二次函数之平行四边形存在性问题攻略 祝林华 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 4:34:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

二次函数之平行四边形存在性问题攻略

祝林华

(四川省广安市邻水县邻水实验学校,638500)

二次函数综合题是全国各省市每年必考的中考题型,与二次函数有关的存在性问题更是必考题型。笔者就以平行四边形的存在性为例,谈谈研究这类题型的基本思路和解题技巧。

在平行四边形有关存在性问题中,常会遇到这样两类探究性的问题:(1)已知三点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找一动点,使这四点构成平行四边形(下文出现时简称“三定一动”);(2)已知两个点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找两个动点,使这四点构成平行四边形(下文出现时简称“两定两动”);平行四边形的这四个点有可能是定序的,也有可能没有定序;由于定序较为简单,所以笔者就不再举例说明。学生在拿到这类题型时常常无从下笔,比较典型的两种错误:一是确定动点位置时出现遗漏,而是在具体计算动点坐标时出现方法不当或错解。实际上,这类题型的解法是有章可循的,就是要掌握好解决这类题型的基本思路和解题技巧。 一、基本思路:

(1)分清题型(属于三定一动还是两定两动,因为这两种题型的分类标准有所

不同);

(2)分类讨论且作图(利用分类讨论不重不漏的寻找动点具体位置); (3)利用几何特征计算(不同的几何存在性要用不同的解题技巧)。可以把存在

性问题的基本思路叫做“三步曲”:一“分”二“作”三“算”。 二、平行四边形题型攻略:

(1)如果为“三定一动”,要找出平行四边形第四个顶点,则符合条件的有3

个点;这三个点的找法是以三个定点为顶点画三角形,过每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生所要求的3个点;

(2)如果为“两定两动”,要找出平行四边形第三、四个顶点,将两个定点连

成定线段,将此线段按照作为平行四边形的边或对角线两种分类讨论。 三、平行四边形解题技巧:

(1)若平行四边形的四个顶点都能用坐标来表示,则直接利用坐标系中平行四

边形的基本特征:即对边平行且相等或对边水平距离相等和竖直距离相等列方程求解;

(2)若平行四边形的四个顶点中某些点不能用坐标表示,则利用列方程组解图

形交点的方法解决;

(3)灵活运用平行四边形的中心对称的性质,也可使问题变得简单.

例1:如1:已知抛物线y??x2?2x?3与X轴交于A、B两点(点A在点B的左

侧),与y轴交于点C,顶点为P.若以A、C、P、M为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标.

图1 图2 解题思路:“三步曲”

①“分清题型”:根据题目要求,确定为平行四边形存在性问题中“三定一动” 题型;

②“分类讨论且作图”:分析定点、动点,挖掘不变特征;A、C、P为定点,M 为坐标平面内一动点动点,确定位置的方法是:将以三个定点为顶点画?APC, 过每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生的交点位置就是M点; ③“利用几何特征计算”:分析几何特征,建等式求解点M坐标。 解:(1)确定位置:如图2

①以A、C、P三个定点为顶点画?APC;

②过点A作PC的平行线,过点P作AC的平行线,过点C作AP的平行线;三条直线相交于M1,M2,M3; (2)代数法求解点M的坐标:

如图2:设点M1(m,n),利用平行四边形对边水平距离相等和竖直距离相等可得:

??n?0?4?3 解得:???3?m?0?(?1)?n?1 即:?m??4M1(?4,1) 同理可得:M2(?2,?1),M3(2,7)

综合知,点M的坐标为:(?4,1),(?2,?1),(2,7)

例2:如图3,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),

C(2,0)三点.P为抛物线上一动点,Q为直线y=-x上一动点,若以O,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,则点Q的横坐标.

图3 图4 图5

解题思路:“三步曲”

①“分清题型”:根据题目要求,确定为平行四边形存在性问题中“两定两动”

题型;

②“分类讨论且作图”:分析定点、动点,挖掘不变特征;O、B为定点,P、Q

为坐标平面内两动点,确定位置的方法是:将两个定点连成定线段,将此线段按照作为平行四边形的边或对角线两种分类讨论; ③“利用几何特征计算”:分析几何特征,建等式求解点Q坐标。 解:(1)确定位置

①以线段OB为平行四边形的边:将线段OB沿任意方向平移使得线段两端点分 落在抛物线和直线y=-x上;如图4:

②以线段OB为平行四边形对角线:将直线PQ绕线段OB中点旋转3600寻找满足 题意的动点;如图5: (2)代数法求解点 Q的坐标

设抛物线的解析式为y?a(x?4)(x?2),

1

把点B的坐标代入上式,得a?1, 211∴y?(x?4)(x?2)?x2?x?4.

22①如图4,当OB为边时,OB∥PQ且OB=PQ=4.

1设点Q的横坐标为m,则Q(m,?m),P(m,m2?m?4).

211 QP?m2?2m?4或QP??m2?2m?4,

221由m2?2m?4?4得,m??2?25(均符合题意). 21由?m2?2m?4?4得,m=-4或m=0(舍去).

2②如图5,当OB为对角线时,记OB的中点为D. 则D(0,-2),且点D为PQ44的中点. 设点P4(x0,y0),Q4(n,?n),

?y0?n??2??2由中点坐标公式得?,

?x0?n?0??2?x0??n∴?,即点P4的坐标(?n,n?4). y?n?4?0∵点P4在抛物线上,

1∴n?4?(?n)2?(?n)?4,

2∴n=4或n=0(舍去).

综合知,点Q的横坐标为?2?25,?2?25,?4或4.

平行四边形的基本思路适用于等腰三角形的存在性、直角三角形的存在性、等腰直角三角形的存在性、菱形的存在性、矩形的存在性、梯形和圆等的存在性存在性问题,具有普遍应用价值。

姓名:祝林华

单位:四川省广安市邻水县邻水实验学校

通讯地址:四川省广安市邻水县 鼎屏镇学府大道,邻水实验学校 邮编:638500 手机:18227973367