菱形存在性问题

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菱形存在性问题

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菱形存在性问题
1.如图,在平面直角坐标系中,直角梯形OABC的边OC、OA分别与x轴、y轴重合,AB∥OC,∠AOC=90°,∠BCO=45°,BC=,点C的坐标为(-18,0).
(1)求点B的坐标;
(2)若直线DE交梯形对角线BO于点D,交y轴于点E,且OE=4,OD=2BD,求直线DE的解析式;
(3)若点P是(2)中直线DE上的一个动点,在坐标平面内是否存在点Q,使以O、E、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
2.已知抛物线y=x2 + 1 (如图所示).
(1)填空:抛物线的顶点坐标是(__ __,_ _),对称轴是__ __;
(2)已知y轴上一点A(0,2),点P在抛物线上,过点P作PB⊥x轴,垂足为B.若△PAB是等边三角形,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点M在直线AP上.在平面内是否存在点N,使四边形OAMN为菱形?若存在,直接写出所有满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,已知抛物线经过原点O和x轴上一点A(4,0),抛物线顶点为E,它的对称轴与 x轴交于点D.直线y=﹣2x ﹣ 1经过抛物线上一点B(-2,m)且与y轴交于点C,与抛物线的对称轴交于点F.
(1)求m的值及该抛物线对应的解析式;
(2)P(x,y)是抛物线上的一点,若S△ADP=S△ADC,求出所有符合条件的点P的坐标;
(3)点Q是平面内任意一点,点M从点F出发,沿对称轴向上以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设点M的运动时间为t秒,是否能使以Q、A、E、M四点为顶点的四边形是菱形.若能,请直接写出点M的运动时间t的值;若不能,请说明理由.
4.如图,二次函数y=x2﹣x+c的图象与x轴分别交于A、B两点,顶点M关于x轴的对称点是M′.
(1)若A(﹣4,0),求二次函数的关系式;
(2)在(1)的条件下,求四边形AMBM′的面积;
(3)是否存在抛物线y=x2﹣x+c,使得四边形AMBM′为正方形?若存在,请求出此抛物线的函数关系式;若不存在,请说明理由.
菱形答案
1、解:(1)过点B作BF⊥x轴于F
在Rt△BCF中 ∵∠BCO=45°,BC=6 2∴CF=BF=12
∵C 的坐标为(-18,0) ∴AB=OF=6 ∴点B的坐标为(-6,12).
(2)过点D作DG⊥y轴于点G ∵AB∥DG ∴△ODG∽△OBA 21世纪教育网
∵ ,AB=6,OA=12 ∴DG=4,OG=8 ∴D(-4,8),E(0,4)
设直线DE解析式为y=kx+b(k≠0) ∴ ∴ ∴直线DE解析式为.
(3)结论:存在.
设直线y=-x+4分别与x轴、y轴交于点E、点F,则E(0,4),F(4,0),OE=OF=4,.
如答图2所示,有四个菱形满足题意.
①菱形OEP1Q1,此时OE为菱形一边.则有P1E=P1Q1=OE=4,P1F=EF-P1E= .
易知△P1NF为等腰直角三角形,∴P1N=NF= ;
设P1Q1交x轴于点N,则NQ1=P1Q1-P1N= ,又ON=OF-NF= ,∴Q1;
②菱形OEP2Q2,此时OE为菱形一边.此时Q2与Q1关于原点对称,∴Q2;
③菱形OEQ3P3,此时OE为菱形一边.此时P3与点F重合,菱形OEQ3P3为正方形,∴Q3(4,4);
④菱形OP4EQ4,此时OE为菱形对角线.由菱形性质可知,P4Q4为OE的垂直平分线,
由OE=4,得P4纵坐标为2,代入直线解析式y=-x+4得横坐标为2,则P4(2,2),
由菱形性质可知,P4、Q4关于OE或x轴对称,∴Q4(-2,2).
综上所述,存在点Q,使以O、E、P、Q为顶点的四边形是菱形;
点Q的坐标为:Q1,Q2,Q3(4,4),Q4(-2,2).
2、解:(1)顶点坐标是(0,1),对称轴是y轴(或x=O).
(2) ∵△PAB是等边三角形, ∴∠ABO=90o-60o=30o. ∴AB=20A=4.∴PB=4.
解法一:把y=4代人y=x2 + 1,得 x=±2. ∴P1(2,4),P2(-2,4).
(3)存在.N1(,1),N2(-,-1),N3(-,1),N4(,-1).
3、解:(1)∵点B(-2,m)在直线上
∴m=3 即B(-2,3)┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 1分
又∵抛物线经过原点O
∴设抛物线的解析式为
∵点B(-2,3),A(4,0)在抛物线上
∴ 解得:
∴设抛物线的解析式为 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 4分
(2)∵是抛物线上的一点


∵ ┅┅┅┅┅┅┅┅ 6分
又∵点C是直线与轴交点
∴C(0,1) ∴OC=1
∴, 即或
解得:
∴点P的坐标为 ┅┅┅ 10分
(3)存在:


4、解:(1)∵A(﹣4,0)在二次函数y=x2﹣x+c的图象上,∴×(﹣4)2﹣(﹣4)+c=0,解得c=﹣12,
∴二次函数的关系式为y=x2﹣x﹣12;
(2)∵y=x2﹣x﹣12,=(x2﹣2x+1)﹣﹣12,=(x﹣1)2﹣,∴顶点M的坐标为(1,﹣),
∵A(﹣4,0),对称轴为x=1,∴点B的坐标为(6,0),∴AB=6﹣(﹣4)=6+4=10,
∴S△ABM=×10×=,∵顶点M关于x轴的对称点是M′,∴S四边形AMBM′=2S△ABM=2×=125;
(3)存在抛物线y=x2﹣x﹣,使得四边形AMBM′为正方形.
理由如下:令y=0,则x2﹣x+c=0,设点AB的坐标分别为A(x1,0)B(x2,0),
则x1+x2=﹣=2,x1?x2==2c,所以,AB==,
点M的纵坐标为:==,
∵顶点M关于x轴的对称点是M′,四边形AMBM′为正方形,
∴=2×,整理得,4c2+4c﹣3=0,解得c1=,c2=﹣,又抛物线与x轴有两个交点,
∴△=b2﹣4ac=(﹣1)2﹣4×c>0,解得c<,∴c的值为﹣,故,存在抛物线y=x2﹣x﹣,使得四边形AMBM′为正方形.

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