专题06 二次函数背景下的特殊四边形存在性判定-2019年中考数学复习压轴题突破之二次函数(解析版)
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1、 【方法综述】【方法综述】 知识准备:特殊四边形包括平行四边形、菱形、矩形和正方形。它们的判定方法如下:知识准备:特殊四边形包括平行四边形、菱形、矩形和正方形。它们的判定方法如下: 平行四边形的判定方法平行四边形的判定方法: 两组对边分别平行的四边形是平行四边形;两组对角分别相等的四边形是平行四边形 两组对边分别相等的四边形是平行四边形;一组对边平行且相等的四边形是平行四边形 两条对角线互相平分的四边形是平行四边形; 矩形判的定方法矩形判的定方法 有一个角是直角的平行四边形是矩形;对角线相等的平行四边形是矩形 有三个角是直角的四边形是矩形 菱形判定方法菱形判定方法 有一组邻边相等的平行四边形是
2、菱形;对角线互相垂直的平行四边形是菱形 四条边相等的四边形是矩形 正方形的判定方法正方形的判定方法 平行四边形+矩形的特性;平行四边形+菱形的特性 解答时常用的技巧:解答时常用的技巧: (1).根据平行四边形的对角线互相平分这条性质,应用中点坐标公式,可以采用如下方法:根据平行四边形的对角线互相平分这条性质,应用中点坐标公式,可以采用如下方法: 已知点已知点 A、B、C 三点坐标已知,点三点坐标已知,点 P 在某函数图像上,是否存在以点在某函数图像上,是否存在以点 A、B、C、P 为顶点的四边形为平为顶点的四边形为平 行四边形,求点行四边形,求点 P 的坐标。的坐标。 P (m,n) B(c,
3、d) C(e,f) A(a,b) O 如,当如,当 AP、BC 为平行四边形对角线时,由中点坐标公式,可得为平行四边形对角线时,由中点坐标公式,可得 a+m=c+e,n+b=d+f 则则 m= c+e-a;n= d+f-b,点,点 P 坐标可知,将其带入到函数关系式进行验证,如果满足函数关系式,即为所求坐标可知,将其带入到函数关系式进行验证,如果满足函数关系式,即为所求 P 点,同理,根据分类讨论可以得到其它情况的解答方法。点,同理,根据分类讨论可以得到其它情况的解答方法。 (2) .菱形在折叠的情况下,可以看成是等腰三角形以底边所在直线折叠所得,因此,菱形的存在性讨论,菱形在折叠的情况下,可
4、以看成是等腰三角形以底边所在直线折叠所得,因此,菱形的存在性讨论, 亦可以看做等腰三角形的存在性讨论。亦可以看做等腰三角形的存在性讨论。 (3).矩形中的直角证明矩形中的直角证明出来常规直角的探究外,还有主要是否由隐形圆的直径所对圆周角得到。出来常规直角的探究外,还有主要是否由隐形圆的直径所对圆周角得到。 【典例示范】【典例示范】 类型一类型一 平行四边形的存在性探究平行四边形的存在性探究 例例 1: (河南省 2019 年中考数学模试题)如图,二次函数 y=ax2+bx+c 的图象与 x 轴的交点为 A、D(A在 D 的右侧) ,与 y 轴的交点为 C,且 A(4,0) ,C(0,3) ,对
5、称轴是直线 x=1 (1)求二次函数的解析式;来源:Z,xx,k.Com (2)若 M 是第四象限抛物线上一动点,且横坐标为 m,设四边形 OCMA 的面积为 s请写出 s 与 m 之间 的函数关系式,并求出当 m 为何值时,四边形 OCMA 的面积最大; (3)设点 B 是 x 轴上的点,P 是抛物线上的点,是否存在点 P,使得以 A,B、C,P 四点为顶点的四边形 为平行四边形?若存在,直接写出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由 【答案】 (1)y= x2 x3; (2)当 m=2 时,s 最大是 9; (3)存在点 P(2,3)或 P(1+,3)或 P (1,3)使得以 A,B、C,P
6、 四点为顶点的四边形为平行四边形来源:学(2) 综上,t12,t2,t3;(3)见解析. , AOPOCD OPCD AOPOCD; OPCDt,则:BDBC+CD4t; 若AOP 与以 A、B、D 为顶点的三角形相似,则有: ,得:,学科*网 解得:或(正值舍去) ; 当点 P 在线段 OC 上时,P(t,0) ,0t4,如图; 因为 OPOA、BDAB、OAAB, 若AOP 与以 A、B、D 为顶点的三角形相似,那么有:,所以 OPBD,即: t4t,t2; 当点 P 在点 C 右侧时,P(t,0) ,t4,如图; 同可求得; 综上,t12, PC 为平行四边形的边,则 DQPC,且 QD
7、PC; 若 P(t,0) 、D(4,t) ,则 PCQD|t4|,Q(t,t)或(8t,t) ; Q(t,t)时,即:t2+2t240, 解得 t14(舍) 、t26; Q(8t,t)时,即:t26t+80, 解得 t14(舍) 、t22 综上可知,t12,t212,t36,t42 存在点 Q,使得以 P、D、Q、C 为顶点的四边形为平行四边形 4(广东省中山市 2018-2019 学年九年级 (上)期末数学试卷) 如图, 在平面直角坐标系中, 抛物线 yax2+bx+3 经过 A(3,0) 、B(1,0)两点,其顶点为 D,连接 AD,点 P 是线段 AD 上一个动点(不与 A、D 重合)
8、(1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点 D 的坐标; (2)如图 1,过点 P 作 PEy 轴于点 E求PAE 面积 S 的最大值; (3)如图 2,抛物线上是否存在一点 Q,使得四边形 OAPQ 为平行四边形?若存在求出 Q 点坐标,若不存 在请说明理由 【答案】 (1)抛物线的解析式为 yx22x+3,顶点 D 的坐标为(1,4) ; (2)PAE 面积 S 的最大值 是 ; (3)点 Q 的坐标为(2+,24) (2)设直线 AD 的函数解析式为 ykx+m, ,得, 直线 AD 的函数解析式为 y2x+6, 点 P 是线段 AD 上一个动点(不与 A、D 重合) , 设点 P 的坐标为
9、(p,2p+6) , S PAE (p+ )2+ , 3p1, 当 p 时,S PAE 取得最大值,此时 S PAE , 即PAE 面积 S 的最大值是 ; (3)抛物线上存在一点 Q,使得四边形 OAPQ 为平行四边形, 四边形 OAPQ 为平行四边形,点 Q 在抛物线上, OAPQ, 点 A(3,0) , OA3, PQ3, 直线 AD 为 y2x+6,点 P 在线段 AD 上,点 Q 在抛物线 yx22x+3 上, 设点 P 的坐标为(p,2p+6) ,点 Q(q,q22q+3) , ,学科*网 解得,或(舍去) , 当 q2+时,q22q+324, 即点 Q 的坐标为(2+,24) 5
10、 (重庆市九龙坡区西彭三中 2019 届九年级(上)期末数学试题)如图,已知抛物线经过点 A(1,0) , B(4,0) ,C(0,2)三点,点 D 与点 C 关于 x 轴对称,点 P 是 x 轴上的一个动点,设点 P 的坐标为(m, 0) ,过点 P 作 x 轴的垂线交抛物线于点 Q,交直线 BD 于点 M (1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式; (2)点 P 在线段 AB 上运动的过程中,是否存在点 Q,使得BODQBM?若存在,求出点 Q 的坐标; 若不存在,请说明理由 (3)已知点 F(0, ) ,点 P 在 x 轴上运动,试求当 m 为何值时以 D、M、Q、F 为顶点的四边形是平
11、行四 边形 【答案】 (1)y x2+ x+2; (2)存在,点 Q 的坐标为(3,2) ; (3)m1 或 m3 或 m1+或 1 时,四边形 DMQF 是平行四边形 (2)如图所示: 当BODQBM 时, 则, MBQ90 , MBP+PBQ90 , MPBBPQ90 , MBP+BMP90 , BMPPBQ, MBQBPQ, ,学科*网 , 解得:m13、m24, 当 m4 时,点 P、Q、M 均与点 B 重合,不能构成三角形,舍去, m3,点 Q 的坐标为(3,2) ; 6 (北师大版九年级数学下册第二章二次函数单元测试卷)如图 1,在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 W 的函数表达
12、式为 y=x2+x+4 抛物线 W 与 x 轴交于 A, B 两点 (点 B 在点 A 的右侧, 与 y 轴交于点 C, 它的对称轴与 x 轴交于点 D,直线 l 经过 C、D 两点 (1)求 A、B 两点的坐标及直线 l 的函数表达式 (2)将抛物线 W 沿 x 轴向右平移得到抛物线 W, 设抛物线 W的对称轴与直线 l 交于点 F, 当ACF 为直角三 角形时,求点 F 的坐标,并直接写出此时抛物线 W的函数表达式 (3)如图 2,连接 AC,CB,将ACD 沿 x 轴向右平移 m 个单位(0m5) ,得到ACD设 AC 交直线 l 于点 M,CD交 CB 于点 N,连接 CC,MN求四边
13、形 CMNC的面积(用含 m 的代数式表示) 【答案】 (1)点 A 坐标为(3,0) ,点 B 的坐标为(7,0) ,y=2x+4;(2) 点 F 的坐标为(5,6) ,y= x2+x;(3) 四边形 CMNC的面积为 m2. 设直线 l 的表达式为 ykxb, 解得 直线 l 的解析式为 y2x4; (2)抛物线 w 向右平移,只有一种情况符合要求, 即FAC90 ,如图. (3)由平移可得:点 C,点 A,点 D的坐标分别为 C(m,4) ,A(3m,0) ,D(2m,0) ,CCx 轴,CDCD, 可用待定系数法求得 直线 AC的表达式为 y x4 m, 直线 BC 的表达式为 y x
14、4,学&科网 直线 CD的表达式为 y2x2m4, 分别解方程组和 解得和 7 (2018-2019 学年甘肃省庆阳市九年级(上)期末数学试卷)如图,已知抛物线 y x2+bx+c 与 x 轴交于 点 A,B,点 A 的坐标为(1,0) ,与 y 轴交于点 C(0,2) ,点 D 与点 C 关于 x 轴对称,点 P 是 x 轴正半 轴上的一个动点,设点 P 的坐标为(m,0) ,过点 P 作 x 轴的垂线 l 交抛物线于点 Q,交直线 BD 于点 M (1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式; (2)若 m3,试证明BQM 是直角三角形; (3)已知点 F(0, ) ,试求 m 为何值时,四边
15、形 DMQF 是平行四边形? 【答案】 (1)y x2+ x+2; (2)详见解析; (3)当 m3 或1 时,四边形 DMQF 是平行四边形 【解析】解: (1)函数与 y 轴交于点 C(0,2) ,则抛物线表达式为:y x2+bx+2, 将点 A 坐标代入上式得: b+20,则 b , 故:抛物线的表达式为:y x2+ x+2, 令 y0,则 x4 或1,即点 B 坐标为(4,0) ; (3)点 P 的坐标为(m,0) , 则点 Q 坐标(m, m2+ m+2) 、点 M 坐标(m, m2) , 当 QMEF 时,四边形 DMQF 是平行四边形, 则:QM m2+ m+2 m+2 , 解得
16、:m3 或1,学&科网 答:当 m3 或1 时,四边形 DMQF 是平行四边形 8 (2018 年四川省泸州市中考数学试卷)如图,已知二次函数的图象经过点 A(4,0), 与 y 轴交于点 B在 x 轴上有一动点 C(m,0)(0m4),过点 C 作 x 轴的垂线交直线 AB 于点 E,交该二次函 数图象于点 D (1)求 a 的值和直线 AB 的解析式; (2)过点 D 作 DFAB 于点 F,设ACE,DEF 的面积分别为 S1,S2,若 S1=4S2,求 m 的值; (3)点 H 是该二次函数图象上位于第一象限的动点,点 G 是线段 AB 上的动点,当四边形 DEGH 是平行 四边形,且
17、周长取最大值时,求点 G 的坐标 【答案】 (1),; (2) ; (3)或. (2)由已知, 点 坐标为 点 坐标为 (3)如图,过点 做于点 由(2) 同理学科&网 四边形是平行四边形 整理得: ,即 由已知 周长 时, 最大 点坐标为,此时点 坐标为, 当点 、 位置对调时,依然满足条件 点 坐标为,或, 9 (赤峰市翁牛特旗乌丹第一中学 2019 届九年级上学期期末考试)如图,在直角坐标系中,点 A 的坐标为 (-2,0) ,OB=OA,且AOB=120 (1)求经过 A、O、B 三点的抛物线的解析式; (2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点 C,使OBC 的周长最小?若存在,求出
18、点 C 的坐标;若不 存在,请说明理由; (3)若点 M 为抛物线上一点,点 N 为对称轴上一点,是否存在点 M、N 使得 A、O、M、N 构成的四边形 是平行四边形?若存在,求出点 M 的坐标;若不存在,请说明理由 【答案】 (1); (2) (1,) ; (3) M1(1,) ,M2(3,) ,M3(1,) 【解析】(1)如图所示,过点 B 作 BDx 轴于点 D, 由已知可得: , 解得: 所求抛物线解析式为; (2)存在. 如图所示, 设直线 AB 的解析式为 y=kx+b, 将点 A(2,0),B(1,)分别代入,得: , 解得:, 直线 AB 的解析式为 y=x+, 当 x=1 时
19、,y=,学科*网 所求点 C 的坐标为(1,); (3)如图所示, 10 (四川省成都市青羊区)如图,直线 y2x+3 与 x 轴交于点 C,与 y 轴交于点 B,抛物线 yax2+x+c 经过 B、C 两点 (1)求抛物线的解析式; (2)如图,点 E 是直线 BC 上方抛物线上的一动点,当BEC 面积最大时,请求出点 E 的坐标和BEC 面积的 最大值? (3)在(2)的结论下,过点 E 作 y 轴的平行线交直线 BC 于点 M,连接 AM,点 Q 是抛物线对称轴上的动点, 在抛物线上是否存在点 P,使得以 P、Q、A、M 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点 P 的坐标;如
20、果不存在,请说明理由 【答案】(1)y2x2+x+3;(2)点 E 的坐标是( ,)时,BEC 的面积最大,最大面积是;(3)在抛物线上 存在点 P,使得以 P、Q、A、M 为顶点的四边形是平行四边形,点 P 的坐标是( ,3)或(2,3)或( , 2) (2)如图 1,过点 E 作 y 轴的平行线 EF 交直线 BC 于点 M,EF 交 x 轴于点 F, 点 E 是直线 BC 上方抛物线上的一动点, 设点 E 的坐标是(x,2x2+x+3), 则点 M 的坐标是(x,2x+3), EM2x2+x+3(2x+3)2x2+3x, S BEC SBEM+SMEC EMOC (2x2+3x) (x
21、)2+,学科*网 当 x 时,即点 E 的坐标是( ,)时,BEC 的面积最大,最大面积是; (3)在抛物线上存在点 P,使得以 P、Q、A、M 为顶点的四边形是平行四边形, 如图 2,AMPQ,AMPQ 由(2),可得点 M 的横坐标是 , 点 M 在直线 y2x+3 上, 点 M 的坐标是( , ), 又抛物线 y2x2+x+3 的对称轴是 x , 设点 P 的坐标是(x,2x2+x+3), 点 A 的坐标是(1,0), xPxAxQxM,x(1) , 解得 x , 此时 P( ,3); 解得 x2, 此时 P(2,3); 如图 4,由(2)知,可得点 M 的横坐标是 , 点 M 在直线
22、y2x+3 上, 点 M 的坐标是( , ), 又抛物线 y2x2+x+3 的对称轴是 x , 设点 P 的坐标是(x,2x2+x+3),点 Q 的横坐标是 , 点 A 的坐标是(1,0),学科*网 xPxAxMxQ,即 x(1) , 解得 x , 此时 P( ,2); 综上所述,在抛物线上存在点 P,使得以 P、Q、A、M 为顶点的四边形是平行四边形,点 P 的坐标是( , 3)或(2,3)或( ,2) 类型二类型二 菱形存在性探究菱形存在性探究 例 2 (河南省 2019 年中考数学模拟试卷)如图,以 x=1 为对称轴的抛物线 y=ax2+bx+c 的图象与 x 轴交于 点 A,点 B(1
23、,0) ,与 y 轴交于点 C(0,4) ,作直线 AC (1)求抛物线解析式; (2)点 P 在抛物线的对称轴上,且到直线 AC 和 x 轴的距离相等,设点 P 的纵坐标为 m,求 m 的值; (3)点 M 在 y 轴上且位于点 C 上方,点 N 在直线 AC 上,点 Q 为第一象限内抛物线上一点,若以点 C、 M、N、Q 为顶点的四边形是菱形,请直接写出点 Q 的坐标 【答案】 (1)y= x2+ x+4; (2)m 的值为 1 或4; (3)点 Q 的坐标为(1,)或( , ) 【解析】解: (1)点 A 与点 B(1,0)关于直线 x=1 对称, A(3,0) , 设抛物线解析式为 y
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