几何图形中的函数问题
高中三角函数在几何中的应用解析
高中三角函数在几何中的应用解析三角函数是数学中重要的概念之一,它不仅在代数中有广泛的应用,也在几何中发挥着重要的作用。
本文将从几何的角度解析高中三角函数在几何中的应用,包括图形的旋转、角度的测量和直角三角形的性质等方面。
1. 图形的旋转与三角函数在几何中,我们经常需要讨论图形的旋转问题。
三角函数可以帮助我们描述旋转过程中图形的位置与形状的变化。
以单位圆为例,如果我们将单位圆绕原点逆时针旋转一个角度θ,那么圆上某一点P(x, y)在旋转后的位置可以通过三角函数来表示。
假设旋转后的点为P'(x', y'),则有以下关系:x' = x * cosθ - y * sinθy' = x * sinθ + y * cosθ通过这些关系,我们可以利用三角函数来计算图形在旋转过程中的位置坐标,进而研究图形的旋转性质。
2. 角度的测量与三角函数在几何中,我们经常需要测量角度大小,而三角函数可以帮助我们进行角度的测量。
常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数。
我们可以利用这些函数来计算角度的值。
例如,在直角三角形中,角度的正弦值可以表示为对边与斜边的比值,余弦值可以表示为邻边与斜边的比值,而正切值可以表示为对边与邻边的比值。
通过三角函数的计算,我们可以准确地获得各种角度的大小,进而帮助我们解决几何中的问题。
3. 直角三角形的性质与三角函数直角三角形是几何中最基础的三角形,而三角函数恰好与直角三角形的性质相对应。
在直角三角形中,根据勾股定理可知,两个直角边的平方和等于斜边的平方。
利用三角函数的关系,我们可以用三角函数的数值表达式来表示这一关系。
以正弦函数为例,根据定义,正弦函数的值可以表示为对边与斜边的比值,而根据勾股定理,这一比值可以表示为直角边与斜边的比值的平方。
通过这种关系,我们可以发现三角函数与直角三角形的性质之间存在着紧密的联系。
综上所述,高中三角函数在几何中的应用是广泛而重要的。
几何图形中函数思想总结
几何图形中函数思想总结函数思想在几何图形中的应用是数学中的一个重要领域。
通过函数思想,我们可以给几何图形赋予更多的数学分析和推理能力,从而更好地理解和解决几何问题。
下面对几何图形中函数思想的应用进行总结。
首先,函数思想可以用来定义几何图形。
在几何学中,我们经常需要定义各种形状和大小的图形,而函数思想提供了一种很好的方法。
比如,我们可以用函数描述一个圆的形状,其方程为x^2+y^2=r^2,其中r为半径。
这样,我们就能通过该函数方程来确定圆的形状和大小。
其次,函数思想可以用来描述几何图形的运动和变化。
在几何学中,我们经常需要研究几何图形在平面上的运动和变化情况,而函数思想能够提供一个很好的分析工具。
通过将几何图形的位置或形状与某个参数关联起来,我们就可以用函数来描述图形的运动和变化。
比如,我们可以用函数描述一条直线的斜率,通过改变斜率的值,可以实现直线的平行移动或斜率变化。
函数思想还可以用来解决几何图形之间的关系问题。
在几何学中,我们经常需要研究图形之间的位置关系和相交情况,而函数思想可以提供一种很好的分析方法。
通过将几何图形的性质和特征用函数表示,我们可以通过函数的交点或相交情况来确定图形之间的位置关系。
比如,我们可以用函数表示两条直线的方程,通过求解方程组的解,可以确定两条直线的交点。
最后,函数思想还可以用来证明几何图形的性质和定理。
在几何学中,我们经常需要证明各种图形的性质和定理,而函数思想提供了一种很好的方法。
通过将几何图形的性质和特征用函数表示,我们可以利用函数的性质和运算来推导和证明各种几何定理。
比如,我们可以利用函数的导数性质来证明曲线的切线斜率等于该点的导数值。
综上所述,函数思想在几何图形中的应用是非常广泛的。
通过函数的定义、描述、分析和推导,我们可以更好地理解和解决几何问题。
因此,函数思想在几何学中的应用具有重要的意义,对于我们深入研究几何学和数学的其他分支都具有积极的推动作用。
应用几何画板解决初中数学的函数问题
应用几何画板解决初中数学的函数问题初中数学中的函数问题可以利用几何画板来解决,通过绘制图形,可以直观地理解和分析函数的性质。
下面将详细介绍几何画板在解决初中数学函数问题中的应用。
一、函数的定义和性质函数是数学中的一个重要概念,可以用几何画板来帮助理解。
通过几何画板,我们可以绘制出函数的图像,并观察图像的特点和性质。
我们要绘制函数y = 2x + 1的图像。
打开几何画板,可以选择直线工具,在坐标系上绘制出函数的图像。
通过观察图像的斜率和截距,我们可以理解函数的性质:斜率为2表示函数是一个直线,截距为1表示函数与y轴的交点为(0, 1)。
这样,我们对函数的定义和性质有了更深的理解。
二、函数的图像和方程之间的关系在初中数学中,我们经常需要通过函数的图像来确定函数的方程,或者反过来,通过函数的方程来绘制出函数的图像。
几何画板可以帮助我们更直观地理解这种关系。
已知函数y = x^2的图像是一个抛物线,我们可以打开几何画板,选择曲线工具,在坐标系上绘制出函数的图像。
通过观察图像的形状,我们可以发现这是一个开口向上的抛物线,这样就能够推测出函数的方程为y = x^2。
反过来,我们也可以通过给定的方程来绘制出函数的图像,从而验证方程的正确性。
三、函数的增减性和零点函数的增减性和零点是初中数学中的重要内容。
几何画板可以帮助我们直观地理解和分析函数的增减性和零点。
几何画板是解决初中数学中函数问题的有力工具。
通过绘制图形,我们可以直观地理解和分析函数的定义、性质、图像和方程之间的关系,以及增减性、零点、复合和反函数等概念。
推荐学生在解决函数问题时使用几何画板,以加深对函数概念的理解和掌握。
几何图形中函数解析式的求法(学法指导)
几何图形中函数解析式的求法(学法指导)几何图形中函数解析式的求法函数是初中数学的重要内容,也是初中数学和高中数学有相关联系的细节,在历年的中考试题中都占有重要的份量,而求函数的解析式则成为中考的热点。
求函数的解析式的方法是多种多样的,但是学生往往把思维固定在用“待定系数法”去求函数的解析式。
而使用待定系数法去求函数的解析式的大前提是必须根据题目的条件,选用恰当函数(如正、反比例函数,一次、二次函数)的表达式。
如果题目中能根据直接条件或间接条件给出函数的类型,当然是选用待定系数法求函数的解析式。
但我们发现,在几何图形中求函数解析式却成为初中数学考试的常见题、压轴题。
同时我们也发现,在几何图形中求函数解析式往往是无法确定所求函数的类型,因此用待定系数法进行解题是行不通的。
我们知道,函数的解析式也是等式,要建立函数解析式,关键是运用已知条件在几何图形中找出等量关系,列出以变量有关的等式。
下面以几个例子来探求在几何图形中建立函数解析式的常见类型和解题途径。
一、 用图形的面积公式确立等量关系例1、如图1,正方形ABCD 的边长为2,有一点P 在BC 上运动,设PB=x ,梯形APCD 的面积为y (1)求y 与x 的函数关系式;(2)如果S △ABP =S 体型APCD 请确定P 的位置。
分析:本题所给的变量y 是梯形的面积,因此可根据梯形面积公式B CADP图1即222)2(y y x =-+ 整理得1412+=x y在Rt ΔABC 中,∠B=90°,∠BAC=30°,AB=2 , ∴BC=332 ,∴0<x <332。
于是1412+=x y (0<x <332)为所求的函数解析式。
(2)略二、 用平行线截线段成比例,利用比例式确立等量关系例4、如图4,在ΔABC 中,AB=8,AC=6,⊙O 是ΔABC 的外接圆,且BC 是直径,⊙O 与⊙O ’内切于点A ,与边AB 、AC 分别交于点D 、E 。
一次函数与几何图形结合的问题习题
一次函数与几何图形的综合问题类型一 一次函数与面积问题1.如图,一次函数y =- x +m 的图象和y 轴交于点B ,与正比例函数y =12x 的图象交于点P (2,n ).(1)求m 和n 的值;(2)求APOB 的面积.2.如图,把Rt △ABC 放在平面直角坐标系内,其中∠CAB =90°,BC =5,点A ,B 的坐标分别为(1,0),(4,0),将△ABC 沿x 轴向右平移,当点C 落在直线y =2x -6上时,线段BC 扫过的面积为 .3.如图,直线y =-2x +3与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B .[易错7](1)求A ,B 两点的坐标;(2)过B 点作直线BP 与x 轴相交于点P ,且使OP =2OA ,求△ABP 的面积.4.如图,直线y =-x +10与x 轴、y 轴分别交于点B ,C ,点A 的坐标为(8,0),点P (x ,y )是在第一象限内直线y =-x +10上的一个动点.(1)求△OPA 的面积S 与x 的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围;(2)当△OPA 的面积为10时,求点P 的坐标.图类型二一次函数与几何图形的规律探究问题1. (2017●安顺中考)如图,在平面直角坐标系中,直线l:y=x+2交x轴于点A,交y轴于点A1,点A2,A3,..在直线l上,点B1,B2,B3,...在x轴的正半轴上,若△A1OB1,△A2B1B2,△A3B2B3,...依次均为等腰直角三角形,直角顶点都在x轴上,则第n个等腰直角三角形AnBn-1Bn,顶点Bn的横坐为.2.(2016●潍坊中考)在平面直角坐标系中,直线l:y=x-1与x轴交于点A1,如图所示依次作正方形A1B1C1O,正方形A2B2C2C1,.. ,正方形AnBnCnC n-1,使得点A1,A2,A3…在直线l上,点C1 ,C2,C3,...在y轴正半轴上,则点Bn的坐标是.类型三一次函数与新定义几何图形的探究1.在平面直角坐标系xOy中,点P的坐标为(x1,y1),点Q的坐标为(x2,y2),且x1≠x2, y1≠y2,若P,Q为某个矩形的两个顶点,且该矩形的边均与某条坐标轴垂直,则称该矩形为点P,Q 的“相关矩形”.下图①为点P,Q的“相关矩形”的示意图.(1)已知点A的坐标为(1,0),①若点B的坐标为(3,1),求点A,B的“相关矩形”的面积;②点B在直线x=3上.若点A,B的“相关矩形”面积是4,求点B的坐标;(2)一次函数y=-2x+b的图象经过点A,交y轴于点C,若在线段AC上存在一点D,使得点D、B的对角矩形是正方形,求m的取值范围;(3)一次函数y=k x+4的图象交y轴于点C,点A、B的对角矩形且面积是12,且m>0,要使得一次函数y=k x+4的图象与该对角矩形有交点,求k的取值范围.图①。
例举与函数相关的几例几何图形问题
例举与函数相关的几例几何图形问题函数与几何图形问题呈现了完美的结合,函数与几何密不可分,其中复杂的问题可以通过分析函数与几何之间的联系来解决。
下面介绍几个常见的函数与几何图形问题。
一、抛物线:抛物线是一种二元二次函数,它的定义式为:y = ax² + bx + c,它有一个最典型的图形,类似于一个“U”字型,许多科学问题都可以使用该图来描述和解决,抛物线是应用非常广泛的几何图形。
二、双曲线:双曲线是一种三元一次函数,它的定义式为:y² = ax² + bx + c,双曲线通常由两个半双曲线组成,是几何图形当中比较复杂的一种,其在科学研究中发挥重要的作用。
三、圆形:圆形是一种二元一次函数,它的定义式为:(x-a)²+(y-b)²=r²,即圆心(a,b)与半径(r)的函数形式,圆形的函数表达式非常简单,其曲线在理论上可用无穷条线段来逼近,也是几何图形中最重要的图形之一。
四、椭圆:椭圆是一种三元二次函数,它的定义式为:(x-a)²/a²+(y-b)²/b²=1,椭圆是一种比较复杂的几何图形,它和圆形相差较大,它的定义比较复杂,其在科学研究中发挥重要的作用。
五、曲面:曲面是一种三维函数,它的定义式为:z = f(x, y),它是一种比较复杂的几何图形,其表面结构可以有多种样式,例如凸曲面、凹曲面等,曲面是应用非常广泛的几何图形之一。
总之,函数与几何图形问题是一个十分重要的课题,它们俩结合可以解决许多复杂的科学问题,上述就是常见的几种函数与几何图形问题,它们在科学研究中是扮演着重要的角色。
高中数学三角函数的应用
高中数学三角函数的应用三角函数是数学中一项重要的内容,其应用广泛。
在高中数学课程中,学生要学习三角函数的基本概念和性质,并掌握其在几何图形、物理问题、振动问题等方面的应用。
本文将探讨三角函数在这些领域的具体应用。
一、三角函数在几何图形中的应用1. 正弦函数的应用正弦函数可以用来描述直角三角形中三角形的边长比例关系。
在几何图形中,我们可以利用正弦函数求解未知角的大小。
例如,在一个已知底边和对角边的直角三角形中,可以利用正弦函数求解未知角的大小。
2. 余弦函数的应用余弦函数也可以用来描述直角三角形中三角形的边长比例关系。
在几何图形中,我们可以利用余弦函数求解未知角的大小。
例如,在一个已知底边和斜边的直角三角形中,可以利用余弦函数求解未知角的大小。
3. 正切函数的应用正切函数可以用来描述直角三角形中的角的切线斜率。
在几何图形中,我们可以利用正切函数求解角的切线斜率。
例如,在一个已知两条边长的直角三角形中,可以利用正切函数求解角的切线斜率。
二、三角函数在物理问题中的应用1. 轨迹问题三角函数在描述物体运动轨迹的问题中有重要应用。
例如,一个物体在水平方向以匀速运动,垂直方向受到重力的作用。
我们可以利用正弦函数描述物体在垂直方向上的位移,利用余弦函数描述物体在水平方向上的位移。
2. 振动问题三角函数在描述振动问题中也有重要应用。
例如,一个物体在弹簧的作用下进行简谐振动,其运动可以用正弦函数或余弦函数来表示。
我们可以利用三角函数的性质来计算振动的频率、周期和相位。
三、三角函数在数学建模中的应用1. 弧度和角度的转换在数学建模中,我们经常需要将角度转换为弧度或将弧度转换为角度。
这涉及到三角函数的应用。
通过三角函数的性质和公式,我们可以轻松地进行这样的转换,以满足建模需求。
2. 复数的表示在数学建模中,复数的表示也涉及到三角函数的应用。
复数可以用幅角和角度表示,其中幅角可以通过三角函数来求解。
通过利用三角函数的性质,我们可以实现复数的运算和表示。
几何图形中函数思想总结
几何图形中函数思想总结几何图形中的函数思想是指利用函数来描述和解决几何问题的方法和思维方式。
在几何学中,函数思想扮演着重要的角色,它能够帮助我们理解和解决各种几何问题,同时也有助于发展几何学的理论和方法。
在几何图形中,函数思想的应用可以体现在以下几个方面:1. 方程和不等式:在几何学中,我们常常需要通过方程或不等式来描述几何图形的性质和特征。
函数思想可以帮助我们将几何图形转化为符号化的表达,并通过代数方法求解和分析。
例如,通过函数方程我们可以确定一条直线的斜率和截距,从而推导出直线的性质,或者通过函数不等式我们可以确定一个区域的范围和特点。
2. 几何变换:几何变换是指对几何图形进行平移、旋转、缩放等操作。
函数思想可以帮助我们在几何变换中建立函数模型,通过函数关系来描述几何图形的位置、形状和尺寸的变化。
通过函数模型,我们可以准确地计算和预测几何图形在变换后的位置和特征。
3. 分析几何:分析几何是指利用解析方法研究几何图形的方法。
函数思想在分析几何中起到了重要的作用。
通过引入坐标系统,我们可以将几何图形转化为函数的形式,并通过函数的性质来分析几何图形的性质和关系。
例如,通过函数的导数和积分,我们可以计算曲线的切线和弧长,从而推导出曲线的性质和特点。
4. 参数方程:参数方程是指用参数表示几何图形上的点的位置坐标的方法。
函数思想可以帮助我们将参数方程转化为函数的形式,并通过函数关系来研究几何图形的性质和特征。
例如,通过参数方程我们可以描述抛物线的形状和焦点位置,或者描述椭圆的形状和离心率。
5. 平面几何和空间几何的关系:函数思想也有助于我们理解平面几何和空间几何之间的关系。
通过函数的多元拓展,我们可以将平面几何中的点、线、面等概念推广到三维空间中,并通过函数关系来研究几何图形在空间中的特征和性质。
例如,通过方程组和线性代数的方法,我们可以确定平面与平面相交的情况,并求解相交直线的方程。
总体而言,几何图形中的函数思想是一种将几何问题转化为符号化表达,并通过函数关系来研究和解决的方法。
三角函数在几何图形中的应用
三角函数在几何图形中的应用简介:三角函数是数学中的一门重要的分支,它在几何图形中有着广泛的应用。
本文将探讨三角函数在几何图形中的应用,包括在三角形、圆形和多边形等几何图形中的角度计算、边长计算以及面积计算等方面的应用。
一、三角函数在三角形中的应用三角形是几何学中最基本的图形之一,三角函数在三角形中的应用非常广泛。
在三角形中,我们可以利用正弦定理、余弦定理和正切定理等三角函数的性质来计算角度、边长和面积等。
1.1 角度计算在三角形中,我们经常需要计算各个角度的大小。
利用正弦函数、余弦函数和正切函数,我们可以通过已知的边长来计算角度的大小。
例如,已知三角形的两条边长a和b,以及它们之间的夹角θ,我们可以通过正弦定理sinθ = a/b来计算θ的大小。
1.2 边长计算在三角形中,我们也经常需要计算各个边长的大小。
利用正弦函数、余弦函数和正切函数,我们可以通过已知的角度来计算边长的大小。
例如,已知三角形的一个角度θ和与该角度相对应的边长a,以及另外两个边长b和c,我们可以通过余弦定理cosθ = (b² + c² - a²)/(2bc)来计算边长a的大小。
1.3 面积计算在三角形中,我们还可以利用三角函数来计算三角形的面积。
例如,已知三角形的一个角度θ和与该角度相对应的边长a和b,我们可以通过正弦函数的性质来计算三角形的面积。
三角形的面积等于底边长乘以高,而高可以通过正弦函数来计算,即面积= 1/2 * a * b * sinθ。
二、三角函数在圆形中的应用圆形是几何学中的另一个重要图形,三角函数在圆形中也有着广泛的应用。
在圆形中,我们可以利用三角函数的性质来计算圆的周长、面积以及弧长等。
2.1 周长计算在圆形中,我们经常需要计算圆的周长。
利用三角函数的性质,我们可以通过圆的半径r来计算圆的周长。
圆的周长等于2πr,其中π是一个常数,约等于3.14159。
2.2 面积计算在圆形中,我们也可以利用三角函数来计算圆的面积。
几何图形中的函数问题模块 第三讲 圆与几何函数问题
页眉内容全日制课程初三教案模块几何图形中的函数问题第三讲圆与几何函数问题教学内容概要:本讲是本模块中的第三部分,主要讲解以圆为背景的动态几何问题,通过研究圆中各线段、角度等几何量之间的关系,找到如何建立两个变量的函数关系式的一般思路和方法。
本讲主要围绕此类题目的解题知识来源进行分析与讲解,通过运用勾股定理、比例线段以及其它等知识点告诉学生如何发现解题关键,并进行有效地解题。
教学目标:1、掌握如何构造直角三角形,运用勾股定理解题。
2、掌握如何构造直角三角形,运用三角比解题。
3、掌握如何构造直角三角形,运用勾股定理和三角比综合性知识解题。
4、掌握如何构造相似三角形,运用相似比解题。
5、掌握在解以圆为背景的几何题目中,如何运用分类讨论思想。
重难点:1、如何构造直角三角形,运用相关知识解题。
2、如何运用分类讨论思想。
1、圆的确定(1)圆是平面上到一个定点的距离等于定长的所有点所组成的图形,这个定点是圆心,联结圆心和圆上任意一点的线段是圆的半径,这个定长是圆的半径长。
以点O为圆心的圆称为圆O,记作⊙O。
(2)一个点确定无数个圆,两个点也确定无数个圆,圆心在两点连线段的垂直平分线上;三个点确定1个或零个圆;(3)圆既是轴对称图形又是中心对称图形,对称轴是直径所在的直线。
2、点与圆的位置关系:点与圆的位置关系有三种:点在圆外,即这个点到圆心的距离大于半径;点在圆上,即这个点到圆心的距离等于半径;点在圆内,即这个点到圆心的距离小于半径。
3、外接圆与内接多边形(1)三角形的三个顶点确定一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆。
(2)三角形外接圆的圆心是三角形三条边的垂直平分线的交点,叫做这个三角形的外心。
(3)锐角三角形的外心在三角形内部;钝角三角形的外心在三角形外部;直角三角形的外心在斜边中点上。
(4)如果一个三角形的三个顶点在同一个圆上,这个三角形叫做这个圆的内接三角形。
4、圆心角、弧、弦、弦心距(1)联结圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫做直径。
一次函数与几何图形的联系
一次函数与几何图形的联系一次函数,也称为一次方程,是数学中的基础概念之一。
它表示了一个变量与另一个变量之间的线性关系。
与一次函数密切相关的是几何图形,特别是直线。
本文将探讨一次函数与几何图形之间的联系,包括一次函数的图像、斜率与截距的几何意义,以及在几何图形中应用一次函数进行问题求解的实际例子。
一、一次函数的图像一次函数的图像是一条直线,具有如下一般形式:y = mx + b其中,m代表斜率,b代表截距。
斜率决定了直线的倾斜方向和陡峭程度,截距则决定了直线与y轴的交点。
对于斜率m,当m > 0时,直线向右上方倾斜;当m < 0时,直线向右下方倾斜;当m = 0时,直线平行于x轴。
斜率的绝对值越大,直线的倾斜程度越大。
对于截距b,当b > 0时,直线与y轴的交点在y轴的上方;当b < 0时,直线与y轴的交点在y轴的下方;当b = 0时,直线通过y轴的原点。
通过改变斜率m和截距b的值,可以绘制出直线在坐标系中的各种位置和倾斜情况的图像。
这些图像不仅在数学中有重要意义,也在几何图形中有广泛应用。
二、斜率与截距的几何意义斜率和截距在几何图形中具有重要的几何意义,对于理解和描述直线的性质起着关键作用。
1. 斜率的几何意义斜率代表了直线上两个点之间的纵向变化与横向变化之间的比例关系。
具体来说,斜率等于直线上任意两个点的纵坐标之差与横坐标之差之比。
在几何上,当两点的纵向变化与横向变化之间的比例关系相等时,得到的直线是一条直角线,即斜率为正负无穷大。
当两点的纵向变化与横向变化之间的比例关系不相等时,得到的直线是一条斜线,斜率为有限值。
斜率还可以表示直线的坡度和倾斜程度。
当斜率越大(绝对值越大),直线越陡峭;当斜率越小(绝对值越小),直线越平缓。
2. 截距的几何意义截距代表了直线与y轴的交点在坐标系中的位置。
截距为正时,直线与y轴的交点在y轴的上方;截距为负时,直线与y轴的交点在y轴的下方;截距为零时,直线通过y轴的原点。
动态几何与函数问题
动态几何和函数问题是数学中两个不同的概念,但它们可以相互结合来解决一些有趣的问题。
动态几何是指在几何图形中,通过改变参数或条件,观察图形的变化情况。
它关注的是几何图形的性质随着条件的变化而变化的规律。
函数问题则是研究数学函数的性质、行为和应用。
函数是一种映射关系,将一个自变量的取值映射到一个因变量的取值。
函数问题可以涉及函数的连续性、可导性、极值、曲线的图像、函数的变换等方面。
将动态几何与函数问题结合起来,我们可以通过动态几何软件来观察函数图像的变化,从而更好地理解函数的性质。
例如,我们可以通过改变函数的系数或参数,观察函数图像的平移、缩放、翻转等变化;或者通过改变函数的定义域和值域,观察函数图像的截断、延伸等变化。
此外,我们还可以利用动态几何软件来解决一些与函数相关的几何问题。
例如,给定一个几何图形,我们可以通过动态几何软件构造函数来描述该图形的性质,并通过函数的分析和计算来解决与该图形相关的问题。
综上所述,动态几何和函数问题是两个独立但相互关联的数学概念,在解决数学问题时可以相互结合,帮助我们更好地理解和探索数学的奥妙。
中考数学几何图形复习专题13 二次函数区间及最值问题(学生版)
专题13 二次函数区间及最值问题1.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(–3,5),B(0,5).抛物线y=-x2+bx+c交x轴于C(1,0),D(-3,0)两点,交y轴于点E.(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;(2)当-4≤x≤0时,求y的最大值与最小值的积;(3)连接AB,若二次函数y=-x2+bx+c的图象向上平移m(m>0)个单位时,与线段AB有一个公共点,结合函数图象,直接写出m的取值范围.本号资料皆*来源于微信公众号:数学第@@六感对于整个函数图像来说,最值在顶点处取到,而对于函数图像的一部分来说,则未必。
常见的两种类型分别为:一是给定区间,对称轴不确定;二是给定对称轴,区间不确定。
一般步骤是根据已知,画出函数图像,再根据给定的区间或对称轴进行分类讨论,根据题意建立方程求解。
难点是有时分类讨论次数较多,计算比较繁琐,容易出错。
2.已知抛物线2y x bx c =++的对称轴为直线1x =,图象与x 轴交于点()1,0-.(1)求抛物线的函数表达式.(2)若把抛物线的图象沿x 轴平移m 个单位,在自变量x 的值满足23x ≤≤的情况下,与其对应的函数值y 的最小值为-2,求m 的值.3.如图,抛物线22y x x c =-++与x 轴正半轴,y 轴正半轴分别交于点,A B ,且,OA OB =点G 为抛物线的顶点. 本号资料皆*来源于微信公众#号:数学第六感()1求抛物线的解析式及点G 的坐标;()2点,M N 为抛物线上两点(点M 在点N 的左侧) ,且到对称轴的距离分别为3个单位长度和5个单位长度,点Q 为抛物线上点,M N 之间(含点,M N )的一个动点,求点Q 的纵坐标Q y 的取值范围.4.如图,已知二次函数y =ax 2+3x +12的图像经过点A (-1,-3).(1)求a 的值和图像的顶点坐标.(2)若横坐标为m 的点B 在该二次函数的图像上.①当点B 向右平移4个单位长度后所得点B ′也落在该二次函数图像上时,求m 的值; ②若点B 到x 轴的距离不大于3,请根据图像直接写出m 的取值范围.5.如图,抛物线()230y ax bx a =+-≠与x 轴交于点()1,0A -,点()3,0B ,与y 轴交于点C .(1)求抛物线的表达式;(2)在对称轴上找一点Q ,使ACQ 的周长最小,求点Q 的坐标;(3)P 是第四象限内抛物线上的动点,求BPC △面积S 的最大值及此时P 点的坐标.6.如图,抛物线2y x mx =+与直线y x b =-+交于点A (2,0)和点B .。
几何图形中的函数问题
D C B A 几何图形中的函数问题1如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD .(1)如果∠A =︒50,∠B =︒80,求证:AB CD BC =+.(2)如果AB CD BC =+,设∠A =︒x ,∠B =︒y ,那么y 关于x 的函数关系式是_______.2.如图,P 是矩形ABCD 的边CD 上的一个动点,且P 不与C 、D 重合,BQ ⊥AP 于点Q ,已知AD=6cm,AB=8cm ,设AP=x(cm),BQ=y(cm).(1)求y 与x 之间的函数解析式并求自变量x 的取值范围;(2)是否存在点P ,使BQ=2AP 。
若存在,求出AP 的长;若不存在,说明理由。
3.如图,矩形EFGH 内接与△ABC ,AD ⊥BC 与点D ,交EH 于点M ,BC=10cm , AD=8cm , 设EF=x cm ,EH=y cm ,矩形EFGH 的面积为S cm2,①分别求出y 与x ,及S 与x 的函数关系式,写出x 的取值范围; ②若矩形EFGH 为正方形,求正方形的边长; ③x 取何值时,矩形EFGH 的面积最大。
B AB C D E F M H G5.如图,在△ABC 中,AB=AC=1,点D,E 在直线BC 上运动.设BD=x, CE=y (l )如果∠BAC=30°,∠DAE=l05°,试确定y 与x 之间的函数关系式;(2)如果∠BAC=α,∠DAE=β,当α, β满足怎样的关系时,(l )中y 与x 之间的函数关系式还成立?试说明理由.6.已知:在矩形ABCD 中,AB =10,BC =12,四边形EFGH 的三个顶点E 、F 、H 分别在矩形ABCD 边AB 、BC 、DA 上,AE =2.(1)如图①,当四边形EFGH 为正方形时,求△GFC 的面积;(5分) (2)如图②,当四边形EFGH 为菱形,且BF = a 时,求△GFC 的面积(用含a 的代数式表示);DFDCA BEFHG图④图③图②图①P N MA CB BC A A C B B C A 已知一直角三角形纸片ABC (如图①),∠ACB =90°,AC =2,BC =4。
中学数学函数与几何图形关系
中学数学函数与几何图形关系一、引言数学是一门研究数量、结构、变化以及空间关系的学科。
其中,函数和几何图形是数学中重要的概念。
函数描述了两个变量之间的关系,而几何图形则研究了空间的形状和性质。
本文将探讨中学数学中函数与几何图形之间的关系以及应用。
二、函数与几何图形的基本概念1. 函数的基本概念函数是数学中的一个重要概念,它描述了一个变量(称为自变量)与另一个变量(称为因变量)之间的关系。
在数学中,函数通常用符号表示,例如f(x)或y = f(x),其中x为自变量,y为因变量。
函数可以用图表、方程或表格的形式表示,它可以是线性的、二次的、指数的、对数的等等。
2. 几何图形的基本概念几何图形是由点、线、面组成的空间形状。
常见的几何图形有直线、射线、线段、角、三角形、四边形、圆等。
几何图形的属性包括长度、面积、周长、角度等。
几何图形可以通过坐标系进行研究和描述,这涉及到函数和方程。
三、函数与直线的关系1. 常数函数与直线常数函数形如f(x) = c,其中c为常数。
当图像在坐标系中表示时,它是一条水平线,其斜率为0。
因此,常数函数与直线的关系十分紧密。
2. 一次函数与直线一次函数的标准形式为y = kx + b,其中k为斜率,b为截距。
一次函数的图像为一条直线,它与数学中研究的直线有着密切的联系。
3. 函数与平行直线如果两条直线的斜率相等,则它们互相平行。
在函数的概念中,斜率可以看作是函数的特征之一。
因此,函数与平行直线的关系也是十分重要的。
四、函数与曲线的关系1. 二次函数与抛物线二次函数的标准形式为y = ax^2 + bx + c,其中a、b和c为常数且a ≠ 0。
二次函数的图像为一个抛物线。
通过调整参数a、b和c的值,可以得到不同形状的抛物线。
2. 指数函数与曲线指数函数的标准形式为y = a^x,其中a为底数且a > 0。
指数函数的图像为一条曲线,并且它们的增长速度随着自变量的增大而加快。
几何图形中的函数
几何图形中的函数几何函数是指在几何图形中的函数。
它是数字函数的特殊形式。
几何函数是由几何图形中的直线和曲线构成的。
它有两个自变量,它们是x和y,y是x的函数。
一般来说,几何函数是在不同类型的几何图形中使用的。
几何函数的一个常见应用就是用于描述物理学中的问题。
它可以用来描述物理现象的变化,例如力的大小,力学轨道,电磁场的变化等。
几何函数也可以用来描述几何图形的变化。
例如,圆是从原点开始的xy极坐标系的曲线,它的函数是:r=sqrt(x^2+y^2)。
椭圆的函数是:r=sqrt(x^2/a^2+y^2/b^2)。
等腰三角形的函数是:y=ax。
几何函数也可以用来描述几何变换,例如旋转、反射和缩放。
旋转可以使用类似函数:x’=xcosθ-ysinθ,y’=xsinθ+ycosθ;反射可以使用类似函数:x’=x,y’=-y;缩放可以使用类似函数:x’=c*x,y’=c*y。
另外,几何函数也可以用来描述几何对象的形状,例如平行四边形的函数是:x=acos(t),y=bsin(t);五边形的函数是:x=acos(3t),y=bsin(3t);六边形的函数是:x=acos(2t),y=bsin(2t)。
几何函数还可以用来描述更复杂的几何图形,例如螺旋曲线的函数是:x=acos(t)*cos(pt),y=bsin(t)*sin(pt);和环螺线的函数是:x=acos(t)*sin(qt),y=bsin(t)*cos(qt)。
总之,几何函数是在几何图形中使用的一种特殊函数,它是一种由不同类型几何元素构成的双变量函数,它可以用来描述物理模型,几何图形的变化,以及更复杂的几何图形。
因此,几何函数是数学的重要概念,它对科学技术的发展有很大的贡献。
以几何图形为载体的二次函数问题
以几何图形为载体的二次函数问题以几何图形为载体的二次函数问题函数是初中数学的核心内容,是刻画变量与变量之间依赖关系的数学模型. 作为函数中的重要成员,二次函数在现实世界中有着广泛的应用 .在此,我们只对以几何图形为载体的二次函数问题加以简单阐述,希望对同学们有所帮助.利用三角形、四边形的有关性质以及图形之间的相互关系,可以构建图形面积和相关线段长、线段长与线段长之间的二次函数关系.一、有关面积的二次函数问题与面积有关的二次函数问题较为常见,一般以图形中某一动线段的长为未知数,结合三角形、特殊四边形等的面积计算公式建立二次函数模型.例1 某人定制了一批地砖,每块地砖(如图(1)所示)是边长为0.4米的正方形ABCD ,点E 、F 分别在边BC 和CD 上,△CFE 、△ABE和四边形AEFD 均由单一材料制成,制成△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 的三种材料的每平方米价格依次为30元、20元、10元,若将此种地砖按图(2)所示的形式铺设,且能使中间的阴影部分组成四边形EFGH . (1)判断图(2)中四边形EFGH 是何形状,并说明理由; (2)E 、F 在什么位置时,定制这批地砖所需的材料费用最省?点评:本题是一道典型的描述面积与相关线段长之间的二次函数问题,主要通过直角三角形、正方形的性质和其各自的面积计算公式来连接线段与面积之间的关系.二、有关线段与线段之间关系的二次函数问题利用线段与线段之间的关系构建二次函数模型,在数学中考试题中并不多见,这是特殊图形中蕴涵的特殊关系,解答这类问题,需要挖掘图形的内在特点和规律.例2 如图,在等边三角形ABC 中,AB=2,点D 、E分别在线段BC 、AC 上(点D 与点B 、C 不重合),且∠ADE=600. 设BD=x,CE=y.(1)求y 与x 的函数表达式;(2)当x 为何值时,y 有最大值,最大值是多少?点评:本题以点动为背景,以动线段、定线段为条件,利用相似三角形的判定和性质为桥梁,建立了二次函数模型,利用二次函数的性质解决问题.总之,二次函数以其表达形式简单、内涵丰富而广受命题者青睐.但编拟一个题干优美、符合考查目标的以几何图形为载体的二次函数试题,需要我们从生活和实践中不断地进行探索和研究.(2) A D F B EC (1) E F G HAB DC C ED B A。
几何图形中的函数问题模块 第四讲 定义域的求法与作用
(2)设AB=8,AP=x,当直线PC与圆O相交时,求x的取值范围。
图7图8
解:(1)证明:联结OP、PB,∴OP=OB=BC,∴∠OPB=∠OBP,∠C=∠BPC,
∵∠OPB+∠OBP+∠C+∠BPC=180°,∴∠OPB+∠BPC=90°,∴OP⊥PC,
∴ ;
如图12,当点H在DC上,点G也在DC上时, ,
∴AE=CF=t,EF=2t—10,在Rt△CEH中,CE=10—t, ,在Rt△GFC中, ,
∴ ;
如图13,当点H在DC上,点G在DA上时, ,
∴AE=CF=t,EF=2t—10,在Rt△CEH中,CE=10—t, ,
在Rt△GFC中,AF=10—t, ,
由勾股定理得, , ,∴ ,
在△ABC中,由两边之和大于第三边,两边之差小于第三边得 ,解得 ,
∴自变量x的取值范围是 ;
【点评】例2与例1在求定义域的方法上很不同,例1是借助动点运动范围,而例2是根据三角形边长定理列不等式组求解。
例3:如图7,已知圆O中,点P是半圆AB上一动点,C是AB延长线上一点,PC=PA。
当点N与点M、点P都重合时, , ,解得 ,
∴自变量x的取值范围是 且 ;
【点评】本题定义域受多个动点限制,包括点P、N、M等,因此要通过作图发现这三个动点的运动范围及变化规律,再利用三角比和相似比求解,解题过程相对麻烦。
例5:如图10,在矩形ABCD中,对角线AC=10厘米,点B到AC的距离为4厘米,E、F是对角线AC上的两个动点,它们分别从点A、点C同时出发,沿对角线以1厘米/秒的相同速度运动,过点E作 交折线AD—DC于点H,过点F作 交折线CD—DA于点G,连接HG。设HE、EF、FC、GH围成的图形面积为S,若点F的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式及自变量t的取值范围。
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D C BA 几何图形中的函数问题1如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD 、(1)如果∠A =︒50,∠B =︒80,求证:AB CD BC =+、(2)如果AB CD BC =+,设∠A =︒x ,∠B =︒y ,那么y 关于x 的函数关系式就是_______、 2、如图,P 就是矩形ABCD 的边CD 上的一个动点,且P 不与C 、D 重合,BQ ⊥AP 于点Q,已知AD=6cm,AB=8cm,设AP=x(cm),BQ=y(cm)、 (1)求y 与x 之间的函数解析式并求自变量x 的取值范围; (2)就是否存在点P,使BQ=2AP 。
若存在,求出AP 的长;若不存在,说明理由。
3、如图,矩形EFGH 内接与△ABC,AD ⊥BC 与点D,交EH 于点M,BC=10cm, AD=8cm, 设EF=x cm,EH=y cm ,矩形EFGH 的面积为S cm2,①分别求出y 与x,及S 与x 的函数关系式,写出x 的取值范围; ②若矩形EFGH 为正方形,求正方形的边长; ③x 取何值时,矩形EFGH 的面积最大。
5.如图,在△ABC 中,AB=AC=1,点D,E 在直线BC 上运动.设BD=x, CE=y (l)如果∠BAC=30°,∠DAE=l05°,试确定y 与x 之间的函数关系式;(2)如果∠BAC=α,∠DAE=β,当α, β满足怎样的关系时,(l)中y 与x 之间的函数关系式还成立?试说明理由.6、已知:在矩形ABCD 中,AB =10,BC =12,四边形EFGH 的三个顶点E 、F 、H 分别在矩形ABCD 边AB 、BC 、DA 上,AE =2、(1)如图①,当四边形EFGH 为正方形时,求△GFC 的面积;(5分)(2)如图②,当四边形EFGH 为菱形,且BF = a 时,求△GFC的面积(用含a 的A B CD PQ ABCD EFMHG图④图③图②图①P NMAC BBCA A CBBCA QRPCBA代数式表示);已知一直角三角形纸片ABC(如图①),∠ACB =90°,AC =2,BC =4。
折叠该纸片,使点B 落在边AC 上,折痕与边BC 交于点M,与边AB 交于点N 。
(1)若折叠后,点B 与点C 重合,试在图②中画出大致图形,并求点C 与点N 的距离;(2)若折叠后,点B 与点A 重合,试在图③中画出大致图形,并求CM 的长; (3)若折叠后点B 落在边AC 上的点P 处(如图④),设CP =x ,CM =y ,求出y 关于x 的函数关系式,并写出定义域。
ABC、已知△中,D AC BC AB ,8,6,10===就是AB 边中点,将一块直角三角板的直角顶点放在D 点旋转,直角的两边分别与边BC AC ,交于F E ,。
①取运动过程中的某一瞬间,如图,画出△ADE 关于D 点的中心对称图形,E 的对称点为E ',试判断BC 于E B '的位置关系,并说明理由。
②设y BF x AE ==,,求y 与x 的函数关系式,并写出定义域。
已知:如图,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC =1,P 就是AB 边上不与A 点、B 点重合的任意一个动点,PQ ⊥BC 于点Q,QR ⊥AC 于点R 。
(1)求证:PQ =BQ;(2)设BP =x ,CR =y ,求y 关于x 的函数解析式,并写出定义域; (3)当x 为何值时,PR//BC 。
已知:如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,BC 的垂直平分线DE 分别交BC 、AC 于点D 、E,BE 与AD 相交于点F,设∠AFB =y, ∠C =x(1)求证:∠CBE =∠CAD;DC AB EFHGDC A B EFH G几何图形中的函数问题(2)求y 关于x 的函数关系式; (3)写出函数的定义域。
已知:如图,在⊿ABC 中,∠C=90°,∠B=30°,AC =6,点D 在边BC 上,AD 平分∠CAB ,E 为AC 上的一个动点(不与A 、C 重合),EF ⊥AB ,垂足为F . (1)求证:AD=DB ;(2)设CE=x,BF=y ,求y 关于x 的函数解析式; (3)当∠DEF =90°时,求BF 的长、 已知:如图,在△ABC 中,∠C =90°,∠B =30°,AC =6,点D 、E 、F 分别在边BC 、AC 、AB 上(点E 、F 与△ABC 顶点不重合),AD 平分∠CAB ,EF ⊥AD ,垂足为H .(1)求证:AE =AF :(2)设CE =x ,BF =y ,求x 与y 之间的函数解析式,并写出定义域;(3)当△DEF 就是直角三角形时,求出BF 的长.已知一直角三角形纸片OAB,∠AOB=90°,OA=2,OB=4.将该纸片放在平面直角坐标系中(如图①),折叠该纸片,折痕与边OB 交于点C,与边AB 交于点D.(1) 若折叠后使点B 与O 重合(如图②),求点C 的坐标及C 、A 两点的距离;(2) 若折叠后使点B 与A 重合(如图③),求点C 的坐标;(3) 若折叠后点B 落在边OA 上的点为B′(如图④),设OB′= x,OC = y,求出y 关于x 的函数关系式,并写出定义域.第26题图FE D CBAFBACED图① 图④图③ D图②备用图第28题图A BCDQPF E DCB A 如图,在菱形ABCD 中,∠A = 60°,AB = 4,E 就是AB 边上的一动点,过点E 作EF ⊥AB 交AD 的延长线于点F,交BD 于点M 、DC 于点N. (1)请判断△DMF 的形状,并说明理由;(2)设EB = x,△DMF 的面积为y,求y 与x 之间的函数关系式,并写出x 的取值范围; (3)当x 取何值时,S △DMF = 3 .如图,在长方形ABCD 中,AB=8,AD=6,点P 、Q 分别就是AB 边与CD 边上的动点,点P 从点A 向点B 运动,点Q 从点C 向点D 运动,且保持AP=CQ 。
设AP=x ,BE=y(1)线段PQ 的垂直平分线与BC 边相交,设交点为E 求y 与x 的函数关系式及x 取值范围;(2)在(1)的条件就是否存在x 的值,使△PQE 为直角三角形?若存在,请求出x 的值,若不存在请说明理由。
如图,已知长方形纸片ABCD 的边AB=2,BC=3,点M 就是边CD 上的一个动点(不与点C 重合),把这张长方形纸片折叠,使点B 落在M上,折痕交边AD 与点E,交边BC 于点F. (1)、写出图中全等三角形;(2)、设CM=x,AE=y,求y 与x 之间的函数解析式,写出定义域;(3)、试判断BEM 能否可能等于90度?如可能,请求出此时CM 的长;如不能,请说明理由.在矩形ABCD 中,点E 就是AD 边上一点,连接BE,且∠ABE =30°,BE =DE,连接BD.点P 从点E 出发沿射线ED 运动,过点P 作PQ ∥BD 交直线BE 于点Q.(1) 当点P 在线段ED 上时(如图1),求证:BE =PD +33PQ;(2)若 BC =6,设PQ 长为x,以P 、Q 、D 三点为顶点所构成的三角形面积为y,求y 与 x 的函数关系式(不要求写出自变量x 的取值范围);如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,∠A =30°,D 就是边AC 上不与点A 、C 重合的任意一点,DE ⊥DA BMMN F DAAB ,垂足为点E ,M 就是BD 的中点、(1)求证:CM =EM ;(2)如果BC =3,设AD =x ,CM =y ,求y 与x 的函数解析式,并写出函数的定义域;(3)当点D 在线段AC 上移动时,∠MCE 的大小就是否发生变化?如果不变,求出∠MCE 的大小;如果发生变化,说明如何变化、已知:如图7、四边形ABCD 就是菱形,6=AB ,︒=∠=∠60MAN B 、绕顶点A 逆时针旋转MAN ∠,边AM 与射线BC 相交于点E (点E 与点B 不重合),边AN 与射线CD 相交于点F 、(1)当点E 在线段BC 上时,求证:CF BE =;(2)设x BE =,ADF △的面积为y 、当点E 在线段BC 上时,求y 与x 之间的函数关系式,写出函数的定义域;(3)联结BD ,如果以A 、B 、F 、D 为顶点的四边形就是平行四边形,求线段BE 的长、已知:如图,在菱形ABCD 中,AB =4,∠B =60°,点P 就是射线BC 上的一个动点,∠P AQ =60°,交射线CD 于点Q ,设点P 到点B 的距离为x ,PQ =y . (1)求证:△APQ 就是等边三角形; (2)求y 关于x 的函数解析式,并写出它的定义域; (3)如果PD ⊥AQ ,求BP 的值. 边长为4的正方形ABCD 中,点O 就是对角线AC 的中点, P 就是对角线AC 上一动点,过点P 作PF⊥CD 于点F ,作PE ⊥PB 交直线CD 于点E ,设PA=x ,S ⊿PCE =y ,⑴ 求证:DF =EF ;(5分)⑵ 当点P 在线段AO 上时,求y 关于x 的函数关系式及自变量x 的取值范围;(3分) ⑶ 在点P 的运动过程中,⊿PEC 能否为等腰三角形?如果能够,请直接写出PA 的长;如果不能,请简单说明理由。
(2分)(1)如图,在正方形ABCD 中,AB=2,将一块足够大的三角板的直角顶点P 放在正方形的中心O 处,将三角板绕O 点旋转,三角板的两直角边分别交边AB 、BC 于点E 、F 、(1)①试猜想PE 、PF 之间的大小关系,并证明您的结论; ②求四边形PEBF 的面积、 (2)现将直角顶点P 移至对角线BD 上其她任意一点,PE 、PF 之间的大小关系就是否A M N D CB E F (图7) AC B 第26题图D C B A EFP。
O D CBA备用图O 。
ADM ADECB第26题图改变?并说明理由、若BP 的长为a ,试用含有a 的代数式表示四边形PEBF 的面积S 、 (3)如果将(2)中正方形ABCD 改为矩形ABCD,其中 AB=2,AD=3、PE 、PF请说明理由;如果改变,请直接写出它们之间的关系、如图,在正方形ABCD 中,点E 在边AB 上(点E 与点A 、B 不重合),过点E 作FG ⊥DE ,FG 与边BC 相交于点F,与边DA 的延长线相交于点G .(1) 由几个不同的位置,分别测量BF 、AG 、AE 的长,从中您能发现BF 、AG 、AE 的数量之间具有怎样的关系?并证明您所得到的结论;(2) 联结DF ,如果正方形的边长为2,设AE=x ,△DFG 的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式,并写出函数的定义域; (3) 如果正方形的边长为2,FG 的长为25,求点C 到直线DE 的距离.:如图,P 就是边长为1的正方形ABCD A 、C 上,且PE=PB 、(1)求证:① PE=PD ; ② PE ⊥PD ; (2)设AP =x , △PBE 的面积为y 、① 求出y 关于x 的函数关系式,并写出x 的取值范围; ② 当x 取何值时,y 取得最大值,并求出这个最大值、.如图(1),直角梯形OABC 中,∠A= 90°,AB ∥CO, 且AB=2,OA=23,∠BCO= 60°。