--中考压轴题--1.4因动点产生的平行四边形问题含答案
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1.4 因动点产生的平行四边形问题
例1 成都市
中考第28题
如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=a
x2-2ax
-3a(a<0)与x轴交于A、B
两点(点
A在点B
的左侧),通过点A的直线l:y
=kx
+b与y
轴负半轴交于点C,与抛物线的另一种交
点为D,且CD=4AC.
(1)直接写出点A
的坐标,并求直线l的函数体现式(其中k
、b用含a的式子表达);
(2)点E
是直线l上方的抛物线上的动点,若△ACE的面积的最大值为
,求a的值;
(3)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,请阐明理由.
图1 备用图例2 陕西省中考第24题
如图1,已知抛物线C:y=-x2
+bx+c
通过A(-3,0)和B
(0, 3)两点.将这条抛物线的顶
点记为M,它的对称轴与x轴的交点记为N
.
(1)求抛物线C的体现式;
(2)求点M
的坐标;
(3)将抛物线C平移到抛物线C
′,抛物线C′的顶点记为M
′,它的对称轴与x轴的交点记
为N′.如果以点M、N、M′、N
′为顶点的四边形是面积为16的平行四边形,那么应将抛物线C
如何平移?为什么?
图1例3 上海市松江区中考模拟第24题
如图1,已知抛物线y=-x2+bx+c通过A
(0, 1)、B(4, 3)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求tan∠ABO的值;
(3)过点B作BC⊥x轴,垂足为C,在对称轴的左侧且平行于y轴的直线交线段AB于
点N,交抛物线于点M,若四边形MNCB为平行四边形,求点M的坐标.
图1 例4 福州市中考第21题
如图1,在Rt△A
BC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P
Q.点P
、Q
分别从点A、C同步出发,
当其中一点达到端点时,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的代数式分别表达:QB
=_______,PD
=_______;
(2)与否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,阐明理由,
并探究如何变化点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P
Q的中点M所通过的途径长.
图1 图2例5 烟台市中考第26题
如图1,在平面直角坐标系中,已知矩形AB
CD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、
D(3, 4).以A为顶点的抛物线y=ax2+b
x+c过点C.动点P从点A
出发,沿线段AB
向
点B运动,同步动点Q从点C出发,沿线段CD
向点D
运动.点P、Q
的运动速度均为每秒1
个单位,运动时间为t秒.过点P作PE
⊥AB交AC于点E.
(1)直接写出点A
的坐标,并求出抛物线的解析式;
(2)过点E作EF
⊥AD于F,交抛物线于点G,当t
为什么值时,△A
CG的面积最大?最
大值为多少?
(3)在动点P
、Q运动的过程中,当t
为什么值时,在矩形ABCD内(涉及边界)存在点
H,使以C、Q、E、H为顶点的四边形为菱形?请直接写出t的值.
图1例6 上海市中考第24题
已知平面直角坐标系x
Oy(如图1),一次函数的图象与y轴交于点A
,点
M3
3
4yx
在正比例函数的图象上,且MO
=MA
.二次函数3
2yx
y=x2+b
x+c的图象通过点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象
上,点D在一次函数的图象上,且四边形ABCD是菱形,求点
C3
3
4yx
的坐标.图1例7 江西省中考第24题
将抛物线c
1:
沿x
轴翻折,得到抛物线c
2,如图1所示.2
33yx
(1)请直接写出抛物线c
2的体现式;
(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.
①当B、D是线段AE的三等分点时,求m的值;
②在平移过程中,与否存在以点A、N
、E、M
为顶点的四边形是矩形的情形?若存在,祈
求出此时m
的值;若不存在,请阐明理由.
图11.4 因动点产生的平行四边形问题答案
例1 成都市
中考第28题
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),通过点A的直线l
:y
=kx
+b
与y
轴负半轴交于点C,与抛物线的另一种交
点为D,且CD=4AC
.
(1)直接写出点A
的坐标,并求直线l
的函数体现式(其中k、b用含a的式子表达);
(2)点E是直线l上方的抛物线上的动点,若△ACE的面积的最大值为
,求a
的值;
(3)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,请阐明理由.
图1 备用图动感体验
请打开几何画板文献名“15成都28”,拖动点E在直线AD上方的抛物线上运动,可以体
验到,当E
C⊥AC时,△AC
E的面积最大.点击屏幕左下角的按钮“第(3)题”,拖动点H
在y轴正半轴运动,观测点Q和Q
′,可以看到点Q和点Q′都可以落在抛物线上.
思路点拨
1.过点E作x轴的垂线交AD于F
,那么△AEF与△CEF是共底的两个三角形.
2.以AD为分类原则讨论矩形,当AD为边时,AD
与QP平行且相等,对角线AP=QD
;
当AD为对角线时,A
D与P
Q互相平分且相等.
满分解答
(1)由y=ax2-2a
x-3a=a(x+1)(x-3),得A(-1, 0).
由CD=4AC,得x
D=4.因此D(4, 5a
).
由A(-1, 0)、D
(4, 5a),得直线l的函数体现式为y=ax+a.
(2)如图1,过点E作x轴的垂线交AD
于F.
设E(x
, ax2-2a
x-3a
),F(x, ax+a
),那么EF=y
E-y
F=ax2
-3a
x-4a.
由S
△ACE=S
△A
EF-S
△C
EF
=11
()()
22EAECEFxxEFxx
=
=
=
,1
()
2CAEFxx21
(34)
2axaxa21325
()
228axa
得△A
CE的面积的最大值为.解方程,得.25
8a255
84a2
5a
(3)已知A(-1, 0)、D
(4, 5a),x
P=1,以AD为分类原则,分两种状况讨论:
①如图2,如果AD为矩形的边,那么AD
//QP
,AD
=Q
P,对角线AP=QD.
由x
D-x
A=x
P-x
Q,得x
Q=-4.
当x=-4时,y
=a(x+1)(x-3)=21a.因此Q(-4, 21a).
由y
D-y
A=y
P-y
Q,得y
P=26a.因此P(1, 26a).
由AP2=QD
2
,得22+(26a
)2
=82
+(16a
)2
.
整顿,
得7a2
=1.因此.此时P
.7
7a267
(1)
7,
②如图3,如果AD为矩形的对角线,那么AD与PQ互相平分且相等.
由x
D+x
A=x
P+x
Q,得x
Q=2.因此Q(2,-3a
).由y
D+y
A=y
P+y
Q,得y
P=8a.因此P
(1, 8a).
由AD2=PQ2,得52
+(5a)2=12+(11a)2
.
整顿,得4a2=1.因此
.此时P.1
2a(14),
图1 图2 图3
考点伸展
第(3)题也可以这样解.设P(1,n).
①如图2,当AD时矩形的边时,∠QPD
=90°,
因此
,即
.AMDN
MDNP55
53an
a
解得.因此P.因此Q
.2
35a
n
a
2
35
(1,)a
a3
(4,)
a
将Q代入y=a(
x+1)(x
-3)
,得.因此
.3
(4,)
a3
21a
a7
7a
②如图3,当AD为矩形的对角线时,先求得Q(2,-3a).
由∠AQD=90°,得,即.解得
.AGQK
GQKD32
335a
aa
1
2a
例2 陕西省中考第24题
如图1,已知抛物线C:y
=-x2
+bx
+c通过A
(-3,0)和B(0, 3)两点.将这条抛
物线的顶点记为M,它的对称轴与x轴的交点记为N.
(1)求抛物线C的体现式;
(2)求点M的坐标;
(3)将抛物线C
平移到抛物线C′,抛物线C′的顶点记为M′,它的对称轴与x轴的交点记
为N′.如果以点M
、N、M
′、N
′为顶点的四边形是面积为16的平行四边形,那么应将抛物
线C如何平移?为什么?