内容正文:
专题08 动态问题中的平行四边形存在性
【核心提示】
1. 一般平行四边形存在性
平面直角坐标系内点A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),D(xD,yD)
若以点A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形,则
①四边形ABCD是平行四边形,有:xA+ xC= xB+ xD; yA+yC= yB+ yD
②四边形ABDC是平行四边形,有:xA+ xD= xB+ xC; yA+yD= yB+ yC
③四边形ADBC是平行四边形,有:xA+ xB= xD+ xC; yA+yB= yD+ yC
2. 矩形存在性
连接矩形一条对角线,将矩形分成两个全等的直角三角形,故常将矩形存在性问题转化为直角三角形存在性问题求解.
常需架构一线三直角构造相似三角形.
3. 菱形存在性
连接菱形一条对角线,将菱形分成两个全等的等腰三角形,故常将菱形存在性问题转化为等腰三角形存在性问题求解.
4. 正方形存在性
连接正方形一条对角线,将正方形分成两个全等的等腰直角三角形,故常将正方形存在性问题转化为等腰直角三角形存在性问题求解.
故常需构造一线三直角架构全等三角形.
【考点1:一般平行四边形存在性】
【例1】【2020·甘肃天水】如图所示,拋物线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.
【变式1-1】【2020·广西玉林】如图,已知抛物线:y1=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C.
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)将抛物线y1经过向右与向下平移,使得到的抛物线y2与x轴交于B,B'两点(B'在B的右侧),顶点D的对应点为点D',若∠BD'B'=90°,求点B'的坐标及抛物线y2的解析式;
(3)在(2)的条件下,若点Q在x轴上,则在抛物线y1或y2上是否存在点P,使以B′,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【例2】【2020·辽阳】如图,抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)过点O(0,0)和A(6,0).点B是抛物线的顶点,点D是x轴下方抛物线上的一点,连接OB,OD.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图②,在(2)的条件下,抛物线的对称轴交x轴于点C,交线段OD于点E,点F是线段OB上的动点(点F不与点O和点B重合),连接EF,将△BEF沿EF折叠,点B的对应点为点B',△EFB'与△OBE的重叠部分为△EFG,在坐标平面内是否存在一点H,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
【变式2-1】【2020·焦作模拟】如图所示,平面直角坐标系中,直线y=-x+3交坐标轴于B、C两点,抛物线y=ax2+bx+3经过B、C两点,且交x轴于A(-1,0),点D为抛物线在第一象限内一点,点D为抛物线在第一象限内的一点,过点D作DQ∥CO,DQ交BC于点P,交x轴于点Q.
(1)求抛物线解析式.
(2)设点P横坐标为m,点D移动过程中,存在∠DCP=∠ACO,求m.
(3)在抛物线上取点E,坐标系内取点F,问是否存在以C、B、E、F为顶点且以CB为边的矩形?如果存在,求出点E坐标;如果不存在,请说明理由.
图1 备用图 备用图
【例3】【2020·洛阳模拟】如图,抛物线y=ax2+bx+经过点A(1,0),B(5,0).与y轴交于点C.
(1)求抛物线解析式.
(2)定义:平面上的任一点到二次函数图象上与它横坐标相同的点的距离,称为点到二次函数图象的垂直距离. 如点O到二次函数图象的距离是线段OC的长. 已知点E为抛物线对称轴上的一点,且在x轴上方,点F为平面内一点. 当以点A、B、E、F为顶点的四边形为边长为4的菱形时,请求出点F到二次函数图象的垂直距离.
【变式3-1】【2020·河南省实验四模】如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的边BC在x轴上,∠ABC=90°,以A为顶点的抛物线y=-x2+bx+c经过点C(3,0),交y轴于点E(0,3),动点P在对称轴上.
(1)求抛物线解析式.
(2)若点P从点