当前位置:首页>文档>专题31一次函数中平行四边形存在问题综合应用(解析版)_初中数学人教版_八年级数学下册_保存转存之后查看(1)_8下-初中数学人教版(2026春新版持续更新)_旧版-可参考_06习题试卷

专题31一次函数中平行四边形存在问题综合应用(解析版)_初中数学人教版_八年级数学下册_保存转存之后查看(1)_8下-初中数学人教版(2026春新版持续更新)_旧版-可参考_06习题试卷

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专题31一次函数中平行四边形存在问题综合应用(解析版)_初中数学人教版_八年级数学下册_保存转存之后查看(1)_8下-初中数学人教版(2026春新版持续更新)_旧版-可参考_06习题试卷
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文档信息

文档格式
docx
文档大小
0.794 MB
文档页数
31 页
上传时间
2026-03-27 23:31:26

文档内容

专题 31 一次函数中平行四边形存在问题综合应用 解答方法 1.坐标系中的平行四边形: (1)对边平行 且相等: (2)对角线互相平 分: 即 A、C 中点与 B、D 中点 重合. 以上两条可统一为: 总结:平面直角坐标系中,平行四边形两组相对顶点的横坐标之和相等,纵坐标之和相等 方法归纳: 1、列出四个点坐标 2、分三组对角线讨论列方程组,解方程组 3、验证点是否符合题意为AB’ 典例分析 【典例 1】(2021 春•柳南区校级期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形 OABC的顶点A在y轴的正半轴上,点C在x轴的正半轴上,线段 OA,OC的 长分别是m,n且满足(m﹣6)2+ =0,点D是线段OC上一点,将△AOD 沿直线AD翻折,点O落在矩形对角线AC上的点E处 (1)求线段OD的长; (2)求点E的坐标; (3)DE所在直线与 AB相交于点M,点N在x轴的正半轴上,以 M、A、 N、C为顶点的四边形是平行四边形时,求N点坐标. 【答案】(1)DE=OD=3 (2)E的坐标为(4.8,2.4) (3)N的坐标为 (0.5,0)或(15.5,0) 【解答】解:(1)设OD=x, ∵线段OA,OC的长分别是m,n且满足(m﹣6)2+ =0, ∴OA=m=6,OC=n=8, 由翻折的性质可得:OA=AE=6,OD=DE=x,DC=8﹣OD=8﹣x, AC= = =10, 可得:EC=10﹣AE=10﹣6=4, 在Rt△DEC中,由勾股定理可得:DE2+EC2=DC2, 即x2+42=(8﹣x)2,解得:x=3, 可得:DE=OD=3, (2)过E作EG⊥OC, 在Rt△DEC中, DE•EC= DC•EG, 即 ×3×4= ×5•EG, 解得:EG=2.4, 在Rt△DEG中,DG= = =1.8, 所以点E的坐标为(4.8,2.4), (3)设直线DE的解析式为:y=kx+b, 把D(3,0),E(4.8,2.4)代入解析式可得 , 解得: , 所以DE的解析式为:y= x﹣4, 把y=6代入DE的解析式y= x﹣4,可得:x=7.5, 即AM=7.5,当以M、A、N、C为顶点的四边形是平行四边形时, CN=AM=7.5, 所以ON=8+7.5=15.5,ON'=8﹣7.5=0.5, 即存在点N,且点N的坐标为(0.5,0)或(15.5,0). 【变式1-1】(2021春•兴宁区校级期末)如图,已知函数 的图象与x 轴、y 轴分别交于点 A、B,与函数 y=x 的图象交于点 M,点 M 的坐标为 (2,m). (1)直接写出b和m的值:b= ,m= . (2)在x轴上有一动点P(a,0)(其中a>2),过点P作x轴的垂线,分 别交函数 和 y=x 的图象于点 C、D.是否存在这样的点 P,使以 B、O、C、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出点 P的坐标; 若不存在,请说明理由. 【答案】(1) 3,2 (2)P(4,0). 【解答】解:(1)∵M(2,m)在直线y=x上, ∴m=2,即M(2,2),∵M(2,2)在直线y=﹣ x+b上, ∴2=﹣ ×2+b, ∴b=3, 故答案为:3,2; (2)存在,理由如下: 如图: ∵BO∥CD, ∴以B、O、C、D为顶点的四边形是平行四边形,则只需BO=CD, 由①知:CD= a﹣3,BO=3, ∴ a﹣3=3, 解得a=4, ∴P(4,0). 【变式1-2】如图,在平面直角坐标系中,函数y=﹣ x+8的图象分别交x轴、 y轴于A、B两点,过点A的直线交y轴的正半轴于点M,且点M为线段OB 的中点. (1)求直线AM的函数解析式. (2)在坐标平面内是否存在点 N,使以A、B、M、N为顶点的四边形是平 行四边形?若存在,请直接写出所有点N的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣ x+4; (2)(3,﹣4),(3,4)或(﹣3,12). 【解答】解:(1)当x=0时,y=﹣ x+8=8, ∴点B的坐标为(0,8), 当y=0时,﹣ x+8=0, 解得:x=3, ∴点A的坐标为(3,0). ∵点M为线段OB的中点, ∴点M的坐标为(0,4). 设直线AM的函数解析式为y=kx+b(k≠0), 将A(3,0),M(0,4)代入y=kx+b,得 , 解得 , ∴直线AM的函数解析式为y=﹣ x+4; (2)①∵点M为线段OB的中点. ∴S =S , △ABM △AOM ∴点P于点M重合, ∴点P的坐标为(0,4); ②如图,∵点A的坐标为(3,0).点M的坐标为(0,4). ∴S = ×3×4=6, △AOM ∵S =S , △ABP △AOM ∴S =S ﹣S ==S ﹣S =6, △ABP △PBM △ABM △PBM △AOM 设点P的坐标为:(x,﹣ x+4), ∴ ×4x﹣6=6,解得x=6, ∴点P的坐标为(6,﹣4); ∴点P的坐标为(0,4)或(6,﹣4); (3)设点N的坐标为(m,n). 分三种情况考虑(如图所示): ①当AM为对角线时,∵A(3,0),B(0,8),M(0,4). ∴ , 解得 , ∴点N 的坐标为(3,﹣4); 1 ②当AB为对角线时, , 解得 , ∴点N 的坐标为(3,4); 2 ③当BM为对角线时, , 解得 , ∴点N 的坐标为(﹣3,12). 3 综上所述:在坐标平面内存在点 N,使以A、B、M、N为顶点的四边形是平 行四边形,点N的坐标为(3,﹣4),(3,4)或(﹣3,12). 夯实基础 1.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,矩形 OABC 的顶点 A(8, 0),C(0,6),将矩形OABC的一个角沿直线BD折叠,使得点A落在对 角线OB上的点E处,折痕与x轴交于点D. (1)线段OB的长度 ; (2)求直线BD所对应的函数表达式; (3)若点Q在线段BD上,在线段BC上是否存在点P,使以D,E,P,Q 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点 P的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)10; (2)y=2x﹣10; (3)存在,点的P坐标为(5,6). 【解答】解:(1)由题意,得:点B的坐标为(8,6),OA=8,AB=OC =6, ∴OB= =10, 故答案为:10. (2)设AD=a,则DE=a,OD=8﹣a,OE=OB﹣BE=10﹣6=4 ∵OD2=OE2+DE2,即(8﹣a)2=42+a2, ∴a=3, ∴OD=5, ∴点D的坐标为(5,0). 设直线BD所对应的函数表达式为y=kx+b(k≠0), 将B(8,6),D(5,0)代入y=kx+b,得: , 解得: , ∴直线BD所对应的函数表达式为y=2x﹣10; (3)存在,理由:过点E作EF⊥x轴于点F,如图所示.∵∠BED=∠BAD=90°, ∴∠OED=180°﹣∠BED=90° ∴S = OD•EF= OE•DE, △ODE ∴EF= = = , 在Rt△OEF中,OF= = , ∴点E的坐标为( ), 由PE∥BD,设直线PE的解析式为:y=2x+b, 把E( )代入得: ,解得:b=﹣4, ∴直线PE的解析式为:y=2x﹣4, 令y=6,则6=2x﹣4,解得:x=5, ∴存在,点P的坐标为:(5,6). 2.如图,直线l :y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C;直线l :y=kx+b 1 2 与x轴交于点B(3,0),与直线l 交于点D,且点D的纵坐标为4. 1 (1)不等式kx+b>2x+2的解集是 ; (2)求直线l 的解析式及△CDE的面积; 2 (3)点P在坐标平面内,若以A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形, 直接写出符合条件的所有点P的坐标.【答案】(1)x<1; (2)y=﹣2x+6,S =2; △CDE (3)(5,4)或(1,﹣4)或(﹣3,4). 【解答】解:(1)在y=2x+2中,令y=4得:4=2x+2, 解得:x=1, ∴D(1,4), 由图可知:直线l :y=kx+b在直线l :y=2x+2上方时,x<1, 2 1 故答案为:x<1; (2)将点B(3,0)、D(1,4)的坐标代入y=kx+b得: , 解得: , ∴直线l :y=﹣2x+6, 2 在y=2x+2中,令x=0得y=2, ∴C(0,2), 在y=﹣2x+6中,令x=0得y=6, ∴E(0,6), ∴CE=6﹣2=4, ∴S = CE•x = ×4×1=2; △CDE D (3)在y=2x+2中,令y=0得x=﹣1, ∴A(﹣1,0), 设P(m,n),而B(3,0)、D(1,4), ①以AP、BD为对角线,则AP中点即是BD中点,如图:∴ ,解得 , ∴P(5,4), ②以AB、PD为对角线,则AB中点即是PD的中点,如图: ∴ ,解得 , ∴P(1,﹣4), ③以AD、PB为对角线,则AD中点即是PB的中点,如图:∴ ,解得 , ∴P(﹣3,4); 综上所述,以A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形,点P(5,4)或 (1,﹣4)或(﹣3,4). 3.如图,直线l :y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C;直线l :y=kx+b 1 2 与x轴交于点B(3,0),与直线l 交于点D,且点D的纵坐标为4. 1 (1)不等式kx+b>2x+2的解集是 ; (2)求直线l 的解析式及△CDE的面积; 2 (3)点P在坐标平面内,若以A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形, 求符合条件的所有点P的坐标. 【答案】见试题解答内容 【解答】解:(1)l :y=2x+2,则点C(0,2),点A(﹣1,0), 1 直线l 交于点D,且点D的纵坐标为 4,则4=2x+2,解得:x=1,故点D 1 (1,4), 从图象看,当x<1时,kx+b>2x+2, 故答案为:x<1;(2)将点B、D的坐标代入y=kx+b得: ,解得: , 故直线l :y=﹣2x+6,点E(0,6),则CE=6﹣2=4, 2 S = ×CE×x = 4×1=2; △CDE D (3)分别过点A、B作l 、l 的平行线交于点P″,交过点D作x轴的平行线 2 1 于点P、P′, ①当AB是平行四边形的一条边时, 此时符合条件的点为下图中点P和P′, 则AB=4=PA=P′D, 故点P的坐标为(﹣3,4)或(5,4); ②当AB是平行四边形的对角线时, 此时符合条件的点为下图中点 P″,DA平行且等于BP“,由平移可知,点 P″(1,﹣4); 综上,点P(﹣3,4)或(5,4)或(1,﹣4). 4.如图所示,在平面直角坐标系中,直线y=2x+4交x轴于点A,直线y=﹣ x+2交x轴于点B,两直线交于点C. (1)求证:△ABC是直角三角形. (2)平面直角坐标系内是否存在点D,使得以A,B,C,D为顶点的四边形 是平行四边形?若存在,请直接写出点D的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】见试题解答内容 【解答】(1)证明:∵直线y=2x+4交x轴于点A, ∴当y=0时,x=﹣2, ∴点A的坐标为(﹣2,0), ∵直线y=﹣ x+2交x轴于点B, ∴当y=0时,x=4, ∴点B的坐标为(4,0), 由 ,得 , ∴点C的坐标为(﹣ , ), ∴AC= = , BC= = , AB=4﹣(﹣2)=4+2=6, ∵AC2+BC2=( )2+( )2=62=AB2, ∴△ABC是直角三角形; (2)平面直角坐标系内存在点D,使得以A,B,C,D为顶点的四边形是平 行四边形,点D的坐标为(﹣ , ),( ,﹣ )或( , ), 如右图所示, 当CD ∥AB时, 1∵点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(﹣ , ), ∴AB=CD =6, 1 ∴D 的坐标为(﹣ , ); 1 当AC∥DB 时, 2 设直线AC的函数解析式为y=kx+b, ,得 , 即直线AC的函数解析式为y=2x+4, 设直线BD 对应的函数解析式为y=2x+c, 2 ∵点B(4,0)在该直线上, ∴0=2×4+c,得c=﹣8, ∴直线BD 对应的函数解析式为y=2x﹣8, 2 ∵点D 的纵坐标为 , 2 ∴ =2x﹣8, 解得x= , ∴D 的坐标为( ,﹣ ); 2 当CD ∥AB时, 3 ∵点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(﹣ , ), ∴AB=CD =6, 3 ∴D 的坐标为( , ); 3由上可得,点D的坐标为(﹣ , ),( ,﹣ )或( , ). 5.如图,在平面直角坐标系中,直线 y=﹣ x+3与x轴、y轴相交于A、B两 点,动点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此 时点D恰好落在直线AB上时,过点D作DE⊥x轴于点E. (1)求证:△BOC≌△CED; (2)求点D的坐标; (3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上,是否存在以C、D、P、Q为顶点 的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的 Q点坐标;若不 存在,请说明理由. 【答案】(1)见解析;(2)( , );(3)(3, )或(﹣3, )或 (6,0). 【解答】(1)证明:∵将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,DE⊥x 轴, ∴∠BOC=∠BCD=∠CED=90°, ∴∠OCB+∠DCE=90°,∠DCE+∠CDE=90°, ∴∠BCO=∠CDE.在△BOC和△CED中, , ∴△BOC≌△CED(ASA); (2)解:∵直线y=﹣ x+3与x轴、y轴相交于A、B两点, ∴A(6,0),B(0,3), ∴OA=6,OB=3, ∵△BOC≌△CED, ∴OC=DE,BO=CE=3, 设OC=DE=m,则点D的坐标为(m+3,m), ∵点D在直线AB上, ∴m=﹣ (m+3)+3, ∴m= , ∴点D的坐标为( , ); (3)存在,设点Q的坐标为(n,﹣ n+3). 由(2)知OC= , ∵动点C在线段OA上, ∴点C的坐标为( ,0), 分两种情况考虑,如图2所示:①当CD为边时, ∵点C的坐标为( ,0),点D的坐标为( , ),点P的横坐标为0, ∴0﹣n= 或n﹣0= , ∴n=﹣3或n=3, ∴点Q的坐标为(3, ),点Q′的坐标为(﹣3, ); ②当CD为对角线时, ∵点C的坐标为( ,0),点D的坐标为( , ),点P的横坐标为0, ∴n+0= , ∴n=6, ∴点Q″的坐标为(6,0). 综上所述:存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,点 Q的坐标 为(3, )或(﹣3, )或(6,0). 6.如图,平行四边形 ABCD在直角坐标系中,点 B、点C都在x轴上,其中 OA=8,OB=6,AD=12,E是线段OD的中点. (1)直接写出点C,D的坐标; (2)求直线AE的关系式; (3)平面内是否存在一点F,使以A、D、E、F为顶点的四边形是平行四边 形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)C(6,0),D(12,8); (2) ;(3)存在,F坐标为:(﹣6,4)或(18,4)或(6,12). 【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD=BC=12,AD∥BC, ∵点B、C都在x轴上,点A在y轴上,OA=8,OB=6, ∴OC=BC﹣OB=12﹣6=6,点A的坐标为(0,8),点D的坐标为(12, 8), ∴点C的坐标为(6,0); (2)∵E是线段OD的中点, ∴E(6,4), 设直线AE的关系式为:y=kx+b, ∵直线AE经过点A,点E, ∴ , 解得 , ∴直线AE的关系式: ; (3)存在,F坐标为(﹣6,4)或(18,4)或(6,12), ①如图所示,当EF为平行四边形的边时, EF=AD=12, ∴点F的坐标为:(﹣6,4)或(18,4), ②如图所示,当EF为平行四边形的对角线时, 则DG=AG=6,FG=GE=4, 即点F的坐标为:(6,12), 综上,点F的坐标为:(﹣6,4)或(18,4)或(6,12).7.实践与探究 如图,在平面直角坐标系中,直线l 交x轴于点A,交y轴于点B,点B坐标 1 为(0,3).直线l :y=2x与直线l 相交于点C,点C的横坐标为1. 2 1 (1)求直线l 的解析式; 1 (2)若点D是y轴上一点,且△OCD的面积是△AOC面积的 ,求点D的 坐标; (3)在y轴右侧是否存在一点E,使得以点O,A,C,E为顶点的四边形是 平行四边形?若存在,直接写出符合条件的点 E的坐标;若不存在,说明理 由. 【答案】(1)y=﹣x+3;(2)(0,4)或(0,﹣4);(3)平面内存在一 点E,使得以点O,A,C,E为顶点的四边形是平行四边形,点 E的坐标为 (2,﹣2)或(4,2).【解答】解:(1)当x=1时,y=2x=2, ∴点C的坐标为(1,2). 设直线l 的解析式为y=kx+b(k≠0), 1 将B(0,3),C(1,2)代入y=kx+b,得: , 解得: , ∴直线l 的解析式为y=﹣x+3. 1 (2)当y=0时,﹣x+3=0,解得:x=3, ∴点A的坐标为(3,0). ∵S = S ,即 ×1×OD= × ×2×OA, △OCD △AOC ∴OD= OA=4, ∴点D的坐标为(0,4)或(0,﹣4). (3)设点E的坐标为(m,n),分三种情况考虑(如图2): ①当OA为对角线时,∵O(0,0),A(3,0),C(1,2), ∴ ,解得: , ∴点E 的坐标为(2,﹣2); 1 ②当OC为对角线时,∵O(0,0),A(3,0),C(1,2), ∴ ,解得: , ∴点E 的坐标为(﹣2,2)(不合题意); 2 ③当AC为对角线时,∵O(0,0),A(3,0),C(1,2), ∴ ,解得: , ∴点E 的坐标为(4,2). 3 综上所述:平面内存在一点 E,使得以点O,A,C,E为顶点的四边形是平 行四边形,点E的坐标为(2,﹣2)或(4,2).8.如图,在平面直角坐标系中,函数y=2x+18的图象分别交x轴、y轴于A、 B两点.过点A的直线交y轴正半轴于点M,且点M为线段OB的中点. (1)求直线AM的解析式; (2)在直线AM上找一点P,使得S =S ,求出点P的坐标; △ABP △AOB (3)若点H为坐标平面内任意一点,在坐标平面内是否存在这样的点 H, 使以A、B、M、H为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点 H 的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)y=x+9;(2)点P的坐标为(﹣27,﹣18)或(9,18); (3)在坐标平面内存在点 H,使以A、B、M、H为顶点的四边形是平行四 边形,点H的坐标为(﹣9,﹣9),(﹣9,9)或(9,27). 【解答】解:(1)当x=0时,y=2x+18=18, ∴点B的坐标为(0,18); 当y=0时,2x+18=0, 解得:x=﹣9, ∴点A的坐标为(﹣9,0). ∵点M为线段OB的中点, ∴点M的坐标为(0,9). 设直线AM的函数解析式为y=kx+b(k≠0), 将A(﹣9,0),B(0,9)代入y=kx+b,得: , 解得: , ∴直线AM的函数解析式为y=x+9; (2)设点P的坐标为(x,x+9), ∵S =S , △ABP △AOB ∴, BM•|x ﹣x |= OA•OB,即 ×9×|x+9|= ×9×18, P A 解得:x =﹣27,x =9, 1 2 ∴点P的坐标为(﹣27,﹣18)或(9,18); (3)设点H的坐标为(m,n). 分三种情况考虑(如图所示):①当AM为对角线时, , 解得: , ∴点H 的坐标为(﹣9,﹣9); 1 ②当AB为对角线时, , 解得: , ∴点H 的坐标为(﹣9,9); 2 ③当BM为对角线时, , 解得: , ∴点H 的坐标为(9,27). 3 综上所述:在坐标平面内存在点 H,使以A、B、M、H为顶点的四边形是平 行四边形,点H的坐标为(﹣9,﹣9),(﹣9,9)或(9,27). 9.如图,在平面直角坐标系 xOy中,直线AB的表达式为y=kx+2,且经过点 (1,4),与x轴、y轴分别交于点A、B,将直线AB向下平移4个单位得到 直线l. (1)求直线l的表达式;(2)将△AOB绕点O逆时针旋转90°后得到△A′OB′(点A的对应点是点 A′,点B的对应点是点B′),求直线A′B′与直线AB的交点坐标; (3)设直线l与x轴交于点C,点D为该平面直角坐标系内的点,如果以点 A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求点D的坐标. 【答案】(1)y=2x﹣2; (2)(﹣ , ); (3)点D的坐标为(0,﹣2)或(2,2)或(﹣2,2). 【解答】解:(1)将点(1,4)代入y=kx+2中得:k+2=4, ∴k=2, ∴直线AB的表达式为:y=2x+2, ∴直线l的表达式为:y=2x﹣2; (2)如图1,当x=0时,y=2, 当y=0时,2x+2=0, ∴x=﹣1, ∴OA=1,OB=2, 由旋转得:OA'=OA=1,OB=OB'=2, ∴A'(0,﹣1),B'(﹣2,0),设直线A'B'的解析式为:y=ax+b, 则 ,解得: , ∴直线A'B'的解析式为:y=﹣ x﹣1, ∴2x+2=﹣ x﹣1, 解得:x=﹣ , 当x=﹣ 时,y=2×(﹣ )+2=﹣ , ∴直线A′B′与直线AB的交点G的坐标是(﹣ , ); (3)由平移得:l∥AB, 则C(1,0) 分三种情况: ①如图2,四边形ABCD是平行四边形,此时D(0,﹣2); ②如图3,四边形ABDC是平行四边形,此时D(2,2);③如图4,四边形ADBC是平行四边形,此时D(﹣2,2); 综上,点D的坐标为(0,﹣2)或(2,2)或(﹣2,2). 10.已知:直线经过点 A(﹣8,0)和点B(0,6),点C在线段AO上,将 △ABO沿BC折叠后,点O恰好落在AB边上点D处. (1)求直线AB的表达式. (2)求AC的长. (3)点P为平面内一动点,且满足以A,B,C,P为顶点的四边形为平行四 边形,请直接写出符合要求的所有P点的坐标. 【答案】(1)y= x+6; (2)5;(3)(﹣5,6)或(﹣11,﹣6)或(5,6). 【解答】解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b, ∴ , 解得 , ∴y= x+6; (2)∵D点与C点关于BC对称, ∴CO=CD,BO=BD, ∵BO=6, ∴BD=6, ∵OA=8,BO=6, ∴AB=10, ∴AD=4, 在Rt△ACD中,CD2+16=(8﹣CD)2, 解得CD=3, ∴CO=3, ∴AC=5; (3)由(2)可得C(﹣3,0), 设P(x,y), ①当AB为平行四边形的对角线时, , 解得 , ∴P(﹣5,6); ②当AC为平行四边形的对角线时, , 解得 ,∴P(﹣11,﹣6); ③当AP为平行四边形的对角线时, , 解得 , ∴P(5,6); 综上所述:P点坐标为(﹣5,6)或(﹣11,﹣6)或(5,6).