二次函数与三角形面积专题
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二次函数中三角形面积问题
【典型例题】:如图,二次函数y=-x²+2x+3与y轴,x轴交于点A ,B,点C是直线AB上方抛物线上的一个动点(不与点A , B重合),求△ABC面积的最大值.
【方法一】竖割法:过点C作CD⊥x轴,垂足为D,交AB于点E,
S△ABC= S△ACE + S△BCE =1/2CE·(xc--xA)+1/2CE·(xB-xC)=1/2OB·CE
解:令x=0, y=3 点C的坐标为(0,3);
令y=0, 则 -x²+2x+3=0 ,解得:x1=-1 x2=3 点B的坐标为(3,0),
设AB所在直线的解析式为y=kx+b.
求出直线AB所在直线的解析式为y=-x+3.
设点E的坐标为(m,-m+3) ,则点C的坐标为(m, -m2+2m+3)
CE=yC-yE= -m2+2m+3-(-m+3)= -m2+3m
S△ABC= S△ACE + S△BCE =1/2CE·(xc--xA)+1/2CE·(xB-xC)
=1/2OB·CE
=1/2×3( -m2+3m)
=--3m2/2+9m/2
S△ABC最大值=4ac-b2/4a=27/8
【方法二】割补法:连接OC,S△ABC=S△OAC +S△OBC-S△OAB
解:S△ABC= S△OAC+S△OBC-S△OAB
= 1/2×OA·XC+1/2×OB·YC-1/2×OA×OB
=1/2×3×m+1/2×3×(-m2+2m+3)-1/2×3×3
=-3m2/2+9m/2
S△ABC最大值=4ac-b2/4a=27/8
【方法三】平移法:平移直线AB,当直线AB与抛物线只有一个交点时,此时三角形ABC的面积最大。
解:设和y=-x+3平行的动直线的解析式为y=-x+b,用y=-x+b和y=-x²+2x+3联立方程组得:-x+b=-x²+2x+3,整理得:x²-3x+b-3=0
二、二次函数与面积问题
1.如图,直线y=x﹣3与x轴、y轴交于A,B两点,抛物线y=x2+bx+c经过点A,B两点,M是射线BA上一个动点,MN∥y轴交抛物线于点N.
(1)求抛物线的解析式;
(2)连接AN,BN,设△ABN的面积为S,点M在线段AB上运动,在点M的运动过程中,S是否存在最大值?若存在,请求出这个最大值;若不存在,请说明理由
(3)点M从点B出发,沿射线BA方向以每秒5个单位长度的速度匀速运动,设运动的时间为ts,当t为何值时,MB=MN,请直接写出所有符合条件的t值.
2.如图,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于 A、B两点,与y轴交于点C,OB=OC.点D在函数图象上,CD∥x轴,且CD=2,直线l是抛物线的对称轴,E是抛物线的顶点.
(1)求b、c的值;
(2)如图①,连接BE,线段OC上的点F关于直线l的对称点F'恰好在线段BE上,求点F的坐标;
(3)如图②,动点P在线段OB上,过点P作x轴的垂线分别与BC交于点M,与抛物线交于点N.试问:抛物线上是否存在点Q,使得△PQN与△APM的面积相等,且线段NQ的长度最小?如果存在,求出点Q的坐标;如果不存在,说明理由.
3.如图,抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣1,0),B(4,0),交y轴于点C;
(1)求抛物线的解析式(用一般式表示);
(2)点D为y轴右侧抛物线上一点,是否存在点D使S△ABC=S△ABD?若存在请直接给出点D坐标;若不存在请说明理由;
(3)将直线BC绕点B顺时针旋转45°,与抛物线交于另一点E,求BE的长.
4.如图,已知直角坐标系中,A、B、D三点的坐标分别为A(8,0),B(0,4),D(﹣1,0),点C与点B关于x轴对称,连接AB、AC.
(1)求过A、B、D三点的抛物线的解析式;
(2)有一动点E从原点O出发,以每秒2个单位的速度向右运动,过点E作x轴的垂线,交抛物线于点P,交线段CA于点M,连接PA、PB,设点E运动的时间为t(0<t<4)秒,求四边形PBCA的面积S与t的函数关系式,并求出四边形PBCA的最大面积;
中考数学二次函数问题中三角形面积最值问题
解题策略
考点分析:
二次函数与三角形的综合解答题一般涉及到这样几个方面:
1.三角形面积最值问题
2.特殊三角形的存在问题包括等腰等边和直角三角形。
这类题目一般出现在压轴题最后两道上,对知识的综合运用要求比
较高。
解决此类题目的基本步骤与思路:
1.抓住目标三角形,根据动点设点坐标
2.根据所设未知数去表示三角形的底和高,一般常用割补法去求解
三角形的面积从而得出面积的关系式
3. 根据二次函数性质求出最大值.
4.特殊三角形问题首先要画出三角形的大概形状,分类讨论的去研
究。例如等腰三角形要弄清楚以哪两条边为要,直角三角形需要搞
清楚哪个角作为直角都需要我们去分类讨论。
注意事项:
1.简单的直角三角形可以直接利用底乘高进行面积的表示
2.复杂的利用“补”的方法构造矩形或者大三角形,整体减去部分的思
想.
3.利用“割”的方法时,一般选用横割或者竖割,也就是做坐标轴的垂
线。
4.利用点坐标表示线段长度时注意要用大的减去小的。5.围绕不同
的直角进行分类讨论,注意检验答案是否符合要求。6.在勾股定理
计算复杂的情况下,灵活的构造K字形相似去处理。
原题:在(1)中的抛物线上的第二象限是否存在一点P,使
△PBC的面积最大?若存在,求出P点的坐标及△PBC的面积
最大值,若没有,请说明理由。
考试题型,大多类似于此。求面积最大值的动点坐标,并求出面
积最大值。
一般解题思路和步骤是,设动点P的坐标,然后用代数式表达
各线段的长。通过公式计算,得出二次函数顶点式,则坐标和最
值,即出。
解法一:补形,割形法。方法要点是,把所求图像的面积适当的
割补,转化成有利于面积表达的常规几何图形。请看解题步骤。
解法二:铅锤定理,面积=铅锤高度×水平宽度÷2。这是三角形
面积表达方法的一种非常重要的定理。
铅锤定理,在教材上没有,但是大多数数学老师都会作为重点,
在课堂上讲解。因为,铅锤定理,在很多地方都用的到。这里,
初中二次函数三角形面积问题研究
二次函数是中学数学中一个重要的内容,在这个领域中,二次函数的概念、性质和应用都是值得深入探究的。本文将主要讨论二次函数在解决三角形面积问题中的应用。
一、二次函数基本概念和性质
1.函数与变量
函数是一个集合,包含输入和输出两个部分。输入称为自变量,输出称为函数值或因变量。在数学中,一般用f(x)表示函数。
2.二次函数
二次函数是函数的一种,其函数公式为:f(x) = ax² + bx + c (a≠0)。
其中a为二次项系数,b为一次项系数,c为常数项系数。它的图象大致为开口向上或开口向下的抛物线。
• 当a>0时,图象开口向上;当a<0时,图象开口向下。
• 当二次项系数a>0时,函数f(x)在顶点处有极小值;当a<0时,函数f(x)在顶点处有极大值。
• 二次函数的图象关于其顶点对称。
• 二次函数的轴对称线为x=-b/2a。
1.对于已知底边和高的三角形,其面积可以表示为:
S = 1/2bh
其中,b表示底边长度,h表示高。
可以将h看做自变量x,那么S就可以看做函数y。此时,S与h的函数关系为:
S取得最大值时,即y取得最大值时,对应的x为h的值,此时可以通过求解二次函数的顶点,得到最大值。即:
x=-b/2a,则h=-b/2a
将h代入y=1/2bx中,可以得到S的最大值。
y = -1/2ab*cosx+a/2ab+b 可以通过求解二次函数的顶点,得到最大值。由于sinC的范围在[-1,1]之间,当cosC=-1时,S取得最大值。此时,对应的C为90度,即三角形为直角三角形。
三、例题解析
1.已知等腰直角三角形的斜边长为10,求其面积的最大值。
解:由等腰直角三角形的性质可知,其腰长相等,斜边为√2倍腰长,则可设其底边长为x,高为h,则