内容正文:
2024年中考数学重难题型研究(山西卷)
题型五 综合与探究——二次函数与几何图形探究题(六)
二次函数中平行四边形的存在性问题
(2019年23题,2014年23题)
1、 题型解读
二次函数中平行四边形的存在性问题属于开放探究题,考查学生的综合探究、几何直观和运算能力,在求解这类综合题时,先假设结论的某一方面存在,然后在这个假设下进行演绎推理,若推出矛盾,即可否定假设;若推出合理结论,则可肯定假设。在求解这类综合题时需要分离图形,排除干扰,明确目标,以便突破思路,注意利用数形结合的数学思想,从数与形不同的角度寻找解题策略。
二、解题策略
1. 解题步骤:
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: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.
(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.
类型一、单动点
(1)已知三点求第四点问题,用对角线互相平分及中点坐标公式计算;
□ABCD的顶点坐标分别为A(xA,yA) ,B(xB,yB),C(xC,yC),D(xD,yD),
则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.
例1-1.如图,直线与抛物线交于,两点,连接.
(1)求抛物线的表达式.
(2)在坐标平面内是否存在点P,使得以点A,O,B,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
:例1-2.如图,一条抛物线经过的三个顶点,其中O为坐标原点,点,点B在第一象限内,对称轴是直线,且的面积为18
(1)求该抛物线对应的函数表达式;
(2)求点B的坐标;
(3)设C为线段的中点,P为直线上的一个动点,连接,,将沿翻折,点A的对应点为.问是否存在点P,使得以,P,C,B为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(2)当图形平行关系已固定:
若固定平行关系是斜向,则作图采用相似三角形比较方便;
若固定平性关系是竖直方向,则采用线段相等解方程比较简便
例1-3.已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于C点,且点A的坐标为、点C的坐标为.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图,有两动点在的边上运动,速度均为每秒1个单位长度,它们分别从点C和点B同时出发,点D沿折线按方向向终点B运动,点E沿线段按方向向终点C运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设运动时间为t秒,在点运动过程中,该抛物线上存在点F,使得依次连接得到的四边形是平行四边形,请求出所有符合条件的点F的坐标.
针对练习1
1.如图,已知二次函数的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A,点B的坐标;
(2)过点B平行x轴的直线交抛物线于点C,求四边形OACB的面积;
(3)坐标平面内是否存在点P,使以P,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2.已知抛物线()与轴相交于点,顶点为.直线与轴相交于点,与直线相交于点.
(1) 填空:试用含的代数式分别表示点与的坐标,则;
(2) 如图6,在抛物线()上是否存在一点,使得以为顶点的四边形是平行四边形?
图6 图7
3.如图,抛物线与x轴交于、两点,对称轴l与x轴交于点F,直线mAC,过点E作EH⊥m,垂足为H,连接AE、EC、CH、AH.
(1)抛物线的解析式为 ;
(2)当四边形AHCE面积最大时,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接EF,点P在x轴上,在抛物线上是否存在点Q,使得以F、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点Q的坐标;若不存在请说明理由.
类型二、双动点型:
分类讨论:已有的两个点连线作为边和对角线的情况
方法:用对角线互相平分及中点坐标公式计算
例2-1.综合与探究
如图,抛物线经过,两点,与x轴的另一个交点为点B,点D在y轴上,且.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)设该抛物线上的一个动点P的横坐标为t,当时,求四边形的面积S与t的函数关系式,并求出S的最大值;
(3)设该抛物线上的一个动点P的横坐标为t,点Q在直线上,若以为边,点C,D,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有符合条件的点P的坐标.
例2-2.如图,抛物线与x轴负半轴交