初中数学中考复习铅锤高求三角形面积法
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直角坐标系下三角形面积求法——水平宽铅垂高前一阶段我们探讨了一次函数和三角形的面积问题,后台有一些同仁提出了一些宝贵的看法,在此笔者表示感谢。
我们知道对于不规则三角形的面积肯定是用割补法,由此引申出一种水平宽铅垂高的做法,也就是铅垂法。
今天我们来深入地探讨一下铅垂法的做法依据。
我们先从三个顶点都确定的三角形来看。
如图,在直角坐标系中,△ABC三个顶点的坐标为A(1,1)、B (3,4)、C(5,2),试求△ABC的面积。
显然这个三角形属于我们说的所谓不规则三角形(三条边均不和坐标轴平行,且不在坐标轴上),所以我们的基本思路是割补法。
由于此题相对来讲比较简单,我就简单用图形罗列一下各种不同的解法。
方法一:方法二:方法三:方法三是过点B作AC的平行线将不规则的△ABC转化为规则的△ADC从而来求解的过程,其实我们还可以过点A作BC的平行线或者过点C作AB的平行线来进行转化。
鉴于这不是本文研究的重点,另外两种方法在此略过。
方法四:方法五:方法六:方法七:方法八:方法九:方法四、方法五都是在点B处处理,方法四是在点B处作y轴的平行线,方法五是在点B处作x轴的平行线;方法六、方法七都是在点A处处理,方法六是在点A处作y轴的平行线,方法七是在点A处作x轴的平行线;方法八、方法九都是在点C处处理,方法八是在点C处作y轴的平行线,方法九是在点C处作x轴的平行线。
我们再来研究这六个图:如果我们对这六种方法都进行运算、思考,我们就会发现△ABC的面积为图中两个红色线段(一横一竖)乘积的一半。
这就是所谓的铅垂法求面积。
那么如何构造这些线呢?我的看法是选三角形的两个顶点(比如A和B),将AB之间的横坐标体现的横着的线段找出来(图5中的AM),最后一个顶点C作竖着的直线交AB边于点D,此时竖着的线段就是CD,然后利用AM和CD乘积的一半来求解。
或者将AB之间的纵坐标体现的竖着的线段找出来(图6中的AM),过第三个顶点C 作横着的直线交AB边于点D,此时横着的线段就是CD,然后利用AM和CD乘积的一半来求解。
二次函数与面积解这类问题一般用到以下与面积相关的知识:图形割补、等积转换、等比转化.课前练习如图1,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 )”.我们可得出一种计算三角形面积的新方法:ABC S △=12ah ,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半. 解答问题:如图2,顶点为C (1,4)的抛物线y =ax 2+bx +c 交轴于点A (3,0),交y 轴于点B .(1)求抛物线和直线AB 的解析式;(2)点P 是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,连接P A ,PB ,当P 点运动到顶点C 时,求△CAB 的铅垂高CD 及CAB S △;△是否存在抛物线上一点P ,使PAB S △=CAB S △?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由.x CB模型讲解 竖切面积公式均为1=2S dh横切面积公式均为1=2S dh总结这种“铅垂高×水平宽的一半”的求解方法可过三角形的任意一点,并且“横竖”均可.而在选择时,如何选用,取决于点D 的坐标哪种更易求得.CBhC Bh CBD例题1 已知一次函数y=(k+3)x+(k-1)的图像与x轴、y轴分别相交于点A、B,P(-1,-4).(1)若△OBP的面积为3,求k的值;(2)若△AOB的面积为1,求k的值.ax2-ax+c的图像的顶点为C,一次函数y=-x+3例题2 如图,二次函数y=12的图像与这个二次函数的图像交于A、B两点(其中点A在点B的左侧),与它的对称轴交于点D.(1)求点D的坐标;(2)若点C与点D关于x轴对称,且△BCD的面积为4,求此二次函数的关系式.例题3 已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点B在x轴的正半轴上,点C在y轴正半轴上,线段OB、OC的长(OB<OC)是方程x²-10x+16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x=-2.(1)求抛物线解析式;(2)若点E时线段AB上的一个动点(与点A、B不重合),过点E作EF△AC 交BC于点F,连接CE,设AE的长为m,△CEF的面积为S,求S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围.巩固练习1.已知直线y =2x +4与x 轴、y 轴分别交于A ,D 两点,抛物线y =-12x ²+bx +c 经过点A ,D ,点B 是抛物线与x 轴的另一个交点. (1)求这条抛物线的解析式及点B 的坐标;(2)设点M 是直线AD 上一点,且AOM S △:OMD S △=1:3,求点M 的坐标;2.如图,已知抛物线y =-x ²+bx +c 与一直线相交于A (-1,0),C (2,3)两点,与y 轴交于点N ,其顶点为D . (1)抛物线及直线AC 的函数关系式;(2)若P 是抛物线上位于直线AC 上方的一个动点,直接写出△APC 的面积的最大值及此时点P 的坐标.3.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax²-2ax-3a(a<0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),经过点A的直线l:y=kx+b与y轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC.(1)直接写出点A的坐标,并求直线l的函数表达式(其中k,b用含a的式子表示);,求a (2)点E是直线l上方的抛物线上的一点,若△ACE的面积的最大值为54 Array的值;4. 已知:二次函数y=ax²+bx+6(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),点A、点B的横坐标是方程x²-4x-12=0的两个根.(1)求出该二次函数的表达式及顶点坐标;(2)如图,连接AC、BC,点P是线段OB上一个动点(点P不与点O、B重合),过点P作PQ△AC交BC于点Q,当△CPQ的面积最大时,求点P的坐标.5. 已知:在直角坐标系中,点C 的坐标为(0,-2),点A 与点B 在x 轴上,且点A 与点B 的横坐标是方程x ²-3x -4=0的两个根,点A 在点B 的左侧. (1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线的关系式.(2)点D 的坐标为(2,0),点P (m ,n )是该抛物线上的一个动点(其中m >0,n <0)连接CD 、CP ,设△CDP 的面积为S ,当S 取某一个值时,有两个点P 与之对应,求此时S 的取值范围?7、如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线l 与抛物线y =mx ²+nx 相交于A (1,3),B (4,0)两点. (1)求出抛物线的解析式;(2)点P 是线段AB 上一动点,(点P 不与点A 、B 重合),过点P 作PM △OA ,交第一象限内的抛物线于点M ,过点M 作MC △x 轴于点C ,交AB 于点N ,若△BCN 、△PMN 的面积BCN S △、PMN S △满足BCN S △=2PMN S △,求出MNNC的值,并求出此时点M 的坐标.。
二次函数三角形之面积问题(铅垂法)专题前请先思考以下问题:问题1坐标系背景下问题的处理原则是什么?问题2:坐标系中处理面积问题的思路有哪些?问题3:具有什么样特征的三角形在表达面积时会使用铅垂法?问题4:铅垂法的具体做法是什么?问题5:如何利用铅垂法表达三角形的面积?以下是问题及答案,请对比参考:问题1坐标系背景下问题的处理原则是什么?答:充分利用横平竖直线段长,几何特征函数特征互转问题2:坐标系中处理面积问题的思路有哪些?答:公式法(规则图形);割补法(分割求和,补形作差);转化法(例:同底等高)问题3:具有什么样特征的三角形在表达面积时会使用铅垂法?答:三边均是斜放置在坐标系中的三角形在表达面积时一般使用铅垂法。
问题4:铅垂法的具体做法是什么?答:若是固定的三角形,贝冋从任意一点作铅垂;若为变化的图形,贝以动点向另外两点所在的定直线作铅垂。
问题5:如何利用铅垂法表达三角形的面积?答:从动点向另外两点所在的固定直线作铅垂,将变化的竖直线段作为三角形的底,则高就是两个定点的横坐标之差,然后结合三角形的面积公式表达。
由T E S思‘=用心血十災-BMP*用卫眩二㊁(% -勺)*仏就二㊁心-仏),专叱(心-©) + #妣包F)二m叱(心_心+心_也)例1:如图,在平面直角坐标系中,顶点为(4, -1)的抛物线交y轴于A点,交x轴于B,4B C0 B C0 (铅垂线在三角形内部)将d 点坐标(0, 3)代入,可得“ 当vn~3时,APAC 的面积最大 此时点尸的坐标为® --)二 B(2, 0),C(6? 0) +如图,过点尸作严创]轴,交M 于点0•二次函数的解析式为尸"工T 斗最大值为兰斗x 轴分别交于点A , B,抛物线y = -X 2 • bx • c 易得匚匚:尹二—[龙+3 ■■设点P 的橫坐标为也,贝lj 0 < w< 6试题难度:三颗星知识点:铅垂法求面积 1 例2:如图,一次函数y = -x * 2与y 轴、2过A ,B 两点.Q 为直线AB 下方的抛物线上一点,设点 Q 的横坐标为n , △ QAB 勺面积为 S,求出S 与n 之间的函数关系式并求出S 的最大值3,解得,a~-4点,且位于A, C 两点之间,当△ PAC 的面积最大时,求P 的坐标和A PAC 的最大 面积.解: -- ■- •・ JC 两点(点B 在点C 的左侧),已知A 点坐标为(0,3) •点P 是抛物线上的一个动解:;'\r. .■:“/. c=2.把点£ (T, 0)代入二次函数表达式.得一16-肪+2 = 0,/* b —^―,2••二次函数的表达式为y ~ -X1 x+ 2.£如图,过点。