解决二次函数面积问题的技巧
二次函数面积问题(整)
二次函数面积问题(整)1.题型一:割补法1.1 求解析式已知抛物线经过点A(4,)和点B(,2),且对称轴为直线l,顶点为C,求解析式。
由对称性可知,顶点C的横坐标为4/2=2,代入抛物线方程得2b+c=-4,又由于抛物线经过点A和B,代入方程可得2b+c=16和-b+c=2.解方程组得b=-3,c=2,代入方程y=-x^2-3x+2即可得到解析式。
1.2 求面积连接AC、BC、BD,求四边形ADBC的面积。
由于AC和BC在对称轴上,所以它们的长度相等。
设AC=BC=x,由顶点C的坐标可知,AC和BC的纵坐标分别为2和-2,因此四边形ADBC的面积为x*4+1/2*x*(-4)=2x。
2.如图,在直角坐标系中,已知直线y=x+4与y轴交于A 点,与x轴交于B点,C点坐标为(-2,),求解析式和四边形AOBM的面积。
2.1 求解析式由于抛物线经过点A、B、C,所以可以列出三个方程,分别是c=4,a+b+c=0,4a-2b+c=-2.解方程组得a=1,b=-3,c=4,因此抛物线的解析式为y=x^2-3x+4.2.2 求面积设抛物线的顶点为M,连接AM和XXX,求四边形AOBM的面积。
由于抛物线的对称轴与x轴垂直,所以顶点M的横坐标为1.5,代入抛物线方程可得纵坐标为4.25.因此,四边形AOBM的面积为1/2*2*4.25=4.25.3.已知抛物线y=3(x+1)^2-12如图所示3.1 求交点坐标抛物线与y轴的交点为(-3,-3),因为当x=0时,y=-3.抛物线与x轴的交点为(-3±2√3,0),因为当y=0时,x=-1±√3.3.2 求面积设顶点D的坐标为(-1,0),连接AD和BD,求四边形ABCD的面积。
由于AD和BD在对称轴上,所以它们的长度相等。
设AD=BD=x,由顶点D的坐标可知,AD和BD的纵坐标分别为3和-3,因此四边形ABCD的面积为x*6+1/2*x*6=9x。
二次函数面积问题解题思路
二次函数面积问题解题思路二次函数面积问题是高中数学中比较常见的题型,也是考查数学问题分析与解决能力的重要方式之一。
本文将从以下几个方面详细介绍二次函数面积问题的解题思路:第一步:理解二次函数面积问题的含义在解决二次函数面积问题之前,我们需要先了解一些概念,比如二次函数的图象、面积等等。
二次函数的图象一般是一个开口朝上或者朝下的抛物线。
而二次函数的面积问题则是指,在一定条件下,通过二次函数所确定的抛物线与坐标轴之间所形成的面积。
第二步:根据题目所给条件列出方程式在解决二次函数面积问题时,一般会给出一定条件,根据条件列出方程式,然后解方程,得到需要求解的值。
例如,在给出二次函数y=ax²+bx+c和横坐标轴的三个交点的情况下,我们可以列出以下方程:ax²+bx+c=0 (x1<=x<=x2)ax²+bx+c>0 (x1<x<x2)其中,x1和x2分别是二次函数与x轴的交点,可以通过求解二次方程式ax²+bx+c=0求得。
第一个方程式是根据二次函数与横坐标轴的交点所得,第二个方程式是根据二次函数开口朝上还是朝下来确定的。
开口朝上的抛物线面积为正,开口朝下的抛物线面积为负。
第三步:解方程求出需要的答案在得到方程式后,我们需要解方程来求出需要的答案,如求抛物线与横坐标轴之间的面积、求最大值或最小值等等。
可以使用一些求根公式或者试和错方法来解方程,但需要注意的是,对于一些较为复杂的问题,可能需要运用更高级的数学知识来解决。
第四步:检验答案的正确性在解题的过程中,为了避免出现错误的答案,需要对所得的答案进行检验。
检验的方法是将最终得到的答案带回原方程式中进行验证,看是否符合条件,比如是否满足开口方向、是否满足交点、是否满足面积等等。
只有经过检验后,我们才能确定所得答案的正确性。
总之,通过以上几个步骤,我们可以比较容易地解决二次函数面积问题。
二次函数面积最大值问题
二次函数面积最大值问题二次函数面积最大值问题是一个经典的数学优化问题,旨在寻找一个二次函数的最大面积。
为了理解这个问题,我们首先需要明确什么是二次函数。
二次函数是一种具有形如y=ax^2+bx+c的函数形式的函数,其中a、b、c为实数且a不等于0。
在二次函数面积最大值问题中,我们希望找到一个二次函数的最大面积,该函数关于x轴对称。
这意味着,我们需要在二次函数的图像上找到一个顶点,使得顶点对应的面积最大。
要解决这个问题,我们可以利用一些基本的数学知识和技巧。
首先,二次函数的图像一般呈现出抛物线的形状。
当抛物线开口朝上时,函数的最小值对应于顶点;当抛物线开口朝下时,函数的最大值对应于顶点。
为了找到二次函数的顶点,我们可以使用一些数学方法。
一种简单的方法是求出二次函数的导数,并令其等于零。
这将给我们一个方程,从中我们可以解出顶点的x坐标。
将这个x坐标代入原函数,我们可以找到顶点的y坐标。
一旦我们找到了顶点坐标,我们可以计算出顶点对应的面积。
这可以通过将顶点下方的曲线与x轴之间的曲边梯形与顶点上方的曲线与x轴之间的曲边梯形的面积相加来实现。
通过这种方法,我们可以找到二次函数的最大面积。
需要注意的是,由于二次函数的图像可能对称于y轴,因此可能存在多个顶点。
因此,在求解问题时,我们需要将所有的顶点都考虑在内,并计算出对应的面积。
最后,我们选取最大的面积作为答案。
总之,二次函数面积最大值问题是一个寻找二次函数的最大面积的数学优化问题。
通过寻找二次函数的顶点,并计算出对应的面积,我们可以解决这个问题。
这是一个有趣且实用的数学问题,可以帮助我们理解和运用二次函数的概念。
解决二次函数面积问题的技巧
求【2 】“半天吊”三角形面积技能:如图1,过△ABC的三个极点分离作出与程度垂直的三条线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC的“程度宽”,中央的这条直线在△ABC内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高h”.三角形面积的新办法:,即三角形面积等于程度宽与铅垂高乘积的一半.留意事项:1.找出B.C的坐标,横坐标大减小,即可求出程度宽;2.求出直线BC的解析式,A与D的横坐标雷同,A与D的纵坐标大减小,即可求出铅垂高;3.依据公式: S△=×程度宽×铅锤高,可求出面积.真题剖析:如图,抛物线极点坐标为点C(1,4),交x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PA,PB,当P点活动到极点C 时,求△CAB的铅垂高CD 及;(3)在(2)中是否消失一点P,使,若消失,求出P点的坐标;若不消失,请解释来由.解析:(1)由极点C(1,4),A(3,0)可以得出抛物线的解析式为:y1=-x²+2x+3,已知B点的坐标为(0,3),所以直线AB的解析式为:y2=-x+3(2)因为C点坐标为(1,4),把x=1代入y2=-x+3可得D(1,2),是以CD=4-2=2,(3)设P(x,-x²+2x+3),由A.D横坐标相等易知D(x,-x+3),则PF==(-x ²+2x+3)-(-x+3)=-x²+3x第1页,-共3页第2页,-共3页 由S △PAB =S △CAB 得:×OA ×PF=×3×(−x ²+3x)=×3,解得,x=,则P 点坐标为(,)二次函数中常见图形的的面积问题1.说出若何表示各图中暗影部分的面积?2.抛物线322+--=x x y 与x 轴交与A.B (点A 在B 右侧),与y 轴交与点C, D 为抛物线的极点,衔接BD,CD, (1)求四边形BOCD 的面积. (2)求△BCD 的面积.(提醒:本题中的三角形没有横向或纵向的边,可以经由过程添加帮助线进行转化,把你想到的思绪在图中画出来,并选择个中的一种写出具体的解答进程)3.已知抛物线4212--=x x y 与x 轴交与A.C 两点,与y 轴交与点B, (1)求抛物线的极点M 的坐标和对称轴;(2)求四边形ABMC 的面积. 4.已知一抛物线与x 轴的交点是A (-2,0).B (1,0),且经由点C (2,8).(1)求该抛物线的解析式;(2)求该抛物线的极点D 的坐标;(3)求四边形ADBC 的面积.5.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经由A(-2,0),B(0,4),C(2,4)三点,且与x 轴的另一个交点为E.(1)求该抛物线的解析式;(2)求该抛物线的极点D 的坐标和对称轴;(3)求四边形ABDE 的面积.6.已知二次函数322--=x x y 与x 轴交于A.B 两点(A 在B 的左边),与y 轴交于点C,极点为P.(1)联合图形,提出几个面积问题,并思虑解法; xy O M E N A 图五 O x y D C 图四 x y O D C E B 图六x y O A B D 图二 E x y O AB C 图一 P x yO A B 图三 备用图备用图C xOAB y第3页,-共3页 (2)求A.B.C.P 的坐标,并求出一个方才提出的图形面积;(3)在抛物线上(除点C 外),是否消失点N,使得ABC NAB S S ∆∆=,若消失,请写出点N 的坐标;若不消失,请解释来由.变式一:在抛物线的对称轴上是否存点N,使得ABC NAB S S ∆∆=,若消失直接写出N 的坐标;若不消失,请解释来由.变式二:在双曲线3y x =上是否消失点N,使得ABC NAB S S ∆∆=,若消失直接写出N 的坐标;若不消失,请解释来由.7.抛物线322+--=x x y 与x 轴交与A.B (点A 在B 右侧),与y 轴交与点C,若点E 为第二象限抛物线上一动点, 点E 活动到什么地位时,△EBC 的面积最大,并求出此时点E 的坐标和△EBC 的最大面积. 提醒:点E 的坐标可以设为(32,2+--x x x ),x 的取值规模是-3<x <0,依据题2求三角形面积的思绪树立△EBC 的面积EBC S ∆关于x 的函数关系式,领会点E 地位的不肯定性对办法的选择是否有影响.A x yB OC 变式一图 A xyO B C 变式二图。
二次函数中的面积最值问题最佳处理方法
因材教育二次函数中的面积最值问题从近几年的各地中考试卷来看,求面积的最值问题在压轴题中比较常见,而且通常与二次函数相结合.使解题具有一定难度,本文以一道中考题为例,介绍几种不同的解题方法,供同学们在解决这类问题时参考.如图1,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(-3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC 的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如图2,在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值;若没有,请说明理由.解答(1)抛物线解析式为y=-x2-2x+3;(2)Q(-1,2);下面着重探讨求第(3)小题中面积最大值的几种方法.一、补形、割形法几何图形中常见的处理方式有分割、补形等,通过对图形的这些直观处理,一般能辅助解题,使解题过程简捷、明快.此类方法的要点在于把所求图形的面积进行适当的补或割,变成有利于表示面积的图形.方法一如图3,设P点(x,-x2-2x+3)(-3<x<0).方法二如图4,设P 点(x ,-x 2-2x +3)(-3<x<0).(下略.)二、“铅垂高,水平宽”面积法如图5,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另一种方法:S △ABC =12ah ,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半.根据上述方法,本题解答如下:解如图6,作PE ⊥x 轴于点E ,交BC 于点F .设P 点(x ,-x 2-2x +3)(-3<x<0).∴点P 坐标为(-32,154)三、切线法若要使△PBC 的面积最大,只需使BC 上的高最大.过点P 作BC 的平行线l ,当直线l 与抛物线有唯一交点(即点P)时,BC 上的高最大,此时△PBC 的面积最大,于是,得到下面的切线法.解如图7,直线BC 的解析式是y =x +3,过点P 作BC 的平行线l ,从而可设直线l 的解析式为:y =x +b .=278.四、三角函数法本题也可直接利用三角函数法求得.解如图8,作PE ⊥x 轴交于点E ,交BC 于点F ,怍PM ⊥BC 于点M .设P 点(x ,-x 2-2x +3)(-3<x<0),则F(x ,x +3).从以上四种解法可以看到,本题解题思路都是过点P 作辅助线,然后利用相关性质找出各元素之间的关系进行求解.如此深入挖掘一道题的多种解法,可使我们摆脱题海战术,提高解题能力.同时,善于总结一道题的多种解法能加快解题速度,提高解题效率,也有利于培养我们的钻研能力和创新精神.二次函数之面积问题(讲义)一、知识点睛1.二次函数之面积问题的处理思路①分析目标图形的点、线、图形特征;②依据特征、原则对图形进行割补、转化;③设计方案,求解、验证.面积问题的处理思路:公式、割补、转化.坐标系背景下问题处理原则:________________________,__________________________.2.二次函数之面积问题的常见模型①割补求面积——铅垂法:1()2APB B A S PM x x =⋅⋅-△1()2APB B A S PM x x =⋅⋅-△②转化法——借助平行线转化:若S △ABP =S △ABQ ,若S △ABP =S △ABQ ,当P ,Q 在AB 同侧时,当P ,Q 在AB 异侧时,PQ ∥AB .AB 平分PQ .二、精讲精练1.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的坐标及四边形OBMC的最大面积;若不存在,请说明理由.2.如图,抛物线322++-=x x y 与直线1+=x y 交于A ,C 两点,其中C点坐标为(2,t ).(1)若P 是直线AC 上方抛物线上的一个动点,求△APC 面积的最大值.(2)在直线AC 下方的抛物线上,是否存在点G ,使得6AGC S =△?如果存在,求出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.3.如图,抛物线223y x x =--与x 轴交于A ,B 两点,与直线y x p =-+交于点A 和点C (2,-3).(1)若点M 在抛物线上,且以点M ,A ,C 以及另一点N 为顶点的平行四边形ACNM 的面积为12,求M ,N 两点的坐标.(2)在(1)的条件下,若点Q 是x 轴下方抛物线上的一动点,当△QMN 的面积最大时,请求出△QMN 的最大面积及此时点Q 的坐标.4.如图,抛物线223y x x =-++与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,对称轴与抛物线交于点P ,与直线BC 交于点M ,连接PB .(1)抛物线上是否存在异于点P 的一点Q ,使△QMB 与△PMB 的面积相等?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.(2)在第一象限对称轴右侧的抛物线上是否存在一点R ,使△RMP 与△RMB 的面积相等?若存在,求出点R 的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图,已知抛物线2y x bx c =++与x 轴交于点A (1,0)和点B ,与y 轴交于点C (0,-3).(1)求抛物线的解析式.(2)如图,已知点H (0,-1).①在x 轴下方的抛物线上是否存在点D ,使得S △ABH =S △ABD ?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.②在抛物线上是否存在点G (点G 在y 轴的左侧),使得S △GHC =S △GHA ?若存在,求出点G 的坐标;若不存在,请说明理由.【参考答案】一、知识点睛充分利用横平竖直的线段长函数特征几何特征互转二、精讲精练12。
最全二次函数中的面积问题(中考数学必考题型)
二次函数中的面积问题二次函数中的面积问题是中考的热点,面积问题如果是规则图形可以用常见的面积公式解决问题的就直接用面积公式,如果不能直接用面积公式在坐标系中处理面积问题,通常有以下三种思路:第一是割补法:分割求和、补形作差,其中用的最多的是铅垂线法;第二是同底等高利用平行线转化求面积;第三如果遇到的是面积比可以考虑用相似的性质得到线段比去解决相关问题。
【引例1】在平面直角坐标系中,已知()1,1A 、()7,3B 、()4,7C ,求△ABC 的面积.【铅垂法】()11112222ABCACDBCDC D B A SSSCD AE CD BF CD AE BF y y x x =+=⋅+⋅=+=-⋅-【方法梳理】(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)12S =⨯水平宽铅垂高.二、转化法——借助平行线转化:若S △ABP =S △ABQ , 若S △ABP =S △ABQ ,当P ,Q 在AB 同侧时,PQ △AB . 当P ,Q 在AB 异侧时,AB 平分PQPABQQBA PDEF OyxCBA 铅垂高水平宽DA BCxyOE三、面积比类型例1.如图,在平面直角坐标系中,直线y =﹣5x +5与x 轴,y 轴分别交于A 、C 两点,抛物线y =x 2﹣6x +5经过A 、C 两点,与x 轴的另一交点为B .若点M 为x 轴下方抛物线上一动点,当点M 运动到某一位置时,△ABM 的面积等于△ABC 面积的,求此时点M 的坐标;例2.如图,抛物线223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC ,抛物线在线段BC 上方部分取一点P ,连接PB 、PC .(1)过点P 作PH△x 轴交BC 边于点H ,求PH 的最大值;(2)求△PBC 面积的最大值(可以用铅垂线法和平行线法);PyxO CB A变式1.如图,已知二次函数y=﹣x2+2x+3的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.点D为抛物线的顶点,直线BC的解析式为y=﹣x+3,求△BCD 的面积;变式2.如图,抛物线y=﹣x2+4x﹣3;与x轴交于A,B两点,与y轴交于C 点,直线BC方程为y=x﹣3.点P为抛物线上一点,若S△PBC=S△ABC,求P 的坐标;变式3.已知抛物线y=x2﹣2x﹣3经过(﹣1,0),(3,0)两点,与y轴交于点C,直线y=kx与抛物线交于A,B两点.是否存在实数k使得△ABC的面积为?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.变式4.如图,在直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象与x轴相交于点A (﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.若点D为第四象限内二次函数图象上的动点,设点D的横坐标为m,△BCD的面积为S.求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.例3.如图,抛物线y=﹣x2+4x﹣3与x轴交于点A(1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.P为抛物线上一点,若S△PBC=S△ABC,求出点P的坐标;【引例2】如图,抛物线y=﹣x2+x+4与坐标轴分别交于A,B,C三点,P 是第一象限内抛物线上的一点且横坐标为m.当CP与x轴不平行时,求的最大值;(化斜为直)例4.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于点A和点B,连接BC,点D是直线BC上方抛物线上的点,连接OD,CD,OD交BC于点F,当S△COF:S△CDF =3:2时,求点D的坐标.变式1.抛物线y=x2﹣4x与直线y=x交于原点O和点B,与x轴交于另一点A,顶点为D.M是点B关于抛物线对称轴的对称点,Q是抛物线上的动点,它的横坐标为m(0<m<5),连接MQ,BQ,MQ与直线OB交于点E.设△BEQ和△BEM的面积分别为S1和S2,求的最大值.变式2.已知:如图,二次函数y=﹣x2+x+4;点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE△AC,交BC于点E,连接CQ.当△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;变式3.已知二次函数解析式为y=3x2﹣3,直线l的解析式为y=,点P 为抛物线上第四象限上的一动点,过P作y轴的平行线交AD于M,作PN△AD 于N,当△PMN面积有最大值时,求点P的坐标;例4.如图抛物线y=﹣x2+2x+3经过点A(﹣1,0),点C(0,3),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3:5两部分,求点P的坐标.变式1.已知抛物线y=x2﹣2x﹣3.与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C(0,﹣3),顶点D的坐标为(1,﹣4).若直线y=mx﹣m﹣4将四边形ACDB的面积分为1:2两部分,则m的值为多少作业:1.已知二次函数y=2x2﹣8x+6的图象交x轴于A,B两点.若其图象上有且只有P1,P2,P3三点满足===m,则m的值是()A.1B.C.2D.42.已知抛物线y=x2﹣x+3;经过A(3,0)、B(4,1)两点,且与y轴交于点C.设抛物线与x轴的另一个交点为D,在抛物线上是否存在点P,使△P AB 的面积是△BDA面积的2倍?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,且点B与点C的坐标分别为B(3,0),C(0,3),点M是抛物线的顶点,点P为线段MB上一个动点,过点P作PD△x轴于点D,若OD=m.设△PCD 的面积为S,试判断S有最大值或最小值吗?若有,求出其最值,若没有,请说明理由;。
专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)-备战2023年中考数学《重难点解读专项训练》
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:二次函数面积最值问题的4种解法.doc
初中数学:二次函数面积最值问题的4种解法原题: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。
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。
解法三:切线法。
这其实属于高中内容。
但是,基础好的同学也很容易理解,可以看看,提前了解一下。
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。
二次函数中面积问题
专题10 二次函数中面积问题方法1 割补法求面积1.如图,直线l :33y x =-+与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点,抛物线()2240y ax ax a a =-++<经过点B .(1)求该抛物线的函数表达式:(2)已知点M 是抛物线上的一个动点,并且点M 在第一象限内,连接AM 、BM ,设点M 的横坐标为m ,△ABM 的面积为S ,求S 与m 的函数表达式,并求出S 的最大值.【答案】(1)2y x 2x 3=-++;(2)21252528S m ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭;当52m =时,S 取得最大值258.【解析】 【分析】(1)根据题意先求出点B 的坐标,然后代入二次函数解析式求解即可;(2)由题意可求点A 坐标,连接OM ,由题意知,点M 的坐标为2(,23)m m m -++,则有03m <<,然后根据割补法求面积即可.【详解】解:(1)把0x =代入33y x =-+得3y =, △(0,3)B .把(0,3)B 代入224y ax ax a =-++, 得34a =+,△1a =-.△抛物线的解析式为2y x 2x 3=-++;(2)令0y =,则2230x x -++=,解得1x =-或3, △抛物线与x 轴的交点横坐标分别为1-和3. △点M 在抛物线上,且在第一象限内, △03m <<.将0y =代入33y x =-+,得033x =-+,解得1x =, △(1,0)A .如解图,连接OM ,由题意知,点M 的坐标为2(,23)m m m -++,则2111(31)2223132AOBOBMOAMAOBOAMB S S SSSSm m m =-=+-=⨯⨯+⨯-⨯-++⨯⨯四边形 2215122522528m m m ⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭, △102-<,且03m <<, △当52m =时,S 取得最大值258. 【点睛】本题主要考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.方法2 铅锤高水平宽求面积2.如图,抛物线y =ax 2+bx+c 经过A (0,3)、B (﹣1,0)、D (2,3),抛物线与x 轴的另一交点为E,点P 为直线AE 上方抛物线上一动点,设点P 的横坐标为t . (1)求抛物线的表达式;(2)当t 为何值时,△PAE 的面积最大?并求出最大面积;解:(1)由题意得:4233a b ca b cc-+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得:123abc=-⎧⎪=⎨⎪=⎩,△抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)△A(0,3),D(2,3),△抛物线对称轴为x=1,△E(3,0),设直线AE的解析式为y=kx+3,△3k+3=0,解得,k=﹣1,△直线AE的解析式为y=﹣x+3,如图1,作PM△y轴,交直线AE于点M,设P(t,﹣t2+2t+3),M(t,﹣t+3),△PM=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,△12PAE PMA PMES S S PM OE=+=⋅=()21332t t⨯⨯-+=23327228t⎛⎫--+⎪⎝⎭,△t=32时,△PAE的面积最大,最大值是278.方法3 △=0时求面积最大3.如图,二次函数的图象与轴交于、两点,与轴交于点,已知点(-1,0),点C(0,-2).(1)求抛物线的函数解析式; (2)若点是线段下方的抛物线上的一个动点,求面积的最大值以及此时点的坐标.(1)将A (-1,0)、点C(0,-2).代入232y ax x c =-+ 求得:213222y x x =-- (2)已求得:B (4,0)、C (0,-2),可得直线BC 的解析式为:y=12x -2; 设直线l△BC ,则该直线的解析式可表示为:y=12x+b , 当直线l 与抛物线只有一个交点时,可列方程:12x+b=12x 2-32x -2,即:12x 2-2x -2-b=0,且△=0; △4-4×12(-2-b )=0,即b=-4; △直线l :y=12x -4.所以点M 即直线l 和抛物线的唯一交点,有: 213222{142y x x y x =--=-,解得:2{3x y ==-即 M (2,-3).过M 点作MN△x 轴于N ,S△BMC=S 梯形OCMN+S△MNB -S△OCB=12×2×(2+3)+12×2×3-12×2×4=4. △点M (2,﹣3),△MBC 面积最大值是4. 考点:二次函数综合题.类型拓展1 求四边形面积4.如图1,在平面直角坐标系中,一次函数y =12x ﹣2的图象与x 轴交于点B ,与y 轴交于点C ,抛物线y =12x 2+bx +c 的图象经过B 、C 两点,且与x 轴的负半轴交于点A . (1)求二次函数的表达式;(2)若点D 在直线BC 下方的抛物线上,如图1,连接DC 、DB ,设四边形OCDB 的面积为S ,求S 的最大值;解:(1)对于y =12x ﹣2,令y =12x ﹣2=0, 解得:x =4; 令x =0,则y =﹣2,故点B 、C 的坐标分别为(4,0)、(0,﹣2);将点B 、C 的坐标代入抛物线表达式得2116402c b c =-⎧⎪⎨⨯++=⎪⎩,解得:322b c ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩, 故抛物线的表达式为213222y x x =--①; (2)连接OD ,点D 的坐标为(x ,213222x x --),则S =S △ODC +S △ODB =12×OC ×D x +12×BO ×(﹣D y )=12×2×x +12×4×(213222x x -++)=﹣x 2+4x +4,△﹣1<0,故S 有最大值, 当x =2时,S 有最大值8;5.如图,抛物线2y x bx c =-++与x 轴交于A (-1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,直线3y x =-+经过B ,C 两点,连接AC .(1)求抛物线的表达式;(2)点E 为直线BC 上方的抛物线上的一动点(点E 不与点B ,C 重合),连接BE ,CE ,设四边形BECA 的面积为S ,求S 的最大值; (1)解:(1)将(1A -,0)(3B ,0)代入2y x bx c =-++,∴10930b c b c --+=⎧⎨-++=⎩,解得:23b c =⎧⎨=⎩,223y x x ∴=-++;(2)(2)过E 作EF x ⊥轴于点F ,与BC 交于点H ,(1A -,0)(3B ,0),4AB ∴=当0x =时,3y =,(0,3)C ∴,3OC ∴=,设2(,23)F a a a -++,则(,3)H a a -+,222333EH a a a a a ∴=-+++-=-+,ABC BCE BECA S S S ∆∆=+四边形,21143(3)322S a a ∴=⨯⨯+-+⨯ 236(3)2a a =+-+23375()228a =--+,∴当32a =时,S 的最大值为758;类型拓展2 抛物线上有且只有三个点6.如图1,已知抛物线y =ax 2+2x +c (a ≠0),与y 轴交于点A (0,6),与x 轴交于点B (6,0).(1)求这条抛物线的表达式及其顶点坐标;(2)设点P 是抛物线上的动点,若在此抛物线上有且只有三个P 点使得△P AB 的面积是定值S ,求这三个点的坐标及定值S .解:(1)△抛物线y=ax2+2x+c(a≠0),与y轴交于点A(0,6),与x轴交于点B(6,0).△603612ca c=⎧⎨=++⎩△126 ac⎧=-⎪⎨⎪=⎩△抛物线解析式为:y=﹣12x2+2x+6,△y=﹣12x2+2x+6=﹣12(x﹣2)2+8,△顶点坐标为(2,8)(2)△点A(0,6),点B(6,0),△直线AB解析式y=﹣x+6,当x=2时,y=4,△点D(2,4)如图1,设AB上方的抛物线上有点P,过点P作AB的平行线交对称轴于点C,且与抛物线只有一个交点为P,设直线PC解析式为y=﹣x+b,△﹣12x2+2x+6=﹣x+b,且只有一个交点,△△=9﹣4×12×(b﹣6)=0△b =212, △直线PC 解析式为y =﹣x +212, △当x =2,y =172, △点C 坐标(2,172), △CD =92,△﹣12x 2+2x +6=﹣x +92,△x =3, △点P (3,152) △在此抛物线上有且只有三个P 点使得△P AB 的面积是定值S ,△另两个点所在直线与AB ,PC 都平行,且与AB 的距离等于PC 与AB 的距离, △DE =CD =92,△点E (2,﹣12),设P 'E 的解析式为y =﹣x +m , △﹣12=﹣2+m , △m =32△P 'E 的解析式为y =﹣x +32,△﹣12x 2+2x +6=﹣x +32,△x =△点P '(,﹣32﹣,P ''(3﹣,﹣32,△S =12×6×(152﹣3)=272.7.如图,直线334y x =-+与 x 轴交于点 C ,与 y 轴交于点 B ,抛物线 234y ax x c =++经过 B 、C 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点 E 是抛物线上的一动点(不与 B ,C 两点重合),△BEC 面积记为 S ,当 S 取何值时,对应的点 E 有且只有三个?【答案】(1)233384y x x =-++;(2)3【解析】 【分析】(1)先利用一次函数解析式确定B (0,3),C (4,0),然后利用待定系数法求抛物线解析式;(2)由于E 点在直线BC 的下方的抛物线上时,存在两个对应的E 点满足△BEC 面积为S ,则当E 点在直线BC 的上方的抛物线上时,只能有一个对应的E 点满足△BEC 面积为S ,所以过E 点的直线与抛物线只有一个公共点,设此时直线解析式为34y x b =-+,利用方程组23433384y x b y x x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩只有一组解求出b 得到E 点坐标,然后计算此时S △BEC . 【详解】(1)当x=0时,y=-34x+3=3,则B (0,3),当y=0时,-34x+3=0,解得x=4,则C (4,0),把B (0,3),C (4,0)代入y=ax 2+34x+c 得383a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩, 所以抛物线解析式为233384y x x =-++;(2)当E 点在直线BC 的下方的抛物线上时,一定有两个对应的E 点满足△BEC 面积为S , 所以当E 点在直线BC 的上方的抛物线上时,只能有一个对应的E 点满足△BEC 面积为S , 即此时过E 点的直线与抛物线只有一个公共点,设此时直线解析式为34y x b =-+, 方程组23433384y x b y x x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-++⎪⎩只有一组解, 方程23333844x x x b -++=-+有两个相等的实数解, 则△=122-4×3×(-24+8b )=0,解得b=92,解方程得x 1=x 2=2, E 点坐标为(2,3), 此时1343322BEC S ⎛⎫=⨯⨯-= ⎪⎝⎭, 所以当S=1时,对应的点E 有且只有三个.【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x 轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.8.如图,直线4y x =-+与x 轴交于点C ,与y 轴交于点B ,抛物线223y x bx c =-++经过B 、C 两点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E 是抛物线上的一动点(不与B ,C 两点重合),当14BEC BOC S S =△时,求点E 的坐标;(3)若点F 是抛物线上的一动点,当BFC S △为什么取值范围时,对应的点F 有且只有两个?【答案】(1)225433y x x =-++;(2)1E ⎝⎭,2E ⎝⎭,34222E ⎛-+ ⎝⎭,44222E ⎛+- ⎝⎭;(3)当163BFC S >△时,对应的点F 有且只有两个.【解析】【分析】(1)根据待定系数法,即可求解;(2)过点E 作x 轴的垂线交BC 于点N ,设点225,433E a a a ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,点(,4)N a a -+,根据12BEC B C S EN x x =-△,14BEC BOC S S =△,列出方程,即可求解; (3)当F 点在直线BC 的下方的抛物线上时,一定有两个对应的F 点满足BCF △面积为S ,当F 点在直线BC 的上方的抛物线上时,无F 点满足BCF △面积为S 才符合题意,故只需要求出当点F 在直线BC 的上方时,BFC S △的最大值,即可得到结论 .【详解】(1)△直线4y x =-+与x 轴交于点C ,与y 轴交于点B ,△(0,4)B ,(4,0)C ,将(0,4)B ,(4,0)C 代入223y x bx c =-++, 可得2424403c b c =⎧⎪⎨-⨯++=⎪⎩,解得534b c ⎧=⎪⎨⎪=⎩, △225433y x x =-++; (2)如图,过点E 作x 轴的垂线交BC 于点N , 设点225,433E a a a ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,则点(,4)N a a -+, △2212541624423333BEC B C S EN x x a a a a a =-=-+++-=-+△, △182BOC S BO OC =⋅=△,14BEC BOC S S =△, △2416233a a -+=,解得:1x =2x =3x =4x = 将1x ,2x ,3x ,4x代入抛物线解析式,可得:1y =,2y =3y =4y =△1E ⎝⎭,2E ⎝⎭,34222E ⎛ ⎝⎭,44222E ⎛ ⎝⎭; (3)当点F 在直线BC 上方的抛物线上时,设点225,433F m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭, 由(2)同理可得:22416416(2)3333BFC S m m m =-+=--+△, △当2m =时,BFC S △的最大值为163, △当BFC S △>163时,在直线BC 的上方的抛物线上无法找到F 点, 综上所述:当163BFC S >△时,对应的点F 有且只有两个.【点睛】本题主要考查二次函数与一次函数的综合,掌握待定系数法,函数图像上的点的坐标特征以及三角形的面积=铅垂高×水平宽,是解题的关键.类型拓展3 综合运用9.综合与实践 如图,二次函数234y x bx c =++的图象与x 轴交于点A 和B ,点B 的坐标是()4,0,与y 轴交于点()0,3C -,点D 在抛物线上运动.(1)求抛物线的表达式;(2)如图2,当点D 在第四象限的抛物线上运动时,连接BD ,CD ,BC ,当BCD △的面积最大时,求点D 的坐标及BCD △的最大面积;(1)解:点B ()4,0和点()0,3C -代入二次函数234y x bx c =++, 得:01243b c c=++⎧⎨-=⎩ 解得943b c ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩. △抛物线的表达式是239344y x x =--. (2) 解:如图,连接OD ,过点D 作DM x ⊥轴,作DN y ⊥轴.设点D 的坐标是239,344m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭.△239344DM m m =-++,DN m =. △()4,0B ,()0,3C -,△4OB =,3OC =.△BCD OCD OBD OBC S S S S =+-△△△△111222OC DN OB DM OB OC =⋅+⋅-⋅ 2113913434322442m m m ⎛⎫=⨯+⨯-++-⨯⨯ ⎪⎝⎭ 2362m m =-+ 23(2)62m =--+. △302-<, △当2m =时,BCD △的面积最大且为6.当2m =时,2239399322344442m m --=⨯-⨯-=-. △点D 的坐标是92,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,BCD △的最大面积是6. 10.如图,抛物线2y x bx c =-++与x 轴相交于A 、B 两点,与y 轴相交于点C ,且点B 与点C 的坐标分别为()()3,0,0,3B C ,点M 是抛物线的顶点.(1)求二次函数的关系式;(2)点P 为线段MB 上一个动点,过点P 作PD x ⊥轴于点D ,若OD m =,PCD 的面积为S ,求S 与m 的函数关系式,并求当S 取得最大值时,点P 的坐标;(1)解:将点B (3,0),C (0,3)代入y =-x 2+bx +c ,得09333b c =-++⎧⎨=⎩;解得23b c =⎧⎨=⎩, △二次函数的解析式为y =-x 2+2x +3;(2)△y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,△顶点M (1,4),设直线BM 的解析式为y =kx +b ,将点B (3,0),M (1,4)代入,得304k b k b +=⎧⎨+=⎩, 解得26k b =-⎧⎨=⎩, △直线BM 的解析式为y =-2x +6,△PD △x 轴且OD =m ,△P (m ,-2m +6),△S =S △PCD =12PD •OD =12m (-2m +6)=-m 2+3m ,即S =-m 2+3m ,△当点P 与点B 重合时,不存在以P 、C 、D 为顶点的三角形,△1≤m <3,△S =-m 2+3m =-(m -32)2+94, △-1>0,△当m =32时,S 取最大值94;此时点P 的坐标为332⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 11.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y ax bx c =++的对称轴为2x =,与y 轴交于点A 与x 轴交于点E 、B ,且点(0,5)A ,(5,0)B ,过点A 作AC 平行于x 轴,交抛物线于点C ,点P 为抛物线上的点,且在AC 的上方,作PD 平行于y 轴交AB 于点D .(1)求二次函数的解析式;(2)当点P 在何位置时,四边形APCD 的面积最大?并求出最大面积;(1) 解:抛物线2y ax bx c =++的对称轴为2x =, △22b a-=, 4b a ∴=-,∴抛物线解析式为24y ax ax c =-+,点(0,5)A ,(5,0)B ,∴52550c a b c =⎧⎨-+=⎩, ∴15a c =-⎧⎨=⎩, ∴二次函数的解析式为245y x x =-++;(2)解://AC x 轴,点(0,5)A ,当5y =时,2455x x -++=,10x ∴=,24x =,(4,5)C ∴,4AC ∴=,设直线AB 的解析式为y mx n =+,(0,5)A ,(5,0)B ,由点A 、B 的坐标得,直线AB 的解析式为5y x =-+;设2(,45)P m m m -++,,5()D m m ∴-+,224555PD m m m m m ∴=-+++-=-+,4AC =, △()221525252222APCD S AC PD m m m ⎛⎫=⋅=-+=--+ ⎪⎝⎭四边形 ∴当52m =时,四边形APCD 的面积最大, ∴即点5(2P ,35)4时,四边形APCD 的面积最大为252; 12.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =﹣x 2+bx +c 的图象与坐标轴交于A ,B ,C 三点,其中点B 的坐标为(1,0),点C 的坐标为(0,4),点D 的坐标为(0,2),点P 为二次函数图象上的动点.(1)求二次函数的解析式和直线AD 的解析式;(2)当点P 位于第二象限内二次函数的图象上时,连接AD ,AP ,以AD ,AP 为邻边作平行四边形APED ,设平行四边形APED 的面积为S ,求S 的最大值.【答案】(1)y =-x 2-3x +4,122y x =+;(2)814【解析】【分析】 (1)利用待定系数法将B (1,0),C (0,4)代入二次函数y =﹣x 2+bx +c 即可求出二次函数的解析式,令y =0,可求出A 点坐标,然后设直线AD 的解析式为y =kx +b ,利用待定系数法将A 点坐标和D 点坐标代入y =kx +b 即可求出直线AD 的解析式;(2)连接PD ,作PG y 轴交AD 于点G ,根据题意设出点P 和点G 的坐标,然后表示出线段PG 的长度,进而根据2APD S S ∆=表示出平行四边形APED 的面积,最后根据二次函数的性质求解即可.【详解】解:(1)将B (1,0),C (0,4)代入y =-x 2+bx +c 中,得014b c c =-++⎧⎨=⎩,解得34b c =-⎧⎨=⎩, △二次函数的解析式为y =-x 2-3x +4在y =-x 2-3x +4中,令y =0,即2340x x --+=,解得x 1=-4,x 2=1,△A (-4,0).设直线AD 的解析式为y =kx +b'.△D (0,2),△04'2'k b b =-+⎧⎨=⎩, 解得:12'2k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ △直线AD 的解析式为122y x =+. (2)连接PD ,作PG y 轴交AD 于点G ,如图所示.设P (t ,-t 2-3t +4)(-4<t <0),则G (t ,122t +), △2217342222PG t t t t t =--+--=--+, △2122||41482APD D A S S PG x x t t ∆==⨯⋅-=--+, 27814()44t =-++. △-4<0,-4<t <0,△当74t =-时,S 有最大值814.【点睛】此题考查了待定系数法求二次函数和一次函数表达式,二次函数中有关面积的综合题,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数表达式,根据题意设出点的坐标表示出平行四边形APED的面积.。
二次函数中的面积问题
二次函数——面积问题 【2 】〖常识要点〗一.求面积常用办法:1. 直接法(一般以坐标轴上线段或以与轴平行的线段为底边)2. 应用类似图形,面积比等于类似比的平方3. 应用同底或同高三角形面积的关系4. 割补后再做差或做和(三边均不在坐标轴上的三角形及不规矩多边形需把图形分化) 二. 常见图形及公式抛物线解析式y=ax2 +bx+c (a≠0)抛物线与x 轴两交点的距离AB=︱x1–x2︱=抛物线极点坐标(-, ) 抛物线与y 轴交点(0,c )“歪歪三角形中央砍一刀”,即三角形面积等于程度宽与铅垂高乘积的一半.〖基本习题〗C 铅垂高 h B y B y1.若抛物线y=-x2–x+6与x 轴交于A.B 两点,则AB= ,此抛物线与y 轴交于点C,则C 点的坐标为 ,△ABC 的面积为.2.若抛物线y=x2 + 4x 的极点是P ,与X 轴的两个交点是C.D 两点,则△PCD 的面积是_____________.3.已知抛物线与轴交于点A,与轴的正半轴交于B.C 两点,且BC=2,S △ABC=3,则=,=.〖典范例题〗 ● 面积最大问题1.二次函数的图像与轴交于点A (-1,0).B (3,0),与轴交于点C,∠ACB=90°.(1)求二次函数的解析式;(2)P 为抛物线X 轴上方一点,若使得△PAB 面积最大,求P 坐标(3)P 为抛物线X 轴上方一点,若使得四边形PABC 面积最大,求P 坐标(4) P 为抛物线上一点,若使得,求P 点坐标.● 同高情形下,面积比=底边之比2.已知:如图,直线y=﹣x+3与x 轴.y 轴分离交于B.C,抛物线y=﹣x2+bx+c 经由点B.C,点A 是抛物线与x 轴的另一个交点.(1)求B.C 两点的坐标和抛物线的解析式;(2)若点P 在直线BC 上,且,求点P 的坐标.3.已知:m.n 是方程x2﹣6x+5=0的两个实数根,且m <n,抛物线y=﹣x2+bx+c 的图象经由点A (m,0).B (0,n ).(1)求这个抛物线的解析式;(2)设(1)中抛物线与x 轴的另一交点为C,抛物线的极点为D,试求出点C.D 的坐标和△BCD 的面积;(注:抛物线y=ax2+bx+c (a≠0)的极点坐标为(3)P 是线段OC 上的一点,过点P 作PH ⊥x 轴,与抛物线交于H 点,若直线BC 把△PCH 分成面积之比为2:3的两部分,要求出P 点的坐标.yx B A C O三角形面积等于程度宽与铅垂高乘积的一半4.浏览材料:如图,过△ABC的三个极点分离作出程度垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC的“程度宽”(a),中央的这条直线在△ABC内部线段的长度叫△ABC的“铅垂高(h)”.我们可以得出一种盘算三角形面积的新办法:S△ABC=ah,即三角形面积等于程度宽与铅垂高乘积的一半.解答下列问题:如图,抛物线极点坐标为点C(1,4)交x轴于点A,交y轴于点B(0,3)(1)求抛物线解析式和线段AB的长度;(2)点P是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,衔接PA,PB,当P点活动到极点C时,求△CAB的铅垂高CD及S△CAB;(3)在第一象限内抛物线上求一点P,使S△PAB=S△CAB.法一:同底情形下,面积相等转化成平行线法二:同底情形下,面积相等转化成铅垂高相等变式一:如图2,点P是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,贯穿连接PA,PB,是否消失一点P,使S△PAB=S△CAB?若消失,求出P点的坐标;若不消失,请解释来由.变式二:抛物线上是否消失一点P,使S△PAB=S△CAB?若消失,求出P点的坐标;若不消失,请解释点动+面积5.如图1,已知△ABC中,AB=10cm,AC=8cm,BC=6cm,假如点P由B动身沿BA偏向向点A匀速活动,同时点Q由A动身沿AC偏向向点C匀速活动,它们的速度均为2cm/s,衔接PQ,设活动的时光为t(单位:s)(0≤t≤4).解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ∥BC.(2)是否消失某时刻t,使线段PQ正好把△ABC的面积等分?若消失求出此时t的值;若不消失,请解释来由.(3)如图2,把△APQ沿AP翻折,得到四边形AQPQ′.那么是否消失某时刻t使四边形AQPQ′为菱形?若消失,求出此时菱形的面积;若不消失,请解释来由.形动+面积6.如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴.y轴分离交于点A(﹣1,0).B(3,0).点C三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点D(2,m)在第一象限的抛物线上,衔接BC.BD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否消失一点P,知足∠PBC=∠DBC?假如消失,要求出点P点的坐标;假如不消失,请解释来由;(3)如图2,在(2)的前提下,将△BOC沿x轴正偏向以每秒1个单位长度的速度向右平移,记平移后的三角形为△B′O′C′.在平移进程中,△B′O′C′与△BCD重叠的面积记为S,设平移的时光为t秒,试求S与t之间的函数关系式?。
专题58 二次函数中的面积问题(解析版)
例题精讲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”:()111222ABC ACD BCD S S S AE 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.下面求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 =5,165152ABC S =⨯⨯= .【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:=2ABC S ⨯ 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.例题精讲【例1】.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点,与y轴交于点C.点P为抛物线第二象限上一动点,连接PB、PC、BC,求△PBC面积的最大值,并求出此时点P的坐标.解:令x=0,则y=3,∴C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+3(k≠0),把点B坐标代入y=kx+3得﹣3k+3=0,解得k=1,∴直线BC的解析式为y=x+3,设P的横坐标是x(﹣3<x<0),则P的坐标是(x,﹣x2﹣2x+3),过点P作y轴的平行线交BC于M,则M(x,x+3),∴PM=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x,=PM•|x B﹣x C|=(﹣x2﹣3x)×3=﹣(x2+3x)=﹣(x+)2+,∴S△PBC∵﹣<0,有最大值,最大值是,∴当x=﹣时,S△PBC∴△PBC面积的最大值为;当x=﹣时,﹣x2﹣2x+3=,∴点P坐标为(﹣,).变式训练【变1-1】.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3).(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;(2)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.解:(1)∵y=ax2+bx+3经过A(1,0),C(4,3),∴,解得:,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3;设直线AC的解析式为y=kx+h,将A、C两点坐标代入y=kx+h得:,解得:,∴直线AC的解析式为y=x﹣1;(2)如图,设过点E与直线AC平行线的直线为y=x+m,联立,消掉y得,x2﹣5x+3﹣m=0,△=(﹣5)2﹣4×1×(3﹣m)=0,解得:m=﹣,即m=﹣时,点E到AC的距离最大,△ACE的面积最大,此时x=,y=﹣=﹣,∴点E的坐标为(,﹣),设过点E的直线与x轴交点为F,则F(,0),∴AF=﹣1=,∵直线AC的解析式为y=x﹣1,∴∠CAB=45°,∴点F到AC的距离为AF•sin45°=×=,又∵AC==3,∴△ACE的最大面积=×3×=,此时E点坐标为(,).【变1-2】.如图,直线y=﹣x+2交y轴于点A,交x轴于点C,抛物线y=﹣+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.解:(1)令x=0,得y=﹣x+2=2,∴A(0,2),令y=0,得y=﹣x+2=0,解得x=4,∴C(4,0).把A、C两点代入y=﹣x2+bx+c得,,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)过M点作MN⊥x轴,与AC交于点N,如图,设M(a,﹣a2+a+2),则N(a,﹣a+2),=•MN•OC=(﹣a+2﹣a2﹣a﹣2)×4=﹣a2+2a,∴S△ACMS△ABC=•BC•OA=×(4+2)×2=6,=S△ACM+S△ABC=﹣a2+2a+6==﹣(a﹣2)2+8,∴S四边形ABCM∴当a=2时,四边形ABCM面积最大,其最大值为8,此时M的坐标为(2,2).【例2】.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,过点A的直线l交抛物线于点C(2,m),点P是线段AC上一个动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)当P在何处时,△ACE面积最大.解:(1)抛物线解析式为y=(x+1)(x﹣3),即y=x2﹣2x﹣3;(2)把C(2,m)代入y=x2﹣2x﹣3得m=4﹣4﹣3=﹣3,则C(2,﹣3),设直线AC的解析式为y=mx+n,把A(﹣1,0),C(2,﹣3)代入得,解得,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣1;设E(t,t2﹣2t﹣3)(﹣1≤t≤2),则P(t,﹣t﹣1),∴PE=﹣t﹣1﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+t+2,∴△ACE的面积=×(2+1)×PE=(﹣t2+t+2)=﹣(t﹣)2+,当t=时,△ACE的面积有最大值,最大值为,此时P点坐标为(,﹣).变式训练【变2-1】.如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.(1)求这个抛物线的函数表达式;(2)若点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP 面积的最大值.解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,即﹣3a=2,解得:,故抛物线的表达式为:,则点C(0,2),函数的对称轴为:x=﹣1;(2)连接OP,设点,=S△APO+S△CPO﹣S△ODC=则S=S四边形ADCP=,∵﹣1<0,故S有最大值,当时,S的最大值为.【变2-2】.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点C,二次函数y=+bx+c的图象经过B,C两点,且与x轴的负半轴交于点A,动点D在直线BC下方的二次函数图象上.(1)求二次函数的表达式;(2)连接DC,DB,设△BCD的面积为S,求S的最大值.解:(1)把x=0代y=x﹣2得y=﹣2,∴C(0,﹣2).把y=0代y=x﹣2得x=4,∴B(4,0),设抛物线的解析式为y=(x﹣4)(x﹣m),将C(0,﹣2)代入得:2m=﹣2,解得:m=﹣1,∴A(﹣1,0).∴抛物线的解析式y=(x﹣4)(x+1)=x2﹣x﹣2;(2)如图所示:过点D作DF⊥x轴,交BC与点F.设D(x,x2﹣x﹣2),则F(x,x﹣2),DF=(x﹣2)﹣(x2﹣x﹣2)=﹣x2+2x.△BCD2+4.∴当x=2时,S有最大值,最大值为4.1.如图,抛物线y=﹣x2+x+2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,若点P是线段BC上方的抛物线上一动点,当△BCP的面积取得最大值时,点P的坐标是()A.(2,3)B.(,)C.(1,3)D.(3,2)解:对于y=﹣x2+x+2y=﹣x2+x+2=0,解得x=﹣1或4,令x=0,则y =2,故点A、B、C的坐标分别为(﹣1,0)、(4,0)、(0,2),过点P作y轴的平行线交BC于点H,由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=﹣x+2,设点P的坐标为(x,﹣x2+x+2),则点H的坐标为(x,﹣x+2),+S△PHC=PH×OB=×4×(﹣x2+x+2+x﹣2)=﹣则△BCP的面积=S△PHBx2+4x,∵﹣1<0,故△BCP的面积有最大值,当x=2时,△BCP的面积有最大值,此时,点P的坐标为(2,3),故选:A.2.如图1,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,直线过B、C两点,连接AC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上直线BC上方的一动点,求△PBC面积的最大值,并求出点P坐标;(3)若点Q为抛物线对称轴上一动点,求△QAC周长的最小值.解:(1)令x=0,则y=2,∴C(0,2),令y=0,则x=4,∴B(4,0),将点B(4,0)和点C(0,2)代入,得,解得:,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2;(2)作PD∥y轴交直线BC于点D,设P(m,﹣m2+m+2),则D(m,﹣m+2),∴PD=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,=×4×(﹣m2+2m)=﹣m2+4m=﹣(m﹣2)2+4,∴S△PBC∴当m=2时,△PBC的面积有最大值4,此时P(2,3);(3)令y=0,则,解得x=﹣1或x=4,∴A(﹣1,0),∵y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+,∴抛物线的对称轴为直线x=,∵A点与B点关于对称轴对称,∴AQ=BQ,∴AQ+CQ+AC=BQ+CQ+AC≥BC+AC,∴当B、C、Q三点共线时,,△QAC周长最小,∵C(0,2),B(4,0),A(﹣1,0),∴BC=2,AC=,∴AC+BC=3,∴△QAC周长最小值为3.3.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?若存在,求出△PBC面积的最大值.若没有,请说明理由.解:(1)根据题意得:,解得,则抛物线的解析式是y=﹣x2﹣2x+3;(2)理由如下:由题知A、B两点关于抛物线的对称轴x=﹣1对称,∴直线BC与x=﹣1的交点即为Q点,此时△AQC周长最小,对于y=﹣x2﹣2x+3,令x=0,则y=3,故点C(0,3),设BC的解析式是y=mx+n,则,解得,则BC的解析式是y=x+3.x=﹣1时,y=﹣1+3=2,∴点Q的坐标是Q(﹣1,2);(3)过点P作y轴的平行线交BC于点D,设P的横坐标是x,则P的坐标是(x,﹣x2﹣2x+3),对称轴与BC的交点D是(x,x+3).则PD=(﹣x2﹣2x+3)﹣(x+3)=﹣x2﹣3x.=(﹣x2﹣3x)×3=﹣x2﹣x==﹣(x+)2+,则S△PBC∵﹣<0,故△PBC的面积有最大值是.4.如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.(1)求抛物线的二次函数解析式:(2)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;(3)如图2,点H是直线BC下方抛物线上的动点,连接BH,CH.当△BCH的面积最大时,求点H的坐标.解:(1)∵y过A(﹣1,0),B(5,0)把A(﹣1,0),B(5,0)代入抛物线y=ax2+bx﹣5得,解得y=x2﹣4x﹣5;(2)当x=0时,y=﹣5,∴C(0,﹣5),设P(m,m2﹣4m﹣5),Q(n,0),①BC为对角线,则x Q﹣x C=x B﹣x P,y Q﹣y C=y B﹣y P,解得,(舍去),∴P(4,﹣5),②CP为对角线,则x Q﹣x C=x P﹣x B,y Q﹣y C=y P﹣y B,解得或,∴P(2+,5)或(2﹣,5),③CQ为对角线时,CP∥BQ,则点P (4,﹣5);综上P (4,﹣5)或(2﹣,5)或(2+,5);第三种,CQ 为对角线不合要求,舍去;(3)过H 作HD ∥y 轴交BC 于D ,∴S △BCH =S △CDH +S △BDH =HD (x H ﹣x C )+HD (x B ﹣x H )=HD (x B ﹣x C )=HD ,设BC :y =kx +b 1,∵BC 过B 、C 点,代入得,,,∴y =x ﹣5,设H (h ,h 2﹣4h ﹣5),D (h ,h ﹣5),S △BCH =HD =×[h ﹣5﹣(h 2﹣4h ﹣5)]=﹣(h ﹣)2+,∴当h =时,H (,﹣)时,S △BCHmax =.5.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,B点的坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3),点P是直线BC下方抛物线上的一个动点.(1)求二次函数解析式;(2)连接PO,PC,并将△POC沿y轴对折,得到四边形POP'C.是否存在点P,使四边形POP'C为菱形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大?求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c与y轴的交点C(0,﹣3),∴c=﹣3,∴二次函数的解析式为y=x2+bx﹣3,∵点B(3,0)在二次函数图象上,∴9+3b﹣3=0,∴b=﹣2,∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3;(2)存在,理由:如图1,连接PP'交y轴于E,∵四边形POP'C为菱形,∴PP'⊥OC,OE=CE=OC,∵点C(0,﹣3),∴OC=3,∴OE=,∴E(0,﹣),∴点P的纵坐标为﹣,由(1)知,二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3,∴x2﹣2x﹣3=﹣,∴x=或x=,∵点P在直线BC下方的抛物线上,∴0<x<3,∴点P(,﹣);(3)如图2,过点P作PF⊥x轴于F,则PF∥OC,由(1)知,二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3,令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,∴x=﹣1或x=3,∴A(﹣1,0),∴设P(m,m2﹣2m﹣3)(0<m<3),∴F(m,0),=S△AOC+S梯形OCPF+S△PFB=OA•OC+(OC+PF)•OF+PF•BF∴S四边形ABPC=×1×3+(3﹣m2+2m+3)•m+(﹣m2+2m+3)•(3﹣m)=﹣(m﹣)2+,∴当m=时,四边形ABPC的面积最大,最大值为,此时,P(,﹣),即点P运动到点(,﹣)时,四边形ABPC的面积最大,其最大值为.6.如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴交点分别为A(﹣1,0),B(3,0),C(0,2),作直线BC.(1)求抛物线的解析式;(2)点P为抛物线上第一象限内一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,设点P的横坐标为t(0<t<3),求△ABP的面积S与t的函数关系式;(3)条件同(2),若△ODP与△COB相似,求点P的坐标.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0),C(0,2)代入y=ax2+bx+c得:,解得:a=﹣,b=,c=2,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+2.(2)设点P的坐标为(t,﹣t2+t+2).∵A(﹣1,0),B(3,0),∴AB=4.∴S=AB•PD=×4×(﹣t2+t+2)=﹣t2+t+4(0<t<3);(3)当△ODP∽△COB时,=即=,整理得:4t2+t﹣12=0,解得:t=或t=(舍去).∴OD=t=,DP=OD=,∴点P的坐标为(,).当△ODP∽△BOC,则=,即=,整理得t2﹣t﹣3=0,解得:t=或t=(舍去).∴OD=t=,DP=OD=,∴点P的坐标为(,).综上所述点P的坐标为(,)或(,).7.如图,抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a(a<0)与x轴交于A,B两点,直线y=x+经过点A,与抛物线的另一个交点为点C,点C的横坐标为3,线段PQ在线段AB上移动,PQ =1,分别过点P、Q作x轴的垂线,交抛物线于E、F,交直线于D,G.(1)求抛物线的解析式;(2)当四边形DEFG为平行四边形时,求出此时点P、Q的坐标;(3)在线段PQ的移动过程中,以D、E、F、G为顶点的四边形面积是否有最大值,若有求出最大值,若没有请说明理由.解:(1)∵点C的横坐标为3,∴y=×3+=2,∴点C的坐标为(3,2),把点C(3,2)代入抛物线,可得2=9a﹣9a﹣4a,解得:a=,∴抛物线的解析式为y=;(2)设点P(m,0),Q(m+1,0),由题意,点D(m,m+)m,E(m,),G(m+1,m+1),F(m+1,),∵四边形DEFG为平行四边形,∴ED=FG,∴()﹣(m+)=()﹣(m+1),即=,∴m=0.5,∴P(0.5,0)、Q(1.5,0);(3)设以D、E、F、G为顶点的四边形面积为S,由(2)可得,S=()×1÷2=(﹣m2+m+)=,∴当m=时,S最大值为,∴以D、E、F、G为顶点的四边形面积有最大值,最大值为.8.如图,已知二次函数y=ax2+bx+3的图象交x轴于点A(1,0),B(3,0),交y轴于点C.E是BC上一点,PE∥y轴.(1)求这个二次函数的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上的一动点,求BCP面积的最大值;(3)直线x=m分别交直线BC和抛物线于点M,N,当m为何值时MN=BM,解:(1)将A(1,0),B(3,0)代入函数解析式,得,解得,这个二次函数的表达式是y=x2﹣4x+3;(2)当x=0时,y=3,即点C(0,3),设BC的表达式为y=kx+b,将点B(3,0)点C(0,3)代入函数解析式,得解这个方程组,得.故直线BC的解析是为y=﹣x+3,过点P作PE∥y轴,交直线BC于点E(t,﹣t+3),PE=﹣t+3﹣(t2﹣4t+3)=﹣t2+3t,∴S△BCP∵﹣<0,∴当t=时,S=.△BCP最大(3)M(m,﹣m+3),N(m,m2﹣4m+3),∴MN=|m2﹣3m|,BM=|m﹣3|,当MN=BM时,m2﹣3m=(m﹣3),解得m=.9.已知直线y=x﹣3与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=﹣x2+mx+n经过点A和点C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在直线CA上方的抛物线上是否存在点D,使得△ACD的面积最大?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)把x=0代入y=x﹣3得y=﹣3,则C点坐标为(0,﹣3),把y=0代入y=x﹣3得x﹣3=0,解得x=4,则A点坐标为(4,0),把A(4,0),C(0,﹣3)代入y=﹣x2+mx+n得,解得,所以二次函数解析式为y=﹣x2+x﹣3;(2)存在.过D点作直线AC的平行线y=kx+b,当直线y=kx+b与抛物线只有一个公共点时,点D 到AC的距离最大,此时△ACD的面积最大,∵直线AC的解析式为y=x﹣3,∴k=,即y=x+b,由直线y=x+b和抛物线y=﹣x2+x﹣3组成方程组得,消去y得到3x2﹣12x+4b+12=0,∴△=122﹣4×3×(4b+12)=0,解得b=0,∴3x2﹣12x+12=0,解得x1=x2=2,把x=2,b=0代入y=x+b得y=,∴D点坐标为(2,).10.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),过点B的直线y==x﹣2交抛物线于点C.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)若点P是直线BC下方抛物线上的一个动点(P不与点B,C重合),求△PBC面积的最大值.解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3中,得:,解得:,∴该抛物线表达式为y=x2﹣2x﹣3.(2)如图1,过点P作PD∥y轴,交x轴于点D,交BC于点E,作CF⊥PD于点F,连接PB,PC,设点P(m,m2﹣2m﹣3),则点E(m,m﹣2),∴PE=PD﹣DE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+2)=﹣m2+m+1,联立方程组:,解得:,.∵点B坐标为(3,0),∴点C的坐标为(﹣,﹣),∴BD+CF=3+||=.=S△PEB+S△PEC=PE•BD+PE•CF∴S△PBC=PE(BD+CF)=(﹣m2+m+1)×=﹣(m﹣)2+,(其中﹣<m<3).∵﹣<0,∴这个二次函数有最大值.的最大值为.∴当m=时,S△PBC11.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,过A、B两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于另一点C(﹣1,0).(1)求抛物线的解析式;=S△OAB?若存在,请求出点P的坐标,若不(2)在抛物线上是否存在一点P,使S△P AB存在,请说明理由;(3)点M为直线AB下方抛物线上一点,点N为y轴上一点,当△MAB的面积最大时,求MN+ON的最小值.解:(1)∵直线y=x﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,∴点A(4,0),点B(0,﹣2),设抛物线解析式为:y=a(x+1)(x﹣4),∴﹣2=﹣4a,∴a=,∴抛物线解析式为:y=(x+1)(x﹣4)=x2﹣x﹣2;(2)如图1,当点P在直线AB上方时,过点O作OP∥AB,交抛物线于点P,∵OP∥AB,∴△ABP和△ABO是等底等高的两个三角形,=S△ABO,∴S△P AB∵OP∥AB,∴直线PO的解析式为y=x,联立方程组可得,解得:或,∴点P(2+2,1+)或(2﹣2,1﹣);当点P''在直线AB下方时,在OB的延长线上截取BE=OB=2,过点E作EP''∥AB,交抛物线于点P'',连接AP'',BP'',∴AB∥EP''∥OP,OB=BE,=S△ABO,∴S△AP''B∵EP''∥AB,且过点E(0,﹣4),∴直线EP''解析式为y=x﹣4,联立方程组可得,解得,∴点P''(2,﹣3),综上所述:点P坐标为(2+2,1+)或(2﹣2,1﹣)或(2,﹣3);(3)如图2,过点M作MF⊥AC,交AB于F,设点M(m,m2﹣m﹣2),则点F(m,m﹣2),∴MF=m﹣2﹣(m2﹣m﹣2)=﹣(m﹣2)2+2,∴△MAB的面积=×4×[﹣(m﹣2)2+2]=﹣(m﹣2)2+4,∴当m=2时,△MAB的面积有最大值,∴点M(2,﹣3),如图3,过点O作∠KOB=30°,过点N作KN⊥OK于K点,过点M作MP⊥OK于P,延长MF交直线KO于Q,∵∠KOB=30°,KN⊥OK,∴KN=ON,∴MN+ON=MN+KN,∴当点M,点N,点K三点共线,且垂直于OK时,MN+ON有最小值,即最小值为MP,∵∠KOB=30°,∴直线OK解析式为y=x,当x=2时,点Q(2,2),∴QM=2+3,∵OB∥QM,∴∠PQM=∠PON=30°,∴PM=QM=+,∴MN+ON的最小值为+.12.直线y=﹣x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B 两点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)若P是直线AB上方抛物线上一点;①当△PBA的面积最大时,求点P的坐标;②在①的条件下,点P关于抛物线对称轴的对称点为Q,在直线AB上是否存在点M,使得直线QM与直线BA的夹角是∠QAB的两倍?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)直线y=﹣x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,则点A、B的坐标分别为:(4,0)、(0,2),将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2;(2)①过点P作y轴的平行线交BC于点N,设P(m,﹣m2+m+2),点N(m,﹣m+2),则:△PBA的面积S=PN×OA=×4×(﹣m2+m+2+m﹣2)=﹣2m2+8m,当m=2时,S最大,此时,点P(2,5);②点P(2,5),则点Q(,5),设点M(a,﹣a+2);(Ⅰ)若:∠QM1B=2∠QAM1,则QM1=AM1,则(a﹣)2+(a+3)2=(a﹣4)2+(﹣a+2)2,解得:a=,故点M1(,);(Ⅱ)若∠QM2B=2∠QAM1,则∠QM2B=∠QM1B,QM1=QM2,作QH⊥AB于H,BQ的延长线交x轴于点N,则tan∠BAO==,则tan∠QNA=2,故直线QH表达式中的k为2,设直线QH的表达式为:y=2x+b,将点Q的坐标代入上式并解得:b=2,故直线QH的表达式为:y=2x+2,故H(0,2)与B重合,M2、M1关于B对称,∴M2(﹣,);综上,点M的坐标为:(,)或(﹣,).13.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)交y轴于点A,交x轴于点B(﹣3,0)和点C(1,0).(1)求此抛物线的表达式.(2)若点P是直线AB下方的抛物线上一动点,当△ABP的面积最大时,求出此时点P 的坐标和△ABP的最大面积.(3)设抛物线顶点为D,在(2)的条件下直线AB上确定一点H,使△DHP为等腰三角形,请直接写出此时点H的坐标(﹣,﹣).解:(1)将点B(﹣3,0)和点C(1,0)代入y=ax2+bx﹣3,得,∴,∴y=x2+2x﹣3;(2)令x=0,则y=﹣3,∴A(0,﹣3),设直线AB的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴y=﹣x﹣3,过点P作PG⊥x轴交AB于点G,设P(t,t2+2t﹣3),则G(t,﹣t﹣3),∴PG=﹣t﹣3﹣t2﹣2t+3=﹣t2﹣3t,∴S△ABP=×3×(﹣t2﹣3t)=﹣(t+)2+,当t=﹣时,S△ABP有最大值,此时P(﹣,﹣);(3)由y=x2+2x﹣3的顶点D(﹣1,﹣4),设H(m,﹣m﹣3),∵△DHP为等腰三角形,∴DH=PH,∴(m+1)2+(﹣m+1)2=(m+)2+(﹣m+)2,解得m=﹣,∴H(﹣,﹣),故答案为:(﹣,﹣).14.如图,已知抛物线y=﹣x2+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)求抛物线及直线AC的函数关系式;(2)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标.解:(1)将A(1,0),C(﹣2,3)代入y=﹣x2+bx+c,得:,解得:,∴抛物线的函数关系式为y=﹣x2﹣2x+3;设直线AC的函数关系式为y=mx+n(m≠0),将A(1,0),C(﹣2,3)代入y=mx+n,得:,解得:,∴直线AC的函数关系式为y=﹣x+1;(2)当x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3,∴点N的坐标为(0,3).∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1.∵点C的坐标为(﹣2,3),∴点C,N关于抛物线的对称轴对称.令直线AC与抛物线的对称轴的交点为点M,如图所示.∵点C,N关于抛物线的对称轴对称,∴MN=CM,∴AM+MN=AM+MC=AC,∴此时△ANM周长取最小值.当x=﹣1时,y=﹣x+1=2,∴此时点M的坐标为(﹣1,2).∵点A的坐标为(1,0),点C的坐标为(﹣2,3),点N的坐标为(0,3),∴AC==3,同理可得:AN=,=AM+MN+AN=AC+AN=3+.∴C△ANM∴在对称轴上存在一点M(﹣1,2),使△ANM的周长最小,△ANM周长的最小值为3+;(3)过点P作PE∥y轴交x轴于点E,交直线AC于点F,过点C作CQ∥y轴交x轴于点Q,如图所示.设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣2<x<1),则点E的坐标为(x,0),点F的坐标为(x,﹣x+1),∴PE=﹣x2﹣2x+3,EF=﹣x+1,PF=PE﹣EF=﹣x2﹣2x+3﹣(﹣x+1)=﹣x2﹣x+2.∵点C的坐标为(﹣2,3),∴点Q的坐标为(﹣2,0),∴AQ=1﹣(﹣2)=3,=AQ•PF=﹣x2﹣x+3=﹣(x+)2+.∴S△APC∵﹣<0,∴当x=﹣时,△APC的面积取最大值,最大值为,此时点P的坐标为(﹣,).15.如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C (0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点.(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面积最大,求出此时P点坐标和△PBC的最大面积.(3)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c,把A、B、C三点坐标代入可得,解得,∴抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)∵点P在抛物线上,∴可设P(t,t2﹣3t﹣4),过P作PE⊥x轴于点E,交直线BC于点F,如图1,∵B(4,0),C(0,﹣4),∴直线BC解析式为y=x﹣4,∴F(t,t﹣4),∴PF=(t﹣4)﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,=S△PFC+S△PFB=PF•OE+PF•BE=PF•(OE+BE)=PF•OB=(﹣t2+4t)∴S△PBC×4=﹣2(t﹣2)2+8,最大值为8,此时t2﹣3t﹣4=﹣6,∴当t=2时,S△PBC∴当P点坐标为(2,﹣6)时,△PBC的最大面积为8.(3)作OC的垂直平分线DP,交OC于点D,交BC下方抛物线于点P,如图2,∴PO=PC,此时P点即为满足条件的点,∵C(0,﹣4),∴D(0,﹣2),∴P点纵坐标为﹣2,代入抛物线解析式可得x2﹣3x﹣4=﹣2,解得x=(小于0,舍去)或x=,∴存在满足条件的P点,其坐标为(,﹣2).16.已知抛物线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)求抛物线的解析式;(2)如图1,抛物线的对称轴交x轴于点M,连接BC、CM.求△BCM的周长及tan∠BCM的值;(3)如图2,过点A的直线m∥BC,点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作PD⊥m,垂足为点D,连接BD,CD,CP,PB.当四边形BDCP的面积最大时,求点P 的坐标及四边形BDCP面积的最大值.解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0)分别代入y=﹣x2+bx+c得:,解得,∴y=﹣x2+2x+3.(2)由解析式可得M(1,0),C(0,3),∴.∴△BCM的周长为.如图1,过点M作MN⊥BC于点N,∵OB=OC,∴∠OBC=∠BMN=45°.∴.∴.∴.=S△BDC+S△BPC,(3)由题意可知:S四边形BDCP∵过点A的直线m∥BC,∴.∵A(﹣1,0),B(3,0),∴AB=4.∵抛物线y=﹣x2+2x+3交y轴于点C(0,3),∴OC=3.∴.如图2,过点P作PF⊥x轴,垂足为点F,交BC于点E,直线BC的解析式为:y=﹣x+3.设P(x,﹣x2+2x+3),则E(x,﹣x+3),∵点P是直线BC上方抛物线上一动点,∴PE=PF﹣EF=(﹣x2+2x+3)﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x.则=.∴.当时,四边形BDCP的面积最大,最大面积为.此时,点P的坐标为.17.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.∴,解得,∴y=x2+2x﹣3;(2)∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,∴抛物线的顶点(﹣1,﹣4),∵顶点(﹣1,﹣4)关于原点的对称点为(1,4),∴抛物线F2的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4,∴y=﹣x2+2x+3;(3)由题意可得,抛物线F3的解析式为y=﹣(x﹣1)2+6=﹣x2+2x+5,①联立方程组,解得x=2或x=﹣2,∴C(﹣2,﹣3)或D(2,5);②设直线CD的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=2x+1,过点M作MF∥y轴交CD于点F,过点N作NE∥y轴交CD于点E,设M(m,m2+2m﹣3),N(n,﹣n2+2n+5),则F(m,2m+1),E(n,2n+1),∴MF=2m+1﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2+4,NE=﹣n2+2n+5﹣2n﹣1=﹣n2+4,∵﹣2<m<2,﹣2<n<2,∴当m=0时,MF有最大值4,当n=0时,NE有最大值4,=S△CDN+S△CDM=×4×(MF+NE)=2(MF+NE),∵S四边形CMDN∴当MF+NE最大时,四边形CMDN面积的最大值为16.18.将抛物线y=ax2(a≠0)向左平移1个单位,再向上平移4个单位后,得到抛物线H:y =a(x﹣h)2+k.抛物线H与x轴交于点A、B,与y轴交于点C.已知A(﹣3,0),点P是抛物线H上的一个动点.(1)求抛物线H的表达式.(2)如图1,点P在线段AC上方的抛物线H上运动(不与A、C重合),过点P作PD ⊥AB,垂足为D,PD交AC于点E.作PF⊥AC,垂足为F,求△PEF的面积的最大值.(3)如图2,点Q是抛物线H的对称轴l上的一个动点,在抛物线H上,是否存在点P,使得以点A、P、C、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.参考:若点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),则线段P1P2的中点P0的坐标为.解:(1)由题意得抛物线的顶点坐标为(﹣1,4),∴抛物线H:y=a(x+1)2+4,将A(﹣3,0)代入,得:a(﹣3+1)2+4=0,解得:a=﹣1,∴抛物线H的表达式为y=﹣(x+1)2+4;(2)如图1,由(1)知:y=﹣x2﹣2x+3,令x=0,得y=3,∴C(0,3),设直线AC的解析式为y=mx+n,∵A(﹣3,0),C(0,3),∴,解得:,∴直线AC的解析式为y=x+3,设P(m,﹣m2﹣2m+3),则E(m,m+3),∴PE=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+,∵﹣1<0,∴当m=﹣时,PE有最大值,∵OA=OC=3,∠AOC=90°,∴△AOC是等腰直角三角形,∴∠ACO=45°,∵PD⊥AB,∴∠ADP=90°,∴∠ADP=∠AOC,∴PD∥OC,∴∠PEF=∠ACO=45°,∵PF⊥AC,∴△PEF是等腰直角三角形,∴PF=EF=PE,=PF•EF=PE2,∴S△PEF=×()2=;∴当m=﹣时,S△PEF最大值(3)①当AC为平行四边形的边时,则有PQ∥AC,且PQ=AC,如图2,过点P作对称轴的垂线,垂足为G,设AC交对称轴于点H,则∠AHG=∠ACO=∠PQG,在△PQG和△ACO中,,∴△PQG≌△ACO(AAS),∴PG=AO=3,∴点P到对称轴的距离为3,又∵y=﹣(x+1)2+4,∴抛物线对称轴为直线x=﹣1,设点P(x,y),则|x+1|=3,解得:x=2或x=﹣4,当x=2时,y=﹣5,当x=﹣4时,y=﹣5,∴点P坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5);②当AC为平行四边形的对角线时,如图3,设AC的中点为M,∵A(﹣3,0),C(0,3),∴M(﹣,),∵点Q在对称轴上,∴点Q的横坐标为﹣1,设点P的横坐标为x,根据中点公式得:x+(﹣1)=2×(﹣)=﹣3,∴x=﹣2,此时y=3,∴P(﹣2,3);综上所述,点P的坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5)或(﹣2,3).。
二次函数求面积问题解题思路
二次函数求面积问题解题思路我们知道,二次函数是形如y = ax^2 + bx + c的函数,其中a、b、c 是常数,且a不等于0。
二次函数的图像是一个抛物线。
对于二次函数求面积的问题,一般指的是求抛物线与x轴之间的面积。
下面我将介绍一种常见的解题思路及其步骤。
步骤一:确定二次函数的解析式首先,我们需要确定给定问题中的二次函数的解析式。
这可以通过题目中的条件或直接给出的函数表达式得到。
比如,如果题目已经给出了函数表达式y = ax^2 + bx + c,那我们可以直接使用这个表达式来进行后续的计算。
步骤二:求出二次函数的根接下来,我们需要求出二次函数的根,即解方程ax^2 + bx + c = 0。
通过求根公式或配方法,我们可以得到二次函数的根。
步骤三:确定计算区间根据题目要求,我们需要确定计算面积的区间。
一般情况下,这个区间就是二次函数的根所确定的x的取值范围。
根据根的大小关系,我们可以将区间分为几个小区间。
步骤四:计算小区间的面积对于每个小区间,我们可以通过求解二次函数与x轴的交点,确定该小区间所对应的抛物线部分的面积。
一般情况下,这可以通过计算定积分来实现。
具体的计算方法需要根据题目给出的函数表达式来决定。
步骤五:求解总面积将每个小区间的面积加起来,即可得到整个抛物线与x轴之间的面积。
这就是我们最终要求解的问题。
通过上述步骤,我们可以解决大部分二次函数求面积的问题。
下面,我将通过一个实例来具体说明这些步骤的应用。
例题:已知二次函数y = 2x^2 - 3x + 1,求抛物线与x轴之间的面积。
解题步骤:步骤一:确定二次函数的解析式根据题目给出的函数表达式,我们得到y = 2x^2 - 3x + 1。
步骤二:求出二次函数的根我们可以使用求根公式或配方法来求解2x^2 - 3x + 1 = 0的根。
计算后可得x1 ≈ 1.5,x2 ≈ 0.333。
步骤三:确定计算区间根据根的大小关系,我们可以将区间分为两个小区间:[0.333, 1.5]和[1.5, 正无穷)。
初中数学二次函数面积最值问题的4种解法…掌握不再惧怕压轴题
初中数学二次函数面积最值问题的4种解法…掌握不再惧怕压轴题初中数学二次函数面积最值问题一般是指给出一个二次函数,要求求出其在一定范围内的面积最大值或最小值。
这类问题可以通过四种不同的解法来求解,分别是代数解法、几何解法、导数解法和平移法。
下面我来详细介绍这四种解法。
1.代数解法:代数解法是通过代数方法来解决问题。
对于给定的二次函数,首先根据题目要求找出变量的限制条件,然后可以利用一些代数的技巧,如配方法、因式分解等,将问题转化为求最值的问题。
通过求取顶点,得到函数的极值点,进而求得面积的最值。
代数解法的优点是原理简单,容易理解和掌握;缺点是计算量大,需要一些代数技巧和计算能力。
2.几何解法:几何解法是通过几何图形的性质和关系来解决问题。
对于给定的二次函数,可以画出函数的图像,然后根据几何图形的性质,找出切线、直线和坐标轴的交点,进而得到问题的解。
几何解法的优点是直观简单,理论基础较弱;缺点是需要具备较好的几何直观和空间想象能力。
3.导数解法:导数解法是通过求函数的导数,对函数的变化情况进行分析,进而求出极值点。
对于给定的二次函数,可以求出其导数,并令导数为零,求得顶点的横坐标,再代入函数中求得纵坐标,从而得到问题的解。
导数解法的优点是简单快捷,通用性强;缺点是需要一些微分的知识和运算能力。
4.平移法:平移法是通过对函数进行平移变换,将求最值的问题转化为求一些形状固定的函数的最值问题。
对于给定的二次函数,可以通过平移到一些特定位置,使得问题的解变为该函数的最值。
平移法的优点是逻辑清晰,简单明了;缺点是需要一些平移变换的知识和运算能力。
这四种解法各有特点,可以根据具体情况选择合适的方法。
在解决二次函数面积最值问题时,可以结合代数、几何、导数和平移四种解法,综合运用,可以更快更准确地解决问题。
掌握了这些解法,就不再害怕压轴题了。
二次函数求面积问题解题思路
二次函数求面积问题解题思路【导语】在数学中,二次函数是非常常见的一种函数类型。
而对于二次函数求面积问题,我们可以通过一定的解题思路来解决。
本文将围绕着二次函数求面积问题展开,详细介绍解题思路,并分享个人观点和理解。
【引言】二次函数是形如y=ax^2+bx+c的函数,其中a、b、c为常数,且a 不等于零。
在二次函数中,求解其曲线所围成的面积是一道常见的数学题目。
解决这类问题需要掌握一定的数学知识和解题技巧。
下面将按照从简到繁、由浅入深的方式,分享二次函数求面积问题的解题思路。
【正文】1. 面积问题的基本思路在解决二次函数求面积问题时,我们可以使用定积分的思想。
具体来说,我们将二次函数的曲线与x轴所围成的面积,分解为无穷多个无限小的矩形,然后对这些矩形的面积进行求和。
通过计算这个和,我们就可以得到所求的面积。
2. 简单情况下的求解在一些简单的情况下,我们可以直接使用基本的几何知识来求解二次函数的面积。
当二次函数的解析式可以方便地转化为一个简单的几何形状时,我们可以直接计算这个几何形状的面积,得到答案。
3. 进阶情况下的求解在更复杂的情况下,我们需要使用定积分的方法来求解二次函数的面积。
具体而言,我们可以首先确定二次函数与x轴的交点,然后根据这些交点将整个面积分割成多个部分。
接下来,我们可以分别计算每个小矩形的面积,并对这些面积进行求和,最后得到所求的总面积。
4. 完整解题思路的展示下面,我们将通过一个具体的例子来展示完整的解题思路。
假设我们需要计算二次函数y=x^2与x轴所围成的面积。
我们可以求解出二次函数与x轴的交点,得到交点为x=0和x=1。
我们可以将整个面积分割成两部分:在0到1之间的部分和在1到正无穷之间的部分。
对于0到1之间的部分,我们可以使用定积分的方法计算出面积为∫[0,1]x^2 dx;对于1到正无穷之间的部分,我们可以使用类似的方法计算出面积为∫[1,+∞)x^2 dx。
将这两部分的面积相加,即可得到最终的结果。
二次函数求面积问题
二次函数求面积问题
在数学中,二次函数是形如f(x) = ax^2 + bx + c的函数,其中a、b和c是实数
且a不等于零。
这种类型的函数可以用来解决许多实际问题,包括求解面积问题。
想象一下,我们有一个二次函数的图像,限定在x轴上的两个点x1和x2之间。
我们需要求解这段x轴上方的面积。
首先,我们需要将x1和x2代入二次函数的方程中,计算出对应的y值,在这
两个点上方的y值都表示函数图像在该范围内的高度。
然后,我们需要找到一个近似函数或者采用数值积分的方法来计算这两个点之
间的曲线下面积。
一种常用的方法是通过定积分来计算二次函数的面积。
我们可以将二次函数表
示为f(x) = ax^2 + bx + c。
然后,我们对该函数进行积分,积分结果将是一个新的函数F(x),即f(x)的原
函数。
在这个过程中,我们需要记住积分的不定性,并添加一个常数项。
接下来,我们在范围[x1, x2]上划定区间,在F(x)的两个端点x1和x2处的值分
别为F(x1)和F(x2)。
最后,我们通过计算这两个点的函数值之差来求得二次函数在给定范围内的面积。
简而言之,求解二次函数在给定范围内的面积可以通过以下步骤来实现:
1. 将x1和x2代入二次函数方程,计算对应的y值。
2. 采用数值积分或定积分方法,计算二次函数f(x)在这两个点之间的面积。
需要注意的是,如果x1和x2是两个实根,那么函数图像将在这两个点之间与
x轴相交,并形成一个三角形。
在这种情况下,求解面积就等于计算这个三角形的
面积。
难点探究专题:利用二次函数求面积、周长最值问题压轴题四种模型全攻略(学生版+解析版)
难点探究专题:利用二次函数求面积、周长最值问题压轴题四种模型全攻略【考点导航】目录【典型例题】1【考点一利用二次函数求面积最大值问题】【考点二利用二次函数求面积最小值问题】【考点三利用二次函数求周长最大值问题】【考点四利用二次函数求周长最小值问题】【典型例题】【考点一利用二次函数求面积最大值问题】1(2023秋·吉林四平·九年级四平市第三中学校校考阶段练习)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A,B与y轴交于点C,点A的坐标为-1,0.,点B的坐标为3,0(1)求抛物线的表达式;(2)若点P是第四象限内抛物线上一动点,连接PB,PC,求△PBC的面积S的最大值;(3)当a-2≤x≤a+1时,抛物线有最小值5,求a的值.【变式训练】1(2023春·河北沧州·九年级校考期中)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为4,0点,点P是直线BC,与y轴交于C0,-4下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)当点P 运动到什么位置时,四边形ABPC 的面积最大并求出此时P 点的坐标和四边形ABPC 的最大面积.2(2023秋·福建莆田·九年级福建省莆田市中山中学校考阶段练习)已知,抛物线y =-x 2+bx +c 经过B 3,0 、C 0,3 两点,点P 是抛物线上一点,点A 是抛物线与x 轴的另一个交点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 位于第一象限时,连接BP ,CP ,得到△BCP ,当△BCP 的面积最大时,求点P 的坐标;(3)当点P 位于第四象限时,连接AC ,BC ,PC ,若∠PCB =∠ACO ,求直线PC 的解析式;3(2023秋·广西南宁·九年级南宁市天桃实验学校校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于点A -1,0 ,点B ,与y 轴交于点C ,且OC =2,点P 是抛物线上一动点.(1)求该抛物线的解析式;(2)当点P 在第四象限时,求△BCP 的最大面积;(3)当点P 在第一象限,且∠PCB =∠ABC 时,求出点P 的坐标.【考点二利用二次函数求面积最小值问题】1(2022秋·广东广州·九年级中山大学附属中学校考阶段练习)如图,在矩形ABCD 中,AB =6,BC =12,点P 从点A 出发沿AB 边向点B 以1个单位每秒的速度移动,同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2个单位每秒的速度移动.如果P ,Q 两点在分别到达B ,C 两点后就停止移动,设运动时间为t 秒(0<t <6),回答下列问题:(1)运动开始后第几秒时△PBQ的面积等于8.(2)设五边形APQCD的面积为S,写出S与t的函数关系式,当t为何值时S最小?求S的最小值.【变式训练】1(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考模拟预测)已知抛物线y=-x2+bx+c交x轴于A-1,0,与y轴交于点C.,B3,0(1)求b,c的值;(2)已知P为抛物线y=-x2+bx+c一点(不与点B重合),若点P关于x轴对称的点P 恰好在直线BC上,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,平移抛物线y=-x2+bx+c,使其顶点始终在直线y=x上,且与PP 相交于点Q,求△QBP 面积的最小值.2(2023·全国·九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2+bx+c的图象与坐标轴相交于A,B,C三点,其中A点坐标为3,0,连接AC,BC.动点P从A点出发,在线,B点坐标为-1,0段AC上以每秒2个单位长度向点C做匀速运动;同时,动点Q从B点出发,在线段BA上以每秒1个单位长度向点A做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接PQ,设运动时间为t秒.(1)b=,c=;(2)在P,Q运动的过程中,当t为何值时,四边形BCPQ的面积最小,最小值为多少?(3)已知点M是该抛物线对称轴上一点,当点P运动1秒时,若要使得线段MA+MP的值最小,则试求出点M的坐标.【考点三利用二次函数求周长最大值问题】1(2023·山东东营·统考中考真题)如图,抛物线过点O0,0,矩形ABCD的边AB在线段OE上,E10,0(点B在点A的左侧),点C,D在抛物线上,设B t,0,当t=2时,BC=4.(1)求抛物线的函数表达式;(2)当t为何值时,矩形ABCD的周长有最大值?最大值是多少?(3)保持t=2时的矩形ABCD不动,向右平移抛物线,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G,H,且直线GH平分矩形ABCD的面积时,求抛物线平移的距离.【变式训练】1(2023春·湖南长沙·八年级校考期末)已知抛物线y=a-1x+a2-4(a为常数,a>0)x2+2a-7的图象经过原点,点A在抛物线上运动.(1)求a的值.(2)若点P8-t,s都是这个抛物线上的点,且有s>r,求t的取值范围.和点Q t-4,r(3)设点A位于x轴的下方且在这个抛物线的对称轴的左侧运动,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D,过点A作AB⊥x轴,垂足为点B,过点D作DC⊥x轴,垂足于点C,试问四边形ABCD的周长是否存在最大值?如果存在,请求出这个最大值和对应的x值,如果不存在,请说明理由.2(2023·安徽合肥·合肥寿春中学校考模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx与抛物线y= ax2+c交于A8,6、B两点,点B的横坐标为-2.(1)求直线AB 和抛物线的解析式;(2)点P 是直线AB 下方的抛物线上一动点(不与点A 、B 重合),过点P 作x 轴的平行线,与直线AB 交于点C ,连接PO ,设点P 的横坐标为m .①若点P 在x 轴上方,当m 为何值时,△POC 是等腰三角形;②若点P 在x 轴下方,设△POC 的周长为p ,求p 关于m 的函数关系式,当m 为何值时,△POC 的周长最大,最大值是多少?3(2023春·内蒙古赤峰·九年级统考阶段练习)如图,已知二次函数图象与坐标轴分别交于A (0,3)、B (-1,0)、C (3,0)三点.(1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数图象位于x 轴上方部分有两个动点M 、N ,且点N 在点M 的左侧,过M 、N 作x 轴的垂线交x 轴于点G 、H 两点,当四边形MNHG 为矩形时,求该矩形周长的最大值;(3)当矩形MNHG 的周长最大时,在二次函数图象上是否存在点P ,使△PNC 的面积是矩形MNHG 面积的916?若存在,直接写出该点的横坐标;若不存在,请说明理由.【考点四利用二次函数求周长最小值问题】1(2023秋·安徽·九年级阶段练习)如图,已知抛物线y =ax 2+bx +c a ≠0 与x 轴负半轴交于点A ,与y 轴交于点B ,若OA =1,OB =3,抛物线的对称轴为直线x =1.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴上有一动点P ,使得△PAB 周长最小,求出△PAB 最小周长.【变式训练】1(2023秋·云南临沧·九年级统考期末)如图,抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴为直线x =2,点B 坐标为3,0 ,D 为抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式.(2)P为该抛物线对称轴上一动点,当△ACP的周长最小时,求点P的坐标.(3)当函数y=x2+bx+c的自变量x满足m≤x≤m+2时,函数y的最小值为3,求m的值.2(2023秋·全国·九年级专题练习)综合与探究如图,经过B3,0两点的抛物线y=x2-bx+c与x轴的另一个交点为A.,C0,-3(1)求抛物线的解析式;(2)点D在抛物线的对称轴上,当△ACD的周长最小时,求D的坐标;(3)已知点M在抛物线上,求S△ABM=8时的点M坐标;(4)已知E2,-3,请直接写出能以点A,B,E,P为顶点的四边形是平行四边形的点P坐标.3(2023·湖南张家界·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A-2,0.点D为线段BC上的一动点. 和点B6,0两点,与y轴交于点C0,6(1)求二次函数的表达式;(2)如图1,求△AOD周长的最小值;(3)如图2,过动点D作DP∥AC交抛物线第一象限部分于点P,连接PA,PB,记△PAD与△PBD的面积和为S,当S取得最大值时,求点P的坐标,并求出此时S的最大值.4(2023春·山东东营·九年级校考阶段练习)如图,已知抛物线y=-x2+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)求抛物线及直线AC的函数关系式;(2)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.(3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标.难点探究专题:利用二次函数求面积、周长最值问题压轴题四种模型全攻略【考点导航】目录【典型例题】1【考点一利用二次函数求面积最大值问题】【考点二利用二次函数求面积最小值问题】【考点三利用二次函数求周长最大值问题】【考点四利用二次函数求周长最小值问题】【典型例题】【考点一利用二次函数求面积最大值问题】1(2023秋·吉林四平·九年级四平市第三中学校校考阶段练习)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A,B与y轴交于点C,点A的坐标为-1,0,点B的坐标为3,0.(1)求抛物线的表达式;(2)若点P是第四象限内抛物线上一动点,连接PB,PC,求△PBC的面积S的最大值;(3)当a-2≤x≤a+1时,抛物线有最小值5,求a的值.【答案】(1)y=x2-2x-3(2)278(3)a =6或a=-3【分析】1 用待定系数法即可求解;(2)先求直线BC的表达式,过点P作PH∥y轴交BC于点H,由S△PBC=S△PHC+S△PHB,即可求解.(3)当a+1≤1时, 即a≤0, 则x=a+1时, 抛物线取得最小值;当x=a-2≥1时, 即a≥3, 则x=a-2时, 抛物线取得最小值,进而求解;【详解】(1)设抛物线的表达式为:y=a x-1,x-3又∵a=1∴y=x+1x-3=x2-2x-3;(2)过点P作PH∥y轴交BC于点H,当x =0时,y =-3,∴点C 0,-3 ,设直线BC 的表达式为y =mx +n ,把3,0 和0,-3 代入得:3m +n =0n =-3 ,解得m =1n =-3 ∴直线BC 的表达式为y =x -3,设点P x ,x 2-2x -3 , 则点H x ,x -3 ,∴S △PBC =S △PHC +S △PHB =12×PH ×OB =12×3x -3-x 2+2x +3 =-32x -32 2+278,∵a =-32<0,∴S △PBC 有最大值,最大值为278;(3)∵y =x 2-2x -3=x -1 2-4≥-4,即抛物线的最小值是-4,即x =a -2和x =a +1不可能在抛物线对称轴两侧;当a +1≤1时, 即a ≤0,则x =a +1时,抛物线取得最小值,即y =a +1 2-2a +1 -3=5,解得:a =3(舍去)或a =-3,即a =-3;当x =a -2≥1时, 即a ≥3,则x =a -2时, 抛物线取得最小值,即y =a -2 2-2a -2 -3=5,解得:a =6或a =0(舍去),综上,a =6或a =-3;【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.【变式训练】1(2023春·河北沧州·九年级校考期中)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y =x 2+bx +c 的图象与x 轴交于A 、B 两点,A 点在原点的左侧,B 点的坐标为4,0 ,与y 轴交于C 0,-4 点,点P 是直线BC 下方的抛物线上一动点.(1)求这个二次函数的表达式;(2)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.【答案】(1)y=x2-3x-4(2)P点的坐标为:2,-6,四边形ABPC的面积的最大值为18【分析】(1)将B、C的坐标代入抛物线的解析式中即可求得待定系数的值;(2)由于△ABC的面积为定值,当四边形ABPC的面积最大时,△BPC的面积最大;过P作y轴的平行线,交直线BC于Q,交x轴于F,求得直线BC的解析式,可设出P点的横坐标,然后根据抛物线和直线BC的解析式求出Q、P的纵坐标,即可得到PQ的长,以PQ为底,B点横坐标的绝对值为高即可求得△BPC的面积,由此可得到关于四边形ACPB的面积与P点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出四边形ABPC的最大面积及对应的P点坐标.【详解】(1)解:将B、C两点的坐标代入得,16+4b+c=0c=-4,解得:b=-3 c=-4,所以二次函数的表达式为:y=x2-3x-4;(2)解:如图,过点P作y轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,P x,x2-3x-4,设直线BC的解析式为:y=kx+d,则d=-44k+d=0 ,解得:k=1 d=-4,∴直线BC的解析式为:y=x-4,则Q点的坐标为x,x-4;当0=x2-3x-4,解得:x1=-1,x2=4,∴AO=1,AB=5,S四边形ABPC=S△ABC+S△BPQ+S△CPQ=12AB⋅OC+12QP⋅BF+12QP⋅OF=12×5×4+124-xx-4-x2-3x-4+12x x-4-x2-3x-4=-2x2+8x+10=-2x-22+18,当x=2时,四边形ABPC的面积最大,此时P点的坐标为:2,-6,四边形ABPC的面积的最大值为18.【点睛】此题考查了二次函数综合应用,求二次函数的解析式,求一次函数的解析式,求二次函数与坐标轴的交点坐标等,熟练掌握待定系数法求函数解析式是解题的关键.2(2023秋·福建莆田·九年级福建省莆田市中山中学校考阶段练习)已知,抛物线y=-x2+bx+c经过B3,0、C0,3两点,点P是抛物线上一点,点A是抛物线与x轴的另一个交点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 位于第一象限时,连接BP ,CP ,得到△BCP ,当△BCP 的面积最大时,求点P 的坐标;(3)当点P 位于第四象限时,连接AC ,BC ,PC ,若∠PCB =∠ACO ,求直线PC 的解析式;【答案】(1)y =-x 2+2x +3(2)P 32,154(3)直线PC 的解析式为y =-2x +3【分析】(1)根据待定系数法可进行求解;(2)过点P 作PH ∥y 轴,交BC 于点H ,由题意易得直线BC 的解析式为y =-x +3,设点P a ,-a 2+2a +3 ,则H a ,-a +3 ,然后根据铅垂法可进行求解;(3)设CP 与x 轴的交点为E ,过点E 作EF ⊥BC 于点F ,由题意易得△BOC 为等腰直角三角形,△EFB 为等腰直角三角形,△AOC ∽△EFC ,然后根据等腰直角三角形的性质及相似三角形的性质可进行求解.【详解】(1)解:由题意可得:-9+3b +c =0c =3,解得:b =2c =3 ,∴抛物线的解析式为y =-x 2+2x +3;(2)解:过点P 作PH ∥y 轴,交BC 于点H ,如图所示:设直线BC 的解析式为y =kx +b ,则有:3k +b =0b =3,解得:k =-1b =3 ,∴直线BC 的解析式为y =-x +3,设点P a ,-a 2+2a +3 ,则H a ,-a +3 ,∴PH =-a 2+2a +3--a +3 =-a 2+3a ,点C 与点B 的水平距离为3,∴S △BCP =12×3×-a 2+3a =-32a -32 2+278,∵0<a <3且-32<0,∴当a =32时,△BCP 的面积最大,最大值即为278,此时∴P 32,154 ;(3)解:设CP 与x 轴的交点为E ,过点E 作EF ⊥BC 于点F ,如图所示:由(1)及题意可得:OC =OB =3,当y =0时,则有-x 2+2x +3=0,解得:x 1=-1,x 2=3,∴△BOC 为等腰直角三角形,即∠OBC =45°,BC =2OB =32,OA =1,∴△EFB 为等腰直角三角形,∴EF =BF ,∵∠PCB =∠ACO ,∠AOC =∠EFC =90°,∴△AOC ∽△EFC ,∴AO EF =OC CF ,即AO OC =EF CF =13,∴CF =3EF =3BF ,∴CF +BF =4BF =BC =32,∴BF =324,∴BE =2BF =32,∴OE =OB -BE =32,∴E 32,0 ,设直线PC 的解析式为y =kx +b ,则有:32k +b =0b =3,解得:k =-2b =3 ,∴直线PC 的解析式为y =-2x +3.【点睛】本题主要考查二次函数的综合及相似三角形的性质与判定,熟练掌握二次函数的图象与性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键.3(2023秋·广西南宁·九年级南宁市天桃实验学校校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =12x 2+bx +c 与x 轴交于点A -1,0 ,点B ,与y 轴交于点C ,且OC =2,点P 是抛物线上一动点.(1)求该抛物线的解析式;(2)当点P 在第四象限时,求△BCP 的最大面积;(3)当点P 在第一象限,且∠PCB =∠ABC 时,求出点P 的坐标.【答案】(1)y =12x 2-32x -2(2)S △BCP 最大值为4(3)点P 坐标为173,509【分析】(1)先求出点C 的坐标为0,-2 ,把A -1,0 ,C 0,-2 代入解析式y =12x 2+bx +c ,求解即可;(2)过点P 作PE ⊥x 轴交BC 于点E ,令y =0,得12x 2-32x -2=0,求解得B 4,0 ;再用待定系数法求出BC 的解析式为y =12x -2,设点P a ,12a 2-32a -2 ,则点E a ,12a -2 ,所以PE =12a -2-12a 2-32a -2 =-12a 2+2a ,由三角莆面积公式得S △BCP =12×-12a 2+2a ×4=-a -2 2+4,然后根据二次函数最值求法求解即可;(3)根据点P 在第一象限,所以设CP 交x 轴于点H ,根据等腰三角形的判定与勾肌主得BH =CH =52,从而求出点H 32,0 .再用待定系数法救是直线CH 解析式为y =43x -2,然后求出直线CH 与抛物线在第一象限的交点坐标即可得解.【详解】(1)解:∵OC =2,∴点C 的坐标为0,-2 ,把A -1,0 ,C 0,-2 代入解析式y =12x 2+bx +c ,得1=12-b +c-2=c,解得b =-32c =-2,∴抛物线的解析式为y =12x 2-32x -2;(2)解:过点P 作PE ⊥x 轴交BC 于点E ,如图:令y =0,则12x 2-32x -2=0解得x 1=-1,x 2=4,∴B 4,0设BC 的解析式为y =kx +b ,把C 0,-2 ,B 4,0 代入得b =-24k +b =0,解得k =12b =-2,,∴BC 的解析式为y =12x -2,设点P a ,12a 2-32a -2 ,则点E a ,12a -2 ,∴PE =12a -2-12a 2-32a -2 =-12a 2+2a ,∴S △BCP =12×-12a 2+2a ×4=-a -2 2+4,0<a <4 ,-1<0,∴当a =2时,S △BCP 取最大值,最大值为4;(3)解:∵点P 在第一象限,∴设CP 交x 轴于点H ,如图:∵∠PCB =∠ABC ,∴CH =BH ,∵CH 2=OC 2+OH 2,∴BH 2=CH 2=OC 2+OB -BH 2=22+4-BH 2,解得BH =52,∴OH=OB-BH=4-52=32,∴点H32,0.设直线CH解析式为y=kx+b,将点C0,-2,点H32,0代入得-2=b0=32k+b,解得k=43b=-2,∴直线CH解析式为y=43x-2,联立解析式得y=43x-2 y=12x2-32x-2,解得:x1=0y1=-2或x2=173y2=509,∴点P在第一象限,∴点P坐标为173,509.【点睛】本题考查用待定系数法函数解析式,一次函数与抛物线的图象性质,一次函数和抛物线的交点问题,等腰三角形的判定,勾股定理,三角形的面积.熟练掌握一次函数与抛物线的图象性质是解题的关键.【考点二利用二次函数求面积最小值问题】1(2022秋·广东广州·九年级中山大学附属中学校考阶段练习)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=12,点P从点A出发沿AB边向点B以1个单位每秒的速度移动,同时点Q从点B出发沿BC边向点C以2个单位每秒的速度移动.如果P,Q两点在分别到达B,C两点后就停止移动,设运动时间为t秒(0<t<6),回答下列问题:(1)运动开始后第几秒时△PBQ的面积等于8.(2)设五边形APQCD的面积为S,写出S与t的函数关系式,当t为何值时S最小?求S的最小值.【答案】(1)2秒或4秒(2)S=t2-6t+72,当t=3时,S最小=63【分析】(1)设运动开始后第t秒时△PBQ的面积等于8,由三角形面积公式即可求解;(2)由S=S矩形ABCD-S△PBQ即可求解.【详解】(1)解:设运动开始后第t秒时△PBQ的面积等于8,由题意得126-t×2t=8,整理得:t 2-6t +8=0,解得:t 1=2,t 2=4,答:运动开始后第2秒或4秒时△PBQ 的面积等于8.(2)解:S =S 矩形ABCD -S △PBQ=6×12-126-t ×2t=t 2-6t +72,=t -3 2+63,∵1>0,0<t <6,∴当t =3时,S 最小=63;答:S =t 2-6t +72,当t =3时,S 最小=63.【点睛】本题考查了一元二次方程及二次函数的应用,根据图形找出等量关系式,掌握二次函数最值的求法是解题的关键.【变式训练】1(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考模拟预测)已知抛物线y =-x 2+bx +c 交x 轴于A -1,0 ,B 3,0 ,与y 轴交于点C .(1)求b ,c 的值;(2)已知P 为抛物线y =-x 2+bx +c 一点(不与点B 重合),若点P 关于x 轴对称的点P 恰好在直线BC 上,求点P 的坐标;(3)在(2)的条件下,平移抛物线y =-x 2+bx +c ,使其顶点始终在直线y =x 上,且与PP 相交于点Q ,求△QBP 面积的最小值.【答案】(1)b =2c =3 ;(2)P -2,-5 ;(3)S △QBP的最小值为1358.【分析】(1)利用待定系数法即可求解;(2)求得直线BC 的解析式为y =-x +3,设P a ,-a +3 ,则P a ,a -3 ,解方程a -3=-a 2+2a +3,即可求解;(3)由顶点始终在直线y =x 上,推出c =-b 24+b 2,由三角形面积公式得S △QBP=5PQ 2,当P Q 取最小值时,S △QBP取最小值,求得P Q 关于b 的二次函数,利用二次函数的性质即可求解.【详解】(1)解:∵抛物线y =-x 2+bx +c 交x 轴于A -1,0 ,B 3,0 ,∴-1-b +c =0-9+3b +c =0,解得b =2c =3 ;(2)解:由(1)得抛物线解析式为y =-x 2+2x +3,令x =0,则y =3,∴C 0,3 ,设直线BC 的解析式为y =kx +3,则0=3k +3,解得k =-1,∴直线BC 的解析式为y =-x +3,∵点P 关于x 轴对称的点P 恰好在直线BC 上,∴设P a ,-a +3 ,则P a ,a -3 ,即点P a ,a -3 在抛物线y =-x 2+2x +3上,∴a -3=-a 2+2a +3,整理得a 2-a -6=0,解得a 1=-2,a 2=3,∵点P 不与点B 重合,∴P -2,5 ,P -2,-5 ;(3)解:抛物线y =-x 2+2x +3的顶点坐标为b 2,b 24+c ,∵顶点始终在直线y =x 上,∴b 2=b 24+c ,即c =-b 24+b 2,由(2)知直线PP 的方程为x =-2,∵抛物线y =-x 2+bx +c 与PP相交于点Q ,∵S △QBP=5PQ2,∴当P Q 取最小值时,S △QBP取最小值,∵P Q =5--4-2b +c =9+2b -c=9+2b --b 24+b 2 =b 24+3b 2+9=b 2+32 +274,∵1>0,∴当b 2=-32即b =-3时,P Q 的最小值为274,∴S △QBP的最小值为=52×274=1358.【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.2(2023·全国·九年级专题练习)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =-x 2+bx +c 的图象与坐标轴相交于A ,B ,C 三点,其中A 点坐标为3,0 ,B 点坐标为-1,0 ,连接AC ,BC .动点P 从A 点出发,在线段AC 上以每秒2个单位长度向点C 做匀速运动;同时,动点Q 从B 点出发,在线段BA 上以每秒1个单位长度向点A 做匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接PQ ,设运动时间为t 秒.(1)b =,c =;(2)在P ,Q 运动的过程中,当t 为何值时,四边形BCPQ 的面积最小,最小值为多少?(3)已知点M 是该抛物线对称轴上一点,当点P 运动1秒时,若要使得线段MA +MP 的值最小,则试求出点M 的坐标.【答案】(1)2,3(2)当t =2时,四边形BCPQ 的面积最小,最小值为4(3)M 1,23 【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)过点P 作PH ⊥x 轴,垂足为E ,利用S 四边形BCPQ =S △ABC -S △APQ 表示出四边形BCPQ 的面积,求出t 的范围,利用二次函数的性质求出最值即可;(3)直接利用对称点的性质得出M 点位置,进而得出答案.【详解】(1)∵二次函数y =-x 2+bx +c 的图象经过点A 3,0 ,B -1,0 ,则-9+3b +c =0-1-b +c =0 ,解得:b =2c =3 ;故答案为:2;3;(2)令x =0,则有y =3,即有C 0,3 ;∵C 0,3 ,A 3,0 ,B -1,0 ,∴OC =OA =3,OB =1,即AB =4,AC =OC 2+OA 2=32,∴△OAC 是等腰直角三角形,∴∠BAC =45°,由点P 、Q 的运动可知:AP =2t ,BQ =t ,结合B -1,0 ,可得:Q -1+t ,0 ,即:AQ =AB -BQ =4-t ,过点P 作PH ⊥x 轴,垂足为H ,如图,∴AH =PH =2t2=t ,即H 3-t ,0 ,∴S 四边形BCPQ =S △ABC -S △APQ=12×OC ×AB -12×AQ ×PH=12×3×4-12×4-t ×t =12t -2 2+4,∵当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,且AC =32,∴0≤t ≤322即,0≤t ≤3,∴当t =2时,四边形BCPQ 的面积最小,最小值为4;(3)由(2)可知,当t =1时,可得点P 的坐标为(2,1),根据抛物线的对称性可知,点A ,B 关于对称轴:x =1对称,连接BP ,与抛物线对称轴交于点M ,点M 即为所求,∵P 2,1 ,B -1,0 ,∴利用待定系数法可得直线BP 的解析式为:y =13x +13,当x =1时,y =23.即点M 的坐标为1,23.【点睛】本题考查了二次函数综合,涉及到全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,轴对称最值问题,用方程的思想解决问题是解本题的关键.【考点三利用二次函数求周长最大值问题】1(2023·山东东营·统考中考真题)如图,抛物线过点O 0,0 ,E 10,0 ,矩形ABCD 的边AB 在线段OE 上(点B 在点A 的左侧),点C ,D 在抛物线上,设B t ,0 ,当t =2时,BC =4.(1)求抛物线的函数表达式;(2)当t 为何值时,矩形ABCD 的周长有最大值?最大值是多少?(3)保持t =2时的矩形ABCD 不动,向右平移抛物线,当平移后的抛物线与矩形的边有两个交点G ,H ,且直线GH 平分矩形ABCD 的面积时,求抛物线平移的距离.【答案】(1)y =14x 2-52x(2)当t =1时,矩形ABCD 的周长有最大值,最大值为412(3)4【分析】(1)设抛物线的函数表达式为y =ax x -10 a ≠0 ,求出点C 的坐标,将点C 的坐标代入即可求出该抛物线的函数表达式;(2)由抛物线的对称性得AE =OB =t ,则AB =10-2t ,再得出BC =-14t 2+52t ,根据矩形的周长公式,列出矩形周长的表达式,并将其化为顶点式,即可求解;(3)连接AC ,BD 相交于点P ,连接OC ,取OC 的中点Q ,连接PQ ,根据矩形的性质和平移的性质推出四边形OCHG 是平行四边形,则PQ =CH ,PQ =12OA .求出t =2时,点A 的坐标为8,0 ,则CH =12OA =4,即可得出结论.【详解】(1)解:设抛物线的函数表达式为y =ax x -10 a ≠0 .∵当t =2时,BC =4,∴点C 的坐标为2,-4 .将点C 坐标代入表达式,得2a 2-10 =-4,解得a =14.∴抛物线的函数表达式为y =14x 2-52x .(2)解:由抛物线的对称性得:AE =OB =t ,∴AB =10-2t .当x =t 时,BC =-14t 2+52t .∴矩形ABCD 的周长为2AB +BC =210-2t +-14t 2+52t=-12t 2+t +20=-12t -1 2+412.∵-12<0,∴当t =1时,矩形ABCD 的周长有最大值,最大值为412.(3)解:连接AC ,BD 相交于点P ,连接OC ,取OC 的中点Q ,连接PQ .∵直线GH 平分矩形ABCD 的面积,∴直线GH 过点P ..由平移的性质可知,四边形OCHG 是平行四边形,∴PQ =CH .∵四边形ABCD 是矩形,∴P 是AC 的中点.∴PQ =12OA .当t =2时,点A 的坐标为8,0 ,∴CH =12OA =4.∴抛物线平移的距离是4.【点睛】本题主要考查了求二次函数的解析式,二次函数的图象和性质,矩形的性质,平移的性质,解题的关键是掌握用待定系数法求解二次函数表达式的方法和步骤,二次函数图象上点的坐标特征,矩形的性质,以及平移的性质.【变式训练】1(2023春·湖南长沙·八年级校考期末)已知抛物线y =a -1 x 2+2a -7 x +a 2-4(a 为常数,a >0)的图象经过原点,点A 在抛物线上运动.(1)求a的值.(2)若点P8-t,s和点Q t-4,r都是这个抛物线上的点,且有s>r,求t的取值范围.(3)设点A位于x轴的下方且在这个抛物线的对称轴的左侧运动,过点A作x轴的平行线交抛物线于另一点D,过点A作AB⊥x轴,垂足为点B,过点D作DC⊥x轴,垂足于点C,试问四边形ABCD的周长是否存在最大值?如果存在,请求出这个最大值和对应的x值,如果不存在,请说明理由.【答案】(1)a=2;(2)t<6;(3)存在,当x=12时,四边形ABCD的周长最大为13 2.【分析】(1)将坐标0,0代入抛物线计算求值即可;(2)由a的值可得抛物线解析式,从而可得s,r的表达式,再根据s>r解不等式即可;(3)由y=x2-3x可得函数的对称轴,根据A、D两点的对称性设A m,m2-3m,D n,m2-3m,再由两点的中点坐标在对称轴上可得n的表达式;根据坐标的定义求得四边形周长的表达式再配方即可解答;【详解】(1)解:将原点坐标代入抛物线可得:0=a2-4,a=±2,∵a>0,∴a=2;(2)解:把a=2代入抛物线可得:y=x2-3x,点P和点Q代入抛物线解析式可得:s=8-t2-38-t=t2-13t+40,r=t-42-3t-4=t2-11t+28,∵s>r,∴t2-13t+40>t2-11t+28,∴-2t>-12,∴t<6;(3)解:由抛物线解析式y=x2-3x可得对称轴为x=--32=32,AD平行于x轴,设A m,m2-3m且0<m<32,D n,m2-3m,由抛物线的对称性可知A、D两点的中点坐标在对称轴x=32上,∴m+n2=32,∴n=3-m,∵AB和DC都和x轴垂直,AD平行于x轴,∴四边形ABCD 是矩形,由函数图象可知A 点纵坐标m 2-3m <0,∴四边形ABCD 的周长为:2AB +2AD =2m 2-3m +2n -m =-2m 2-3m +23-2m =-2m -12 2+52,∴当m =12时四边形周长有最大值52;【点睛】本题考查了二次函数的图象和性质,不等式的性质,矩形的性质,坐标的定义等知识;掌握二次函数的对称性是解题关键.2(2023·安徽合肥·合肥寿春中学校考模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,直线y =kx 与抛物线y =ax 2+c 交于A 8,6 、B 两点,点B 的横坐标为-2.(1)求直线AB 和抛物线的解析式;(2)点P 是直线AB 下方的抛物线上一动点(不与点A 、B 重合),过点P 作x 轴的平行线,与直线AB 交于点C ,连接PO ,设点P 的横坐标为m .①若点P 在x 轴上方,当m 为何值时,△POC 是等腰三角形;②若点P 在x 轴下方,设△POC 的周长为p ,求p 关于m 的函数关系式,当m 为何值时,△POC 的周长最大,最大值是多少?【答案】(1)y =34x ,y =18x 2-2(2)①当m =4+4103时,△POC 是等腰三角形;②当m =2时,△POC 的周长最大,最大值为9【分析】(1)利用待定系数法求解析式;(2)①当△POC 是等腰三角形时,判断出只有OC =PC ,设出点P 的坐标,用OC =PC 建立方程组求解即可;②先表示出PC ,OC ,OP ,然后建立△POC 的周长p 关于m 的函数关系式,确定出最大值.【详解】(1)解:将点A 8,6 代入y =kx ,得8k =6,解得k =34,∴直线AB 的解析式为y =34x ;当x =-2时,y =34x =34×-2 =-32,∴B -2,-32 将点A 8,6 ,B -2,-32代入y =ax 2+c ,得64a +c =64a +c =-32,解得a =18c =-2 ,∴抛物线的解析式为y =18x 2-2;(2)①设P m ,n ,则18m 2-2=n ,∵过点P 作x 轴的平行线,与直线AB 交于点C ,∴C 43n ,n ,∴PC =m -43n ,当点P 在x 轴上方时,m >0,∠OCP 是钝角,∴OC <OP ,PC <OP ,∵△POC 是等腰三角形,∴OC =CP ,∵OC =53n ,∴m -43n =53n ,∴m =3n ,∵18m 2-2=n ∴m =318m 2-2 ,∴m =4+4103或m =4-4103(舍去),∴当m =4+4103时,△POC 是等腰三角形;②当点P 在x 轴下方时,-2<m <4,∴n <0∵P m ,n ,则18m 2-2=n ,点C 43n ,n ,∴OC =-53n ,OP =m 2+n 2=m 2+18m 2-2 2=18m 2+2,∵PC =m -43n ,18m 2-2=n ,∴p =OP +PC +OC=18m 2+2+m -43n +-53n =18m 2+m -3n +2=18m 2+m -318m 2-2 +2=-14m -2 2+9,∴当m =2时,p 最大,最大值为9,∴当m =2时,△POC 的周长最大,最大值为9.【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,平面内两点之间的距离公式,等腰三角形的性质,三角形的周长,极值的确定,解本题的关键是表示出PC ,OC ,OP 的长度.3(2023春·内蒙古赤峰·九年级统考阶段练习)如图,已知二次函数图象与坐标轴分别交于A (0,3)、B (-1,0)、C (3,0)三点.(1)求二次函数的解析式;(2)在二次函数图象位于x 轴上方部分有两个动点M 、N ,且点N 在点M 的左侧,过M 、N 作x 轴的垂线交x 轴于点G 、H 两点,当四边形MNHG 为矩形时,求该矩形周长的最大值;(3)当矩形MNHG 的周长最大时,在二次函数图象上是否存在点P ,使△PNC 的面积是矩形MNHG 面积的916?若存在,直接写出该点的横坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =-x 2+2x +3(2)10(3)存在;32,3+322,3-322【分析】(1)利用待定系数法解答即可;(2)设点M 的坐标为m ,-m 2+2m +3 ,则点N 2-m ,-m 2+2m +3 ,利用m 的代数式分别表示出矩形的边长,利用矩形的周长的公式求得矩形的周长,利用配方法解答即可得出结论;(3)利用(2)的结论求得点N 的坐标,可得点N 与点A 重合,设点P 的坐标为n ,-n 2+2n +3 ,过点P 作PD ⊥x 轴于点D ,交AC 于点E ,利用含n 的代数式表示出FE ,利用S △PNC =S △PNE +S △PCE =12×PE ⋅OC ,求得△PNC 的面积,利用已知条件得到关于n 的方程,解方程即可求得n 值;再利用平行线的距离相等,当直线AC 向下平移94个单位长度时,该直线与抛物线的交点也满足条件,求得平移后的直线解析式,与抛物线的解析式联立,解方程组即可得出结论.【详解】(1)设二次函数解析式为y =ax 2+bx +c (a ≠0),∵二次函数图象过A (0,3)、B (-1,0)、C (3,0)三点,∴c =3a -b +c =09a +3b +c =0,解得a =-1b =2c =3,即二次函数解析式为y =-x 2+2x +3.(2)设点M 的坐标为m ,-m 2+2m +3 ,则点N 2-m ,-m 2+2m +3 ,∴MN =m -2+m =2m -2,GM =-m 2+2m +3,矩形MNHG 的周长C =2MN +2GM ,=2(2m -2)+2-m 2+2m +3=-2m 2+8m +2,∵-2<0。
二次函数面积最值问题
二次函数面积最值问题一、问题概述二次函数面积最值问题是指在给定的二次函数中,找到使其面积最大或最小的变量取值。
这个问题在数学中有着广泛的应用,比如在经济学、物理学、工程学等领域都有着重要的作用。
二、问题分析为了解决二次函数面积最值问题,我们需要先了解一些基本概念和公式。
下面是一些常见的数学公式:1. 二次函数的标准形式:y=ax^2+bx+c其中a,b,c都是实数,且a≠0。
2. 二次函数的顶点坐标:(h,k)其中h=-b/2a,k=f(h),f(x)表示二次函数。
3. 二次函数的对称轴方程:x=h4. 两点之间距离公式:d=sqrt[(x2-x1)^2+(y2-y1)^2]5. 矩形面积公式:S=lw其中S表示矩形面积,l表示矩形长,w表示矩形宽。
了解了这些基本概念和公式后,我们可以开始分析如何解决二次函数面积最值问题。
三、求解方法1. 求最大值要求一个二次函数在给定区间内的最大面积,我们可以通过以下步骤来实现:步骤一:将二次函数化为标准形式。
步骤二:求出二次函数的顶点坐标。
步骤三:根据顶点坐标和区间端点,确定矩形的长和宽。
步骤四:计算矩形面积,并比较得出最大值。
具体的,可以按照以下函数来实现:```pythondef max_area(a,b,c,start,end):# 将二次函数化为标准形式f = lambda x: a*x**2+b*x+c# 求出二次函数的顶点坐标h = -b/(2*a)k = f(h)# 根据顶点坐标和区间端点,确定矩形的长和宽l = end-startw = abs(f(start)-k)*2# 计算矩形面积,并比较得出最大值S = l*wreturn S if S>0 else 0```其中,a,b,c分别表示二次函数的系数,start,end表示给定区间的端点。
这个函数会返回一个最大面积值。
2. 求最小值要求一个二次函数在给定区间内的最小面积,我们可以通过以下步骤来实现:步骤一:将二次函数化为标准形式。
二次函数面积最值问题的4种解法
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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。
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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。
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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。
60 平行模型解决二次函数中的面积问题
平行模型解决二次函数中的面积问题【模型展示】初中数学中考压轴题有一种常考的类型,二次函数最大面积问题。
常用的方法有平行法、铅垂高法、矩形覆盖法等。
本文主要说明一下平行法,一般都是平移定底找最大高,形成与二次函数图像只有一个交点。
然后利用一次函数与二次函数图像只有一个交点,联立出一元二次方程解根的判别式等于零,进而求出一次函数解析式,交点坐标可求。
最大高一般都是空中有高平移至与坐标轴交点处,构成直角三角形,与已知一次函数与坐标轴所夹直角三角形相似。
1、如图1,抛物线233384y 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 .(1)求点A 、B 的坐标;(2)设D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,求点D 的坐标;(3)若直线l 过点E(4,0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l 的解析式.图1满分解答(1)由23333(4)(2)848y x x x x =--+=-+-,得抛物线与x 轴的交点坐标为A (-4,0)、B (2,0).对称轴是直线x =-1.(2)△ACD 与△ACB 有公共的底边AC ,当△ACD 的面积等于△ACB 的面积时,点B 、D 到直线AC 的距离相等.过点B 作AC 的平行线交抛物线的对称轴于点D ,在AC 的另一侧有对应的点D ′.设抛物线的对称轴与x 轴的交点为G ,与AC 交于点H .由BD //AC ,得∠DBG =∠CAO .所以34DG CO BG AO ==.所以3944DG BG ==,点D 的坐标为9(1,4-.因为AC //BD ,AG =BG ,所以HG =DG .而D ′H =DH ,所以D ′G =3DG 274=.所以D ′的坐标为27(1,)4.图2图3(3)过点A 、B 分别作x 轴的垂线,这两条垂线与直线l 总是有交点的,即2个点M .以AB 为直径的⊙G 如果与直线l 相交,那么就有2个点M ;如果圆与直线l 相切,就只有1个点M 了.联结GM ,那么GM ⊥l .在R t △EGM 中,GM =3,GE =5,所以EM =4.在R t △EM 1A 中,AE =8,113tan 4M A M EA AE ∠==,所以M 1A =6.所以点M 1的坐标为(-4,6),过M 1、E 的直线l 为334y x =-+.根据对称性,直线l 还可以是334y x =+.2、如图1,二次函数y =a (x 2-2mx -3m 2)(其中a 、m 是常数,且a >0,m >0)的图像与x 轴分别交于A 、B (点A 位于点B 的左侧),与y 轴交于点C (0,-3),点D 在二次函数的图像上,CD //AB ,联结AD .过点A 作射线AE 交二次函数的图像于点E ,AB 平分∠DAE .(1)用含m 的式子表示a ;(2)求证:AD AE 为定值;(3)设该二次函数的图像的顶点为F .探索:在x 轴的负半轴上是否存在点G ,联结GF ,以线段GF 、AD 、AE 的长度为三边长的三角形是直角三角形?如果存在,只要找出一个满足要求的点G 即可,并用含m 的代数式表示该点的横坐标;如果不存在,请说明理由.图1思路点拨1.不算不知道,一算真奇妙.通过二次函数解析式的变形,写出点A 、B 、F 的坐标后,点D 的坐标也可以写出来.点E 的纵坐标为定值是算出来的.2.在计算的过程中,第(1)题的结论21a m=及其变形21am =反复用到.3.注意到点E 、D 、F 到x 轴的距离正好是一组常见的勾股数(5,3,4),因此过点F 作AD 的平行线与x 轴的交点,就是要求的点G .满分解答(1)将C (0,-3)代入y =a (x 2-2mx -3m 2),得-3=-3am 2.因此21a m =.(2)由y =a (x 2-2mx -3m 2)=a (x +m )(x -3m )=a (x -m )2-4axm 2=a (x -m )2-4,得A (-m ,0),B (3m ,0),F (m ,-4),对称轴为直线x =m .所以点D 的坐标为(2m ,-3).设点E 的坐标为(x ,a (x +m )(x -3m )).如图2,过点D 、E 分别作x 轴的垂线,垂足分别为D ′、E ′.由于∠EAE ′=∠DAD′,所以''''EE DD AE AD =.因此()(3)33a x m x m x m m+-=+.所以am (x -3m )=1.结合21a m =,于是得到x =4m .当x =4m 时,y =a (x +m )(x -3m )=5am 2=5.所以点E 的坐标为(4m ,5).所以'3'5AD DD AE EE ==.图2图3(3)如图3,由E (4m ,5)、D (2m ,-3)、F (m ,-4),可知点E 、D 、F 到x 轴的距离分别为5、4、3.那么过点F 作AD 的平行线与x 轴的负半轴的交点,就是符合条件的点G .证明如下:作FF ′⊥x 轴于F ′,那么'4'3GF FF AD DD ==.因此534AE AD GF ==.所以线段GF 、AD 、AE 的长围成一个直角三角形.此时GF ′=4m .所以GO =3m ,点G 的坐标为(-3m ,0).3、如图1,已知抛物线211(1)444b y x b x =-++(b 是实数且b >2)与x 轴的正半轴分别交于点A 、B (点A 位于点B 是左侧),与y 轴的正半轴交于点C .(1)点B 的坐标为______,点C 的坐标为__________(用含b 的代数式表示);(2)请你探索在第一象限内是否存在点P ,使得四边形PCOB 的面积等于2b ,且△PBC 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q ,使得△QCO 、△QOA 和△QAB 中的任意两个三角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.图1满分解答(1)B 的坐标为(b ,0),点C 的坐标为(0,4b ).(2)如图2,过点P 作PD ⊥x 轴,PE ⊥y 轴,垂足分别为D 、E ,那么△PDB ≌△PEC .因此PD =PE .设点P 的坐标为(x,x).如图3,联结OP .所以S 四边形PCOB =S △PCO +S △PBO =1152428b x b x bx ⨯⋅+⨯⋅==2b .解得165x =.所以点P 的坐标为(1616,55).图2图3(3)由2111(1)(1)()4444b y x b x x x b =-++=--,得A (1,0),OA =1.①如图4,以OA 、OC 为邻边构造矩形OAQC ,那么△OQC ≌△QOA .当BA QA QA OA=,即2QA BA OA =⋅时,△BQA ∽△QOA .所以2(14b b =-.解得843b =±Q 为(1,23.②如图5,以OC 为直径的圆与直线x =1交于点Q ,那么∠OQC =90°。
二次函数面积问题的总结
二次函数面积问题的总结(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除二次函数---面积问题的研究讲师:段老师首先仔细观察下列常见图形,说出如何求出各图中阴影部分图形的面积. 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间接求面积法 直线切割法 函数综合法注意:(1)取三角形的底边时一般以坐标轴上线段或以与轴平行的线段为底边.(2)三边均不在坐标轴上的三角形及不规则多边形需把图形分解.(即采用割或补的方法把它分解成易于求出面积的图形)(3)思考一下对于(5)、(7)两图是否可以连结BD 来解决呢?(4)在求图形的面积时常常使用到以下公式:抛物线解析式y=ax 2 +bx+c (a ≠0) 抛物线与x 轴两交点的距离AB=︱x 1–x 2︱=a∆抛物线顶点坐标(-ab 2,ab ac 442-)抛物线与y 轴交点(0,c )二次函数中面积问题常见解决方法:一、运用2铅锤高水平宽⨯=S二、运用y三、运用相似四、运用分割经典习题解析题目1.如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),连结OA , 将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB . (1)求点B 的坐标;(2)求经过A 、O 、B 三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C ,使△BOC周长最小?若存在,求出点C (4)如果点P 是(2)中的抛物线上的动点,且在x 轴的下方, 那么△PAB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△PAB 的最大面积;若没有,请说明理由.题目2:如图所示,直线y=1/2x-2与x 轴、y 轴分别交于点A ,C ,抛物线的图象经过A ,C 和点B (1,0). (1)求抛物线对应的函数表达式;(2)在x 轴上方的抛物线上有一动点D ,当D 与直线AC 的距离DE 最大时,求出点D 的坐标,并求出最大距离.拓展延伸题目:如图所示,正方形ABCD 的边长为3a ,两动点E ,F 分别从顶点B ,C 同时开始以相同速度沿BC ,CD 运动,与△BCF 相应的△EGH 在运动过程中始终保持△EGH ≌△BCF ,B ,E ,C ,G 在一条直线上. (1)当BE=a 时,求DH 的长.(2)当E 点在BC 边上是什么位置时,△DHE 的面积取得最小值?并求该三角形面积的最小值.23.(11分)如图,抛物线与x 轴交于A(-2,0),B(6,0)两点,与y 轴交于点C(0,-4). (1)求抛物线的解析式;(2)点M 是线段AB 上的一个动点,过点M 作MN∥BC ,交AC 于点N ,连接CM ,当△CMN 的面积最大时,求点M 的坐标; (3)点D(4,k)在(1)中抛物线上,点E 为抛物线上一动 点,在x 轴上是否存在点F ,使以A 、D 、E 、F 为顶点的四边形 是平行四边形,如果存在,求出所有满足条件的点F的坐标,若不存在,请说明理由.中考试题专训(11分)如图,边长为8的正方形OABC的两边在坐标轴上,以点C为顶点的抛物线经过点A,点P是抛物线上点A,C间的一个动点(含端点),过点P作PF⊥BC于点F,点D、E的坐标分别为(0,6),(﹣4,0),连接PD、PE、DE.(1)请直接写出抛物线的解析式;(2)小明探究点P的位置发现:当P与点A或点C重合时,PD与PF的差为定值,进而猜想:对于任意一点P,PD与PF的差为定值,请你判断该猜想是否正确,并说明理由;(3)小明进一步探究得出结论:若将“使△PDE的面积为整数”的点P记作“好点”,则存在多个“好点”,且使△PDE的周长最小的点P也是一个“好点”.请直接写出所有“好点”的个数,并求出△PDE周长最小时“好点”的坐标.。
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求“半天吊”三角形面积技巧:
如图1,过△ABC的三个顶点分别作出与水平垂直的三条线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC的“水平宽”,中间的这条直线在△ABC内部线段的长度叫△ABC的“铅垂高h”。
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。
注意事项:1.找出B、C的坐标,横坐标大减小,即可求出水平宽;
2.求出直线BC的解析式,A与D的横坐标相同,A与D的纵坐标大减小,即可求出铅垂高;
3.根据公式: S△=×水平宽×铅锤高,可求出面积。
真题分析:如图,抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x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PA,PB,当P点运动到顶点C时,求△CAB的铅垂高CD及;(3)在(2)中是否存在一点P,使,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
解析:(1)由顶点C(1,4),A(3,0)可以得出抛物线的解析式为:
y1=-x²+2x+3,已知B点的坐标为(0,3),
所以直线AB的解析式为:y2=-x+3
(2)因为C点坐标为(1,4),把x=1代入y2=-x+3可得D(1,2),因此CD=4-2=2,
(3)设P(x,-x²+2x+3),由A、D横坐标相等易知D(x,-x+3),则PF=
=(-x²+2x+3)-(-x+3)=-x²+3x
由S△PAB= S△CAB得:× OA×PF= ×3×(−x²+3x)= ×3,
解得,x= ,则P点坐标为( , )
二次函数中常见图形的的面积问题
1、说出如何表示各图中阴影部分的面积?
2、抛物线322
+--=x x
y 与x 轴交与
A 、
B (点A
在B 右侧),与y 轴交与点C , D 为抛物线的顶点,连接BD ,CD , (1)求四边形BOCD 的面积.
(2)求△BCD 的面积.(提示:本题中的三角形没有横向或纵向的边,可以通过添加辅助线进行转化,把你想到的思路在图中画出来,并选择其中的一种写出详细的解答过程)
图五
图四
图六
图三 备用图
备用图
3、已知抛物线42
12
--=
x x y 与x 轴交与A 、C 两点,与y 轴交与点B , (1)求抛物线的顶点M 的坐标和对称轴; (2)求四边形ABMC 的面积.
4、已知一抛物线与x 轴的交点是A (-2,0)、B (1,0),且经过点C (2,8). (1)求该抛物线的解析式;(2)求该抛物线的顶点D 的坐标;(3)求四边形ADBC 的面积.
5、如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a ≠0)经过A(-2,0),B(0,4),C(2,4)三点,且与x 轴的另一个交点为E 。
(1)求该抛物线的解析式;(2)求该抛物线的顶点D 的坐标和对称轴;(3)求四边形ABDE 的面积.
6、已知二次函数322
--=x x y 与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左边),与y 轴交于点C ,顶点为P.
(1)结合图形,提出几个面积问题,并思考解法;
(2)求A 、B 、
C 、P 的坐标,并求出一个刚刚提出的图形面积; (3)在抛物线上(除点C 外),是否存在点N ,使得ABC
NAB
S S ∆∆=若存在,请写出点N 的坐标;若不存在,请说明理由。
变式一:在抛物线的对称轴上是否存点N ,使得ABC NAB S S ∆∆=,若存在直接写出N 的坐标;
若不存在,请说明理由.
变式二:在双曲线3
y x
=
上是否存在点N ,使得ABC NAB S S ∆∆=,若存在直接写出N 的坐标;若不存在,请说明理由.
7、抛物线322
+--=x x y 与x 轴交与A 、B (点A 在B 右侧),与y 轴交与点C ,若点E 为第二象限抛物线上一动点, 点E 运动到什么位置时,△EBC 的面积最大,并求出此时点E 的坐标和△EBC 的最大面积.
提示:点E 的坐标可以设为(32,2
+--x x x ),x 的取值范围是-3<x <0,根据题2求三角形面积的思路建立△EBC 的面积EBC S ∆关于x 的函数关系式,体会点E 位置的不确定性对方法的选择是否有影响.
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