平行的斜率 `m`。
假设 `AB` 和 `CD` 是平行四边形的边,我们可以通过求解两个点的斜率来判断函数的斜率是否与平行四边形的边平行。
假设点 `A` 的坐标为 `(x1, y1)`,点 `B` 的坐标为 `(x2, y2)`,我们可以计算出两点的斜率 `m_AB`:m_AB = (y2 - y1) / (x2 - x1)同理,如果点 `C` 的坐标为 `(x3, y3)`,点 `D` 的坐标为 `(x4, y4)`,我们可以计算出另一条边的斜率 `m_CD`:m_CD = (y4 - y3) / (x4 - x3)如果 `m_AB` 等于 `m_CD`,那么一次函数存在与平行四边形的边平行的斜率。
总结通过对一次函数的斜率和平行四边形的边进行分析,我们得出结论:一次函数存在与平行四边形的边平行的斜率。
请注意,此结论仅在满足题设条件的情况下成立,具体问题具体分析。
此解决方案仅提供了一种可能的方法,具体问题的解决需要进一步讨论和推导。
参考资料:。
一次函数之平行四边形存在性问题
一次函数与平行四边形1.线段中点公式平面直角坐标系中,点A 坐标为(x 1,y 1),点B 坐标为(x 2,y 2),则线段AB 的中点P 的坐标为 (2,22121y y x x ++) 例:如图,已知点A (-2,1),B (4,3),则线段AB 的中点P 的坐标是________.2.线段的平移平面内,线段AB 平移得到线段A'B' ,则①AB ∥A'B' ,AB =A'B' ;②AA'∥BB',AA'= BB'. 如图,线段AB 平移得到线段A'B' ,已知点A (-2,2),B (-3,-1), B' (3,1),则点A'的坐标是________.%例:如图,在平面直角坐标系中,□ABCD 的顶点坐标分别为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)、C (x 3,y 3)、D (x 4,y 4),已知其中3个顶点的坐标,如何确定第4个顶点的坐标"例:如图,已知□ABCD 中A (-2,2),B (-3,-1), C (3,1),则点D 的坐标是________. 方法一:利用线段平移总结:x 1-x 2= x 4-x 3,y 1-y 2= y 4-y 3 或者 x 4-x 1= x 3-x 2,y 4-y 1= y 3-y 2 等方法二:利用中点公式总结:x 1+x 3= x 2+x 4,y 1+y 3= y 2+y 4类型一:三定一动例1 、如图,平面直角坐标中,已知中A(-1,0),B(1,-2),C (3,1),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_________________________________.*总结:三定一动问题,可以通过构造中点三角形得以解决.说明:若题中四边形ABCD是平行四边形,则点D的坐标只有一个结果________【例1】.一次函数y =x +3与y =﹣x +q 的图象都过点A (m ,0),且与y 轴分别交于点B 、C .(1)试求△ABC 的面积;(2)点D 是平面直角坐标系内的一点,且以点A 、C 、B 、D 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点D 的坐标;(3)过△ABC 的顶点能否画一条直线,使它能平分△ABC 的面积若能,求出直线的函数关系式,若不能,说明理由.【解答】解:(1)将点A (m ,0)代入y =x +3中,得$m +3=0,解得m =﹣3,即点A (﹣3,0),将点A (﹣3,0)代入y =﹣x +q 中,得q =﹣3,∴点B (0,3)、C (0,﹣3),故S =12×BC ×AO =9;(2)满足条件的D 点坐标为D (﹣3,6)、D (﹣3,﹣6)、D (3,0);(3)若过点A ,则得直线l :y =0;若过点C ,则得直线l :y =﹣3x ﹣3;@若过点B ,则得直线l :y =3x +3.例2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知直线PA 是一次函数y =x +m (m >0)的图象,直线PB 是一次函数y =﹣3x +n (n >m )的图象,点P 是两直线的交点,点A 、B 、C 、Q 分别是两条直线与坐标轴的交点.(1)用m 、n 分别表示点A 、B 、P 的坐标及∠PAB 的度数;(2)若四边形PQOB 的面积是112,且CQ :AO =1:2,试求点P 的坐标,并求出直线PA 与PB的函数表达式;(3)在(2)的条件下,是否存在一点D ,使以A 、B 、P 、D 为顶点的四边形是平行四边形若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)在直线y =x +m 中,令y =0,得x =﹣m .∴点A (﹣m ,0).…在直线y =﹣3x +n 中,令y =0,得x =x 3. ∴点B (x 3,0). 由{x =x +x x =−3x +x ,得{x =x −x 4x =x +3x 4,∴点P (x −x 4,x +3x 4). 在直线y =x +m 中,令x =0,得y =m ,∴|﹣m |=|m |,即有AO =QO .又∵∠AOQ =90°,∴△AOQ 是等腰直角三角形,∴∠PAB =45°.(2)∵CQ :AO =1:2,,∴(n ﹣m ):m =1:2,整理得3m =2n ,∴n =32m , ∴x +3x 4=32x +3x 4=98m , 而S 四边形PQOB =S △PAB ﹣S △AOQ =12(x 3+m )×(98m )−12×m ×m =1132m 2=112, 解得m =±4,∵m >0,∴m =4,∴n =32m =6,∴P (12,92). !∴PA 的函数表达式为y =x +4,PB 的函数表达式为y =﹣3x +6.(3)存在.过点P 作直线PM 平行于x 轴,过点B 作AP 的平行线交PM 于点D 1,过点A 作BP 的平行线交PM 于点D 2,过点A 、B 分别作BP 、AP 的平行线交于点D 3.①∵PD 1∥AB 且BD 1∥AP ,∴PABD 1是平行四边形.此时PD 1=AB ,易得x 1(132,92); ②∵PD 2∥AB 且AD 2∥BP ,∴PBAD 2是平行四边形.此时PD 2=AB ,易得x 2(−112,92);③∵BD 3∥AP 且AD 3∥BP ,此时BPAD 3是平行四边形.】∵BD 3∥AP 且B (2,0),∴y BD 3=x ﹣2.同理可得y AD 3=﹣3x ﹣12{x =x −2x =−3x −12, 得{x =−52x =−92,∴x 3(−52,−92).3.如图,在等边△ABC 中,BC =8cm ,射线AG ∥BC ,点E 从点A 出发沿射线AG 以1cm /s 的速度运动,同时点F 从点B 出发沿射线BC 以2cm /s 的速度运动,设运动时间为t (s ).(1)连接EF ,当EF 经过AC 边的中点D 时,求证:△ADE ≌△CDF ;(2)填空:#①当t 为 s 时,以A 、F 、C 、E 为顶点的四边形是平行四边形;②当t 为 s 时,四边形ACFE 是菱形.【解答】(1)证明:∵AG ∥BC ,∴∠EAD =∠DCF ,∠AED =∠DFC ,∵D 为AC 的中点,∴AD =CD ,∵在△ADE 和△CDF 中,{∠xxx =∠xxx∠xxx =∠xxx xx =xx,∴△ADE ≌△CDF (AAS );(2)解:①当点F 在C 的左侧时,根据题意得:AE =tcm ,BF =2tcm ,·则CF =BC ﹣BF =6﹣2t (cm ),∵AG ∥BC ,∴当AE =CF 时,四边形AECF 是平行四边形,即t =8﹣2t ,解得:t =83; 当点F 在C 的右侧时,根据题意得:AE =tcm ,BF =2tcm ,则CF =BF ﹣BC =2t ﹣8(cm ),∵AG ∥BC ,∴当AE =CF 时,四边形AEFC 是平行四边形,即t =2t ﹣8,]解得:t =8;综上可得:当t =83或8s 时,以A 、C 、E 、F 为顶点四边形是平行四边形.②若四边形ACFE 是菱形,则有CF =AC =AE =8,则此时的时间t =8÷1=8(s );故答案是:83或8;8.|4.已知,Rt △OAB 的两直角边OA 、OB 分别在x 轴和y 轴上,如图1,A ,B 坐标分别为(﹣2,0),(0,4),将△OAB 绕O 点顺时针旋转90°得△OCD ,连接AC 、BD 交于点E .(1)求证:△ABE ≌△DCE .(2)M 为直线BD 上动点,N 为x 轴上的点,若以A ,C ,M ,N 四点为顶点的四边形是平行四边形,求出所有符合条件的M 点的坐标.(3)如图2,过E 点作y 轴的平行线交x 轴于点F ,在直线EF 上找一点P ,使△PAC 的周长最小,求P 点坐标和周长的最小值.【分析】(1)由A 、B 的坐标可求得AO 和OB 的长,由旋转的性质可求得OC 、OD 的长,从而可求得∠AEB =90°,再由勾股定理可求得CD 和AB 的长,可求得AB =CD ,可证得△ABE ≌△DCE ;(2)由B 、D 坐标可求得直线BD 解析式,当M 点在x 轴上方时,则有CM ∥AN ,则可求得M 点纵坐标,代入直线BD 解析式可求得M 点坐标,当M 点在x 轴下方时,同理可求得M 点纵坐标,则可求得M 点坐标;)(3)由AE =DE 可知A 、D 关于EF 对称,连接CD 交EF 于点P ,则P 点即为满足条件的点,由C 、D 坐标可求得直线CD 的解析式,则可求得P 点坐标,利用勾股定理可分别求得AC 和CD 的长,则可求得此时△PAC 的周长.【解答】解:(1)∵A (﹣2,0),B (0,4),∴OA =2,OB =4,∵将△OAB 绕O 点顺时针旋转90°得△OCD ,∴OC =OA =2,OD =OB =4,AB =CD ,∴∠ACO =∠ECB =∠CBE =45°,∴∠CEB =90°,∴∠AEB =∠CED ,且CE =BE ,在Rt △ABE 和Rt △DCE 中:{xx =xx xx =xx∴Rt △ABE ≌Rt △DCE (HL );(2)由(1)可知D (4,0),且B (0,4),∴直线BD 解析式为y =﹣x +4,当M 点在x 轴上方时,则有CM ∥AN ,即CM ∥x 轴,∴M 点到x 轴的距离等于C 点到x 轴的距离,∴M 点的纵坐标为2,在y =﹣x +4中,令y =2可得x =2,∴M (2,2);当M 点在x 轴下方时,同理可得M 点的纵坐标为﹣2,(在y =﹣x +4中,令y =﹣2可求得x =6,∴M 点的坐标为(6,﹣2);综上可知M 点的坐标为(2,2)或(6,﹣2);(3)由(1)可知AE =DE ,∴A 、D 关于直线EF 对称,连接CD 交EF 于点P ,则PA =PD , ∴PA +PC =PD +PC =CD ,∴满足△PAC 的周长最小,∵C (0,2),D (4,0),∴可设直线CD 解析式为y =kx +2,∴4k +2=0,解得k =−12, ∴直线CD 解析式为y =−12x +2,∵A (﹣2,0),D (4,0),∴F (1,0),即直线EF 解析式为x =1,在y =−12x +2中,令x =1可得y =32, ∴P (1,32), 在Rt △AOC 中,由勾股定理可求得AC =2√2, 在Rt △COD 中,由勾股定理可求得CD =√22+42=2√5, ∴PA +PC +AC =CD +AC =2√5+2√2, 即△PAC 的周长最小值为2√5+2√2.。
沪教版(上海)数学八年级第二学期-22.3 平面直角坐标系中平行四边形的存在性问题 教案
平面直角坐标系中平行四边形的存在性问题一、教材分析平行四边形作为特殊的四边形,它不仅在八年级的“出镜率”很高,也一直是中考试题的主角,尤其是在综合了函数知识后动态研究它的存在性问题,对学生分析问题和解决问题的要求较高.通常借助于函数图像探究满足某些条件的平行四边形是否存在,主要考查平行四边形的判定和性质、函数解析式的确定和性质等基础知识,考查识图作图、运算求解、数学表达等能力,考查数形结合、分类讨论、函数与方程等数学思想方法.二、学情分析学生已经学习过平面直角坐标系、正比例函数、反比例函数、一次函数以及平行四边形和特殊的平行四边形的相关知识.他们对于以上内容的知识点掌握情况还是比较好的,绝大部分学生在解决单独一个内容的题目时还是不存在问题的.但是,当把知识点进行串联之后,学生面对此类综合应用题时,还是稍显难色.因此,我在设计本堂课的时,就想通过例题的讲解,引导学生积累解综合应用题的经验,从而提高学生解数学题目的能力.三、教学目标1.在掌握平行四边形的判定方法的基础上,能够根据题目的具体情况选择不同的判定方法,解决平面直角坐标系中的平行四边形存在性问题.2.经历例题探究过程,初步理解求解平面直角坐标系中平行四边形四边形存在性问题的一般思路.3.通过坐标系中平行四边形存在性问题的学习,再次感受分类讨论思想和数形结合思想在问题中的引用,进一步提高对较为复杂的数学问题的分析、解决能力.四、教学重点平面直角坐标系中平行四边形顶点的确立五、教学难点平面直角坐标系中的平行四边形存在性问题的分类六、教学过程1.例1如图,在平面直角坐标系中,A(3,0)、B(0,-3)、C(-1,0),点M为平面直角坐标系上的一点,问:如果四边形ABCM为平行四边形,求点M的坐标.变式:如图,在平面直角坐标系中,A(3,0)、B(0,-3)、C(-1,0),点M为平面直角坐标系上的一点,如果以A、B、C、M为顶点的四边形为平行四边形,求点M的坐标.2.例2已知y轴上一点A(0,2),点P为第一象限内一点,过点P作PB⊥x轴,垂足为B.若△PAB是等边三角形(1)求点P的坐标;(2)在(1)的条件下,点M在直线..AP上.在平面内是否存在点N,使以O、A、M、N为顶点的四边形为菱形?若存在,直接写出所有..满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由3.总结求解平面直角坐标系中四边形存在性问题的几种常见方法以及分类讨论的思想.4.补充内容(有时间就讲)回到例1,利用平行四边形对角线互相平分这个性质,介绍中点坐标计算公式.七、作业布置1.已知一次函数113y x=+的图像与x轴、y轴分别相交于点A、B.点C的坐标为(2,0).(1)点D为平面内一点,若四边形ABCD是平行四边形,求满足条件的D点坐标.(2)点D为平面内一点,若以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的D点坐标.2.如图,在直角坐标平面内,函数(x>0,m是不为0的常数)的图像经过A(1,4)、B(a,b),其中a>1,过点A作x轴的垂线,垂足为C,过点B作y轴的垂线,垂足为D,联结AD,DC,CB.(1)若△ABC的面积为4,求点B的坐标;(2)当A、B、C、D四点构成平行四边形时,求点B的坐标.备用图3.如图,平行四边形ABCD在平面直角坐标系中,AD=6,若OA、OB的长是关于x的一元二次方程x²-7x+12=0的两个根,且OA>OB.(1)若E是x轴的点,且S△AOE=,求经过D、E两点的直线的解析式;(2)若点M在平面直角坐标系内,则在直线AB上是否存在点F,使以A、C、F、M为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出F点的坐标;若不存在,请说明理由.备用图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1
八下数学专题复习
--以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题
一、教学目标 1. 知识目标:探索以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题,并能熟练应用。
2. 能力目标:经历探索以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题,提高学生对问题的探究能力和对知识的综合应用能力。
3. 情感目标:在探究中发展学生的探究意识和合作交流的习惯,感受平行四边形与三角形知识的密切联系,体会数学的数形结合思想、分类思想和转化思想。
二、教学重难点
1. 重点:找三定一动类型的动点位置。
2. 难点:求三定一动类型的动点坐标。
三、教法:探索归纳
四、教学过程
1. 课前导学
(1)画一画:请你画出以A 、B 、C 为其中三个顶点的
平行四边形.
(2)已知点A (2,1),点C (6,5),那么AC 中点P 的
坐标为 .
(3)已知点B (3,4),点P 为线段BD 的中点,那么点
D 的坐标为 .
(4)顺次连接ABCD ,请问四边形ABCD 是什么四边
形?为什么?
(5)请问平行四边形ABCD 的顶点横坐标之间有什么
关系?纵坐标呢?
2. 归纳总结
若平行四边形ABCD 处于平面直角坐标系中,
其顶点坐标为A (x a ,y a )B (x b ,y b )
C (x c ,y c )
D (x d ,y d ),你可以得出什么
结论?
2 3. 例题讲解
已知A 、B 、C 三点的坐标分别为(3,7),(1,2),
(6,4),求点D 的坐标使四边形ABCD 成为平
行四边形。
4. 变式训练
已知A 、B 、C 三点的坐标分别为(3,7),(1,2),
(6,4),求点D 的坐标使以A 、B 、C 、D 为顶
点的四边形成为成为平行四边形。
5. 比较总结
例题和变式在解题中有什么区别?
6. 进阶训练
如图,若点A (2,1),B (5,1),C 在过点A 的直线y=2x-3上,且以A 、B 、C 为其中三个顶点的平行四边形的面积为6.求平行四边形顶点D 的坐标.
7. 拓展提升
在平面直角坐标系中,点A (2,1),B (5,1),点C 在直线y=2x-3上运动,问:在直线y=0.5x 上是否存在一点D ,使得以A 、B 、
C 、
D 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.
五、板书设计
八下数学专题复习--以一次函数为载体的平行四边形的存在性问题 找①类型:三定一动、两定两动
②分类标准:对角线
↓
求①中点坐标法
②平移法
③全等法
六、教学反思。