高中数学 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2019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.引例12-2x+3与x轴交于A如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x、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.2引例2-x3与+2x+x=,如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y为顶点的四边形是平、BM、A在这条抛物线上,点P在y轴上,如果以点P、轴交于A、B两点,点M M的坐标.行四边形,求点1Ax轴的一个交点为x平移后得到的抛物线,其对称轴为x=1,与,(2017?泰安)如图,是将抛物线y=﹣2.,与y轴的交点为C1(﹣,0),另一个交点为B 的坐标;NC,求点N2)求抛物线的函数表达式;()若点N为抛物线上一点,且BC⊥(1为平行四边形,OAPQQ是抛物线上一点,点是一次函数y=x+的图象上一点,若四边形(3)点P 的坐标;若不存在,说明理由.Q是否存在?若存在,分别求出点P、Q这样的点P、1平行四边形的存在性问题.2.(2017?菏泽)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+bx+1交y轴于点A,交x轴正半轴于点B(4,2)求抛物线的表达式;(1轴,垂足为C.,过点D作DC⊥x30),与过A点的直线相交于另一点D(,),连N于M,交抛物线于点作PN⊥x轴,交直线AD2()点P在线段OC上(不与点O、C重合),过P 面积的最大值;CM,求△PCM 接为顶点的四边形ND、,使以点M、C、P3)若是x轴正半轴上的一动点,设OP的长为t,是否存在t(的值;若不存在,请说明理由.是平行四边形?若存在,求出t.3cbx++﹣抛物线CByx2x+与轴、轴分别交于点已知直线(2018?徐汇区二模)如图,y=﹣、,y= 轴交于另一个点A.xB 过点、C,且与)求该抛物线的表达式;(1是平行四边形OMNCNylMBCM2()点是线段上一点,过点作直线∥轴交该抛物线于点,当四边形时,求它的面积;的坐标.,求点CAO∠是该抛物线上的一点,且满足∠D,设点)联结3(ACDBA=D2平行四边形的存在性问题..4轴yB,与与x轴交于点A、+(2018?杨浦区二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣xbx+c2 AC上方的一个动点.C,点P为抛物线上位于直线,直线交于点Cy=x+4经过点A、1)求抛物线的表达式;(的正切值;时,求∠PACCP1),当∥AO)如图((2 P的坐标.AP、AO为邻边的平行四边形第四个顶点恰好也在抛物线上时,求出此时点3()∠当以3平行四边形的存在性问题.5.(2018?河南)如图,抛物线y=ax+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C.直线y=x﹣5经过点B,C.2(1)求抛物线的解析式;(2)过点A的直线交直线BC于点M.①当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;②连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍时,请直接写出点M的坐标.4平行四边形的存在性问题.6.(2018?浦东新区二模)已知平而直角坐标系xOy(如图),二次函数y=ax+bx+4的图象经过A(﹣2,20)、B(4,0)两点,与y轴交于点C点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)如果点E在线段OC上,且∠CBE=∠ACO,求点E的坐标;(3)点M在y轴上,且位于点C上方,点N在直线BC上,点P为上述二次函数图象的对称轴上的点,如果以C、M、N、P为顶点的四边形是菱形,求点M的坐标.5平行四边形的存在性问题.2+bx+c与x轴相交于A,C2017?成都)如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线:y=ax7.(C轴的正半轴上一点,将抛物线)是x(m,0(D0,4),AB=4,设点FB两点,顶点为C′.F 旋转180°,得到新的抛物线绕点轴的右侧有两个不同的公在y C′与抛物线C2)求抛物线C的函数表达式;()若抛物线(1上一点,它到两坐标轴的C,2P是第一象限内抛物线共点,求m 的取值范围.(3)如图上的动点,试探究C′上的动点,N是P′,设M是C C′距离相等,点P 在抛物线上的对应点的值;若不能,请说明理由.能否成为正方形?若能,求出m四边形PMP′N6平行四边形的存在性问题.答案12平移后得到的抛物线,其对称轴为xy=﹣,(2017?泰安)如图,是将抛物线x=1,与x轴的一个交点为A(﹣1,0),另一个交点为B,与y轴的交点为C.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点N为抛物线上一点,且BC⊥NC,求点N的的图象上一点,若x+是抛物线上一点,点Q是一次函数y=坐标;(3)点P、P、Q是否存在?若存在,分别求出点为平行四边形,四边形OAPQ这样的点P 的坐标;若不存在,说明理由.Q优网版权所有)已知抛物线的对称轴,因而可以设出顶点式,利用待定系数法求1【分析】(函数解析式;⊥作NH的坐标,易证△)首先求得B和COBC是等腰直角三角形,过点N(22即可列方程求,根据aCH=NH+2a+3)y轴,垂足是H,设点N纵坐标是(a,﹣,﹣tPQ∥OA,设P(,且解;(3)四边形OAPQ是平行四边形,则PQ=OA=12,即可求解.y=x+t,代入+2t+3)2+k)【解答】解:(1)设抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1.2 k=4)0=﹣(﹣1﹣1,+k,解得,把(﹣10)代入得22 y=﹣x;+2x+3则抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)+4,即2 OC=3.3),,﹣x中令+2x+3x=0,则y=3,即C的坐标是(0y=(2)在是等腰直角三角形.∴∠OC=OB,则△OBC,∴B∵的坐标是(3,0),∴OB=3 OCB=45°,H.过点N作NH⊥y轴,垂足是+CH=3+CH=3+NH,,∴,∴∠∵∠NCB=90°NCH=45°,∴NH=CHHO=OC22 a=1a=0,解得(舍去)或,32a﹣+.∴32a,﹣坐标是(设点Naa++)a3=a++ 1N∴的坐标是(,;)47平行四边形的存在性问题.(3)∵四边形OAPQ是平行四边形,则PQ=OA=1,且PQ∥OA,22,)+1+2t+3=(t+设P(t,﹣t3+2t+),代入y=x+,则﹣t22.+2t+3的值为3整理,得2t或﹣t=0,解得t=0或.∴﹣t.,,3)(1,3)或(,)、(,)P∴、Q的坐标是(0,,3)或(,0,3)(1P)、(,).综上所述,、Q的坐标是(本题考查了待定系数法求二次函数解析式,以及等腰三角形、平行四【点评】OBC是等腰直角三角形是解题的关键.边形的性质,注意到△22,A+1交y轴于点.(2017?菏泽)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+bx,过点3,)0交x轴正半轴于点B(4,),与过A点的直线相交于另一点D(上(不)点轴,垂足为D作DC⊥xC.(1)求抛物线的表达式;(2P在线段OC,连接、NAD于M,交抛物线于点轴,交直线C重合),过P作PN⊥x与点O ,求△CMPCM面积的最大值;、,使以点的长为轴正半轴上的一动点,设OPt,是否存在tM是(3)若Px的值;若不存在,请D、Nt为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出、C 说明理由.菁优网版权所有:二次函数综合题.【考点】HF2即可得出抛物线的1)代入3,点D(,y=ax+bx+),()把(【分析】1B40 解析式;PCM坐标,再根据三角形的面积公式求出△、的代数式表示)先用含(2tPM 面积的最大值;PCM的函数关系式,然后运用配方法可求出△的面积与t的二元一为平行四边形,则有)若四边形3(DCMNt,故可得出关于MN=DC8平行四边形的存在性问题.次方程,解方程即可得到结论.2 1中得,y=ax,+bx+0),点D(3,),代入把点【解答】解:(1)B(4,2+;x+解得:,∴抛物线的表达式为y=﹣x1 ,y=kx+b(2)设直线AD的解析式为,),D(3,),∴,∴A∵(0,1,+1∴直线AD的解析式为y=xt+1,PM=,0)∴M(t,t+1),∴设P(t,PC=3﹣,t∵CD⊥x轴,∴∴S=PC?PM=(3﹣t)(t),+1PCM△22+(t﹣)S,∴=﹣tt++=﹣PCM△PCM面积的最大值是;∴△OP=t(3)∵,∴点M,N的横坐标为,t2 1),,﹣,t,+1)N(ttt++M设(t22∴|MN|CD=,﹣11t+﹣t﹣|=|tt+|,﹣=|t+,如果以点如图1M、CN为顶点的四边形是平行四边形,、D、22,﹣9t+10=0t=,即﹣∴MN=CDt+,整理得:3t2 tt=∴方程﹣,39 t+无实数根,∴不存在,﹣∵△= NDCM2如图,如果以点、、、为顶点的四边形是平行四边形,2t=∴,(负值舍去),,﹣tMN=CD∴,即t=DC、M t=∴当时,以点、为顶点的四边形是平行四边形.N、9平行四边形的存在性问题.本题考查的是二次函数的性质、待定系数法求函数解析式、平行四边【点评】形的判定,正确求出二次函数的解析式、利用配方法把一般式化为顶点式、求出函数的最值是解题的关键,注意菱形的判定定理的灵活运用.3、Bx轴、y轴分别交于点2.(2018?徐汇区二模)如图,已知直线y=﹣x+与.Ax轴交于另一个点,且与C,抛物线y=﹣+bx+c过点B、C)求该抛物线的表达式;1(,当四轴交该抛物线于点N上一点,过点是线段BC M作直线l∥y(2)点M是平行四边形时,求它的面积;边形OMNC的DD是该抛物线上的一点,且满足∠DBA=∠CAO,求点AC(3)联结,设点坐标.的坐标,然后利用待定系数法求二次1C)根据直线解析式求出点B、【分析】(函数解析式列式求解即可;(﹣MN=2,﹣+),则(2m2()设M(,﹣m+),则Nm2的横坐标,+2)列方程可得MN=OC=2M,根据=﹣m+2mm2+)﹣(﹣根据平行四边形的面积公式可得结论;)分两种情况:3(的解析式AC xD①当在轴的下方:根据∥相等可设直线BD k,直线解析式BD 01 平行四边形的存在性问题.为:y=2x+b,把B(4,0)代入得直线BD的解析式为:y=2x﹣8,联立方程可得D的坐标;②当D在x轴的上方,根据对称可得M的坐标,利用待定系数法求直线BM的解析式,与二次函数的交点,联立方程可得D的坐标.【解答】解:(1)当x=0时,y=2,∴C(0,2),,),0x=4,∴B(4当y=0时,﹣x+2=0,,中得:+bx+cB(4,0)代入抛物线y=﹣(把C0,2)和;,∴该抛物线的表达式:解得:,,∴OC=2()如图1,∵C0,2)(2,N(m,﹣+2)2设M(m,﹣m+),则2,2m+2+)﹣(﹣m+2)=﹣m MN=∴(﹣,是平行四边形时,MN=OC∥∵MNy轴,当四边形OMNC2;=m+2m=2,解得:m=2,∴S=OC×2=2×即﹣m2=4?OCMN12)分两种情况:(3,0),∴A(﹣1,1x当y=0时,﹣x+2=0,解得:=4,x=﹣21,2易得直线AC 的解析式为:y=2x+,by=2x+的解析式为:2①当D在x轴的下方时,如图,AC∥BD,∴设直线BD ,的解析式为:+0)代入得:0=2×4b,b=﹣8,∴直线BDy=2x﹣8(把B4,;5D(﹣,﹣18)(舍),=+﹣则2x8=﹣x2,解得:x﹣5x=4,∴21(图BE于3在②当Dx轴的上方时,如图,作抛物线的对称轴交直线BDM,将,2中的点)于ND,=x=对称轴是:﹣,与∴DABABE=CAO=∵∠∠∠,MN8﹣y=2xBE直线轴对称,关于x的解析式:11 平行四边形的存在性问题.,),M(,5时,y=﹣5,∴N(,﹣5)当x=,8y=﹣2x+直线BM的解析式为:,2),∴x=4(舍)D(3,x2x﹣+8=﹣x+2,解得:=3,21.))或(5,﹣183,2综上所述,点D的坐标为:(﹣本题是对二次函数的综合考查,主要有直线与坐标轴的交点的求解,【点评】待定系数法求二次函数和一次函数解析式,两直线平行的关系,对称性等知)题有难度,采用分类讨论的思想解决问题.识,(342与2018?杨浦区二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=bx+c﹣x+(.为抛物P、经过点4AC,点+,直线轴交于点,与、轴交于点xAByC y=x上方的一个动点.线上位于直线AC)求抛物线的表达式;(1的正切值;,当12()如图()CP时,求∠AO∥PAC为邻边的平行四边形第四个顶点恰好也在抛物线上时,求AO AP3()∠当以、的坐标.P出此时点21 平行四边形的存在性问题.,然后根据待定),044),A(﹣【分析】(1)利用一次函数解析式确定C(0,系数法求抛物线解析式;,作),41,再利用对称性得到P(﹣2(2)先确定抛物线的对称轴为直线x=﹣,为等腰直角三角形得到AC=4,证明△OAC和△PCHPH⊥AC于H,如图1,然后根据正切的定义求解;AH=3PH=CH=,则,利用平行四为邻边的平行四边形第四个顶点为点Q,如图2(3)以AP、AO2,﹣4+4),则Q(tt边形的性质得PQ∥OA,PQ=OA=4,设P(t,﹣+﹣t222﹣4)+4﹣x+得﹣(t+4)4=﹣(t点坐标代入t﹣t+4),然后Qy=﹣x+2点坐标.t 的方程即可得到tP﹣t+4,再解关于,4)1()当x=0时,y=x+4=4,则C(0,【解答】解:,)4=0,解得x=﹣4,则A(﹣4,0当y=0时,x+2,bx+c得)代入0把A(﹣4,),C(0,4y=﹣x,解得+2;﹣4xy=﹣x+∴抛物线解析式为,﹣=﹣1x=(2)抛物线的对称轴为直线,,PC=2)(﹣1对称,∴P2,4﹣与点∥而PCOA,∴点PC关于直线x=,1PH⊥AC于H,如图作,,AC=4OAC=45°OA=OC=4∵,∴△OAC为等腰直角三角形,∴∠为等腰直角三角形,∵PCHOAC=45°PCA=OA,∴∠∠,∴△PC∥,=3﹣CH=4AH=AC2=PH=CH=∴×,∴﹣;=PAH=∠中,PAH△=在Rttan,即∠的正切值为PAC31 平行四边形的存在性问题.(3)以AP、AO为邻边的平行四边形第四个顶点为点Q,如图2,∵四边形APQO为平行四边形,∴PQ∥OA,PQ=OA=4,22,+44,﹣t)﹣tt﹣t+4),则Q(t+t设P(,﹣2222t)﹣﹣(t+4)+4=+t+4,﹣t﹣t+4)代入y=﹣x﹣x+4得﹣(t4把(.﹣3,∴此时P点坐标为(﹣3,)+﹣t4,解得t=本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特【点评】征、二次函数的性质、等腰直角三角形的性质和平行四边形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质.52直C.交c+6x+交x轴于A,B两点,y轴于点河南).(2018?如图,抛物线y=ax.C ﹣线y=x5经过点B,)求抛物线的解析式;(1.(2)过点AM BC于点的直线交直线的平重合)C,作直线AM(不与点⊥①当AM BC时,过抛物线上一动点PB,为顶点的四边形是平行四边形,M,行线交直线BC于点Q若以点A,,P,Q的横坐标;求点P倍时,请直接写出点的的夹角等于∠与直线,当直线②连接ACAM BC ACB2的坐标.M41 平行四边形的存在性问题.,然后利用待定0)B(5,)1)利用一次函数解析式确定C(0,﹣5,【分析】(系数法求抛物线解析式;2为等腰直角三角形,再判断△OCB1,0)+6x﹣5=0得A((2)①先解方程﹣x,接着AM=2,则△AMB为等腰直角三角形,所以∠得到∠OBC=OCB=45°BC⊥x轴交直线,PQ⊥BC,作PD根据平行四边形的性质得到PQ=AM=22,m)+6m﹣5,﹣PQ=4,设P于D,如图1,利用∠PDQ=45°得到PD=(m2m ﹣(+6m﹣55m﹣),讨论:当P点在直线BC上方时,PD=﹣m则D(m,2,然后分别6m﹣5)P点在直线BC下方时,PD=m﹣5﹣(﹣m+﹣5)=4;当点的横坐标;解方程即可得到P,于EAC作AC的垂直平分线交BC于M,交,②作AN⊥BC于NNH⊥x轴于H,1,再∠ACB如图2,利用等腰三角形的性质和三角形外角性质得到∠AMB=21,)3确定N(,﹣2,利用两直线垂直的问题可设)E点坐标为(,﹣y=5xAC的解析式为﹣5,EM得到直线)代入求出bb,把E(,﹣+的解析式为直线EMy=﹣x11点的坐标;作直线M,则解方程组y=的解析式为﹣x﹣得1∠BC上作点MAMC=,利用对称性得到∠MN关于点的对称点,如图2221,然后求(,设∠B=2AMACBM3=,根据中点坐标公式得到5﹣xx,)21 51 平行四边形的存在性问题.出x即可得到M的坐标,从而得到满足条件的点M的坐标.2【解答】解:(1)当x=0时,y=x﹣5=﹣5,则C(0,﹣5),当y=0时,x﹣5=0,解得x=5,则B(5,0),2,c得)代入y=ax,解得+6x+B(5,0),C(0,﹣5把2;+6x﹣5∴抛物线解析式为y=﹣x2,(1),0﹣5=0得x=1,x=5,则A(2)①解方程﹣x+6x21,OCB=45°为等腰直角三角形,∴∠OBC=∠),C(0,﹣5),∴△OCB∵B(5,0,AMB AM⊥BC,∴△为等腰直角三角形,∴AM=AB=×4=2∵,PQ AM∥∵以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,,⊥BC∴PQ=AM=2,PQPD=,∴1D,如图,则∠PDQ=45°PQ=×2=4,作PD⊥x轴交直线BC于2,m﹣5)P(m,﹣m)+6m﹣5,则D(m,设上方时,当P点在直线BC22,m﹣﹣5)=m=4+5m=4,解得m=1,PD=﹣m﹣+6m5﹣(m21下方时,BC P当点在直线22,=,m﹣5m=4,解得m﹣(﹣PD=m﹣5m=m+6m﹣5)=21;或4或综上所述,P点的横坐标为,EM轴于于N,NH⊥xH,作AC的垂直平分线交BC于,交AC于⊥②作ANBC1,如图2,M A=M B=2AM∠ACB,∴∠C,∴∠ACM=∠CAM∵11111,)3,∴N(,﹣2AH=BH=NH=2∵△ANB为等腰直角三角形,∴,),的解析式为易得AC y=5x﹣5E点坐标为(,﹣,﹣y=x+b EM设直线的解析式为1,b=)代入得﹣(把E,﹣+﹣﹣,解得b=∴直线EM的解析式为y=,﹣x﹣1 61 平行四边形的存在性问题.;)得,则M(,﹣解方程组1∠AM C=∠AM B=2M作直线BC上作点关于N点的对称点M,如图2,则∠1221,ACB,,﹣),∴,∴x=M(,∵(设Mx,x﹣5)3=22.的坐标为(综上所述,点M))或(,﹣,﹣本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特【点评】征、二次函数的性质、等腰直角的判定与性质和平行四边形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.624y=ax如图),二次函数++bx(2018?.(浦东新区二模)已知平而直角坐标系xOy点.轴交于点Cy4)(﹣的图象经过A2,0、B(,0)两点,与)求这个二次函数的解析式;1(的坐标;(2)如果点E∠ACO,求点CBE=OC E在线段上,且∠为上述二次函上,点P BC NCyM3()点在轴上,且位于点上方,点在直线为顶点的四边形是菱形,求点数图象的对称轴上的点,如果以C、、、MNP的坐标.M71 平行四边形的存在性问题.)利用待定系数法即可得出结论;(1【分析】和再,得出,进而求出BC2()先确定出OA=2,OC=4.即可得出结论;,进而建立方程,.进而得出(3)①当MC为菱形MCNP的边时,先求出即可得出结论;的边时,不存在,MC②当为菱形MCPN互相垂直平分,进而得CM、NP③当MC为菱形MNCP的对角线时,先判断出,即可得出结论.,MQ=CQ=1.出NQ=QP=1MQ=QC,即可得出QN=CQ=12,4),02(1)∵抛物线y=axbx++4与x轴交于点A(﹣,0),B(【解答】解:,∴,解得,∴抛物线的解析式为.BC于点H⊥(2)如图1,过点E作EH,OA=2)△在RtACO中,∵A(﹣2,0,∴,,∴OC=4.,∴OC=OB=4COBRt△中,∵∠COB=90°,在,中,.∴在⊥∵EHBC,∴CH=EHRt△ACO.中,EBHRtACO∵∠CBE=∠,在△.BH=2k)>(设EH=kk0,则,,CH=k,∴.∴,∴,∴,∴81 平行四边形的存在性问题.(3)∵A(1,0),B(5,0),∴抛物线的对称轴为直线x=1,①当MC为菱形MCNP的边时,∴CM∥PN,∴∠PNC=∠NCO=45°.∵点P在二次函数的对称轴上,∴点P的横坐标为1,点N的横坐标为1..∴是菱形,∴MCNP,∴,∴,∵四边形的边时,不存在,MCPN②当MC为菱形的对角线时,MNCP③如图2,当MC为菱形,NP互相垂直平分,∴NQ=QP=1.MQ=QC CM设NP交CM于点Q,∴、.BC上,∠NCM=∠OCB=45°∵点N在直线,,∴MQ=CQ=1,∴CM=2Rt△CQN中,∴∠NCQ=∠CNQ=45°,∴QN=CQ=1在,),6+CM=4+2=6,∴M(0∴OM=OC.)或M(0,6∴综上所述此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,锐角三角函数,线【点评】段垂直平分线的判定和性质,特殊直角三角形的性质,用分类讨论的思想是解本题的关键.2,A:抛物线Cy=axx+bx+c与轴相交于xOy如图7.(2017?成都)1,在平面直角坐标系中,C轴的正半轴上一点,将抛物线,0)是x(,0B两点,顶点为D(,4)AB=4,设点Fm 的函数表达式;1,得到新的抛物线绕点F旋转180°C′.()求抛物线C 的取值范围.yC与抛物线在轴的右侧有两个不同的公共点,求mC′2()若抛物线在抛物线P23()如图,是第一象限内抛物线上一点,它到两坐标轴的距离相等,点CP 91 平行四边形的存在性问题.C′上的对应点P′,设M是C上的动点,N是C′上的动点,试探究四边形PMP′N能否成为正方形?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.:二次函数综合题.菁优网版权所有【考点】HF2,y=ax4+,A(﹣2,0)设抛物线的解析式为(【分析】(1)由题意抛物线的顶点D0,4),把A(2﹣,由此即可解决问题;,0)代入可得a=2)的解析式为y=(x﹣2m)由题意抛物线(2C′的顶点坐标为(2m,﹣4),设抛物线C′22与抛物线C′,由题意,抛物线﹣﹣4,由,消去y得到x8=0﹣2mx+2m,解不等式组即可解在y轴的右侧有两个不同的公共点,则有C 决问题;.由题意易知轴于H 能成为正方形.作PMP′NPE⊥x轴于E,MH⊥x(3)情形1,四边形,PFM=90°PFM是等腰直角三角形时,四边形PMP′N是正方形,推出PF=FM,∠,P(22),当△,理由待定系+22),m﹣﹣易证△PFE≌△FMH,可得PE=FH=2,EF=HM=2m,可得M(m,)2﹣m(2数法即可解决问题;情形,如图,四边形PMP′N是正方形,同法可得Mm﹣2,利用待定系数法即可解决问题.,设抛物线的解析式为A0,4),(﹣2)0,)由题意抛物线的顶点【解答】解:(1D(2+y=ax4,2)由题意(4的函数表达式为Cy=﹣x+.2,∴抛物线a=02A把(﹣,)代入可得﹣2的解析式为,设抛物线42mC′抛物线的顶点坐标为(,﹣)C′y=,4)2m﹣(x﹣02 平行四边形的存在性问题.22,﹣x8=0﹣2mx+2m由,消去y得到轴的右侧有两个不同的公共点,C在y由题意,抛物线C′与抛物线,2<m<2,解得则有<m<2.∴满足条件的m的取值范围为2 3)结论:四边形PMP′N能成为正方形.(.轴于H轴于PE⊥xE,MH⊥x理由:1情形1,如图,作是正方形,22,),当△PFM是等腰直角三角形时,四边形PMP′N由题意易知P(,∴PF=FM,∠PFM=90°PE=FH=2,EF=HM=2﹣m,≌△易证△PFEFMH,可得,﹣2),∴M(m+2m2 4M∵点在y=﹣x上,+2(舍弃)3m=m﹣m2=﹣(+2)+4,解得﹣或﹣﹣3,∴PMP′N是正方形.3﹣m=∴时,四边形2mMPMP′N2情形,如图,四边形是正方形,同法可得(﹣,),m﹣2 12 平行四边形的存在性问题.22或0(舍弃),解得)(2中,﹣m=﹣m﹣2+4,m=64﹣代入m22mM把(﹣,﹣)y=x+ PMP′N是正方形.m=6∴时,四边形.或﹣m=PMP′N综上,四边形能成为正方形,3622 平行四边形的存在性问题.。
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.。
专题复习课1:平行四边形存在性问题引例:已知三点A、B、C(不在同一直线上),平面中是否存在一点使得这四点构成平行四边形?存在请画出图形,不存在,请说明理由。
B例1、在直角坐标系中,已知A(1,0)、B(-1,-2)、C(2,-2)三点坐标,若以A、B、C、练习1、己知△ABC三个坐标分别A(-2,3)、B(-6,0)、C(-1,0).(1)将△ABC绕坐标原点O逆时针旋转90°,请画出旋转后的图形;(2)请直接写出:以A、B、C为顶点的平行四边形的第四个顶点D坐标,并画出图形。
练习2、△ABC的顶点坐标分别为A(-3,0),B(-1,-2),C(-2,2).(1)请在图中画出△ABC绕O点顺时针旋转180°后的图形;(2)请直接写出以A、B、C为顶点的平行四边形的第四个顶点D的坐标,并画出图形。
例2、如图,在平面直角坐标系中,点A(1,0)、B(4,0),点C在y轴的正半轴上,且OB = 2 OC.(1)求直线BC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,请写出点M的坐标.课后练习:1. 如图,一次函数 y = 13 x + 43 图像经过两个点,其中A (─ 1,m ),B (n ,n ).(1)求点A 、B 的坐标;(2)坐标平面内是否存在点C ,使以A 、O 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由.2. 如图,点A (1,m )和点B (─ 3,23 )在反比例函数y = kx (k ≠ 0)的图像上,直线y = 2 x + b经过点A 且与x 轴交予点C.(1)求反比例函数的解析式及点A 、点C 的坐标;(2)在坐标平面内是否存在点D ,使O 、A 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形.①这样的点D 有几个,请直接写出点D 的坐标;②写出一条直线DC 的解析式.3. 如图,点A (m ,m +1),B (m +3,m -1)都在反比例函数xky的图象上. (1)求m ,k 的值; (2)如果M 为x 轴上一点,N 为y 轴上一点,以点A ,B ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,试求直线MN 的函数表达式. (第1题)(第2题)。
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.。
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 -。
二次函数专题复习—平行四边形存在性问题
《平行四边形存在性问题》教学设计
课题平行四边形存在性问题
解读理念面向全体学生,着眼于学生的中考,使学生会解决动点产生的平行四边形问题。
学情分析
学生对于平行四边形会按三种情况讨论,但这类问题涉及知识面多,很多学生求不出最后结果,这就需要教师进行必要的引导,帮助分析,寻找解决问题的策略。
教材分析内容标准
一、按情况分类
二、根据分类列方程组
三、根据点的坐标画图
教学目标
情感态度价值
观目标
培养学生观察、思考、归纳的良好思维习惯能力目标经历动点产生的平行四边形作图过程,
明确“动中求静”的解题策略。
知识目标理解和掌握动点产生的平行四边形问题
中所涉及的平行四边形的性质,二次函数性
质,方程等数学知识。
教学资源 1.北师大版九年级中考专题
2.课件
教学重点根据分类情况列方程
教学难点根据二次函数、中点坐标公式用所学知识求解。
方法解读教学方法启发式、探究式、参与式教学
教学准备1.把握教材,了解学生的知识基础和思维层次.
2.教师搜集相关资料,制作多媒体课件.。
专题02 平行四边形的存在性问题解题策略专题攻略解平行四边形的存在性问题一般分三步:第一步寻找分类标准,第二步画图,第三步计算.难点在于寻找分类标准,分类标准寻找的恰当,可以使解的个数不重复不遗漏,也可以使计算又好又快.如果已知三个定点,探寻平行四边形的第四个顶点,符合条件的有3个点:以已知三个定点为三角形的顶点,过每个点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个交点.如果已知两个定点,一般是把确定的一条线段按照边或对角线分为两种情况.根据平行四边形的对边平行且相等,灵活运用坐标平移,可以使得计算过程简便.根据平行四边形的中心对称的性质,灵活运用坐标对称,可以使得解题简便.例题解析例1.如图1-1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P,如果以点P、A、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标.图1-1例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例6.如图6-1,将抛物线c1:2y x=-+沿x轴翻折,得到抛物线c2.33现将抛物线c1向左平移m个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为M,与x轴的交点从左到右依次为A、B;将抛物线c2向右也平移m个单位长度,平移后得到新抛物线的顶点为N,与x轴的交点从左到右依次为D、E.在平移过程中,是否存在以点A、N、E、M为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,请求出此时m的值;若不存在,请说明理由.图6-1例7.如图7-1,菱形ABCD的边长为4,∠B=60°,E、H分别是AB、CD的中点,E、G分别在AD、BC上,且AE=CG.(1)求证四边形EFGH是平行四边形;(2)当四边形EFGH是矩形时,求AE的长;(3)当四边形EFGH是菱形时,求AE的长.图7-1例8.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8-1参考答案例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).图1-2由y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,得A(-3,0),C(0, 3),P(-1, 4).由于A(-3,0)33右,上D1(2, 7).右,上C(0, 3),所以P(-1, 4)33由于C(0, 3)33下,左D2(-4, 1).下,左A(-3,0),所以P(-1, 4)33由于P(-1, 4)11右,下D 3(-2, -1).右,下C(0, 3),所以A(-3,0)11我们看到,用坐标平移的方法,远比用解析式构造方程组求交点方便多了.例2.【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.【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.【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.【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.【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7.【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8.【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。