两定两动型的平行四边形存在性问题是9年级常见的试题,也是中考的热点题型,所以此类问题一定要重视。
平行四边形存在性问题最终就是求某点的坐标,传统的方法一般是把直线和抛物线的解析式联立成方程组,求出方程组的解就可以得到点的坐标,这种方法往往涉及到繁复的计算。而用平移法解决此类问题,构思巧妙,思路简洁流畅,计算量小,对一般学生都能够很轻松的接受。
先说说平行四边形的平移,如下图,□ABCD在坐标系中,点A和B的坐标分别为(a,n)、(b,m),根据平行四边形的性质和平移原理,B点怎么移动到A点,C点就怎么移动到D点,比如若点B先向右平移7个单位,再向下平移5个单位得到点A,那么同样的把点C的“横坐标 7” “纵坐标-5”即可到点D的坐标。这个方法可以在坐标系中求解有关平行四边形的坐标问题,很实用,下面就要用到。
再说两定两动型平行四边形存在性问题的解决方法,一般可分为3个步骤:
⑴ 分析定点、动点;⑵连接定线段,这时往往要分两种情况,若定线段是平行四边形的边,则通过平移确定点的坐标;若定线段是平行四边形的对角线,则定线段绕中点旋转,利用中点坐标公式确定点的坐标;(3)结合图形进行验证.
附:(线段的中点坐标公式课本上没有,但对于9年级学生来说在刷题时要经常用到,所以必须熟记).)如果线段AB的两个端点坐标分别为 (x₁,y₁),(x₂,y₂), 中点M的坐标记作(x, y),则
中点坐标公式
【经典例题】
如图,抛物线y=x²-2x-3经过点A(2,-3),与x轴负半轴交于点B,与y轴交于点C,点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】抛物线y=x²-2x-3的对称轴为直线x=1,已知点A(2,-3),可求得点B(-1,0),点N在对称轴上,意味着点N的横坐标为1,设M(m,m²-2m-3),下面按步骤求解:
⑴四个点A,B,M,N中,A和B是定点,M、N是动点;
(2)连接AB,则定线段AB有两种情况:
①当AB为边时,平移AB,由题意分别得到线段M₁N₁和M₂N₂(如下图所示)
求M₁:根据平移原理,A(2,-3)→B(-1,0)的平移为:先向左平移3个单位,再向上平移3个单位,即横坐标减去3,纵坐标加上3;则M₁→N₁的平移肯定是一样的,因为点M₁的横坐标为m,向左平移3个单位后得到N₁的横坐标为m-3,又因为点N₁在抛物线y=x²-2x-3的对称轴上横坐标为1,所以有m-3=1可解得m=4,代入抛物线解析式得M₁(4,5).
求M₂:类似思路由B→A 和 M₂→N₂的平移可得到M₂(-2,5)
②AB为对角线时,取AB的中点D,把定线段AB绕点D旋转(做题时可以借助直尺)得到线段M₃N₃(如下图所示),因为在线段AB上,点A(2,-3),点B(-1,0)所以由中点坐标公式可得点D(1/2,-3/2),在线段M₃N₃上,点M₃和N₃的横坐标分别为m和1,其中点D的横坐标为1/2,则由中点坐标公式得(m 1)÷2=1/2,进而得到m₃=0,所以M₃(0,-3).
综上,符合题目的M点的坐标共有3个,分别为(4,5)、(-2,5)、(0,-3).
【总结归纳】1、平移法是根据平移的性质以及平行四边形对边平行且相等,得到的一种解题思路,易记易懂,考场上此法可节省许多时间;2、要记住解决两定两动型的平行四边形存在性问题的3个步骤;3、熟记中点坐标公式.