内容正文:
重难点06 二次函数中四边形的存在性问题
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技巧
方法
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类型一:已知三点的平行四边形问题
1、 知识内容:
已知三点后,其实已经固定了一个三角形(平行四边形的一半),如图.第四个点M则有3种取法,过3个顶点作对边的平行线且取相等长度即可(如图中3个M点).
2、 解题思路:
(1) 根据题目条件,求出已知3个点的坐标;
(2) 用一点及其对边两点的关系,求出一个可能点;
(3) 更换顶点,求出所有可能的点;
(4) 根据题目实际情况,验证所有可能点是否满足要求并作答.
类型二:存在动边的平行四边形问题
1、 知识内容:
在此类问题中,往往是已知一条边,而它的对边为动边,需要利用这组对边平行且相等列出方程,进而解出相关数值.更复杂的有,一组对边的两条边长均为变量,需要分别表示后才可列出方程进行求解.
2、 解题思路:
(1) 找到或设出一定平行的两条边(一组对边);
(2) 分别求出这组对边的值或函数表达式;
(3) 列出方程并求解;
(4) 返回题面,验证求得结果.
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能力拓展
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一、填空题
1.(2020·浙江·九年级期中)如图,已知在平面直角坐标系中,抛物线的顶点为,与轴的交点为,过点的直线与抛物线交于另一点(点在对称轴左侧),点在的延长线上,连结和.当四边形是平行四边形时,则点的坐标为_______.
【答案】
【分析】过C作y轴的垂线,过A、B作x轴的垂线,它们相交于E、F两点,可证明△AEC∽△BFC,得出,设点B的横坐标为3a,则点A的横坐标为-5a,根据平行四边形对角线互相平分和两点之间中点公式可求得a的值,可表示A点纵坐标,再根据相似表示B点纵坐标,根据两点之间中点公式可求得c,从而求得点A坐标.
【详解】解:∵抛物线的解析式为,
∴顶点坐标D为,,
如图所示,过C作y轴的垂线,过A、B作x轴的垂线,它们相交于E、F两点,
∵AE和BF与x轴垂直,∴AE//BF,∴△AEC∽△BFC,
设点B的横坐标为3a,
∵,∴,∴A的横坐标为-5a,
若四边形AOBD是平行四边形,
∴,解得,
∴,当x=-5时,,即,
∴,,∴B点的纵坐标为,
∴,解得,∴.故答案为:.
【点睛】本题考查二次函数综合.主要考查相似三角形的性质和判定,平行四边形的性质.正确构造辅助线,作出相似三角形,并利用相似三角形的性质表示点的坐标或者线段的长度是解题关键.
二、解答题
2.(2020·浙江温州·模拟预测)如图,直线l: 与x轴、y轴分别交于点B、C,经过B、C两点的抛物线 与x轴的另一个交点为A.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点P在直线l下方的抛物线上,过点P作轴交l于点D,轴交l于点E,求的最大值;
(3)设F为直线l上的点,点P仍在直线l下方的抛物线上,以A、B、P、F为顶点的四边形能否构成平行四边形?若能,求出点F的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1),(2)最大值是3,(3)能,或
【分析】(1)先确定出点B、C坐标,最后用待定系数法即可得出结论;
(2)先设出点P的坐标,进而得出点D、E的坐标,即可得出的函数关系式,即可得出结论;
(3)分AB为边和对角线两种情况,利用平行四边形的性质即可得出结论.
(1)解:∵直线与x轴、y轴分别交于点B、C,∴、,
∵点、C在抛物线解上,∴,解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)∵点P在直线l下方的抛物线上,设,
∵轴,轴,点D,E都在直线上,
∴,,
∴,
,
∴,
即:,
∴当时,的最大值是3.
(3)能,理由如下:∵抛物线的解析式为,令,
解得:或,∴,,∴,
如图,若以A、B、P、F为顶点的四边形能构成平行四边形,
当以AB为边时,则且,
设,则,∴,
解得:或与A重合,舍去,∴,
当以AB为对角线时,
连接交AB于点G,则,,
设,∵,,∴,∴,∴,
作于点M,于点N,则,,
设,则,
∴,
解得:或与A重合,舍去,
∴,
综上所述,以A、B、P、F为顶点的四边形能构成平行四边形,此时点F的坐标为或.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,二次函数极值的确定方法,平行四边形的性质,二元一次方程组,一元二次方程,中点坐标,两点间距离公式等知识.用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
3.(2022·浙江湖州·一模)如图已知二次函数(b,c为常数)的图像经过点,点,顶点为点M,过点A作轴,交y轴于点D,交二次函数的图象于点B,连接.
(1)求该二次函数的表达式及点M的坐标;
(2)若将该二次函数图象向上平移个单位,使平移后每到的二次函数图象的顶点落在的内部(不包括的边界),求m的取值范围;
(3)若E为y轴上且位于点C下方的一点,P为直线上一点,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