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专题12 一次函数中的菱形
【例题讲解】
如图,矩形OABC的顶点A、C分别在、轴的正半轴上,点B的坐标为(6,8),一次函数的图象与边OC、AB分别交于点D、E,并且满足OD=BE,点M是线段DE上的一个动点.(1)求的值;
(2)设点N是x轴上方平面内的一点,以O、M、D、N为顶点的四边形为菱形时,请求出点N的坐标.
解:(1)∵四边形OABC是矩形,∴ 轴, 轴,
∵一次函数的图象与边OC、AB分别交于点D、E,并且满足OD=BE,
∴OD=BE=b,∵点B的坐标为(6,8),∴AB=8,点E的横坐标为6,
∴AE=AB-BE=8-b,∴点E(6,8-b),将点E代入,得:
,解得: ;
(2)如图(1),若以OD为对角线,得到菱形OMDN, 则MN垂直平分OD,M和N关于y轴对称,∵OD=6,
∴点M的纵坐标均是 ,
将 代入,得:
,解得: ,
∴点M ,∴点N;
如图(2),若以DM为对角线,得到菱形ODNM,则OM=OD=6,线段DM与线段ON的中点重合,
设点M的横坐标为a,则纵坐标为,
∴ ,
即 ,解得: 或(舍去) ,∴点M,设点N ,由(1)知: ,
∴ ,解得: ,∴点N ,
综上所述,以O、M、D、N为顶点的四边形为菱形时,点N的坐标为或.
【综合演练】
1.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A、B、D的坐标分别为(0,5)、(0,2)、(4,5),直线l的解析式为y=kx+2﹣4k(k>0).
(1)当直线l经过原点O时,求一次函数的解析式;
(2)通过计算说明:不论k为何值,直线l总经过点C;
(3)在(1)的条件下,点M为直线l上的点,平面内是否存在x轴上方的点N,使以点O、A、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标:若不存在,请说明理由.
2.如图,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点B的坐标为(3,4),一次函数的图象与边OC、AB分别交于点D、E,且OD=BE.点M是线段DE上的一个动点.
(1)求b的值;
(2)连结OM,若三角形ODM的面积与四边形OAEM的面积之比为1:3,求点M的坐标;
(3)设点N是平面内的一点,以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形,求点N的坐标.
3.问题情境:在综合实践课上,老师让同学们探究“平面直角坐标系中的旋转问题”,如图,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,,点,点.
操作发现:以点为中心,顺时针旋转矩形,得到矩形,点,,的对应点分别为,,.
(1)如图,当点落在边上时,求点的坐标;
(2)继续探究:如图,当点落在线段上时,与交于点,求证:;
(3)拓展探究:如图,点是轴上任意一点,点是平面内任意一点,是否存在点使以、、、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
4.如图1,在平面直角坐标系中,过点的两条直线分别交y轴于B、C两点,且B、C两点的纵坐标分别是一元二次方程的两个根.
(1)判断直线AC与直线AB的位置关系?并说明理由;
(2)如图2,若点D在直线AC上,且△BCD为等边三角形,动点E在直线AC上(不与点D、C重合),做直线BD,垂足为点F,设点EF的长为d,点E的横坐标是x,请求出d与x的函数关系式:
(3)在(2)的条件下,直线BD上是否存在点P,平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q四点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.
5.如图,四边形OABC为矩形,其中O为原点,A、C两点分别在x轴和y轴上,B点的坐标是(4,7).点D,E分别在OC,CB边上,且CE:EB=5:3.将矩形OABC沿直线DE折叠,使点C落在AB边上点F处.
(1)求F点的坐标;
(2)点P在第二象限,若四边形PEFD是矩形,求P点的坐标;
(3)若M是坐标系内的点,点N在y轴上,若以点M,N,D,F为顶点的四边形是菱形,请直接写出所有满足条件的点M和点N的坐标.
6.如图,已知四边形OABC是矩形,点A,C在坐标轴上,点B坐标为(,4),将△OCB绕点O顺时针旋转90°后得到△ODE,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H.
(1)求点D的坐标为_______,点E的坐标为______;
(2)求S△BOH:S△BOD的值;
(3)若点M在坐标轴上,试探究在坐标平面内是否存在点N,使以点D,F,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
7.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点、分别在轴、轴上,且,为直线上一动点,连,过作,交直线、直线于点、,连.
(1)求直线的解析式.
(2)当为中点时,求的长.
(3)在点的运动过程中,坐标平面内是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点的横坐
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