2021年中考数学综合题冲刺23 因动点产生的平行四边形问题(拔高)(含答案及解析).pdf
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1、专题2 3 因动点产生的平行四边形问题(提优)31.已知抛物线丫=0?+版-2经过点A (2 2,0)、C 0),与y轴交于点8,动点P从原点出发以1个单位/秒的速度沿x轴正方向运动,连接B P,过点A作直线B P的垂线交于y轴于点Q,设点P的运动时间为f秒.(1)求抛物线的解析式;,(2)当BQ=%P时,求r的值;(3)随着点P的运动,抛物线上是否存在一点M,使B M P。为平行四边形?若存在,请直接写出f的值及相应点M的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(用待定系数.直接求出抛物线解析式;.、(2)方法一、/求 出 点B坐标,再利用 B E Qs/o p s A E P得出的比例式,求出
2、B E,A E,从而建务方程求解即向广 .*:,方法二、先判断出4。出 8 0 P,削可得出O =O Q,再 用 蛇=9建立方程即可;(3)先设由点?的坐标,从而表示出鲁线8 P,再判断出O A 0且 0 8 P,求 出。,进而装示出。,M的坐标,再表示出B Q和P A L 最后用平行四边形的判定得出B Q=P M,建立方程求解即可.3【解答】解:,那点A (-2,0)、C(-,.0)代 入 产 苏+云-2中,得;.抛 物 线 的 解 析 式 为 产2.,(2)如图2,当点在线段8 P 上时,如 图 1所 示(当 点 E 在 线 段 的 延 长 线 上 时,如图2 所示).二 .*99AEBP
3、f BOLAC,:.BEQ BOP AP,,一 .J BQ _ BE _ 1.-99 AP A E 2令 尸 l +3 -2 中 x=0,则 y=-2,*,点 8(0,-2),A-f,一.8=2 夜 _,.Ae2=AE2+B2,/,/j-,(ijr,.2/10,_41/10 /?-P,A-F.5 5:AP=f+2,BP=&2+*APBO=BPAE,2%+2)=V +4,.:二 ,解得:r=算 或 f=6;方法二;A 0k8H:.-ZOBP-ZBQE=90;,.二 /BQE=NAQO,NO8P+NAQO=9(T,-*4 :.J .*/7/W l/OAQ+NAQO=9(),-.;.NOAQ=NQB
4、P-,、.,4(-2,0),B(0,-2),.:.OA=OB=2,(/OAQ=ZOBP在A。和AS。尸中,04=OB.,工.AOQ=乙 BOP.A A O Q/B O P,:.OQ=OP:设 E(3 0),-:.Q(0,7),JV4(-2,0)B(0,-2),:.AP=t-(-2)=忖2,2=|-/-(-2)|=|/-2|,BQ=产 2|=1.(r+2),解得:f=余 或t:6;(3)抛物线上是存在一点M,使8MPQ为平行四边形,设点 P G,0),VB(0,-2),.直线PB解 析 或 为 产T 2,.,:过 点A(-2,0)作直线8P的垂线交于y轴于点Q,-NANB=90=ZAOQ,.Q.
5、*.ftpV ZBQN=ZAQO,:.ZO AQ=ZO BPf TA(-2,0),B(0,-2),:OA=OB,:./O A Q/O B P (ASA)*:.OQ=OP=t:)、:/Q(0,),y t J “/3Q=|L 2|,四边形BMPQ为平行四边形,.点M 只能在y 轴右侧,U.PM/BQ,PM=B?:.M(r,丁2 9+学1-2),:.P M=2-r9-i t-2.,,!/-21=|2-?7 1+Ar-21.D 。.向图3,.,_ A *4 J 当点P 在线段0 c 上,|?+1/-2 0,,、丁-f+2=可 尸+$一 2.工 /=二 1-V7(舍)或,=-1 +V7,AM(-14-V
6、7,*3-V7)-即:当,=1 时,M(-1,-I);当 f=-l+V 7 时*M-1+V7,3-6.-【点评】此题是三次函数综合题,主要考查待兔系数法,相似二角形的性质和判定,平行四边咚的判定,解方程,用待定系数法求出点。的坐标是解本题的关键.2.已知,抛物线y=-x2+&x+c,当 l x 3 时,y 值为正;当x 3 时,y 值为负.(1)求抛物线的解析式.1(2)若直线(AW 0)与抛物线交于点A(-,/n)和 8(4,/?),求直线的解析式.(3)设平行于);轴的直线x=f和 x=r+2分别交线段AB于 E、F,交二次函数于”、G.求 f 的取值范围;是否存在适当的f 值,使得EF
7、G”是平行四边形?若存在,求出 值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由题意知,抛物线与x 轴的两交点坐标为(1,0):(3,0),用交点式求解析我即可;(2 先求出A、8 两点坐标,衣后用待定系数法求直线浦析式;,.(3)根据题重列不等式组,求解集即可。、,.,、首先表示出E,F,G,,各点的坐标,进而根据平行严边形的性质求出f 的值即.可.【解答】解:(I):血 物 线),=-/+fo r+c,当 1名 3 时,y 值为负.抛物线与x 轴的两交点坐标为C,0)二.(3,0),-(x-1)(x-3).P+4x-3;(2),直线y=+b (kW O)与抛物线交于点A(-,m)和 8(4,nX
8、.工、.、2,.:、.、1、5 1 5 n.m=-(一)-+4x 亍 -3=彳,=-4+4X4-3=-3”2 2,4S K.r*1 5.A(-,一)B(4,-3),2 4-把 小 5 两点坐标代入直线尸a+方(kW o)得:伊+b尸一4,-14k+b=-3.v,.i解得:k=一亍 b=-1,.,.1 i 尸 2-X 1 ;(3)平行于y 轴的直线x=f和无=什2 分别交线段A 3于 E、F,交抛物线于出、G,卜 另 一It+2 2AP 2;又:P 2D 2y 扁,:.P2D2A.A O,:.P2、D2关于X轴对称;设直线A C的函数关系式为ya+匕(AW O).将A I(-3,0),C S,3
9、)代入上式得:,(-3k+b =0 ;U=3解得:=:,.13 =3,y=x+3;设 6 2(x,x+3),尸2(X,/+4x+3),则有:(x+3)+(*4x+3)=0,即 X2+5X+6=0;*解得 X l=-2,X 2=-3 (舍去):4 一/.当 x=2 0 ,0/,4.X+3=22-4X 2+3 w 1 :;.P 2的坐标为放(-2,1)(即为抛物线顶点).综上讲述,P点电标为P i (-1,0),P2(-2,-1),;r.-1 r J,(3)如图2,由(2),知,当小 点的坐标为p ”1,0)时,不能构成平行四边形;当点P的坐标为P2.(-2,-1*)(即顶点Q)时,平移直线A P
10、交%轴于点E,交抛物线于尸;V P (-2,-1),可设尸(4,1);./+4x+3三 1,.f*j 1 .解 得 加=企-2,X 2=-y 2 2;囹合条件的尸点有两个,.(1)求该抛物线的解析式;(2)设 P 点的横坐标为t,P D的长度为I,求/与,之间的函数关系式,并 求/取最大值时,点P的坐标.(3)在 问 题(2)的结论下,若点E 在 x 轴上,点尸在抛物线上,问是否存在以A、P、E、F为顶点的平行四边形?若存在,求点尸的坐标;若不存在,请说明理由.仪2,T)【办析】(利用顶点式将Q 点代入用而得出抛物线解拓式;(2)首先求出A 8所在直线解析式,进而表示出P,。的坐标,即可得出P
11、C长度的关系式;求出P 点坐标即可;(3)分别根据若I P 是*行四边形的一条边礼平拓直线”(如图)咬 瑜 于:点E,交抛物线于点F,当 AP是平行四边形的二,条对角线时,要使以A、P、E、F为顶点的书行四边彩求出尸点坐标即江【解答】解:(1)抛物线的顶点为Q(2,-V,,,设),=(X-2)2-1,将 C(0,3)代入,得:3=。(0-2)2-1,/C i 厂 一,解得:4=1.,y=(x-2)2-1,即 y=/-4x+3;(2).直线 过(3,Q),(0,3),则:(3k +b =0匕=3、*.k解得:f =;l,lb=3.43的解析式为:y=-x+3.由题意有 P(f,-4r+3),D
12、(/,-z+3),-:.PD=I=-/+3);(r-4 r+3)=,*.1*3 3 3此时P点的坐标为5,,(3)2,4 X(3)+3 ,即 P(-,2 4.(3)若A P是平行四边形的一条边时,手 藁 线AP(如 图)交x辅于点E,交抛物线于点F.曲时当A P=F E时:四边形PA FE是平行血边形.P3-2X1Z3-43-434-V7 5-2=产3-23-4或=+42但当X 1=|时,F点写P点重合,不能构成平行血边形.4-x/7 3 4+/7 3 5 2满足条件的F点有三个,即 Q(,一)、尸2(-)、尸3 一梳);2 4 2 4 2 4 当A尸是平行四边形的一条对角线时,要使以A、P、
13、E、F为顶点的平行四边形,则有PF/A E,碑Fi的纵坐标与P点的纵袖标相同,即x2-4x+3=此种情况在中已求得尸3的坐标.,,综上所述,满足条件的产点的坐标有三个,【点评】此题主要考查了:次函数的综合应用以及平行四初形的性质以及顶点式求;次函数解析式等知识,利用数形结 合 必 分支讨论的思想得出是孱题关次.5.已知,抛物线y=-/+/x+c,当l x 5时,y值为正;当x 5时、y值为负.(1)求抛物线的解析式.3(2)若直线(&W0)与抛物线交于点A (-.m)和8 (4,/?),求直线的解析式.(3)设平行于y轴的直线x=f和x=f+2分别交线段A B于E、F,交二次函数于、G.求t的
14、取值范围是否存在适当的/值,使得EFG H是平行四边形?若存在,求出f值:若不存在,请说明理由.【务析】(1)将(1,0)和,5,0)代入函数关喙式,隶出b,c的值即可3(2)图象过A (-,加)和B(4,)两点代入(1)中所求求出A,B的坐标即可,进而求出直线的解-2 *.析式;/r .(3)根 据。|,J+2 V 4进而求出t的取隼第围即可:首先表示出E,F,G,H各点的坐标,进而根据平行.四边形的性质求出r的值即.可.【解答】解:(1)根输题意,抛 物 线 产-7+晨晨与x轴交点为,(1,0)京(5,0),.(1 4-h +c =0-2 5 +5 b +c =0 解得.J./.1 .一
15、/.抛物线的解析聂为y=-+&-5;3(2)-+6戈-5 的图象过 4(-,(4,)两点,27 3 7.i n=7=3,(一,一).和 5(4,3),4-2 4、3 7;直线),=辰+a w o)过 4(一,-)和 8(4,3)两点.2 4二 符+。=,,.一14k+b=3 解得=2.、直线的解析人为归分+1;._(3)根 据 题 意 2 ,匕斗2V 4-.3,、*,*.解得一72,r.工21 1根据题意石(力-A+1),F(任2,-/+2)H(1,-尸+6,-,5),G(Z+2,-产+2f+3),一.*E!H=户+1-6,F G=-?+多+1,若 EF G”是平行吧边形,则 即=FG,即=尸
16、+学 广 6 k-尸+jr+l,.、解得:t=l,f f,7 _ 3V t-z满足;t 2.4 2.,荐在适当的“直,具 仁彳吏痔EF GH是平行四边形:,【点评】此题主要考查了二次函数的综合应用以及待定系数法求一次函数和二次函数解析式以及奉行四边报的性质,根据点的坐标性质得出E,凡G,H 点的坐标进而利用平行四边形对.边相等得出是解题关键,6.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=/+Zzx+c的图象经过A(3,0)、B(1,0)、C(0.3)三点,设该二次函数的顶点为G.(1)求这个二次函数的解析式及其图象的顶点G 的坐标;,*J*JI(2)求 tan/ACG 的值;(3)如该二次函数的图
17、象上有一点尸,x 轴上有一点E,问是否存在以4、G、E、。为顶点的平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.0)、C(0.3)三点在二次函数y=*2+辰+C的图象上,直接用待定系数法就可以求出抛物线的解析式,然后化为质点式就可以求出图点坐标.(2)过 点。作轴于点“,手由于点F,由勾股定理求出AC、GC、AG从而求得4G C 是直角三角形,从阿求得tan/A C G 的值.当 AG为边时作 GH,x 轴于H,于,2 N,由平行四边形血 质 可 以得出PE=AG,W证明PN=G,可仗求出户的坐标,当 A C为前角线时,不存在.【解答】解:(1)VA(3,0)、8(1,0)、C(
18、0.3)在三次函数=/+/+的图象上,9Q+3b+c=0a+b+c=0c=3(a=1.解得:b=4,r =3 .%二次函数的解析式为:y=,-4x+3,.y=(x-2)2-1,顶点G(2,*1).(2)G 作 G&L%轴于点轴于点 AVG(2,-1)、4 (3,0)、B(1,0)、C(0.3),.*.”:.CF=4,G尸=2,GH=,HA=,在 RtAGFC、RtAAOC RtGHA 中由勾股定理,得AC2=18,GC2=20,AG2=2.ACG是直角三角形,且 Nt71G=90,./.tanZACG=4=,.,(3)当A G为边时,作G 4_ L x轴 于 从P N L r轴于点N:.N P
19、 N E=N G H A=S。;四边形 氏也再平行四边形,:.PE=AG,Z P E A=Z G A E,.:.丛PNE与丛G H A;b f%b工 尸N=G H=1;设 P(?,i)/.m2-4/+3 =1,m=2 土企,:.P (2 V 2,1),WAG为对角线时,不可篦.综上所述,点p的坐标为(2 V L i),X*【点评】本题是一道l次函数的综合试题,考夸口待定系数法求抛物线的解析式,勾股定理及勾股定肆的逆定理的运用,全等三角形的判定后性质,锐角三角函数的定义7.如图,已 知 抛 物 线+f e r+c (a 0)过点A (3,0),B(1,0),且与y轴交于点C(0,-3),点P是抛
20、物线A C间上一.动点,从 点C沿抛物线向点4运 动(点P与4、C不重合),过点P作PDy轴,交A C于点D.一(1)求该抛物线的函数关系式;(2)当 A OP是直角三角形时,直接写出点P的坐标;(3)求线段PQ,的最大值,并求最大值时P 点的坐标;(4)在 问 题(3)的结论下,若点E 在 x 轴上,点厂在抛物线上,问是否存在以A、P、E、F为顶点的平行四边形?若存在,求点尸的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法直接求出函数的解析式:,(2)AOP莫直角三角形时”点 P 的坐标有2 个.J/(3)要求出PC的最值,首先要求出4 c 的解析式,最后把长度表示出来,根据二次函
21、数的顶点坐标求出来(4;因为题目在Q)的条件?确 定 了P 点坐标,利用N 行四边形对角线加分得的士角形全等而求出,尸目纵坐标来求出下的坐标:;*.【解答】解:(1)由题意得:.0=9a+3b+c0=a+b+c ,3=c-.(a=.-l解 得;b=4.*c =-3,L .1 该抛物线的函数关系式为:y=-?+4x-3;(2)设过A J C 两点的直线解析式为:y=kx+b,:A.(3,0),C(0,-3),.P 点的坐标为:Px h,0),P2(2,1);(3)设直线AC的解析式为y=h+6,由题意得0=3/c+ht 3=b ,.、.,;、,解得:长=;.4-r /3 =-3,宜线AC的解析式
22、为y=x-3.设 尸(x,-f+4 x-3)则。(x,x-3),.,4/%.PD=,-r+4x-3.-Gx-3),3、2 J(“二 2)+R .、.9 3 3,尸 的最大值为一,尸(一,-);c *4 2 4(4)当APXF 是平行四边形时,则:AAPAXF,这两个三角形 的 爵 目等,3 3、卜VP(一,-),.2 4 -3 的纵坐标为一本:.F呼,_”(竽,-J).当尸点与2 点关年疵物线的对称轴对称时,乂、“尸、E、尸为顶点的四边形是平行四边形.F L,一),2 4.点厂的坐标为:(号 z,一3 或(生产,一3 或(|.;).【点评】本题是一道三次亩数的综合运用的试嬴,考看了运用待定系数
23、法条函驳的解析式.直角三笛眩的性质入函数的最戊,二次函数项点式的运用:平行四边形的性质.工*8.如图,在ABC中,ZBAC=90,NB=4 5,8 c=1 0,过点A 作 AO5 C,且点Q在点A 的右根4,点 P 从点A 出发沿射线AD方向以每秒1个单位的速度运动,同时点。从点C 出发沿射线C B方向以每秒2个单位的速度运动,在线段Q C上取点E,使得Q E=2,连结P E,设点P的运动时间为,秒.(1)请问是否存在f的值,使以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出r的值:若不存在,请说明理由:【分析】(1)分两种情况,先 由 平 行 四 边 形 的 判 定 得 出 得 出
24、方 程,再解方程即可;;(2 1过4作A M L B C于M,先j正A B=A C,得B M=C M,再由直角三角形斜边上的中线性质得=5,然后证A PNJD/X C E N 是等腰直角三貂疹,得 P N=4 P=f,C E=NE 5-t,由。=(7。-。:二2 1-2得出方程,解济程即可:【解答】解:(1)存在,f=4秒 或1 2秒;理由如下:,*f *.9.=32-2+、经过4():-3)、B(3,0).两1 点,.优 二;+c=o,、解得1 二3,.二抛物线的解析式为歹=/-%-3;,(2).直线.y=kx+匕经过A(0,-3)、.8(3,0)两点,.:k+q=O,解 在 代=13 =-
25、3 3 =-3:.直线AB的牖楠4 为 y=x-3;(3).),=/-2 r-3=(x-I)2-4,.辨(物线的顶点C 的坐标 为(-4),;CE),轴,:.E(1,-2”;.C=2,如 图 1,连 接 CM 若点M 在x 轴 下%,四 边 形 CEMN为平行血边形,则 CE=MM图1设 M 投,a-3),则R(A,a2-2a-3t),.,.M N=a-3 -(a2-2a -3)=-a2+3a,*a+3a 2,解得:a 2,a=(舍去),:.M(2,-1):4 设 府(。,a-3),则 N(a,J-2 a-3),x轴上方,四边形C M W为平行四边形;则:.M N=c?-2a -3-(a-3)
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