内容正文:
专题04 一次函数中的特殊平行四边形存在性问题
类型一、菱形问题
例1.(1个动点)如图,在平面直角坐标系中,已知点O为坐标原点,直线与x轴交于点B,与y轴交于点A,.
(1)如图1,请直接写出点A的坐标,并求出直线的解析式.
(2)如图2,直线是线段的垂直平分线,垂足为点D,且交y轴于点C,连接,若点P是直线上的一动点,当点P使得时,请求出符合条件的点P坐标.
(3)在(2)的条件下,若点P在直线上且在第三象限内,在平面内是否存在其它点Q,使得以点A、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
例2.(两个动点)在平面直角坐标系中,直线分别交轴、轴于点,点在轴负半轴上,且.
(1)求两点坐标;
(2)若点是直线上一点,且,求点坐标;
(3)点是轴上的点,在坐标平面内是否存在点,使以为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点坐标,若不存在,请说明理由.
【变式训练】将一个矩形纸片放置于平面直角坐标系中,点O,点B,点A在x轴,点C在y轴.在边上取一点D,将沿翻折,点B恰好落在边上的点E处.
(1)如图1,求点E坐标和直线的解析式;
(2)点P为x轴正半轴上的动点,设.
①如图2,当点P在线段(不包含端点A,O)上运动时,过点P作直线ly轴,直线l被截得的线段长为d.求d关于t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;
②在该坐标系所在平面内找一点G,使以点C,E,P,G为顶点的四边形为菱形,请直接写出点G的坐标.
类型二、矩形存在性问题
例.(两个动点)如图,四边形是矩形,点A、C在坐标轴上,是由绕点O顺时针旋转得到的,点D在x轴上,直线交y轴于点F,交于点H,线段的长是2和4;
(1)求直线的表达式;
(2)求的面积;
(3)点在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练1】如图,,是直线与两坐标轴的交点,直线过点,与轴交于点.
(1)求,,三点的坐标;
(2)点是折线上一动点.
①如图(1),当点是线段的中点时,在轴上找一点,使最小;用直尺和圆规画出点的位置(保留作图痕迹,不要求写作法和证明),并求出点的坐标;
②是否存在点,使为直角三角形,若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
类型三、正方形存在性问题
例1.已知,一次函数的图象与轴、轴分别交于点、点,与直线交于点,过点作轴的平行线,点是直线上的一个动点.
(1)求点,点的坐标;
(2)若,求点的坐标;
(3)若点是直线上的一个动点,在平面内是否存在点,使四边形是正方形?若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
例2.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴分别交于点A、点B,与直线()交于点P,.
(1)求直线的解析式;
(2)连接、,若直线上存在一点Q,使得,求点Q的坐标;
(3)将直线向下平移1个单位长度得到直线,直线l与x轴交于点E,点N为直线l上的一点,在平面直角坐标系中,是否存在点M,使以点O,E,N,M为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练】如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,直线:与轴、轴的正半轴分别相交于点A、B,过点作平行于轴的直线交于点D,,
(1)求直线的解析式;
(2)求证:是等腰直角三角形;
(3)将直线沿轴负方向平移,当平移恰当的距离时,直线与,轴分别相交于点,在直线上存在点P,使得是等腰直角三角形,请直接写出所有符合条件的点P的坐标.
课后训练
1.如图,在平面直角坐标系中,直线交y轴于点A,交x轴于点,过点的直线平行于y轴,交直线于点D,点P是直线上一动点(异于点D),连接.
(1)求直线的解析式;
(2)设,求的面积S的表达式(用含m的代数式表示);
(3)当的面积为3时,则以点B为直角顶点作等腰直角,请直接写出点C的坐标.
2.如图1,在平面直角坐标系中,△ABO为直角三角形,∠ABO=90°,∠AOB=30°,OB=3,点C为OB上一动点.
(1)点A的坐标为 ;
(2)连接AC,并延长交y轴于点D,若△OAD的面积恰好被x轴分成1∶2两部分,求点C的坐标;
(3)如图2,若∠OAC=30°,将△OAB绕点O顺时针旋转,得到△OA'B',如图2所示,OA'所在直线交直线AC于点P,当△OAP为直角三角形时,直接写出点的坐标.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点、,直线与轴交于点,与直线交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)点是射线上一动点,过点作轴,交直线于点.若以O、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形,请求出点的坐标;
(3)设是射线上一点,在平面内是否存在点,使以B、