平行四边形存在性问题
考虑到求证平行四边形存在,必先了解平行四边形性质: (1)对应边平行且相等; (2)对角线互相平分.
这是图形的性质,我们现在需要的是将其性质运用在在坐标系中: ?xA?xB?xD?xC(1)对边平行且相等可转化为:?,
y?y?y?yBDC?A可以理解为点B移动到点A,点C移动到点D,移动路径完全相同.
DAyD-yCyA-yBBCxD-xCxA-xB
?xA?xCxB?xD???22(2)对角线互相平分转化为:?,
y?yy?yCD?A?B??22可以理解为AC的中点也是BD的中点.
DACB
【小结】虽然由两个性质推得的式子并不一样,但其实可以化为统一:?xA?xB?xD?xC?xA?xC?xD?xB?, ??y?y?y?yy?y?y?yBDCCDB?A?A?xA?xCxB?xD???xA?xC?xB?xD?22→. ??y?y?y?yy?yy?yCBD?ACD?A?B??22当AC和BD为对角线时,结果可简记为:A?C?B?D(各个点对应的横纵坐标相加)
以上是对于平行四边形性质的分析,而我们要求证的是平行四边形存在性问题,此处当有一问:若坐标系中的4个点A、B、C、D满足“A+C=B+D”,则四边形ABCD是否一定为平行四边形?
1
反例如下:
DBMAC
之所以存在反例是因为“四边形ABCD是平行四边形”与“AC、BD中点是同一个点”并不是完全等价的转化,故存在反例.
虽有反例,但并不影响运用此结论解题,另外,还需注意对对角线的讨论: (1)四边形ABCD是平行四边形:AC、BD一定是对角线.
(2)以A、B、C、D四个点为顶点是四边形是平行四边形:对角线不确定需要分类讨论.
【题型分类】
平行四边形存在性问题通常可分为“三定一动”和“两定两动”两大类问题. 1.三定一动
已知A(1,2)B(5,3)C(3,5),在坐标系内确定点D使得以A、B、C、D四个点为顶点的四边形是平行四边形.
yCD2BAxAOD3xByD1CO
思路1:利用对角线互相平分,分类讨论:
设D点坐标为(m,n),又A(1,2)B(5,3)C(3,5),可得: ?5?3?1?m(1)BC为对角线时,?,可得D1?7,6?;
3?5?2?n??1?3?5?m(2)AC为对角线时,?,解得D2??1,4?;
?2?5?3?n?1?5?3?m(3)AB为对角线时,?,解得D3?3,0?.
2?3?5?n?2
yD1CD2BAOD3x
当然,如果对这个计算过程非常熟悉的话,也不用列方程解,直接列算式即可. 比如:D1=B?C?A,D2=A?C?B,D3?A?B?C.(此处特指点的横纵坐标相加减)
2.两定两动
已知A(1,1)、B(3,2),点C在x轴上,点D在y轴上,且以A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形,求C、D坐标.
yAOBx
【分析】
设C点坐标为(m,0),D点坐标为(0,n),又A(1,1)、B(3,2). ?1?3?m?0?m?4(1)当AB为对角线时,?,解得?,故C(4,0)、D(0,3);
n?31?2?0?n???1?m?3?0?m?2(2)当AC为对角线时,?,解得?,故C(2,0)、D(0,-1);
1?0?2?nn??1???1?0?3?m?m??2(3)当AD为对角线时,?,解得?,故C(-2,0)、D(0,1).
1?n?2?0n?1??yDBAAOCxODCxCBDOBAxyy
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