九年级数学(人教版)上册第二十二章 二次函数微专题抛物线与存在性(4)平行四边形(学生版+教师版)

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九年级数学(人教版)上册第二十二章 二次函数微专题抛物线与存在性(4)平行四边形(学生版+教师版)

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九年级数学(人教版)上册
第二十二章 二次函数
微专题 抛物线与存在性(4)平行四边形
二次函数与平行四边形的存在性问题,是中考数学压轴题中出现频率最高、考查最系统的核心压轴题型.解决这类问题的核心是紧扣平行四边形的两大本质几何特征——“对角线互相平分”与“一组对边平行且相等”,通过“对角线中点坐标公式(两点坐标和等于另两点坐标和)”与“点的坐标平移规律(水平与铅垂增量相等)”,实现几何图形向代数方程的转化.
模型名称 考查题型与几何特征 核心公式 / 代数判定关系 解题通法与转化路径
三定一动 已知三定点 ,探究第四动点 对角线中点公式分类讨论:
① 为对角线:;
② 为对角线;③ 为对角线 “两点坐标和减第三点”,代入抛物线检验是否存在实数解
两定两动定边平移 两定点 成边,动点 在抛物线上 平移增量法:
且 ,可得 平移量代入抛物线方程列关于横坐标的一元二次方程求解
动点双轨迹联动 动点 在抛物线上,动点 在直线/轴上 设双动点坐标 ,联立中点公式消去参数 得关于 的方程 两动点消元法,代数方程因式分解与判别式检验
铅垂高与面积最值综合 压轴第(2)问极值点与第(3)问平行四边形交汇 先用割补法求出面积最大时的特征动点坐标,再转化为三定一动模型求解 数形结合、铅垂高二次函数极值与分类讨论结合
一、“三定一动”型平行四边形存在性
【模型 1】三定点构边·对角线中点公式分类讨论模型
【模型特征】平面直角坐标系中已知三定点 ,探究第四点 (在抛物线上或坐标平面内),使得以 为顶点的四边形是平行四边形. 【对角线中点平分核心法则】
在四边形 为平行四边形中,对角线互相平分,则对角线中点坐标相同,即:
且 (对角线两端点横纵坐标之和相等).
按哪两条线段为对角线分为 3 种情形分类求解:
① 为对角线:,(即两对角端点坐标之和减去已知端点坐标);
② 为对角线:,;
③ 为对角线:,. 【推导几何依据】平行四边形对角线互相平分,由初中线段中点坐标公式 直接推得;结合抛物线解析式代入检验确定是否存在实数解.
【典例 1】(2025·湖北武汉·中考模拟)
如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .
(1)求点 的坐标;
(2)在抛物线上是否存在点 ,使得以点 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点 坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】
(1)解:令 ,得 ,解得 ,.
∴ 点 坐标为 ,点 坐标为 .
令 ,得 ,∴ 点 坐标为 .
(2)解:设抛物线上动点 .
以 四点为顶点的四边形为平行四边形,分三种对角线情形分类讨论:
① 若 为对角线(即平行四边形为 或 ):
由对角线中点公式,有 ,.
代入坐标得:,可得 ;,可得 .
检验点 是否在抛物线上:当 时,.
说明该平行四边形的第四个顶点 不在抛物线上,此情况无解.
② 若 为对角线(即平行四边形为 ):
有 ,.
代入坐标得:,可得 ;,可得 .
代入检验:当 时,,无解.
③ 若 为对角线(即平行四边形为 ):
有 ,.
代入坐标得:,可得 ;,可得 .
代入检验:当 时,,无解.
④ 若只要求 点在抛物线上,且满足对边平行且相等(如 且 ):
由于 都在 轴上,,则过点 作 轴,
则点 的纵坐标必为 .令 ,得 ,解得 (即点 ),.
当 时,.此时线段 ,故四边形 仅为梯形而非平行四边形.
综上所述,在抛物线上不存在点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形.
【梯级演练 1-1】(教材变式·人教版九上数学课后习题改编)
如图,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .在坐标平面内是否存在点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点 坐标;若不存在,请说明理由.
解:由题意知定点坐标为 .设点 .
按对角线分三类情况讨论:
① 当 为对角线时:,.
即 ,可得 ;,可得 .此时 ;
② 当 为对角线时:,.
即 ,可得 ;,可得 .此时 ;
③ 当 为对角线时:,.
即 ,可得 ;,可得 .此时 .
综上所述,平面内存在点 ,其坐标为 或 或 .
【梯级演练 1-2】(变式进阶·2025·江苏苏州·中考模拟)
如图,已知抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .点 为坐标平面内一点,若以 为顶点的四边形是平行四边形,且点 恰好在直线 上,求点 的坐标.
解:已知 .设 .
由对角线中点公式,四边形 为平行四边形的候选点有 3 个:
① 为对角线:,,即 ;
② 为对角线:,,即 ;
③ 为对角线:,,即 .
将 3 个候选点分别代入直线 检验:
对于 :,落在直线上;
对于 :,落在直线上;
对于 :,不在直线上.
综上所述,符合条件的点 坐标为 或 .
【梯级演练 1-3】(培优冲刺·2026·北京海淀·九年级期末)
如图,抛物线 的顶点为 ,与 轴交于 两点.点 是坐标平面内任意一点,若以 为顶点的四边形是平行四边形,求点 的坐标.
解:由 得顶点 ,已知 .
设点 ,分三种情况分类讨论:
① 当 为对角线时:,,即 ;
② 当 为对角线时:,,即 ;
③ 当 为对角线时:,,即 .
答:点 的坐标为 或 或 .
二、“两定两动”定边平移量存在性
【母题模型 2】已知两定点成边·坐标平移与平行线截抛物线模型
【模型特征】已知两定点 构成平行四边形的一条固定边(其水平跨度 与铅垂跨度 恒定),动点 在抛物线(或平移抛物线)上运动,满足 且 . 【坐标平移法则】
设点 ,线段 的水平平移量为 ,铅垂平移量为 .
根据平行四边形对边平行且相等,动点 可由动点 平移得到:
① 同向平移:;
② 反向平移:.
将点 的坐标代入所在抛物线解析式,即可列出关于 的一元方程求解. 【推导几何依据】平移变换性质:平移不改变图形的形状与大小,平行四边形一组对边平行且相等直接转化为点坐标的“左加右减,上加下减”平移规律.
【典例 2】(参考题集A第1题·经典母题改编)
如图,抛物线 与 轴交于 两点.将抛物线 向右平移 2 个单位得到抛物线 ,与 轴交于 两点.
(1)求抛物线 的解析式;
(2)在抛物线 或 在 轴上方的部分是否存在点 ,使以 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】
(1)解:∵ 抛物线 向右平移 2 个单位,
∴ 平移后顶点坐标为 ,解析式为 .
(2)解:已知 ,三点均在 轴上,
线段 ,,.
要使以 为顶点的四边形是平行四边形,且 共线,
则点 必须在平行于 轴且与 轴距离为 的直线上,且满足对边相等:
① 若以 为边,则 且 :
∵ 点 坐标为 ,∴ 点 的横坐标为 或 .
当 时,代入 得 (在 轴上,不能构成四边形,舍去);
代入 得 (不在 轴上方,舍去);
当 时,代入 得 (舍去).
② 若以 为边,则 且 :
∵ 点 坐标为 ,∴ 点 的横坐标为 或 .
当 时,代入 得 (顶点),此时 在抛物线 上方部分;
此时线段 连接 与 ,其平行四边形对边 在 轴上,满足 且 ,构成平行四边形 !
③ 若以 为边,则 且 :
∵ 点 坐标为 ,∴ 点 的横坐标为 或 .
当 时,同理代入 得 ;
当 时,代入 得 为抛物线 顶点,此时 在 上且在 轴上方.
综上所述,存在符合条件的点 ,其坐标为 或 .
【梯级演练 2-1】(变式进阶·2025·湖北武汉·中考模拟)
如图,已知抛物线 上有两点 ,线段 平行于 轴且 .若在 轴下方的抛物线上存在两点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形,求线段 所在直线的解析式.
解:∵ 四边形 为平行四边形,且 轴,,
∴ 轴,且 .
设直线 的解析式为 ().
联立直线与抛物线:,整理得 .
设 ,则 ,.
∵ ,∴ .
代入得:,可得 .
解得 ,可得 (此为点 本身).
若 在抛物线下方,因对称轴为 ,抛物线上横坐标相差 的两点必关于对称轴对称,即 ,此时 ,在 轴下方无其他解.
答:符合题意只有原水平线 .
【梯级演练 2-2】(培优冲刺·2026·山东济南·九年级期中)
如图,抛物线 与抛物线 关于 轴对称.点 为两抛物线的公共交点.点 在抛物线 上,点 在抛物线 上,若以 为顶点的四边形是平行四边形,求点 与点 的坐标.
解:已知 ,线段 在 轴上.
要使以 为顶点的四边形是平行四边形,则必有 且 .
∵ 轴,∴ 点 与点 纵坐标相等,设 .
又点 在 上,点 在 上,
∴ ,.
由 ,且点 分别在两对称抛物线上,
可得 时 与 重合;当 时,
解得 时 垂直于 轴,与 垂直平分,构成菱形(对角线互相平分)!
此时四边形 对角线 与 互相平分,为平行四边形.
∴ 点 坐标为 ,点 坐标为 .
三、“两动两定”双轨迹联动平行四边形存在性
【母题模型 3】抛物线动点与直线动点联动·中点方程与平移消元模型
【模型特征】定点 固定,动点 在抛物线上运动,动点 在直线(或对称轴、坐标轴)上运动,四点 构成平行四边形. 【解题四步通法】
① 设动点坐标:设抛物线上点 ,直线上点 ;
② 按对角线分类讨论(3 类):
- 情形 1: 为对角线,可得 且 ;
- 情形 2: 为对角线,可得 且 ;
- 情形 3: 为对角线,可得 且 ;
③ 代入两动点坐标表达式消去参数 ,得到关于 的一元二次方程;
④ 解方程求得全部实数根,并代回求出对应点坐标. 【推导几何依据】平行四边形对角线互相平分定理(中点坐标公式),一次函数与二次函数联立消元法.
【典例 3】
如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴交于 两点,顶点为 .动点 在抛物线上,动点 在直线 上.若以 为顶点的四边形是平行四边形,求点 的坐标.
【解答】
解:已知 .设 ,.
分三种对角线情形分类讨论:
① 当 为对角线时:
由中点公式得:.
由第一式得 ,代入第二式:
,整理得 .
解得 .
代入抛物线纵坐标得 .
② 当 为对角线时:
由中点公式得:.
把 代入得:.
整理得 ,因式分解得 .
解得 ,.
当 时,,此时 ;
当 时,,此时 .
③ 当 为对角线时:
由中点公式得:.
把 代入得:,整理得 .
解得 .
代入得 .
综上所述,符合条件的点 坐标为 或 或 或 或 或 .
【梯级演练 3-1】(变式进阶·2025·浙江宁波·中考真题改编)
如图,抛物线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 .点 为抛物线上一动点,点 为抛物线对称轴 上一动点.若以 为顶点的四边形是以 为一边的平行四边形,求点 的坐标.
解:已知 ,线段 的水平增量为 ,铅垂增量为 .
设对称轴上点 ,抛物线上点 .
∵ 为平行四边形的一边,∴ 且 :
① 点 由点 向上平移: 或 .
当 时,点 与点 重合,舍去;
当 时,,此时 .
② 点 与点 构成的四边形对角线互相平分:,可得 ,解得 .
同理代入得 .
答:符合条件的点 坐标为 .
【梯级演练 3-2】(培优冲刺·2026·广东深圳·九年级开学考)
如图,抛物线 与 轴交于 两点.点 在抛物线上,点 在 轴上.若以 为顶点的四边形是平行四边形,求点 的坐标.
解:已知 在 轴上,.点 在 轴上.
设点 .
分情况讨论:
① 若 为平行四边形的一边,则 轴且 :
∵ 点 在 轴上(),∴ 点 的横坐标必为 或 .
当 时,,点 与点 重合,舍去;
当 时,,此时 .
② 若 为对角线,则 为平行四边形,对角线中点在 轴上:
,可得 ,解得 (舍去).
综上所述,符合条件的点 坐标为 .
【梯级演练 3-3】(创新培优·2025·四川成都·中考模拟)
如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线 与 轴交于点 ,点 .点 在抛物线上,点 在直线 上,若以 为顶点的四边形是平行四边形,求满足条件的点 坐标.
解:已知 .设 ,.
① 当 为对角线时:,即 ;
,整理得 .
判别式 ,无实数解.
② 当 为对角线时:,即 ;
,整理得 ,解得 .
代入抛物线得 .
③ 当 为对角线时:,即 ;
,整理得 ,解得 .
代入得 .
综上所述,点 坐标为 或 或 或 .
四、铅垂高、面积极值与平行四边形综合
【模型 4】对称性、铅垂高与平行四边形存在性综合
【模型特征】中考压轴题常将“二次函数面积最值(铅垂高模型)”作为第(2)问,第(3)问在最值点(或动点)的基础上探究平面内平行四边形的存在性,综合考查二次函数图象性质与分类讨论思想. 【解题双通法】
① 铅垂高求最值:设抛物线上动点 ,直线上对应点 ,铅垂高 ,由顶点公式求出最值点坐标;
② 在最值点确定的前提下,将问题转化为“三定一动”或“两定两动”平行四边形模型,应用对角线中点公式或坐标平移法快速求解. 【推导几何依据】割补法求三角形面积 ,平行四边形对角线互相平分定理.
【典例 4】(中考压轴·2025·河北石家庄·中考真题)
如图,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .
(1)求直线 的解析式;
(2)点 是直线 上方抛物线上一动点,连接 ,求 面积的最大值及此时点 的坐标;
(3)在(2)中 面积取得最大值的条件下,在坐标平面内是否存在点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点 坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】
(1)解:设直线 的解析式为 .
把 代入得:,解得 .
∴ 直线 的解析式为 .
(2)解:过点 作 轴的平行线交直线 于点 .
设 ,其中 .
铅垂高 .
水平宽为 .
∴ .
∵ ,∴ 当 时, 的面积取得最大值,最大值为 .
此时点 的坐标为 .
(3)解:由(2)知定点为 .设点 .
以 为顶点的四边形是平行四边形,分三种对角线情形讨论:
① 若 为对角线:,可得 ,解得 ;
,可得 ,解得 .此时 ;
② 若 为对角线:,可得 ,解得 ;
,可得 ,解得 .此时 ;
③ 若 为对角线:,可得 ,解得 ;
,可得 ,解得 .此时 .
综上所述,存在满足条件的点 ,其坐标为 或 或 .
【梯级演练 4-1】(变式进阶·2026·陕西西安·九年级阶段考)
如图,抛物线 与 轴交于点 ,与 轴正半轴交于点 .点 在直线 上方的抛物线上.过点 作 轴平行线交直线 于点 .若线段 的长最大,点 在对称轴 上,在坐标平面内是否存在点 ,使以 为顶点的四边形是以 为边的平行四边形?若存在,求点 坐标;若不存在,说明理由.
解:由铅垂高模型,当 时 最大.
已知 ,线段 从点 到点 :横坐标向左减少 ,纵坐标向上增加 .
设对称轴上点 ,点 .
∵ 为平行四边形的一边,∴ 且 :
① 点 由点 平移得到: 或 ;
或 .
当点 取在 轴上时, 或 ;
综上所述,存在点 满足条件,其坐标为 .
【梯级演练 4-2】(培优压轴·2025·重庆·中考真题改编)
如图,已知正方形 的顶点 .抛物线 经过 两点且对称轴为直线 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)点 为抛物线上一动点,点 为直线 上一动点,是否存在点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把 及对称轴 代入得:
.
∴ ,抛物线解析式为 .
(2)已知 ,线段 且在 轴上.直线 的方程为 (平行于 轴).
设点 ,点 在直线 上.
分情况讨论:
① 若 为平行四边形的一边,则 轴且 :
∵ 轴,∴ 点 的横坐标必与点 相同,即 .
当 时,代入抛物线得 (恰为点 ).
此时 ,线段 在直线 上, 恰为点 ,四边形 即为正方形 !
② 若 为对角线,则四边形 为平行四边形:
由对角线互相平分:,可得 ,解得 .
把 代入抛物线解析式:.
此时 .检验 ,对角线中点均为 ,完全成立!
综上所述,存在满足条件的点 ,其坐标为 或 .九年级数学(人教版)上册
第二十二章 二次函数
微专题 抛物线与存在性(4)平行四边形
二次函数与平行四边形的存在性问题,是中考数学压轴题中出现频率最高、考查最系统的核心压轴题型.解决这类问题的核心是紧扣平行四边形的两大本质几何特征——“对角线互相平分”与“一组对边平行且相等”,通过“对角线中点坐标公式(两点坐标和等于另两点坐标和)”与“点的坐标平移规律(水平与铅垂增量相等)”,实现几何图形向代数方程的转化.
模型名称 考查题型与几何特征 核心公式 / 代数判定关系 解题通法与转化路径
三定一动 已知三定点 ,探究第四动点 对角线中点公式分类讨论:
① 为对角线:;
② 为对角线;③ 为对角线 “两点坐标和减第三点”,代入抛物线检验是否存在实数解
两定两动定边平移 两定点 成边,动点 在抛物线上 平移增量法:
且 ,可得 平移量代入抛物线方程列关于横坐标的一元二次方程求解
动点双轨迹联动 动点 在抛物线上,动点 在直线/轴上 设双动点坐标 ,联立中点公式消去参数 得关于 的方程 两动点消元法,代数方程因式分解与判别式检验
铅垂高与面积最值综合 压轴第(2)问极值点与第(3)问平行四边形交汇 先用割补法求出面积最大时的特征动点坐标,再转化为三定一动模型求解 数形结合、铅垂高二次函数极值与分类讨论结合
一、“三定一动”型平行四边形存在性
【模型 1】三定点构边·对角线中点公式分类讨论模型
【模型特征】平面直角坐标系中已知三定点 ,探究第四点 (在抛物线上或坐标平面内),使得以 为顶点的四边形是平行四边形. 【对角线中点平分核心法则】
在四边形 为平行四边形中,对角线互相平分,则对角线中点坐标相同,即:
且 (对角线两端点横纵坐标之和相等).
按哪两条线段为对角线分为 3 种情形分类求解:
① 为对角线:,(即两对角端点坐标之和减去已知端点坐标);
② 为对角线:,;
③ 为对角线:,. 【推导几何依据】平行四边形对角线互相平分,由初中线段中点坐标公式 直接推得;结合抛物线解析式代入检验确定是否存在实数解.
【典例 1】(2025·湖北武汉·中考模拟)
如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .
(1)求点 的坐标;
(2)在抛物线上是否存在点 ,使得以点 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点 坐标;若不存在,请说明理由.
【规范解答】
(1)解:令 ,得 ,解得 ,.
∴ 点 坐标为 ,点 坐标为 .
令 ,得 ,∴ 点 坐标为 .
(2)解:设抛物线上动点 .
以 四点为顶点的四边形为平行四边形,分三种对角线情形分类讨论:
① 若 为对角线(即平行四边形为 或 ):
由对角线中点公式,有 ,.
代入坐标得:,可得 ;,可得 .
检验点 是否在抛物线上:当 时,.
说明该平行四边形的第四个顶点 不在抛物线上,此情况无解.
② 若 为对角线(即平行四边形为 ):
有 ,.
代入坐标得:,可得 ;,可得 .
代入检验:当 时,,无解.
③ 若 为对角线(即平行四边形为 ):
有 ,.
代入坐标得:,可得 ;,可得 .
代入检验:当 时,,无解.
④ 若只要求 点在抛物线上,且满足对边平行且相等(如 且 ):
由于 都在 轴上,,则过点 作 轴,
则点 的纵坐标必为 .令 ,得 ,解得 (即点 ),.
当 时,.此时线段 ,故四边形 仅为梯形而非平行四边形.
综上所述,在抛物线上不存在点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形.
【梯级演练 1-1】(教材变式·人教版九上数学课后习题改编)
如图,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .在坐标平面内是否存在点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点 坐标;若不存在,请说明理由.
解:由题意知定点坐标为 .设点 .
按对角线分三类情况讨论:
① 当 为对角线时:,.
即 ,可得 ;,可得 .此时 ;
② 当 为对角线时:,.
即 ,可得 ;,可得 .此时 ;
③ 当 为对角线时:,.
即 ,可得 ;,可得 .此时 .
综上所述,平面内存在点 ,其坐标为 或 或 .
【梯级演练 1-2】(变式进阶·2025·江苏苏州·中考模拟)
如图,已知抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .点 为坐标平面内一点,若以 为顶点的四边形是平行四边形,且点 恰好在直线 上,求点 的坐标.
解:已知 .设 .
由对角线中点公式,四边形 为平行四边形的候选点有 3 个:
① 为对角线:,,即 ;
② 为对角线:,,即 ;
③ 为对角线:,,即 .
将 3 个候选点分别代入直线 检验:
对于 :,落在直线上;
对于 :,落在直线上;
对于 :,不在直线上.
综上所述,符合条件的点 坐标为 或 .
【梯级演练 1-3】(培优冲刺·2026·北京海淀·九年级期末)
如图,抛物线 的顶点为 ,与 轴交于 两点.点 是坐标平面内任意一点,若以 为顶点的四边形是平行四边形,求点 的坐标.
解:由 得顶点 ,已知 .
设点 ,分三种情况分类讨论:
① 当 为对角线时:,,即 ;
② 当 为对角线时:,,即 ;
③ 当 为对角线时:,,即 .
答:点 的坐标为 或 或 .
二、“两定两动”定边平移量存在性
【母题模型 2】已知两定点成边·坐标平移与平行线截抛物线模型
【模型特征】已知两定点 构成平行四边形的一条固定边(其水平跨度 与铅垂跨度 恒定),动点 在抛物线(或平移抛物线)上运动,满足 且 . 【坐标平移法则】
设点 ,线段 的水平平移量为 ,铅垂平移量为 .
根据平行四边形对边平行且相等,动点 可由动点 平移得到:
① 同向平移:;
② 反向平移:.
将点 的坐标代入所在抛物线解析式,即可列出关于 的一元方程求解. 【推导几何依据】平移变换性质:平移不改变图形的形状与大小,平行四边形一组对边平行且相等直接转化为点坐标的“左加右减,上加下减”平移规律.
【典例 2】(参考题集A第1题·经典母题改编)
如图,抛物线 与 轴交于 两点.将抛物线 向右平移 2 个单位得到抛物线 ,与 轴交于 两点.
(1)求抛物线 的解析式;
(2)在抛物线 或 在 轴上方的部分是否存在点 ,使以 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【规范解答】
(1)解:∵ 抛物线 向右平移 2 个单位,
∴ 平移后顶点坐标为 ,解析式为 .
(2)解:已知 ,三点均在 轴上,
线段 ,,.
要使以 为顶点的四边形是平行四边形,且 共线,
则点 必须在平行于 轴且与 轴距离为 的直线上,且满足对边相等:
① 若以 为边,则 且 :
∵ 点 坐标为 ,∴ 点 的横坐标为 或 .
当 时,代入 得 (在 轴上,不能构成四边形,舍去);
代入 得 (不在 轴上方,舍去);
当 时,代入 得 (舍去).
② 若以 为边,则 且 :
∵ 点 坐标为 ,∴ 点 的横坐标为 或 .
当 时,代入 得 (顶点),此时 在抛物线 上方部分;
此时线段 连接 与 ,其平行四边形对边 在 轴上,满足 且 ,构成平行四边形 !
③ 若以 为边,则 且 :
∵ 点 坐标为 ,∴ 点 的横坐标为 或 .
当 时,同理代入 得 ;
当 时,代入 得 为抛物线 顶点,此时 在 上且在 轴上方.
综上所述,存在符合条件的点 ,其坐标为 或 .
【梯级演练 2-1】(变式进阶·2025·湖北武汉·中考模拟)
如图,已知抛物线 上有两点 ,线段 平行于 轴且 .若在 轴下方的抛物线上存在两点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形,求线段 所在直线的解析式.
解:∵ 四边形 为平行四边形,且 轴,,
∴ 轴,且 .
设直线 的解析式为 ().
联立直线与抛物线:,整理得 .
设 ,则 ,.
∵ ,∴ .
代入得:,可得 .
解得 ,可得 (此为点 本身).
若 在抛物线下方,因对称轴为 ,抛物线上横坐标相差 的两点必关于对称轴对称,即 ,此时 ,在 轴下方无其他解.
答:符合题意只有原水平线 .
【梯级演练 2-2】(培优冲刺·2026·山东济南·九年级期中)
如图,抛物线 与抛物线 关于 轴对称.点 为两抛物线的公共交点.点 在抛物线 上,点 在抛物线 上,若以 为顶点的四边形是平行四边形,求点 与点 的坐标.
解:已知 ,线段 在 轴上.
要使以 为顶点的四边形是平行四边形,则必有 且 .
∵ 轴,∴ 点 与点 纵坐标相等,设 .
又点 在 上,点 在 上,
∴ ,.
由 ,且点 分别在两对称抛物线上,
可得 时 与 重合;当 时,
解得 时 垂直于 轴,与 垂直平分,构成菱形(对角线互相平分)!
此时四边形 对角线 与 互相平分,为平行四边形.
∴ 点 坐标为 ,点 坐标为 .
三、“两动两定”双轨迹联动平行四边形存在性
【母题模型 3】抛物线动点与直线动点联动·中点方程与平移消元模型
【模型特征】定点 固定,动点 在抛物线上运动,动点 在直线(或对称轴、坐标轴)上运动,四点 构成平行四边形. 【解题四步通法】
① 设动点坐标:设抛物线上点 ,直线上点 ;
② 按对角线分类讨论(3 类):
- 情形 1: 为对角线,可得 且 ;
- 情形 2: 为对角线,可得 且 ;
- 情形 3: 为对角线,可得 且 ;
③ 代入两动点坐标表达式消去参数 ,得到关于 的一元二次方程;
④ 解方程求得全部实数根,并代回求出对应点坐标. 【推导几何依据】平行四边形对角线互相平分定理(中点坐标公式),一次函数与二次函数联立消元法.
【典例 3】
如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴交于 两点,顶点为 .动点 在抛物线上,动点 在直线 上.若以 为顶点的四边形是平行四边形,求点 的坐标.
【规范解答】
解:已知 .设 ,.
分三种对角线情形分类讨论:
① 当 为对角线时:
由中点公式得:.
由第一式得 ,代入第二式:
,整理得 .
解得 .
代入抛物线纵坐标得 .
② 当 为对角线时:
由中点公式得:.
把 代入得:.
整理得 ,因式分解得 .
解得 ,.
当 时,,此时 ;
当 时,,此时 .
③ 当 为对角线时:
由中点公式得:.
把 代入得:,整理得 .
解得 .
代入得 .
综上所述,符合条件的点 坐标为 或 或 或 或 或 .
【梯级演练 3-1】(变式进阶·2025·浙江宁波·中考真题改编)
如图,抛物线 与 轴交于点 ,与 轴交于点 .点 为抛物线上一动点,点 为抛物线对称轴 上一动点.若以 为顶点的四边形是以 为一边的平行四边形,求点 的坐标.
解:已知 ,线段 的水平增量为 ,铅垂增量为 .
设对称轴上点 ,抛物线上点 .
∵ 为平行四边形的一边,∴ 且 :
① 点 由点 向上平移: 或 .
当 时,点 与点 重合,舍去;
当 时,,此时 .
② 点 与点 构成的四边形对角线互相平分:,可得 ,解得 .
同理代入得 .
答:符合条件的点 坐标为 .
【梯级演练 3-2】(培优冲刺·2026·广东深圳·九年级开学考)
如图,抛物线 与 轴交于 两点.点 在抛物线上,点 在 轴上.若以 为顶点的四边形是平行四边形,求点 的坐标.
解:已知 在 轴上,.点 在 轴上.
设点 .
分情况讨论:
① 若 为平行四边形的一边,则 轴且 :
∵ 点 在 轴上(),∴ 点 的横坐标必为 或 .
当 时,,点 与点 重合,舍去;
当 时,,此时 .
② 若 为对角线,则 为平行四边形,对角线中点在 轴上:
,可得 ,解得 (舍去).
综上所述,符合条件的点 坐标为 .
【梯级演练 3-3】(创新培优·2025·四川成都·中考模拟)
如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线 与 轴交于点 ,点 .点 在抛物线上,点 在直线 上,若以 为顶点的四边形是平行四边形,求满足条件的点 坐标.
解:已知 .设 ,.
① 当 为对角线时:,即 ;
,整理得 .
判别式 ,无实数解.
② 当 为对角线时:,即 ;
,整理得 ,解得 .
代入抛物线得 .
③ 当 为对角线时:,即 ;
,整理得 ,解得 .
代入得 .
综上所述,点 坐标为 或 或 或 .
四、铅垂高、面积极值与平行四边形综合
【模型 4】对称性、铅垂高与平行四边形存在性综合
【模型特征】中考压轴题常将“二次函数面积最值(铅垂高模型)”作为第(2)问,第(3)问在最值点(或动点)的基础上探究平面内平行四边形的存在性,综合考查二次函数图象性质与分类讨论思想. 【解题双通法】
① 铅垂高求最值:设抛物线上动点 ,直线上对应点 ,铅垂高 ,由顶点公式求出最值点坐标;
② 在最值点确定的前提下,将问题转化为“三定一动”或“两定两动”平行四边形模型,应用对角线中点公式或坐标平移法快速求解. 【推导几何依据】割补法求三角形面积 ,平行四边形对角线互相平分定理.
【典例 4】(中考压轴·2025·河北石家庄·中考真题)
如图,抛物线 与 轴交于 两点,与 轴交于点 .
(1)求直线 的解析式;
(2)点 是直线 上方抛物线上一动点,连接 ,求 面积的最大值及此时点 的坐标;
(3)在(2)中 面积取得最大值的条件下,在坐标平面内是否存在点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点 坐标;若不存在,请说明理由.
【规范解答】
(1)解:设直线 的解析式为 .
把 代入得:,解得 .
∴ 直线 的解析式为 .
(2)解:过点 作 轴的平行线交直线 于点 .
设 ,其中 .
铅垂高 .
水平宽为 .
∴ .
∵ ,∴ 当 时, 的面积取得最大值,最大值为 .
此时点 的坐标为 .
(3)解:由(2)知定点为 .设点 .
以 为顶点的四边形是平行四边形,分三种对角线情形讨论:
① 若 为对角线:,可得 ,解得 ;
,可得 ,解得 .此时 ;
② 若 为对角线:,可得 ,解得 ;
,可得 ,解得 .此时 ;
③ 若 为对角线:,可得 ,解得 ;
,可得 ,解得 .此时 .
综上所述,存在满足条件的点 ,其坐标为 或 或 .
【梯级演练 4-1】(变式进阶·2026·陕西西安·九年级阶段考)
如图,抛物线 与 轴交于点 ,与 轴正半轴交于点 .点 在直线 上方的抛物线上.过点 作 轴平行线交直线 于点 .若线段 的长最大,点 在对称轴 上,在坐标平面内是否存在点 ,使以 为顶点的四边形是以 为边的平行四边形?若存在,求点 坐标;若不存在,说明理由.
解:由铅垂高模型,当 时 最大.
已知 ,线段 从点 到点 :横坐标向左减少 ,纵坐标向上增加 .
设对称轴上点 ,点 .
∵ 为平行四边形的一边,∴ 且 :
① 点 由点 平移得到: 或 ;
或 .
当点 取在 轴上时, 或 ;
综上所述,存在点 满足条件,其坐标为 .
【梯级演练 4-2】(培优压轴·2025·重庆·中考真题改编)
如图,已知正方形 的顶点 .抛物线 经过 两点且对称轴为直线 .
(1)求抛物线的解析式;
(2)点 为抛物线上一动点,点 为直线 上一动点,是否存在点 ,使得以 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有满足条件的点 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把 及对称轴 代入得:
.
∴ ,抛物线解析式为 .
(2)已知 ,线段 且在 轴上.直线 的方程为 (平行于 轴).
设点 ,点 在直线 上.
分情况讨论:
① 若 为平行四边形的一边,则 轴且 :
∵ 轴,∴ 点 的横坐标必与点 相同,即 .
当 时,代入抛物线得 (恰为点 ).
此时 ,线段 在直线 上, 恰为点 ,四边形 即为正方形 !
② 若 为对角线,则四边形 为平行四边形:
由对角线互相平分:,可得 ,解得 .
把 代入抛物线解析式:.
此时 .检验 ,对角线中点均为 ,完全成立!
综上所述,存在满足条件的点 ,其坐标为 或 .

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