[全]中考数学二次函数压轴题之三角形面积问题
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中考数学二次函数压轴题之三角形面积问题
如图所示,直线y=x + c 与x 轴交于点A(﹣4,0),与y 轴交于点C,抛物线y=﹣x2 + bx + c 经过点A、C,点M 是线段OA 上的一个动点,过点M 且垂直于x 轴的直线与直线AC 和抛物线分别交于点P、N.(1)求抛物线的解析式;
(2)当以C、P、N 为顶点的三角形为直角三角形时,S△CPN=;(3)过点N 作NH⊥AC 于H,求S△HPN 的最大值.
【解析】解:
(1)将点A (﹣4,0)代入直线y=x + c 得:c=4,
则抛物线的表达式为:y=﹣x2 + bx + 4,
再将点A(﹣4,0)代入抛物线y=﹣x2 + bx + 4 并解得:b=﹣3,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣3x + 4;
(2)
①当∠CNP=90°时,如下图所示:
点N(﹣3,4),点P(﹣3,1),
S△CPN=1/2 ×CN ×PN=1/2 ×3 ×3=9/2;
②当∠NCP=90°时,如下图所示:
点N(x,﹣x2﹣3x + 4),点P(x,x + 4),点C(0 , 4),
在Rt△NCP 中,
NP2 =(﹣x2﹣4x )2,NC2 = x2 +(﹣x2﹣3x )2,PC2 = x2 + x2 , 根据勾股定理:NP2 = NC2 + PC2,
∴(﹣x2﹣4x )2 = x2 +(﹣x2﹣3x )2 + x2 + x2,
解得x = -2 或0(舍去),
∴N(-2 , 6),P(-2 ,2),
S△CPN=1/2 ×NP ×2=1/2 ×4 ×2=4;
由图可知∠NPC ≠90°;
故答案为:9/2 或4;
(3)设点N(x,﹣x2﹣3x + 4),则点P(x,x + 4),
∵OA=OC,
∴∠HPN=∠APM=∠PAM = 45°,
∴S△HPN=1/2 ×NH ×PH=1/4(NP)2,
∵NP=﹣x2﹣3x + 4﹣x﹣4=﹣x2﹣4x,
∴当x=﹣2 时,NP 的最大值为:4,
故S△HPN=1/2 ×NH ×PH=1/4(NP)2 = 1/4 ×4 ×4=4,
∴S△HPN 的最大值为4.
【总结】
(1)把点的坐标代入函数解析式,求出c、b,从而确定抛物线的解析式非常简单;
(2)分类讨论,根据图像可知存在两种情况,第一种情况比较容易求出面积,第二种情况先设出点的坐标来,在直角三角形中通过勾股定理建立方程,用了两点之间的距离公式来表示线段的长,最后把点的坐标求出来,用三角形面积公式求出面积;
(3)这是一个二次函数求最值问题,通过分析可知这个三角形是个等腰直角三角形,先把N、P 两点的坐标设出来,建立一个面积关于边长的函数关系式,最后根据二次函数的性质来求最值,从而可求出三角形面积的最大值。