




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
模型介绍模型介绍要求证平行四边形的存在,得先了解平行四边形的性质:(1)对应边平行且相等.(2)对角线互相平分.这是图形的性质,我们现在需要的是将其性质运用在在坐标系中:(1)对边平行且相等可转化为:,可以理解为点B移动到点A,点C移动到点D,移动路径完全相同.(2)对角线互相平分转化为:,可以理解为AC的中点也是BD的中点.【小结】虽然由两个性质推得的式子并不一样,但其实可以化为统一:,→.当AC和BD为对角线时,结果可简记为:(各个点对应的横纵坐标相加)以上是对于平行四边形性质的分析,而我们要求证的是平行四边形存在性问题,此处当有一问:若坐标系中的4个点A、B、C、D满足“A+C=B+D”,则四边形ABCD是否一定为平行四边形?反例如下:之所以存在反例是因为“四边形ABCD是平行四边形”与“AC、BD中点是同一个点”并不是完全等价的转化,故存在反例.虽有反例,但并不影响运用此结论解题,另外,还需注意对对角线的讨论:(1)四边形ABCD是平行四边形:AC、BD一定是对角线.(2)以A、B、C、D四个点为顶点是四边形是平行四边形:对角线不确定需要分类讨论.【题型分类】三定一动已知A(1,2)B(5,3)C(3,5),在坐标系内确定点D使得以A、B、C、D四个点为顶点的四边形是平行四边形.思路1:利用对角线互相平分,分类讨论:设D点坐标为(m,n),又A(1,2)B(5,3)C(3,5),可得:(1)BC为对角线时,,可得;(2)AC为对角线时,,解得;(3)AB为对角线时,,解得.当然,如果对这个计算过程非常熟悉的话,也不用列方程解,直接列算式即可.比如:,,.(此处特指点的横纵坐标相加减)2.两定两动已知A(1,1)、B(3,2),点C在x轴上,点D在y轴上,且以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求C、D坐标.【分析】设C点坐标为(m,0),D点坐标为(0,n),又A(1,1)、B(3,2).(1)当AB为对角线时,,解得,故C(4,0)、D(0,3);(2)当AC为对角线时,,解得,故C(2,0)、D(0,-1);(3)当AD为对角线时,,解得,故C(-2,0)、D(0,1).【动点综述】“三定一动”的动点和“两定两动”的动点性质并不完全一样,“三定一动”中动点是在平面中,横纵坐标都不确定,需要用两个字母表示,这样的我们姑且称为“全动点”,而有一些动点在坐标轴或者直线或者抛物线上,用一个字母即可表示点坐标,称为“半动点”.从上面例子可以看出,虽然动点数量不同,但本质都是在用两个字母表示出4个点坐标.若把一个字母称为一个“未知量”也可理解为:全动点未知量=半动点未知量×2.找不同图形的存在性最多可以有几个未知量,都是根据图形决定的,像平行四边形,只能有2个未知量.究其原因,在于平行四边形两大性质:(1)对边平行且相等;(2)对角线互相平分.但此两个性质统一成一个等式:,两个等式,只能允许最多存在两个未知数,即我们刚刚所讲的平行四边形存在性问题最多只能存在2个未知量.由图形性质可知未知量,由未知量可知动点设计,由动点设计可化解问题.例题精讲例题精讲考点一:二次函数背景下的平行四边形存在性问题【例1】.如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于A(2,0),B(﹣6,0)两点.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上一点,点Q是抛物线对称轴上一点,是否存在点P,使得以B、Q、C、P为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.变式训练【变1-1】.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=(m﹣1)x2﹣(3m﹣4)x﹣3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴是经过(1,0)且与y轴平行的直线,点P是抛物线上的一点,点Q是y轴上一点;(1)求抛物线的函数关系式;(2)若以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标;(3)若tan∠PCB=,求点P的坐标.考点二:二次函数背景下的菱形存在性问题【例2】.如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(3,0),B(﹣1,0)两点,交y轴于点C,动点P在抛物线的对称轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当以P,B,C为顶点的三角形周长最小时,求点P的坐标及△PBC的周长;(3)若点Q是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q,使得以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)交x轴于A,B(1,0)两点,交y轴于点C,一次函数y=x+3的图象交坐标轴于A,D两点,E为直线AD上一点,作EF⊥x轴,交抛物线于点F(1)求抛物线的解析式;(2)若点F位于直线AD的下方,请问线段EF是否有最大值?若有,求出最大值并求出点E的坐标;若没有,请说明理由;(3)在平面直角坐标系内存在点G,使得G,E,D,C为顶点的四边形为菱形,请直接写出点G的坐标.考点三:二次函数背景下的矩形存在性问题【例3】.综合与探究如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C、D两点之间的距离是;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.变式训练【变3-1】.如图1,若二次函数y=﹣x2+3x+4的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接AC、BC.(1)求三角形ABC的面积;(2)若点P是抛物线在一象限内BC上方一动点,连接PB、PC,是否存在点P,使四边形ABPC的面积为18,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)如图2,若点Q是抛物线上一动点,在平面内是否存在点K,使以点B、C、Q、K为顶点,BC为边的四边形是矩形?若存在,请直接写出点K的坐标;若不存在,请说明理由.考点四:二次函数背景下的正方形存在性问题【例4】.已知O为坐标原点,抛物线y=x2﹣3x﹣4与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),有点C(﹣2,6).(1)求A,B两点的坐标.(2)若点D(1,﹣3),点E在线段OA上,且∠ACB=∠ADE,延长ED交y轴于点F,求△EFO的面积.(3)若M在直线AC上,点Q在抛物线上,是否存在点M和点N,使以Q,M,N,A为顶点的四边形是正方形?若存在,直接写出M点的坐标.若不存在,请说明理由.变式训练【变4-1】.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE交x轴于点E,连接BD.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)点Q在该抛物线的对称轴上,若△BCQ是以BC为直角边的直角三角形,求点Q的坐标;(3)若P为BD的中点,过点P作PF⊥x轴于点F,G为抛物线上一动点,M为x轴上一动点,N为直线PF上一动点,当以F、M、N、G为顶点的四边形是正方形时,请求出点M的坐标.1.综合与探究如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣4交x轴于A,B两点,交y轴于点C,且OA=2OC=8OB,点P是第三象限内抛物线上的一动点,连接AC,过点P作PE∥y轴,与AC交于点E.(1)求此抛物线的解析式;(2)当PC∥AB时,求点P的坐标;(3)用含x的代数式表示PE的长,并求出当PE的长取最大值时对应的点P的坐标;(4)在(3)的条件下,平面内是否存在点Q,使以A、P、C、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.2.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),与y轴交于点C,连接AC.(1)求此抛物线的解析式;(2)已知点D是第一象限内抛物线上的一个动点,过点D作DM⊥x轴,垂足为点M,DM交直线BC于点N,是否存在这样的点N,使得以A,C,N为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点N的坐标,若不存在,请说明理由;(3)已知点E是抛物线对称轴上的点,在坐标平面内是否存在点F,使以点B、C、E、F为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A,B两点,顶点为D,其中A(﹣4,0),B(4,0),设点F(m,0)是x轴的正半轴上一点,将抛物线C绕点F旋转180°,得到新的抛物线C'.(1)求抛物线C的函数解析式;(2)若抛物线C'与抛物线C在y轴的右侧有两个不同的公共点,求m的取值范围;(3)如图2,P是第一象限内抛物线C上一点,它到两坐标轴的距离相等,点P在抛物线C'上的对应点P',设M是C上的动点,N是C'上的动点,试探究四边形PMP'N能否成为正方形?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)直线l为该抛物线的对称轴,点D与点C关于直线l对称,点F为直线AD下方抛物线上一动点,连接FA,FD,求△FAD面积的最大值;(3)在(2)的条件下,将抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)沿射线AD平移4个单位,得到新的抛物线y1,点E为点F的对应点,点P为y1的对称轴上任意一点,在y1上确定一点Q,使得以点D,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标.6.如图,直线y=﹣x+4分别交x轴、y轴于A、C两点,抛物线y=﹣x2+mx+4经过点A,且与x轴的另一个交点为点B.连接BC,过点C作CD∥x轴交抛物线于点D(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点E是抛物线上的点,求满足∠ECD=∠BCO的点E的坐标;(3)点M在y轴上且位于点C上方,点N在直线AC上,点P为第一象限内的抛物线上一点,若以点C、M、N、P为顶点的四边形是菱形,求菱形的边长.7.如图,已知直线y=2x+n与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,抛物线的顶点是A(1,﹣4),点B在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M是y轴上一点,点N是坐标平面内一点,当以A、B、M、N为顶点的四边形是矩形时,求点M的坐标.(3)在抛物线上是否存在点Q,使∠BAQ=45°,若存在,请直接写出点Q的横坐标;若不存在,说明理由.8.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C三点,已知点A(﹣3,0),B(0,3),C(1,0).(1)求此抛物线的解析式.(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点,(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线,垂足为F,交直线AB于点E,作PD⊥AB于点D.①动点P在什么位置时,△PDE的周长最大,求出此时P点的坐标;②连接PA,以AP为边作图示一侧的正方形APMN,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点M或N恰好落在抛物线对称轴上时,求出对应的P点的坐标.(结果保留根号)9.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(1,0),B(3,0),C(0,6)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,直线AN交抛物线于点D,点E为抛物线在直线AD下方的一个动点,连接AE、DE,问:△ADE的面积是否存在最大值?若存在,请求出面积的最大值和点E的坐标.若不存在,请说明理由.(3)P为抛物线上的一动点,Q为对称轴上一动点,若以A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点P的坐标(至少写两个).10.如图,一次函数y=x﹣图象与坐标轴交于点A、B,二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点.(1)求二次函数解析式;(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为点C,点P是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)点B与点D的坐标;(2)点P是第一象限内抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,设点P点的横坐标为m,且S△CDP=S△ABC,求m的值;(3)K是抛物线上一个动点,在平面直角坐标系中是否存在点H,使B、C、K、H为顶点的四边形成为矩形?若存在,直接写出点H的坐标;若不存在,说明理由.12.如图1,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a≠0)与x轴交于点A,B.与y轴交于点C.连接AC,BC.已知△ABC的面积为2.(1)求抛物线的解析式;(2)平行于x轴的直线与抛物线从左到右依次交于P,Q两点.过P,Q向x轴作垂线,垂足分别为G,H.若四边形PGHQ为正方形,求正方形的边长;(3)如图2,平行于y轴的直线交抛物线于点M,交x轴于点N(2,0).点D是抛物线上A,M之间的一动点,且点D不与A,M重合,连接DB交MN于点E.连接AD并延长交MN于点F.在点D运动过程中,3NE+NF是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),且A(﹣2,0),直线BC的解析式为y=﹣+3.(1)求抛物线的解析式;(2)过点A作AD∥BC,交抛物线于点D,点E为直线BC上方抛物线上一动点,连接CE、EB、BD、DC,求四边形BECD面积的最大值及相应点E的坐标;(3)将抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)向左平移2个单位,已知点M为抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)的对称轴上一动点,点N为平移后的抛物线上一动点.在(2)中,当四边形BECD的面积最大时,是否存在以A,E,M,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.14.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,点B坐标为(6,0),点C坐标为(0,6),点D是抛物线的顶点,过点D作x轴的垂线,垂足为E,连接BD.(1)求抛物线的解析式及点D的坐标;(2)点F是抛物线上的动点,当∠FBA=∠BDE时,求点F的坐标;(3)若点P是x轴上方抛物线上的动点,以PB为边作正方形PBFG,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随着改变,当顶点F或G恰好落在y轴上时,请直接写出点P的横坐标.15.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),经过点A的直线l:y=kx+b与y轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC.(1)直接写出点A的坐标,并用含a的式子表示直线l的函数表达式(其中k、b用含a的式子表示).(2)点E为直线l下方抛物线上一点,当△ADE的面积的最大值为时,求抛物线的函数表达式;(3)设点P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.16.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A、C,与y轴交于点B,直线y=x+3经过A、B两点.(1)求b、c的值.(2)若点P是直线AB上方抛物线上的一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线AB于点D,求线段PD的最大值.(3)在(2)的结论下,连接CD,点Q是抛物线对称轴上的一动点,在抛物线上是否存在点G,使得以C、D、G、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点G的坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的顶点A在y轴上,BC边与x轴重合,过C点作AB的垂线分别交AB和y轴于点D、H,AB=HC,线段OB、OC(OB<OC)的长是方程x2﹣6x+8=0的根.(1)求直线CD的解析式;(2)点P是线段BC上的一动点,点Q是线段OA上的一动点且2BP=3OQ,设BP=t,△OPQ的面积为S,请求出S与t的函数关系;(3)在(2)的条件下,在平面上是否存在一点M,使得以P,Q,O,M为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.18.如图,抛物线y=x2﹣4x+3与坐标轴交于A、B、C三点,过点B的直线与抛物线交于另一点E,若经过A、B、E三点的⊙M满足∠EAM=45°.(1)求直线BE的解析式;(2)若D点是直线BE下方的抛物线上一动点,连接BD和ED,求△BED面积的最大值;(3)点P在抛物线的对称轴上,平面内是否存在一点Q,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出Q点坐标.19.如图,直线y=x+2与x轴,y轴分别交于点A,C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,C两点,与x轴的另一交点为B,点D是抛物线上一动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点D在直线AC上方时,连接BC,CD,BD,BD交AC于点E,令△CDE的面积为S1,△BCE的面积为S2,求的最大值;(3)点F是该抛物线对称轴上一动点,是否存在以点B,C,D,F为顶点的平行四边形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.20.如图1,平面直角坐标系中,O是坐标原点,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,﹣3),点B坐标是(3,0),点P是抛物线的顶点.(1)请直接写出二次函数的表达式及顶点P的坐标;(2)如图2,设二次函数图象的对称轴PH与x轴交于点H,①连接AC,BC,CP,点D为对称轴PH上的一点,且△CDP与△ABC相似,求点D的坐标;②点M为对称轴PH上一点且在x轴下方,在x轴负半轴上有一点E,在y轴负半轴上有一点F,且满足OF=4EO=4MH,已知点N在抛物线上,以E,F,M,N为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点E的坐标.21.在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于A(﹣3,0),B(4,0)两点,交y轴于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图,直线y=与抛物线交于A,D两点,与直线BC交于点E.若M(m,0)是线段AB上的动点,过点M作x轴的垂线,交抛物线于点F,交直线AD于点G,交直线BC于点H.①当点F在直线AD上方的抛物线上,且S△EFG=S△OEG时,求m的值;②在平面内是否存在点P,使四边形EFHP为正方形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.22.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(2,﹣3),与x轴负半轴交于点B,与y轴交于点C,且OC=3OB.(1)求抛物线的解析式,并写出x为何值时y=0.(2)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.【提示】①以AB为边时,求点M的坐标.②以AB为对角线时,求点M的坐标.23.如图1(注:与图2完全相同)所示,抛物线y=﹣+bx+c经过B、D两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式.(2)设抛物线的顶点为M,求四边形ABMC的面积.(请在图1中探索)(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上.要使以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)24.如图所示,抛物线与x轴相交于A,B两点(B在A的右边),与y轴相交于点C(0,﹣3),点M(1,﹣4)为抛物线的顶点.(1)求此抛物线的解析式.(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN,CN,当△BNC是以BN,NC为腰的等腰三角形时,求点N的坐标.(3)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B,C,D,G为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.(4)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P,E,O为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.25.如图所示,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且点A的坐标为A(﹣2,0),点C的坐标为C(0,6),对称轴为直线x=1.点D是抛物线上一个动点,设点D的横坐标为m(1<m<4),连接AC,BC,DC,DB.(1)求抛物线的函数表达式;(2)当△BCD的面积等于△AOC的面积的时,求m的值;(3)在(2)的条件下,若点M是x轴上一动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形.若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.26.如图,抛物线y=ax2+bx﹣6与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,OA=2,OB=4,直线l是抛物线的对称轴,在直线l右侧的抛物线上有一动点D,连接AD,BD,BC,CD.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点D在x轴的下方,当△BCD的面积是时,求△ABD的面积;(3)在(2)的条件下,点M是x轴上一点,点N是抛物线上一动点,是否存在点N,使得以点B,D,M,N为顶点,以BD为一边的四边形是平行四边形,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.27.综合与探究在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣4,0),点M为抛物线的顶点,点B在y轴上,且OA=OB,直线AB与抛物线在第一象限交于点C(2,6),如图①.(1)求抛物线的解析式;(2)直线AB的函数解析式为,点M的坐标为,cos∠ABO=;连接OC,若过点O的直线交线段AC于点P,将△AOC的面积分成1:2的两部分,则点P的坐标为;(3)在y轴上找一点Q,使得△AMQ的周长最小.具体作法如图②,作点A关于y轴的对称点A',连接MA'交y轴于点Q,连接AM、AQ,此时△AMQ的周长最小.请求出点Q的坐标;(4)在坐标平面内是否存在点N,使以点A、O、C、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
模型介绍模型介绍要求证平行四边形的存在,得先了解平行四边形的性质:(1)对应边平行且相等.(2)对角线互相平分.这是图形的性质,我们现在需要的是将其性质运用在在坐标系中:(1)对边平行且相等可转化为:,可以理解为点B移动到点A,点C移动到点D,移动路径完全相同.(2)对角线互相平分转化为:,可以理解为AC的中点也是BD的中点.【小结】虽然由两个性质推得的式子并不一样,但其实可以化为统一:,→.当AC和BD为对角线时,结果可简记为:(各个点对应的横纵坐标相加)以上是对于平行四边形性质的分析,而我们要求证的是平行四边形存在性问题,此处当有一问:若坐标系中的4个点A、B、C、D满足“A+C=B+D”,则四边形ABCD是否一定为平行四边形?反例如下:之所以存在反例是因为“四边形ABCD是平行四边形”与“AC、BD中点是同一个点”并不是完全等价的转化,故存在反例.虽有反例,但并不影响运用此结论解题,另外,还需注意对对角线的讨论:(1)四边形ABCD是平行四边形:AC、BD一定是对角线.(2)以A、B、C、D四个点为顶点是四边形是平行四边形:对角线不确定需要分类讨论.【题型分类】三定一动已知A(1,2)B(5,3)C(3,5),在坐标系内确定点D使得以A、B、C、D四个点为顶点的四边形是平行四边形.思路1:利用对角线互相平分,分类讨论:设D点坐标为(m,n),又A(1,2)B(5,3)C(3,5),可得:(1)BC为对角线时,,可得;(2)AC为对角线时,,解得;(3)AB为对角线时,,解得.当然,如果对这个计算过程非常熟悉的话,也不用列方程解,直接列算式即可.比如:,,.(此处特指点的横纵坐标相加减)2.两定两动已知A(1,1)、B(3,2),点C在x轴上,点D在y轴上,且以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求C、D坐标.【分析】设C点坐标为(m,0),D点坐标为(0,n),又A(1,1)、B(3,2).(1)当AB为对角线时,,解得,故C(4,0)、D(0,3);(2)当AC为对角线时,,解得,故C(2,0)、D(0,-1);(3)当AD为对角线时,,解得,故C(-2,0)、D(0,1).【动点综述】“三定一动”的动点和“两定两动”的动点性质并不完全一样,“三定一动”中动点是在平面中,横纵坐标都不确定,需要用两个字母表示,这样的我们姑且称为“全动点”,而有一些动点在坐标轴或者直线或者抛物线上,用一个字母即可表示点坐标,称为“半动点”.从上面例子可以看出,虽然动点数量不同,但本质都是在用两个字母表示出4个点坐标.若把一个字母称为一个“未知量”也可理解为:全动点未知量=半动点未知量×2.找不同图形的存在性最多可以有几个未知量,都是根据图形决定的,像平行四边形,只能有2个未知量.究其原因,在于平行四边形两大性质:(1)对边平行且相等;(2)对角线互相平分.但此两个性质统一成一个等式:,两个等式,只能允许最多存在两个未知数,即我们刚刚所讲的平行四边形存在性问题最多只能存在2个未知量.由图形性质可知未知量,由未知量可知动点设计,由动点设计可化解问题.例题精讲例题精讲考点一:二次函数背景下的平行四边形存在性问题【例1】.如图,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于A(2,0),B(﹣6,0)两点.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P是抛物线上一点,点Q是抛物线对称轴上一点,是否存在点P,使得以B、Q、C、P为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)将点A(2,0),B(﹣6,0)代入抛物线y=ax2+bx+6得:,解得,∴抛物线的表达式为y=﹣x2﹣2x+6;(2)存在点P,使得以B、Q、C、P为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:∵y=﹣x2﹣2x+6=﹣(x+2)2+8,∴抛物线对称轴为直线x=﹣2,在y=﹣x2﹣2x+6中,令x=0得y=6,∴C(0,6),设P(m,﹣m2﹣2m+6),Q(﹣2,t),又B(﹣6,0),①以CP,QB为对角线,则CP,QB的中点重合,∴,解得,∴P(﹣8,﹣10);②以CQ,PB为对角线,则CQ,PB中点重合,∴,解得,∴P(4,﹣10);③以CB,PQ为对角线,则CB,PQ中点重合,∴,解得,∴P((﹣4,6);综上所述,点P的坐标为(﹣4,6)或(﹣8,﹣10)或(4,﹣10).变式训练【变1-1】.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=(m﹣1)x2﹣(3m﹣4)x﹣3与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴是经过(1,0)且与y轴平行的直线,点P是抛物线上的一点,点Q是y轴上一点;(1)求抛物线的函数关系式;(2)若以A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标;(3)若tan∠PCB=,求点P的坐标.解:(1)当y=0时,(m﹣1)x2﹣(3m﹣4)x﹣3=0,解得x1=,x2=3,即A(,0)B(3,0),由A,B关于x=1对称,得=﹣1,解得m=2,即A(﹣1,0),函数解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)由四边形ABPQ是平行四边形,得PQ∥AB,PQ=AB=4,当PQ=4,即x=4时,y=5,即P(4,5);当x=﹣4时,y=21,即P(﹣4,21),AB为对角线,A(﹣1,0),B(3,0),设P(a,a2﹣2a﹣3),Q(0,n),则,解得,P(2,﹣3).综上所述:四边形ABPQ是平行四边形P(4,5),(﹣4,21),(2,﹣3);(3)如图,过P作PQ⊥x轴于Q,交CB延长线于R,过P作PH⊥BC于H,设P(m,m2﹣2m﹣3),∵抛物线y=x2﹣4x+3与坐标轴交于A,B,C三点,∴x=0,则y=﹣3;y=0,则0=x2﹣4x+3,解得:x1=﹣1,x2=3,故A(﹣1,0),B(3,0),C(0,﹣3),设直线BC的解析式为:y=kx+b,则,解得:,故直线BC解析式:y=x﹣3,∴R(m,m﹣3),PR=m2﹣2m﹣3﹣(m﹣3)=m2﹣3m,∵OB=OC=3,∴∠CBQ=135°,∴∠HPR=45°,∵CO=OB,∴∠OCR=45°,∴CR=OQ=m,∴PH=RH=PR÷=m(m﹣3),又∵CR=OQ=m,∴CH=m+m(m﹣3)=m(m﹣1)由tan∠PCB===,解得:m=5,则m2﹣2m﹣3=12,故P(5,12).当点P在直线BC的下方时,同法可得:=,解得m=或0(舍弃),∴P(,﹣),综上所述,满足条件点P坐标为(5,12)或(,﹣).考点二:二次函数背景下的菱形存在性问题【例2】.如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(3,0),B(﹣1,0)两点,交y轴于点C,动点P在抛物线的对称轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当以P,B,C为顶点的三角形周长最小时,求点P的坐标及△PBC的周长;(3)若点Q是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q,使得以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(3,0),B(﹣1,0)两点,∴,解得:,∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)在y=﹣x2+2x+3中,令x=0,得y=3,∴C(0,3),∵△PBC的周长为:PB+PC+BC,BC是定值,∴当PB+PC最小时,△PBC的周长最小.如图1,点A、B关于对称轴l对称,连接AC交l于点P,则点P为所求的点.∵AP=BP,∴△PBC周长的最小值是AC+BC,∵A(3,0),B(﹣1,0),C(0,3),∴AC=3,BC=.∴△PBC周长的最小值是:3+.抛物线对称轴为直线x=﹣=1,设直线AC的解析式为y=kx+c,将A(3,0),C(0,3)代入,得:,解得:,∴直线AC的解析式为y=﹣x+3,∴P(1,2);(3)存在.设P(1,t),Q(m,n)∵A(3,0),C(0,3),则AC2=32+32=18,AP2=(1﹣3)2+t2=t2+4,PC2=12+(t﹣3)2=t2﹣6t+10,∵四边形ACPQ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,①当以AP为对角线时,则CP=CA,如图2,∴t2﹣6t+10=18,解得:t=3±,∴P1(1,3﹣),P2(1,3+),∵四边形ACPQ是菱形,∴AP与CQ互相垂直平分,即AP与CQ的中点重合,当P1(1,3﹣)时,∴=,=,解得:m=4,n=﹣,∴Q1(4,﹣),当P2(1,3+)时,∴=,=,解得:m=4,n=,∴Q2(4,),②以AC为对角线时,则PC=AP,如图3,∴t2﹣6t+10=t2+4,解得:t=1,∴P3(1,1),∵四边形APCQ是菱形,∴AC与PQ互相垂直平分,即AC与CQ中点重合,∴=,=,解得:m=2,n=2,∴Q3(2,2),③当以CP为对角线时,则AP=AC,如图4,∴t2+4=18,解得:t=±,∴P4(1,),P5(1,﹣),∵四边形ACQP是菱形,∴AQ与CP互相垂直平分,即AQ与CP的中点重合,∴=,=,解得:m=﹣2,n=3,∴Q4(﹣2,3+),Q5(﹣2,3﹣),综上所述,符合条件的点Q的坐标为:Q1(4,﹣),Q2(4,),Q3(2,2),Q4(﹣2,3+),Q5(﹣2,3﹣).变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)交x轴于A,B(1,0)两点,交y轴于点C,一次函数y=x+3的图象交坐标轴于A,D两点,E为直线AD上一点,作EF⊥x轴,交抛物线于点F(1)求抛物线的解析式;(2)若点F位于直线AD的下方,请问线段EF是否有最大值?若有,求出最大值并求出点E的坐标;若没有,请说明理由;(3)在平面直角坐标系内存在点G,使得G,E,D,C为顶点的四边形为菱形,请直接写出点G的坐标.解:(1)将y=0代入y=x+3,得x=﹣3.∴点A的坐标为(﹣3,0).设抛物线的解析式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2),点A的坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(1,0),∴y=a(x+3)(x﹣1).∵点C的坐标为(0,﹣1),∴﹣3a=﹣1,得a=,∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣1;(2)设点E的坐标为(m,m+3),线段EF的长度为y,则点F的坐标为(m,m2+m﹣1)∴y=(m+3)﹣(m2+m﹣1)=﹣m2+m+4即y=(m﹣)2+,此时点E的坐标为(,);(3)点G的坐标为(2,1),(﹣2,﹣2﹣1),(2,2﹣1),(﹣4,3).理由:①如图1,当四边形CGDE为菱形时.∴EG垂直平分CD∴点E的纵坐标y==1,将y=1代入y=x+3,得x=﹣2.∵EG关于y轴对称,∴点G的坐标为(2,1);②如图2,当四边形CDEG为菱形时,以点D为圆心,DC的长为半径作圆,交AD于点E,可得DC=DE,构造菱形CDEG设点E的坐标为(n,n+3),点D的坐标为(0,3)∴DE==∵DE=DC=4,∴=4,解得n1=﹣2,n2=2.∴点E的坐标为(﹣2,﹣2+3)或(2,2+3)将点E向下平移4个单位长度可得点G,点G的坐标为(﹣2,﹣2﹣1)(如图2)或(2,2﹣1)(如图3)③如图4,“四边形CDGE为菱形时,以点C为圆心,以CD的长为半径作圆,交直线AD于点E,设点E的坐标为(k,k+3),点C的坐标为(0,﹣1).∴EC==.∵EC=CD=4,∴2k2+8k+16=16,解得k1=0(舍去),k2=﹣4.∴点E的坐标为(﹣4,﹣1)将点E上移4个单位长度得点G.∴点G的坐标为(﹣4,3).综上所述,点G的坐标为(2,1),(﹣2,﹣2﹣1),(2,2﹣1),(﹣4,3).考点三:二次函数背景下的矩形存在性问题【例3】.综合与探究如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C、D两点之间的距离是2;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.解:(1)∵OA=1,∴A(﹣1,0),又∵对称轴为x=2,∴B(5,0),将A,B代入解析式得:,解得,∴,自变量x为全体实数;(2)由(1)得:C(0,),D(2,),∴CD=,故答案为2;(3)∵B(5,0),C(0,),∴直线BC的解析式为:,设E(x,),且0<x<5,作EF∥y轴交BC于点F,则F(x,),∴EF=﹣()=,∴,当x=时,S△BCE有最大值为;(4)设P(2,y),Q(m,n),由(1)知B(5,0),C(0,),若BC为矩形的对角线,由中点坐标公式得:,解得:,又∵∠BPC=90°,∴PC2+PB2=BC2,即:,解得y=4或y=﹣,∴n=或n=4,∴Q(3,)或Q(3,4),若BP为矩形的对角线,由中点坐标公式得,解得,又∵∠BCP=90°,BC2+CP2=BP2,即:,解得y=,∴Q(7,4),若BQ为矩形的对角线,由中点坐标公式得,解得:,又∵∠BCQ=90°,∴BC2+CQ2=BQ2,即:,解得n=,∴Q(﹣3,﹣),综上,点Q的坐标为(3,)或(3,4),或(7,4)或(﹣3,﹣).变式训练【变3-1】.如图1,若二次函数y=﹣x2+3x+4的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接AC、BC.(1)求三角形ABC的面积;(2)若点P是抛物线在一象限内BC上方一动点,连接PB、PC,是否存在点P,使四边形ABPC的面积为18,若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)如图2,若点Q是抛物线上一动点,在平面内是否存在点K,使以点B、C、Q、K为顶点,BC为边的四边形是矩形?若存在,请直接写出点K的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)令x=0,则y=4,∴C(0,4),令y=0,则﹣x2+3x+4=0,解得x=4或x=﹣1,∴A(﹣1,0),B(4,0),∴AB=5,∴S△ABC=×5×4=10;(2)存在,理由如下:∵四边形ABPC的面积为18,S△ABC=10,∴△BCP的面积为8,设直线BC的解析式为y=kx+4,将点B(4,0)代入,得k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+4,过P点作PM⊥x轴,交BC于点M,设P(t,﹣t2+3t+4),则M(t,﹣t+4),∴S△BCP=×4×PM=2(﹣t2+3t+4+t﹣4)=2(﹣t2+4t)=8,∴t=2,∴P(2,6);(3)存在,理由如下:设Q(m,﹣m2+3m+4),当m>0时,如图1,∵矩形是以BC为边,∴QK∥BC,CQ⊥BC,KB⊥BC,过点Q作QH⊥y轴交H点,过K作KG⊥x轴交G点,∵CQ=BK,∠OCB=∠OBC=45°,∴∠HCQ=∠GBK=45°,∴△CHQ≌△BGK(AAS),∴HC=HQ=BG=GK,∴m=﹣m2+3m+4﹣4,∴m=2或m=0(舍),∴HQ=2,∴K(6,2);当m<0时,如图2,∵矩形是以BC为边,∴QK∥BC,KC⊥BC,BQ⊥BC,设KC与x轴的交点为F,BQ与y轴的交点为H,过点Q作QG⊥y轴交G点,过K作KE⊥x轴交E点,∵∠OCB=∠OBC=45°,∴∠OBH=∠OHB=45°,∠FCO=∠CFO=45°,∴OF=OC=OB=OH=4,∠HQG=∠EFK=45°,∵KC=BQ,CF=HB,∴FK=QH,∴△QHG≌△KFE(AAS),∴QG=HG=EF=EK,∴﹣m=﹣4﹣(﹣m2+3m+4),∴m=﹣2或m=4(舍),∴GQ=2,∴K(﹣6,﹣2);综上所述,K点的坐标为(﹣6,﹣2)或(6,2).考点四:二次函数背景下的正方形存在性问题【例4】.已知O为坐标原点,抛物线y=x2﹣3x﹣4与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),有点C(﹣2,6).(1)求A,B两点的坐标.(2)若点D(1,﹣3),点E在线段OA上,且∠ACB=∠ADE,延长ED交y轴于点F,求△EFO的面积.(3)若M在直线AC上,点Q在抛物线上,是否存在点M和点N,使以Q,M,N,A为顶点的四边形是正方形?若存在,直接写出M点的坐标.若不存在,请说明理由.解:(1)令x2﹣3x﹣4=0,解得x=4或x=﹣1,∵A(4,0),B(﹣1,0);(2)过点B作BG⊥AC,过点E作EH⊥OA,设E(m,0),∵C(﹣2,6),D(1,﹣3),AC=6,AD=3,BC=,由△ABC的面积可得,5×6=6BG,∴BG=,由△ADE的面积可得,3|4﹣m|=3EH,∴EH=|4﹣m|,∵∠ACB=∠ADE∴=,∴=,∴2m2﹣41m+57=0,∴m=或m=19,∵点E在线段OA上,∴E(,0),则ED的直线解析式为y=6x﹣9,∴F(0,﹣9),∴△EFO的面积=×OE×OF=××9=;(3)直线AC的解析式为y=﹣x+4,∴∠CAO=45°,设M(t,﹣t+4),如图1:当AC为正方形QAMN边时,M点与N点关于x轴对称,∴N(t,t﹣4),∴M、N的中点为(t,0),∴A、Q中点也为(t,0),∴Q(2t﹣4,0),∵点Q在抛物线上,∴2t﹣4=﹣1,∴t=,∴M(,);如图2:当M、Q关于x轴对称时,M(0,4),此时Q(0,﹣4)在抛物线上;如图3:当Q(0,﹣4)时,M(8,﹣4);如图4:当Q(﹣1,0)时,M(﹣1,5);综上所述:M(,)或M(0,4)或M(8,﹣4)或M(﹣1,5).变式训练【变4-1】.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,且与y轴交于点C,点D是抛物线的顶点,抛物线的对称轴DE交x轴于点E,连接BD.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式;(2)点Q在该抛物线的对称轴上,若△BCQ是以BC为直角边的直角三角形,求点Q的坐标;(3)若P为BD的中点,过点P作PF⊥x轴于点F,G为抛物线上一动点,M为x轴上一动点,N为直线PF上一动点,当以F、M、N、G为顶点的四边形是正方形时,请求出点M的坐标.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(﹣1,0),B(3,0)两点,∴,解得,,∴经过A,B,C三点的抛物线的函数表达式为y=﹣x2+2x+3.(2)如图1,连接BC,CD.由题意,C(0,3),B(3,0),∴OB=OC=3,∵∠BOC=90°,∴∠OBC=∠OCB=45°∵y=﹣(x﹣1)2+4,∴抛物线顶点D的坐标为(1,4),∵△BCQ是以BC为直角边的直角三角形,当∠Q′BC=90′时,∠ABQ′=45°,∴EB=EQ′=2,∴Q′(1,﹣2),当∠QCB=90°时,此时点Q与点D重合,Q(1,4),综上所述,满足条件的点Q的坐标为(1,4)或(1,﹣2).(3)如图2中,设点M的坐标为(a,0),则点G的坐标为(a,﹣a2+2a+3),∵以F、M、N、G为顶点的四边形是正方形,∴FM=MG,即|2﹣a|=|﹣a2+2a+3|,当2﹣a=﹣a2+2a+3时,整理得,a2﹣3a﹣1=0,解得,a=,当2﹣a=﹣(﹣a2+2a+3)时,整理得,a2﹣a﹣5=0,解得,a=,∴当以F、M、N、G为顶点的四边形是正方形时,点M的坐标为(,0),(,0),(,0),(,0).1.综合与探究如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣4交x轴于A,B两点,交y轴于点C,且OA=2OC=8OB,点P是第三象限内抛物线上的一动点,连接AC,过点P作PE∥y轴,与AC交于点E.(1)求此抛物线的解析式;(2)当PC∥AB时,求点P的坐标;(3)用含x的代数式表示PE的长,并求出当PE的长取最大值时对应的点P的坐标;(4)在(3)的条件下,平面内是否存在点Q,使以A、P、C、Q为顶点的四边形是平行四边形,若存在,直接写出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)令x=0,则y=﹣4,∴C(0,﹣4),∴OC=4,∵OA=2OC=8OB,∴OA=8,OB=1,∴A(﹣8,0),B(1,0),将A、B代入y=ax2+bx﹣4,得,∴,∴y=x2+x﹣4;(2)当PC∥AB时,P点的纵坐标为﹣4,∴x2+x﹣4=﹣4,∴x=0或x=﹣7,∵P点在第三象限,∴P(﹣7,﹣4);(3)设AC的直线解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=﹣x﹣4,设P(x,x2+x﹣4),则E(x,﹣x﹣4),∴PE=﹣x﹣4﹣(x2+x﹣4)=﹣x2﹣4x=﹣(x+4)2+8,∴当x=﹣4时,PE有最大值8,此时P(﹣4,﹣10);(4)存在点Q,使得以A、P、C、Q为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:设Q(m,n),①当AC为对角线时,AC的中点为(﹣4,﹣2),PQ的中点为(,),∴﹣4=,﹣2=,∴m=﹣4,n=6,∴Q(﹣4,6);②当AP为对角线时,AP的中点为(﹣6,﹣5),CQ的中点为(,),∴﹣6=,﹣5=,∴m=﹣12,n=﹣6,∴Q(﹣12,﹣6);③当AQ为对角线时,AQ的中点为(,),CP的中点为(﹣2,﹣7),∴=﹣2,=﹣7,∴m=4,n=﹣14,∴Q(4,﹣14);综上所述:以A、P、C、Q为顶点的四边形是平行四边形时,Q点坐标为(﹣4,6)或(﹣12,﹣6)或(4,﹣14).2.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)把A(﹣3,0),B(1,0)代入y=x2+bx+c中,得,解得,∴y=x2+2x﹣3.(2)①设直线AC的表达式为y=kx+b,把A(﹣3,0),C(0,﹣3)代入y=kx+b′.得,解得,∴y=﹣x﹣3,∵点P(m,0)是x轴上的一动点,且PM⊥x轴.∴M(m,﹣m﹣3),N(m,m2+2m﹣3),∴MN=(﹣m﹣3)﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+,∵a=﹣1<0,∴此函数有最大值.又∵点P在线段OA上运动,且﹣3<﹣<0,∴当m=﹣时,MN有最大值.②如图2﹣1中,当点M在线段AC上,MN=MC,四边形MNQC是菱形时.∵MN=﹣m2﹣3m,MC=﹣m,∴﹣m2﹣3m=﹣m,解得m=﹣3+或0(舍弃)∴MN=3﹣2,∴CQ=MN=3﹣2,∴OQ=3+1,∴Q(0,﹣3﹣1).如图2﹣2中,当MC是菱形的对角线时,四边形MNCQ是正方形,此时CN=MN=CQ=2,可得Q(0,﹣1).如图2﹣3中,当点M在CA延长线上时,MN=CM,四边形MNQC是菱形时,则有,m2+3m=﹣m,解得m=﹣3﹣或0(舍弃),∴MN=CQ=3+2,∴OQ=CQ﹣OC=3﹣1,∴Q(0,3﹣1).当点P在y轴的右侧时,显然MN>CM,此时满足条件的菱形不存在.综上所述,满足条件的点Q的坐标为(0,﹣3﹣1)或(0,﹣1)或(0,3﹣1).3.如图,抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),与y轴交于点C,连接AC.(1)求此抛物线的解析式;(2)已知点D是第一象限内抛物线上的一个动点,过点D作DM⊥x轴,垂足为点M,DM交直线BC于点N,是否存在这样的点N,使得以A,C,N为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点N的坐标,若不存在,请说明理由;(3)已知点E是抛物线对称轴上的点,在坐标平面内是否存在点F,使以点B、C、E、F为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),∴A(﹣1,0),∴,解得,∴抛物线的解析式y=﹣x2+2x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3,∴C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+3,将点B(3,0)代入得:0=3k+3,解得:k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3;设点D坐标为(t,﹣t2+2t+3),则点N(t,﹣t+3),∵A(﹣1,0),C(0,3),∴AC2=12+32=10,AN2=(t+1)2+(﹣t+3)2=2t2﹣4t+10,CN2=t2+(3+t﹣3)2=2t2,①当AC=AN时,AC2=AN2,∴10=2t2﹣4t+10,解得t1=2,t2=0(不合题意,舍去),∴点N的坐标为(2,1);②当AC=CN时,AC2=CN2,∴10=2t2,解得t1=,t2=﹣(不合题意,舍去),∴点N的坐标为(,3﹣);③当AN=CN时,AN2=CN2,∴2t2﹣4t+10=2t2,解得t=,∴点N的坐标为(,);综上,存在,点N的坐标为(2,1)或(,3﹣)或(,);(3)设E(1,a),F(m,n),∵B(3,0),C(0,3),∴BC=3,①以BC为对角线时,BC2=CE2+BE2,∴(3)2=12+(a﹣3)2+a2+(3﹣1)2,解得:a=,或a=,∴E(1,)或(1,),∵B(3,0),C(0,3),∴m+1=0+3,n+=0+3或n+=0+3,∴m=2,n=或n=,∴点F的坐标为(2,)或(2,);②以BC为边时,BE2=CE2+BC2或CE2=BE2+BC2,∴a2+(3﹣1)2=12+(a﹣3)2+(3)2或12+(a﹣3)2=a2+(3﹣1)2+(3)2,解得:a=4或a=﹣2,∴E(1,4)或(1,﹣2),∵B(3,0),C(0,3),∴m+0=1+3,n+3=0+4或m+3=1+0,n+0=3﹣2,∴m=4,n=1或m=﹣2,n=1,∴点F的坐标为(4,1)或(﹣2,1),综上所述:存在,点F的坐标为(2,)或(2,)或(4,1)或(﹣2,1).4.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A,B两点,顶点为D,其中A(﹣4,0),B(4,0),设点F(m,0)是x轴的正半轴上一点,将抛物线C绕点F旋转180°,得到新的抛物线C'.(1)求抛物线C的函数解析式;(2)若抛物线C'与抛物线C在y轴的右侧有两个不同的公共点,求m的取值范围;(3)如图2,P是第一象限内抛物线C上一点,它到两坐标轴的距离相等,点P在抛物线C'上的对应点P',设M是C上的动点,N是C'上的动点,试探究四边形PMP'N能否成为正方形?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.解:(1)由题意把点A(﹣4,0),B(4,0),代入y=﹣x2+bx+c中,得:,解得:,∴抛物线C的函数解析式为:y=﹣x2+8;(2)如图1,由题意抛物线C′的顶点坐标为(2m,﹣8),设抛物线C′的解析式为:y=(x﹣2m)2﹣8,由,消去y得到:,∵抛物线C′与抛物线C在y轴的右侧有两个不同的公共点,∴,解得:,∴满足条件的m的取值范围为:4<m<4;(3)结论:四边形PMP'N能成为正方形.理由:情形1,如图2,作PE⊥x轴于E,MH⊥x轴于H.由题意易知P(4,4),当△PFM是等腰直角三角形时,四边形PMP'N是正方形,∴PF=FM,∠PFM=90°,∵∠PEF=∠FHM=90°,∴∠PFE+∠FPE=90°,∠PFE+∠MFH=90°,在△PFE和△FMH中,∴,∴△PFE≌△FMH(AAS),∴PE=FH=4,EF=HM=4﹣m,∴M(m+4,m﹣4),∵点M在y=﹣x2+8上,∴m﹣4=﹣(m+4)2+8,解得或(舍),∴m=﹣6+2时,四边形PMP'N是正方形.情形2,如图,四边形PMP′N是正方形,同法可得M(m﹣4,4﹣m),把M(m﹣4,4﹣m)代入y=﹣x2+8中,4﹣m=﹣(m﹣4)2+8,解得m=12或m=0(舍去),∴m=12时,四边形PMP′N是正方形.综上,四边形PMP′N能成为正方形,m=﹣6+2或12.5.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)直线l为该抛物线的对称轴,点D与点C关于直线l对称,点F为直线AD下方抛物线上一动点,连接FA,FD,求△FAD面积的最大值;(3)在(2)的条件下,将抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)沿射线AD平移4个单位,得到新的抛物线y1,点E为点F的对应点,点P为y1的对称轴上任意一点,在y1上确定一点Q,使得以点D,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标.解:(1)将A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣4得,∴,∴y=x2﹣3x﹣4,(2)当x=0时,y=﹣4,∴点C(0,﹣4),∵点D与点C关于直线l对称,且对称轴为直线x=,∴D(3,﹣4),∵A(﹣1,0),∴直线AD的函数关系式为:y=﹣x﹣1,设F(m,m2﹣3m﹣4),作FH∥y轴交直线AD于H,∴H(m,﹣m﹣1),∴FH=﹣m﹣1﹣(m2﹣3m﹣4)=﹣m2+2m+3,∴S△AFD=S△AFH+S△DFH==2(﹣m2+2m+3)=﹣2m2+4m+6,当m=﹣=1时,S△AFD最大为8,(3)∵直线AD与x轴正方向夹角为45°,∴沿AD方向平移,实际可看成向右平移4个单位,再向下平移4个单位,∵F(1,﹣6),∴E(5,﹣10),抛物线y=x2﹣3x﹣4平移后y1=x2﹣11x+20,∴抛物线y1的对称轴为:直线x=,当DE为平行四边形的边时:若D平移到对称轴上F点,则Q的横坐标为,代入y1=x2﹣11x+20得y=﹣,∴Q(,﹣),若E平移到对称轴上F点,则Q的横坐标为,代入y1=x2﹣11x+20得y=,∴Q(,﹣),若DE为平行四边形的对角线时,若E平移到对称轴上F点,则Q平移到D点,∴Q的横坐标为,代入y1=x2﹣11x+20得y=﹣,∴Q(,﹣),∴Q()或Q()或Q().6.如图,直线y=﹣x+4分别交x轴、y轴于A、C两点,抛物线y=﹣x2+mx+4经过点A,且与x轴的另一个交点为点B.连接BC,过点C作CD∥x轴交抛物线于点D(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点E是抛物线上的点,求满足∠ECD=∠BCO的点E的坐标;(3)点M在y轴上且位于点C上方,点N在直线AC上,点P为第一象限内的抛物线上一点,若以点C、M、N、P为顶点的四边形是菱形,求菱形的边长.解:(1)y=﹣x+4,令x=0,则y=4,令y=0,则x=4,则点A、C的坐标分别为(4,0)、(0,4),将点A的坐标代入抛物线的表达式并解得:m=3,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4…①,令y=0,则x=﹣1或4,故点B(﹣1,0);(2)①当点E在CD上方时,tan∠BCO==,则直线CE的表达式为:y=x+4…②,联立①②并解得:x=0或(舍去0),则点E(,);②当点E在CD下方时,同理可得:点E′(,);故点E的坐标为E(,)或(,);(3)①如图2,当CM为菱形的一条边时,过点P作PQ∥x轴,∵OA=OC=4,∴∠PMQ=∠CAO=45°,设点P(x,﹣x2+3x+4),则PM=PQ=x,C、M、N、P为顶点的四边形是菱形,则PM=PN,即:x=﹣x2+3x+4﹣(﹣x+4),解得:x=0或4﹣(舍去0),故菱形边长为x=4﹣2;②如图3,当CM为菱形的对角线时,同理可得:菱形边长为2;故:菱形边长为4﹣2或2.7.如图,已知直线y=2x+n与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,抛物线的顶点是A(1,﹣4),点B在x轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)若点M是y轴上一点,点N是坐标平面内一点,当以A、B、M、N为顶点的四边形是矩形时,求点M的坐标.(3)在抛物线上是否存在点Q,使∠BAQ=45°,若存在,请直接写出点Q的横坐标;若不存在,说明理由.解:(1)将点A(1,﹣4)代入直线y=2x+n得,2+n=﹣4,∴n=﹣6,∴直线y=2x﹣6,当y=0时,代入直线得:0=2x﹣6,解得:x=3,∴点B坐标(3,0),设抛物线表达式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点B代入抛物线得,0=4a﹣4,解得:a=1,∴抛物线表达式y=(x﹣1)2﹣4;(2)当以A、B、M、N为顶点的四边形是矩形时,有两种情况:①如图,当AB为边时,设点M(0,m),已知点A(1,﹣4),点B(3,0)∴MA2=12+(m+4)2,AB2=(1﹣3)2+(﹣4﹣0)2=20,BM2=32+m2,∴MB2=AM2+AB2,即12+(m+4)2+20=32+m2,解得m=﹣,即点M的坐标(0,﹣),延长BN交y轴于点M′,作AG⊥y轴于G,BH⊥GA交GA的延长线于点H.由△BOM′∽△BHA,可得=,∴=,∴OM′=,∴M′(0,),②如图,当AB为对角线时,取线段AB的中点P,作辅助圆⊙P,与y轴交于点M1,M2,作PG⊥y轴于点G,点P坐标(,),即(2,﹣2),由①可得线段AB==2,∴⊙P半径,在Rt△PM1G中,PM1=,PG=2,M1G==1,根据垂径定理可得,M2G=1,∴点M1坐标(0,﹣1),点M2坐标(0,﹣3);综上所述,当以A、B、M、N为顶点的四边形是矩形时,点M坐标为:(0,﹣)或(0,)或(0,﹣1)或(0,﹣3);(3)存在点Q的横坐标为﹣2或,使∠BAQ=45°.理由如下:假设存在满足条件的点Q,如图,当四边形ADBC为正方形,且点Q1,Q2分别在直线AD和直线AC上时,∠BAQ=45°,设过线段AB中点P,且与线段AB垂直的直线:y=﹣+b,将点P(2,﹣2)代入得:﹣2=﹣1+b,解得b=﹣1,∴直线为y=﹣,设点C点坐标(n,﹣n﹣1),在Rt△ABD中,∠BAQ=45°,AB=2,sin45°=,解得BD=,∴BD==,解得n1=0,n2=4,∴点C坐标(0,﹣1),点D坐标(4,﹣3),设直线AD表达式为:y=qx+p,将点A(1,﹣4),点D(4,﹣3)代入得,,解得,∴直线AD的表达式为y=﹣,同理可得直线AC的表达式为y=﹣3x﹣1,联立直线AD与抛物线y=(x﹣1)2﹣4可得,﹣=(x﹣1)2﹣4,解得x1=1,x2=,同理联立直线AC与抛物线可解得x3=1,x4=﹣2,∴点Q的横坐标为﹣2或.8.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C三点,已知点A(﹣3,0),B(0,3),C(1,0).(1)求此抛物线的解析式.(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点,(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线,垂足为F,交直线AB于点E,作PD⊥AB于点D.①动点P在什么位置时,△PDE的周长最大,求出此时P点的坐标;②连接PA,以AP为边作图示一侧的正方形APMN,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点M或N恰好落在抛物线对称轴上时,求出对应的P点的坐标.(结果保留根号)解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0),B(0,3),C(1,0),∴,解得,所以,抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3;(2)①∵A(﹣3,0),B(0,3),∴OA=OB=3,∴△AOB是等腰直角三角形,∴∠BAO=45°,∵PF⊥x轴,∴∠AEF=90°﹣45°=45°,又∵PD⊥AB,∴△PDE是等腰直角三角形,∴PD越大,△PDE的周长越大,易得直线AB的解析式为y=x+3,设与AB平行的直线解析式为y=x+m,联立,消掉y得,x2+3x+m﹣3=0,当△=32﹣4×1×(m﹣3)=0,即m=时,直线与抛物线只有一个交点,PD最长,此时x=﹣,y=﹣+=,∴点P(﹣,)时,△PDE的周长最大;②抛物线y=﹣x2﹣2x+3的对称轴为直线x=﹣=﹣1,(i)如图1,点M在对称轴上时,过点P作PQ⊥对称轴于Q,在正方形APMN中,AP=PM,∠APM=90°,∴∠APF+∠FPM=90°,∠QPM+∠FPM=90°,∴∠APF=∠QPM,∵在△APF和△MPQ中,,∴△APF≌△MPQ(AAS),∴PF=PQ,设点P的横坐标为n(n<0),则PQ=﹣1﹣n,即PF=﹣1﹣n,∴点P的坐标为(n,﹣1﹣n),∵点P在抛物线y=﹣x2﹣2x+3上,∴﹣n2﹣2n+3=﹣1﹣n,整理得,n2+n﹣4=0,解得n1=(舍去),n2=,﹣1﹣n=﹣1﹣=,所以,点P的坐标为(,);(ii)如图2,点N在对称轴上时,设抛物线对称轴与x轴交于点Q,∵∠PAF+∠FPA=90°,∠PAF+∠QAN=90°,∴∠FPA=∠QAN,又∵∠PFA=∠AQN=90°,PA=AN,∴△APF≌△NAQ,∴PF=AQ,设点P坐标为P(x,﹣x2﹣2x+3),则有﹣x2﹣2x+3=﹣1﹣(﹣3)=2,解得x=﹣1(不合题意,舍去)或x=﹣﹣1,此时点P坐标为(﹣﹣1,2).综上所述,当顶点M恰好落在抛物线对称轴上时,点P坐标为(,),当顶点N恰好落在抛物线对称轴上时,点P的坐标为(﹣﹣1,2).9.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(1,0),B(3,0),C(0,6)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,直线AN交抛物线于点D,点E为抛物线在直线AD下方的一个动点,连接AE、DE,问:△ADE的面积是否存在最大值?若存在,请求出面积的最大值和点E的坐标.若不存在,请说明理由.(3)P为抛物线上的一动点,Q为对称轴上一动点,若以A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点P的坐标(至少写两个).解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(1,0),B(3,0),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),把点C(0,6)代入,∴6=a(0﹣1)(0﹣3),∴a=2,∴y=2(x﹣1)(x﹣3)=2x2﹣8x+6,∴抛物线解析式为y=2x2﹣8x+6;(2)∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2,∴顶点M的坐标为(2,﹣2),∵抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,∴点N(2,2),设直线AN的解析式为:y=kx+b,由题意可得:,解得:,∴直线AN解析式为:y=2x﹣2,联立y=2x2﹣8x+6得:,解得:,,∴点D(4,6),设△ADE的面积为S,点E(e,2e2﹣8e+6),过点E作EF⊥x轴交直线AD于点F,则点F坐标为(e,2e﹣2),∴EF=(2e﹣2)﹣(2e2﹣8e+6)=﹣2e2+10e﹣8,∴S=•EF•|Dx﹣Ax|=×3×(﹣2e2+10e﹣8)=﹣3(e2﹣5e﹣4)=,所以,当时,△ADE的面积,此时点E坐标为;(3)由(2)知,A(1,0),D(4,6),设Q(2,m),P(x,2x2﹣8x+6),①以AD为对角线时,∵以A,D,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,∴,解得:,∴P(3,0);②以AP为对角线时,∵以A,D,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,∴,解得:,∴P(5,16);③以AQ为对角线时,∵以A,D,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,∴,解得:,∴P(﹣1,16);综上所述,当点P的坐标为(5,16)或(﹣1,16)或(3,0)时,以A,D,P,Q为顶点的四边形为平行四边形.10.如图,一次函数y=x﹣图象与坐标轴交于点A、B,二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点.(1)求二次函数解析式;(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为点C,点P是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)在y=x﹣中,令x=0得y=﹣,令y=0得x=3,∴A(3,0),B(0,﹣),∵二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点,∴,解得,∴二次函数解析式为y=x2﹣x﹣;(2)存在,理由如下:由二次函数y=x2﹣x﹣可得其对称轴为直线x==1,设P(1,m),Q(n,n2﹣n﹣),而B(0,﹣),∵C与B关于直线x=1对称,∴C(2,﹣),①当BC、PQ为对角线时,如图:此时BC的中点即是PQ的中点,即,解得,∴当P(1,﹣),Q(1,﹣)时,四边形BQCP是平行四边形,由P(1,﹣),B(0,﹣),C(2,﹣)可得PB2==PC2,∴PB=PC,∴四边形BQCP是菱形,∴此时Q(1,﹣);②BP、CQ为对角线时,如图:同理BP、CQ中点重合,可得,解得,∴当P(1,0),Q(﹣1,0)时,四边形BCPQ是平行四边形,由P(1,0),B(0,﹣),C(2,﹣)可得BC2=4=PC2,∴四边形BCPQ是菱形,∴此时Q(﹣1,0);③以BQ、CP为对角线,如图:BQ、CP中点重合,可得,解得,∴P(1,0),Q(3,0)时,四边形BCQP是平行四边形,由P(1,0),B(0,﹣),C(2,﹣)可得BC2=4=PC2,∴四边形BCQP是菱形,∴此时Q(3,0);综上所述,Q的坐标为:(1,﹣)或(﹣1,0)或(3,0).11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+x+4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与x轴交于点D.(1)点B与点D的坐标;(2)点P是第一象限内抛物线上位于对称轴右侧的一个动点,设点P点的横坐标为m,且S△CDP=S△ABC,求m的值;(3)K是抛物线上一个动点,在平面直角坐标系中是否存在点H,使B、C、K、H为顶点的四边形成为矩形?若存在,直接写出点H的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)当y=0时,由y=﹣x2+x+4=0,得x1=﹣2,x2=8,∴A(﹣2,0),B(8,0);∵点D为线段AB的中点,∴D(3,0).(2)如图1,作PG⊥x轴,交CD的延长线于点G,作PE⊥CD于点E,∵抛物线y=﹣x2+x+4=0与y轴交于点C,∴C(0,4),∴CD==5;∵∠PEG=∠DOC=90°,∠G=∠OCD,∴=sin∠DCO=;设直线CD的解析式为y=kx+4,
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 工作中的自我管理与时间分配
- 工业能源转型高温超导材料在电力领域的应用
- 工作压力与时间管理策略
- 工作场所心理安全环境
- 工业风格的环境设计实践案例
- 工业风办公室的设计与实现
- 工作流程优化与时间管理的实践应用
- 工厂生产线上温控系统的优化设计
- 工程勘察设计质量标准解读
- 工程测量中的精密测量技术分析
- 图书批发业的存货管理与成本控制
- 铁路隧道掘进机法技术规程
- GB/T 30685-2024气瓶直立道路运输技术要求
- DLT 5434-2021 电力建设工程监理规范表格
- 【深信服】PT1-AF认证考试复习题库(含答案)
- 屋顶光伏劳务合同范本
- 《灰尘的旅行》阅读测试题附答案
- 西南联大与现代中国智慧树知到期末考试答案章节答案2024年云南师范大学
- MOOC 心理学与生活-南京大学 中国大学慕课答案
- SYT 6968-2021 油气输送管道工程水平定向钻穿越设计规范-PDF解密
- 夜市应急方案及措施
评论
0/150
提交评论