中考数学复习指导：解二次函数中三角形面积最值问题
中考二次函数面积最值问题含答案
For personal use only in study and research; not for mercialuse二次函数最值问题例1、小磊要制作一个三角形的钢架模型，在这个三角形中，长度为x(单位：cm)的边与这条边上的高之和为40 cm ，这个三角形的面积S(单位：cm 2)随x(单位：cm)的变化而变化．(1)请直接写出S 与x 之间的函数关系式(不要求写出自变量x 的取值围)；(2)当x 是多少时，这个三角形面积S 最大?最大面积是多少?解：〔1〕x 02x 212+-=S〔2〕∵a=21-<0 ∴S 有最大值 ∴0221202a2b x =-⨯-=-=）（∴ S 的最大值为200200220212=⨯+⨯-=S∴当x 为20cm 时，三角形面积最大，最大面积是200cm 2。
2.如图，矩形ABCD 的两边长AB =18cm ，AD =4cm ，点P 、Q 分别从A 、B 同时出发，P 在边AB 上沿AB 方向以每秒2cm 的速度匀速运动，Q 在边BC 上沿BC 方向以每秒1cm 的速度匀速运动．设运动时间为x 秒，△PBQ 的面积为y 〔cm 2〕.〔1〕求y 关于x 的函数关系式，并写出x 的取值围；〔2〕求△PBQ 的面积的最大值.解：〔1〕∵S △PBQ =21PB ·BQ,PB=AB －AP=18－2x ，BQ=x ，∴y=21〔18－2x 〕x ，即y=－x 2+9x 〔0<x ≤4〕;〔2〕由〔1〕知：y=－x 2+9x ，∴y=－(x －29〕2 +481,∵当0<x ≤29时，y 随x 的增大而增大，而0<x ≤4，∴当x=4时，y 最大值=20，即△PBQ 的最大面积是20cm 2.3．如图，在矩形ABCD 中，AB=6cm ，BC=12cm ，点P 从点A 出发，沿AB 边向点B 以1cm/s 的速度移动，同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2cm/s 的速度移动，如果P，Q两点同时出发，分别到达B，C两点后就停顿移动．〔1〕设运动开场后第t秒钟后，五边形APQCD的面积为Scm2，写出S与t的函数关系式，并指出自变量t的取值围．〔2〕t为何值时，S最小？最小值是多少？解：〔1〕第t秒钟时，AP=tcm，故PB=〔6﹣t〕cm，BQ=2tcm，故S△PBQ=•〔6﹣t〕•2t=﹣t2+6t∵S矩形ABCD=6×12=72．∴S=72﹣S△PBQ=t2﹣6t+72〔0＜t＜6〕；〔2〕∵S=t2﹣6t+72=〔t﹣3〕2+63，∴当t=3秒时，S有最小值63cm．4．在某居民小区要在一块一边靠墙〔墙长15m〕的空地上修建一个矩形花园ABCD，花园的一边靠墙，另三边用总长为40m的栅栏围成如图，假设设花园的BC边长为x〔m〕花园的面积为y〔m2〕〔1〕求y与x之间的函数关系式，并求自变量的x的围．〔2〕当x取何值时花园的面积最大，最大面积为多少？解：〔1〕∵四边形ABCD是矩形，∴AB=CD，AD=BC，∵BC=xm，AB+BC+CD=40m，∴AB=，∴花园的面积为：y=x•=﹣x2+20x〔0＜x≤15〕；∴y与x之间的函数关系式为：y=﹣x2+20x〔0＜x≤15〕；〔2〕∵y=﹣x2+20x=﹣〔x﹣20〕2+200，∵a=﹣＜0，∴当x ＜20时，y 随x 的增大而增大，∴当x=15时，y 最大，最大值y=187.5．∴当x 取15时花园的面积最大，最大面积为187.5．5.边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE 〔如图〕，其中AF=2，BF=1．试在AB 上求一点P ，使矩形PNDM 有最大面积．解：设矩形PNDM 的边DN=x ，NP=y ，那么矩形PNDM 的面积S=xy 〔2≤x≤4〕易知=4-x ，EM=4-y ．过点B 作BH ⊥PN 于点H那么有△AFB ∽△BHP ∴PHBHBF AF =，即3412--=y x ，∴521+-=x y ，x x xy S 5212+-==)42(≤≤x ，此二次函数的图象开口向下，对称轴为x=5，∴当x≤5时，函数值y 随x 的增大而增大，对于42≤≤x 来说，当x=4时，12454212=⨯+⨯-=最大S ．6．如图，要建一个长方形养鸡场，鸡场的一边靠墙，如果用50 m 长的篱笆围成中间有一道篱笆隔墙的养鸡场，设它的长度为x 米．(1)要使鸡场面积最大，鸡场的长度应为多少m ？(2)如果中间有n (n 是大于1的整数)道篱笆隔墙，要使鸡场面积最大，鸡场的长应为多少米？比较(1)(2)的结果，你能得到什么结论？解：(1)∵长为x 米，那么宽为350x-米，设面积为S 平方米．)50(313502x x x x S --=-⋅=3625)25(312+--=x∴当25=x 时，3625max =S (平方米) 即：鸡场的长度为25米时，面积最大．(2) 中间有n 道篱笆，那么宽为250+-n x米，设面积为S 平方米．那么：)50(212502x x n n x x S -+-=+-⋅=2625)25(212++-+-=n x n∴当25=x 时，2625max +=n S (平方米)由(1)(2)可知，无论中间有几道篱笆墙，要使面积最大，长都是25米．即：使面积最大的x 值与中间有多少道隔墙无关．7．如图，矩形ABCD 的边AB=6 cm ，BC=8cm ，在BC 上取一点P ，在CD 边上取一点Q ，使∠APQ 成直角，设BP=x cm ，CQ=y cm ，试以x 为自变量，写出y 与x 的函数关系式．ABCD PQ解：∵∠APQ =90°,∴∠APB +∠QPC =90°.∵∠APB +∠BAP =90°,∴∠QPC =∠BAP ，∠B =∠C =90°∴△ABP ∽△PCQ.,86,y x x CQ BP PC AB =-=∴x x y 34612+-=．8.小想用篱笆围成一个周长为60米的矩形场地，矩形面积S(单位：平方米)随矩形一边长x(单位：米)的变化而变化．〔1〕求S 与x 之间的函数关系式，并写出自变量x 的取值围；〔2〕当x 是多少时，矩形场地面积S 最大？最大面积是多少？解：〔1〕根据题意，得x x x xS 3022602+-=⋅-=自变量的取值围是〔2〕∵01<-=a ，∴S 有最大值当时，答：当为15米时，才能使矩形场地面积最大，最大面积是225平方米．9.较难如图，A、B两点的坐标分别是〔8，0〕、〔0，6〕，点P由点B出发沿BA方向向点A 作匀速直线运动，速度为每秒3个单位长度，点Q由A出发沿AO〔O为坐标原点〕方向向点O作匀速直线运动，速度为每秒2个单位长度，连接PQ，假设设运动时间为t〔0＜t＜〕秒．解答如下问题：〔1〕当t为何值时，PQ∥BO？〔2〕设△AQP的面积为S，①求S与t之间的函数关系式，并求出S的最大值；解：〔1〕∵A、B两点的坐标分别是〔8，0〕、〔0，6〕，那么OB=6，OA=8，∴AB===10．如图①，当PQ∥BO时，AQ=2t，BP=3t，那么AP=10﹣3t．∵PQ∥BO，∴，即，解得t=，∴当t=秒时，PQ∥BO．〔2〕由〔1〕知：OA=8，OB=6，AB=10．①如图②所示，过点P作PD⊥x轴于点D，那么PD∥BO，∴，即，解得PD=6﹣t．S=AQ•PD=•2t•〔6﹣t〕=6t﹣t2=﹣〔t﹣〕2+5，-.∴S与t之间的函数关系式为：S=﹣〔t ﹣〕2+5〔0＜t ＜〕，当t=秒时，S取得最大值，最大值为5〔平方单位〕．- .word.zl.。
二次函数中三角形面积最大值问题的处理方法
二次函数中三角形面积最大值问题的处理方法二次函数是高中数学中一个经常出现的重要知识点，它在数学中有着广泛的应用，其中一个重要的应用就是处理三角形面积最大值问题。
在本文中，我们将介绍二次函数在处理三角形面积最大值问题中的基本方法和应用技巧。
1. 三角形面积最大值问题的基本原理三角形面积最大值问题指的是给定三边长度为a、b、c，求出以这三条边为边长的三角形的面积最大值。
根据海伦公式，三角形面积公式为：S = √[p(p-a)(p-b)(p-c)]其中p=(a+b+c)/2，是三角形半周长。
我们可以通过求解出上式的最大值来得到三角形的最大面积。
2. 二次函数相关知识介绍二次函数是形如y=ax^2+bx+c的函数，其中a、b、c 是常数，而x是自变量。
二次函数在数学中有着广泛的应用，其标准形式为：y=ax^2+bx+c（a≠0）其中a表示二次函数的开口方向和大小，常被称为二次函数的开口因子；b表示二次函数的对称轴的位置，常被称为二次函数的对称轴；c表示二次函数在y轴上的截距，即当x=0时，二次函数的函数值。
3. 二次函数求解三角形面积最大值的应用在二次函数求解三角形面积最大值的应用中，我们可以将三角形面积公式中的p表示为：p=(a+b+c)/2 = (x+y+z)/2然后使用二次函数y=f(x)表示√[p(p-a)(p-b)(p-c)]，其中x、y、z分别表示三角形的三边长度a、b、c。
由于p=(x+y+z)/2是一个常数，因此我们可以将其视为一个固定值，从而将y=f(x)表示为：y=√[(x+y+z)/2(x+y+z)/2-x(x+y+z)/2-y(x+y+z)/2+z(x+y+z)/2]化简得：y=√[xyz(x+y+z)]这就是一个二次函数的标准形式。
通过求解这个二次函数的最大值，我们就可以得到三角形的最大面积。
4. 二次函数求解三角形面积最大值的具体方法为了求解上述的二次函数的最大值，我们需要使用二次函数y=f(x)的顶点公式：x=-b/2a，y=f(-b/2a)其中x=-b/2a即为二次函数的对称轴坐标，f(-b/2a)即为二次函数的顶点坐标。
2023年中考数学总复习专题5二次函数与面积最值定值问题(学生版)
专题5二次函数与面积最值定值问题面积是平面几何中一个重要的概念，关联着平面图形中的重要元素边与角，由动点而生成的面积问题，是抛物线与直线形结合的觉形式，常见的面积问题有规则的图形的面积（如直角三角形、平行四边形、菱形、矩形的面积计算问题）以及不规则的图形的面积计算，解决不规则的图形的面积问题是中考压轴题常考的题型，此类问题计算量较大。
有时也要根据题目的动点问题产生解的不确定性或多样性。
解决这类问题常用到以下与面积相关的知识：图形的割补、等积变形、等比转化等数学方法.面积的存在性问题常见的题型和解题策略有两类：一是先根据几何法确定存在性，再列方程求解，后检验方程的根．二是先假设关系存在，再列方程，后根据方程的解验证假设是否正确．解决动点产生的面积问题，常用到的知识和方法，如下：如图1，如果三角形的某一条边与坐标轴平行，计算这样“规则”的三角形的面积，直接用面积公式．如图2，图3，三角形的三条边没有与坐标轴平行的，计算这样“不规则”的三角形的面积，用“割”或“补”的方法．图1 图2 图3计算面积长用到的策略还有：如图4，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5，同底三角形的面积比等于高的比．如图6，同高三角形的面积比等于底的比．图4 图5 图6【例1】（2022•青海）如图1，抛物线y＝x2+bx+c与x轴交于A（﹣1，0），B（3，0）两点，与y轴交于点C．（1）求该抛物线的解析式；（2）若点E是抛物线的对称轴与直线BC的交点，点F是抛物线的顶点，求EF的长；（3）设点P是（1）中抛物线上的一个动点，是否存在满足S△P AB＝6的点P？如果存在，请求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．（请在图2中探讨）【例2】（2022•随州）如图1，平面直角坐标系xOy中，抛物线y＝ax2+bx+c（a＜0）与x轴分别交于点A和点B（1，0），与y轴交于点C，对称轴为直线x＝﹣1，且OA＝OC，P为抛物线上一动点．（1）直接写出抛物线的解析式；（2）如图2，连接AC，当点P在直线AC上方时，求四边形P ABC面积的最大值，并求出此时P点的坐标；（3）设M为抛物线对称轴上一动点，当P，M运动时，在坐标轴上是否存在点N，使四边形PMCN为矩形？若存在，直接写出点P及其对应点N的坐标；若不存在，请说明理由．【例3】（2022•成都）如图，在平面直角坐标系xOy中，直线y＝kx﹣3（k≠0）与抛物线y＝﹣x2相交于A，B两点（点A在点B的左侧），点B关于y轴的对称点为B'．（1）当k＝2时，求A，B两点的坐标；（2）连接OA，OB，AB'，BB'，若△B'AB的面积与△OAB的面积相等，求k的值；（3）试探究直线AB'是否经过某一定点．若是，请求出该定点的坐标；若不是，请说明理由．【例4】（2022•岳阳）如图1，在平面直角坐标系xOy中，抛物线F1：y＝x2+bx+c经过点A（﹣3，0）和点B（1，0）．（1）求抛物线F1的解析式；（2）如图2，作抛物线F2，使它与抛物线F1关于原点O成中心对称，请直接写出抛物线F2的解析式；（3）如图3，将（2）中抛物线F2向上平移2个单位，得到抛物线F3，抛物线F1与抛物线F3相交于C，D两点（点C在点D的左侧）．①求点C和点D的坐标；②若点M，N分别为抛物线F1和抛物线F3上C，D之间的动点（点M，N与点C，D不重合），试求四边形CMDN面积的最大值．1．（2022•金坛区二模）如图，在平面直角坐标系xOy中，二次函数y＝x2+bx﹣2的图象与x轴交于点A （3，0），B（点B在点A左侧），与y轴交于点C，点D与点C关于x轴对称，作直线AD．（1）填空：b＝；（2）将△AOC平移到△EFG（点E，F，G依次与A，O，C对应），若点E落在抛物线上且点G落在直线AD上，求点E的坐标；（3）设点P是第四象限抛物线上一点，过点P作x轴的垂线，垂足为H，交AC于点T．若∠CPT+∠DAC＝180°，求△AHT与△CPT的面积之比．2．（2022•罗城县模拟）如图，已知抛物线y＝ax2+b经过点A（2，6），B（﹣4，0），其中E、F（m，n）为抛物线上的两个动点．（1）求抛物线的解析式并写出其顶点坐标；（2）若C（x，y）是抛物线上的一点，当﹣4＜x＜2且S△ABC最大时，求点C的坐标；（3）若EF∥x轴，点A到EF的距离大于8个单位长度，求m的取值范围．3．（2022•老河口市模拟）在平面直角坐标系中，抛物线y＝﹣x2+2mx的顶点为A，直线l：y＝x﹣1与x轴交于点B．（1）如图，已知点A的坐标为（2，4），抛物线与直线l在第一象限交于点C．①求抛物线的解析式及点C的坐标；②点M为线段BC上不与B，C重合的一动点，过点M作x轴的垂线交x轴于点D，交抛物线于点E，设点M的横坐标t．当EM＞BD时，求t的取值范围；（2）过点A作AP⊥l于点P，作AQ∥l交抛物线于点Q，连接PQ，设△APQ的面积为S．直接写出①S 关于m的函数关系式；②S的最小值及S取最小值时m的值．4．（2022•新吴区二模）如图，已知抛物线y＝+bx过点A（﹣4，0）、顶点为B，一次函数y＝x+2的图象交y轴于M，对称轴与x轴交于点H．（1）求抛物线的表达式；（2）已知P是抛物线上一动点，点M关于AP的对称点为N．①若点N恰好落在抛物线的对称轴上，求点N的坐标；②请直接写出△MHN面积的最大值．5．（2022•开福区校级二模）如图，抛物线y＝（x+1）（x﹣a）（其中a＞1）与x轴交于A、B两点，交y轴于点C．（1）直接写出∠OCA的度数和线段AB的长（用a表示）；（2）如图①，若a＝2，点D在抛物线的对称轴上，DB＝DC，求△BCD与△ACO的周长之比；（3）如图②，若a＝3，动点P在线段OA上，过点P作x轴的垂线分别与AC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△BPM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．6．（2022•官渡区二模）抛物线交x轴于A、B两点，交y轴正半轴于点C，对称轴为直线．（1）如图1，若点C坐标为（0，2），则b＝，c＝；（2）若点P为第二象限抛物线上一动点，在（1）的条件下，求四边形ABCP面积最大时，点P坐标和四边形ABCP的最大面积；（3）如图2，点D为抛物线的顶点，过点O作MN∥CD别交抛物线于点M，N，当MN＝3CD时，求c 的值．7．（2022•徐州二模）如图，四边形ABCD中，已知AB∥CD，动点P从A点出发，沿边AB运动到点B，动点Q同时由A点出发，沿折线AD﹣DC﹣CB运动点B停止，在移动过程中始终保持PQ⊥AB，已知点P的移动速度为每秒1个单位长度，设点P的移动时间为x秒，△APQ的面积为y，已知y与x之间函数关系如图②，其中MN为线段，曲线OM，NK为抛物线的一部分，根据图中信息，解答下列问题：（1）图①AB＝，BC＝；（2）分别求线段MN，曲线NK所对应的函数表达式；（3）当x为何值，△APQ的面积为6？8．（2022•茌平区一模）如图，已知二次函数的图象交x轴于点B（﹣8，0），C（2，0），交y轴点A．（1）求二次函数的表达式；（2）连接AC，AB，若点P在线段BC上运动（不与点B，C重合），过点P作PD∥AC，交AB于点D，试猜想△P AD的面积有最大值还是最小值，并求出此时点P的坐标．（3）连接OD，在（2）的条件下，求出的值．9．（2022•碑林区校级模拟）抛物线W1：y＝a（x+）2﹣与x轴交于A（﹣5，0）和点B．（1）求抛物线W1的函数表达式；（2）将抛物线W1关于点M（﹣1，0）对称后得到抛物线W2，点A、B的对应点分别为A'，B'，抛物线W2与y轴交于点C，在抛物线W2上是否存在一点P，使得S△P A′B′＝S△P A'C，若存在，求出P点坐标，若不存在，请说明理由．10．（2021秋•钦北区期末）如图，抛物线y＝ax2+bx+6与直线y＝x+2相交于A（，）、B（4，6）两点，点P是线段AB上的动点（不与A、B两点重合），过点P作PC⊥x轴于点D，交抛物线于点C，点E是直线AB与x轴的交点．（1）求抛物线的解析式；（2）当点C是抛物线的顶点时，求△BCE的面积；（3）是否存在点P，使得△BCE的面积最大？若存在，求出这个最大值；若不存在，请说明理由．11．（2022•保定一模）如图，在平面直角坐标系中，点P从原点O出发，沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动t秒（t＞0），抛物线y＝x2+bx+c经过点O和点P，已知矩形ABCD的三个顶点为A（1，0），B （1，﹣5），D（4，0）．（1）求c，b（含t的代数式表示）；（2）当4＜t＜5时，设抛物线分别与线段AB，CD交于点M，N．①在点P的运动过程中，你认为∠AMP的大小是否会变化？若变化，说明理由；若不变，求出∠AMP的值；②求△MPN的面积S与t的函数关系式．并求t为何值时，△MPN的面积为．12．（2022•黄石模拟）如图，已知抛物线与x轴交于A（2，0），B两点，与y轴交于点C（0，﹣4），直线与x轴交于点D，点P是抛物线上的一动点，过点P作PE⊥x 轴，垂足为E，交直线l于点F．（1）求该抛物线的表达式；（2）点P是抛物线上位于第三象限的一动点，设点P的横坐标是m，四边形PCOB的面积是S．①求S 关于m的函数解析式及S的最大值；②点Q是直线PE上一动点，当S取最大值时，求△QOC周长的最小值及FQ的长．13．（2022•哈尔滨模拟）如图，在平面直角坐标系中，点O为坐标原点，抛物线y＝ax2﹣2ax+3与x轴的负半轴交于点A，与x的正半轴交于点B，与y轴正半轴交于点C，OB＝2OA．（1）求抛物线的解析式；（2）点D是第四象限内抛物线上一点，连接AD交y轴于点E，过C作CF⊥y轴交抛物线于点F，连接DF，设四边形DECF的面积为S，点D的横坐标的t，求S与t的函数解析式；（3）在（2）的条件下，过F作FM∥y轴交AD于点M，连接CD交FM于点G，点N是CE上一点，连接MN、EG，当∠BAD+2∠AMN＝90°，MN：EG＝，求点D的坐标．14．（2022•利川市模拟）如图，等腰直角三角形OAB的直角顶点O在坐标原点，直角边OA，OB分别在y 轴和x轴上，点C的坐标为（3，4），且AC平行于x轴．（1）求直线AB的解析式；（2）求过B，C两点的抛物线y＝﹣x2+bx+c的解析式；（3）抛物线y＝﹣x2+bx+c与x轴的另一个交点为D，试判定OC与BD的大小关系；（4）若点M是抛物线上的动点，当△ABM的面积与△ABC的面积相等时，求点M的坐标．15．（2021•襄阳）如图，直线y＝x+1与x，y轴分别交于点B，A，顶点为P的抛物线y＝ax2﹣2ax+c过点A．（1）求出点A，B的坐标及c的值；（2）若函数y＝ax2﹣2ax+c在3≤x≤4时有最大值为a+2，求a的值；（3）连接AP，过点A作AP的垂线交x轴于点M．设△BMP的面积为S．①直接写出S关于a的函数关系式及a的取值范围；②结合S与a的函数图象，直接写出S＞时a的取值范围．16．（2021•辽宁）如图，抛物线y＝﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点C（﹣1，0），与y轴交于点B（0，3），连接AB，BC，点P是抛物线第一象限上的一动点，过点P作PD⊥x轴于点D，交AB于点E．（1）求抛物线的解析式；（2）如图1，作PF⊥PD于点P，使PF＝OA，以PE，PF为邻边作矩形PEGF．当矩形PEGF的面积是△BOC面积的3倍时，求点P的坐标；（3）如图2，当点P运动到抛物线的顶点时，点Q在直线PD上，若以点Q、A、B为顶点的三角形是锐角三角形，请直接写出点Q纵坐标n的取值范围．17．（2021•贺州）如图，抛物线y＝x2+bx+c与x轴交于A、B两点，且A（﹣1，0），对称轴为直线x＝2．（1）求该抛物线的函数表达式；（2）直线l过点A且在第一象限与抛物线交于点C．当∠CAB＝45°时，求点C的坐标；（3）点D在抛物线上与点C关于对称轴对称，点P是抛物线上一动点，令P（x P，y P），当1≤x P≤a，1≤a≤5时，求△PCD面积的最大值（可含a表示）．18．（2021•常德）如图，在平面直角坐标系xOy中，平行四边形ABCD的AB边与y轴交于E点，F是AD 的中点，B、C、D的坐标分别为（﹣2，0），（8，0），（13，10）．（1）求过B、E、C三点的抛物线的解析式；（2）试判断抛物线的顶点是否在直线EF上；（3）设过F与AB平行的直线交y轴于Q，M是线段EQ之间的动点，射线BM与抛物线交于另一点P，当△PBQ的面积最大时，求P的坐标．19．（2021•福建）已知抛物线y＝ax2+bx+c与x轴只有一个公共点．（1）若抛物线过点P（0，1），求a+b的最小值；（2）已知点P1（﹣2，1），P2（2，﹣1），P3（2，1）中恰有两点在抛物线上．①求抛物线的解析式；②设直线l：y＝kx+1与抛物线交于M，N两点，点A在直线y＝﹣1上，且∠MAN＝90°，过点A且与x轴垂直的直线分别交抛物线和l于点B，C．求证：△MAB与△MBC的面积相等．20．（2021•柳州）在平面直角坐标系xOy中，已知抛物线：y＝ax2+bx+c交x轴于A（﹣1，0），B（3，0）两点，与y轴交于点C（0，﹣）．（1）求抛物线的函数解析式；（2）如图1，点D为第四象限抛物线上一点，连接OD，过点B作BE⊥OD，垂足为E，若BE＝2OE，求点D的坐标；（3）如图2，点M为第四象限抛物线上一动点，连接AM，交BC于点N，连接BM，记△BMN的面积为S1，△ABN的面积为S2，求的最大值．21．（2021•聊城）如图，抛物线y＝ax2+x+c与x轴交于点A，B，与y轴交于点C，已知A，C两点坐标分别是A（1，0），C（0，﹣2），连接AC，BC．（1）求抛物线的表达式和AC所在直线的表达式；（2）将△ABC沿BC所在直线折叠，得到△DBC，点A的对应点D是否落在抛物线的对称轴上？若点D 在对称轴上，请求出点D的坐标；若点D不在对称轴上，请说明理由；（3）若点P是抛物线位于第三象限图象上的一动点，连接AP交BC于点Q，连接BP，△BPQ的面积记为S1，△ABQ的面积记为S2，求的值最大时点P的坐标．22．（2020•贺州）如图，抛物线y＝a（x﹣2）2﹣2与y轴交于点A（0，2），顶点为B．（1）求该抛物线的解析式；（2）若点P（t，y1），Q（t+3，y2）都在抛物线上，且y1＝y2，求P，Q两点的坐标；（3）在（2）的条件下，若点C是线段QB上一动点，经过点C的直线y＝﹣x+m与y轴交于点D，连接DQ，DB，求△BDQ面积的最大值和最小值．。
中考数学二次函数问题中三角形面积最值问题解题策略
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，也有铅锤定理的简单推导，建议大家认真体会。
二次函数中三角形面积最大值的4种解法，抓紧掌握
二次函数中三角形面积最大值的4种解法，抓紧掌握
转自 123xyz123 2022-08-07 发表于山西 | 1阅读 | 43转藏
修改全屏朗读转Word生成长图分享
正确的理解是动点在平面坐标系中产生的三角形面积最大值，不仅仅在二次函数背景中。
本专题内容，是中考常考题型，不仅仅要求掌握，更要熟练运用，尤其做的辅助线，必须过动点做的水平垂直线。
4种方法可以掌握补形割形方法和必须掌握的铅垂高水平宽面积法。
其它两种方法有能力同学可以拓展一下思路。
转自 123xyz123 2022-08-07 发表于山西 | 1阅读 | 43转藏
修改全屏朗读转Word生成长图分享
正确的理解是动点在平面坐标系中产生的三角形面积最大值，不仅仅在二次函数背景中。
本专题内容，是中考常考题型，不仅仅要求掌握，更要熟练运用，尤其做的辅助线，必须过动点做的水平垂直线。
4种方法可以掌握补形割形方法和必须掌握的铅垂高水平宽面积法。
其它两种方法有能力同学可以拓展一下思路。
转自 123xyz123 2022-08-07 发表于山西 | 1阅读 | 43转藏
修改全屏朗读转Word生成长图分享
正确的理解是动点在平面坐标系中产生的三角形面积最大值，不仅仅在二次函数背景中。
本专题内容，是中考常考题型，不仅仅要求掌握，更要熟练运用，尤其做的辅助线，必须过动点做的水平垂直线。
4种方法可以掌握补形割形方法和必须掌握的铅垂高水平宽面积法。
其它两种方法有能力同学可以拓展一下思路。
重难点 二次函数中的线段、周长与面积的最值问题及定值问题(解析版)--2024年中考数学
重难点二次函数中的线段、周长与面积的最值问题及定值问题目录题型01利用二次函数解决单线段的最值问题题型02利用二次函数解决两条线段之和的最值问题题型03利用二次函数解决两条线段之差的最值问题题型04利用二次函数解决三条线段之和的最值问题题型05利用二次函数解决三角形周长的最值问题题型06利用二次函数解决四边形周长的最值问题题型07利用二次函数解决图形面积的最值问题类型一利用割补、拼接法解决面积最值问题类型二利用用铅垂定理巧求斜三角形面积最值问题类型三构建平行线，利用同底等高解决面积最值问题题型08利用二次函数解决定值问题题型01利用二次函数解决单线段的最值问题【解题思路】抛物线中的线段最值问题有三种形式：1．平行于坐标轴的线段的最值问题：常通过线段两端点的坐标差表示线段长的函数关系式，运用二次函数性质求解．求最值时应注意：①当线段平行于y轴时，用上端点的纵坐标减去下端点的纵坐标；②当线段平行于x轴时，用右端点的横坐标减去左端点的横坐标．在确定最值时，函数自变量的取值范围应确定正确．1(2022·辽宁朝阳·统考中考真题)如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=ax2+2x+c与x轴分别交于点A(1，0)和点B，与y轴交于点C(0，-3)，连接BC．(1)求抛物线的解析式及点B 的坐标．(2)如图，点P 为线段BC 上的一个动点(点P 不与点B ，C 重合)，过点P 作y 轴的平行线交抛物线于点Q ，求线段PQ 长度的最大值．(3)动点P 以每秒2个单位长度的速度在线段BC 上由点C 向点B 运动，同时动点M 以每秒1个单位长度的速度在线段BO 上由点B 向点O 运动，在平面内是否存在点N ，使得以点P ，M ，B ，N 为顶点的四边形是菱形？若存在，请直接写出符合条件的点N 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】(1)y =x 2+2x -3，(-3，0)(2)94(3)-3,-32或(-2，1)或0,3-32【分析】(1)将A ，C 两点坐标代入抛物线的解析式求得a ，c 的值，进而得出解析式，当y =0时，求出方程的解，进而求得B 点坐标；(2)由B ，C 两点求出BC 的解析式，进而设出点P 和点Q 坐标，表示出PQ 的长，进一步得出结果；(3)要使以点P ，M ，B ，N 为顶点的四边形是菱形，只需△PMB 是等腰三角形，所以分为PM =BM ，PM =PB 和BP =BM ，结合图象，进一步得出结果．【详解】(1)解：把点A (1，0)，C (0，-3)代入y =ax 2+2x +c 得：c =-3a +2×1+c =0 ，解得：c =-3a =1 ，∴抛物线解析式为y =x 2+2x -3；令y =0，则x 2+2x -3=0，解得：x 1=1,x 2=-3，∴点B 的坐标为(-3，0)；(2)解：设直线BC 的解析式为y =kx +b k ≠0 ，把点B (-3，0)，C (0，-3)代入得：b =-3-3k +b =0 ，解得：k =-1b =-3 ，∴直线BC 的解析式为y =-x -3，设点P m ,-m +3 ，则Q m ,m 2+2m -3 ，∴PQ =-m -3 -m 2+2m -3 =-m 2-3m =-m +322+94，∴当m =-32时，PQ 最大，最大值为94；(3)解：存在，根据题意得：PC =2t ,BM =t ，则PB =32-2t ，如图，当BM =PM 时，∵B (-3，0)，C (0，-3)，∴OB =OC =3，∴∠OCB =∠OBC =45°，延长NP 交y 轴于点D ，∵点P ，M ，B ，N 为顶点的四边形是菱形，∴PN ∥x 轴，BN ∥PM ，即DN ⊥y 轴，∴△CDP 为等腰直角三角形，∴CD =PD =PC ⋅sin ∠OCB =2t ×22=t ，∵BM =PM ，∴∠MPB =∠OBC =45°，∴∠PMO =∠PDO =∠MOD =90°，∴四边形OMPD 是矩形，∴OM =PD =t ，MP ⊥x 轴，∴BN ⊥x 轴，∵BM +OM =OB ，∴t +t =3，解得t =32，∴P -32,-32，∴N -3,-32；如图，当PM =PB 时，作PD ⊥y 轴于D ，连接PN ，∵点P ，M ，B ，N 为顶点的四边形是菱形，∴PN ⊥BM ，NE =PE ，∴BM =2BE ，∴∠OEP =∠DOE =∠ODP =90°，∴四边形PDOE 是矩形，∴OE =PD =t ，∴BE =3-t ，∴t =2(3-t )，解得：t =2，∴P (-2，-1)，∴N (-2，1)；如图，当PB =MB 时，32-2t =t ，解得：t =6-32，∴PN =BP =BM =6-32，过点P 作PE ⊥x 轴于点E ，∴PE ⊥PM ，∴∠EON =∠OEP =∠EPN =90°，∴四边形OEPN 为矩形，∴PN =OE ，PN ⊥y 轴，∵∠OBC =45°，∴BE =PE =PB ⋅sin ∠OBC =6-32 ×22=32-3，∴OE =OB -BE =3-32-3 =6-32，∴点N 在y 轴上，∴N 0,3-32 ，综上所述，点N 的坐标为-3,-32或(-2，1)或0,3-32 ．【点睛】本题考查了二次函数及其图象的性质，用待定系数法求一次函数的解析式，等腰三角形的分类和等腰三角形的性质，菱形的性质等知识，解决问题的关键是正确分类，画出符合条件的图形．2(2021·西藏·统考中考真题)在平面直角坐标系中，抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于A ，B 两点．与y 轴交于点C ．且点A 的坐标为(-1，0)，点C 的坐标为(0，5)．(1)求该抛物线的解析式；(2)如图(甲)．若点P 是第一象限内抛物线上的一动点．当点P 到直线BC 的距离最大时，求点P 的坐标；(3)图(乙)中，若点M 是抛物线上一点，点N 是抛物线对称轴上一点，是否存在点M 使得以B ，C ，M ，N 为顶点的四边形是平行四边形？若存在，请求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】(1)y =-x 2+4x +5；(2)P 52，354；(3)存在，M 的坐标为：(3，8)或(-3，-16)或(7，-16)．【分析】(1)将A 的坐标(-1，0)，点C 的坐(0，5)代入y =-x 2+bx +c ，即可得抛物线的解析式为y =-x 2+4x +5；(2)过P 作PD ⊥x 轴于D ，交BC 于Q ，过P 作PH ⊥BC 于H ，由y =-x 2+4x +5可得B (5，0)，故OB =OC ，△BOC 是等腰直角三角形，可证明△PHQ 是等腰直角三角形，即知PH =PQ2，当PQ 最大时，PH 最大，设直线BC 解析式为y =kx +5，将B (5，0)代入得直线BC 解析式为y =-x +5，设P (m ，-m 2+4m +5)，(0<m <5)，则Q (m ，-m +5)，PQ =-m -52 2+254，故当m =52时，PH 最大，即点P 到直线BC的距离最大，此时P 52，354 ；(3)抛物线y =-x 2+4x +5对称轴为直线x =2，设M (s ，-s 2+4s +5)，N (2，t )，而B (5，0)，C (0，5)，①以MN 、BC 为对角线，则MN 、BC 的中点重合，可列方程组s +22=5+02-s 2+4s +5+t 2=0+52，即可解得M (3，8)，②以MB 、NC 为对角线，则MB 、NC 的中点重合，同理可得s +52=2+02-s 2+4s +4+02=t +52，解得M (-3，-16)，③以MC 、NB 为对角线，则MC 、NB 中点重合，则s +02=2+52-s 2+4s +5+52=t +02，解得M (7，-16)．【详解】解：(1)将A 的坐标(-1，0)，点C 的坐(0，5)代入y =-x 2+bx +c 得：0=-1-b +c 5=c ，解得b =4c =5 ，∴抛物线的解析式为y =-x 2+4x +5；(2)过P 作PD ⊥x 轴于D ，交BC 于Q ，过P 作PH ⊥BC 于H ，如图：在y =-x 2+4x +5中，令y =0得-x 2+4x +5=0，解得x =5或x =-1，∴B (5，0)，∴OB =OC ，△BOC 是等腰直角三角形，∴∠CBO =45°，∵PD ⊥x 轴，∴∠BQD =45°=∠PQH ，∴△PHQ 是等腰直角三角形，∴PH =PQ2，∴当PQ 最大时，PH 最大，设直线BC 解析式为y =kx +5，将B (5，0)代入得0=5k +5，∴k =-1，∴直线BC 解析式为y =-x +5，设P (m ，-m 2+4m +5)，(0<m <5)，则Q (m ，-m +5)，∴PQ =(-m 2+4m +5)-(-m +5)=-m 2+5m =-m -52 2+254，∵a =-1<0，∴当m =52时，PQ 最大为254，∴m =52时，PH 最大，即点P 到直线BC 的距离最大，此时P 52，354；(3)存在，理由如下：抛物线y =-x 2+4x +5对称轴为直线x =2，设M (s ，-s 2+4s +5)，N (2，t )，而B (5，0)，C (0，5)，①以MN 、BC 为对角线，则MN 、BC 的中点重合，如图：∴s +22=5+02-s 2+4s +5+t2=0+52，解得s =3t =-3 ，∴M (3，8)，②以MB 、NC 为对角线，则MB 、NC 的中点重合，如图：∴s +52=2+02-s 2+4s +4+02=t +52，解得s=-3t =-21 ，∴M (-3，-16)，③以MC 、NB 为对角线，则MC 、NB 中点重合，如图：s +02=2+52-s 2+4s +5+52=t +02，解得s =7t =-11 ，∴M (7，-16)；综上所述，M 的坐标为：(3，8)或(-3，-16)或(7，-16)．【点睛】本题考查二次函数综合应用，涉及待定系数法、函数图象上点坐标的特征、等腰直角三角形、平行四边形等知识，解题的关键是用含字母的代数式表示相关点的坐标和相关线段的长度．3(2021·山东泰安·统考中考真题)二次函数y =ax 2+bx +4(a ≠0)的图象经过点A (-4,0)，B (1,0)，与y 轴交于点C ，点P 为第二象限内抛物线上一点，连接BP 、AC ，交于点Q ，过点P 作PD ⊥x 轴于点D ．(1)求二次函数的表达式；(2)连接BC ，当∠DPB =2∠BCO 时，求直线BP 的表达式；(3)请判断：PQQB是否有最大值，如有请求出有最大值时点P 的坐标，如没有请说明理由．【答案】(1)y =-x 2-3x +4；(2)y =-158x +158；(3)PQ QB有最大值为45，P 点坐标为(-2,6)【分析】(1)将A (-4,0)，B (1,0)代入y =ax 2+bx +4(a ≠0)中，列出关于a 、b 的二元一次方程组，求出a 、b 的值即可；(2)设BP 与y 轴交于点E ，根据PD ⎳y 轴可知，∠DPB =∠OEB ，当∠DPB =2∠BCO ，即∠OEB =2∠BCO ，由此推断△OEB 为等腰三角形，设OE =a ，则CE =4-a ，所以BE =4-a ，由勾股定理得BE 2=OE 2+OB 2，解出点E 的坐标，用待定系数法确定出BP 的函数解析式即可；(3)设PD 与AC 交于点N ，过B 作y 轴的平行线与AC 相交于点M ．由A 、C 两点坐标可得AC 所在直线表达式，求得M 点坐标，则BM =5，由BM ⎳PN ，可得△PNQ ∽△BMQ ，PQ QB=PN BM =PN5，设P (a 0,-a 20-3a 0+4)(-4<a 0<0)，则N (a 0,a 0+4)PQ QB =-a 20-3a 0+4-(a 0+4)5=-a 20-4a 05=-(a 0+2)2+45，根据二次函数性质求解即可．【详解】解：(1)由题意可得：a ⋅(-4)2+b ⋅(-4)+4=0a +b +4=0解得：a =-1b =-3 ，∴二次函数的表达式为y =-x 2-3x +4；(2)设BP 与y 轴交于点E ，∵PD ⎳y 轴，∴∠DPB =∠OEB ，∵∠DPB =2∠BCO ，∴∠OEB =2∠BCO ，∴∠ECB =∠EBC ，∴BE =CE ，设OE =a ，则CE =4-a ，∴BE =4-a ，在Rt △BOE 中，由勾股定理得BE 2=OE 2+OB 2，∴(4-a )2=a 2+12解得a =158，∴E 0,158，设BE 所在直线表达式为y =kx +e (k ≠0)∴k ⋅0+e =158,k ⋅1+e =0.解得k =-158,e =158. ∴直线BP 的表达式为y =-158x +158．(3)设PD 与AC 交于点N ．过B 作y 轴的平行线与AC 相交于点M ．由A 、C 两点坐标分别为(-4,0)，(0,4)可得AC 所在直线表达式为y =x +4∴M 点坐标为(1,5)，BM =5由BM ⎳PN ，可得△PNQ ∽△BMQ ，∴PQ QB=PN BM =PN 5设P (a 0,-a 20-3a 0+4)(-4<a 0<0)，则N (a 0,a 0+4)∴PQ QB=-a 20-3a 0+4-(a 0+4)5=-a 20-4a 05=-(a 0+2)2+45，∴当a 0=-2时，PQQB 有最大值0.8，此时P 点坐标为(-2,6)．【点睛】本题主要考查二次函数以及一次函数解析式的确定，函数图像的性质，相似三角形，勾股定理等知识点，熟练运用待定系数法求函数解析式是解题关键，本题综合性强，涉及知识面广，难度较大，属于中考压轴题．4(2020·辽宁阜新·中考真题)如图，二次函数y =x 2+bx +c 的图象交x 轴于点A -3,0 ，B 1,0 ，交y 轴于点C ．点P m ,0 是x 轴上的一动点，PM ⊥x 轴，交直线AC 于点M ，交抛物线于点N ．(1)求这个二次函数的表达式；(2)①若点P 仅在线段AO 上运动，如图1．求线段MN 的最大值；②若点P 在x 轴上运动，则在y 轴上是否存在点Q ，使以M ，N ，C ，Q 为顶点的四边形为菱形．若存在，请直接写出所有满足条件的点Q 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】(1)y =x 2+2x -3；(2)①94，②存在，Q 1(0,-32-1),Q 2(0,32-1)【分析】(1)把A (-3,0),B (1,0)代入y =x 2+bx +c 中求出b ，c 的值即可；(2)①由点P m ,0 得M (m ,-m -3),N m ,m 2+2m -3 ，从而得MN =(-m -3)-m 2+2m -3 ，整理，化为顶点式即可得到结论；②分MN =MC 和MC =2MN 两种情况，根据菱形的性质得到关于m 的方程，求解即可．【详解】解：(1)把A (-3,0),B (1,0)代入y =x 2+bx +c 中，得0=9-3b +c ,0=1+x +c .解得b =2,c =-3. ∴y =x 2+2x -3．(2)设直线AC 的表达式为y =kx +b ，把A (-3,0),C (0,-3)代入y =kx +b ．得，0=-3k +b ,-3=b . 解这个方程组，得k =-1,b =-3. ∴y =-x -3．∵点P m ,0 是x 轴上的一动点，且PM ⊥x 轴．∴M (m ,-m -3),N m ,m 2+2m -3 ． ∴MN =(-m -3)-m 2+2m -3 =-m 2-3m=-m +32 2+94．∵a =-1<0，∴此函数有最大值．又∵点P 在线段OA 上运动，且-3<-32<0∴当m =-32时，MN 有最大值94． ②∵点P m ,0 是x 轴上的一动点，且PM ⊥x 轴．∴M (m ,-m -3),N m ,m 2+2m -3 ． ∴MN =(-m -3)-m 2+2m -3 =-m 2-3m(i )当以M ，N ，C ，Q 为顶点的四边形为菱形，则有MN =MC ，如图，∵C (0，-3)∴MC =(m -0)2+(-m -3+3)2=2m 2∴-m 2-3m =2m 2整理得，m 4+6m 3+7m 2=0∵m 2≠0，∴m 2+6m +7=0，解得，m 1=-3+2，m 2=-3-2∴当m =-3+2时，CQ =MN =32-2，∴OQ =-3-(32-2)=-32-1∴Q (0，-32-1)；当m =-3-2时，CQ =MN =-32-2，∴OQ =-3-(-32-2)=32-1∴Q (0，32-1)；(ii )若MC =2MN ，如图，则有-m 2-3m =22×2m 2整理得，m 2+4m =0解得，m 1=-4，m 2=0(均不符合实际，舍去)综上所述，点Q 的坐标为Q 1(0,-32-1),Q 2(0,32-1)【点睛】本题考查了二次函数综合题，解(1)的关键是待定系数法；解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数，又利用了二次函数的性质，解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m 的方程，要分类讨论，以防遗漏．5(2020·天津·中考真题)已知点A (1,0)是抛物线y =ax 2+bx +m (a ,b ,m 为常数，a ≠0,m <0)与x 轴的一个交点．(1)当a =1,m =-3时，求该抛物线的顶点坐标；(2)若抛物线与x 轴的另一个交点为M (m ,0)，与y 轴的交点为C ，过点C 作直线l 平行于x 轴，E 是直线l 上的动点，F 是y 轴上的动点，EF =22．①当点E 落在抛物线上(不与点C 重合)，且AE =EF 时，求点F 的坐标；②取EF 的中点N ，当m 为何值时，MN 的最小值是22？【答案】(1)抛物线的顶点坐标为(-1,-4)；(2)①点F 的坐标为(0,-2-7)或(0,-2+7)；②当m 的值为-32或-12时，MN 的最小值是22．【分析】(1)根据a =1,m =-3，则抛物线的解析式为y =x 2+bx -3，再将点A (1，0)代入y =x 2+bx -3，求出b 的值，从而得到抛物线的解析式，进一步可求出抛物线的顶点坐标；(2)①首先用含有m 的代数式表示出抛物线的解析式，求出C (0,m )，点E (m +1,m ).过点A 作AH ⊥l 于点H ,在Rt △EAH 中，利用勾股定理求出AE 的值，再根据AE =EF ，EF =22，可求出m 的值，进一步求出F 的坐标；②首先用含m 的代数式表示出MC 的长，然后分情况讨论MN 什么时候有最值.【详解】解：(1)当a =1，m =-3时，抛物线的解析式为y =x 2+bx -3．∵抛物线经过点A (1,0)，∴0=1+b-3．解得b=2．∴抛物线的解析式为y=x2+2x-3．∵y=x2+2x-3=(x+1)2-4，∴抛物线的顶点坐标为(-1,-4)．(2)①∵抛物线y=ax2+bx+m经过点A(1,0)和M(m,0)，m<0，∴0=a+b+m，0=am2+bm+m，即am+b+1=0．∴a=1，b=-m-1．∴抛物线的解析式为y=x2-(m+1)x+m．根据题意，得点C(0,m)，点E(m+1,m)．过点A作AH⊥l于点H．由点A(1,0)，得点H(1,m)．在Rt△EAH中，EH=1-(m+1)=-m，HA=0-m=-m，∴AE=EH2+HA2=-2m．∵AE=EF=22，∴-2m=22．解得m=-2．此时，点E(-1,-2)，点C(0,-2)，有EC=1．∵点F在y轴上，∴在Rt△EFC中，CF=EF2-EC2=7．∴点F的坐标为(0,-2-7)或(0,-2+7)．②由N是EF的中点，得CN=12EF=2．根据题意，点N在以点C为圆心、2为半径的圆上．由点M(m,0)，点C(0,m)，得MO=-m，CO=-m．∴在Rt△MCO中，MC=MO2+CO2=-2m．当MC≥2，即m≤-1时，满足条件的点N落在线段MC上，MN的最小值为MC-NC=-2m-2=22，解得m=-3 2；当MC<2，-1<m<0时，满足条件的点N落在线段CM的延长线上，MN的最小值为NC-MC=2-(-2m)=22，解得m=-1 2．∴当m的值为-32或-12时，MN的最小值是22．【点睛】本题考查了待定系数法求解析式，抛物线上的点的坐标满足抛物线方程等，解题的关键是学会利用参数解决问题，学会用转化的思想思考问题，属于中考常考题型．．6(2023·重庆·统考中考真题)如图，在平面直角坐标系中，抛物线y=14x2+bx+c与x轴交于点A，B，与y轴交于点C，其中B3,0，C0,-3．(1)求该抛物线的表达式；(2)点P 是直线AC 下方抛物线上一动点，过点P 作PD ⊥AC 于点D ，求PD 的最大值及此时点P 的坐标；(3)在(2)的条件下，将该抛物线向右平移5个单位，点E 为点P 的对应点，平移后的抛物线与y 轴交于点F ，Q 为平移后的抛物线的对称轴上任意一点．写出所有使得以QF 为腰的△QEF 是等腰三角形的点Q 的坐标，并把求其中一个点Q 的坐标的过程写出来．【答案】(1)y =14x 2+14x -3(2)PD 取得最大值为45，P -2,-52 (3)Q 点的坐标为92,-1 或92,5 或92,74．【分析】(1)待定系数法求二次函数解析式即可求解；(2)直线AC 的解析式为y =-34x -3，过点P 作PE ⊥x 轴于点E ，交AC 于点Q ，设P t ,14t 2+14t -3 ，则Q t ,-34t -3 ，则PD =45PQ ，进而根据二次函数的性质即可求解；(3)根据平移的性质得出y =14x -92 2-4916，对称轴为直线x =92，点P -2,-52 向右平移5个单位得到E 3,-52 ，F 0,2 ，勾股定理分别表示出EF 2,QE 2,QF 2，进而分类讨论即可求解．【详解】(1)解：将点B 3,0 ，C 0,-3 ．代入y =14x 2+bx +c 得，14×32+3b +c =0c =-3解得：b =14c =-3 ，∴抛物线解析式为：y =14x 2+14x -3，(2)∵y =14x 2+14x -3与x 轴交于点A ，B ，当y =0时，14x 2+14x -3=0解得：x 1=-4,x 2=3，∴A -4,0 ,∵C 0,-3 ．设直线AC 的解析式为y =kx -3，∴-4k -3=0解得：k =-34∴直线AC 的解析式为y =-34x -3，如图所示，过点P 作PE ⊥x 轴于点E ，交AC 于点Q ，设P t ,14t 2+14t -3 ，则Q t ,-34t -3 ，∴PQ =-34t -3-14t 2+14t -3 =-14t 2-t ，∵∠AQE =∠PQD ，∠AEQ =∠QDP =90°，∴∠OAC =∠QPD ，∵OA =4,OC =3，∴AC =5，∴cos ∠QPD =PD PQ =cos ∠OAC =AO AC=45，∴PD =45PQ =45-14t 2-t =-15t 2-45t =-15t +2 2+45，∴当t =-2时，PD 取得最大值为45，14t 2+14t -3=14×-2 2+14×-2 -3=-52，∴P -2,-52 ；(3)∵抛物线y =14x 2+14x -3=14x +12 2-4916将该抛物线向右平移5个单位，得到y =14x -92 2-4916，对称轴为直线x =92，点P -2,-52 向右平移5个单位得到E 3,-52 ∵平移后的抛物线与y 轴交于点F ，令x =0，则y =14×92 2-4916=2，∴F 0,2 ,∴EF 2=32+2+52 2=1174∵Q 为平移后的抛物线的对称轴上任意一点．则Q 点的横坐标为92，设Q 92,m ，∴QE 2=92-3 2+m +52 2，QF 2=92 2+m -2 2，当QF =EF 时，92 2+m -2 2=1174，解得：m =-1或m =5，当QE =QF 时，92-3 2+m +522=92 2+m -2 2，解得：m =74综上所述，Q 点的坐标为92,-1 或92,5 或92,74．【点睛】本题考查了二次函数综合问题，解直角三角形，待定系数法求解析式，二次函数的平移，线段周长问题，特殊三角形问题，熟练掌握二次函数的性质是解题的关键．题型02利用二次函数解决两条线段之和的最值问题【解题思路】抛物线中的线段最值问题有三种形式：2. 两条线段和的最值问题：解决这类问题最基本的定理就是“两点之间线段最短”，解决这类问题的方法是：作其中一个定点关于已知直线的对称点，连接对称点与另一个定点，它们与已知直线的交点即为所求的点. 其变形问题有三角形周长最小或四边形周长最小等.【常见模型一】(两点在河的异侧)：在直线L上找一点M，使PA+PB的值最小.方法：如右图，连接AB，与直线L交于点M,在M处渡河距离最短，最短距离为线段AB的长。
浅析二次函数中三角形面积最值问题的解题策略
.18 .理科考试研究•数学版2021年1月10日OD ' : -yC 'D '1 +C '02 = «/42 +62 =2/11.因为〇C =2，所以 £^=2/^-2.艮P PO , +PG = PZ)+/>G = 2v /I I -2.3以函数为背景例题5 (2013年广东中考第23题）已知二次函-x 2 — 2mx + m 2 - 1.⑴略；(2) 如图10,当771 = 2时，该抛物线与y 轴交于点C ，顶点为£>，求C ，D 两点坐标；(3)在(2)的条件下，;c 轴上是否存在一点P ，使 得PC + P D 最短？若点P 存在，求出点P 坐标;若点P 不存在，请说明理由.图10图11分析（3)本题需要在X 轴上找一点P 使得PC+ P /)最短，通过对图形的观察可以发现，C ,Z )分别位于*轴的两侧，只需连接CD ，与;c 轴的交点即为所求 的点P ,如图11所示.解析（3)由（2)可知 C (0,3),fl (2，-1).过点Z )作£»£丄y 轴于点£，如图11所示.由题可知 CO =3，C £=4,£i )=2.因为 ，所以€ =所以=叫 f〇).通过研究上述中考题可以发现，中考数学中的最 短路径问题归根结底就是考查学生对两点之间的距 离问题的处理，解决这类问题的关键就是要让学生学 会把问题进行转化，转变为已经学习过的知识进行处 理.正如德国哲学家莱布尼茨所说:“世界上没有两片 一模一样的树叶”，在中考中也不可能出现原原本本 的题目，这需要学生掌握其内涵，抓住其本质，窥一点 而知全貌.翻阅其他地区的中考数学试卷可以发现,最短路 径问题依旧是热门的考点，考查的形式也不断发生着变化，由于文章的篇幅关系，这里就不一一列举出来 了,有兴趣的读者可以自行查阅各地中考数学试题进 行研究.(收稿日期:2020-07 -12)或析二次函教中三角形面积最值阿题的噼题茉略谭极阳1谭杰中2(1•新川外国语学校四川成都610506; 2•西川汇锦都学校四川成都610103)摘要:初中数学中三角形的面积问题看上去简单，但是如果在函数图象中进行面积构造，将会让很多学生无从下 手•本文主要探讨使用“割补法”将函数图象中运动的三角形面积问题，转化成为线段问题，再转化成为动点坐标的函 数问题，并且总结出解决这类问题的一般方法.关键词：割补法；三角形面积；二次函数初中阶段求解函数图象中的面积问题，特别是面 积最值的方法主要有两种:其一,“平移转化法”，即作 平行线，转化为一元二次方程判别式等于零来进行计 算.这种方法是借助了高中切线问题中利用唯一性进行求解，在一定情况下便于计算交点，但是还需要再 次计算面积的最值，而且在已知面积最值求解二次函 数解析式时计算难度太大;其二，“割补法”，即利用+(水平宽x 铅直高）求解面积,适用初中阶段出现的作者简介：谭极阳（1985 -)，男，四川成都人，本科，中学二级教师，研究方向：中学数学教学;谭杰中（1987 -),男，四川成都人，本科，中学二级教师，研究方向：中学数学教学.2021年1月10日理科考试研究•数学版.19 •求解函数中面积问题的题型.本文将重点探讨第二种方法的解题思路.1基本模型初中阶段函数中的面积问题都可以在直角坐标系中转化为下面两种方式来求解三角形面积.无论是锐角三角形还是钝角三角形，都可以通过三角形的任意一个顶点作“铅直高”来实现面积割补转换.如图1中ZUfiC的面积计算：S^A B C=S AADC+S ABDC =\C D' A E+\C D' B F=Y C D-(A E + B F)=y(y c-r〇)•-*c+«c-=y(y c-y〇)•(xb ~xa)-如图2中AABC的面积计算：S AABC=S SBDC -S M DC =\C D' B F~\C D' A E=y C D •(BF-AE)=y(r c~J d)'I xb~xc ~ (xA ~ x c) ] =y(rc -r〇) • (xb~xa)-图1图2归纳上面图形的情况我们可以得到面积的一般计算方法:= I U B - •|yc- h I(特别说明，过该三角形的任意顶点进行切割都是可行的,可根据实际情况进行选择).2例题赏析2. 1例题再现例题1如图3,已知二次函数；k+2*+3与一次函数图象交于两点.即是直线仙上一条可移动的线段（点瓦在点F左侧）且狀= 2.点P是位于之间的抛物线上一动点.(1) 移动线段的面积是否发生改变？(2) 你能描述一下随着点P的运动，的面 积是否发生改变？如果发生改变，你能说一说面积变化的规律吗？(3)试一试求解面积的最大值是多少？2.2题意分析本题不仅能帮助学生克服对“运动类”问题的恐 惧，更能够很好地阐释如何运用“割补法”对三角形面 积进行转换，从而使用上述提到的一般计算方法进行 解答，将不同的问题转化成相同的模型，提高解决问 题的效率.2_3 解答提要第（1)问很容易发现，在移动线段的过程中，如果将作为的底，则点P到直线y x f的距离为垂线段为高（如图4、图5、图6)，从而容 易得到的面积随着/W的变化而变化•但是如果 采用这种方法将不方便准确回答第(2)问的规律和第 (3)问的最值问题.这里考虑采用“割补法”进行分析，过点P作平行于y轴,交直线y= 于点M(如图7),则容易得到卜-yM I•由题目可知五f= 2,且直线斜率为1，从而容易得到U£I= 设点P的横坐标为巧，则点M的横坐标也为x P，\jp ~J m I=-xl+2xP +3 ~X P=~xl+x p一步得到=夸(-4 +% +早)•如此一来，第（2)问的变化规律就一目了然.第• 20 .理科考试研究•数学版2021年1月10日(3)问面积最大值即为求解该二次函数的最值问题，此处需要注意题目的已知条件“点P是位于之间的抛物线上一动点”，即需要再确定&的取值范围.(如果对这类型题目研究较深的话，很容易知道，该题根本不需要去探讨&的取值范围）2.4 寻找共性例题2如图8,已知二次函数+2x+3的图象和一次函数y= 2的图象交于两点.动点P位于两点间的抛物线上.点在直线/I S上(点M在点/V左侧），且始终满足乙= 30。
专题18 三角形面积求最值问题-2022年中考数学之二次函数重点题型专题(全国通用版)(解析版)
专题18 三角形面积求最值问题1．（2021—2022四川泸州市九年级期中）如图，抛物线2(0)y ax bx c a =++≠与x 轴交于A ，B 两点，与y 轴交于点C ，抛物线的对称轴交x 轴于点D ，已知A （﹣2，0），B （4，0），C （0，8）．（1）求抛物线的解析式；（2）在抛物线的对称轴上是否存在点P ，使△PCD 是等腰三角形？如果存在，求出点P 的坐标；如果不存在，请说明理由；（3）点E 是线段BC 上的一个动点，过点E 作x 轴的垂线与抛物线相交于点F ，求△CBF 的最大面积及此时点E 的坐标．【答案】（1）y ＝−x 2＋2x ＋8；（2）存在，P （1或（1，或（1，16）或（1，6516）；（3）当△CBF 的面积最大，最大面积为8，此时E 点坐标为（2，4）．【分析】（1）由A 、B 、C 的坐标，利用待定系数法可求得抛物线的解析式；（2）可设出P 点坐标，则可表示出PC 、PD 和CD 的长，分PD ＝CD 、PC ＝CD 、PD ＝PC 三种情况分别得到关于P 点坐标的方程，可求得P 点坐标；（3）由B 、C 的坐标可求得直线BC 的解析式，可设出E 点坐标，则可表示出F 点的坐标，从而可表示出EF 的长，可表示出△CBF 的面积，再利用二次函数的性质可求得其最大值及此时点E 的坐标．【详解】解：（1）∵A （﹣2，0），B （4，0），C （0，8）在抛物线2y ax bx c =++上，则42016408a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩解得128a b c =-⎧⎪=⎨⎪=⎩∴抛物线解析式为y ＝−x 2＋2x ＋8；（2）存在，理由：∵y＝−x2＋2x＋8＝−（x−1）2＋9，∴抛物线对称轴为直线x＝1，∴D（1，0），且C（0，8），∴CD∵点P在对称轴上，∴可设P（1，t），∴PD＝|t|，PC∵CD∴当PD＝CD时，则有|t|t＝此时P点坐标为（11，；当PC＝CD t＝0（与D重合，舍去）或t＝16，此时P点坐标为（1，16）；当PD＝PC时，则有|t t＝65 16，此时P点坐标为（1，65 16）综上可知存在满足条件的点P，其坐标为（1或（1，或（1，16）或（1，6516）；（3）∵C（0，8），B（4，0）设直线BC解析式为y＝kx＋s，由题意可得840 sk s=⎧⎨+=⎩解得82 sk=⎧⎨=-⎩∴直线BC解析式为y＝−2x＋8，∵点E是线段BC上的一个动点，∴可设E（m，−2m＋8），则F（m，−m2＋2m＋8），∴EF＝−m2＋2m＋8−（−2m＋8）＝−m2＋4m，∴S△CBF＝12×OB×EF＝12×4×（−m2＋4m）=−2（m−2）2＋8，∵−1＜0，∴当m＝2时，S△CBF有最大值，最大值为8，此时E（2，4），∴当△CBF的面积最大，最大面积为8，此时E点坐标为（2，4）．【点睛】本题为二次函数的综合应用，涉及待定系数法、二次函数的性质、等腰三角形的性质、勾股定理、方程思想及分类讨论思想等知识．在（1）中注意待定系数法的应用，在（2）中用P 点的坐标表示出PC 、PD 、PC 是解题的关键，在（3）中用E 点坐标表示出△CBF 的面积是解题的关键．本题考查知识点较多，综合性较强，难度适中．2．（2021—2022辽宁盖州市九年级月考）如图，对称轴x ＝1的抛物线y ＝ax 2+bx +c 与x 轴交于A （﹣2，0），B 两点，与y 轴交于点C （0，2），（1）求抛物线和直线BC 的函数表达式；（2）若点Q 是直线BC 上方的抛物线上的动点，求△BQC 的面积的最大值；（3）点P 为抛物线上的一个动点，过点P 作过点P 作PD ⊥x 轴于点D ，交直线BC 于点E ．若点P 在第四象限内，当OD ＝4PE 时，△PBE 的面积；（4）在（3）的条件下，若点M 为直线BC 上一点，点N 为平面直角坐标系内一点，是否存在这样的点M 和点N ，使得以点B ，D ，M ，N 为顶点的四边形是菱形？若存在，直接写出点N 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】（1）抛物线表达式为211242y x x =-++；直线表达式为122y x =-+；（2）△BQC的面积的最大值为2（3）△PBE 的面积为58（4）点N 的坐标为（5或（5235，45-）或（92，14）．【分析】（1）首先根据二次函数的对称性求出点B的坐标，然后利用待定系数法把点的坐标代入表达式求解即可；（2）过Q点作QH垂直x轴交BC于点H，连接CQ，BQ，由二次函数表达式设点Q的坐标为（x，211242x x-++），表示出△BQC的面积，根据二次函数的性质即可求出△BQC的面积的最大值；（3）根据题意设出点P坐标为（m，211m m242-++），E点坐标为（m，122m-+），D点坐标为（m，0），表示出OD和PE的长度，根据OD＝4PE列出方程求出m的值，即可求出PE和BD的长度，然后根据三角形面积公式求解即可；（4）当BD是菱形的边和对角线时两种情况分别讨论，设出点M和点N的坐标，根据菱形的性质列出方程求解即可．【详解】解：（1）∵抛物线的对称轴为x＝1，A（﹣2，0），∴B点坐标为（4，0），∴将A（﹣2，0），B（4，0），C（0，2），代入y＝ax2+bx+c得，42016402a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩解得：14122abc⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩，∴抛物线的表达式为211242y x x=-++；设直线BC的函数表达式为y kx b=+，∴将B（4，0），C（0，2），代入y kx b=+得，4002k bb+=⎧⎨+=⎩，解得：122kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩，∴直线BC的函数表达式为122y x=-+．（2）如图所示，过Q 点作QH 垂直x 轴交BC 于点H ，交x 轴于点M ，连接CQ ，BQ ，设点Q 的坐标为（x ，211242x x -++），点H 的坐标为（x ，122x -+）， ∴HQ =221111224224x x x x x ⎛⎫-++--+=-+ ⎪⎝⎭， ∴()221111111422222242QBC QHC QHB S S S QH OM QH BM QH OM BM QH OB x x x x ⎛⎫=+=+=+==⨯-+⨯=-+ ⎪⎝⎭△△△， ∴当221222b x a =-=-=⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭时，2122222S =-⨯+⨯=， ∴△BQC 的面积的最大值为2；（3）设点P 坐标为（m ，211m m 242-++），E 点坐标为（m ，122m -+），D 点坐标为（m ，0），∴221111222424PE m m m m m ⎛⎫=-+--++=- ⎪⎝⎭，OD m =， ∵OD ＝4PE ，∴21=44m m m ⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭，整理得：250m m -=， 解得：10m =(舍去)，25m =，∴2211555444PE m m =-=⨯-=，D 点坐标为（5，0）， ∴BD =1，∴115512248PBE S PE BD ==⨯⨯=△； （4）如图所示，当BD 是菱形的边时，BM 是菱形的边时，∵四边形BDNM 是菱形，∴BD =BM =MN ，∴设M 点坐标为（a ，122a -+），N 点坐标为（a +1，122a -+）， 又∵B 点坐标为（4，0），D 点坐标为（5，0），∴BD =1，BM ∵BD =BM ，∴BD 2=BM 2，∴()2214212a a ⎛⎫-+-+= ⎪⎝⎭， 整理得：2540760a a -+=，解得：1244a a ==∴N 点坐标为（55， 当BD 是菱形的边时，DM 是菱形的边时，∵四边形BDMN 是菱形，B 点坐标为（4，0），D 点坐标为（5，0），∴BD =MN =DM =1，∴设M 点坐标为（b ，122b -+），N 点坐标为（b -1，122b -+），∴DM 2=()221522b b ⎛⎫-+-+ ⎪⎝⎭， ∵BD =DM ，∴BD 2=DM 2，∴()2215212b b ⎛⎫-+-+= ⎪⎝⎭， 整理得：25481120b b -+=， 解得：122845b b ==，(舍去)， ∴N 点坐标为（235，45-）； 当BD 是菱形的对角线时，∵四边形BMDN 是菱形，B 点坐标为（4，0），D 点坐标为（5，0），∴M 点横坐标为45922+=， 将92x =代入122y x =-+得：y =14-， ∴M 点的坐标为（92，14-）， 又∵点M 和点N 关于x 轴对称，∴点N 的坐标为（92，14）．综上所述，点N 的坐标为（5+或（5或（235，45-）或（92，14）． 【点睛】 此题考查了一次函数和二次函数表达式的求法，二次函数的性质，二次函数中三角形最大面积问题，菱形存在性问题等知识，解题的关键是根据题意设出点的坐标，表示出三角形面积，根据菱形的性质列出方程求解．3．（2021·湖南常德·中考真题）如图，在平面直角坐标系xOy 中，平行四边形ABCD 的AB 边与y 轴交于E 点，F 是AD 的中点，B 、C 、D 的坐标分别为()()()2,0,8,0,13,10-．（1）求过B 、E 、C 三点的抛物线的解析式；（2）试判断抛物线的顶点是否在直线EF 上；（3）设过F 与AB 平行的直线交y 轴于Q ，M 是线段EQ 之间的动点，射线BM 与抛物线交于另一点P ，当PBQ △的面积最大时，求P 的坐标．【答案】（1）213442y x x =-++；（2）顶点是在直线EF 上，理由见解析；（3）P 点坐标为（9，114-）． 【分析】（1）先求出A 点坐标，再求出直线AB 的解析式，进而求得E 的坐标，然后用待定系数法解答即可；（2）先求出点F 的坐标，再求出直线EF 的解析式，然后根据抛物线的解析式确定顶点坐标，然后进行判定即可；（3）设P 点坐标为（p ，()()1-p+284p -），求出直线BP 的解析式，进而求得M 的坐标；再求FQ 的解析式，确定Q 的坐标，可得|MQ |=()182p -+6，最后根据S △PBQ = S △MBQ + S △PMQ 列出关于p 的二次函数并根据二次函数的性质求最值即可．【详解】解：（1）∵平行四边形ABCD ，B 、C 、D 的坐标分别为()()()2,0,8,0,13,10-∴A （3，10），设直线AB 的解析式为y =kx +b ，则10302k b k b =+⎧⎨=-+⎩ ，解得24k b =⎧⎨=⎩， ∴直线AB 的解析式为y =2x +4，当x =0时，y =4，则E 的坐标为（0,4），设抛物线的解析式为：y =ax 2+bx +c ，()()220220884a b c a b c c ⎧=-+-+⎪=⋅++⎨⎪=⎩ ，解得14324a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩， ∴过B 、E 、C 三点的抛物线的解析式为213442y x x =-++； （2）顶点是在直线EF 上，理由如下：∵F 是AD 的中点，∴F （8,10），设直线EF 的解析式为y =mx +n ，则4108n m n =⎧⎨=+⎩，解得344m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩， ∴直线EF 的解析式为y =34x +4， ∵213442y x x =-++， ∴抛物线的顶点坐标为（3，254）， ∵254=34×3+4， ∴抛物线的顶点是否在直线EF 上；（3）∵()()21314=-x+28424y x x x =-++-，则设P 点坐标为（p ，()()1-p+284p -），直线BP 的解析式为y =dx +e ， 则()()021-p+284d e p pd e =-+⎧⎪⎨-=+⎪⎩ ，解得()()184182d p e p ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩， ∴直线EF 的解析式为y =()184p --x +()182p -，当x =0时，y =()182p -，则M 点坐标为（0，()182p -）， ∵AB //FQ ， ∴设FQ 的解析式为y =2x +f ，则10=2×8+f ，解得f =-6，∴FQ 的解析式为y =2x -6 ，∴Q 的坐标为（0，-6），∴|MQ |=()182p -+6， ∴S △PBQ = S △MBQ + S △PMQ =1122QM OB QM PN + =()12QM OB PN + =()()1186222p p ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦=219842p p -++ ∴当p =9时，PBQ △的面积最大时，∴P 点坐标为（9，114-）．【点睛】本题主要考查了运用待定系数法求函数解析式、二次函数求最值等知识点，灵活求得所需的函数解析式成为解答本题的关键．4．（2021·广西柳州·中考真题）在平面直角坐标系xOy 中，已知抛物线：2y ax bx c =++交x 轴于()1,0,(3,0)A B -两点，与y 轴交于点30,2C ⎛⎫- ⎪⎝⎭．（1）求抛物线的函数解析式；（2）如图1，点D 为第四象限抛物线上一点，连接OD ，过点B 作BE OD ⊥，垂足为E ，若2=BE OE ，求点D 的坐标；（3）如图2，点M 为第四象限抛物线上一动点，连接AM ，交BC 于点N ，连接BM ，记BMN △的面积为1S ，ABN 的面程为2S ，求12S S 的最大值． 【答案】（1）21322y x x =--；（2）()1,2D -；（3）916【分析】（1）利用待定系数法求解抛物线的函数解析式即可； （2）先根据2=BE OE和勾股定理求得OE =，BE =，过点E 做TF 平行于OB 交y 轴于T ，易证ETO OEB ∽，利用相似三角形的性质求得35TE =，65OT ==，进而求得点E 坐标，求得直线OE 的解析式，和抛物线联立方程组，解之即可求得点D 坐标； （3）延长BC 于至点F ，使AF y ∥轴，过A 点作AH BF ⊥于点H ，作MT y ∥轴交BF 于点T ，过M 点作MD BF ⊥于点D ，证明AFH MTD ∽，利用相似三角形的性质和三角形的面积公式可得12S MD MTS AH AF==，利用待定系数法求出直线BC 的解析式，进而可求得AF ，设213,22M x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，则2213131392222228MT x x x x ⎛⎫⎛⎫=----=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，根据二次函数求最值的方法求的MT 的最大值，进而可求得12S S 的最大值．【详解】解：（1）依题意，设(1)(3)y a x x =+-， 代入30,2C ⎛⎫- ⎪⎝⎭得：31(3)2a ⋅⋅-=-，解得：12a =∴221113(1)(3)(1)22222y x x x x x =--=--=--；（2）由2=BE OE ， 设OE =x ，则2BE x =， ∵BE ⊥OD ，∴在Rt △OEB 中，OB =3，由勾股定理得：222OE BE OB +=， 即2249x x +=，解得：12x x ==（舍），∴OE =，BE = 过点E 做TF 平行于OB 交y 轴于T ， ∴ETO OEB ∽， ∴OT OE TE EB OB OE==， ∴2OE OB TE =⋅， 即45325TE =，解得：35TE =，∴65OT ==， ∴36,55E ⎛⎫- ⎪⎝⎭，∴直线OE 的解析式为2y x =-， ∵OE 的延长线交抛物线于点D ，∴221322y x y x x =-⎧⎪⎨=--⎪⎩，解得：121,3x x ==-（舍），当1x =时，2y =-， ∴()1,2D - ；（3）如图所示，延长BC 于至点F ，使AF y ∥轴，过A 点作AH BF ⊥于点H 作MT y ∥轴交BF 于点T ，过M 点作MD BF ⊥于点D ，∵AF MT ∥， ∴AFH MTD ∠=∠， ∵,AH BF MD BF ⊥⊥， ∴90AHF MDT ∠=∠=︒， ∴AFH MTD ∽， ∴AH AFMD MT=， ∵112N M S B D =⋅，212S NB AH =⋅， ∴12S MD MT S AH AF== ， 设直线BC 的解析式为y kx b =+，将B ，C 两点代入得 323032b k ⎧-=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得：3212b k ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩， ∴直线BC 的解析式为1322y x =-， 当1x =-时，13(1)222y =⋅--=， ∴(1,2)F --，∴2AF =，设213,22M x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，∴2213131392222228MT x x x x ⎛⎫⎛⎫=----=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，∵102a =-<，∴max 98MT = ， ∴1max 2max 998216S MD MT MT S AH AF AF ⎛⎫===== ⎪⎝⎭． 【点睛】本题是二次函数的综合题，主要考查了待定系数法求函数的解析式、二次函数的图象与性质、相似三角形的判定与性质、坐标与图形、解一元二次方程、三角形的面积、勾股定理、求函数的最值等知识，解答的关键是结合图象，添加合适的辅助线，运用相似三角形的性质和数形结合法进行推理、探究和计算．5．（2021·四川雅安·中考真题）已知二次函数223y x bx b =+-．（1）当该二次函数的图象经过点1,0A 时，求该二次函数的表达式；（2）在(1) 的条件下，二次函数图象与x 轴的另一个交点为点B ，与y 轴的交点为点C ,点P 从点A 出发在线段AB 上以每秒2个单位长度的速度向点B 运动，同时点Q 从点B 出发，在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 运动，直到其中一点到达终点时，两点停止运动，求△BPQ 面积的最大值;（3）若对满足1≥x 的任意实数x ，都使得0y ≥成立，求实数b 的取值范围．【答案】（1）223y x x =+-；（2）2；（3）-3≤b ≤1． 【分析】（1）根据待定系数法，即可求解；（2）先求出A (1，0)，B (-3，0)，C (0，-3)，设运动时间为t ，则AP =2t ，BQ =t ，BP =4-2t ，过点M 作MQ ⊥x 轴，可得MQ 2t ，从而得到△BPQ 的面积的表达式，进而即可求解； （3）设2()23y f x x bx b ==+-，结合函数图像的对称轴，开口方向，分两种情况：()110b f -≤⎧⎨≥⎩或()10b f b ->⎧⎨-≥⎩，进而即可求解．【详解】解：（1）把1,0A 代入223y x bx b =+-， 得：20123b b =+-，解得：b =1，∴该二次函数的表达式为：223y x x =+-； （2）令y =0代入223y x x =+-， 得：2023x x =+-， 解得：11x =或23x =-，令x =0代入223y x x =+-得：y =-3， ∴A (1，0)，B (-3，0)，C (0，-3)， 设运动时间为t ，则AP =2t ，BQ =t ， ∴BP =4-2t ，过点M 作MQ ⊥x 轴， ∵OB =OC =3， ∴∠OBC =45°，∴BMQ 是等腰直角三角形，∴MQ BQ ，∴△BPQ 的面积=()112242BP MQ t -⋅==)21t -∴当t =1时，△BPQ 面积的最大值（3）抛物线223y x bx b =+-的对称轴为：直线x =-b ，开口向上， 设2()23y f x x bx b ==+-，∵对1≥x 的任意实数x ，都使得0y ≥成立，∴()110b f -≤⎧⎨≥⎩或()10b f b ->⎧⎨-≥⎩，∴-1≤b ≤1或-3≤b ＜-1， ∴-3≤b ≤1． 【点睛】本题主要考查二次函数综合，掌握待定系数法，二次函数的性质以及根据图像对称轴位置，列出不等式组，是解题的关键．6．（2021—2022湖北武汉市九年级月考）如图1，已知抛物线y ＝ax 2经过点（﹣2，1）．（1）求抛物线的解析式；（2）若直线y ＝12x +2交抛物线于点C 、D ，点P 是直线CD 下方的抛物线上一动点，若S △PCD 最大，求此时点P 的坐标，并求出S △PCD 的最大值；（3）如图2，直线y ＝kx +2与抛物线交于点E ，F ，点P 是抛物线上的动点，延长PE ，PF 分别交直线y ＝﹣2于M ，N 两点，MN 交y 轴于Q 点，求QM •QN 的值． 【答案】（1）214y x =；（2）11,4P ⎛⎫⎪⎝⎭，PCDS 最大值为274：（3）8 【分析】（1）把点（-2，1）代入抛物线解析式进行求解即可；（2）过点P 作直线PE ∥y 轴交CD 于E ，设21,4P m m ⎛⎫ ⎪⎝⎭，则1,22E m m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，即可得到211224PE m m =+-，然后求出C （-2，1），D （4，4），再由()()11=22PCD PCE PDE P C D p S S S x x PE x x PE +=⨯-⋅+⨯-⋅△△△得到()2327144PCD S m =--+△，由此即可得到答案；（3）设2111,4E x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭，2221,4F x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭，21,4P n n ⎛⎫⎪⎝⎭，直线PE 的解析式为1y k x b =+，利用待定系数法即可得到直线PE 的解析式为：1144PE x n nxy x +=-，同理求得直线PF 的解析式为：2244PFx n nx y x +=-，然后求出118M nx x x n -=+，228N nx x x n -=+，再联立2214y kx y x =+⎧⎪⎨=⎪⎩得2124x kx =+即可推出124x x k +=，128x x =-，再由M N QM QN x x ⋅=-⋅进行求解即可． 【详解】解：（1）∵抛物线2y ax =经过点（-2，1）， ∴()2124a a =-=， 解得14a =， ∴抛物线的解析式为214y x =； （2）过点P 作直线PE ∥y 轴交CD 于E ， 设21,4P m m ⎛⎫ ⎪⎝⎭，则1,22E m m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭，∴211224PE m m =+- ∵C 、D 是直线122y x =+与抛物线214y x =的交点，∴212214y x y x ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩， 解得21x y =-⎧⎨=⎩或44x y =⎧⎨=⎩，∴C （-2，1），D （4，4）， ∴()()11=22PCD PCE PDE P C D p S S S x x PE x x PE +=⨯-⋅+⨯-⋅△△△， ()2111=32224D C PE x x m m ⎛⎫=⋅-+- ⎪⎝⎭ ()()2233272191444m m m =--+-=--+， ∴当1m =时，PCDS 最大，最大值为274， ∴11,4P ⎛⎫ ⎪⎝⎭；（3）设2111,4E x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭，2221,4F x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭，21,4P n n ⎛⎫⎪⎝⎭，直线PE 的解析式为1y k x b =+，∴2111211414x k b x nk b n ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩，解得11144x n k nx b +⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴直线PE 的解析式为：1144PE x n nxy x +=-，同理求得直线PF 的解析式为：2244PF x n nxy x +=-， ∴当2y =-时11244M x n nxx +-=-，解得118M nx x x n -=+，同理求得228N nx x x n-=+， 联立2214y kx y x =+⎧⎪⎨=⎪⎩得2124x kx =+即2480x kx --=，∴124x x k +=，128x x =-，∴()()2121212212121286488M N n x x n x x nx nx QM QN x x x n x n x x n x x n -++--⋅=-⋅=-⋅=-+++++， ()22228488326484848n kn n kn n kn n kn +---+=-==+-+-．【点睛】本题主要考查了二次函数与一次函数的综合，一元二次方程根与系数的关系，解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解．7．（2021·湖北·武汉九年级月考）已知抛物线21:C y ax =的图象如图1.10,4A ⎛⎫ ⎪⎝⎭，直线1:4l y =-，点B 为抛物线上的任意一点且满足点B 到点A 的距离与点B 到直线l 的距离始终相等． （1）直接写出：a 的值______； （2）若直线()21:04l y mx m =+>交抛物线于D 、E 两点（D 在E 的右边），交x 轴于点F ，过点E 作EM l ⊥于点M ，过点D 作DN l ⊥于N ，点H 为MN 的中点，若点H 到直线2l 的距m 的值；（3）如图，将抛物线1C 向右平移2个单位，向下平移1个单位得到抛物线2C ，2C 交x 轴于A、B 两点，交y 轴于点C ，点P 为直线BC 下方抛物线上一点，点Q 为y 轴上一点，当PBC 的面积最大时，求2PQ CQ +的最小值．【答案】（1）1；（2）m =（3154【分析】（1）根据点B 到点A 的距离与点B 到直线l 的距离始终相等，判定点B 的坐标为（12，14）或（-12，14），代入解析式求解即可； （2）构造全等三角形，利用勾股定理，根与系数关系定理计算即可； （3）在y 轴左侧作∠OCR =30°交x 轴于点R ，过点Q 作QT CR ⊥于点T ，则12PQ CQ PQ QT PT +=+≥，当P 、Q 、T 三点共线时12PQ CQ +取得最小值，求出最小值即可．【详解】（1）如图所示，∵点A 到直线l 的距离为14-（-14）=12，点B 到点A 的距离与点B 到直线l 的距离始终相等，∴点B 的坐标为（12，14）或（-12，14）， ∴21(214)a =⨯， 解得a =1， 故答案为：1；（2）连结EH 并延长交DN 延长线于点G ，连AH ，DH ， ∵∠EMH =∠GNH =90°，∠EHM =∠GHN ，MH =NH ，∴△EMH ≌△GNH ， ∴EH =GH ，EM =GN ， ∵EA =EM ，DA =DN ，∴ED EA DA EM DN DG =+=+=， ∴EDH GDH ∠=∠，DH EG ⊥， ∴()ADH NDH SAS △≌△， ∴90HAD HND ∠=∠=︒，∴AH根据题意，得214y x y mx ⎧=⎪⎨=+⎪⎩，∴2104x mx --= ∴E D x x m +=，14E D x x ⋅=-；∵H 为MN 的中点 ∴1,24m H ⎛⎫- ⎪⎝⎭∴222122m ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵0m >∴m =（3）∵抛物线1C 向右平移2个单位，向下平移1个单位得到抛物线2C ， ∴2C 的解析式为2(2)1y x =--即243y x x =-+，令y =0，得2(2)10x --=，解得121,3x x ==， ∴A （1，0），B （3，0）， 令x =0，得3y =，∴C （0，3），设直线BC 的解析式为y =kx +3，∴3k +3=0即k =-1，∴直线BC 的解析式为y = -x +3， 如图，连接PB ，PC ，作直线BC ，过点P 作PW ⊥x 轴，交直线BC 于点W ，设点P 的横坐标为x ，则P （x ，243x x -+），W （x ，-x +3），∴WP =-x +3-（243x x -+）=23x x -+，∴1|x -x |2PBC B C S WP =△=21(3)32x x -+⨯=23922x x -+=23327()228x --+，∴当x =32时，PBCS 最大，此时点p （32，34-），在y 轴左侧作30COR ∠=︒交x 轴于点R ，过点Q 作QT CR ⊥于点T ，QT =12CQ ，则12PQ CQ PQ QT PT +=+≥，当P 、Q 、T 三点共线时12PQ CQ +取得最小值，设直线CR 与直线PW 交于点S ，∵OC =3，∴OR =COtan R （0），设直线CR 的解析式为y =mx +3，∴+3=0即m∴直线CR 的解析式为y +3，∴S （323），∴334PS ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭∵CO ∥PS ，∴30S RCO ∠=∠=︒， 在Rt PTS △中，∴11528PT PS ==，∴12PQ CQ +158，∴()min 15224PQ CQ PT +==． 【点睛】本题考查了抛物线的解析式，抛物线的最值，抛物线与一元二次方程的关系，三角函数，勾股定理，等腰三角形的性质和判定，全等三角形，垂线段最短，熟练掌握抛物线解析式确定，三角函数，线段和的最值是解题的关键．8．（2021·江苏·宜兴市中考二模）抛物线2132y x x =-+与x 轴交于A 、B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴交于点C ，线段AC 的中点为点D ．将ACO △绕着点A 逆时针旋转，点O 的对应点为1O ，点C 的对应点为1C ．（1）求A 、B 、C 三点的坐标；（2）当旋转至13OO =时，求此时C 、1C 两点间的距离；（3）点P 是线段OC 上的动点，旋转后的对应点为1P ，当1O 恰巧落在AC 边上时，连接1AP ，1PO ，试求11AP PO +最小时点P 的坐标；（4）连接1DC ，1DO ，则在旋转过程中，11DC O △的面积是否存在最大值？若存在，直接写出最大值，若不存在，说明理由．【答案】（1）A （0）、B （0）、C （0，3）；（2）6；（3）P （0，1）；（4） 【分析】（1）令y =0建立一元二次方程，求其根即得到A ，B 的横坐标，令x =0，得到y 值即得到点C 的坐标；（2）分两种情形计算即可，注意三角形全等和三点共线原理的运用；（3）利用旋转的全等性，把线段和的最小值问题转化为将军饮马河问题，利用函数的解析式确定坐标即可；（4）根据旋转的全等性质，得到OC =11O C =3，直角三角形的性质AD =DO =AOO 在以A DO 是圆的直径时，三角形面积最大． 【详解】（1）∵2132y x x =-+，令y =0得213=02x -++，解得12x == ∵点A 在点B 的左侧，∴A （0）、B （0）； 令x =0，得到y =3， ∴点C 的坐标（0，3）；（2）当点C '落在x 轴的负半轴上时，∵A （0）,C （0，3）,∴OA OC =3，∴tan ∠ACO =OA OC =∴∠ACO =30°，∠OAC =60°，根据旋转的性质，得∠O 'C 'A =30°，∠O ' A C ' =60°， ∵O ' A =OA ，∴∠A O 'O =∠A O O '= 30°， ∴∠O 'O C =60°， ∵O ' O =3=OC ，∴△O 'O C 是等边三角形， ∴O ' C = O C ， ∵AO =AO ，∴△A O ' C ≌△AOC ， ∴∠A O 'C = ∠AOC = 90°， ∴∠A O 'C '+ ∠A O 'C =180°， ∴O '、C '、C 三点一线， ∴C 'C =6；当点C '落在y 轴的负半轴上时，C C '=2OC =6； （3）根据旋转的性质,得1AP =AP ，∴11AP PO +=AP +1PO 作点1O 关于Y 轴的对称点M ，作直线AM ，交y 轴与点P ，此时的点P 就是11AP PO +取得最小值的位置，∵A （0）,C （0，3）,∴OA OC =3，∴tan ∠ACO =OA OC =∴∠ACO =30°，∠OAC =60°，∴A1O过点1O作1O N⊥x轴，垂足为N，∴AN1O N=32，∴1O（32），∴M32），设直线AM的解析式为y=kx+b，根据题意，得32bb⎧+=+=，解得1kb⎧=⎪⎨⎪=⎩∴直线AM的解析式为y+1，令x=0，得y=1，∴P（0，1）；（4）根据旋转的全等性质，得到OC=11O C=3，在直角三角形AOC中，根据直角三角形的性质AD=DO=AOO在以A故当D1O是圆的直径时，三角形面积最大，面积最大值为：132⨯【点睛】本题考查了旋转的性质，特殊角的三角函数，线段之和的最小值，一次函数的解析式，三角形的全等，圆的基本性质，等边三角形的性质，一元二次方程的解法，熟练掌握一元二次方程的解法，将军饮马河模型，直径是圆中最大的弦是解题的关键．9．（2021·广东·珠海市中考三模）如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知抛物线2y ax bx c=++与x 轴交于()30A -,，()10B ,两点，与y 轴交于点()0,3C ，连接AC ，点P 为第二象限抛物线上的动点．（1）求a 、b 、c 的值；（2）连接PA 、PC 、AC ，求PAC △面积的最大值；（3）过P 作PQ AC ⊥，垂足为Q ，是否存在这样的点P 、Q ，使得CPQ 与CBO 相似，若存在，请写出所有符合条件的P 点坐标，并选其中一个写出证明过程；若不存在，请说明理由．【答案】（1）a =－1，b =－2，c =3；（2）278；（3）存在，57,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或315,24⎛⎫- ⎪⎝⎭，见解析． 【分析】（1）用待定系数法即可求得结果；（2）过点P 作PE ∥y 轴交直线AC 于点E ，先求出直线AC 的解析式，设点P 的坐标，则可得到点E 的坐标，根据PAC PAE PCE S S S =+△△△即可得到一个二次函数，求这个二次函数的最大值即可；（3）过点Q 作QN ⊥y 轴于N ，过点P 作PM ⊥NQ ，交NQ 的延长线于M ，分两种情况讨论；由CPQ 与CBO 相似，得出PQ CQ的值，易证△PQM ∽△QCN ，则可求得PM QM PQQN CN CQ ==的比值，设点Q (q ，q +3)，进而可得出点P 的坐标，将点P 的坐标代入抛物线解析式求得q 的值，从而可得点P 的坐标． 【详解】（1）由题意知，抛物线过A 、B 、C 三点，把这三点坐标分别代入2y ax bx c =++中，得：93003a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩解方程组得：123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩∴a =－1，b =－2，c =3；（2）如图，过点P 作PE ∥y 轴交直线AC 于点E∵P 点在第二象限的抛物线上，且解析式为223y x x =--+ ∴设2(,23)P m m m --+，其中m <0 设直线AC 的解析式为y =kx +n ，其中k ≠0把点A 、C 的坐标分别代入y =kx +n 中，得：303k n n -+=⎧⎨=⎩ 解得：13k n =⎧⎨=⎩所以直线AC 的解析式为y =x +3 ∵PE ∥y 轴，且点E 在直线y =x +3上 ∴点E 的坐标为(m ，m +3)∴2223(3)3PE m m m m m =--+-+=-- ∵PAC PAE PCE S S S =+△△△ 11()()22E A C E PE x x PE x x =-+- 1()2C E PE x x =-12PE OA =∵A (－3，0) ∴OA =3∴222133327(33)3(3)22228 PACS m m m m m⎛⎫=--⨯=-+=-++⎪⎝⎭△∴当32m=-时，PACS有最大值，且最大值为278；（3）过点Q作QN⊥y轴于N，过点P作PM⊥NQ，交NQ的延长线于M，如图∵B(1，0)，C(0，3)∴OB=1，OC=3①若△CPQ∽△CBO∴13 PQ OB CQ OC==∵PQ⊥AC，PM⊥NQ∴∠PQM+∠CQN=90°，∠PQM+∠QPM=90°∴∠CQN=∠QPM∵QN⊥y轴∴∠QNC=∠M=90°∴△PQM∽△QCN∴13 PM QM PQ QN CN CQ===设点Q(q，q+3)，则N(0，q+3)∴ON=q+3，QN=－q∴CN=OC－ON=3－(q+3)=－q∴13 PM QM PQq q CQ=== --∴13 PM QM q==-∴MN=QN+QM=1433 q q q ⎛⎫-+-=-⎪⎝⎭∴点P的纵坐标为123333q q q⎛⎫++-=+⎪⎝⎭∴42,333P q q⎛⎫+ ⎪⎝⎭∵点P在抛物线上∴2442233 333q q q⎛⎫--⨯+=+ ⎪⎝⎭解得：158 q=-∴57,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭ ②若△CPQ ∽△BCO ∴3PQ OC CQ OB== ∵PQ ⊥AC ，PM ⊥NQ∴∠PQM +∠CQN =90°，∠PQM +∠QPM =90°∴∠CQN =∠QPM∵QN ⊥y 轴∴∠QNC =∠M =90°∴△PQM ∽△QCN ∴3PM QM PQ QN CN CQ=== 设点Q (q ，q +3)，则N (0，q +3)∴ON =q +3，QN =－q∴CN =OC －ON =3－(q +3)=－q∴ 3PM QM PQ q q CQ===-- ∴3PM QM q ==-∴MN =QN +QM =()34q q q -+-=-∴点P 的纵坐标为()3323q q q ++-=-+∴()4,23P q q -+∵点P 在抛物线上∴()2424323q q q --⨯+=-+ 解得：38q =- ∴315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭综上所述，满足条件的点P 的坐标为57,24⎛⎫- ⎪⎝⎭或315,24⎛⎫- ⎪⎝⎭． 【点睛】本题是二次函数的综合问题，主要考查了待定系数法，二次函数的性质，三角形面积的计算方法，相似三角形的判定与性质，关键是作辅助线构造出三角形相似，此题还涉及分类讨论．10．（2021·重庆市九年级月考）如图1，在平面直角坐标系中，已知抛物线22(0)y ax bx a =++≠交x 轴于A （-1，0），B （4，0），交y 轴于点C ．（1）求抛物线的解析式；（2）点P 为第一象限内抛物线上一点，连接PB ，过C 作CQ //BP 交x 轴于点Q ，连接PQ ，求△PBQ 面积的最大值及此时点P 的坐标；（3）如图2，在（2）条件下，将抛物线()220y ax bx a =++≠沿BP 个单位得到新抛物线'y ，新抛物线与原抛物线的交点为M ，点E 在新抛物线的对称轴上，在原抛物线上是否存在一点F ，使A 、M 、E 、F 为顶点的四边形为平行四边形，若存在，请直接写出点E 的坐标，若不存在，请说明理由．【答案】（1）抛物线的解析式为：213222y x x =-++；（2）BPQ S ∆的最大值为4，此时(2,3)P ；（3）存在，121(,)28E -或1(,)298E 或1(,)283E - 【分析】（1）运用待定系数法求解即可；（2）设213(,+2)(04)22P m m m m -+<<，由//CQ BP ，得11tan tan +22CQO PBO m ∠=∠=，求出OQ ，得PQ ，根据三角形面积公式得出面积与m 的函数关系式，配方求解即可； （3）根据平行四边形的判定列式，分为AM 为边，与AM 为对角线两种情况进行解答【详解】解：∵抛物线22(0)y ax bx a =++≠交x 轴于A （-1，0），B （4，0），∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩解得，1232a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴抛物线的解析式为：213222y x x =-++ （2）∵点P 为抛物线第一象限上的点， ∴设213(,+2)(04)22P m m m m -+<< 当0x =时， 2.y =∴点(0,2)C 又21321122tan 422m m PBO m m -++∠==+-， ∵//CQ BP ∴11tan +22CQO m ∠=又(0,2)C∴2OC = ∴11+22OC m OQ = ∴4.1OQ m =+ ∴44411m BQ m m =-=++ ∵12PBQ P S BQ y ∆=⋅ 1413(2)2122m m m m =⨯⨯-+++ 141[(1)(4)]212m m m m =⨯⨯-+-+ 24m m =-+2(2)4m =--+∴当2m =时，BPQ S ∆的最大值为4，此时(2,3)P（3）由（2）得(2,3)P ，B （4，0），A （-1,0）∴3PH =，422BH =-=∴PB 故沿BP2个单位，再向上平移3个单位，又抛物线沿BP2325()2218y x =--+向左平移1个单位，向上平移32个单位，得21137()228x y '=-+ 当y y '=时，221325137()()2282281x x --+=--+ 解得，52x =∴当52x =时，218y y '==，即521(,)28M ∵点E 在y '的对称轴12x =上，设()1,2E y ，设213(,2)22F x x x -++ 又以A ，M ，E ，F 为顶点的四边形是平行四边形，①若AM 为边时，有//,//AM EF AE MF 时，利用k 相等列出方程 ∴2123223214x x y x -++-=-，21352228532x x y x -+-=- ∴1x =-或4，218y =-或98y = ∴121(,)28E -或1(,)298E ②若AM 为对角线时，有AM 的中点坐标与EF 的中点坐标一致，得51-1++22=22x ，213+22210+82=22x x y -+解得x =1，y =38- ∴1(,)283E - 故存在点E ，其坐标为121(,)28E -或1(,)298E 或1(,)283E - 【点睛】本题属于二次函数综合题，考查了待定系数法，二次函数的性质，平行四边形的判定与性质，解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题．11．（2021·河北遵化·九年级学业考试）如图所示，关于x 的二次函数2y x bx c =++的图象与x 轴交于点1,0A 和点B ，与y 轴交于点()0,3C ，抛物线的对称轴与x 轴交于点D ．（1）求二次函数的表达式；（2）在y 轴上是否存在一点P ，使PBC 为等腰三角形？若存在，求出点P 的坐标；若不存在，请说明理由；（3）有一个点M 从点A 出发，以每秒1个单位的速度在AB 上向点B 运动，另一个点N 从点D 和点M 同时出发，以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动，当点M 到达点B 时，点M ，N 同时停止运动，问点M ，N 运动到何处时，MNB 面积最大，试求出最大面积【答案】（1）243y x x =-+；（2）存在，点P 的坐标为：(0,3+或(0,3-或()03-,或()0,0；（3）当()2,0M ，()2,2N 或()2,2-时MNB 面积最大，最大面积是1 【分析】（1）利用待定系数法求函数解析式；（2）结合二次函数图象上点的坐标特点求出BC 的长，然后分CP CB =，BP BC =，PB PC =三种情况求解；（3）设A 运动时间为t ，由2AB =，得2BM t =-，则2DN t =，根据三角形面积公式列出函数关系式，然后利用二次函数的性质分析最值【详解】解：（1）把()1,0A 和()0,3C 代入2y x bx c =++，10,3,b c c ++=⎧⎨=⎩解得：4b =-，3c =，∴二次函数的表达式为：243y x x =-+．（2）令0y =，则2430x x -+=，解得：1x =或3x =，()3,0B ∴，BC ∴=点P 在y 轴上，当PBC 为等腰三角形时分三种情况进行讨论：如图1，①当CP CB =时，PC =3OP OC PC ∴=+=+(10,3P ∴+，(20,3P -； ②当BP BC =时，3OP OB ==，()30,3P ∴-；③当PB PC =时，3OC OB ==，∴此时P 与O 重合，()40,0P ∴；综上所述，点P 的坐标为：(0,3+或(0,3-或()03-,或()0,0．（3）如图2，设A 运动时间为t ，由2AB =，得2BM t =-，则2DN t =，()()221222112MNB S t t t t t =⨯-⨯=-+=--+△， ∵a =-1＜0，∴当t =1时，S 取最大值为1，即当()2,0M ，()2,2N 或()2,2-时MNB 面积最大，最大面积是1．【点睛】本题考查了二次函数的综合应用，掌握二次函数的性质，利用分类讨论和数形结合思想解题是关键．12．（2021·湖北汉川·中考二模）如图，在平面直角坐标系xOy 中，抛物线223(0)y ax ax a a =--<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 ax a =+与y 轴负半轴交于点C ，与抛物线交于另一点D ．（1）则点D 的坐标为_______（用含a 的式子表示）；（2）点E 是直线l 上方的抛物线上的动点，若ACE 面积的最大值为2516，求a 的值； （3）设P 是抛物线的对称轴上的一点，点Q 在抛物线上，若以点A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形成为矩形时，求出点P 的坐标．【答案】（1）(4,5)D a ；（2）12a =-； （3）以点A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形能成为矩形点P 的坐标为1,⎛ ⎝⎭或（1，-4）． 【分析】（1）求两函数交点，直接列等式求解即可；（2）过点E 作//EF y 轴，交直线l 于点F ，设2(,23)E x ax ax a --，则(),F x ax a +，则根据ACE AFE CFE S S S =-△△△计算即可．（3）令223ax ax a ax a --=+， 求出A 、D 两点坐标，根据223y ax ax a =--，得到抛物线的对称轴为1x =，设(1,)P m ，以点A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形成为矩形时分为两种情况：第一种，若AD 是矩形的一条边，根据二次函数图像性质，矩形性质，勾股定理列式可求出P 点坐标；第二种，若AD 是矩形的一条对角线时，同理可求出点P 坐标．【详解】解：（1）令223ax ax a ax a --=+，化解得：2340x x --=，解得：1241x x ==-，，因D 点在第四象限，故4x =时，4=5y a a a =+，故答案为：(4,5)a ，（2）过点E 作//EF y 轴，交直线l 于点F ，设2(,23)E x ax ax a --，则(),F x ax a +，14x -<<，2223()34EF ax ax a ax a ax ax a =---+=--，ACE AFE CFE S S S =-△△△，2211(34)(1)(34)22ax ax a x ax ax a x =--+---， 2211325(34)2228ax ax a a x a ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭， ACE ∴的面积的最大值为258a -， ACE 的面积最大值为2516． 2525816a ∴-=， 解得12a =-； （3）令223ax ax a ax a --=+，即2340ax ax a --=，解得11x =-，24x =，(1,0)A ∴-，由（1）知(4,5)D a ，223y ax ax a ∴=--，∴抛物线的对称轴为1x =，设(1,)P m ，①若AD 是矩形的一条边，根据矩形性质以及A 、D 的坐标可知：(4,21)Q a -，且21526m a a a =+=，则(1,26)P a ，四边形ADPQ 为矩形，90ADP ∴∠=︒，222AD PD AP ∴+=，22225(5)(14)(265)a a a ∴++-+-22(11)(26)a =--+， 即217a =，0a <，a ∴=，11,P ⎛∴ ⎝⎭，②若AD 是矩形的一条对角线，则(2,3)Q a -，5(3)8m a a a =--=，则(1,8)P a ，四边形APDQ 为矩形，90APD ∴∠=︒，222AP PD AD ∴+=，222222(11)(8)(14)(85)5(5)a a a a ∴--++-+-=+， 即214a =，0a <，12a ∴=- ， 21(),4P ∴- ；综上所述，以点A 、D 、P 、Q 为顶点的四边形能成为矩形点P 的坐标为1,⎛ ⎝⎭或（1，-4）．【点睛】本题主要考查二次函数图像与性质综合，矩形性质，勾股定理，二次函数与一次函数交点问题，根据矩形性质分析各点之间的联系是解题关键．13．（2021·甘肃酒泉·中考二模）如图， 抛物线243y x bx c =-++经过点()3,0A ，()0,2B ，连接AB ，点P 是第一象限内抛物线上一动点． （1）求抛物线的表达式；（2）过点P 作x 轴的垂线，交AB 于点Q ，判断是否存在点P ，使得以P 、Q 、B 为顶点的三角形是直角三角形，若存在，请求出点P 的坐标，若不存在，请说明理由；（3）点C 与点B 关于x 轴对称，连接AC ，AP ，PC ，当点P 运动到什么位置时，ACP △的面积最大？求ACP △面积的最大值及此时点P 的坐标．【答案】（1）2410233y x x =-++；（2）存在，点P 的坐标为5,22⎛⎫ ⎪⎝⎭或1165,816⎛⎫ ⎪⎝⎭；（3）APC △面积的最大值是8，点P 的坐标是()1,4． 【分析】（1）运用待定系数法直接求解即可；（2）分两种情况讨论：①90BPQ ∠=︒时，列方程求解即可；②90PBQ ∠=︒，过点P 作//PM y轴，垂足为M ，证明PMB BOA ∽△△即可得解； （3）根据对称性求出点C 的坐标，运用待定系数法求出直线BC 的解析式，设点2410,233P n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭，2,23N n n ⎛⎫- ⎪⎝⎭，求出PN 的长，运用面积法得到n 的二次函数关系式，配方求解即可． 【详解】解：（1）∵抛物线243y x bx c =-++经过点()3,0A ，()0,2B ，∴把点()3,0A ，()0,2B 代入解析式得：12302b c c -++=⎧⎨=⎩解得，1032b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩ 所以，二次函数的解析式为：2410233y x x =-++（2）设2410,233P m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭∵△BPQ 是直角三角形，90PQB ∠≠︒， ∴分两种情况讨论：①当90BPQ ∠=︒时，则有//BP x 轴，如图①∴点P 的纵坐标为2 ∴24102233x x -++=解得：10x =，（舍）或252x =， ∴15,22P ⎛⎫⎪⎝⎭． ②当90PBQ ∠=︒时，过点P 作PM y ⊥轴，垂足为M ，如图②，。
2022年中考数学二次函数压轴突破 专题06 铅垂法求三角形面积最值问题(学生版)
知识导航求三角形的面积是几何题中常见问题之一，可用的方法也比较多，比如面积公式、割补、等积变形、三角函数甚至海伦公式，本文介绍的方法是在二次函数问题中常用的一种求面积的方法——铅垂法．【问题描述】在平面直角坐标系中，已知()1,1A 、()7,3B 、()4,7C ，求△ABC 的面积．【分析】显然对于这样一个位置的三角形，面积公式并不太好用，割补倒是可以一试，比如这样：构造矩形ADEF ，用矩形面积减去三个三角形面积即可得△ABC 面积． 这是在“补”，同样可以采用“割”：()111222ABCACDBCDSSSCD AE CD BF CD AE BF =+=⋅+⋅=+ 此处AE +AF 即为A 、B 两点之间的水平距离． 由题意得：AE +BF =6． 下求CD ：根据A 、B 两点坐标求得直线AB 解析式为：1233y x =+由点C 坐标(4,7)可得D 点横坐标为4， 将4代入直线AB 解析式得D 点纵坐标为2， 故D 点坐标为(4,2)，CD =5,165152ABCS =⨯⨯=．【方法总结】 作以下定义：A 、B 两点之间的水平距离称为“水平宽”；过点C 作x 轴的垂线与AB 交点为D ，线段CD 即为AB 边的“铅垂高”．如图可得：=2ABCS⨯水平宽铅垂高【解题步骤】(1)求A 、B 两点水平距离，即水平宽；(2)过点C 作x 轴垂线与AB 交于点D ，可得点D 横坐标同点C ； (3)求直线AB 解析式并代入点D 横坐标，得点D 纵坐标； (4)根据C 、D 坐标求得铅垂高； (5)利用公式求得三角形面积．【思考】如果第3个点的位置不像上图一般在两定点之间，如何求面积？铅垂法其实就是在割补，重点不在三个点位置，而是取两个点作水平宽之后，能求出其对应的铅垂高！因此，动点若不在两定点之间，方法类似： 【铅垂法大全】(1)取AB 作水平宽，过点C 作铅垂高CD ．(2)取AC 作水平宽，过点B 作BD ⊥x 轴交直线AC 于点D ，BD 即对应的铅垂高， =2ABCABDBCDSSS⨯-=水平宽铅垂高(3)取BC 作水平宽，过点A 作铅垂高AD ．甚至，还可以横竖互换，在竖直方向作水平宽，在水平方向作铅垂高．(4)取BC作水平宽，过点A作铅垂高AD．(5)取AC作水平宽，过点B作铅垂高BD．(6)取AB作水平宽，过点C作铅垂高CD．例一、如图，已知抛物线25=++经过(5,0)y ax bxA-，(4,3)B--两点，与x轴的另一个交点为C．(1)求该抛物线的表达式；(2)点P为该抛物线上一动点(与点B、C不重合)，设点P的横坐标为m．当点P在直线BC的下方运动时，求PBC∆的面积的最大值．【分析】(1)265=++，y x x(2)取BC两点之间的水平距离为水平宽，过点P作PQ⊥x轴交直线BC于点Q，则PQ即为铅垂高．根据B、C两点坐标得B、C水平距离为4，根据B 、C 两点坐标得直线BC 解析式：y =x +1，设P 点坐标为(m ，m ²+6m +5)，则点Q (m ，m +1)， 得PQ =-m ²-5m -4，考虑到水平宽是定值，故铅垂高最大面积就最大．当52-时，△BCP 面积最大，最大值为278．【小结】选两个定点作水平宽，设另外一个动点坐标来表示铅垂高． 例二、在平面直角坐标系中，将二次函数2(0)y ax a =>的图像向右平移1个单位，再向下平移2个单位，得到如图所示的抛物线，该抛物线与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧)，1OA =，经过点A 的一次函数(0)y kx b k =+≠的图像与y 轴正半轴交于点C ，且与抛物线的另一个交点为D ，ABD ∆的面积为5．(1)求抛物线和一次函数的解析式；(2)抛物线上的动点E 在一次函数的图像下方，求ACE ∆面积的最大值，并求出此时点E 的坐标．EDC BAy【分析】(1)抛物线解析式：21322y x x =--； 一次函数解析式：1122y x =+． (2)显然，当△ACE 面积最大时，点E 并不在AC 之间．已知A (-1,0)、10,2C ⎛⎫⎪⎝⎭，设点E 坐标为213,22m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，过点E 作EF ⊥x 轴交直线AD 于F 点，F 点横坐标为m ，代入一次函数解析式得11,22m m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭可得213222EF m m =-++考虑到水平宽是定值，故铅垂高最大面积最大．既然都是固定的算法，那就可以总结一点小小的结论了， 对坐标系中已知三点()11,A x y 、()22,B x y 、()33,C x y ， 按铅垂法思路，可得：12233121321312ABCSx y x y x y x y x y x y =++--- 如果能记住也不要直接用，可以当做是检验的方法咯．【总结】铅垂法是求三角形面积的一种常用方法，尤其适用于二次函数大题中的三角形面积最值问题，弄明白方法原理，熟练方法步骤，加以练习，面积最值问题轻轻松松．1．已知二次函数2y x bx c =-++和一次函数y mx n =+的图象都经过点(3,0)A -，且二次函数2y x bx c =-++的图象经过点(0,3)B ，一次函数y mx n =+的图象经过点(0,1)C -． (1)分别求m 、n 和b 、c 的值；(2)点P 是二次函数2y x bx c =-++的图象上一动点，且点P 在x 轴上方，写出ACP ∆的面积S 关于点P 的横坐标x 的函数表达式，并求S 的最大值．2．如图，抛物线经过(2,0)A -，(4,0)B ，(0,3)C -三点． (1)求抛物线的解析式；(2)在直线BC 下方的抛物线上有一动点P ，使得PBC ∆的面积最大，求点P 的坐标；(3)点M 为x 轴上一动点，在抛物线上是否存在一点N ，使以A ，C ，M ，N 四点构成的四边形为平行四边形？若存在，求出点N 的坐标；若不存在，请说明理由．3．综合与探究：如图，在平面直角坐标系中，二次函数的图象交坐标轴于(1,0)A -，(3,0)B ，(0,4)C -三点，点(,)P m n 是直线BC 下方抛物线上的一个动点． (1)求这个二次函数的解析式；(2)动点P 运动到什么位置时，PBC ∆的面积最大，求出此时P 点坐标及PBC ∆面积的最大值；(3)在y 轴上是否存在点Q ，使以O ，B ，Q 为顶点的三角形与AOC ∆相似？若存在，请直接写出点Q 的坐标；若不存在，请说明理由．4．如图1，抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于A 、B 两点，与y 轴交于点C ，已知点B 坐标为(3,0)，点C 坐标为(0,3)．(1)求抛物线的表达式；(2)点P为直线BC上方抛物线上的一个动点，当PBC∆的面积最大时，求点P的坐标；(3)如图2，点M为该抛物线的顶点，直线MD x⊥轴于点D，在直线MD上是否存在点N，使点N到直线MC 的距离等于点N到点A的距离？若存在，求出点N的坐标；若不存在，请说明理由．5．如图，抛物线过点(0,1)A和C，顶点为D，直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为(3B，0)，平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E，与直线AC交于点F，点F的横坐标为433，四边形BDEF为平行四边形．(1)求点F的坐标及抛物线的解析式；(2)若点P为抛物线上的动点，且在直线AC上方，当PAB∆面积最大时，求点P的坐标及PAB∆面积的最大值；(3)在抛物线的对称轴上取一点Q，同时在抛物线上取一点R，使以AC为一边且以A，C，Q，R为顶点的四边形为平行四边形，求点Q和点R的坐标．6．在平面直角坐标系xOy中，等腰直角ABC∆的直角顶点C在y轴上，另两个顶点A，B在x轴上，且AB=，抛物线经过A，B，C三点，如图1所示．4(1)求抛物线所表示的二次函数表达式．(2)过原点任作直线l交抛物线于M，N两点，如图2所示．①求CMN∆面积的最小值．②已知3(1,)Q-是抛物线上一定点，问抛物线上是否存在点P，使得点P与点Q关于直线l对称，若存在，2求出点P的坐标及直线l的一次函数表达式；若不存在，请说明理由．。
初中数学专题复习-二次函数的实际应用面积最值问题
二次函数的实际应用——面积最大(小)值问题知识要点：在生活实践中，人们经常面对带有“最”字的问题，如在一定的方案中，花费最少、消耗最低、面积最大、产值最高、获利最多等；解数学题时，我们也常常碰到求某个变量的最大值或最小值之类的问题，这就是我们要讨论的最值问题。
求最值的问题的方法归纳起来有以下几点：1．运用配方法求最值；2．构造一元二次方程，在方程有解的条件下，利用判别式求最值；3．建立函数模型求最值；4．利用基本不等式或不等分析法求最值．[例1]：在矩形ABCD 中，AB=6cm ，BC=12cm ，点P 从点A 出发，沿AB 边向点B 以1cm ／s 的速度移动，同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2cm ／s 的速度移动，如果P 、Q 两点同时出发，分别到达B 、C 两点后就停止移动．（1）运动第t 秒时，△PBQ 的面积y(cm²)是多少？（2）此时五边形APQCD 的面积是S(cm²)，写出S 与t 的函数关系式，并指出自变量的取值范围．（3）t 为何值时s 最小，最小值时多少？答案：6336333607266126262621)1(2222有最小值等于时；当）（）（）（）（）（）（S t t S t t t t t S t t t t y =∴+-=<<+-=+--⨯=+-=⋅-=Θ[例2]：小明的家门前有一块空地，空地外有一面长10米的围墙，为了美化生活环境，小明的爸爸准备靠墙修建一个矩形花圃，他买回了32米长的不锈钢管准备作为花圃的围栏，为了浇花和赏花的方便，准备在花圃的中间再围出一条宽为一米的通道及在左右花圃各放一个1米宽的门（木质）．花圃的长与宽如何设计才能使花圃的面积最大？解：设花圃的宽为x 米，面积为S 平方米则长为：x x 4342432-=+-(米)则：)434(x x S -=2 x x 3442+-= 4289)417(42+--=x ∵104340≤-<x∴2176<≤x ∵6417<，∴S 与x 的二次函数的顶点不在自变量x 的范围内， 而当2176<≤x 内，S 随x 的增大而减小， ∴当6=x 时，604289)4176(42max =+--=S (平方米) 答：可设计成宽6米，长10米的矩形花圃，这样的花圃面积最大．[例3]：已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE （如图），其中AF=2，BF=1．试在AB 上求一点P ，使矩形PNDM 有最大面积．解：设矩形PNDM 的边DN=x ，NP=y ，则矩形PNDM 的面积S=xy （2≤x≤4）易知CN=4-x ，EM=4-y ．过点B 作BH ⊥PN 于点H则有△AFB ∽△BHP∴PHBH BF AF =，即3412--=y x ， ∴521+-=x y ， x x xy S 5212+-==)42(≤≤x ， 此二次函数的图象开口向下，对称轴为x=5，∴当x≤5时，函数值y 随x 的增大而增大，对于42≤≤x 来说，当x=4时，12454212=⨯+⨯-=最大S ． 【评析】本题是一道代数几何综合题，把相似三角形与二次函数的知识有机的结合在一起，能很好考查学生的综合应用能力．同时，也给学生探索解题思路留下了思维空间．[例4]：某人定制了一批地砖，每块地砖（如图(1)所示）是边长为0.4米的正方形ABCD ，点E 、F 分别在边BC 和CD 上，△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 均由单一材料制成，制成△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 的三种材料的每平方米价格依次为30元、20元、10元，若将此种地砖按图(2)所示的形式铺设，且能使中间的阴影部分组成四边形EFGH ．(1)判断图(2)中四边形EFGH 是何形状，并说明理由；(2)E 、F 在什么位置时，定制这批地砖所需的材料费用最省？解：(1) 四边形EFGH 是正方形．图(2)可以看作是由四块图(1)所示地砖绕C 点按顺(逆)时针方向旋转90°后得到的，故CE =CF =CG ．∴△CEF 是等腰直角三角形因此四边形EFGH 是正方形．(2)设CE =x , 则BE =0.4－x ，每块地砖的费用为y 元那么：y =x ×30+×0.4×(0.4-x )×20+[0.16-x -×0.4×(0.4-x )×10] )24.02.0(102+-=x x3.2)1.0(102+-=x )4.00(<<x当x =0.1时，y 有最小值，即费用为最省，此时CE =CF =0.1．答：当CE =CF =0.1米时，总费用最省．作业布置：1．(2008浙江台州)某人从地面垂直向上抛出一小球，小球的高度h (单位：米)与小球运动时间t (单位：秒)的函数关系式是，那么小球运动中的最大高度=最大h 4.9米 ．2．(2008庆阳市)兰州市“安居工程”新建成的一批楼房都是8层高，房子的价格y (元/平方米)随楼层数x (楼)的变化而变化(x =1，2，3，4，5，6，7，8)；已知点(x ，y )都在一个二次函数的图像上，(如图所示)，则6楼房子的价格为 元/平方米．5 m 12 m AB CD提示：利用对称性，答案：2080．3．如图所示，在一个直角△MBN 的内部作一个长方形ABCD ，其中AB 和BC 分别在两直角边上，设AB =x m ，长方形的面积为y m 2，要使长方形的面积最大，其边长x 应为( D )。
二次函数背景下三角形面积最值问题的几种解法
数学篇纵观近年来各地中考数学试题，一类以二次函数为载体，探讨图形面积的最值问题频频出现.这类试题整合了代数和几何的部分重要知识，并融合了许多数学方法，难度颇高.如何根据题目提供的信息，依据图形的变化特征，抓住解答问题的关键，从而化难为易，正确解题呢？对此，笔者介绍四种常用方法，希望能给同学们攻破难题带来帮助.一、割补法在平面直角坐标系中，当三角形任意一边均不在坐标轴上，或者不与坐标轴平行时，一般采用割补法求解.割补法分为两部分，割是指将图形分解成几部分分别求解；补是指将所求图形填上一部分，然后用补后的图形面积减去所补部分的面积.两种方法的实质都是将二次函数中图形面积的最值问题通过“转化”思想，化为“线段（和）”最值问题，间接地求出图形面积的最值.例1如图1，在平面直角坐标系中，二次函数y ＝x 2+2x -3交x 轴于点A ，B ，在y 轴上有一点E （0，1），连接AE ．（1）求直线AE 的解析式；（2）若点D 为抛物线在x 轴负半轴下方的一个动点，求△ADE面积的最大值．图1解：（1）∵y =x 2+2x -3=(x +3)(x -1)，∴当y =0时，x 1=-3，x 2=1，∴点A 的坐标为（-3，0），设直线AE 的解析式为y =kx +b ，∵过点A （-3，0），E （0，1），∴ìíî-3k +b =0,b =1,解得：ìíîïïk =13,b =1,∴直线AE 的解析式为y =13x +1；（2）如图1，过点D 作DG ⊥x 轴于点G ，延长DG 交AE 于点F ，设D (m ,m 2+2m -3)，则F (m ,13m +1)，∴DF =-m 2-2m +3+13m +1=-m 2-53m +4，∴S △ADE =S △ADF +S △DEF=12×DF ×AG +12DF ×OG =12×3×DF =32(-m 2-53m +4)=-32(m +56)2+16924，∴当m =-56时，△ADE 的面积取得最大值为16924．二、铅垂法如图2，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 )．我们可以得出一种计算三角形面积的新方法：即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半.这种方法我们称之为铅垂法.求二次函数中三角形面积的最值，往往可以转化为求铅垂高的最值，当铅垂高取得最大值时，三角形的面积最大.二次函数背景下三角形面积最值问题的几种解法四川绵阳陈霖数苑纵横23数学篇例2已知：如图3，抛物线y＝ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A（0，6），B（6，0），C（-2，0），点P是线段AB上方抛物线上的一个动点．（1）求抛物线的解析式；（2）当点P运动到什么位置时，△PAB的面积有最大值？图3解：（1）∵抛物线过点B（6，0）、C（-2，0），∴设抛物线解析式为y=a(x-6)(x+2)，将点A（0，6）代入，得：-12a=6，解得：a=-12，所以抛物线的解析式为y=-12(x-6)(x+2)=-12x2+2x+6；（2）如图3，过点P作PM⊥OB与点M，交AB于点N，作AG⊥PM于点G，设直线AB解析式为y=kx+b，将点A（0，6）、B（6，0）代入，得：ìíîb=6,6k+b=0,解得：ìíîk=-1,b=6,则直线AB的解析式为y=-x+6，设P(t,-12t2+2t+6)，其中0＜t＜6，则N(t,-t+6)，所以PN=PM-MN=-12t2+2t+6-(-t+6)=-12t2+3t，所以S△PAB=S△PAN+S△PBN=12PN⋅AG+12PN⋅BM=12PN(AG+BM)=12PN⋅OB=12×(-12t2+3t)×6=-32(t-3)2+272，所以当t=3，P位于（3，152）时，△PAB三、切线法切线法体现了数学中最为常见的数形结合思想，将三角形的一边作为三角形的底，只要求出高的最大值就可以求出面积的最值．将底边所在的直线平移，与抛物线只有一个交点，即相切时，两直线的距离即高的长度最大，然后将直线与抛物线的解析式联立方程组，求出切点的坐标，此时不用求出三角形面积的解析式就可直接运用三角形的面积公式求出最值．例3如图4，在平面直角坐标系xOy中，直线y=-x-4与x轴，y轴分别交于点A和点B.抛物线y=ax2+bx+c经过A，B两点，且对称轴为直线x=-1，抛物线与x轴的另一交点为点C.（1）求抛物线的函数表达式；（2）设点E是抛物线上一动点，且点E在直线AB下方.当△ABE的面积最大时，求点E的坐标，及△ABE面积的最大值S.图4解：（1）在y=-x-4中分别令x=0，y=0，可得点A（-4，0），B（0，-4），根据A，B坐标及对称轴为直线x=-1，可得方程组ìíîïïïï-b2a=-1,16a-4b+c=0,c=-4,解方程组可得：ìíîïïïïa=12,b=1,c=-4,∴抛物线的函数表达式为y=12x2+x-4；（2）设点E的坐标为(m，12m2数苑纵横数学篇上且距AB 最远，此时E 点所在直线与AB 平行，且与抛物线相切，只有一个交点，设点E 所在直线为l ：y =-x +b ，联立得方程组：ìíîïïy =-x +b ,y =12x 2+x -4,消去y ，得：12x 2+2x -4-b ＝0，据题意得Δ=22-4×12(-4-b )=0，解得b =-6，∴直线l 的解析式为y =-x -6，联立方程，得ìíîïïy =-x -6,y =12x 2+x -4,解得：ìíîx =-2,y =-4,∴点E (-2,-4)，过点E 作y 轴的平行线交直线AB 于H ，此时点N （-2，-2），EN =-2-（-4）=2，∴S △ABE =12EN ×AO =12×2×4=4，△ABE 面积的最大值为4.四、三角函数法对于三角形问题，三角函数的引入可以为求线段长度提供新的解题思路.在直角三角形中，只需要知道一边的长度和除直角外任意一个角的度数，就可以用三角函数式表示出其余的边长或高.然后将三角函数式带入三角形面积公式，求出三角形面积的解析式，利用二次函数的性质即可求得面积最值.例4如图5，已知抛物线y =-x 2+bx +c 经过点A （-1，0），B （3，0）两点，且与y 轴交于点C .（1）求抛物线的表达式；（2）设抛物线交y 轴于点C ，在抛物线上的第一象限上是否存在一点P ，使△PAC 的面积最大？若存在，求出点P 的坐标及△PAC 面积的最大值；若不存在，请说明理由.图5解：（1）把A （-1，0），B （3，0）代入y =-x 2+bx +c ，可得，{-1+b +c =0，-9-3b +c =0，解得{b =-2，c =3，∴抛物线的解析式为：y =-x 2-2x +3.（2）如图5，作PE ⊥x 轴于点E ，交AC 于点F ，作PM ⊥AC 于点M .设直线AC 的解析式为y =mx +n ，把B （-3，0）、C （0，3），代入得{-3m +n =0，n =3，解得{m =1，n =3，故直线BC 的解析式为y =x +3.设点P 的坐标为（x ，-x 2-2x +3）（-3＜x ＜0），则点F 的坐标为（x ，x +3）.由A 、C 坐标可知，AC =32，S ΔPAC =12AC ∙PM=12×32PF ∙sin ∠PFM =]()-x 2-2x +3-()x +3∙sin ∠ACO =32()-x 2-3x =-32æèöøx +322+278,当x =-32时，-x 2-2x +3=154，即P (-32,154).所以存在一点P ，使△PAC 的面积最大，最大值为278，P 点坐标为(-32,154).通过对以上四种方法的分析介绍，相信同学们对二次函数背景下三角形面积的最值问题的解法有了一定的了解.同学们只要掌握好了这四种方法，在二次函数的综合题中，再出现求图形面积的最值问题，就能轻松应对了.数苑纵横25。
二次函数之三角形面积最大值专题
432y 2+-=x x 1221y 2++-=x x =max y 21ah S ABC 21=∆专题一：二次函数与面积问题------类型1：三角形面积的最大值一、知识点睛1.点P 是抛物线 上一动点。
若设点P 的横坐标为m ，则点P 的纵坐标可表示为： ，∴点P 的坐标可表示为：2.如右图，AB ∥x 轴，BC ∥y 轴。
则线段BC= ，AB=故：“竖直方向”上的线段长 = —“水平方向”上的线段长 = —3.二次函数的一般式为： ，顶点式为： 例如：将 化为顶点式为： ，开口向 ，顶点坐标： ∴当x= 时，二、铅垂法（割补求面积） 坐标系中三角形面积公式：S= •一点引铅垂线段的长•另两点的水平宽锐角三角形中过点C 引的铅垂线 钝角三角形中过点C 引的铅垂线锐角三角形中过点B 引的铅垂线 ah S ABC 21=∆ 铅垂法的优点： 1.任何一点引铅垂线都可以 2.任何形状的三角形都适用 3.与三角形在第几象限无关 4.与三角形在不在坐标系无关 ah S ABC 21=∆三、典例讲解例1.已知二次函数62343y 2++-=x x 交x 轴于A ，B 两点，交y 轴于点C 。
点P 是第一象限抛物线上一动点。
连结BC ，BP 和CP 。
当△BCP 面积最大时，求P 点坐标。
四、小试牛刀例2.如图，已知抛物线经过两点A(-3,0)，B(0,3)且其对称轴为直线x= -1（1）求此抛物线的解析式（2）若点P 是抛物线上点A 与点B 之间的动点（不包括点A 点B ）求△PAB 的面积最大值，并求出此时点P 的坐标。
五、能力提升1.如图，在平面直角坐标系中，抛物线34383y 2--=x x 与x 轴交于点A(-2,0)，B(4,0)，与直线323y -=x 交于点C(0,-3)，直线323y -=x 与x 轴交于点D ，点P 是抛物线上第四象限上的一个动点，连接PC ，PD 。
当△PCD 面积最大时，求点P 坐标.2. 如图，已知抛物线c bx ++-=2x y 过(1,4)与(4,-5)两点，且与一直线1x y +=相交于A,C 两点，(1)求该抛物线解析式.(2)求A,C 两点的坐标.(3)若P 是抛物线上位于直线AC.上方的一个动点,求△APC 的面积的最大值.B C A O M N xy3.如图，抛物线经过A (-1，0)、B (3，0)、C (0，3)三点．（1）求抛物线的解析式．（2）点M 是直线BC 上方抛物线上的点（不与B 、C 重合），过点M 作MN ∥y 轴交线段BC 于点N ，若点M 的横坐标为m ，请用含m 的代数式表示MN 的长．（3）在（2）的条件下，连接MB 、MC ，是否存在点M ，使四边形OBMC 的面积最大？若存在，求出点M 的坐标及最大面积；若不存在，说明理由．4.如图，在直角坐标系中，抛物线经过点A (0, 4), B(1, 0), C(5, 0),其对称轴与x 轴相交于点M.（1）求抛物线的解析式和对称轴.（2）在抛物线的对称轴上是否存在一点P ，使△PAB 的周长最小？若存在，请求出点P 的坐标;若不存在，请说明理由.（3）连接AC,在直线AC 的下方的抛物线上，是否存在一点N,使△NAC 的面积最大？若存在，请求出点N 的坐标:若不存在，请说明理由.。
二次函数面积最值问题的4种解法
微信公众号
从小学数学-------------------------------------------------
解法二：铅锤定理，在求二次函数三角形面积最值问题，运用非常多。 设动点 P 的坐标，然后用代数式分别表达出铅锤高度和水平宽度，然后利用铅锤定理的 计算公式，得出二次函数，必有最大值。
微信公众号
从小学数学-------------------------------------------------
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。
微信众号
从小学数学-------------------------------------------------
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 ，也 有 铅 锤 定 理 的 简 单 推 导 ，建 议 大 家 认 真 体 会 。
解法四：三角函数法。请大家认真看上面的解题步骤。 总之，从以上的四种解法可以得出一个规律。过点 P 做辅助线，然后利用相关性质，找 出各元素之间的关系。 设动点 P 的坐标，然后找出各线段的代数式，再通过面积计算公式，得出二次函数顶点 式，求出三角形面积的最大值。 对于同学们中考数学来说，只要你熟练掌握解法一和解法二，那么二次函数几何综合题 中，求三角形面积最大值问题，就非常简单了。
课 件 《二次函数中的三角形面积最值问题》
课堂小结
1、本节课你都收获了什么？ 2、S=（水平距离× 铅锤高） ÷2
谢谢聆听！
解: 由抛物线的顶点坐标P（1,4），得对称轴为
x=1， 又因为B（3,0），所以A（-1,0）。
因此AB=3-（-1）=4，OC=3-0=3
S△ABC=（AB ×OC） ÷2 =（4 × 3）÷2
A
=6
y
P (1,4)
4 C3 (0,3)
2
1 铅锤高
O
2
水平距离
B(3,0) x
方法归纳
当三角形的一边在坐标轴上时，就以这边为底，作高 求面积即可。
二次函数中三角形面积的最值问题
课题分析
常见的类型有： 1.三角形的边在坐标轴上； 2.三角形的边均不在或不与坐标轴平行。
题型讲解
例1:已知抛物线y=－x2+2x+3与x轴交于A,B两点，其中A点位于B点的左侧， 与y轴交于C点，顶点为P，求 △ABC的面积。
分析：由图可知，△ ABC有一边AB在坐标轴上， 所以 △ABC的面积就是以AB边为底，OC为高来求。
分，这两部分的面积之和就是△PAC的面积 。
解：由A、C两点都在抛物线 y=-x2+2x+3 上，所以A （ 1，0）， C（2，3）。
4P
令yAC=kx+b，将A（-1，0），C（2，3）代入得:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-k+b=o 2k+b=3
解得
k=1 b=1
即yAC=x+1
令点P（m，-m2+2m+3 ），则B（m，m+1）
S=（水平距离× 铅锤高） ÷2
2024年中考复习-13 二次函数中求线段,线段和,面积等最值问题(解析版)
抢分秘籍13二次函数中求线段，线段和，面积等最值问题（压轴通关）目录【中考预测】预测考向，总结常考点及应对的策略【误区点拨】点拨常见的易错点【抢分通关】精选名校模拟题，讲解通关策略（含新考法、新情境等）二次函数中求线段，线段和，面积等最值问题是全国中考的热点内容，更是全国中考的必考内容。
每年都有一些考生因为知识残缺、基础不牢、技能不熟、答欠规范等原因导致失分。
1．从考点频率看，二次函数的图象和性质是考查的基础，也是高频考点、必考点。
2．从题型角度看，以解答题的最后一题或最后第二题为主，分值12分左右，着实不少！题型一二次函数中求线段的最值问题【例1】（2024·安徽滁州·一模）已知抛物线()22131y x n x n =-++++交x 轴于点()10A -，和点B ，交y 轴于点C ．(1)求抛物线的函数解析式；(2)如图1，已知点P 是位于BC 上方的抛物线上的一点，作PM BC ⊥，垂足为M ，求线段PM 长度的最大值；(3)如图2，已知点Q 是第四象限抛物线上一点，45ACQ ∠=︒，求点Q 的坐标．设()234P m m m -++，，则∴(2222PM PE ==∵202->，∴PM 有最大值，最大值为（3）解：作BG CQ ⊥∵()10A -，，()40B ，，∴1OA =，OB OC ==∵45ACQ ∠=︒，OCB ∠∴ACO GCB ∠=∠，∴tan tan ACO GCB ∠=∠∴1442BG =，本题考查了二次函数的图象与性质，一次函数的图象与性质，等腰直角三角形的性质，三角函数的定义，勾股定理等知识，根据题意作出辅助线是解题的关键．【例2】（2024·江苏淮安·二模）如图，在平而直角坐标系中，二次函数2y =+的图象与x 轴分别交于点,O A ，顶点为B ．连接,OB AB ，将线段AB 绕点A 按顺时针方向旋转60︒得到线段AC ，连接BC ．点,D E 分别在线段,OB BC 上，连接,,,AD DE EA DE 与AB 交于点,60F DEA ∠=︒．(1)求点A ，B 的坐标；(2)随着点E 在线段BC 上运动．①EDA ∠的大小是否发生变化？请说明理由；②线段BF 的长度是否存在最大值？若存在，求出最大值；若不存在，请说明理由．∵()2313y x =--+，∴抛物线对称轴为1x =，即ON ∵将线段AB 绕点A 按顺时针方向旋转∴60BAC ∠=︒，AB AC =，∴BAC 是等边三角形，1．（2024·四川南充·一模）如图，已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于0()1,A -，B 两点，与y 轴交于点C (0,3)-．(1)求抛物线的解析式；(2)如图1，点P 是抛物线上位于第四象限内一动点，PD BC ⊥于点D ，求PD 的最大值及此时点P 的坐标；(3)如图2，点E 是抛物线的顶点，点M 是线段BE 上的动点（点M 不与B 重合），过点M 作MN x ⊥轴于N ，是否存在点M ，使CMN 为直角三角形？若存在，求出点M 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】(1)223y x x =--(2)当32m =时，PD 取得最大值为928．此时315,24P ⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)CMN 为直角三角形时，点M 的坐标为：3,32⎛⎫- ⎪⎝⎭或()323,6212--【分析】（1）把点,A C 坐标代入函数的解析式，利用待定系数法求解即可；（2）先求线BC 的解析式，设点p 的横坐标为m ，再用m 的代数式表示PD 的长度建立二次函数求解即可；（3）先求直线BE 的解析式，再分三种情况，根据相似三角形的判定和性质求解即可．【详解】（1）由题意得103b c c -+=⎧⎨=-⎩，解得：23b c =-⎧⎨=-⎩．则抛物线的解析式为：223y x x =--；（2）过点P 作PH x ⊥轴于点H ，交BC 于点G当0y =时，2230x x --=，解得=1x -或3，∴(3,0)B 设直线BC 的解析式为：1y kx b =+，则11303k b b +=⎧⎨=-⎩解得：113k b =⎧⎨=-⎩∴3y x =-则263n -=-，∴32n =，∴M ③当90MCN ∠=︒时，过点M∵90MCF NCO ∠+∠=︒，CNO ∠∴MCF CNO ∠=∠，又90MFC CON ∠=∠=︒，∴MFC CON ∽，∴CF MF NO CO =，∴()3263n n n ---=，【点睛】本题考查用待定系数法求二次函数的解析式，构造二次函数求线段的最值，二次函数与直角三角形的存在性问题，相似三角形的判定和性质，难度较大，是中考的压轴题，解题的关键是数形结合，提高综合运用的能力．2．（23-24九年级下·江苏宿迁·阶段练习）如图，在平面直角坐标系中抛物线214y x bx c =++与x 轴交于点A ，B ，与y 轴交于点C ，其中()3,0B ，()0,3C -．(1)求该抛物线的表达式；(2)点P 是直线AC 下方抛物线上一动点，过点P 作PD AC ⊥于点D ，求PD 的最大值及此时点P 的坐标；(3)在（2）的条件下，将该抛物线向右平移5个单位，点E 为点P 的对应点，平移后的抛物线与y 轴交于点F ，Q 为平移后的抛物线的对称轴上任意一点．求出所有使得以QF 为腰的QEF △是等腰三角形的点Q 的坐标．设211,344P t t t ⎛⎫+- ⎪⎝⎭，则3,4Q t ⎛- ⎝∴231133444PQ t t t ⎛⎫=---+-= ⎪⎝⎭∵AQE PQD ∠=∠，AEQ QDP ∠=∠∴OAC QPD ∠=∠，∵4,3OA OC ==，如图，二次函数213442y x x =--的图象与x 轴交于A ，B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴交于点C ，对称轴与x 轴交于点D ，连接AC ，作直线BC ．(1)求A ，B ，C 三点的坐标，并直接写出直线BC 的表达式；(2)如图1，若点P 是第四象限内二次函数图象上的一个动点，其横坐标为m ，过点P 分别作x 轴、y 轴的垂线，交直线BC 于点M ，N ，试探究线段MN 长的最大值；(3)如图2，若点Q 是二次函数图象上的一个动点，直线BQ 与y 轴交于点H ，连接CD ，在点Q 运动的过程中，是否存在点H ，使以H ，C ，B 为顶点的三角形与ACD 相似？若存在，请直接写出点Q 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】(1)()20A -，，()80B ，，()04C -，，直线BC 的表达式为1y x 42=-；(2)线段MN 长的最大值为45；(3)点Q 的坐标为3954⎛⎫- ⎪⎝⎭，或()46-，．【分析】（1）令0y =，求得x 的值，令0x =，求得y 的值，可求得A ，B ，C 三点的坐标，利用待定系数法即可求得直线BC 的表达式；（2）设213442P m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭，，则142M m m ⎛⎫- ⎪⎝⎭，，证明PNM OBC ∠=∠，利用正切函数的定义推出2PN PM =，求得225MN PN PM PM =+=，得到MN 关于m 的二次函数，利用二次函数的性质求解即可；（3）利用勾股定理求得25AC =，5AD OC ==，作DG AC ⊥于点G ，用正切函数的定义推出OCA BCH ∠=∠，分BC BH =和BH CH =两种情况讨论，分别求得点H 的坐标，求得直线BH 的表达式，与二次函数的表达式联立求解即可．【详解】（1）解：令0y =，则2134042x x --=，解得12x =-，28x =，令0x =，则4y =-，∴()20A -，，()80B ，，()04C -，，设直线BC 的表达式为4y kx =-，代入()80B ，得084k =-，解得12k =，∴直线BC 的表达式为1y x 42=-；∵PN OB ∥，PM OC ∥，∴PNM OBC ∠=∠，∴4tan tan 8OC PNM OBC OB ∠=∠===∴2PN PM =，22MN PN PM =+=∴(2155244MN m m m ⎛⎫=-+=-- ⎪⎝⎭①当BC BH =时，∵BO CH ⊥，∴OH OC =，∴()04H ，，同理求得直线BH 的表达式为142y x =-+联立得241234412x x x ---+=，【点睛】本题是二次函数的综合题，考查了待定系数法求一次函数的解析式，点的坐标表示三角形的面积，勾股定理，正切函数，解方程，熟练掌握待定系数法，勾股定理，正切函数是解题的关键．题型二将军饮马河求二次函数中线段和最值问题【例1】（2024·天津津南·一模）综合与探究：如图，抛物线2y x bx c =-++上的点A ，C 坐标分别为()0,2，()4,0，抛物线与x 轴负半轴交于点B ，且2OM =，连接AC ，CM ．(1)求点M 的坐标及抛物线的解析式；(2)点P 是抛物线位于第一象限图象上的动点，连接AP ，CP ，当PAC ACM S S =△△时，求点P 的坐标；(3)将抛物线沿x 轴的负方向平移得到新抛物线，点A 的对应点为点A '，点C 的对应点为点C '，当MA MC ''+的值最小时，新抛物线的顶点坐标为，MA MC ''+的最小值为．设直线AC 的解析式为y =将()0,2A ，()4,0C 代入y 240m k m =⎧⎨+=⎩，解得122k m ⎧=-⎪⎨⎪=⎩∴直线AC 的解析式为y =由平移的性质可知，MA '∴MA MC ''+的值最小就是显然点M '在直线=2y -上运用，作出点C 关于直线=2y -得最小值，即为AC ''的长度，∵点C 关于直线=2y -对称的对称的点是点∴()4,4C ''-，∴()(min MA MC M A '''+=+设直线AC ''的解析式是：将点()0,2A ，()4,4C ''-代入得：本题考查求二次函数的解析式，二次函数的图象与性质，二次函数与几何变换综合，二次函数与相似三角形综合，最短路径问题，三角形面积公式等知识，难度较大，综合性大，作出辅助线和掌握转换思想是解题的关键，第二问的解题技巧是使用铅锤公式计算面积，第三问的技巧是转化成直角三角形的讨论问题，如果直接按相似讨论，则有四种情况，可以降低分类讨论的种类，第四问的技巧，是将点M 向反方向移动，从而将两个动点转化成一个动点来解决．【例2】（2024·江苏宿迁·模拟预测）如图1，抛物线2y x bx =-＋与x 轴交于点A ，与直线y x =-交于点()4,4B -，点()0,4C -在y 轴上．点P 从点B 出发，沿线段BO 方向匀速运动，运动到点O 时停止．(1)求抛物线2y x bx =-＋的表达式；(2)当BP =时，请在图1中过点P 作PD OA ⊥交抛物线于点D ，连接PC OD ，，判断四边形OCPD 的形状，并说明理由；(3)如图2，点P 从点B 开始运动时，点Q 从点O 同时出发，以与点P 相同的速度沿x 轴正方向匀速运动，点P 停止运动时点Q 也停止运动．连接BQ PC ，，求CP BQ ＋的最小值． OH PH ∴=，POH ∠连接BC ，4OC BC == ，42OB ∴=．22BP = ，22OP OB BP ∴=-=在OA 上方作OMQ ，使得4OC BC == ，BC ⊥45CBP ∴∠=︒，CBP MOQ ∴∠=∠，BP OQ = ，CBP ∠=(SAS)CBP MOQ ∴△≌△CP MQ ∴=，1．（2024·宁夏银川·一模）如图，已经抛物线经过点()00O ，，()55A ，，且它的对称轴为2x =．(1)求此抛物线的解析式；(2)若点B 是抛物线对称轴上的一点，且点B 在第一象限，当OAB 的面积为15时；求点B 的坐标．(3)在（2）的条件下，P 是抛物线上的动点，求P 的坐标以及PA PB -的最大值．【答案】(1)24.y x x =-(2)()2,8B (3)()2,12,P -PA PB -的最大值为32.【分析】（1）根据题意可设抛物线为2,y ax bx =+再利用待定系数法求解抛物线的解析式即可；（2）设()2,,B y 且0,y >记OA 与对称轴的交点为Q ，设直线OA 为：,y kx =解得：1,k =可得直线OA 为：,y x =则()2,2,Q 利用()12OAB BOQ ABQ A O S S S BQ x x =+=⨯⨯- 列方程，再解方程即可；（3）如图，连接AB ，延长AB 交抛物线于P ，则此时PA PB AB -=最大，由勾股定理可得最小值，再利用待定系数法求解AB 的解析式，联立一次函数与二次函数的解析式，解方程组可得P 的坐标．【详解】（1）解： 抛物线经过点(0,0)O ，∴设抛物线为：2,y ax bx =+ 抛物线过(5,5)A ，且它的对称轴为2x =．2555,22a b b a+=⎧⎪∴⎨-=⎪⎩解得：1,4a b =⎧⎨=-⎩∴抛物线为：24.y x x =-（2）解：如图，点B 是抛物线对称轴上的一点，且点B 在第一象限，设()2,,B y 且0,y >记OA 与对称轴的交点为Q ，设直线OA 为：y kx =55,k \=解得：k =∴直线OA 为：y =()2,2,Q ∴OAB BOQ ABQ S S S ∴=+ 12515,2y =-⨯=解得：8y =或4,y =-()()5,5,2,8,A B ()(2525AB ∴=-+设AB 为：y k x b '=+55,28k b k b '''+=⎧∴⎨+=⎩'解得：1,10k b =-⎧⎨='⎩'∴AB 为：10,y x =-+210,4y x y x x =-+⎧∴⎨=-⎩解得：52,,512x x y y ==-⎧⎧⎨⎨==⎩⎩()2,12.P ∴-【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式，坐标与图形面积，三角形三边关系的应用，勾股定理的应用，确定PA PB -最大时P 的位置是解本题的关键．2．（2024·湖南怀化·一模）如图1，在平面直角坐标系中，抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于A ，B 两点（点A 在点B 的左侧），与y 轴交于点C ，5OB OC ==，顶点为D ，对称轴交x 轴于点E ．图1图2图3(1)求抛物线的解析式、对称轴及顶点D 的坐标；(2)如图2，点Q 为抛物线对称轴上一动点，当Q 在什么位置时QA QC +最小，求出Q 点的坐标，并求出此时QAC △的周长；(3)如图3，在对称轴左侧的抛物线上有一点M ，在对称轴右侧的抛物线上有一点N ，满足90MDN ∠=︒．求证：直线MN 恒过定点，并求出定点坐标．设直线BC 的解析式为5y kx =+代入点()50B ，得055k =+，解得∴直线BC 的解析式为y x =-+当2x =，253y =-+=，∴()23Q ，，∵点()10A -，，∵221526=+=AC ，设点M 的坐标为(24m m -+，∵顶点D 的坐标为()29，，∴()2945MH m m =--++=()22945GN n n n =--++=-由题意得H G MDN ∠=∠=∠∴90MDH NDG ∠=︒-∠=∠∴MDH DNG ∽△△，∴当20x -=即2x =时，8y =，∴无论m n 、为何值，直线MN 总会经过定点()28，，∴直线MN 恒过定点，定点坐标为()28，．【点睛】本题考查了二次函数的综合运用．考查了待定系数法求函数解析式，相似三角形的判定和性质，熟练掌握二次函数的图象与性质、轴对称的性质，添加适当的辅助线，是解题的关键．3．（2024·安徽池州·二模）如图，抛物线2Ly ax bx c =++∶与x 正半轴交于点(3,0)A ，与y 轴交于点(0,3)B ，对称轴为直线1x =．(1)求直线AB 的解析式及抛物线的解析式；(2)如图①，点P 为第一象限抛物线上一动点，过点P 作PC x ⊥轴，垂足为C ，PC 交AB 于点D ，求当点P 的横坐标为多少时，PD AD +最大；(3)如图②，将抛物线2L y ax bx c =++∶向左平移得到抛物线L '，直线AB 与抛物线L '交于M 、N 两点，若点B 是线段MN 的中点，求抛物线'L 的解析式．题型三胡不归求二次函数中线段和最值问题【例1】（新考法，拓视野）（2024·陕西西安·三模）已知抛物线2(,,y ax bx c a b c =++为常数，0)a ≠与x 轴交于点()A -、点B 两点，与y 轴交于点()0,2C ，对称轴为x =(1)求抛物线的表达式；(2)M 是抛物线上的点且在第二象限，过M 作MN AC ⊥于点N ，求AN 的最大值．设AC 的解析式为y kx b =+2302k b b ⎧-+=⎪∴⎨=⎪⎩，32k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩∴AC 的解析式为33y x =23AO = ，2CO =，3CO本题考查二次函数的综合应用，涉及待定系数法，含30︒的直角三角形三边关系，解直角三角形的应用，二次函数的最大值等知识，解题的关键是用含字母的式子表示相关点坐标和相关线段的长度．【例2】（2024·浙江·一模）如图，在平面直角坐标系中，抛物线24y ax bx =++交y 轴于点A ，交x 轴于点()6,0B -和点()2,0C ，连接AB 、AQ 、BQ ，BQ 与y 轴交于点N ．(1)求抛物线表达式；(2)点713Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭，，点M 在x 轴上，点E 在平面内，BME AOM ≌，且四边形ANEM 是平行四边形．①求点E 的坐标；②设射线AM 与BN 相交于点P ，交BE 于点H ，将BPH 绕点B 旋转一周，旋转后的三角形记为11BPH △，求11BP 的最小值．1．（2024·河南洛阳·一模）在平面直角坐标系中，抛物线212y x bx c =-++交x 轴于()4,0A 、B 两点，交y 轴于点()0,4C ．(1)求抛物线表达式中的b 、c ；(2)点P 是直数AC 上方抛物线上的一动点，过点F 作PF y 轴交AC 于点E ，作PE AC ∥交x 轴于点F ，求PE 的最大值及此时点P 的坐标；(3)将该抛物线沿射线CA 方向平移1y ，请直接写出新抛物线1y 的表达式______．()4,0A ，()0,4C ，∴直线AC 的解析式为y =-PE y ∥Q 轴，PE x ∴⊥轴，90AOC ∴∠=︒，，，．(1)求抛物线的解析式；(2)设点P 是第一象限内的抛物线上的一个动点，①当P 为抛物线的顶点时，求证：PBC 直角三角形；②求出PBC 的最大面积及此时点P 的坐标；③过点P 作PN x ⊥轴，垂足为N ，PN 与BC 交于点E ．当PE 的值最大时，求点P 的坐标．∴45HCP ∠=︒又∵在Rt BOC 中，OB =∴45OCB ∠=︒，∴90PCB ∠=︒∴PCB 是直角三角形②设直线BC 的解析式为∴(),3E x x -+，∴(223PE x x x =-++--∴1122PBCS PE OB =⨯⨯= 当32x =时，PBC 的最大面积为∴(),3E x x -+，∴(223PE x x x =-++--∵()0,3C ，()3,0B ，∴3OC OB ==，3BN =∴45OBC OCB ∠=∠=︒，3．（2023·山东济南·一模）抛物线()2122y x a x a =-+-+与x 轴交于(),0A b ，()4,0B 两点，与y 轴交于点()0,C c ，点P 是抛物线在第一象限内的一个动点，且在对称轴右侧．(1)求a ，b ，c 的值；(2)如图1，连接BC 、AP ，交点为M ，连接PB ，若14PMB AMB S S =V V ，求点P 的坐标；(3)如图2，在（2）的条件下，过点P 作x 轴的垂线交x 轴于点E ，将线段OE 绕点O 逆时针旋转得到OE '，旋转角为9(0)0αα︒<<︒，连接E B '，E C '，求34E B E C ''+的最小值．设BC l ：y kx b =+，将()0,4，BC l ∴：4y x =-+，设21,42P m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭，则21PD y y m m =-=-++根据旋转得性质得出：OE ∵9494OF OC ⋅=⨯=，2OE OF OC '∴=⋅，∴OE OC OF OE '='，题型四化简求值的解法【例1】（2024·四川广元·二模）如图，二次函数2y ax bx c =++的图象与x 轴交于原点O 和点()40A ，，经过点A 的直线与该函数图象交于另一点()13B ，，与y 轴交于点C ．(1)求直线AB 的函数解析式及点C 的坐标．(2)点P 是抛物线上位于直线AB 上方的一个动点，过点P 作直线PE x ⊥轴于点E ，与直线AB 交于点D ，过点B 作BF x ⊥轴于点F ，连接OP ，与BF 交于点G ，连接DG ．求四边形GDEF 面积的最大值．(3)抛物线上是否存在这样的点Q ，使得45BOQ ∠=︒若存在，请求出点Q 的坐标；若不存在，请说明理由．∵点()13B ，，∴13BN ON ==，．又点()40A ，，∴点()43M ，．∴3BM =．又MH BN =，ONB BMH ∠∠=∴()SAS OBN BHM ≌．∴OB HB =，且OB HB ⊥．∴45BOH ∠=︒．∴OH 与抛物线的交点Q 即为所求的点．∵1MH =，∴点()42H ，．本题考查待定系数法求函数解析式，二次函数与几何图形面积的综合，等腰直角三角形的判定和性质，作辅助线构造全等三角形是解题的关键．【例2】（2024·安徽宣城·一模）如图，已知抛物线23y ax bx =+-与x 轴的交点为()()4,0,2,0A D -，与y 轴交点为C ．(1)求该抛物线的解析式；(2)设点C 关于抛物线对称轴的对称点为点B ，在抛物线的A ~B 段上存在点P ，求五边形APBCD 面积的最大值ax M S ；(3)问该抛物线上是否还存在与点P 不重合的点Q ，使以A 、B 、C 、D 、Q 五点为顶点的凸五边形面积等于题（2）中五边形APBCD 面积的最大值ax M S ，若存在，直接写出．．．．所有满足条件的点Q 的横坐标；若不存在，请说明理由．（3）解：由（2）可知，S 五边形由对称性可知，点P 与对称轴对称的点一定符合题意，即此时点∵抛物线解析式为238y x =-∴顶点坐标为2718⎛⎫- ⎪⎝⎭，，∴顶点与B 、C 组成的三角形面积为1．（2024·山东济南·一模）如图，直线132y x=-+交y轴于点A，交x轴于点C，抛物线214y x bx c=-++经过点A，点C，且交x轴于另一点B．(1)求抛物线的解析式；(2)在直线AC上方的抛物线上有一点M，求四边形ABCM面积的最大值及此时点M的坐标；(3)将线段OA绕x轴上的动点(),0P m顺时针旋转90︒得到线段O A''，若线段O A''与抛物线只有一个公共点，请结合函数图象，求m的取值范围．设21,34M x x x ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭，令0y =，得2134y x x =-++解得：2x =-，或6x =，∴PO PO m '==，'='A O OA ∴(),O m m '，()3,A m m '+，当()3,A m m '+在抛物线上时，有解得，326m =-±，，与轴交于点1,0A -和点()3,0B ，与y 轴交于点C ，E 为抛物线的顶点．图1图2(1)求该抛物线的函数表达式；(2)如图1，点P 是第一象限内抛物线上一动点，连接PC PB BC 、、，设点P 的横坐标为t ．①当t 为何值时，PBC 的面积最大？并求出最大面积；②当t 为何值时，PBC 是直角三角形？(3)如图2，过E 作EF x ⊥轴于F ，若(),0M m 是x 轴上一动点，N 是线段EF 上一点，若90MNC ∠=︒，请直接写出实数m 的取值范围．。
2024年中考数学二次函数中三角形面积最值及平行四边形存在性问题(必考知识点)
一、知识梳理1．三角形面积公式：S 2024年中考数学二次函数中三角形面积最值及平行四边形存在性问题（必考知识点）=21×底×高2．平行四边形的性质：对边相等、对角相等、对角线互相平分3．判别式法求最值：通过判别式判断二次方程的根的情况，进而求出最值二、问题分析1．三角形面积最值存在性问题：∙利用二次函数的性质和对称性，找到合适的底和高，计算三角形的面积；∙设置关于底和高的二次方程，利用判别式判断方程的根的情况，进而求出面积的最值。
2．平行四边形存在性问题：∙利用二次函数的对称性和性质，找到满足平行四边形性质的点；∙利用平行四边形的性质证明这些点构成平行四边形。
三、例题解析【例1】已知抛物线y=x2−2x和直线y=2x+b相交于A、B两点，且∠AOB=90°，其中O为坐标原点。
求△AOB的面积。
【答案】联立方程组：y=x2−2x，y=2x+b.消去y得：x2−4x−b=0.由于直线与抛物线有两个交点，所以判别式Δ>0：Δ=16+4b>0⇒b>−4.设交点A、B坐标分别为(x1，y1)和(x2，y2)，由韦达定理得：x1+x2=4，x1x2=−b.由于∠AOB=90，所以x1x2+y1y2=0。
代入y1=2x1+b和y2=2x2+b，解得：−b+(2x1+b)(2x2+b)=0.化简得：−b−4b+8b+b2=0⇒b2+3b=0.解得：b=−3或b=0。
当b=0时，A、B坐标分别为(0，0)和(4，8)，点A和点O重合，不符合条件。
因此，b =−3，代入方程组得A (1，-1)，B (3，3)。
所以，△AOB 的面积为：S =21×∣O A ∣×∣O B ∣=21×2211）（）（-+×2233）（）（+=21×2×18=3.【例2】抛物线6221y 2--=x x 与x 轴相交于点A 、点B ，与y 轴相交于点C 。
以二次函数为载体的三角形面积最值问题的求解策略
y
EP
D
C
y
CE AO
PD Bx
O
Bx
图4
图5
除分割法外，求在平面直角坐标系中斜 三角形的面积，也可以转换思路，用补形的 方法把不规则图形转化成规则图形，把斜三 角形面积转化成矩形面积减去三角形的面 积. 再充分利用定点的横纵坐标，就可以求 斜三角形面积了. 过点 P ,作 DE ⊥ y 轴，垂足 为 E . 过点 B ,作 BD ⊥ DE , 垂足为 D . 则四边
合性强，区分度高的特点，很多考生感到束
手无策. 现以我县初三上学期期末考试试卷
最后一题为例谈一谈以二次函数为载体的
三角形面积最值问题的求解策略.
试题呈现：如图 1，在平面直角坐标系
中，抛物线 y = ax2 + bx + 2（a ≠ 0）与 x 轴交
于 A，B 两点（点 A 在
点 B 的左侧），与 y 轴
S△BPC
= (-
1 2
x2
+
3 2
x
+
2)
×
4
-(
-
1 2
x2
+
3 2
x)
×
x
×
1 2
- (4
-
x)
×(-
1 2
x2
+
3 2
x
+
2)
×
1 2
-
4
=
-x2
+
4x
.
根 据 二 次 函 数 性 质 ，利 用 配 方 法 求 得 ：当
x＝2 时，S△BPC 的最大值 4. 故当 △BPC 的面 积取最大值时，点 P(2，3), S△BPC = 4 . 3 求解策略三 铅锤法
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
解二次函数中三角形面积最值问题
一、灵割巧补，间接转化求最值
这里的割补法分为两部分，割是指将图形分解成几部分分别求解，补是指将所求图形填上一部分然后用补后的图形面积减去所补的部分面积.两种做法的实质都是间接的求出所求图形的面积.
例1 在如图所示的直角坐标系中，有抛物线2424455
y x x =−+.连接AC ，问在直线AC 的下方，是否在抛物线上存在一点N ，使NAC V 的面积有最大值?若存在请求出此值;若不存在请说明理由.
解析 设N 点坐标为2424(,4)55
a a a −+，(0,5)a ∈，如图所示过点A 作直线平行于x 轴，过点N 作直线平行于y 轴，与x 轴交于点F ，与AC 相交于点G ，两直线相交于点D .容易求得直线
AC 的方程445y x =−+，得出G 点坐标(4(,4)5a a −+，求出NG 的长为2445
a a −+，111222
ACN ANG CGN S S S NG OF NG CF NG OC =+=×+×=×V V V 2210a a =−+，故当52a =时三角形面积有最大值252，此时N 点的坐标为5(,3)2
−. 点拨 本题中将三角形割开求解的方法在应用中是较为常见的，此种方法也可视为是铅垂法，即三角形的面积等于三角形的水平宽与铅垂高的积的一半，本题中就是演示了整个的推理以及求解过程.
二、直线平移，化为切线求最值
切线法体现了数学中最为常见的数形结合思想，即通过平移直线，当直线与抛物线只有一个交点时(此时就是相切)存在长度的极值，借此来直接求出点的坐标.此法不用求出面积的解析式就可直接求解，是解题的新思路.
例2 如图所示，在平面直角坐标系中，有一抛物线2142
y x x =+−，在第三象限的抛物线上是否存在一动点M ，使ABM V 面积存在最大值?若存在，求出最值;若不存在，说明理由.
解析 以AB 作为三角形的底，只要求出高的最大值就可以求出面积的最值.将直线AB 平移，与抛物线存在交点时，两直线的距离就是高的长度.观察图形可知，当直线与抛物线相切时有最大值，此时切点即为M 点.直线AB 方程为4y x =−−.设平移后的直线方程为y x a =−+，设直线与抛物线的交点(,)M b b a −+，与抛物线联立整理得242(4)0b b a +−+=，相切就是方程有两个相等实根，也就是0=V .得6b =−.代入求出交点坐标(2,4)M −−.这时可利用上例中提到的割补法求出三角形面积.在做题时灵活运用各种方法往往会使解题过程更加简化.因此有AMB MHOB AMH AOB S S S S =+−V V V
11422444422
=×+××−××=. 点拨 本题中抓住二次函数根的分布规律，利用切线解题，在创新中又不乏对于基础知识的解答.学生不必再去求三角形面积的解析式，这对于激发学生的创新兴趣有很大的帮助，而本题中体现的割补法又是对第一点中介绍的补充，使其更为完善.
三、三角函数，活学活用求最值
对于三角形问题，三角函数的引入可以为求线段长度提供新的解题思路.在直角三角形中只需要知道一边的长度和除直角外任意一个角度就可以表示出其余的边长，这给长度的求解带来极大的便利.
例3 如图所示，在平面直角坐标系中有一抛物线223y x x =−−+，在第二象限内是否存在一点P ，使PBC V 的面积最大?若存在，求出此最大值;不存在请说明理由.
解析 题中BC 的长度是确定的，若求PBC V 的面积时以BC 为底，这样就方便很多，
只需要求出高的最值就可以了，此时利用三角函数求长度.设三角形高为PM ，过点P 作PF 垂直于x 轴于点E ，并交BC 于点F .只需要将PM 的长度用三角函数表示出来.设P 点的
坐标为2(,23)a a a −−+，也很容易求出F 点坐标，再求出PF 的长为23a a −−.
2sin sin (3)2PM PF PFM PF OCB a a =∠=∠=
−−.整理可得23327()228S a =−++等故当32a =−时，面积有最大值278
. 点拨 题中通过三角函数的引入以及特殊角的三角函数值巧妙地表示出了PM 的长度，进而得出问题答案.通过上面的求解过程可以看出，此种方法的应用对于题中条件的设定是比较苛刻的，学生要仔细审题，灵活运用此方法.。