内容正文:
九年级数学上分层优化堂堂清
二十二章 二次函数
专题复习 抛物线与特殊四边形综合问题
1、 平行四边形的存在性
1. 线段中点坐标公式
2.平行四边形顶点公式:
分类:
1. 三个定点,一个动点问题
已知三个定点的坐标,可设出抛物线上第四个顶点的坐标,运用平行四边形顶点坐标公式列方程(组)求解。这种题型由于三个定点构成的三条线段中哪条为对角线不清楚,往往要以这三条线段分别为对角线分类,分三种情况讨论;
2. 两个定点、两个动点问题
这中题型往往比较特殊,一个动点在抛物线上,另一个动点在x轴(y轴)或对称轴或某一条直线上。设出抛物线上的动点坐标,另一个动点若在x轴上,纵坐标为0,则用平行四边形顶点纵坐标公式;若在y轴上,横坐标为0,则用平行四边形顶点横坐标公式。该动点哪个坐标已知就用与该坐标有关的公式。
方法总结:
这种题型,关键是合理有序分类:无论式三定一动,还是两定两动,统统把抛物线上的动点作为第四个动点,其余三个作为顶点,分别以这三个定点构成的三条线段为对角线分类,份三种情况讨论,然后运用平行四边形顶点坐标公式转化为方程(组),这种解法,不必画出平行四边形草图,只要合理分类,有序组合,从对角线入手不会漏解,条理清楚,而且适用范围广,其本质用代数的方法解决几何问题,体现的是分类讨论思想、属性结合的思想。
【例1-1】如图1,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,,矩形的边,延长交抛物线于点.
(1)求抛物线的解析式:
(2)如果点是抛物线对称轴上的一点,抛物线上是否存在点,使得以,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【例1-2】如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C,P是抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在直线BC上方的抛物线上时,求△PBC的最大面积,并直接写出此时P点坐标;
(3)若点M在抛物线的对称轴上,以B,C,P,M为顶点、BC为边的四边形能否是平行四边形?若能,请直接写出点P的坐标;若不能,请说明理由.
针对训练1
1.已知,如图,抛物线与坐标轴相交于点A(﹣1,0),C(0,﹣3)两点,对称轴为直线x=1,对称轴与x轴交于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点F为二次函数图象上与点C对称的点,点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点F,A,M,N为顶点的平行四边形?若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,说明理由.
2.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N,其顶点为D.
(1)求抛物线及直线AC的函数关系式,并直接写出点D的坐标;
(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,当点P的坐标为多少时,△APC的面积有最大值.
(3)点Q在平面内,试探究是否存在以A,C,D,Q为顶点的平行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
2、 矩形存在性问题
思路1:先直角,再矩形
在构成矩形的4个点中任取3个点,必构成直角三角形,以此为出发点,可先确定其中3个点构造直角三角形,再确定第4个点.对“2定+1半动+1全动”尤其适用.
【例2-1】已知A(1,1)、B(4,2),点C在x轴上,点D在平面中,且以A、B、C、D为顶点的四边形是矩形,求D点坐标.
解:点 C 满足以 A、B、C 为顶点的三角形是直角三角形,构造“两线一圆”可得满足条件的 点 C 有
在点 C 的基础上,借助点的平移思路,可迅速得到点 D 的坐标.
思路2:先平行,再矩形
当AC为对角线时,A、B、C、D满足以下3个等式,则为矩形:
其中第1、2个式子是平行四边形的要求,再加上式3可为矩形.表示出点坐标后,代入点坐标解方程即可.
无论是“2定1半1全”还是“1定3半”,对于我们列方程来解都没什么区别,能得到的都是三元一次方程组.
【例2-1】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与坐标轴交于A(0,﹣2),B(4,0)两点,直线BC:y=﹣2x+8交y轴于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在第二象限内是否存在一点M,使得四边形ABCM为矩形?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.
【例2-2】如图,直线y=x﹣3与坐标轴交于A、B两点,抛物线y=x2+bx+c经过点B,与直线y=x﹣3交于点E(8,5),且与x轴交于C,D两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,在坐标平面内是否存在点Q,使得以点P,Q,B,C为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
针对训练2
1.如图,在平面直角坐标系中抛物线L:y=﹣x2+