坐标系中平行四边形存在性问题探究
用平移坐标法探究平行四边形的存在问题
用平移坐标法探究平行四边形的存在问题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，对学生的知识运用分析能力要求较高，有一定的难度．为此借用简单的平移坐标法来探究平行四边形的存在性问题．1. 平移坐标法的探究1.1 课本习题题目：（人教版《数学》七年级（下）习题6．2第1题） 如图1，三架飞机P 、Q 、R 保持编队飞行，分别写出他们的坐标．30秒后，飞机P 飞到P ′ 的位置，飞机Q 、R 飞到了什么位置？分别写出这三架飞机新位置的坐标．图1 图2 图3分析：三架飞机保持编队飞行，实际上是三架飞机保持相对位置不变，相当于△PQR 作了整体的平移，因此当飞机P 平移到P ′ 的位置时，飞机Q 和R 与飞机P 进行了相同的平移变换．解：由图中看出四个点坐标分别为P （-1,1）、Q （-3,1）、R （-1,-1）、P ′（4,3），点P （-1,1）平移到点P ′（4,3），横坐标加了5，纵坐标加了2，所以Q →Q ′、R →R ′ 的坐标变化也一样，从而Q ′点的坐标为（2，3）、R ′点的坐标为（4,1）．本题中求出点Q ′、R ′ 坐标依据的是平移的性质：对一个图形进行平移，图形上所有点的横、纵坐标都要相应发生相同的变化．1.2 模型探究如图2，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()11,x y 、()22,x y 、()33,x y ，写出第四个顶点D 的坐标．解：（1）如图3， 过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：以BC 为对角线，有□CABD 1；以AC 为对角线，有□ABCD 2；以AB 为对角线，有□ACBD 3．（2）在□CABD 1中，线段AC 平移到BD 1，因A →B 横坐标增加（21x x -）、纵坐标增加（21y y -），根据坐标平移的性质得D 1（321x x x +-，321y y y +-）．同理得D 2（312x x x +-，312y y y +-）、D 3（213x x x +-，213y y y +-）．结论：以不在同一直线上的三点为顶点的平行四边形有三个．由已知的三点坐标可根据图形平移的坐标性质，直接写出第四个顶点的坐标．姑且称之为平移坐标法．2. 平移坐标法的运用平移坐标法能否用来探究平行四边形的存在性问题呢？2.1. 三个定点，一个动点，探究平行四边形的存在性．例1 （2009烟台）如图4，抛物线23y ax bx =+-与x 轴交于AB ，两点，与y 轴交于C 点，且经过点（2，3a -），对称轴是直线1x =，顶点是M ．（1） 求抛物线对应的函数表达式；（2） 经过C,M 两点作直线与x 轴交于点N ，在抛物线上是否存在这样的点P ，使以点P 、A 、C 、N 为顶点的四边形为平行四边形？图4 图5 解：（1）抛物线的函数表达式为223y x x =--．（2）由已知条件易探究得A 、C 、N 三点坐标为A (1,0)-、 C (0,3)-、 N (3,0)-． 下面探讨以三点A 、C 、N 为顶点的平行四边形的第四个顶点坐标． 如图5，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()12,3P --；以AC 为对角线，第四个顶点坐标为()22,3P -；以AN 为对角线，第四个顶点坐标为()34,3P -．将其分别代入抛物线223y x x =--中检验，其中只有()22,3P -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 （2009湖州）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 =-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6，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？图6 图7 解：（1）()411133M a N a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，，，． （2） 由已知条件易探究得A 、C 、N 三点坐标为A ()0,a 、C ()0,a -、N 41,33a a ⎛⎫-⎪⎝⎭． 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7．若以CN 为对角线，第四个顶点为147,33P a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭，代入解析式得38a =-，即7811,2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭；若以AC 为对角线，第四个顶点为241,33P a a ⎛⎫- ⎪⎝⎭，代入解析式得158a =-，即255,28P ⎛⎫- ⎪⎝⎭； 若以AN 为对角线，第四个顶点为345,33P a a ⎛⎫⎪⎝⎭，代入解析式得158a =＞0，不合题意，无解． ∴所以在抛物线上存在点11728P ⎛⎫- ⎪⎝⎭，和25528P ⎛⎫- ⎪⎝⎭，，使得以P A C N ，，，为顶点的四边形是平行四边形．点评：①本题已知三个定点坐标，虽不是具体数值（含字母a ），但依然可以根据坐标平移的性质直接写出第四个顶点的坐标．②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．有些解法通过分析图形认为以AN 为对角线显然不可能，其实对于学生来说这个“显然”并不显然．抛物线的走向和弯曲程度学生是难以判断的，更何况这是一个含字母系数的二次函数．这样讨论更严谨！2.2 两个定点、两个动点，探究平行四边形的存在性。
坐标平行四边形存在性问题
坐标平行四边形存在性问题在数学中，我们经常遇到各种几何形状的问题。
平行四边形是一种常见的四边形，其对边平行。
然而，在坐标系中，我们会面临一个关于平行四边形存在性的问题：对于给定的四个点，它们能否构成一个平行四边形？问题描述假设我们有坐标系中的四个点，分别为\(A(x_1, y_1)\)，\(B(x_2, y_2)\)，\(C(x_3, y_3)\)和\(D(x_4, y_4)\)。
我们需要判断这四个点是否能够构成一个平行四边形。
判断条件为了判断这四个点能否构成平行四边形，我们可以利用向量的性质来求解。
首先，我们求出向量\(\overrightarrow{AB}\)和\(\overrightarrow{DC}\)的坐标表示：\[ \overrightarrow{AB} = (x_2 - x_1, y_2 - y_1) \]\[ \overrightarrow{DC} = (x_4 - x_3, y_4 - y_3) \]然后，我们求出向量\(\overrightarrow{AD}\)和\(\overrightarrow{BC}\)的坐标表示：\[ \overrightarrow{AD} = (x_4 - x_1, y_4 - y_1) \]\[ \overrightarrow{BC} = (x_3 - x_2, y_3 - y_2) \]接着，我们利用向量的性质来判断这四个点是否可以构成平行四边形。
两组对角线向量\(\overrightarrow{AB}\)和\(\overrightarrow{DC}\)、\(\overrightarrow{AD}\)和\(\overrightarrow{BC}\)平行的充分必要条件是它们的方向相同，也就是说，两组向量的比例相等。
具体来说，我们可以计算两组向量之间的比例关系：\[ \frac{\overrightarrow{AB_x}}{\overrightarrow{DC_x}} =\frac{\overrightarrow{AB_y}}{\overrightarrow{DC_y}} \]\[ \frac{\overrightarrow{AD_x}}{\overrightarrow{BC_x}} =\frac{\overrightarrow{AD_y}}{\overrightarrow{BC_y}} \]如果上述两个比例关系成立，那么这四个点构成一个平行四边形；否则，不能构成。
二次函数专题提优》。特殊四边形存在性问题
二次函数专题提优》。
特殊四边形存在性问题二次函数专题提优：特殊四边形存在性问题一、平行四边形存在性原理：1.实验与探究：给出平行四边形ABCD的顶点A、B、C、D的坐标，并归纳发现：无论平行四边形ABCD处于直角坐标系中哪个位置，当其顶点坐标为A(a，b)，B(c，d)，C(m，n)，D(e，f)时，则四个顶点的横坐标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（不必证明）。
2.运用与推广：在同一直角坐标系中有抛物线和三个点G，S，H，且c＞0.求当c为何值时，该抛物线上存在点P，使得以G，S，H，P为顶点的四边形是平行四边形，并求出所有符合条件的P点坐标。
二、平行四边形的存在性问题：1.已知抛物线y=ax²+bx+c的对称轴是x=1，经过(-2,-5)和(5,-12)两点。
1）求此抛物线的解析式。
2）设此抛物线与x轴交于A、B两点（点A在点B的左侧），与y轴交于C点，D是线段BC上一点（不与点B、C 重合）。
若以B、O、D为顶点的三角形与△BAC相似，求点D的坐标。
3）点P在y轴上，点M在此抛物线上，若要使以点P、M、A、B为顶点的四边形是平行四边形，请直接写出点M的坐标。
2.如图，抛物线y=ax²+bx+c交x轴于点A(-3,0)、点B(1,0)，交y轴于点E(0,-3)，点C是点A关于点B的对称点，点F是线段BC的中点，直线l过点F且与y轴平行，直线y=-x+m过点C，交y轴于点D。
1）求抛物线的函数表达式。
2）点K为线段AB上一动点，过点K作x轴的垂线与直线CD交于点H，与抛物线交于点G，求线段HG长度的最大值。
3、在直线l上取点M，在抛物线上取点N，使得以点A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形。
求点N的坐标。
解析：根据题意，可以得到以下条件：1.点A在抛物线上，坐标为（0，c）；2.点C在直线l上，坐标为（0，b）；3.点M在直线l上，坐标为（x，kx+b）；4.点N在抛物线上，坐标为（y，ay^2+by+c）。
平行四边形的存在性问题
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△PAC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 =－x 2+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 =－x 2+2x ＋3＝－5．此时点M 的坐标为(4，－5)．如图3，当x ＝－4时，y =－x 2+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c 1：233y x =-+沿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．解析、抛物线c 1：233y x =-+与x 轴的两个交点为(－1，0)、(1，0)，顶点为(0,3)． 抛物线c 1向左平移m 个单位长度后，顶点M 的坐标为(,3)m -，与x 轴的两个交点为(1,0)A m --、(1,0)B m -，AB ＝2．抛物线c 2在平移的过程中，与抛物线c 1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OM 2＝m 2＋3，所以(1＋m )2＝m 2＋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，AB 3ABM 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13AM =． （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 CP CB CA =，即2686t t -=．解得125t =． 此时在Rt△CPQ 中，245CQ =，2456sin 54CQ PQ CPQ ==⨯=∠． 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，23cos 5AE A AP t ===，所以103t =． 当PQ //AB 时，CQ CP CB 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=+或110x=-（舍去）．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 ＝72，所以BN ＝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 ，x 2－4 x －5)．由于△BMN 是等腰直角三角形，BN ＝MN ，所以5－x ＝x 2－4 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＝－(x 2－4 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 ＝－ab 2．所以1ab =-．9．如图，已知双曲线6y x=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 m m m+-=-． 所以S ＝S 平行四边形ACBD ＝4S △AOC 364m m=-． ②如图3，当点C 在点A 下方时，S △AOC ＝S 梯形AEFC ＝169(2)(3)2m m m m+-=-． 所以S ＝S 平行四边形ACBD ＝4S △AOC 364m m=-．第9题图1 第9题图2 第9题图3。
第06讲平行四边形存在性问题专题探究(原卷版)
第6讲 平行四边形存在性问题专题探究【知识点睛】❖ 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： ❖ 方法策略： （1）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；（2）有2个定点，且另外两个动点均在特殊的位置上时，方法策略同上。
类型一 几何背景下的平行四边形存在性问题1．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)2,2),(),,(21212211y y x x P y x B y x A ++坐标为（，则其中点若如，当A 、B 已知，点C 在直线y=x 上，点D 在另一直线上，则设C （a,a ）；分类还分别分①以AB 为对角线，②以AC 为对角线，③以BC 为对角线；依其性质分别表示出D 点坐标；将点D 坐标再分别带入另一直线解析式，即可求出a 的值，C 、D 坐标就都能求出来了。
边形．2．如图，四边形ABCD中，AB∥DC，DC＝6cm，AB＝9cm．点P以1cm/s的速度由A点向B点运动，同时点Q以2cm/s的速度由C点向D点运动，其中一点到达终点时，另一点也停止运动，当线段PQ将四边形ABCD截出一个平行四边形时，此时的运动时间为s．3．如图，在▱ABCD中，AB＝10cm，F是AB的中点，E为边CD上一点，DE＝4cm．点M 从D点出发，沿D→C以1cm/s的速度匀速运动到点C；同时点N从点B出发，沿B→A 以2cm/s的速度匀速运动到点A．一个点停止运动后，另一个点也随之停止运动．当点M 运动时间是秒时，以点M，E，N，F为顶点的四边形是平行四边形．4．如图，在▱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O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．3B．3或5C．5D．4或55．如图所示，在平行四边形ABCD中，AB＝5cm，AD＝9cm．点P在AD边上以1cm/s的速度从点A向点D运动，点Q在BC边上以4cm/s的速度从点C出发，在CB间往返运动，两个点同时出发，当点P到达点D时，P、Q同时停止运动，设运动时间为t（s）且t＞0，当以P，D，Q，B为顶点的四边形是平行四边形时，则t的所有可能值为．6．如图，在平面直角坐标系中，已知点A的坐标为（9，0），点C的坐标为（3，3），四边形OABC是平行四边形，点D、E份别在边OA、BC上，且OD＝OA，CE＝4．动点P、Q在平行四边形OABC的一组邻边上，以点D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时，其面积为．7．如图，在四边形ABCD中，AD∥BC，AD＝12cm，BC＝15cm，动点P、Q分别从A、C 同时出发，点P以1cm/s的速度由A向D运动，点Q以3cm/s的速度由C向B运动，其中一动点到达终点时，另一动点随之停止运动，设运动时间为t秒．（1）AP＝，BQ＝，（分别用含有t的式子表示）；（2）当四边形PQCD的面积是四边形ABQP面积的2倍时，求出t的值．（3）当点P、Q与四边形ABCD的任意两个顶点所形成的四边形是平行四边形时，直接写出t的值．类型二“三定一动”求平行四边形的顶点坐标1．在平面直角坐标系xOy中，已知A（1，﹣1），B（4，2），C（0，3），下列坐标不能与A、B、C构成平行四边形的是（）A．（﹣3，0）B．（5，﹣2）C．（3，6）D．（﹣3，﹣2）2．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x轴上方找到点D，使以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．3．在平面直角坐标系中，已知点A（4，0），点B（﹣3，2），点C（0，2），点P从点B出发，以2个单位每秒的速度沿射线BC运动，点Q从点A出发，开始以1个单位每秒的速度向原点O运动，到达原点后立刻以原来3倍的速度沿射线OA运动，若P，Q两点同时出发，设运动时间为t秒，则当t＝时，以点A，Q，C，P为顶点的四边形为平行四边形．4．如图，在平面直角坐标系的第一象限找一点A，第二象限找一点B，使OA＝，OB＝2，AB＝5，且A，B都是格点，连接OA，OB，AB．（画出一个△OAB即可）．（1）判断△OAB的形状，并说明理由；（2）是否存在点C，使得O，A，B，C四点构成的四边形为平行四边形？如果存在，请直接写出点C的坐标；如果不存在，请说明理由．5．如图，在平面直角坐标系中，矩形OABC的三个顶点A，O，C在坐标轴上，矩形的面积为12，对角线AC所在直线的解析式为y＝kx﹣4k（k≠0）．（1）求A，C的坐标；（2）若D为AC中点，过D的直线交y轴负半轴于E，交BC于F，且OE＝1，求直线EF的解析式；（3）在（2）的条件下，在坐标平面内是否存在一点G，使以C，D，F，G为顶点的四边形为平行四边形？若存在，请直接写出点G的坐标；若不存在，请说明理由．类型三“两定两动”求平行四边形的顶点坐标1．在平面直角坐标系中，已知A（﹣4，2），B（2，5），在x轴、y轴上分别有两动点C、D，若以点A，B，C，D为顶点的四边形是平行四边形，则点C的坐标为．2．在平面直角坐标系中，A（﹣1，1），B（3，2），C（2m，3m+1），点D在直线y＝﹣1上，若以A，B，C，D四点为顶点的四边形是平行四边形，则点D的坐标为．3．如图，在平面直角坐标系xOy，直线y＝x+1与y＝﹣2x+4交于点A，两直线与x轴分别交于点B和点C，D是直线AC上的一个动点，直线AB上是否存在点E，使得以E，D，O，A为顶点的四边形是平行四边形？若存在，求出点E的坐标；若不存在，请说明理由．4．如图，在平面直角坐标系中，直线y＝﹣x+3与x轴、y轴相交于A、B两点，点C在线段OA上，将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到线段CD，此时点D恰好落在直线AB 上，过点D作DE⊥x轴于点E．（1）求证：△BOC≌△CED；（2）请直接写出点D的坐标，并求出直线BC的函数关系式；（3）若点P是x轴上的一个动点，点Q是线段CB上的点（不与点B、C重合），是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请直接写出所有满足条件的P 点坐标．若不存在，请说明理由．5．如图，Rt△OAC是一张放在平面直角坐标系中的直角三角形纸片，点O与原点重合，点A 在x轴上，点C在y轴上，OA＝6，∠CAO＝30°，将Rt△OAC折叠，使OC边落在AC边上，点O与点D重合，折痕为CE．（1）求点D的坐标；（2）在线段AC上有一动点P，连接EP和OP，求当△OPE周长最小时，点P的坐标，若M，N是x轴上两动点（M在点N左侧）且MN＝1，求当四边形CMNP周长最小时，M点的坐标；（3）设点M为直线CE上的一点，过点M作AC的平行线，交y轴于点N，是否存在这样的点M，使得以M、N、D、C为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请求出符合条件的点M的坐标；若不存在，请说明理由．。
(完整版)压轴题解题策略：平行四边形的存在性问题
中考数学压轴题解题策略平行四边形的存在性问题解题策略2015年9月13日星期日专题攻略解平行四边形的存在性问题一般分三步：第一步寻找分类标准，第二步画图，第三步计算．难点在于寻找分类标准，分类标准寻找的恰当，可以使解的个数不重复不遗漏，也可以使计算又好又快．如果已知三个定点，探寻平行四边形的第四个顶点，符合条件的有3个点：以已知三个定点为三角形的顶点，过每个点画对边的平行线，三条直线两两相交，产生3个交点．如果已知两个定点，一般是把确定的一条线段按照边或对角线分为两种情况．根据平行四边形的对边平行且相等，灵活运用坐标平移，可以使得计算过程简便．根据平行四边形的中心对称的性质，灵活运用坐标对称，可以使得解题简便．例题解析例❶如图1-1，在平面直角坐标系中，已知抛物线y＝－x2－2x＋3与x轴交于A、B两点（A在B的左侧），与y轴交于点C，顶点为P，如果以点P、A、C、D为顶点的四边形是平行四边形，求点D的坐标．图1-1【解析】P、A、C三点是确定的，过△P AC的三个顶点分别画对边的平行线，三条直线两两相交，产生3个符合条件的点D（如图1-2）．由y＝－x2－2x＋3＝－(x＋1)2＋4，得A(－3,0)，C(0, 3)，P(－1, 4)．由于A(－3,0)33右，上D1(2, 7)．右，上C(0, 3)，所以P(－1, 4)33由于C(0, 3)33下，左D2(－4, 1)．下，左A(－3,0)，所以P(－1, 4)33由于P(－1, 4)11右，下C(0, 3)，所以A(－3,0)11右，下D3(－2, －1)．我们看到，用坐标平移的方法，远比用解析式构造方程组求交点方便多了．图1-2例❷如图2-1，在平面直角坐标系中，已知抛物线y＝－x2+2x＋3与x轴交于A、B两点，点M在这条抛物线上，点P在y轴上，如果以点P、M、A、B为顶点的四边形是平行四边形，求点M的坐标．图2-1【解析】在P、M、A、B四个点中，A、B是确定的，以AB为分类标准．由y＝－x2+2x＋3＝－(x＋1)(x－3)，得A(－1，0)，B(3，0)．①如图2-2，当AB是平行四边形的对角线时，PM与AB互相平分，因此点M与点P 关于AB的中点（1,0）对称，所以点M的横坐标为2．此时M(2，3)．②如图2-3，图2-4，当AB是平行四边形的边时，PM//AB，PM＝AB＝4．所以点M的横坐标为4或－4．所以M (4,－5)或(－4,－21)．我们看到，因为点P的横坐标是确定的，在解图2-2时，根据对称性先确定了点M的横坐标；在解图2-3和图2-4时，根据平移先确定了点M的横坐标．图2-2 图2-3 图2-4 例❸如图3-1，在平面直角坐标系中，直线y＝－x＋4与x轴交于点A，与y轴交于点B，点C在直线AB上，在平面直角坐标系中求一点D，使得以O、A、C、D为顶点的四边形是菱形．图3-1【解析】由y ＝－x ＋4，得A (4, 0)，直线AB 与坐标轴的夹角为45°．在O 、A 、C 、D 四个点中，O 、A 是确定的，以线段OA 为分类标准．如图3-2，如果OA 是菱形的对角线，那么点C 在OA 的垂直平分线上，点C (2,2)关于OA 的对称点D 的坐标为(2,－2)．如果OA 是菱形的边，那么又存在两种情况：如图3-3，以O 为圆心，OA 为半径的圆与直线AB 的交点恰好为点B (0, 4)，那么正方形AOCD 的顶点D 的坐标为(4, 4)．如图3-4，以A 为圆心，AO 为半径的圆与直线AB 有两个交点C (422,22)-和C ′(422,22)+-，点C 和C ′向左平移4个单位得到点D (22,22)-和D ′(22,22)-．图3-2 图3-3 图3-4例❹ 如图4-1，已知抛物线241633y x x =+与x 轴的负半轴交于点C ，点E 的坐标为(0,－3)，点N 在抛物线的对称轴上，点M 在抛物线上，是否存在这样的点M 、N ，使得以M 、N 、C 、E为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．图4-1【解析】C (－4,0)、E (0,－3)两点是确定的，点N 的横坐标－2也是确定的．以CE 为分类标准，分两种情况讨论平行四边形：①如图4-2，当CE 为平行四边形的边时，由于C 、E 两点间的水平距离为4，所以M 、N 两点间的水平距离也为4，因此点M 的横坐标为－6或2．将x ＝－6和x ＝2分别代入抛物线的解析式，得M (－6,16)或(2, 16)．②如图4-3，当CE 为平行四边形的对角线时，M 为抛物线的顶点，所以M 16(2,)3--．图4-2 图4-3例❺如图1，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2－2ax－3a（a＜0）与x轴交于A、B 两点（点A在点B的左侧），点D是第四象限内抛物线上的一点，直线AD与y轴负半轴交于点C，且CD＝4AC．设P是抛物线的对称轴上的一点，点Q在抛物线上，以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形？若能，求出点P的坐标；若不能，请说明理由．图5-1【解析】由y＝ax2－2ax－3a＝a(x＋1)(x－3)，得A(－1, 0)．由CD＝4AC，得x D＝4．所以D(4, 5a)．已知A(－1, 0)、D(4, 5a)，x P＝1，以AD为分类标准，分两种情况讨论：①如图5-2，如果AD为矩形的边，我们根据AD//QP，AD＝QP来两次平移坐标．由于A、D两点间的水平距离为5，所以点Q的横坐标为－4．所以Q(－4,21a)．由于A、D两点间的竖直距离为－5a，所以点P的纵坐标为26a．所以P(1, 26a)．根据矩形的对角线相等，得AP2＝QD2．所以22＋(26a)2＝82＋(16a)2．整理，得7a2＝1．所以77a=-．此时P267(1)7-，．②如图5-3，如果AD为矩形的对角线，我们根据AP//QD，AP＝QD来两次平移坐标．由于A、P两点间的水平距离为2，所以点Q的横坐标为2．所以Q(2,－3a)．由于Q、D两点间的竖直距离为－8a，所以点P的纵坐标为8a．所以P(1, 8a)．再根据AD2＝PQ2，得52＋(5a)2＝12＋(11a)2．整理，得4a2＝1．所以12a=-．此时P(14)-，．我们从图形中可以看到，像“勾股图”那样构造矩形的外接矩形，使得外接矩形的边与坐标轴平行，那么线段的等量关系就可以转化为坐标间的关系．上面我们根据“对角线相等的平行四边形是矩形”列方程，还可以根据定义“有一个角是直角的平行四边形叫矩形”来列方程．如图5-2，如果∠ADP ＝90°，那么MA ND MD NP =；如图5-3，如果∠QAP ＝90°，那么GQ KA GA KP=．图5-2 图5-3例❻ 如图6-1，将抛物线c 1：233y x =-+沿x 轴翻折，得到抛物线c 2．现将抛物线c 1向左平移m 个单位长度，平移后得到新抛物线的顶点为M ，与x 轴的交点从左到右依次为A 、B ；将抛物线c 2向右也平移m 个单位长度，平移后得到新抛物线的顶点为N ，与x 轴的交点从左到右依次为D 、E ．在平移过程中，是否存在以点A 、N 、E 、M 为顶点的四边形是矩形的情形？若存在，请求出此时m 的值；若不存在，请说明理由．图6-1【解析】没有人能精确画好抛物线，又怎么平移抛物线呢？我们去伪存真，将A 、B 、D 、E 、M 、N 六个点及它们的坐标在图中都标注出来（如图6-2），如果您看到了△MAB 和△NED 是边长为2的等边三角形，那么平移就简单了．如图6-3，在两个等边三角形平移的过程中，AM 与EN 保持平行且相等，所以四边形ANEM 保持平行四边形的形状，点O 为对称中心．【解法一】如果∠ANE ＝90°，根据30°角所对的直角边等于斜边的一半，可得AE ＝2EN ＝4．而AE ＝AO ＋OE ＝2AO ，所以AO ＝2．已知AB ＝2，此时B 、O 重合（如图6-4），所以m ＝BO ＝1．【解法二】如果对角线MN ＝AE ，那么OM ＝OA ，此时△MAO 是等边三角形．所以等边三角形MAB 与△MAO 重合．因此B 、O 重合，m ＝BO ＝1．【解法三】在平移的过程中，(1,0)A m --、(1,0)B m -，M (3)m -，根据OA 2＝OM 2列方程(1＋m )2＝m 2＋3．解得m ＝1．图6-2 图6-3 图6-4 例❼如图7-1，菱形ABCD的边长为4，∠B＝60°，E、H分别是AB、CD的中点，E、G分别在AD、BC上，且AE＝CG．（1）求证四边形EFGH是平行四边形；（2）当四边形EFGH是矩形时，求AE的长；（3）当四边形EFGH是菱形时，求AE的长．图7-1 【解析】（1）证明三角形全等得EF＝GH和FG＝HE大家最熟练了．（2）平行四边形EFGH的对角线FH＝4是确定的，当EG＝FH＝4时，四边形EFGH 是矩形．以FH为直径画圆，你看看，这个圆与AD有几个交点，在哪里？如图7-2．如图7-3，当E为AD的中点时，四边形ABGE和四边形DCGE都是平行四边形．如图7-4，当E与A重合时，△ABG与△DCE都是等边三角形．（3）如果平行四边形EFGH的对角线EG与FH互相垂直，那么四边形EFGH是菱形．过FH的中点O画FH的垂线，EG就产生了．在Rt△AOE中，∠OAE＝60°，AO＝2，此时AE＝1．又一次说明了如果会画图，答案就在图形中．图7-2 图7-3 图7-4 图7-5例❽如图8-1，在平面直角坐标系中，直线AB与x轴、y轴分别交于点A(4, 0)、B(0, 3)，点C的坐标为(0, m)，过点C作CE⊥AB于点E，点D为x轴正半轴的一动点，且满足OD ＝2OC，连结DE，以DE、DA为边作平行四边形DEF A．（1）如果平行四边形DEF A为矩形，求m的值；（2）如果平行四边形DEF A为菱形，请直接写出m的值．图8-1【解析】这道题目我们着重讲解怎样画示意图．我们注意到，点A和直线AB（直线l）是确定的．如图8-2，先画x轴，点A和直线l．在直线l上取点E，以AE为对角线画矩形DEF A．如图8-3，过点E画直线l的垂线．画∠MDN，使得DN＝2MN，MN⊥DN，产生点C．如图8-4，过点C画y轴，产生点O和点B．图8-2 图8-3 图8-4 您是否考虑到，画∠MDN时，还存在DM在x轴下方的情况？如图8-5．同样的，我们可以画如图8-6，如图8-7的两个菱形．图8-5 图8-6 图8-7。
【存在性系列】平行四边形存在性问题
【存在性系列】平⾏四边形存在性问题平⾏四边形存在性问题，主要考察⼀个四边形为平⾏四边形需要满⾜的判定条件。
这部分考察的较多的主要分为“三定⼀动”，“两定两动”类型。
今天来详细讨论下平⾏四边形的存在性问题。
理论准备知识储备：1.点在平⾯直⾓坐标系中的平移2.左右平移横变纵不变，上下平移纵变横不变坐标平移⼝诀：上加下减，左减右加3. 平⾏四边形平⾏且相等4. 平⾏四边形对⾓线互相平分【处理策略⼀】利⽤对⾓新互相平分【⽅法运⽤】该⽅法适⽤于“三定⼀动”、“两定两动”类型的动点问题【处理策略⼆】利⽤对边平⾏且相等，构造全等【⽅法运⽤】该⽅法适⽤于“三定⼀动”、“两定两动”类型的动点问题常见类型以下主要讲解按照对⾓线讨论的处理⽅法类型⼀：三定⼀动【引例】如图，A(1,2),B(6,3),C(3,5)为坐标系中三个定点，问平⾯内是否存在点D，使得四边形ABCD为平⾏四边形.【处理⽅法】⼀般我们习惯分对⾓线进⾏讨论我们设D的坐标为(m,n)1.当AC为对⾓线时可以得到平⾏四边形D1ABC ∴ 1+3=6+m ,m=-2， 2+5=3+n, n=4∴D1的坐标为(-2,4)2.当BC为对⾓线时可以得到平⾏四边形ACD2B ∴ 1+m=6+3,m=8，2+n=3+5,n=6∴D2的坐标为(8,6)3.当AB为对⾓线时可以的到平⾏四边形ACBD3 ∴ 1+6=3+m,m=4，2+3=5+n,n=0∴D3的坐标为(4,0)类型⼆：两定两动【引例1】已知A（2，1）、B（4，2），点C在x轴上，点D在y轴上，且以A、B、C、D为顶点的四边形是平⾏四边形，求C、D坐标．【处理⽅法】对于两个动点的问题我们也是采取分对⾓线进⾏讨论即可设C的坐标为(m,0),D的坐标我(0,n)1.当AB为对⾓线时2+4=m+0，m=61+2=n+0，n=3∴C的坐标为(6,0)，D的坐标为(0,3)2.当AC为对⾓线时2+m=4，m=21+0=2+n，n=-1∴此时C的坐标为(2,0)，D的坐标为(0,-1)3.当AD为对⾓线时2+0=m+4，m=-21+n=0+2，n=1∴C的坐标为(-2,0)，D的坐标为(0,1)【引例2】如图，在平⾯直⾓坐标系中，有两点A(1,3),B(3,6),C为x轴上的⼀个动点。
平面直角坐标系中平行四边形存在性的探究
平面直角坐标系中平行四边形存在性的探究
朱咏松
【期刊名称】《中国数学教育（初中版）》
【年(卷),期】2015(0)10
【摘要】在平面直角坐标系中"平行四边形存在性"的分类讨论一直是困扰学生的一个难点.如何才能较好地理解这个问题,并巧妙地化解这个难点,笔者就此展开探讨.从"已知三定点型"这个基本型出发,逐步过渡到"已知两定点型(另两点在指定直线上)",并对其解题方法进行提炼与归纳,使学生便于理解与操作.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】朱咏松
【作者单位】江苏省南通市虹桥二中
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一道数学题的探究、归纳与应用——平面直角坐标系中的平行四边形
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坐标系中平行四边形存在性问题探究教学设计
西安爱知中学第十一届校本教研备课组公开课教案年级初三备课组数学组姓名霍高峰坐标系中平行四边形存在性问题探究教学设计课堂练习：1、如图，二次函数x x y 31322—=的图象经过△AOB 的三个顶点，其中A(-1，m )，B(n,n ) ． （1）求A 、B 的坐标；（2）在坐标平面上找点C ，使以A 、O 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形． ①这样的点C 有几个？ ②能否将抛物线x x y 31322—=平移后经过A 、C 两点？若能，求出平移后经过A 、C 两点的一条．．抛物线的解析式；若不能，说明理由．2、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；（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．xyBAO C《坐标系中平行四边形问题探究》教学反思一直以来，关于在坐标系中，特别在二次函数中讨论平行四边形存在性问题困扰自己，有时自己觉得非常简单的方法对于学生却如同天书一般困难，思考再三，根据平行四边形的图形特点，总结了利用表示坐标的方法解决平行四边形问题的方法。
坐标法不是探讨和论证线段的相等、三角形的全等……，而是用动态的观点看待几何图形——把平行四边形看成是由一条线段平移而成，用数的运算来描述图形的变化——用坐标表示平移，其本质是用几何变换去认识几何图形，用代数方法来解决几何问题，体现的是解析几何的思想、数形结合的思想、几何变换的思想．坐标法的思路：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）．根据平行四边形的对角线互相平分这一特征，借助中点坐标公式，探索出平行四边形对角线端点坐标关系，顺利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．坐标法的特点：①不会遗漏．坐标法回避了对复杂图形的相互关系的分析；②不需证明．坐标法直接写出第四个点的坐标，跨越了复杂的推理过程，回避了繁琐的证明；③不限条件．坐标法适用范围广，无论定点在什么位置、无论动点在哪几条曲线上、在什么曲线上，都可以探索，真正是以不变应万变．坐标法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、几何变换的思想，引导学生从不同的角度思考问题，这样才能从教材简单的例、习题中获得解决问题的新方法、新思想，才能引导学生重视教材，同时培养学生探索的能力和创新的意识．从本节课学生的情况来看，学生对于这种方法接受容易，学习的兴趣也得到提升，在课堂中能够积极发言，探讨遇到的问题。
平面直角坐标系中平行四边形存在性的探究
Ｂ
Ａ
／ ／ ７
／ ／ ｃ 。
图２
为平行 四边 形 ．
关键 词 ：分 类讨 论 ；平行 四 边形 ；存 在 性 ；直 角
坐 标 系
如何较快地求 出点 。 的坐
标 呢 ？在 教 学 过程 中 ，笔 者 发 现 学 生 最初 在 思 考这 一 问题 时 ，有
可 以把 点 Ａ也 视 为 一 个 定 点 ．根 据类 型 １中 “ 已知 三 个 定 点 ” 的分 析 方 法 ，可 知 其对 应 的点 共 有 三 个 ， 并 可 以 用 平 移 法 写 出 它 们 的 坐 标 ，为 Ｍ （ ｔ 一４ ，２ ） ，
Ｍ（ ４一ｔ ，２ ） ，Ｍ（ ｔ ＋４ ，一 ２ ） ．
）｜ ～
类型 １ ：已知三个定点 。求第 四个点
情形 ２ ：若 以 Ａ Ｂ， Ｂ Ｃ为 边
Ａ
●
（ 如 图 ３ ）， 可 得
平 面 内有点 Ａ（ ４ ，４ ） ， （ 一 ２ ，２ ） ， Ｃ （ ３ ，一 １ ） ，试 在此 平 面 中找 出另
一
（ ９ ，１ ） ．
ｙ
Ｃ Ｍ ，其 中点 Ａ（ ４ ，４ ） 到点 Ｃ （ ３ ，一 １ ） 是 向左 平 移 １ 个单 位 ， 向下 平 移 ５个 单 位 ，故 也 将 点 Ｂ（ 一 ２ ，２ ） 如 此 平 移 ，即得 点 。 （ 一 ３ ，一 ３ ）（ 也 可 以看 成是 将 线段 Ａｃ平
移到 Ｂ Ｍ ） ． 例 １ 如图 ｌ ，在 直 角 坐 标
点 的运 动路线一定 是在过点 ｃ （ 或 点 Ｃ关于直线
Ａ Ｂ 的对 称 点 Ｃ ） 且 平行 于 Ａ Ｂ的 这两 条直 线 上 ．这 时
中点坐标法解决二次函数中平行四边形存在性问题
图2 图3图1另辟蹊径 解决二次函数中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,笔者另辟蹊径,借助探究平行四边形顶点坐标公式来解决这一类题．1 两个结论,解题的切入点数学课标,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,我们可帮助学生来探究,这可作为解题的切入点;线段中点坐标公式平面直角坐标系中,点A 坐标为x 1,y 1,点B 坐标为x 2,y 2,则线段AB 的中点坐标为221x x +,221y y +. 证明 ： 如图1,设AB 中点P 的坐标为x P ,y P .由x P -x 1=x 2-x P ,得x P =221x x +,同理y P =221y y +,所以线段AB 的中点坐标为221x x +,221y y +. 平行四边形顶点坐标公式□ABCD 的顶点坐标分别为Ax A ,y A 、Bx B ,y B 、Cx C ,y C 、Dx D ,y D ,则：x A +x C =x B +x D ；y A +y C =y B +y D . 证明： 如图2,连接AC 、BD ,相交于点E ． ∵点E 为AC 的中点,∴E 点坐标为2C A x x +,2C A y y +. 又∵点E 为BD 的中点,∴E 点坐标为2D B x x +,2D B y y +. ∴x A +x C =x B +x D ；y A +y C =y B +y D .即平行四边形对角线两端点的横坐标、纵坐标之和分别相等．2 一个基本事实,解题的预备知识 如图3,已知不在同一直线上的三点A 、B 、C ,在平面内另找一个点D ,使以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形．答案有三种：以AB 为对角线的□ACBD 1,以AC 为对角线的□ABCD 2,以BC 为对角线的□ABD 3C ．3 两类存在性问题解题策略例析与反思三个定点、一个动点,探究平行四边形的存在性问题例1 已知抛物线y=x 2-2x+aa ＜0与y 轴相交于点A ,顶点为M .直线y=21x-a 分别与x 轴、y 轴相交于B 、C 两点,并且与直线AM 相交于点N .1填空：试用含a 的代数式分别表示点M 与N 的坐标,则M , N ；2如图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；图4图53在抛物线y=x 2-2x+aa ＜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.解：1M 1,a-1,N a 34,-a 31；2a=-49；S 四边形ADCN =16189； 3由已知条件易得A 0,a 、C 0,-a 、Na 34,-a 31.设Pm ,m 2-2m +a . ①当以AC 为对角线时,由平行四边形顶点坐标公式解题时熟练推导出,得：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-+-=-+=+a m m a a a m a 23134002,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==81525a m . ∴P 125,-85； ②当以AN 为对角线时,得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-+-=-+=+a m m a a a m a 23103402,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==81525a m 不合题意,舍去. ③当以CN 为对角线时,得: ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-+=--+=+a m m a a a m a 23103402,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=8321a m . ∴P 2-21,87. ∴在抛物线上存在点P 125,-85和P 2-21,87,使得以P 、A 、C 、N 为顶点的四边形是平行四边形.反思：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.两个定点、两个动点,探究平行四边形存在性问题例2 如图5,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,点P 在抛物线上,要使以点Q 、P 、A 、B 为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件点P 的坐标.解 ：1易求抛物线的表达式为y=132312--x x ； 2由题意知点Q 在y 轴上,设点Q 坐标为0,t ；点P 在抛物线上,设点P 坐标为m ,132312--m m . 尽管点Q 在y 轴上,也是个动点,但可理解成一个定点,这样就转化为三定一动了．①当以AQ 为对角线时,由四个顶点的横坐标公式得：-1+0=3+m ,∴m=-4,∴P 1-4,7；图6 ②当以BQ 为对角线时,得：-1+m=3+0,∴m=4,∴P 24,35； ③当以AB 为对角线时,得：-1+3=m+0,∴m=2,∴P 32,-1.综上,满足条件的点P 为P 1-4,7、P 24,35、P 32,-1. 反思：这种题型往往特殊,一个动点在抛物线上,另一个动点在x 轴y 轴或对称轴或某一定直线上．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．本例中点Q 的纵坐标t 没有用上,可以不设．另外,把在定直线上的动点看成一个定点,这样就转化为三定一动了,分别以三个定点构成的三条线段为对角线分类,分三种情况讨论.例3 如图6,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A-4,0,B 0,-4,C 2,0三点．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y =-x 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,直接写出相应的点Q 的坐标．解：1易求抛物线的解析式为y=21x 2+x-4； 2s=-m 2-4m-4<m <0；s 最大=4过程略； 3尽管是直接写出点Q 的坐标,这里也写出过程．由题意知O 0,0、B 0,-4.由于点Q 是直线y=-x 上的动点,设Qs ,-s ,把Q 看做定点；设Pm ,21m 2+m -4. ①当以OQ 为对角线时,∴s=-252 .∴Q 1-2+52,2-52,Q 2-2-52,2+52；②当以BQ 为对角线时,∴s 1=-4,s 2=0舍.∴Q 3-4,4；③当以OB 为对角线时,∴s 1=4,s 2=0舍.∴Q 44,-4.综上,满足条件的点Q 为Q 1-2+52,2-52、Q 2-2-52,2+52、Q 3-4,4、Q 44,-4.反思：该题中的点Q 是直线y =-x 上的动点,设动点Q 的坐标为s ,-s ,把Q 看做定点,就可根据平行四边形顶点坐标公式列方程组了.4 问题总结这种题型,关键是合理有序分类：无论是三定一动,还是两定两动,统统把抛物线上的动点作为第四个动点,其余三个作为定点,分别以这三个定点构成的三条线段为对角线分类,分三种情况讨论,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．其本质是用代数的方法解决几何问题,体现的是分类讨论思想、数形结合的思想.。
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)
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。
一次函数与平行四边形存在性问题
一次函数与平行四边形存在性问题1．坐标系中的平行四边形：（1）对边平行且相等2. 线段中点坐标公式平面直角坐标系中，点A坐标为(x1,y1)，点B坐标为(x2,y2)，则线段AB的中点坐标为(221xx+,221yy+).2.1平行四边形顶点坐标公式□ABCD的顶点坐标分别为A(x A,y A)、B(x B,y B)、C(x C,y C)、D(x D,y D)，则：x A+x C=x B+x D；y A+y C=y B+y D.证明：如图2，连接AC、BD，相交于点E．∵点E为AC的中点，∴E点坐标为(2CA xx+,2CA yy+).又∵点E为BD的中点，∴E点坐标为(2DB xx+,2DB yy+).∴x A+x C=x B+x D；y A+y C=y B+y D.即平行四边形对角线两端点的横坐标、纵坐标之和分别相等．以上两条可统一为：总结：平面直角坐标系中，平行四边形两组相对顶点的横坐标之和相等，纵坐标之和相等方法归纳：1、列出四个点坐标2、分三组对角线讨论列方程组，解方程组3、验证点是否符合题意如图，已知一次函数y＝kx+b的图象经过A（﹣2，﹣1），B（1，3）两点，并且交x轴于点C，交y轴于点D．（1）求该一次函数的表达式；（2）求△AOB的面积；（3）平面内是否存在一点M，使以点M、C、O、B为顶点的四边形是平行四边形，若存在，请直接写出点M的坐标，若不存在，请说明理由．如图，在平面直角坐标系中，矩形OABC的顶点A在y轴的正半轴上，点C在x轴的正半轴上，线段OA，OC的长分别是m，n且满足（m﹣6）2+＝0，点D是线段OC上一点，将△AOD沿直线AD翻折，点O落在矩形对角线AC上的点E处（1）求线段OD的长；（2）求点E的坐标；（3）DE所在直线与AB相交于点M，点N在x轴的正半轴上，以M、A、N、C为顶点的四边形是平行四边形时，求N点坐标．如图，在平面直角坐标系中，已知矩形OABC的两个顶点A、B 的坐标分别A（32-，0）、B（32-，2），∠CAO=30°．（1）求对角线AC所在的直线的函数表达式；（2）把矩形OABC以AC所在的直线为对称轴翻折，点O落在平面上的点D处，求点D的坐标；（3）在平面内是否存在点P，使得以A、O、D、P为顶点的四边形为平行四边形？若存在，求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．如图1，在平面直角坐标系中，直线l1：y＝x+1与y轴交于点A，过B（6，1）的直线l2与直线l1交于点C（m，﹣5）．（1）求直线l2的解析式；（2）若点D是第一象限位于直线l2上的一动点，过点D作DH∥y轴交l1于点H．当DH＝8时，试在x轴上找一点E，在直线l1上找一点F，使得△DEF的周长最小，求出周长的最小值；（3）如图2，将直线l2绕点A逆时针旋转90°得到直线l3，点P是直线l3上一点，到y轴的距离为2且位于第一象限．直线l2与x轴交于点M，与y轴交于点N，将△OMN沿射线NM方向平移2个单位，平移后的△OMN记为△O'M'N'．在平面内是否存在一点Q，使得以点M′，C，P，Q顶点的四边形是平行四边形，若存在，请直接写出点Q的坐标；若不存在，请说明理由．如图1，在平面直角坐标系xOy中，直线l2：y＝﹣x+与x轴交于点B，与直线l1：y＝x+b交于点C，C 点到x轴的距离CD为2，直线l1交x轴于点A．（1）求直线l1的函数表达式；（2）如图2，y轴上的两个动点E、F（E点在F点上方）满足线段EF的长为，连接CE、AF，当线段CE+EF+AF 有最小值时，求出此时点F的坐标以及CE+EF+AF的最小值；（3）如图3，将△ACB绕点B逆时针方向旋转60°，得到△BGH，使点A与点H对应，点C与点G对应，将△BGH沿着直线BC平移，平移后的三角形为△B′G′H′，点M为直线AC上的动点，是否存在分别以C、O、M、G′为顶点的平行四边形，若存在，请求出M的坐标；若不存在，说明理．。
坐标系中四边形存在性问题-解析版
坐标系中四边形存在性问题5题解析版一、解答题1．如图，平面直角坐标系中，四边形ABCD是平行四边形，A（﹣3，0），B（3，0），C（0，4），连接OD，点E是线段OD的中点．（1）求点E和点D的坐标；（2）平面内是否存在一点N，使以C、D、E、N为顶点的四边形是平行四边形？若存在请求出点N的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】（1）D（-6,4），E（-3,2）；（2）点N的坐标为(3,2)或(-9,2)或(-3,6)【分析】（1）根据平行四边形的性质即可得到点D的坐标，过点E作EF⊥OC于F，EH⊥C D与H，则四边形EFCH是矩形，利用矩形的性质求出点E的坐标；（2）根据平行四边形对角顶点的横、纵坐标的和分别为零求解即可．【详解】解：（1）∵A（﹣3，0），B（3，0），C（0，4），∴OA=OB=3，OC=4，CD⊥OC，∵四边形ABCD是平行四边形，∴CD=AB=6，CD∥AB，∴点D的坐标为（-6,4）；过点E作EF⊥OC于F，EH⊥C D与H，则四边形EFCH是矩形，∵点E是线段OD的中点，∴CE=OE=DE，∴CH=DH=3，CF=OF=2，∴点E的坐标为（-3,2）；（2）存在点N ，使以C 、D 、E 、N 为顶点的四边形是平行四边形∵C （0，4），D （-6,4），E （-3,2），∴当点N 与点D 为对角顶点时，N (3,2)；当点N 与点C 为对角顶点时，N (-9,2)；当点N 与点E 为对角顶点时，N (-3,6)；∴点N 的坐标为(3,2)或(-9,2)或(-3,6)．【点睛】此题考查了平行四边形的性质及判定，矩形的判定定理及性质定理，熟记各定理是解题的关键．2．如图，在平面直角坐标系xOy ，四边形OBCD 是正方形，()0,4D ，点E 是OB 延长线上的一点，M 是线段OB 上一动点（不包括O 、B ），作MN DM ⊥，交CBE ∠的平分线于点N ．(1)直接写出C 点的坐标；(2)求证：MD MN =；(3)如图2，若()3,0M ，在OD 上找一点P ，使四边形MNCP 是平行四边形，求点N 的坐标．【答案】(1)()4,4C (2)见解析(3)点N 的坐标为()7,3【分析】（1）由正方形的性质结合点D 的坐标可得出CD y ⊥轴，CB x ⊥轴，4CD CB OD ===，进而可得出点C 的坐标；（2）在OD 上截取OH OM =，连接HM ，则DH MB =，由OH OM =可得出45OHM ∠=︒，进而可得出135DHM ∠=︒，由角平分线的定义及邻补角互补可求出135MBN ∠=︒，进而可得出DHM MBN ∠=∠，利用同角的余角相等可得出MDH NMB ∠=∠，可证出()ASA DHM MBN ≌，再利用全等三角形的性质可证MD MN =；（3）作NF x ⊥轴，垂足为点F ，易证()AAS DMO MNF ≌，利用全等三角形的性质可得出MF ，NF 的长度，进而可得出点N 的坐标．【详解】（1）解： 四边形OBCD 是正方形，()0,4D ，∴CD y ⊥轴，CB x ⊥轴，4CD CB OD ===，∴()4,4C ．（2）证明：如图，在OD 上截取OH OM =，连接HM ，OBCD 是正方形，∴OD OB =，OH OM =，90HOM ∠=︒，∴OD OH OB OM -=-即DH MB =，45OHM ∠=︒，∴180135DHM OHM ∠=︒-∠=︒，BN 平分CBE ∠，18090CBE OBC ∠=︒-∠=︒，45NBE ∴∠=︒，180135MBN NBE DHM ∴∠=︒-∠=︒=∠，MN DM ⊥ ，90DMO NMB ∴∠+∠=︒，又90DMO MDH ∠+∠=︒ ，MDH NMB ∴∠=∠，在DHM △和MBN △中，MDH NMB DH MBDHM MBN ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩，∴()ASA DHM MBN ≌，∴MD MN =．（3）解：作NF x ⊥轴，垂足为点F ，90MFN =∴∠︒，90FMN MNF ∴∠+∠=︒，MN DM ⊥，90DMO FMN ∴∠+∠=︒，DMO MNF ∴∠=∠，由（2）可知DM MN =，在DMO 和MNF 中，90DOM MFN DMO MNFDM MN ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩，()AAS DMO MNF ∴ ≌，()0,4D ，()3,0M ，∴4MF OD ==，3NF OM ==，437OF ∴=+=，∴点N 的坐标为()7,3．【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、角平分线、余角及补角，正确作出辅助线，构造全等三角形是解题的关键．3．综合与探究如图，平行四边形ABCD 在平面直角坐标系中，点B 在x 轴负半轴上，点D 在第一象限，A ，C 两点的坐标分别为（0，4），（3，0），边AD 的长为6．。
平面直角坐标系下平行四边形存在性问题
平面直角坐标系下平行四边形存在性问题1、如图，将矩形OABC放置在平面直角坐标系中，OA=8，OC=12，直线与x轴交于点D，与y轴交于点E，把矩形沿直线DE翻折，点O恰好落在AB边上的点F处，M是直线DE上的一个动点，直线DF上是否存在点N，使以点C，D，M，N为顶点的四边形是平行四边形求符合题意的点N的坐标。
2、如图，在平面直角坐标系中，直线与交于点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，求符合题意的点E的坐标。
3、如图，直线与x轴、y轴分别交于A，B两点，直线BC与x轴交于点C，且∠ABC=60°，若点D在直线AB上运动，点E在直线BC上运动，且以O，B，D，E为顶点的四边形是平行四边形，求符合题意的点D的坐标。
4、如图，在平面直角坐标系中，矩形OABC的对角线AC=12，∠ACO=30°，把矩形沿直线DE翻折，使点C落在点A处，DE与AC相交于点F，若点M是直线DE上一动点，点N是直线AC上一动点，且以O，F，M，N为顶点的四边形是平行四边形，求符合题意的点N的坐标。
5、如图，直线分别交x轴、y轴于A，B两点，线段AB的垂直平分线交x轴于点C，交AB于点D．若在平面内存在点E，使得以点A，C，D，E为顶点的四边形是平行四边形，求符合题意的点E的坐标。
6、如图，在平面直角坐标系中，直线y=-x+4与x轴、y轴分别交于A，B两点，点P是直线AB上一动点，则在坐标平面内是否存在点Q，使得以O，A，P，Q为顶点的四边形是菱形（1）处理这样的问题，我们一般是转化为等腰三角形的存在性问题，那么此题我们转化为哪个等腰三角形的存在性问题( )；符合题意的点P有( )个；符合题意的点Q的坐标为( )。
7、如图，在平面直角坐标系中，直线与x轴、y轴分别交于A，B两点，点P是y轴上一动点，则在坐标平面内是否存在点Q，使得以A，B，P，Q为顶点的四边形是菱形（1）处理这样的问题，我们一般是转化为等腰三角形的存在性问题，那么此题我们转化为哪个等腰三角形的存在性问题( )A.△ABQ B.△ABP C.△APQ D.△BPQ符合题意的点P有( )个；符合题意的点Q的坐标为( )。
沪教版(上海)数学八年级第二学期-22.3 平面直角坐标系中平行四边形的存在性问题 教案
平面直角坐标系中平行四边形的存在性问题一、教材分析平行四边形作为特殊的四边形,它不仅在八年级的“出镜率”很高，也一直是中考试题的主角，尤其是在综合了函数知识后动态研究它的存在性问题，对学生分析问题和解决问题的要求较高.通常借助于函数图像探究满足某些条件的平行四边形是否存在，主要考查平行四边形的判定和性质、函数解析式的确定和性质等基础知识,考查识图作图、运算求解、数学表达等能力,考查数形结合、分类讨论、函数与方程等数学思想方法.二、学情分析学生已经学习过平面直角坐标系、正比例函数、反比例函数、一次函数以及平行四边形和特殊的平行四边形的相关知识.他们对于以上内容的知识点掌握情况还是比较好的，绝大部分学生在解决单独一个内容的题目时还是不存在问题的.但是，当把知识点进行串联之后，学生面对此类综合应用题时，还是稍显难色.因此，我在设计本堂课的时，就想通过例题的讲解，引导学生积累解综合应用题的经验，从而提高学生解数学题目的能力.三、教学目标1．在掌握平行四边形的判定方法的基础上，能够根据题目的具体情况选择不同的判定方法，解决平面直角坐标系中的平行四边形存在性问题.2．经历例题探究过程，初步理解求解平面直角坐标系中平行四边形四边形存在性问题的一般思路.3．通过坐标系中平行四边形存在性问题的学习，再次感受分类讨论思想和数形结合思想在问题中的引用，进一步提高对较为复杂的数学问题的分析、解决能力.四、教学重点平面直角坐标系中平行四边形顶点的确立五、教学难点平面直角坐标系中的平行四边形存在性问题的分类六、教学过程1.例1如图，在平面直角坐标系中，A（3,0）、B（0，-3）、C（-1,0）,点M为平面直角坐标系上的一点，问：如果四边形ABCM为平行四边形，求点M的坐标.变式：如图，在平面直角坐标系中，A（3,0）、B（0，-3）、C（-1,0）,点M为平面直角坐标系上的一点，如果以A、B、C、M为顶点的四边形为平行四边形，求点M的坐标.2.例2已知y轴上一点A(0，2)，点P为第一象限内一点，过点P作PB⊥x轴，垂足为B．若△PAB是等边三角形（1）求点P的坐标；(2)在(1)的条件下，点M在直线．．AP上．在平面内是否存在点N，使以O、A、M、N为顶点的四边形为菱形?若存在，直接写出所有．．满足条件的点N的坐标；若不存在，请说明理由3.总结求解平面直角坐标系中四边形存在性问题的几种常见方法以及分类讨论的思想.4.补充内容（有时间就讲）回到例1，利用平行四边形对角线互相平分这个性质，介绍中点坐标计算公式.七、作业布置1.已知一次函数113y x=+的图像与x轴、y轴分别相交于点A、B．点C的坐标为(2,0).（1）点D为平面内一点，若四边形ABCD是平行四边形，求满足条件的D点坐标．（2）点D为平面内一点，若以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形，求所有满足条件的D点坐标．2.如图，在直角坐标平面内，函数（x＞0，m是不为0的常数）的图像经过A（1,4）、B（a，b），其中a＞1，过点A作x轴的垂线，垂足为C，过点B作y轴的垂线，垂足为D，联结AD,DC,CB.（1）若△ABC的面积为4，求点B的坐标；（2）当A、B、C、D四点构成平行四边形时，求点B的坐标.备用图3.如图，平行四边形ABCD在平面直角坐标系中，AD=6，若OA、OB的长是关于x的一元二次方程x²-7x+12=0的两个根，且OA＞OB.（1）若E是x轴的点，且S△AOE=，求经过D、E两点的直线的解析式；（2）若点M在平面直角坐标系内，则在直线AB上是否存在点F，使以A、C、F、M为顶点的四边形为菱形？若存在，请直接写出F点的坐标；若不存在，请说明理由.备用图。
中考数学复习指导：直角坐标系中平行四边形存在性问题
直角坐标系中平行四边形存在性问题解决平面直角坐标系中平行四边形的存在性问题，既要考虑多种平移情况，又要进行画图分析，对于学生难以掌握.笔者通过探究，发现有更简洁的方法，供大家参考. 预备知识1 若在平面直角坐标系中，12(,0),(,0)A x B x ，则AB 的中点为12(,0)2x x +. 预备知识2 若在平面直角坐标系中，1122(,),(,)A x y B x y ，则AB 的中点为1212(,)22x x y y ++. 由此可知，若ABCD 是平行四边形，则AC 与BD 的中点为同一点，所以，若在平面直角坐标系中，ABCD 是平行四边形，且1122(,),(,)A x y B x y ，3344(,),(,)C x y D x y ,则有132422x x x x ++= ∴ 1324x x x x +=+ 132422y y y y ++= 1324y y y y +=+. 由此可得结论:平行四边形每条对角线的两个顶点的横坐标之和与纵坐标之和分别相等.根据这个结论就可简洁地解决平面直角坐标系中平行四边形存在性问题.例1 已知平面直角坐标系内三点(2,1),(3,1),(2,2)A B C −−，在平面内求一点D ,使A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形，写出点D 的坐标.解 设(,)D x y ，分三种情况:(1)若AB 为对角线，则根据平行四边形每条对角线的两个顶点的横(纵)坐标之和分别相等，可得 232x +=−+ , 解得 7x = ,1(1)2y +−=+ , 2y =− .(7,2)D ∴−(2)若AC 为对角线，则有 223x −=− , 解得 3x =−, 121y +=−+, 4y =. (3,4)D ∴−.(3)若AD 为对角线，则有 232x +=− , 解得 1x =−,112y +=−+ , 0y =.(1,0)D ∴−综上所述，满足条件的点D 有三个，坐标分别为: 1(7,2)D −,2(3,4)D −,3(1,0)D −. 方法归纳 若在平面直角坐标系中，已知一个四边形为平行四边形，则只要把四个顶点的坐标写出来(可以有两个未知数)，再根据“平行四边形每条对角线的两个顶点的横(纵)坐标之和分别相等”，可以列出两个等式，组成方程组，从而把问题转化为解方程组，不需要画图分析，也不需要分动点的个数讨论例2 如图1，在坐标系xoy 中，ABC ∆是等腰直角三角形，90BAC ∠=°，(1,0)A ，(0,2)B ，抛物线2122y x bx =+−过点C . (1)求抛物线的解析式;(2)平移该抛物线的对称轴所在直线l ,当移到何处时，恰好将ABC ∆的面积二等分; (3)点P 是抛物线上一动点，问是否存在点P ，使四边形PACB 为平行四边形?若存在，求出P 点的坐标;若不存在，请说明理由.图1解 (1),(2)略;(3)由(1)可求得抛物线的解析式为: 211222y x x =−−，故可设211(,2)22P x x x −−. 因为(1,0)A ，(0,2)B ，(3,1)C ，且四边形PACB 为平行四边形，∴310x +=+ ,211210222x x −−+=+ . 解得2x =−,得(2,1)P −.故存在(2,1)P −，使四边形PACB 为平行四边形.例3 如图2，矩形OABC 在平面直角坐标系xoy 中，点A 在x 轴的正半轴上，C 在y 轴的正半轴上，OA =4, OC =3.若抛物线的顶点在BC 边上，且抛物线经过O 、A 两点，直线AC 交抛物线于点D .(1)求抛物线的解析式; (2)求点D 的坐标;(3)若点M 在抛物线上，点N 在x 轴上，问是否存在以A 、D 、M 、N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在，求出N 点的坐标;若不存在，请说明理由.图2解 (1),(2)略;(3)由(1)知2334y x x =−+;由(2)知点D 的坐标9(1,)4. 设23(,3)4M m m m −+,(,0)N n . (4,0)A ∵,9(1,)4D ,所以当AD 为对角线时:41m n +=+, 解得 1m =, (舍去) 3m =，29300344m m +=−+. 4n =; 2n =.当AM 为对角线时: 41m n +=+ , 解得 1m =, (舍去) 3m =,23930044m m −++=+. 4n =; 6n =. 当AN 为对角线时: 41n m +=+ , 得 2m =舍去)2m =23900344m m +=−++. 1n =− n =−.所以，N 点的坐标为(2,0),或(6,0),或(1,0),或1,0)−. 例4 如图3，在平面直角坐标系xoy 中，抛物线2211()44y x m m m =−−+的顶点为A , 与y 轴的交点为B .连结AB ，作AC AB ⊥,AC 交y 轴于点C ,延长CA 到点D ，使AD AC =;连结BD ，作AE //x 轴，DE //y 轴，AE ,DE 交于E .图3(1)当2m =时，求点B 的坐标; (2)求ED 的长;(3)①设D 的坐标(,)x y ，求y 关于x 的函数解析式;②过点D 作AB 的平行线，与第(3)①题确定的函数图象的另一个交点为P ,当m 为何值时，以A 、B 、D 、P 为顶点的四边形是平行四边形? 解 (1),(2)略; (3)①略;②由已知，顶点A 的坐标为21(,)4m m m −+，与y 轴交点B 的坐标为(0,)B m .由(3)①知21(2,4)4D m m m −++, y ∴与x 的函数解析式为2114162y x x =−++,故可设211(,4)162P x x x −++.因为PD //AB ，所以以A 、B 、D 、P 为顶点的四边形是平行四边形有两种情况:1)AP 为对角线，则 02m x m +=+, 解得 0x =，（舍去） 8x =−， 2144m m m −+++, m=-8； m=0 . 2211144162m m x x =−+−++.2)AD 为对角线，则 20m m x +=+, 解得 0x =,（舍去） 24x =,2114162x x m −+++, m=8; .m=0 2211444m m m m =−++−+.所以当8m =或一8时，以A 、B 、D 、P 为顶点的四边形是平行四边形.。
人教版八年级下册数学培优专题——平面直角坐标系中的平行四边形存在性问题
平面直角坐标系中平行四边形的存在性问题一、知识必备1.平行于坐标轴的两点距离公式如图，平面直角坐标系中，已知点A、B、C、D，其中AB平行x轴，CD平行y轴，则AB=____________________CD=____________________例如已知点M (-2，1)，N (-2，-3)，则线段MN的长是________.2.中点坐标公式平面直角坐标系中，点A坐标为(x1，y1)，点B坐标为(x2，y2)，则线段AB的中点P的坐标为____________例如如图，已知点A (-2，1)，B (4，3)，则线段AB的中点P的坐标是________.二、方法提炼如图，在□ABCD中，A、B、C、D四顶点坐标有什么关系？三、例题讲解例1 如图，已知A(0，0)，B(4，0)，C(2，2).求□ABCD第四个顶点D的坐标.并求出□ABCD的周长和面积.例2 如图，平面直角坐标中，已知中A (-1，0)，B (1，-2)，C (3，1)，点D是平面内一动点，若以四边形ABCD是平行四边形，则点D的坐标是____________.例2变式如图，平面直角坐标中，已知中A (-1，0)，B (1，-2)，C (3，1)，点D是平面内一动点，若以点A 、B 、C、D为顶点的四边形是平行四边形，则点D的坐标是________________.例3 如图，在平面直角坐标系中，点A(﹣4，0)，B(0，3)，点M为x轴上一动点，点N为平面内一动点．若以A，B，M，N为顶点的四边形是菱形，请求出所有符合条件的点N的坐标．四、打铁趁热练习1 如图，平行四边形ABCD在直角坐标系中，点B、点C都在x轴上，其中OA＝4，OB＝3，AD＝6，E是线段OD的中点．(1)求出C，D的坐标；(2)平面内是否存在一点N，使以A、D、E、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．练习2 如图，矩形ABCO中，点C在x轴上，点A在y轴上，点B的坐标是(-6，8)．矩形ABCO沿直线BD折叠，使得点A落在对角线OB上的点E处，折痕与OA、x轴分别交于点D、F．(1)求点D的坐标；(2)若点N是平面内任一点，在x轴上是否存在点M，使M、N、E、O为顶点的四边形是菱形？若存在，请直接写出满足条件的点M的坐标；若不存在，请说明理由．。
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A E B O C x D
巩固练习
如图，已知平面直角坐标系上的三点坐标 分别为A（2,4）、B（1,1）C（6,2）现存 在一点D，使这四个点构成的四边形是平 行四边形，则点D坐标为 .
y A C x
B O
知识应用 例1.已知：如图，A（-1,0），B（2,0）， 1 点P在y轴上，点Q在直线 y x 2 上， 2 若以点A、B、P、Q为顶点的四边形为平 行四边形。求Q点坐标
x A O C B
y
l
1 y=- x+2 2 x B
A
O
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，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求所有 满足条件点P的坐标。
y
A
O C
B
x
1、如图，二次函数 的图象经过△AOB的 三个顶点，其中A(-1，m)，B(n,n) ． （1）求A、B的坐标； （2）在坐标平面上找点C，使以A、O、B、C为顶点 的四边形是平行四边形． ①这样的点C有几个？ 2 2 1 ②能否将抛物线 y 3 x — 3 x 平移后经过A、C两点？若 能，求出平移后经过A、C两点的一条抛物线的解析 式；若不能，说明理由．
坐标系中平行四边形存 在性问题探究
西安爱知中学 霍高峰
课堂引入 如图，四边形ABCD为平行四边形，其中 A（2,4）、B（1,1）C（6,2）则点D坐标 为 . y
A C x D
B O
知识提升
如图，四边形ABCD为平行四边形，其中A （x1,y1）、B（x2,y2）、C（x3,y3）、D（x4,y4）, 对角线AC、BD相交于E。 （1）请利用A、C两点坐标表示E点坐标 （2）请利用B、D两点坐标表示E点坐标 （3）根据（1）、（2）的结果讨论平行四边形 两条对角线的端点坐标有何关系。 y
y
2 2 1 x — x 3 3
2 y x 2x 3 与x轴交A、B两点（A点 如图，抛物线
在B点左侧），直线AC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； （3）点G抛物线上的动点，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． y