文档内容
专题 6.4 非坐标系的平行四边形存在性问题
1.如图所示,在四边形 中, , , ,点 从点 向
点 以 的速度运动,点 从点 出发以 的速度在 间往返运动,两个点同
时出发,当点 到达点 时停止(同时点 也停止).
(1)设当 , 两点同时出发 秒后, 的长为 ,请写出 与 之间的函数关系式;
(2)线段 将四边形 截成两个四边形,分别为四边形 和四边形 ,
为何值时所截得的两个四边形中,其中一个四边形为平行四边形?
【解答】解:(1) 点 从点 向点 以 的速度运动,
点 到达点 的时间 ,
当 时, ,
当 时, ;
(2)当 时,若四边形 是平行四边形,则 ,
,
,
若四边形 是平行四边形,则 ,
,,
当 时,若四边形 是平行四边形,则 ,
,
(不合题意舍去),
若四边形 是平行四边形,则 ,
,
,
综上所述: 的值为 或 或 .
2.如图,在 中, 是 边的中线, 是 上一点,且满足 ,连接
与 相交于点 .若 为线段 上一动点,试分析当点 在何位置时,四边形
为平行四边形?
【解答】解:点 为线段 的中点时,四边形 为平行四边形,理由如下:
是 边的中线,
,
点 为线段 的中点,
是 的中位线,
, ,
,
,
,
四边形 为平行四边形.3.如图,四边形 中, , , ,点 自点 向 以
的速度运动,到 点即停止.点 自点 向 以 的速度运动,到 点即停
止,则当 , 同时出发,设运动时间为 .
(1)当 为何值时,四边形 为平行四边形?
(2)当 为何值时,四边形 为平行四边形?
【解答】解:(1)根据题意有, , , , ,
,
当 时,四边形 是平行四边形,
,
解得: ,
运动 时,四边形 是平行四边形;
(2)由 , ,
, ,,
当 ,且 时,
,即 ,
四边形 为平行四边形,
, ,
,
解得: ,
即当 时,四边形 是平行四边形.
4.如图,在四边形 中, , ,垂足分别为点 , .
(1)请你只添加一个条件(不另加辅助线),使得四边形 为平行四边形,你添加
的条件是 ;
(2)添加了条件后,证明四边形 为平行四边形.
【解答】解:(1)添加条件为: ,
故答案为: ;
(2)证明: , ,
,
,
四边形 为平行四边形.
5. 中, , , , 为斜边 上一动点,连接 ,
为 的中点,连接 并延长至点 ,使 ,连接 交 于点 ,连接 .
(1)求证:四边形 为平行四边形;
(2)连接 ,求点 运动至何处时, ?并求此时四边形 的周长.【解答】(1)证明: 为 的中点,
,
,
四边形 为平行四边形;
(2)解:点 运动至 的中点时, ,理由如下:
由(1)得:四边形 为平行四边形,
, ,
点 是 的中点,
,
,
四边形 是平行四边形,
, ,
, 是 的中点,
,
,
四边形 的周长 .
6.已知在 中,动点 在 边上,以每秒 的速度从点 向点 运动.
(1)如图1,在运动过程中,若 平分 ,且满足 ,求 的度数.
(2)在(1)的条件下,若 ,求 的面积.
(3)如图2,另一动点 在 边上,以每秒 的速度从点 出发,在 间往返运动,
, 两点同时出发,当点 到达点 时停止运动(同时 点也停止),若 ,
求当运动时间为多少秒时,以 , , , 四点组成的四边形是平行四边形.【解答】解:(1) 四边形 是平行四边形,
,
,
平分 ,
,
,
,
,
,
是等边三角形,
;
(2) 四边形 是平行四边形,
,
是等边三角形,
三边上的高相等,且等于 ,
;
(3) 四边形 是平行四边形,
,
,
若以 , , , 四点组成的四边形是平行四边形,则 ,
设运动时间为 秒,
①当 时, , ,
,
解得: (不合题意舍去);②当 时, , ,
,
解得: ;
③当 时, , ,
,
解得: ;
④当 时, , ,
,
解得: ;
综上所述,当运动时间为4.8秒或8秒或9.6秒时,以 , , , 四点组成的四边形是
平行四边形.
7.如图,矩形 中, , ,动点 从点 出发,按折线
方向以 的速度运动,动点 从点 出发,按折线 方向以 的速度运动.
点 在线段 上,且 ,若 、 两点同时从点 出发,到第一次相遇时停止
运动.
(1)求经过几秒钟 、 两点停止运动?
(2)求点 、 、 、 构成平行四边形时, 、 两点运动的时间;
(3)设运动时间为 ,用含字母 的代数式表示 的面积 .
【解答】解:(1) 矩形 中, , ,
、 两点同时从点 出发,到第一次相遇时共运动了: ,
答:经过6 两点相遇.(2)由题意知,当点 在 边上运动,点 在 边上运动时,点 、 、 、 才
可能组成平行四边形,
设经过 秒,四点可组成平行四边形,
①当构成 时, ,
解得 ;
②当构成 时, ,
解得 ;
答:当点 、 、 、 构成平行四边形时, 、 两点运动的时间为 或 .
( 3 ) 如 图 ( 1 ) , 当 时 ,
;
如图(2),当 时, ;
如图(3),当 时, ;
如图(4),当 时, .
8.如图, 中, 为 边上的一个动点(不与 、 重合),过点 作直线
的垂线,垂足为 , 与 的延长线相交于点 .
(1)若 为 中点,求证: ;(2)若 , , ,当点 在线段 上运动时, 的长度是否改变?
若不变,求 ;若改变,请说明理由;
(3)在(2)的条件下, 为直线 上的一点,设 ,若 、 、 、 四点构
成一个平行四边形,请用含 的代数式表示 .
【解答】(1)证明:如图1中,
四边形 是平行四边形,
,
,
, ,
,
.
(2)解:结论: 的长度不变. .
理由:如图2中,取 的中点 ,连接 , ., ,
是等边三角形,
,
, ,
,
,
,
,
四边形 是平行四边形,
.
(3)解:如图3中,当点 在线段 上时,作 于 .
在 中, , ,
, ,
.当点 在 的延长线上时,同法可得 ,
综上所述, 的长为 或 .
9.如图,等边 的边长为8,动点 从点 出发,沿 的方向以每秒
3个单位长度的速度运动,动点 从点 出发,沿 的方向以每秒2个单位
长度的速度运动.
(1)若动点 、 同时出发,经过几秒第一次相遇?
(2)若动点 、 同时出发,且其中一点到达终点时,另一点即停止运动.在 的
边上是否存在一点 ,使得以点 、 、 、 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,
求此时运动的时间 及点 的具体位置;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)
第一次相遇时间 (秒 ;
答:若动点 、 同时出发,经过 秒钟两点第一次相遇;
(2)如图2,当点 在线段 上,点 在 上时:四边形 为平行四边形,
为等边三角形,
和 是等边三角形,
,
,
,
此时 ;
如图3,当点 在线段 上,点 在 上时:
同理 和 是等边三角形,
,
,
,
,
,
此时 .
如图4,当点 在线段 上,点 在 上时,同理 和 是等边三角形
.
.
(不合题意,舍去).
综上所述:运动了 或 时, 、 、 、 四点能够成平行四边形,此时点 在
上,且 或 .
10.如图,在四边形 中, , , , , .动
点 从点 出发,沿线段 的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点 从点 出发,
在线段 上以每秒1个单位长的速度向点 运动,点 , 分别从点 , 同时出发,
当点 运动到点 时,点 随之停止运动.设运动的时间为 (秒 .
(1)若四边形 为平行四边形,求运动时间 .
(2)当 为何值时,三角形 是以 或 为底边的等腰三角形?【解答】解:(1) 四边形 为平行四边形,
,
又 ,
,
,
解得 ;
(2)如图,过 作 于 ,
当 为顶角时, , , , ,
依据 有: ,
解得 ;
当 为顶角时, ,
由 有: ,
解得 ,
综上, 或 时,符合题意.