20.4一次函数的应用(3)
初探平面直角坐标系中平行四边形的存在性问题
【设计意图】
平面直角坐标系中图形位置的确定,是综合性较强、难度较大的一类问题,也是中考中的热点问题。本节课是从综合题中抽取出几何模型,把综合题分解为若干小综合题,通过一题多变,由易到难的引申,实现对常规方法的归纳和总结。本节课还注意对数学思想方法的复习,始终强调数形结合的基本思想,强化分类讨论的意识和方法。
【教学目标】
1.教学目标:
(1)先复习平行四边形的性质,接着从解决书后一个练习题入手,通过变式训练,将ABC补成平行四边形,进一步理解图形变换;
(2)再把几何图形放在平面直角坐标系中,对图形顶点的坐标求法进行归纳和总结;通过题后小结,提高学习效果,同时提高解题能力;
(3)将专题细化,一题多变,充分引申,最大限度的发挥例题的作用。掌握数学解题策略,争取提升小综合题的解决能力。
2.教学重点与难点:
(1)掌握分类方法,根据已知点正确画出符合要求的平行四边形,不漏解。
(2)掌握利用点的平移方法和中点算法,正确求出未知点的坐标。
【教学过程】
一、复习巩固
1、回忆平行四边形的性质
2、如图,已知EF、ED、FD分别过ΔABC的顶点A、B、C,且EF∥BC,ED∥AC,FD∥AB。
(1)
指出图中所有的平行四边形.
(2)
求证:点A、B、C分别是线段EF、ED、DF的中点.
3、变式训练
如图1,请将ABC补成平行四边形。
方法1
过顶点画对边平行线,三条平行线的交点就是第四个顶点。
方法2
以AB为平行四边形的一边或是对角线进行分类,从而得到第四个顶点。
方法3
以AB、BC、AC为平行四边形的对角线进行分类,从而得到第四个顶点。
图
2
引申:将平行四边形放在平面直角坐标系下,如何求点的坐标?
二、新课探索
【探究1】三个定点,一个动点,探究平行四边形的存在性
例
1
如图,在平面直角坐标系中A(-1,0)、B(3,0)、C(0,-3),请在平面内找一个点D,使得以点A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形,先画出点D的位置,再写出点D的坐标;
已知三点,求第四点方法归纳:
1
构造全等及平移
2
中点的算法:若M(x1,y1),N(x2,y2),则其中点坐标为(),即有
同一条对角线上的两个顶点的横坐标之和相等,;
同一条对角线上的两个顶点的纵坐标之和相等,.
练习1如图,在平面直角坐标系中,函数y=2x+12的图像分别交x轴、y轴于A、B两点.过点A的直线交y轴正半轴于点C,且点C为线段OB的中点.
(1)求直线AC的表达式;
(2)如果四边形ACPB是平行四边形,求点P的坐标.
【拓展】如果以A、C、P、B为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标.
解
(1)由直线y=2x+12分别交x轴、y轴于A、B两点,
得A(-6,
0)、B(0,
12).
所以OB=12,OC=6,C(0,
6).
因此直线AC的解析式为y=x+6.
(2)因为BP//AC,BP=AC,
所以按照由A到C的方向平移点B,就可以得到点P.
因为A(-6,
0)
C(0,
6),
所以B(0,
12)
P(6,
18).
【第(2)题拓展】如果以A、C、P、B为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标.
如下图,联结△ABC,过△ABC的3个顶点分别画对边的平行线,3条直线两两相交就得到3个符合条件的点P.
由C(0,
6)A(-6,
0),得B(0,
12)P2(-6,
6).
由B(0,
12)A(-6,
0),得C(0,
6)
P3(-6,
-6).
点评:本题已知三个定点坐标的具体数值,可以根据坐标平移或中点算法直接写出第四个顶点的坐标.值得注意的是,若没有约定由三点构成的三条线段中哪条为边或对角线,则三种情况都必须考虑.
【探究2】二个定点,二个动点,探究平行四边形的存在性
例2
如图,在平面直角坐标系中A(-1,0)、B(3,0),以及一个不定点C,记为C(a,b),请在平面内找一个点D,使得以点A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形,画出点D的位置并求出坐标;(用含a,b的式子表示)
点评:本题已知两个定点坐标,第3个点虽不是具体数值(含字母a,b),但依然可以根据平行四边形的性质,利用点的平移直接写出第四个顶点的坐标.
练习2如图,
在平面直角坐标系中,一次函数的图像与轴的负半轴相交于点A,与轴相交于点B,△AOB的面积为3,点C、D在反比例函数的图像上,四边形ABCD是平行四边形.
(1)
求这个一次函数的解析式;
(2)
求点C、D的坐标.
解
(1)点B横坐标(0,–3),OB=3.
由,得,OA=2,点A(–2,0)
,
∴一次函数解析式为
(2)因为AB//CD,AB=CD,
所以按照由B到A的方向平移点C,就可以得到点D.
因为B(0,
-3)
按左2上3平移到A(-2,
0),
所以C()按左2上3平移到D()
设点C的坐标为(),∴点D的坐标为()
∴.
∴.
∴点C、D的坐标分别为C()、D()或C()、D().
点评:①本题已知两个定点坐标,但依然可以根据平行四边形的性质,利用点的平移求出第三、四个顶点的坐标.②看上去此法冗长,各种情况必须逐一探究,但思路简单,解题严谨,不易遗漏.
三、课堂小结
1、平面直角坐标系中平行四边形的存在性问题分两大类:三定一动,两定一动。
2、①三定一动
方法1
过顶点画对边平行线,三条平行线的交点就是第四个顶点。
方法2
以AB为平行四边形的一边或是对角线进行分类,从而得到第四个顶点。
方法3
以AB、BC、AC为平行四边形的对角线进行分类,从而得到第四个顶点。
②两定一动
以定线段作为平行四边形的边或线段进行分类,从而得到第三、四个顶点。
3、求未知点的坐标的方法
①利用点的平移
②中点的算法
同一条对角线上的两个顶点的横坐标之和相等,;
同一条对角线上的两个顶点的纵坐标之和相等,.
4、常用的思想方法:
数形结合思想
、分类讨论思想
四、布置作业(见学习单)
五、教学反思
图1
A
O
x
y
B
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