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【解題研究】(2021黑龍江28)動點、面積,、平行四邊形存在性

 一個大風(fēng)子 2021-07-31
     如圖,,在平面直角坐標(biāo)系中,△AOB的邊OA在x軸上,,OA=AB,,且線段OA的長是方程x2﹣4x﹣5=0的根,過點B作BE⊥x軸,,垂足為E,,tan∠BAE=  ,動點M以每秒1個單位長度的速度,,從點A出發(fā),,沿線段AB向點B運動,到達(dá)點B停止.過點M作x軸的垂線,,垂足為D,以MD為邊作正方形MDCF,,點C在線段OA上,,設(shè)正方形MDCF與△AOB重疊部分的面積為S,點M的運動時間為t(t>0)秒.
(1)求點B的坐標(biāo),;
(2)求S關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式,,并寫出自變量t的取值范圍;
(3)當(dāng)點F落在線段OB上時,,坐標(biāo)平面內(nèi)是否存在一點P,,使以M、A,、O,、P為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,,直接寫出點P的坐標(biāo),;若不存在,請說明理由.
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試題分析

(1)解方程可得OA的值,,再求出AE,,BE,可得結(jié)論.
(2)分兩種情形:如圖2中,,當(dāng)0<t≤  時,,重疊部分是四邊形ACFM,如圖3中,,當(dāng)  <t≤5時,,重疊部分是五邊形ACHGM,分別求解即可.
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備注:動點問題處理處理

①求出動點在起點、拐點,、終點對應(yīng)的的時間,;

②以關(guān)鍵的時間點為臨界值,確定分類,;

③畫出每種情形下的圖形,,結(jié)合題目中的條件解題.

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(3)如圖4中,根據(jù)平行四邊形的定義,,畫出圖形,,求出點F,點M的坐標(biāo),,可得結(jié)論.
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備注:三定一動型平行四邊形存在性問題

有三種情況,,可借助平移,全等,、中點公式等知識確定坐標(biāo). (坐標(biāo)平移規(guī)律:左減右加變x,,上加下減變.如何平移?可先確定其中兩點的變化作參照,,以此變化確定)

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題目解析

(1)由x2﹣4x﹣5=0,,解得x=5或﹣1,
∵OA是方程的根,,
∴OA=5,,
∴AB=OA=5,
在Rt△ABE中,,tan∠BAE  ,,AB=5,
∴BE=4,,AE=5,,
∴OE=OA+AE=5+3=8,
∴B(8,,4).
(2)如圖1中,,當(dāng)點F落在OB上時,AM=t,,DM  .AD  ,,
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∵FM∥OA,
∴    ,,
∴  ,,
∴t  .
如圖2中,當(dāng)0<t  時,,重疊部分是四邊形ACFM,,  ·(AC+FM)·DM  ·(     )    t2
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如圖3中,當(dāng)  t≤5時,重疊部分是五邊形ACHGM,,S=S梯形ACFM﹣SFGH  .
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綜上所述,,

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(3)如圖4中,滿足條件的點P如圖所示:
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∵點F落在OB上時,,t  ,,
∵DM=FM   ,AD  ,,AC  ,,
∴PF=PM﹣FM=  ,OC=  ,,
∴F(  ,,  ),M(  ,,  ).
∴P(  ,,  ),P″(  ,,  ),,P′(  ,  ).

解題反思

本題屬于四邊形綜合題,,考查了正方形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),,解直角三角形,,多邊形的面積等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會用分類討論的思想思考問題,,屬于中考壓軸題.

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