内容正文:
专题10 一次函数中的平行四边形
【例题讲解】
如图,直线与轴、轴分别相交于点、,与直线相交于点.(1)求点坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在一点M,使得以O,A,M,C为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,试写出所有符合条件的点M的坐标;如果不存在,请说明理由;
【分析】分三种情况:①当AC是对角线时,②当AO是对角线时,③当CO是对角线时,分别求解即可.
解:(1)解方程组:得:,点坐标是;
(2)存在;令y=0代入,得,解得:x=,
∴C(,0),
设M(x,y)如图所示:
①当AC是对角线时,x=2+-0=,y=3,∴点M坐标是(5.5,3);
②当AO是对角线时,x=2+0-=-1.5,y=3,∴点M坐标是(-1.5,3);
③当CO是对角线时,x=0+-2=1.5,y=-3,∴点M坐标是(1.5,-3),
综上所述:点M坐标是(5.5,3),(-1.5,3),(1.5,-3).
【综合演练】
1.如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,△ABC中,A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0),C点坐标为(0,﹣1).
(1)求证:AC⊥BC;
(2)若以A、B、C及点D为顶点的四边形组成平行四边形,画出符合条件的所有平行四边形,并写出D点的坐标 .
【答案】(1)证明见解析;(2)作图见解析,点坐标为(0,4)或(4,2)或(-4,-4).
【分析】(1)根据勾股定理求出,再根据勾股定理逆定理即可求证;
(2)过分别作的平行线,分别相交于,再根据平行四边形的性质即可求得D点的坐标.
【详解】解:(1)由勾股定理可得:、、,
又∵,即,
∴为直角三角形,,
∴AC⊥BC;
(2)过分别作的平行线,分别相交于,如下图:
①以为邻边时,
则、
又∵A点坐标为(2,3),C点坐标为(0,﹣1),
C点向右平移了2个单位,向上平移了4个单位,
∴点可以由点右平移了2个单位,向上平移了4个单位得到,
又∵B点坐标为(﹣2,0)
得到点坐标为(0,4);
②以为邻边时,
则、
又∵A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0)
B点向右平移了4个单位,向上平移了3个单位
∴点可以由点C右平移了4个单位,向上平移了3个单位
又∵C点坐标为(0,﹣1)
得到点坐标为 (4,2);
③以为邻边时,
则、
又∵A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0)
A点向左平移了4个单位,向下平移了3个单位
∴点可以由点C左平移了4个单位,向下平移了3个单位
又∵C点坐标为(0,﹣1)
得到点坐标为(-4,-4).
综上所述,点坐标为(0,4)或(4,2)或(-4,-4).
【点睛】此题主要考查了勾股定理以及逆定理的应用、平行四边形的性质,熟练掌握相关基本性质,利用平行四边形的性质求解点的坐标是解题的关键.
2.如图,直线l1:y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C;直线l2:y=kx+b与x轴交于点B(3,0),与直线l1交于点D,且点D的纵坐标为4.
(1)不等式kx+b>2x+2的解集是 ;
(2)求直线l2的解析式及△CDE的面积;
(3)点P在坐标平面内,若以A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形,求符合条件的所有点P的坐标.
【答案】(1)x<1
(2)2
(3)P(-3,4)或(5,4)或(1,-4)
【分析】(1)直线l1交于点D,且点D的纵坐标为4,则4=2x+2,解得:x=1,故点D(1,4),即可求解;
(2)将点B、D的坐标代入y=kx+b,再求出点E,点C的坐标,再由三角形面积公式即可求解;
(3)分AB是平行四边形的一条边、AB是平行四边形的对角线两种情况,分别求解.
(1)
对于直线l1:y=2x+2,交于点D,且点D的纵坐标为4,则
4=2x+2,
解得:x=1,
故点D(1,4),
从图象看,当x<1时,kx+b>2x+2,
故答案为:x<1;
(2)
将点B(3,0)、D(1,4)代入y=kx+b得:
,
解得:,
故直线l2:y=-2x+6,
当x=0时,y=6,
对于直线l1:y=2x+2,当x=0时,y=2,
∴
∴
∴
(3)
分别过点A、B作l2、l1的平行线交于点P″,交过点D作x轴的平行线于点P、P′,
对于直线l1:y=2x+2,当y =0时,x =-1,
∴
∵B(3,0)
①当AB是平行四边形的一条边时,
此时符合条件的点为下图中点P和P′,
则AB=4=PA=P′D,
故点P的坐标为(-3,4)或(5,4);
②当AB是平行四边形的对角线时,
此时符合条件的点为图中点P″,DA平行且等于BP“,由平移可知,点P″(1,-4);
综上,点P(-3,4)或(5,4)或(1,-4).
【点睛】本题为一次函数综合运用题,涉及到平行四边形的