二次函数动点面积最值问题
二次函数动点面积最值问题
二次函数最大面积例1如图所示,等边△ ABC中,BC=10cm,点R, P?分别从B,A同时岀发,以1cm/s的速度沿线段BA,AC 移动,当移动时间练习1如图,在矩形ABCD中,AB=6cm , BC=12cm,点P从点A岀发沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,同时点Q从点B岀发沿BC边向C以2cm/s的速度移动,如果P,Q同时岀发,分别到达B、C两点就停止移动。
_ ___________________________________________ 2(1 )设运动开始后第t秒,五边形APQCD的面积是Scm ,写岀S与t函数关系式,并指岀t的取值范围。
(2) t为何值时,S最小?并求岀这个最小值。
A开始沿QBB边向点B以A2 如图,在△ ABC 中,/ B=9 0°, AB=22CM,BC=20CM ,点P 从点2cm/S的速度移动,点Q从点B开始沿着BC边向点C以1cm/S的速度移动,P,Q分别从A,B 同时岀发。
2求四边形APQC的面积y ( cm )与PQ移动时间x (s)的函数关系式, 以及自变量x的取值范围。
C3如图正方形ABCD的边长为4cm,点P是BC边上不与B,C重合的任意一点点P作PQ丄AP交DC于点Q,设BP的长为x cm,CQ的长为y cm。
(1)求点P在BC上的运动的过程中y的最大值。
1(2 )当y= cm时,求x的值。
44如图所示,边长为在线段记CD(1)过ADPBB1的正方形OABC的顶点O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,动点点E,连接O BC上移动(不与B,C重合),连接OD,过点D作DE丄OD, 的长为t o1当t=丄时,求线段DE3如果梯形CDEB的面积为所在直线的函数表达式S,那么S是否以及此时(2) 存在最大值?若存在,请求出最大值,t的值;若不存在,请说明理由。
2 2(3)当OD DE的算术平方根取最小值时,(4)求点E的坐标。
二次函数最大面积交ABD BE能力提高例题如图所示,在梯形ABCD中,AD// BC,AB=AD=DC=2CM,BC=4C在等腰△ PQR中,/ QPR=120 ,底边QR=6CM点B,C,Q,R在同一直线1cm/s的速度沿直线I向左匀速移动,(1)(2) t秒时梯形I上,且C,Q两点重合,如果等腰△ PQR以2 ABCD与等腰△ PQF重合部分的面积记为Scm当t=4时,求S的值。
二次函数与几何的动点及最值、存在性问题(解析版)-2024中考数学
二次函数与几何的动点及最值、存在性问题目录题型01平行y轴动线段最大值与最小值问题题型02抛物线上的点到某一直线的距离问题题型03已知点关于直线对称点问题题型04特殊角度存在性问题题型05将军饮马模型解决存在性问题题型06二次函数中面积存在性问题题型07二次函数中等腰三角形存在性问题题型08二次函数中直角三角形存在性问题题型09二次函数中全等三角形存在性问题题型10二次函数中相似三角形存在性问题题型11二次函数中平行四边形存在性问题题型12二次函数中矩形存在性问题题型13二次函数中菱形存在性问题题型14二次函数中正方形存在性问题二次函数常见存在性问题:(1)等线段问题:将动点坐标用函数解析式以“一母式”的结构表示出来,再利用点到点或点到直线的距离公式列出方程或方程组,然后解出参数的值,即可以将线段表示出来.【说明】在平面直角坐标系中该点在某一函数图像上,设该点的横坐标为m,则可用含m字母的函数解析式来表示该点的纵坐标,简称“设横表纵”或“一母式”.(2)平行y轴动线段最大值与最小值问题:将动点坐标用函数解析式以“一母式”的结构表示出来,再用纵坐标的较大值减去较小值,再利用二次函数的性质求出动线段的最大值或最小值.(3)求已知点关于直线对称点问题:先求出直线解析式,再利用两直线垂直的性质(两直线垂直,斜率之积等于-1)求出已知点所在直线的斜率及解析式,最后用中点坐标公式即可求出对称点的坐标.(4)“抛物线上是否存在一点,使其到某一直线的距离为最值”的问题:常常利用直线方程与二次函数解析式联立方程组,求出切点坐标,运用点到直线的距离公式进行求解.(5)二次函数与一次函数、特殊图形、旋转及特殊角度综合:图形或一次函数与x 轴的角度特殊化,利用与角度有关知识点求解函数图像上的点,结合动点的活动范围,求已知点与动点是否构成新的特殊图形.2.二次函数与三角形综合(1)将军饮马问题:本考点主要分为两类:①在定直线上是否存在点到两定点的距离之和最小;②三角形周长最小或最大的问题,主要运用的就是二次函数具有对称性.(2)不规则三角形面积最大或最小值问题:利用割补法将不规则三角形分割成两个或以上的三角形或四边形,在利用“一母式”将动点坐标表示出来,作线段差,用线段差来表示三角形的底或高,用面积公式求出各部分面积,各部分面积之和就是所求三角形的面积.将三角形的面积用二次函数的结构表示出来,再利用二次函数的性质求出面积的最值及动点坐标.(3)与等腰三角形、直角三角形的综合问题:对于此类问题,我们可以利用两圆一线或两线一圆的基本模型来进行计算.问题分情况找点画图解法等腰三角形已知点A ,B 和直线l ,在l 上求点P ,使△PAB 为等腰三角形以AB为腰分别以点A ,B 为圆心,以AB 长为半径画圆,与已知直线的交点P 1,P 2,P 4,P 5即为所求分别表示出点A ,B ,P 的坐标,再表示出线段AB ,BP ,AP 的长度,由①AB =AP ;②AB =BP ;③BP =AP 列方程解出坐标以AB 为底作线段AB 的垂直平分线,与已知直线的交点P 3即为所求分别表示出点A ,B ,P 的坐标,再表示出线段AB ,BP ,AP 的长度,由①AB =AP ;②AB =BP ;③BP =AP 列方程解出坐标问题分情况找点画图解法直角三角形已知点A ,B 和直线l ,在l 上求点P ,使△PAB 为直角三角形以AB为直角边分别过点A ,B 作AB 的垂线,与已知直线的交点P 1,P 4即为所求分别表示出点A ,B ,P 的坐标,再表示出线段AB ,BP ,AP 的长度,由①AB 2=BP 2+AP 2;②BP 2=AB 2+AP 2;③AP 2=AB 2+BP 2列方程解出坐标以AB 为斜边以AB 的中点Q 为圆心,QA 为半径作圆,与已知直线的交点P 2,P 3即为所求注:其他常见解题思路有:①作垂直,构造“三垂直”模型,利用相似列比例关系得方程求解;②平移垂线法:若以AB 为直角边,且AB 的一条垂线的解析式易求(通常为过原点O 与AB 垂直的直线),可将这条直线分别平移至过点A 或点B 得到相应解析式,再联立方程求解.(4)与全等三角形、相似三角形的综合问题:在没有指定对应点的情况下,理论上有六种情况需要讨论,但在实际情况中,通常不会超过四种,要注意边角关系,积极分类讨论来进行计算.情况一探究三角形相似的存在性问题的一般思路:解答三角形相似的存在性问题时,要具备分类讨论思想及数形结合思想,要先找出三角形相似的分类标准,一般涉及动态问题要以静制动,动中求静,具体如下:①假设结论成立,分情况讨论.探究三角形相似时,往往没有明确指出两个三角形的对应点(尤其是以文字形式出现求证两个三角形相似的题目),或者涉及动点问题,因动点问题中点的位置的不确定,此时应考虑不同的对应关系,分情况讨论;②确定分类标准.在分类时,先要找出分类的标准,看两个相似三角形是否有对应相等的角,若有,找出对应相等的角后,再根据其他角进行分类讨论来确定相似三角形成立的条件;若没有,则分别按三种角对应来分类讨论;③建立关系式,并计算.由相似三角形列出相应的比例式,将比例式中的线段用所设点的坐标表示出来(其长度多借助勾股定理运算),整理可得一元一次方程或者一元二次方程,解方程可得字母的值,再通过计算得出相应的点的坐标.情况二探究全等三角形的存在性问题的思路与探究相似三角形的存在性问题类似,但是除了要找角相等外,还至少要找一组对应边相等.3.二次函数与四边形的综合问题特殊四边形的探究问题解题步骤如下:①先假设结论成立;②设出点坐标,求边长;③建立关系式,并计算.若四边形的四个顶点位置已确定,则直接利用四边形边的性质进行计算;若四边形的四个顶点位置不确定,需分情况讨论:a.探究平行四边形:①以已知边为平行四边形的某条边,画出所有的符合条件的图形后,利用平行四边形的对边相等进行计算;②以已知边为平行四边形的对角线,画出所有的符合条件的图形后,利用平行四边形对角线互相平分的性质进行计算;③若平行四边形的各顶点位置不确定,需分情况讨论,常以已知的一边作为一边或对角线分情况讨论.b.探究菱形:①已知三个定点去求未知点坐标;②已知两个定点去求未知点坐标,一般会用到菱形的对角线互相垂直平分、四边相等的性质列关系式.c.探究正方形:利用正方形对角线互相垂直平分且相等的性质进行计算,一般是分别计算出两条对角线的长度,令其相等,得到方程再求解.d.探究矩形:利用矩形对边相等、对角线相等列等量关系式求解;或根据邻边垂直,利用勾股定理列关系式求解.题型01平行y轴动线段最大值与最小值问题1(2023·广东东莞·一模)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,OA=OC =3,顶点为D.(1)求此函数的关系式;(2)在AC 下方的抛物线上有一点N ,过点N 作直线l ∥y 轴,交AC 与点M ,当点N 坐标为多少时,线段MN 的长度最大?最大是多少?(3)在对称轴上有一点K ,在抛物线上有一点L ,若使A ,B ,K ,L 为顶点形成平行四边形,求出K ,L 点的坐标.(4)在y 轴上是否存在一点E ,使△ADE 为直角三角形,若存在,直接写出点E 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)y =x 2+2x -3(2)当N 的坐标为-32,-154 ,MN 有最大值94(3)K -1,4 ,L -1,-4 或K -1,12 ,L -5,12 或K -1,12 ,L 3,12(4)存在,点E 的坐标为0,32 或0,-72或0,-1 或0,-3【分析】(1)由OA =OC =3求得A -3,0 ,C 0,-3 ,再分别代入抛物线解析式y =x 2+bx +c ,得到以b ,c 为未知数的二元一次方程组,求出b ,c 的值即可;(2)求出直线AC 的解析式,再设出M 、N 的坐标,把MN 表示成二次函数,配方即可;(3)根据平行四边形的性质,以AB 为边,以AB 为对角线,分类讨论即可;(4)设出E 的坐标,分别表示出△ADE 的平分,再分每一条都可能为斜边,分类讨论即可.【详解】(1)∵抛物线y =x 2+bx +c 经过点A ,点C ,且OA =OC =3,∴A -3,0 ,C 0,-3 ,∴将其分别代入抛物线解析式,得c =-39-3b +c =0,解得b =2c =-3 .故此抛物线的函数表达式为:y =x 2+2x -3;(2)设直线AC 的解析式为y =kx +t ,将A -3,0 ,C 0,-3 代入,得t =-3-3k +t =0 ,解得k =-1t =-3 ,∴直线AC 的解析式为y =-x -3,设N 的坐标为n ,n 2+2n -3 ,则M n ,-n -3 ,∴MN =-n -3-n 2+2n -3 =-n 2-3n =-n +32 +94,∵-1<0,∴当n =-32时,MN 有最大值,为94,把n =-32代入抛物线得,N 的坐标为-32,-154,当N 的坐标为-32,-154 ,MN 有最大值94;(3)①当以AB 为对角线时,根据平行四边形对角线互相平分,∴KL 必过-1,0 ,∴L 必在抛物线上的顶点D 处,∵y =x 2+2x -3=x +1 2-4,∴K -1,4 ,L -1,-4②当以AB 为边时,AB =KL =4,∵K 在对称轴上x =-1,∴L 的横坐标为3或-5,代入抛物线得L -5,12 或L 3,12 ,此时K 都为-1,12 ,综上,K -1,4 ,L -1,-4 或K -1,12 ,L -5,12 或K -1,12 ,L 3,12 ;(4)存在,由y =x 2+2x -3=x +1 2-4,得抛物线顶点坐标为D -1,-4 ∵A -3,0 ,∴AD 2=-3+1 2+0+4 2=20,设E 0,m ,则AE 2=-3-0 2+0-m 2=9+m 2,DE 2=-1-0 2+-4-m 2=17+m 2+8m ,①AE 为斜边,由AE 2=AD 2+DE 2得:9+m 2=20+17+m 2+8m ,解得:m =-72,②DE 为斜边,由DE 2=AD 2+AE 2得:9+m 2+20=17+m 2+8m ,解得:m =32,③AD 为斜边,由AD 2=ED 2+AE 2得:20=17+m 2+8m +9+m 2,解得:m =-1或-3,∴点E 的坐标为0,32 或0,-72或0,-1 或0,-3 .【点睛】本题主要考查待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象与性质,平行四边形的判定与性质以及勾股定理等知识,会运用待定系数法列方程组,两点间距离公式求MN 的长,由平行四边形的性质判定边相等,运用勾股定理列方程.2(2023·河南南阳·统考一模)如图,抛物线与x 轴相交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),与y 轴的交于点C 0,-4 ,点P 是第三象限内抛物线上的一个动点,设点P 的横坐标为m ,过点P 作直线PD ⊥x 轴于点D ,作直线AC 交PD 于点E .已知抛物线的顶点P 坐标为-3,-254.(1)求抛物线的解析式;(2)求点A 、B 的坐标和直线AC 的解析式;(3)求当线段CP =CE 时m 的值;(4)连接BC ,过点P 作直线l ∥BC 交y 轴于点F ,试探究:在点P 运动过程中是否存在m ,使得CE =DF ,若存在直接写出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y =14x 2+32x -4(2)A -8,0 ,B 2,0 ,y =-12x -4(3)-4(4)存在,m =2-25或m =-4【分析】(1)运用待定系数法即可求得抛物线的解析式;(2)令y =0,解方程即可求得点A 、B 的坐标,再运用待定系数法即可求得直线AC 的解析式;(3)过点C 作CF ⊥PE 于点F ,根据等腰三角形的性质可得点F 是PE 的中点,设P m ,14m 2+32m -4 ,则E m ,-12m -4 ,可得F m ,18m 2+12m -4 ,再由点F 与点C 的纵坐标相同建立方程求解即可;(4)过C 作CH ⊥PD 于H ,设P m ,14m 2+32m -4 ,由PF ∥BC ,可得直线PF 解析式为y =2x +14m 2-12m -4,进而可得OF =14m 2-12m -4 ,再证得Rt △CHE ≅Rt △DOF HL ,得出∠HCE =∠FDO ,进而推出∠FDO =∠CAO ,即tan ∠FDO =tan ∠CAO ,据此建立方程求解即可.【详解】(1)解:∵抛物线的顶点坐标为-3,-254∴设抛物线的解析式为y =a x +3 2-254,把点C 0,-4 代入,得:-4=9a -254,解得:a =14,∴y =14x +3 2-254=14x 2+32x -4,∴该抛物线的解析式为y =14x 2+32x -4.(2)解:令y =0,得14x 2+32x -4=0,解得:x 1=-8,x 2=2,∴A -8,0 ,B 2,0 ,,设直线AC 的解析式为y =kx +b ,则-8k +b =0b =-4 ,解得:k =-12b =-4 ,∴直线AC 的解析式为y =-12x -4.(3)解:如图,过点C 作CF ⊥PE 于点F ,∵CP =CE ,∴EF =PF ,即点F 是PE 的中点,设P m ,14m 2+32m -4 ,则E m ,-12m -4 ,∴F m ,18m 2+12m -4 ,∵PE ∥y 轴,CF ⊥PE ,∴CF ∥x 轴,∴18m 2+12m -4=-4,解得:m =-4或m =0(不符合题意,舍去),∴m =-4.(4)解:存在m ,使得CE =DF ,理由如下:如图:过C 作CH ⊥PD 于H ,设P m,14m2+32m-4,由B2,0,C0,-4,由待定系数法可得直线BC解析式为y=2x-4,根据PF∥BC,设直线PF解析式为y=2x+c,将P m,14m2+32m-4代入得:1 4m2+32m-4=2m+c,∴c=14m2-12m-4,∴直线PF解析式为y=2x+14m2-12m-4,令x=0得y=14m2-12m-4,∴F0,14m2-12m-4,∴OF=14m2-12m-4,∵∠CHD=∠PDO=∠COD=90°,∴四边形CODH是矩形,∴CH=OD,∵CE=DF,∴Rt△CHE≅Rt△DOF HL,∴∠HCE=∠FDO,∵∠HCE=∠CAO,∴∠FDO=∠CAO,∴tan∠FDO=tan∠CAO,∴OF OD =OCOA,即14m2-12m-4-m=48=12,∴1 4m2-12m-4=-12m或14m2-12m-4=12m,解得:m=-4或m=4或m=2-25或m=2+25,∵P在第三象限,∴m=2-25或m=-4.【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式、二次函数综合应用、等腰三角形性质、矩形判定及性质、相似三角形判定及性质、解直角三角形等知识点,解题的关键是用含m的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.3(2023·山东聊城·统考三模)抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于点A3,0,与y轴交于点C0,3,点P 为抛物线上的动点.(2)若P 为直线AC 上方抛物线上的动点,作PH ∥x 轴交直线AC 于点H ,求PH 的最大值;(3)点N 为抛物线对称轴上的动点,是否存在点N ,使直线AC 垂直平分线段PN ?若存在,请直接写出点N 的纵坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)b =2,c =3(2)PH 取得最大值为94(3)存在,2-2或2+2【分析】(1)将坐标代入解析式,构建方程求解;(2)设PH 交y 轴于点M ,P m ,-m 2+2m +3 ,则PM =m ;待定系数法确定直线AC 的解析式为y =-x +3,从而确定PH =m -m 2-2m =-m 2+3m =-m -32 2+94,解得PH 最大值为94;(3)如图,设PN 与AC 交于点G ,可设直线PN 的解析式为y =x +p ,设点N (1,n ),求得y =x +(n -1);联立y =-x +3y =x +(n -1) ,解得x =-n 2+2y =n 2+1,所以点P 的横坐标为2×-n 2+2 -1=-n +3,纵坐标为2×n2+1 -n =2,由二次函数解析式构建方程-(-n +3)2+2(-n +3)+3=2,解得n =2±2;【详解】(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于点A 3,0 ,与y 轴交于点C 0,3 ,∴-9+3b +c =0c =3,解得:b =2c =3 ,∴b =2,c =3;(2)设PH 交y 轴于点M ,P m ,-m 2+2m +3 ,∴PM =m ,∵PH ∥x 轴,∴点H 的纵坐标为-m 2+2m +3,设直线AC 的解析式为y =kx +n ,∴3k +n =0n =3 ,解得:k =-1n =3 ,∴直线AC 的解析式为y =-x +3.∴-m 2+2m +3=-x +3,∴x =m 2-2m ,∴H m 2-2m ,-m 2+2m +3 ,∴PH =m -m 2-2m =-m 2+3m =-m -322+94,∴当m =32时,PH 取得最大值为94(3)存在点N ,使直线AC 垂直平分线段PN ,点N 的纵坐标为2-2或2+2如图,设PN 与AC 交于点G ,∵AC 垂直平分PN ,直线AC 的解析式为y =-x +3∴可设直线PN 的解析式为y =x +p 设点N (1,n ),则n =1+p ∴p =n -1,∴y =x +(n -1)联立y =-x +3y =x +(n -1) ,解得x =-n 2+2y =n 2+1∴点P 的横坐标为2×-n 2+2 -1=-n +3,纵坐标为2×n 2+1 -n =2∴-(-n +3)2+2(-n +3)+3=2,解得n =2±2∴点N 的纵坐标为2-2或2+2.【点睛】本题考查利用二次函数解析式及点坐标求待定参数、待定系数法确定函数解析式、二次函数极值及其它二次函数综合问题,利用直线间的位置关系、点线间的位置关系,融合方程的知识求解坐标是解题的关键.题型02抛物线上的点到某一直线的距离问题1(2023·广东梅州·统考二模)探究求新:已知抛物线G 1:y =14x 2+3x -2,将抛物线G 1平移可得到抛物线G 2:y =14x 2.(1)求抛物线G 1平移得到抛物线G 2的平移路径;(2)设T 0,t ,直线l :y =-t ,是否存在这样的t ,使得抛物线G 2上任意一点到T 的距离等于到直线l 的距离?若存在,求出t 的值;若不存在,试说明理由;(3)设H 0,1 ,Q 1,8 ,M 为抛物线G 2上一动点,试求QM +MH 的最小值.参考公式:若点M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 为平面上两点,则有MN =x 1-x 22+y 1-y 2 2.【答案】(1)将G 1向左平移-6个单位,向上平移11个单位(2)存在,1(3)9【分析】(1)设G 1向左平移a 个单位,向上平移b 个单位得到函数G 2,列方程组即可求解;(2)设P x 0,x 204为抛物线G 2上的一点,根据题意列方程即可;(3)点H 坐标与(2)中t =1时的T 点重合,过点M 作MA ⊥l ,垂足为A ,如图所示,则有MH =MA ,当且仅当Q ,M ,A 三点共线时QM +MA 取得最小值.【详解】(1).解:设G 1向左平移a 个单位,向上平移b 个单位得到函数G 2,由平移法则可知14(x +a )2+3(x +a )-2+b =14x 2,整理可得14x 2+3+12a x +14a 2+3a -2+b =14x 2,可得方程组3+12a =014a 2+3a -2+b =0,解得a =-6b =11 ;∴平移路径为将G 1向左平移-6个单位,向上平移11个单位;(2)解:存在这样的t ,且t =1时满足条件,设P x 0,x 204为抛物线G 2上的一点,则点P 到直线l 的距离为x 204+t ,点P 到点T 距离为(x 0-0)2+x 204-t2,联立可得:x 204+t =(x 0-0)2+x 204-t2,两边同时平方合并同类项后可得x 20-x 20t =0解得:t =1;(3)解:点H 坐标与(2)中t =1时的T 点重合,作直线l :y =-1,过点M 作MA ⊥直线l ,垂足为A ,如图所示,则有MH =MA ,此时QM +MH =QM +MA ,当且仅当Q ,M ,A 三点共线时QM +MA 取得最小值即QM +MA =QA =8-(-1)=9∴QM +MH 的最小值为9;【点睛】本题考查二次函数综合题,涉及到线段最小值、平移性质等,灵活运用所学知识是关键.2(2023·湖北宜昌·统考一模)如图,已知:点P 是直线l :y =x -2上的一动点,其横坐标为m (m 是常数),点M 是抛物线C :y =x 2+2mx -2m +2的顶点.(1)求点M 的坐标;(用含m 的式子表示)(2)当点P 在直线l 运动时,抛物线C 始终经过一个定点N ,求点N 的坐标,并判断点N 是否是点M 的最高位置?(3)当点P 在直线l 运动时,点M 也随之运动,此时直线l 与抛物线C 有两个交点A ,B (A ,B 可以重合),A ,B 两点到y 轴的距离之和为d .①求m 的取值范围;②求d 的最小值.【答案】(1)M -m ,-m 2-2m +2(2)N (1,3),点N 是点M 的最高位置(3)①m ≤-52或m ≥32;②d 取得最小值为2【分析】(1)将抛物线解析式写成顶点式即可求解;(2)根据解析式含有m 项的系数为0,得出当x =1时,y =3,即N (1,3),根据二次函数的性质得出-m 2-2m +2=-m +1 2+3的最大值为3,即可得出点N 是点M 的最高位置;(3)①根据直线与抛物线有交点,联立方程,根据一元二次方程根的判别式大于等于0,求得m 的范围,即可求解;②设A ,B 的坐标分别为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ,其中x 1<x 2,由①可知x 1,x 2是方程x 2+2mx -x -2m +4=0的两根,根据x 1+x 2=-2m +1,分情况讨论,求得d 是m 的一次函数,进而根据一次函数的性质即可求解.【详解】(1)解:y =x 2+2mx -2m +2=x +m 2-m 2-2m +2,∴顶点M -m ,-m 2-2m +2 ,(2)解:∵y =x 2+2mx -2m +2=x 2+2+2m x -1 ,∴当x =1时,y =3,抛物线C 始终经过一个定点1,3 ,即N (1,3);∵M -m ,-m 2-2m +2 ,-m 2-2m +2=-m +1 2+3,∴M 的纵坐标最大值为3,∴点N 是点M 的最高位置;(3)解:①联立y =x -2y =x 2+2mx -2m +2 ,得x 2+2mx -x -2m +4=0,∵直线l 与抛物线C 有两个交点A ,B (A ,B 可以重合),∴Δ=b 2-4ac =2m -1 2-4-2m +4 ,=4m 2+4m -15≥0,∵4m 2+4m -15=0,解得m 1=-52,m 2=32,∴当4m 2+4m -15≥0时,m ≤-52或m ≥32,②设A ,B 的坐标分别为x 1,y 1 ,x 2,y 2 ,其中x 1<x 2,由①可知x 1,x 2是方程x 2+2mx -x -2m +4=0的两根,∴x1+x 2=-2m +1,当m =-3时,如图所示,y A =0,当-3≤m ≤-52时,y 1≥0,y 2≥0,则d =x 1+x 2 =-2m +1 ,∵-2<0,∴当m =-52时,d 取得最小值为-2×-52 +1=5+1=6,当m ≥32时,d =-x 1+x 2 =--2m +1 =2m -1,∴当m =32时,d 取得最小值为2×32-1=2,综上所述,d 取得最小值为2.【点睛】本题考查了二次函数的性质,一元二次方程与二次函数的关系,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.3(2023·云南楚雄·统考一模)抛物线y =x 2-2x -3交x 轴于A ,B 两点(A 在B 的左边),C 是第一象限抛物线上一点,直线AC 交y 轴于点P .(1)直接写出A ,B 两点的坐标;(2)如图①,当OP =OA 时,在抛物线上存在点D (异于点B ),使B ,D 两点到AC 的距离相等,求出所有满足条件的点D 的横坐标;(3)如图②,直线BP 交抛物线于另一点E ,连接CE 交y 轴于点F ,点C 的横坐标为m ,求FP OP 的值(用含m 的式子表示).【答案】(1)A (-1,0),B (3,0)(2)0或3-41或3+41(3)13m 【分析】(1)令y =0,解方程可得结论;(2)分两种情形:①若点D 在AC 的下方时,过点B 作AC 的平行线与抛物线交点即为D 1.②若点D 在AC 的上方时,点D 1关于点P 的对称点G (0,5),过点G 作AC 的平行线交抛物线于点D 2,D 3,D 2,D 3符合条件.构建方程组分别求解即可;(3)设E 点的横坐标为n ,过点P 的直线的解析式为y =kx +b ,由y =kx +b y =x 2-2x -3 ,可得x 2-(2+k )x -3-b =0,设x 1,x 2是方程x 2-(2+k )x -3-b =0的两根,则x 1x 2=-3-b ,推出x A ⋅x C =x B ⋅x E =-3-b 可得n =-1-b 3,设直线CE 的解析式为y =px +q ,同法可得mn =-3-q 推出q =-mn -3,推出q =-(3+b )-1-b 3 -3=13b 2+2b ,推出OF =13b 2+b ,可得结论.【详解】(1)解:令y =0,得x 2-2x -3=0,解得:x =3或-1,∴A (-1,0),B (3,0);(2)∵OP =OA =1,∴P (0,1),∴直线AC 的解析式为y =x +1.①若点D 在AC 的下方时,过点B 作AC 的平行线与抛物线交点即为D 1.∵B (3,0),BD 1∥AC ,∴直线BD 1的解析式为y =x -3,由y =x -3y =x 2-2x -3,解得x =3y =0 或x =0y =-3 ,∴D 1(0,-3),∴D 1的横坐标为0.②若点D 在AC 的上方时,点D 1关于点P 的对称点G (0,5),过点G 作AC 的平行线l 交抛物线于点D 2,D 3,D 2,D 3符合条件.直线l 的解析式为y =x +5,由y =x +5y =x 2-2x -3 ,可得x 2-3x -8=0,解得:x =3-412或3+412,∴D 2,D 3的横坐标为3-412,3+412,综上所述,满足条件的点D 的横坐标为0,3-412,3+412.(3)设E 点的横坐标为n ,过点P 的直线的解析式为y =kx +b ,由y =kx +b y =x 2-2x -3,可得x 2-(2+k )x -3-b =0,设x 1,x 2是方程x 2-(2+k )x -3-b =0的两根,则x 1x 2=-3-b ,∴x A ⋅x C =x B ⋅x E =-3-b∵x A =-1,∴x C =3+b ,∴m =3+b ,∵x B =3,∴x E =-1-b 3,∴n =-1-b 3,设直线CE 的解析式为y =px +q ,同法可得mn =-3-q∴q =-mn -3,∴q =-(3+b )-1-b 3 -3=13b 2+2b ,∴OF =13b 2+2b ,∴FP OP=13b +1=13(m -3)+1=13m .【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,一元二次方程的根与系数的关系等知识,解题的关键是学会构建一次函数,构建方程组确定交点坐标,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.题型03已知点关于直线对称点问题1(2023·辽宁阜新·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y =-x 2+bx -c 的图象与x 轴交于点A (-3,0)和点B (1,0),与y 轴交于点C .(1)求这个二次函数的表达式.(2)如图1,二次函数图象的对称轴与直线AC :y =x +3交于点D ,若点M 是直线AC 上方抛物线上的一个动点,求△MCD 面积的最大值.(3)如图2,点P 是直线AC 上的一个动点,过点P 的直线l 与BC 平行,则在直线l 上是否存在点Q ,使点B 与点P 关于直线CQ 对称?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)y =-x 2-2x +3;(2)S △MCD 最大=98;(3)Q 1-5,-5 或1+5,5 .【分析】(1)根据抛物线的交点式直接得出结果;(2)作MQ ⊥AC 于Q ,作ME ⊥AB 于F ,交AC 于E ,先求出抛物线的对称轴,进而求得C ,D 坐标及CD 的长,从而得出过M 的直线y =x +m 与抛物线相切时,△MCD 的面积最大,根据x +m =-x 2-2x +3的△=0求得m 的值,进而求得M 的坐标,进一步求得CD 上的高MQ 的值,进一步得出结果;(3)分两种情形:当点P 在线段AC 上时,连接BP ,交CQ 于R ,设P (t ,t +3),根据CP =CB 求得t 的值,可推出四边形BCPQ 是平行四边形,进而求得Q 点坐标;当点P 在AC 的延长线上时,同样方法得出结果.【详解】(1)解:由题意得,y =-(x +3)(x -1)=-x 2-2x +3;(2)解:如图1,作MQ ⊥AC 于Q ,作ME ⊥AB 于F ,交AC 于E ,∵OA =OC =3,∠AOC =90°,∴∠CAO =∠ACO =45°,∴∠MEQ =∠AEF =90°-∠CAO =45°,抛物线的对称轴是直线:x =-3+12=-1,∴y =x +3=-1+3=2,∴D (1,2),∵C (0,3),∴CD =2,故只需△MCD 的边CD 上的高最大时,△MCD 的面积最大,设过点M 与AC 平行的直线的解析式为:y =x +m ,当直线y =x +m 与抛物线相切时,△MCD 的面积最大,由x +m =-x 2-2x +3得,x 2+3x +(m -3)=0,由△=0得,32-4(m -3)=0得,m -3=94,∴x 2+3x +94=0,∴x 1=x 2=-32,∴y =--32 2-2×-32 +3=154,y =x +3=-32+3=32,∴ME =154-32=94,∴MQ =ME ⋅sin ∠MEQ =ME ⋅sin45°=94×22=928,∴S △MCD 最大=12×2×928=98;(3)解:如图2,当点P 在线段AC 上时,连接BP ,交CQ 于R ,∵点B 和点Q 关于CQ 对称,∴CP =CB ,设P (t ,t +3),由CP 2=CB 2得,2t 2=10,∴t 1=-5,t 2=5(舍去),∴P -5,3-5 ,∵PQ ∥BC ,∴CR =BR =1,∴CR =QR ,∴四边形BCPQ 是平行四边形,∵1+(-5)-0=1-5,0+(3-5)-3=-5,∴Q 1-5,-5 ;如图3,当点P 在AC 的延长线上时,由上可知:P 5,3+5 ,同理可得:Q 1+5,5 ,综上所述:Q 1-5,-5 或1+5,5 .【点睛】本题考查了二次函数及其图象的性质,一元二次方程的解法,平行四边形的判定和性质,轴对称的性质等知识,解决问题的关键是分类讨论.2(2023·四川甘孜·统考中考真题)已知抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴相交于A -1,0 ,B 两点,与y 轴相交于点C 0,-3 .(1)求b ,c 的值;(2)P 为第一象限抛物线上一点,△PBC 的面积与△ABC 的面积相等,求直线AP 的解析式;(3)在(2)的条件下,设E 是直线BC 上一点,点P 关于AE 的对称点为点P ,试探究,是否存在满足条件的点E ,使得点P 恰好落在直线BC 上,如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)b =-2,c =-3.(2)y =x +1(3)存在,点P 的坐标为1+21,-2+21 或1-21,-2-21【分析】(1)由待定系数法即可求解;(2)S △PBC =S △ABC 得到AP ∥BC ,即可求解;(3)由题意的:∠AEP =∠AEP ,P E =PE ,即可求解.【详解】(1)由题意,得1-b +c =0,c =-3.∴b =-2,c =-3.(2)由(1)得抛物线的解析式为y =x 2-2x -3.令y =0,则x 2-2x -3=0,得x 1=-1,x 2=3.∴B 点的坐标为3,0 .∵S △PBC =S △ABC ,∴AP ∥BC .∵B 3,0,C 0,-3 ,∵AP∥BC,∴可设直线AP的解析式为y=x+m.∵A(-1,0)在直线AP上,∴0=-1+m.∴m=1.∴直线AP的解析式为y=x+1.(3)设P点坐标为m,n.∵点P在直线y=x+1和抛物线y=x2-2x-3上,∴n=m+1,n=m2-2m-3.∴m+1=m2-2m-3.解得m1=4,m2=-1(舍去).∴点P的坐标为4,5.由翻折,得∠AEP=∠AEP ,P E=PE.∵AP∥BC,∴∠PAE=∠AEP '.∴∠PAE=∠PEA.∴PE=PA=4+12=52.2+5-0设点E的坐标为t,t-3,则PE2=t-42.2+t-3-52=52∴t=6±21.当t=6+21时,点E的坐标为6+21,3+21.设P (s,s-3),由P E=AP,P E=PE=52得:s-6-212,2=522+s-3-3-21解得:s=1+21,则点P 的坐标为1+21,-2+21.当t=6-21时,同理可得,点P 的坐标为1-21,-2-21.综上所述,点P 的坐标为1+21,-2+21.或1-21,-2-21【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查了用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,二次函数的性质,此题题型较好,综合性比较强,用的数学思想是分类讨论和数形结合的思想.3(2023·江苏连云港·连云港市新海实验中学校考二模)如图,“爱心”图案是由抛物线y=-x2+m的一部分及其关于直线y=-x的对称图形组成,点E、F是“爱心”图案与其对称轴的两个交点,点A、B、C、D是该图案与坐标轴的交点,且点D的坐标为6,0.(1)求m 的值及AC 的长;(2)求EF 的长;(3)若点P 是该图案上的一动点,点P 、点Q 关于直线y =-x 对称,连接PQ ,求PQ 的最大值及此时Q 点的坐标.【答案】(1)m =6,AC =6+6(2)52(3)2542,Q -234,-12【分析】(1)用待定系数法求得m 与抛物线的解析式,再求出抛物线与坐标轴的交点坐标,进而求得A 的坐标,根据对称性质求得B ,C 的坐标,即可求得结果;(2)将抛物线的解析式与直线EF 的解析式联立方程组进行求解,得到E ,F 的坐标,即可求得结果;(3)设P (m ,-m 2+6),则Q (m 2-6,-m ),可得PQ =2×m -12 2-252 ,即求m -12 2-252的最值,根据二次函数的最值,即可得到m 的值,即可求得.【详解】(1)把D 6,0 代入y =-x 2+m 得0=-6+m解得m =6∴抛物线的解析式为:y =-x 2+6∴A 0,6根据对称性可得B -6,0 ,C 0,-6∴AC =AO +OC =6+6(2)联立y =-x y =-x 2+6解得x =3y =-3 或x =-2y =2 ∴E -2,2 ,F 3,-3∴EF =-2-3 2+2+3 2=52(3)设P (m ,-m 2+6),则Q (m 2-6,-m )∴PQ =m -m 2-6 2+-m 2+6--m 2整理得PQ =2×m -12 2-254 ∵m -12 2≥0∴当m -12 2=0时,即m =12时,m -12 2-254 有最大值为254∴PQ 的最大值为2542∴12 2-6=-234故Q -234,-12【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法求函数解析式,两点间的距离公式,求抛物线与一次函数的交点坐标,二次函数的最值等知识,解题的关键是掌握关于直线y =-x 对称的点坐标的关系.题型04特殊角度存在性问题1(2023·山西忻州·统考模拟预测)如图,抛物线y =18x 2+34x -2与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C .P 是直线AC 下方抛物线上一个动点,过点P 作直线l ∥BC ,交AC 于点D ,过点P 作PE ⊥x 轴,垂足为E ,PE 交AC 于点F .(1)直接写出A ,B ,C 三点的坐标,并求出直线AC 的函数表达式;(2)当线段PF 取最大值时,求△DPF 的面积;(3)试探究在拋物线的对称轴上是否存在点Q ,使得∠CAQ =45°?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)A -8,0 ,B 2,0 ,C 0,-2 .y =-14x -2(2)85(3)存在,-3,3 或-3,-253【分析】(1)对于直线y =18x 2+34x -2,当x =0时,y =-2,即点C 0,-2 ,令18x 2+34x -2=0,则x =2或-8,则点A ,B 的坐标分别为-8,0 ,2,0 即求出三个点的坐标,设直线AC 的表达式为y =kx +b ,利用待定系数法求解即可;(2)设点P 的横坐标为m ,则P m ,18m 2+34m -2 ,F m ,-14m -2 ,表示出PF =-18m 2-m ,求出PF max =2,再表示出点D 到直线PF 的距离d =85,利用S △DPF =12⋅PF ⋅d 进行求解即可;(3)由抛物线的表达式知,其对称轴为x =-3,当点Q 在x 轴上方时,设抛物线的对称轴交x 轴于点N ,交AC 于H ,故点Q 作QT ⊥AC 于点T ,在△AQH 中,∠CAQ =45°,tan ∠QHA =4,用解直角三角形的方法求出QH =174,即可求出Q 点坐标,当点Q Q 在x 轴上方时,直线AQ 的表达式为y =35x +8 ,当∠CAQ =45°时,AQ ⊥AQ ,即可求解.【详解】(1)解:对于抛物线y =18x 2+34x -2,当x =0时,y =-2,即点C 0,-2 ,令18x 2+34x -2=0,则x =2或-8,则点A ,B 的坐标分别为-8,0 ,2,0 ,即点A ,B ,C 三点的坐标分别为-8,0 ,2,0 ,0,-2 ,设直线AC 的表达式为y =kx +b ,则-8k +b =0b =-2 ,解得k =-14b =-2 ,∴直线AC 的函数表达式为y =-14x -2;(2)设点P 的横坐标为m ,则P m ,18m 2+34m -2 ,F m ,-14m -2 ,PF =-14m -2 -18m 2+34m -2 =-18m 2-m ,当m =--12×-18 =-4时,PF 最大,PF max =-18×(-4)2--4 =2,此时,P -4,-3 ,由B 2,0 ,C 0,-2 ,可得直线BC 的函数表达式为y =x -2,设直线l 的函数表达式为y =x +p ,将P -4,-3 代入可得p =1,∴直线l 的函数表达式为y =x +1,由y =-14x -2y =x +1 ,解得x =-125y =-75,∴D -125,-75 ,点D 到直线PF 的距离d =-125--4 =85,∴S △DPF =12⋅PF ⋅d =12×2×85=85.(3)存在,理由:由抛物线的表达式知,其对称轴为x =-3,当点Q 在x 轴上方时,如下图:设抛物线的对称轴交x 轴于点N ,交AC 于H ,故点Q 作QT ⊥AC 于点T ,则∠ACO =∠QHA ,则tan ∠ACO =tan ∠QHA =4,当x =3时,y =-14x -2=-54,则点H -3,-54 ,由点A ,H 的坐标得,AH =5174,在△AQH 中,∠CAQ =45°,tan ∠QHA =4,设TH =x ,则QT =4x ,则QH =17x ,则AH =AT +TH =5x =5174,则x =174,则QH =17x =174,则174-54=3,则点Q -3,3 ;当点Q Q 在x 轴上方时,直线AQ 的表达式为y =35x +8 ,当∠CAQ =45°时,AQ ⊥AQ ,则直线AQ 的表达式为y =-53x +8 ,当x =-3时,y =-5x +8 =-25,。
二次函数动点的面积最值问题课件
个分支的理解和掌握。
02
掌握解题方法
解决二次函数动点面积最值问题需要掌握一定的解题技巧和方法,包括
数形结合、参数分离、极值法等。通过对这些方法的运用,可以有效地
解决各种复杂的问题。
03
理解问题本质
二次函数动点面积最值问题的本质是寻找函数在某个区间上的最大值或
最小值,以及对应的自变量取值。通过对问题本质的深入理解,可以更
矩形面积的最值
在矩形中找一点,使得该点与矩形顶点的连线将矩形划分为四个面积相等的部分 ,也可以利用二次函数动点面积最值问题求解。
在实际生活中的应用
土地规划
在土地规划中,经常需要确定土地的 分割方式以及各部分的面积,利用二 次函数动点面积最值问题可以找到最 优的分割方案,使得土地的利用率达 到最高。
局。
城市绿化
在城市绿化规划中,通过求解二 次函数动点面积最值问题,可以 确定最佳的绿化区域和分布方式 ,提高城市绿化覆盖率和环境质
量。
06
总结和展望
对二次函数动点面积最值问题的理解和总结
01
理解问题背景
二次函数动点面积最值问题是一个经典的数学问题,涉及到几何、代数
和微积分等多个领域的知识。通过对该问题的研究,可以加深对数学各
要点二
代数解法
通过几何方法(如相似三角形、勾股定理等)来求解动点 面积的最值。
利用代数公式和不等式,通过代数运算求解动点面积的最 值。
二次函数动点面积最值问题的实际应用案例
建筑规划
在建筑规划中,需要考虑土地利 用效率与美观性,动点面积最值 问题可以帮助规划者找到最佳的
建筑布局方案。
农业种植
农业种植中,为了最大化土地利 用率和产量,可以利用二次函数 动点面积最值问题来优化种植布
二次函数综合(动点)问题——四边形面积最值存在问题培优教案(横版)
教学过程一、课堂导入在平面直角坐标系中,四边形ABCD的顶点坐标分别为A(1,0),B(5,0),C(3,3),D(2,4),问题:这是在平面直角坐标系那章我们经常遇到的求四边形面积的题目,这类问题相信大家都有不同的解题方法,在二次函数这一章,我们依然要研究四边形的面积,如果我们将二次函数容纳其中,在抛物线(直线、坐标轴等)上求作一点,使得四边形面积最大并求出该点坐标时,又该如何解答呢?二、复习预习(一)二次函数y=ax2+bx+c的图像和性质:(二)相似三角形的性质:(1)相似三角形的对应角相等。
(2)相似三角形的对应边成比例。
(3)相似三角形的对应高线的比,对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比。
(4)相似三角形的周长比等于相似比。
(5)相似三角形的面积比等于相似比的平方。
(三)相似三角形模型探究与解题技巧:1、课堂导入题解如图,在平面直角坐标系中有两点A(4,0)、B(0,2),如果点C在x轴上(C与A不重合),当点C的坐标为_________________时,使得由点B、O、C组成的三角形与△AOB相似(至少找出两个满足条件的点的坐标).解:∵点C在x轴上,∴点C的纵坐标是0,且当∠BOC=90°时,由点B、O、C组成的三角形与△AOB 相似,即∠BOC应该与∠BOA=90°对应,①当△AOB∽△COB,即OC与OA相对应时,则OC=OA=4,C(-4,0);②当△AOB∽△BOC,即OC与OB对应,则OC=1,C(-1,0)或者(1,0).故答案可以是:(-1,0);(1,0).解析:分类讨论:①当△AOB∽△COB时,求点C的坐标;②当△AOB∽△BOC时,求点C的坐标;如果非直角三角形也要分类讨论,对应边不一样就得到不同的结果。
2、几种常见的相似三角形模型①直角三角形相似的几种常见模型②非直角三角形相似的几种常见模型3、解题技巧函数中因动点产生的相似三角形问题一般有三个解题途径。
“二次函数”面积最值问题的几种解法
“二次函数”面积最值问题的几种解法以微课堂公益课堂,奥数国家级教练与四位特级教师联手执教。
二次函数是初中数学的一个重点、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。
而求三角形面积的最值问题,更是常见。
今天介绍二次函数考试题型种,面积最值问题的4种常用解法。
同学们只要熟练运用一两种解法,炉火纯青,在考试答题的时候,能够轻松答题,就好。
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。
二次函数双动点面积最值
二次函数双动点面积最值一、问题描述在平面直角坐标系内,给定二次函数 $y=ax^2+bx+c$,且 $a<0$。
定义该二次函数的双动点为其图像上两个不同的点 $(x_1,y_1)$ 和$(x_2,y_2)$,满足 $y=ax^2+bx+c$ 在区间 $(x_1,x_2)$ 内单调递减或单调递增。
现在要求求出所有可能的双动点,并计算出其对应的面积最大值。
二、解题思路本题需要分别考虑二次函数的凸性和双动点的性质。
具体来说,我们可以通过求导数来判断二次函数的凸性,并通过判别式来计算二次方程的根以确定双动点。
然后,我们可以利用双动点的性质,结合微积分知识求出面积最大值。
三、解题步骤1. 求解二次函数的凸性由于$a<0$,因此该二次函数开口向下。
此时,当且仅当$a>0$ 时,该二次函数在整个定义域内为凸函数;当且仅当 $a<0$ 时,该二次函数在整个定义域内为下凸函数。
因此,在本题中,我们可以通过判断 $a$ 的符号来确定该二次函数的凸性。
2. 计算二次方程的根由于$a<0$,因此该二次函数的图像是一个开口向下的抛物线。
此时,该二次函数的双动点必然是两个不同的零点,即 $ax^2+bx+c=0$ 的两个根。
根据二次方程求根公式可得:$$x_{1,2}=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$由于 $a<0$,因此 $\sqrt{b^2-4ac}$ 为实数。
因此,当 $b^2-4ac>0$ 时,该二次方程有两个不同的实根;当 $b^2-4ac=0$ 时,该二次方程有一个重根;当$b^2-4ac<0$ 时,该二次方程无实数解。
在本题中,我们需要计算出所有可能的双动点。
因此,在计算完根之后,我们需要对其进行判断:若两个根均在定义域内,则它们为一个双动点;若其中一个根在定义域内而另一个不在,则不存在双动点;若两个根均不在定义域内,则也不存在双动点。
二次函数动点问题中面积最值的解法策略
二次函数动点问题中面积最值的解法策略摘要:我国正在实施新的基础教育课程改革,《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出要培养学生的数学核心素养,而二次函数和几何图形的综合应用题,能充分的考查学生的数学抽象,逻辑推理,数学运算以及数学建模等综合能力。
这种类型的综合题,通常出现在中考的压轴题中,综合性强,计算强度大,具有较大的难度,在二次函数与几何图形的综合题中,求二次函数面积的最值问题比较常见,本文就此问题解法进行探讨。
关键词:二次函数与几何图形;函数动点问题;二次函数面积最值二次函数动点问题就是通过点的运动生成一种函数关系及函数图象,抛物线上点的运动与直线相结合而产生的三角形面积问题,就是将几何图形与函数图象有机地融合在一起,解决的关键是结合图形通过点坐标衔接函数、方程找到函数关系。
本文就求解二次函数面积最值的问题,浅谈几种解决此类问题的方法策略。
一、割补法在解决二次函数面积最值问题时,不规则多边形的面积往往可以通过割补法把多边形分为几个三角形或者是规则的四边形的面积来求解,当三角形中有一边是在坐标轴上,或者在以坐标轴平行的直线上,那么就可以把这一条边当作三角形的底边,第三个点到这一条边的距离,作为三角形的高,直接利用三角形的面积公式求解,或者过图形的各端点作两坐标轴的平行线,构造与轴平行的最小矩形对所要求面积的图形进行覆盖,然后所求图形的面积即为矩形面积减去多余的几个直角三角形的面积。
最终把多边形面积的最值问题,转化为求三角形面积的最值问题,这也体现了一种“化归”的思想方法。
题目1、(2019枣庄)已知抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,与x轴相交于A,B两点(点B在点A右侧),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式和A,B两点的坐标;(2)如图①,若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点(不与B、C重合),是否存在点P,使四边形PBOC的面积最大?若存在,求点P的坐标及四边形PBOC面积的最大值;若不存在,请说明理由.[思路分析](1)由抛物线的对称轴是直线x=3,解出a的值,即可求得抛物线的表达式,再令其y值为0,解一元二次方程即可求出A和B的坐标。
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。
中考数学专项培优训练--二次函数面积最值问题(含解析)
二次函数几何动点问题(含解析)一、面积最大值问题1.(2020九上·休宁月考)如图,已知二次函数的图象经过点、和原点O.P为二次函数图象上的一个动点,过点P作x轴的垂线,垂足为,并与直线OA交于点C.(1)求出二次函数的解析式;(2)当点P在直线OA的上方时,求线段PC的最大值;(3)当点P在直线OA的上方时,求的最大面积.2.(2021·芜湖模拟)如图,抛物线与直线相交于点,,且这条抛物线的对称轴为.(1)若将该抛物线平移使其经过原点,且对称轴不变,求平移后的抛物线的表达式及k的值:(2)设P为直线下方的抛物线上一点,求面积的最大值及此时P点的坐标.3.(2020九上·寻乌期末)已知二次函数的图象的对称轴是直线,它与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A的坐标是.(1)请在平面直角坐标系内画出示意图,并根据图象直接写出时x的取值范围;(2)求此图象所对应的函数关系式;(3)若点P是此二次函数图象上位于x轴上方的一个动点,求面积的最大值.4.(2020九上·瑶海月考)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知点A(-1,0),且对称轴为直线x=1(1)求该抛物线的解析式;(2)点M是第四象限内抛物线上的一点,当△BCM的面积最大时,求点M的坐标;5.(2020·洞头模拟)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.6.(2020九上·山亭期末)己知:如图,抛物线与坐标轴分别交于点,点是线段上方抛物线上的一个动点,(1)求抛物线解析式:(2)当点运动到什么位置时,的面积最大?7.(2020九上·旬阳期末)已知抛物线经过点,,与y轴交于点C.(1)求这条抛物线的解析式;(2)如图,点P是第三象限内抛物线上的一个动点,求四边形面积的最大值.8.(2020九上·永年期末)如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A()和B(4,6),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.(1)求抛物线的解析式;(2)当C为抛物线顶点的时候,求的面积.(3)是否存在这样的点P,使的面积有最大值,若存在,求出这个最大值,若不存在,请说明理由.二、等腰三角形问题9.(2020九上·呼和浩特期中)如图,抛物线y= +bx+c的对称轴为x=﹣1,该抛物线与x轴交于A、B 两点,且A点坐标为(1,0),交y轴于C(0,3),设抛物线的顶点为D.(1)求该抛物线的解析式与顶点D的坐标.(2)试判断△BCD的形状,并予证明.(3)在对称轴上是否存在一点P,使得△ACP为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2020·肇东模拟)如图,抛物线与y轴交于点A(0,3),与x轴交于点B(4,0).(1)求抛物线的解析式;(2)连接AB,点C为线段AB上的一个动点,过点C作y轴的平行线交抛物线于点D,设C点的横坐标为m,线段CD长度为d(d≠0).求d与m的函数关系式(不要求写出自变量m的取值范围);(3)在(2)的条件下,连接AD,是否存在m值,使△ACD是等腰三角形?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.三、直角三角形问题11.(2020九下·扎鲁特旗月考)如图,二次函数的图象经过点,直线与y轴交于点为二次函数图象上任一点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)若点E是直线上方抛物线上一点,过E分别作和y轴的垂线,交直线于不同的两点在G的左侧),求周长的最大值;(3)是否存在点E,使得是以为直角边的直角三角形?如果存在,求点E的坐标;如果不存在,请说明理由.12.(2020九上·芦淞期末)如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C,直线经过点C,与x轴交于点D.(1)求该抛物线的函数关系式;(2)点P是(1)中的抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t(0<t<3).①求△PCD的面积的最大值;②是否存在点P,使得△PCD是以CD为直角边的直角三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.13.(2020九上·泉州期中)如图,直线交轴于点,交轴于点B,抛物线的顶点为,且经过点.(1)求该抛物线所对应的函数表达式;(2)点是抛物线上的点,是以为直角边的直角三角形,请直接写出点的坐标.四、平行四边形问题14.(2019九上·武威期中)如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=x﹣3交于,B两点,其中点A在y轴上,点B坐标为(﹣4,﹣5),点P为y轴左侧的抛物线上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交AB于点D.(1)求抛物线对应的函数解析式;(2)以O,A,P,D为顶点的平行四边形是否存在若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.15.(2020九上·广丰期末)如图二次函数的图像交轴于、,交轴于,直线平行于周,与抛物线另一个交点为.(1)求函数的解析式;(2)若是轴上的动点,是抛物线上的动点,求使以、、、为顶点的四边形是平行四边形的的横坐标.16.(2020九上·桐城期末)已知直线y=kx+b(k≠0)过点F(0,1),与抛物线y=x2相交于B、C两点.(1)如图,当点C的横坐标为1时,求直线BC的表达式;(2)在(1)的条件下,点M是直线BC上一动点,过点M作y轴的平行线,与抛物线交于点D,是否存在这样的点M,使得以M、D、O、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.答案解析部分一、综合题1.【答案】(1)设,把A点坐标代入得:,∴二次函数的解析式是(2),轴,P在上,∴,∵点,∴直线OA的解析式为y=x,又点C在直线OA上,∴点C(m,m)当点P在直线OA的上方时,,,,,开口向下,当m= 时,PC有最大值,即当点P在直线OA的上方时,线段PC的最大值是.(3)∵A点坐标,且PC有最大值,∴.【解析】【分析】(1)利用待定系数法求解即可;(2)由题意可知,易求得直线OA 的解析式,可得点,由= ,利用二次函数最值求法求解即可;(3)根据点A坐标和PC的最大值即可求解.2.【答案】(1)解:抛物线过点,,且这条抛物线的对称轴为.代入得,解得.∴抛物线为.∵该抛物线平移使得其经过原点,且对称轴不变,∴平移后的抛物线为.将代入得.(2)解:如图,过P作轴,交于Q.设,则,则.∴.∵∴当时,的面积最大,,当t=2时,∴.【解析】【分析】利用待定系数法求一次函数的解析式和二次函数式的解析式。
二次函数动点三角形面积最值问题
当点CC在何处时SS△AAAAAA有最大值?1.铅垂高法做CCCC⊥ xx轴且交直线AABB于点D,设点CC坐标为(mm, aamm2+ bbmm+ cc),直线AB的解析式为gg(xx) = kkxx + qq,∴点D坐标为(mm, kkmm + qq),∴CC CC的长度为f(m) − g(m) = aamm2 + bbmm + cc−kkmm−qq, ∴SS△AA AAAA= SS△AAAAAA+ SS△AA AAAA= AAAA×(xx BB−xx AA),将CC CC为aamm2 + bbmm + cc−kkmm−qq代入,令(xx−xx) = ss,可2 AA AA得SS= (aamm2+bbmm+cc−kk mm−qq)×ss= aa ss mm2+(bb−kk)ss mm+ss(cc−qq),当aassmm2+ (bb−△AAAAAA 2 2kk)ssmm + ss(cc−qq)有最大值时,SS△AA AAAA有最大值.当m = −bb= −(bb−kk)ss= −bb−kk时, aassmm2 + (bb−kk)ssmm + ss(cc−qq)有最2aa2aass2aa大值, SS△AAAAAA有最大值.A A � A A A � A作直线l l 平行于直线AABB 且与f(x)只有一个交点C (即直线l 与ff (xx ) = aaxx 2 + bbxx + cc 相切),此时SS △AAAAAA 为最大值.∴ ff ′(xx ) =ff (xx AA ) − ff (xx A A ) = 2aaxx + bb xx AA − xx AA (aaxx 2 + bbxx AA + cc ) − (aaxx 2 + bbxx A A + cc ) ⇒= 2aaxx + bb xx AA − xx AA aa (xx 2 − xx 2) + bb (xx AA − xx A A ) ⇒= 2aaxx + bb xx AA − xx AA aa (xx AA + xx A A )(xx AA − xx A A ) + bb (xx AA − xx A A )⇒ xx AA − xx AA= 2aaxx + bb ⇒ aa (xx AA + x x AA ) + bb = 2aaxx + bb ⇒ xx = xx AA + xx AA 2 ∴当xx = xx BB +xx AA时, SS 有最大值. 2 △AAAAAA。
《二次函数综合——动点、面积最值问题》教学设计
二次函数综合教学目标:1.通过学习,进一步熟练待定系数法求函数解析式的方法2.设置问题,让学生经历思考、讨论、对比等过程,使学生了解解决二次函数中因动点产生的几何图形面积的表示方法,以及利用二次函数的性质解决最值问题3.在学生解决问题的过程中,锻炼学生的计算能力、观察能力,了解数形结合的数学思想教学重点:1.动点产生的几何图形面积的表示方法2.利用二次函数的性质解决最值问题教学难点:1.动点产生的几何图形面积的表示方法2.利用二次函数的性质解决最值问题教学过程:回忆复习•二次函数的基本形式、基本性质•若求二次函数的最值,常用的方法是什么?•配方后,如何判断y在什么情况下取到最值?y取最值和谁有关?考纲例证1.如图:二次函数 的图像经过点B(2,4)与A (6,0)(1).求 的值(2).点C 是该二次函数图像上A,B 两点间的一动点,横坐标为 ,写出四边形OACB 的面积S 关于点C 的横坐标 的函数表达式,并求S 的最大值本题师生一起讨论、一起完成2y ax bx =+,a b x(2<x<6)x2.已知:如图,抛物线 经过点O (0,0)(1).求 的值和抛物线与 轴的另一个交点A 的坐标(2).用配方法求该抛物线的顶点B 的坐标(3).若点P 是位于该抛物线点B 至点A 之间的一个动点,则四边形OBPA 的面积S 能否等于10?若能,请求出点P 的坐标;若不能,请说明理由本题有学生完成,对疑难点给出指导,完成之后,让学生将两题中的最后一问进行对比,点B 的位置有什么不同?解法上有什么区别?以后碰到类似的题,应该从哪些方面考虑?243y x x m =-++-m x已知:抛物线 的对称轴为 ,与 轴交于A ,B 两点,与 轴交于点C ,其中A(-3,0),C(0,-2)1.求这条抛物线的函数解析式2.已知在对称轴上存在一点P ,使得 PBC 的周长最小,请求出点P 的坐标3.在2的条件下,若点D 是线段OC 上一个动点。
二次函数中动点图形的面积最值
求解动点图形面积最值的步骤
1
步骤1
确定最值问题的区间。
2
步骤2
通过求导或综合判断确定极值点或临界点。
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
步骤3
计算极值点或临界点对应的面积。
案例分析:计算动点图形面积 最大值和最小值
假设二次函数为y = -x^2 + 3x + 2,动点轨迹为一条垂直于x轴的直线,探索动 点图形的面积变化。通过计算可以得到动点图形的最大面积和最小面积。
二次函数中动点图形的面 积最值
二次函数是数学中的一个重要概念,它描述了一种用抛物线表示的函数关系。 本节将探讨如何通过动点图形的面积来寻找二次函数中的最值。
二次函数简介
二次函数是一种具有二次项的代数函数,它的一般形式为y = ax^2 + bx + c。二次函数在数学和物理学中有广泛 的应用,可以用来描述各种实际问题。
问题讨论与思考
除了计算动点图形面积的最值,我们还可以思考以下问题:如何改变函数的系数以改变图形的面积范围?是否 存在其他方法来求解动点图形的最值?这些问题可以帮助我们深入理解二次函数和面积最值概念的应用。
结论和总结
通过寻找二次函数中动点图形的面积最值,我们可以进一步理解函数的性质 和图像的变化规律。这一概念在数学和实际问题中都具有重要的应用价值。
最值的概念和意义
最值是指函数在给定区间内取得的最大值或最小值。在二次函数中,最值的 位置和数值可以提供关于函数图像的重要信息,帮助我们解决实际问题。
动点图形面积的计算方法
步骤1
确定二次函数的表达式,并 绘制函数图像。
步骤2
确定动点的轨迹,通常是垂 直于x轴的直线或水平于y轴 的直线。
步骤3
计算动点图形的面积。
二次函数动点问题常见题型解法探究
2023-10-28CATALOGUE 目录•引言•二次函数动点问题概述•二次函数动点问题常见题型一:直线与抛物线的交点问题•二次函数动点问题常见题型二:三角形面积最值问题CATALOGUE 目录•二次函数动点问题常见题型三:实际应用问题•二次函数动点问题解题方法总结与优化•研究结论与展望01引言二次函数动点问题在中考和高考中占据重要地位,这类问题通常以压轴题的形式出现,考察学生的综合运用能力和数学思维。
解决二次函数动点问题对于提高学生的数学成绩和培养其数学素养具有重要意义。
研究背景与意义研究目的与方法研究目的通过对二次函数动点问题的常见题型进行归纳和分类,总结出相应的解题方法和技巧,帮助学生更好地理解和掌握这类问题的解法。
研究方法采用文献综述和案例分析的方法,对二次函数动点问题的常见题型进行梳理和总结,结合具体例题进行分析和讲解,提出相应的解题策略和技巧。
02二次函数动点问题概述二次函数动点指在二次函数图像上移动的点,其坐标满足二次函数关系。
动点问题的本质是利用函数的图像和性质,解决与动点有关的问题。
二次函数动点的定义综合性强涉及的知识面广,需要综合运用数学知识。
解题思路独特需要针对不同的题型采取不同的解题思路。
变化多样动点的位置和运动轨迹不确定,导致题型变化多样。
二次函数动点问题的特点二次函数动点问题的分类按照动点的运动方式分类:匀速运动和变速运动问题。
按照动点的数量分类:单动点和多动点问题。
按照解决问题的难度分类:简单问题和复杂问题。
03二次函数动点问题常见题型一:直线与抛物线的交点问题解题思路与问题建模定义变量和方程定义直线和抛物线的方程,通常涉及两个未知数。
求解方程解方程求出交点坐标。
建立数学方程根据题目条件建立方程,通常是一个二次方程。
总结题目背景本题型主要涉及直线与抛物线的交点问题,是二次函数动点问题中的一种常见类型。
实例分析•引入实例:例如,已知抛物线y=x^2-4x+4,直线y=x+2与抛物线交于A、B两点,求A、B两点的坐标。
二次函数动点面积最值问题
二次函数最大面积例1 如图所示,等边△ABC 中,BC=10cm ,点1P ,2P 分别从B,A 同时出发,以1cm/s 的速度沿线段BA,AC 移动,当移动时间t 为何值时,△21P AP 的面积最大?并求出最大面积。
A1P 2PB C练习1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C 以2cm/s 的速度移动,如果P,Q 同时出发,分别到达B 、C 两点就停止移动。
(1)设运动开始后第t 秒,五边形APQCD 的面积是2Scm ,写出S 与t 函数关系式,并指出t 的取值范围。
(2)t 为何值时,S 最小?并求出这个最小值。
D CQA P B2 如图,在△ABC 中,∠B=90°,AB=22CM,BC=20CM ,点P 从点A 开始沿AB 边向点B 以2cm/S 的速度移动,点Q 从点B 开始沿着BC 边向点C 以1cm/S 的速度移动,P,Q 分别从A,B 同时出发。
求四边形APQC 的面积y (2cm )与PQ 移动时间x (s )的函数关系式, A 以及自变量x 的取值范围。
PB Q C3 如图 正方形ABCD 的边长为4cm ,点P 是BC 边上不与B,C 重合的任意一点,连接AP ,过点P 作PQ ⊥AP 交DC 于点Q,设BP 的长为x cm ,CQ 的长为y cm 。
(1)求点P 在BC 上的运动的过程中y 的最大值。
(2)当y=41cm 时,求x 的值。
A DB P C4如图所示,边长为1的正方形OABC 的顶点O 为坐标原点,点A 在x 轴的正半轴上,动点D 在线段BC 上移动(不与B,C 重合),连接OD ,过点D 作DE ⊥OD,交AB 于点E ,连接OE ,记CD 的长为t 。
y (1) 当t=31时 ,求线段DE 所在直线的函数表达式。
二次函数双动点面积最值
二次函数双动点面积最值引言二次函数是高中数学中的一个重要内容,涉及到很多有趣的性质和应用。
本文将讨论二次函数中的一个特殊问题:如何确定二次函数的两个动点,使得其面积最值。
我们将从理论和实际问题两个方面进行探讨。
二次函数的基本性质在讨论如何确定二次函数的两个动点面积最值之前,我们先来回顾一下二次函数的基本性质。
1. 二次函数的一般形式二次函数的一般形式可以表示为:y=ax2+bx+c,其中a、b、c为常系数。
2. 二次函数的图像二次函数的图像通常为抛物线,其开口的方向由a的正负决定。
当a>0时,抛物线开口向上;当a<0时,抛物线开口向下。
3. 二次函数的顶点二次函数的顶点对应着抛物线的最值点。
对于一般形式的二次函数y=ax2+bx+c,顶点的横坐标为x=−b2a ,纵坐标为y=−b2−4ac4a。
利用动点确定二次函数在确定二次函数的两个动点面积最值之前,我们需要先明确什么是动点。
在二次函数中,动点指的是抛物线上的一点,其坐标可以随着抛物线的变化而变化。
1. 动点的坐标表示假设我们的二次函数为y=ax2+bx+c,动点的坐标为(x1,y1)和(x2,y2),其中x1、x2为动点的横坐标,y1、y2为动点的纵坐标。
2. 动点的面积表示由于动点位于抛物线上,我们可以通过计算动点形成的三角形的面积来表示动点的面积。
假设动点为(x1,y1)和(x2,y2),则动点形成的三角形的面积为S=12(x1−x2)(y1+y2)。
寻找面积最值的方法接下来,我们将讨论如何确定二次函数的两个动点,使得其面积最大或最小。
1. 面积最大值的情况要确定二次函数的两个动点,使得其面积最大,我们需要寻找抛物线的顶点。
由于顶点对应着抛物线的最值点,我们可以利用二次函数的顶点公式来确定动点的横坐标。
设顶点的横坐标为x v,则可知x1=x v和x2=x v。
将这些坐标代入动点面积的公式中,可以得到动点面积的表达式S=12(x v−x v)(y1+y2)。
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二次函数最大面积
例1 如图所示,等边△ABC 中,BC=10cm ,点1P ,2P 分别从B,A 同时出发,以1cm/s 的速度沿
线段BA,AC 移动,当移动时间t 为何值时,△21P AP 的面积最大?并求出最大面积。
A
1P 2P
B C
练习
1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C 以2cm/s 的速度移动,如果P,Q 同时出发,分别到
达B 、C 两点就停止移动。
(1)设运动开始后第t 秒,五边形APQCD 的面积是2
Scm ,写出S 与t 函数关系式,并指出
t 的取值范围。
(2)t 为何值时,S 最小?并求出这个最小值。
D C
Q
A P B
2 如图,在△ABC 中,∠B=90°,AB=22CM,BC=20CM ,点P 从点A 开始沿AB 边向点B 以
2cm/S 的速度移动,点Q 从点B 开始沿着BC 边向点C 以1cm/S 的速度移动,P,Q 分别从A,B
同时出发。
求四边形APQC 的面积y (2cm )与PQ 移动时间x (s )的函数关系式, A
以及自变量x 的取值范围。
P
B Q
C
3 如图 正方形ABCD 的边长为4cm ,点P 是BC 边上不与B,C 重合的任意一点,连接AP ,过
点P 作PQ ⊥AP 交DC 于点Q,设BP 的长为x cm ,CQ 的长为y cm 。
(1)求点P 在BC 上的运动的过程中y 的最大值。
(2)当y=4
1cm 时,求x 的值。
A D
B P C
4如图所示,边长为1的正方形OABC 的顶点O 为坐标原点,点A 在x 轴的正半轴上,动点D
在线段BC 上移动(不与B,C 重合),连接OD ,过点D 作DE ⊥OD,交AB 于点E ,连接OE ,
记CD 的长为t 。
y
(1) 当t=3
1时 ,求线段DE 所在直线的函数表达式。
C D B (2) 如果梯形CDEB 的面积为S ,那么S 是否 E
存在最大值?若存在,请求出最大值,以及此时
t 的值;若不存在,请说明理由。
(3) 当2
2DE OD 的算术平方根取最小值时, o A
(4) 求点E 的坐标。
二次函数最大面积
能力提高
例题如图所示,在梯形ABCD中,A D∥BC,AB=AD=DC=2CM,BC=4CM,在等腰△PQR中,∠QPR=120°,底边QR=6CM,点B,C,Q,R在同一直线l上,且C,Q两点重合,如果等腰△PQR以1cm/s的速度沿直线l向左匀速移动,t秒时梯形ABCD与等腰△PQR重合部分的面积记为Scm2(1)当t=4时,求S的值。
(2)当4≤t≤10时,求S与t的函数关系式,并求出S的最大值。
A D P
l
B C(Q)
R
巩固提高
如图所示,有一边长为5cm的正方形ABCD和等腰△PQR,PQ=RP=5CM,QR=8CM,点B,C,Q,R在同一直线l上,当C,Q两点重合时,等腰△PQR以1cm/s的速度沿直线l向左匀速移动,t s后正
Scm,解答下列问题
方形ABCD与等腰三角形PQR重合部分的面积为2
(1)当t=3s时,求S的值。
(2)当t=5s时,求S的值
(3)当5≤t≤8时,求S与t的函数关系式,并求出S的最大值。
A D
P
l
B C(Q)
R。