内容正文:
微专题1-1——四边形的存在性问题
导图先学
边讲边练
模块一:坐标系下平行四边形的存在性问题
1.已知三点求第四点构成平行四边形:
如图所示,已知,,,在平面内找一点,使得以A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形.
2.解决方法,分两步走:
(1)找点:连接BC、CD、BD得到,以三角形中任意一条边作为平行四边形的对角线,另外两条边作为平行四边形的一组邻边,依次做两邻边的平行线,分别相交于A、、三点.
(2)求点定点:分类讨论,以哪条线为对角线分类讨论.
①几何中心法(适用解答大题):
在平行四边形ABCD中,连接其对角线AC、BD相交于点,
则E是BD的中点,∴E点坐标可表示为,
同理E也是AC的中点,∴E点坐标也可表示为,
∴,,由此即可求出A点坐标.
同理可以求得,、的坐标.
②公式法(填空选择题):
直接利用对角的点的横坐标的和相等,纵坐标的和相等,即,.
题型1:已知三点求第四点
【例】已知点,点,点,若存在点,使得、、、为顶点的四边形为平行四边形,则点的坐标为 .
【变式1】已知在平面直角坐标系中,有三点,,.若以,,为顶点的四边形是平行四边形,写出第四个顶点的坐标 .
题型2:已知两点求另外两点
【例】在平面直角坐标系中,,,点在轴上,点在直线上,且以、、、为顶点的四边形是平行四边形,求点的坐标以及对应的点的坐标.
【变式1】在平面直角坐标系中,,,设点在直线的图象上,点在直线的图象上,如果以、、、为顶点的四边形为平行四边形,求点的坐标.
【变式2】如图,平面直角坐标系中,直线与、轴分别相交于点、.点的坐标为,经过、作直线.
(1)求直线的解析式;
(2)若点是直线上的动点,点是直线上的动点,当以点,、,为顶点的四边形是平行四边形时,求点的坐标.
【变式3】如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,过点的另一直线交轴正半轴于,且面积为15.
(1)求点的坐标及直线的表达式;
(2)若为线段上一点,且的面积等于的面积,求的坐标;
(3)在(2)的条件下,点为直线上一动点,在轴上是否存在点,使以点、、、为顶点的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
模块二:菱形的存在性问题
1.题型描述:已知两个定点A、B,在定直线l上有一点C,在平面内有一点D使得以A、B、C、D为顶点的四边形为菱形.
2.解决方法,分两步走:
(1)转化:转化为等腰三角形的存在性问题.
(2)等腰三角形存在性问题:
①找点:两圆一线;
②求点:以谁为顶点分类讨论.
题型:根据点之间的关系求坐标
【例】如图,在平面直角坐标系中,若菱形的顶点,的坐标分别为,,点在轴上,则点的坐标是
A. B. C. D.
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,菱形的边长为6,它的一边在轴上,且的中点是坐标原点,点在轴正半轴上,则点的坐标为
A., B., C. D.,
【变式2】如图,在平面直角坐标系中,点,点,点在线段上,点在轴上,将沿直线翻折,使点与点重合.若点在线段延长线上,且,点在轴上,点在坐标平面内,如果以点、、、为顶点的四边形是菱形,那么点有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式3】如图,矩形中,点在轴上,点在轴上,点的坐标是.矩形沿直线折叠,使得点落在对角线上的点处,折痕与、轴分别交于点、.
(1)求点的坐标;
(2)若点是平面内任一点,在轴上是否存在点,使、、、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
模块三:矩形的存在性问题
1.题型描述:已知两个定点A、B,在定直线l上有一点C,在平面内有一点D使得以A、B、C、D为顶点的四边形为矩形.
2.解决方法,分两步走:
(1)转化:转化为直角三角形的存在性问题.
(2)直角三角形存在性问题:
①找点:两线一圆;
②求点:以谁为直角分类讨论.
题型:根据点之间的关系求坐标
【例】在坐标平面内,,两点的坐标分别是,,点在轴上,点在坐标平面内,以,,,为顶点的四边形是矩形,则点的坐标为 .
【变式1】如图1,在平面直角坐标系中,直线分别与轴、轴交于点、,且点的坐标为,点为线段的中点.
(1)求点的坐标;
(2)点为直线上的一个动点,过点作轴的垂线,与直线交于点,设点的横坐标为,的面积为,求与的函数解析式;
(3)当点在直线上运动时,在平面直角坐标系内是否存在一点,使得以,,,为顶点的四边形为矩形,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式2】如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,把沿翻折,点恰好落在边的点处,为折痕.
(1)求线段的长;
(2)求直线的解析式;
(3)若是射线上的一个动点,在坐标平面内是否