内容正文:
第二轮 能力提升
专题二 模型专题
第44讲 | 二次函数中的相关模型
模型九 二次函数与平行四边形的存在性问题
总结平行四边形存在性问题常见的处理策略:
1.常规策略
(1)分类标准 分边和对角线两种情形
(2)解题方法 需先画图分析,再利用平移公式
(3)缺点 必须画图找到所有符合条件的点,很容易发生漏解
现象
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2.通解通法
所有的平行四边形存在性问题,基本都可以利用中点坐标公式求解,更重要的是盲解盲算.
(1)具体步骤:
第一步:写出或设出四个顶点的坐标;
第二步:以“哪两个顶点相对”为分类标准,分三类讨论,利用中点坐标公式,求出第四个顶点的坐标;
第三步:将第四个顶点坐标代入相应的函数关系式即可.
例:若以A,B,C,D为顶点的四边形为平行四边形,求点D的坐标.
先写出或设出四个顶点的坐标,如A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),D(xD,yD),再分三种情形讨论如下:
(2)温馨提示:
①针对此法,模型是依据,分类是关键,标准有规律;
②其最大的优势是实现盲解盲算,不必画图分析,有效避免漏解;
③看似三种情形,但却如出一辙,过程机械,便于操作,抽象法则,通用性强.
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【针对训练9】
28.如图,已知二次函数图象的顶点坐标为C(-1,0),直线y=-x+m与该二次函数y=ax2+bx+c的图象交于A,B两点,其中A点的坐标为(-3,4),B点在y轴上,P为线段AB上的一个动点(点P不与点A,B重合),过点P作x轴的垂线与二次函数的图象交于点E,D为直线AB与二次函数图象的对称轴的交点.
(1)求m的值及这个二次函数的解析式;
解:(1)把A(-3,4)代入y=-x+m,得3+m=4,
解得m=1.
设抛物线的解析式为y=a(x+1)2,
把A(-3,4)代入,得a(-3+1)2=4,
解得a=1.
∴该二次函数的解析式为y=(x+1)2=x2+2x+1.
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(2)在线段AB上是否存在一点P,使得四边形DCEP是平行四边形?若存在,请求出此时P点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(2)存在.
当x=0时,y=1,
∴B(0,1).
由(1)可知,直线AB的解析式为y=-x+1.
当x=-1时,y=1+1=2,
∴D(-1,2).
∴CD=2.
设P(m,-m+1),E(m,m2+2m+1).
∵四边形DCEP是平行四边形,
∴CD=PE.
∴PE=(-m+1)-(m2+2m+1)=-m2-3m=2,
解得m1=-2,m2=-1(舍去).
当m=-2时,y=2+1=3.
∴P(-2,3).
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29.(2022郴州)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于点A(-1,0),B(3,0),与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的表达式;
解:(1)将A(-1,0),B(3,0)代入y=x2+bx+c,
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3.
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(2)如图1,将直线BC向上平移,得到过原点O的直线MN.点D是直线MN上任意一点.
①当点D在抛物线的对称轴l上时,连接CD,与x轴相交于点E,求线段OE的长;
解:(2)①当x=0时,y=3.∴C(0,-3).
设直线BC的解析式为y=kx+m.
将C(0,-3),B(3,0)代入,
∴直线BC的解析式为y=x-3.
∴直线MN的解析式为y=x.
把x=1代入y=x,得y=1.
∴D(1,1).
方法一:
设直线CD的解析式为y=k1x-3,
将D(1,1)代入,得k1-3=1,解得k1=4.
∴直线CD的解析式为y=4x-3.
方法二:
∵BC∥MN,∴△DEO∽△CEB.
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②如图2,在抛物线的对称轴l上是否存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点F与点D的坐标;若不存在,请说明理由.
解:②存在,设D(t,t).
若平行四边形以BC为边,如答图1.
则BC∥DF,∴点F在直线MN上,即F(1,1).
∴D(4,4).
∴D(-2,-2).
若平行四边形以BC为对角线,如答图2.
设F(1,n).
∴D(2,2),F(1,-5).
综上所述,存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形.
当点F的坐标为(1,1)时,点D的坐标为(4,4)或(-2,-2);
当点F的坐标为(1,-5)时,点D的坐标为(2,2).
答图1
答图2
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30.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(-3,0),B(1,0),交y轴于点C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)①若点P仅在线段AO上运动,求线段