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文档简介
专题12菱形的存在性问题
一、知识导航
作为一种特殊的平行四边形,我们已经知道可以从以下几种方式得到菱形:
(1)有一组邻边相等的平行四边形菱形;
(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
(3)四边都相等的四边形是菱形.
坐标系中的菱形存在性问题也是依据以上去得到方法.和平行四边形相比,菱形多一个“对角线互相垂直”
或“邻边相等”,但这两者其实是等价的,故若四边形ABC。是菱形,则其4个点坐标需满足:
xA+xc=xB+xD
《XA-XB)。+(1A-y?。=J(1c—无B,+(《c
考虑到互相垂直的两条直线斜率之积为1在初中并不适合直接用,故取两邻边相等.
即根据菱形的图形性质,我们可以列出关于点坐标的3个等式,
故菱形存在性问题点坐标最多可以有3个未知量,与矩形相同.
因此就常规题型而言,菱形存在性至少有2个动点,多则有3个动点,可细分如下两大类题型:
(1)2个定点+1个半动点+1个全动点
(2)1个定点+3个半动点
解决问题的方法也可有如下两种:
思路1:先平四,再菱形
设点坐标,根据平四存在性要求列出“A+C=2+ZT(AC、80为对角线),再结合一组邻边相等,得
到方程组.
思路2:先等腰,再菱形
在构成菱形的4个点中任取3个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确定第3个点,
再确定第4个点.
1.看个例子:
如图,在坐标系中,A点坐标(1,1),8点坐标为(5,4),点C在x轴上,点。在平面中,求。点坐标,使
得以A、B、C、。为顶点的四边形是菱形.
八y
B
A
思路1:先平四,再菱形
设C点坐标为(m,0),。点坐标为(p,q).
(1)当A5为对角线时,由题意得:(A3和CD互相平分及AO3C)
[39
一
rm=o
1+5=m+p
<l+4=0+q,解得:}P=-
o
2以=(机-『+)2
(m-I)+(0-5(0-4q=5
(2)当AC为对角线时,由题意得:(AC和BD互相平分及BA=BC)
1+m=5+pm=21m=8
<1+0=4+^,解得:<p=-2或<p=4
(1-5)2+(1-4)2=(m-5)2+(0-4)2q=-3q=—3
(3)当AD为对角线时,由题意得:
1+p=5+mm=l+2^6m-\-2^6
解得:,痴或,。=
<l+q=4+0,0=5+25-2#
y
0\/X
思路2:先等腰,再菱形
先求点C,点C满足由A、B、C构成的三角形一定是等腰三角形,用等腰存在性问题的方法先确定C,再
确定。点.
(1)当AB=AC时,
C点坐标为(1+2#,0),对应。点坐标为(5+2几,3);
C点坐标为(1-2底0),对应。点坐标为(5-2瓜3).
(2)当8A=BC时,
C点坐标为(8,0),对应。点坐标为(4,-3);
C点坐标为(2,0),对应。点坐标为(-2,-3).
(3)AC=BC时,
C点坐标为。点坐标为11,5).
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以上只是两种简单的处理方法,对于一些较复杂的题目,还需具体问题具体分析,或许有更为简便的方法.
二、典例精析
如图,抛物线y=尤+c与无轴交于A、8两点,与y轴交于C点,。4=2,OC=6,连接AC和BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M是y轴上的动点,在坐标平面内是否存在点N,使以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形?
若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】
(1)抛物线:y=x2-x-6;
(2)先考虑M点位置,即由A、C、M三点构成的三角形是等腰三角形:
①当CA=CM时,
即CM=CA=2-JlO,M点坐标为(0,-6—2函)、(0,-6+2函),
对应N点坐标为(-2,-2710)(-2,2A/10).
②当AC=AM时,
即A九f=AC=2jiU,M点坐标为(0,6),
对应N点坐标为(2,0).
③当MA=MC时,
勾股定理可求得M点坐标为10,-gj,
对应N点坐标为1-2,-g).
综上,N点坐标为卜2,-29)、[2,29)、(2,0)、J-2,-y
如下图依次从左到右.
三、中考真题演练
1.(2023•西藏・中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线>=-*+法+0与%轴交于A(-3,0),以1,0)两点,
(3)如图乙,点尸为抛物线对称轴上一点,是否存在P、。两点使以点A,C,P,。为顶点的四边形是菱形?
若存在,求出尸、。两点的坐标,若不存在,请说明理由.
4.(2023・湖南・中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=aY+x+c经过点A(-2,0)和点3(4,0),
且与直线=交于£>、E两点(点。在点E的右侧),点M为直线/上的一动点,设点"的横坐标为
(1)求抛物线的解析式.
⑶抛物线与V轴交于点C,点R为平面直角坐标系上一点,若以昆C、M、R为顶点的四边形是菱形,请
求出所有满足条件的点R的坐标.
5.(2023・四川广安・中考真题)如图,二次函数y=/+bx+c的图象交x轴于点AB,交V轴于点C,点、B
的坐标为(L0),对称轴是直线点尸是x轴上一动点,PMLx轴,交直线AC于点以,交抛物线于
(1)求这个二次函数的解析式.
⑶若点P在x轴上运动,则在V轴上是否存在点Q,使以〃、N、C、。为顶点的四边形是菱形?若存在,
请直接写出所有满足条件的点。的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2023•重庆・中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=*+班+2过点(1,3),且交x轴于点A(TO),
B两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是直线8C上方抛物线上的一动点,过点尸作PDL3C于点。,过点P作y轴的平行线交直线3C于
点E,求△PDE周长的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)中周长取得最大值的条件下,将该抛物线沿射线CB方向平移6个单位长度,点M为平
移后的抛物线的对称轴上一点.在平面内确定一点M使得以点A,P,M,N为顶点的四边形是菱形,写
出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
7.(2023・四川达州•中考真题)如图,抛物线尸疗+反+c过点弱(一1,0),3(3,0),C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
⑶若点M是抛物线对称轴上一动点,点N为坐标平面内一点,是否存在以3C为边,点、B、C、M、N为顶
点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
专题12菱形的存在性问题
一、知识导航
作为一种特殊的平行四边形,我们已经知道可以从以下几种方式得到菱形:
(1)有一组邻边相等的平行四边形菱形;
(2)对甭线互相垂直的平行四边形是菱形;
(3)四边都相等的四边形是菱形.
坐标系中的菱形存在性问题也是依据以上去得到方法.和平行四边形相比,菱形多一个“对角线互相垂直”
或“邻边相等”,但这两者其实是等价的,故若四边形ABC。是菱形,则其4个点坐标需满足:
xA+xc=xB+xD
[g-/丫+(%-%『=-/+(先-%『
考虑到互相垂直的两条直线斜率之积为1在初中并不适合直接用,故取两邻边相等.
即根据菱形的图形性质,我们可以列出关于点坐标的3个等式,
故菱形存在性问题点坐标最多可以有3个未知量,与矩形相同.
因此就常规题型而言,菱形存在性至少有2个动点,多则有3个动点,可细分如下两大类题型:
(1)2个定点+1个半动点+1个全动点
(2)1个定点+3个半动点
解决问题的方法也可有如下两种:
思路1:先平四,再菱形
设点坐标,根据平四存在性要求列出“A+C=8+。"(AC、8。为对角线),再结合一组邻边相等,得
到方程组.
思路2:先等腰,再菱形
在构成菱形的4个点中任取3个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确定第3个点,
再确定第4个点.
2.看个例子:
如图,在坐标系中,A点坐标(1,1),8点坐标为(5,4),点C在x轴上,点。在平面中,求。点坐标,使
得以A、B、C、。为顶点的四边形是菱形.
八y
B
A
思路1:先平四,再菱形
设C点坐标为(m,0),。点坐标为(p,q).
(1)当A5为对角线时,由题意得:(A3和CD互相平分及AO3C)
[39
一
rm=o
1+5=m+p
<l+4=0+q,解得:}P=-
o
2以=(机-『+)2
(m-I)+(0-5(0-4q=5
(2)当AC为对角线时,由题意得:(AC和BD互相平分及BA=BC)
1+m=5+pm=21m=8
<1+0=4+^,解得:<p=-2或<p=4
(1-5)2+(1-4)2=(m-5)2+(0-4)2q=-3q=—3
(3)当AD为对角线时,由题意得:
1+p=5+mm=l+2^6m-\-2^6
解得:,痴或,。=
<l+q=4+0,0=5+25-2#
y
0\/X
思路2:先等腰,再菱形
先求点C,点C满足由A、B、C构成的三角形一定是等腰三角形,用等腰存在性问题的方法先确定C,再
确定。点.
(1)当AB=AC时,
C点坐标为(1+2#,0),对应。点坐标为(5+2几,3);
C点坐标为(1-2底0),对应。点坐标为(5-2瓜3).
(2)当8A=BC时,
C点坐标为(8,0),对应。点坐标为(4,-3);
C点坐标为(2,0),对应。点坐标为(-2,-3).
(3)AC=BC时,
C点坐标为。点坐标为11,5).
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以上只是两种简单的处理方法,对于一些较复杂的题目,还需具体问题具体分析,或许有更为简便的方法.
二、典例精析
如图,抛物线y=尤+c与无轴交于A、8两点,与y轴交于C点,。4=2,OC=6,连接AC和BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M是y轴上的动点,在坐标平面内是否存在点N,使以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形?
若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】
(1)抛物线:y=x2-x-6;
(2)先考虑M点位置,即由A、C、M三点构成的三角形是等腰三角形:
①当CA=CM时,
即CM=CA=2-JlO,M点坐标为(0,-6—2函)、(0,-6+2函),
对应N点坐标为(-2,-2710)(-2,2A/10).
②当AC=AM时,
即A九f=AC=2jiU,M点坐标为(0,6),
对应N点坐标为(2,0).
③当MA=MC时,
勾股定理可求得M点坐标为10,-gj,
对应N点坐标为1-2,-g).
综上,N点坐标为卜2,-29)、[2,29)、(2,0)、J-2,-y
如下图依次从左到右.
三、中考真题演练
1.(2023•西藏・中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线>=-*+法+0与%轴交于A(-3,0),以1,0)两点,
(3)如图乙,点尸为抛物线对称轴上一点,是否存在P、。两点使以点A,C,P,。为顶点的四边形是菱形?
若存在,求出尸、。两点的坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将A(—3,0),3(1,0)代入>=--+法+,,求出6,c,即可得出答案;
(3)抛物线y=-/-2x+3的对称轴为直线x=-l,设P(-lj),Q(〃/,〃),求出AC'.AP2=r+4,
PC2^t2-6t+10,分三种情况:以AP为对角线或以AC为对角线或以CP为对角线.
【详解】(1)解:(1)VA(-3,0),3(1,0)两点在抛物线上,
.fo=-(-3)2-3Z?+c
[0=-l2+Z?+c
仿=-2
解得,.,
,抛物线的解析式为:y=-x2-2%+3;
(3)存在,理由如下:
抛物线、=-犬-2a+3的对称轴为:直线x=-1,
设尸(-1J),Q{m,n),
':A(-3,0),C(0,3),
则AC2=(—3)2+32=18,
?lP2=(-l+3)2+r2=/2+4,
PC2=(-l)2+(/-3)2=r2-6r+10,
•.•以A、C、P、。为顶点的四边形是菱形,
,分三种情况:以AP为对角线或以AC为对角线或以CP为对角线,
当以AP为对角线时,则CP=C4,如图1,
图I
“-6/+10=18,
解得:t=3±yfn,
:.^(-1,3-717)(-1,3+A/17)
•.•四边形ACPQ是菱形,
,”与CQ互相垂直平分,即AP与CQ的中点重合,
当耳11,3_a)时,
,机+0-3-1〃+30+3—J17
彳-22
解得:m=-4,n=-\/17,
当弘-L3+&7)时,
(nt+0—3-1〃+30+3+J17
彳-22
解得:m=-4,n=Vl7",
以AC为对角线时,则尸C=AP,如图2,
6/+10=/+4,
解得:/=1,
・・・/?(-口),
・・•四边形A尸。。是菱形,
・•・AC与尸。互相垂直平分,即AC与CQ中点重合,
.m-1-3+0n+10+3
•・—,—■,
2222
解得:m=-2,n=2,
23(-2,2);
当以CP为对角线时,则AP=AC,如图3,
图3
产+4=18,
解得:r=±V14,
”-1,砌用-1,_旧,
•••四边形ACQP是菱形,
;•AQ与CP互相垂直平分,即A。与CP的中点重合,
,-3+m_0-1〃+03±^4
••----------,----=-------,
2222
解得:m=2,n=3±V14
.-.e4(2,3+V14),(25(2,3-714),
综上所述,符合条件的点P、Q的坐标为:P(-1,3-Vi7),0(-4,-a)或4-1,3+拒),Q(-4,JI7)或
P(-M),Q(-2,2)或尸(-1,亚),e(2,3+5/14)^P(-l,-Vi4),Q(2,3-旧)
2.(2023.辽宁锦州.中考真题)如图,抛物线y=-岳2+6X+C交x轴于点A(T,0)和一交♦轴于点
顶点为O.
备用图
(1)求抛物线的表达式;
(3)在(2)的条件下,若点歹是对称轴上一点,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N£FG=60。,如果存在,请直接写出点G的坐标;
如果不存在,请说明理由.
【详解】(1)解::抛物线、=一氐2+bx+c经过点人(一I,。),C(0,3A/3),
-y/3-b+c=06=2白
厂,解得
c=3^3c=3\[3
抛物线的表达式为:y=S+2瓜+3后.
720532
()解:存在,点的坐标为或
3G3,-9-3,-9-
如下图,连接CG,DG,
,/四边形EFGH是菱形,NEFG=60°,
・・・EF=FG=GH=EG,
•:/EFG=60。,
・•・_EFG是等边三角形.
・・・/FEG=60。,EF=FG,
V£(2,373),C(0,3⑹,D(1,4V3),
:・CE=2,CD=J(4g—3®+12=2,DE=J(46—3南+(2—以=2,点。与点E关于对称轴x=l对
称,
:.CE=CD=DE,DF・CE,
**•ADCE是等边三角形,NEDF=《NCDE,
・•・NCED=NFEG=NCDE=60。,
;.NCED+NCEF=NFEG+NCEF即NDEF=NCEG,ZEDF=30°,
:.ACEG%ADEF.
:.ZECG=ZEDF=30°.
直线CG的表达式为:y=_3+3B
3
1-A拒
与抛物线表达式联立得
y=—\/3x2+2A/3X+3^/5
同理可证:.£FG是等边三角形,△OCE是等边三角形,\DGE^\CFE.
:.DG=CF,
■:CF=FE,GE=FE,
:.DG=GE.
:.ACDG沿ACEG.
:.ZDCG=ZECG=30°.
,直线CG的表达式为:y=*+3G
kA也
与抛物线表达式联立得
丫=-瓜2+2屈+34
点G坐标为
3.(2023•四川雅安・中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线>=尤2+桁+。过点4(0,2),对称轴是直线
x=2,
(1)求此抛物线的函数表达式及顶点M的坐标;
(3)已知点E在抛物线的对称轴上,点。的坐标为(L-1),是否存在点R使以点A,D,E,E为顶点的四
边形为菱形?若存在,请直接写出点尸的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)解:由题意可得:
所以抛物线的函数表达式为y=f-4x+2;
当x=2时,y=22-4x2+2=-2,则顶点M的坐标为(2,-2).
(3)解:存在点尸,使以点A,D,E,尸为顶点的四边形为菱形
①如图:线段AO作为菱形的边,
当AE为菱形的对角线时,作关于直线x=l的对称线段交x=2于E,连接AE,作点E关于AE的对称点
F,即ADEF为菱形,由对称性可得F的坐标为。,5),故存在点足使以点A,D,E,尸为顶点的四边形为
菱形,此时尸(L5).
设E(2,e),F(x,y),
x=2+le=2+#e=2-
则<2+y=e-l解得:x=3或<x=3
4+(e-2)2=1+9y=-1+#y=—l一在
/.43,-l+指)或*3,-1-指)
②线段AD作为菱形的对角线时,
如图:设E(2,e)
:菱形AEZ"7,
/.他=OE,AD的中点G的坐标为[J,;),点G是所的中点,
•••7(0-2)2+(2-e)2=J(1一2『+(T_e)2,解得e=l,
设p("〃),
m+2_1
m=l
则有:II,解得:
n+1_1n=0
FF
/.F(-1,O).
综上,当歹(1,5)或*TO)或*3,-1+而)或网3,-1-n)时,以点A,D,E,尸为顶点的四边形为菱形.
4.(2023・湖南・中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=aY+x+c经过点A(-2,0)和点3(4,0),
且与直线/:V=-x-l交于。、E两点(点。在点E的右侧),点M为直线/上的一动点,设点拉的横坐标为
(1)求抛物线的解析式.
(3)抛物线与V轴交于点C,点R为平面直角坐标系上一点,若以氏C、M、R为顶点的四边形是菱形,请
求出所有满足条件的点R的坐标.
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(3)根据题意,分别求得BC,BM2,CM2,①当BC为对角线时,MB=CM,②当BC为边时,分■BM=BC,
BC=MC,根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:•••抛物线丫=加+尤+c经过点4(-2,0)和点3(4,0),
.J4Q-2+C=0
[16Q+4+C=0'
解得:,
抛物线解析式为:y=-^x2+x+4;
(3):抛物线与V轴交于点C,
y=+尤+4,当x=0时,y=4,即C(0,4),
VB(4,0),M(/,-r-l)
BC="2+42=40,
BM2=(4-?)2+(-r-l)2=2r-6?+17,C”=〃+«+5)2=2/+I。,+25,
①当BC为对角线时,MB=CM,
2/-6f+17=2/+10t+25
V8C,MR的中点重合,
R——=4
丫2
解得:
②当8C为边时,
当四边形3MRC为菱形,BM=BC
解得:或公净,
22
,-5-739
—1=------------
2
由CM,皮?的中点重合,
6+4=1+0
&+4=y+。
或«
号+。二/4…二/4
-5+炳
2
或<
3-739
R
2
或R个丝T
当BC=MC时;
如图所示,即四边形CM/S是菱形,
上班/3一病-5+7393+V39一屈一5
尺点为或
【点睛】本题考查了二次函数的性质,面积问题,菱形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握二次函数的性
质,细心的计算是解题的关键.
5.(2023・四川广安・中考真题)如图,二次函数>=炉+法+。的图象交x轴于点AB,交V轴于点C,点、B
的坐标为(L0),对称轴是直线尸-1,点尸是x轴上一动点,PMLx轴,交直线AC于点以,交抛物线于
点N.
(1)求这个二次函数的解析式.
(3)若点P在无轴上运动,则在y轴上是否存在点。,使以〃、N、C、。为顶点的四边形是菱形?若存在,
请直接写出所有满足条件的点。的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先根据二次函数对称轴公式求出6=2,再把3(1,0)代入二次函数解析式中进行求解即可;
(3)分如图3-1,图3-2,图3-3,图3-4,图3-5,图3-6所示,MC为对角线和边,利用菱形的性质进行
列式求解即可.
【详解】(1)解:;二次函数尸无2+Zzx+c的对称轴为直线尤=-1,
:.b=2,
•••二次函数经过点3(1,0),
I2+Z?+c=0>即l+2+c=。,
c=—3f
・•・二次函数解析式为y=/+2%—3;
(2)解:•.•二次函数经过点3(1,0),且对称轴为直线x=-1,
/.A(-3,0),
,AB=4,
•二次函数y=x2+2x-3与y轴交于点C,
:.C(0,-3),
OC=3;
设直线AC的解析式为y=丘+加,
-3左+Z/=0
b'=—3
[[bk'==--\3'
・,・直线AC的解析式为y=-%-3,
设P(帆0),则M(帆—相—3),N{m,m2+2m—3),
MN=—m—3—(m2+2m—3)=—m2—3m;
S=-ABOC=-x4x3=6,
ABRC22
•・S四边形ABCN=S2ABC+SAACN
=^/\ABC+^AAMN+S/\CMN
=-APMN+-OPMN+6
22
=—x3(一加2-3根)+6
375
・,.当加=一片时,S四边形MCN最大,最大值为—,
2o
,此时点尸的坐标为
(3)解:设P(〃%0),则M(利-加一3),N(m,m2+2m-3),
:PAf_Lx轴,
轴,即MN〃C。,
:.MN、CQ是以M、N、C、Q为顶点的菱形的边;
如图3-1所示,当MC为对角线时,
9
:OA=OC=3f
・・・_AOC是等腰直角三角形,
・・・NACO=45。,
•:QM=QCf
:.ZQMC=ZQCM=45°,
:.ZMQC=90°f
・・.NCJ_y轴,即NC〃无轴,
.••点。与点N关于抛物线对称轴对称,
.,.点N的坐标为(一2,-3),
•••2(0,-1);
如图3-2所示,当A/C为边时,则MN=CM,
CM—dm2+-3)-(_3)]2=—yflm,MN=m2+2m—3—(—m—3)=m2+3m
m2+3m=-y/2m,
解得机=-3-夜或加=。(舍去),
CQ=CM=-V2m=372+2,
A2(0,372-1);
如图3-3所示,当为边时,则MN=。欣,
同理可得CM=-"n,
—m2—3m=—y[2m,
解得加=0一3或加=0(舍去),
・•・CQ=CM=-yf2m=372-2,
Q(O,-1-3四)
同理可得m2+3m=y/2m,
解得加=衣-3(舍去)或m=0(舍去);
•:CQ=MQ,
:.ZQCM=ZQMC=45°,
NMQC=90。,
/.M2Ay轴,
,NC_Ly轴,这与题意相矛盾,
,此种情形不存在
如图3-6所示,当MC为对角线时,设MC,QN交于S,
Av
】。
图3-6
脑V〃y轴,
,ZNMC=180°-ZMCO=135°,
NQ1CM,
:.ZNSM=90°,这与三角形内角和为180度矛盾,
此种情况不存在;
综上所述,-1)或Q(0,372-1)或Q(0,-1-30).
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,菱形的性质,勾股定理,求二次函数解析
式等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
6.(2023•重庆・中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=加+乐+2过点(1,3),且交无轴于点A(-l,0),
⑴求抛物线的表达式;
(2)点P是直线3c上方抛物线上的一动点,过点尸作PDJL3C于点。,过点P作y轴的平行线交直线BC于
点E,求△PDE周长的最大值及此时点P的坐标;
⑶在(2)中△自按周长取得最大值的条件下,将该抛物线沿射线CB方向平移下个单位长度,点M为平
移后的抛物线的对称轴上一点.在平面内确定一点N,使得以点A,P,M,N为顶点的四边形是菱形,写
出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
13
[答案]⑴无+,元+2
(2)△PDE周长的最大值6*1°,此时点P(2,3)
(3)以点A,P,M,N为顶点的四边形是菱形时N[-1,|)或g,手或;,-之
【分析】(1)把。,3)、4(—1,0)代入yX+for+2计算即可;
DPE周长PE4
(2)延长PE交x轴于尸,可得NDEP=NBCO,进而得到DPEOBC,万而林=就’求出山的
最大值即可;
(3)先求出平移后的解析式,再设出N的坐标,最后根据菱形的性质和判定计算即可.
3=Q+0+2
【详解】(1)把(1,3)、A(—l,0)代入丫=办2+"+2得,
0=。一。+2
1
a=——
7
解得,
b=-
I2
13
•••抛物线的表达式为y=尤+2;
:过点尸作PDL3C于点D,过点尸作y轴的平行线交直线BC于点E,
:.ZDEP=ZBCO,ZPDE=ZCOB=90°,
A_DPEOBC,
.DPE周长PE
"02c周长一"BC'
:.OPE■周长=——OBC周长,
BC
当PE最大时APDE周长的最大
1Q
V抛物线的表达式为y=-1x2+|x+2,
・•・3(4,0),
「・直线3c解析式为y=-;l+2,BC=y/oc2+OB2=2^j5
■^尸(根,-3■m2+5机+2],贝u石(机,-5m+2]
PE=--m2+—m+2-|m+2|=--m2+2m=-—(m-2^+2,
22{2)22V7
・•・当机=2时?石=2最大,此时P(2,3)
止OC周长为OC+
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