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专题06 二次函数中特殊四边形存在性问题
类型一、平行四边形存在性问题
例.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接,点P为直线上方抛物线上一动点,连接交于点Q.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当的值最大时,求点P的坐标和的最大值;
(3)把抛物线沿射线方向平移个单位得新抛物线,M是新抛物线上一点,N是新抛物线对称轴上一点,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,直接写出N点的坐标,并把求其中一个N点坐标的过程写出来.
【变式训练1】.如图,在平面直角坐标系中,已知直线与轴交于点,与轴交于点,过、两点的抛物线与轴交于另一点.
(1)点坐标是______;点坐标是______;
(2)求抛物线的解析式和顶点坐标;
(3)探究1:在抛物线上直线下方是否存在一点,使面积最大?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(4)探究2:在(3)的条件下,平面内是否存在一点,使以、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点坐标,若不存在,请说明理由.
【变式训练2】.已知抛物线(如图所示).
(1)填空:抛物线的顶点坐标是( , ),对称轴是 ;
(2)已知y轴上一点,点P在抛物线上,过点P作轴,垂足为B.若是等边三角形,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点M在直线上.在平面内是否存在点N,使四边形为菱形?直接写出所有满足条件的点N的坐标;若不存在请说明理由
【变式训练3】.如图,直线l:与x轴、y轴分别相交于A,B两点,与抛物线交于点B.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第三象限内,连接、,设点M的横坐标为m,四边形的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值;
(3)若点C在直线上,抛物线上是否存在点D使得以O,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形.若存在,请直接写出点D的坐标.
【变式训练4】.如图,抛物线经过两点,与轴交于点,直线经过点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将在直线上平移,平移后的三角形记为,直线交抛物线于,当时,求点的坐标;
(3)若点在轴上,点在抛物线上,是否存在以为顶点且以为一边的平行四边形?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
类型二、菱形存在性问题
例.如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于两点,交轴于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)直线与直线交于点.点是线段上的动点,过点作轴的垂线,交直线于点,交抛物线于点,交直线于点.
①若点在第二象限,且,求的值;
②在平面内是否存在点,使得以点、、、为顶点的四边形是正方形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练1】.如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点为直线上方抛物线上的一个动点,设点的横坐标.当为何值时,的面积最大?并求出这个面积的最大值;
(3)如图2,将该抛物线向左平移2个单位长度得到新的抛物线,平移后的抛物线与原抛物线相交于点,点为直线上的一点,点是平面坐标系内一点,是否存在点,,使以点,,,为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式训练2】.已知抛物线与轴交于、两点(点在点的左侧),与轴交于点.
(1)判断的形状,并说明理由.
(2)设点是抛物线在第一象限部分上的点,过点作轴于,交于点,设四边形的面积为,求关于的函数关系式,并求使最大时点的坐标和的面积;
(3)在(2)的条件下,点是坐标平面内一点,抛物线的对称轴上是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形是菱形,若存在,写出点的坐标,并选择一个点写出过程,若不存在,请说明理由.
【变式训练3】.如图,二次函数的图象交x轴于点A,B,交y轴于点C,点B的坐标为,对称轴是直线,点P是x轴上一动点,轴,交直线于点M,交抛物线于点N.
(1)求这个二次函数的解析式.
(2)若点P在线段上运动(点P与点A、点O不重合),求四边形面积的最大值,并求出此时点P的坐标.
(3)若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M、N、C、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
类型三、矩形存在性问题
例.如图1,抛物线与轴交于和两点,与轴交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)是抛物线上位于直线上方的一个动点,过点作轴交于点,过点作于点,过点作轴于点,求出的最大值及此时点的坐标;
(3)如图2,将原抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线,与原抛物线相交于点,点为原抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点,使以点,,,为顶点的四边形为矩形,若存