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文檔簡介
存在(ciinzdi)性系列之平行四邊形存在(cHnz立i)性問題
考慮到求證(qiiizheng)平行四邊形存在,必先了解平行四邊形性質(zhì):
(1)對應(yīng)邊平行(pingxing)且相等;
(2)對角線互相(3x運(yùn)ng)平分.
這是圖形的性質(zhì),我們現(xiàn)在需要的是將其性質(zhì)運(yùn)用在在坐標(biāo)系中:
X-X=X-X
(1)對邊平行且相等可轉(zhuǎn)化為:ABDC
y,-yB=%7c
可以理解為點(diǎn)8移動到點(diǎn)A,點(diǎn)C移動到點(diǎn)。,移動路徑完全相同.
(2)對角線互相平分轉(zhuǎn)化為:22
以+凡
.2~2
可以理解為AC的中點(diǎn)也是BD的中點(diǎn).
【小結(jié)】雖然由兩個性質(zhì)推得的式子并不一樣,但其實(shí)可以化為統(tǒng)一:
XXXXx+x=x+x
A-B=D-C-?AcDB
yA-yB^yD-yc
X八+x..XB+X"
,2~2_^[xA+xc=xB+xD
Xi+_yB+yD1以+凡="+媼
2一2
當(dāng)AC和8。為對角線時,結(jié)果可簡記為:A+C^B+D(各個點(diǎn)對應(yīng)的橫縱坐標(biāo)相加)
以上是對于平行四邊形性質(zhì)的分析,而我們要求證的是平行四邊形存在性問題,此處當(dāng)有一
問:若坐標(biāo)系中的4個點(diǎn)A、B、C、。滿足“A+OB+D”,則四邊形A8CD是否一定為平行四
邊形?
反例如(lini)下:
D
c
之所以存在(ciinzQ)反例是因?yàn)椤八倪呅蜛B。是平行四邊形”與“AC、BD中點(diǎn)是同一個點(diǎn)”并
不是(3shi)完全等價的轉(zhuǎn)化,故存在反例.
雖有反例,但并不影響運(yùn)用此結(jié)論解題。詢⑴,另外,還需注意對對角線的討論:
(1)四邊形A8CD是平行四邊形:AC,8。一定(yiding)是對角線.
(2)以A、B、C、。四個點(diǎn)為頂點(diǎn)是四邊形是平行四邊形:對角線不確定需要分類討論.
【題型分類】
平行四邊形存在性問題通??煞譃椤叭ㄒ粍印焙汀皟啥▋蓜印眱纱箢悊栴}.
1.三定一動
已知A(1,2)B(5,3)C(3,5),在坐標(biāo)系內(nèi)確定點(diǎn)。使得以A、B、C、。四個點(diǎn)為
頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.
思路:利用對角線互相平分,分類討論:
設(shè)。點(diǎn)坐標(biāo)為(孫n),又A(1,2)B(5,3)C(3,5),可得:
(1)5c為對角線時,可得以7,6);
(2)AC為對角線時,解得4㈠,4);
⑶A5為對角線時,解得2(3,0).
當(dāng)然,如果對這個計算過程非常熟悉的話,也不用(btiybng)列方程解,直接列算式即可.
比如(binl):D=B+C-A,D2=A+C-B,D}=A+B-C.(此處特指點(diǎn)(zhid近n)的橫縱坐標(biāo)相
加減)
2.兩定兩動
已知A(1,1)、B(3,2),點(diǎn)。在x軸上,點(diǎn)。在y軸上,且以A、B、C、。為頂點(diǎn)
(dingd詢n)的四邊形是平行四邊形,求C、。坐標(biāo)(zu6b話o).
【分析】
設(shè)。點(diǎn)坐標(biāo)為(山,0),。點(diǎn)坐標(biāo)為(0,〃),又A(1,1)、B(3,2).
1+:=m+0,解得/M=4
(1)當(dāng)A5為對角線時,■,故。(4,0)、。(0,3);
11+2=0+〃〃=3
'"『+0,解得]m=2
(2)當(dāng)AC為對角線時,■,故。(2,0).D(0,-1);
1J+0=2+〃〃=-1
1+0=3+加,解得<m=2
(3)當(dāng)為對角線時,.~,故C(.2,0)、D(0,1)
1+〃=2+0n=1
【動點(diǎn)綜述(zOngshii)】
“三定一動”的動點(diǎn)和“兩定兩動”的動點(diǎn)性質(zhì)并不完全一樣,“三定一動”中動點(diǎn)是在平面中,
橫縱坐標(biāo)都不確定,需要用兩個字母表示(bi&oshi),這樣的我們姑且稱為“全動點(diǎn)”,而有一
些動點(diǎn)在坐標(biāo)軸或者直線或者拋物線上,用一個字母即可表示點(diǎn)坐標(biāo),稱為“半動點(diǎn)”.
從上面例子可以(keyi)看出,雖然動點(diǎn)數(shù)量不同,但本質(zhì)都是在用兩個字母表示出4個點(diǎn)坐
標(biāo).若把一個字母稱為一個“未知量”也可理解為:全動點(diǎn)未知量=半動點(diǎn)未知量x2.
找不同圖形的存在(ciinzAi)性最多可以有幾個未知量,都是根據(jù)圖形決定的,像平行四邊
形,只能有2個未知量.究其原因,在于平行四邊形兩大性質(zhì):
(1)對邊平行(pftigxing)且相等;
(2)對角線互相平分.
x+x=x+x
但此兩個性質(zhì)統(tǒng)一成一個等式:AcBl)
yA+%=yB+%
兩個等式,只能允許最多存在兩個未知數(shù),即我們剛剛所講的平行四邊形存在性問題最多只
能存在2個未知量.
由圖形性質(zhì)可知未知量,由未知量可知動點(diǎn)設(shè)計,由動點(diǎn)設(shè)計可化解問題.
【2022宜賓中考】
如圖,在平面直角坐標(biāo)系X。),中,已知拋物線了=辦2_2x+c與直線y=b+都經(jīng)過/(0,-3)、8(3,0)兩
點(diǎn),該拋物線的頂點(diǎn)為C.
(1)求此拋物線和直線的解析式;
(2)設(shè)直線AB與該拋物線的對稱軸交于點(diǎn)E,在射線EB上是否存在一點(diǎn)M,過M作x軸的垂線交拋物
線于點(diǎn)M使點(diǎn)M、N、C、E是平行四邊形的四個頂點(diǎn)?若存在,求點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說
明理由:
(3)設(shè)點(diǎn)P是直線AB下方拋物線上的一動點(diǎn),當(dāng)B面積最大時,求點(diǎn)P的坐標(biāo),并求面積
的最大值.
【分析(傳nxf)】
2
(1)拋物線:y=x-2x-3f直線(zhixRm)4B:y=x-3;
(2)考慮(kHol(l)EC〃/MN,故若使點(diǎn)M、N、C、E是平行四邊形,則EC=MN即可,
,:E(1,-2)、C(1,-4),
:,EC=2,
設(shè)M點(diǎn)坐標(biāo)(zubbid。)為(m,///-3)(/n>l),則N點(diǎn)坐標(biāo)(zubbido)為(見加?-2加-3卜
則MN=MN=-2m-3)-(/w-3)|=|/w2-3/w|
由題意得:M?-3司=2,
m2-3m=21解得:m=
}3+,(舍),
對應(yīng),點(diǎn)坐標(biāo)為h”今且
2
m-3m=-29解得:w3=2,m4=1(舍).
對應(yīng)尸點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-1).
(3)鉛垂法可解.
【2022河南中考(zhOngkdo)(刪減)]
如圖,拋物線歹=加+6》+0交x軸于A、B兩點(diǎn),交》軸于點(diǎn)C.直線(zhixiAn)y=x-5經(jīng)過
(jTnggud)B.C.
(I)求拋物線的解析(jiexT)式;
(2)過點(diǎn)/的直線(zhixiAn)交直線5c于點(diǎn)M.當(dāng)8c時,過拋物線上一動(yldOng)點(diǎn)P(不與點(diǎn)
B,C重合),作直線的平行線交直線BC于點(diǎn)Q,若以點(diǎn)A,M,P,Q為頂點(diǎn)的四邊形
是平行四邊形,求點(diǎn)P的橫坐標(biāo).
【分析】
(1)y=-x2+6x-5;
(2)考慮(kdoKi)到AM〃尸Q,故只需AM二PQ即可.
過點(diǎn)4作8C的平行線,與拋物線交點(diǎn)(jiGodidn)即為尸點(diǎn),
易得直線(zhlxidn)AP的解析0位xi)式:y二工一1,
2
聯(lián)立方程(liGn1ifdngch6ng):-x+6x-5=x-1,解得:=1(舍),x2=4,
故對應(yīng)尸點(diǎn)坐標(biāo)為(4,3);
作點(diǎn)A最新B點(diǎn)的對稱點(diǎn)H,過點(diǎn)A作BC的平行線,
與拋物線的交點(diǎn)亦為題目所求尸點(diǎn),
易求直線解析式:y=x-9,
2
聯(lián)立方程:-x+6x-5=x-9,解得:x=5+,x2=---
222
故對應(yīng)尸點(diǎn)坐標(biāo)為(山曳,73+歷)(三亙二12二電'
I22)[22)
'5+?-13+囚)‘5一a-13-
綜上所述,P點(diǎn)坐標(biāo)(zubbido)為(4,3)、
、2,2I-2~,2
【2022郴州中考(zhdngkdo)(刪減)]
如圖,已知拋物線夕=-/+版+,與》軸交于/(-1,0),3(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),點(diǎn)尸是拋物線上
在第一(diyl)象限內(nèi)的一個動點(diǎn),且點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為7.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)拋物線的對稱軸為/,/與x軸的交點(diǎn)(jiaodi*n)為。.在直線(zhixiAn"上是否(shif6u)存在點(diǎn)M,
使得(shide)四邊形是平行四邊形?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【分析】
(1)拋物線:y=-/+2x+3;
(2)由題意可知CP、DM為對角線,
考慮DW在直線4-1上,故CP中點(diǎn)在直線x=-l上,
?.?點(diǎn)C坐標(biāo)為(0,3),故點(diǎn)P橫坐標(biāo)為2,代入解析式得P(2,3),
易知M點(diǎn)坐標(biāo)為(1,6).
【三定一動】
(2021?恩施州中考(zhOngkdo)刪減)如圖,已知拋物線交x軸于A、8兩點(diǎn),交y軸于C點(diǎn),A點(diǎn)坐標(biāo)
(zuGbiao)為(-1,0),0C=2,08=3,點(diǎn)。為拋物線的頂點(diǎn)(dingd詢n).
(1)求拋物線的解析。危xT)式;
(2)P為坐標(biāo)平面(pingmiAn)內(nèi)一點(diǎn),以8、C、D、P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求P點(diǎn)坐標(biāo).
【分析】
2
(1)拋物線:y=-lx+-x+2;
33
(2)設(shè)尸點(diǎn)坐標(biāo)為(”?,〃),又5(3,0)、C(0,2)、
3+0=6+1Z一/2、
①若8c為對角線,由題意得:8,解得:2,故勺的坐標(biāo)為(2,卜
0+2=〃+—
3
3+1=/w+0機(jī)=4(2、
②若80為對角線,由題意得:8,解得:2,故巴坐標(biāo)為4,4卜
0+—=〃+2〃I3J
3
機(jī)+3=0+1m=-2
③若8P為對角線,由題意得:8,解得:14,故6坐標(biāo)為
〃+0=2+—n=一
3
綜上所述,P點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-g)、,2,弓).
【兩定兩動:九軸+拋物線】
(2021?濟(jì)寧中考(zhGngkdo)刪減)如圖,已知拋物線y+反+以。/0)經(jīng)過(jinggu。)點(diǎn)力(3,0),
B(-1,0),0(0,—3)?
(I)求該拋物線的解析。詢xT)式;
(2)若點(diǎn)。在x軸上,點(diǎn)尸在拋物線上,是否(shif6u)存在以點(diǎn)8,C,Q,P為頂點(diǎn)(dingdimn)的四邊
形是平行四邊形?若存在,求點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
一一
I
【分析】
2
(1)拋物線:y=x-2x-3t
(2)列方程組求:設(shè)尸(犯病-2m-3)、又B(-1,0)、C(0,-3),
?1-14-0=/W+W解得:『=2或『=。(舍),
①若5c為對角線,由題意得:\,
0-3=w2-2w-3+0〃=-3[n=-1
故對應(yīng)的P(2,-3);
②若稗為對角線,由題意得:{:[zw=2_p,[m=0人
解得:或《,(舍),
n=1[n=-l
故對應(yīng)的P(2,-3):
③若6。為對角線,由題意得:I"”:。,解得:1=1+4或卜=1一7,
0+0=機(jī)2-2加一3-3=2+V7n=2-\Jl
故對應(yīng)的尸(1+77,3)、(1-77,3).
Av/VA
綜上所述,P點(diǎn)坐標(biāo)為(2,-3)、(1+近,3)、(l-x/7,3).
【兩定兩動:對稱軸+拋物線】
(2022?包頭(bOot6u)中考(zh6n9kdo)刪減)如圖,在平面(pingm齒n)直角坐標(biāo)系中,已知拋物線
3=62+辰+2(“。)與工軸交于4(-1,0),8(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C,連接(liGnj語)BC.
(1)求該拋物線的解析。諳xf)式,并寫出它的對稱軸;
(2)若點(diǎn)N為拋物線對稱軸上一點(diǎn),拋物線上是否存在點(diǎn)M,使得以B,C,M,N為頂點(diǎn)的四邊形
是平行四邊形?若存在,請直接寫出所有滿足條件的點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
【分析】
(1)拋物線:y=--x2+-x+2,對稱軸:直線x=l;
'33
24c
(2)設(shè)M點(diǎn)坐標(biāo)為m,——k2+一加+2,N點(diǎn)坐標(biāo)為
33
又8(3,0)、C(0,2)
3+0=m+1
m=2j,一“/
①若BC為對角線,由題意得:,2,4,解得:,故M點(diǎn)為(2,
0+2=——m+—zw+2+〃〃=0
33
2);
3+1=w+0m=4
②若BN為對角線,由題意得:,2,解得:4,故M點(diǎn)為
0+〃=—m2+-m+2+2n=——
333
4,-§;
加+3=1+0w=-2
③若BM為對角線,由題意得:,24,解得:16,故M點(diǎn)為
—?H—加+2+0=2+〃n=---
333
綜上所述,M點(diǎn)坐標(biāo)為(2,2)、卜,號_2_10
【兩定兩動:斜線+拋物線】
(2022?咸寧中考(zh6n9kdo)刪減)如圖,在平面(pfngmi&n)直角坐標(biāo)系中,直線y=-;x+2與x軸交于
點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)8,拋物線^=-1./+外+0經(jīng)過(jTnggu6)A,8兩點(diǎn)且與x軸的負(fù)半軸交于點(diǎn)C.
(1)求該拋物線的解析(jidxT)式;
(2)己知£,b分別(fSnbid)是直線48和拋物線上的動點(diǎn),當(dāng)3,O,E,F為頂點(diǎn)的四邊形是平行四
邊形時,直接寫出所有符合條件的E點(diǎn)的坐標(biāo).
【分析】
17
(1)拋物線:y=--X2+-X+2;
22
(2)設(shè)E點(diǎn)坐標(biāo)(zubbido)為+,/點(diǎn)坐標(biāo)(zubbiGo)為+|.〃+2
又B(0,2)、0(0,0),
0+0="+〃
①若08為對角線,由題意⑴yi)得:,113
0+2=——加+2——n+—〃+2
222
町=-2-2&-m=-2+2\/2
解得:_或,2
々=2+2V2n2=2-272
0+m=0+〃
②若0E為對角線,由題意(Hyi)得:I12^
n0——加+2n=2n——n+—〃+2
222
e=2+2>/2w=2-25/2
解得:4
%=2+2及4=2-20
故E點(diǎn)坐標(biāo)為(2+2夜,1-夜)或(2-2夜,1+四);
o+〃=o+加
③若。尸為對角線,由題意得:1,31,解得:
0——+一“+2=2——〃?+2
222
故E點(diǎn)坐標(biāo)為(2,1).
【兩定兩動:拋物線+拋物線】
(2022?連云港中考(zh6n9kdo)刪減)如圖,在平面(pingmian)直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線
L,:y=x2+fcv+c過點(diǎn)C(0,-3),與拋物線右:y-《》+2的一個(列9。交點(diǎn)為A,且點(diǎn)A的橫坐標(biāo)
為2,點(diǎn)尸、。分別(信nbid)是拋物線4、4上的動點(diǎn).
(1)求拋物線。對應(yīng)(duiying)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若以點(diǎn)A、C、P、。為頂點(diǎn)的四邊形恰為平行四邊形,求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
備用圖
【分析】
(1)L]解析(jimxi)式:y=x2-2x-3;
(2)雖然(suirdn)兩個動點(diǎn)均在拋物線上,仍可用設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)的方法求解.
設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)(zubbiao)為(加,加-2〃?-3),Q點(diǎn)坐標(biāo)(zuObido)為-1+2
又C(0,-3)、A(2,-3),
0+2=6+〃
①若C4為對角線,由題意(tiyi)得“,1,3
-3-3=-2m-3——〃-——n+2
22
解得:卜7或1二°(舍),故尸點(diǎn)坐標(biāo)為(.3,12);
\n=5\n=2
0+/w=2+w
②若CP為對角線,由題意得:
-3+/w2-2m-3=-3--n2-—n+2
22
4
解得:1二3或「一3,故P點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0)或巨
1/?=110(39
n-----
3
0+勿=2+加
③若CQ為對角線,由題意得:132
-3——n2—n+2=-3+w-2m-3
22
解得:仁「或仁(舍),故尸點(diǎn)坐標(biāo)為5。)?
綜上所述,尸點(diǎn)坐標(biāo)為(-3,12)、(3,0)、W裝]、(-1,0)?
【四動點(diǎn)構(gòu)造】
(2022?錦州中考(zhOngkdo)刪減)如圖,在平面(pingm詢n)直角坐標(biāo)系中,一次函數(shù)y=-之工+3的圖像
4
(Uix詢ng)與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于3點(diǎn),拋物線y=-』+fer+c經(jīng)過(jTnggu。)A,B兩點(diǎn),在第一象
限(xi&ngxi&n)的拋物線上取一點(diǎn)。,過點(diǎn)。作。CJ_x軸于點(diǎn)C,交直線AB于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式
(2)尸是第一象限內(nèi)拋物線上的動點(diǎn)(不與點(diǎn)。重合),點(diǎn)G是線段回上的動點(diǎn).連接。尸,F(xiàn)G,
當(dāng)四邊形DEGF是平行四邊形且周長最大時,請直接寫出點(diǎn)G的坐標(biāo).
【分析】
(1)拋物線:y=-x2+
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