《初中数学总复习资料》2018年中考数学复习难题突破专题十讲:2018年中考数学复习难题突破专题六:平行四边形存在性问题.doc
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1、难题突破专题六平行四边形存在性问题存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思非常精巧,解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,是近几年各地中考的“热点”解这类题目的一般思路是:假设存在推理论证得出结论若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断;若导出矛盾,就做出不存在的判断类型1已知三定点,探究第四个点,使之构成平行四边形例题; (2017齐齐哈尔)如图,在平面直角坐标系中,把矩形OABC沿对角线AC所在直线折叠,点B落在点D处,DC与y轴相交于点E,矩形OABC的边OC,OA的长是关于x的一元二次方程x212x+32=0的两
2、个根,且OAOC(1)求线段OA,OC的长;(2)求证:ADECOE,并求出线段OE的长;(3)直接写出点D的坐标;(4)若F是直线AC上一个动点,在坐标平面内是否存在点P,使以点E,C,P,F为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由【考点】LO:四边形综合题【分析】(1)解方程即可得到结论;(2)由四边形ABCO是矩形,得到AB=OC,ABC=AOC=90°,根据折叠的性质得到AD=AB,ADE=ABC=90°,根据全等三角形的判定得到ADECOE;根据勾股定理得到OE=3;(3)过D作DMx轴于M,则OEDM,根据相似三角形的性质得到CM
3、=,DM=,于是得到结论(4)过P1作P1HAO于H,根据菱形的性质得到P1E=CE=5,P1EAC,设P1H=k,HE=2k,根据勾股定理得到P1E=k=5,于是得到P1(,2+3),同理P3(,32),当A与F重合时,得到P2(4,5);当CE是菱形EP4CF4的对角线时,四边形EP4CF4是菱形,得到EP4=5,EP4AC,如图2,过P4作P4Gx轴于G,过P4作P4NOE于N,根据勾股定理即可得到结论【解答】解:(1)解方程x212x+32=0得,x1=8,x2=4,OAOC,OA=8,OC=4;(2)四边形ABCO是矩形,AB=OC,ABC=AOC=90°,把矩形OABC沿
4、对角线AC所在直线折叠,点B落在点D处,AD=AB,ADE=ABC=90°,AD=OC,ADE=COE,在ADE与COE中,ADECOE;CE2=OE2+OC2,即(8OE)2=OE2+42,OE=3;(3)过D作DMx轴于M,则OEDM,OCEMCD,CM=,DM=,OM=,D(,);(4)存在;OE=3,OC=4,CE=5,过P1作P1HAO于H,四边形P1ECF1是菱形,P1E=CE=5,P1EAC,P1EH=OAC,=,设P1H=k,HE=2k,P1E=k=5,P1H=,HE=2,OH=2+3,P1(,2+3),同理P3(,32),当A与F重合时,四边形F2ECP2是菱形,E
5、F2CP2,EF2,=CP2=5,P2(4,5);当CE是菱形EP4CF4的对角线时,四边形EP4CF4是菱形,EP4=5,EP4AC,如图2,过P4作P4Gx轴于G,过P4作P4NOE于N,则P4N=OG,P4G=ON,EP4AC,=,设P4N=x,EN=2x,P4E=CP4=x,P4G=ON=32x,CG=4x,(32x)2+(4x)2=(x)2,x=,32x=,P4(,),综上所述:存在以点E,C,P,F为顶点的四边形是菱形,P(,2+3),(,32),(4,5),(,)同步训练:(2017青海西宁)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,且OA=4
6、,OC=3,若抛物线经过O,A两点,且顶点在BC边上,对称轴交BE于点F,点D,E的坐标分别为(3,0),(0,1)(1)求抛物线的解析式;(2)猜想EDB的形状并加以证明;(3)点M在对称轴右侧的抛物线上,点N在x轴上,请问是否存在以点A,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由【考点】HF:二次函数综合题【分析】(1)由条件可求得抛物线的顶点坐标及A点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由B、D、E的坐标可分别求得DE、BD和BE的长,再利用勾股定理的逆定理可进行判断;(3)由B、E的坐标可先求得直线BE的解析式,则可求得
7、F点的坐标,当AF为边时,则有FMAN且FM=AN,则可求得M点的纵坐标,代入抛物线解析式可求得M点坐标;当AF为对角线时,由A、F的坐标可求得平行四边形的对称中心,可设出M点坐标,则可表示出N点坐标,再由N点在x轴上可得到关于M点坐标的方程,可求得M点坐标【解答】解:(1)在矩形OABC中,OA=4,OC=3,A(4,0),C(0,3),抛物线经过O、A两点,抛物线顶点坐标为(2,3),可设抛物线解析式为y=a(x2)2+3,把A点坐标代入可得0=a(42)2+3,解得a=,抛物线解析式为y=(x2)2+3,即y=x2+3x;(2)EDB为等腰直角三角形证明:由(1)可知B(4,3),且D(
8、3,0),E(0,1),DE2=32+12=10,BD2=(43)2+32=10,BE2=42+(31)2=20,DE2+BD2=BE2,且DE=BD,EDB为等腰直角三角形;(3)存在理由如下:设直线BE解析式为y=kx+b,把B、E坐标代入可得,解得,直线BE解析式为y=x+1,当x=2时,y=2,F(2,2),当AF为平行四边形的一边时,则M到x轴的距离与F到x轴的距离相等,即M到x轴的距离为2,点M的纵坐标为2或2,在y=x2+3x中,令y=2可得2=x2+3x,解得x=,点M在抛物线对称轴右侧,x2,x=,M点坐标为(,2);在y=x2+3x中,令y=2可得2=x2+3x,解得x=,
9、点M在抛物线对称轴右侧,x2,x=,M点坐标为(,2);当AF为平行四边形的对角线时,A(4,0),F(2,2),线段AF的中点为(3,1),即平行四边形的对称中心为(3,1),设M(t, t2+3t),N(x,0),则t2+3t=2,解得t=,点M在抛物线对称轴右侧,x2,t=,M点坐标为(,2);综上可知存在满足条件的点M,其坐标为(,2)或(,2) 解题方法点析 已知三定点,探求第四个点,使之构成平行四边形,可以按对角线进行分类,然后利用中点坐标公式求出点的坐标,再验证是否符合限制条件类型2已知两个定点,探求限定条件下的另两个动点,使之构成平行四边形例题; (2017山东临沂)如图,抛物
10、线y=ax2+bx3经过点A(2,3),与x轴负半轴交于点B,与y轴交于点C,且OC=3OB(1)求抛物线的解析式;(2)点D在y轴上,且BDO=BAC,求点D的坐标;(3)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N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M的坐标;若不存在,请说明理由【分析】(1)待定系数法即可得到结论;(2)连接AC,作BFAC交AC的延长线于F,根据已知条件得到AFx轴,得到F(1,3),设D(0,m),则OD=|m即可得到结论;(3)设M(a,a22a3),N(1,n),以AB为边,则ABMN,AB=MN,如图2,过M作ME对称轴
11、y于E,AFx轴于F,于是得到ABFNME,证得NE=AF=3,ME=BF=3,得到M(4,5)或(2,11);以AB为对角线,BN=AM,BNAM,如图3,则N在x轴上,M与C重合,于是得到结论【解答】解:(1)由y=ax2+bx3得C(03),OC=3,OC=3OB,OB=1,B(1,0),把A(2,3),B(1,0)代入y=ax2+bx3得,抛物线的解析式为y=x22x3;(2)设连接AC,作BFAC交AC的延长线于F,A(2,3),C(0,3),AFx轴,F(1,3),BF=3,AF=3,BAC=45°,设D(0,m),则OD=|m|,BDO=BAC,BDO=45°
12、,OD=OB=1,|m|=1,m=±1,D1(0,1),D2(0,1);(3)设M(a,a22a3),N(1,n),以AB为边,则ABMN,AB=MN,如图2,过M作ME对称轴y于E,AFx轴于F,则ABFNME,NE=AF=3,ME=BF=3,|a1|=3,a=3或a=2,M(4,5)或(2,11);以AB为对角线,BN=AM,BNAM,如图3,则N在x轴上,M与C重合,M(0,3),综上所述,存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形,M(4,5)或(2,11)或(0,3)【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,正确的
13、作出图形是解题的关键同步训练:(2017山东泰安)如图,是将抛物线y=x2平移后得到的抛物线,其对称轴为x=1,与x轴的一个交点为A(1,0),另一个交点为B,与y轴的交点为C(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点N为抛物线上一点,且BCNC,求点N的坐标;(3)点P是抛物线上一点,点Q是一次函数y=x+的图象上一点,若四边形OAPQ为平行四边形,这样的点P、Q是否存在?若存在,分别求出点P,Q的坐标;若不存在,说明理由【考点】HF:二次函数综合题【分析】(1)已知抛物线的对称轴,因而可以设出顶点式,利用待定系数法求函数解析式;(2)首先求得B和C的坐标,易证OBC是等腰直角三角形,过点N作N
14、Hy轴,垂足是H,设点N纵坐标是(a,a2+2a+3),根据CH=NH即可列方程求解;(3)四边形OAPQ是平行四边形,则PQ=OA=1,且PQOA,设P(t,t2+2t+3),代入y=x+,即可求解【解答】解:(1)设抛物线的解析式是y=(x1)2+k把(1,0)代入得0=(11)2+k,解得k=4,则抛物线的解析式是y=(x1)2+4,即y=x2+2x+3;(2)在y=x2+2x+3中令x=0,则y=3,即C的坐标是(0,3),OC=3B的坐标是(3,0),OB=3,OC=OB,则OBC是等腰直角三角形OCB=45°,过点N作NHy轴,垂足是HNCB=90°,NCH=4
15、5°,NH=CH,HO=OC+CH=3+CH=3+NH,设点N纵坐标是(a,a2+2a+3)a+3=a2+2a+3,解得a=0(舍去)或a=1,N的坐标是(1,4);(3)四边形OAPQ是平行四边形,则PQ=OA=1,且PQOA,设P(t,t2+2t+3),代入y=x+,则t2+2t+3=(t+1)+,整理,得2t2t=0,解得t=0或t2+2t+3的值为3或P、Q的坐标是(0,3),(1,3)或(,)、(,) 解题方法点析 对于两个定点、两个动点的问题,一般思路是先用一个未知数假设一个相对较简单的动点坐标,然后把这三点看成定点,用该未知数表示另一个动点的坐标,最后再根据动点应满足的
16、条件,求出相应点的坐标类型3已知图形动点,存在特殊平行四边形例题; (2017甘肃天水)如图所示,在平面直角坐标系中xOy中,抛物线y=ax22ax3a(a0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),经过点A的直线l:y=kx+b与y轴负半轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC(1)求A、B两点的坐标及抛物线的对称轴;(2)求直线l的函数表达式(其中k、b用含a的式子表示);(3)点E是直线l上方的抛物线上的动点,若ACE的面积的最大值为,求a的值;(4)设P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说
17、明理由【考点】HF:二次函数综合题【分析】(1)解方程即可得到结论;(2)根据直线l:y=kx+b过A(1,0),得到直线l:y=kx+k,解方程得到点D的横坐标为4,求得k=a,得到直线l的函数表达式为y=ax+a;(3)过E作EFy轴交直线l于F,设E(x,ax22ax3a),得到F(x,ax+a),求出EF=ax23ax4a,根据三角形的面积公式列方程即可得到结论;(4)令ax22ax3a=ax+a,即ax23ax4a=0,得到D(4,5a),设P(1,m),若AD是矩形ADPQ的一条边,若AD是矩形APDQ的对角线,列方程即可得到结论【解答】解:(1)当y=0时,ax22ax3a=0,
18、解得:x1=1,x2=3,A(1,0),B(3,0),对称轴为直线x=1;(2)直线l:y=kx+b过A(1,0),0=k+b,即k=b,直线l:y=kx+k,抛物线与直线l交于点A,D,ax22ax3a=kx+k,即ax2(2a+k)x3ak=0,CD=4AC,点D的横坐标为4,3=1×4,k=a,直线l的函数表达式为y=ax+a;(3)过E作EFy轴交直线l于F,设E(x,ax22ax3a),则F(x,ax+a),EF=ax22ax3aaxa=ax23ax4a,SACE=SAFESCEF=(ax23ax4a)(x+1)(ax23ax4a)x=(ax23ax4a)=a(x)2a,A
19、CE的面积的最大值=a,ACE的面积的最大值为,a=,解得a=;(4)以点A、D、P、Q为顶点的四边形能成为矩形,令ax22ax3a=ax+a,即ax23ax4a=0,解得:x1=1,x2=4,D(4,5a),抛物线的对称轴为直线x=1,设P(1,m),若AD是矩形ADPQ的一条边,则易得Q(4,21a),m=21a+5a=26a,则P(1,26a),四边形ADPQ是矩形,ADP=90°,AD2+PD2=AP2,52+(5a)2+32+(265a)2=22+(26a)2,即a2=,a0,a=,P(1,);若AD是矩形APDQ的对角线,则易得Q(2,3a),m=5a(3a)=8a,则P
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