动点存在性问题
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《二次函数综合(动点)问题——平行四边形存在性问题》
教学反思
本节课是在学习二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质及平行四边形性质的基础上来探究二次函数中动点问题与平行四边形模型的一节复习课;通过教学,让熟练掌握二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质;熟练掌握平行四边形的性质;并会对平行四边形模型进行探究,分类讨论不同的情况;在整个教学中,我首先在学生掌握二次函数
y=ax2+bx+c的图像和性质的基础上,先脱离二次函数,再回到二次函数的情景中研究;先从简单入手探究平面直角坐标系中动点情况下平行四边形的存在问题,然后回到二次函数前提下的平行四边形存在问题。
利用几何画板,充分运用数形结合、转化、方程等数学思想来帮助解题。
在整个教学过程中培养了学生的处理图像综合运用的能力;让学生养成从特殊到一般,从简单到复杂的学习方法;形成对图形的处理能力,形成解题技巧,树立对解决此类问题的信心。
菱形动点及存在性问题
背景
动点是指在几何形状中移动的点。
菱形是一种四边形,其中所有边长度相等且对角线相互垂直。
研究菱形动点的存在性和性质对于几何学来说是一个有趣且重要的问题。
菱形动点的定义
假设我们有一个固定的菱形,其顶点坐标分别为$(x_1, y_1)$, $(x_2, y_2)$, $(x_3, y_3)$, $(x_4, y_4)$。
菱形动点是指一个点$(x, y)$,其满足以下条件:
1. 点$(x, y)$在菱形内部;
2. 点$(x, y)$的运动轨迹是连续的。
存在性问题
对于给定的菱形,是否存在一个点满足动点的定义?这就是存
在性问题。
结论
对于任意菱形,存在一个满足动点定义的点。
证明概要
我们可以通过构造一个具体的动点来证明存在性。
考虑一个菱形的中心点$(x_c, y_c)$,即 $(x_c, y_c) =
\left(\frac{x_1+x_2+x_3+x_4}{4},
\frac{y_1+y_2+y_3+y_4}{4}\right)$。
由菱形的性质可知,这个中心
点一定在菱形内部。
因此,我们可以将中心点作为动点,这样就满足了动点的定义。
总结
菱形动点的存在性问题得到了肯定的回答。
对于任意给定的菱形,都存在满足定义的动点。
这个结论对于几何学研究和实际问题的解决具有重要意义。
专题十一:运动问题(动点、动直线、动线段)题型特征:1.动点问题是动态问题的一种,主要体现在题目中有一点或一条直线是不断发生变化的,而且这些点和直线都有一个固定的运动轨迹和运动范围。
2.这些动态问题常常与相似问题,面积问题,函数问题结合在一起来综合设题。
3.动态问题主要出在最后一道压轴题中,有时也出现在填空、选择中。
解题策略:1.求最大值问题主要方法是将几何问题转化为代数中的函数问题,这是指导我们思路的灵魂。
为了实现这种转化,就要把静止转化为运动,把位置关系转化为数量关系,得出函数的解析式。
2.面积问题的解决有两种途径:a 规则图形求面积主要是公式法(寻找所需线段的长〔利用相似,勾股定理等等),带入公式即可)b 不规则图形求面积主要是应用割补法,也就是把图形分成几个规则且易求变长的图形,然后相加或将图形补上一部分,然后用整体减去部分即可。
3.存在性问题:动点问题往往与存在性问题结合在一起来考察,主要方法是先假设存在,再根据已知求解若出现矛盾则说明结论不存在。
一、动点问题角度一:[从寻找满足条件的点的位置角度] 例1:(2006湖南长沙卷)如图1,已知直线12y x =-与抛物线2164y x =-+交于A B ,两点.(1)求AB ,两点的坐标; (2)求线段AB 的垂直平分线的解析式;(3)如图2,取与线段AB 等长的一根橡皮筋,端点分别固定在A B ,两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P 在直线AB 上方的抛物线上移动,动点P 将与A B ,构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时P 点的坐标;如果不存在,请简要说明理由.[解] (1)解:依题意得216412y x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解之得12126432x x y y ==-⎧⎧⎨⎨=-=⎩⎩图2图1(63)(42)A B ∴--,,,(2)作AB 的垂直平分线交x 轴,y 轴于C D ,两点,交AB 于M (如图1) 由(1)可知:OA OB ==AB ∴=12OM AB OB ∴=- 过B 作BE x ⊥轴,E 为垂足由BEO OCM △∽△,得:54OC OM OC OBOE=∴=,,同理:55500242OD C D ⎛⎫⎛⎫=∴- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,设CD 的解析式为(0)y kx b k =+≠ 52045522k k b b b ⎧==+⎧⎪⎪⎪∴∴⎨⎨=-⎪⎪-=⎩⎪⎩ AB ∴的垂直平分线的解析式为:522y x =-. (3)若存在点P 使APB △的面积最大,则点P 在与直线AB 平行且和抛物线只有一个交点的直线12y x m =-+上,并设该直线与x 轴,y 轴交于G H ,两点(如图2).212164y x m y x ⎧=-+⎪⎪∴⎨⎪=-+⎪⎩ 2116042x x m ∴-+-= 抛物线与直线只有一个交点,2114(6)024m ⎛⎫∴--⨯-= ⎪⎝⎭, 2523144m P ⎛⎫∴=∴ ⎪⎝⎭, 在直线12524GH y x =-+:中,25250024G H ⎛⎫⎛⎫∴ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,GH ∴= 设O 到GH 的距离为d ,图2图111221125252224GH d OG OH d AB GH ∴=∴=⨯⨯∴=,∥P ∴到AB 的距离等于O 到GH 的距离d .例2:(2006浙江临安) 如图,△OAB是边长为2+的等边三角形,其中O 是坐标原点,顶点B 在y 轴正方向上,将△OAB 折叠,使点A 落在边OB 上,记为A′,折痕为EF. (1)当A′E//x 轴时,求点A′和E 的坐标; (2)当A′E//x 轴,且抛物线216y x bx c =-++经过点A′和E 时,求抛物线与x 轴的交点的坐标; (3)当点A′在OB 上运动,但不与点O、B 重合时,能否使△A′EF 成为直角三角形?若能,请求出此时点A′的坐标;若不能,请你说明理由.解:(1)由已知可得∠A ,OE=60o , A ,E=AE由A′E//x 轴,得△OA ,E 是直角三角形,设A ,的坐标为(0,b) AE=A ,,OE=2b22b +=所以b=1,A ,、E,1) --------3分(1) 因为A ,、E在抛物线上,所以21116c c =⎧⎪⎨=-+⎪⎩所以1c b =⎧⎪⎨⎪⎩21166y x x =-++由21106x -+=得12x x ==与x轴的两个交点坐标分别是(--------6分(2) 不可能使△A′EF 成为直角三角形。
动点与相似三角形存在性问题解法动点存在性问题是中考的热点与难点,相似三角形存在性问题是其中的重点题型。
其解题核心是找到比例关系得到方程,难点在于分类讨论找出隐含的条件. 通常,隐含的条件中角度相等不太容易发现.一、典例解析例1. 【2020·广东东莞】如图,抛物线y =3+√36x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B 两点,点A ,B 分别位于原点的左、右两侧,BO =3AO =3,过点B 的直线与y 轴正半轴和抛物线的交点分别为C ,D ,BC =√3CD .(1)求b ,C 的值;(2)求直线BD 的函数解析式;(3)点P 在抛物线的对称轴上且在x 轴下方,点Q 在射线BA 上.当△ABD 与△BPQ 相似时,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵OB=3OA=3∴B (3,0),A (-1,0)∴0930b c b c ⎧+=⎪⎪++=解得:b=,c= (2)过点D 作DE ⊥y 轴于E ,∵∠ECD=∠BCO,∠DEC=∠BOC=90°∴△CDE∽△CBO∴CD DE BC OB=3DE=,即D点横坐标为其坐标为D()由B(3,0)得直线BD解析式为:y=(3)由A(-1,0),B(3,0),D(),知S△ABD=2),BD=2),AD=过点A作AH⊥BD于H,∴AH=2,DH=2,∴tan∠ADB=1,tan∠∠设Q(x,0),P(1,m),其中m<0,x<3,①当△ABD∽△BPQ时,∠DAB=∠QBP(由题意知∠QBP<90°,∠DAB>90°,不存在)②当△ABD∽△BQP时,同理,此种情况不存在;③当△ABD∽△QBP时,tan ∠ADB=tan ∠QPB=1,tan ∠ABD= tan ∠∠PQO=tan ∠∴2m -m=,21m x -=-即Q 0) ④当△ABD ∽△QPB 时,同理,∴12m -=,即m=-2,21m x -=-x=5-即Q (5-0)⑤当△ABD ∽△PQB 时,同理,∴12m -=,即m=-2,1m x --,x=1-即Q (1-0)⑥当△ABD ∽△PBQ 时,同理,∴2m -m=,11m x -=-,x=1即Q (1,0). 例2.【2020·贵州铜仁】如图,已知抛物线y =ax 2+bx +6经过两点A (﹣1,0),B (3,0),C 是抛物线与y 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设△PBC 的面积为S ,求S 关于m 的函数表达式(指出自变量m 的取值范围)和S 的最大值;(3)点M 在抛物线上运动,点N 在y 轴上运动,是否存在点M 、点N 使得∠CMN =90°,且△CMN 与△OBC 相似,如果存在,请求出点M 和点N 的坐标.【答案】见解析.【解析】解:(1)将A (﹣1,0)、B (3,0)代入y =ax 2+bx +6,得:{a −b +6=09a +3b +6=0,解得:{a =−2b =4, ∴抛物线的解析式为y =﹣2x 2+4x +6.(2)过点P 作PF ∥y 轴,交BC 于点F ,如图所示.当x =0时,y =﹣2x 2+4x +6=6,∴点C 的坐标为(0,6).设直线BC 的解析式为y =kx +c ,将B (3,0)、C (0,6)代入y =kx +c ,得:{3k +c =0c =6,解得:{k =−2c =6, ∴直线BC 的解析式为y =﹣2x +6.设点P 的坐标为(m ,﹣2m 2+4m +6),则点F 的坐标为(m ,﹣2m +6),∴PF =﹣2m 2+4m +6﹣(﹣2m +6)=﹣2m 2+6m ,∴S △PBC =12PF •OB =﹣3m 2+9m =﹣3(m −32)2+274,∴当m =32时,△PBC 面积取最大值,最大值为274.∵点P (m ,n )在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,∴0<m <3.(3)存在点M 、点N 使得∠CMN =90°,且△CMN 与△OBC 相似.①如图,∠CMN =90°,当点M 位于点C 上方,过点M 作MD ⊥y 轴于点D ,∵∠CDM =∠CMN =90°,∠DCM =∠NCM ,∴△MCD ∽△NCM ,若△CMN 与△OBC 相似,则△MCD 与△NCM 相似,设M (a ,﹣2a 2+4a +6),C (0,6),∴DC =﹣2a 2+4a ,DM =a ,当DM CD =OB OC =36=12时,△COB ∽△CDM ∽△CMN , ∴a −2a 2+4a =12,解得,a =1,∴M (1,8),此时ND =12DM =12,∴N (0,172),②当CD DM =OB OC =12时,△COB ∽△MDC ∽△NMC , ∴−2a 2+4a a =12, 解得a =74,∴M (74,558),此时N (0,838). ③如图,当点M 位于点C 的下方,过点M 作ME ⊥y 轴于点E ,设M (a ,﹣2a 2+4a +6),C (0,6),∴EC =2a 2﹣4a ,EM =a ,同理可得:2a 2−4a a =12或2a 2−4a a =2,△CMN 与△OBC 相似, 解得a =94或a =3,∴M (94,398)或M (3,0),此时N 点坐标为(0,38)或(0,−32).综上所述,M (1,8),N (0,172)或M (74,558),N (0,838)或M (94,398),N (0,38)或M (3,0),N (0,−32),使得∠CMN =90°,且△CMN 与△OBC 相似.例3.【2020·浙江金华】如图,在平面直角坐标系中,正方形ABOC 的两直角边分别在坐标轴的正半轴上,分别过OB ,OC 的中点D ,E 作AE ,AD 的平行线,相交于点F ,已知OB =8.(1)求证:四边形AEFD为菱形.(2)求四边形AEFD的面积.(3)若点P在x轴正半轴上(异于点D),点Q在y轴上,平面内是否存在点G,使得以点A,P,Q,G为顶点的四边形与四边形AEFD相似?若存在,求点P的坐标;若不存在,试说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵DF∥AE,EF∥AD,∴四边形AEFD是平行四边形∵四边形ABOC是正方形,∴OB=OC=AB=AC,∠ACE=∠ABD=90°∵点D,E是OB,OC的中点,∴CE=BD,∴△ACE≌△ABD(SAS),∴AE=AD,∴平行四边形AEFD是菱形(2)连接DE∵S△ABD=12AB·BD=12×8×4=16S△ODE=12OD·OE=12×4×4=8∴S△AED=S正方形ABOC-2 S△ABD-S△ODE=64-2×16-8=24,∴S菱形AEFD=2S△AED=48.(3)连接AF与DE相交于点K,易得△ADK的两直角边之比为1:3,①当AP为菱形一边时,点Q在x轴上方,有两种情况:(i)如图,AG与PQ交于点H,∵菱形P AQG∽菱形ADFE,∴△APH的两直角边之比为1:3.过点H作HN⊥x轴于点N,交AC于点M,设AM=t,∵HN∥OQ,点H是PQ的中点,∴点N是OP中点,∴HN是△OPQ的中位线,∴ON=PN=8-t.∵∠1=∠3=90°-∠2,∠PNH=∠AMH=90°,∴△HMA∽△PNH,∴13 AM MH NH PN==∴HN=3AM=3t,∴MH=MN-NH=8-3t,∵PN=3MH,∴8-t=3(8-3t),解得t=2,∴OP=2ON=2(8-t)=12,∴点P的坐标为(12,0).(ii)如图△APH的两直角边之比为1:3.过点H作HI⊥y轴于点I,过点P作PN⊥x轴交IH于点N,延长BA交IN于点M.∵∠1=∠3=90°-∠2,∠AMH=∠PNH,∴△AMH∽△HNP,∴13 AM MH NH PN==设MH=t,∴PN=3MH=3t,∴AM=BM-AB=3t-8,∴HN=3AM=3(3t-8)=9t-24.∵HI是△OPQ的中位线,∴OP=2IH,∴HI=HN,∴8+t=9t-24,解得t=4∴OP=2HI=2(8+t)=24,∴点P的坐标为(24,0).②当AP为菱形一边时,点Q在x轴下方,有两种情况,(i)△PQH的两直角边之比为1:3.过点H作HM⊥y轴于点M,过点P作PN⊥HM于点N.∵MH是△QAC的中位线,∴HM=4,同理,△HPN∽△QHM∴13 PN NH MH MQ==则PN=43,∴OM=4 3设HN=t,则MQ=3t.∵MQ=MC,∴4383t=-,解得:t=209∴OP=MN=4+t=56 9即P(569,0);(ii)△PQH的两直角边之比为1:3.过点H作HM⊥x轴于点M,交AC于点I,过点Q作NQ⊥HM于点N,同理,得:HM=4 3设PM=t,则HN=3t,∵HN=HI,∴4383t=+,解得:t=289∴OP=OM-PM=QN-PM=4-t=8 9即P(89,0).③当AP为菱形对角线时,△PQH的两直角边之比为1:3.同理得:点P的坐标为(16,0).综上所述,点P的坐标为(12,0),(24,0),(569,0),(89,0),(16,0).三、刻意练习1.【2020·山东烟台】如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=2OB,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=12,D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线上是否存在点D,使得以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)设OB =t ,则OA =2t ,则点A 、B 的坐标分别为(2t ,0)、(﹣t ,0), 则12=12(2t ﹣t ),解得:t =1,点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),则抛物线的表达式为:y =a (x ﹣2)(x +1)=ax 2+bx +2,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+x +2;(2)存在,理由:点D (m ,﹣m 2+m +2)(m >0),则OD =m ,DE =﹣m 2+m +2,以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似, 则DE OE =OB OC ,DE OE =OC OB即DE OE =2或12,即222m m m -++=或2212m m m -++=,解得:m =1或﹣2(舍去),综上所述,m =1. 2.【2020·黑龙江绥化】如图1,抛物线21(2)62y x =-++与抛物线21122y x tx t =-++-相交y 轴于点C ,抛物线1y 与x 轴交于A 、B 两点(点B 在点A 的右侧),直线23y kx =+交x 轴负半轴于点N ,交y 轴于点M ,且OC ON =.(1)求抛物线1y 的解析式与k 的值;(2)抛物线1y 的对称轴交x 轴于点D ,连接AC ,在x 轴上方的对称轴上找一点E ,使以点A ,D ,E 为顶点的三角形与AOC ∆相似,求出DE 的长;【答案】见解析.【解析】解:(1)当0x =时,得21(2)62642y x =-++=-+=, (0,4)C ∴,把(0,4)C 代入21122y x tx t =-++-得,24t -=, 6t ∴=,2134y x x ∴=-++,ON OC =,(4,0)N ∴-,把(4,0)N -代入23y kx =+中,得430k -+=, 解得,34k =; ∴抛物线1y 的解析式为2134y x x =-++,k 的值为34. (2)连接AE ,令0y =,得21340y x x =-++=,解得,1x =-或4,(1,0)A ∴-,(4,0)B ,∴对称轴为:14322x -+==, 3(2D ∴,0), 1OA ∴=,4OC =,32OD =,52AD =, ①当AOC EDA ∆∆∽时,OA OC DE DA=,即1452DE =, 58DE ∴=, ②当AOC ADE ∆∆∽时,AO OC AD DE=,即1452DE =, 10DE ∴=, 综上,58DE =或10; 3.【2020·湖北鄂州】如图,抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左边),与y 轴交于点C .直线y =12x ﹣2经过B 、C 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上的一动点,过点P 且垂直于x 轴的直线与直线BC 及x 轴分别交于点D 、M .PN ⊥BC ,垂足为N .设M (m ,0).当点P 在直线BC 下方的抛物线上运动时,是否存在一点P ,使△PNC 与△AOC 相似.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)针对于直线y =12x ﹣2,令x =0,则y =﹣2,∴C (0,﹣2),令y =0,则0=12x ﹣2,∴x =4,∴B (4,0),将点B ,C 坐标代入抛物线y =12x 2+bx +c 中,得{c =−28+4b +c =0, ∴{b =−32c =−2, ∴抛物线的解析式为y =12x 2−32x ﹣2;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y =12x 2−32x ﹣2,令y =0,则0=12x 2−32x ﹣2,∴x =﹣1或x =4,∴点A (﹣1,0),∴OA =1,∵B (4,0),C (0,﹣2),∴OB =4,OC =2,∴OAOC =OCOB ,∵∠AOC =∠COB =90°,∴△AOC ∽△COB ,∴∠OAC =∠OCB ,∠ACO =∠OBC ,∵△PNC 与△AOC 相似,当△PNC ∽△AOC ,∴∠PCN =∠ACO ,∴∠PCN =∠OBC ,∴CP ∥OB ,∴点P 的纵坐标为﹣2,∴12m 2−32m ﹣2=﹣2, ∴m =0(舍)或m =3,∴P (3,﹣2);当△PNC ∽△AOC 时,∴∠PCN =∠CAO ,∴∠OCB =∠PCD ,∵PD ∥OC ,∴∠OCB =∠CDP ,∴∠PCD =∠PDC ,∴PC =PD ,由①知,P (m ,12m 2−32m ﹣2),D (m ,12m ﹣2), ∵C (0,﹣2),∴PD =2m −12m 2,PC =√m 2+(12m 2−32m −2+2)2=√m 2+(12m 2−32m)2,∴2m 2−12m =√m 2+(12m 2−32m)2,∴m =32,∴P (32,−258), 即满足条件的点P 的坐标为(3,﹣2)或(32,−258). 4.【2020·湖北荆州】如图1,在平面直角坐标系中,A (﹣2,﹣1),B (3,﹣1),以O 为圆心,OA 的长为半径的半圆O 交AO 延长线于C ,连接AB ,BC ,过O 作ED ∥BC 分别交AB 和半圆O 于E ,D ,连接OB ,CD .(1)求证:BC 是半圆O 的切线;(2)试判断四边形OBCD 的形状,并说明理由;(3)如图2,若抛物线经过点D 且顶点为E .①求此抛物线的解析式;②点P 是此抛物线对称轴上的一个动点,以E ,D ,P 为顶点的三角形与△OAB 相似,问抛物线上是否存在一点Q .使S △EPQ =S △OAB ?若存在,请直接写出Q 点的横坐标;若不存在,说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)证明:设AB 与y 轴交于M ,∵A (﹣2,﹣1),B (3,﹣1),∴AB ∥x 轴,且AM =2,OM =1,AB =5,∴OA =OC =√5,∵DE ∥BC ,O 是AC 的中点,∴OE 是△ABC 的中位线,∴AE =12AB ,BC =2OE ,∴E (12,﹣1), ∴EM =12,∴OE =√OM 2+ME 2=√12+(12)2=√52,∴BC =2OE =√5,在△ABC 中,∵AC 2+BC 2=(2√5)2+(√5)2=25,AB 2=52=25,∴AC 2+BC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形,且∠ACB =90°,∴BC ⊥AC ,∵AC 为半圆O 的直径,∴BC 是半圆O 的切线;(2)四边形OBCD 是平行四边形,理由是:由(1)得:BC =OD =OA =√5,∵OD ∥BC ,∴四边形OBCD 是平行四边形;(3)①由(1)知:OD =OA =√5,E 是AB 的中点,且E (12,﹣1),OE =√52, 过D 作DN ⊥y 轴于N ,则DN ∥EM ,∴△ODN ∽△OEM ,∴ON OM =DN EM =OD OE ,即ON 1=DN12=√5√52,∴ON =2,DN =1,∴N (﹣1,2),设此抛物线的解析式为:y =a (x −12)2﹣1,把N (﹣1,2)代入得:2=a (﹣1−12)2﹣1,解得:a =43,∴此抛物线的解析式为:y =43(x −12)2﹣1,即y =43x 2−43x −23;②存在,过D 作DG ⊥EP 于G ,设Q 的横坐标为x ,∵DG =1+12=32,EG =2+1=3,∴DE =√DG 2+EG 2=√(32)2+32=3√52, tan ∠DEG =DG EG =323=12, ∵tan ∠OAM =OM AM =12,且∠DEG 和∠OAM 都是锐角, ∴∠DEG =∠OAM ,当△EPD ∽△AOB 时,EP AO =DE AB ,即√5=3√525,∴EP =32, ∵S △AOB =12AB ⋅OM =12×5×1=52, ∵S △EPQ =S △OAB , ∴12⋅EP ⋅|x −12|=52,即12×32×|x −12|=52, 解得:x =236或−176;当△OAB ∽△DEP 时,ABEP =OADE ,即5EP =√53√52,∴EP =152,同理得:12⋅152⋅|x −12|=52, 解得:x =76或−16;综上,存在符合条件的点Q ,Q 点的横坐标为236或−176或76或−16. 5.【2020·湖北随州】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+bx +1的对称轴为直线x =32,其图象与x轴交于点A 和点B (4,0),与y 轴交于点C .(1)直接写出抛物线的解析式和∠CAO 的度数;(2)动点M ,N 同时从A 点出发,点M 以每秒3个单位的速度在线段AB 上运动,点N 以每秒√2个单位的速度在线段AC 上运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设运动的时间为t (t >0)秒,连接MN ,再将线段MN 绕点M 顺时针旋转90°,设点N 落在点D 的位置,若点D 恰好落在抛物线上,求t 的值及此时点D 的坐标;(3)在(2)的条件下,设P 为抛物线上一动点,Q 为y 轴上一动点,当以点C ,P ,Q 为顶点的三角形与△MDB 相似时,请直接写出点P 及其对应的点Q 的坐标.(每写出一组正确的结果得1分,至多得4分)【答案】见解析.【解析】解:(1)由题意:{−b 2a =3216a +4b +1=0, 解得{a =−14b =34, ∴抛物线的解析式为y =−14x 2+34x +1,令y =0,可得x 2﹣3x ﹣4=0,解得x =﹣1或4,∴A (﹣1,0),令y =0,得到x =1,∴C (0,1),∴OA =OC =1,∴∠CAO =45°.(2)过点C 作CE ⊥OA 于E ,过点D 作DF ⊥AB 于F .∵∠NEM =∠DFM =∠NMD =90°,∴∠NME +∠DMF =90°,∠DMF +∠MDF =90°, ∴∠NME =∠MDF , ∵NM =DM ,∴△MEN ≌△DFM (AAS ), ∴NE =MF ,EM =DF ,∵∠CA O =45°,AN =√2t ,AM =3t , ∴AE =EN =t , ∴EM =AM ﹣AE =2t ,∴DF =2t ,MF =t ,OF =4t ﹣1, ∴D (4t ﹣1,2t ),∴−14(4t ﹣1)2+34(4t ﹣1)+1=2t , ∵t >0,解得t =34,经检验,t =34时,M ,N 均没有达到终点,符合题意, ∴D (2,32).(3)当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠MDB 时,取E (12,0),连接EC ,过点E 作EG ⊥EC 交PC 于G ,∵M (54,0),D (2,32),B (4,0)∴FM =2−54=34,DM =3√54,BM =114,BD =52, ∴DF =2MF , ∵OC =2OE ,∴tan ∠OCE =tan ∠MDF =12, ∴∠OCE =∠MDF , ∴∠OCP =∠MDB , ∴∠ECG =∠FDB ,∴tan ∠ECG =tan ∠FDB =43, ∵EC =√52, ∴EG =2√53,可得G (116,23), ∴直线CP 的解析式为y =−211x +1, 由{y =−211x +1y =−14x 2+34x +1,解得{x =0y =0或{x =4111y =39121, ∴P (4111,39121),∴PC =41√511, 当MD CQ=BD CP或MD PC=BD CQ时,△QCP 与△MDB 相似,可得CQ =615242或2050363, ∴Q (0,−373242)或(0,−1687363).当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠DMB 时,设PC 交x 轴于K .∵tan ∠OCK =tan ∠DMB =2, ∴OK =2OC =2, 即点K 与F 重合,∴直线PC 的解析式为y =−12x +1,由{y =−12x +1y =−14x 2+34x +1,解得{x =0y =1或{x =5y =−32,∴P (5,−32), ∴PC =5√52, 当DM PC=BM CQ或DM CQ=BM PC时,△QCP 与△MDB 相似,可得CQ =556或7522, ∴Q (0,−496)或(0,−5322). 当点Q 在点C 的下方,点P 在y 的右侧,∠QCP =∠DBM 时,同法可得P (253,−919),Q (0,−25718)或(0,115199),当点Q 在点C 上方,∠QCP =∠DMB 时,同法可得P (1,32),Q (0,176)或(0,3722),当点Q 在点C 上方,∠QCP =∠MDB 时,同法可得P (2511,171121),Q (0,617242)或(0,1613363),当点Q 在点C 下方,点P 在y 轴的左侧时,∠QCP =∠DBM 时,同法可得P (−73,−199),Q (0,−5918)或(0,−25199). 6.【2020·湖南怀化】如图所示,抛物线y =x 2﹣2x ﹣3与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,点M 为抛物线的顶点.(1)求点C 及顶点M 的坐标.(2)直线CM 交x 轴于点E ,若点P 是线段EM 上的一个动点,是否存在以点P 、E 、O 为顶点的三角形与△ABC 相似.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析. 【解析】解:(1)令y =x 2﹣2x ﹣3中x =0,此时y =﹣3, 故C 点坐标为(0,﹣3), 又∵y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4, ∴抛物线的顶点M 的坐标为(1,﹣4); (2)连接AC ,OP ,设MC 的解析式为:y =kx +m ,代入C (0,﹣3),M (1,﹣4)得{−3=m −4=k +m ,解得{k =−1m =−3∴MC 的解析式为:y =﹣x ﹣3,令y =0,则x =﹣3, ∴E 点坐标为(﹣3,0), ∴OE =OB =3,且OC ⊥BE , ∴CE =CB ,∴∠B =∠E , 设P (x ,﹣x ﹣3), 又∵P 点在线段EC 上, ∴﹣3<x <0,则EP =√(x +3)2+(−x −3)2=√2(x +3),BC =√32+32=3√2, 由题意知:△PEO 相似△ABC , ①△PEO ∽△CBA , ∴EO BA =EP BC,∴34=√2(x+3)3√2, 解得x =−34,满足﹣3<x <0,此时P 的坐标为(−34,−94); ②△PEO ∽△ABC , ∴EO BC =EP BA,∴3√2=√2(x+3)4, 解得x =﹣1,满足﹣3<x <0,此时P 的坐标为(﹣1,﹣2). 综上所述,P 点的坐标为(−34,−94)或(﹣1,﹣2).7.【2020·江苏连云港】在平面直角坐标系中,把与轴交点相同的二次函数图象称为“共根抛物线”.如图,抛物线的顶点为,交轴于点、(点在点左侧),交轴于点.抛物线与是“共根抛物线”,其顶点为.(1)若抛物线经过点,求对应的函数表达式;(2)设点是抛物线上的一个动点,且位于其对称轴的右侧.若与相似,求其“共根抛物线” 的顶点的坐标.xOy x 2113:222L y x x =--D x A B A B y C 2L 1L P 2L (2,12)-2L Q 1L DPQ ∆ABC ∆2L P【答案】见解析.【解析】解:(1)当时,,解得或4,,,,由题意设抛物线的解析式为, 把代入, ,解得,抛物线的解析式为. (2)由题意,,,,,,,顶点,, 由题意,不可能是直角, 第一种情形:当时,①当时,, 0y =2132022x x --=1x =-(1,0)A ∴-(4,0)B (0,2)C 2L (1)(4)y a x x =+-(2,12)-(1)(4)y a x x =+-126a -=-2a =22(1)(4)268y x x x x =+-=--5AB =CB =CA =222AB BC AC ∴=+90ACB ∴∠=︒2CB CA =221313252()22228y x x x =--=--∴3(2D 25)8-PDQ ∠90DPQ ∠=︒QDP ABC ∆∆∽12QP AC DP BC ==设,则,,,, ,,解得或(舍弃), ,.②当时, ,, 解得或(舍), ,.第二种情形:当. ①当时,,213(,2)22Q x x x --3(2P 2132)22x x --2213251392()228228DP x x x x =----=-+32QP x =-2PD QP =213923228x x x ∴-=-+112x =323(2P ∴39)8DQP ABC ∆∆∽2QO PD=239324x x x -=-+52x =323(2P ∴21)8-90DQP ∠=︒PDQ ABC ∆∆∽12PQ AC DQ BC ==过点作于.则,, ,,,, ,, ,由,可得,, ,.②当时,过点作于.同法可得,,,,,,由,可得, ,.Q QM PD ⊥M QDM PDQ ∆∆∽∴12QM PQ MD DQ ==3(2M 39)811(2Q 39)88MD ∴=4MQ =DQ ∴=DQ PDDM DQ=10PD =3(2D 25)8-3(2P ∴55)8DPQ ABC ∆∆∽Q QM PD ⊥M 3(2M 21)8-5(2Q 21)8-12DM ∴=1QM =QD =QD PD DM DQ =52PD =3(2P ∴5)8-8.【2020·山东聊城】如图,二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点,抛物线的顶点为,其对称轴与线段交于点,垂直于轴的动直线分别交抛物线和线段于点和点,动直线在抛物线的对称轴的右侧(不含对称轴)沿轴正方向移动到点. (1)求出二次函数和所在直线的表达式;(2)连接,,在动直线移动的过程中,抛物线上是否存在点,使得以点,,为顶点的三角形与相似?如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)将点,,代入, 得:,解得:,二次函数的表达式为:, 当时,,,设所在直线的表达式为:, 将、代入, 得:,解得:,所在直线的表达式为:;24y ax bx ==++x (1,0)A -(4,0)B y C D BC E x l BC P F l x B 24y ax bx =++BC CP CD l P P C F DCE ∆P (1,0)A -(4,0)B 24y ax bx ==++0401644a b a b =-+⎧⎨=++⎩13a b =-⎧⎨=⎩234y x x =-++0x =4y =(0,4)C ∴BC y mx n =+(0,4)C (4,0)B y mx n =+404nm n =⎧⎨=+⎩14m n =-⎧⎨=⎩BC ∴4y x =-+(2)存在,理由如下: 如图所示:由(2)得:, ,又与有共同的顶点,且在的内部, ,只有时,, , 、,,由(2)得:,,的坐标为:, ,, ,, 解得:, 当时,, ∴点的坐标为:,.9.【2020·山东潍坊】如图,抛物线y =ax 2+bx +8(a ≠0)与x 轴交于点A (﹣2,0)和点B (8,0),与y 轴交于点C ,顶点为D ,连接AC ,BC ,BC与抛物线的对称轴l 交于点E .//PF DE CED CFP ∴∠=∠PCF ∠DCE ∠C PCF ∠DCE ∠PCF DCE ∴∠≠∠∴PCF CDE ∠=∠PCF CDE ∆∆∽∴PF CFCE DE=(0,4)C 3(2E 5)2CE ∴==154DE =24PF t t =-+F (,4)t t -+CF ∴∴240t ≠∴15(4)34t -+=165t =165t =2216168434()345525t t -++=-+⨯+=P 16(584)25(1)求抛物线的表达式;(2)点P 是第一象限内抛物线上的动点,连接PB ,PC ,当S △PBC =35S △ABC 时,求点P 的坐标;(3)点N 是对称轴l 右侧抛物线上的动点,在射线ED 上是否存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与△OBC 相似?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx +8(a ≠0)过点A (﹣2,0)和点B (8,0),∴{4a −2b +8=064a +8b +8=0,解得{a =−12b =3, ∴抛物线解析式为:y =−12x 2+3x +8;(2)当x =0时,y =8,∴C (0,8),∴直线BC 解析式为:y =﹣x +8,∵S △ABC =12⋅AB ⋅OC =12×10×8=40, ∴S △PBC =35S △ABC =24,过点P 作PG ⊥x 轴,交x 轴于点G ,交BC 于点F ,设P(t ,−12t 2+3x +8),∴F (t ,﹣t +8),∴PF =−12t 2+4t ,∴S △PBC =12PF ⋅OB =24,即12×(−12t 2+4t)×8=24, ∴t 1=2,t 2=6,∴P 1(2,12),P 2(6,8);(3)∵C (0,8),B (8,0),∠COB =90°,∴△OBC 为等腰直角三角形,抛物线y =−12x 2+3x +8的对称轴为x =−b 2a =−32×(−12)=3, ∴点E 的横坐标为3,又∵点E 在直线BC 上,∴点E 的纵坐标为5,∴E (3,5),设M(3,m),N(n ,−12n 2+3n +8),①当MN =EM ,∠EMN =90°,当△NME ~△COB 时,则{m −5=n −3−12n 2+3n +8=m, 解得{n =6m =8或{n =−2m =0(舍去), ∴此时点M 的坐标为(3,8),②当ME =EN ,当∠MEN =90°时,则{m −5=n −3−12n 2+3n +8=5,解得:{m =5+√15n =3+√15或{m =5−√15n =3−√15(舍去), ∴此时点M 的坐标为(3,5+√15);③当MN =EN ,∠MNE =90°时,连接CM ,故当N 为C 关于对称轴l 的对称点时,△MNE ~△COB ,此时四边形CMNE 为正方形,∴CM =CE ,∵C (0,8),E (3,5),M (3,m ),∴CM =√32+(m −8)2,CE =√32+(5−8)2=3√2,∴√32+(m −8)2=3√2,解得:m 1=11,m 2=5(舍去),此时点M 的坐标为(3,11);故在射线ED 上存在点M ,使得以点M ,N ,E 为顶点的三角形与△OBC 相似,点M 的坐标为:(3,8),(3,5+√15)或(3,11).10.【2020·山东烟台】如图,抛物线y =ax 2+bx +2与x 轴交于A ,B 两点,且OA =2OB ,与y 轴交于点C ,连接BC ,抛物线对称轴为直线x =12,D 为第一象限内抛物线上一动点,过点D 作DE ⊥OA 于点E ,与AC 交于点F ,设点D 的横坐标为m .(1)求抛物线的表达式;(2)抛物线上是否存在点D ,使得以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】见解析.【解析】解:(1)设OB =t ,则OA =2t ,则点A 、B 的坐标分别为(2t ,0)、(﹣t ,0),则x =12=12(2t ﹣t ),解得:t =1,故点A 、B 的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),则抛物线的表达式为:y =a (x ﹣2)(x +1)=ax 2+bx +2,解得:a =﹣1,故抛物线的表达式为:y =﹣x 2+x +2;(2)存在,理由:点D (m ,﹣m 2+m +2)(m >0),则OD =m ,DE =﹣m 2+m +2,以点O ,D ,E 为顶点的三角形与△BOC 相似,则DE OE =OB OC 或OC OB ,即DE OE =2或12,即−m 2+m+2m =2或12, 解得:m =1或﹣2(舍去)或1+√334或1−√334(舍去), 故m =1或1+√334.11.【2020·陕西】如图,抛物线y =x 2+bx +c 经过点(3,12)和(﹣2,﹣3),与两坐标轴的交点分别为A ,B ,C ,它的对称轴为直线l .(1)求该抛物线的表达式;(2)P 是该抛物线上的点,过点P 作l 的垂线,垂足为D ,E 是l 上的点.要使以P 、D 、E 为顶点的三角形与△AOC 全等,求满足条件的点P ,点E 的坐标.【答案】见解析.【解析】解:(1)将点(3,12)和(﹣2,﹣3)代入抛物线表达式得{12=9+3b +c −3=4−2b +c ,解得{b =2c =−3, 故抛物线的表达式为:y =x 2+2x ﹣3;(2)抛物线的对称轴为x =﹣1,令y =0,则x =﹣3或1,令x =0,则y =﹣3,故点A 、B 的坐标分别为(﹣3,0)、(1,0);点C (0,﹣3),故OA =OC =3,∵∠PDE =∠AOC =90°,∴当PD =DE =3时,以P 、D 、E 为顶点的三角形与△AOC 全等,设点P (m ,n ),当点P 在抛物线对称轴右侧时,m ﹣(﹣1)=3,解得:m =2,故n =22+2×2﹣5=5,故点P (2,5),故点E (﹣1,2)或(﹣1,8);当点P 在抛物线对称轴的左侧时,由抛物线的对称性可得,点P (﹣4,5),此时点E 坐标同上, 综上,点P 的坐标为(2,5)或(﹣4,5);点E 的坐标为(﹣1,2)或(﹣1,8).。
专题复习:二次函数中动点的存在性问题通过探究、讨论、展示等学习活动,培养学生自信心,逐步消除学生对数学科的畏难情绪。
并在教学中培养学生同他人合作完成任务,以及及时反思、总结的良好学习习惯。
目标要求是:学生熟练掌握二次函数的概念、函数解析式、图象和性质。
以探索简单实际问题中的数量关系和变化规律为背景,学生再次经历“建立函数模型表示变量之间的对应关系,讨论函数模型,解决实际问题”的过程,掌握研究函数知识的一般方法,体会到蕴涵其中的数形结合、建模等数学思想方法。
教学策略选择与设计1、教师启发引导,学生实践操作;2、自主探究,合作交流学习策略:互相讨论、交流、合作的课堂氛围;3、问题串设计策略:运用有序的问题串有层次的灵活呈现问题,组织教学内容,提出有启发性的隐身问题,激发学生的学习兴趣,积极的参与到探究“分类策略”当中;4、鼓励、激励策略:积极肯定学生的学习成果,及时评价学生的课堂表现。
教学资源多媒体教学平台,几何画板,视频软件教学问题诊断分析1、函数的学习需要学生用运动变化的眼光,把抽象的数量关系和直观的函数图象结合起来认识、分析并解决问题,抽象性较强,这对学生而言有一定的难度。
教师引导学生在动点运动变化的过程中,抓住那些不变量、不变关系或特殊关系,恰恰就是解题的关键,分类的前提是抓住动态过程中的不变量和不变关系画出相应的图形。
2、通过“课前训练”以及探究、讨论、合作等学习活动,引导学生归纳出动点形成三角形和四边形的分类策略;重难点分析重点:综合运用函数知识解决实际问题,特别是二次函数中动点的存在性问题;难点:探究二次函数中动点形成三角形、四边形;教学环节与活动环节问题与设计设计意图课前演练1、如图,A、B、C 是格点,画出格点D,E 使得三角形ABD 是等腰三角形、四边形ABCE 是平行四边形.2、如图,点B 的坐标为(4,4),作BA⊥x 轴,BC⊥y 轴,垂足分别为A,C,点 D 为线段OA 的中点,点P 从点A 出发,在线段AB 、BC 上沿A→B→C 运动,当OP=CD 时,点P 的坐标为.学习活动:①学生先独立思考完成,再小组交流答案;②教师引导学生归纳出分类策略:动点形成的等腰三角形,可以按照顶角的不同进行分类,即三角形有三个角,每个角都有可能是顶角.动点形成的平行四边形的分类可以按照“线段地位的不确定性”来分,即不动的线段既可以做平行四边形的边,也可以做平行四边形的对角线.此部分考点:坐标与图形性质;分类讨论;题目的难度不是很大,但是学生往往因为审题不细致容易漏解或错解。
动点引起的等腰直角三角形存在性问题△ABP 为等腰直角三角形,黑色部分为P 点位置.【一题多解·典例剖析】例题1.(2021·湖南衡阳市中考)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标相等,则称该点为“雁点”.例如()()1,1,2021,2021……都是“雁点”.(1)求函数4y x=图象上的“雁点”坐标;(2)若抛物线25y ax x c =++上有且只有一个“雁点”E ,该抛物线与x 轴交于M 、N 两点(点M 在点N 的左侧).当1a >时.①求c 的取值范围;②求EMN ∠的度数;(3)如图,抛物线2y x 2x 3=-++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),P 是抛物线2y x 2x 3=-++上一点,连接BP ,以点P 为直角顶点,构造等腰Rt BPC △,是否存在点P ,使点C 恰好为“雁点”?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2,2)、(-2,-2);(2)①0<c<4;②45°;(3)存在,P 点坐标为315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或312⎛⎫⎪⎪⎝⎭或31,2⎛⎫⎪⎝⎭.【解析】解:(1)联立4yxy x⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得:22xy=⎧⎨=⎩或22xy=-⎧⎨=-⎩即:函数4yx=上的雁点坐标为(2,2)、(-2,-2).(2)①联立25y xy ax x c=⎧⎨=++⎩得ax2+4x+c=0∵这样的雁点E只有一个,即该一元二次方程有两个相等的实根,∴△=16-4ac=0,即ac=4∵a>1∴a=4c>1,即4c-1>0,4cc->0,解得:0<c<4.②由①知,E点坐标为:x=422a a-=-,即E22,a a⎛⎫--⎪⎝⎭在y=ax2+5x+4a中,当y=0时,得:x=-4a,x=-1a即M点坐标为(-4a,0),N点坐标为(-1a,0)过E点向x轴作垂线,垂足为H点,EH=2a,MH=242()a a a---=∴EH=MH即△EMH为等腰直角三角形,∠EMN=45°.(3)存在,理由如下:①如图所示:过P作直线l垂直于x轴于点k,过C作CH⊥PK于点H方法一设C(m,m),P(x,y)∵△CPB为等腰三角形,∴PC=PB,∠CPB=90°,∴∠KPB+∠HPC=90°,∵∠HPC+∠HCP=90°,∴∠KPB=∠HCP,∵∠H=∠PKB=90°,∴△CHP ≌△PKB ,∴CH =PK ,HP =KB ,即3m x y m y x -=⎧⎨-=-⎩∴3232x y m ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩即P (32,154).方法二设P (m ,-m 2+2m+3),同理,CH =PK ,HP =KB ,则C (m -m 2+2m+3,-m 2+2m+3+3-m )∵C 为雁点∴m -m 2+2m+3=-m 2+2m+3+3-m ,解得:m=32,即P (32,154).②如图所示,同理可得:△KCP ≌△JPB∴KP =JB ,KC =JP方法一设P (x ,y ),C (m ,m )∴KP =x -m ,KC =y -m ,JB =y ,JP =3-x ,即3x m y y m x-=⎧⎨-=-⎩解得3232x m y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩则P 23(,)22或23(,)22方法二设P (m ,-m 2+2m+3),则C (m -(-m 2+2m+3),-m 2+2m+3-(3-m ))∴m -(-m 2+2m+3)=-m 2+2m+3-(3-m ),解得:③如图所示,此时P 与第②种情况重合综上所述,符合题意P 的坐标为(32,154)或3()22,或23()22,.【一题多解·对标练习】练习1.(2021·湖南省怀化市中考)如图所示,抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,且2OA =,4OB =,8OC =.(1)求抛物线的解析式;(2)点Q 是抛物线上位于x 轴上方的一点,点R 在x 轴上,是否存在以点Q 为直角顶点的等腰Rt CQR △?若存在,求出点Q 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=-x2+2x+8;(2)存在,13313322Q⎫++⎪⎪⎝⎭或34141322Q⎛⎫⎪⎪⎝⎭.【解析】解:(1)∵OA=2,OB=4,OC=8,∴A(-2,0),B(4,0),C(0,8),设二次函数的解析式为y=a(x+2)(x-4),将(0,8)代入得:a=-1即抛物线的解析式为:y=-x2+2x+8;(2)存在以点Q为直角顶点的等腰直角△CQR,理由如下:①当点Q在第二象限时,如图所示过点Q作QL⊥x轴于点L,过点C作CK⊥QL,交其延长线于点K,∴∠CKQ=∠QLR=∠COL=90°,∴四边形COLK是矩形,∴CK=OL,∵CQR为等腰直角三角形,∴CQ=QR,∠CQR=90°,∴∠KCQ=∠LQR∴△KCQ ≌△LQR∴RL=QK ,QL=CK ,设R (m ,0),Q (x ,y )则m -x=8-y-x=y即-x=-x 2+2x+8,解得:x=32-或x=32+(舍)则Q (32-,32)②当点Q 在第一象限时,如图所示同理可得:x=-x 2+2x+8,解得:x=12或x=12-(舍),∴Q ⎫⎪⎝⎭.综上所述,满足题意的Q 点坐标为1122⎛⎫ ⎪⎝⎭或3322⎛⎫- ⎪⎝⎭.【多题一解·典例剖析】例题2.(2021·四川省广安市中考)如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =-++的图象与坐标轴相交于A 、B 、C 三点,其中A 点坐标为()3,0,B 点坐标为()1,0-,连接AC 、BC .动点P 从点A 出发,在线段AC 个单位长度向点C 做匀速运动;同时,动点Q 从点B 出发,在线段BA 上以每秒1个单位长度向点A 做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接PQ ,设运动时间为t 秒.(1)求b 、c 的值;(2)在P 、Q 运动的过程中,当t 为何值时,四边形BCPQ 的面积最小,最小值为多少?(3)在线段AC 上方的抛物线上是否存在点M ,使MPQ 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)b =2,c =3;(2)t =2,最小值为4;(3)【解析】解:(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 经过点A (3,0),B (-1,0),则09301b c b c =-++⎧⎨=--+⎩,解得:23b c =⎧⎨=⎩;(2)由(1)得:抛物线表达式为y =-x 2+2x +3,C (0,3),A (3,0),∴△OAC 是等腰直角三角形,由点P 的运动可知:AP,过点P 作PE ⊥x 轴,垂足为E ,∴AE =PE t ,即E (3-t ,0),又Q (-1+t ,0),∴S 四边形BCPQ =S △ABC -S △APQ =()11433122t t ⨯⨯-⨯--+⎡⎤⎣⎦=21262t t -+∴当t =2时,四边形BCPQ 的面积最小,最小值为4.(3)如图,过点P 作x 轴的垂线,交x 轴于E ,过M 作y 轴的垂线,与EP 交于F,∵△PMQ 是等腰直角三角形,PM =PQ ,∠MPQ =90°,∴∠MPF +∠QPE =90°,又∠MPF +∠PMF =90°,∴∠PMF =∠QPE ,在△PFM 和△QEP 中,F QEP PMF QPE PM PQ ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△PFM ≌△QEP ,∴MF =PE =t ,PF =QE =4-2t ,∴EF =4-2t +t =4-t ,又OE =3-t ,∴点M 的坐标为(3-2t ,4-t ),∴4-t =-(3-2t )2+2(3-2t )+3,解得:t,∴M.【多题一解·对标练习】练习2.(2021·山东枣庄中考)如图,在平面直角坐标系中,直线132y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线213y x bx c =++经过坐标原点和点A ,顶点为点M .(1)求抛物线的关系式及点M 的坐标;(2)将直线AB 向下平移,得到过点M 的直线y mx n =+,且与x 轴负半轴交于点C ,取点()2,0D ,连接DM ,求证:45ADM ACM ∠-∠=︒.【答案】(1)y=13x2-2x,M(3,-3);(2)见解析.【解析】解:(1)∵直线AB:y=-12x+3交坐标轴与A、B∴A(6,0),B(0,3)将(6,0),(0,0)代入y=13x2+bx+cx得:1260b cc++=⎧⎨=⎩,解得:2bc=-⎧⎨=⎩,∴抛物线的关系式为y=13x2-2x,顶点M的坐标为(3,-3);(2)由题意得:m=1 2-,将点(3,-3)代入y=12-x+n得:n=32-,则直线CM的解析式为y=12-x32-,如图,过点D作DH⊥CM于H,设直线DM的解析式为y=2x+k,将点(2,0)代入得:4+k=0,解得k=-4,则直线DH的解析式为:y=2x-4,联立132224y x y x ⎧=--⎪⎨⎪=-⎩,解得12x y =⎧⎨=-⎩,即H (1,-2),∴=,=即DH=MH ,又DH ⊥CM ,即三角形DHM 是等腰直角三角形,∠DMH=45°,∴∠ADM=∠ACM+45°即∠ADM -∠ACM=45°.练习3.(2021·湖北黄石中考)抛物线22y ax bx b =-+(0a ≠)与y 轴相交于点()0,3C -,且抛物线的对称轴为3x =,D 为对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)在x 轴上方且平行于x 轴的直线与抛物线从左到右依次交于E 、F 两点,若DEF 是等腰直角三角形,求DEF的面积.【答案】(1)y=-x 2+6x -3;(2)4.【解析】解:(1)由抛物线与y 轴相交于点(0,-3),得b=-3,∵抛物线的对称轴为x=3,即232b a--=,解得:a=-1∴抛物线的解析式为y=-x 2+6x -3.(2)过点E 作EM ⊥AB 于点M ,过点F 作FN ⊥AB 于N ,∵△DEF是等腰直角三角形∴DE=DF,∠FED=∠EFD=45°∵EF∥x轴∴∠EDM=45°∴△EMD为等腰直角三角形∴EM=DM设E(m,-m2+6m-3),则M(m,0),DM=3-m,EM=-m2+6m-3,∴3-m=-m2+6m-3解得:m=1或m=6当m=1时,E(1,2),符合题意,DM=EM=2,MN=4,△DEF的面积为4当m=6时,E(6,-3),舍去,综上所述:△DEF的面积为4.。
北师大数学中考一轮综合复习 (动点问题) 知识点1 动点问题中的函数图象本讲例举了以三角形、四边形、圆为背景的因点运动而产生的函数问题,这些问题的重点在于定性刻画两个变量之间的关系,能够依据题意,在所给出的函数图象中,找准临界点,数形结合,分段思考问题;如果是选择题,综合给出的所有选项,找到异同点,深入分析,快速找到正确选项。
【典例】例1(2020秋•中原区校级期中)如图1,E 为矩形ABCD 的边AD 上一点,动点P 、Q 同时从点B 出发,点P 沿折线BE ﹣ED ﹣DC 运动到点C 时停止,点Q 沿BC 运动到点C 停止,它们运动的速度都是1cm /s .设P 、Q 出发ts 时,△BPQ 的面积为ycm 2,已知y 与t 的函数关系如图2所示(其中曲线OM 为抛物线的一部分,其余各部分均为线段),当点P 在ED 上运动时,连接QD ,若QD 平分∠PQC ,则t 的值为( )A .14﹣2√5B .13﹣2√5C .12﹣2√5D .11﹣2√5例2(2020秋•台安县期中)如图,已知OA =2,OB =4,∠AOB 的平分线交AB 于点C ,点C 坐标为(43,43),一动点P 从O 点出发,以每秒2个单位长度的速度沿y 轴向点B 做匀速运动,一动点Q 同时从O 点出发,以每秒1个单位长度的速度沿x 轴向点A 做匀速运动,作点P ,Q 关于直线OC 的对称点M 、N ,设点P 运动时间为t (0<t <2),△MNC 与△OAB 重叠部分的面积为S ,则S 关于t 的函数关系图象是( )A.B.C.D.例3(2021秋•黔西南州期末)如图1,二次函数y=a(x+3)(x﹣4)的图象交坐标轴于点A,B(0,﹣2),点P为x轴上一动点.(1)求该二次函数的解析式;(2)过点P作PQ⊥x轴,分别交线段AB、抛物线于点Q,C,连接AC.若OP=1,求△ACQ的面积;(3)如图2,连接PB,将线段PB绕点P逆时针旋转90°得到线段PD.当点D在抛物线上时,求点D的坐标.例4(2020秋•沈阳期末)如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx过点A(6,m),过点A 作x轴的垂线,垂足为点B,过点A作y轴的垂线,垂足为点C.∠AOB=60°,CD⊥OA于点D.动点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度向点A运动,动点Q从点A出发.以每秒√3个单位长度的速度向点B运动.点P,Q同时开始运动,当点P到达点A时,点P,Q同时停止运动,设运动时间为t(s),且t>0.(1)求m与k的值;(2)当点P运动到点D时,求t的值;(3)连接DQ,点E为DQ的中点,连接PE,当PE⊥DQ时,请直接写出点P的坐标.【随堂练习】1.(2020秋•安徽月考)如图,△ABC中,CA=CB=5cm,AB=8cm,直线l经过点A且垂直于AB,现将直线l以1cm/s的速度向右匀速移动,直至经过点B时停止移动,直线l 与边AB交于点M,与边AC(或CB)交于点N.若直线l移动的时间是x(s)、△AMN 的面积为y(cm2),则y与x之间函数关系的图象是()A.B.C.D.2.(2020•南海区一模)如图,在矩形ABCD中,AB=√3,BC=2,E为BC的中点,连接AE、DE,点P,点Q分别是AE、DE上的点,且PE=DQ.设△EPQ的面积为y,PE的长为x,则y关于x的函数图象大致是()A.B.C.D.3.(2021秋•浑南区期末)已知,如图,在平面直角坐标系内,点A的坐标为(0,12),经过原点的直线l1与经过点A的直线l2相交于点B,点B坐标为(﹣9,3).(1)求直线l1,l2的表达式;(2)点C为直线OB上一动点(点C不与点O,B重合),作CD∥y轴交直线l2于点D,过点C,D分别向y轴作垂线,垂足分别为F,E,得到矩形CDEF.①设点C的纵坐标为n,求点D的坐标(用含n的代数式表示);②若矩形CDEF的面积为48,请直接写出此时点C的坐标.4.(2020秋•城关区校级月考)如图,直线y=−12x+4与坐标轴分别交于点A、B,与直线y=x交于点C,在如图线段OA上,动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,同时动点P从点A出发向点O做匀速运动,当点P,Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动.分别过点P、Q做x轴的垂线,交直线AB、OC于点E,F,连接EF.若运动时间为t秒,在运动过程中四边形PEFQ总为矩形(点P、Q重合除外).(1)求点P运动的速度是多少?(2)当t为多少秒时,矩形PEFQ为正方形?(3)当t为多少秒时,矩形PEFQ的面积S最大?并求出最大值.知识点2 动点与存在性问题在探究平行四边形的存在性问题时,具体方法如下:(1)假设结论成立;(2)探究平行四边形存在问题一般是已知平行四边形的3个顶点,再去求另外一个顶点,具体方法有两种:第一种是:①从给定的3个顶点中任选2个定点确定的线段作为探究平行四边形的边或对角线分别作出平行四边形;②根据题干要求找出符合条件的平行四边形;第二种是:①以给定的3个定点两两组合成3条线段,分别以这3条线段为对角线作出平行四边形;②根据题干要求找出符合条件的平行四边形;(3)建立关系式,并计算;根据以上分类方法画出所有的符合条件的图形后,可以利用平行四边形的性质进行计算,也可以利用全等三角形、相似三角形或直角三角形的性质进行计算,要具体情况具体分析,有时也可以利用直线的解析式联立方程组,由方程组的解为交点坐标的方法求解.【典例】例1(2020•郴州)如图1,抛物线y =ax 2+bx +3(a ≠0)与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0),与y 轴交于点C .已知直线y =kx +n 过B ,C 两点.(1)求抛物线和直线BC 的表达式;(2)点P 是抛物线上的一个动点.①如图1,若点P 在第一象限内,连接P A ,交直线BC 于点D .设△PDC 的面积为S 1,△ADC 的面积为S 2,求S 1S 2的最大值; ②如图2,抛物线的对称轴l 与x 轴交于点E ,过点E 作EF ⊥BC ,垂足为F .点Q 是对称轴l 上的一个动点,是否存在以点E ,F ,P ,Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P ,Q 的坐标;若不存在,请说明理由.例2(2021秋•富裕县期末)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2+4x +c (a ≠0)与x 轴交于点A 、B ,与y 轴交于点C ,连接BC ,OA =1,对称轴为x =2,点D 为抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C,D两点之间的距离是;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE.求△BCE面积的最大值;(4)平面内存在点Q,使以点B、C、D、Q为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出点Q的坐标.例3(2020•怀化)如图所示,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M为抛物线的顶点.(1)求点C及顶点M的坐标.(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN,求△BCN面积的最大值及此时点N的坐标.(3)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B、C、D、G为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.(4)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O 为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【随堂练习】1.(2020•菏泽)如图,抛物线y=ax2+bx﹣6与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,OA=2,OB=4,直线l是抛物线的对称轴,在直线l右侧的抛物线上有一动点D,连接AD,BD,BC,CD.(1)求抛物线的函数表达式;(2)若点D在x轴的下方,当△BCD的面积是92时,求△ABD的面积;(3)在(2)的条件下,点M是x轴上一点,点N是抛物线上一动点,是否存在点N,使得以点B,D,M,N为顶点,以BD为一边的四边形是平行四边形,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.2.(2021秋•沈河区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0)和点B,交y轴于点C(0,3),顶点为D.(1)求抛物线解析式;(2)点E为线段BD上的一个动点,作EF⊥x轴于点F,连接OE,当△OEF面积最大时.求点E的坐标;(3)G是第四象限内抛物线上一点,过点G作GH⊥x轴于点H,交直线BD于点K、且OH=GK,作直线AG.①点G的坐标是;②P为直线AG上方抛物线上一点,过点P作PQ⊥AG于点Q,取点M(0,),点N为平面内一点,若四边形MPNQ是菱形,请直接写出菱形的边长.3.(2021秋•沈北新区期末)如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP 面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点M,使△MAB是以AB为斜边的直角三角形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,并说明理由;(4)在对称轴上是否存在点N,使△BCN为直角三角形,若存在,直接写出N点坐标,若不存在,说明理由.综合运用1.(2020秋•海淀区期中)如图,菱形ABCD对角线AC,BD相交于点O,点P,Q分别在线段BO,AO上,且PQ∥AB.以PQ为边作一个菱形,使得它的两条对角线分别在线段AC,BD上,设BP=x,新作菱形的面积为y,则反映y与x之间函数关系的图象大致是()A.B.C.D.2.(2020•郑州校级模拟)如图1,点A是⊙O上一定点,圆上一点P从圆上一定点B出发,沿逆时针方向运动到点A,运动时间是x(s),线段AP的长度是y(cm).图2是y随x 变化的关系图象,则点P的运动速度是()A .1cm /sB .√2cm /sC .π2cm /sD .3π2cm /s3.(2020•三水区校级二模)如图,在矩形ABCD 中,AB =6cm ,AD =3cm ,点E 是AB 的中点,点P 沿E ﹣A ﹣D ﹣C 以1cm /s 的速度运动,连接CE 、PE 、PC ,设△PCE 的面积为ycm 2,点P 运动的时间为t 秒,则y 与x 的函数图象大致为( )A .B .C .D .4.(2020春•崇川区校级期中)如图①,在矩形ABCD 中,动点P 从A 出发,以恒定的速度,沿A →B →C →D →A 方向运动到点A 处停止.设点P 运动的路程为x .△P AB 面积为y ,若y 与x 的函数图象如图②所示,则矩形ABCD 的面积为( )A.36B.54C.72D.815.(2020春•林州市期中)如图,正方形ABDE的边长为4cm,点F是对角线AD、BE的交点,△BDC是等腰直角三角形,∠BDC=90°.动点P从点A出发,以每秒1cm的速度沿折线AB→BC→CD运动,到达点D时停止.设点P运动x(秒)时,△AFP的面积为y(cm2),则能够反映y与x之间函数关系的图象大致是()A.B.C.D.6.(2020•金华模拟)如图,点A(﹣1,0),点P是射线AO上一动点(不与O点重合),过点P作直线y=x的平行线交y轴于C,过点P作x轴的垂线交直线y=x于B,连结AB,AC,BC.(1)当点P在线段OA上且AP=PC时,AB:BC=.(2)当△ABC与△OPC相似时,P点的横坐标为.7.(2020秋•渝中区校级期中)如图,在平面直角坐标系中,直线y=3x+6√2与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C的坐标为(0,2√2),点D在x轴上,CD=AB.(1)点E在CD上,其横坐标为4√2,点F、G分别是x轴、y轴上的动点,连接EF,将△DEF沿EF翻折得△D′EF,点P是直线BD上的一个动点,当|P A﹣PC|最大时,求PG+GD′的最小值;(2)将CD绕点D逆时针旋转90°得直线C′D,点M、N分别是直线C′D与直线AB 上的动点,当△CMN是以CN为直角边的等腰直角三角形时,直接写出点M的坐标.8.(2020•烟台模拟)如图,抛物线y=ax2+43x+c的图象与x轴交于A(﹣3,0),B两点,与y轴交于点C(0,﹣2),连接AC.点P是x轴上的动点.(1)求抛物线的表达式;(2)过点P作x轴的垂线,交线段AC于点D,E为y轴上一点,连接AE,BE,当AD =BE时,求AD+AE的最小值;(3)点Q为抛物线上一动点,是否存在点P,使得以A、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.9.(2020•温州模拟)已知,如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过直线y=﹣x+3与坐标轴的两个交点A,B.此抛物线与x轴的另一个交点为C.抛物线的顶点为D.(1)求此抛物线的解析式.(2)若点M为抛物线上一动点,是否存在点M.使△ACM与△ABC的面积相等?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.。
初中数学函数动点及存在性问题专项一、从动点角度关于动点问题,又从两个角度∍⎡⎢⎣从寻找满足条件的点的位置角度从由动点问题探究题目中变化的量之间的关系角度(1)从寻找满足条件的点的位置角度例1:如图1,在ABC △中,1AB AC ==,点D ,E 在直线BC 上运动,设BD x =,CE y =. (1)如果30BAC ∠=,105DAE ∠=,试确定y 与x 之间的函数关系式;(2)如果BAC ∠的度数为α,DAE ∠的度数为β,当αβ,满足怎样的关系式时,(1)中y 与x 之间的函数关系式还成立,试说明理由.分析:根据角之间的关系找关系解:(1)在ABC △中,130AB AC BAC ===︒,∠,75ABC ACB ∴==︒∠∠105ABD ACE ==︒∠∠ 又105DAE =︒∠,75DAB CAE ∴+=︒∠∠又75DAB ADB ABC +==︒∠∠∠ CAE ADB ∴=∠∠ ADB EAC ∴△∽△AB BD EC AC∴=即11x y =,所以1y x= (2)当αβ,满足关系式902αβ-=︒时,函数关系式1y x=仍然成立 此时,DAB CAE βα+=-∠∠ 又90DAB ADB ABC αβα+==︒-=-2∠∠∠,CAE ADB ∴=∠∠又ABD ACE ADB EAC =∴,∠∠△∽△仍然成立 从而(1)中函数关系式1y x=成立.例2:如图2,平面直角坐标系中,四边形OABC 为矩形,点AB ,的坐标分别为(40)43(),,,,动点M N , BCEAD 图1分别从O B ,同时出发,以每秒1个单位的速度运动.其中,点M 沿OA 向终点A 运动,点N 沿BC 向终点C 运动,过点M 作MP OA ⊥,交AC 于P ,连结NP ,已知动点运动了x 秒. (1)P 点的坐标为( , )(用含x 的代数式表示); (2)试求NPC △面积S 的表达式,并求出面积S 的最大值及相应的x 值; (3)当x 为何值时,NPC △是一个等腰三角形?简要说明理由.分析:三角形边之间的关系 例3:(12分)如图6,以O 为原点的直角坐标系中,A 点的坐标为(0,1),直线x=1交x 轴于点B 。
第13讲 动点问题知识点1 动点问题中的函数图象本讲例举了以三角形、四边形、圆为背景的因点运动而产生的函数问题,这些问题的重点在于定性刻画两个变量之间的关系,能够依据题意,在所给出的函数图象中,找准临界点,数形结合,分段思考问题;如果是选择题,综合给出的所有选项,找到异同点,深入分析,快速找到正确选项。
【典例】1.已知:在如图1所示的平面直角坐标系xOy 中,A 、C 两点的坐标分别为(42)A ,,(2)C n -,(其中0n >),点B 在x 轴的正半轴上.动点P 从点O 出发,在四边形OABC 的边上依次沿O A B C ---的顺序向点C 移动,当点P 与点C 重合时停止运动.设点P 移动的路径的长为l ,POC △的面积为S ,S 与l 的函数关系的图象如图2所示,其中四边形ODEF 是等腰梯形. ⑴ 结合以上信息及图2填空:图2中的______m =; ⑵ 求B 、C 两点的坐标及图2中OF 的长;⑶ 若OM 是AOB ∠的角平分线,且点G 与点H 分别是线段AO 与射线OM 上的两个动点,直接写出HG AH +的最小值,请在图3中画出示意图并简述理由.【答案】【解析】解:⑴m =⑵ ∵四边形ODEF 是等腰梯形 ∴可知四边形OABC 是平行四边形.8AOC S =△AC 交x 轴于R 点, 又∵(42)A ,,(2)C n -,∴11222822AOC AOR ROC S S S RO RO OR =+=⨯⨯+⨯⨯==△△△, ∴4OR =,∴28OB RO ==,AR OB ⊥∴(80)B , ,(42)C -,且四边形OABC 是菱形∴3OF AO ==(3) 如图3,在OB 上找一点N 使ON OG =, 连接NH∵OM平分AOB∠,∴AOM BOM∠=∠.又∵OH OH=,∴GOH NOH△≌△,∴GH NH=.∴GH AH AH HN+=+根据垂线最短可知,AN是点A到OB的垂线段时,H点是AN与OM的交点,∴GH AH==AN+的最小值22.如图,直线4=-+与两坐标轴分别交于A、B两点,边长为2的正方形OCEFy x沿着x轴的正方向移动,设平移的距离为()a a04≤≤,正方形OCEF与△AOB重叠部分的面积为S.则表示S与a的函数关系的图象大致是()A.B.C.D.【答案】D.【解析】解:如图,当某时刻正方形由E运动到E1,E1易知:Rt△EE1F为等腰直角三角形,此时EE1=a,S△EE1F=2a2,则S=4-2a2,故选D.3.如图,在半径为1的O中,直径AB把O分成上、下两个半圆,点C是上半圆上一个动点(C与点A、B不重合),过点C作弦CD AB⊥,垂足为E,OCD∠的平分线交O于点P,设CE x AP y==,,下列图象中,最能刻画y与x的函数关系的图象是()PO E DCBAA.B.C.D.【答案】A.【解析】解:如图,连接OP ,BA则由题意知:∠1=∠2=∠3,∴OP ∥CD ,∠AOP=90°, 则△AOP 为等腰直角三角形, ∵OC=1,∴,即AP 为定值, 故选A.【方法总结】1、在圆中遇有圆周角的平分线时,注意角平分线平分这角所对的圆弧。
课程篇摘要:新课程标准对中学数学学生解决问题的要求越来越高,而要正确解决这些问题,就要求学生对知识有一个系统的总结与概括,并理解与学会正确运用。
关键词:动态;中学数学;存在性问题;解题技巧动态问题中存在性问题的解法攻略张福宽(吉林省长春市农安县合隆镇合隆二中)一直以来,数学的动态问题都以中考的压轴题形式出现,而这些动态问题解决与否就成为中考数学成绩能不能提高的关键。
从教多年,本人对动态问题有一定的了解,也总结出一些自己的解决方法。
动态问题中的灵魂是数形结合,而数形结合的载体是图形变化,精髓是函数,最终结果是方程。
很多学生在解题过程中对直接计算没有多大的问题,但完成第一、第二问后,遇到存在性问题时就没有思路了,只能是听得懂老师的讲解,而到自己解题时还是一头雾水,没有思路。
其实存在性问题的分析是有规律、有步骤的,掌握了规律和步骤后,再分析问题时就会有明确的方向性,下面我就把这五个步骤详细说明一下:一、转换特性为已知也就是把要求证的特性当作一个已知条件。
一般情况下老师在讲题时学生是体会不到这个步骤的。
二、试画模拟图形这是一个很关键的步骤,也就是说将(一)中的特性存在的图形的大致位置、形状画出来,在画图时一定要力求精确,因为我们的分析思路就是在图的指引下形成的。
当遇到画不出图时怎么办呢?那就需要从动的起点开始,一点一点地按照题干中动的要求并进,当遇到特殊点(性质发生变化的点)时要特别注意特性是否发生了变化。
还有就是画着画着就画不下去了,这时就需要回到你能准确把握的临界点处,再继续向前探究。
三、确定一个与线段有关的等量关系第三步是解决问题的核心步骤,也是一个连续的推理过程,题中要求存在的特性可以千差万别,如t 为何值时三角形是等腰三角形,求一个角与另一个角相等,两个三角形相似等很多种问法,但是不管题中如何提问,我们都要有一个方向,就是把这种关系转换成和线段有关的等量关系,例如,在处理坐标系两条动线段相等时,我们通常是以这两条动线段为斜边,构成直角边横平竖直的直角三角形,然后再证两个直角三角形全等,从而得出两个三角形中横直角边相等或竖直角边相等,也就是说,通过全等的运用,把一对线段相等的问题转换成另一对线段的相等。
压轴专题02:二次函数与存在性问题方法点拨:二次函数与动点存在性问题,平面上任意两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2) 距离为|P 1P 2|=221221)()(y y x x -+- 中点坐标:2,22121y y y x x x +=+=对于两条不重合的直线l 1,l 2,其斜率分别为k 1,k 2,则有l 1∥l 2⇔k 1=k 2l 1⊥l 2⇔k 1·k 2=-1,特殊情况:当一条直线斜率为零,另一条直线斜率不存在时,两条直线垂直. 把点用坐标表示出来,根据以上公式结合几何性质,代数化处理,构造方程解之即可。
【考点1】二次函数与相似三角形问题【例1】如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax bx c =++上的动点. (1)求抛物线的解析式;(2)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当OBE ∆与ABC ∆相似时,求点Q 的坐标.【分析】(1)函数的表达式为:y=a (x+1)(x-3),将点D 坐标代入上式,即可求解;(2)分∠ACB=∠BOQ 、∠BAC=∠BOQ ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ 倾斜角,进而求解. 【详解】解:(1)函数的表达式为:(1)(3)y a x x =+-,将点D 坐标代入上式并解得:1a =, 故抛物线的表达式为:223y x x =--…①; (2)∵3OB OC ==,∴45OCB OBC ︒∠=∠=,∵ABC OBE ∠=∠,故OBE ∆与ABC ∆相似时,分为两种情况: ①当ACB BOQ ∠=∠时,4AB =,32BC =,10AC =, 过点A 作AH ⊥BC 与点H ,1122ABC S AH BC AB OC ∆=⨯⨯=⨯,解得:22AH =,∴CH 2tan 2ACB ∠=, 则直线OQ 的表达式为: 2 y x =-…②,联立①②并解得:3x =±3,23)Q -或(3,3; ②BAC BOQ ∠=∠时,3tan 3tan 1OC BAC BOQ OA ∠====∠,则直线OQ 的表达式为:3 y x =-…③,联立①③并解得:1132x -±=,故点1133313Q -+-⎝⎭或1133313--+⎝⎭; 综上,点3,23)Q -或(3,3或113113-+-⎝⎭或1133313--+⎝⎭. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.【变式1-1】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过点A (﹣1,0)和点C (0,4),交x轴正半轴于点B,连接AC,点E是线段OB上一动点(不与点O,B重合),以OE 为边在x轴上方作正方形OEFG,连接FB,将线段FB绕点F逆时针旋转90°,得到线段FP,过点P作PH∥y轴,PH交抛物线于点H,设点E(a,0).(1)求抛物线的解析式.(2)若△AOC与△FEB相似,求a的值.(3)当PH=2时,求点P的坐标.【详解】(1)点C(0,4),则c=4,二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+4,将点A的坐标代入上式得:0=﹣1﹣b+4,解得:b=3,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+3x+4;(2)tan∠ACO=AOCO=14,△AOC与△FEB相似,则∠FBE=∠ACO或∠CAO,即:tan∠FEB=14或4,∵四边形OEFG为正方形,则FE=OE=a,EB=4﹣a,则144aa=-或44aa=-,解得:a=165或45;(3)令y=﹣x2+3x+4=0,解得:x=4或﹣1,故点B(4,0);分别延长CF、HP交于点N,∵∠PFN+∠BFN=90°,∠FPN+∠PFN=90°,∴∠FPN=∠NFB,∵GN∥x轴,∴∠FPN=∠NFB=∠FBE,∵∠PNF=∠BEF=90°,FP=FB,∴△PNF≌△BEF(AAS),∴FN=FE=a,PN=EB=4﹣a,∴点P(2a,4),点H(2a,﹣4a2+6a+4),∵PH=2,即:﹣4a2+6a+4﹣4=|2|,解得:a=1或12317+317-舍去),故:点P的坐标为(2,4)或(1,4)或3+17,4).【考点2】二次函数与直角三角形问题【例2】如图,在平面直角坐标系中,直线122y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线223y x bx c =-++过点B 且与直线相交于另一点53,24C ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是抛物线上的一动点,当PAO BAO ∠=∠时,求点P 的坐标; (3)点5(,0)02N n n ⎛⎫<< ⎪⎝⎭在x 轴的正半轴上,点(0,)M m 是y 轴正半轴上的一动点,且满足90MNC ︒∠=.①求m 与n 之间的函数关系式;②当m 在什么范围时,符合条件的N 点的个数有2个? 【分析】(1)利用一次函数求出A 和B 的坐标,结合点C 坐标,求出二次函数表达式;(2)当点P 在x 轴上方时,点P 与点C 重合,当点P 在x 轴下方时,AP 与y 轴交于点Q ,求出AQ 表达式,联立二次函数,可得交点坐标,即为点P ; (3)①过点C 作CD ⊥x 轴于点D ,证明△MNO ∽△NCD ,可得MO NOND CD=,整理可得结果; ②作以MC 为直径的圆E ,根据圆E 与线段OD 的交点个数来判断M 的位置,即可得到m 的取值范围. 【详解】解:(1)∵直线122y x =-+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,令x=0,则y=2,令y=0,则x=4,∴A (4,0),B (0,2),∵抛物线223y x bx c =-++经过B (0,2),53,24C ⎛⎫⎪⎝⎭,∴2322554342c b c =⎧⎪⎨=-⨯++⎪⎩,解得:762b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴抛物线的表达式为:227236y x x =-++; (2)当点P 在x 轴上方时,点P 与点C 重合,满足PAO BAO ∠=∠, ∵53,24C ⎛⎫⎪⎝⎭,∴53,24P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 当点P 在x 轴下方时,如图,AP 与y 轴交于点Q , ∵PAO BAO ∠=∠,∴B ,Q 关于x 轴对称,∴Q (0,-2),又A (4,0),设直线AQ 的表达式为y=px+q ,代入,204q p q -=⎧⎨=+⎩,解得:122p q ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴直线AQ 的表达式为:122y x =-,联立得:212227236y x y x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩,解得:x=3或-2,∴点P 的坐标为(3,12-)或(-2,-3), 综上,当PAO BAO ∠=∠时,点P 的坐标为:53,24⎛⎫⎪⎝⎭或(3,12-)或(-2,-3);(3)①如图,∠MNC=90°,过点C 作CD ⊥x 轴于点D ,∴∠MNO+∠CND=90°, ∵∠OMN+∠MNO=90°,∴∠CND=∠OMN,又∠MON=∠CDN=90°,∴△MNO ∽△NCD ,∴MO NO ND CD =,即5324m nn =-,整理得:241033m n n =-+;②如图,∵∠MNC=90°,以MC为直径画圆E,∵5 (,0)02N n n⎛⎫<<⎪⎝⎭,∴点N在线段OD上(不含O和D),即圆E与线段OD有两个交点(不含O和D),∵点M在y轴正半轴,当圆E与线段OD相切时,有NE=12MC,即NE2=14MC2,∵M(0,m),53,24C⎛⎫⎪⎝⎭,∴E(54,382m+),∴2382m⎛⎫+⎪⎝⎭=22153424m⎡⎤⎛⎫⎛⎫+-⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,解得:m=2512,当点M与点O重合时,如图,此时圆E与线段OD(不含O和D)有一个交点,∴当0<m<2512时,圆E与线段OD有两个交点,故m的取值范围是:0<m<25 12.【点睛】本题是二次函数综合,考查了求二次函数表达式,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,一次函数表达式,难度较大,解题时要充分理解题意,结合图像解决问题.【变式2-1】如图,抛物线24y ax bx=+-经过A(-3,6),B(5,-4)两点,与y轴交于点C,连接AB,AC,BC.(1)求抛物线的表达式;(2)求证:AB平分CAO∠;(3)抛物线的对称轴上是否存在点M,使得ABM∆是以AB为直角边的直角三角形.若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)将A(-3,0),B(5,-4)代入抛物线的解析式得到关于a、b的方程组,从而可求得a、b 的值;(2)先求得AC的长,然后取D(2,0),则AD=AC,连接BD,接下来,证明BC=BD,然后依据SSS可证明△ABC≌△ABD,接下来,依据全等三角形的性质可得到∠CAB=∠BAD;(3)作抛物线的对称轴交x轴与点E,交BC与点F,作点A作AM′⊥AB,作BM⊥AB,分别交抛物线的对称轴与M′、M,依据点A和点B的坐标可得到tan∠BAE=12,从而可得到tan∠M′AE=2或tan∠MBF=2,从而可得到FM和M′E的长,故此可得到点M′和点M的坐标.【详解】解:(1)将A(-3,0),B(5,-4)两点的坐标分别代入,得9340,25544a ba b--=⎧⎨+-=-⎩,解得1,65,6ab⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩故抛物线的表达式为y =215466y x x =--. (2)证明:∵AO=3,OC=4,∴AC=2234+=5.取D (2,0),则AD=AC=5.由两点间的距离公式可知BD=22(52)(40)-+--=5. ∵C (0,-4),B (5,-4),∴BC=5.∴BD=BC . 在△ABC 和△ABD 中,AD=AC ,AB=AB ,BD=BC , ∴△ABC ≌△ABD ,∴∠CAB=∠BAD ,∴AB 平分∠CAO ; (3)存在.如图所示:抛物线的对称轴交x 轴与点E ,交BC 与点F .抛物线的对称轴为x=52,则AE=112. ∵A (-3,0),B (5,-4),∴tan ∠EAB=12. ∵∠M′AB=90°.∴tan ∠M′AE=2.∴M′E=2AE=11,∴M′(52,11). 同理:tan ∠MBF=2.又∵BF=52,∴FM=5,∴M (52,-9). ∴点M 的坐标为(52,11)或(52,-9).【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,全等三角形的性质和判定、锐角三角函数的定义,求得FM 和M′E 的长是解题的关键【考点3】二次函数与等腰三角形问题【例3】如图1,抛物线y =﹣x 2+bx +c 过点A (﹣1,0),点B (3,0)与y 轴交于点C .在x 轴上有一动点E (m ,0)(0<m <3),过点E 作直线l ⊥x 轴,交抛物线于点M . (1)求抛物线的解析式及C 点坐标;(2)当m =1时,D 是直线l 上的点且在第一象限内,若△ACD 是以∠DCA 为底角的等腰三角形,求点D 的坐标;(3)如图2,连接BM 并延长交y 轴于点N ,连接AM ,OM ,设△AEM 的面积为S 1,△MON 的面积为S 2,若S 1=2S 2,求m 的值.【分析】(1)用待定系数法即可求解;(2)若△ACD 是以∠DCA 为底角的等腰三角形,则可以分CD =AD 或AC =AD 两种情况,分别求解即可; (3)S 1=12AE ×y M ,2S 2=ON •x M ,即可求解. 【详解】解:(1)将点A 、B 的坐标代入抛物线表达式得-1-b+c=0-9+3b+c=0⎧⎨⎩,解得b=2c=3⎧⎨⎩,故抛物线的表达式为y =﹣x 2+2x +3,当x =0时,y =3,故点C (0,3); (2)当m =1时,点E (1,0),设点D 的坐标为(1,a ), 由点A 、C 、D 的坐标得,AC ()()220+1+3-0=10,同理可得:ADCD①当CD=AD,解得a=1;②当AC=AD时,同理可得a=(舍去负值);故点D的坐标为(1,1)或(1);(3)∵E(m,0),则设点M(m,﹣m2+2m+3),设直线BM的表达式为y=sx+t,则2-m+2m+3=sm+t0=3s+t⎧⎨⎩,解得:1s=-m+13t=m+1⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩,故直线BM的表达式为y=﹣1m+1x+3m+1,当x=0时,y=3m+1,故点N(0,3m+1),则ON=3m+1;S1=12⨯AE×y M=12×(m+1)×(﹣m2+2m+3),2S2=ON•x M=3m+1×m=S1=12×(m+1)×(﹣m2+2m+3),解得m=﹣舍去负值),经检验m2是方程的根,故m2.【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(2),要注意分类求解,避免遗漏.【变式3-1】已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,﹣3),顶点D的坐标为(1,﹣4).(1)求抛物线的解析式.(2)在y轴上找一点E,使得△EAC为等腰三角形,请直接写出点E的坐标.(3)点P是x轴上的动点,点Q是抛物线上的动点,是否存在点P、Q,使得以点P、Q、B、D为顶点,BD为一边的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P、Q坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)根据抛物线的顶点坐标设出抛物线的解析式,再将点C坐标代入求解,即可得出结论;(2)先求出点A,C坐标,设出点E坐标,表示出AE,CE,AC,再分三种情况建立方程求解即可;(3)利用平移先确定出点Q的纵坐标,代入抛物线解析式求出点Q的横坐标,即可得出结论.【详解】解:(1)∵抛物线的顶点为(1,﹣4),∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,将点C(0,﹣3)代入抛物线y=a(x﹣1)2﹣4中,得a﹣4=﹣3,∴a=1,∴抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3;(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴B(3,0),A(﹣1,0),令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∴AC10,设点E(0,m),则AE21m+CE=|m+3|,∵△ACE是等腰三角形,∴①当AC=AE1021m+∴m=3或m=﹣3(点C的纵坐标,舍去),∴E(3,0),②当AC=CE10=|m+3|,∴m=﹣310,∴E(0,﹣10)或(0,﹣310),③当AE=CE21m+|m+3|,∴m=﹣43,∴E(0,﹣43),即满足条件的点E的坐标为(0,3)、(0,﹣10)、(0,﹣310)、(0,﹣43 );(3)如图,存在,∵D(1,﹣4),∴将线段BD向上平移4个单位,再向右(或向左)平移适当的距离,使点B的对应点落在抛物线上,这样便存在点Q,此时点D的对应点就是点P,∴点Q的纵坐标为4,设Q(t,4),将点Q的坐标代入抛物线y=x2﹣2x﹣3中得,t2﹣2t﹣3=4,∴t=1+22或t=1﹣22,∴Q(1+22,4)或(1﹣22,4),分别过点D,Q作x轴的垂线,垂足分别为F,G,∵抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴的右边的交点B的坐标为(3,0),且D(1,﹣4),∴FB=PG=3﹣1=2,∴点P的横坐标为(1+22)﹣2=﹣1+22或(1﹣22)﹣2=﹣1﹣22,即P(﹣1+22,0)、Q(1+22,4)或P(﹣1﹣22,0)、Q(1﹣22,4).【考点4】二次函数与平行四边形问题【例4】如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B30),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为433,四边形BDEF为平行四边形.(1)求点F的坐标及抛物线的解析式;(2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积的最大值;(3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标.【分析】(1)由待定系数法求出直线AB 的解析式为y 3,求出F 点的坐标,由平行四边形的性质得出﹣3a+1=163a ﹣8a+1﹣(﹣13),求出a 的值,则可得出答案; (2)设P (n ,﹣n 23n+1),作PP'⊥x 轴交AC 于点P',则P'(n 3),得出PP'=﹣n 2733,由二次函数的性质可得出答案; (3)联立直线AC 和抛物线解析式求出C 73343),设Q 3,m ),分两种情况:①当AQ 为对角线时,②当AR 为对角线时,分别求出点Q 和R 的坐标即可. 【详解】解:(1)设抛物线的解析式为y =ax 2+bx+c (a≠0),∵A (0,1),B 30),设直线AB 的解析式为y =kx+m ,∴3k m 0m 1+==⎪⎩,解得31k m ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴直线AB 的解析式为y 3, ∵点F 43,∴F 343+1=﹣13,∴F 点的坐标为433,﹣13), 又∵点A 在抛物线上,∴c =1,对称轴为:x =﹣32ba=,∴b =﹣3a ,∴解析式化为:y =ax 2﹣23ax+1,∵四边形DBFE 为平行四边形.∴BD =EF ,∴﹣3a+1=163a ﹣8a+1﹣(﹣13),解得a =﹣1, ∴抛物线的解析式为y =﹣x 2+23x+1;(2)设P (n ,﹣n 2+23n+1),作PP'⊥x 轴交AC 于点P',则P'(n 3),∴PP'=﹣n 2733,S △ABP =12OB•PP'2372+n 2374936324n ⎝, ∴当n 736△ABP 49324,此时P 7364712). (3)∵231331y x y x x ⎧=+⎪⎨⎪=-++⎩,∴x =0或x 733C 73343),设Q 3m ), ①当AQ 为对角线时,∴R (473,33m +), ∵R 在抛物线y =2(3)x -+4上,∴m+73=﹣24333⎛ ⎝+4,解得m =﹣443, ∴Q 443,3⎫-⎪⎭,R 4373,33⎛⎫- ⎪⎝⎭;②当AR 为对角线时,∴R 1073,33m -), ∵R 在抛物线y =2(3)x -+4上,∴m ﹣27103333=-+4,解得m =﹣10,∴Q 310),R 10373,33-).综上所述,Q 443,3⎛⎫- ⎪⎝⎭,R 4373,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭;或Q (3,﹣10),R (10373,33-). 【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键.【变式4-1】如图,二次函数2y x bx c =++的图象交x 轴于点()30A -,,()10B ,,交y 轴于点C .点(),0P m 是x 轴上的一动点,PM x ⊥轴,交直线AC 于点M ,交抛物线于点N .(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P 仅在线段AO 上运动,如图1.求线段MN 的最大值;②若点P 在x 轴上运动,则在y 轴上是否存在点Q ,使以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中求出b ,c 的值即可; (2)①由点(),0P m 得()2(,3),,23M m m N m m m --+-,从而得()2(3)23MN m m m =---+-,整理,化为顶点式即可得到结论;②分MN=MC 和2MC MN =两种情况,根据菱形的性质得到关于m 的方程,求解即可.【详解】解:(1)把(3,0),(1,0)A B -代入2y x bx c =++中,得093,01.b c x c =-+⎧⎨=++⎩ 解得2,3.b c =⎧⎨=-⎩∴223y x x =+-.(2)设直线AC 的表达式为y kx b =+,把(3,0),(0,3)A C --代入y kx b =+.得,03,3.k b b =-+⎧⎨-=⎩解这个方程组,得1,3.k b =-⎧⎨=-⎩∴3y x =--.∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-.∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--23924m ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭.∵10a =-<,∴此函数有最大值. 又∵点P 在线段OA 上运动,且3302-<-<∴当32m =-时,MN 有最大值94. ②∵点(),0P m 是x 轴上的一动点,且PM x ⊥轴.∴()2(,3),,23M m m N m m m --+-.∴()2(3)23MN m m m =---+-23m m =--(i )当以M ,N ,C ,Q 为顶点的四边形为菱形,则有MN=MC ,如图,∵C (0,-3)∴222(0)(33)2m m m -+--+=∴223=2m m m --整理得,432670m m m ++= ∵20m ≠,∴2670m m ++=,解得,132m =-,232m =-32m =-+CQ=MN=322, ∴OQ=-3-(322)=321-∴Q(0,321-);当m=32--时,CQ=MN=-322-,∴OQ=-3-(-322-)=321-∴Q(0,321-); (ii)若2MC MN =,如图,则有223=22m m m --整理得,432650m m m ++= ∵20m ≠,∴2650m m ++=,解得,11m =-,25m =- 当m=-1时,MN=CQ=2,∴Q (0,-1), 当m=-5时,MN=-10<0(不符合实际,舍去)综上所述,点Q 的坐标为123(0,321),(0,1),(0,321)Q Q Q --- 【点睛】本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m 的方程,要分类讨论,以防遗漏.。
《中考压轴题》专题37:动态几何之动点形成的等腰三角形存在性问一、选择题1.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(0,2),B(0,6),动点C在直线y=x上.若以A、B、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,则点C的个数是A.2B.3C.4D.5二、填空题1.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C的坐标分别为(10,0),(0,4),点D是OA的△是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为。
中点,点P在BC上运动,当ODP2.如图,边长为6的正方形ABCD内部有一点P,BP=4,∠PBC=60°,点Q为正方形边上一动点,且△PBQ 是等腰三角形,则符合条件的Q点有个.3.如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AC=12,BD=16,E为AD的中点,点P在x 轴上移动.小明同学写出了两个使△POE为等腰三角形的P点坐标为(-5,0)和(5,0).请你写出其余所有符合这个条件的P点的坐标.三、解答题1.如图,抛物线21y x mx n 2=-++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点D ,已知A (﹣1,0),C (0,2).(1)求抛物线的表达式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P ,使△PCD 是以CD 为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P 点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点E 时线段BC 上的一个动点,过点E 作x 轴的垂线与抛物线相交于点F ,当点E 运动到什么位置时,四边形CDBF 的面积最大?求出四边形CDBF 的最大面积及此时E 点的坐标.2.如图,二次函数24y x bx c 3=++的图象与x 轴交于A (3,0),B (﹣1,0),与y 轴交于点C .若点P ,Q 同时从A 点出发,都以每秒1个单位长度的速度分别沿AB ,AC 边运动,其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.(1)求该二次函数的解析式及点C 的坐标;(2)当点P 运动到B 点时,点Q 停止运动,这时,在x 轴上是否存在点E ,使得以A ,E ,Q 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请求出E 点坐标;若不存在,请说明理由.(3)当P ,Q 运动到t 秒时,△APQ 沿PQ 翻折,点A 恰好落在抛物线上D 点处,请判定此时四边形APDQ 的形状,并求出D 点坐标.3.已知抛物线经过A (﹣2,0),B (0,2),C (32,0)三点,一动点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BP ,过点A 作直线BP 的垂线交y 轴于点Q .设点P 的运动时间为t 秒.(1)求抛物线的解析式;(2)当BQ=12AP 时,求t 的值;(3)随着点P 的运动,抛物线上是否存在一点M ,使△MPQ 为等边三角形?若存在,请直接写t 的值及相应点M 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线过2y ax bx c(a 0)=++≠过O 、B 、C 三点,B 、C 坐标分别为(10,0)和(185,245-),以OB 为直径的⊙A 经过C 点,直线l 垂直于x 轴于点B.(1)求直线BC 的解析;(2)求抛物线解析式及顶点坐标;(3)点M 是⊙A 上一动点(不同于O ,B ),过点M 作⊙A 的切线,交y 轴于点E ,交直线l 于点F ,设线段ME 长为m ,MF 长为n ,请猜想m n ⋅的值,并证明你的结论;(4)点P 从O 出发,以每秒1个单位速度向点B 作直线运动,点Q 同时从B 出发,以相同速度向点C 作直线运动,经过t(0<t )秒时恰好使△BPQ 为等腰三角形,请求出满足条件的t 值.5.在平面直角坐标系xOy 中,二次函数213y x x 222=-++的图像与x 轴交于点A ,B (点B 在点A 的左侧),与y 轴交于点C ,过动点H (0,m )作平行于x 轴的直线,直线与二次函数213y x x 222=-++的图像相交于点D ,E.(1)写出点A,点B 的坐标;(2)若m >0,以DE 为直径作⊙Q ,当⊙Q 与x 轴相切时,求m 的值;(3)直线上是否存在一点F ,使得△ACF 是等腰直角三角形?若存在,求m 的值;若不存在,请说明理由.6.如图1,抛物线y=ax 2+bx ﹣1经过A (﹣1,0)、B (2,0)两点,交y 轴于点C .点P 为抛物线上的一个动点,过点P 作x 轴的垂线交直线BC 于点D ,交x 轴于点E .(1)请直接写出抛物线表达式和直线BC 的表达式.(2)如图1,当点P 的横坐标为32时,求证:△OBD ∽△ABC .(3)如图2,若点P 在第四象限内,当OE=2PE 时,求△POD 的面积.(4)当以点O 、C 、D 为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出动点P 的坐标.7.如图,抛物线y=-x 2+bx+c 交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,已知经过点A ,B 的直线的表达式为y=x+3.(1)求抛物线的函数表达式及其顶点C 的坐标;(2)如图①,点P (m ,0)是线段AO 上的一个动点,其中-3<m <0,作直线DP ⊥x 轴,交直线AB 于D ,交抛物线于E ,作EF ∥x 轴,交直线AB 于点F ,四边形DEFG 为矩形.设矩形DEFG 的周长为L ,写出L 与m 的函数关系式,并求m 为何值时周长L 最大;(3)如图②,在抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使点A ,B ,Q 构成的三角形是以AB 为腰的等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线2y ax bx c =++(a≠0)的图象过点M (2,-,顶点坐标为N 1,3⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,且与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P 为抛物线对称轴上的动点,当△PBC 为等腰三角形时,求点P 的坐标;(3)在直线AC 上是否存在一点Q ,使△QBM 的周长最小?若存在,求出Q 点坐标;若不存在,请说明理由.称轴的抛物线过A,B,C三点.(1)求该抛物线线的函数解析式.=+,它与x轴的交于点G,在梯形ABCO的一边上取点P.(2)已知直线l的解析式为y x m①当m=0时,如图1,点P是抛物线对称轴与BC的交点,过点P作PH⊥直线l于点H,连结OP,试求△OPH的面积.=-时,过P点分别作x轴、直线l的垂线,垂足为点E,F.是否存在这样的点P,使以P,E,F ②当m3为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.对称轴的抛物线过A,B,C三点.(1)求该抛物线线的函数解析式.=+,它与x轴的交于点G,在梯形ABCO的一边上取点P.(2)已知直线l的解析式为y x m①当m=0时,如图1,点P是抛物线对称轴与BC的交点,过点P作PH⊥直线l于点H,连结OP,试求△OPH的面积.=-时,过P点分别作x轴、直线l的垂线,垂足为点E,F.是否存在这样的点P,使以P,E,F ②当m3为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.11.已知:在矩形ABCD中,E为边BC上的一点,AE⊥DE,AB=12,BE=16,F为线段BE上一点,EF=7,连接AF。
初中数学动点问题的归类解析摘要:动点问题是初中数学的重难点,一般也是中考的压轴题,动点问题情境复杂、图形和数量关系多变、综合性强、蕴含知识点多,学生学习和教师教学都有一定的难度。
文章对动点问题与二次函数结合、图形与几何结合以及化“动”为“静”三类动点问题用中考经典例题进行解法分析,提供一般的解题策略。
希望能给教师提供一定的参考价值,也希望学生对动点问题能够理解,提高数学成绩和数学核心素养。
关键词:动点问题解题策略初中数学1.前言2022年颁布的《义务教育数学课程标准》中指明注重培养学生的空间观念、几何直观、数据分析观念、模型思想、应用意识、创新意识。
人教版教材(2013)没有对“动点问题”进行定义和解释,在中国知网输入主题“初中数学动点问题”进行搜索,结果有学术期刊14篇,学位论文33篇,会议论文11篇。
笔者查阅了大量资料,普遍认为“动点问题是指在几何图形中,含有动点元素,一般指一个或多个点沿某一路径移动的过程中所形成的图形位置关系与数量关系等。
它是动态几何的一类构成元素,是关于点动的问题”。
文章主要从四个方面对初中动点问题进行研究,初中动点问题的教学研究、初中动点问解题困难和思维障碍的研究、初中动点问题借助几何画板辅助教学。
同时,学习理论和教学理论在初中动点问题学习中也广泛的应用。
动点题涉及的知识点多,结合函数和图形几何来考,通常是中考的压轴题,有时题目中没有明显的动点,而是要找到“特殊点”,学生首先要判断是否是动点,再考虑与函数、图形和几何还是两者,对学生的基础知识、数学思想和动手实践能力有一定的要求。
1.基于二次函数的动点问题二次函数具有一定的抽象性和综合性,需要学生具备一定的数学抽象、逻辑推理、数学模型等能力,符合动点问题抽象的特点。
同时,动点与二次函数结合是中考的热点问题,甚至是中考压轴题。
通常涉及了线段问题,面积问题,中点问题,等腰三角形、直角三角形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、特殊角等存在性问题,这些存在性问题都涉及了动点。
初二动点问题解题技巧所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类开放性题目.解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.关键:动中求静.数学思想:分类思想函数思想方程思想数形结合思想转化思想注重对几何图形运动变化能力的考查。
从变换的角度和运动变化来研究三角形、四边形、函数图像等图形,通过“对称、动点的运动”等研究手段和方法,来探索与发现图形性质及图形变化,在解题过程中渗透空间观念和合情推理。
选择基本的几何图形,让学生经历探索的过程,以能力立意,考查学生的自主探究能力,促进培养学生解决问题的能力.图形在动点的运动过程中观察图形的变化情况,需要理解图形在不同位置的情况,才能做好计算推理的过程。
在变化中找到不变的性质是解决数学“动点”探究题的基本思路,这也是动态几何数学问题中最核心的数学本质。
二期课改后数学卷中的数学压轴性题正逐步转向数形结合、动态几何、动手操作、实验探究等方向发展.这些压轴题题型繁多、题意创新,目的是考察学生的分析问题、解决问题的能力,内容包括空间观念、应用意识、推理能力等.从数学思想的层面上讲:(1)运动观点;(2)方程思想;(3)数形结合思想;(4)分类思想;(5)转化思想等.研究历年来各区的压轴性试题,就能找到今年中考数学试题的热点的形成和命题的动向,它有利于我们教师在教学中研究对策,把握方向.只的这样,才能更好的培养学生解题素养,在素质教育的背景下更明确地体现课程标准的导向.本文拟就压轴题的题型背景和区分度测量点的存在性和区分度小题处理手法提出自己的观点.专题一:建立动点问题的函数解析式函数揭示了运动变化过程中量与量之间的变化规律,是初中数学的重要内容.动点问题反映的是一种函数思想,由于某一个点或某图形的有条件地运动变化,引起未知量与已知量间的一种变化关系,这种变化关系就是动点问题中的函数关系.那么,我们怎样建立这种函数解析式呢?下面结合中考试题举例分析.一、应用勾股定理建立函数解析式。
第一讲动点存在性问题一.考情分析二.知识回顾1、题型分类在中考中,存在性问题一般分为四类:1.是否存在三角形(等腰三角形、直角三角形);2.是否存在四边形(平行四边形、直角梯形和等腰梯形);3.是否存在三角形与已知三角形相似或者全等;4.是否存在三角形与已知三角形的面积之间有数量关系。
2、方法归纳在解决动点存在性问题时,一般先假设其存在,得到方程,如果有解,则存在,反之,则不存在。
而在列方程时,一般要用到特殊三角形以及特殊平行四边形的性质、相似、解直角三角形等知识点,需要注意的是,列方程时,一定要遵循:用两种不同的方法表示同一个量,否则,将会得到“1=1”之类的恒等式。
对于是否存在三角形,一般按顶点分为三类情况。
而对于是否存在平行四边形则有两种形式的题目:如果已知三个定点,就有三种情况,一般利用平移坐标法即可求出答案;如果只有两个定点就应该按与边平行以及与对角线平行两种情况考虑了。
对于等腰梯形,就应该考虑腰长在下底边上的投影了。
对于是否存在三角形与已知三角形相似或者全等,则与是否存在三角形一样,分三类情况,当然,如果有一个角是一个定角(比如直角),则就分为两类情况。
类型一:是否存在三角形(等腰三角形、直角三角形) (A )【典型例题1】如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠C =90°,BC =16,DC =12,AD =21。
动点P 从点D 出发,沿射线DA 的方向以每秒2两个单位长的速度运动,动点Q 从点C 出发,在线段CB 上以每秒1个单位长的速度向点B 运动,点P ,Q 分别从点D ,C 同时出发,当点Q 运动到点B 时,点P 随之停止运动。
设运动的时间为t (秒)。
当t 为何值时,以B ,P ,Q 三点为顶点的三角形是等腰三角形?(C )【典型例题2】如图2,在等腰梯形中,,是的中点,过点作交于点.,.(1)求点到的距离;(2)点为线段上的一个动点,过作交于点,过作交折线于点,连结,设.①当点在线段上时(如图3),的形状是否发生改变?若不变,求出的周长;若改变,请说明理由; ②当点在线段上时(如图4),是否存在点,使为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的的值;若不存在,请说明理由.(B )【典型例题3】如图,已知直线112y x =+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0)。
学习心得A B Q CP D 图1⑵动点P 在x 轴上移动,当△PAE 是直角三角形时,求点P 的坐标P 。
〖练习〗(B )1.如图6,在梯形ABCD 中,3545AD BC AD DC AB B ====︒∥,,,.动点M 从B 点出发沿线段BC 以每秒2个单位长度的速度向终点C 运动;动点N 同时从C 点出发沿线段CD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动.设运动的时间为t 秒.(1)求BC 的长.(2)试探究:t 为何值时,MNC △为等腰三角形.(C )2.如图,在Rt ABC △中,90A ∠=o ,6AB =,8AC =,D E ,分点别是边AB AC , 的中,点P 从点D 出发沿DE 方向运动,过点P 作PQ BC ⊥于Q ,过点Q 作QR BA ∥交AC 于R ,当点Q 与点C 重合时,点P 停止运动.设BQ x =,QR y =. (1)求点D 到BC 的距离DH 的长;C B M 图6 AB CD ER P H Q(2)求y 关于x 的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);(3)是否存在点P ,使PQR △为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x 的值;若不存在,请说明理由.(B )3.已知抛物线223y kx kx k =+-,交x 轴于A 、B 两点(A 在B 的左边),交y 轴于C 点,且y 有最大值4.(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线上是否存在点P ,使△PBC是直角三角形?若存在,求出P 点坐标;若不存在,说明理由.类型二:是否存在四边形(平行四边形、直角梯形和等腰梯形)(B )【典型例题4】如图,抛物线与轴交于两点,与轴交于C 点,且经过点,对称轴是直线,顶点是.(1) 求抛物线对应的函数表达式;(2) 经过两点作直线与轴交于点,在抛物线上是否存在这样的点,使以点为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;(C )【典型例题5】如图,抛物线223y x x =--与x 轴交A 、B 两点(A 点在B 点左侧),直线l 与抛物线交于A 、C 两点,其中C 点的横坐标为2.(1)求A 、B 两点的坐标及直线AC 的函数表达式;(2)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A 、C 、F 、G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由.(A )【典型例题6】梯形ABCD 中,AD∥BC,∠B=90°,AD=24cm ,AB=8cm ,BC=26cm ,动点P 从点A 开始,沿AD 边,以1厘米/秒的速度向点D 运动;动点Q 从点C 开始,沿CB 边,以3厘米/秒的速度向B 点运动。
已知P 、Q 两点分别从A 、C 同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动。
假设运动时间为t 秒,问:(1)t 为何值时,四边形PQCD 是直角梯形?(2)t 为何值时,四边形PQCD 是等腰梯形〖搭配练习〗(B )1.已知抛物线:x x y 22121+-=(1)求抛物线1y 的顶点坐标.(2)将抛物线1y 向右平移2个单位,再向上平移1个单位,得到抛物线2y ,求抛物线2y 的解析式.(3)如图,抛物线2y 的顶点为P ,x 轴上有一动点M ,在1y 、2y 这两条抛物线上是否存在点N ,使O (原点)、P 、M 、N 四点构成以OP 为一边的平行四边形,若存在,求出N 点的坐标;若不存在,请说明理由.(B )2.已知二次函数的图象经过点A (3,0),B (2,-3),C (0,-3).(1)求此函数的解析式及图象的对称轴;(2)点P 从B 点出发以每秒个单位的速度沿线段BC 向C 点运动,点Q 从O 点出发以相同的速度沿线段OA 向A 点运动,其中一个动点到达端点时,另一个也随之停止运动.设运动时间为t 秒.当t 为何值时,四边形ABPQ 为等腰梯形。
类型三:是否存在三角形与已知三角形相似或者全等7),且顶点C的横坐标为4,该图(B)【典型例题7】如图14,二次函数的图象经过点D(0,39象在x 轴上截得的线段AB的长为6.(1)求二次函数的解析式;(2)在抛物线上是否存在点Q,使△QAB与△ABC相似?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.〖搭配练习〗(C)如图,已知抛物线y=x2+bx+c与坐标轴交于A、B、C三点, A点的坐标为(-1,0),过点C的直线y=x-3与x轴交于点Q,点P是线段BC上的一个动点,过P作PH⊥OB于点H.若PB=5t,且0<t<1.(1)填空:点C的坐标是_ _,b=_ _,c=_ _;(2)求线段QH的长(用含t的式子表示);(3)依点P的变化,是否存在t的值,使以P、H、Q为顶点的三角形与△COQ相似?若存在,求出所有t的值;若不存在,说明理由.类型四:是否存在三角形与已知三角形的面积之间有数量关系(C )【典型例题8】如图16,有两个形状完全相同的直角三角形ABC 和EFG 叠放在一起(点A 与点E 重合),已知AC =8cm ,BC =6cm ,∠C =90°,EG =4cm ,∠EGF =90°,O 是△EFG 斜边上的中点.如图17,若整个△EFG 从图①的位置出发,以1cm/s 的速度沿射线AB 方向平移,在△EFG 平移的同时,点P 从△EFG 的顶点G 出发,以1cm/s 的速度在直角边GF 上向点F 运动,当点P 到达点F 时,点P 停止运动,△EFG 也随之停止平移.设运动时间为x (s ),FG 的延长线交 AC 于H ,四边形OAHP 的面积为y (cm 2)(不考虑点P 与G 、F 重合的情况).(1)当x 为何值时,OP ∥AC ?(2)求y 与x 之间的函数关系式,并确定自变量x 的取值范围.(3)是否存在某一时刻,使四边形OAHP 面积与△ABC 面积的比为13∶24?若存在,求出x 的值;若不存在,说明理由.(参考数据:1142 =12996,1152 =13225,1162 =13456或 =, =, =)〖搭配练习〗(C )如图,在梯形ABCD 中,AD BC ∥,6cm AD =,4cm CD =,10cm BC BD ==,点P 由B 出发沿BD 方向匀速运动,速度为1cm/s ;同时,线段EF 由DC 出发沿DA 方向匀速运动,速度为1cm/s ,交BD 于Q ,连接PE .若设运动时间为t (s )(05t <<).解答下列问题:(1)当t为何值时,PE AB∥?(2)设PEQ△的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)是否存在某一时刻t,使225PEQ BCDS S△△?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由.四.复习建议动点问题主要是以几何图形为载体,运动变化为主线,集多个知识点为一体,集多种解题思想于一题,是学生的中考路上最大的“拦路虎”,而存在性问题又是动点问题中最难的一类题型。
不过,由于此类型题目的基本解题思路及方法是确定的,对于中等及中等以上学生一般是很容易掌握的,难点在于,解题过程中的细节处理上。
建议考生以本课程提供的四大类题型(8个小题型)中的8道例题,分类学习各题型的解题的解题方法和常用技巧,并辅以适量的中考真题。
五.课后作业基础训练题(A类)1.如图所示,在梯形ABCD中,∠====∥,°,,,点M是线段BC上一定点,且MC=8.动AD BC ABC AD AB BC90614→→→的路线运动,运动到点B停止.在点P的运动过程中,使点P从C点出发沿C D A B△为等腰三角形的点P有个.PMC2.(1)将抛物线y1=2x2向右平移2个单位,得到抛物线y2的图象,则y2= ;(2)如图,P是抛物线y2对称轴上的一个动点,直线x=t平行于y轴,分别与直线y=x、抛物线y2交于点A、B.若△ABP是以点A或点B为直角顶点的等腰直角三角形,求满足条件的t的值,则t=.3.如图,在钝角三角形ABC中,AB=6cm,AC=12cm,动点D从A点出发到B点止,动点E从C点出发到A点止.点D运动的速度为1cm/秒,点E运动的速度为2cm/秒.如果两点同时运动,那么当以点A、D、E为顶点的三角形与△ABC相似时,运动的时间是()A.3秒或秒 B.3秒 C.秒 D.秒或秒4.如图8,AB是⊙O的直径,弦BC=2cm,F是弦BC的中点,∠ABC=60°.若动点E以2cm/s的速度从A点出发沿着A→B→A方向运动,设运动时间为t(s)(0≤t<3),连结EF,当t值为________s时,△BEF是直角三角形.提高训练(B 类)1.如图,在平面直角坐标系内,已知点A (0,6)、点B (8,0),动点P 从点A 开始在线段AO 上以每秒1个单位长度的速度向点O 移动,同时动点Q 从点B 开始在线段BA 上以每秒2个单位长度的速度向点A 移动,设点P 、Q移动的时间为t 秒.(1) 求直线AB 的解析式;(2) 当t 为何值时,△APQ 与△AOB 相似?(3) 当t 为何值时,△APQ 的面积为524个平方单位?2.如图24, 已知抛物线(a ≠0)与轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△CMP 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,直角梯形ABCD 中,AB ∥DC ,,,.动点M 以每秒1个单位长的速度,从点A 沿线段AB 向点B 运动;同时点P 以相同的速度,从点C 沿折线C -D -A 向点A 运动.当点M 到达点B 时,两点同时停止运动.过点M 作直线l ∥AD ,与线段CD 的交点为E ,与折线A -C -B 的交点为Q .点M 运动的时间为t (秒).(1)当时,求线段的长;(2)当0<t <2时,如果以C 、P 、Q 为顶点的三角形为直角三角形,求t 的值;4.已知:如图所示,关于x 的抛物线2(0)y ax x c a =++≠与x 轴交于点(20)A -,、点(60)B ,,与y 轴交于点C .(1)求出此抛物线的解析式,并写出顶点坐标;(2)在抛物线上有一点D ,使四边形ABDC 为等腰梯形,写出点D 的坐标,并求出直线AD 的解析式;(3)在(2)中的直线AD 交抛物线的对称轴于点M ,抛物线上有一动点P ,x 轴上有一动点Q .是否存在以A M P Q 、、、为顶点的平行四边形?如果存在,请直接写出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.六.错题记录。