内容正文:
专题突破:平行四边形的存在性问题
平行四边形的存在性处理问题中,我们常会遇到这样2类探究性问题:①已知三点的位置,在平面内找一个动点,使得这四点构成平行四边形;(简称:三定一动)②已知两个点的位置,在平面内找两个动点,使得这四点构成平行四边形;(简称:两定两动)。
解平行四边形的存在性问题一般分三步:
第一步:寻找分类标准;第二步:画图;第三步计算.
难点在于寻找分类标准,分类标准寻找的恰当,可以使得解的个数不重复不遗漏,也可以使计算又好又快.
(1)如果已知三个定点,探寻平行四边形的第四个顶点,符合条件的有3个点:画图方法是以已知三个定点为三角形的顶点,过每个点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个交点.(画图方法或者是以已知三个定点为三角形的顶点,过每个顶点画对边的三角形中线并延长和中线等距,产生3个等距延长线的端点)
(2)如果已知两个定点,一般是把确定的一条线段按照边或对角线分为两种情况.
根据平行四边形的对边平行且相等,灵活运用坐标平移,可以使得计算过程简便.
根据平行四边形的中心对称的性质,灵活运用坐标对称,可以使得解题简便.
两个很重要的公式——①中点坐标公式:如图,若点A的坐标为(xA,yA),点B的坐标为(xB,yB),M为AB的中点,则点M的坐标为(,).
②平行四边形顶点坐标公式:如图,若▱ABCD的顶点坐标分别为A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),D(xD,yD),则有xA+xC=xB+xD,yA+yC=yB+yD,即平行四边形对角线两端点的横坐标、纵坐标之和分别相等.
两种常考类型:模型1 求作平行四边形的方法——三定顶点,一动顶点
问题:
已知平面不共线三个点A,B,C,求点P,使得A,B,C,P四个点组成平行四边形.
找点:
连接AB,AC,BC,分别过点A,B,C作对边的平行线,三条平行线的交点即为所作点P.
求点的坐标:
①先求出直线P1P2,P2P3,P3P1的解析式,再求出三条直线的交点坐标即为点P的坐标;
②可由点的平移来求点P的坐标.
【例1】 如图,已知A(1,2),B(5,3),C(3,5),在平面直角坐标系内确定点D,使得以A,B,C,D四个点为顶点的四边形是平行四边形.
解:设D点坐标为(m,n).
①当CD∥AB时,D1(7,6),D2(-1,4);
②当AD∥BC时,D2(-1,4),D3(3,0);
③当BD∥AC时,D1(7,6),D3(3,0).
综上所述,点D的坐标为(7,6),(-1,4)或(3,0).
针对练习:
1.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=-x+3分别与x轴、y轴交于点B,C,且与直线l2:y=x交于点A.若D是线段OA上的点,且△COD的面积为3,在平面内是否存在点P,使以O,C,D,P为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,直接写出P点坐标;如果不存在,请说明理由.
解:对于y=-x+3,当x=0时,y=3;当y=0时,x=6,
∴B(6,0),C(0,3).
联立解得
∴A(3,).
设D(x,x)(0<x<3),∵△COD的面积为3,
∴×3×x=3,解得x=2.∴D(2,1).
①当DP∥OC时,P1(2,4),P2(2,-2);
②当CP∥OD时,P1(2,4),P3(-2,2);
③当OP∥CD时,P2(2,-2),P3(-2,2).
综上所述,点P的坐标为(2,4),(2,-2)或(-2,2).
模型2 求作平行四边形的方法——两定顶点,两动顶点
问题:
已知平面上两个点A,B,求两点P,Q,使得A,B,P,Q四个点组成平行四边形(题目中P,Q的位置有具体限制).
找点:
分两种情况讨论:
①若AB为平行四边形的边,将AB上下左右平移,确定P,Q两点的位置;
②若AB为平行四边形的对角线,取AB中点,旋转经过中点的直线确定P,Q两点的位置.
求点的坐标:
①通过点的平移,构造全等三角形来求坐标;
②由中点坐标公式可得坐标系中▱APBQ的四个点A,P,B,Q的坐标满足xA+xB=xP+xQ,yA+yB=yP+yQ.
【例2】 如图,已知A(1,1),B(3,2),点C在x轴上,点D在y轴上,且以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,求点C,D的坐标.
解:设C(m,0),D(0,n),
①如图1,当AB为对角线时,解得
∴C(4,0),D(0,3);
②如图2,当AC为对角线时,
解得∴C(2,0),D(0,-1);
③如图3,当AD为对角线时,
解得∴C(-2,0),D(0,1).
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$