二次函数与平行四边形存在性问题.pdf
《二次函数与平行四边形存在性问题.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二次函数与平行四边形存在性问题.pdf(88页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、挑战2022年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘专题6 二次函数与平行四边形存在性问题好题快递.典例剖析【例4】(2021郴州中考真题)【例5】(2021海南中考真迤)【例1】(2021赤峰中考真题)【例2】(2021湘西州中考真题)【例3】(2021梧州中考真题)题组一题组二题组三题组四满分训练(精选中考真翅模拟题共28道)题组五题组六题组七考法综述./以二次函数为载体的平行四边形存在性问题是中考的热点难点之一,其图形复杂,知识覆盖面广,综合性较强,对学生分析问题和解决问题的能力要求高.对这类题,常规解法是先画出平行四边形,再依据“平行四边形的一组对边平行且相等”或“平行四边形的对角线互相平分”
2、来解决.由于先要画出草图,若考虑不周,很容易漏解.方法揭秘“解决抛物线中的平行四边形存在性问题,常用的结论和方法有:线段中点坐标公式、平行四边形顶点坐标公式、画平行四边形.1 .平面直角坐标系中,点A的坐标是(当,/),点B的坐标是(工2,2),则线段AB的中点坐标是(七 三,%产).2 .平行四边形ABCD的顶点坐标分别为(4,力)、(/,为)、(,先)、(巧),%),则xA+xc xli+xD,%+%=%+%3.已知不在同一直线上的三点A、B、C,在平面内找到一个点D,使 以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,有三种情况:典例剖析“s_ Z【例1】(2 0 2 1 赤峰)如图,抛物线
3、y=-7+Z?x+c与x轴交于A (-3,0)、8 (1,0)两点,与y轴交于点C,对称轴/与x轴 交 于 点 凡 直 线,w A C,点E是直线4 c上方抛物线上一动点,过点E作小,垂足为“,交A C于点G,连接A E、E C、C H、AH.(1)抛物线的解析式为;(2)当四边形A a C E面积最大时,求点E的坐标;(3)在(2)的条件下,连接E F,点P是x轴上一动点,在抛物线上是否存在点。,使得 以F、E、P、Q为顶点,以E F为一边的四边形是平行四边形.若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)利用待定系数法构建方程组求出6,c即可.(2)如 图1中,连 接O
4、E.设E5,-/-2?+3).由题意A C 直线”,推出A C,的面积是定值,因 为 S 四 边 杉AECH=SAAEC+SAACH,推出当AEC的面积最大时,四边形4ECH的面积最大,构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.(3)如图2 中,因为点Q 在抛物线上E F是平行四边形的边,观察图象可知,满足条件的点。的纵坐标为土 至,构建方程求解即可.4【解析】(1);y=-/+6 x+c 与 x 轴 交 于(-3,0)、B(1,0),.f-9-3b+c=01 -l+b+c=0解 得 尸2,1 c=3二抛物线的解析式为y=-7 -2x+3.故答案为:y=-f-2 r+3.(2)如图 I 中
5、,连接 O E.设 E(切,-ni2-2m+3).图1VA(-3,0),C(0,3),:.OA=OC=3,A C=3&,直线 zn,.ACH的面积是定值,*5 AECH=SAAEC+SMCH,.当 的 面 积 最 大 时,四边形AECH的面积最大,V SAECSMEO+SECO-5A4OC=A x 3 X(-m2-2m+3)+.1.X 3 X(-m)-X3X3222=一旦(m+.2)2+2L,2 2 8;一 旦vo,2,机=-2时,ZV I E C的面积最大,2:.E(-旦,区).2 4(3)存 在.如 图2中,因为点。在 抛 物 线 上 是 平 行 四 边 形 的 边,观察图象可知,满足条件
6、的点。的纵坐标为土 生,图2对于抛物线y=-x2-2 x+3,当时,-/-2%+3=2殳,解得x=-(舍弃)或-4 4 212:.Qi(-上,也).2 4当 y=-型 时,-x2-2%+3=-生,解得 x=2.,4 4 2.0(2 1 -至),0(21,-生).2 4 2 4综上所述,满足条件的点Q坐标为(-工,至)或(士 巨1,-互)或(土 区1,2 4 2 4 2-型).4【例2】(2 0 2 1湘西州)如图,已知抛物线y=a/+/?x+4经过A (-1,0),B(4,0)两点,交y轴于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)连接B C,求直线B C的解析式;(3)请在抛物线的对称轴上找一点P
7、,使A P+P C的值最小,求 点P的坐标,并求出此时A P+P C的最小值;(4)点 M 为 x 轴上一动点,在抛物线上是否存在一点M使得以A、C、M、N 四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.备用图【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可.(2)设的解析式为把8,C 两点坐标代入,转化为方程组解决.(3)可以连接8 c 交直线x=W于点P,连 接 力,此时出+PC的值最小,最小值为线段2BC的长.(4)观察图象可知,满足条件的点N 的纵坐标为4 或-4,把问题转化为解方程求解即可.【解析】把 4(-1,0),B(4,0)代入y=ot2+bx+4,得
8、至1 卜 4+4=,I16a+4b+4=0解得卜=-1,lb=3-y X2+3X+4:(2)在 y=-/+3x+4 中,令 x=0,则 y=4,:.C(0,4),设 BC的解析式为y=kx+h,:B(4,0),C(0,4),.Jb=4l4k+b=o.fk=-llb=4 二直线BC的解析式为y=-.r+4.(3)如 图 I 中,2连 接 8 c 交直线x=S 于 点 P,连 接 以,此时以+PC的值最小,最小值为线段8 c 的长2=42+&2=4亚,此时P(芭,至 ).2 2观察图象可知,满足条件的点N的纵坐标为4或-4,对于抛物线y=-7+3X+4,当y=4时,x2-3 x=0,解得x=0或3
9、,:.N (3,4).当 y=-4 时,x2-3 x -8=0,解得 x二 2:.N 2(3+4 1,-4),N i (-4),2 2综上所述,满足条件的点N的坐标为(3,4)或(芝 逗,-4)或(圭 返I,-4).2 2【例3】(2 0 2 1梧州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=/+6 x+c经过点A (-1,0),B(0,3),顶点为C.平移此抛物线,得到一条新的抛物线,且新抛物线上的点D(3,-1)为原抛物线上点A的对应点,新抛物线顶点为E,它与y轴交于点G,连 接CG,EG,CE.(1)求原抛物线对应的函数表达式;(2)在原抛物线或新抛物线上找一点F,使以点C,E,F,G为顶点的
10、四边形是平行四边形,并求出点尸的坐标;(3)若点K是),轴上的一个动点,且在点8的上方,过点K作”的平行线,分别交两条抛物线于点M,M且点M,N分别在y轴的两侧,当M N=C E时,请直接写出点K的坐标.【分析】(1)利用待定系数法求解即可.(2)利用平移的性质求出新抛物线的解析式为y=(x-2)2-2=/-4 x+2,推出G(0,2),因为点C,E,F,G为顶点的四边形是平行四边形,所以观察图形可知,满足条件的点F在过点G平 行C E的直线上,构建方程组求出点F的坐标,再利用平移的性质推出 尸(4,1),但是点尸 不在新抛物线上.(3)设经过点K的直线为,=-1+6,在第二象限与原来抛物线交
11、于点J,由平移的性质可知J,N两点的横坐标的绝对值的差为8,,9y=x+4x+3,消去 y 得到,4?+1 7 x+1 2y=x+b-4b0,推出 x+x2 A L,XX2=3-b,根据|x i -X2|=8,可 得(x i+x 2)?-4XIX2=64,4由此构建方程求出b即可.【解析】(1).抛物线y=/+b x+c经过点A (-1,0),B(0,3),.(c=3ri-b+c=o小=4 c=3.原来抛物线的解析式为y=/+4 x+3.(2)V 4 (-1,0),D(3,-1),.点A向右平移4个单位,再向下平移1个单位得到D,.原来抛物线的顶点C(-2,-1),.点C向右平移4个单位,再向
12、下平移1个单位得到E,:.E(2,-2),;新抛物线的解析式为y=(x-2)2-2=/-4X+2,:.G(0,2),.点C,E,F,G为顶点的四边形是平行四边形,.观察图形可知,满足条件的点尸在过点G平行C E的直线上,,直线C E的解析式为-=-l.v -2,二直线G F的 解 析 式 为 尸-X r+2,4(2(1y=x+4x+3 f,x=7由I 1 ,解得或:(舍弃),y=-x+2 I y=3 丫=334 了 16:.F(-4,3),c =,r 2=V i7-:.FG=CE,JFG/EC,.四边形E C F G是平行四边形,由平移的性质可知当尸(4,1)时,四边形CE尸G是平行四边形,但
13、是对于新抛物线y=7-4 x+2,x=4时,y=2#l,,满足条件的点F 的坐标为(-4,3).(3)设经过点K的直线为=-L+b,在第二象限与原来抛物线交于点J,4,:JM=EC=4Ti,MN=7T?,:.JN=2/ri,由平移的性质可知,J,N两点的横坐标的绝对值的差为8,(2y=x+4x+3由4 ,消去 y 得到,4/+1 7 x+1 2-4 h=0,y=x+b1 7AXI+X2=-xxi=3-b,4V|x i -X2|=8,(x i+%2)2-4 x 1 X 2=6 4,(1 Z.)2-4 (3-)=6 4,4.M=也,64:.K(o,9 2 5).【例 4】(2 0 2 1郴州)将抛
14、物线=0?(.#0)向左平移1 个单位,再向上平移4个单位后,得到抛物线H:y=a (x-)2+”.抛物线”与 x 轴交于点A,B,与 y 轴交于点C.已知4(-3,0),点 P是抛物线上的一个动点.(1)求抛物线H的表达式;(2)如 图 1,点 P在线段AC 上方的抛物线,上运动(不与A,C 重合),过点P作尸。L A B,垂足为。,PO交 4C于点E.作 P F J _ A C,垂足为尸,求 :产的面积的最大值;(3)如图2,点。是抛物线”的对称轴/上的一个动点,在抛物线”上,是否存在点P,使得以点A,P,C,。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尸的坐标;若不存在,说
15、明理由.【分析】(1)根 据 将 抛 物 线(a#0)向左平移I个单位,再向上平移4个单位后,得到抛物线”:y=a(x-)2+k,可得顶点坐标为(-1,4),即可得到抛物线H:y=a(X+1)2+4,运用待定系数法将点A的坐标代入,即可得出答案;(2)利用待定系数法可得直线A C的解析式为y=x+3,设P(,,-川-2 m+3),则E(m,巾+3),进而得出P E=-(z n+2)2+1,运用二次函数性质可得:当 机=一 旦时,2 4 2P E有最大值9,再证得 下是等腰直角三角形,即可求出答案;4(3)分两种情形:当A C为平行四边形的边时,则有P Q A C,且P Q=A C,如图2,过点
16、P作对称轴的垂线,垂足为G,设A C交对称轴于点H,证得P Q G丝A C 0(A 4 S),根据点P到对称轴的距离为3,建立方程求解即可;当A C为平行四边形的对角线时,如图3,设AC的中点为例,则 例(-旦,旦),设2 2点P的横坐标为x,根据中点公式建立方程求解即可.【解析】(1)由题意得抛物线的顶点坐标为(-1,4),抛物线 H:y=a(x+1)2+4,将 A (-3,0)代入,得:a(-3+1)2+4=0,解得:a=1 ,抛物线的表达式为y=-(1)2+4;(2)如图 1,由(1)知:y=-x2-2 x+3,令 x=0,得 y=3,:.C(0,3),设直线A C的 解 析 式 为a+
17、,V A (-3,0),C (0,3),.f-3m+n=0,ln=3解得:fm=l,In=3直线AC的解析式为y=x+3,设 P(加,-2/+3),则 E(m,zn+3),:P E=-m2-2m+3-(加+3)=-zw2-3 m=-(m+)2+,2 4V-l 0,.当机=一3 时,PE有最大值2,2 4:OA=OC=3,N4OC=90,.AOC 是等腰直角三角形,;.NACO=45,CPDLAB,:.Z A D P=9 0Q,Z A D P=ZAOC,J.PD/OC,.NPEF=/ACO=45,V PF LAC,PE尸是等腰直角三角形,:.P F=E F=P E,2二 SEF=工E F=APE
18、2,2 4.,.当m=一旦时,SN E F城 大 值=-ix (旦)2=巫;2 4 4 64(3)当AC为平行四边形的边时,则有PQ AC,且PQ=AC,如图2,过点P 作对称轴的班线,垂足为G,设 4C交对称轴于点”,则 N A H G=N A C O=N P Q G,在尸。G 和ACO中,PGQ=NAOC ZPQG=ZAC OPQ=AC.PQG丝4CO(A4S),:.PG=AO=3,.点尸到对称轴的距离为3,又丁y=-(x+1)2+4,.抛物线对称轴为直线X=-1,设点 P(x,y),则k+l|=3,解得:x=2或x=-4,当 x2 时,y-5.当 x=-4 时,y=-5,.点 P坐 标
19、为(2,-5)或(-4,-5);当A C为平行四边形的对角线时,如图3,设A C的中点为M,V A (-3,0),C(0,3),:.M(-3,S),2 2.点。在对称轴上,.点Q的横坐标为-1,设点P的横坐标为x,根据中点公式得:x+(-1)=2义(-旦)=-3,2.,.x=-2,此时 y=3,:P(-2,3);图3图2图1【例5】(2 0 2 1海南)已知抛物线y=o?+且v+c与x轴交于A、B 两 点,与y轴交于C点,4且点A的坐标为(-1,0)、点C的坐标为(0,3).(1)求该抛物线的函数表达式;(2)如 图1,若该抛物线的顶点为P,求 P 8 C的面积;(3)如图2,有两动点。、E在
20、A C O B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C O B按C-O f B方向向终点B运动,点E沿线段2 C按8-C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,秒,请解答下列问题:当t为何值时,丛B D E的面积等于强;10在点。、E运动过程中,该抛物线上存在点尸,使得依次连接4 0、D F、FE、E 4得到的四边形A D F E是平行四边形,请直接写出所有符合条件的点F的坐标.【分析】(1)把 A、C 两点代入抛物线y=a/+9 x+c 解析式,即可得表达式.4(2)把解析式配方得顶点式,即可得顶点坐标,令 y
21、=0,得 8 点的坐标,连 接。尸,可求的 SPBC=SAOPC+SOPB-SM)BC,=2 OC|xp|+OB|yp|-O B O C,即得结果.2 2 2(3)在0 8 C 中,B C O C+O B,当动点E 运动到终点C 时,另一个动点。也停止运动,由勾股定理得8 C=5,当运动时间为f 秒时,BE=t,过点E 作 EN_Lx轴,垂足为N,根据相似三角形的判定得B E N saB C O,根据相似三角形的性质得,点 的坐标为(4-4/,3/),分两种情形讨论当点Q在线段CO上运动5 5时,0 r 3,此时 C D=t,点、D 的坐标为(0,3-f),SABDE=S/、BOC-SK D
22、E-SABOD=2 乙 当&BDE=33时,2/=型,解 得 =立 旦;H、如图,当点/)在线段0 8 上5 10 5 10 2运动时,3WfW5,B D 1 -t,SBDE-BDE N-当 SA8DE=时,t2 10 10 10_ 7jV 5-;2根据平行四边形A D F E的性质得出坐标.【解析】(1)抛物线y=o?+2 r+c经过A(-1,0),C(0,3)两点,4 9 a-r+c=0 4,c=3=/_解得 -N,c=3该抛物线的函数表达式为尸-l +l x+3;(2)I抛物线丫=-安+当+3=-3 (x-旦)2+.Zl,4 4 4 2 16,抛物线的顶点。的坐标为(3,匹),2 1 6
23、.y-旦+旦叶3,令 y=0,解得:X I=-1,X 2 =4,点的坐标为(4,0),0 5=4,如图,连接。P,则 SAPBC=5AOPC+SAOFB-S八OBC,=工00即|+工0中即|-k-O B O C2 2 2=JLX 3X3+JLX 4 X圭-JLX4X32 2 2 16 2=3至-64 8=组.P8C的面积为 空;8(3);在OBC 中,BCOC+OB,,当动点E运动到终点C时,另一个动点D也停止运动,;OC=3,0 8=4,在 RtA OBC 中,fi C=7 o B2-K)C2=5,.0 忘5,当运动时间为f秒时,BE=t,如图,过点作E N L x轴,垂足为N,则BENs/
24、XBC。,.BN =E N=BE=X BO C O BC T;.BN=生,E N=3,5 5.点E 的坐标为(4-Ar,I t),5 5下面分两种情形讨论:I、当点。在线段C。上运动时,0f=f,点。的坐标为(0,3-r),:,SABDE=S&BOC-SCDE-SBOD=皂。C O-l.CD-xf-1.OBOD2 2 2=ix 4 X 3 -A x rX (4-鱼)-A X 4X (3-t)2 2 5 2=?.5当 548。=竺 时,1 0 5 1 0解得 =-H(舍去),Z 2 =H.3,2 22I K 如图,当点。在线段。8上运动时,34W 5,BD=1 -t,2=Ax(7-1)x 3./
25、2 5=-2_/2+-21/,10 10当 SABDE=33时,10-3:+21f=,3,10 10 10解得6=卫 豆,,=口3,2 2又:3 0 W 5,t 代 I ,f2综上所述,当 r=2/羽或时,S&BDE ;2 2 10当点O 在线段O C上,根据平行四边的性质得,F 坐 标 为(独,生),3 6当点。在线段O B 上,根据平行四边的性质,F 坐 标 为(3,3).综上所述:F 坐 标 为(且,工3)或(3,3).3 6满分训练.IJ1.(2 0 2 1 海州区一模)如图,抛物线y=o?+因-3的图象与x 轴交于A (-1,0),B(3,0)两点,与),轴交于点C,直线/与抛物线交
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 二次 函数 平行四边形 存在 问题
限制150内