初中数学面积法解析
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专题04 面积问题求解平面直角坐标系中由动点生成的图形的面积问题,是初中数学一种重要的题型,它主要结合函数图形的相关知识点,在平面直角坐标中的框架中构建图形求面积,求图形面积常常转化为三角形、特殊的四边形,求面积常用的方法有以下几种:方法1:直接法,求出三角形底边和底边上的高,进而求出其面积;方法2:补形法,将三角形面积转化为若干个特殊的四边形和三角形的和或差;方法3:分割法,选择一种恰当的直线,将三角形分割成两个便于计算的面积的三角形。
一、填空题1.在平面直角坐标系中,,,若的面积为,且点在坐标轴上,则符合条件的点的坐标为__________.【答案】或或或【解析】解:①如图所示,若点C在x轴上,且在点A的左侧时,∵∴OB=3∴S△ABC=AC·OB=6 解得:AC=4∵,∴此时点C的坐标为:;②如图所示,若点C在x轴上,且在点A的右侧时,同理可得:AC=4 ∴此时点C的坐标为:;图①图②③如图所示,若点C在y轴上,且在点B的下方时,∵∴AO=2 ∴S△ABC=BC·AO=6 解得:BC=6∵∴此时点C的坐标为:;④如图所示,若点C在y轴上,且在点B的上方时,同理可得:BC=6 ∴此时点C的坐标为:. 故答案为:或或或.图③图④【点拨】此题考查的是平面直角坐标系中已知面积求点的坐标,根据C点的位置分类讨论是解决此题的关键.2.在平面直角坐标系中,的位置如图所示,则的面积是________.【答案】9.【解析】如图,.【点拨】利用网格特点,将所求的的面积转化为规则图形面积的差即可.本题考查了坐标系中三角形面积的计算,属于常考题型,掌握求解的方法是关键.二、解答题3.如图,在平面直角坐标系中,、.求的面积.【答案】【解析】如图,过点A、B分别作x轴的垂线交x轴于点C、D.根据面积公式求得S△BOD、S梯形ACDB、S△AOC的值,然后由图形可以求得S△AOB= S△AOC +S梯形ACDB- S△BOD.解:过点A、B分别作x轴的垂线交x轴于点C、D.∵A(3,4),B(5,1),∴OC=3,AC=4,OD=5,BD=1.∴S△AOC=×OC•AC=×3×4=6,S△BOD=OD•BD=×5×1=,S梯形ACDB=( BD+AC)•CD=×(1+4)×2=5,∴S△AOB= S△AOC +S梯形ACDB- S△BOD =6+5-=.【点拨】本题考查了三角形的面积、坐标与图形性质.通常采用“割补法”解答此类题目.4.在平面直角坐标系中描出点A(﹣2,0)、B(3,1)、C(2,3),将各点用线段依次连接起来,并解答如下问题:(1)在平面直角坐标系中画出△ A′B′C′,使它与△ ABC 关于x 轴对称,并直接写出△ A′B′C′三个顶点的坐标;(2)求△ABC的面积.【答案】(1)作图见解析;A'(-2,0)、B'(3,-1)C'(2,-3);(2)5.5【解析】(1)在坐标系内画出△ABC,再作出各点关于x轴的对称点,顺次连接各点即可;(2)利用矩形的面积减去三个顶点上三角形的面积即可.【详解】(1)如图所示,由图可知A'(-2,0)、B'(3,-1)C'(2,-3);2)由图可知,S△ABC=5×3-×5×1-×3×4-×2×1,=15--6-1=5.5.【点拨】本题考查的是作图-轴对称变换,熟知关于x轴对称的点的坐标特点是解答此题的关键.5.如图所示,在平面直角坐标系中,已知A(0,1)B(2,0)C(4,3),(1)在平面直角坐标系中画出△ABC,并求△ABC的面积(2)已知P为x轴上一点,若△ABP的面积为4,求点P的坐标。
∙∙∙∙初中数学二次函数中三角形面积问题解析一、命题意图二次函数中三角形面积相结合的题目是近年来中考数学中常见的问题,题型常考常新,体现了数形结合、化归转化、分类讨论数学思想等。
如果将三角形这一平面图形问题与二次函数相结合,就需要学生以逻辑思维和空间思维相结合的方式进行学习,以培养学生逻辑思维与空间思维能力相结合的基本数学思想,让学生学会自主思考问题的过程。
二、考点及对应的考纲要求初中数学课程教学中关于三角形面积问题的讨论一直是教学重点,这其中牵涉了二次函数与几何问题的融合,是初中数学课程中的一个难点。
求面积常用的方法:(1)直接法,若题已经给出或能由已知条件推出个边的长度并且通过坐标能找到对应的高,那么三角形的面积能直接用公式算出来。
(2)简单的组合,解决问题的途径常需要进行图形割补、等积变形等图形变换。
(3)面积不变同底等高或等底等高的转换,利用平行线得到三角形同底等高进行面积转化。
(4)如图,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC 的“水平宽”(a ),中间的这条直线在△ABC 内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高(h )”. 可得出一种计算三角形面积的新方法:ah S ABC 21=∆,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半。
三、试题讲解过程如图,在平面直角坐标系中,抛物线c bx ax y ++=2C (0,-4)三点.(1)求该抛物线的解析式; (2)若点D 是该抛物线上一动点,且在第四象限,当∆面积最大时,求点D 的坐标.解:(1)解法一: 由题意得,c=-4, ∴⎩⎨⎧=-+=--0441604b a b a ,解得:⎩⎨⎧-==31b a , ∴=x y 解法二: 由题意得,设y=a (x+1)(x-4), ∴∴y=(x+1)(x-4), ∴432--=x x y ,(2)解法一:由(1)可知,y=x 2-3x -4,设点D 为(x, x 2-3x -4),过点D 作DE ∥OC 交BC 设直线BC 的解析式为y=kx +b,则∙∙∙⎩⎨⎧=+-=044b k b ,∴⎩⎨⎧-==41b k ,∴y=x -4, ∴E (x, x -4)∴DE=(x -4)-(x 2-3x -4)= -x 2+4x,∵a=-1<0, ∴当x=2时, DE 取最大值,S △BCD 解法二:由(1)可知,y=x 2-3x -4, 设点D 为(x,y ),过点D 作DF ⊥OB 于点F,S △BCD =S 梯形OCDF +S △BDF -S △OBC=21x (4-y )+21(-y )(4-x )-8 =2x -2y -8=2x -2(x 2-3x -4)-8=-2x 2+8x,∵a=-2<0, ∴当x=2时, S △BCD 取最大值,∴D (2,-6解法三:由(1)可知,y=x 2-3x -4, 过点D 作DE ∥设直线BC 的解析式为y=kx +b, 则⎩⎨⎧=+-=044b k b ,∴⎩⎨⎧-==41b k ,∴y=x -4,∴设直线DE 的解析式为y=x +d,则x 2-3x -4=x +d, x 2∴当△=(-4)2-4(-4-d )=0, d=-8, S △BCD 取最大值, ∴x 2-4x +4=0, ∴(x-2)2=0, ∴x 1=x 2=2, ∴D (2,-6). 四、试题的拓展延伸及变式分析如图,在平面直角坐标系中,抛物线c bx ax y ++=2C (0,3)三点.(1)若点D 是抛物线的对称轴上一点,当ACD ∆求点D 的坐标;(2)在(1)的情况下,抛物线上是否存在除点A 得PCD ∆ 的面积与ACD ∆P 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线c bx ax y ++=2经过A (1,0),B (3∴抛物线的对称轴l 是x=231+=2, ∵△ACD 的周长=AD+AC+CD, AC 是定值, ∴当AD+CD 最小时,△ACD 的周长最小,∵点A 、点B 关于对称轴l 对称,∴连接BC 交l 于点D ,即点D 为所求的点, 设直线BC 的解析式为n kx y +=,∴ ⎩⎨⎧=+=033n k n ,∴⎩⎨⎧=-=31n k ,∴直线BC 的解析式为3+-=x y ,∙∙当x=2时,y=-x+3=-2+3=1,∴点D 的坐标是(2,1).(2)解:由(1)可知,∵抛物线c bx ax y ++=2经过A (1,0),B (3,0),C (0,3)三点,∴c=3, ∴⎩⎨⎧=++=++033903b a b a ,解得:⎩⎨⎧-==41b a ,∴342+-=x x y ,解法一:如图,①过点A 作AP 1∥CD 交抛物线于点P 1,∴设直线AP 1的解析式为d x y +-=, ∴∴d=1,∴直线AP 1的解析式为1+-=x y , 解方程1+-x =342+-x x ,(x-1)(x-2)∴x 1=1, x 2=2,当x 1=1时,11+-=x y =0当x 2=2时,12+-=x y =-1,∴点P 1②设直线AP 1交y 轴于点E (0,1)把直线BC 向上平移2个单位交抛物线于P 2得直线P 2P 3的解析式为5+-=x y ,解方程5+-x =342+-x x , x 2-3x -2=0,∴x 3=2173+, x 4=2173-, 当x 3=2173+时,53+-=x y =2177-, 当x 4=2173-时,54+-=x y =2177+, ∴点P 2的坐标是(2173+,2177-),点P 3的坐标是(2173-,2177+), 综上所述, 抛物线上存在点P 1(2,-1),P 2(2173+,2177-), P 3(2173-,2177+), 使得△PCD 的面积与△ACD 的面积相等. 解法二:如图,过A 点作AE∥y 轴,交BC 于点E .则E 点的纵坐标为231=+-.∴ AE=2. 设点P 为(n ,342+-n n ),过P 点作PF∥y 轴,交BC 于点F ,则点F 为(n ,n -3),PF∥AE. 若PF =AE ,则△PCD 与△ACD 的面积相等.∙∙①若P 点在直线BC 的下方,则PF =(n -3)-(342+-n n )=n 2-∴n n 32+-=2.解得21=n ,12=n .当2=n 时,3-n-2∴P 1点坐标为(2,-1). 同理 当1=n 时,P 点坐标为(1,0)(不合题意,舍去).②若P 点在直线BC 的上方,则PF=(342+-n n )-(n -3)=n n 32-∴232=-n n .解得21733+=n ,4=n 当21733+=n 时,P 点的纵坐标为2177221733-=++-; 当21734-=n 时,P 点的纵坐标为2177221733+=+--. ∴点P 2的坐标是(2173+,2177-),点P 3的坐标是(2173-,2177+), 综上所述, 抛物线上存在点P 1(2,-1),P 2(2173+,2177-), P 3(2173-,2177+), 使得△PCD 的面积与△ACD 的面积相等. 在以上问题的分析中研究思路为:(1)分析图形的成因;(2)识别图形的形状;(3)找出图形的计算方法。
初中求面积的常用方法
1. 直接计算法:对于简单的图形,可以直接根据公式计算面积,如长方形的面积为长乘以宽,正方形的面积为边长的平方,三角形的面积为底边乘以高再除以2等。
2. 分割法:对于复杂的图形,可以将其分割为若干个简单的图形,计算出每个简单图形的面积,然后将它们相加即可得到整个图形的面积。
例如,对于一个不规则的多边形,可以将它分割为多个三角形,计算每个三角形的面积再相加。
3. 同等面积法:若两个图形有相等的面积,可以利用较简单的图形计算出面积,然后利用两个图形的面积相等的性质,直接得到另一个图形的面积。
例如,一个不规则的四边形和一个已知面积的矩形相等,可以通过计算矩形面积知道四边形的面积。
4. 数学推导法:通过利用几何概念和数学推导,可以得到一些特殊图形的面积公式。
例如,圆的面积公式为πr²,其中r为
半径。
这种方法通常要求对相关的数学知识有一定的掌握。
以上是初中常用的求面积方法,但实际上还有很多其他的方法,具体使用哪种方法取决于图形的形状和题目要求。
初中数学是中学数学学科的重要组成部分,梯形面积的求解在数学中也是一个基础且重要的知识点。
梯形面积是初中数学的一个重要基础概念,是指梯形两个平行的底和相邻的两个侧面所围成的面积。
求解梯形面积的方法有多种,本文将介绍几种常见的求解方法及其步骤。
一、梯形面积的定义在初中数学中,梯形面积的计算是基于梯形面积的定义建立的。
梯形面积的定义是指,在一个平面坐标系中,如果有一条平行于x轴的线段上的两个端点分别位于y轴上的点A和B,以及一条平行于y轴的线段上的两个端点分别连接A、B这两个点的线段的中点的C和D四个点共同构成了一个四边形,且该四边形的两条对边别平行,那么我们将这个四边形称为梯形。
其中,上底和下底是这个梯形的两对平行线段,且上底的长度小于下底的长度。
二、梯形面积的基本公式在初中数学中,我们需要使用基本公式来求解梯形的面积。
梯形的面积简单地表示为:S=(a+b)×h÷2,其中a和b分别是两个平行底的长度,h是梯形的高。
如图,梯形ABCD的面积为:S=(AB+CD)×h÷2三、梯形面积的应用在初中数学中,梯形面积的应用是非常广泛的。
我们可以把梯形面积的求解应用到许多具体的数学问题中,如图形的绘制、物体的计算等。
下面列举一些具体应用实例,以便初学者理解和掌握。
1、梯形面积的应用于房屋面积计算假设一栋房屋的平面图如下图所示,其中梯形的左边底长是3米,右边底长是5米,高为2米。
我们需要计算出这个梯形的面积和整个房屋的面积。
房屋平面图解答:首先可以求出梯形的面积:S=(3+5)×2÷2=8 平方米。
接着,整个房屋面积就是由梯形的面积加上其余形状的面积求和得到。
如下图所示:房屋面积计算因此,整个房屋的面积为:S=8+2×2+4×2=18 平方米。
2、梯形面积的应用于机房面积计算假设一家公司要租用一个机房,如下图所示,长方形区域中心相对的两个顶点之间的距离为20米,梯形区域中心相对的两个顶点之间的距离为10米,长方形区域高度为8米,梯形区域高度为6米。
初中数学几何图形面积求法最全总结
几何问题一直都是中学数学阶段的一大重点,不仅仅在初中,在高中数学学习中也占有很大比例,所以要学好几何,基础很重要。
在初中数学几何问题中,有时候图形是不规则的,它是由一些基本图形组合、拼凑而成的,对于这类不规则图形,考试经常考的就是求该图形的面积或阴影部分的面积。
公式法
这是最简单,最基础的一种方法,当所求图形是我们常规的几何图形,例如三角形、正方形等。
此时直接运用公式即可。
例如:
和差法
和差法比公式法略微复杂,需要学生进行简单的判断,不过一般难度不大,只需学生用两个或多个常见的几何图形面积进行加减。
1.直接和差法
2.构造和差法
在构造和差法中,通常需要学生构建自己的数学图形转化思维,学会通过添加辅助线求解。
割补法
割补法,是学生拥有比较强的转化能力后才能轻松运用的,否则学生看到这样的题目还是会无从下手。
尤其适用于直接求面积较复杂或无法计算时,通过对图形的平移、旋转、割补等,为利用公式法或和差法求解创造条件。
1.全等法
2.对称法
3.平移法
4.旋转法
当然在实际问题中,解决方法可能不止这一种,有时我们碰到的问题还需要多种方法结合,这就需要我们熟练掌握多种方法,活学活用。
八年级数学竞赛例题专题讲解:面积法阅读与思考平面几何学的产生源于人们测量土地面积的需要,面积关联着几何图形的重要元素边与角.所谓面积法是指借助面积有关的知识来解决一些直接或间接与面积问题有关的数学问题的一种方法.有许多数学问题,虽然题目中没有直接涉及面积,但由于面积联系着几何图形的重要元素,所以借助于有关面积的知识求解,常常简捷明快.用面积法解题的基本思路是:对某一平面图形面积,采用不同方法或从不同角度去计算,就可得到一个含边或角的关系式,化简这个面积关系式就可得到求解或求证的结果.下列情况可以考虑用面积法:(1)涉及三角形的高、垂线等问题;(2)涉及角平分线的问题.例题与求解【例1】如图,从等边三角形内一点向三边作垂线,已知这三条垂线段的长分别为1,3,5,则这个等边三角形的边长为______________.(全国初中数学联赛试题) 解题思路:从寻求三条垂线段与等边三角形的高的关系入手.等腰三角形底边上任一点到两腰距离之和等于一腰上的高,那么等边三角形呢?等腰梯形呢?【例2】如图,△AOB中,∠O=,OA=OB,正方形CDEF的顶点C在DA上,点D在OB上,点F在AB上,如果正方形CDEF的面积是△AOB的面积的,则OC:OD等于( )A.3:1 B.2:1C.3:2 D.5:3解题思路:由面积关系,可能想到边、角之间的关系,这时通过设元,即可把几何问题代数化来解决.【例3】如图,在□ABCD中,E为AD上一点,F为AB上一点,且BE=DF,BE与DF交于G,求证:∠BGC=∠DGC.(长春市竞赛试题)解题思路:要证∠BGC=∠DGC,即证CG为∠BGD的平分线,不妨用面积法寻找证题的突破口.【例4】如图,设P为△ABC内任意一点,直线AP,BP,CP交BC,CA,AB于点D、E、F.求证:(1);(2).(南京市竞赛试题)解题思路:过P点作平行线,产生比例线段.【例5】如图,在△ABC中,E,F,P分别在BC,CA,AB上,已知AE,BF,CP相交于一点D,且,求的值.解题思路:利用上例的结论,通过代数恒等变形求值.(黄冈市竞赛试题)【例6】如图,设点E,F,G,H分别在面积为1的四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA上,且(是正数),求四边形EFGH的面积.(河北省竞赛试题)解题思路:连对角线,把四边形分割成三角形,将线段的比转化为三角形的面积比.线段比与面积比的相互转化,是解面积问题的常用技巧.转化的基本知识有:(1) 等高三角形面积比,等于它们的底之比;(2) 等底三角形面积比,等于它们的高之比;(3) 相似三角形面积比,等于它们相似比的平方.能力训练1.如图,正方形ABCD的边长为4cm,E是AD的中点,BM⊥EC,垂足为M,则BM=______.(福建省中考试题)2.如图,矩形ABCD中,P为AB上一点,AP=2BP,CE⊥DP于E,AD=,AB=,则CE=__________.(南宁市中考试题)第1题图第2题图第3题图3.如图,已知八边形ABCDEFGH中四个正方形的面积分别为25,48,121,114,PR=13,则该八边形的面积为____________.(江苏省竞赛试题) 4. 在△ABC中,三边长为,,,表示边上的高的长,,的意义类似,则(++)的值为____________. (上海市竞赛试题)5.如图,△ABC的边AB=2,AC=3,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ分别表示以AB,BC,CA为边的正方形,则图中三个阴影部分的面积之和的最大值是__________.(全国竞赛试题) 6.如图,过等边△ABC内一点P向三边作垂线,PQ=6,PR=8,PS=10,则△ABC的面积是 ( ).A. B.C.D.(湖北省黄冈市竞赛试题)第5题图第6题图第7题图7.如图,点D是△ABC的边BC上一点,若∠CAD=∠DAB=,AC=3,AB=6,则AD的长是( ).A.2 B. C.3 D.8.如图,在四边形ABCD中,M,N分别是AB,CD的中点,AN,BN,DM,CM划分四边形所成的7个区域的面积分别为,,,,,,,那么恒成立的关系式是( ).A.+=B.+=C.+= D.+=9.已知等边△ABC和点P,设点P到△ABC三边AB,AC,BC的距离分别为,,,△ABC的高为.若点P在一边BC上(如图1),此时,可得结论:++=.请直接用上述信息解决下列问题:当点P在△ABC内(如图2)、点P在△ABC外(如图3)这两种情况时,上述结论是否还成立?若成立.请给予证明;若不成立,,,与之间又有怎样的关系?请写出你的猜想,不需证明.(黑龙江省中考试题)10.如图,已知D,E,F分别是锐角△ABC的三边BC,CA,AB上的点,且AD、BE、CF相交于P点,AP=BP=CP=6,设PD=,PE=,PF=,若,求的值.(“希望杯”邀请赛试题)11.如图,在凸五边形ABCDE中,已知AB∥CE,BC∥AD,BE∥CD,DE∥AC,求证:AE∥BD.(加拿大数学奥林匹克试题)12.如图,在锐角△ABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA边上的三等分点. P,Q,R分别是△ADF,△BDE,△CEF的三条中线的交点.(1) 求△DEF与△ABC的面积比;(2) 求△PDF与△ADF的面积比;(3) 求多边形PDQERF与△ABC的面积比.13.如图,依次延长四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA至E,F,G,H,使,若,求的值.(上海市竞赛试题)14.如图,一直线截△ABC的边AB,AC及BC的延长线分别交于F,E,D三点,求证:.(梅涅劳斯定理)15.如图,在△ABC中,已知,求的值.(“华罗庚金杯”少年数学邀请赛试题)。
数学方法篇三:面积法用面积法解几何问题是一种重要的数学方法,在初中数学中有着广泛的应用,这种方法有时显得特别简捷,有出奇制胜、事半功倍之效。
(一)怎样证明面积相等。
以下是常用的理论依据1.三角形的中线把三角形分成两个面积相等的部分。
2.同底同高或等底等高的两个三角形面积相等。
3.平行四边形的对角线把其分成两个面积相等的部分。
4.同底(等底)的两个三角形面积的比等于高的比。
同高(或等高)的两个三角形面积的比等于底的比。
5.三角形的面积等于等底等高的平行四边形的面积的一半。
6.三角形的中位线截三角形所得的三角形的面积等于原三角形面积的417.三角形三边中点的连线所成的三角形的面积等于原三角形面积的418.有一个角相等或互补的两个三角形的面积的比等于夹角的两边的乘积的比。
(二)用面积法解几何问题(常用的解题思路)1.分解法:通常把一个复杂的图形,分解成几个三角形。
2.作平行线法:通过平行线找出同高(或等高)的三角形。
3.利用有关性质法:比如利用中点、中位线等的性质。
4.还可以利用面积解决其它问题。
【范例讲析】一、怎样证明面积问题1. 分解法例1. 从△ABC的各顶点作三条平行线AD、BE、CF,各与对边或延长线交于D、E、F,求证:△DEF的面积=2△ABC的面积。
2. 作平行线法例2. 已知:在梯形ABCD中,DC//AB,M为腰BC上的中点,二、用面积法解几何问题1. 用面积法证线段相等例1. 已知:如图,AD是△ABC的中线,CF⊥AD于F,BE⊥AD交AD的延长线于E。
求证:CF=BE。
2. 用面积法证两角相等例2. 如图,C是线段AB上的一点,△ACD、△BCE都是等边三角形,AE、BD相交于O。
求证:∠AOC=∠BOC 。
3. 用面积法证线段不等例3. 如图,在△ABC中,已知AB>AC,∠A的平分线交BC于D。
求证:BD>CD。
4. 用面积法证线段的和差例4. 已知:如图,设等边△ABC一边上的高为h,P为等边△ABC内的任意一点,PD⊥BC于D,PE⊥AC于E,PF⊥AB于F。
面积问题与面积方法知识定位能够用正确的方法求解几何的有关面积,并且能够巧算面积,化难为易,化复杂为简单;要熟练的应用几何求几何面积的几种模式,其中主要有等积变换模型、鸟头定理(共角定理)模型、蝴蝶定理模型、相似模型、燕尾定理模型。
知识梳理1、 等面积变化模型:(1)等底等高的两个三角形面积相等;(2)两个三角形高相等,面积比等于它们的底之比;两个三角形底相等,面积比等于它们的高之比。
如下图12::S S a b =(3)夹在一组平行线之间的等积变形,如下图ACD BCD S S =△△;反之,如果ACD BCD S S =△△,则可知直线AB 平行于CD 。
(4)正方形的面积等于对角线长度平方的一半;(5)三角形面积等于与它等底等高的平行四边形面积的一半;2、鸟头定理(共角定理)模型:两个三角形中有一个角相等或互补,这两个三角形叫做共角三角形。
(1)共角三角形的面积比等于对应角(相等角或互补角)两夹边的乘积之比。
(2)如图,在ABC △中,,D E 分别是,AB AC 上的点(如图1)或D 在BA 的延长线上,E 在AC 上(如图2),则:():()ABC ADE S S AB AC AD AE =⨯⨯△△1S 2S3、蝴蝶定理模型:任意四边形中的比例关系。
蝴蝶定理为我们提供了解决不规则四边形的面积问题的一个途径.通过构造模型,一方面可以使不规则四边形的面积关系与四边形内的三角形相联系;另一方面,也可以得到与面积对应的对角线的比例关系。
① 1243::S S S S =1324S S S S ⨯=⨯ ② ()()1243::AO OC S S S S =++ 4、相似模型:相似三角形:相似三角形,就是形状相同,大小不同的三角形(只要其形状不改变,不论大小怎样改变它们都相似),与相似三角形相关的常用的性质及定理如下:(1)相似三角形的一切对应线段的长度成比例,并且这个比例等于它们的相似比; (2)相似三角形的面积比等于它们相似比的平方。
专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数是初中数学的一个重点,一个难点,也是中考数学必考的一个知识点。
特别是在压轴题中,二次函数和几何综合出现的题型,才是最大的区分度。
与面积有关的问题,更是常见。
本节介绍二次函数考试题型种,与面积问题的常用解法。
同学们,只要熟练运用解法,炉火纯青,在考试答题的时候,能够轻松答题。
【知识点梳理】类型一:面积等量关系类型二:面积平分方法一:利用割补将图形割(补)成三角形或梯形面积的和差,其中需使三角形的底边在坐标轴上或平行于坐标轴;(例如以下4、5两图中,连结BD解法不简便。
)方法二: 铅锤法铅锤高水平宽⨯=21S方法三 :其他面积方法如图1,同底等高三角形的面积相等.平行线间的距离处处相等.如图2,同底三角形的面积比等于高的比.如图3,同高三角形的面积比等于底的比.如图1 如图2 如图3【典例分析】【类型一:面积等量关系】【典例21】(2022•盘锦)如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B (4,0)两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C (0,﹣4).点P 在抛物线上,连接BC ,BP .(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P 在第四象限,点D 在线段BC 上,连接PD 并延长交x 轴于点E ,连接CE,记△DCE的面积为S1,△DBP的面积为S2,当S1=S2时,求点P的坐标;【变式1】(2022•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+x+c经过A (﹣2,0),B(0,4)两点,直线x=3与x轴交于点C.(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x=3交于点D,E,且△BDO与△OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x=3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.【类型二:面积平分】【典例2】(2022•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点B(6,0)和点D(4,﹣3),与x轴的另一个交点为A,与y轴交于点C,作直线AD.(1)①求抛物线的函数表达式;②直接写出直线AD的函数表达式;(2)点E是直线AD下方的抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,DE,△BDF的面积记为S1,△DEF的面积记为S2,当S1=2S2时,求点E的坐标;【变式2】(2022•内江)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBP A的面积分为1:5两部分,求点P的坐标.【典例3】(深圳)如图抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),点C(0,3),且OB =OC.(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBP A的面积分为3:5两部分,求点P的坐标.【变式3】(2021秋•合川区)如图,抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(6,0),与y轴交于点C,点P为第一象限内抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,交直线BC于点D,交x轴于点E,连接PB.(1)求该抛物线的解析式;(2)当△PBD与△BDE的面积之比为1:2时,求点P的坐标;专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数是初中数学的一个重点,一个难点,也是中考数学必考的一个知识点。
初中数学面积法总结归纳面积是数学中一个重要的概念,它在初中数学中有着广泛的应用。
通过计算几何图形的面积,我们可以解决很多实际问题。
本文将对初中数学中常用的面积法进行总结和归纳。
1. 矩形和正方形的面积计算方法矩形和正方形都是常见的几何图形,计算它们的面积非常简单。
矩形的面积公式是“面积 = 长 ×宽”,即A = l × w;正方形的面积公式是“面积 = 边长 ×边长”,即A = s × s。
其中,A表示面积,l表示矩形的长,w表示矩形的宽,s表示正方形的边长。
2. 三角形的面积计算方法三角形是初中数学中研究得较多的几何图形之一,计算其面积有多种方法。
常用的方法有以下两种:a) 高 ×底边法:三角形的面积可以通过底边和高的乘积的一半来计算。
即A = 1/2 ×底边 ×高。
其中A表示三角形的面积,底边表示三角形的底边长度,高表示从顶点往底边所画的垂直线段的长度。
b) 海伦公式:对于已知三边长度的三角形,可以使用海伦公式计算其面积。
公式为A = √[s(s-a)(s-b)(s-c)],其中A表示三角形的面积,s 表示三角形的半周长,a、b、c表示三角形的三边长度。
3. 平行四边形的面积计算方法平行四边形是一种既有特殊性又常见的四边形,计算其面积有特定的方法。
平行四边形的面积等于底边长度与高的乘积,即A = 底边 ×高。
其中A表示平行四边形的面积,底边表示平行四边形的底边长度,高表示从底边上某一点到与之平行的另一边的垂直距离。
4. 梯形的面积计算方法梯形也是常见的四边形,在计算其面积时需要使用特定的公式。
梯形的面积等于上底和下底长度之和的一半乘以高,即A = 1/2 ×(上底 + 下底) ×高。
其中A表示梯形的面积,上底和下底分别表示两边平行的底边长度,高表示两底边之间的垂直距离。
通过以上总结归纳,我们掌握了初中数学中常用的面积计算方法,包括矩形和正方形的计算、三角形的高×底边法和海伦公式、平行四边形的计算以及梯形的计算。
F GE 图 2ACBD 面积法1、常见规则图形的面积公式;2、等积定理;3、面积比定理。
A 卷1、如图1,凸四边形ABCD 的四边AB 、BC 、CD 、DA 的长分别是3、4、12、13,︒=∠90ABC ,则四边形ABCD 的面积为 .答案:36考点:勾股定理;勾股定理的逆定理。
分析:连接AC ,在ABC Rt ∆中,已知AB 、BC 根据勾股定理可以求得5=AC ,在ACD ∆中,222AD CD AC =+,根据勾股定理的逆定理确定ACD ∆为直角三角形,四边形ABCD 的面积为ACD ∆和ABC Rt ∆面积之和。
解答:连接AC ,在ABC Rt ∆中,3=AB ,4=BC ,则 522=+=BC AB AC又∵222AD CD AC =+ ∴ACD ∆为直角三角形∴ABC Rt ∆的面积为64321=⨯⨯,ACD Rt ∆的面积为3012521=⨯⨯∴四边形ABCD 的面积为ACD ∆和ABC Rt ∆面积之和,36630=+=S 故答案为 36.点评:本题考查了勾股定理在直角三角形中的运用,考查了直角三角形面积的计算,本题中判定ACD ∆为直角三角形是解题的关键。
2、如图2,已知ABC ∆中,D 、E 、F 、G 均为BC 边上的点,且CG BD =,BD GF DE 21==, DE EF 3=,若1=∆ABC S ,则图中所有三角形的面积之和为 .答案:7考点:三角形面积与底的正比关系。
分析:如图所示的所有三角形都具有相等的高,于是可将计算所有三角形面积之和的问题转化为计算BC 上所有线段长度之和的问题。
解答:因为所有线段长之和是BC 的n 倍 ∴图中所有三角形面积之和就是ABC S ∆的n 倍 设1==GF DE ,则2==CG BD ,3=EF ,9=BC ∴图中共有1554321=++++个三角形 则它们在线段BC 上的底边之和为:图 1ACBDF E图 3ACBDECFA BD()()()()[]()()[]EF FG DF EG DE DG GC BG FC BF EC BE DC BD BC ++++++++++++++ 6333559=+⨯+⨯=由此可知BC 上所有线段之和63是BC =9的7倍 ∴图中所有三角形面积之和等于ABC S ∆的7倍. 已知1=∆ABC S ,故图中所有三角形的面积之和为7. 故答案为:7点评:此题主要考查学生对三角形面积的理解和掌握,解答此题的关键是图中所有三角形都具有相等的高,通过转化的思想,找出解决问题的捷径。
3、如图3,□ABCD 的面积是m ,点E 、F 分别平分AB 、BC ,则_______=∆DEF S .答案:m 83解答:不妨设□ABCD 为长方形,如图,则有m BC AD ==,1==CD AB∴m m m m m S S S S S DCF BEF ADE ABCD DEF 83484=---=---=∆∆∆∆四边形 4、如图4,已知边长为a 的正方形ABCD ,E 为AD 的中点,P 为CE 的中点,那么BPD ∆的面积的值是 .答案:281a考点:正方形的性质;三角形的面积;勾股定理。
分析:观察图形可以发现BCP CDP BCD BPD S S S S ∆∆∆∆--=,所以要求BPD ∆的面积分别计算BPD S ∆、BCD S ∆、CDP S ∆、BCP S ∆即可。
解答:过P 作CD PF ⊥,BC PG ⊥,则AD PF //,CG PF =,CF PG = 观察图形可以发现BCP CDP BCD BPD S S S S ∆∆∆∆--= ∴22121a CD BC S BCD =⋅=∆ 28121a PF CD S CDP =⋅=∆ 24121a PG BC S BCP =⋅=∆ ∴2281418121a a S BPD =⎪⎭⎫⎝⎛--=∆点评:本题考查了正方形各边长相等、各内角为直角的性质,考查了三角形面积的计算,本题中正确计算BPD S ∆、BCD S ∆、CDP S ∆、BCP S ∆是解题的关键。
G FPE 图 4A C BDO图 5ACBD5、如图5,四边形ABCD 的对角线AC 和BD 相交于O 点,如果5=∆ABD S ,6=∆ABC S ,10=∆BCD S ,那么_________=∆OBC S .答案:4考点:三角形的面积。
分析:先设出一个三角形的面积:AOB ∆的面积是x s =1,再用代数式表示出图中其它三角形的面积,利用中间桥OCOA得出方程,进一步求出结果。
解答:设AOB ∆的面积是x s =1,则ADO ∆的面积是x s -=52,BOC ∆的面积是x s -=63,DOC ∆的面积是()x x s +=--=46104∵ABO ∆的边OA 上和BOC ∆的边上的高相等 ∴OC OA s s =31,同理OCOA s s =42 ∴4231s s s s = 即xxx x +-=-456,解得:2=x ∴426=-=∆OBC S点评:解此题的关键是灵活运用三角形的面积公式,等高时面积比等于边之比,从而转化成解方程,求出未知数的值。
6、(第5届“希望杯”邀请赛题)在ABC ∆的三边AB 、BC 、CA 上,分别取AD 、BE 、CF ,使AB AD 41=,BC BE 41=,AC CF 41=,则DEF ∆的面积是ABC ∆的面积的( ) A 、41 B 、83 C 、85 D 、167 答案:A考点:三角形的面积。
分析:连接AE .根据三角形的面积公式求得BDE ∆和ABE ∆的面积比,ABE ∆和ABC ∆的面积比,进而求得BDE ∆和ABC ∆的面积比,同理求得ECF ∆、ADF ∆和ABC ∆的面积比,最后求解。
解答:如图,连接AE ∵AB AD 41=,BC BE 41= ∴ABE BDE S S ∆∆=43,ABC ABE S S ∆∆=41∴ABC BDE S S ∆∆=163同理可得:ABC CEF S S ∆∆=163,ABC ADF S S ∆∆=163所以ABC DEF S S ∆∆=167F E CABDS 2 图 6A CBS 1 S 4S 3 甲DAC BE 乙DACBEGF 丙DACB EGF 丁D ACBEG F 戊D ACBE点评:此题考查了根据三角形的面积公式求三角形的面积比的方法。
7、(2004年第15届“希望杯”初二年级竞赛题)如图6,在直角扇形ABC 内,分别以AB 和AC 为直径作半圆,两条半圆弧相交于点D ,整个图形被分成S 1,S 2,S 3,S 4四部分,则S 2和S 4的大小关系是( )A 、42S SB 、42S S =C 、42S SD 、无法确定 答案:B考点:扇形面积的计算。
分析:设a AC AB 2==,由42S S S S S AC AB ACB +--=半圆半圆扇形S2=S ,根据扇形和圆的面积公式分别计算出它们的面积就可得到2S 和4S 的大小关系。
解答:设a AC AB 2==,根据题意得: 42S S S S S AC AB ACB +--=半圆半圆扇形()4422212360290S S a a =+⨯⨯⨯-⨯=ππ故42S S = 故选B .点评:本题考查了扇形的面积公式:3602R n S π=,其中n 为扇形的圆心角的度数,R 为圆的半径),或R S 21=, 为扇形的弧长,R 为半径。
8、在矩形ABCD 中,2=AB ,1=BC ,则矩形的内接三角形的面积总比数( )小或相等。
A 、74 B 、1 C 、82 D 、81 答案:B解答:需分类讨论,如图,显然图(甲)及图(乙)中内接三角形面积为1,如图(丙)、(丁)、(戊)中EFG ∆的面积显然小于1,综上所述,故选B .B 卷9、(第11届“希望杯”邀请赛)在正方形ABCD 中,3=AB ,点E 、F 分别在BC 、CD 上,且︒=∠30BAE ,︒=∠15DAF ,则AEF ∆的面积为 .答案:33-考点:正方形的性质;全等三角形的判定与性质;旋转的性质。
分析:将ADF ∆绕A 点顺时针方向旋转90°到ABG ∆的位置,得到ABG ∆,得≅∆AEF AEG ∆,要求AEF ∆的面积求AEG ∆即可,且AB 为底边上的高,EG 为底边。
解答:将ADF ∆绕A 点顺时针方向旋转90°到ABG ∆的位置∴AF AG =,︒=∠=∠15FAD GAB ,︒=︒+︒=∠453015GAE ,()︒=︒+︒-︒=∠45153090EAF ∴FAE GAE ∠=∠ 又AE AE = ∴AEG AEF ∆≅∆∴EG EF =,︒=∠=∠60AEG AEF 在ABE Rt ∆中,3=AB ,︒=∠30BAE ∴︒=∠60AEB ,130tan =︒=AB BE在EFC Rt ∆中,()︒=︒+︒-︒=∠606060180FEC ,13-=-=BE BC EC ,()132-=EF ∴()132-=EG ,3321-=⋅=∆AB EG S AEG ∴33-==∆∆AEG AEF S S点评:本题考查了全等三角形的证明,考查了正方形各边各内角均相等的性质,解本题的关键是巧妙地构建ABG ∆,并且求证AEG AEF ∆≅∆.10、(2005年第16届“希望杯”初二年级竞赛题)已知ABC ∆三条高的比是5:4:3,且三条边的长均为整数,则ABC ∆的一条边长可能是( )A 、10B 、12C 、14D 、16 答案:B考点:约数与倍数;三角形的面积。
专题:推理填空题。
分析:根据题意,设三边为X ,Y ,Z ,运用三角形面积公式得到321212121Za Ya Xa ==,据给出的已知条件得出三边之比,既而得出答案。
解答:解:设三边为X ,Y ,Z 三条对应的高为1a ,2a ,3a 可得:321212121Za Ya Xa == GFCD E 图 11AB已知5:4:3::321=a a a 可得12:15:20::=Z Y X 因为三边均为整数又4个答案分别是10,12,14,16 所以答案应该是12 故选B .点评:此题考查了学生对公倍数和三角形面积的理解和掌握。
关键是运用三角形面积公式得到321212121Za Ya Xa ==,据给出的已知条件得出三边之比。
11、(第14届“希望杯“邀请赛)如图7,将ABC ∆的三边AB ,BC ,CA 分别延长至B ',C ',A ',且使AB B B =',BC C C 2=',AC A A 3=',若1=∆ABC S ,那么C B A S '''∆是( )A 、15B 、16C 、17D 、18 答案:D考点:三角形的面积。