二次函数中特殊图形的存在性
教学目标 1.学会二次函数中特殊图形的存在性问题的分析方法 2.掌握三角形与四边形的存在性问题的解法
重、难点 三角形与四边形的存在性问题的解法
知识梳理
1.两点之间的距离公式
如图所示,点A(x1,y1),B(x2,y2)在平面直角坐标系中,那么AB= .
2.中点坐标公式
如图,点A(x1,y1),B(x2,y2),点C为线段AB的中点,则点C的坐标为( , ).
3.“两线一圆”模型
如图,线段AB,在平面内找一点C使得△ABC为直角三角形.这样的点C的集合如下图所示(分别过点A,B作线段AB的垂 线,并以AB为直径画圆,除点A,B以外的点都可以与点A,B构成直角三角形,这个模型简称“两线一圆”).
4.平行四边行顶点坐标关系
如图,四边形ABCD为平行四边形,顶点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4).
①因为平行四边行的对角线互相平分,所以点O为AC和BD的中点,根据中点坐标公式可以得出: = ,
= ,即x1+x3=x2+x4,y1+y3=y2+y4;
②因为BC可以看做AD平移得到的,所以点A的对应点为点B,点D的对应点为点C,根据平移的坐标关系可以得出:x2-x1= x3-x4,y2-y1=y3-y4.
一、直角三角形的存在问题
知识点讲解 1: 直角三角形的存在问题
例 1. 如图,已知直线y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点,与x轴交于另一个点C,对称轴与直线AB交于点E,抛物线顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第三象限内,F为抛物线上一点,以A、E、F为顶点的三角形面积为3,求点F的坐标;
(3)点P从点D出发,沿对称轴向下以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设运动的时间为t秒,当t为何值时,以P、B、C 为顶点的三角形是直角三角形?直接写出所有符合条件的t值.
同步练习:
1. 如图,抛物线y=-x2- x+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.
(1)求点A、B的坐标;
(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;
(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解 析式.
知识点讲解 2: 平行四边形的存在问题
例 1. 如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A和点B,其中点A的坐标为(-2, 0),抛物线的对称轴x=1与抛物线交于点D,与直线BC交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点F是直线BC上方的抛物线上的一个动点,是否存在点F使四边形ABFC的面积为17,若存在,求出点F的坐标;若 不存在,请说明理由;
(3)平行于DE的一条动直线Z与直线BC相交于点P,与抛物线相交于点Q,若以D,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边 形,求点P的坐标.
例 2. 如图,抛物线y=ax2+bx﹣3a(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,与y轴交于点C(0,2),连接BC.
(1)求该抛物线的解析式和对称轴,并写出线段BC的中点坐标;
(2)将线段BC先向左平移2个单位长度,在向下平移m个单位长度,使点C的对应点C1恰好落在该抛物线上,求此时点C1的 坐标和m的值;
(3)若点P是该抛物线上的动点,点Q是该抛物线对称轴上的动点,当以P,Q,B,C 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求此时点P的坐标.
同步练习
1. 如图,抛物线y=x2+x- 与x轴相交于A,B两点,顶点为P.
(1)求点A,B的坐标;
(2)在抛物线是否存在点E,使△ABP的面积等于△ABE的面积,若存在,求出符合条件的点E的坐标;若不存在,请说明 理由;
(3)坐标平面内是否存在点F,使得以A,B,P,F为顶点的四边形为平行四边形,直接写出所有符合条件的点F的坐标.
课后练习
如图,抛物线与x轴交于A(5,0),B(-1,0)两点,过点A作直线AC⊥x轴,交直线y=2x于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求点A关于直线y=2x的对称点A′的坐标,判定点A′是否在抛物线上,并说明理由;
(3)点P是抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交线段CA′于点M,是否存在这样的点P,使四边形PACM是平行四边 形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
如图,在平面直角坐标系中,点A在抛物线y=x2﹣2x+2上运动.过点A作AC⊥x轴于点C,以AC为对角线作矩形ABCD, 连结BD,则对角线BD的最小值为 .
如图,P是抛物线y=﹣x2+x+2在第一象限上的点,过点P分别向x轴和y轴引垂线,垂足分别为A,B,则四边形OAPB 周长的最大值为 .
如图,已知直线y=3x﹣3分别交x轴,y轴于A,B两点,抛物线y=x2+bx+c经过A,B两点,点C是抛物线与x轴的另一 个交点(与A点不重合).
(1)求抛物线的解析式:
(2)求△ABC的面积;
(3)在抛物线的对称轴上,是否存在点M,使△ABM为等腰三角形?若不存在,请说明理由:若存在,求出点M的坐标.
如图,直线y=-3x+3与x轴,y轴分别交于点A,B,抛物线y=a(x-2)2+k经过点A,B,并与x轴交于另一点C,其顶 点为P.
(1)求a,k的值;
(2)抛物线的对称轴上有一点Q,使△ABQ是以AB为底边的等腰三角形,求Q点的坐标.
(3)在抛物线及其对称轴上分别取点M,N,使以A,C,M,N为顶点的四边形为正方形,求此正方形的边长.