平移传递 巧寻“存在”

2019-06-20 01:22佘小莉
初中生世界·八年级 2019年5期
关键词:存在纵坐标同理

佘小莉

探讨平行四边形的存在性问题是近年来数学中考的热点。本文介绍一种坐标平移策略,可以帮我们简洁明了地解决平行四边形的存在性问题。

策略呈现 如图1,点A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)是坐标平面内不在同一直线上的三点。平面直角坐标系中是否存在点D,使得以A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形?如果存在,请求出点D的坐标。

【解析】首先,四边形四个顶点排序未定,可以分别以△ABC三条边AB、AC、BC为对角线作为分类依据进行讨论(如图2)。

其次,若以BC作为对角线,把[?ABD1C]的一组对边AC、BD1看成线段AC平移至BD1处,点A→B,横、纵坐标分别增加x2-x1、y2-y1,根据坐标平移的性质,点C→D1,横、纵坐标也分别增加x2-x1、y2-y1,所以D1坐标为(x2+x3-x1,y2+y3-y1)。

最后,以AC、AB为对角线的两种情形,同理,求出D2、D3坐标分别为(x1+x3-x2,y1+y3-y2)、(x1+x2-x3,y1+y2-y3)。

策略应用 (2012·黑龙江绥化)如图3,四边形ABCD为矩形,C点在x轴上,A点在y轴上,D点坐标是(0,0),B点坐标是(3,4),矩形ABCD沿直线EF折叠,点A落在BC边上的G处,E、F分别在AD、AB上,且F点的坐标是(2,4)。(1)求G点坐标;(2)求直线EF解析式;(3)点N在x轴上,直线EF上是否存在点M,使以M、N、F、G为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出M点的坐标;若不存在,请说明理由。

【解析】(1)根据折叠等已知条件得,FG=AF=2,FB=1。在Rt△BFG中,BG=[3]。所以G点的坐标为(3,4-[3])。

(2)如图4,过点E作EP⊥BC于点P,设OE=m,在Rt△GEP中,EG2=GP2+EP2,即(4-m)2=32+(4-[3]-m)2,解得m=4[-23]。根据E、F两点的坐标,解得直线EF的解析式为y=[3]x+4[-23]。

(3)设点N坐标为(a,0),分别以△NFG三条边NF、NG、FG为对角线分三种情形展开讨论。

情形一:以NF为对角线,应用坐标平移策略,点G→N,横、纵坐标分别增加a-3、[3]-4,点F→M,横、纵坐标也分别增加a-3、[3]-4,则点M坐标为(a-3+2,[3]-4+4),即为(a-1,[3]),代入直线EF解析式y=[3]x+4[-23],解得a-1=[9-433],点M的坐标为([9-433],[3])。

情形二:以NG为对角线,同理,应用坐标平移策略,点M坐标为(a+1,[-3]),代入直线EF解析式,求出a+1的值,得点M的坐标为([3-433],[-3])。

情形三:以FG为对角线,同理,应用坐标平移策略,点M坐标为(5-a,8[-3]),代入直线EF解析式,求出5-a的值,得点M的坐标为([3+433],8[-3])。

综上所述,点M存在,坐标分别为([9-433],[3])、([3-433],[-3])和([3+433],8[-3])。

總结 坐标平移策略可以避免画图的“烦恼”,回避了复杂图形的分析推理,而且考虑全面、不易遗漏。这种策略不仅适用于多个动点的探讨,也适用于菱形、矩形、正方形存在性的探讨。随着日后学习的深入,当平行四边形与其他问题相结合时,越发可以显示它的“威力”。

(作者单位:江苏省扬州市梅岭中学)

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