内容正文:
专项32 二次函数与菱形存在性问题
1. 菱形的判定:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
2.坐标系中的菱形:
有 3 个等式,故菱形存在性问题点坐标最多可以有 3 个未知量,与矩形相同.
3.解题思路:
(1)思路 1:先等腰,再菱形
在构成菱形的 4 个点中任取 3 个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确
定第 3 个点,再确定第 4 个点.
(2)思路 2:先平行,再菱形
设点坐标,根据平行四边形的存在性要求列出“”(AC、BD 为对角线),再结合一组邻
边相等,得到方程组.
方法总结:
菱形有一个非常明显的特点:任意三个顶点所构成的三角形必然是等腰三角形。
【典例2】(10分)直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,与抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)交于点B,如图所示.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,四边形OAMB的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值;
(3)若点D在平面内,点C在直线AB上,平面内是否存在点D使得以O,B,C,D为顶点的四边形是菱形.若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理
【变式2-1】(2020秋•西林县期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,A、B、C为坐标轴上的三个点,且OA=1,OB=3,OC=4.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式
(2)在平面直角坐标系xOy中是否存在一点P,使得以A、B、C、P为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若M为该抛物线上的一动点,在(2)的条件下,求|PM﹣AM|的最大值.
【变式2-2】(2021•柳南区校级模拟)综合与探究:
如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,OA=2,OC=6,连接AC和BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M是y轴上的动点,在坐标平面内是否存在点N,使以点A、C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式2-3】(2021•通辽)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.
1.(2022春•兴宁区校级期末)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C,连接AC,BC,点P是直线AC下方抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AP,CP,设P点的横坐标为m,△ACP的面积为S,求S与m的函数关系式;
(3)试探究:过点P作BC的平行线1,交线段AC于点D,在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点E的坐标,若不存在,请说明理由.
2.(2021秋•九龙坡区校级月考)如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C,连接BC,交对称轴于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是直线BC上方的抛物线上一点,连接PC,PD.求△PCD的面积的最大值以及此时点P的坐标;
(3)将抛物线y=ax2+bx+3向右平移1个单位得到新抛物线,新抛物线与原抛物线交于点E,点F是新抛物线的对称轴上的一点,点G是坐标平面内一点.当以D、E、F、G四点为顶点的四边形是菱形时,直接写出点F的坐标,并写出求解其中一个点F的坐标的过程.
3.(2021秋•讷河市期中)综合与探究:如图1所示,直线y=x+c与x轴交于点A(﹣4,0),与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图2所示,M是线段OA的上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AC和抛物线分别交于点P、N.
①当△ANC面积最大时的P点坐标为 ;最大面积为 .
②点F是直线AC上一个动点,在坐标平面内是否存在点D,使以点D、F、B、C为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴分别交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),连接BC.
(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.
(2)如图,点P为线段BC上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P作y轴的平行