初中数学二次函数平行四边形存在性问题解题技巧与经典例题讲解及答案解析
中考数学专题复习 二次函数背景下的平行四边形的存在性问题
专题二二次函数背景下的平行四边形的存在性问题知识梳理平行四边形的存在性问题是分类讨论中的一大难点。
此类题目多在直角坐标平面内,辅以二次函数为背景.一般会根据两个或者三个定点,在某个特定的位置上找另两个顶点或者第四个顶点,这样的顶点往往不止一个,需要仔细考虑解题策略,如:若已知两点构成的线段是平行四边形的一边或者对角线.如何利用平行四边形的性质确定出其他的顶点的位置,否则在分类时就容易漏解.【典型例题】【例1】如图.抛物线y= ax2 +bx+c与y轴正半轴交于点C,与x轴交于点A(1,0)、B (4,0),∠OCA=∠OBC.(1)求抛物线的解析式;(2)在直角坐标平面内确定点M,使得以点M、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点M的坐标.[思路分析]本题在平行四边形分类讨论中已经有三个点是定点,则第四个顶点可利用平行四边形两组对边分别平行的方法去找,AC,AB,BC中任意两边可作为平行四边形的邻边,分别作这两邻边的平行线,它们的交点就是所求的平行四边形的第四个顶点.解:当CA和CB为平行四边形的邻边时,M在第四象限,BH=AO=1,M,=−2所以M3(5, −2)综上所述:M点的坐标为M1(3,2)或M2(−3,2)或M3(5, −2).[点评]M1,M2的坐标相对易求得,而M3的坐标利用平行四边形的性质:对角顶点到对角线距离相等或者三角形全等求得M3的坐标.【例2】如图,抛物线y=ax2+ 2ax+3与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点(点A和点B分别在x轴的正、负半轴上),cot∠OCA = 3.(1)求抛物线的解析式;(2)平行于x轴的直线l与抛物线交于点E, F(点F在点E的左边),如果四边形OBFE是平行四边形,求点E的坐标.[思路分析]由题意得BO不可能是平行四边形的对角线,所以只可能OB = EF =3,又因为EF被对称轴平分,根据对称轴的方程便能求得点E的坐标[点评]本题借助于抛物线的一条重要性质:抛物线关于对称轴对称.因为EF // AB,所以E,F关于对称轴对称,同时线段EF被对称轴垂直平分.【例3】如图,抛物线y= ax2+ bx +3与y轴交于点C,与x轴交于A, B两点,tan∠OCA =1 3S△ABC = 6.(1)求点B的坐标;解:(2)求抛物线的解析式及顶点坐标;(3)若E 点在x 轴上,F 点在抛物线上,如果A, C, E, F 构成平行四边形,写出点E 的坐标。
专题6二次函数与平行四边形存在性问题(解析版)
专题6 二次函数与平行四边形存在性问题以二次函数为载体的平行四边形存在性问题是中考的热点难点之一,其图形复杂,知识覆盖面广,综合性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求高.对这类题,常规解法是先画出平行四边形,再依据“平行四边形的一组对边平行且相等”或“平行四边形的对角线互相平分”来解决.由于先要画出草图,若考虑不周,很容易漏解.解决抛物线中的平行四边形存在性问题,常用的结论和方法有:线段中点坐标公式、平行四边形顶点坐标公式、画平行四边形.1. 平面直角坐标系中,点 A 的坐标是11(,)x y ,点B 的坐标是22(,)x y ,则线段AB 的中点坐标是1212(,)22x x y y ++. 2. 平行四边形ABCD 的顶点坐标分别为(,)A A x y 、(,)B B x y 、(,)C C x y 、(,)D D x y ,则A C B D x x x x +=+,A CB D y y y y +=+.3.已知不在同一直线上的三点A、B、C,在平面内找到一个点D,使以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,有三种情况:【例1】(2020•甘孜州)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx+3分别交x轴、y轴于A,B两点,经过A,B两点的抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的正半轴相交于点C(1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)若P为线段AB上一点,∠APO=∠ACB,求AP的长;(3)在(2)的条件下,设M是y轴上一点,试问:抛物线上是否存在点N,使得以A,P,M,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可.(2)求出AB ,OA ,AC ,利用相似三角形的性质求解即可.(3)分两种情形:①P A 为平行四边形的边时,点M 的横坐标可以为±2,求出点M 的坐标即可解决问题.②当AP 为平行四边形的对角线时,点M ″的横坐标为﹣4,求出点M ″的坐标即可解决问题.【解析】(1)∵直线y =kx +3分别交y 轴于B ,令x =0,得到y =3,∴B (0,3)由题意抛物线经过B (0,3),C (1,0),∴{c =3−1+b +c =0, 解得,{b =−2c =3, ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2﹣2x +3;(2)对于抛物线y =﹣x 2﹣2x +3,令y =0,解得x =﹣3或1,∴A (﹣3,0),∵B (0,3),C (1,0),∴OA =OB =3,OC =1,AB =3√2,∵∠APO =∠ACB ,∠P AO =∠CAB ,∴△P AO ∽△CAB ,∴AP AC =AO AB , ∴AP 4=3√2, ∴AP =2√2.(3)由(2)可知,P (﹣1,2),AP =2√2,①当AP 为平行四边形的边时,点N 的横坐标为2或﹣2,∴N (﹣2,3),N ′(2,﹣5),②当AP 为平行四边形的对角线时,点N ″的横坐标为﹣4,∴N ″(﹣4,﹣5),综上所述,满足条件的点N 的坐标为(﹣2,3)或(2,﹣5)或(﹣4,﹣5).【点评】本题考查二次函数综合题,考查了待定系数法,相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.【例2】(2020•天水)如图所示,拋物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,且点A 的坐标为A (﹣2,0),点C 的坐标为C (0,6),对称轴为直线x =1.点D 是抛物线上一个动点,设点D 的横坐标为m (1<m <4),连接AC ,BC ,DC ,DB .(1)求抛物线的函数表达式;(2)当△BCD 的面积等于△AOC 的面积的34时,求m 的值; (3)在(2)的条件下,若点M 是x 轴上一动点,点N 是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M ,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形.若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由题意得出方程组,解方程组即可;(2)过点D 作DE ⊥x 轴于E ,交BC 于G ,过点C 作CF ⊥ED 交ED 的延长线于F ,求出点B 的坐标为(4,0),由待定系数法求出直线BC 的函数表达式为y =−32x +6,则点D 的坐标为(m ,−34m 2+32m +6),点G 的坐标为(m ,−32m +6),求出S △BCD =−32m 2+6m =92,解方程即可;(3)求出点D 的坐标为(3,154),分三种情况,①当DB 为对角线时,证出DN ∥x 轴,则点D 与点N关于直线x =1对称,得出N (﹣1,154)求出BM =4,即可得出答案;②当DM 为对角线时,由①得N (﹣1,154),DN =4,由平行四边形的性质得出DN =BM =4,进而得出答案; ③当DN 为对角线时,点D 与点N 的纵坐标互为相反数,N (1+√14,−154)或N (1−√14,−154),再分两种情况解答即可.【解析】(1)由题意得:{−b 2a =14a −2b +c =0c =6, 解得:{ a =−34b =32c =6, ∴抛物线的函数表达式为:y =−34x 2+32x +6; (2)过点D 作DE ⊥x 轴于E ,交BC 于G ,过点C 作CF ⊥ED 交ED 的延长线于F ,如图1所示: ∵点A 的坐标为(﹣2,0),点C 的坐标为(0,6),∴OA =2,OC =6,∴S △AOC =12OA •OC =12×2×6=6,∴S △BCD =34S △AOC =34×6=92,当y =0时,−34x 2+32x +6=0,解得:x 1=﹣2,x 2=4,∴点B 的坐标为(4,0),设直线BC 的函数表达式为:y =kx +n ,则{0=4k +n 6=n, 解得:{k =−32n =6, ∴直线BC 的函数表达式为:y =−32x +6,∵点D 的横坐标为m (1<m <4),∴点D 的坐标为:(m ,−34m 2+32m +6),点G 的坐标为:(m ,−32m +6),∴DG =−34m 2+32m +6﹣(−32m +6)=−34m 2+3m ,CF =m ,BE =4﹣m ,∴S △BCD =S △CDG +S △BDG =12DG •CF +12DG •BE =12DG ×(CF +BE )=12×(−34m 2+3m )×(m +4﹣m )=−32m 2+6m ,∴−32m 2+6m =92,解得:m 1=1(不合题意舍去),m 2=3,∴m 的值为3;(3)由(2)得:m =3,−34m 2+32m +6=−34×32+32×3+6=154, ∴点D 的坐标为:(3,154), 分三种情况讨论:①当DB 为对角线时,如图2所示:∵四边形BDNM 是平行四边形,∴DN ∥BM ,∴DN ∥x 轴,∴点D 与点N 关于直线x =1对称,∴N (﹣1,154),∴DN =3﹣(﹣1)=4,∴BM =4,∵B (4,0),∴M (8,0);②当DM 为对角线时,如图3所示:由①得:N (﹣1,154),DN =4,∵四边形BDNM 是平行四边形,∴DN =BM =4,∵B (4,0),∴M (0,0);③当DN 为对角线时,∵四边形BDNM 是平行四边形,∴DM =BN ,DM ∥BN ,∴∠DMB =∠MBN ,∴点D 与点N 的纵坐标互为相反数,∵点D (3,154),∴点N 的纵坐标为:−154, 将y =−154代入y =−34x 2+32x +6中, 得:−34x 2+32x +6=−154, 解得:x 1=1+√14,x 2=1−√14,当x =1+√14时,如图4所示:则N (1+√14,−154), 分别过点D 、N 作x 轴的垂线,垂足分别为E 、Q ,在Rt △DEM 和Rt △NQB 中,{DM =BN DE =NQ, ∴Rt △DEM ≌Rt △NQB (HL ),∴BQ =EM ,∵BQ =1+√14−4=√14−3,∴EM=√14−3,∵E(3,0),∴M(√14,0);当x=1−√14时,如图5所示:则N(1−√14,−15 4),同理得点M(−√14,0);综上所述,点M的坐标为(8,0)或(0,0)或(√14,0)或(−√14,0).【点评】本题是二次函数综合题目,考查了待定系数法求函数的解析式、坐标与图形性质、平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质等知识;本题综合性强,有一定难度.【例3】(2020•青海)如图1(注:与图2完全相同)所示,抛物线y=−12x2+bx+c经过B、D两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式.(2)设抛物线的顶点为M,求四边形ABMC的面积.(请在图1中探索)(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上.要使以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)【分析】(1)用待定系数法解答便可;(2)求出抛物线与坐标轴的交点A、C坐标及抛物线顶点M的坐标,再将四边形ABMC的面积分为三角形的面积的和,进行计算便可;(3)分两种情况:AB为平行四边形的边;AB为平行四边形的对角线.分别解答便可.【解析】(1)把B (3,0)和D (﹣2,−52)代入抛物线的解析式得, {−92+3b +c =0−2−2b +c =−52, 解得,{b =1c =32, ∴抛物线的解析式为:y =−12x 2+x +32;(2)令x =0,得y =−12x 2+x +32=32, ∴C(0,32),令y =0,得y =−12x 2+x +32=0, 解得,x =﹣1,或x =3,∴A (﹣1,0),∵y =−12x 2+x +32=−12(x −1)2+2, ∴M (1,2),∴S 四边形ABMC =S △AOC +S △COM +S △MOB=12OA ⋅OC +12OC ⋅x M +12OB ⋅y M=12×1×32+12×32×1+12×3×2=92;(3)设Q (0,n ),①当AB 为平行四边形的边时,有AB ∥PQ ,AB =PQ , a ).P 点在Q 点左边时,则P (﹣4,n ),把P (﹣4,n )代入y =−12x 2+x +32,得n =−212,∴P (﹣4,−212); ②当AB 为平行四边形的边时,有AB ∥PQ ,AB =PQ , 当P 点在Q 点右边时,则P (4,n ), 把P (4,n )代入y =−12x 2+x +32,得 n =−52, ∴P (4,−52);③当AB 为平行四边形的对角线时,如图2,AB 与PQ 交于点E , 则E (1,0), ∵PE =QE , ∴P (2,﹣n ),把P (2,﹣n )代入y =−12x 2+x +32,得 ﹣n =32, ∴n =−32, ∴P (2,32).综上,满足条件的P 点坐标为:(﹣4,−212)或(4,−52)或(2,32).【点评】本题是二次函数的综合题,主要考查了待定系数法,二次函数的图象与性质,四边形的面积计算,平行四边形的性质,第(2)题关键是把四边形分割成三角形进行解答,第(3)题关键是分情况讨论.【例4】(2020•玉林)如图,已知抛物线:y 1=﹣x 2﹣2x +3与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C .(1)直接写出点A ,B ,C 的坐标;(2)将抛物线y1经过向右与向下平移,使得到的抛物线y2与x轴交于B,B'两点(B'在B的右侧),顶点D的对应点为点D',若∠BD'B'=90°,求点B'的坐标及抛物线y2的解析式;(3)在(2)的条件下,若点Q在x轴上,则在抛物线y1或y2上是否存在点P,使以B′,C,Q,P 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)令x=0或y1=0,解方程可得结论.(2)设平移后的抛物线的解析式为y2=﹣(x﹣a)2+b,如图1中,过点D′作D′H⊥OB′于H.,连接BD′,B′D′.构建方程组解决问题即可.(3)观察图象可知,当点P的纵坐标为3或﹣3时,存在满足条件的平行四边形.分别令y1和y2等于3或﹣3,解方程即可解决问题.【解析】(1)对于y1=﹣x2﹣2x+3,令y1=0,得到﹣x2﹣2x+3=0,解得x=﹣3或1,∴A(﹣3,0),B(1,0),令x=0,得到y1=3,∴C(0,3).(2)设平移后的抛物线的解析式为y2=﹣(x﹣a)2+b,如图1中,过点D′作D′H⊥OB′于H,连接BD′.∵D′是抛物线的顶点,∴D′B=D′B′,D′(a,b),∵∠BD′B′=90°,D′H⊥BB′,∴BH=HB′,∴D′H=BH=HB′=b,∴a=1+b,又∵y2=﹣(x﹣a)2+b,经过B(1,0),∴b=(1﹣a)2,解得a=2或1(不合题意舍弃),b=1,∴B′(3,0),y2=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+4x﹣3.(3)如图2中,观察图象可知,当点P的纵坐标为3或﹣3时,存在满足条件的平行四边形.对于y1=﹣x2﹣2x+3,令y1=3,x2+2x=0,解得x=0或﹣2,可得P1(﹣2,3),令y1=﹣3,则x2+2x﹣6=0,解得x=﹣1±√7,可得P2(﹣1−√7,﹣3),P3(﹣1+√7,﹣3),对于y2=﹣x2+4x﹣3,令y2=3,方程无解,令y2=﹣3,则x2﹣4x=0,解得x=0或4,可得P4(0,﹣3),P5(4,﹣3),综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣2,3)或(﹣1−√7,﹣3)或(﹣1+√7,﹣3)或(0,﹣3)或(4,﹣3).【点评】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,平行四边形的判定和性质,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程组解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.【例5】(2020•绵阳)如图,抛物线过点A (0,1)和C ,顶点为D ,直线AC 与抛物线的对称轴BD 的交点为B (√3,0),平行于y 轴的直线EF 与抛物线交于点E ,与直线AC 交于点F ,点F 的横坐标为4√33,四边形BDEF 为平行四边形.(1)求点F 的坐标及抛物线的解析式;(2)若点P 为抛物线上的动点,且在直线AC 上方,当△P AB 面积最大时,求点P 的坐标及△P AB 面积的最大值;(3)在抛物线的对称轴上取一点Q ,同时在抛物线上取一点R ,使以AC 为一边且以A ,C ,Q ,R 为顶点的四边形为平行四边形,求点Q 和点R 的坐标.【分析】(1)由待定系数法求出直线AB 的解析式为y =−√33x +1,求出F 点的坐标,由平行四边形的性质得出﹣3a +1=163a ﹣8a +1﹣(−13),求出a 的值,则可得出答案; (2)设P (n ,﹣n 2+2√3n +1),作PP '⊥x 轴交AC 于点P ',则P '(n ,−√33n +1),得出PP '=﹣n 2+73√3n ,由二次函数的性质可得出答案;(3)联立直线AC 和抛物线解析式求出C (73√3,−43),设Q (√3,m ),分两种情况:①当AQ 为对角线时,②当AR 为对角线时,分别求出点Q 和R 的坐标即可. 【解析】(1)设抛物线的解析式为y =ax 2+bx +c (a ≠0), ∵A (0,1),B (√3,0), 设直线AB 的解析式为y =kx +m , ∴{√3k +m =0m =1,解得{k =−√33m =1,∴直线AB 的解析式为y =−√33x +1,∵点F 的横坐标为4√33,∴F 点纵坐标为−√33×4√33+1=−13, ∴F 点的坐标为(43√3,−13), 又∵点A 在抛物线上, ∴c =1,对称轴为:x =−b2a =√3, ∴b =﹣2√3a ,∴解析式化为:y =ax 2﹣2√3ax +1, ∵四边形DBFE 为平行四边形. ∴BD =EF , ∴﹣3a +1=163a ﹣8a +1﹣(−13), 解得a =﹣1,∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+2√3x +1;(2)设P (n ,﹣n 2+2√3n +1),作PP '⊥x 轴交AC 于点P ',则P '(n ,−√33n +1), ∴PP '=﹣n 2+73√3n ,S △ABP =12OB •PP '=−√32n 2+72n =−√32(n −76√3)2+4924√3, ∴当n =76√3时,△ABP 的面积最大为4924√3,此时P (76√3,4712). (3)∵{y =−√33x +1y =−x 2+2√3x +1,∴x =0或x =73√3, ∴C (73√3,−43), 设Q (√3,m ), ①当AQ 为对角线时, ∴R (−43√3,m +73),∵R 在抛物线y =−(x −√3)2+4上, ∴m +73=−(−43√3−√3)2+4,解得m =−443,∴Q (√3,−443),R (−43√3,−373); ②当AR 为对角线时, ∴R (103√3,m −73), ∵R 在抛物线y =−(x −√3)2+4上, ∴m −73=−(103√3−√3)2+4, 解得m =﹣10, ∴Q (√3,﹣10),R (103√3,−373).综上所述,Q (√3,−443),R (−43√3,−373);或Q (√3,﹣10),R (103√3,−373).【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键. 【例6】(2020•雅安)已知二次函数y =ax 2+2x +c (a ≠0)的图象与x 轴交于A 、B (1,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3),(1)求二次函数的表达式及A 点坐标;(2)D 是二次函数图象上位于第三象限内的点,求点D 到直线AC 的距离取得最大值时点D 的坐标; (3)M 是二次函数图象对称轴上的点,在二次函数图象上是否存在点N ,使以M 、N 、B 、O 为顶点的四边形是平行四边形?若有,请写出点N 的坐标(不写求解过程).【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可.(2)如图1中连接AD ,CD .由题意点D 到直线AC 的距离取得最大,推出此时△DAC 的面积最大.过点D 作x 轴的垂线交AC 于点G ,设点D 的坐标为(x ,x 2+2x ﹣3),则G (x ,﹣x ﹣3),推出DG =﹣x ﹣3﹣(x 2+2x ﹣3)=﹣x ﹣3﹣x 2﹣2x +3=﹣x 2﹣3x ,利用二次函数的性质求解即可. (3)分两种情形:OB 是平行四边形的边或对角线分别求解即可. 【解析】(1)把B (1,0),C (0,﹣3)代入y =ax 2+2x +c 则有{c =−3a +2+c =0,解得{a =1c =−3,∴二次函数的解析式为y =x 2+2x ﹣3,令y =0,得到x 2+2x ﹣3=0,解得x =﹣3或1, ∴A (﹣3,0).(2)如图1中连接AD ,CD . ∵点D 到直线AC 的距离取得最大, ∴此时△DAC 的面积最大, 设直线AC 解析式为:y =kx +b , ∵A (﹣3,0),C (0,﹣3), ∴{b =−3−3k +b =0, 解得,{k =−1b =−3,∴直线AC 的解析式为y =﹣x ﹣3,过点D 作x 轴的垂线交AC 于点G ,设点D 的坐标为(x ,x 2+2x ﹣3),则G(x,﹣x﹣3),∵点D在第三象限,∴DG=﹣x﹣3﹣(x2+2x﹣3)=﹣x﹣3﹣x2﹣2x+3=﹣x2﹣3x,∴S△ACD=12•DG•OA=12(﹣x2﹣3x)×3=−32x2−92x=−32(x+32)2+278,∴当x=−32时,S最大=278,点D(−32,−154),∴点D到直线AC的距离取得最大时,D(−32,−154).(3)如图2中,当OB是平行四边形的边时,OB=MN=1,OB∥MN,可得N(﹣2,﹣3)或N′(0,﹣3),当OB为对角线时,点N″的横坐标为2,x=2时,y=4+4﹣3=5,∴N″(2,5).综上所述,满足条件的点N的坐标为(﹣2,﹣3)或(0,﹣3)或(2,5).【点评】本题考查待定系数法求二次函数解析式、二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.1.(2020•齐齐哈尔)综合与探究在平面直角坐标系中,抛物线y=12x2+bx+c经过点A(﹣4,0),点M为抛物线的顶点,点B在y轴上,且OA=OB,直线AB与抛物线在第一象限交于点C(2,6),如图①.(1)求抛物线的解析式;(2)直线AB的函数解析式为y=x+4,点M的坐标为(﹣2,﹣2),cos∠ABO=√22;连接OC,若过点O的直线交线段AC于点P,将△AOC的面积分成1:2的两部分,则点P的坐标为(﹣2,2)或(0,4);(3)在y轴上找一点Q,使得△AMQ的周长最小.具体作法如图②,作点A关于y轴的对称点A',连接MA'交y轴于点Q,连接AM、AQ,此时△AMQ的周长最小.请求出点Q的坐标;(4)在坐标平面内是否存在点N,使以点A、O、C、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点A 、C 的坐标代入抛物线表达式即可求解;(2)点A (﹣4,0),OB =OA =4,故点B (0,4),即可求出AB 的表达式;OP 将△AOC 的面积分成1:2的两部分,则AP =13AC 或23AC ,即可求解;(3)△AMQ 的周长=AM +AQ +MQ =AM +A ′M 最小,即可求解; (4)分AC 是边、AC 是对角线两种情况,分别求解即可.【解析】(1)将点A 、C 的坐标代入抛物线表达式得:{12×16−4b +c =012×4+2b +c =6,解得{b =2c =0,故抛物线的表达式为:y =12x 2+2x ;(2)点A (﹣4,0),OB =OA =4,故点B (0,4), 设直线AB 的解析式为y =kx +4, 将点A 坐标代入得,﹣4k +4=0, ∴k =1.∴直线AB 的表达式为:y =x +4; 则∠ABO =45°,故cos ∠ABO =√22;对于y =12x 2+2x ,函数的对称轴为x =﹣2,故点M (﹣2,﹣2); OP 将△AOC 的面积分成1:2的两部分,则AP =13AC 或23AC ,则y P y C=13或23,即y P 6=13或23,解得:y P =2或4,故点P (﹣2,2)或(0,4); 故答案为:y =x +4;(﹣2,﹣2);√22;(﹣2,2)或(0,4);(3)△AMQ 的周长=AM +AQ +MQ =AM +A ′M 最小, 点A ′(4,0),设直线A ′M 的表达式为:y =kx +b ,则{4k +b =0−2k +b =−2,解得{k =13b =−43, 故直线A ′M 的表达式为:y =13x −43,令x=0,则y=−43,故点Q(0,−43);(4)存在,理由:设点N(m,n),而点A、C、O的坐标分别为(﹣4,0)、(2,6)、(0,0),①当AC是边时,点A向右平移6个单位向上平移6个单位得到点C,同样点O(N)向右平移6个单位向上平移6个单位得到点N(O),即0±6=m,0±6=n,解得:m=n=±6,故点N(6,6)或(﹣6,﹣6);②当AC是对角线时,由中点公式得:﹣4+2=m+0,6+0=n+0,解得:m=﹣2,n=6,故点N(﹣2,6);综上,点N的坐标为(6,6)或(﹣6,﹣6)或(﹣2,6).【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、平行四边形的性质、图形的平移、面积的计算等,其中(4),要注意分类求解,避免遗漏.2.(2020•平顶山二模)如图,已知二次函数y=−38x2+bx+c的图象与x轴交于点A、C,与y轴交于点B,直线y=34x+3经过A、B两点.(1)求b、c的值.(2)若点P是直线AB上方抛物线上的一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线AB于点D,求线段PD的最大值.(3)在(2)的结论下,连接CD,点Q是抛物线对称轴上的一动点,在抛物线上是否存在点G,使得以C、D、G、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由直线AB 的解析式可求出点A ,B 的坐标,将A ,B 两点的坐标代入y =−38x 2+bx +c 可得出答案;(2)设点P (m ,−38m 2−34m +3),则D (m ,34m +3),可得出PD =−38m 2−32m ,由二次函数的性质可得出答案;(3)分类讨论,一是当CD 为平行四边形对角线时,二是当CD 为平行四边形一边时,利用中点坐标公式及平移规律即可求出点G 的坐标.【解析】(1)∵直线y =34x +3经过A 、B 两点. ∴当x =0时,y =3,当y =0时,x =﹣4,∴直线y =34x +3与坐标轴的交点坐标为A (﹣4,0),B (0,3).分别将x =0,y =3,x =﹣4,y =0代入y =−38x 2+bx +c 得,{c =30=−38×(−4)2−4b +c , 解得,b =−34,c =3,(2)由(1)得y =−38x 2−34x +3,设点P (m ,−38m 2−34m +3),则D (m ,34m +3),∴PD =−38m 2−34m +3−(34m +3)=−38m 2−32m =−38(m +2)2+32, ∴当m =﹣2时,PD 最大,最大值是32.(3)存在点G ,使得以C 、D 、G 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,G 点的坐标为(1,158)或(3,−218)或(−5,−218); ∵y =−38x 2−34x +3, ∴y =0时,x =﹣4或x =2, ∴C (2,0),由(2)可知D (﹣2,32),抛物线的对称轴为x =﹣1,设G (n ,−38n 2−34n +3),Q (﹣1,p ),CD 与y 轴交于点E ,E 为CD 的中点, ①当CD 为对角线时, n +(﹣1)=0, ∴n =1, 此时G (1,158).②当CD 为边时,若点G 在点Q 上边,则n +4=﹣1,则n =﹣5,此时点G 的坐标为(﹣5,−218). 若点G 在点Q 上边,则﹣1+4=n ,则n =3,此时点G 的坐标为(3,−218).综合以上可得使得以C 、D 、G 、Q 为顶点的四边形是平行四边形的G 点的坐标为(1,158)或(3,−218)或(−5,−218);【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的有关性质、一次函数的性质、平行四边形的判定和性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.3.(2020•菏泽)如图,抛物线y =ax 2+bx ﹣6与x 轴相交于A ,B 两点,与y 轴相交于点C ,OA =2,OB =4,直线l 是抛物线的对称轴,在直线l 右侧的抛物线上有一动点D ,连接AD ,BD ,BC ,CD . (1)求抛物线的函数表达式;(2)若点D 在x 轴的下方,当△BCD 的面积是92时,求△ABD 的面积;(3)在(2)的条件下,点M 是x 轴上一点,点N 是抛物线上一动点,是否存在点N ,使得以点B ,D ,M ,N 为顶点,以BD 为一边的四边形是平行四边形,若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据OA =2,OB =4确定点A 和B 的坐标,代入抛物线的解析式列方程组解出即可; (2)如图1,过D 作DG ⊥x 轴于G ,交BC 于H ,利用待定系数法求直线BC 的解析式,设D (x ,34x 2−32x﹣6),则H (x ,32x ﹣6),表示DH 的长,根据△BCD 的面积是92,列方程可得x 的值,因为D 在对称轴的右侧,所以x =1不符合题意,舍去,利用三角形面积公式可得结论; (3)分两种情况:N 在x 轴的上方和下方,根据y =±154确定N 的坐标,并正确画图. 【解析】(1)∵OA =2,OB =4, ∴A (﹣2,0),B (4,0),把A (﹣2,0),B (4,0)代入抛物线y =ax 2+bx ﹣6中得:{4a −2b −6=016a +4b −6=0,∴抛物线的解析式为:y =34x 2−32x ﹣6;(2)如图1,过D 作DG ⊥x 轴于G ,交BC 于H ,当x =0时,y =﹣6, ∴C (0,﹣6),设BC 的解析式为:y =kx +n ,则{n =−64k +n =0,解得:{k =32n =−6, ∴BC 的解析式为:y =32x ﹣6,设D (x ,34x 2−32x ﹣6),则H (x ,32x ﹣6),∴DH =32x ﹣6﹣(34x 2−32x ﹣6)=−34x 2+3x ,∵△BCD 的面积是92,∴12DH ⋅OB =92,∴12×4×(−34x 2+3x)=92,解得:x =1或3,∵点D 在直线l 右侧的抛物线上, ∴D (3,−154),∴△ABD 的面积=12AB ⋅DG =12×6×154=454;(3)分两种情况:①如图2,N 在x 轴的上方时,四边形MNBD 是平行四边形,∵B (4,0),D (3,−154),且M 在x 轴上, ∴N 的纵坐标为154,当y =154时,即34x 2−32x ﹣6=154,解得:x =1+√14或1−√14, ∴N (1−√14,154)或(1+√14,154);②如图3,点N 在x 轴的下方时,四边形BDNM 是平行四边形,此时M 与O 重合,∴N(﹣1,−15 4);综上,点N的坐标为:(1−√14,154)或(1+√14,154)或(﹣1,−154).【点评】此题主要考查二次函数的综合问题,会求函数与坐标轴的交点,会利用待定系数法求函数解析式,会利用数形结合的思想解决平行四边形的问题,并结合方程思想解决问题.4.(2020•东莞市校级一模)已知,抛物线y=x2+bx+c与x轴交点为A(﹣1,0)和点B,与y轴交点为C (0,﹣3),直线L:y=kx﹣1与抛物线的交点为点A和点D.(1)求抛物线和直线L的解析式;(2)如图,点M为抛物线上一动点(不与A、D重合),当点M在直线L下方时,过点M作MN∥x轴交L于点N,求MN的最大值;(3)点M为抛物线上一动点(不与A、D重合),M'为直线AD上一动点,是否存在点M,使得以C、D、M、M′为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点M的坐标,如果不存在,请说明理由.【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)设点M的坐标为(m,m2﹣2m﹣3),则点N(﹣m2+2m+2,m2﹣2m﹣3),则MN=﹣m2+m+2,进而求解;(3)分CD 为边、CD 为对角线两种情况,利用图象平移和中点公式求解即可. 【解析】(1)将点A 、C 的坐标代入抛物线表达式得{1−b +c =0c =−3,解得:{b =−2c =−3,故抛物线的表达式为:y =x 2﹣2x ﹣3①,将点A 的坐标代入直线L 的表达式得:0=﹣k ﹣1,解得:k =﹣1, 故直线L 的表达式为:y =﹣x ﹣1②;(2)设点M 的坐标为(m ,m 2﹣2m ﹣3), 点N 的纵坐标与点M 的纵坐标相同,将点N 的纵坐标代入y =﹣x ﹣1得:m 2﹣2m ﹣3=﹣x ﹣1, 解得:x =﹣m 2+2m +2,故点N (﹣m 2+2m +2,m 2﹣2m ﹣3), 则MN =﹣m 2+2m +2﹣m =﹣m 2+m +2,∵﹣1<0,故MN 有最大值,当m =−b2a =12时,MN 的最大值为94;(3)设点M (m ,n ),则n =m 2﹣2m ﹣3③,点M ′(s ,﹣s ﹣1), ①当CD 为边时,点C 向右平移2个单位得到D ,同样点M (M ′)向右平移2个单位得到M ′(M ), 即m ±2=s 且n =﹣s ﹣1④,联立③④并解得:m =0(舍去)或1或1±√172, 故点M 的坐标为(1,﹣4)或(1+√172,1−√172)或(1−√172,1+√172); ②当CD 为对角线时,由中点公式得:12(0+2)=12(m +s )且12(﹣3﹣3)=12(n ﹣s ﹣1)⑤,联立③⑤并解得:m =0(舍去)或﹣1,故点M (1,﹣4); 综上,点M 的坐标为(1,﹣4)或(1+√172,1−√172)或(1−√172,1+√172). 【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、平行四边形的性质等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.【题组二】5.(2020•雁塔区校级二模)已知抛物线L :y =x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和(1,﹣2)两点,抛物线L 关于原点O 的对称的为抛物线L ′,点A 的对应点为点A ′. (1)求抛物线L 和L ′的表达式;(2)是否在抛物线L 上存在一点P ,抛物线L ′上存在一点Q ,使得以AA ′为边,且以A 、A ′、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法可求抛物线L 解析式,由中心对称的性质可求抛物线L ′的表达式; (2)分两种情况讨论,由平行四边形的性质可求解.【解析】(1)∵抛物线L :y =x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和(1,﹣2)两点, ∴{0=1−b +c −2=1+b +c , 解得:{b =−1c =−2,∴抛物线L 的解析式为:y =x 2﹣x ﹣2, ∵y =x 2﹣x ﹣2=(x −12)2−94, ∴顶点坐标为(12,−94),∵抛物线L 关于原点O 的对称的为抛物线L ′, ∴抛物线L ′的解析式为:y =﹣(x +12)2+94; (2)∵点A 关于原点O 对应点为点A ′, ∴点A '(1,0), ∴AA '=2,∵以AA ′为边,且以A 、A ′、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形, ∴PQ =AA '=2,PQ ∥AA ', 设点P (x ,x 2﹣x ﹣2), 当点P 在点Q 的左侧, ∴点Q 的横坐标为x +2, ∴x 2﹣x ﹣2=﹣(x +2+12)2+94, ∴x =﹣1,∴点P (﹣1,0)(不合题意舍去);当点P在点Q的右侧,∴点Q的横坐标为x﹣2,∴x2﹣x﹣2=﹣(x﹣2+12)2+94,∴x1=√2+1,x2=−√2+1,∴点P1(√2+1,√2),P2(−√2+1,−√2).【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,中心对称的性质,平行四边形的性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.6.(2020•怀化)如图所示,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M为抛物线的顶点.(1)求点C及顶点M的坐标.(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN,求△BCN面积的最大值及此时点N的坐标.(3)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B、C、D、G为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.(4)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)令抛物线解析式中x=0即可求出C点坐标,写出抛物线顶点式,即可求出顶点M坐标;(2)过N点作x轴的垂线交直线BC于Q点,设N(n,n2﹣2n﹣3),求出BC解析式,进而得到Q点坐标,最后根据S△BCN=S△NQC+S△NQB即可求解;(3)设D点坐标为(1,t),G点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),然后分成①DG是对角线;②DB是对角线;③DC是对角线时三种情况进行讨论即可求解;(4)连接AC ,由CE =CB 可知∠EBC =∠E ,求出MC 的解析式,设P (x ,﹣x ﹣3),然后根据△PEO 相似△ABC ,分成EO BA=EP BC和EO BC=EP BA讨论即可求解.【解析】(1)令y =x 2﹣2x ﹣3中x =0,此时y =﹣3, 故C 点坐标为(0,﹣3), 又∵y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4, ∴抛物线的顶点M 的坐标为(1,﹣4);(2)过N 点作x 轴的垂线交直线BC 于Q 点,连接BN ,CN ,如图1所示: 令y =x 2﹣2x ﹣3=0, 解得:x =3或x =﹣1, ∴B (3,0),A (﹣1,0), 设直线BC 的解析式为:y =ax +b ,将C (0,﹣3),B (3,0)代入直线BC 的解析式得:{−3=b 0=3a +b ,解得:{a =1b =−3,∴直线BC 的解析式为:y =x ﹣3,设N 点坐标为(n ,n 2﹣2n ﹣3),故Q 点坐标为(n ,n ﹣3),其中0<n <3,则S △BCN =S △NQC +S △NQB =12⋅QN ⋅(x Q −x C )+12⋅QN ⋅(x B −x Q )=12⋅QN ⋅(x Q −x C +x B −x Q )=12⋅QN ⋅(x B −x C ),(其中x Q ,x C ,x B 分别表示Q ,C ,B 三点的横坐标),且QN =(n ﹣3)﹣(n 2﹣2n ﹣3)=﹣n 2+3n ,x B ﹣x C =3,故S △BCN =12⋅(−n 2+3n)⋅3=−32n 2+92n =−32(n −32)2+278,其中0<n <3, 当n =32时,S △BCN 有最大值为278,此时点N 的坐标为(32,−154),(3)设D 点坐标为(1,t ),G 点坐标为(m ,m 2﹣2m ﹣3),且B (3,0),C (0,﹣3) 分情况讨论:①当DG 为对角线时,则另一对角线是BC ,由中点坐标公式可知:线段DG 的中点坐标为(x D +x G 2,y D +y G 2),即(1+m 2,t+m 2−2m−32),线段BC 的中点坐标为(x B +x C 2,y B +y C 2),即(3+02,0−32),此时DG 的中点与BC 的中点为同一个点,∴{1+m 2=32t+m 2−2m−32=−32,解得{m =2t =0, 经检验,此时四边形DCGB 为平行四边形,此时G 坐标为(2,﹣3);②当DB 为对角线时,则另一对角线是GC ,由中点坐标公式可知:线段DB 的中点坐标为(x D +x B 2,y D +y B 2),即(1+32,t+02), 线段GC 的中点坐标为(x G +x C 2,y G +y C 2),即(m+02,m 2−2m−3−32), 此时DB 的中点与GC 的中点为同一个点,∴{1+32=m+02t+02=m 2−2m−3−32,解得{m =4t =2, 经检验,此时四边形DCBG 为平行四边形,此时G 坐标为(4,5);③当DC 为对角线时,则另一对角线是GB ,由中点坐标公式可知:线段DC 的中点坐标为(x D +x C 2,y D +y C 2),即(1+02,t−32), 线段GB 的中点坐标为(x G +x B 2,y G +y B 2),即(m+32,m 2−2m−3+02), 此时DC 的中点与GB 的中点为同一个点,∴{1+02=m+32t−32=m 2−2m−3+02,解得{m =−2t =8, 经检验,此时四边形DGCB 为平行四边形,此时G 坐标为(﹣2,5);综上所述,G 点坐标存在,为(2,﹣3)或(4,5)或(﹣2,5);(4)连接AC ,OP ,如图2所示:设MC 的解析式为:y =kx +m ,将C (0,﹣3),M (1,﹣4)代入MC 的解析式得:{−3=m −4=k +m, 解得:{k =−1m =−3∴MC 的解析式为:y =﹣x ﹣3,令y =0,则x =﹣3,∴E 点坐标为(﹣3,0),∴OE =OB =3,且OC ⊥BE ,∴CE =CB ,∴∠CBE =∠E ,设P (x ,﹣x ﹣3),又∵P 点在线段EM 上,∴﹣3<x <1,则EP =√(x +3)2+(−x −3)2=√2(x +3),BC =√32+32=3√2,由题意知:△PEO 相似于△ABC ,分情况讨论:①△PEO ∽△CBA ,∴EOBA=EP BC , ∴34=√2(x+3)3√2, 解得x =−34,满足﹣3<x <1,此时P 的坐标为(−34,−94);②△PEO ∽△ABC ,∴EO BC =EP BA , ∴3√2=√2(x+3)4, 解得x =﹣1,满足﹣3<x <1,此时P 的坐标为(﹣1,﹣2).综上所述,P 点的坐标为(−34,−94)或(﹣1,﹣2).【点评】本题是二次函数综合题目,考查了二次函数的图象和性质、待定系数法求直线的解析式、平行四边形的性质、相似三角形的性质和判定、等腰三角形的判定与性质等知识;本题综合性较强,具有一定的难度,熟练掌握二次函数的图形和性质,学会用代数的方法求解几何问题.7.(2020•碑林区校级三模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线L:y=ax2﹣4ax(a>0)与x轴正半轴交于点A.抛物线L的顶点为M,对称轴与x轴交于点D.(1)求抛物线L的对称轴.(2)抛物线L:y=ax2﹣4ax关于x轴对称的抛物线记为L',抛物线L'的顶点为M',若以O、M、A、M'为顶点的四边形是正方形,求L'的表达式.(3)在(2)的条件下,点P在抛物线L上,且位于第四象限,点Q在抛物线L'上,是否存在点P、点Q使得以O、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点P坐标,若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据抛物线的对称轴公式计算即可.(2)利用正方形的性质求出点M,M′的坐标即可解决问题.(3)分OD是平行四边形的边或对角线两种情形求解即可.【解析】(1)∵抛物线L:y=ax2﹣4ax(a>0),∴抛物线的对称轴x=−−4a2a=2.(2)如图1中,对于抛物线y=ax2﹣4ax,令y=0,得到ax2﹣4ax=0,解得x=0或4,∴A(4,0),∵四边形OMAM′是正方形,∴OD=DA=DM=DM′=2,∴M((2,﹣2),M′(2,2)把M(2,﹣2)代入y=ax2﹣4ax,可得﹣2=4a﹣8a,∴a=1 2,∴抛物线L′的解析式为y=−12(x﹣2)2+2=−12x2+2x.(3)如图3中,由题意OD=2.当OD 为平行四边形的边时,PQ =OD =2,设P (m ,12m 2﹣2m ),则Q [m ﹣2,−12(m ﹣2)2+2(m ﹣2)]或[m +2,−12(m +2)2+2(m +2)],∵PQ ∥OD ,∴12m 2﹣2m =−12(m ﹣2)2+2(m ﹣2)或12m 2﹣2m =−12(m +2)2+2(m +2), 解得m =3±√3或1±√3,∴P (3+√3,√3)或(3−√3,−√3)或(1−√3,√3)和(1+√3,−√3),当OD 是平行四边形的对角线时,点P 的横坐标为1,此时P (1,−32),∵点P 在第四象限,∴满足条件的点P 的坐标为(3−√3,−√3)或(1+√3,−√3)或(1,−32).【点评】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,正方形的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.(2020•泰安二模)如图①抛物线y =ax 2+bx +4(a ≠0)与x 轴,y 轴分别交于点A (﹣1,0),B (4,0),点C 三点.(1)试求抛物线解析式;(2)点D (3,m )在第一象限的抛物线上,连接BC ,BD .试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P ,满足∠PBC =∠DBC ?如果存在,请求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点N 在抛物线的对称轴上,点M 在抛物线上,当以M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M 的坐标.【分析】(1)把已知点A 、B 代入抛物线y =ax 2+bx +4中即可求解;(2)将二次函数与方程、几何知识综合起来,先求点D 的坐标,再根据三角形全等证明∠PBC =∠DBC ,最后求出直线BP 解析式即可求出P 点坐标;(3)根据平行四边形的判定即可写出点M 的坐标.【解析】如图:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +3(a ≠0)与x 轴,y 轴分别交于点A (﹣1,0),B (4,0),点C 三点. ∴{a −b +4=016a +4b +4=0, 解得{a =−1b =3. ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+3x +4.(2)存在.理由如下:y =﹣x 2+3x +4=﹣(x ﹣1.5)2+6.25.∵点D (3,m )在第一象限的抛物线上,∴m =4,∴D (3,4),∵C (0,4)∵OC =OB ,∴∠OBC =∠OCB =45°.连接CD ,∴CD ∥x 轴,∴∠DCB =∠OBC =45°,∴∠DCB =∠OCB ,在y 轴上取点G ,使CG =CD =3,再延长BG 交抛物线于点P ,。
二次函数中的存在性问题(平行四边形)[1]解读
知识与方法积累:1.已知三个定点,一个动点的情况在直角坐标平面内确定点M ,使得以点M 、A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点M 的坐标。
已知抛物线322++-=x x y 与x 轴的一个交点为 A(-1,0,与y 轴的正半轴交于点C . 问坐标平面内是否存在点M ,使得以点M 和抛物线上的三点A 、B 、C 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.1.已知三个定点,再找一个定点构成平行四边形(平面内有三个点满足如图,二次函数y=ax 2+bx 的图象经过A (1,﹣1、B (4,0两点. (1求这个二次函数解析式;(2点M 为坐标平面内一点,若以点O 、A 、B 、M 为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点M 的坐标.如图,抛物线y=x 2+x ﹣与x 轴相交于A 、B 两点,顶点为P . (1求点A 、B 的坐标;(2在抛物线是否存在点E ,使△ABP 的面积等于△ABE 的面积,若存在,求出符合条件的点E 的坐标;若不存在,请说明理由;(3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.已知两个定点,两个动点的情况已知点C(0,2, B(4,0,点A 为X 轴上一个动点,试在直角坐标平面内确定点M ,使得以点M 、A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形(画出草图即可分以下几种情况:(1以BC 为对角线,BE 为边; (2以CE 为对角线,BC 为边; (3以BE 为对角线,BC 为边;3. 方法归纳:先分类;(按对角线和边再画图;(画草图,确定目标点的大概位置后计算。
(可利用三角形全等性质和平行四边形性质,准确求点的坐标2、已知两个定点,再找两个点构成平行四边形①确定两定点连接的线段为一边,则两动点连接的线段应和已知边平行且相等已知抛物线:x x y 22121+-= (1求抛物线1y 的顶点坐标.(2将抛物线1y 向右平移2个单位,再向上平移1个单位,得到抛物线2y ,求抛物线2y 的解析式. (3如下图,抛物线2y 的顶点为P ,x 轴上有一动点M ,在1y 、2y 这两条抛物线上是否存在点N ,使O (原点、P 、M 、N 四点构成以OP 为一边的平行四边形,若存在,求出N 点的坐标;若不存在,请说明理由.【提示:抛物线c bx ax y ++=2(a ≠0的对称轴是,a bx 2-=顶点坐标是⎪⎪⎫⎛--b ac b 4,2】解:(1依题意 0,2,21==-=c b a ……………1分∴221(222=-⨯-=-ab ,221(4204422=-⨯-=-ab ac ……3分∴顶点坐标是(2,2………………………4分(2根据题意可知 y 2解析式中的二次项系数为21-…………………5分且y 2的顶点坐标是(4,3……………………6分∴y 2=- 34(212+-x ,即:y 2=54212-+-x x ……8分 (3符合条件的N 点存在……………………………………9分如图:若四边形OPMN 为符合条件的平行四边形, 则OP ∥MN ,且MN OP = ∴BMN POA ∠=∠,作x PA ⊥轴于点A ,x NB ⊥轴于点B∴090=∠=∠MBN PAO ,则有NMB POA ∆≅∆(AAS ∴BN PA = ∵点P 的坐标为(4,3∴3==PANB ……10分∵点N 在抛物线1y 、2y 上,且P 点为1y 、2y 的最高点∴符合条件的N 点只能在x 轴下方①点N 在抛物线1y 上,则有:32212-=+-x x 解得:102-=x 或102+=x (11)分②点N 在抛物线2y 上,则有:334(212-=+--x解得:324-=x 或324+=x …………………13分∴符合条件的N 点有四个:3,324(;3,102(;3,324(;3,102(4321-+-+----N N NN ……………………………………………14分②两定点连接的线段没确定为平行四边形的边时,则这条线段可能为平行四边形得边或对角线如图,抛物线223y x x =--与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧,直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式;(2P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平行线交抛物线于E 点, 求线段PE 长度的最大值;(3点G 抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由. 解:(1令y=0,解得11x =-或23x =(1分∴A (-1,0B (3,0;(1分将C 点的横坐标x=2代入223y x x =--得y=-3,∴C (2,-3(1分∴直线AC 的函数解析式是y=-x-1 (2设P 点的横坐标为x (-1≤x ≤2(注:x 的范围不写不扣分则P 、E 的坐标分别为:P (x ,-x-1,(1分 E (2(,23x x x --(1分∵P 点在E 点的上方,PE=22(1(232x x x x x -----=-++(2分∴当12x =时,PE 的最大值=94(1分 (3存在4个这样的点F ,当AF 为平行四边形的边时:123(1,0,(3,0,(47,(47F F F F -+- 当AF为平行四边形的对角线时:1234(1,0,(3,0,(4(4F F F F -如图,抛物线223y x x =-++与x 轴相交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧,与y 轴相交于点C ,顶点为D .(1(2连接抛物线于点F1. 其中点A (1 求m (2 P E ,设线段PE 的长为h ,点P 的横坐标为x ,求h 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(3 D 为直线AB 与二次函数图象对称轴的交点,在线段AB 上是否存在一点P ,使得四边形DCEP是平行四边形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由。
二次函数与平行四边形存在性问题专题讲义(对点法——一招制胜)
二次函数与平行四边形存在性问题专题讲义一、知识链接:1・坐标系中的点的平移点P (χ,y)的平移方式平移后点的坐标规律沿X 轴平移向右平移a 个单位长度(X 坦 y)左右平移,横坐标左减右加,纵坐标不变 向左平移a 个单位长度 (×-a√) 沿y 轴平移向上平移b 个单位长度(x,y+b)上下平移,横坐标不变,纵 坐标上加下减向下平移b 个单位长度(χ,y -b) 2・图形的平移:从本质上讲就是图形上点的平移例]:如下图,线段AB 平移得到线段A'B',已知A (-2,2) ,B (-3, -1) B f (3,1)则: 向右平移6个収位长度〃(一 3,-1) 加(3, 1)向上平移2个单位长度例2.在平行四边形ABCD 中,其中已知A (-b O), B (1, -2), C (3, 1),则D 点坐标?向右2个单位长度B (1, -2)C (3,1)向上3个单位长度向右2个单位长度A (-1, 0) D (?,?)向上3个单位长度二、知识迁移ABCD 的顶点坐标分别为A(X I , y l ) B(x 2,y 2)> C(X3*3)、D(Xl ,儿),已知其中任意3个顶点的坐标,如何确崔第4个顶点的坐标?点/V 的坐标是(2 2» --/—(3, 1)1:OV例3:如图,在平面直角坐标系中,V AB √ CD, AB 二CD∙∙∙边CD 可看成由边BA 向右、向上平移n 个单位长度得到向右平移(X 4-X 1)个唯位总反jΓ)/Y -1,、 向上平移(Nd 个单位鬆 QIK4 Q 4丿向右(.γ3-.v 2)个单位懿( V -H 、 向上平移(旳-卩;)个单位备3,丿3丿三、对点法即:平面直角坐标系中,平行四边形两组相对顶点的横坐标之和相等,纵坐四、典型例题学习例4.如图,平面宜角坐标系中,已知A (-l, O ) ,B (l,-2),C (3,1)点D 是平而内一动点,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 ____________________________五、小试牛刀1. 抛物线中的平行四边形存在性问题(“三定一动”)(⅞-^l= ⅞-χ2, 移项:VW!2x 1+x 3=x 2+x 4Fl 勺3=丿2勺4①若点A 与点B 相对, ②若点A 与点D 相对, ③若点A 与点C 相对, 则点D 与点C 相对 则点B 与点C 相对 则点B 与点D 相对-1+1= 3+x 0-2= 1+v(S儿)②点」与点C 相对③点4与点D 相对例5.已知,抛物线y = -x'+x + 2与X 轴的交点为A. B,与y 轴的交点为C,点M 是平而内 一点,判断有几个位置能使以点爪A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,请写出相应的坐∙∙∙ M (1, -2)或(-3, 2)或(3,2)2. 抛物线中的平行四边形存在性问题(“两定两动”)例6.如图,平而直角坐标系中,y = --X 2 + X 与X 轴相交于点B(4, 0),点Q 在抛物线的对称4轴上,点P 在抛物线上,且以点0、B 、Q 、P 为顶点的四边形是平行四边形,写出相应的点P 的坐标.思路点拨:此题与上一题方法一样,但需设出两动点坐标设点 P ( m , --Iii 1 +m ) , Q (2, a) 4下而请您自己列出方程并解答:1 O变式题:1•如图,平而直角坐标系中.y = -√+x -4与y 轴相交于点B(0,-4)t 点P 是抛物2线上的动点,点Q 是直线y = -X 上的动点,判断有几个位置能使以点P 、Q 、B 、0为顶点的四 边形为平行四边形,写岀相应的点Q 的坐标・思路点拨:先求出A (-1,0) B (2,0) C (0,2) 设点M(X f y)①点A 与点B 相对.-l+2=0+x0 ÷ 0 = 2 + V ②点A 与点C 相对鳥雷;③点A 与点M 相对 ∫-l + x = 2 + 0[θ + y = 0 + 2BX变试题:2.如图,平而直角坐标中,y = X 2-2X -3⅛X 轴相交于点A(-l, 0),点C 的坐标是(2, -3),点P 抛物线上的动点,点Q 是X 轴上的动点,判断有几个位置能使以点A 、C 、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形,写岀相应的点Q 的坐标.六、方法分享二次函数综合问题中,平行四边形的存在性问题,无论是“三定 一动”,还是“两定两动”,甚至是“四动”问题,能够一招制胜的 方法就是“对点法”,需要分三种情况,得出三个方程组求解。
二次函数中考压轴题四边形的存在性问题解析
二次函数中考精品压轴题(四边形与存在性问题)解析精选【例1】综合与实践:如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x 2+2x+3与x 轴交于A .B 两点,与y 轴交于点C ,点D 是该抛物线的顶点.(1)求直线AC 的解析式及B .D 两点的坐标;(2)点P 是x 轴上一个动点,过P 作直线l ∥AC 交抛物线于点Q ,试探究:随着P 点的运动,在抛物线上是否存在点Q ,使以点A .P 、Q 、C 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)请在直线AC 上找一点M ,使△BDM 的周长最小,求出M 点的坐标.【答案】解:(1)当y=0时,﹣x 2+2x+3=0,解得x 1=﹣1,x 2=3。
∵点A 在点B 的左侧,∴A .B 的坐标分别为(﹣1,0),(3,0)。
当x=0时,y=3。
∴C 点的坐标为(0,3)。
设直线AC 的解析式为y=k 1x+b 1(k 1≠0),则111b =3k +b =0⎧⎨-⎩,解得11k =3b =3⎧⎨⎩。
∴直线AC 的解析式为y=3x+3。
∵y=﹣x 2+2x+3=﹣(x ﹣1)2+4,∴顶点D 的坐标为(1,4)。
(2)抛物线上有三个这样的点Q 。
如图,①当点Q 在Q 1位置时,Q 1的纵坐标为3,代入抛物线可得点Q 1的坐标为(2,3);②当点Q 在点Q 2位置时,点Q 2的纵坐标为﹣3,代入抛物线可得点Q 2坐标为(1+7,﹣3);③当点Q 在Q 3位置时,点Q 3的纵坐标为﹣3,代入抛物线解析式可得,点Q 3的坐标为(1﹣7,﹣3)。
综上可得满足题意的点Q 有三个,分别为:Q 1(2,3),Q 2(1+7,﹣3),Q 3(1﹣7,﹣3)。
(3)点B 作BB′⊥AC 于点F ,使B′F=BF ,则B′为点B 关于直线AC 的对称点.连接B′D 交直线AC 与点M ,则点M 为所求。
过点B′作B′E ⊥x 轴于点E 。
(独家整理)二次函数中平行四边形存在性问题
一、回顾中点坐标公式
1.线段的中点公式
平面直角坐标系中,点A坐标为(x1,y1),点B坐标为
x1 + x2 y1 + y2 , ). (x2,y2),则线段AB的中点P的坐标为 ( 2 2
例1 如图,已知点A (-2,1),
B (4,3),则线段AB的中点P
(1,2) 的坐标是________.
②点B与点P相对 ③点B与点Q相对 0+m= 0+a -4+ 0.5m2+m-4 = 0-a 0+a= 0+m -4-a= 0+ 0.5m2+m-4
a = - 2? 2 5
a1= -4
a2= 0(舍)
几何画板演示
Q1 (- 2 + 2 5, 2 - 2 5), Q2 ( - 2 - 2 5, 2 + 2 5), Q3 ( - 4, 4), Q4 (4, - 4)
例2. 如图,平面直角坐标中,y = - 0.25x2 + x与x轴相交于点B (4,0),点Q在 抛物线的对称轴上,点P在抛物线上,且以点O、B、Q、D为顶点的四边形
是平行四边形,写出相应的点P的坐标. 已知B (4,0),O(0,0) ,设Q (2, a),P(m, -0.25m2+m).
①点B与点O相对 ②点B与点Q相对 ③点B与点P相对 4+0= 2+m 4+2= 0+m 4+m= 0+2 m= 2 m= 6 m=-2
①点B与点O相对 4+0= 2+m m= 2
0+0= a-0.25m2+m
4+2= 0+m 0+ a = 0-0.25m2+m 4+m= 0+2 0-0.25m2+m= 0+a
专题08 二次函数中特殊四边形存在性问题的四种考法(解析版)-2024年常考压轴题攻略(9上人教版)
专题08二次函数中特殊四边形存在性问题的四种考法类型一、平行四边形存在性问题(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,连接BC ,PB ,PC ,设PBC 的面积为①求S 关于t 的函数表达式;②求P 点到直线BC 的距离的最大值,并求出此时点(3)如图2,设抛物线的对称轴为l ,l 与x 轴的交点为边形CDPM 是平行四边形?若存在,直接写出点【答案】(1)22y x=-(2)①23922S t t =-+;②点P 到直线BC 的距离的最大值为(3)存在,()1,6M 【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;(2)①在图1中,过点P 作PF y ∥轴,交BC 于点P 的坐标为()2,23t t t -++,则点F 的坐标为(t 2139222S PF OB t t =⋅=-+;②根据二次函数的性质得出当32t =时,S 取最大值,最大值为面积法求得点P 到直线BC 的距离,进而得出P (3)如图2,连接PC ,交抛物线对称轴l 于点设直线BC 的解析式为将()3,0B 、()0,3C 代入30,3m n n +=⎧⎨=⎩,解得:∴直线BC 的解析式为∵点P 的坐标为(,t t -∴点F 的坐标为(,t -∴(223PF t t =-++-∴1322S PF OB =⋅=-②12S PF OB =⋅=-∵302-<,∴当32t =时,S 取最大值,最大值为抛物线2y x bx =-++∴抛物线的对称轴为直线 1D C x x -=,∴1P M x x -=,∴2P x =,()2,3P ∴,在223y x x =-++中,当()0,3C ∴,∴3C D y y -=,∴3M P y y -=,∴6M y =,∴点M 的坐标为()1,6;当2P x ¹时,不存在,理由如下,若四边形CDPM 是平行四边形,则 点C 的横坐标为0,点∴点P 的横坐标12t =⨯又 2P x ¹,(1)求点C 的坐标;(2)点P 为直线AC 下方抛物线上一点,过点此时点P 的坐标;(3)抛物线顶点为M ,在平面内是否存在点若存在请求出N 点坐标并在备用图中画出图形;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()4,5C (2)315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)存在,点N 的坐标为:()154N -,,【详解】(1)解:在2=23y x x --中,令解得:11x =-,23x =,()()1,0,3,0A B ∴-,直线y x m =+经过点()1,0A -,∴01m =-+,解得:1m =,∴直线AC 的解析式为1y x =+,联立方程组,得2123y x y x x =+⎧⎨=--⎩,解得:1110x y =-⎧⎨=⎩,2245x y =⎧⎨=⎩()4,5C ∴;(2)如图1,设点2(,23)P n n n --,则点∴2212334()PE n n n n n =+---=-++ 10-<,∴当32n =时,PE 取得最大值254,此时,(3) 2223(1)4y x x x =--=--,∴抛物线顶点为()14M -,,如图2,点,,,A B M N 为顶点的四边形是平行四边形时,设①BM 为对角线时,AN 的中点与BM ∴(1)3122m +-+=,04022n +-+=,解得:∴()154N -,,②AM 为对角线时,BN 的中点与AM ∴31122m +-+=,04022n +-+=,解得:(1)求此拋物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上有一点P ,使得PA PC +值最小,求最小值;(3)点M 为x 轴上一动点,在拋物线上是否存在一点N ,使以边形为平行四边形?若存在,直接写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)215222y x x =--(2)552(3)54,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,5214,2⎛⎫+ ⎪⎝⎭,5214,2⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】(1)把()1,0A -,()5,0B 两点代入求出a 、b 的值即可;(2)因为点A 关于对称轴对称的点B 的坐标为()5,0,连接BC 点坐标即可;(3)分点N 在x 轴下方或上方两种情况进行讨论.拋物线的解析式为212y x =-∴其对称轴为直线2b x a =-=-当0x =时,52y =-,50,2C ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,又()5,0B ,∴设BC 的解析式为(y kx b =+5052k b b +=⎧⎪∴⎨=-⎪⎩,解得:12k =,52b =-,∴BC 的解析式为1522y x =-,当2x =时,1532222y =⨯-=-,①当点N 在x 轴下方时,抛物线的对称轴为2x =,0,C ⎛- ⎝154,2N ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,②当点N 在x 轴上方时,如图,过点在2AN D △和2M CO △中,22N AD AN N DA ∠⎧⎪⎨⎪∠⎩252N D OC ∴==,即2N 点的纵坐标为21552222x x ∴--=,解得:2x =+25214,2N ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭,35214,2N ⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述符合条件的N 的坐标有⎛ ⎝【点睛】本题考查的是二次函数综合题,式、平行四边的判定与性质、全等三角形等知识,两点间距离的求解,在解答(意进行分类讨论.(1)求抛物线的解析式:(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使PCD 是以CD 为腰的等腰三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E 在x 轴上运动,点F 在抛物线上运动,当以点B ,C ,E ,F 为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点E 的坐标.【答案】(1)213222y x x =-++(2)存在,3,42⎛⎫ ⎪⎝⎭或35,22⎛⎫ ⎪⎝⎭或35,22⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)541,02⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭或541,02⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭或(7,0)或(1,0)【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)分两种情况:以C 为顶点,即CP CD =;以D 为顶点,即CD =等腰三角形的定义建立方程即可完成;(3)分三种情况:当BC 是对角线时;当BE 是对角线时;当BF 是对角线时;分别设点与F 的坐标,利用中点坐标公式即可求解.【详解】(1)解:∵点B 的坐标是(40),,点C 的坐标是(02),,∴16602a c c ++=⎧⎨=⎩,解得:122a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴所求抛物线解析式为213222y x x =-++;(2)解:存在(1)求抛物线的表达式;(2)若点E 在第一象限内对称右侧的抛物线上,四边形ODEB 的面积为(3)在(2)的条件下,若点F 是对称轴上一点,点H 是坐标平面内一点,在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G ,使以E ,F ,G ,H 为顶点的四边形是菱形,且存在,请直接写出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)232333y x x =-++(2)()2,33E 2039⎫⎪⎭或532,339⎛⎫⎪⎝⎭)根据待定系数法求解即可;∵232333y x x =-++()23143x =--+,∴()1,43D .令232333y x x =-++中0y =,则解得=1x -或3x =,抛物线的对称轴与x轴交于点M,过点∵四边形EFGH 是菱形,EFG ∠∴EF FG GH EG ===,∵60EFG ∠=︒,∴EFG 是等边三角形.∴60FEG EF FG ∠=︒=,,∵()2,33E ,()0,33C ,(1,4D ∴2CE CD ==,()24333-+同理可证: EFG 是等边三角形,∵CF FE =,=GE FE ,∴DG ∴CDG CEG ∆∆≌.∴DCG ∠=∴直线CG 的表达式为:33y =与抛物线表达式联立得33y y ⎧=⎪⎨⎪=-(1)求抛物线的表达式;(2)若点D 是直线AC 上方拋物线上一动点,连接BC ,AD ADM △的面积为1S ,BCM 的面积为2S ,当121S S -=时,求点(3)如图2,若点P 是抛物线上一动点,过点P 作PQ x ⊥轴交直线上是否存在点E ,使以P ,Q ,E ,C 为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)223y x x =-++(2)271,22⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或271,22⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.(3)符合条件的点E 有三个,坐标为:()0,1E ,(10,132E -【分析】(1)把点()30A ,和()10B -,代入解析式求解即可;(2)由121S S -=得121S S =+从而121ABM ABM S S S S +=++ 程求解即可;(3)分类当CQ 为对角线和菱形边时,利用直线AC 与x 轴成标的方程,进而求出点的坐标.【详解】(1)把点()3,0A 和()1,0B -代入得:93330a b a b ++=⎧⎨-+=⎩解得:12a b =-⎧⎨=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =-++;(2)设(),D x y ,对于抛物线223y x x =-++,令0x =,则()0,3C ∴.121S S -= ,121S S ∴=+.∵()30A ,,()0,3C ,∴3OA OB ==,45OCA ∴∠=︒,此时四边形CEQP 是正方形.PQ EQ ∴=.设()2,23P m m m -++,则23PQ m m =-+,23m m m ∴-+=,解得m =此时32OE OC m =-=-=②当CQ 为菱形的边时,如图设()2,23P m m m -++,则∴HQ m =,2PQ m =-+作QH OC ⊥于点H ,45OCA ∠︒= ,∴22CQ HQ m ==.∴23CE PQ m m ==-+=解得:132m =-,23m =()323213OE =+-=+()10,132E ∴-,(20,1E +综上所述,符合条件的点【点睛】本题考查待定系数法求函数的解析式,二次函数的性质,二次函数与几何综合,数形结合是解题的关键.【变式训练2】如图1,在平面直角坐标系中,点(点A 在点B 左侧),与(1)求ABC 的面积;(3)解:∵抛物线212y x x =--∴()211942212y x x x =--+=-2++∵将抛物线2142y x x =--+沿着水平方向向右平移∴新抛物线为:()112y x =--2+∴原抛物线与新抛物线的交点,∴()()1111992222x x -=--22+++,∴解得:0x =,【点睛】本题考查了二次函数的图象及性质,二次函数与特殊图形,二次函数的平移规律,掌握二次函数与特殊图形的位置关系是解题的关键.类型三、矩形存在性问题(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点P 是抛物线上位于直线直线AC 于点D ,交x 轴于点E ,(3)在抛物线上是否存在点M ,对于平面内任意点一条边的四边形为矩形,若存在,请直接写出【答案】(1)2142y x x =--(2)335,28P ⎛⎫- ⎪⎝⎭;254(3)()4,8M -、()8,4N -【分析】(1)把点()4,0A 和点B a 、b 的值;(2)先用待定系数法求出直线2211,422D t t t t ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,然后求出最大值时t 的值,即可求出点P (3)假设抛物线上是存在点M ,一条边的四边形为矩形,过点O 点A 且与OH 平行的直线解析式,经计算验证可得过点立方程可求得M 的坐标,通过平移即可求得点【详解】(1)解:把点()4,0A 和点∵()4,0A ,()0,4C -,∴OAC 为等腰直角三角形,∴点H 为AC 的中点,即(H 则OH 所在的直线方程为y =∵四边形AMNC 为矩形,∴过A 与直线AC 相垂直的直线函数解析式中的∴设AM 所在的直线解析式为∵点A 在直线AM 上,(1)求点A 、B 、C 的坐标;(2)将抛物线L 向右平移1个单位,得到新抛物线对称轴l 上是否存在点D ,使得以点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()1,0A -,()3,0B (2)存在,点D 的坐标为()2,1或【分析】(1)分别令0y =和x (2)先求得平移后的抛物线L 角线时,根据矩形的性质求解即可.【详解】(1)解:令0y =,则解得11x =-,23x =,当AD 为对角线时,连接AC ,过点 ()1,0A -,()0,1C -,∴1OA OC ==,∴45OCA ∠=︒∴45OCG ∠=︒∴1OG OC ==,∴()1,0G .设CG 所在直线解析式为y kx =+将()0,1C -,()1,0G 代入得,⎧⎨⎩解得11k b =⎧⎨=-⎩,∴CG 所在直线解析式为1y x =-当2x =时,1211y x =-=-=.∴()2,1D .当AD 为边时,同理过点A 作AC 易得AH 所在直线解析式为y =当AC 为对角线时,DE 也为对角线,∴此种情况不存在.(1)求抛物线的表达式;(2)若点P 为第一象限内抛物线上的一点,设PBC 的面积为S ,求S 坐标;(3)已知M 是抛物线对称轴上一点,在平面内是否存在点N ,使以B 的四边形是矩形?若存在,直接写出N 点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)22+3y x x =-+(2)S 最大值为278,315(,)24P (3)存在,点1(2,(317))2N +或1(2,(317))2-或(2,1)-或(4,1).【分析】(1)运用抛物线交点式解析式求解,设抛物线(1)(y a x x =+解;(2)如图,过点P 作PD AC ⊥,垂足为点D ,交BC 于点E ,设(,P m 的解析式3y x =-+,于是23PE m m =-+,从而13(22S PE OC m ==- 时,S 最大值为278,进而求得315(,)24P ;设2(,23)P m m m -++设直线BC 的解析式为y kx =033k hh =+⎧⎨=⎩,解得13k h =-⎧⎨=⎩∴3y x =-+则点(,3)E m m -+,2PE m =-∴2113(22S PE OC m ==´-+ ∴当32m =时,S 最大值为2782915233344m m -++=-++=∴315(,)24P ;(3)存在.设(1,)M p ,如图,223BC =222(13)(0)CM p p =-+-=如图,当BM 为对角线时,∠222BM CM BC =+,即26p p -+01330n p q +=+⎧⎨+=+⎩解得21n q =-⎧⎨=⎩∴点(2,1)N -如图,当CM 为对角线时,MBC ∠222BM BC CM +=,即26p p -+(1)求抛物线的对称轴方程;(2)若点P 满足PAB PBA ∠=∠,求点P 的坐标;(3)设M 是抛物线的对称轴上一点,N 是坐标平面内一点,正方形的面积.【答案】(1)32x =-(2)()51,51P --+(3)正方形AMPN 的面积为172或372【分析】(1)由4y x =+可知()4,0A -,()0,4B ,进而求得抛物线解析式为即可得抛物线的对称轴方程;(2)由题意可知PAB PBA ∠=∠,可知PA PB =,进而值OP 其与AB 交于点Q ,可得()2,2Q -,可求得OP 的解析式为则90PDM ACM ∠=∠=︒∴DPM PMD PMD ∠+∠=∠∴(AAS PDM MCA △≌△∴PD MC =,MD AC =,∵()4,0A -,3,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴35422MD AC ==-=,则90PEM ACM ∠=∠=︒∴EPM PME PME ∠+∠=∠∴(AAS PEM MCA △≌△∴PE MC =,ME AC =,∵()4,0A -,3,02C ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴35422ME AC ==-=,则P y CE MC ME ==+=即:32P x m =-,P y m =-(1)求A ,B ,C 三点的坐标,并直接写出直线(2)在点P 的运动过程中,求使四边形(3)点N 为平面内任意一点,在(2N 为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点【答案】(1)()1,0A -,()3,0B ,C (2)32m =-(3)()1221,2Q +,2252,2Q ⎛+ ⎝【分析】(1)分别令0y =,0x =,可求出点∵()3,0B ,()0,3C ,∴3OB OC ==,∴BOC 是等腰直角三角形,∴点()221,2Q +,∴()22132322EQ =+--=-∴PE EQ =,此时点()221,2Q +使得以P ,E 如图,过点E 作EQ PM ⊥于点Q ,过点由(2)得:45BED ∠=︒,∵PM BC ∥,∴45BED DPQ ∠=∠=︒,∴PEQ ,PSQ 是等腰直角三角形,∴此时点Q 使得以P ,E ,Q ,N 为顶点的四边形是正方形;∴132222PS SE PE -===,∴点5232,12S ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,对于321y x =-++,当5212y =-时,222x =+,(1)求抛物线的解析式;(2)点E 在第一象限内,过点E 作EF y ∥轴,交BC 于点F ,作EH 点H 在点E 的左侧,以线段,EF EH 为邻边作矩形EFGH ,当矩形求线段EH 的长;(3)点M 在直线AC 上,点N 在平面内,当四边形OENM 是正方形时,请直接写出点标.【答案】(1)抛物线的解析式为2142y x x =-++;(2)4EH =;(3)点N 的坐标为()44,或7322⎛⎫- ⎪⎝⎭,.【分析】(1)利用待定系数法即可求解;(2)先求得直线BC 的解析式为4y x =-+,设2142x E x x ⎛ ⎝-++,对称性质求得21422H x x x ⎛⎫- ⎪+⎝-+⎭,,推出2122GH EF x -=-+矩形周长公式列一元二次方程计算即可求解;(3)先求得直线AC 的解析式为24y x =+,分别过点M 、E 作90OPE MQO ∠=∠=︒,90OEP ∠=︒∴OEP MOQ ≌△△,∴PE OQ =,PO MQ =,设2142m E m m ⎛⎫ ⎪⎝-++⎭,,∴PE OQ m ==-,12P m O M Q ==-∵点M 在直线AC 上,∴244212m m m -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭-,解得m =当4m =时,()04M ,,()40E ,,即点M 与点C 重合,点E 与点B 重合时,四边形当1m =-时,512M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,,512E ⎛- ⎝,点O 向左平移52个单位,再向下平移则点E 向左平移52个单位,再向下平移∴551122N ⎛⎫--- ⎪⎝⎭,,即7322N ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.课后训练(1)求抛物线的解析式;(2)如图2,点P 、Q 为直线BC 下方抛物线上的两点,点Q 的横坐标比点过点P 作PM y ∥轴交BC 于点M ,过点Q 作QN y ∥轴交BC 于点N ,求值及此时点Q 的坐标;(3)如图3,将抛物线()230y ax bx a =+-≠先向右平移1个单位长度,再向下平移长度得到新的抛物线y ',在y '的对称轴上有一点D ,坐标平面内有一点E D 、E 为顶点的四边形是矩形,请直接写出所有满足条件的点E 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为2=23y x x --(2)当1a =时,max ()4PM QN +=,()2,3Q -(3)()1,2E --或()5,2-或3171,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭或3171,2⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)直接运用待定系数法即可解答;(2)设()2,23P a a a --,则()21,4Q a a +-,进而得到(),3M a a -,(N 出222422(1)4PM QN a a a +=-++=--+,最后根据二次函数的性质即可解答;(3)分以BC 为矩形一边和对角线两种情况,分别根据等腰直角三角形的性质、平移和矩形的判定定理解答即可.【详解】(1)解:把()1,0A -和()3,0B 代入()230y ax bx a =+-≠,得309330a b a b --=⎧⎨+-=⎩,解得1a =,2b =-∴222422(1)4PM QN a a a +=-++=--+∴当1a =时,max ()4PM QN +=∴()2,3Q -.(3)解:由题意可得:()()()222=1213152x y x x x x --'---=---=-,∴y '的对称轴为2x =∵抛物线()230y ax bx a =+-≠与y 轴交于点C .∴()0,3C -,∵()3,0B ,∴3OC OB ==,45BCO CBO ∠=∠=︒;如图:当BC 为矩形一边时,且点D 在x 轴的下方,过D 作DF y ⊥轴,∵D 在y '的对称轴为2x =,∴2FD =,∴2CF FD ==,325OF =+=,即点()2,5D -,∴点C 向右平移2个单位、向下平移3个单位可得到点D ,则点B 向右平移2个单位、向下平移3个单位可得到()5,3E -;如图:当BC 为矩形一边时,且点D 在x 轴的上方,y '的对称轴为2x =与x 轴交于F ,∵D 在y '的对称轴为2x =,∴2FO =,∴321BF =-=,∵45CBO ∠=︒,即45DBO ∠=︒,∴321BF FD ==-=,即点()2,1D ,∴点B 向左平移1个单位、向上平移1个单位可得到点D ,则点C 向左平移1个单位、向上平移1个单位可得到点()1,2E --;如图:当BC 为矩形对角线时,设∴BC 的中点F 的坐标为32⎛ ⎝∴2322322m d n +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,解得:m d =⎧⎨+⎩又∵DE BC =,∴()()22222133d n -+-=+联立173d n d n ⎧-=±⎪⎨+=⎪⎩,解得:∴点E 的坐标为3171,2⎛-- ⎝综上,存在()1,2E --或(5,的四边形是矩形.【点睛】本题主要考查了运用待定系数法求解析式、与几何的综合等知识点,掌握二次函数的性质和矩形的判定定理是解答本题的关键.2.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与y 轴交于点C ,点P 为抛物线上的动点.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点D 为直线y x =上的动点,当点P 在第四象限时,求四边形PBDC 面积的最大值及此时点P 的坐标;(3)已知点E 为x 轴上一动点,点Q 为平面内任意一点,是否存在以点P ,C ,E ,Q 为顶点的四边形是以PC 为对角线的正方形,若存在,请直接写出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)2=23y x x --(2)278,315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)3333,2⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭;3333,2⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭;(3,3)-;(3,2)【分析】(1)用待定系数法求函数的解析式即可;(2)作直线BC ,过P 作PH x ⊥轴于点G ,交BC 于点H .设()2,23P m m m --,则(,3)H m m -,23PH m m =-+,则2139()228BPC S t ∆=--+,当32t =时,BPC △的面积最大值为从而求出此时四边形PBDC 面积的最大值,P 点坐标;(3)设()2,23P m m m --,(,0)E n ,分四种情况画出图形,利用正方形性质求解即可.【详解】(1)解:将(1,0)A -,(3,0)B 代入23y ax bx =+-中,得309330a b a b --=⎧⎨+--⎩,解得12a b =⎧⎨=-⎩.∴该抛物线的函数表达式为2=23y x x --.(2)解:作直线BC ,过P 作PH x ⊥轴于点G ,交BC 于点H .设直线BC 的表达式为:y kx =+得303k n n +=⎧⎨=-⎩,解得13k n =⎧⎨=-⎩,3y x ∴=-.设()2,23P m m m --,则(,H m m ∵BPC CPH BPHS S S =+△△△∴1122BPC S PH OG PH BG =⋅+⋅△∴(21322BPC S PH OB m =⨯=-+△∴28323272BPC S m ⎛⎫=-+ ⎪⎝-⎭△,∴当32m =时,BPC △面积的最大值为BC 与直线y x =平行,1122DBC OBC S S OB OC ∴==⋅=△△∴四边形PBDC 面积的最大值为当32m =时,2332322y ⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭=315,24P ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭(3)解:设()2,23P m m m --,I.如图,当点E 在原点时,即点∵四边形PECQ 为正方形,∴点3(3,)Q -,II.如解图3-2,当四边形PECQ 作PI x ⊥轴,垂足为I ,作QH ⊥又∵90CEO OCE ∠+∠=︒,∴OCE PEO ∠=∠,∴(ASA)OCE PEI ≅ △∴3CO IE ==,22EO IP m ==-同理可得:3QH CO IE ===,∴3OE OI IE m =+=+,HO IO=∴2323m m m +=--,解得:m ∴3332HO IO +==,∴点)33(3,32Q +-,同理可得:PI OE CH ==,IE QH =∴3OE IE IO m =-=+,∴2233m m m =---,解得:m =∴3332HO IO -+==,∴点3,(Q -IV.如解图3-4,当四边形PECQ 为正方形时,同理可得:PI OE CH ==,EI HQ =∴2323m m m -=--,解得:m =∴2HO IO ==,∴点(3,2)Q ,综上所述:点Q 坐标为3333,2⎛+- ⎝【点睛】此题重点考查二次函数的图象与性质、数解析式、正方形性质、全等三角形的判定与性质、一元二次方程的解法、数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,此题综合性强,难度较大,属于考试压轴题.3.如图,抛物线212y x bx c =++与物线交于A 、D 两点,与y 轴交于点综上所述,341,22N ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或341,22N ⎛- ⎝【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,面积问题,平行四边形的性质,熟练掌握是二次函数的性质解题的关键.4.在平面直角坐标系中,抛物线2y ax =(1)求抛物线的表达式;(2)若直线x m =与x 轴交于点求出抛物线上点M 的坐标;(3)若点P 为抛物线y ax =位长度后,Q 为平移后抛物线上一动点,在(构成平行四边形?若能构成,求出【答案】(1)223y x x =-++(2)315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭(3)1(2-,15)4或3(2-,7)4或【分析】(1)利用待定系数法,即可求出抛物线的表达式;(2)由“直线x m =与x 轴交于点的坐标,进而可得出AN 再利用二次函数的性质,即可求出(3)利用平移的性质,可得出平移后抛物线的表达式为点的坐标特征,可求出点点P 的坐标为(1,)m ,点Q 线三种情况考虑,由平行四边形的对角线互相平分,可得出关于得出n 值,再将其代入点【详解】(1)解:将(1,0)-09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:∴抛物线的表达式为y =-(2) 直线x m =与x 轴交于点∴点M 的坐标为2(,m m -。
二次函数平行四边形存在性问题例题
二次函数平行四边形存在性问题例题例题:已知二次函数f(x) = ax² + bx + c,其中a ≠ 0,现给定两点A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂),求是否存在一个平行四边形ABCD,使得AC和BD都平行于直线y = kx + m。
解题思路:首先,我们需要确定k和m的值,因为平行四边形ABCD中的AC和BD必须平行于直线y = kx + m。
根据平行的性质,我们可以得到AC和BD的斜率都为k。
所以,我们首先需要求得二次函数f(x)的斜率。
二次函数f(x) = ax² + bx + c的斜率可以通过求导得到。
将f(x)对x求导,得到f'(x) = 2ax + b。
所以,二次函数f(x)的斜率k =f'(x)处的斜率 = 2ax + b。
在已知的两点A(x₁, y₁)和B(x₂, y₂)处,可以得到f(x₁) = ax₁² +bx₁ + c = y₁和f(x₂) = ax₂² + bx₂ + c = y₂。
我们可以根据这两个条件,列出方程组,并通过求解方程组来求得平行四边形ABCD的存在性。
方程组如下所示:1. ax₁² + bx₁ + c = y₁2. ax₂² + bx₂ + c = y₂为了方便计算,可以移项,得到以下形式:1'. ax₁² + bx₁ + c - y₁ = 02'. ax₂² + bx₂ + c - y₂ = 0现在我们需要判断是否存在一个平行四边形ABCD,使得AC和BD都平行于直线y = kx + m。
根据平行四边形的性质,可以得知AC的斜率等于k,即AC的斜率为2ax + b,同样,BD的斜率也等于k。
所以我们需要判断是否存在一组x₁、y₁、x₂、y₂的值,使得如下两个方程成立:3. 2ax₁ + b = k4. 2ax₂ + b = k将方程3和方程4化简,得到如下形式:3'. 2ax₁ + b - k = 04'. 2ax₂ + b - k = 0现在我们有了方程2'和方程4',我们可以组成如下新的方程组:2'. ax₂² + bx₂ + c - y₂ = 04'. 2ax₂ + b - k = 0这是一个二次函数与一次函数的方程组,我们可以通过求解这个方程组来判断是否存在平行四边形ABCD。
二次函数与平行四边形有关的问题(解析版)
二次函数与平行四边形有关的问题【典例1】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坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)yx2﹣2x﹣3;(2)满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,﹣10)、(0,﹣310)、(0,﹣43);(3)存在,P(﹣2,0)、Q(2,4)或P(﹣1﹣2,0)、Q(1﹣2,4).【解析】【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入求解,即可得出结论;(2)先求出点A,C坐标,设出点E坐标,表示出AE,CE,AC,再分三种情况建立方程求解即可;(3)利用平移先确定出点Q的纵坐标,代入抛物线解析式求出点Q的横坐标,即可得出结论.【详解】解:(1)∵抛物线的顶点为(1,﹣4),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点C(0,﹣3)代入抛物线y=a(x﹣1)2﹣4中,得a﹣4=﹣3,∴a=1,∴抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴B(3,0),A(﹣1,0),令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴AC,设点E(0,m),则AE CE=|m+3|,∵△ACE是等腰三角形,∴①当AC=AE∴m=3或m=﹣3(点C的纵坐标,舍去),∴E(3,0),②当AC=CE=|m+3|,∴m=﹣3∴E(0,﹣)或(0,﹣3),③当AE=CE|m+3|,∴m=﹣43,∴E(0,﹣43),即满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,﹣)、(0,﹣3)、(0,﹣43);(3)如图,存在,∵D(1,﹣4),∴将线段BD向上平移4个单位,再向右(或向左)平移适当的距离,使点B的对应点落在抛物线上,这样便存在点Q,此时点D的对应点就是点P,∴点Q的纵坐标为4,设Q(t,4),将点Q的坐标代入抛物线y=x2﹣2x﹣3中得,t2﹣2t﹣3=4,∴t =1+22或t =1﹣22, ∴Q (1+22,4)或(1﹣22,4),分别过点D ,Q 作x 轴的垂线,垂足分别为F ,G ,∵抛物线y =x 2﹣2x ﹣3与x 轴的右边的交点B 的坐标为(3,0),且D (1,﹣4), ∴FB =PG =3﹣1=2,∴点P 的横坐标为(1+22)﹣2=﹣1+22或(1﹣22)﹣2=﹣1﹣22, 即P (﹣1+22,0)、Q (1+22,4)或P (﹣1﹣22,0)、Q (1﹣22,4).【典例2】如图,抛物线2y x bx c =-++与直线122y x =+交于,C D 两点,其中点C 在y 轴上,点D 的坐标为7(3,)2。
二次函数与平行四边形存在性问题专题讲义(对点法——一招制胜)
向右平移6个单位长度向上平移2个单位长度二次函数与平行四边形存在性问题专题讲义一、知识链接:点P(x,y)的平移方式平移后点的坐标规律沿x轴平移向右平移a个单位长度(x+a,y)左右平移,横坐标左减右加,纵坐标不变向左平移a个单位长度(x-a,y)沿y轴平移向上平移b 个单位长度(x,y+b)上下平移,横坐标不变,纵坐标上加下减向下平移b 个单位长度(x,y-b)例1:如下图,线段AB平移得到线段BA'',已知A(-2,2),B(-3,-1)B'(3,1)则:点A'的坐标是例2.在平行四边形ABCD中,其中已知A (-1,0),B (1,-2), C (3,1),则D点坐标?二、知识迁移例3:如图,在平面直角坐标系中,▱ABCD的顶点坐标分别为()11,yxA、()22,yxB、()33,yxC、()44,yxD,已知其中任意3个顶点的坐标,如何确定第4个顶点的坐标?∵AB∥CD,AB=CD∴边CD可看成由边BA向右、向上平移n个单位长度得到三、对点法即:平面直角坐标系中,平行四边形两组相对顶点的横坐标之和相等,纵坐标之和也相等.①若点A与点B相对,则点D与点C相对②若点A与点D相对,则点B与点C相对③若点A与点C相对,则点B与点D相对四、典型例题学习例4.如图,平面直角坐标系中,已知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的坐标是五、小试牛刀1.抛物线中的平行四边形存在性问题(“三定一动”)例5.已知,抛物线2x y 2++-=x 与x 轴的交点为A 、B,与y 轴的交点为C,点M 是平面内一点,判断有几个位置能使以点M 、A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,请写出相应的坐标.思路点拨:先求出A (-1,0)B (2,0)C (0,2)设点M (x,y )①点A 与点B 相对⎩⎨⎧+=++=+-y x 200021 ∴⎩⎨⎧-==21y x②点A 与点C 相对⎩⎨⎧+=++=+-y x 020201 ∴⎩⎨⎧=-=23y x③点A 与点M 相对⎩⎨⎧+=++=+-200021y x ∴⎩⎨⎧==23y x∴ M (1,-2)或(-3,2)或(3,2)2.抛物线中的平行四边形存在性问题(“两定两动”)例6.如图,平面直角坐标系中,x x +-=241y 与x 轴相交于点B(4,0),点Q 在抛物线的对称轴上,点P 在抛物线上,且以点O 、B 、Q 、P 为顶点的四边形是平行四边形,写出相应的点P 的坐标.思路点拨:此题与上一题方法一样,但需设出两动点坐标设点P (m ,m m +-241), Q(2,a)下面请您自己列出方程并解答:变式题:1.如图,平面直角坐标系中,421y 2-+=x x 与y 轴相交于点B(0,-4),点P 是抛物线上的动点,点Q 是直线x y -=上的动点,判断有几个位置能使以点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形为平行四边形,写出相应的点Q 的坐标.变试题:2.如图,平面直角坐标中,32x y 2--=x 与x 轴相交于点A(-1,0),点C 的坐标是(2,-3),点P 抛物线上的动点,点Q 是x 轴上的动点,判断有几个位置能使以点A 、C 、P 、Q 为顶点的四边形为平行四边形,写出相应的点Q 的坐标.六、方法分享二次函数综合问题中,平行四边形的存在性问题,无论是“三定一动”,还是“两定两动”,甚至是“四动”问题,能够一招制胜的方法就是“对点法”,需要分三种情况,得出三个方程组求解。
二次函数中的平行四边形存在性问题
二次函数中的平行四边形存在性问题目标:1、通过本节课的学习,提高学生分析问题,解决问题的能力。
2、能总结出解决平行四边形存在性问题的一般方法和思路。
重点:解决平行四边形存在性问题的一般方法及思路。
难点:根据条件求平行四边形的顶点坐标。
过程:一、 复习1、 平行四边形的性质角:边;对角线:2、 二次函数的相关知识点表达式、顶点坐标、对称轴、增减性二、 探索新知1、 単动点(知3点求1点)(1)已知平面上有不在同一条直线上的三点A 、B 、C ,点D 是平面上任一点,若此四点能构成平行四边形则符合条件的D 点有几个?( )学生画图说明思考:如何找第四点?找第四点的方法?(2)类题(1)已知抛物线与坐标轴分别交于A(-1、0)、B (3、0)、C (0、3)三点,能否在平面内在找一点D使得它们四点围成的四边形为平行四边形?学生分析总结规律、思路。
①、根据平行四边形的边、对角线的性质(对边平行且相等,对角线互相平分)我们可以选择一种情况作为画图的依据。
②、在求点的坐标时(以边为例)我们先满足对边平行再用对边相等求出要求的点的坐标。
2、 双动点(知2点求2点)(1) 学生再次画图说明(给出两点画出另外两点)(2)类题如图,抛物线y= 13x 2-mx+n 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0.-1).且对称轴x=l .① 求出抛物线的解析式及A 、B 两点的坐标;② 点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上,要使Q 、P 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有满足条件的点P 的坐标。
点A,点B是定点点P,点Q是动点分两种情况:AB为边,AB为对角线3、小结布置作业教你如何用WORD文档(2012-06-27 192246)转载▼标签:杂谈1. 问:WORD 里边怎样设置每页不同的页眉?如何使不同的章节显示的页眉不同?答:分节,每节可以设置不同的页眉。
文件――页面设置――版式――页眉和页脚――首页不同。
二次函数中的平行四边形存在性问题
二次函数中的平行四边形存在性问题目标:1、通过本节课的学习,提高学生分析问题,解决问题的能力。
2、能总结出解决平行四边形存在性问题的一般方法和思路。
重点:解决平行四边形存在性问题的一般方法及思路。
难点:根据条件求平行四边形的顶点坐标。
过程:一、复习1、平行四边形的性质角:边;对角线:2、二次函数的相关知识点表达式、顶点坐标、对称轴、增减性二、探索新知1、単动点(知3点求1点)(1)已知平面上有不在同一条直线上的三点A、B、C,点D是平面上任一点,若此四点能构成平行四边形则符合条件的D点有几个?C()AB学生画图说明思考:如何找第四点?找第四点的方法?(2)类题(1)已知抛物线与坐标轴分别交于A (-1、0)、B (3、0)、C (0、3)三点,能否在平面内在找一点D 使得它们四点围成的四边形为平行四边形?学生分析总结规律、思路。
①、根据平行四边形的边、对角线的性质(对边平行且相等,对角线互相平分)我们可以选择一种情况作为画图的依据。
②、在求点的坐标时(以边为例)我们先满足对边平行再用对边相等求出要求的点的坐标。
A CB 要使是A,B,C,D 四点围成平行四边形?谁为边,谁为对角线?AB ,AC ,BC 轮流当边,或对角线或者选择一条既当边又当对角线。
£想一想问什么要这样做?2、双动点(知2点求2点)(1)学生再次画图说明(给出两点画出另外两点)(2)类题如图,抛物线y= 13x 2-mx+n 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0.-1).且对称轴x=l .①求出抛物线的解析式及A 、B 两点的坐标;②点Q 在y 轴上,点P 在抛物线上,要使Q 、P 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有满足条件的点P 的坐标。
AB点A,点B是定点点P,点Q是动点分两种情况:AB为边,AB为对角线3、小结4、布置作业5、。
巧解二次函数中平行四边形存在性问题
巧解二次函数中平行四边形存在性问题近年来,二次函数中平行四边形存在性问题一直是中考的热点问题。
这类题目需要学生综合运用多种知识和技能,因此对于学生的分析和解决问题的能力要求很高。
常规的解题方法是先画出平行四边形,然后利用“平行四边形的一组对边平行且相等”或“平行四边形的对角线互相平分”来解决问题。
但是,如果考虑不周,很容易漏解。
为了解决这一问题,可以借助探究平行四边形顶点坐标公式来解决这类题。
在数学课标和现行初中数学教材中,没有线段的中点坐标公式,也没有平行四边形的顶点坐标公式。
因此,我们可以帮助学生探究这些公式,将其作为解题的切入点。
线段的中点坐标公式可以通过平面直角坐标系中的点A和点B的坐标来计算。
具体来说,如果点A的坐标是(x1,y1),点B的坐标是(x2,y2),那么线段AB的中点坐标为((x1+x2)/2,(y1+y2)/2)。
这个公式可以通过图示来证明。
平行四边形顶点坐标公式可以通过平行四边形的对角线两端点的横坐标、纵坐标之和分别相等来计算。
具体来说,如果平行四边形ABCD的顶点坐标分别为A(xA,yA)、B(xB,yB)、C(xC,yC)、D(xD,yD),那么xA+xC=xB+xD,yA+yC=yB+yD。
这个公式可以通过图示来证明。
在解决平行四边形存在性问题时,可以先确定三个定点A、B、C,然后再找一个动点D,使得以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形。
根据不同的情况,可以得到不同的答案。
这个方法可以帮助学生更好地理解平行四边形的存在性问题,提高他们的解题能力。
例1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$y=\frac{1}{x-a}$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$M(1,a-1)$,$N(a,-a)$;2) 如图4,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。
二次函数之平行四边形存在性问题攻略
二次函数之平行四边形存在性问题攻略二次函数之平行四边形存在性问题攻略二次函数综合题是全国各省市每年必考的中考题型,与二次函数有关的存在性问题更是必考题型。
本文就以平行四边形的存在性为例,谈谈研究这类题型的基本思路和解题技巧。
在平行四边形有关存在性问题中,常会遇到这样两类探究性的问题:(1)已知三点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找一动点,使这四点构成平行四边形(下文出现时简称“三定一动”);(2)已知两个点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找两个动点,使这四点构成平行四边形(下文出现时简称“两定两动”);平行四边形的这四个点有可能是定序的,也有可能没有定序;由于定序较为简单,所以笔者就不再举例说明。
学生在拿到这类题型时常常无从下笔,比较典型的两种错误:一是确定动点位置时出现遗漏,而是在具体计算动点坐标时出现方法不当或错解。
实际上,这类题型的解法是有章可循的,就是要掌握好解决这类题型的基本思路和解题技巧。
一、基本思路:(1)分清题型(属于三定一动还是两定两动,因为这两种题型的分类标准有所不同);(2)分类讨论且作图(利用分类讨论不重不漏的寻找动点具体位置);(3)利用几何特征计算(不同的几何存在性要用不同的解题技巧)。
可以把存在性问题的基本思路叫做“三步曲”:一“分”二“作”三“算”。
二、平行四边形题型攻略:(1)如果为“三定一动”,要找出平行四边形第四个顶点,则符合条件的有3个点;这三个点的找法是以三个定点为顶点画三角形,过每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生所要求的3个点;(2)如果为“两定两动”,要找出平行四边形第三、四个顶点,将两个定点连成定线段,将此线段按照作为平行四边形的边或对角线两种分类讨论。
三、平行四边形解题技巧:(1)若平行四边形的四个顶点都能用坐标来表示,则直接利用坐标系中平行四边形的基本特征:即对边平行且相等或对边水平距离相等和竖直距离相等列方程求解;(2)若平行四边形的四个顶点中某些点不能用坐标表示,则利用列方程组解图形交点的方法解决;(3)灵活运用平行四边形的中心对称的性质,也可使问题变得简单.例1:如1:已知抛物线223y x x=--+与X轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P.若以A、C 、P 、M 为顶点的四边形是平行四边形,求点M 的坐标.图1 图2 解题思路:“三步曲”①“分清题型”:根据题目要求,确定为平行四边形存在性问题中“三定一动”题型;②“分类讨论且作图”:分析定点、动点,挖掘不变特征;A 、C 、P 为定点,M 为坐标平面内一动点动点,确定位置的方法是:将以三个定点为顶点画APC ?,每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生的交点位置就是M 点;③“利用几何特征计算”分析几何特征建等式求解点M 坐标。
中考复习专题6二次函数与平行四边形存在性问题(含解析)
专题6二次函数与平行四边形存在性问题解决抛物线中的平行四边形存在性问题,常用的结论和方法有:线段中点坐标公式、平行四边形顶点坐标公式、画平行四边形.1.平面直角坐标系中,点A 的坐标是11(,)x y ,点B 的坐标是22(,)x y ,则线段AB 的中点坐标是1212(,22x x y y ++.2.平行四边形ABCD 的顶点坐标分别为(,)A A x y 、(,)B B x y 、(,)C C x y 、(,)D D x y ,则A C B D x x x x +=+,A C B D y y y y +=+.3.已知不在同一直线上的三点A 、B 、C ,在平面内找到一个点D ,使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,有三种情况:【例1】(2022•娄底)如图,抛物线y =x 2﹣2x ﹣6与x 轴相交于点A 、点B ,与y 轴相交于点C .(1)请直接写出点A ,B ,C 的坐标;(2)点P (m ,n )(0<m <6)在抛物线上,当m 取何值时,△PBC 的面积最大?并求出△PBC 面积的最大值.(3)点F 是抛物线上的动点,作FE ∥AC 交x 轴于点E ,是否存在点F ,使得以A 、C 、E 、F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请写出所有符合条件的点F 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将x=0及y=0代入抛物线y=x2﹣2x﹣6的解析式,进而求得结果;,S△BOP,计算出S△BOC,根据S△PBC=S (2)连接OP,设点P(m,﹣2m﹣6),分别表示出S△POC﹣S△BOC,从而得出△PBC的函数关系式,进一步求得结果;四边形PBOC(3)可分为▱ACFE和▱ACEF的情形.当▱ACFE时,点F和点C关于抛物线对称轴对称,从而得出F点坐标;当▱ACED时,可推出点F的纵坐标为6,进一步求得结果.【解析】(1)当x=0时,y=﹣6,∴C(0,﹣6),当y=0时,x2﹣2x﹣6=0,∴x1=6,x2=﹣2,∴A(﹣2,0),B(6,0);(2)方法一:如图1,连接OP,设点P(m,﹣2m﹣6),=x P==3m,∴S△POCS△BOP=|y P|=+2m+6),==18,∵S△BOC=S四边形PBOC﹣S△BOC∴S△PBC+S△POB)﹣S△BOC=(S△POC=3m+3(﹣+2m+6)﹣18=﹣(m﹣3)2+,=;∴当m=3时,S△PBC最大方法二:如图2,作PQ⊥AB于Q,交BC于点D,∵B(6,0),C(0,﹣6),∴直线BC的解析式为:y=x﹣6,∴D(m,m﹣6),∴PD=(m﹣6)﹣(﹣2m﹣6)=﹣+3m,===﹣(m﹣3)2+,∴S△PBC=;∴当m=3时,S△PBC最大(3)如图3,当▱ACFE时,AE∥CF,∵抛物线对称轴为直线:x==2,∴F1点的坐标:(4,﹣6),如图4,当▱ACEF时,作FG⊥AE于G,∴FG=OC=6,当y=6时,x2﹣2x﹣6=6,∴x1=2+2,x2=2﹣2,∴F2(2+2,6),F3(2﹣2,6),综上所述:F(4,﹣6)或(2+2,6)或(2﹣2,6).【例2】.(2022•毕节市)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y 轴交于点C,顶点为D(2,1),抛物线的对称轴交直线BC于点E.(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;(2)把上述抛物线沿它的对称轴向下平移,平移的距离为h(h>0),在平移过程中,该抛物线与直线BC始终有交点,求h的最大值;(3)M是(1)中抛物线上一点,N是直线BC上一点.是否存在以点D,E,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.【分析】(1)利用抛物线的顶点式可直接得出抛物线的表达式;(2)先根据(1)中抛物线的表达式求出点A,B,C的坐标,进而可得出直线BC的表达式;设出点平移后的抛物线,联立直线BC和抛物线的表达式,根据根的判别式可得出结论;(3)假设存在以点D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形,分别以DE为边,以DE为对角线,进行讨论即可.【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点为D(2,1),∴抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+4x﹣3.(2)由(1)知,抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x﹣3,令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3);令y=0,则x=1或x=3,∴A(1,0),B(3,0).∴直线BC的解析式为:y=x﹣3.设平移后的抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣2)2+1﹣h,令﹣(x﹣2)2+1﹣h=x﹣3,整理得x2﹣3x+h=0,∵该抛物线与直线BC始终有交点,∴Δ=9﹣4h≥0,∴h≤.∴h的最大值为.(3)存在,理由如下:由题意可知,抛物线的对称轴为:直线x=2,∴E(2,﹣1),∴DE=2,设点M(m,﹣m2+4m﹣3),若以点D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形,则分以下两种情况:①当DE为边时,DE∥MN,则N(m,m﹣3),∴MN=|﹣m2+4m﹣3﹣(m﹣3)|=|﹣m2+3m|,∴|﹣m2+3m|=2,解得m=1或m=2(舍)或m=或m=.∴N(1,﹣2)或(,)或(,).②当DE为对角线时,设点N的坐标为t,则N(t,t﹣3),∴,解得m或(舍),∴N(3,0).综上,点N的坐标为N(1,﹣2)或(,)或(,)或(3,0).【例3】(2022•聊城)如图,在直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y 轴交于点C(0,3),对称轴为直线x=﹣1,顶点为点D.(1)求二次函数的表达式;(2)连接DA,DC,CB,CA,如图①所示,求证:∠DAC=∠BCO;(3)如图②,延长DC交x轴于点M,平移二次函数y=﹣x2+bx+c的图象,使顶点D沿着射线DM方向平移到点D1且CD1=2CD,得到新抛物线y1,y1交y轴于点N.如果在y1的对称轴和y1上分别取点P,Q,使以MN为一边,点M,N,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求此时点Q的坐标.【分析】(1)根据抛物线对称轴和点C坐标分别确定b和c的值,进而求得结果;(2)根据点A,D,C坐标可得出AD,AC,CD的长,从而推出三角形ADC为直角三角形,进而得出∠DAC和∠BCO的正切值相等,从而得出结论;(3)先得出y1的顶点,进而得出先抛物线的表达式,N的坐标,根据三角形相似或一次函数可求得点M 坐标,以MN为边,点M,N,P,Q为顶点的四边形是▱MNQP和▱MNPQ根据M,N和点P的横坐标可以得出Q点的横坐标,进而求得结果.【解答】(1)解:由题意得,,∴,∴二次函数的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3;(2)证明:∵当x=﹣1时,y=﹣1﹣2×(﹣1)+3=4,∴D(﹣1,4),由﹣x2﹣2x+3=0得,x1=﹣3,x2=1,∴A(﹣3,0),B(1,0),∴AD2=20,∵C(0,3),∴CD2=2,AC2=18,∴AC2+CD2=AD2,∴∠ACD=90°,∴tan∠DAC===,∵∠BOC=90°,∴tan∠BCO==,∴∠DAC=∠BCO;(3)解:如图,作DE⊥y轴于E,作D1F⊥y轴于F,∴DE∥FD1,∴△DEC∽△D1FC,∴=,∴FD1=2DE=2,CF=2CE=2,∴D1(2,1),∴y1的关系式为:y=﹣(x﹣2)2+1,当x=0时,y=﹣3,∴N(0,﹣3),同理可得:,∴,∴OM=3,∴M(3,0),设P(2,m),当▱MNQP时,∴MN∥PQ,PQ=MN,∴Q点的横坐标为﹣1,当x=﹣1时,y=﹣(﹣1﹣2)2+1=﹣8,∴Q(﹣1,8),当▱MNPQ时,同理可得:点Q横坐标为:5,当x=5时,y=﹣(5﹣2)2+1=﹣8,∴Q′(5,﹣8),综上所述:点Q(﹣1,﹣8)或(5,﹣8).【例4】(2022•郴州)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴相交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,将直线BC向上平移,得到过原点O的直线MN.点D是直线MN上任意一点.①当点D在抛物线的对称轴l上时,连接CD,与x轴相交于点E,求线段OE的长;②如图2,在抛物线的对称轴l上是否存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点F与点D【分析】(1)根据点A、B的坐标利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)①方法一:求出直线CD的解析式为y=4x﹣3,当y=0时,求出x的值,则可得出答案;方法二:求出OD=3,证明△DEO∽△CEB,由相似三角形的性质得出,设OE=x,则BE=3﹣x,列出方程求出x的值,则可得出答案;②分别以已知线段BC为边、BC为对角线,画出图形,利用平行四边形的性质及全等三角形的性质求点F的坐标和点D的坐标即可.【解析】(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=x2+bx+c得,,解得,∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)①由(1)可知,C(0,﹣3),设直线BC的解析式为y=kx+m,将C(0,﹣3),B(3,0)代入得,,∴,∴直线BC的解析式为y=x﹣3,∴直线MN的解析式为y=x,∵抛物线的对称轴为x=﹣=﹣=1,把x=1代入y=x,得y=1,∴D(1,1),方法一:设直线CD的解析式为y=k1x+b1,将C(0,﹣3),D(1,1)代入得,,解得,∴直线CD的解析式为y=4x﹣3,当y=0时,4x﹣3=0,∴x=,∴E(,0),∴OE=.方法二:由勾股定理得OD==,BC==3,∵BC∥MN,∴△DEO∽△CEB,∴,设OE=x,则BE=3﹣x,∴,解得x=,∴OE=.②存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.理由如下:(Ⅰ)若平行四边形以BC为边时,由BC∥FD可知,FD在直线上,∴点F是直线MN与对称轴l的交点,即F(1,1),由点D在直线MN上,设D(t,t),如图,若四边形BCFD是平行四边形,则DF=BC,过点D作y轴的垂线交对称轴l于点G,则G(1,t),∵BC∥MN,∴∠OBC=∠DOB,∵GD∥x轴,∴∠GDF=∠DOB,∴∠OBC=∠GDF,又∵∠BOC=∠DGF=90°,∴△DGF≌△BOC(AAS),∴GD=OB,GF=OC,∵GD=t﹣1,OB=3,∴t﹣1=3,∴t=4,∴D(4,4),如图,若四边形BCDF是平行四边形,则DF=CB,同理可证△DKF≌△COB(AAS),∴KD=OC,∵KD=1﹣t,OC=3,∴1﹣t=3,∴t=﹣2,∴D(﹣2,﹣2);(Ⅱ)若平行四边形以BC为对角线时,由于D在BC的上方,则点F一定在BC的下方,如图,四边形BFCD为平行四边形,设D(t,t),F(1,n),同理可证△DHC≌△BPF(AAS),∴DH=BP,HC=PF,∵DH=t,BP=3﹣1=2,HC=t﹣(﹣3)=t+3,PF=0﹣n=﹣n,∴,∴,∴D(2,2),F(1,﹣5),综上所述,存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.当点F的坐标为(1,1)时,点D的坐标为(4,4)或(﹣2,﹣2);当点F的坐标为(1,﹣5)时,点D的坐标为(2,2).1.(2021•滨城区一模)如图,抛物线y=ax2+bx﹣5(a≠0)经过x轴上的点A(1,0)和点B(5,0)及y 轴上的点C,经过B、C两点的直线为y=kx+b(k≠0).(1)求抛物线的解析式.(2)点P从A出发,在线段AB上以每秒1个单位的速度向B运动,同时点E从B出发,在线段BC上以每秒2个单位的速度向C运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t秒,求t为何值时,△PBE的面积最大并求出最大值.(3)过点A作AM⊥BC于点M,过抛物线上一动点N(不与点B、C重合)作直线AM的平行线交直线BC于点Q.若点A、M、N、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点N的横坐标.【分析】(1)将A(1,0)和点B(5,0)代入y=ax2+bx﹣5计算出a,b的值即可;,利用二次函数求最值;(2)作ED⊥x轴于D,表示出ED,从而表示出S△BEP(3)过A作AE∥y轴交直线BC于E点,过N作NF∥y轴交直线BC于点F,则NF=AE=4,设N(m,﹣m2+6m﹣5),则F(m,m﹣5),从而有NF=|﹣m2+5m|=4,解方程即可求出N的横坐标.【解析】(1)将A(1,0)和点B(5,0)代入y=ax2+bx﹣5得:,解得,∴抛物线y=﹣x2+6x﹣5,(2)作ED⊥x轴于D,由题意知:BP=4﹣t,BE=2t,∵B(5,0),C(0,﹣5),∴OB=OC=5,∴∠OBC=45°,∴ED=sin45°×2t=,==﹣,∴S△BEP最大为2.当t=﹣时,S△BEP最大为2.∴当t=2时,S△BEP(3)过A作AE∥y轴交直线BC于E点,过N作NF∥y轴交直线BC于点F,则NF=AE=4,设N(m,﹣m2+6m﹣5),则F(m,m﹣5),∴NF=|﹣m2+5m|=4,∴m2﹣5m+4=0或m2﹣5m﹣4=0,∴m1=1(舍),m2=4,或m3=,m4=,∴点N的横坐标为:4或或.2.(2021•九龙坡区模拟)如图1,抛物线y=ax2+bx+4交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是第一象限内抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为m,过点P作PM ⊥x轴,垂足为点M,PM交BC于点Q,过点P作PN⊥BC,交BC于点N.(1)求此抛物线的解析式;(2)请用含m的代数式表示PN,并求出PN的最大值以及此时点P的坐标;(3)如图2,将抛物线y=ax2+bx+4沿着射线CB的方向平移,使得新抛物线y'过原点,点D为原抛物线y与新抛物线y'的交点,若点E为原抛物线的对称轴上一动点,点F为新抛物线y'上一动点,求点F使得以A,D,E,F为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点F的坐标,并写出一个F点的求解过程.【分析】(1)将点A(﹣3,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+4,即可求函数解析式;(2)先求出BC的解析式为y=﹣x+4,设P(m,﹣m2+m+4),Q(m,﹣m+4),=×BC×PN=×PQ×OB,可得PN=﹣(m﹣2)2+,所以当m=2时,PN 由面积S△BCP有最大值,P(2,);(3)由抛物线沿着射线CB的方向平移,可设抛物线沿x轴正方向平移t(t>0)个单位,则沿y轴负半轴平移t个单位,则平移后的函数解析式为y'=﹣+﹣t,再由新抛物线y'过原点,可求t=2,则可求新的抛物线解析式为y'=﹣x2+x,联立﹣x2+x=﹣x2+x+4,求出D(3,2),由点E在y'上,则E点的横坐标为,由点F为新抛物线y'上,设F点横坐标为n,当以A,D,E,F为顶点的四边形为平行四边形时,有三种情况:①当AE与DF为平行四边形的对角线时,﹣3+=n+3,得F(﹣,﹣);②当AF与ED为平行四边形对角线时,﹣3+n=3+,得F(,﹣);③当AD与EF为平行四边形对角线时,﹣3+3=n+,得F(﹣,﹣).【解析】(1)将点A(﹣3,0),B(4,0)代入y=ax2+bx+4,得:,解得:,∴y=﹣x2+x+4;(2)∵抛物线与y轴交于点C,∴C(0,4),设直线BC的解析式为y=kx+d,将点B与点C代入可得,,解得,∴y=﹣x+4,∵点P的横坐标为m,PM⊥x轴,∴P(m,﹣m2+m+4),Q(m,﹣m+4),=×BC×PN=×PQ×OB,∴S△BCP∵B(4,0),C(0,4),∴BC=8,∴8PN=(﹣m2+m+4+m﹣4)×4,∴PN=﹣(m﹣2)2+,∴当m=2时,PN有最大值,∴P(2,);(3)y=﹣x2+x+4=﹣+,∵抛物线沿着射线CB设抛物线沿x轴正方向平移t(t>0)个单位,则沿y轴负半轴平移t个单位,平移后的函数解析式为y'=﹣+﹣t,∵新抛物线y'过原点,∴0=﹣+﹣t,解得t=2或t=﹣6(舍),∴y'=﹣+=﹣x2+x,∵点D为原抛物线y与新抛物线y'的交点,联立﹣x2+x=﹣x2+x+4,∴x=3,∴D(3,2),∵y=﹣x2+x+4的对称轴为直线x=,∴E点的横坐标为,∵点F为新抛物线y'上一动点,设F点横坐标为n,①当AE与DF为平行四边形的对角线时,∴﹣3+=n+3,∴n=﹣,∴F(﹣,﹣);②当AF与ED为平行四边形对角线时,∴﹣3+n=3+,∴n=,∴F(,﹣);③当AD与EF为平行四边形对角线时,∴﹣3+3=n+,∴n=﹣,∴F(﹣,﹣);综上所述:以A,D,E,F为顶点的四边形为平行四边形时,F的坐标为(﹣,﹣)或(,﹣)或(﹣,﹣).3.(2021•碑林区校级模拟)如图,抛物线M:y=ax2+bx+b﹣a经过点(1,﹣3)和(﹣4,12),与两坐标轴的交点分别为A,B,C,顶点为D.(1)求抛物线M的表达式和顶点D的坐标;(2)若抛物线N:y=﹣(x﹣h)2+与抛物线M有一个公共点为E,则在抛物线N上是否存在一点F,使得以B、C、E、F为顶点的四边形是以BC为边的平行四边形?若存在,请求出h的值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点代入抛物线解析式求出a,b的值,即可求出抛物线解析式,再将抛物线解析式转化为顶点式,求出顶点D的坐标;(2)先求出B,C的坐标,再设E,F的坐标,根据平移的特点列出关系式,求出h的值.【解析】(1)将(1,﹣3),(﹣4,12)代入y=ax2+bx+b﹣a,得,解得,∴,∴抛物线M的表达式为,顶点D的坐标为.(2)存在.∵,当x=0时,y=﹣2,当y=0时,,解得x1=﹣1,x2=4,∴C(0,﹣2),B(4,0),设,,当四边形BCFE是平行四边形时,可看出是E,F可看成分别是B,C平移相同的单位得到,则②﹣③得m+n=2h﹣1④,(①+④)÷2得⑤,(④﹣①)÷2得⑥,将⑤,⑥代入③得h=±,当四边形BCEF是平行四边形时,可看出是E,F可看成分别是C,B平移相同的单位得到,则②﹣③得m+n=2h﹣1④,(①+④)÷2得⑤,(④﹣①)÷2得⑥,将⑤,⑥代入③得h=或,当h=时,m=h+=+=8,n=h﹣=﹣=4,∴E(4,0),F(8,2),此时点E与点B重合,不符合题意,舍去;综上,h的值为或±.4.(2021•本溪模拟)如图,平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A(﹣,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E.(1)填空:△ABC的形状是直角三角形.(2)求抛物线的解析式;(3)经过B,C两点的直线交抛物线的对称轴于点D,点P为直线BC上方抛物线上的一动点,当△PCD 的面积最大时,求P点坐标;(4)M在直线BC上,N在抛物线上,以M、N、E、D为顶点的四边形为平行四边形,直接写出符合条件的点M的坐标.【分析】(1)由tan∠ACO==,故∠ACO=30°,同理可得,∠BCO=60°,即可求解;(2)用待定系数法即可求解;(3)当△PCD的面积最大时,若直线l和抛物线只要一个交点P,则点P为所求点,进而求解;(4)当ED是边时,点D向上平移2个单位得到点E,同样,点M(N)向上平移2个单位得到点N(M),进而求解;②当ED为对角线时,由中点坐标公式得:=m+n且4+2=﹣n2+n+3+3,即可求解.【解析】(1)由抛物线的表达式知,c=3,OC=3,则tan∠ACO==,故∠ACO=30°,同理可得,∠BCO=60°,故△ABC为直角三角形,故答案为:直角三角形;(2)由题意得:,解得,故抛物线的表达式为y=﹣x2+x+3①;(3)由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=﹣x+3,则设直线l∥BC,则设直线l的表达式为:y=﹣x+c②,当△PCD的面积最大时,直线l和抛物线只要一个交点P,则点P为所求点,联立①②并整理得:﹣x2+x+3﹣c=0③,则△=()2﹣4×(﹣)(3﹣c)=0,解得:c=,将c的值代入③式并解得x=,故点P的坐标为(,);(4)由抛物线的表达式知,点E的坐标为(,4),∵直线BC的表达式为y=﹣x+3,故点D(,2),设点M的坐标为(m,﹣m+3),点N的坐标为(n,﹣n2+n+3),①当ED是边时,点D向上平移2个单位得到点E,同样,点M(N)向上平移2个单位得到点N(M),则m=n且﹣m+3±2=﹣n2+n+3,解得:m=(舍去)或2或;②当ED为对角线时,由中点坐标公式得:=m+n且4+2=﹣n2+n+3﹣m+3,解得m=(舍去)或0,综上,m=0或2或或,故点M的坐标为(0,3)或(2,1)或(,)或(,).5.(2021•深圳模拟)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且经过点(2,﹣3a),对称轴是直线x=1,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,满足以点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y=﹣x+3与y轴的交点是D,在线段BD上任取一点E(不与B,D重合),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.【分析】(1)因为抛物线经过点(2,﹣3a),代入到解析式中,得到关于a和b的方程,由于抛物线对称轴为直线x=1,所以,联立两个方程,解方程组,即可求出a和b;(2)先将解析式配成顶点式,求出M坐标,然后求出C点坐标,利用待定系数法,求出直线MC的解析式,再求出MC和x轴交点N的坐标,利用抛物线解析式分别求出A和C坐标,以A,C,N,P为顶点构造平行四边形,并且P点必须在抛物线上,通过构图可以发现,只有当AC为对角线时,才有可能构造出符合条件的P点,所以过C作CP∥AN,使CP=AN,由于AN=2,所以可以得到P(2,﹣3),将P代入到抛物线解析式中,满足解析式,P即为所求;(3)利用y=﹣x+3,可以求出直线与y轴交点D的坐标,可以证得△DOB是等腰直角三角形,同理可以证得△BOC也是等腰直角三角形,根据题意画出图形,利用同弧所对的圆周角相等,可以证得∠AEF =∠AFE=45°,所以△AEF是等腰直角三角形.【解析】(1)∵抛物线经过点(2,﹣3a),∴4a+2b﹣3=﹣3a①,又因为抛物线对称为x=1,∴②,联立①②,解得,∴抛物线对应的函数表达式为y=x2﹣2x﹣3;(2)如图1,∵y=(x﹣1)2﹣4,∴M(1,﹣4),令x=0,则y=x2﹣2x﹣3=﹣3,∴C(0,﹣3),设直线MC为y=kx﹣3,代入点M得k=﹣1,∴直线MC为y=﹣x﹣3,令y=0,则x=﹣3,∴N(﹣3,0),令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或3,∴A(﹣1,0),B(3,0),过C作CP∥AN,使CP=AN,则四边形ANCP为平行四边形,∴CP=AN=﹣1﹣(﹣3)=2,∴P(2,﹣3),∵P的坐标满足抛物线解析式,∴P(2,﹣3)在抛物线上,即P(2,﹣3);(3)如图2,令x=0,则y=﹣x+3=3,∴D(0,3),∴OB=OD=3,又∠DOB=90°,∴∠DBO=45°,同理,∠ABC=45°,∵同弧所对的圆周角相等,∴∠AEF=∠ABC=45°,∠AFE=∠DBO=45°,∴∠AEF=∠AFE=45°,∴△AEF为等腰直角三角形.6.(2021•铜梁区校级一模)已知抛物线y=ax2+bx+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.其中OC=OB,tan∠CAO=3.(1)求抛物线的解析式;(2)P是第一象限内的抛物线上一动点,Q为线段PB的中点,求△CPQ面积的最大值时P点坐标:(3)将抛物线沿射线CB方向平移2个单位得新抛物线y'.M为新抛物线y′的顶点.D为新抛物线y'上任意一点,N为x轴上一点.当以M、N、C、D为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出所有符合条件的点N的坐标.并选择一个你喜欢的N点.写出求解过程.【分析】(1)第一题将ABC三个点坐标表示后,代入求值即可.(2)第二题求面积最大值,可用铅锤法将面积转化为求铅垂高的最大值.(3)第三题平行四边形存在性问题,利用平行四边形对角线互相平分,套用中点坐标公式即可求出相应的点.【解析】(1)∵抛物线解析式为y=ax2+bx+3,令x=0得y=3,∴点C坐标为(0,3),∵OG﹣OB=3,∴B坐标为(3,0),∵tan∠CAO=3,∴=3,∴OA=1,∴点A坐标为(﹣1,0),∴设解析式为y=a(x+1)(x﹣3),代入(0,3)得a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣3),=﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴抛物线解析式为:y=﹣(x﹣1)2+4;(2)∵Q为线段PB中点,=S△CPB,∴S△CPQ面积最大时,△CPQ面积最大.当S△CPB设P坐标(a,﹣a2+2a+3),过点P作PH∥y轴交BC于点H,H坐标为(a,﹣a+3),∴PH=(﹣a2+2a+3)﹣(﹣a+3)=﹣a2+2a+3+a﹣3=﹣a2+3a,S△CPB=•PH•(x B﹣x C)=•PH•3=PH=(﹣a2+3a)=﹣(a2﹣3a+﹣)=﹣(a﹣)2+,当a=时,即P坐标为(,)时,=S△CPB=,最大S△CPQ∴P坐标为(,);(3)沿CB方向平移2个单位,即向右2个单位,向下2个单位,∴新抛物线解析式为y=﹣(x﹣3)2+2,M坐标为(3,2)C坐标为(0,3),点N坐标设为(n,0),∵=,∴=,∴y D=1,则1=﹣(x﹣3)2+2﹣1=﹣(x﹣3)2,(x﹣3)2=1,x﹣3=±1,∴x=4或2,∴x D=4或x D=2,=⇒=,∴x N=7,或=,∴x N=5,∴N坐标为(7,0)或(5,0),或=⇒=,得y D=﹣1,则﹣1=﹣(x﹣3)2+2,(x﹣3)2=3,x=±+3,∴x D=3﹣或x D=3+,即x N=﹣或,N坐标为(﹣,0)或(,0).7.(2021•盘龙区二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣4,0),点M为抛物线的顶点,点B在y轴上,且OA=OB,直线AB与抛物线在第一象限交于点C(2,6).(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;(2)求直线AB的函数解析式及sin∠ABO的值;连接OC.若过点O的直线交线段AC于点P,将三角形AOC的面积分成1:2的两部分,请求出点P的坐标;(3)在坐标平面内是否存在点N,使以点A、O、C、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将A(﹣4,0),C(2,6)代入y=x2+bx+c,用待定系数法可得解析式,从而可得顶点M的坐标;(2)由OA=OB可得B(0,4),设直线AB的函数解析式解析式为y=kx+b,将A(﹣4,0)、B(0,4)代入可求得AB为y=x+4,Rt△AOB中,可得sin∠ABO==,过点O的直线交线段AC于点P,将三角形AOC的面积分成1:2的两部分,过P作PQ⊥x轴于Q,过C作CH⊥x轴于H,分两种情况:①当S△AOP:S△COP=1:2时,PQ:CH=1:3,可求PQ=2,从而:S△AOP=1:2时,S△AOP:S△AOC=2:3,同理可求P坐标;求得P坐标,②当S△COP(3)设N(m,n),利用平行四边形对角线互相平分,即对角线的中点重合,分三种情况分别列方程组求解即可.【解析】(1)将A(﹣4,0),C(2,6)代入y=x2+bx+c得:,解得,∴抛物线的解析式为y=x2+2x,对称轴x==﹣2,当x=﹣2时,y=×4+2×(﹣2)=﹣2,∴顶点M的坐标为(﹣2,﹣2);(2)∵A(﹣4,0),∴OA=4,∵OA=OB,∴OB=4,B(0,4),设直线AB的函数解析式解析式为y=kx+b,将A(﹣4,0)、B(0,4)代入得:,解得,∴直线AB的函数解析式解析式为y=x+4,Rt△AOB中,AB==4,∴sin∠ABO===,过点O的直线交线段AC于点P,将三角形AOC的面积分成1:2的两部分,过P作PQ⊥x轴于Q,过C作CH⊥x轴于H,分两种情况:①当S△AOP:S△COP=1:2时,如图::S△COP=1:2,∵S△AOP:S△AOC=1:3,∴S△AOP∴PQ:CH=1:3,而C(2,6),即CH=6,∴PQ=2,即y P=2,在y=x+4中,令y=2得2=x+4,∴x=﹣2,∴P(﹣2,2);②当S△COP:S△AOP=1:2时,如图::S△AOP=1:2,∵S△COP:S△AOC=2:3,∴S△AOP∴PQ:CH=2:3,∵CH=6,∴PQ=4,即y P=4,在y=x+4中,令y=4得4=x+4,∴x=0,∴P(0,4);综上所述,过点O的直线交线段AC于点P,将三角形AOC的面积分成1:2的两部分,则P坐标为(﹣2,2)或(0,4);(3)点A、O、C、N为顶点的四边形是平行四边形时,设N(m,n),分三种情况:①以AN、CO为对角线,此时AN中点与CO中点重合,∵A(﹣4,0)、O(0,0),C(2,6),∴AN的中点为(,),OC中点为(,),∴,解得,∴N(6,6),②以AC、NO为对角线,此时AC中点与NO中点重合,同理可得:解得,∴N(﹣2,6),③以AO、CN为对角线,此时AO中点与CN中点重合,同理可得:,解得,∴N(﹣6,﹣6),综上所述,点A、O、C、N为顶点的四边形是平行四边形,N的坐标为:(6,6)或(﹣2,6)或(﹣6,﹣6).8.(2021•海州区一模)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3的图象与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y 轴交于点C,直线l与抛物线交于点B,交y轴于点D(0,3).(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点P(m,0)为线段OB上一动点,过点P作x轴的垂线EF,分别交抛物线于直线l于点E,F,连接CE,CF,BE,求四边形CEBF面积的最大值及此时m的值;(3)点M为y轴右侧抛物线上一动点,过点M作直线MN∥AC交直线l于点N,是否存在点M,使以A,C,M,N四点为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将A,B坐标代入y=ax2+bx﹣3中,利用待定系数法可求;=S△CEF+S△BEF (2)求出直线l的解析式,用m表示点E,F的坐标,进而表示线段EF,根据S四边形CEBF=EF•OP+•BP=FE•OB,用含m的代数式表示四边形CEBF的面积,利用二次函数的性质,通过配方法得出结论;(3)分点M在直线BD的下方和点M在直线BD的上方时两种情形讨论解答;依据题意画出图形,①过M作ME⊥y轴于E,过N作NF⊥ME于F,通过说明△AOC≌△MFN,得出NF=3,设出点M的坐标,用坐标表示相应线段,利用线段与坐标的关系,用相同的字母表示点N的坐标后,用坐标表示出线段NG,GF,利用NG+GF=NF=3,列出方程,解方程,点M坐标可求;②利用①中相同的方法求得点M在直线BD的上方时点M的坐标.【解析】(1)将A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3中得:.解得:.∴该抛物线的函数表达式为:y=x2﹣2x﹣3.(2)设直线l的解析式为y=kx+n,将B(3,0),D(0,3)代入上式得:.解得:.∴直线l的解析式为:y=﹣x+3.∵点P(m,0),EF⊥x轴,∴E点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),点F的坐标为(m,﹣m+3).∴EF=﹣m+3﹣m2+2m+3=﹣m2+m+6.∵B(3,0),∴OB=3.=S△CEF+S△BEF=EF•OP+•BP×EF=FE•OB,∵S四边形CEBF∴=﹣.∵<0,有最大值=.∴当m=时,S四边形CEBF即:当m=时,四边形CEBF面积的最大值为.(3)存在.①当点M在直线BD的下方时,如图,令x=0,则y=﹣3.∴C(0,﹣3).∴OC=3.∵A(﹣1,0),∴OA=1.过M作ME⊥y轴于E,过N作NF⊥ME于F,交x轴于点G,∵四边形ACMN为平行四边形,∴AC∥MN,AC=MN.∵NF⊥ME,ME⊥OE,∴NF∥OE.∴∠ACO=∠MNF.在△AOC和△MFN中,.∴△AOC≌△MFN(AAS).∴NF=OC=3,MF=OA=1.设M(h,h2﹣2h﹣3),则ME=h,GF=OE=﹣h2+2h+3.∴OG=EF=ME﹣MF=h﹣1.∴N(h﹣1,﹣h+4).∴NG=﹣h+4,∵NG+GF=NF=3,∴﹣h+4﹣h2+2h+3=3.解得:h=(负数不合题意,舍去).∴h=.∴M().②当点M在直线BD的上方时,如图,过N作NE⊥y轴于E,过M作MF⊥NE于F,交x轴于点G,由①知:△MNF≌△CAO(AAS),可得NF=OA=1,MF=OC=3.设M(h,h2﹣2h﹣3),则OG=FE=h,GM=h2﹣2h﹣3.∴NE=EF+NF=h+1.∴N(h+1,﹣h+2).∴GF=OE=h﹣2.∵MG+GF=MF=3,∴h﹣2+h2﹣2h﹣3=3.解得:h=(负数不合题意,舍去).∴h=.∴M().综上所述,存在点M,使以A,C,M,N四点为顶点的四边形是平行四边形,此时点M的坐标为()或().9.(2021•南昌县一模)如图,已知二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1(m≥1)和二次函数L2:y=﹣m(x ﹣3)2+4m﹣1(m≥1)图象的顶点分别为M,N,与x轴分别相交于A、B两点(点A在点B的左边)和C、D两点(点C在点D的左边).(1)函数y=mx2+2mx﹣3m+1(m≥1)的顶点坐标为(﹣1,﹣4m+1);当二次函数L1,L2的y 值同时随着x的增大而增大时,则x的取值范围是﹣1<x<3;(2)当AD=MN时,判断四边形AMDN的形状(直接写出,不必证明);(3)抛物线L1,L2均会分别经过某些定点:①求所有定点的坐标;②若抛物线L1位置固定不变,通过左右平移抛物线L2的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线L2应平移的距离是多少?【分析】(1)将已知抛物线解析式转化为顶点式,直接得到点M的坐标;结合函数图象填空;(2)利用抛物线解析式与一元二次方程的关系求得点A、B、C、D的横坐标,可得AD的中点为(1,0),MN的中点为(1,0),则AD与MN互相平分,可证四边形AMDN是矩形;(3)根据菱形的性质可得EH1=EF=4即可,设平移的距离为x,根据平移后图形为菱形,由勾股定理可得方程即可求解.【解析】(1)x=﹣=﹣1,顶点坐标M为(﹣1,﹣4m+1),由图象得:当﹣1<x<3时,二次函数L1,L2的y值同时随着x的增大而增大.故答案为:(﹣1,﹣4m+1);﹣1<x<3(2)结论:四边形AMDN由二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1(m≥1)和二次函数L2:y=﹣m(x﹣3)2+4m﹣1(m≥1)解析式可得:A点坐标为(,0),D点坐标为(,0),顶点M坐标为(﹣1,﹣4m+1),顶点N 坐标为(3,4m﹣1),∴AD的中点为(1,0),MN的中点为(1,0),∴AD与MN互相平分,∴四边形AMDN是平行四边形,又∵AD=MN,∴▱AMDN是矩形.(3)①∵二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1=m(x+3)(x﹣1)+1,故当x=﹣3或x=1时y=1,即二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1经过(﹣3,1)、(1,1)两点,∵二次函数L2:y=﹣m(x﹣3)2+4m﹣1=﹣m(x﹣1)(x﹣5)﹣1,故当x=1或x=5时y=﹣1,即二次函数L2:y=﹣m(x﹣3)2+4m﹣1经过(1,﹣1)、(5,﹣1)两点,②∵二次函数L1:y=mx2+2mx﹣3m+1经过(﹣3,1)、(1,1)两点,二次函数L2:y=﹣m(x﹣3)2+4m﹣1经过(1,﹣1)、(5,﹣1)两点,如图:四个定点分别为E(﹣3,1)、F(1,1),H(1,﹣1)、G(5,﹣1),则组成四边形EFGH为平行四边形,设平移的距离为x,根据平移后图形为菱形,由勾股定理可得:42=22+(4﹣x)2.解得:x=,抛物线L1位置固定不变,通过左右平移抛物线L2的位置使这些定点组成的图形为菱形,则抛物线L2向左平移或.10.(2022•渝中区校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点,且点A的坐标为(﹣1,0),连接BC,OB=2OC.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,点P是直线BC下方抛物线上一点,过点P作直线BC的垂线,垂足为H,过点P作PQ ∥y轴交BC于点Q,求△PHQ周长的最大值及此时点P坐标;(3)如图2,将抛物线水平向左平移4个单位得到新抛物线y';点D是新抛物线y'上的点且横坐标为﹣3,点M为新抛物线y'上一点,点E、F为直线AC上的两个动点,请直接写出使得以点D、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形的点M的横坐标,并把求其中一个点M的横坐标的过程写出来.【分析】(1)求出B、C点坐标,将B、C点代入y=ax2+bx﹣3,即可求解;(2)先求出BC的解析式,设P(t,t2﹣t﹣3),则Q(t,t﹣3),PQ=﹣t2+3t,由PQ∥CO,可得∠HQP=∠OCB,利用直角三角形三角函数求出HP==PQ,HQ=PQ,则△PHQ周长=HP+PQ+HQ=(1+)PQ=(1+)[﹣(t﹣3)2+],当t=3时,△PHQ周长有最大值+,此时P(3,﹣6);(3)求出平移后的函数解析式为y'=x2+x﹣5,则D(﹣3,﹣5),设M(m,=m2+m﹣5),E (x1,﹣3x1﹣3),F(x2,﹣3x2﹣3),分三种情况讨论:①以EF为平行四边形的对角线时,M(,)或(,);②以EM为平行四边形的对角线时,M(﹣6,4);③以ED为平行四边形的对角线时,求得M(﹣6,4).【解析】(1)令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴OC=3,∵OB=2OC,∴OB=6,∴B(6,0),将B、C点代入y=ax2+bx﹣3,∴,解得,∴y=x2﹣x﹣3;(2)设直线BC的解析式为y=kx+b,,解得,∴y=x﹣3,∴设P(t,t2﹣t﹣3),则Q(t,t﹣3),∴PQ=﹣t2+3t,∵CO=3,BO=6,∴BC=3,在Rt△ABC中,sin∠BCO=,cos∠BCO=,∵PQ∥CO,∴∠HQP=∠OCB,∴sin∠HQP==,cos∠HQP==,∴HP=PQ,HQ=PQ,∴△PHQ周长=HP+PQ+HQ=(1+)PQ=(1+)(﹣t2+3t)=(1+)[﹣(t﹣3)2+],∵点P是直线BC下方,∴0<t<6,∴当t=3时,△PHQ周长有最大值+,此时P(3,﹣6);(3)∵y=x2﹣x﹣3=(x﹣)2﹣,∴平移后的函数解析式为y'=(x+)2﹣=x2+x﹣5,∴D(﹣3,﹣5),设M(m,﹣m2+m﹣5),设直线AC的解析式为y=kx+b,,解得,∴y=﹣3x﹣3,设E(x1,﹣3x1﹣3),F(x2,﹣3x2﹣3),①以EF为平行四边形的对角线时,.解得m=或m=,∴M(,)或(,);②以EM为平行四边形的对角线时,,解得m=﹣3(舍)或m=﹣6,∴M(﹣6,4);③以ED为平行四边形的对角线时,,解得m=﹣3(舍)或m=﹣6,∴M(﹣6,4);综上所述:M点坐标为(,)或(,)或(﹣6,4).11.(2022•平桂区二模)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与直线y =﹣x+3交于点B、C(0,n).(1)求点C的坐标及抛物线的对称轴;(2)求该抛物线的表达式;(3)点P在抛物线的对称轴上,纵坐标为t.若平移BC使点B与P重合,求点C的对应点C′的坐标(用含t的代数式表示);若点Q在抛物线上,以B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,且PQ∥BC,求点P的坐标.【分析】(1)把C(0,n)代入y=﹣x+3得n=3,即知C(0,3),根据抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,得抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1;(2)用待定系数法可得抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;(3)由P(1,t),B(3,0)可知C(0,3)的对应点C'坐标为(﹣2,3+t),设Q(m,﹣m2+2m+3),分两种情况:①当PQ∥BC,BQ∥CP时,BP的中点即为CQ的中点,可得,P(1,﹣2);②当PQ∥BC,BP∥CQ时,BQ中点即为CP中点,,得P(1,﹣8).【解析】(1)把C(0,n)代入y=﹣x+3得:n=3,∴C(0,3),∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,∴抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x==1,答:C(0,3),抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=1;(2)把A(﹣1,0)、B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c得:,解得,∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3;(3)∵点P在抛物线的对称轴上,纵坐标为t,∴P(1,t),∵平移BC使点B与P重合,B(3,0),∴C(0,3)的对应点C'坐标为(﹣2,3+t),设Q(m,﹣m2+2m+3),①当PQ∥BC,BQ∥CP时,BP的中点即为CQ的中点,如图:。
二次函数与平行四边形有关的问题
二次函数与平行四边形有关的问题【专题说明】二次函数为载体的平行四边形存在性问题是近年来中考的热点,其图形复杂,知识覆盖面广,综合性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求高.对这类题,常规解法是先画出平行四边形,再依据“平行四边形的一组对边平行且相等”或“平行四边形的对角线互相平分”来解决.由于先要画出草图,若考虑不周,很容易漏解.为此,我借助探究平行四边形顶点坐标公式来解决这一类题,同学们要掌握好解决这类题型的基本思路和解题技巧。
【解题思路】1. 线段中点坐标公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++2,221212211x y x y x y y x AB B A 中点坐标为),则线段,坐标为(),点,坐标为(平面直角坐标系中,点2.平行四边形顶点公式: yx x y x DBCADBC A DD CC BB AA D CB A +=++=+y y y x x y x y x y x ),(),,则,,(),,(),,(分别为平行四边形的顶点坐标分类:1. 三个定点,一个动点问题已知三个定点的坐标,可设出抛物线上第四个顶点的坐标,运用平行四边形顶点坐标公式列方程(组)求解。
这种题型由于三个定点构成的三条线段中哪条为对角线不清楚,往往要以这三条线段分别为对角线分类,分三种情况讨论;2. 两个定点、两个动点问题这中题型往往比较特殊,一个动点在抛物线上,另一个动点在x轴(y轴)或对称轴或某一条直线上。
设出抛物线上的动点坐标,另一个动点若在x轴上,纵坐标为0,则用平行四边形顶点纵坐标公式;若在y轴上,横坐标为0,则用平行四边形顶点横坐标公式。
该动点哪个坐标已知就用与该坐标有关的公式。
方法总结:这种题型,关键是合理有序分类:无论式三定一动,还是两定两动,统统把抛物线上的动点作为第四个动点,其余三个作为顶点,分别以这三个定点构成的三条线段为对角线分类,份三种情况讨论,然后运用平行四边形顶点坐标公式转化为方程(组),这种解法,不必画出平行四边形草图,只要合理分类,有序组合,从对角线入手不会漏解,条理清楚,而且适用范围广,其本质用代数的方法解决几何问题,体现的是分类讨论思想、属性结合的思想。