北师大版八年级数学下册第6章 平行四边形的动点及存在性问题讲义(无答案)
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平行四边形动点及存在性问题综合复习
【学习要点】
一、非坐标系下的平行四边形的动点及存在性
二、坐标系下的平行四边形的动点及存在性
三、一次函数中的平行四边形的动点及存在性
①、单动点型②、双动点型
【知识概括】
一、平行四边形ABCD,这样的命名说明平行四边形的四个顶点A、B、C、D是按顺时针或逆时针的顺序排列的;而A、B、C、D形成平行四边形,可能是平行四边形ABCD,可能是平行四边形ABDC,也可能是平行四边形ADBC等,这时,A、B、C、D四个字母的顺序是不确定的。
二、确定平行四边形:对于A、B、C三点固定,若存在动点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、若存在动点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
三、压轴问题或存在性问题中常用的平行四边形的性质:①、对边平行且相等;②、对角线相互平分。
【方法思路分析】
非坐标系下,确定或证明平行四边形的存在性
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、动点问题,无论是单动点还是双动点,解决的策略是根据运动的速度大小及时间,算出运动走过的线段长度,并使用含时间t的代数式,再根据平行四边形的对边相等,对角线相互平分,建立相应的等量关系式,转化成含时间t的方程,解方程,就能确定相应的时间t的值。顺便指出,由于动点移动的过程,一般不会涉及角度,即使有角度,也是特殊角度问题。
在坐标系下,平行四边形的存在性。
一、平移法确定平行四边形
先由题目条件探索三点的坐标(若只有两个定点,可设第三个点为动点),再画出以三点为顶点的平行四边形,根据坐标平移的性质写出第四个顶点的坐标,最后根据题目的要求(动点在什么直线或函数解析式上),判定平行四边形的存在性。
二、关于中点坐标、直线解析式、两点之间的坐标表达等解析法的知识:
①、两点之间的距离公式:
若A ) ,(11y x ,B ) ,(22y x ,则2
12212)()(|AB |y y x x −+−=
特别地,若AB ∥x 轴,则||||12x x AB −=,若AB ∥y 轴,则||||12y y AB −= ②、一次函数中直线方程(解析式)求k 的方法:
若A ) ,(11y x ,B ) ,(22y x ,A 、B 不重合,并且在直线b kx y +=上, 则)(tan 212
212x x x x y y k ≠−−==θ(其中θ为直线的倾斜角,tan θ为正切值) ③、中点坐标公式:若A ) ,(11y x ,B ) ,(22y x ,则A 、B 的中点M )22(
2121y y x x ++, ④、设1l :111b x k y +=,2l :222b x k y +=
若两直线平行,则21k k =且21b b ≠,两直线重合:21k k =且21b b =
若两直线垂直,则121−=k k
三、代数法(解析法)确定平行四边形的存在性(主要确定四个顶点的坐标) 在ABCD 中,线段AC 、BD 为对角线,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D B C A x x x x +=+,D B C A y y y y +=+,简写:D B C A +=+(各点的横纵坐标之和)
变形:
⎩⎨⎧−=−−=−→⎩⎨⎧+=++=+C
D B A C D B A D B C A D B C A y y y y x x x x y y y y x x x x
A 、三定一动:
【示例】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。
【解析过程】按对角线相互平分,进行分类讨论:
设点D 的坐标为) ,(n m ,又)3 ,1(A ,)4 ,6(B ,)6 ,4(C ,
①、当AB 、CD 为对角线时,则D C B A x x x x +=+,D C B A y y y y +=+,得到: ⎩⎨⎧+=++=+n m 643461,解得⎩
⎨⎧==13n m ,此时,点D 的坐标为)1 ,3( ②、当AC 、BD 为对角线时,⎩⎨⎧+=++=+n m 463641,解得⎩⎨⎧=−=5
1n m ,点D 的坐标为)5 ,1(−;
③、当BC 、AD 为对角线时,⎩⎨
⎧+=++=+n m 364146,解得⎩⎨⎧==79n m ,点D 的坐标为)7 ,9(;
综上所述,D 的坐标为)1 ,3(、)5 ,1(−、)7 ,9(
B 、两定两动:(设A 、B 为定点;
C 、
D 为动点)
分两种情况,①、两个定点形成的线段AB 为平行四边形的边;②、两个定点的线段AB 为平行四边形的对角线。
【示例】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。
【解析过程】依旧按对角线相互平分,进行分类讨论:
设C 点的坐标为)0 (,
a ,D 点坐标为) 0(
b , ∵ )1 ,1(A 、)2 ,3(B ,
∴ ①、当AB 、CD 为对角线时,
⎩⎨⎧+=++=+b a 021031,解得⎩
⎨⎧==34b a ,点C 的坐标为)0 ,4(,点D 的坐标为)3 ,0(; ②、当AC 、BD 为对角线时,
⎩⎨⎧+=++=+b a 201031,解得⎩⎨⎧−==1
2b a ,点C 的坐标为)0 ,2(,点D 的坐标为)1 ,0(−; ③、当AD 、BC 为对角线时,
⎩⎨⎧+=++=+021301b a ,解得⎩⎨⎧=−=1
2b a ,点C 的坐标为)0 ,2(−,点D 的坐标为)1 ,0(; 综上所述,所求的D C 、的坐标为)0 ,4(、)3 ,0(或)0 ,2(、)1 ,0(−或)0 ,2(−,)1 ,0(。