中考数学解题策略专题02 平行四边形的存在性问题
(完整版)压轴题解题策略:平行四边形的存在性问题
中考数学压轴题解题策略平行四边形的存在性问题解题策略2015年9月13日星期日专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.例题解析例❶如图1-1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P,如果以点P、A、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标.图1-1【解析】P、A、C三点是确定的,过△P AC的三个顶点分别画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个符合条件的点D(如图1-2).由y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,得A(-3,0),C(0, 3),P(-1, 4).由于A(-3,0)33右,上D1(2, 7).右,上C(0, 3),所以P(-1, 4)33由于C(0, 3)33下,左D2(-4, 1).下,左A(-3,0),所以P(-1, 4)33由于P(-1, 4)11右,下C(0, 3),所以A(-3,0)11右,下D3(-2, -1).我们看到,用坐标平移的方法,远比用解析式构造方程组求交点方便多了.图1-2例❷如图2-1,在平面直角坐标系中,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.图2-1【解析】在P、M、A、B四个点中,A、B是确定的,以AB为分类标准.由y=-x2+2x+3=-(x+1)(x-3),得A(-1,0),B(3,0).①如图2-2,当AB是平行四边形的对角线时,PM与AB互相平分,因此点M与点P 关于AB的中点(1,0)对称,所以点M的横坐标为2.此时M(2,3).②如图2-3,图2-4,当AB是平行四边形的边时,PM//AB,PM=AB=4.所以点M的横坐标为4或-4.所以M (4,-5)或(-4,-21).我们看到,因为点P的横坐标是确定的,在解图2-2时,根据对称性先确定了点M的横坐标;在解图2-3和图2-4时,根据平移先确定了点M的横坐标.图2-2 图2-3 图2-4 例❸如图3-1,在平面直角坐标系中,直线y=-x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C在直线AB上,在平面直角坐标系中求一点D,使得以O、A、C、D为顶点的四边形是菱形.图3-1【解析】由y =-x +4,得A (4, 0),直线AB 与坐标轴的夹角为45°.在O 、A 、C 、D 四个点中,O 、A 是确定的,以线段OA 为分类标准.如图3-2,如果OA 是菱形的对角线,那么点C 在OA 的垂直平分线上,点C (2,2)关于OA 的对称点D 的坐标为(2,-2).如果OA 是菱形的边,那么又存在两种情况:如图3-3,以O 为圆心,OA 为半径的圆与直线AB 的交点恰好为点B (0, 4),那么正方形AOCD 的顶点D 的坐标为(4, 4).如图3-4,以A 为圆心,AO 为半径的圆与直线AB 有两个交点C (422,22)-和C ′(422,22)+-,点C 和C ′向左平移4个单位得到点D (22,22)-和D ′(22,22)-.图3-2 图3-3 图3-4例❹ 如图4-1,已知抛物线241633y x x =+与x 轴的负半轴交于点C ,点E 的坐标为(0,-3),点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,是否存在这样的点M 、N ,使得以M 、N 、C 、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图4-1【解析】C (-4,0)、E (0,-3)两点是确定的,点N 的横坐标-2也是确定的.以CE 为分类标准,分两种情况讨论平行四边形:①如图4-2,当CE 为平行四边形的边时,由于C 、E 两点间的水平距离为4,所以M 、N 两点间的水平距离也为4,因此点M 的横坐标为-6或2.将x =-6和x =2分别代入抛物线的解析式,得M (-6,16)或(2, 16).②如图4-3,当CE 为平行四边形的对角线时,M 为抛物线的顶点,所以M 16(2,)3--.图4-2 图4-3例❺如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-2ax-3a(a<0)与x轴交于A、B 两点(点A在点B的左侧),点D是第四象限内抛物线上的一点,直线AD与y轴负半轴交于点C,且CD=4AC.设P是抛物线的对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.图5-1【解析】由y=ax2-2ax-3a=a(x+1)(x-3),得A(-1, 0).由CD=4AC,得x D=4.所以D(4, 5a).已知A(-1, 0)、D(4, 5a),x P=1,以AD为分类标准,分两种情况讨论:①如图5-2,如果AD为矩形的边,我们根据AD//QP,AD=QP来两次平移坐标.由于A、D两点间的水平距离为5,所以点Q的横坐标为-4.所以Q(-4,21a).由于A、D两点间的竖直距离为-5a,所以点P的纵坐标为26a.所以P(1, 26a).根据矩形的对角线相等,得AP2=QD2.所以22+(26a)2=82+(16a)2.整理,得7a2=1.所以77a=-.此时P267(1)7-,.②如图5-3,如果AD为矩形的对角线,我们根据AP//QD,AP=QD来两次平移坐标.由于A、P两点间的水平距离为2,所以点Q的横坐标为2.所以Q(2,-3a).由于Q、D两点间的竖直距离为-8a,所以点P的纵坐标为8a.所以P(1, 8a).再根据AD2=PQ2,得52+(5a)2=12+(11a)2.整理,得4a2=1.所以12a=-.此时P(14)-,.我们从图形中可以看到,像“勾股图”那样构造矩形的外接矩形,使得外接矩形的边与坐标轴平行,那么线段的等量关系就可以转化为坐标间的关系.上面我们根据“对角线相等的平行四边形是矩形”列方程,还可以根据定义“有一个角是直角的平行四边形叫矩形”来列方程.如图5-2,如果∠ADP =90°,那么MA ND MD NP =;如图5-3,如果∠QAP =90°,那么GQ KA GA KP=.图5-2 图5-3例❻ 如图6-1,将抛物线c 1:233y x =-+沿x 轴翻折,得到抛物线c 2.现将抛物线c 1向左平移m 个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为M ,与x 轴的交点从左到右依次为A 、B ;将抛物线c 2向右也平移m 个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为N ,与x 轴的交点从左到右依次为D 、E .在平移过程中,是否存在以点A 、N 、E 、M 为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m 的值;若不存在,请说明理由.图6-1【解析】没有人能精确画好抛物线,又怎么平移抛物线呢?我们去伪存真,将A 、B 、D 、E 、M 、N 六个点及它们的坐标在图中都标注出来(如图6-2),如果您看到了△MAB 和△NED 是边长为2的等边三角形,那么平移就简单了.如图6-3,在两个等边三角形平移的过程中,AM 与EN 保持平行且相等,所以四边形ANEM 保持平行四边形的形状,点O 为对称中心.【解法一】如果∠ANE =90°,根据30°角所对的直角边等于斜边的一半,可得AE =2EN =4.而AE =AO +OE =2AO ,所以AO =2.已知AB =2,此时B 、O 重合(如图6-4),所以m =BO =1.【解法二】如果对角线MN =AE ,那么OM =OA ,此时△MAO 是等边三角形.所以等边三角形MAB 与△MAO 重合.因此B 、O 重合,m =BO =1.【解法三】在平移的过程中,(1,0)A m --、(1,0)B m -,M (3)m -,根据OA 2=OM 2列方程(1+m )2=m 2+3.解得m =1.图6-2 图6-3 图6-4 例❼如图7-1,菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,E、H分别是AB、CD的中点,E、G分别在AD、BC上,且AE=CG.(1)求证四边形EFGH是平行四边形;(2)当四边形EFGH是矩形时,求AE的长;(3)当四边形EFGH是菱形时,求AE的长.图7-1 【解析】(1)证明三角形全等得EF=GH和FG=HE大家最熟练了.(2)平行四边形EFGH的对角线FH=4是确定的,当EG=FH=4时,四边形EFGH 是矩形.以FH为直径画圆,你看看,这个圆与AD有几个交点,在哪里?如图7-2.如图7-3,当E为AD的中点时,四边形ABGE和四边形DCGE都是平行四边形.如图7-4,当E与A重合时,△ABG与△DCE都是等边三角形.(3)如果平行四边形EFGH的对角线EG与FH互相垂直,那么四边形EFGH是菱形.过FH的中点O画FH的垂线,EG就产生了.在Rt△AOE中,∠OAE=60°,AO=2,此时AE=1.又一次说明了如果会画图,答案就在图形中.图7-2 图7-3 图7-4 图7-5例❽如图8-1,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),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为边作平行四边形DEF A.(1)如果平行四边形DEF A为矩形,求m的值;(2)如果平行四边形DEF A为菱形,请直接写出m的值.图8-1【解析】这道题目我们着重讲解怎样画示意图.我们注意到,点A和直线AB(直线l)是确定的.如图8-2,先画x轴,点A和直线l.在直线l上取点E,以AE为对角线画矩形DEF A.如图8-3,过点E画直线l的垂线.画∠MDN,使得DN=2MN,MN⊥DN,产生点C.如图8-4,过点C画y轴,产生点O和点B.图8-2 图8-3 图8-4 您是否考虑到,画∠MDN时,还存在DM在x轴下方的情况?如图8-5.同样的,我们可以画如图8-6,如图8-7的两个菱形.图8-5 图8-6 图8-7。
2024年九年级中考数学专题+课件-+:二次函数平行四边形存在性问题
五
三
一
学 四例 二平
目
以 致 用
方 法 归
题 解 析
纳
中 点 坐 标 公 式
行 四 边 形 性 质
录
+
判
定
一、平行四边形性质+判定
一、平行四边形性质
1、边:对边平行且相等 2、角:对角相等,邻角互补 3、对角线:对角线互相平分
二、平行四边形判定
1、两组对边分别平行的四边形是平行四边形 2、两组对边分别相等的四边形是平行四边形 3、一组对边平行且相等的四边形是平行四边形 4、对角线互相平分的四边形是平行四边形
边形是平行四边形?若存在,请求出所有
满足条件的点F的坐标;若不存在,请说明
理由.
谢
谢
与x轴相交于A、B两点,顶点为P.
(1)求点A、B的坐标;
(2)坐标平面内是否存在点F,使得以A、B、P、F为顶点的四边
形为平行四边形?直接写出所有符合条件的点F的坐标。
2.已知抛物线L:y=-x2+bx+c经过点O(0,0)、A(4,0),L关于 x轴对称的抛物线为L′,点B的坐标为(0,8). (1)求抛物线L和L′的函数表达式。 (2)点M在抛物线L的对称轴上,点P在抛物线L′上,是否 存在这样的点M与点P,使以A、B、M、P为顶点的四边形是平 行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明 理由。
3.如图,抛物线
与x轴交于点A、
B 两点,抛物线的对称轴为直线x=1,
(1)求m的值及抛物线的解析式;
(2)过A的直线与抛物线的另一交点C的横 坐标为2. 直线AC的解析式;
3.如图,抛物线
【存在性系列】平行四边形存在性问题
【存在性系列】平⾏四边形存在性问题平⾏四边形存在性问题,主要考察⼀个四边形为平⾏四边形需要满⾜的判定条件。
这部分考察的较多的主要分为“三定⼀动”,“两定两动”类型。
今天来详细讨论下平⾏四边形的存在性问题。
理论准备知识储备:1.点在平⾯直⾓坐标系中的平移2.左右平移横变纵不变,上下平移纵变横不变坐标平移⼝诀:上加下减,左减右加3. 平⾏四边形平⾏且相等4. 平⾏四边形对⾓线互相平分【处理策略⼀】利⽤对⾓新互相平分【⽅法运⽤】该⽅法适⽤于“三定⼀动”、“两定两动”类型的动点问题【处理策略⼆】利⽤对边平⾏且相等,构造全等【⽅法运⽤】该⽅法适⽤于“三定⼀动”、“两定两动”类型的动点问题常见类型以下主要讲解按照对⾓线讨论的处理⽅法类型⼀:三定⼀动【引例】如图,A(1,2),B(6,3),C(3,5)为坐标系中三个定点,问平⾯内是否存在点D,使得四边形ABCD为平⾏四边形.【处理⽅法】⼀般我们习惯分对⾓线进⾏讨论我们设D的坐标为(m,n)1.当AC为对⾓线时可以得到平⾏四边形D1ABC ∴ 1+3=6+m ,m=-2, 2+5=3+n, n=4∴D1的坐标为(-2,4)2.当BC为对⾓线时可以得到平⾏四边形ACD2B ∴ 1+m=6+3,m=8,2+n=3+5,n=6∴D2的坐标为(8,6)3.当AB为对⾓线时可以的到平⾏四边形ACBD3 ∴ 1+6=3+m,m=4,2+3=5+n,n=0∴D3的坐标为(4,0)类型⼆:两定两动【引例1】已知A(2,1)、B(4,2),点C在x轴上,点D在y轴上,且以A、B、C、D为顶点的四边形是平⾏四边形,求C、D坐标.【处理⽅法】对于两个动点的问题我们也是采取分对⾓线进⾏讨论即可设C的坐标为(m,0),D的坐标我(0,n)1.当AB为对⾓线时2+4=m+0,m=61+2=n+0,n=3∴C的坐标为(6,0),D的坐标为(0,3)2.当AC为对⾓线时2+m=4,m=21+0=2+n,n=-1∴此时C的坐标为(2,0),D的坐标为(0,-1)3.当AD为对⾓线时2+0=m+4,m=-21+n=0+2,n=1∴C的坐标为(-2,0),D的坐标为(0,1)【引例2】如图,在平⾯直⾓坐标系中,有两点A(1,3),B(3,6),C为x轴上的⼀个动点。
中考复习小专题平行四边形存在性问题课件PPT
2
A
O C
B
x
⑵
点A.B.C都是定点,只有点 P一个动点位置不确定 分两种情况:
R
解:假设在抛物线上存在点P,使得以P、A、B、C为 顶点的四边形是平行四边形,分两种情况: (1)当PB为一条边,使四边形PBRQ为平行四边形时
8 2 ∴BP 2 QR 5 5
2 12 12 6 ∴2 ,∴R( , ) , 5 5 5 5
——平行四边形存在性问题
平行四边形存在性问题
分两类型 第一类型:一个动点平行四边形存在性问题
第二类型:两个动点平行四边形存在性问题
第一类型:一个动点平行四边形存在性问题
抛砖引玉
1.点A、B 、C是平面内不在同一条直线上的三点, 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有( C ) A 1个 B 2个
Q
P
OB (3,0)源自x(2)当AB为一条对角线时
y
由题意可知AO=BE=1 所以OE=3-1=2 所以P点横坐标X=2
Q E O A (-1,0) B P (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 (1)求m值及二次函数的关系式. (2)D为直线A B与二次函数图象对称轴的 交点,P线段A B上的一个动点(点P与A 、 B不重合),过P作x轴的垂线与二次函数的 图象交于E点,在线段A B上是否存在一点 P,使四边形DCEP是平行四边形?若存在, 请求出点P的坐标;若不存在,请说明理 由。
y
点A、B是定点, 点Q 、P两个动点 分两种情况: AB为一条边 AB为一条对角线
初中数学——平行四边形存在性问题处理策略
平行四边形存在性问题处理策略
以函数为背景的平四存在性问题,是代几综合题中难度较大的一类,不少学生谈之色变。
本文从平行四边形的判定方法入手,介绍三种平四处理策略。
平四存在性问题,可以归纳为两大类:一类为“三定一动”型,即已知平面内
三点A、B、C,求第四个点D,使得以A、B、C、D为顶点的四边形,为平行四边形;
一类为“两定两动”型,即已知平面内两点A、B,求平面内两个点C、D,使得以A、B、C、D为顶点的四边形,为平行四边形;
【温馨提示】提问方式改变,解答改变。
比如,将“使得以A、B、C、D为顶点的四边形,为平行四边形”改为“使得四边形ABCD为平行四边形”,解法就
变了,前者需要分类讨论,理论上存在三种情况;而后者,只存在唯一一种情况,即四边形ABCD为平行四边形。
明白了平四存在问题的两大类,接下来我们看看平四处理的三大策略。
平行四边形存在性问题的解题策略
平行四边形存在性问题的解题策略
平行四边形存在性问题是一个常见的几何问题,即给定4条线段,判断它们是否可以构成一个平行四边形。
虽然这个问题看起来很简单,但是解决起来却并不容易。
解决平行四边形存在性问题的第一步是要判断这四条线段是否为平行线段。
根据对称性,可以把这四条线段分成两组,分别是AB和CD,那么AB两条线段是否平行,与CD两条线段是否平行,就可以用一般平行线段的性质来判断,即两条平行线段之间的角度是180°。
若AB和CD两组线段都是平行线段,则说明这四条线段可能构成平行四边形,接下来就要判断对角线的关系。
可以用向量的性质来判断,即对角线的夹角是90°,判断时要将AB和CD两组线段的终点向量相加,若其夹角为90°,则说明这四条线段可以构成平行四边形。
另外,若AB两条线段不是平行线段,则这四条线段一定不能构成平行四边形。
因为平行四边形的4条边都是平行线段,而AB两条线段不是平行线段,则说明这四条线段不可能构成平行四边形。
总之,解决平行四边形存在性问题的关键是要判断四条线段之间的关系,即AB两条线段是否平行,以及AB两条线段的终点向量之和的夹角是否为90°。
只有当这两个条件都满足时,这四条线段才能构成平行四边形。
专题:二次函数中的动点问题(平行四边形存在性问题)
二次函数中的动点问题(二)平行四边形的存在性问题一.技巧提炼如图1,点人(召,开)、3(忑,儿)、C(X3Os)是坐标平面内不在同一直线上的三点。
平面直角坐标系中是否存在点D,使得以A、B、C、D四点为顶点的四边形为平行四边形,如果存在,请求出点D的坐标。
如图2,过A、B、C分别作BC、AC、AB的平行线,则以不在同一直线上的三点为顶点的平行四边形有三个。
由已知的三点坐标可根据图形平移的坐标性质,直接写出第四个顶点的坐标。
3、平面直角坐标系中直线和直线12:当h时k尸k2;当h丄I2时ki-k2=-14、二次函数中平行四边形的存在性问题:解题思路:(1)先分类(2)再画图(3)后计算二、精讲精练1、已知抛物线y=ax-+bx+c与x轴相交于A、E两点(A、B分别在原点的左右两侧),与y轴正半轴相交于C点,且OA:OB:OC=1:3:3,AABC的面积为6,(如图1)(1)求抛物线的解析式:(2)坐标平面内是否存在点M,使得以点M、A、B、C为顶点四边形是平行四边形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,在直线BC±方的抛物线上是否存在一动点P,ABCP面枳最大?如果存在,求出最人面积,2、如图,己知抛物线经过A(-2,0),B(・3,3)及原点6顶点为C(1)求抛物线的函数解析式:(2)设点D在抛物线上,点E在抛物线的对称轴上,且以AO为边的四边形AODE是平行四边形,求点D的坐标。
【变式练习】7如图,对称轴为直线x二一的抛物线经过点A(6,0)和B(0,4)・2(1)求抛物线解析式及顶点坐标;(2)设点E(x,y)是抛物线上一动点,且位于第四彖限,四边形0EAF是以0A为对角线的平行四边形, 求平行四边形OEAF的面积S与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;①当平行四边形OEAF的面积为24时,请判断平行四边形0EAF是否为菱形?②是否存在点E,使平行四边形0EAF为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.、方法规律1、平行四边形模型探究如图1,点&(內,开)、3(七,儿)、C(X3,”)是坐标平面内不在同一直线上的三点。
中考数学压轴题解题策略2 平行四边形的存在性问题解题策略
中考数学压轴题解题策略平行四边形的存在性问题解题策略专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.例题解析例❶如图1-1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P,如果以点P、A、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标.图1-1 【解析】P、A、C三点是确定的,过△PAC的三个顶点分别画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个符合条件的点D(如图1-2).由y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,得A(-3,0),C(0, 3),P(-1, 4).由于A(-3,0)33右,上D1(2, 7).右,上C(0, 3),所以P(-1, 4)33由于C(0, 3)33下,左D2(-4, 1).下,左A(-3,0),所以P(-1, 4)33由于P(-1, 4)11右,下D3(-2, -1).右,下C(0, 3),所以A(-3,0)11我们看到,用坐标平移的方法,远比用解析式构造方程组求交点方便多了.图1-2例❷如图2-1,在平面直角坐标系中,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.图2-1【解析】在P、M、A、B四个点中,A、B是确定的,以AB为分类标准.由y=-x2+2x+3=-(x+1)(x-3),得A(-1,0),B(3,0).①如图2-2,当AB是平行四边形的对角线时,PM与AB互相平分,因此点M与点P 关于AB的中点(1,0)对称,所以点M的横坐标为2.此时M(2,3).②如图2-3,图2-4,当AB是平行四边形的边时,PM//AB,PM=AB=4.所以点M的横坐标为4或-4.所以M (4,-5)或(-4,-21).我们看到,因为点P的横坐标是确定的,在解图2-2时,根据对称性先确定了点M的横坐标;在解图2-3和图2-4时,根据平移先确定了点M的横坐标.图2-2 图2-3 图2-4 例❸如图3-1,在平面直角坐标系中,直线y=-x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C在直线AB上,在平面直角坐标系中求一点D,使得以O、A、C、D为顶点的四边形是菱形.图3-1【解析】由y=-x+4,得A(4, 0),直线AB与坐标轴的夹角为45°.在O、A、C、D四个点中,O、A是确定的,以线段OA为分类标准.如图3-2,如果OA是菱形的对角线,那么点C在OA的垂直平分线上,点C(2,2)关于OA的对称点D的坐标为(2,-2).如果OA是菱形的边,那么又存在两种情况:如图3-3,以O为圆心,OA为半径的圆与直线AB的交点恰好为点B(0, 4),那么正方形AOCD的顶点D的坐标为(4, 4).如图3-4,以A为圆心,AO为半径的圆与直线AB有两个交点C(4-和C′(4+-,点C和C′向左平移4个单位得到点D(-和D′-.图3-2 图3-3 图3-4例❹ 如图4-1,已知抛物线241633y x x =+与x 轴的负半轴交于点C ,点E 的坐标为(0,-3),点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,是否存在这样的点M 、N ,使得以M 、N 、C 、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图4-1【解析】C (-4,0)、E (0,-3)两点是确定的,点N 的横坐标-2也是确定的.以CE 为分类标准,分两种情况讨论平行四边形:①如图4-2,当CE 为平行四边形的边时,由于C 、E 两点间的水平距离为4,所以M 、N 两点间的水平距离也为4,因此点M 的横坐标为-6或2.将x =-6和x =2分别代入抛物线的解析式,得M (-6,16)或(2, 16).②如图4-3,当CE 为平行四边形的对角线时,M 为抛物线的顶点,所以M 16(2,)3--.图4-2 图4-3例❺如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-2ax-3a(a<0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点D是第四象限内抛物线上的一点,直线AD与y轴负半轴交于点C,且CD=4AC.设P是抛物线的对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.图5-1【解析】由y=ax2-2ax-3a=a(x+1)(x-3),得A(-1, 0).由CD=4AC,得x D=4.所以D(4, 5a).已知A(-1, 0)、D(4, 5a),x P=1,以AD为分类标准,分两种情况讨论:①如图5-2,如果AD为矩形的边,我们根据AD//QP,AD=QP来两次平移坐标.由于A、D两点间的水平距离为5,所以点Q的横坐标为-4.所以Q(-4,21a).由于A、D两点间的竖直距离为-5a,所以点P的纵坐标为26a.所以P(1, 26a).根据矩形的对角线相等,得AP2=QD2.所以22+(26a)2=82+(16a)2.整理,得7a2=1.所以a=P(1-,.②如图5-3,如果AD为矩形的对角线,我们根据AP//QD,AP=QD来两次平移坐标.由于A、P两点间的水平距离为2,所以点Q的横坐标为2.所以Q(2,-3a).由于Q、D两点间的竖直距离为-8a,所以点P的纵坐标为8a.所以P(1, 8a).再根据AD2=PQ2,得52+(5a)2=12+(11a)2.整理,得4a2=1.所以12a=-.此时P(14)-,.我们从图形中可以看到,像“勾股图”那样构造矩形的外接矩形,使得外接矩形的边与坐标轴平行,那么线段的等量关系就可以转化为坐标间的关系.上面我们根据“对角线相等的平行四边形是矩形”列方程,还可以根据定义“有一个角是直角的平行四边形叫矩形”来列方程.如图5-2,如果∠ADP=90°,那么MA NDMD NP=;如图5-3,如果∠QAP=90°,那么GQ KAGA KP=.图5-2 图5-3例❻如图6-1,将抛物线c1:2y=x轴翻折,得到抛物线c2.现将抛物线c1向左平移m个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为M,与x轴的交点从左到右依次为A、B;将抛物线c2向右也平移m个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为N,与x轴的交点从左到右依次为D、E.在平移过程中,是否存在以点A、N、E、M为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m的值;若不存在,请说明理由.图6-1【解析】没有人能精确画好抛物线,又怎么平移抛物线呢?我们去伪存真,将A、B、D、E、M、N六个点及它们的坐标在图中都标注出来(如图6-2),如果您看到了△MAB和△NED是边长为2的等边三角形,那么平移就简单了.如图6-3,在两个等边三角形平移的过程中,AM与EN保持平行且相等,所以四边形ANEM保持平行四边形的形状,点O为对称中心.【解法一】如果∠ANE=90°,根据30°角所对的直角边等于斜边的一半,可得AE=2EN =4.而AE=AO+OE=2AO,所以AO=2.已知AB=2,此时B、O重合(如图6-4),所以m=BO=1.【解法二】如果对角线MN=AE,那么OM=OA,此时△MAO是等边三角形.所以等边三角形MAB与△MAO重合.因此B、O重合,m=BO=1.【解法三】在平移的过程中,(1,0)-,根据OA2=OM 2B m-,M(mA m--、(1,0)列方程(1+m)2=m2+3.解得m=1.图6-2 图6-3 图6-4 例❼如图7-1,菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,E、H分别是AB、CD的中点,E、G分别在AD、BC上,且AE=CG.(1)求证四边形EFGH是平行四边形;(2)当四边形EFGH是矩形时,求AE的长;(3)当四边形EFGH是菱形时,求AE的长.图7-1 【解析】(1)证明三角形全等得EF=GH和FG=HE大家最熟练了.(2)平行四边形EFGH的对角线FH=4是确定的,当EG=FH=4时,四边形EFGH是矩形.以FH为直径画圆,你看看,这个圆与AD有几个交点,在哪里?如图7-2.如图7-3,当E为AD的中点时,四边形ABGE和四边形DCGE都是平行四边形.如图7-4,当E与A重合时,△ABG与△DCE都是等边三角形.(3)如果平行四边形EFGH的对角线EG与FH互相垂直,那么四边形EFGH是菱形.过FH的中点O画FH的垂线,EG就产生了.在Rt△AOE中,∠OAE=60°,AO=2,此时AE=1.又一次说明了如果会画图,答案就在图形中.图7-2 图7-3 图7-4 图7-5例❽如图8-1,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),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为边作平行四边形DEFA.(1)如果平行四边形DEFA为矩形,求m的值;(2)如果平行四边形DEFA为菱形,请直接写出m的值.图8-1【解析】这道题目我们着重讲解怎样画示意图.我们注意到,点A和直线AB(直线l)是确定的.如图8-2,先画x轴,点A和直线l.在直线l上取点E,以AE为对角线画矩形DEFA.如图8-3,过点E画直线l的垂线.画∠MDN,使得DN=2MN,MN⊥DN,产生点C.如图8-4,过点C画y轴,产生点O和点B.图8-2 图8-3 图8-4 您是否考虑到,画∠MDN时,还存在DM在x轴下方的情况?如图8-5.同样的,我们可以画如图8-6,如图8-7的两个菱形.图8-5 图8-6 图8-7。
2024年九年级中考数学专题复习训练平行四边形的存在性问题
1.如图,已知抛物线y=x22x+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.
2.在平面直角坐标系中,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.
4.如图,抛物线y= 54x 2+bx+c 与y 轴交于点A(0,1),过点A 的直线与抛物线交于另一点B (3,5
2),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.连接CM 、BN,当m 为何值时,四边形BCMN 为平行四边形?
9.如图所示,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,3),顶点D的坐标为(1,4).
(1)求抛物线的解析式.
(2)在y轴上找一点E,使得△EAC为等腰三角形,请直接写出点E的坐标
(3)点P是x轴上的动点,点Q是抛物线上的动点,是否存在点P、Q,使得以点P、Q、B、D为顶点,BD为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P、Q 的坐标;若不存在,请说明理由.。
平行四边形的存在性问题的处理方法
平行四边形的存在性问题的处理一、问题说明关于此类问题,其实已经不是考试的主流了,但是作业及期末考试偶有出现,同学们又不会进行处理,所以简单将解题思路讲解一下,同学们可以自己看看。
二、解题方法总结平行四边形的存在性问题中,已知两点,求双动点的存在性问题是比较经典的。
以这个问题为切入点,讲讲解决这类问题需要克服的两个难点:(1)分类的处理(如何找到所有存在的可能性)(2)计算技巧的处理(平移法)三、问题的演绎例1,(已知三点求一点)如图在坐标平面内再找一点D,使得点A,点B,点C,点D组成平行四边形。
(一)分类处理任意连接两个已知点,例如选择连接AC,对线段AC进行分类讨论(1)若AC是平行四边形的边,则BD一定会和AC平行,且长度等于AC,所以点D在点B的右上方或左下方(如下图)(3,0)(1,1)C1C2(3,0)C(2)若AC是平行四边形的对角线,则BD和AC相互平分,则点D位置如图综上所述存在3个点D满足要求(二)计算技巧的处理平行四边形的计算方法很多,从平移的角度去处理是非常简单的以D1为例:如红色箭头标注方向为例:∵点C(0,-1)往右平移1个单位往上平移2个单位得点A(1,1)∴点D1的坐标是点B以同样的方式平移得到,点D坐标为(4,2)同样类似的方法得到点D2的坐标为(2,-2)D3的坐标为(-2,0)D 3(3,0)2D 31例2,已知二次函数322--=x x y 上两点A(-1,0),C(2,-3),点M在X轴上运动,点N在抛物线上运动,求出所有的点M的坐标。
使得点A ,C,M,N组成平行四边形。
、解题分析:已知点A,点C,所以只需要对AC进行分类讨论,点M在X轴上运动,所以设成(a,0),点N通过点M平移得到,然后代入二次函数解析式求解即可。
设点M的坐标为(a,0)(1)若AC是边,则点N在M的左上方或者右下方当点N在左上方时,点N的坐标(a-3,3)将点N(a-3,3)代入322--=x x y 中解得724±=a 当点N在右上方时,点N的坐标(a+3,-3)将点N(a+3,-3)代入322--=x x y 中解得3-=a 或1-=a (舍)(2)若AC是对角线时,则点N的坐标为(1-a,-3)将点N(1-a,-3)代入322--=x x y 中解得1=a 或1-=a (舍)四、问题的拓展双动点的载体,可以是坐标轴,二次函数。
(完整word版)平行四边形之存在性问题
中考数学压轴题解题策略综合题之平行四边形存在性问题专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.例题解析例1、 如图1-1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =-x 2-2x +3与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为P ,如果以点P 、A 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,求点D 的坐标.图1-1【解析】P 、A 、C 三点是确定的,过△P AC 的三个顶点分别画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个符合条件的点D (如图1-2).由y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,得A (-3,0),C (0, 3),P (-1, 4).由于A (-3,0)33u u u u u u u u u u u u u u r 右,上 C (0, 3),所以P (-1, 4)33u u u u u u u u u u u u u u r 右,上 D 1(2, 7).由于C (0, 3)33u u u u u u u u u u u u u u r 下,左 A (-3,0),所以P (-1, 4)33u u u u u u u u u u u u u u r 下,左 D 2(-4, 1).由于P (-1, 4)11u u u u u u u u u u u u u r 右,下 C (0, 3),所以A (-3,0)11u u u u u u u u u u u u u r 右,下 D 3(-2, -1).我们看到,用坐标平移的方法,远比用解析式构造方程组求交点方便多了.图1-2例2、如图2-1,在平面直角坐标系中,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.图2-1【解析】在P、M、A、B四个点中,A、B是确定的,以AB为分类标准.由y=-x2+2x+3=-(x+1)(x-3),得A(-1,0),B(3,0).①如图2-2,当AB是平行四边形的对角线时,PM与AB互相平分,因此点M与点P 关于AB的中点(1,0)对称,所以点M的横坐标为2.此时M(2,3).②如图2-3,图2-4,当AB是平行四边形的边时,PM//AB,PM=AB=4.所以点M的横坐标为4或-4.所以M (4,-5)或(-4,-21).我们看到,因为点P的横坐标是确定的,在解图2-2时,根据对称性先确定了点M的横坐标;在解图2-3和图2-4时,根据平移先确定了点M的横坐标.图2-2 图2-3 图2-4 例3、如图3-1,在平面直角坐标系中,直线y=-x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C在直线AB上,在平面直角坐标系中求一点D,使得以O、A、C、D为顶点的四边形是菱形.图3-1【解析】由y=-x+4,得A(4, 0),直线AB与坐标轴的夹角为45°.在O、A、C、D四个点中,O、A是确定的,以线段OA为分类标准.如图3-2,如果OA是菱形的对角线,那么点C在OA的垂直平分线上,点C(2,2)关于OA的对称点D的坐标为(2,-2).如果OA是菱形的边,那么又存在两种情况:如图3-3,以O为圆心,OA为半径的圆与直线AB的交点恰好为点B(0, 4),那么正方形AOCD的顶点D的坐标为(4, 4).如图3-4,以A 为圆心,AO 为半径的圆与直线AB 有两个交点C (422,22)-和C ′(422,22)+-,点C 和C ′向左平移4个单位得到点D (22,22)-和D ′(22,22)-.图3-2 图3-3 图3-4例4、如图4-1,已知抛物线241633y x x =+与x 轴的负半轴交于点C ,点E 的坐标为(0,-3),点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,是否存在这样的点M 、N ,使得以M 、N 、C 、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图4-1【解析】C (-4,0)、E (0,-3)两点是确定的,点N 的横坐标-2也是确定的.以CE 为分类标准,分两种情况讨论平行四边形:①如图4-2,当CE 为平行四边形的边时,由于C 、E 两点间的水平距离为4,所以M 、N 两点间的水平距离也为4,因此点M 的横坐标为-6或2.将x =-6和x =2分别代入抛物线的解析式,得M (-6,16)或(2, 16).②如图4-3,当CE 为平行四边形的对角线时,M 为抛物线的顶点,所以M 16(2,)3--.图4-2 图4-3例5、如图1,在平面直角坐标系中,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),点D 是第四象限内抛物线上的一点,直线AD 与y 轴负半轴交于点C ,且CD =4AC .设P 是抛物线的对称轴上的一点,点Q 在抛物线上,以点A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P 的坐标;若不能,请说明理由.图5-1【解析】由y=ax2-2ax-3a=a(x+1)(x-3),得A(-1, 0).由CD=4AC,得x D=4.所以D(4, 5a).已知A(-1, 0)、D(4, 5a),x P=1,以AD为分类标准,分两种情况讨论:①如图5-2,如果AD为矩形的边,我们根据AD//QP,AD=QP来两次平移坐标.由于A、D两点间的水平距离为5,所以点Q的横坐标为-4.所以Q(-4,21a).由于A、D两点间的竖直距离为-5a,所以点P的纵坐标为26a.所以P(1, 26a).根据矩形的对角线相等,得AP2=QD2.所以22+(26a)2=82+(16a)2.整理,得7a2=1.所以77a=-.此时P267(1)7-,.②如图5-3,如果AD为矩形的对角线,我们根据AP//QD,AP=QD来两次平移坐标.由于A、P两点间的水平距离为2,所以点Q的横坐标为2.所以Q(2,-3a).由于Q、D两点间的竖直距离为-8a,所以点P的纵坐标为8a.所以P(1, 8a).再根据AD2=PQ2,得52+(5a)2=12+(11a)2.整理,得4a2=1.所以12a=-.此时P(14)-,.我们从图形中可以看到,像“勾股图”那样构造矩形的外接矩形,使得外接矩形的边与坐标轴平行,那么线段的等量关系就可以转化为坐标间的关系.上面我们根据“对角线相等的平行四边形是矩形”列方程,还可以根据定义“有一个角是直角的平行四边形叫矩形”来列方程.如图5-2,如果∠ADP=90°,那么MA NDMD NP=;如图5-3,如果∠QAP=90°,那么GQ KAGA KP=.图5-2 图5-3例6、如图6-1,将抛物线c 1:233y x =-+沿x 轴翻折,得到抛物线c 2.现将抛物线c 1向左平移m 个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为M ,与x 轴的交点从左到右依次为A 、B ;将抛物线c 2向右也平移m 个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为N ,与x 轴的交点从左到右依次为D 、E .在平移过程中,是否存在以点A 、N 、E 、M 为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m 的值;若不存在,请说明理由.图6-1【解析】没有人能精确画好抛物线,又怎么平移抛物线呢?我们去伪存真,将A 、B 、D 、E 、M 、N 六个点及它们的坐标在图中都标注出来(如图6-2),如果您看到了△MAB 和△NED 是边长为2的等边三角形,那么平移就简单了.如图6-3,在两个等边三角形平移的过程中,AM 与EN 保持平行且相等,所以四边形ANEM 保持平行四边形的形状,点O 为对称中心.【解法一】如果∠ANE =90°,根据30°角所对的直角边等于斜边的一半,可得AE =2EN =4.而AE =AO +OE =2AO ,所以AO =2.已知AB =2,此时B 、O 重合(如图6-4),所以m =BO =1.【解法二】如果对角线MN =AE ,那么OM =OA ,此时△MAO 是等边三角形.所以等边三角形MAB 与△MAO 重合.因此B 、O 重合,m =BO =1.【解法三】在平移的过程中,(1,0)A m --、(1,0)B m -,M (,3)m -,根据OA 2=OM 2列方程(1+m )2=m 2+3.解得m =1.图6-2 图6-3 图6-4。
平行四边形的存在性问题解题策略
04平行四边形的存在性问题解题策略1.(2010陕西西安)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过A (—1,0),B (3,0),C (0,—1)三点。
(1)求该抛物线的表达式;(2)点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上,要使以点Q 、P 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P 的坐标。
【答案】解:(1)设该抛物线的表达式为c bx ax y =+=2。
根据题意,得、⎪⎩⎪⎨⎧-==++=+-.1,039,0c c b a c b a 解之,得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=-==.1,32,31c b a∴所求抛物线的表达式为.132312--=x x y (2)①当AB 为边时,只要PQ//AB ,且PQ=AB=4即可,又知点Q 在y 轴上,∴点P 的横坐标为4或-4,这时,将 合条件的点P 有两个,分别记为P 1,P 2。
而当x=4时,.7,4,35=-==y x y 时当 此时).7,4(),35,4(21-P P②当AB 为对角线时,只要线段PQ 与线段AB 互相平分即可,又知点Q 在y 轴上,且线段AB 中点的横坐标为1,∴点P 的横坐标为2,这时,符合条件的点P 只有一个,记为P 3, 而当x=2时,y=-1,此时P 3(2,-1) 综上,满足条件的点)1,2(),7,4(),35,4(321--P P P P 为1. (2011山东威海,25,12分)如图,抛物线2y ax bx c =++交x 轴于点(3,0)A -,点(1,0)B ,交y 轴于点(0,3)E -.点C 是点A 关于点B 的对称点,点F 是线段BC 的中点,直线l 过点F 且与y 轴平行.直线y x m =-+过点C ,交y 轴于点D . (1)求抛物线的函数表达式;(2)点K 为线段AB 上一动点,过点K 作x 轴的垂线与直线CD 交于点H ,与抛物线交于点G ,求线段HG 长度的最大值;(3)在直线l 上取点M ,在抛物线上取点N ,使以点A ,C ,M ,N 为顶点的四边是平行四边形,求点N 的坐标.图① 备用图【答案】 解:(1)设抛物线的函数表达式(1)(3)y a x x =-+ ∵抛物线与y 轴交于点(0,3)E -,将该点坐标代入上式,得1a =. ∴所求函数表达式(1)(3)y x x =-+,即223y x x =+-.(2)∵点C 是点A 关于点B 的对称点,点(3,0)A -,点(1,0)B , ∴点C 的坐标是(5,0)C .将点C 的坐标是(5,0)C 代入y x m =-+,得5m =. ∴直线CD 的函数表达式为5y x =-+.设K 点的坐标为(,0)t ,则H 点的坐标为(,5)t t -+,G 点的坐标为2(,23)t t t +-.∵点K 为线段AB 上一动点, ∴31t -≤≤.∴222341(5)(23)38()24HG t t t t t t =-+-+-=--+=-++. ∵3312-≤-≤, ∴当32t =-时,线段HG 长度有最大值414.(3)∵点F 是线段BC 的中点,点(1,0)B ,点 (5,0)C , ∴点F 的坐标为(3,0)F . ∵直线l 过点F 且与y 轴平行, ∴直线l 的函数表达式为3x =. ∵点M 在直线l 上,点N 在抛物线上 ,∴设点M 的坐标为(3,)M m ,点N 的坐标为2(,23)N n n n +-.∵点(3,0)A -,点 (5,0)C ,∴8AC =. 分情况讨论:① 若线段AC 是以点A ,C ,M ,N 为顶点的四边是平行四边形的边,则须MN ∥AC ,且MN =AC =8.当点N 在点M 的左侧时,3MN n =-. ∴38n -=,解得5n =-. ∴N 点的坐标为(5,12)N -.当点N 在点M 的右侧时,3MN n =-.∴38n -=,解得11n =. ∴N 点的坐标为(11,40)N .②若线段AC 是以点A ,C ,M ,N 为顶点的平行四边形的对角线,由“点C 与点A 关于点B 中心对称”知:点M 与点N 关于点B 中心对称.取点F 关于点B 对称点P ,则点P 的坐标为(1,0)P -.过点P 作NP ⊥x 轴,交抛物线于点N . 将1x =-代入223y x x =+-,得4y =-.过点N ,B 作直线NB 交直线l 于点M . 在△BPN 和△BFM 中,∵90NPB MBF BF BP BPN BFM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=︒⎩∴△BPN ≌△BFM . ∴NB =MB .∴四边形点ANCM 为平行四边形. ∴坐标为(1,4)--的点N 符合条件.∴当点N 的坐标为(5,12)-,(11,40),(1,4)--时,以点A ,C ,M ,N 为顶点的四边是平行四边形.2、(2009重庆綦江)如图,已知抛物线(1)233(0)y a x a =-+≠经过点(2)A -,0,抛物线的顶点为D ,过O 作射线OM AD ∥.过顶点D 平行于x 轴的直线交射线OM 于点C ,B 在x 轴正半轴上,连结BC .(1)求该抛物线的解析式;(2)若动点P 从点O 出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM 运动,设点P 运动的时间为()t s .问当t 为何值时,四边形DAOP 分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?(3)若O C O B =,动点P 和动点Q 分别从点O 和点B 同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC 和BO 运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t ()s ,连接PQ ,当t 为何值时,四边形BCPQ 的面积最小?并求出最小值及此时PQ 的长.*26.解:(1)抛物线2(1)33(0)y a x a =-+≠经过点(20)A -,,309333a a ∴=+∴=-··········································································································· 1分 ∴二次函数的解析式为:232383333y x x =-++ ··························································· 3分 (2)D 为抛物线的顶点(133)D ∴,过D 作DN OB ⊥于N ,则33DN =, 2233(33)660AN AD DAO =∴=+=∴∠=,°····························································· 4分 OM AD ∥①当AD OP =时,四边形DAOP 是平行四边形66(s)OP t ∴=∴= ························································· 5分 ②当DP OM ⊥时,四边形DAOP 是直角梯形过O 作OH AD ⊥于H ,2AO =,则1AH =(如果没求出60DAO ∠=°可由Rt Rt OHA DNA △∽△求1AH =)55(s)OP DH t ∴=== ·············································································································· 6分xyM CDPQO AB N E HxyM C DPQOAB③当PD OA =时,四边形DAOP 是等腰梯形26244(s)OP AD AH t ∴=-=-=∴=综上所述:当6t =、5、4时,对应四边形分别是平行四边形、直角梯形、等腰梯形. 7分 (3)由(2)及已知,60COB OC OB OCB ∠==°,,△是等边三角形 则6262(03)OB OC AD OP t BQ t OQ t t =====∴=-<<,,, 过P 作PE OQ ⊥于E ,则32PE t =······················································································· 8分 113633(62)222BCPQ S t t ∴=⨯⨯-⨯-⨯=233633228t ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭ ··················································································································· 9分 当32t =时,BCPQ S 的面积最小值为6338··············································································· 10分∴此时3339333324444OQ OP OE QE PE ==∴=-==,=, 222233933442PQ PE QE ⎛⎫⎛⎫∴=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ································································ 11分 3.(2009年内蒙古包头)已知二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)的图象经过点(10)A ,,(20)B ,,(02)C -,,直线x m =(2m >)与x 轴交于点D .(1)求二次函数的解析式;(2)在直线x m =(2m >)上有一点E (点E 在第四象限),使得E D B 、、为顶点的三角形与以A O C 、、为顶点的三角形相似,求E 点坐标(用含m 的代数式表示); (3)在(2)成立的条件下,抛物线上是否存在一点F ,使得四边形ABEF 为平行四边形?若存在,请求出m 的值及四边形ABEF 的面积;若不存在,请说明理由. yxOBADC(F 2)F 1 E 1 (E 2)yxO26.(12分)解:(1)根据题意,得04202.a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,解得132a b c =-==-,,.232y x x ∴=-+-. ···································· (2分)(2)当EDB AOC △∽△时, 得AO CO ED BD =或AO COBD ED=, ∵122AO CO BD m ===-,,,当AO CO ED BD =时,得122ED m =-, ∴22m ED -=,∵点E 在第四象限,∴122m E m -⎛⎫⎪⎝⎭,. ··············································································· (4分) 当AO CO BD ED =时,得122m ED=-,∴24ED m =-, ∵点E 在第四象限,∴2(42)E m m -,. ··············································································· (6分) (3)假设抛物线上存在一点F ,使得四边形ABEF 为平行四边形,则1EF AB ==,点F 的横坐标为1m -,当点1E 的坐标为22m m -⎛⎫ ⎪⎝⎭,时,点1F 的坐标为212m m -⎛⎫- ⎪⎝⎭,,∵点1F 在抛物线的图象上, ∴22(1)3(1)22mm m -=--+--, ∴2211140m m -+=, ∴(27)(2)0m m --=, ∴722m m ==,(舍去), ∴15324F ⎛⎫- ⎪⎝⎭,, ∴33144ABEFS=⨯=. ··········································································································· (9分) 当点2E 的坐标为(42)m m -,时,点2F 的坐标为(142)m m --,, ∵点2F 在抛物线的图象上,∴242(1)3(1)2m m m -=--+--, ∴27100m m -+=,∴(2)(5)0m m --=,∴2m =(舍去),5m =,∴2(46)F -,, ∴166ABEFS=⨯=. ·········································································································· (12分)注:各题的其它解法或证法可参照该评分标准给分.4、(2009柳州)如图11,已知抛物线b ax ax y --=22(0>a )与x 轴的一个交点为(10)B -,,与y 轴的负半轴交于点C ,顶点为D .(1)直接写出抛物线的对称轴,及抛物线与x 轴的另一个交点A 的坐标; (2)以AD 为直径的圆经过点C .①求抛物线的解析式;O xyA BCD图11②点E 在抛物线的对称轴上,点F 在抛物线上,且以E F A B ,,,四点为顶点的四边形为平行四边形,求点F 的坐标. 解:(1)对称轴是直线:1=x ,点A 的坐标是(3,0). ····································································· 2分 (说明:每写对1个给1分,“直线”两字没写不扣分) (2)如图11,连接AC 、AD ,过D 作轴 y DM ⊥于点M , 解法一:利用AOC CMD △∽△∵点A 、D 、C 的坐标分别是A (3,0),D (1,b a --)、C (0,b -),∴AO =3,MD =1. 由MD OC CM AO =得13ba = ∴03=-ab ············································································································ 3分 又∵b a a --⋅--⋅=)1(2)1(02··········································································· 4分∴由⎩⎨⎧=-=-0303b a ab 得⎩⎨⎧==31b a ············································································· 5分∴函数解析式为:322--=x x y ································································ 6分解法二:利用以AD 为直径的圆经过点C∵点A 、D 的坐标分别是A (3,0) 、D (1,b a --)、C (0,b -), ∴29b AC +=,21a CD +=,2)(4b a AD --+=∵222AD CD AC =+∴03=-ab …① ······························································································· 3分 又∵b a a --⋅--⋅=)1(2)1(02…② ······························································· 4分由①、②得13a b ==,·············································································· 5分∴函数解析式为:322--=x x y ······································································· 6分(3)如图所示,当BAFE 为平行四边形时 则BA ∥EF ,并且BA =EF .∵BA =4,∴EF =4由于对称为1=x ,∴点F 的横坐标为5. ······················································· 7分 将5=x 代入322--=x x y 得12=y ,∴F (5,12). ·································································· 8分 根据抛物线的对称性可知,在对称轴的左侧抛物线上也存在点F ,使得四边形BAEF 是平行四边形,此时点F 坐标为(3-,12). 9分当四边形BEAF 是平行四边形时,点F 即为点D ,此时点F 的坐标为(1,4-). ······································· 10分 综上所述,点F 的坐标为(5,12), (3-,12)或(1,4-). (其它解法参照给分)5、(2009烟台市) 如图,抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于AB ,两点,与y 轴交于C 点,且经过点(23)a -,,对称轴是直线1x =,顶点是M .(1) 求抛物线对应的函数表达式;(2) 经过C,M 两点作直线与x 轴交于点N ,在抛物线上是否存在这样的点P ,使以点P A C N ,,,为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3) 设直线3y x =-+与y 轴的交点是D ,在线段BD 上任取一点E (不与B D ,重yxO A B CD图11E F合),经过A B E ,,三点的圆交直线BC 于点F ,试判断AEF △的形状,并说明理由;(4) 当E 是直线3y x =-+上任意一点时,(3)中的结论是否成立?(请直接写出结论). O B xyA MC 13-。
(完整word版)平行四边形之存在性问题
1 中考数学压轴题解题策略综合题之平行四边形存在性问题专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.例题解析例1、如图1-1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =-x 2-2x +3与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为P ,如果以点P 、A 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,求点D 的坐标.图1-1【解析】P 、A 、C 三点是确定的,过△PAC 的三个顶点分别画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个符合条件的点D (如图1-2).由y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,得A(-3,0),C(0, 3),P(-1, 4).由于A(-3,0)33uu uu u uu u u uu u uu r 右,上C(0, 3),所以P(-1, 4)33uu u u u u u uu u uu uu r 右,上D 1(2, 7).由于C(0, 3)33u u uu u u uu u uu uu u r 下,左A(-3,0),所以P(-1, 4)33uu u u u u u uu u u u uu r 下,左D 2(-4, 1).由于P(-1, 4)11u u u u uu u u u uu uu r 右,下C(0, 3),所以A(-3,0)11u uu u u u uu u u u uu r 右,下D 3(-2, -1).我们看到,用坐标平移的方法,远比用解析式构造方程组求交点方便多了.图1-2。
九年级数学提升专题2:平行四边形存在性问题探究
专题2:平行四边形存在性问题探究专题导入导例:如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,顶点为P,如果以点P,A,C,D为顶点的四边形是平行四边形,则点D的坐标为.图1说明:我们知道不在同一直线上的三点A、B、C,在平面内另找一个点D,使以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形.答案有三种,如图2,以AB为对角线的□ACBD1,以AC为对角线的□ABCD2,以BC为对角线的□ABD3C.图2 图3方法点睛方法指引: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.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,yB),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3,连接AC,BD,相交于点E.∵点E为AC的中点,∴E点坐标为(x A+x C2,y A+y C2).又∵点E为BD的中点,∴E点坐标为(x B+x D2,y B+y D2).∴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.典例精讲类型一:已知三个定点、一个动点,探究平行四边形的存在性问题例1 如图4,抛物线y=x2-2x-3与x轴的负半轴交于A点,与y轴交于C点,顶点是M,经过C,M两点作直线与x轴交于点N.(1)直接写出点A,C,N的坐标.(2)在抛物线上是否存在这样的点P,使以点P,A,C,N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.图4分析 :(1)分别令________和________即可求得A,C两点的坐标,由抛物线的函数解析式即可求得顶点M的坐标,然后求出直线CM直线的函数解析式便可求得点N的坐标.(2)根据导例的方法,先求出使得以点P,A,C,N为顶点的四边形为平行四边形的点P的坐标,然后逐一代入抛物线的函数解析式验证得符合条件的点P.类型二:已知两个定点,探求限定条件下的另两个动点,使之构成平行四边形例2 如图5,矩形OABC在平面直角坐标系中,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,OA=4,OC=3,若抛物线的顶点在BC边上,且抛物线经过O,A两点,直线AC交抛物线于点D.(1)求抛物线的函数解析式.(2)求点D的坐标.(3)若点M在抛物线上,点N在x轴上,是否存在以点A,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.图5专题过关1.如图7,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C (0,4),线段BC的中垂线与对称轴l交于点D,与x轴交于点F,与BC交于点E,对称轴l 与x轴交于点H.(1)求抛物线的函数解析式;(2)求点D的坐标;(3)已知P 点坐标为(31-,0).点M 为x 轴上方抛物线上的点,在对称轴l 上是否存在一点N ,使得以点D ,P ,M .N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,则直接写出N 点坐标;若不存在,请说明理由.图72. 如图8,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.图8图103.如图9,是将抛物线y =-x 2平移后得到的抛物线,其对称轴为直线x =1,与x 轴的一个交点为A(-1,0),另一个交点为B ,与y 轴的交点为C . (1)求抛物线的函数解析式.(2)若点N 为抛物线上一点,且BC ⊥NC ,求点N 的坐标.(3)点P 是抛物线上一点,点Q 是一次函数y =32x +32的图象上一点,若四边形OAPQ 为平行四边形,则这样的点P ,Q 是否存在?若存在,分别求出点P ,Q 的坐标;若不存在,说明理由.图94. 已知抛物线y=x 2-2x+a(a <0)与y 轴相交于点A ,顶点为M .直线y=12x -a 分别与x 轴、y 轴相交于B 、C 两点,并且与直线AM 相交于点N .(1)填空:试用含a 的代数式分别表示点M 与N 的坐标,则M( ), N( );(2)如图10,将△NAC 沿y 轴翻折,若点N 的对应点N ′恰好落在抛物线上,AN ′与x 轴交于点D ,连接CD ,求a 的值和四边形ADCN 的面积;(3)在抛物线y=x 2-2x+a(a <0)上是否存在一点P ,使得以P 、A 、C 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,试说明理由.5.如图11,直线AB:y=1x+2与x轴、y轴分别交于A,B两点,C是第一象限内直线AB上2,P是x轴上的动点,N是直线AB上的动一点,过点C作CD⊥x轴于点D,且CD的长为72点.(1)直接写出A,B两点的坐标;(2)如图11①,若点M的坐标为(0,-3),是否存在这样的P点.使以O,P,M,N为2顶点的四边形是平行四边形?若有在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.(3)如图11②,将直线AB绕点C逆时针旋转交y轴于点F,交x轴于点E,若旋转角即∠ACE=45°,求△BFC的面积.图11○1图11○2专题二答案:【导例答案】P ,A ,C 三点是确定的,过△PAC 的三个顶点分别画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个符合条件的点D (如图4).D 1(2, 7),D 2(-4, 1),D 3(-2, -1).例1 (1)A(-1,0),C(0,-3),N(-3,0).(2)存在.若AC 为平行四边形的对角线,则点P 的坐标为(2,-3);若AN 为平行四边形的对角线,则点P 的坐标为(-4,3);若CN 为平行四边形的对角线,则点P 的坐标为(-2,-3).把这三个点的坐标分别代入验证,得点P(2,-3)在该抛物线上,因此存在符合条件的点P ,点P 的坐标为(2,-3).类型二: 已知两个定点,探求限定条件下的另两个动点,使之构成平行四边形 例2 (1)设抛物线的顶点为E ,根据题意,得E(2,3).设抛物线的函数解析式为y =a(x -2)2+3.将(4,0)代入,得0=4a +3,即a =-34.∴抛物线的函数解析式为y =-34(x -2)2+3=-34x 2+3x .(2)设直线AC 的函数解析式为y =kx +b(k≠0),将(4,0),(0,3)代入,得{4k +b =0,b =3,解得{k =−34,b =3故直线AC 的函数解析式为y =-34x +3.将直线AC 的函数解析式与抛物线的函数解析式联立,[来源:学_科_网] 得{y =-34x +3,y =-34x 2+3x .解得{x =1,y =94.或{x =4,y =0.∴点D 的坐标为(1,94). (3)存在,分两种情况考虑:Ⅰ.若AD 为平行四边形的对角线,则有MD ∥AN ,MD =AN .由对称性得到M 1(3,94),即DM 1=2,故AN1=2.∴点N 1的坐标为(2,0). Ⅱ.如图1,若AD 为平行四边形的一边,则MN ∥AD ,MN =AD .图1 图2① 当点M 在x 轴上方时,如图1所示.由Ⅰ知AN 2=2.∴点N 2的坐标为(6,0).②当点M 在x 轴下方时,如图2所示,过点D 作DQ ⊥x 轴于点Q ,过点M 3作M 3P ⊥x 轴于点P ,可得△ADQ ≌△N 3M 3P ,∴M 3P =DQ =94,N 3P =AQ =3.∴点M 3的纵坐标为-94.将y M =-94代入抛物线的函数解析式,得-94=-34x 2+3x ,解得x M =2-√7或x M =2+√7,∴x N =x M -3=-√7-1或√7-1.∴N 3(−√7-1,0),N 4(√7-1,0).综上所述,满足条件的点N 有4个,N 1(2,0),N 2(6,0),N 3(-√7-1,0),N 4(√7-1,0).专题过关答案 1.(1)设抛物线解析式为y=a (x+4)(x ﹣2). 把C (0,4)代入得4=a (0+4)(0﹣2).∴a=﹣12. ∴抛物线解析式为:y=﹣12(x+4)(x ﹣2)=﹣12x 2﹣x+4.(2)如图3,由(1)抛物线对称轴为直线x=﹣1,∵线段BC 的中垂线与对称轴l 交于点D ,∴点D 在对称轴上. 设点D 坐标为(﹣1,m ).过点C 做CG ⊥l 于G ,连接DC ,DB .∴DC=DB . 在Rt △DCG 和Rt △DBH 中,∵DC 2=12+(4﹣m )2,DB 2=m 2+(2+1)2,∴12+(4﹣m )2=m 2+(2+1)2 解得:m=1.∴点D 坐标为(﹣1,1). (3)存在,理由如下:当点P 坐标为(13,0)时, ① 若DN 和MP 为平行四边形对边,则有DN=MP .当x=13时,y=﹣12×(13)2-13+4=6518.∴DN=MP=6518.∴点N 坐标为(﹣1,8318).②若MN ,DP 为平行四边形对边时,M ,P 点到ND 距离相等,则点M 横坐标为﹣73.则M 纵坐标为﹣﹣12×(−32)2-73+4=6518.由平行四边形中心对称性可知,点M 到N 的垂直距离等于点P 到点D 的垂直距离 当点N 在D 点上方时,点N 纵坐标为6518-1=4718.此时点N 坐标为(﹣1,4718). 当点N 在x 轴下方时,点N 坐标为(﹣1,﹣4718). 当点P 坐标为(7,0)时,所求N 点不存在. 故答案为:(﹣1,8318),(﹣1,4718),(﹣1,﹣4718)2. (1)令x =0,由y =ax 2+bx -3得y =-3,∴C(0,-3) .∴OC =3.又∵OC =3OB ,∴OB =1.∴B(-1,0). 把点B(-1,0)和A(2,-3)的坐标分别代入y =ax 2+bx -3,得{a −b −3=0,4a +2b −3=−3.解得{a =1,b =−2.∴抛物线的解析式为y =x 2-2x -3. (2)如图4,过点B 作BE ⊥x 轴,交AC 的延长线于点E .∵∠BDO =∠BAC ,∠BOD =∠BEA =90°,∴Rt △BDO ∽Rt △BAE .∴OD ∶OB =AE ∶BE ,∴OD ∶1=3∶3.∴OD =1.∴D 点坐标为(0,1)或(0,-1).图4 图5(3)存在.如图5,M1(0,-3);M2(-2,5);M3(4,5). 3.(1)由题意,设抛物线的函数解析式为y =-(x -1)2+k ,把(-1,0)代入,得0=-(-1-1)2+k ,解得k =4,∴抛物线的函数解析式为y =-(x -1)2+4=-x 2+2x +3. (2)当x =0时,y =-(0-1)2+4=3,∴点C 的坐标是(0,3),∴OC =3.∵点B 的坐标是(3,0),∴OB =3. ∴OC =OB ,则△OBC 是等腰直角三角形,∴∠OCB =45°. 如图6,过点N 作NH ⊥y 轴,垂足为H .∵∠NCB =90°,∴∠NCH =45°.∴NH =CH . ∴HO =OC +CH =3+CH =3+NH .设点N 为(a ,-a 2+2a +3) .∴a +3=-a 2+2a +3. 解得a =0(舍去)或a =1.∴点N 的坐标是(1,4) . (3)∵四边形OAPQ 是平行四边形,∴PQ =OA =1,且PQ ∥OA .[来设P(t ,-t 2+2t +3),则Q(t +1,-t 2+2t +3).将点Q(t +1,-t 2+2t +3)代入y =32x +32,得-t 2+2t +3=32(t +1)+32,整理得2t 2-t =0,解得t 1=0,t 2=12,∴-t 2+2t +3的值为3或154, ∴P ,Q 的坐标分别是(0,3),(1,3)或(12,154),(32,154). 4. (1)M(1,a -1),N(4a3,-a3);(2)a=-94;S 四边形ADCN =18916;(3)由已知条件易得A(0,a)、C(0,-a)、N(4a 3,-a3).设P(m,m2-2m+a).如图7.①当以AC 为对角线时,由平行四边形顶点坐标公式,得:{0+0=4a 3+m ,a −a =−13a +m 2−2m +a. ∴{m =52a =−158.∴P 1(52,-58);②当以AN 为对角线时,得:{0+4a3=0+m ,a −13a =−a +m 2−2m +a.∴{m =52,a =158.(不合题意,舍去).③当以CN 为对角线时,得:{0+4a3=0+m ,−a −13a =a +m 2−2m +a.∴{m =−12,a =−38.∴P 2(-12,78). ∴在抛物线上存在点P 1(52,-58)和P 2(-12,78),使得以P 、A 、C 、N 为顶点的四边形是平行四边形. 5.(1)A (﹣4,0),点B (0,2);(2)设点P (x ,0)若OM 为边,则OM ∥PN ,OM =PN .∵点M 的坐标为(0,-32),∴OM ⊥x 轴,OM =32.∴PN ⊥x 轴,PN =32. ∴当y =32时,则32=12x+2.∴x =﹣1.当y =﹣32时,则﹣32=12x+2. ∴x =﹣7.∴点P (﹣1,0),点P (﹣7,0).若OM 为对角线,则OM 与PN 互相平分,∵点M 的坐标为(0,−32),点O 的坐标(0,0). ∴OM 的中点坐标(0,﹣34).∵点P (x ,0),∴点N (﹣x ,﹣32). ∴﹣32=12×(﹣x )+2.∴x =7.∴点P (7,0). 综上所述:点P (﹣1,0)或(﹣7,0)或(7,0).(3)∵CD =72,即点C 纵坐标为72.∴72=12x+2.∴x =3.∴点C (3,72). 如图8,过点C 作CG ⊥AB ,交x 轴于点G .由CG ⊥AB ,设直线CG 解析式为y =﹣2x+b .∴72=﹣2×3+b . ∴b =192.∴直线CG 解析式为:y =﹣2x+192∴点G 坐标为(194,0).∵点A (﹣4,0),点B (0,2),∴OA =4,OB =2,AG =354. ∵tan ∠CAG =BOAO =CGAC ,∴CGAC =24=12. ∵∠ACF =45°,∠ACG =90°,∴∠ACF =∠FCG =45°. ∴CGAC =EGAE =12,且AE+EG =354.∴AE =356. ∴OE =AE ﹣AO =116.∴点E 坐标为(116,0).设直线CE 解析式为:y =mx+n .∴{72=3m +n ,0=11m+n 6.解得{m =3,n =﹣112. ∴直线CE 解析式为:y =3x ﹣112.∴当x =0时,y =﹣112.∴点F (0,﹣112). ∴BF =2+112=152.∴S △BFC =12×152×3=454.。
挑战中考数学压轴题——平行四边形存在性问题
教师:学生:时间:2017年月日课题内容平行四边形存在性问题专题攻略一、解平行四边形的存在性问题一般分三个步骤第一步找寻分类标准,第二步绘图,第三步计算.二、难点在于找寻分类标准,找寻适合的分类标准,能够使得解的个数不重复不遗漏,也能够使计算又准又快.三、假如已知三个定点,探访平行四边形的第四个极点,切合条件的有3个点以已知三个定点为三角形的极点,过每个点画对边的平行线,三条直线两两订交,产生3个交点.四、假如已知两个定点,一般是把确立的一条线段依据边或对角线分为两种状况.灵巧运用向量和中心对称的性质,能够使得解题简易.典型例题例1.如图,抛物线:y=x2﹣x﹣与x轴交于A、B(A在B左边),A(﹣1,0)、B(3,0),极点为C(1,﹣2)1)求过A、B、C三点的圆的半径.2)在抛物线上找点P,在y轴上找点E,使以A、B、P、E为极点的四边形是平行四边形,求点P、E的坐标.(1)∵A(﹣1,0)、B(3,0)、C(1,﹣2),∴AB=3﹣(﹣1)=4,AC==2,BC==2,∴AB2=16,AC2+BC2=8+8=16,∴AB2=AC2+BC2,∴△ABC是直角三角形,AB是直径,故半径为2;(2)①当AB是平行四边形的边时,PE=AB=4,且点P、E的纵坐标相等,∴点P的横坐标为4或﹣4,∴y=×42﹣4﹣=,或y=×42﹣=,+4∴点P、E的坐标为P1(,)、1(,)或2(﹣,)、2(,),4E0P4E0②如图,当AB是平行四边形的对角线时,PE均分AB,∴PE与x轴的交点坐标D(1,0),过点y=P作PF⊥AB,则OD=FD,∴点F的坐标为(×22﹣2﹣=﹣,∴点P的纵坐标为,∴点2,0),∴点P、E的坐标为P的横坐标为2,P3(2,﹣)、E3(0,),综上所述,点P、E的坐标为:P1(4,)、E1(0,)或P2(﹣4,)、E2(0,)或P3(2,﹣)、E3(0,).例.将抛物线沿c1:﹣2沿轴翻折,得抛物线2,以下图.y=x+x2c(1)请直接写出抛物线c2的表达式.(2)现将抛物线C1向左平移m个单位长度,平移后获得的新抛物线的极点为M,与x轴的交点从左到右挨次为A,B;将抛物线C2向右也平移m个单位长度,平移后获得的新抛物线的极点为N,与x 轴交点从左到右挨次为D,E.①当B,D是线段AE的三均分点时,求m的值;②在平移过程中,能否存在以点A,N,E,M为极点的四边形是矩形的情况?若存在,恳求出此时m的值;若不存在,请说明原因.方法一:(1)依据翻折的性质可求抛物线c2的表达式;(2)①求出抛物线c1与x轴的两个交点坐标,分当A D= A E时,当BD= AE时两种状况议论求解;②存在.原因:连结AN,NE,EM,MA.依据矩形的判断即可得出.方法二:1)求出翻折后抛物线极点坐标,并求出抛物线表达式.2)①抛物线c1平移m个单位长度后,求出点A,B,D,E的坐标,并分类议论点B在点D左边和右边的两种状况,从而求出m的值.②以点A、N、E、M为极点的四边形是矩形,则AN⊥EN,利用黄金法例二,可求出m的值.【解答】方法一:解:(1)y= x 2﹣.(2)①令﹣x 2 =0,得 1 ﹣,2+ x= 1x=1则抛物线c 1与x 轴的两个交点坐标为(﹣ 1,0),(1,0).A (﹣1﹣m ,0),B (1﹣m ,0).同理可得:D (﹣1+m ,0),E (1+m ,0).当AD=AE 时,(﹣1+m )﹣(﹣1﹣m )=[(1+m )﹣(﹣1﹣m )],m=.当BD=AE 时,(1﹣m )﹣(﹣1+m )=[(1+m )﹣(﹣1﹣m )],∴m=2.故当B ,D 是线段AE 的三均分点时,m=或2.( ②存在.( 原因:连结AN ,NE ,EM ,MA .依题意可得:M (﹣m ,),N (m ,﹣). ( 即M ,N 对于原点O 对称,∴OM=ON .( ∵A (﹣1﹣m ,0),E (1+m ,0),∴A ,E 对于原点O 对称,∴OA=OE ∴四边形ANEM 为平行四边形.( AM 2=(﹣m ﹣1+m )2+()2=4,ME 2=(1+m+m )2+()2=4m 2+4m+4,( AE 2=(1+m+1+m )2=4m 2+8m+4,若AM 2+ME 2=AE 2,则4+4m 2+4m+4=4m 2+8m+4,∴m=1, ( 此时△AME 是直角三角形,且∠AME=90°.( ∴当m=1时,以点A ,N ,E ,M 为极点的四边形是矩形. ( 方法二: ( 1)略,( 2)①抛物线C 1:y=﹣x 2+,与x 轴的两个交点为(﹣1,0),(1,0),极点为(0,),抛物线C 2:﹣x 2﹣,y=与x 轴的两个交点也为(﹣1,0),(1,0),极点为(0,﹣ ),抛物线C 1向左平移m 个单位长度后,极点M 的坐标为(﹣m , ),与x 轴的两个交点为A (﹣1﹣m ,0)、B (1﹣m ,0),AB=2,抛物线C 2向右平移m 个单位长度后,极点 N 的坐标为( m ,﹣ ),与 x 轴的两个交点为 (﹣D1+m ,0)、E (1+m ,0),∴AE=(1+m )﹣(﹣1﹣m )=2(1+m ),B 、D 是线段AE 的三均分点,有两种状况.1、B在D的左边,AB= AE=2,AE=6,2(1+m)=6,m=2,2、B在D的右边,AB= AE=2,AE=3,2(1+m)=3,m=.(3)若A、N、E、M为极点的四边形是矩形,A(﹣1﹣m,0),E(1+m,0),N(m,﹣)、M(﹣m,),∴点A,E对于原点对称,点N,M 对于原点对称,∴A、N、E、M为极点的四边形是平行四边形,则AN⊥EN,K AN×K EN=﹣1,A(﹣1﹣m,0),E(1+m,0),N(m,﹣),∴=﹣1,m=1.加强训练1.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与y轴交于点A(0,1),过点A的直线与抛物线交于另一点B(3,),过点B作BC⊥x轴,垂足为C.点P是x轴正半轴上的一动点,过点P作PN⊥x轴,交直线AB于点M,交抛物线于点N,设OP的长度为m.1)求抛物线的分析式;2)当点P在线段OC上(不与点O、C重合)时,试用含m的代数式表示线段PM的长度;3)连结CM,BN,当m为什么值时,以B、C、M、N为极点的四边形为平行四边形?解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,1)和点B(3,),∴,∴,∴抛物线的分析式为y=﹣x2+ x+1;(2)设直线AB的分析式为y=kx+b(k≠0),∵A(0,1),B(3,),∴,∴直线AB的分析式为y= x+1,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,2又∵BC=,∴﹣m2+ m=,解得m1,2;=1m=2当点P在线段OC的延伸线上时,MN=m2﹣m,m2﹣m=,解得m1(不合题意,舍去),2=,=m综上所述,当m的值为1或2或时,以B、C、M、N为极点的四边形为平行四边形.2.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)求该二次函数的分析式;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相像,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对于l的对称点为E,可否在图象M和l上分别找到点P、Q,使得以点D、E、P、Q为极点的四边形为平行四边形?若能,求出点P的坐标;若不可以,请说明原因.【解答】解:1)∵二次函数的图象M经过A(﹣1,0),B(4,0)两点,∴可设二次函数的分析式为y=a(x+1)(x﹣4).∵二次函数的图象M经过C(2,﹣6)点,∴﹣6=a(2+1)(2﹣4),解得a=1.∴二次函数的分析式为y=(x+1)(x﹣4),即y=x2﹣3x﹣4.(2)设直线AC的分析式为y=sx+t,把A、C坐标代入可得,解得,∴线段AC的分析式为y=﹣2x﹣2,设点G的坐标为(k,﹣2k﹣2).∵G与C点不重合,∴△ABG与△ABC相像只有△AGB∽△ABC一种状况.∴=.∵AB=5,AC==3,AG==|k+1|,∴=,∴|k+1|=∴k=或k=﹣(舍去),∴点G的坐标为(,﹣).(3)能.原因以下:如图,过D点作x轴的垂线交AC于点H,D(m,n)(﹣1<m<2),∴H(m,﹣2m﹣2).∵点D(m,n)在图象M上,∴D(m,m2﹣3m﹣4).∵△ACD的面积为,∴[﹣2m﹣2﹣(m2﹣3m﹣4)][(m+1)+(2﹣m)]=,即4m2﹣4m+1=0,解得m=.∴D(,﹣).∵y=x2﹣3x﹣4=(x﹣)2﹣,∴图象M的对称轴l为x=.∵点D对于l的对称点为E,∴E(,﹣),∴DE=﹣=2,若以点D、E、P、Q为极点的四边形为平行四边形,有两种状况: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点为抛物线的极点,即P(,﹣);综上可知存在知足条件的P点,其坐标为(,﹣)或(﹣,﹣)或(,﹣).3.已知直线y=kx+b(≠0)过点(,),与抛物线y=x2订交于B、C两点.k F011)如图1,当点C的横坐标为1时,求直线BC的分析式;2)在(1)的条件下,点M是直线BC上一动点,过点M作y轴的平行线,与抛物线交于点D,能否存在这样的点M,使得以M、D、O、F为极点的四边形为平行四边形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明原因;(3)如图2,设B(m.n)(m<0),过点E(0.﹣1)的直线l∥x轴,BR⊥l于R,CS⊥l于S,连结FR、FS.试判断△RFS的形状,并说明原因.解:(1)由于点C在抛物线上,因此C (1,),又∵直线BC过C、F两点,故得方程组:解之,得,因此直线BC的分析式为:y=﹣x+1;(2)要使以M、D、O、F为极点的四边形为平行四边形,则MD=OF,如图1所示,设M(x,﹣x+1),则D(x,x2),∵MD∥y轴,∴MD=﹣x+1﹣x2,由MD=OF,可得|﹣x+1﹣x2|=1,①当﹣x+1﹣x2=1时,解得x1(舍)或1=﹣3,因此M (﹣,),=0x3②当﹣x+1﹣x2,=﹣1时,解得,x=,因此M(,)或M(,),综上所述,存在这样的点M,使以M、D、O、F为极点的四边形为平行四边形,M点坐标为(﹣3,)或(,)或(,);(3)过点F作FT⊥BR于点T,如图2所示,∵点B(m,n)在抛物线上,∴m2,在Rt △BTF中,=4nBF====,n>0,∴BF=n+1,又∵BR=n+1,∴BF=BR.∴∠BRF=∠BFR,又∵BR⊥l,EF⊥l,BR∥EF,∴∠BRF=∠RFE,∴∠RFE=∠BFR,同理可得∠EFS=∠CFS,∴∠RFS=∠BFC=90°,∴△RFS是直角三角形.4.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的左边),与y轴交于点C(0,﹣),极点为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轴的右边.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可否为菱形?若能,求出点N的坐标;若不可以,请说明原因.解:(1)∵抛物线与y轴交于点C(0,﹣).a﹣3=﹣,解得:a=,∴y=(x+1)2﹣3当y=0时,有(x+1)2﹣3=0,∴x1=2,x2=﹣4,∴A(﹣4,0),B(2,0).(2)∵A(﹣4,0),B(2,0),C(0,﹣),D(﹣1,﹣3)∴S=S△ADH+S +S△BOC=××(+3)×××.四边形ABCD梯形OCDH33+1+2=10从面积剖析知,直线l只好与边AD或BC订交,因此有两种状况:①当直线l边AD订交与点M1时,则S ×,=10=3∴×3×(﹣y)=3y=﹣2,点M1(﹣2,﹣2),过点H(﹣1,0)和M1(﹣2,﹣2)的直线l的分析式为y=2x+2.②当直线l边BC订交与点M2时,同理可得点M2(,﹣2),过点H(﹣1,0)和M2(,﹣2)的直线l的分析式为y=﹣x﹣.综上所述:直线l的函数表达式为y=2x+2或y=﹣x﹣.3)设P(x1,y1)、Q(x2,y2)且过点H(﹣1,0)的直线PQ的分析式为y=kx+b,∴﹣k+b=0,∴b=k,∴y=kx+k.由,∴+(﹣k)x﹣﹣k=0,∴x12﹣2+3k ,12122,+x=y+y=kx+k+kx+k=3k ∵点M是线段PQ的中点,∴由中点坐标公式的点M( k﹣1,k2).假定存在这样的N点如图,直线DN∥PQ,设直线DN的分析式为y=kx+k﹣3由,解得:x1﹣,2=3k ﹣,∴(3k﹣,2﹣3)=1x1N13k∵四边形DMPN是菱形,∴DN=DM,∴(3k)2(3k 2)2()2()2,+=+整理得:3k4﹣k2﹣4=0,∵k2+1>0,∴3k2﹣4=0,解得k=±,∵k<0,∴k=﹣,∴P(﹣3﹣1,6),M(﹣﹣1,2),N(﹣2﹣1,1)PM=DN=2,PM∥DN,∴四边形DMPN是平行四边形,DM=DN,∴四边形DMPN为菱形,∴以DP为对角线的四边形DMPN能成为菱形,此时点N的坐标为(﹣2﹣1,1).5.二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,4),且与直线y=﹣x+1订交于A、B两点(如图),A点在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在何地点时,BM与NC相互垂直均分?并求出全部知足条件的N 点的坐标.方法一:解:(1)由直线y=﹣x+1可知A(0,1),B(﹣3,),又点(﹣1,4)经过二次函数,依据题意得:,解得:,则二次函数的分析式是:y=﹣﹣x+1;(2)设N(x,﹣x2﹣x+1),则M(x,﹣x+1),P(x,0).∴MN=PN﹣PM=﹣x2﹣x+1﹣(﹣x+1)=﹣x2﹣x=﹣(x+)2+,则当x=﹣时,MN的最大值为;(3)连结MC、BN、BM与NC相互垂直均分,即四边形BCMN是菱形,则MN=BC,且BC=MC,即﹣x2﹣x=,且(﹣x+1)2(x+3)+2=,解x2+3x+2=0,得:x=﹣1或x=﹣2(舍去).故当N(﹣1,4)时,BM和NC相互垂直均分.方法二:(1)略.(2)设N(t,﹣),∴M(t,﹣t+1),∴MN=NY﹣MY=﹣+ t﹣1,∴MN=﹣,当t=﹣时,MN有最大值,MN=.(3)若BM与NC相互垂直均分,则四边形BCMN为菱形.∴NC⊥BM且MN=BC=,即﹣=,∴t1=﹣1,t2=﹣2,t1=﹣1,N(﹣1,4),C(﹣3,0),∴K NC==2,∵K AB=﹣,∴K NC×K AB=﹣1,∴NC⊥BM.②t2=﹣2,N(﹣2,),C(﹣3,0),∴K NC==,K AB=﹣,∴K NC×K AB≠﹣1,此时NC与BM不垂直.∴知足题意的N点坐标只有一个,N(﹣1,4).6.已知直角梯形ABCD中AD∥BC,∠B=90°,AB=8,AD=24,BC=26,点P从A点出发,沿AD 边以1的速度向点D运动,点Q从点C开始沿CB边以3的速度向点B运动,P,Q分别从点A、C同时出发,当此中一点抵达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t.1)当t为什么值时,四边形PQCD为平行四边形?2)当t为什么值时,四边形PQCD为等腰梯形?解:(1)依据题意得:PA=t,CQ=3t,则PD=AD﹣PA=24﹣t,AD∥BC,∴PD∥CQ,∴当PD=CQ时,四边形PQCD为平行四边形,即24﹣t=3t,解得:t=6,即当t=6时,四边形PQCD为平行四边形;(2)过D作DE⊥BC于E,则四边形ABED为矩形,∴BE=AD=24cm,∴EC=BC﹣BE=2cm,挑战中考数学压轴题——平行四边形存在性问题 11 / 1111当PQ=CD 时,四边形PQCD 为等腰梯形,以下图: 过点P 作PF ⊥BC 于点F ,过点D 作DE ⊥BC 于点E , 则四边形PDEF 是矩形,∴EF=PD ,PF=DE , 在Rt △PQF 和Rt △CDE 中, ,∴Rt △PQF ≌Rt △CDE (HL ),QF=CE ,∴QC ﹣PD=QC ﹣EF=QF+EC=2CE , 即3t ﹣(24﹣t )=4,解得:t=7,即当t=7时,四边形PQCD 为等腰梯形.。
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中考数学解题策略专题02 平行四边形的存在性问题专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.例题解析例❶如图1-1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P,如果以点P、A、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标.图1-1例❷如图2-1,在平面直角坐标系中,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.图2-1例❸ 如图3-1,在平面直角坐标系中,直线y =-x +4与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,点C 在直线AB 上,在平面直角坐标系中求一点D ,使得以O 、A 、C 、D 为顶点的四边形是菱形.图 3-1例❹ 如图4-1,已知抛物线241633y x x =+与x 轴的负半轴交于点C ,点E 的坐标为(0,-3),点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,是否存在这样的点M 、N ,使得以M 、N 、C 、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图4-1例❺如图1,在平面直角坐标系中,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),点D是第四象限内抛物线上的一点,直线AD与y轴负半轴交于点C,且CD=4AC.设P是抛物线的对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.图5-1例❻如图6-1,将抛物线c1:2y x=-+沿x轴翻折,得到抛物线c2.33现将抛物线c1向左平移m个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为M,与x轴的交点从左到右依次为A、B;将抛物线c2向右也平移m个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为N,与x轴的交点从左到右依次为D、E.在平移过程中,是否存在以点A、N、E、M 为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m的值;若不存在,请说明理由.图6-1例❼如图7-1,菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,E、H分别是AB、CD的中点,E、G分别在AD、BC上,且AE=CG.(1)求证四边形EFGH是平行四边形;(2)当四边形EFGH是矩形时,求AE的长;(3)当四边形EFGH是菱形时,求AE的长.图7-1例❽如图8-1,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),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为边作平行四边形DEF A.(1)如果平行四边形DEF A为矩形,求m的值;(2)如果平行四边形DEF A为菱形,请直接写出m的值.图8-1例题解析例❶如图1-1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P,如果以点P、A、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标.图1-1【解析】P、A、C三点是确定的,过△P AC的三个顶点分别画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个符合条件的点D(如图1-2).由y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,得A(-3,0),C(0, 3),P(-1, 4).由于A(-3,0)33右,上D1(2, 7).右,上C(0, 3),所以P(-1, 4)33由于C(0, 3)33下,左D2(-4, 1).下,左A(-3,0),所以P(-1, 4)33由于P(-1, 4)11右,下D 3(-2, -1).右,下C(0, 3),所以A(-3,0)11我们看到,用坐标平移的方法,远比用解析式构造方程组求交点方便多了.图1-2例❷如图2-1,在平面直角坐标系中,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.图2-1【解析】在P、M、A、B四个点中,A、B是确定的,以AB为分类标准.由y=-x2+2x+3=-(x+1)(x-3),得A(-1,0),B(3,0).①如图2-2,当AB是平行四边形的对角线时,PM与AB互相平分,因此点M与点P 关于AB的中点(1,0)对称,所以点M的横坐标为2.此时M(2,3).②如图2-3,图2-4,当AB是平行四边形的边时,PM//AB,PM=AB=4.所以点M的横坐标为4或-4.所以M (4,-5)或(-4,-21).我们看到,因为点P的横坐标是确定的,在解图2-2时,根据对称性先确定了点M的横坐标;在解图2-3和图2-4时,根据平移先确定了点M 的横坐标.图2-2 图2-3 图2-4例❸ 如图3-1,在平面直角坐标系中,直线y =-x +4与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,点C 在直线AB 上,在平面直角坐标系中求一点D ,使得以O 、A 、C 、D 为顶点的四边形是菱形.图 3-1【解析】由y =-x +4,得A (4, 0),直线AB 与坐标轴的夹角为45°.在O 、A 、C 、D 四个点中,O 、A 是确定的,以线段OA 为分类标准.如图3-2,如果OA 是菱形的对角线,那么点C 在OA 的垂直平分线上,点C (2,2)关于OA 的对称点D 的坐标为(2,-2).如果OA 是菱形的边,那么又存在两种情况:如图3-3,以O 为圆心,OA 为半径的圆与直线AB 的交点恰好为点B (0, 4),那么正方形AOCD 的顶点D 的坐标为(4, 4).如图3-4,以A 为圆心,AO 为半径的圆与直线AB 有两个交点C (422,22)-和C ′(422,22)+-,点C 和C ′向左平移4个单位得到点D (22,22)-和D ′(22,22)-.图3-2 图3-3 图3-4例❹ 如图4-1,已知抛物线241633y x x =+与x 轴的负半轴交于点C ,点E 的坐标为(0,-3),点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,是否存在这样的点M 、N ,使得以M 、N 、C 、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.图4-1【解析】C (-4,0)、E (0,-3)两点是确定的,点N 的横坐标-2也是确定的.以CE 为分类标准,分两种情况讨论平行四边形:①如图4-2,当CE 为平行四边形的边时,由于C 、E 两点间的水平距离为4,所以M 、N 两点间的水平距离也为4,因此点M 的横坐标为-6或2.将x =-6和x =2分别代入抛物线的解析式,得M (-6,16)或(2, 16).②如图4-3,当CE 为平行四边形的对角线时,M 为抛物线的顶点,所以M 16(2,)3--.图4-2 图4-3例❺如图1,在平面直角坐标系中,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),点D 是第四象限内抛物线上的一点,直线AD 与y 轴负半轴交于点C ,且CD =4AC .设P 是抛物线的对称轴上的一点,点Q 在抛物线上,以点A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P 的坐标;若不能,请说明理由.图5-1【解析】由y=ax2-2ax-3a=a(x+1)(x-3),得A(-1, 0).由CD=4AC,得x D=4.所以D(4, 5a).已知A(-1, 0)、D(4, 5a),x P=1,以AD为分类标准,分两种情况讨论:①如图5-2,如果AD为矩形的边,我们根据AD//QP,AD=QP来两次平移坐标.由于A、D两点间的水平距离为5,所以点Q的横坐标为-4.所以Q(-4,21a).由于A、D两点间的竖直距离为-5a,所以点P的纵坐标为26a.所以P(1, 26a).根据矩形的对角线相等,得AP2=QD2.所以22+(26a)2=82+(16a)2.整理,得7a2=1.所以77a=-.此时P267(1)7-,.②如图5-3,如果AD为矩形的对角线,我们根据AP//QD,AP=QD来两次平移坐标.由于A、P两点间的水平距离为2,所以点Q的横坐标为2.所以Q(2,-3a).由于Q、D两点间的竖直距离为-8a,所以点P的纵坐标为8a.所以P(1, 8a).再根据AD2=PQ2,得52+(5a)2=12+(11a)2.整理,得4a2=1.所以12a=-.此时P(14)-,.我们从图形中可以看到,像“勾股图”那样构造矩形的外接矩形,使得外接矩形的边与坐标轴平行,那么线段的等量关系就可以转化为坐标间的关系.上面我们根据“对角线相等的平行四边形是矩形”列方程,还可以根据定义“有一个角是直角的平行四边形叫矩形”来列方程.如图5-2,如果∠ADP=90°,那么MA NDMD NP=;如图5-3,如果∠QAP=90°,那么GQ KAGA KP=.图5-2 图5-3例❻ 如图6-1,将抛物线c 1:233y x =-+沿x 轴翻折,得到抛物线c 2.现将抛物线c 1向左平移m 个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为M ,与x 轴的交点从左到右依次为A 、B ;将抛物线c 2向右也平移m 个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为N ,与x 轴的交点从左到右依次为D 、E .在平移过程中,是否存在以点A 、N 、E 、M 为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m 的值;若不存在,请说明理由.图6-1【解析】没有人能精确画好抛物线,又怎么平移抛物线呢?我们去伪存真,将A 、B 、D 、E 、M 、N 六个点及它们的坐标在图中都标注出来(如图6-2),如果您看到了△MAB 和△NED 是边长为2的等边三角形,那么平移就简单了.如图6-3,在两个等边三角形平移的过程中,AM 与EN 保持平行且相等,所以四边形ANEM 保持平行四边形的形状,点O 为对称中心.【解法一】如果∠ANE =90°,根据30°角所对的直角边等于斜边的一半,可得AE =2EN =4.而AE =AO +OE =2AO ,所以AO =2.已知AB =2,此时B 、O 重合(如图6-4),所以m =BO =1.【解法二】如果对角线MN =AE ,那么OM =OA ,此时△MAO 是等边三角形.所以等边三角形MAB 与△MAO 重合.因此B 、O 重合,m =BO =1.【解法三】在平移的过程中,(1,0)A m --、(1,0)B m -,M (,3)m -,根据OA 2=OM 2列方程(1+m )2=m 2+3.解得m =1.图6-2 图6-3 图6-4例❼ 如图7-1,菱形ABCD 的边长为4,∠B =60°,E 、H 分别是AB 、CD 的中点,E 、G 分别在AD 、BC 上,且AE =CG .(1)求证四边形EFGH是平行四边形;(2)当四边形EFGH是矩形时,求AE的长;(3)当四边形EFGH是菱形时,求AE的长.图7-1 【解析】(1)证明三角形全等得EF=GH和FG=HE大家最熟练了.(2)平行四边形EFGH的对角线FH=4是确定的,当EG=FH=4时,四边形EFGH 是矩形.以FH为直径画圆,你看看,这个圆与AD有几个交点,在哪里?如图7-2.如图7-3,当E为AD的中点时,四边形ABGE和四边形DCGE都是平行四边形.如图7-4,当E与A重合时,△ABG与△DCE都是等边三角形.(3)如果平行四边形EFGH的对角线EG与FH互相垂直,那么四边形EFGH是菱形.过FH的中点O画FH的垂线,EG就产生了.在Rt△AOE中,∠OAE=60°,AO=2,此时AE=1.又一次说明了如果会画图,答案就在图形中.图7-2 图7-3 图7-4 图7-5例❽如图8-1,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),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为边作平行四边形DEF A.(1)如果平行四边形DEF A为矩形,求m的值;(2)如果平行四边形DEF A为菱形,请直接写出m的值.图8-1【解析】这道题目我们着重讲解怎样画示意图.我们注意到,点A和直线AB(直线l)是确定的.如图8-2,先画x轴,点A和直线l.在直线l上取点E,以AE为对角线画矩形DEF A.如图8-3,过点E画直线l的垂线.画∠MDN,使得DN=2MN,MN⊥DN,产生点C.如图8-4,过点C画y轴,产生点O和点B.图8-2 图8-3 图8-4 您是否考虑到,画∠MDN时,还存在DM在x轴下方的情况?如图8-5.同样的,我们可以画如图8-6,如图8-7的两个菱形.图8-5 图8-6 图8-7。