平行四边形的存在性问题
【常考压轴题】平行四边形存在性问题—2023-2024学年八年级数学下册(浙教版) (解析版)

平行四边形存在性问题【知识储备】①平行四边形是中心对称图形②中心对称图形的性质:对称中心平分中心对称图形内通过该点的任意线段,且使中心对称图形的面积被平分③中点公式: 类型一 几何背景下的平行四边形存在性问题【典题练习】1.(2023•河北二模)如图,在四边形ABCD 中,∠A =∠B =90°,AD =8cm ,BC =6cm ,点P 从点D 出发,以1cm /s 的速度向点A 运动,点M 从点B 同时出发,以相同的速度向点C 运动,当其中一个动点到达端点时,两个动点同时停止运动.设点P 的运动时间为t (单位:s ),下列结论正确的是( )A .当t =3s 时,四边形ABMP 为矩形B .当t =4s 时,四边形CDPM 为平行四边形C .当CD =PM 时,t =3sD .当CD =PM 时,t =3s 或5s【分析】根据题意,表示出DP ,BM ,AP 和CM 的长,当四边形ABMP 为矩形时,根据AP =BM ,列方程求解即可;当四边形CDPM 为平行四边形,根据DP =CM ,列方程求解即可;当CD =PM 时,分两种情况:①四边形CDPM 是平行四边形,②四边形CDPM 是等腰梯形,分别列方程求解即可.【解答】解:根据题意,可得DP =t cm ,BM =t cm ,∵AD =8cm ,BC =6cm ,∴AP =(8﹣t )cm ,CM =(6﹣t )cm ,当四边形ABMP 为矩形时,AP =BM ,即8﹣t =t ,解得t =4,故A 选项不符合题意;当四边形CDPM 为平行四边形,DP =CM ,)2,2),(),,(21212211y y x x P y x B y x A ++坐标为(,则其中点若即t=6﹣t,解得t=3,故B选项不符合题意;当CD=PM时,分两种情况:①四边形CDPM是平行四边形,此时CM=PD,即6﹣t=t,解得t=3,②四边形CDPM是等腰梯形,过点M作MG⊥AD于点G,过点C作CH⊥AD于点H,如图所示:则∠MGP=∠CHD=90°,∵PM=CD,GM=HC,∴△MGP≌△CHD(HL),∴GP=HD,∵AG=AP+GP=8﹣t+,又∵BM=t,∴8﹣t+=t,解得t=5,综上,当CD=PM时,t=3s或5s,故C选项不符合题意,D选项符合题意,故选:D.2.(2023春•盱眙县期末)如图,在▱ABCD中,AB=6cm,AD=10cm,点P在AD边上以每秒1cm的速度从点A向点D运动.点Q在BC边上以每秒4cm的速度从点C出发,在CB之间往返运动.两个点同时出发,当点P到达点D时停止(同时点Q也停止运动),设运动时间为t秒.当5<t<10时,运动时间t为何值时,以P、D、Q、B为顶点的四边形是平行四边形()A.B.8C.4或D.或8【分析】根据P的速度为每秒1cm,可得AP=t cm,从而得到PD=(10﹣t)cm,由四边形ABCD为平行四边形可得出PD∥BQ,结合平行四边形的判定定理可得出当PD=BQ时以P、D、Q、B四点组成的四边形为平行四边形,当5<t<10时,分两种情况考虑,在每种情况中由PD=BQ即可列出关于t的一元一次方程,解之即可得出结论.【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴PD∥BQ.若要以P、D、Q、B四点组成的四边形为平行四边形,则PD=BQ.当5<t≤时,AP=t cm,PD=(10﹣t)cm,CQ=(4t﹣20)cm,BQ=(30﹣4t)cm,∴10﹣t=30﹣4t,解得:t=;当<t≤10时,AP=t cm,PD=(10﹣t)cm,BQ=(4t﹣30)cm,∴10﹣t=4t﹣30,解得:t=8综上所述:当运动时间为秒或8秒时,以P、D、Q、B四点组成的四边形为平行四边形.故选:D.3.(2022春•曹县期中)如图,在平行四边形ABCD中,AC与BD交于点M,点F在AD上,AF=6cm,BF=12cm,∠FBM=∠CBM,点E是BC的中点,若点P以1cm/秒的速度从点A出发,沿AD向点F 运动:点Q同时以2cm/秒的速度从点C出发,沿CB向点B运动,点P运动到F点时停止运动,点Q 也同时停止运动,当点P运动()秒时,以点P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形.A.2B.3C.3或5D.4或5【分析】由平行四边形的性质可得AD∥BC,AD=BC,由平行线的性质可得BF=DF=12cm,可得AD =AF+DF=18cm=BC,由平行四边形的性质可得PF=EQ,列出方程可求解.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形∴AD∥BC,AD=BC∴∠ADB=∠MBC,且∠FBM=∠MBC∠ADB=∠FBM∴BF=DF=12cm∴AD=AF+DF=18cm=BC,∵点E是BC的中点∴EC=BC=9cm,∵以点P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形∴PF=EQ∴6﹣t=9﹣2t,或6﹣t=2t﹣9∴t=3或5故选:C.4.(2023春•大竹县校级期末)如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,BD=12cm,AC=6cm,点E在线段BO上从点B以1cm/s的速度运动,点F在线段OD上从点O以2cm/s的速度运动.若点E,F同时运动,设运动时间为t秒,当t=时,四边形AECF是平行四边形.【分析】先根据平行四边形的性质求出OB的长,从而得到OE的长,再由平行四边形的性质得到OE=OF进而得到关于t的方程,解方程即可.【解答】解:由题意得OE=OB﹣BE=OB﹣t,OF=2t,∵四边形ABCD是平行四边形,BD=12cm,∴OB=OD=6cm,∴OE=6﹣t,∵四边形AECF是平行四边形,∴OE=OF,∴6﹣t=2t,∴t=2,∴当t=2时,四边形AECF是平行四边形,故答案为:2.5.(2023秋•红山区校级月考)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=16cm,AB=12cm,BC=21cm,动点P从点B出发,沿射线BC的方向以每秒2cm的速度向点C运动,动点Q从点A出发,在线段AD上以每秒1cm的速度向点D运动,点P,Q分别从点B,A同时出发,当点P运动到点C时,点Q随之停止运动,设运动的时间t(秒).(1)求DQ、PC的代数表达式;(2)当t为何值时,四边形PQDC是平行四边形;(3)是否存在点P,使△PQD是等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的t的值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据题意,写出代数表达式即可;(2)根据平行四边形的性质知DQ=CP,分当P从B运动到C时,当P从C运动到B时,两种情况进行求解即可;(3)分PQ=QD、PQ=PD、QD=PD三种情况讨论求出t值即可.【解答】解:(1)根据题意,DQ=(16﹣t)cm,PC=(21﹣2t)cm;(2)∵四边形PQDC是平行四边形,∴DQ=CP,当P从B运动到C时,∵DQ=AD﹣AQ=16﹣t,CP=21﹣2t,∴16﹣t=21﹣2t,解得:t=5,∴当t=5秒时,四边形PQDC是平行四边形;(3)当PQ=PD时,作PH⊥AD于H,则HQ=HD,∵cm,AH=BP,∴,∴.当PQ=QD时,QH=AH﹣AQ=BP﹣AQ=2t﹣t=t cm,QD=(16﹣t)cm,∵QD2=PQ2=t2+122,∴(16﹣t)2=122+t2,解得.当QD=PD时,DH=AD﹣AH=AD﹣BP=16﹣2t,∵QD2=PD2=PH2+HD2=122+16﹣2t)2,∴(16﹣t)2=122+(16﹣2t)2,即3t2﹣32t+144=0,∵Δ=(﹣32)2﹣4×3×144=﹣704<0,∴方程无实根,综上可知,当秒或秒时,△PQD是等腰三角形.6.(2023春•和平区校级月考)已知▱ABCD中,一动点P在AD边上,以每秒1cm的速度从点A向点D 运动.(1)如图1,运动过程中,若BP平分∠ABC,且满足AB=BP,求∠ABC的度数.(2)如图2,在(1)的条件下,连结CP并延长,与AB的延长线交于点F,连结DF,若CD=2cm,直接写出:△DPF的面积为cm2.(3)如图3,另一动点Q在BC边上,以每秒4cm的速度从点C出发,在BC间往返运动,两个点同时出发,当点P停止运动时Q点也停止,设运动时间为t(t>0),若AD=12cm,则t=秒时,以P、D、Q、B为顶点的四边形是平行四边形.【分析】(1)可证AB=AP,从而可证AB=BP=AP,即可求解;(2)设边CD上的高为h1,边BC上的高为h2,,可得S△DPF=S△P AB,即可求解;(3)当PD=BQ时,四边形PDBQ是平行四边形,进行分类讨论:①当12﹣t=12﹣4t时,②当12﹣t =24﹣4t时,③当12﹣t=4t﹣12时,④当12﹣t=4t﹣24时,⑤当12﹣t=36﹣4t时,⑥当12﹣t=4t﹣36时,即可求解.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠APB=∠CBP,∵BP平分∠ABC,∴∠ABP=∠CBP,∴∠ABP=∠APB,∴AB=AP,∵AB=BP,∴AB=BP=AP,∴△ABP是等边三角形,∴∠ABP=60°,∴∠ABC=120°.(2)如图,设边CD上的高为h1,边BC上的高为h2,,∵四边形ABCD是平行四边形,∴S△CDF=•CD=S▱ABCD,S△PBC=h2•BC=S▱ABCD,∴S△PBC=S△CDF=S▱ABCD,∴S△PCD+S△DPF=S▱ABCD,∴S△P AB+S△PCD=S▱ABCD,∴S△PCD+S△DPF=S△P AB+S△PCD,∴S△DPF=S△P AB,∵△ABP是等边三角形,∴S△DPF=S△P AB==3,故答案为:;(3)∵PD∥BQ,∴当PD=BQ时,四边形PDBQ是平行四边形,∵(s),∴0≤t<12,①当12﹣t=12﹣4t时,解得:t=0(不合题意,舍去);此时当P与A重合,Q与C重合;②当12﹣t=24﹣4t时,解得:t=4;③当12﹣t=4t﹣12时,解得:t=4.8;④当12﹣t=4t﹣24时,解得:t=7.2;⑤当12﹣t=36﹣4t时,解得:t=8;⑥当12﹣t=4t﹣36时,解得:t=9.6;综上所述:t为4秒或4.8秒或7.2秒或8秒或9.6秒.类型二“三定一动”求平行四边形的顶点坐标当平面直角坐标系中有3个定点,找第4个点形成平行四边形时:①设第4个点的坐标②以3个定点组成的3条线段为对角线分类讨论③以中心对称图形的性质为等量关系列式求解例,如图所示,平面直角坐标系内有A、B、C三点,在平面内找第4个点,构成平行四边形;【典题练习】7.(2022春•西双版纳期末)在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别是A(0,1),B(1,0),C(3,1),若以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,那么点D的坐标是.【分析】分三种情况:①BC为对角线时,②AB为对角线时,③AC为对角线时;由平行四边形的性质容易得出点D的坐标.【解答】解:分三种情况:①BC为对角线时,点D的坐标为(4,0);②AB为对角线时,点D的坐标为(﹣2,0)③AC为对角线时,点D的坐标为(2,2)综上所述,点D的坐标是(﹣2,0)或(4,0)或(2,2);故答案为:(4,0)或(﹣2,0)或(2,2).8.(2018春•大邑县期末)如图,在平面直角坐标系中,A(﹣2,3),B(﹣5,1),C(﹣1,0).(1)在图中作出△ABC关于x轴的对称图形△A1B1C1;(2)在图中作出△ABC关于y轴的对称图形△A2B2C2;(3)若以点A,B,C,D为顶点的四边形为平行四边形时,请直接写出满足条件的点D的坐标.【分析】(1)根据关于x轴对称的点的坐标特征写出A1、B1、C1的坐标,然后描点即可得到△A1B1C1;(2)根据关于y轴对称的点的坐标特征写出A2、B2、C2的坐标,然后描点即可得到△A2B2C2;(3)分别以AB、BC、AC为对角线画平行四边形可得到D点坐标.【解答】解:(1)如图,△A11C1为所作;(2如图,△A2B2C2为所作;(3)满足条件的点D的坐标为(2,2)或(﹣4,﹣2)或(﹣6,4).9.(2023春•凤山县期末)如图,在平面直角坐标系中,已知Rt△AOB的两直角边OA,OB分别在x轴的负半轴和y轴的正半轴上,且OA,OB的长满足|OA﹣8|+(OB﹣6)2=0,∠ABO的平分线交x轴于点C,过点C作AB的垂线,垂足为点D,交y轴于点E.(1)求直线AB的解析式;(2)若△ABC的面积为15,求点C的坐标;(3)在(2)的条件下,在坐标平面内是否存在点P,使以O,C,E,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据绝对值和完全平方式的非负性得出OA和OB的值,然后确定A点和B点的坐标,用待定系数法求出直线AB的解析式即可;(2)根据△ABC的面积为15,得出AC的长,确定C点的坐标即可;(3)分情况根据平行四边形的性质分别求出P点的坐标即可.【解答】解:(1)∵|OA﹣8|+(OB﹣6)2=0,∴OA=8,OB=6,∴A(﹣8,0),B(0,6),设直线AB的解析式为y=kx+b,代入A点和B点的坐标得,解得,∴直线AB的解析式为y=;(2)∵△ABC的面积为15,∴AC•OB=15,即AC×6=15,∴AC=5,∵OA=8,∴OC=OA﹣AC=8﹣5=3,即C(﹣3,0);(3)存在,∵D点在直线AB上,设D(a,a+6),∵BC平分∠ABO,∴CD=OC,即=3,解得a=﹣,∴D(﹣,),设直线DE的解析式为y=sx+t,∴,解得,∴直线DE的解析式为y=﹣x﹣4,∴E(0,﹣4),设点P的坐标为(m,n),①以CE为对角线时,此时以O,C,E,P为顶点的四边形是矩形,∵O(0,0),C(﹣3,0),E(0,﹣4),∴P(﹣3,﹣4);②以OE为对角线时,由平行四边形对角线互相平分可知,,解得,即P'(3,﹣4);③以OC为对角线时,由平行四边形对角线互相平分可知,,解得,即P''(﹣3,4);综上所述,符合条件的P点坐标为(﹣3,﹣4)或(3,﹣4)或(﹣3,4).类型三“两定两动”求平行四边形的顶点坐标当坐标系中有2个定点,且另外两个动点均在特殊的位置上时,方法策略同类型二。
平行四边形存在性问题
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平行四边形存在性问题一、解平行四边形的存在性问题一般分三个步骤 第一步寻找分类标准,第二步画图,第三步计算.二、难点在于寻找分类标准,寻找恰当的分类标准,可以使得解的个数不重复不遗漏,也可以使计算又准又快.三、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,利用横纵坐标的平移变化得出结论。
四、如果已知两个定点,一般是把确定的一条线段按照边或对角线分为两种情况,灵活运用向量和中心对称的性质,可以使得解题简便。
(辅助手段~三角形全等,等积法,中点坐标公式)例1.已知抛物线b ax ax y ++-=22与x 轴的一个交点为A(-1,0),与y 轴的正半轴交于点C .⑴直接写出抛物线的对称轴,及抛物线与x 轴的另一个交点B 的坐标;⑵当点C 在以AB 为直径的⊙P 上时,求抛物线的解析式;⑶坐标平面内是否存在点M ,使得以点M 和⑵中抛物线上的三点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.例2、如图,抛物线:y=x 2﹣x ﹣与x 轴交于A 、B (A 在B左侧),A (﹣1,0)、B (3,0),顶点为C (1,﹣2)(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 为顶点的四边形是平行四边形,求点P 、E 的坐标.例3.已知,如图抛物线23(0)y ax ax c a =++>与y 轴交于C 点,与x 轴交于A 、B 两点,A 点在B 点左侧。
点B 的坐标为(1,0),OC=30B .(1)求抛物线的解析式;(2)若点D 是线段AC 下方抛物线上的动点,求四边形ABCD 面积的最大值: (3)若点E 在x 轴上,点P 在抛物线上。
是否存在以A 、C 、E 、P 为顶点且以AC 为一边的平行四边形?若存在,求点P 的坐标;若不存在,请说明理由.例4.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.例5.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;(2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值; (3)点G 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.练习1、已知抛物线 c bx ax y ++=2经过A (-3,0),B(1,0),C(0,3)三点.(1)求抛物线的解析式;(2)P 为抛物线的顶点,M 为坐标平面内的点,若以A,C,P,M 为顶点的四边形为平行四边形,求点M 的坐标.2、在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A )0,4(-,B )4,0(-,C )0,2(三点.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M 为第三象限内抛物线上一动点,点M 的横坐标为m ,△AMB 的面积为S .求S 关于m 的函数关系式,并求出S 的最大值. (3)若点P 是抛物线上的动点,点Q 是直线x y -=上的动点,判断有几个位置能够使得点P 、Q 、B 、O 为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q 的坐标.2的⊙C与x轴3、如图,在平面直角坐标系中,半径为5交于点A(-1,0),B(3,0)两点,且点C在x轴的上方.(1)求圆心C的坐标;(2)已知一个二次函数的图象经过点A,B,C,求这个二次函数的解析式;(3)设点P在y轴上,点M在(2)的二次函数图象上,如果以点P,M,A,B为顶点的四边形是平行四边形,请你直接写出点M的坐标.4、已知二次函数图象的顶点坐标为M(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的值及这个二次函数的解析式;(2)在x轴上找一点Q,使△QAB的周长最小,并求出此时Q点坐标;(3)若P(a,0)是x轴上的一个动点,过P作x轴的垂线分别与直线AB和二次函数的图象交于D、E两点.①设线段DE的长为h,当0<a<3时,求h与a之间的函数关系式;②若直线AB与抛物线的对称轴交点为N,问是否存在一点P,使以M、N、D、E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出此时P点的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P.若以A、C、P、M为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标.6、如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-3a经过A(-1,0)、B(0,3)两点,与x轴交于另一点C,顶点为D.(1)求该抛物线的解析式及点C、D的坐标;(2)经过点B、D两点的直线与x轴交于点E,若点F是抛物线上一点,以A、B、E、F 为顶点的四边形是平行四边形,求点F的坐标;(3)如图2,P(2,3)是抛物线上的点,Q是直线AP上方的抛物线上一动点,求△APQ 的最大面积和此时Q点的坐标.7、已知平面直角坐标系xOy (如图),一次函数334y x =+的图像与y 轴交于点A ,点M在正比例函数32y x =的图像上,且MO =MA .二次函数y =x 2+bx +c 的图像经过点A 、M . (1)求线段AM 的长; (2)求这个二次函数的解析式;(3)如果点B 在y 轴上,且位于点A 下方,点C 在上述二次函数的图像上,点D 在一次函数334y x =+的图像上,且四边形ABCD 是菱形,求点C 的坐标.8.如图,在平面直角坐标系xOy 中,△ABC 的A 、B 两个顶点在x 轴上,顶点C 在y 轴的负半轴上.已知|OA |∶|OB |=1∶5,|OB |=|OC |,△ABC 的面积S △ABC =15,抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过A 、B 、C 三点. (1)求此抛物线的函数表达式;(2)设E 是y 轴右侧抛物线上异于点B 的一个动点,过点E 作x 轴的平行线交抛物线于另一点F ,过点F 作FG 垂直于x 轴于点G ,再过点E 作EH 垂直于x 轴于点H ,得到矩形EFGH .则在点E 的运动过程中,当矩形EFGH 为正方形时,求出该正方形的边长;(3)在抛物线上是否存在异于B 、C 的点M ,使△MBC 中BC 边上的高为求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.9、将抛物线c1:2y =x 轴翻折,得到抛物线c 2,如图所示.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.。
一次函数背景下的平行四边形存在性问题
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一次函数背景下的平行四边形存在性问题
在解决一次函数背景下的平行四边形的存在性问题,我们需要首先先厘清平行四边形的性质:
1、平行四边形的对边平行且相等;
2、平行四边形的对角线互相平分。
总结:第③种情况共有3种做法,解法1利用平行直线斜率相等,
联立求出交点D坐标;解法2利用了图形运动思想,点C→点A的运动路径与点B→点D运动路径相同(也可以利用点C→点B,点A→点D);解法3利用了平行四边形的中心对称性对角中点互相重合。
三种办法殊途同归,但是方法2与3更为简单。
在解决平面直角坐标系中的平行四边形存在性问题时,首选解法3。
一方面计算过程简便,另一方面不考虑方向性。
将解法3进行一般化,我们可以得到以下结论:
上述问题中的问题1和2,将这类问题称为“三定一动”,即题目中有3个定点,1个动点,这个动点的横纵坐标都不确定,可以设这个定点为(x,y),此时有2个未知数。
上述问题中的问题3,将这类问题称为“二定二动”,即题目中有2个定点,2个动点,这两个动点的横纵坐标都不确定,但是这两个动点可能在直线上,也可能在坐标轴上,最后通过设元,还是体现了2个未知数。
即运用上述公式解决问题时,只能有2个未知量,不然无法解出
等式。
但是如果平行四边形中有一条边平行于坐标轴(问题1),则可以直接利用“对边相等”这个性质解决,相较于对角线法更为简单。
对于平行四边形的存在性问题,不难发现,一般情况下,动点最多也就两个,不管是在坐标轴上、还是在直线、甚至在今后所学的抛物线上,总是能够用字母表示出动点的坐标。
只要能够准确分类讨论,标对了点的坐标,接下来只要计算正确即可了。
平行四边形的存在性问题
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平行四边形存在性问题【知识概括】确定平行四边形:对于A 、B 、C 三点固定,若存在点D 使得四边形ABCD 是平行四边形,则点D 只有一种情况,如图①;若存在点D 使得以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,则点D 有三种情况,如图②。
图 ① 图 ②【方法思路分析】一、必须明确以下情况:①、四边形ABCD 是平行四边形,AC 、BD 一定是对角线,即明确字母顺序,那么对角线就确定了;②、以A 、B 、C 、D 四个点为顶点的四边形是平行四边形,对角线不确定,则需要分类讨论。
二、有关解析法的知识:①两点之间的距离公式:若A ) ,(11y x ,B ) ,(22y x ,则|AB|=特别地,若AB ∥x 轴,则||AB = ,若AB ∥y 轴,则||AB = ②中点坐标公式:若A ) ,(11y x ,B ) ,(22y x ,则A 、B 的中点M 为 ③①ABCD①,设四个顶点坐标分别是) (A A y x A ,,) (B B y x B ,,) (C C y x C ,,) (D D y x D ,,则满足:【方法运用】一、三定一动,探究平行四边形存在性1、已知)3 ,1(A ,)4 ,6(B ,)6 ,4(C ,在坐标系内确定点D 使得以A 、B 、C 、D 四个点为顶点的四边形是平行四边形。
二、两定两动,探究平行四边形存在性2、已知)1 ,1(A 、)2 ,3(B ,点C 在x 轴上,点D 在y 轴上,且以A 、B 、C 、D 四个点为顶点的四边形是平行四边形,求D C 、的坐标。
【解题步骤要点总结】先由题目条件探索三点的坐标(若只有两个定点,可设一个动点的坐标). 再画出以三点为顶点的平行四边形,根据性质写出第四个顶点的坐标.最后根据题目的要求(动点在什么曲线上),判断平行四边形的存在性.三、拓展延伸已知A 为(0,3),B 为(4,2),点C 在x 轴上,D 是平面直角坐标系内一点,(1)若以A 、B 、C 、D 四点为顶点的四边形是矩形,求点D 的坐标。
平行四边形存在性问题的解题策略
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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。
三定一动的平行四边形存在性问题总结
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第二类型:两个动点平行四边形存在性问题
例2如图,在平面直角坐标系中,抛物线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,在抛物线上是否存在一点P ,使Q、P、 A、B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。
A 1个
B 2个
C 3个
D 4个
三定点确定的三条线段肯定有一条是平D行四边 形的对角线
但是哪一条不确定,
故分情况讨论:
⑴BC为对角线,
A
⑵AC为对角线。
⑶AB为对角线。
C
D
B
D
已知三个顶点的坐标,求第四个顶点的坐标,使其构成平行四边形
2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标(-1,0),B(3,0),C(0,2), 点D是平面内一点,若A、B 、C 、D四点恰好构成一个平 行四边形,则在平面内符合这样条件的点D的坐标为
C(0,2)
四个顶点的顺序已确定 故D点是唯一确定的.
(-1,0) A O
B(3,0) D (2,-2)
(2008•江西)如图:在平面直角坐标系中,有A(0,1), B(﹣1,0),C(1,0)三点坐标. (1)若点D与A,B,C三点构成平行四边形, 请写出所有符合条件的点D的坐标; (2)选择(1)中符合条件的一点D,求直线BD的解析式.
三定一动确定
平行四边形的方法
C
D
A
B
三定一动确定平行四边形的方法
三定点确定的三条线段肯定有一条是平行四边 形的对角线 但是哪一条不确定, 故分三种情况讨论:有三种结果. ⑴BC为对角线, ⑵AC为对角线。 ⑶AB为对角线。
平行四边形的存在性问题的处理方法
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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。
平行四边形,矩形,菱形的存在性问题(有答案)
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平行四边形,矩形,菱形的存在性问题一、平行四边形存在性问题1.在平面直角坐标系中,点A,B,C的坐标分别是A(﹣1,3),B(﹣5,﹣3),C(1,﹣3),在平面内找一点D,使四边形ABCD是平行四边形,则点D的坐标是.2.已知平行四边形ABCD的两条对角线相交于平面直角坐标系中的原点O,点A(﹣1,3),B(1,2),则点C,D的坐标分别为.3.在直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(﹣2,4)、(﹣5,2),点M在x轴上,点N 在y轴上.如果以点A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形,那么符合条件的点M 有个.4.如图,在平面直角坐标系中,AD∥BC,AD=5,B(﹣3,0),C(9,0),E是BC的中点,P是线段BC上一动点,当PB=时,以点P、A、D、E为顶点的四边形是平行四边形.第4题第5题第6题5.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(4,0),点C在y 的正半轴上,且OB=2OC,在直角坐标平面内确定点D,使得以点D、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请写出点D的坐标为.6.如图,已知A(1,0)、C(0,1)、B(m,0)且m>1,在平面内求一点P,使得以A、B、C、P为顶点的四边形是平行四边形,则点P的坐标为.7.已知点A(4,0),B(0,﹣2),C(a,a)及点D是一个平行四边形的四个顶点,则线段CD长的最小值为.8.(1)在图1,2,3中,给出平行四边形ABCD的顶点A,B,D的坐标(如图),图1,2,3中的顶点C的坐标分别是,,;(2)在图4中,若平行四边形ABCD的顶点A,B,D的坐标分别为(4,1)、(3,4)、(6,4),则顶点C的坐标为;(3)在图4中,平行四边形ABCD顶点坐标分别为A(a,b)、B(c,d)、C(m,n)、D(e,f),则其横坐标a,c,m,e之间的等量关系为;纵坐标b,d,n,f之间的等量关系为.9.如图,矩形OABC中,点A在x轴上,点C在y轴上,点B的坐标是(6,8),将矩形OABC沿直线BD折叠,使得点C恰好落在对角线OB上的点E处,折痕所在直线与y 轴、x轴分别交于点D、F.(1)请直接写出线段BO的长;(2)求折痕所在直线BD的解析式;(3)若点M在直线y=﹣x上,则在直线BD上是否存在点P,使以C、D、M、P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足条件的点P的坐标;否则,请说明理由.二、矩形存在性问题10.在平面直角坐标系中,已知点A(0,0),B(2,﹣2),C(4,0),D(2,2),则以这四个点为顶点的四边形ABCD是()A.矩形B.菱形C.梯形D.正方形11.如图1,在四边形ABCD中,AB∥CD,∥BCD=90°,AB=AD=10cm,BC=8cm.点P 从点A出发,以每秒3cm的速度沿线段AB方向向B运动,点Q从点D出发,以每秒2cm的速度沿线段DC方向向点C运动.已知动点P、Q同时出发,当点P运动到点B 时,P、Q同时运动停止,设运动时间为t秒.(1)求CD的长;(2)当t为何值时,四边形PBQD为平行四边形?(3)在运动过程中,是否存在四边形BCQP是矩形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.12.平行四边形AOBC在平面直角坐标系中的位置如图(1).(1)写出点C的坐标;(2)在图(1)中,连接AB,OC得到图(2),求AB与OC的交点M点的坐标;(3)将图(2)中的线段BC向两方延长得到图(3),若点D,E为直线BC上不与B,C重合的动点,是否存在这样的D,E点,使得四边形OADE为矩形?若存在,请在图中画出矩形,并求出矩形OADE的面积和点D,E的坐标,若不存在,请说明理由.三、菱形存在性问题13.在直角坐标系中,A,B,C,D四个点的坐标依次为(﹣1,0),(x,y),(﹣1,5),(﹣5,z),若这四个点构成的四边形是菱形,则满足条件的z的值有()A.1个B.3个C.4个D.5个14.如图1,直线l1:y=﹣x+3与坐标轴分别交于点A,B,与直线l2:y=x交于点C.(1)求A,B两点的坐标;(2)求∥BOC的面积;(3)如图2,若有一条垂直于x轴的直线l以每秒1个单位的速度从点A出发沿射线AO 方向作匀速滑动,分别交直线l1,l2及x轴于点M,N和Q.设运动时间为t(s),连接CQ.∥当OA=3MN时,求t的值;∥试探究在坐标平面内是否存在点P,使得以O、Q、C、P为顶点的四边形构成菱形?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.参考答案1.根据题意得:D点的纵坐标一定是3;又由C点相对于B点横坐标移动了1﹣(﹣5)=6,故可得点D横坐标为﹣1+6=5,即顶点D的坐标为(5,3).2.由题意知:点A与点C、点B与点D关于原点对称,∥点A,B的坐标分别为(﹣1,3),(1,2),∥点C,D的坐标分别是(1,﹣3),(﹣1,﹣2),3.有3个点.4.解:∥B(﹣3,0),C(9,0),∥OB=3,OC=9,∥BC=OB+OC=12,∥E是BC的中点,∥BE=CE=BC=6,分为两种情况:∥当P在E的左边时,∥AD=PE=5,CE=6,∥BP=12﹣6﹣5=1;∥当P在E的右边时,∥AD=EP=5,∥BP=BE+EP=6+5=11;即当BP为1或11时,以点P、A、D、E为顶点的四边形为平行四边形;故答案为:1或11.5.如图,∥当BC为对角线时,易求M1(3,2);∥当AC为对角线时,CM∥AB,且CM=AB.所以M2(﹣3,2);∥当AB为对角线时,AC∥BM,且AC=BM.则|M y|=OC=2,|M x|=OB+OA=5,所以M3(5,﹣2).综上所述,符合条件的点D的坐标是M1(3,2),M2(﹣3,2),M3(5,﹣2).6.根据题意得:OA=OC=1,OB=m,∥AB=m﹣1,分三种情况:如图所示,∥以BC为对角线时,点P的坐标为(m﹣1,1);∥以AC为对角线时,点P的坐标为(1﹣m,1);∥以AB为对角线时,点P的坐标为(m+1,1);综上所述:点P的坐标为(m﹣1,1)或(1﹣m,1)或(m+1,﹣1);故答案为:(m﹣1,1)或(1﹣m,1)或(m+1,﹣1).7.如图,由题意得:点C在直线y=x上,∥如果AB、CD为对角线,AB与CD交于点F,当FC∥直线y=x时,CD最小,易知直线AB为y=x﹣2,∥AF=FB,∥点F坐标为(2,﹣1),∥CF∥直线y=x,设直线CF为y=﹣x+b′,F(2,﹣1)代入得b′=1,∥直线CF为y=﹣x+1,由,解得:,∥点C坐标(,).∥CD=2CF=2×=3.∥如果CD是平行四边形的边,则CD=AB==2>3,∥CD的最小值为3.故答案为:3.8.(1)利用平行四边形的性质:对边平行且相等,得出图1,2,3中顶点C的坐标分别是:(5,2)、(e+c,d),(c+e﹣a,d).故答案为:(5,2)(e+c,d),(c+e﹣a,d).(2)若平行四边形ABCD的顶点A,B,D的坐标分别为(4,1)、(3,4)、(6,4),则顶点C的坐标为(5,7);故答案为:(5,7);(3)如图4中,分别过点A,B,C,D作x轴的垂线,垂足分别为A1,B1,C1,D1,分别过A,D作AE∥BB1于E,DF∥CC1于点F.在平行四边形ABCD中,CD=BA,又∥BB1∥CC1,∥∥EBA+∥ABC+∥BCF=∥ABC+∥BCF+∥FCD=180°.∥∥EBA=∥FCD.在∥BEA∥∥CFD中,,∥∥BEA∥∥CFD(AAS),∥AE=DF=a﹣c,BE=CF=d﹣b.设C(x,y).由e﹣x=a﹣c,得x=e+c﹣a.由y﹣f=d﹣b,得y=f+d﹣b.∥C(e+c﹣a,f+d﹣b),∥m=e+c﹣a,n=f+d﹣b,∥m+a=e+c,n+b=d+f.故答案为:m+a=e+c,n+b=d+f.9.解:(1)∥矩形OABC中,点A在x轴上,点C在y轴上,点B的坐标是(6,8),∥OA=6,AB=8,∥OAB=90°,∥OB==10,即线段BO的长是10;(2)设点D的坐标为(0,d),则OD=d,CD=8﹣d,∥BC=6,CD=DE,OB=10,,∥,得d=5,即点D的坐标为(0,5),设折痕所在直线BD的解析式为y=kx+b,∥点D(0,5),点B(6,8)在直线BD上,∥,得,即折痕所在直线BD的解析式是y=0.5x+5;(3)在直线BD上存在点P,使以C、D、M、P为顶点的四边形是平行四边形,点P的坐标为(﹣2,4)或(﹣8,1);理由:∥点C(0,8),点D(0,5),∥OC=8,OD=5,∥CD=3,∥以C、D、M、P为顶点的四边形是平行四边形,点M在直线y=﹣x上,点P在直线BD上,∥CD=MP,CD∥MP,或CD为平行四边形的对角线,当CD=MP,CD∥MP时,设点M的坐标为(m,﹣0.5m),则P的坐标为(m,0.5m+5),则|(0.5m+5)﹣(﹣0.5m)|=3,解得,m1=﹣2,m2=﹣8,当m=﹣2时,点P的坐标为(﹣2,4),当m=﹣8时,点P的坐标为(﹣8,1),当CD为平行四边形的对角线时,则点C和点D中点的坐标为(0,6.5),设点M的坐标为(m,﹣0.5m),则点P的坐标为(﹣m,13+0.5m),∥点P在直线BD上,直线BD的解析式是y=0.5x+5,∥13+0.5m=﹣0.5m+5,得m=﹣8,∥点P的坐标为(8,9),由上可得,点P的坐标为(﹣2,4)、(﹣8,1)或(8,9).10.D11.解:(1)过点A作AM∥CD于M,根据勾股定理,AD=10,AM=BC=8,∥DM==6,∥CD=16;(2)当四边形PBQD为平行四边形时,点P在AB上,点Q在DC上,如图1,由题知:BP=10﹣3t,DQ=2t ∥10﹣3t=2t,解得t=2;(3)在运动过程中,不存在四边形BCQP是矩形,理由如下:∥AB∥CD,∥BCD=90°,∥∥C=90°,若要四边形BCQP是矩形,则当PB=CQ时即10﹣3t=16﹣2t,解得:t=﹣6<0,∥不存在.12.解:(1)∥四边形OACB是平行四边形,∥AC=OB,∥A(1,3)、B(4,0),∥C(5,3);(2)如图(2),设AB所在的直线的解析式为y=kx+b,∥直线AB经过点A(1,3)、B(4,0),∥,∥AB所在直线的解析式为y=﹣4x+4,由于OC所在直线的表达式为y=x,联立方程解得:即M的坐标是(2.5,1.5);(3)存在这样的D、E,使得四边形AOED是矩形.分别过点A、O作AD∥BC于点D,OE∥BC于点E,过E、D分别作x轴的垂线,垂足分别为F、G,∥四边形AOBC是平行四边形,∥AO∥BC,∥AD∥AO,∥四边形AOED是矩形,且与平行四边形AOBC面积相等,∥平行四边形AOBC的面积为12,∥矩形AOED的面积为12,由勾股定理知AO=,∥OE=,EB=,∥EF===1.2,OF===3.6,∥点E的坐标为(3.6,﹣1.2),∥点D的坐标为(4.6,1.8).13.如图,∥A(﹣1,0),C(﹣1,5),∥AC∥x轴,且AC=5﹣0=5,过点D(﹣5,z)作作x轴的垂线,则z的数值就在直线x=﹣5上,;∥A、B、C、D四个点构成的四边形是菱形,∥当DC=DA,z有1个值,当DC=AC,则42+(5﹣z)2=52,z有两个值,当AD=AC,则42+z2=52,则z有两个值,综上所知,符合条件的z的值有5个.故选:D.14.解:(1)对于直线y=﹣x+3,令x=0得到y=3,令y=0,得到x=6,A(6,0)B(0,3).(2)由,解得,∥C(2,2),∥S∥OBC=×3×2=3(3)∥∥M(6﹣t,﹣(6﹣t)+3),N(6﹣t,6﹣t),∥MN=|﹣(6﹣t)+3﹣(6﹣t)|=|t﹣6|,∥OA=3MN,∥6=3|t﹣6|,解得t=或∥如图3中,由题意OC=2,当OC为菱形的边时,可得Q1(﹣2,0),Q2(2,0),Q4(4,0);当OC为菱形的对角线时,Q3(2,0),∥t=(6+2)s或(6﹣2)s或2s或4s时,以O、Q、C、P为顶点的四边形构成菱形.。
2024年中考数学二次函数压轴题专题10平行四边形的存在性问题(学生版)
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专题10平行四边形的存在性问题_、知识导航考虑到求证平行四边形存在,必先了解平行四边形性质:(1) 对应边平行且相等;(2) 对角线互相平分.这是图形的性质,我们现在需要的是将其性质运用在在坐标系中:(1)对边平行且相等可转化为:x A -x B =x D - x cy A -y B = yD-y c可以理解为点B 移动到点A,点。
移动到点O,移动路径完全相同.(2)对角线互相平分转化为:\ z 乙,、2 一 2可以理解为AC 的中点也是BQ 的中点.D【小结】虽然由两个性质推得的式子并不一样,但其实可以化为统一:X A~X B =X D~ X C -y B = yD-y c + x c = + X by A + % = % + 为x A +x c ^x B +x D2 _ 2 \X A +X C=X B +X D总 + % 二 % + 北 U a + %=% + %、2 — 2当AC 和BQ 为对角线时,结果可简记为:A+C = B + D (各个点对应的横纵坐标相加)以上是对于平行四边形性质的分析,而我们要求证的是平行四边形存在性问题,此处当有一问:若坐标系 中的4个点A 、B 、。
、D 满足"A+O8+ZT,则四边形ABCQ 是否一定为平行四边形?反例如下:之所以存在反例是因为“四边形ABCQ 是平行四边形”与“AC 、BD 中点是同一个点”并不是完全等价的转化, 故存在反例.虽有反例,但并不影响运用此结论解题,另外,还需注意对对角线的讨论:(1) 四边形A8CQ 是平行四边形:AC. BQ 一定是对角线.(2) 以A 、B 、。
、。
四个点为顶点是四边形是平行四边形:对角线不确定需要分类讨论.平行四边形存在性问题通常可分为“三定一动”和“两定两动”两大类问题.1.三定一动已知A (1, 2) B (5, 3) C (3, 5),在坐标系内确定点。
使得以A 、B 、。
、。
四个点为顶点的四边形是 平行四边形.思路1:利用对角线互相平分,分类讨论:设。
18.2.3三定一动的平行四边形存在性问题总结
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(2005•武汉)如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标 分别是A(﹣2,5),B(﹣3,﹣1),C(1,﹣1),在第一象 限内找一点D,使四边形ABCD是平行四边形,那么点D的坐标 是 . (2,5)
2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标(-2,1),B(3,-3),C(4,0),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,求在平面内符合这样条件的点D的坐标.
(1) m=1 y=x+1 y= x - 2x + 1 O (2)点C、D是定点,点P、E两个动点 设P点坐标(X,x+1 得 ( x+1)- ( ),则点E坐标(X, x - 2x + 1 )由 PE=DC x - 2x + 1
2 2 2
A P D B E C
)=2
练习
二次函数 y= 2x - 2 的图象与X轴交于A 、B两点,如图所示,与y 轴交于C点.直线x=m(m>1)与X轴交于点D. (1)求A 、B 、C三点的坐标。 (2)在直线x=m(m>1)上取一点P(点P在第一象限),要使以 PDB为顶点的三角形与以B为顶点的三角形相似,求P点得坐标 (用含m的代数式表示) 2 (3)在(2)成立的条件下,问抛物线 y= 2x - 2 的图象上是否 存在一点Q,使四边形ABPQ是平行四边形?若存在,请求出此时 m的值;若不存在,请说明理由。 y
C D
三定点确定的三条线段肯定有一条是平行四边 D 形的对角线 但是哪一条不确定, 故分情况讨论: ⑴BC为对角线, A ⑵AC为对角线。 ⑶AB为对角线。 D
B
已知三个顶点的坐标,求第四个顶点的坐标,使其构成平行四边形 2.如图,在平面直角坐标系中,点A坐标(-1,0),B(3,0),C(0,2), 点D是平面内一点,若A、B 、C 、D四点恰好构成一个平 行四边形,则在平面内符合这样条件的点D的坐标为
(完整word版)平行四边形之存在性问题
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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。
中考数学复习难题突破专题六:平行四边形存在性问题
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9
∴点 M3 的纵坐标为-
. 4
9 将 y M=- 4代入抛物线的函数表达式,得-
∴ x N= x M- 3=- 7- 1 或 7- 1,
9 =-
3x2+
3x,解得
44
xM= 2-
7或 x M= 2+
7,
( ) ∴ N3 - 7- 1, 0 , N4( 7-1, 0) .
综上所述,满足条件的点 N 有 4 个, N1(2 , 0) , N2(6 ,0) , N3( - 7-1, 0) , N4( 7- 1, 0) .
③ ________,然后联立①②③,即可求得 a,b, c,从而得到函数表达式.
(2) 假设存在满足条件的点 F,连结 BF,CF, OF,过点 F 作 FH⊥x 轴于点 H, FG⊥ y 轴于点 G.设点 F
的横坐标为 t ,则点 F 的坐标可表示为 ________ ,然后分别用 t 表示出△ OBF,△ OFC的面积,而△ AOC 的
图 Z6- 5
2. [2019 ·泰安 ] 如图 Z6- 6,是将抛物线 y =- x2 平移后得到的抛物线,其对称轴为直线 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.
x= 1,与
(1) 求抛物线的函数表达式.
(2) 若点 N为抛物线上一点,且 BC⊥NC,求点 N 的坐标. 33
(1) 求抛物线的解析式.
(2) 在第二象限内取一点 C,作 CD垂直 x 轴于点 D,连结 AC,且 AD= 5,CD= 8,将 Rt △ACD沿 x 轴向
右平移 m个单位长度,当点 C 落在抛物线上时,求 m的值.
(3) 在 (2) 的条件下,当点 C 第一次落在抛物线上时记为点 E,点 P 是抛物线对称轴上一点.试探究在
《平行四边形的存在性问题》教学设计
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《平行四边形的存在性问题》教学设计一、教学分析:本节内容是北师大版八下数学第六章复习课,平行四边形的存在性问题是中考常考知识点,本节主要采用第三章图形平移的知识去处理两类存在性问题:三定点一动点和两定点两动点,体现了知识间的联系性和渗透性,注重数形结合和分类讨论思想的应用,培养学生善于将未知转化为已知的能力。
二、教学目标:1、知识与技能①通过本节学习,让学生掌握用判定和坐标平移法去处理平行四边形的存在性问题。
②让学生学会用运动变化的观点去处理数学问题,在变化中体现不变性。
进一步培养学生归纳、总结的能力。
2、过程与方法通过小组讨论与交流,培养学生积极思考,主动表达自己的见解与想法,大胆质疑的精神,进一步培养学生分析问题、解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观通过解决有一定挑战性的问题,培养敢于面对困难、克服困难的信心和勇气;通过交流展示,敢于发表自己的观点,尊重理解他人的见解,并从交流中获益。
三、教学重点和难点教学重点:用坐标法解决平行四边形的存在性问题。
教学难点:在用坐标法去处理平行四边形的存在性问题时,分类讨论思想的应用。
四、教学过程1、复习回顾:(1).在平面直角坐标系中,直线的解析式为 ,直线 的解析式为。
若 ∥ ,则 ;反之亦然。
L21L 11b x k y +=2L 22b x k y +=1L 2L 1K 2K(2). 在如图所示的单位正方形网络中,已知线段CD是由线段AB的平移得到。
点A(-1,2)的对应点为点C(3,5),则点B(1,0)的对应点D的坐标为 ___。
2、问题导入:如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,以A,B,C,D为顶点组成平行四边形,A点坐标为(1,0),B点坐标为(5,0),C点坐标为(2,2).(1)画出所有符合条件的平行四边形。
(2)求点D的坐标.3、新知探究如图,在平面直角坐标系中,直线 与x 轴、y 轴相交于A 、B 两点,动点C 在线段OA 上,将线段CB 绕着点C 顺时针旋转到CD ,此时点D 恰好落在直线AB 上时,过点D 作轴于点E 。
二次函数存在性问题(平行四边形)
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有关平行四边形的存在性问题一.知识与方法积累: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. 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)二.例题解析:如图,抛物线32++=bx ax y 与y 轴交于点C ,与x 轴交于A 、B 两点,31tan =∠OCA ,6=∆ABC S .(1)求点B 的坐标; (2)求抛物线的解析式及顶点坐标;(3)设点E 在x 轴上,点F 在抛物线上,如果A 、C 、E 、F 构成平行四边形,请求出点E 的坐标.321123422468OB C 321123422468O B C C A B O y巩固练习:1. 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.2. 已知抛物线22y x x a =-+(0a <)与y 轴相交于点A ,顶点为M .直线12y 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 .在抛物线22y x x a =-+(0a <)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P 点的坐标;若不存在,试说明理由.。
平行四边形的存在性问题
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精选PPT
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第三步 计算——思路就在画图的过程中
yx22x3 A(1,0)C , (0,3)
如果AE为对角线, 那么C、F到x轴距离相等, 直线与抛物线有2个交点F. 再由AF=CE确定点E(2个).
解方 x22 程 x3 3 得 x F 1 7 ,x F ' 1 7 由 H EO A 1 精选知 PPTE ( 27,0 )E ,'( 27 1,00 )
点E在x轴上 点F在抛物线上
AE为对角线
AE为边
精选PPT
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第一步确定分类标准与第二步画图相结合
AE为对角线 AE为边
A、C、E、F
点E在x轴上 点F在抛物线上
如果AE为边, 那么由AE//CF确定点F, 再精选由PPTAE=CF确定点E(2个6).
第一步确定分类标准与第二步画图相结合
AE为对角线 AE为边
平行四边形存在性问题
分两类型 第一类型:三定一动平行四边形存在性问题 第二类型:两定两动平行四边形存在性问题
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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 ( )
小结
第一步确定分类标准与第二步画图相结合 第三步 计算——思路就在画图的过程中
画图的顺序:因E而F 因F而E 画图的依据:平行(尺)且相等(规)
精选PPT
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09普陀25
若点P是x轴上一点,以P、A、D为顶点作平行
四边形,该平行四边形的另一顶点E在y轴上,
写出点P的坐标.
精选PPT
平行四边形的存在性问题
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平行四边形的存在性问题 1、如图,在平面直角坐标系中,直线y =x +1与343+-=x y 交于点A ,与x 轴分别交于点B 和点C ,D 是直线AC 上一动点,E 是直线AB 上一动点.若以O ,D ,A ,E 为顶点的四边形是平行四边形,求点E 的坐标。
2、如图,在平面直角坐标系中,直线343+-=x y 与x 轴、y 轴分别交于点A 、B ,点C 的坐标为(0,-2).若点D 在直线AB 上运动,点E 在直线AC 上运动,当O 、A 、D 、E 为顶点的四边形是平行四边形时,求点D 的坐标。
3、如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC 是直角梯形,BC ∥OA ,∠OCB =90°,AB =5,BC =1,直线121+-=x y 经过点A ,且与y 轴交于点D .若M 是直线AD 上的一个动点,则在x 轴上是否存在点N ,使得以O 、B 、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。
形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由。
5、如图,已知在平面直角坐标系xoy中,直线y=3x+43与x轴、y轴分别交于点A、B,直线BC与x 轴交于点C,且∠ABC=60°,若D为直线AB上一点,E为直线BC上一点,且以O、B、D、E为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标。
求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由。
7、如图在平面直角坐标系xoy 中,直线y =33x +2与x 轴、y 轴分别交于点A 、B ,点C 在y 轴正半轴上,且21 BC OB ,直线CD ⊥AB 于点P ,交x 轴于点D ,在坐标平面内是否存在点M ,使得以A 、P 、C 、M 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由。
8、如图,在平面直角坐标系xoy 中,四边形OABC 是矩形,顶点A 、C 分别在x 轴、y 轴上,顶点B 的坐标为(3,4),点E 在OC 边上,点F 的坐标为(2,4)。
中考数学复习指导:平行四边形存在性问题的解题模型

平行四边形存在性问题的解题模型平行四边形存在性问题是近年来各地中考的热点,其图形复杂,不确定因素较多,解题有一定的难度.因此对此类问题建立解题模型,则可以大大降低学生思维难度. 模型原理 对角线互相平分的四边形是平行四边形.模型工具 中点坐标公式:若点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则线段AB 的中点为C (122x x +,122y y +) 一、模型探究点A 、B 、C 是坐标平面内不在同一直线上的三点.(1)画出以A 、B 、C 三点为顶点的平行四边形;(2)若A 、B 、C 三点的坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2)、(x 3,y 3),写出平行四边形第四个顶点D 的坐标.解 (1)过点A 、B 、C 分别作BC 、AC 、AB 的平行线,则以A 、B 、C 三点为顶点的平行四边形有三个,如图1.(2)在以BC 为对角线的□CABD 1中,设BC 与AD 1的交点为E ,则有BE =CE ,AE =AD 1.因为B (x 2,y 2),C(x 3,y 3),由中点坐标公式,可得E (232x x +,232y y +) 设D1(x D ,y D ),则由中点坐标公式,可得AD 1中点E 为模型结论1.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,按对角线分类,利用中点坐标公式,可直接写出第四个顶点的坐标,姑且称此法为“中点坐标法”.2.已知点A、B、C是坐标平面内不在同一直线上的三点,求点D,使得以A,B,C,D为顶点的四边形为平行四边形.结论①若AB为平行四边形对角线,则D=A+B-C;②若AC为平行四边形对角线,则D=A+C-B;③若BC为平行四边形对角线,则D=B+C-A.说明“D=A+B-C”是指D点的横坐标=A点的横坐标+B点的横坐标-C点的横坐标;D点的纵坐标=A点的纵坐标+B点的纵坐标-C点的纵坐标.二、模型运用1.三个定点,一个动点,探究平行四边形的存在性例1 如图2,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,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.解(1)抛物线的函数表达式为y=x2-2x-3;(2)易得A(-1,0)、C(0,-3)、N(-3,0).下面探讨以A、C、N三点为顶点的平行四边形的第四个顶点坐标.如图3,由平移的性质直接写出第四个顶点的坐标:以CN为对角线,第四个顶点坐标为P1(-2,-3);以AC为对角线,第四个顶点坐标为P2(2,-3);以AN为对角线,第四个顶点坐标为P3(-4,3).将其分别代入抛物线y=x2-2x-3中检验,其中只有P2(2,-3)在抛物线上.点评本题已知三个定点坐标的具体数值,可以根据坐标平移的性质,直接写出第四个顶点的坐标.值得注意的是,若没有约定由三点构成的三条线段中哪条为边或对角线,则三种情况都必须考虑.例2 已知抛物线y=x2-2x+a(a<0)与y轴相交于点A,顶点为舱直线y=12x-a与y轴相交于C点,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4,在抛物线y=x2-2x+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?解(1)M(1,a-1),N(43a,-13a);(2)易得A(0,a)、C(0,-a)、N(43a,-13a).下面探讨以A、C、N三点为顶点的平行四边形的第四个顶点的坐标,如图5.若以CN为对角线,第四个顶点为P1(43a,-73a).代入解析式得a=-38,即P1(-12,78);若以AC为对角线,第四个顶点为P2(-43a,13a).代入解析式得a=-158,即P2(52,-58);若以AN为对角线,第四个顶点为P3(43a,53a).代入解析式得a=158>0.不合题意,无解,∴所以在抛物线上存在点P1(-12,78)和P2(52,-58),使得以P,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形.点评本题已知三个定点坐标,虽不是具体数值(含字母a),但依然可以根据模型直接写出第四个顶点的坐标.看上去此法冗长,三种情况必须逐一探究,但思路简单,解题严谨.2.两个定点、两个动点,探究平行四边形的存在性例3 如图6,矩形OABC在平面直角坐标系xoy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.若抛物线的顶点在边BC 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.解 (1)抛物线的解析式为 2334y x x =-+. (2)点D 的坐标为(1,-94). (3)存在.假设N 点坐标为(n ,0),又因为A(4,0),D(1,94). ①若AN 为对角线,则点彤的坐标为(n +3,-94), 代入抛物线解析式,得n =-17所以N 点坐标为(-17,0),或(-17,0);②若AD 为对角线,则点M 的坐标为(5-n ,94) 代入抛物线解析式,得n 1=2,n 2=4(舍去),所以N 点坐标为(2,0);③若DN为对角线,则点M的坐标为(n-3,94)代入抛物线解析式,得n1=6,n2=4(舍去),所以N点坐标为(6,0),综上所述,满足条件的点N有四个:N1(2,0),N2(6,0),N3-1,0),N4(-1,0).点评对于两个定点、两个动点的问题,我们的思路是,先用一个未知数假设一个相对较简单的动点坐标,然后把这三点看成定点,根据中点坐标模型,用该未知数表示另一个动点的坐标;最后再根据动点应满足的条件,求出榴应点的坐标.三、中点坐标模型的思考中点坐标模型是巧妙利用平行四边形对角线互相平分这一原理,结合中点坐标公式,归纳总结出的一种确定平行四边形顶点坐标的方法,该方法的最大优点是避免了复杂的画图,使得分类讨论变得简单,不会有遗漏.中点坐标模型实际就是要用代数的方法研究几何问题,加强数形之间的联系,突出数形结合的思想.这就启发我们在日常的教学活动中,要加强对新课程的研究,渗透新课程的理念,按照新课程的要求及时渗透数形结合的思想、方程思想,引导学生从不同的角度思考问题,这样才‘能从教材的例、习题中获得解决问题的新方法、新思想.。
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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,可以使得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.灵活运用向量和中心对称的性质,可以使得解题简便.针对训练1.如图,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P.若以A、C、P、M为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标.解析、由y=-x2-2x+3=-(x+3)(x-1)=-(x+1)2+4,得A(-3,0),B(1,0),C(0,3),P(-1,4).如图,过△P AC的三个顶点,分别作对边的平行线,三条直线两两相交的三个交点就是要求的点M.①因为AM1//PC,AM1=PC,那么沿PC方向平移点A可以得到点M1.因为点P(-1,4)先向下平移1个单位,再向右平移1个单位可以与点C(0,3)重合,所以点A(-3,0)先向下平移1个单位,再向右平移1个单位就得到点M1(-2,-1).②因为AM2//CP,AM2=CP,那么沿CP方向平移点A可以得到点M2.因为点C(0,3)先向左平移1个单位,再向上平移1个单位可以与点P(-1,4)重合,所以点A(-3,0)先向左平移1个单位,再向上平移1个单位就得到点M2(-4,1).③因为PM3//AC,PM3=AC,那么沿AC方向平移点P可以得到点M3.因为点A(-3,0)先向右平移3个单位,再向上平移3个单位可以与点C(0,3)重合,所以点P(-1,4)先向右平移3个单位,再向上平移3个单位就得到点M3(2,7).2.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A、B两点,点M在这条抛物线上,点P在y轴上,如果以点P、M、A、B为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标.解析.由y=-x2+2x+3=-(x+1)(x-3),得A(-1,0),B(3,0).①如图1,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.当x=2时,y =-x2+2x+3=3.此时点M的坐标为(2,3).②如图2,图3,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.如图2,当x=4时,y =-x2+2x+3=-5.此时点M的坐标为(4,-5).如图3,当x=-4时,y =-x2+2x+3=-21.此时点M的坐标为(-4,-21).第2题图1 第2题图2 第2题图33.将抛物线c1:2=-+沿x轴翻折,得到抛物线c2,如图所示.y x33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.解析、抛物线c1:2y x=-+与x轴的两个交点为(-1,0)、(1,0),顶点为(0,3).33抛物线c1向左平移m个单位长度后,顶点M的坐标为(,3)-,与x轴的两个交点为(1,0)m--、A mB m-,AB=2.(1,0)抛物线c2在平移的过程中,与抛物线c1关于原点对称.所以四边形AMEN是平行四边形.如果以点四边形AMEN是矩形,那么AE=MN.所以OA=OM.而OM2=m2+3,所以(1+m)2=m2+3.解得m=1(如图).第3题图[另解]探求矩形ANEM,也可以用几何说理的方法:在等腰三角形ABM中,因为AB=2,AB3ABM是等边三角形.同理△DEN是等边三角形.当四边形ANEM是矩形时,B、D两点重合.因为起始位置时BD=2,所以平移的距离m=1.4.已知平面直角坐标系xOy (如图),一次函数334y x =+的图像与y 轴交于点A ,点M 在正比例函数32y x =的图像上,且MO =MA .二次函数y =x 2+bx +c 的图像经过点A 、M .(1)求线段AM 的长; (2)求这个二次函数的解析式;(3)如果点B 在y 轴上,且位于点A 下方,点C 在上述二次函数的图像上,点D 在一次函数334y x =+的图像上,且四边形ABCD 是菱形,求点C 的坐标.解析、(1)当x =0时,3334y x =+=,所以点A 的坐标为(0,3),OA =3. 如图1,因为MO =MA ,所以点M 在OA 的垂直平分线上,点M 的纵坐标为32. 将32y =代入32y x =,得x =1.所以点M 的坐标为3(1,)2.因此132AM =. (2)因为抛物线y =x 2+bx +c 经过A (0,3)、M 3(1,)2,所以3,31.2c b c =⎧⎪⎨++=⎪⎩ 解得52b =-,3c =.所以二次函数的解析式为2532y x x =-+. (3)如图2,设四边形ABCD 为菱形,过点A 作AE ⊥CD ,垂足为E .在Rt △ADE 中,设AE =4m ,DE =3m ,那么AD =5m . 因此点C 的坐标可以表示为(4m ,3-2m ). 将点C(4m ,3-2m )代入2532y x x =-+,得23216103m m m -=-+. 解得12m =或者m =0(舍去). 因此点C 的坐标为(2,2).5.如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =6,BC =8,动点P 从点A 开始沿边AC 向点C 以每秒1个单位长度的速度运动,动点Q 从点C 开始沿边CB 向点B 以每秒2个单位长度的速度运动,过点P 作PD //BC ,交AB 于点D ,联结PQ .点P 、Q 分别从点A 、C 同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动的时间为t 秒(t ≥0).(1)直接用含t 的代数式分别表示:QB =_______,PD =_______;(2)是否存在t 的值,使四边形PDBQ 为菱形?若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由,并探究如何改变点Q 的速度(匀速运动),使四边形PDBQ 在某一时刻为菱形,求点Q 的速度;(3)如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ 的中点M 所经过的路径长.解析.(1)QB=8-2t,PD=43t.(2)当点Q的速度为每秒2个单位长度时,四边形PDBQ不可能为菱形.说理如下:在Rt△ABC中,AC=6,BC=8,所以AB=10.已知PD//BC,当PQ//AB时,四边形PDBQ为平行四边形.所以CQ CPCB CA=,即2686t t-=.解得125t=.此时在Rt△CPQ中,245CQ=,2456sin54CQPQCPQ==⨯=∠.所以2416855BQ CB CQ=-=-=,6BD PQ==.因此BQ≠BD.所以四边形PDBQ不是菱形.如图1,作∠ABC的平分线交CA于P,过点P作PQ//AB交BC于Q,那么四边形PDBQ是菱形.过点P作PE⊥AB,垂足为E,那么BE=BC=8.在Rt△APE中,23cos5AEAAP t===,所以103t=.当PQ//AB时,CQ CPCB CA=,即106386CQ-=.解得329CQ=.所以点Q的运动速度为3210169315÷=.第5题图1(3)以C为原点建立直角坐标系.如图2,当t=0时,PQ的中点就是AC的中点E(3,0).如图3,当t=4时,PQ的中点就是PB的中点F(1,4).直线EF的解析式是y=-2x+6.如图4,PQ的中点M的坐标可以表示为(62t-,t).经验证,点M(62t-,t)在直线EF上.所以PQ的中点M的运动路径长就是线段EF的长,EF=25.第5题图2 第5题图3 第5题图4 [另解]第(3)题求点M的运动路径还有一种通用的方法是设二次函数:当t=2时,PQ的中点为(2,2).设点M的运动路径的解析式为y=ax2+bx+c,代入E(3,0)、F(1,4)和(2,2),得930,4,42 2.a b ca b ca b c++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解得a=0,b=-2,c=6.所以点M的运动路径的解析式为y=-2x+6.6.如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的A、B两个顶点在x轴上,顶点C在y轴的负半轴上.已知|OA|∶|OB|=1∶5,|OB|=|OC|,△ABC的面积S△ABC=15,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点.(1)求此抛物线的函数表达式;(2)设E是y轴右侧抛物线上异于点B的一个动点,过点E作x轴的平行线交抛物线于另一点F,过点F作FG垂直于x轴于点G,再过点E作EH垂直于x轴于点H,得到矩形EFGH.则在点E的运动过程中,当矩形EFGH为正方形时,求出该正方形的边长;(3)在抛物线上是否存在异于B、C的点M,使△MBC中BC边上的高为72?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解析(1)设OA的长为m,那么OB=OC=5m.由△ABC的面积S△ABC=15,得m=5.所以点A、B、C的坐标分别为(-1,0)、(5,0)、(0,-5).设抛物线的解析式为y=a(x+1) (x-5),代入点C(0,-5),得a=1.所以抛物线的解析式为y=(x+1) (x-5)=x2-4 x-5.(2)抛物线的对称轴为直线x=2,设点E在对称轴右侧,坐标为(x,x2-4 x-5).①如图1,当E在x轴上方时,EF=2(x-2),EH=x2-4 x-5.解方程2(x-2)=x2-4 x-5,得310x=+或310x=-(舍去).此时正方形的边长为2210+.②如图2,当E在x轴下方时,EF=2(x-2),EH=-(x2-4 x-5).解方程2(x-2)=-(x2-4 x-5),得110x=-(舍去).x=+或110此时正方形的边长为210.第6题图1 第6题图2 第6题图3(3)如图3,因为点B、C的坐标分别为(5,0)、(0,-5),所以BC与x轴正半轴的夹角为45°.过点B作BM⊥BC,且使得BM=72过点M作x轴的垂线,垂足为N,那么△BMN是等腰直角三角形.在Rt△BMN中,斜边BM=72BN=MN=7.因此点M的坐标为(-2,7)或(12,-7).经检验,点(-2,7)在抛物线y=(x+1) (x-5)上;点(12,-7)不在这条抛物线上.所以点M的坐标是(-2,7).[另解]第(3)题也可以这样思考:设抛物线上存在点M,设点M的坐标为(x,x2-4 x-5).由于△BMN是等腰直角三角形,BN=MN,所以5-x=x2-4 x-5.解得x=-2或x=5(与点B重合,舍去).所以点M的坐标是(-2,7).这种解法不需要分情况讨论点M的位置,这是因为:当M在点B的右侧时,方程为x-5=-(x2-4 x-5),这个方程和点M在点B的左侧时的方程是同一个方程.7.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx -3a 经过A (-1,0)、B (0,3)两点,与x 轴交于另一点C ,顶点为D .(1)求该抛物线的解析式及点C 、D 的坐标;(2)经过点B 、D 两点的直线与x 轴交于点E ,若点F 是抛物线上一点,以A 、B 、E 、F 为顶点的四边形是平行四边形,求点F 的坐标;(3)如图2,P (2,3)是抛物线上的点,Q 是直线AP 上方的抛物线上一动点,求△APQ 的最大面积和此时Q 点的坐标.图1 图2解析.(1)抛物线的解析式为y =-x 2+2x +3,C (3,0),顶点D (1,4).(2)如图1,直线BD 为y =x +3,E (-3,0).过△ABE 的三个顶点,分别作对边的平行线,三条直线两两相交,得到三个点F .① 点E (-3,0)向左平移2个单位得到点A (-1,0),那么点B (0,3) 向左平移2个单位得到点F 1(2,3).经验证,F 1(2,3)在抛物线上.② F 2不在抛物线上.③由B (0,3)先向下平移3个单位,再向左平移3个单位得到点E (-3,0),那么点A (-1,0) 先向下平移3个单位,再向左平移3个单位得到点F 3(-4,-3).经验证,F 3(-4,-3)不在抛物线上.(3)如图2,直线AP 的解析式为y =x +1.过点Q 作y 轴的平行线交AP 于H .设Q (x , -x 2+2x +3),那么H (x , x +1).因此S △APQ =S △AQH +S △PQH =211()(2)322P A QH x x x x -=-++⨯23127()228x =--+. 所以当12x =时,△APQ 的最大面积为827.此时Q )415,21(.第7题图1 第7题图28.已知抛物线2(2)y a x b =-+ (0)ab <的顶点为A ,与x 轴的交点为B ,C (点B 在点C 的左侧).(1)直接写出抛物线对称轴方程;(2)若抛物线经过原点,且△ABC 为直角三角形,求a ,b 的值;(3)若D 为抛物线对称轴上一点,则以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形能否为正方形?若能,请求出a ,b 满足的关系式;若不能,说明理由.解析(1)抛物线对称轴是直线x =2. (2)点B (0,0)关于对称轴x =2对称的点C 为(4,0),设抛物线的解析式为y =ax (x -4).当△ABC 为直角三角形时,△ABC 为等腰直角三角形,AB =AC ,∠BAC =90°.所以点A 的坐标为(2,2)或(2,-2).①将A (2,2)代入y =ax (x -4),得12a =-.于是211(4)222y x x x x =--=-+.因此2b =. ②当A (2,-2)代入y =ax (x -4),得12a =.于是211(4)222y x x x x =-=-.因此2b =-.(3)如果四边形ABDC是正方形,那么A、D关于BC(x轴)对称且△ABC为等腰直角三角形.由A(2,b),得B(2+b,0)、C(2-b,0).于是可得抛物线的解析式为y=a(x-2-b)(x-2+b).代入A(2,b),得b=-ab2.所以1ab=-.9.如图,已知双曲线6yx=与直线AB交于A、B两点,与直线CD交于C、D两点.(1)求证四边形ACBD是平行四边形;(2)四边形ACBD可能是矩形吗?可能是正方形吗?(3)如果点A的横坐标为3,点C的横坐标为m(m>0),四边形ACBD的面积为S,求S与m的之间的关系式.解析.(1)因为A、B关于原点O对称,C、D关于原点O对称,所以OA=OB,OC=OD.所以四边形ACBD是平行四边形.(2)如图1,当直线AB与直线CD关于直线y=x对称时,OA=OB=OC=OD,所以四边形ACBD可以成为矩形.因为x≠0,y≠0,所以点A、B、C、D不可能落在坐标轴上,因此直线AB与CD不可能垂直,即平行四边形ACBD的对角线不可能互相垂直,所以四边形ACBD不可能成为正方形.(3)如图2,作AE⊥x轴于E,CF⊥x轴于F,那么S△AOE=S△COF.①如图2,当点C在点A上方时,设OA与CF交于点M,那么S四边形AEFM=S△COM.因此S△AOC=S梯形AEFC=169(2)(3)2m mm m+-=-.所以S=S平行四边形ACBD=4S△AOC364m m=-.②如图3,当点C在点A下方时,S△AOC=S梯形AEFC=169 (2)(3)2m mm m+-=-.所以S=S平行四边形ACBD=4S△AOC364mm=-.第9题图1 第9题图2 第9题图3。