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八年级动点专题17:四边形形中动点问题的存在性问题
【典型例题】
1.如图,在平面直角坐标系中,点A和点B分别在x轴和y轴的正半轴上,OA=3,OB=2OA,C为直线y=2x与直线AB的交点,点D在线段OC上,OD=.
(1)求点C的坐标;
(2)若P为线段AD上一动点(不与A、D重合).P的横坐标为x,△POD的面积为S,请求出S与x的函数关系式;
(3)若F为直线AB上一动点,E为x轴上一点,是否存在以O、D、E、F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由题意得:A(3,0),B(0,6),
设直线AB解析式为:y=kx+b,
∴,解得:,
∴直线AB解析式为:y=-2x+6,
联立:y=-2x+6,y=2x,
解得:,
∴点C坐标为:(,3).
(2)过点D作DG⊥x轴于点G,过点P作PH⊥x轴于点H,
设点D(m,2m)
∵OD=,
∴m2+(2m)2=5
解得:d=1,或d=-1(舍),
∴D(1,2),DG=2,
可得直线AD的解析式为:y=-x+3,
∵点P在线段AD上,且横坐标为x,
∴OH=x,PH=yP=-x+3,
∴S=S△AOD-S△AOP
=OA•DG-OA•PH
=OA(DG-PH)
=.
(3)存在.
①当OD为平行四边形的边时,
∴|yF|=yD=2
即:|-2x+6|=2,
解得:x1=2,x2=4
∴F(2,2)或(4,-2)
②当OD为平行四边形的对角线时,
∴DF∥x轴,yF=yD=2,
∴F(2,2),
综上所述,点F的坐标为(2,2)或(4,-2).
2.如图,在△ABC中,点O是AC边上一动点,过点O作BC的平行线交∠ACB的角平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F
(1)求证:EO=FO;
(2)当点O运动到何处时,四边形CEAF是矩形?请证明你的结论.
(3)在第(2)问的结论下,若AE=3,EC=4,AB=12,BC=13,请直接写出凹四边形ABCE的面积为 .
【解析】(1)证明:∵EF∥BC,
∴∠OEC=∠BCE,
∵CE平分∠ACB,
∴∠BCE=∠OCE,
∴∠OEC=∠OCE,
∴EO=CO,
同理:FO=CO,
∴EO=FO;
(2)解:当点O运动到AC的中点时,四边形CEAF是矩形;
理由如下:
由(1)得:EO=FO,
∵O是AC的中点,
∴AO=CO,
∴四边形CEAF是平行四边形,
∵EO=FO=CO,
∴EO=FO=AO=CO,
∴EF=AC,
∴四边形CEAF是矩形;
(3)解:由(2)得:四边形CEAF是矩形,
∴∠AEC=90°,
由勾股定理得:AC==5,
S△ACE=AE×EC=×3×4=6,
∵122+52=132,
即AB2+AC2=BC2,
∴△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,
∴S△ABC=AB•AC=×12×5=30,
∴S凹四边形ABCE=S△ABC﹣S△ACE=30﹣6=24;
故答案为:24.
3.如图所示,在△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC.设MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F.
(1)求证:OE=OF;
(2)若CE=12,CF=5,求OC的长;
(3)当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由.
【解析】(1)如图所示.
证明:∵CE平分∠ACB,CF平分∠ACB的外角,
∴∠2=∠5,∠4=∠6,
∵MN∥BC,
∴∠1=∠5,∠3=∠6,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴EO=CO,FO=CO,
∴OE=OF;
(2)解:∵∠2=∠5,∠4=∠6,∠2+∠5+∠4+∠6=180°
∴∠2+∠4=∠5+∠6=90°,
∵CE=12,CF=5,
∴在Rt△CEF中,由勾股定理得:
∴EF=13,
又∵O是EF的中点
∴OC=EF=6.5;
(3)解:当点O在边AC上运动到线段AC中点时,四边形AECF是矩形.
证明:当O为AC的中点时,AO=CO,
∵EO=FO,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵∠ECF=90°,
∴平行四边形AECF是矩形.
4.如图,矩形OABC的边OA,OC分别与坐标轴重合,并且点B的坐标为(8,).将该矩形沿OB折叠,使得点A落在点E处,OE与BC的交点为D.
(1)求证:△OBD为等腰三角形;
(2)求点E的坐标;
(3)坐标平面内是否存在一点F,使得以点B,E,F,O为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)解:由翻折得:△OBE≌△OBA,
∴∠1=∠2
∵四边形OABC是矩形
∴OA∥BC
∴∠1=∠3
∴OD=BD
∴△OBD为等腰三角形.
(2)过点E作EF⊥x轴于F,交BC于G,