内容正文:
二次函数与平行四边形存在点提示训练
知识点提炼:
1、 线段中点公式
平面直角坐标系中,点A的坐标为(x1,y1),点B的作为为(x2,y2),则线段AB的中点作为
2、 平行四边形顶点公式:(由线段中点公式列出等量关系求得)
平行四边形的顶点坐标分别为A(,),B( ,),C(),D(,),其中AC为对角线,BD为对角线,则有:
3、 确定定点和动点再分类讨论求解
主要有以下两种题型
1、 三定点+一动点
连接三个定点,再以这三个定边分别作为对角线讨论。最后利用定点公式进行求出动点的坐标
2、 两定点+两动点问题
该类题型为一动点在抛物线上(称作为全动点),另外一个动点在对称轴,或者Y轴,或者X轴,或者某一条直线上(称作为半动点)。
任意取定点和半动点(即共三点)组成的三角形,分别讨论三边分别为对角线时,列出平行四边形顶点公式进行求解。
如三点A(,),B( ,),C()为定点和半动点组成的三角形,分三种情况讨论
①AC为对角线时,列出顶点公式求点
②AB为对角线时列出顶点公式求点
③AB为对角线时列出顶点公式求点
为什么要这样分类讨论。如下原因:
已知不在同一直线上的三点A、B、C,在平面内找到一个点D,使以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,有三种情况:
【例题】)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,顶点为D(2,1),抛物线的对称轴交直线BC于点E.
(1)求抛物线y=﹣x2+bx+c的表达式;
(2)把上述抛物线沿它的对称轴向下平移,平移的距离为h(h>0),在平移过程中,该抛物线与直线BC始终有交点,求h的最大值;
(3)M是(1)中抛物线上一点,N是直线BC上一点.是否存在以点D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用抛物线的顶点式可直接得出抛物线的表达式;
(2)先根据(1)中抛物线的表达式求出点A,B,C的坐标,进而可得出直线BC的表达式;设出点平移后的抛物线,联立直线BC和抛物线的表达式,根据根的判别式可得出结论;
(3)假设存在以点D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形,分别以DE为边,以DE为对角线,进行讨论即可.
【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c的顶点为D(2,1),
∴抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+4x﹣3.
(2)由(1)知,抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x﹣3,
令x=0,则y=﹣3,
∴C(0,﹣3);
令y=0,则x=1或x=3,
∴A(1,0),B(3,0).
∴直线BC的解析式为:y=x﹣3.
设平移后的抛物线的解析式为:y=﹣(x﹣2)2+1﹣h,
令﹣(x﹣2)2+1﹣h=x﹣3,整理得x2﹣3x+h=0,
∵该抛物线与直线BC始终有交点,
∴Δ=9﹣4h≥0,
∴h≤.
∴h的最大值为.
(3)存在,理由如下:
由题意可知,抛物线的对称轴为:直线x=2,
∴E(2,﹣1),
∴DE=2,
设点M(m,﹣m2+4m﹣3),
若以点D,E,M,N为顶点的四边形是平行四边形,则分以下两种情况:
①当DE为边时,DE∥MN,
则N(m,m﹣3),
∴MN=|﹣m2+4m﹣3﹣(m﹣3)|=|﹣m2+3m|,
∴|﹣m2+3m|=2,解得m=1或m=2(舍)或m=或m=.
∴N(1,﹣2)或(,)或(,).
②当DE为对角线时,
设点N的坐标为t,
则N(t,t﹣3),
∴,
解得m或(舍),
∴N(3,0).
综上,点N的坐标为N(1,﹣2)或(,)或(,)或(3,0).
提升训练题型:
1如图,抛物线经过点A(2,0),B(-2,4),(-4,0),直线AB与抛物线的对称轴交于点E.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点M在直线AB上方的抛物线上运动,当ΔABM的面积最大时,求点M的坐标;
(3)若点F为平面内的一点,且以点为顶点的四边形是平行四边形,请写出符合条件的点F的坐标.
2如图,抛物线经过A(﹣1,0),B(3,0),C(0,)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上有一点P,使PA+PC的值最小,求点P的坐标;
(3)点M为x轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N,使以A,C,M,N四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
3如图,在直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,3),对称轴为直线x=﹣1,顶点为点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接DA,DC,CB,CA,如图①所示,求证:∠DAC=∠BCO;
(3)如图②,延