--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

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

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

()

2CAEFxx21

(34)

2axaxa21325

()

228axa

得△A

CE的面积的最大值为.解方程,得.25

8a255

84a2

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

7a267

(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

MDNP55

53an

a

解得.因此P.因此Q

.2

35a

n

a

2

35

(1,)a

a3

(4,)

a

将Q代入y=a(

x+1)(x

-3)

,得.因此

.3

(4,)

a3

21a

a7

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

GQKD32

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?