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巧用平移法解决存在性问题

时间:2024-05-10

李睿芳

在近年来的中考数学试卷中,等腰三角形、直角三角形、平行四边形的存在性问题一直是多数学生感到困惑的问题,是涉及知识点非常多的综合性问题.这类问题不仅考查学生对所学知识的应用能力,还对学生在不同情境中提取信息、作图、分析、设计方案以及计算能力都有较高要求.

存在性问题是探讨是否存在一点,使其满足某种特殊关系或图形状态的问题.通常利用全等、相似、三角函数等知识解决,但是计算量大、图形复杂、耗费时间比较长,下面介绍一种比较简单的方法——平移法.

例1:直线AB: y=■x+2 与直线CD: y=-x+5 交于一点P, 在坐标平面内是否存在一点M,使得B,P,C,M为顶点的四边形是平行四边形,若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.

分析:(1)读题标注,整合信息:

由两条直线解析式可得B(-4,0),C(0,5),P(2,3).

(2)根据方案作图(图略),有序操作:

①以PC、BP为临边扩展平行四边形得M1.

根据平行四边形的性质得PC∥M1B,PC= M1B,借助平移,B到M1坐标的改变与P到C坐标的改变相同,由P(2,3)→C(0,5)可得,横坐标小2纵坐标大2,B(-4,0)→M1 (-4-2,0+2),即M1(-6,2).

②以PC、BC为临边扩展平行四边形得M2.

同理由C(0,5)→P(2,3)可得,横坐标大2纵坐标小2,那么 B(-4,0)→M2(-4+2,0-2),即M2(-2,-2).

③以BC、BP为临边扩展平行四边形得M3.

由B(-4,0)→P(2,3)可得,横坐标大6纵坐标大3,那么C(0,5)→M3(0+6,5+3),即M3(6,8).

例2:如图1,平面直角坐标系中有两个点B(4,2)、C(0,3),P在直线上,Q在直线 y=■x上,是否存在四点P、Q、B、C构成平行四边形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.

分析:根据方案作图,有序操作.

①当BC为平行四边形的边时,把BC上下平移可得:P1Q1(图2)和P2Q2(图3)平行且等于BC的时候即可构成平行四边形.

设P1的坐标(x,-■x+3),平行四边形中由C(0,3)→P1(x,-■x+3)可得横坐标大x,纵坐标大-■x,那么 B(4,2)→Q1 (4+x,-■x+2),之后把Q1(4+x,-■x+2)代人y=■x,即可得x=-2,所以P1(-2,4).

同理P2(5,■).

②当BC为平行四边形的对角线时,取BC的中点E(2,■),过点E的直线在BC的两侧取点P3,Q3,当EP3=EQ3的时候构成平行四边形.

设P3的坐标 (x,-■x+3),平行四边形中由P3(x,-■x+3) →E(2,■)可得横坐标大2-x、纵坐標大■x-3+■,那么E(2,■)→Q3(2+2-x,■+■x-3+■),之后把Q3(4-x,■x+2)代人y=■x可得x=2,所以P3(2,2).endprint

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