2024成都中考数学二轮复习专题 二次函数-平行四边形、菱形存在性问题专项训练(含答案)_第1页
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文档简介

二次函数——平行四边形、菱形存在性问题(学生版)目标层级图

课中讲解一.平行四边形存在性问题内容讲解(1)全等:寻找或者构造三角形与已知三角形全等适用范围:平行四边形的某边(对角线)与坐标轴重合或者平行如图:抛物线与轴交于两点,与轴交于点,在抛物线上有一点,轴上有一点,使得以、、、四点构成以为边的平行四边形.如图:当以为边时,能够得到三个平行四边形,以平行四边形为例,作,则有与全等。C点坐标已知,则由全等可知的纵坐标,再求到的坐标,最后,得到的坐标。

(2)平移法则:适用范围:一般情况下需要已知相邻的两个点(对角线的两个点坐标不好表示)如图:抛物线与x轴交于两点,与轴交于点,在抛物线上有一点,轴上有一点,使得以、、、四点构成以为边的平行四边形.如图:当以为边时,能够得到三个平行四边形,以平行四边形为例,设、、,则点到点的平移路径为:向下平移个单位向右平移个单位。那么点到点的运动路径是一样的。设,立马可得。又在抛物线上,代入就可求得的坐标。

(3)中点坐标公式:有两点(,),(,),那么线段的中点的坐标为适用范围:中点坐标公式几乎万能,但在处理某些题目的时候会显得比较复杂如图:抛物线与x轴交于两点,与轴交于点,在抛物线上有一点,轴上有一点,使得以、、、四点构成的四边形为平行四边形.此时,题目发生了一定的变化,不再要求以BC为边,那么可能就会有更多种情况。我们可以分情况讨论。当以为边时,能够得到三个平行四边形,以平行四边形为例:已知、、,连接交于。在轴上,设,既是的中点,又是中点,利用中点坐标公式进行简化,可得:,。得到。又在抛物线上,代入就可求得的坐标。(图一)(图二)当以为对角线(如图二)时,同上。注:1.代表的是横坐标,代表纵坐标,、、坐标已知;2.题目也可以利用两条平行的线段相等,长度相等进行解题;二次函数与平行四边形综合方法比较多,这里只列举几个比较常用的方法;

类型一:边或者对角线与坐标轴平行(或重叠)如图,抛物线的图象与轴交于与,与直线交于点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点是抛物线上轴下方)的一个动点,过点作轴的平行线与直线交于点,试判断在点运动过程中,以点,,,为顶点的四边形能否构成平行四边形,若能,请求出点的坐标;若不能,请说明理由.过关检测1.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,点P为抛物线上第一象限内一动点,当△BCP面积最大时,求点P坐标;(3)设点D是抛物线的对称轴上的一点,在抛物线上是否存在点Q,使以点B,C,D,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.

类型二:两定点+两动点分类讨论例2.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线(a<0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)若D点坐标为,求抛物线的解析式和点C的坐标;(2)若点M为抛物线对称轴上一点,且点M的纵坐标为a,点N为抛物线在x轴上方一点,若以C、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形时,求a的值;过关检测1.如图,直线与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线经过B、C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标;(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.

类型三:分段函数中,点位置分类讨论例3.(18·锦江二诊)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)如图2,将抛物线y=x2+bx+c的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,图象其余部分不变,得到一个新的图象.若直线y=x+a与新图象恰好有三个不同的交点,求出a的值;(3)设AB的中点为C,在(2)中得到的新图象上有两点P(m1,n1)、Q(m2,n2)(m1<m2),四边形BCPQ能构成平行四边形吗?若能,请求出点P的坐标;若不能,请说明理由.过关检测1.在同一直角坐标系中,抛物线与抛物线关于轴对称,与轴交于、两点,其中点在点的左侧交轴于点.(1)求、两点的坐标;(2)对于抛物线在第三象限部分的一点,作轴于,交于点,若关于的对称点恰好落在轴上,求点坐标;(3)在抛物线上是否存在一点,在抛物线上是否存在一点,使得以、、、四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出、两点的坐标;若不存在,请说明理由.

二.菱形存在性问题内容讲解例题:如图,抛物线与轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与轴交于点,点是直线上一动点,点在平面内,是否存在以点P、Q、A、C为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点坐标,若不存在,说明理由。【解法分析】:类比平行四边形存在性问题的解法,解决问题时仍考虑分两类情况:1、定线段AC为边2、定线段AC为对角线由菱形的性质可知,菱形的四条边都是相等的,结合这一特性,可以考虑使用考虑“两圆”构图,(参考等腰三角形存在性问题)准确做出图形,然后依据图形特征设计方案求解1、当AC为边时,考虑两圆构图,准确定位点P、Q位置,然后做出对应菱形的形状,并根据图形特点设计求解方案。

当以A为顶点(AC、AP为邻边)时,过点P作PM⊥x轴于点M,构造直角三角形APM,设点P坐标表示AM、PM,并根据AP=AC利用勾股定理建立方程求解;当以C为顶点(CA、CP为邻边)时,根据菱形对角线互相垂直平分的性质可知CQ⊥AP,AE=PE,利用直线垂直k值积为负倒数()的关系求出直线CQ解析式,联立方程组求得点E坐标,进而结合中点坐标公式可求点P坐标;2、当AC为对角线时,利用“一线”的作图方式,准确确定点P、Q位置,利用直线垂直k值积为负倒数()的关系由直线AC解析式求得直线PQ解析式,然后联立方程组求得点P坐标。

例1.如图,抛物线与轴交于点A和点B,与y轴交于点C,作直线BC,点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,﹣6).(1)求抛物线的解析式并写出其对称轴;(2)若E为y轴上且位于点C下方的一点,P为直线BC上的一点,在第四象限的抛物线上是否存在一点Q.使以C,E,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出Q点的横坐标;若不存在,请说明理由.例2.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,一条抛物线经过点A、点B,并与x轴交于另一点C.抛物线的对称轴与抛物线的交点为点D.(1)求抛物线的解析式;(2)点E从点A出发,沿线段AB由A向B运动,同时点F从点C出发,沿线段CA由C向A运动,E、F的运动速度都是每秒1个单位长度,当点F到达A点时,E、F同时停止运动,试问在坐标平面内是否存在点M,使E、F运动过程中的某一时刻,以A、E、F、M为顶点的四边形为菱形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.

例3.如图,已知二次函数y=ax2+2x+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A,点B(3,0),点P是抛物线上一动点.(1)求二次函数y=ax2+2x+c的表达式.(2)连接PO,PC,并把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP′C.若四边形POP′C为菱形,求出此时点P的坐标.过关检测1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)连接PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP1C,那么是否存在点P,使四边形POP1C为菱形?若存在,直接写出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.2.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左则,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)连结PO、PC,在同一平面内把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP′C,是否存在点P,使四边形POP′C为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;

学习任务1.(18·天府新区二诊)如图,在平面直角坐标系xoy中,把抛物线y=x2先向右平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线y=(x﹣h)2+k,所得抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,顶点为M;(1)写出h、k的值以及点A、B的坐标;(2)判断三角形BCM的形状,并计算其面积;(3)点P是抛物线上一动点,在y轴上找点Q.使点A,B,P,Q组成的四边形是平行四边形,直接写出对应的点P的坐标.(不用写过程)

2.如图,抛物线y=ax2+x+c与x轴交于A,B两点,A点坐标为(﹣3,0),与y轴交于点C,点C坐标为(0.﹣6),连接BC,点C关于x轴的对称点D,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线BD于点M.(1)求二次函数解析式;(2)点P在x轴上运动时,N为平面内一点,使得点B、C、M、N为顶点的四边形为菱形?如果存在,请直接写出点N坐标;不存在,说明理由.

3.已知二次函数y=a(x﹣1)2+k的图象与x轴交于A,B两点,AB=4,与y轴交于C点,E为抛物线的顶点,∠ECO=135°.(1)求二次函数的解析式;(2)过直线BC上两点P,Q(P在Q的左边)作y轴的平行线,分别交抛物线于N,M,若四边形PQMN为菱形,求直线MN的解析式.二次函数——平行四边形、菱形存在性问题(解析版)目标层级图

课中讲解一.平行四边形存在性问题内容讲解(1)全等:寻找或者构造三角形与已知三角形全等适用范围:平行四边形的某边(对角线)与坐标轴重合或者平行如图:抛物线与轴交于两点,与轴交于点,在抛物线上有一点,轴上有一点,使得以、、、四点构成以为边的平行四边形.如图:当以为边时,能够得到三个平行四边形,以平行四边形为例,作,则有与全等。C点坐标已知,则由全等可知的纵坐标,再求到的坐标,最后,得到的坐标。

(2)平移法则:适用范围:一般情况下需要已知相邻的两个点(对角线的两个点坐标不好表示)如图:抛物线与x轴交于两点,与轴交于点,在抛物线上有一点,轴上有一点,使得以、、、四点构成以为边的平行四边形.如图:当以为边时,能够得到三个平行四边形,以平行四边形为例,设、、,则点到点的平移路径为:向下平移个单位向右平移个单位。那么点到点的运动路径是一样的。设,立马可得。又在抛物线上,代入就可求得的坐标。

(3)中点坐标公式:有两点(,),(,),那么线段的中点的坐标为适用范围:中点坐标公式几乎万能,但在处理某些题目的时候会显得比较复杂如图:抛物线与x轴交于两点,与轴交于点,在抛物线上有一点,轴上有一点,使得以、、、四点构成的四边形为平行四边形.此时,题目发生了一定的变化,不再要求以BC为边,那么可能就会有更多种情况。我们可以分情况讨论。当以为边时,能够得到三个平行四边形,以平行四边形为例:已知、、,连接交于。在轴上,设,既是的中点,又是中点,利用中点坐标公式进行简化,可得:,。得到。又在抛物线上,代入就可求得的坐标。(图一)(图二)当以为对角线(如图二)时,同上。注:1.代表的是横坐标,代表纵坐标,、、坐标已知;2.题目也可以利用两条平行的线段相等,长度相等进行解题;二次函数与平行四边形综合方法比较多,这里只列举几个比较常用的方法;类型一:边或者对角线与坐标轴平行(或重叠)如图,抛物线的图象与轴交于与,与直线交于点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点是抛物线上轴下方)的一个动点,过点作轴的平行线与直线交于点,试判断在点运动过程中,以点,,,为顶点的四边形能否构成平行四边形,若能,请求出点的坐标;若不能,请说明理由.【分析】(1)设抛物线的解析式为,把点代入,得,即抛物线的解析式为;(2)设点,由于直线经过点,可得直线表达式为,因为平行,可求得点的横坐标,进而得出的长度,当时,以点,,,为顶点的四边形构成平行四边形,即,解方程求得的值,进而得出点的坐标;【解答】解:(1)抛物线的图象与轴交于与,与直线交于点,设抛物线的解析式为,点代入,得,抛物线的解析式为;(2)设点,直线经过点,,,,过点作轴的平行线与直线交于点,,,当时,以点,,,为顶点的四边形构成平行四边形,,解得(舍去)或或或(舍去),点的坐标为,或,;过关检测1.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC,点P为抛物线上第一象限内一动点,当△BCP面积最大时,求点P坐标;(3)设点D是抛物线的对称轴上的一点,在抛物线上是否存在点Q,使以点B,C,D,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)设交点式y=a(x+1)(x﹣3),然后把C点坐标代入求出a的值即可得到抛物线的解析式;(2)先利用待定系数法求出直线BC的解析式为y=﹣x+3,作PM∥y轴交BC于M,如图1,设P(x,﹣x2+2x+3),(0<x<3),则M(x,﹣x+3),利用三角形面积公式得到∴S△PCB=•3•PM=﹣x2+,然后根据二次函数的性质求解;(3)如图2,分类讨论:当四边形BCDQ为平行四边形,设D(1,a),利用点平移的坐标规律得到Q(4,a﹣3),然后把Q(4,a﹣3)代入y=﹣x2+2x+3中求出a即可得到Q点坐标;当四边形BCQD为平行四边形或四边形BQCD为平行四边形时,利用同样方法可求出对应Q点坐标.【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),把C(0,3)代入得a•1•(﹣3)=3,解得a=﹣1,所以抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3),即y=﹣x2+2x+3;(2)设直线BC的解析式为y=kx+m,把B(3,0),C(0,3)代入得,解得,所以直线BC的解析式为y=﹣x+3,作PM∥y轴交BC于M,如图1,设P(x,﹣x2+2x+3),(0<x<3),则M(x,﹣x+3),∴PM=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x,∴S△PCB=•3•PM=﹣x2+=﹣(x﹣)2+,当x=时,△BCP的面积最大,此时P点坐标为(,);(3)如图2,抛物线的对称轴为直线x=1,当四边形BCDQ为平行四边形,设D(1,a),则Q(4,a﹣3),把Q(4,a﹣3)代入y=﹣x2+2x+3得a﹣3=﹣16+8+3,解得a=﹣2,∴Q(4,﹣5);当四边形BCQD为平行四边形时,设D(1,a),则Q(﹣2,3+a),把Q(﹣2,3+a)代入y=﹣x2+2x+3得3+a=﹣4﹣4+3,解得a=﹣8,∴Q(﹣2,﹣5);当四边形BQCD为平行四边形时,设D(1,a),则Q(2,3﹣a),把Q(2,3﹣a)代入y=﹣x2+2x+3得3﹣a=﹣4+4+3,解得a=0,∴Q(2,3),综上所述,满足条件的Q点坐标为(4,﹣5)或(﹣2,﹣5)或(2,3).【点评】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征、二次函数的性质和平行四边形的性质;会利用待定系数法求一次函数和二次函数解析式;会运用点平移的坐标规律表示平行四边形的顶点坐标,连接坐标与图形性质.类型二:两定点+两动点分类讨论例2.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线(a<0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)若D点坐标为,求抛物线的解析式和点C的坐标;(2)若点M为抛物线对称轴上一点,且点M的纵坐标为a,点N为抛物线在x轴上方一点,若以C、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形时,求a的值;【分析】(1)将点D的坐标代入函数解析式,求得a的值;利用抛物线解析式来求点C的值.(2)需要分类讨论:BC为边和BC为对角线两种情况,根据“平行四边形的对边平行且相等,平行四边形的对角线相互平分”的性质列出方程组,利用方程思想解答.【解答】解:(1)依题意得:=﹣(﹣a)(﹣4).解得a=﹣1.∴抛物线解析式为:y=﹣(x+1)(x﹣4)或y=﹣x2+3x+4.∴C(0,4).(2)由题意知:A(a,0),B(4,0),C(0,﹣4a).对称轴为直线x=,则M(,a).①MN∥BC且MN=BC,根据点的平移特征可知N(,﹣3a).则﹣3a=﹣(﹣a)(﹣4).解得:a=﹣2±2(舍去正值).②当BC为对角线时,设N(x,y).根据平行四边形的对角线互相平分可得:.解得.则﹣5a=﹣(﹣a)(﹣4).解得a=.(舍去正值)∴a1=﹣2﹣2,a2=.过关检测1.如图,直线与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线经过B、C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标;(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【解答】解:(1)当x=0时,y=4,∴B(0,4),当y=0时,﹣x+4=0,x=6,∴C(6,0),把B(0,4)和C(6,0)代入抛物线y=ax2+x+c中得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4;(2)如图1,过E作EG∥y轴,交直线BC于G,设E(m,﹣m2+m+4),则G(m,﹣m+4),∴EG=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣+4m,∴S△BEC=EG•OC=×6(﹣+4m)=﹣2(m﹣3)2+18,∵﹣2<0,∴S有最大值,此时E(3,8);(3)y=﹣x2+x+4=﹣(x2﹣5x+﹣)+4=﹣(x﹣)2+;对称轴是:x=,∴A(﹣1,0)∵点Q是抛物线对称轴上的动点,∴Q的横坐标为,在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形;①如图2,以AM为边时,由(2),可得点M的横坐标是3,∵点M在直线y=﹣x+4上,∴点M的坐标是(3,2),又∵点A的坐标是(﹣1,0),点Q的横坐标为,根据M到Q的平移规律:可知:P的横坐标为﹣,∴P(﹣,﹣);②如图3,以AM为边时,四边形AMPQ是平行四边形,由(2),可得点M的横坐标是3,∵A(﹣1,0),且Q的横坐标为,∴P的横坐标为,∴P(,﹣);③以AM为对角线时,如图4,∵M到Q的平移规律可得P到A的平移规律,∴点P的坐标是(﹣,),综上所述,在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形,点P的坐标是(﹣,﹣)或(,﹣)或(﹣,).类型三:分段函数中,点位置分类讨论例3.(18·锦江二诊)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)如图2,将抛物线y=x2+bx+c的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,图象其余部分不变,得到一个新的图象.若直线y=x+a与新图象恰好有三个不同的交点,求出a的值;(3)设AB的中点为C,在(2)中得到的新图象上有两点P(m1,n1)、Q(m2,n2)(m1<m2),四边形BCPQ能构成平行四边形吗?若能,请求出点P的坐标;若不能,请说明理由.【分析】(1)根据点A、B的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;(2)先求出翻折部分的解析式,利用数形结合找出当y=x+a经过点A或者y=x+a与y=﹣x2+2x+3相切时,直线y=x+a与新图象恰好有三个不同的交点,①当直线y=x+a经过点A(﹣1,0)时,利用一次函数图象上点的坐标特征,即可求出a值;②当y=x+a与y=﹣x2+2x+3相切时,将一次函数解析式代入抛物线解析式中,利用根的判别式△=0,即可求出a值.综上即可得出结论;(3)根据点A、B的坐标可找出点C的坐标,进而可得出BC的长度,根据平行四边形的形可得出PQ∥CB且PQ=CB=2,分三种情况考虑:①当m1<﹣1时,点P(m1,n1)在y=x2﹣2x﹣3上,点Q(m1+2,n1)在y=﹣x2+2x+3上,利用二次函数图象上点的坐标特征,即可得出关于m1、n1的方程组,解之取m1<﹣1的坐标即可;②当﹣1<m1<1,点P(m1,n1)、点Q(m1+2,n1)都在y=﹣x2+2x+3上,利用二次函数图象上点的坐标特征,即可得出关于m1、n1的方程组,解之即可得出点P的坐标;③当1<m1<3时,点P(m1,n1)在y=﹣x2+2x+3上,点Q(m1+2,n1)在y=x2﹣2x﹣3上,利用二次函数图象上点的坐标特征,即可得出关于m1、n1的方程组,解之取m1>1的坐标即可.综上即可得出结论.【解答】解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=x2+bx+c,得:,解得:,∴该抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3.(2)将抛物线y=x2﹣2x﹣3的图象在x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,则翻折上来的部分解析式为y=﹣x2+2x+3.∵直线y=x+a平行于y=x,∴当y=x+a经过点A或者y=x+a与y=﹣x2+2x+3相切时,直线y=x+a与新图象恰好有三个不同的交点(图3).①当直线y=x+a经过点A(﹣1,0)时,0=﹣1+a,∴a=1;②当y=x+a与y=﹣x2+2x+3相切时,只有一组公共解,即方程x2﹣x+a﹣3=0中判别式等于0,∴△=(﹣1)2﹣4(a﹣3)=0,∴a=.综上,a=1或a=.(3)∵A(﹣1,0)、B(3,0),∴AB的中点C坐标为(1,0),∴BC=2.设四边形BCPQ能构成平行四边形,∴PQ∥CB且PQ=CB=2.又∵P(m1,n1)、Q(m2,n2)(m1<m2),∴P、Q坐标可以表示为P(m1,n1)、Q(m1+2,n1)(如图4).①当m1<﹣1时,点P(m1,n1)在y=x2﹣2x﹣3上,点Q(m1+2,n1)在y=﹣x2+2x+3上,∴,解得:或(舍去),∴点P的坐标为(﹣,2);②当﹣1<m1<1,点P(m1,n1)、点Q(m1+2,n1)都在y=﹣x2+2x+3上,∴,解得:,∴点P的坐标为(0,3);③当1<m1<3时,点P(m1,n1)在y=﹣x2+2x+3上,点Q(m1+2,n1)在y=x2﹣2x﹣3上,∴,解得:(舍去)或,∴点P的坐标为(,2).综上,在(2)中得到的新图象上有存在两点P(m1,n1)、Q(m2,n2)(m1<m2),使得四边形BCPQ能构成平行四边形,点P的坐标为(﹣,2)、(0,3)或(,2).【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、平行四边形的性质以及根的判别式,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)利用数形结合找出直线y=x+a与新图象恰好有三个不同的交点的情况;(3)分三种情况利用二次函数图象上点的坐标特征,找出关于m1、n1的方程组.过关检测1.在同一直角坐标系中,抛物线与抛物线关于轴对称,与轴交于、两点,其中点在点的左侧交轴于点.(1)求、两点的坐标;(2)对于抛物线在第三象限部分的一点,作轴于,交于点,若关于的对称点恰好落在轴上,求点坐标;(3)在抛物线上是否存在一点,在抛物线上是否存在一点,使得以、、、四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出、两点的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由对称可求得、的值,则可求得两函数的对称轴,可求得的值,则可求得两抛物线的函数表达式;由的函数表达式可求得、的坐标;(2)可判定四边形是菱形,然后根据的条件,列出方程求解;(3)由题意可知可能为平行四边形的边或对角线,利用平行四边形的性质,可设出点坐标和点坐标,代入的函数表达式可求得、的坐标.【解答】解:(1)、关于轴对称,与的交点一定在轴上,且与的形状、大小均相同,,,的对称轴为,的对称轴为,,的函数表示式为,的函数表达式为;在的函数表达式为中,令可得,解得或,,;(2)点、关于直线对称,,,.平行于轴,,,,,即四边形是菱形.当四边形是菱形存在时,由直线解析式,,设,,,,,解得(舍去),,.(3)存在.的中点为,且点在抛物线上,点在抛物线上,当为平行四边形的一边时,且,由(2)可知,,设,则或,①当时,则,解得,,,;②当时,则,解得,,,,当为平行四边形的对角线时,设,,,解得,或,,,,,或,,,.综上可知,存在满足条件的点、,其坐标为,或,或,,,或,,,.【点评】本题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、对称的性质、函数图象与坐标轴的交点、平行四边形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.需要注意的是,用点的坐标表示线段长度的代数式要注意符号.

二.菱形存在性问题内容讲解例题:如图,抛物线与轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与轴交于点,点是直线上一动点,点在平面内,是否存在以点P、Q、A、C为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点坐标,若不存在,说明理由。【解法分析】:类比平行四边形存在性问题的解法,解决问题时仍考虑分两类情况:1、定线段AC为边2、定线段AC为对角线由菱形的性质可知,菱形的四条边都是相等的,结合这一特性,可以考虑使用考虑“两圆”构图,(参考等腰三角形存在性问题)准确做出图形,然后依据图形特征设计方案求解1、当AC为边时,考虑两圆构图,准确定位点P、Q位置,然后做出对应菱形的形状,并根据图形特点设计求解方案。当以A为顶点(AC、AP为邻边)时,过点P作PM⊥x轴于点M,构造直角三角形APM,设点P坐标表示AM、PM,并根据AP=AC利用勾股定理建立方程求解;当以C为顶点(CA、CP为邻边)时,根据菱形对角线互相垂直平分的性质可知CQ⊥AP,AE=PE,利用直线垂直k值积为负倒数()的关系求出直线CQ解析式,联立方程组求得点E坐标,进而结合中点坐标公式可求点P坐标;2、当AC为对角线时,利用“一线”的作图方式,准确确定点P、Q位置,利用直线垂直k值积为负倒数()的关系由直线AC解析式求得直线PQ解析式,然后联立方程组求得点P坐标。例1.如图,抛物线与轴交于点A和点B,与y轴交于点C,作直线BC,点B的坐标为(6,0),点C的坐标为(0,﹣6).(1)求抛物线的解析式并写出其对称轴;(2)若E为y轴上且位于点C下方的一点,P为直线BC上的一点,在第四象限的抛物线上是否存在一点Q.使以C,E,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出Q点的横坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)将点B、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣6,令y=0,则x=﹣2或6,则点A(﹣2,0),则函数的对称性x=2;(2)①当CE为菱形的一条边时,则PQ∥CE,设点P(m,m﹣6),则点Q(m,n),则n=m2﹣2m﹣6…①,由题意得:CP=PQ,即m=m﹣6﹣n…②,联立①②并解得:m=6﹣2,n=4﹣8,则点Q(6﹣2,4﹣8);②当CE为菱形的对角线时,则PQ⊥CE,即PQ∥x轴,设点P(m,m﹣6),则点Q(s,m﹣6),其中m﹣6=s2﹣2s﹣6…③,则PC=﹣m,CQ2=s2+m2,由题意得:CQ=CP,即:(﹣m)2=s2+m2…④,联立③④并解得:m=6或﹣2(舍去6),故点(2,﹣8);综上,点Q(6﹣2,4﹣8)或(2,﹣8).例2.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,一条抛物线经过点A、点B,并与x轴交于另一点C.抛物线的对称轴与抛物线的交点为点D.(1)求抛物线的解析式;(2)点E从点A出发,沿线段AB由A向B运动,同时点F从点C出发,沿线段CA由C向A运动,E、F的运动速度都是每秒1个单位长度,当点F到达A点时,E、F同时停止运动,试问在坐标平面内是否存在点M,使E、F运动过程中的某一时刻,以A、E、F、M为顶点的四边形为菱形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.【解答】解:(1)∵直线y=x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B,令x=0,得y=4∴B(0,4),令y=0,得0=x+4,解得:x=﹣3∴A(﹣3,0)∴AB=5,∵抛物线经过点A、点B,并与x轴交于另一点C,且抛物线的对称轴x=﹣1与抛物线的交点为点D.∴设y=a(x+1)2+k,将A(﹣3,0),B(0,4)代入,得,解得,∴y=﹣(x+1)2+=﹣x2x+4∴抛物线的解析式为:y=﹣x2x+4;(2)存在点M,使以A、E、F、M为顶点的四边形为菱形.①以EF为对角线,如图2,设点E,F运动时间为t秒,则AE=CF=t,AF=AC﹣CF=4﹣t,∵四边形AEMF是菱形∴AE=AF=EM,EM∥AF∴t=4﹣t,解得:t=2∴AE=EM=AF=2,过点E作ER⊥x轴于R,则△AER∽△ABO∴==,即==∴ER=2,AR=∴E(,2)∴M(,2);②以AE为对角线,如图3,∵四边形AFEM是菱形∴AF=EF=EM,EM∥AF,过点E作ER⊥x轴于R,则△AER∽△ABO∴ER=t,AR=t,∴FR=AF﹣AR=4﹣t﹣t=4﹣t,∴EF2=FR2+ER2=+,∴+=(4﹣t)2,解得:t1=0(舍去),t2=∴E(,)∴M(,),③以AF为对角线,如图4,∵四边形AEFM是菱形∴AE=EF=FM=AM,E,M关于x轴对称,过点E作ER⊥x轴于R,∴ER=t,AR=t=RF,∴t×2=4﹣t,解得:t=,∴E(,),∴M(,﹣),综上所述,点M的坐标为:M(,2)或M(,)或M(,﹣).

例3.如图,已知二次函数y=ax2+2x+c的图象经过点C(0,3),与x轴分别交于点A,点B(3,0),点P是抛物线上一动点.(1)求二次函数y=ax2+2x+c的表达式.(2)连接PO,PC,并把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP′C.若四边形POP′C为菱形,求出此时点P的坐标.【解答】解:(1)将B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+2x+c,得:,解得:,∴二次函数的表达式为y=﹣x2+2x+3.(2)∵四边形POP′C为菱形,∴PP′⊥OC,且PP′,OC互相平分.又∵点C的坐标为(0,3),∴直线PP′的表达式为y=,如图2所示.当y=时,﹣x2+2x+3=,整理,得:x1=,x2=,∴点P的坐标为(,)或(,).过关检测1.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)连接PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP1C,那么是否存在点P,使四边形POP1C为菱形?若存在,直接写出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)把B(3,0)、C(0,﹣3)代入y=x2+bx+c,得,解得,∴这个二次函数的表达式为y=x2﹣2x﹣3;(2)存在.理由如下:作OC的垂直平分线交直线BC下方的抛物线于点P,垂足为点E,如图2,则PO=PC,∵△POC沿CO翻折,得到四边形POP′C,∴OP′=OP,CP′=CP,∴OP′=OP=CP′=CP,∴四边形POP′C为菱形,∵C点坐标为(0,﹣3),∴E点坐标为(0,﹣),∴点P的纵坐标为﹣,把y=﹣代入y=x2﹣2x﹣3得x2﹣2x﹣3=﹣,解得x=,∵点P在直线BC下方的抛物线上,∴x=,∴满足条件的点P的坐标为(,﹣).2.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左则,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,﹣3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)连结PO、PC,在同一平面内把△POC沿y轴翻折,得到四边形POP′C,是否存在点P,使四边形POP′C为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由; 【解答】解:(1)将点B(3,0)、C(0,﹣3)代入y=x2+bx+c中,得:,解得:,∴该二次函数的表达式为y=x2﹣2x﹣3.(2)取OC的中点E,过E作OC的垂线交抛物线于P,在PE的延长线上取EP′=PE,连接P′O、P′C,如图2所示.∵OE=CE,EP=EP′,OC⊥PP′,∴四边形POP′C为菱形.当y=﹣,则有﹣=x2﹣2x﹣3,解得:x1=(舍去),x2=,∴存在点P(,﹣),使四边形POP′C为菱形.

学习任务1.(18·天府新区二诊)如图,在平面直角坐标系xoy中,把抛物线y=x2先向右平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线y=(x﹣h)2+k,所得抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,顶点为M;(1)写出h、k的值以及点A、B的坐标;(2)判断三角形BCM的形状,并计算其面积;(3)点P是抛物线上一动点,在y轴上找点Q.使点A,B,P,Q组成的四边形是平行四边形,直接写出对应的点P的坐标.(不用写过程)【分析】(1)利用抛物线的平移规律即可求得h和k的值;然后令y=0即可求得与x轴的交点坐标;(2)首先求得点C和点M的坐标,然后求得BC、CM及BM的长,最后利用勾股定理逆定理判定直角三角形即可;(3)分两AB为边和AB为对角线两种情况讨论计算即可.(4)分别根据当点G在y轴上时和点F在y轴上时两种情况利用△AOG≌△PHA和△AMP≌△FNP求得点P的坐标即可.【解答】解:(1)∵抛物线y=x2先向右平移1个单位,再向下平移4个单位,得到抛物线y=(x﹣1)2﹣4,∴h=1,k=﹣4;令y=0,即(x﹣1)2﹣4=0解得x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),(2)∵令x=0,得y=(0﹣1)2﹣4=﹣3,∴点C的坐标为(0,﹣3),点M的坐标为(1,﹣4)∴BC=3,MC=,BM=2∴BC2+MC2=BM2∴△BMC是直角三角形;∴S=BC•CM=×3×=3;(3)由(1)知,抛物线y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3,∵点P是抛物线上一动点,∴设P(p,p2﹣2p﹣3),∵点Q在y轴上,∴设Q(0,m),∵A(﹣1,0),B(3,0),∴AB=4,AB的中点M(1,0)∵点A,B,P,Q组成的四边形是平行四边形,①当AB为边时,AB∥PQ,AB=PQ,∴p2﹣2p﹣3=m,|p|=4,Ⅰ、当p=4时,m=5,∴P(4,5),Ⅱ、当p=﹣4时,m=21,∴P(﹣4,21)②当AB为对角线时,点M是PQ的中点,∴p=2,p2﹣2p﹣3+m=0,∴p=2,m=3,∴P(2,﹣3),∴

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