抛物线求三角形面积最大值
二次函数求三角形面积最大值的典型题目
二次函数求三角形面积最大值的典型题目篇一:哎呀呀,说到二次函数求三角形面积最大值的题目,这可真是让我头疼了好一阵子呢!就比如说有这么一道题:在平面直角坐标系中,有一个二次函数图像,然后给了一堆点的坐标,让咱们求由这些点构成的三角形面积的最大值。
这可咋整?我一开始看到这题,那真是脑袋都大了!心里就想:“这啥呀?怎么这么难!”我瞪大眼睛,死死地盯着题目,手里的笔都快被我捏出汗来了。
我同桌小明呢,他倒是挺自信,还跟我说:“这有啥难的,看我的!”我心里暗暗不服气,哼,你就吹吧!然后老师开始讲题啦,老师说:“同学们,咱们得先找到这个二次函数的顶点坐标,这就好比是找到宝藏的钥匙!”我一听,宝藏?这比喻还挺有意思的。
老师接着说:“然后再看看那些给定的点,能不能通过一些巧妙的方法把三角形的面积表示出来。
”我就在那拼命点头,好像听懂了,其实心里还是有点迷糊。
我扭头看看后面的学霸小红,她一脸轻松,好像这题对她来说就是小菜一碟。
我忍不住问她:“小红,你咋这么厉害,这题你都懂啦?”小红笑了笑说:“多做几道类似的题,你也能懂!”我又埋头苦想,想着要是能像玩游戏一样,一下子就找到解题的秘诀该多好啊!经过一番折腾,我终于有点明白了。
原来求这个三角形面积最大值,就像是爬山,得找到那个最高的山峰,而我们要找的就是能让面积最大的那个点或者那条线。
你说,数学咋就这么难呢?但我就不信我搞不定它!我一定要把这些难题都攻克下来,让数学成为我的强项!总之,我觉得做这种二次函数求三角形面积最大值的题目,虽然过程很艰难,但只要我们不放弃,多思考,多练习,就一定能找到解题的窍门,取得胜利!篇二:哎呀!说起二次函数求三角形面积最大值的题目,这可真是让我又爱又恨呀!有一次上课,数学老师在黑板上出了一道这样的题:已知一个二次函数图像,还有三角形的三个顶点坐标都在这个函数图像上,让我们求三角形面积的最大值。
当时我一看,脑袋就嗡嗡响,这啥呀?我就开始在草稿纸上乱画,心里想着:“这咋这么难呢?”同桌小明凑过来,瞅了瞅我的草稿纸,说:“你这算的啥呀,思路都不对!”我瞪了他一眼,回道:“那你行你上啊!”然后我俩就你一句我一句地争论起来。
全国通用 中考数学 二次函数压轴题专题练习 04铅垂法求面积(不含答案版)
专题04 铅垂法求面积 铅垂法1: 铅垂法2: 铅垂法3:A B ABC x x CD S -⋅=21△ A C ABC x x BD S -⋅=21△ C B ABC x x AD S -⋅=21△一、求三角形面积最值 例1.如图,抛物线y =x 2﹣x +与x 轴交于A 、B 点,直线l :y =kx ﹣3k +4与抛物线交于E ,F 两点.(1)直线l 过定点: ;(2)求S △BEF 的最小值.例2.如图,抛物线y =﹣x 2+2x +1和y 轴交于点A ,与它的对称轴直线x =1交于点B ,过定点的直线y =kx ﹣k +4(k <0)与该抛物线交于点M ,N .若△BMN 的面积等于1,求k 的值.对应练习:1.(2024•凉州区二模)如图,已知:关于y的二次函数y=x2+bx+c的图象与x 轴交于点A(2,0)和点B,与y轴交于点C(0,6),抛物线的对称轴与x 轴交于点D.(1)求二次函数的表达式.(2)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N从点D与点M同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达B点时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出面积.2.(2024•沂源县一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx+5经过A(﹣5,0),B (﹣4,﹣3)两点,与x轴的另一个交点为C,顶点为D,连接CD.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P为该抛物线上一动点(与点B,C不重合),设点P的横坐标为t.①当点P在直线BC的下方运动时,求△PBC的面积的最大值及点P的坐标;②该抛物线上是否存在点P,使得∠PBC=∠BCD?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2024•鼓楼区校级模拟)已知抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)直接写出A,B,C三点的坐标;(2)如图,点P为直线BC下方抛物线上一点,PD⊥BC于点D,求PD的最大值;4.(2024•翠屏区校级模拟)在平面直角坐标系中,将二次函数y=ax2(a>0)的图象向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线,该抛物线与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),OA=1,经过点A的一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与y轴正半轴交于点C,且与抛物线的另一个交点为D,△ABD的面积为5.(1)求抛物线和一次函数的解析式;(2)抛物线上的动点E在一次函数的图象下方,当△ACE面积的最大值时,求出此时点E的坐标;5.(2024秋•长沙期中)如图,直线与y轴、x轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴的另一个交点为A(﹣1,0).(1)求二次函数的解析式;(2)点P为该二次函数的图象在第一象限上一点,当△BCP的面积最大时,求P点的坐标;6.(2024秋•阜阳期中)如图,在直角坐标系中,二次函数的图象与x轴相交于点A(﹣2,0)和点B(6,0),与y轴交于点C.(1)求b、c的值;(2)若点P是抛物线BC段上的一点,当△PBC的面积最大时求出点P的坐标,并求出△PBC面积的最大值;7.(2024秋•西岗区校级月考)如图,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C的坐标为(0,﹣3),连接BC.(1)求该二次函数和直线BC的解析式;(2)点P是抛物线在第四象限图象上的任意一点,作PQ⊥x轴于点Q,交BC于点H,当PH的长度最大时,求点P的坐标;(3)在(2)的条件下,若△BCP的面积最大时,BC边上的高PN的值为.8.(2024秋•吉林月考)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,与y轴交于点C(0,3),点B的坐标为(3,0),点P是抛物线上一个动点,且在直线BC的上方.(1)求该二次函数的解析式;(2)求点A的坐标;(3)连接CP、BP,当点P运动到什么位置时,△BPC的面积最大?请求出点P的坐标和△BPC面积的最大值;9.(2023秋•大丰区月考)如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣4,0)和点B,与y轴相交于点C(0,4).(1)求该二次函数的解析式;(2)点D在线段OA上运动,过点D作x轴的垂线,与AC交于点Q,与抛物线交于点P.连接AP,CP,当三角形ACP的面积最大时,求此时点P的坐标;10.(2024•深圳三模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与轴交于A,B点,与y轴交于点C(0,3),点B的坐标为(3,0),点P是抛物线上一个动点.(1)求二次函数解析式;(2)若P点在第一象限运动,当P运动到什么位置时,△BPC的面积最大?请求出点P的坐标和△BPC面积的最大值;二、求四边形面积最值例3.(2024•南召县开学)综合与探究如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣4,0)和点B,与y轴相交于点C(0,4).(1)求该二次函数的解析式;(2)点D在线段OA上运动,过点D作x轴的垂线,与AC交于点Q,与抛物线交于点P,连接AP、CP,当四边形AOCP的面积最大时,求点P的坐标和四边形AOCP面积的最大值.对应练习:1.(2023秋•新会区校级月考)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(﹣1,0),B(2,0),交y轴于C(0,﹣2).(1)求二次函数的解析式;(2)若点M为该二次函数图象在第四象限内的一个动点,当四边形ACMB 的面积最大时求出此时点M的坐标及四边形ACMB面积的最大值;2.(2024春•江北区校级期末)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(4,0),与y轴交于点C,连接BC,过点A作AD∥BC交y轴于点D,连接BD.(1)求二次函数的表达式;(2)如图,点P在第一象限内的抛物线上,连接PB、PC,当四边形BPCD的最大值;的面积最大时,求出此时点P的坐标以及S四边形BPCD3.(2024•吐鲁番市二模)如图,在平面直角坐标系xOy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(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3),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?求出此时点P的坐标和四边形ABPC的最大面积;。
【经典压轴题】三角形面积最值问题30题含详细答案
试卷第1页,总14页………外…………○…………订…………○……学:___________考号:___________………内…………○…………订…………○……三角形面积最值问题30题含详细答案1.如图,抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于点(1,0)A -,点(3,0)B ,与y 轴交于点C ,且过点(2,3)D -.点P 、Q 是抛物线2y ax bx c =++上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 在直线OD 下方时,求POD ∆面积的最大值.(3)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当OBE ∆与ABC ∆相似时,求点Q 的坐标.2.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线22y ax x c =-+与直线y kx b =+都经过(0,3)A -、(3,0)B 两点,该抛物线的顶点为C . (1)求此抛物线和直线AB 的解析式;(2)设直线AB 与该抛物线的对称轴交于点E ,在射线EB 上是否存在一点M ,过M 作x 轴的垂线交抛物线于点N ,使点M 、N 、C 、E 是平行四边形的四个顶点?若存在,求点M 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)设点P 是直线AB 下方抛物线上的一动点,当PAB ∆面积最大时,求点P 的坐标,并求PAB ∆面积的最大值.3.如图,抛物线25(0)y ax bx a =+-≠经过x 轴上的点A (1,0)和点B 及y 轴上的点C ,经过B 、C 两点的直线为y x n =+.试卷第2页,总14页……订…………○……※※内※※答※※题※※……订…………○……①求抛物线的解析式.②点P 从A 出发,在线段AB 上以每秒1个单位的速度向B 运动,同时点E 从B 出发,在线段BC 上以每秒2个单位的速度向C 运动.当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t 秒,求t 为何值时,△PBE 的面积最大并求出最大值. ③过点A 作AM BC ⊥于点M ,过抛物线上一动点N (不与点B 、C 重合)作直线AM 的平行线交直线BC 于点Q .若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,求点N 的横坐标.4.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线22(0)y ax bx a =++≠与x 轴交于()1,0A -),()3,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求该抛物线的解析式,并写出它的对称轴;(2)点D 为抛物线对称轴上一点,连接CD BD 、,若DCB CBD ∠=∠,求点D 的坐标;(3)已知()1,1F ,若(),E x y 是抛物线上一个动点(其中12x <<),连接CE CF EF 、、,求CEF ∆面积的最大值及此时点E 的坐标.(4)若点N 为抛物线对称轴上一点,抛物线上是否存在点M ,使得以,,,B C M N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.试卷第3页,总14页…○…………外………………订…………………线…………○……___________考号:______…○…………内………………订…………………线…………○……5.如图1,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD =AE ,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是 ,位置关系是 ; (2)探究证明:把△ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断△PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若AD =4,AB =10,请直接写出△PMN 面积的最大值.6.已知抛物线y =a (x ﹣1)2过点(3,4),D 为抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式;(2)若点B 、C 均在抛物线上,其中点B (0,1),且∠BDC =90°,求点C 的坐标: (3)如图,直线y =kx +1﹣k 与抛物线交于P 、Q 两点,∠PDQ =90°,求△PDQ 面积的最小值.7.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试卷第4页,总14页装…………○……………○…………线※要※※在※※装※※订※答※※题※※装…………○……………○…………线轴的另一交点为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;(3)是否存在点P 使△PAE 为直角三角形?若存在,求出t 的值;若不存在,说明理由.8.如图,四边形ABCD 是边长为2,一个锐角等于60°的菱形纸片,小芳同学将一个三角形纸片的一个顶点与该菱形顶点D 重合,按顺时针方向旋转三角形纸片,使它的两边分别交CB 、BA (或它们的延长线)于点E 、F ,∠EDF=60°,当CE=AF 时,如图1小芳同学得出的结论是DE=DF .(1)继续旋转三角形纸片,当CE≠AF 时,如图2小芳的结论是否成立?若成立,加以证明;若不成立,请说明理由;(2)再次旋转三角形纸片,当点E 、F 分别在CB 、BA 的延长线上时,如图3请直接写出DE 与DF 的数量关系;(3)连EF ,若△DEF 的面积为y ,CE=x ,求y 与x 的关系式,并指出当x 为何值时,y 有最小值,最小值是多少?9.已知ABC 和ADE 都是等腰三角形,AB AC =,AD AE =,DAE BAC ∠=∠. (初步感知)(1)特殊情形:如图①,若点D ,E 分别在边AB ,AC 上,则DB __________EC .(填>、<或=)试卷第5页,总14页…………○………………○………………○…………………○……学校:____:___________班级:____:___________…………○………………○………………○…………………○……(2)发现证明:如图②,将图①中的ADE 绕点A 旋转,当点D 在ABC 外部,点E 在ABC 内部时,求证:DB EC =.(深入研究)(3)如图③,ABC 和ADE 都是等边三角形,点C ,E ,D 在同一条直线上,则CDB ∠的度数为__________;线段CE ,BD 之间的数量关系为__________.(4)如图④,ABC 和ADE 都是等腰直角三角形,90BAC DAE ∠=∠=︒,点C 、D 、E 在同一直线上,AM 为ADE 中DE 边上的高,则CDB ∠的度数为__________;线段AM ,BD ,CD 之间的数量关系为__________.(拓展提升)(5)如图⑤,ABC 和ADE 都是等腰直角三角形,90BAC DAE ∠=∠=︒,将ADE 绕点A 逆时针旋转,连结BE 、CD .当5AB =,2AD =时,在旋转过程中,ABE △与ADC 的面积和的最大值为__________.试卷第6页,总14页…○…………外………订…………○………………○……※内※※答※※题※※…○…………内………订…………○………………○……10.如图,在平面直角坐标系xOy 中,反比例函数(0)m y x x =>的图像经过点34,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,点B 在y 轴的负半轴上,AB 交x 轴于点C ,C 为线段AB 的中点.(1)m =________,点C 的坐标为________;(2)若点D 为线段AB 上的一个动点,过点D 作//DE y 轴,交反比例函数图像于点E ,求ODE 面积的最大值.11.如图,直线l :y =﹣3x +3与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点,抛物线y =ax 2﹣2ax +a +4(a <0)经过点B ,交x 轴正半轴于点C . (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 的最大值及此时动点M 的坐标;(3)将点A 绕原点旋转得点A ′,连接CA ′、BA ′,在旋转过程中,一动点M 从点B 出发,沿线段BA ′以每秒3个单位的速度运动到A ′,再沿线段A ′C 以每秒1个单位长度的速度运动到C 后停止,求点M 在整个运动过程中用时最少是多少?12.(问题提出)试卷第7页,总14页……○…………外装…………○……姓名:___________班级:____……○…………内装…………○……(1)如图①,在等腰Rt ABC 中,斜边4AC =,点D 为AC 上一点,连接BD ,则BD 的最小值为 .(问题探究)(2)如图2,在ABC 中,5AB AC ==,6BC =,点M 是BC 上一点,且4BM =,点P 是边AB 上一动点,连接PM ,将BPM △沿PM 翻折得到DPM △,点D 与点B 对应,连接AD ,求AD 的最小值.(问题解决)(3)如图③,四边形ABCD 是规划中的休闲广场示意图,其中135BAD ADC ∠=∠=︒,30DCB ∠=︒,AD =,3AB km =,点M 是BC 上一点,4MC km =.现计划在四边形ABCD 内选取一点P ,把DCP 建成商业活动区,其余部分建成景观绿化区.为方便进入商业区,需修建小路BP 、MP ,从实用和美观的角度,要求满足PMB ABP ∠=∠,且景观绿化区面积足够大,即DCP 区域面积尽可能小.则在四边形ABCD 内是否存在这样的点P ?若存在,请求出DCP 面积的最小值;若不存在,请说明理由.13.在平面直角坐标系中,点O 是原点,四边形AOBC 是矩形,点(5,0)A ,点(0,3)B .以点A 为中心,顺时针旋转矩形AOBC ,得到矩形ADEF ,点O B C ,,的对应点分别为D E F ,,.(1)如图①,当点D 落在BC 边上时,求点D 的坐标;(2)如图②,当点D 落在线段BE 上时,AD 与BC 交于点H .求点H 的坐标; (3)记K 为矩形AOBC 对角线的交点,S 为KDE 的面积,求S 的取值范围(直接写出结果即可).试卷第8页,总14页……外…………○……………订…………○…※※请※※线※※内※※答※※题※※……内…………○……………订…………○…14.(1)如图1,四边形ABCD 中,//AD BC ,点E 为DC 边的中点,连接AE 并延长交BC 的延长线于点F ,求证:ABF ABCD S S ∆=四边形.(S 表示面积)(2)如图2,在ABC ∆中,过AC 边的中点P 任意作直线EF ,交BC 边于点F ,交BA 的延长线于点E ,试比较EBF ∆与ABC ∆的面积,并说明理由.(3)如图3,在平面直角坐标系中,已知一次函数y kx b =+的图像过点()2,4P 且分别于x 轴正半轴,y 轴正半轴交于点A 、B ,请问AOB ∆的面积是否存在最小值?若存在,求出此时一次函数关系式;若不存在,请说明理由.15.△ABC 为等边三角形,AB =8,AD ⊥BC 于点D ,E 为线段AD 上一点,AE =.以AE 为边在直线AD 右侧构造等边三角形AEF ,连接CE ,N 为CE 的中点. (1)如图1,EF 与AC 交于点G ,连接NG ,求线段NG 的长;(2)如图2,将△AEF 绕点A 逆时针旋转,旋转角为α,M 为线段EF 的中点,连接DN ,MN .当30°<α<120°时,猜想∠DNM 的大小是否为定值,并证明你的结论; (3)连接BN .在△AEF 绕点A 逆时针旋转过程中,当线段BN 最大时,请直接写出△ADN 的面积.16.如图,已知A ,B 是线段MN 上的两点,4MN =,1MA =,1MB >,以A 为中心顺时针旋转点M ,以B 为中心逆时针旋转点N ,使M ,N 两点重合成一点C ,构成ABC ,设AB x =.试卷第9页,总14页…外…………○………………○…………订………○……学校:_____名:___________班级:___________考号…内…………○………………○…………订………○……(1)求x 的取值范围; (2)求ABC 面积的最大值.17.在平面直角坐标系中,抛物线265y x mx =-+与y 轴的交点为A ,与x 轴的正半轴分别交于点B (b ,0),C (c ,0).(1)当b =1时,求抛物线相应的函数表达式;(2)当b =1时,如图,E (t ,0)是线段BC 上的一动点,过点E 作平行于y 轴的直线l 与抛物线的交点为P .求△APC 面积的最大值;(3)当c =b + n .时,且n 为正整数.线段BC (包括端点)上有且只有五个点的横坐标是整数,求b 的值.18.如图,抛物线2y ax bx c =++与坐标轴交于点()()()0, 31,03,0A B E --、、,点P 为抛物线上动点,设点P 的横坐标为t .(1)若点C 与点A 关于抛物线的对称轴对称,求C 点的坐标及抛物线的解析式; (2)若点P 在第四象限,连接PA PE 、及AE ,当t 为何值时,PAE ∆的面积最大?最大面积是多少?(3)是否存在点P ,使PAE ∆为以AE 为直角边的直角三角形,若存在,直接写出点P试卷第10页,总14页…外…………○…※…内…………○…的坐标;若不存在,请说明理由. 19.综合与实践问题情境:在综合与实践课上,老师让同学们以“两个大小不等的等腰直角三角板的直角顶点重合,并让一个三角板固定,另一个绕直角顶点旋转”为主题开展数学活动,如图1,三角板ABC 和三角板CDE 都是等腰直角三角形,90C ∠=︒,点D ,E 分别在边BC ,AC 上,连接AD ,点M ,P ,N 分别为DE ,AD ,AB 的中点.试判断线段PM 与PN 的数量关系和位置关系.探究展示:勤奋小组发现,PM PN =,PM PN ⊥.并展示了如下的证明方法:∵点P ,N 分别是AD ,AB 的中点,∴PNBD ,12PN BD =. ∵点P ,M 分别是AD ,DE 的中点,∴PM AE ∥,12PM AE =.(依据1)∵CA CB =,CD CE =,∴BD AE =,∴PM PN =. ∵PNBD ,∴DPN ADC ∠=∠.∵PM AE ∥,∴DPM DAC ∠=∠.∵90BCA ∠=︒,∴90ADC CAD ∠+∠=︒.(依据2)∴90MPN DPM DPN CAD ADC ∠=∠+∠=∠+∠=︒.∴PM PN ⊥. 反思交流:(1)①上述证明过程中的“依据1”,“依据2”分别是指什么? ②试判断图1中,MN 与AB 的位置关系,请直接回答,不必证明;(2)创新小组受到勤奋小组的启发,继续进行探究,把CDE △绕点C 逆时针方向旋转到如图2的位置,发现PMN 是等腰直角三角形,请你给出证明;(3)缜密小组的同学继续探究,把CDE △绕点C 在平面内自由旋转,当4CD =,10CB =时,求PMN 面积的最大值.20.如图,在平面直角坐标系中,四边形 OABC 为菱形,点 C 的坐标为(4,0),∠AOC = 60°,垂直于 x 轴的直线 l 从 y 轴出发,沿 x 轴正方向以每秒 1 个单位长度的速度运动,设直线 l 与 菱形 OABC 的两边分别交与点 M 、N (点 M 在点 N 的上方).○…………外…………订………………○……级:___________考号:__○…………内…………订………………○……(1)求 A 、B 两点的坐标;(2)设 OMN 的面积为 S ,直线 l 运动时间为 t 秒(0 ≤t ≤6 ),试求 S 与 t 的函数表达 式;(3)在题(2)的条件下,t 为何值时,S 的面积最大?最大面积是多少.21.如图,抛物线y=ax 2+bx+c 经过点A (﹣1,0),C (0,3),抛物线的顶点在直线1x =上.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P 为第一象限内抛物线上的一点,设△PBC 的面积为S ,求S 的最大值并求出此时点P 的坐标; 22.综合与探究如图,已知抛物线()20y ax bx c a =++≠与x 轴交于A 、()20B ,两点,与y 轴交于点C ,顶点坐标为点1924D ⎛⎫⎪⎝⎭,. (1)求此抛物线的解析式;(2)点P 为抛物线对称轴上一点,当PA PC +最小时,求点P 坐标;(3)在第一象限的抛物线上有一点M ,当BCM ∆面积最大时,求点M 坐标; (4)在x 轴下方抛物线上有一点H ,ABH ∆面积为6,请直接写出点H 的坐标.○…………装………○…………线…………※※请※※不※※要※※在※※○…………装………○…………线…………23.如图,已知抛物线23y ax bx =++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;(2)抛物线的对称轴上是否存在点D ,使△BCD 的周长最小?若存在,求出点D 的坐标,若不存在,请说明理由;(3)点P 是抛物线上AC 下方的一个动点,是否存在点p ,使△PAC 的面积最大?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.二、填空题24.如图,直线AB 交坐标轴于A(-2,0),B(0,-4),点P 在抛物线1(2)(4)2y x x =--上,则△ABP 面积的最小值为__________.25.如图,在平面直角坐标系xOy 中,半径为2的O 与x 轴的正半轴交于点A ,点B 是O 上一动点,点C 为弦AB 的中点,直线334y x =-与x 轴、y 轴分别交于点D 、E ,则CDE △面积的最小值为________.………○…………装………………订……………线…………○……学校:___________姓名:_级:___________考号:………○…………装………………订……………线…………○……26.如图,30AOB ∠=,C 是BO 上的一点,4CO =,点P 为AO 上的一动点,点D 为CO 上的一动点,则PC PD +的最小值为 ________,当PC PD +的值取最小值时,则OPC ∆的面积为________.27.如图,已知直线433y x =-与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,P 是以(0,1)C 为圆心,1为半径的圆上一动点,连接PA ,PB ,当PAB ∆的面积最大时,点P 的坐标为__________.28.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,4AB =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,且2DB AD =,3AE EC =连接BE ,CD ,相交于点O ,则ABO ∆面积最大值为__________.…………装…………○…订…………○……线…………○……※请※※不※※要※※在※※装※※订内※※答※※题※※…………装…………○…订…………○……线…………○……29.如图,在△ABC 中,∠ACB =120°,AC =BC =2,D 是AB 边上的动点,连接CD ,将△BCD 绕点C 沿顺时针旋转至△ACE ,连接DE ,则△ADE 面积的最大值=_____.30.如图,∠AOB=45°,点M 、N 分别在射线OA 、OB 上,MN=7,△OMN 的面积为14,P 是直线MN 上的动点,点P 关于OA 对称的点为P 1,点P 关于OB 对称点为P 2,当点P 在直线NM 上运动时,△OP 1P 2的面积最小值为_____参考答案1.(1)抛物线的表达式为:223y x x =--;(2)POD S ∆有最大值,当14m =时,其最大值为4916;(3) Q -或(或1122⎛-+- ⎝⎭或⎝⎭. 【分析】(1)函数的表达式为:y=a (x+1)(x-3),将点D 坐标代入上式,即可求解; (2)设点()2,23P m m m --,求出32OG m =+,根据()12POD D P S OG x x ∆=⨯-1(32)(2)2m m =+-2132m m =-++,利用二次函数的性质即可求解; (3)分∠ACB=∠BOQ 、∠BAC=∠BOQ ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ 倾斜角,进而求解. 【详解】解:(1)函数的表达式为:(1)(3)y a x x =+-,将点D 坐标代入上式并解得:1a =, 故抛物线的表达式为:223y x x =--…①;(2)设直线PD 与y 轴交于点G ,设点()2,23P m m m --,将点P 、D 的坐标代入一次函数表达式:y sx t =+并解得,直线PD 的表达式为:32y mx m =--,则32OG m =+, ()12POD D P S OG x x ∆=⨯-1(32)(2)2m m =+-2132m m =-++,∵10-<,故POD S ∆有最大值,当14m =时,其最大值为4916; (3)∵3OB OC ==,∴45OCB OBC ︒∠=∠=,∵ABC OBE ∠=∠,故OBE ∆与ABC ∆相似时,分为两种情况:①当ACB BOQ ∠=∠时,4AB =,BC =AC = 过点A 作AH ⊥BC 与点H ,1122ABC S AH BC AB OC ∆=⨯⨯=⨯,解得:AH =,∴CH 则tan 2ACB ∠=,则直线OQ 的表达式为: 2 y x =-…②,联立①②并解得:x =故点Q -或(; ②BAC BOQ ∠=∠时,3tan 3tan 1OC BAC BOQ OA ∠====∠, 则直线OQ 的表达式为: 3 y x =-…③,联立①③并解得:x =故点13,22Q ⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭或1322⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭;综上,点Q -或(或1122⎛-+- ⎝⎭或13,22⎛-+ ⎝⎭. 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到解直角三角形、三角形相似、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.2.(1)抛物线的解析式为223y x x =--,直线AB 的解析式为3y x =-,(2)(2,1)-或33(22+-+.(3)当32m =时,PAB∆面积的最大值是278,此时P 点坐标为33(,)22-. 【解析】 【分析】(1)将(0,3)A -、(3,0)B 两点坐标分别代入二次函数的解析式和一次函数解析式即可求解;(2)先求出C 点坐标和E 点坐标,则2CE =,分两种情况讨论:①若点M 在x 轴下方,四边形CEMN 为平行四边形,则CE MN =,②若点M 在x 轴上方,四边形CENM 为平行四边形,则CE MN =,设(,3)M a a -,则2(,23)N a a a --,可分别得到方程求出点M 的坐标;(3)如图,作//PG y 轴交直线AB 于点G ,设2(,23)P m m m --,则(,3)G m m -,可由12PAB S PG OB ∆=,得到m 的表达式,利用二次函数求最值问题配方即可. 【详解】解:(1)∵抛物线22y ax x c =-+经过(0,3)A -、(3,0)B 两点,∴9603a c c -+=⎧⎨=-⎩,∴13a c =⎧⎨=-⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--, ∵直线y kx b =+经过(0,3)A -、(3,0)B 两点,∴303k b b +=⎧⎨=-⎩,解得:k 1b 3=⎧⎨=-⎩,∴直线AB 的解析式为3y x =-,(2)∵2223(1)4y x x x =--=--,∴抛物线的顶点C 的坐标为(1,4)-, ∵//CE y 轴, ∴(1,2)E -, ∴2CE =,①如图,若点M 在x 轴下方,四边形CEMN 为平行四边形,则CE MN =, 设(,3)M a a -,则2(,23)N a a a --,∴223(23)3MN a a a a a =----=-+, ∴232a a -+=,解得:2a =,1a =(舍去), ∴(2,1)M -,②如图,若点M 在x 轴上方,四边形CENM 为平行四边形,则CE MN =,设(,3)M a a -,则2(,23)N a a a --,∴2223(3)3MN a a a a a =----=-, ∴232a a -=,解得:a =,a =(舍去),∴M ,综合可得M 点的坐标为(2,1)-或33(22+-+. (3)如图,作//PG y 轴交直线AB 于点G ,设2(,23)P m m m --,则(,3)G m m -, ∴223(23)3PG m m m m m =----=-+, ∴22211393327(3)3()2222228PAB PGA PGB S S S PG OB m m m m m ∆∆∆=+==⨯-+⨯=-+=--+, ∴当32m =时,PAB ∆面积的最大值是278,此时P 点坐标为33(,)22-.【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数求最值问题,以及二次函数与平行四边形、三角形面积有关的问题.3.①265y x x =-+-;②当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为;③点N 的横坐标为:4或52+或52.【解析】 【分析】①点B 、C 在直线为y x n =+上,则B (﹣n ,0)、C (0,n ),点A (1,0)在抛物线上,所以250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩,解得1a =-,6b =,因此抛物线解析式:265y x x =-+-; ②先求出点P 到BC 的高h为sin 45)BP t ︒=-,于是211)22)22PBE S BE h t t t ∆=⋅=-⨯=-+2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,所以点A 到直线BC的距离d =N 作x轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN为等腰直角三角形,即NQ PQ ==4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,所以265(5)4m m m -+---=解得11m =(舍去),24m =,Ⅱ.4NH HP +=,()25654m m m ---+-=解得152m +=,252m =(舍去),Ⅲ.4NH HP -=,()265[(5)]4m m m --+----=,解得152m =(舍去),252m =.【详解】解:①∵点B 、C 在直线为y x n =+上, ∴B(﹣n ,0)、C (0,n ), ∵点A (1,0)在抛物线上,∴250505a b an bn n +-=⎧⎪+-=⎨⎪=-⎩, ∴1a =-,6b =,∴抛物线解析式:265y x x =-+-;②由题意,得,4PB t =-,2BE t =,由①知,45OBC ︒∠=,∴点P 到BC 的高h 为sin 45)2BP t ︒=-,∴211(4)2(2)2222PBE S BE h t t t ∆=⋅=⨯-⨯=-+当2t =时,△PBE 的面积最大,最大值为③由①知,BC 所在直线为:5y x =-,∴点A 到直线BC 的距离d =过点N 作x 轴的垂线交直线BC 于点P ,交x 轴于点H .设()2,65N m m m -+-,则(,0)H m 、(,5)P m m -,易证△PQN 为等腰直角三角形,即NQ PQ ==∴4PN =,Ⅰ.4NH HP +=,∴265(5)4m m m -+---=解得11m =,24m =,∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,∴4m =;Ⅱ.4NH HP +=,∴()25654m m m ---+-=解得152m =,252m =, ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,5m >,∴m =,Ⅲ.4NH HP -=,∴()265[(5)]4m m m --+----=,解得1m =,2m = ∵点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,0m <,∴52m =,综上所述,若点A 、M 、N 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,点N 的横坐标为:4或52或52-. 【点睛】本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质、平行四边形的判定与性质是解题的关键.4.(1)224233y x x =-++,对称轴1x =;(2)11,4D ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)面积有最大值是4948,755,424E ⎛⎫ ⎪⎝⎭;(4)存在点M 使得以,,,B C M N 为顶点的四边形是平行四边形,()2,2M 或104,3M ⎛⎫- ⎪⎝⎭或102,3M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【解析】【分析】(1)将点A (-1,0),B (3,0)代入y=ax 2+bx+2即可;(2)过点D 作DG ⊥y 轴于G ,作DH ⊥x 轴于H ,设点D (1,y ),在Rt △CGD 中,CD 2=CG 2+GD 2=(2-y )2+1,在Rt △BHD 中,BD 2=BH 2+HD 2=4+y 2,可以证明CD=BD ,即可求y 的值; (3)过点E 作EQ ⊥y 轴于点Q ,过点F 作直线FR ⊥y 轴于R ,过点E 作FP ⊥FR 于P ,证明四边形QRPE 是矩形,根据S △CEF =S 矩形QRPE -S △CRF -S △EFP ,代入边即可;(4)根据平行四边形对边平行且相等的性质可以得到存在点M 使得以B ,C ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形,点M (2,2)或M (4,-103)或M (-2,-103); 【详解】 解:(1)将点()()1,0,3,0A B -代入22y ax bx =++, 可得24,33a b =-=, 224233y x x ∴=-++; ∴对称轴1x =;(2)如图1:过点D 作DG y ⊥轴于G ,作DH x ⊥轴于H ,设点()1,D y ,()()0,2,3,0C B ,∴在Rt CGD ∆中,()222221CD CG GD y =+=-+,∴在Rt BHD ∆中,22224BD BH HD y =+=+,在BCD ∆中,DCB CBD ∠=∠CD BD ∴=,22CD BD ∴=()22214y y ∴-+=+14y ∴=, 11,4D ⎛⎫∴ ⎪⎝⎭;(3)如图2:过点E 作EQ y ⊥轴于点Q ,过点F 作直线FR y ⊥轴于R ,过点E 作FP FR ⊥于P ,90EQR QRP RPE ︒∴∠=∠=∠=,∴四边形QRPE 是矩形,CEF CRF EFP QRPE S S S S ∆∆∆=--矩形,()()(),,0,2,1,1E x y C F ,111•222CEF SEQ QR EQ QC CR RF FP EP ∴=⋅-⨯⋅-⋅- ()()()()111121111222CEF S x y x y x y ∆∴=----⨯⨯--- 224233y x x =-++, 21736CEF S x x ∆∴=-+ ∴当74x =时,面积有最大值是4948, 此时755,424E ⎛⎫ ⎪⎝⎭; (4)存在点M 使得以,,,B C M N 为顶点的四边形是平行四边形,设()()1,,,N n M x y ,①四边形CMNB 是平行四边形时,1322x += 2x ∴=-102,3M ⎛⎫∴-- ⎪⎝⎭ ②四边形CNBM 时平行四边形时,3122x += 2x ∴=,()2,2M ∴;③四边形CNNB 时平行四边形时,1322x +=, 4x ∴=,104,3M ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭; 综上所述:()2,2M 或104,3M ⎛⎫-⎪⎝⎭或102,3M ⎛⎫-- ⎪⎝⎭; 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象及性质,勾股定理,平行四边形的判定与性质,及分类讨论的数学思想.熟练掌握二次函数的性质、灵活运用勾股定理求边长、掌握平行四边形的判定方法是解题的关键.5.(1)PM =PN ,PM ⊥PN ;(2)△PMN 是等腰直角三角形.理由见解析;(3)S △PMN 最大=492. 【分析】(1)由已知易得BD CE =,利用三角形的中位线得出12PM CE =,12PN BD =,即可得出数量关系,再利用三角形的中位线得出//PM CE 得出DPM DCA ∠=∠,最后用互余即可得出位置关系;(2)先判断出ABD ACE ∆≅∆,得出BD CE =,同(1)的方法得出12PM BD =,12PN BD =,即可得出PM PN =,同(1)的方法由MPN DCE DCB DBC ACB ABC ∠=∠+∠+∠=∠+∠,即可得出结论;(3)方法1:先判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大,进而求出AN ,AM ,即可得出MN 最大AM AN =+,最后用面积公式即可得出结论.方法2:先判断出BD 最大时,PMN ∆的面积最大,而BD 最大是14AB AD +=,即可得出结论.【详解】解:(1)点P ,N 是BC ,CD 的中点,//PN BD ∴,12PN BD =, 点P ,M 是CD ,DE 的中点, //PM CE ∴,12PM CE =, AB AC =,AD AE =,BD CE ∴=,PM PN ∴=,//PN BD ,DPN ADC ∴∠=∠,//PM CE ,DPM DCA ∴∠=∠,90BAC ∠=︒,90ADC ACD ∴∠+∠=︒,90MPN DPM DPN DCA ADC ∴∠=∠+∠=∠+∠=︒,PM PN ∴⊥,故答案为:PM PN =,PM PN ⊥;(2)PMN ∆是等腰直角三角形.由旋转知,BAD CAE ∠=∠,AB AC =,AD AE =,()ABD ACE SAS ∴∆≅∆,ABD ACE ∴∠=∠,BD CE =, 利用三角形的中位线得,12PN BD =,12PM CE =, PM PN ∴=,PMN ∴∆是等腰三角形,同(1)的方法得,//PM CE ,DPM DCE ∴∠=∠,同(1)的方法得,//PN BD ,PNC DBC ∴∠=∠,DPN DCB PNC DCB DBC ∠=∠+∠=∠+∠,MPN DPM DPN DCE DCB DBC ∴∠=∠+∠=∠+∠+∠BCE DBC ACB ACE DBC =∠+∠=∠+∠+∠ACB ABD DBC ACB ABC =∠+∠+∠=∠+∠,90BAC ∠=︒,90ACB ABC ∴∠+∠=︒,90MPN ∴∠=︒,PMN ∴∆是等腰直角三角形;(3)方法1:如图2,同(2)的方法得,PMN ∆是等腰直角三角形,MN ∴最大时,PMN ∆的面积最大,//DE BC ∴且DE 在顶点A 上面,MN ∴最大AM AN =+,连接AM ,AN ,在ADE ∆中,4AD AE ==,90DAE ∠=︒,AM ∴=在Rt ABC ∆中,10AB AC ==,AN =MN ∴==最大,22211114922242PMN S PM MN ∆∴==⨯=⨯=最大.方法2:由(2)知,PMN ∆是等腰直角三角形,12PM PN BD ==, PM ∴最大时,PMN ∆面积最大,∴点D 在BA 的延长线上,14BD AB AD ∴=+=,7PM ∴=,2211497222PMN S PM ∆∴==⨯=最大. 【点睛】此题属于几何变换综合题,主要考查了三角形的中位线定理,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,直角三角形的性质的综合运用;解(1)的关键是判断出12PM CE =,12PN BD =,解(2)的关键是判断出ABD ACE ∆≅∆,解(3)的关键是判断出MN 最大时,PMN ∆的面积最大.6.(1)y =(x ﹣1)2;(2)点C 的坐标为(2,1);(3)1【分析】(1)将点(3,4)代入解析式求得a 的值即可;(2)设点C 的坐标为(x 0,y 0),其中y 0=(x 0﹣1)2,作CF ⊥x 轴,证△BDO ∽△DCF 得BO DF DO CF=,即1=00x 1y -=()01x 1-,据此求得x 0的值即可得; (3)过点D 作x 轴的垂线交直线PQ 于点G ,则DG =4,根据S △PDQ =12DG•MN 列出关于k 的等式求解可得.【详解】解:(1)将点(3,4)代入解析式,得:4a =4,解得:a =1,所以抛物线解析式为y =(x ﹣1)2;(2)由(1)知点D 坐标为(1,0),设点C 的坐标为(x 0,y 0),(x 0>1、y 0>0),则y 0=(x 0﹣1)2,如图1,过点C 作CF ⊥x 轴,∴∠BOD =∠DFC =90°,∠DCF+∠CDF =90°,∵∠BDC =90°,∴∠BDO+∠CDF =90°,∴∠BDO =∠DCF ,∴△BDO ∽△DCF , ∴BO DF DO CF=, ∴1=00x 1y -=()01x 1-,解得:x 0=2,此时y 0=1,∴点C 的坐标为(2,1).(3)设点P 的坐标为(x 1,y 1),点Q 为(x 2,y 2),(其中x 1<1<x 2,y 1>0,y 2>0), 如图2,分别过点P 、Q 作x 轴的垂线,垂足分别为M 、N ,由y=(x-1)2 ,y=kx+1-k ,得x 2﹣(2+k )x+k =0.∴x 1+x 2=2+k ,x 1•x 2=k .∴MN =|x 1﹣x 2|=|2﹣k|.则过点D作x轴的垂线交直线PQ于点G,则点G的坐标为(1,1),所以DG=1,∴S△PDQ=12DG•MN=12×1×|x1﹣x2|=12|2﹣k|,∴当k=0时,S△PDQ取得最小值1.【点睛】本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式、相似三角形的判定与性质及一元二次方程根与系数的关系等知识点.7.(1)y=﹣x2+2x+3;(2)t=32时,△PAE的面积最大,最大值是278;(3)t的值为1.【分析】(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由抛物线的对称性可求得E点坐标,从而可求得直线EA的解析式,作PM∥y轴,交直线AE于点M,则可用t表示出PM的长,从而可表示出△PAE的面积,再利用二次函数的性质可求得其最大值即可;(3)由题意可知有∠PAE=90°或∠APE=90°两种情况,当∠PAE=90°时,作PG⊥y轴,利用等腰直角三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;当∠APE=90°时,作PK⊥x 轴,AQ⊥PK,则可证得△PKE∽△AQP,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值.【详解】解:(1)由题意得:0 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.(3)由图可知∠PEA≠90°,∴只能有∠PAE=90°或∠APE=90°,①当∠PAE=90°时,如图2,作PG⊥y轴,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠PAG=∠APG=45°,∴PG=AG,∴t =﹣t 2+2t+3﹣3,即﹣t 2+t =0,解得t =1或t =0(舍去), ②当∠APE =90°时,如图3,作PK ⊥x 轴,AQ ⊥PK ,则PK =﹣t 2+2t+3,AQ =t ,KE =3﹣t ,PQ =﹣t 2+2t+3﹣3=﹣t 2+2t , ∵∠APQ+∠KPE =∠APQ+∠PAQ =90°, ∴∠PAQ =∠KPE ,且∠PKE =∠PQA , ∴△PKE ∽△AQP , ∴PK KEAQ PQ=, ∴222332t t t t t t-++-=-+,即t 2﹣t ﹣1=0,解得:t 或t 0(舍去),综上可知存在满足条件的点P ,t 的值为1或12+. 【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式、二次函数与几何面积最值问题以及二次函数与特殊三角形的问题,解题的关键是灵活运用二次函数的性质及几何知识.8.(1)成立,证明见解析;(2)DF=DE .(3)当x=0时,y 最小值 【分析】(1)如图1,连接BD .根据题干条件首先证明∠ADF=∠BDE ,然后证明△ADF ≌△BDE (ASA ),得DF=DE ;(2)如图2,连接BD .根据题干条件首先证明∠ADF=∠BDE ,然后证明△ADF ≌△BDE(ASA ),得DF=DE ;(3)根据(2)中的△ADF ≌△BDE 得到:S △ADF =S △BDE ,AF=BE .所以△DEF 的面积转化为:y=S △BEF +S △ABD .据此列出y 关于x 的二次函数,通过求二次函数的最值来求y 的最小值. 【详解】(1)DF=DE .理由如下: 如图1,连接BD .∵四边形ABCD 是菱形, ∴AD=AB . 又∵∠A=60°,∴△ABD 是等边三角形, ∴AD=BD ,∠ADB=60°, ∴∠DBE=∠A=60° ∵∠EDF=60°, ∴∠ADF=∠BDE . ∵在△ADF 与△BDE 中,ADF BDE AD BDA DBE ∠=⎧∠=∠=∠⎪⎨⎪⎩, ∴△ADF ≌△BDE (ASA ), ∴DF=DE ;(2)DF=DE .理由如下: 如图2,连接BD .∵四边形ABCD 是菱形, ∴AD=AB . 又∵∠A=60°,∴△ABD 是等边三角形, ∴AD=BD ,∠ADB=60°, ∴∠DBE=∠A=60° ∵∠EDF=60°, ∴∠ADF=∠BDE . ∵在△ADF 与△BDE 中,ADF BDE AD BDA DBE ∠=⎧∠=∠=∠⎪⎨⎪⎩, ∴△ADF ≌△BDE (ASA ), ∴DF=DE ;(3)由(2)知,△ADF ≌△BDE .则S △ADF =S △BDE ,AF=BE=x . 依题意得:y=S △BEF +S △ABD =12(2+x )xsin60°+12×2×2sin60°x+1)2.即x+1)20, ∴该抛物线的开口方向向上, ∴当x=0即点E 、B 重合时,y 最小值=29.(1)=;(2)证明见解析;(3)60°,BD=CE ;(4)90°,AM+BD=CM ;(5)7【分析】(1)由DE ∥BC ,得到DB ECAB AC=,结合AB=AC ,得到DB=EC ; (2)由旋转得到的结论判断出△DAB ≌△EAC ,得到DB=CE ;(3)根据等边三角形的性质和全等三角形的判定定理证明△DAB ≌△EAC ,根据全等三角形的性质求出结论;(4)根据全等三角形的判定和性质和等腰直角三角形的性质即可得到结论;(5)根据旋转的过程中△ADE 的面积始终保持不变,而在旋转的过程中,△ADC 的AC 始终保持不变,即可. 【详解】[初步感知](1)∵DE ∥BC , ∴DB ECAB AC=, ∵AB=AC , ∴DB=EC , 故答案为:=, (2)成立.理由:由旋转性质可知∠DAB=∠EAC , 在△DAB 和△EAC 中AD AE DAB EAC AB AC ⎪∠⎪⎩∠⎧⎨===, ∴△DAB ≌△EAC (SAS ), ∴DB=CE ;[深入探究](3)如图③,设AB ,CD 交于O ,∵△ABC 和△ADE 都是等边三角形, ∴AD=AE ,AB=AC ,∠DAE=∠BAC=60°,∴∠DAB=∠EAC , 在△DAB 和△EAC 中AD AE DAB EAC AB AC ⎪∠⎪⎩∠⎧⎨===, ∴△DAB ≌△EAC (SAS ), ∴DB=CE ,∠ABD=∠ACE , ∵∠BOD=∠AOC , ∴∠BDC=∠BAC=60°;(4)∵△DAE 是等腰直角三角形, ∴∠AED=45°, ∴∠AEC=135°, 在△DAB 和△EAC 中AD AE DAB EAC AB AC ⎪∠⎪⎩∠⎧⎨===, ∴△DAB ≌△EAC (SAS ), ∴∠ADB=∠AEC=135°,BD=CE , ∵∠ADE=45°,∴∠BDC=∠ADB-∠ADE=90°,∵△ADE 都是等腰直角三角形,AM 为△ADE 中DE 边上的高, ∴AM=EM=MD , ∴AM+BD=CM ;故答案为:90°,AM+BD=CM ; 【拓展提升】 (5)如图,由旋转可知,在旋转的过程中△ADE 的面积始终保持不变, △ADE 与△ADC 面积的和达到最大, ∴△ADC 面积最大,∵在旋转的过程中,AC 始终保持不变, ∴要△ADC 面积最大, ∴点D 到AC 的距离最大, ∴DA ⊥AC ,∴△ADE 与△ADC 面积的和达到的最大为2+12×AC×AD=5+2=7, 故答案为7. 【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转和全等三角形的性质和判定,旋转过程中面积变化分析,解本题的关键是三角形全等的判定.10.(1)m=6,()2,0;(2)当a=1时,ODE 面积的最大值为278【分析】(1)将点34,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入反比例函数解析式求出m ,根据坐标中点公式求出点C 的横坐标即可;(2)由AC 两点坐标求出直线AB 的解析式为3342y x =-,设D 坐标为33,(04)42D a a a ⎛⎫-<≤ ⎪⎝⎭,则6,E a a ⎛⎫⎪⎝⎭,进而得到2327(1)88ODESa =--+,即可解答【详解】解:(1)把点34,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入反比例函数(0)m y x x=>,得:324m =,解得:m=6,∵A 点横坐标为:4,B 点横坐标为0,故C 点横坐标为:4022+=, 故答案为:6,(2,0);(2)设直线AB 对应的函数表达式为y kx b =+.将34,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(2,0)C 代入得34220k b k b ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得3432k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩. 所以直线AB 对应的函数表达式为3342y x =-. 因为点D 在线段AB 上,可设33,(04)42D a a a ⎛⎫-<≤ ⎪⎝⎭, 因为//DE y 轴,交反比例函数图像于点E .所以6,E a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 所以221633333273(1)2428488ODESa a a a a a ⎛⎫=⋅⋅-+=-++=--+ ⎪⎝⎭. 所以当a =1时,ODE 面积的最大值为278. 【点睛】本题考查了函数与几何综合,涉及了待定系数法求函数解析式、三角形面积、坐标中点求法、二次函数的应用等知识点,解题关键是用函数解析式表示三角形面积.11.(1)y =﹣x 2+2x +3;(2)S 与m 的函数表达式是S =252m m --,S 的最大值是258,此时动点M 的坐标是(52,74);(3)点M在整个运动过程中用时最少是3秒. 【分析】(1)首先求出B 点的坐标,根据B 点的坐标即可计算出二次函数的a 值,进而即可计算出二次函数的解析式;。
二次函数之三角形面积最大-教师版
突破中考压轴类型二:二次函数之三角形面积最大例3.(12分)(2014•达州)如图,在平面直角坐标系中,己知点O (0,0),A (5,0),B (4,4). (1)求过O 、B 、A 三点的抛物线的解析式.(2)在第一象限的抛物线上存在点M ,使以O 、A 、B 、M 为顶点的四边形面积最大,求点M 的坐标. (3)作直线x=m 交抛物线于点P ,交线段OB 于点Q ,当△PQB 为等腰三角形时,求m 的值.解答: 解:(1)∵该抛物线经过点A (5,0),O (0,0), ∴该抛物线的解析式可设为y=a (x ﹣0)(x ﹣5)=ax (x ﹣5).∵点B (4,4)在该抛物线上, ∴a×4×(4﹣5)=4. ∴a=﹣1.∴该抛物线的解析式为y=﹣x (x ﹣5)=﹣x 2+5x .(2)以O 、A 、B 、M 为顶点的四边形中,△OAB 的面积固定,因此只要另外一个三角形面积最大,则四边形面积即最大.①当0<x≤4时,点M 在抛物线OB 段上时,如答图1所示.∵B (4,4),∴易知直线OB 的解析式为:y=x .设M (x ,﹣x 2+5x ),过点M 作ME ∥y 轴,交OB 于点E ,则E (x ,x ),∴ME=(﹣x 2+5x )﹣x=﹣x 2+4x . S △OBM =S △MEO +S △MEB =ME (x E ﹣0)+ME (x B ﹣x E )=ME •x B =ME×4=2ME,∴S △OBM =﹣2x 2+8x=﹣2(x ﹣2)2+8∴当x=2时,S △OBM 最大值为8,即四边形的面积最大. ②当4<x≤5时,点M 在抛物线AB 段上时,图略.可求得直线AB 解析式为:y=﹣4x+20.设M (x ,﹣x 2+5x ), 过点M 作ME ∥y 轴,交AB 于点E ,则E (x ,﹣4x+20),∴ME=(﹣x2+5x)﹣(﹣4x+20)=﹣x2+9x﹣20.S△ABM=S△MEB+S△MEA=ME(x E﹣x B)+ME(x A﹣x E)=ME•(x A﹣x B)=ME×1=ME,∴S△ABM=﹣x2+x﹣10=﹣(x﹣)2+∴当x=时,S△ABM最大值为,即四边形的面积最大.比较①②可知,当x=2时,四边形面积最大.当x=2时,y=﹣x2+5x=6,∴M(2,6).(3)由题意可知,点P在线段OB上方的抛物线上.设P(m,﹣m2+5m),则Q(m,m)当△PQB为等腰三角形时,①若点B为顶点,即BP=BQ,如答图2﹣1所示.过点B作BE⊥PQ于点E,则点E为线段PQ中点,∴E(m,).∵BE∥x轴,B(4,4),∴=4,解得:m=2或m=4(与点B重合,舍去)∴m=2;②若点P为顶点,即PQ=PB,如答图2﹣2所示.易知∠BOA=45°,∴∠PQB=45°,则△PQB为等腰直角三角形.∴PB∥x轴,∴﹣m2+5m=4,解得:m=1或m=4(与点B重合,舍去)∴m=1;③若点P为顶点,即PQ=QB,如答图2﹣3所示.∵P(m,﹣m2+5m),Q(m,m),∴PQ=﹣m2+4m.又∵QB=(x B﹣x Q)=(4﹣m),∴﹣m2+4m=(4﹣m),解得:m=或m=4(与点B重合,舍去),∴m=.综上所述,当△PQB为等腰三角形时,m的值为1,2或.例4.(12分)(2013•雅安)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3)三点,其顶点为D,对称轴是直线l,l与x轴交于点H.(1)求该抛物线的解析式;(2)若点P是该抛物线对称轴l上的一个动点,求△PBC周长的最小值;(3)如图(2),若E是线段AD上的一个动点( E与A、D不重合),过E点作平行于y轴的直线交抛物线于点F,交x轴于点G,设点E的横坐标为m,△ADF的面积为S.①求S与m的函数关系式;②S是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)由题意可知:解得:∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;(2)∵△PBC的周长为:PB+PC+BC∵BC是定值,∴当PB+PC最小时,△PBC的周长最小,∵点A、点B关于对称轴I对称,∴连接AC交l于点P,即点P为所求的点∵AP=BP∴△PBC的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC∵A(﹣3,0),B(1,0),C(0,3),∴AC=3,BC=;(3)①∵抛物线y=﹣x2﹣2x+3顶点D的坐标为(﹣1,4)∵A(﹣3,0)∴直线AD的解析式为y=2x+6 ∵点E的横坐标为m,∴E(m,2m+6),F(m,﹣m2﹣2m+3)∴EF=﹣m2﹣2m+3﹣(2m+6)=﹣m2﹣4m﹣3∴S=S△DEF+S△AEF=EF•GH+EF•AC=EF•AH=(﹣m2﹣4m﹣3)×2=﹣m2﹣4m﹣3;②S=﹣m2﹣4m﹣3=﹣(m+2)2+1;∴当m=﹣2时,S最大,最大值为1此时点E的坐标为(﹣2,2).1.(12分)(2013•攀枝花)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0),B(1.0),C(0,﹣3).(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为第三象限内抛物线上的一点,设△PAC的面积为S,求S的最大值并求出此时点P的坐标;(3)设抛物线的顶点为D,DE⊥x轴于点E,在y轴上是否存在点M,使得△ADM是直角三角形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.解答:解:(1)由于抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0),B(1,0),可设抛物线的解析式为:y=a,解得,∴直线AC的解析式为:y=﹣x﹣3.设P点坐标为(x,x2+2x﹣3),则点N的坐标为(x,﹣x﹣3),∴PN=PE﹣NE=﹣(x2+2x﹣3)+(﹣x﹣3)=﹣x2﹣3x.∵S△PAC=S△PAN+S△PCN,∴S=PN•OA=×3(﹣x2﹣3x)=﹣(x+)2+,∴当x=﹣时,S有最大值,此时点P的坐标为(﹣,﹣);(3)在y轴上是否存在点M,能够使得△ADE是直角三角形.理由如下:∵y=x2+2x﹣3=y=(x+1)2﹣4,∴顶点D的坐标为(﹣1,﹣4),∵A(﹣3,0),∴AD2=(﹣1+3)2+(﹣4﹣0)2=20.设点M的坐标为(0,t),分三种情况进行讨论:①当A为直角顶点时,如图3①,由勾股定理,得AM2+AD2=DM2,即(0+3)2+(t﹣0)2+20=(0+1)2+(t+4)2,解得t=,所以点M的坐标为(0,);②当D为直角顶点时,如图3②,由勾股定理,得DM2+AD2=AM2,即(0+1)2+(t+4)2+20=(0+3)2+(t﹣0)2,解得t=﹣,所以点M的坐标为(0,﹣);③当M为直角顶点时,如图3③,由勾股定理,得AM2+DM2=AD2,即(0+3)2+(t﹣0)2+(0+1)2+(t+4)2=20,解得t=﹣1或﹣3,所以点M的坐标为(0,﹣1)或(0,﹣3);综上可知,在y轴上存在点M,能够使得△ADE是直角三角形,此时点M的坐标为(0,)或(0,﹣)或(0,﹣1)或(0,﹣3).2.(12分)(2013•泸州)如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(1,﹣),已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过三点A、B、O(O为原点).(1)求抛物线的解析式;(2)在该抛物线的对称轴上,是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由;(3)如果点P是该抛物线上x轴上方的一个动点,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.(注意:本题中的结果均保留根号)解:(1)将A(﹣2,0),B(1,﹣),O(0,0)三点的坐标代入y=ax2+bx+c(a≠0),可得:,解得:,故所求抛物线解析式为y=﹣x2﹣x;(2)存在.理由如下:如答图①所示,∵y=﹣x2﹣x=﹣(x+1)2+,∴抛物线的对称轴为x=﹣1.∵点C在对称轴x=﹣1上,△BOC的周长=OB+BC+CO;∵OB=2,要使△BOC的周长最小,必须BC+CO最小,∵点O与点A关于直线x=﹣1对称,有CO=CA,△BOC的周长=OB+BC+CO=OB+BC+CA,∴当A、C、B三点共线,即点C为直线AB与抛物线对称轴的交点时,BC+CA最小,此时△BOC的周长最小.设直线AB的解析式为y=kx+t,则有:,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x﹣,当x=﹣1时,y=﹣,∴所求点C的坐标为(﹣1,﹣);(3)设P(x,y)(﹣2<x<0,y<0),则y=﹣x2﹣x ①如答图②所示,过点P作PQ⊥y轴于点Q,PG⊥x轴于点G,过点A作AF⊥PQ轴于点F,过点B作BE⊥PQ 轴于点E,则PQ=﹣x,PG=﹣y,由题意可得:S△PAB=S梯形AFEB﹣S△AFP﹣S△BEP=(AF+BE)•FE﹣AF•FP﹣PE•BE=(y++y)(1+2)﹣y•(2+x)﹣(1﹣x)(+y)=y+x+②将①代入②得:S△PAB=(﹣x2﹣x)+x+=﹣x2﹣x+=﹣(x+)2+∴当x=﹣时,△PAB的面积最大,最大值为,此时y=﹣×+×=,∴点P的坐标为(﹣,).3.(2012眉山)已知:如图,直线与x轴交于C点,与y轴交于A点,B点在x轴上,△OAB是等腰直角三角形.(1)求过A.B.C三点的抛物线的解析式;(2)若直线CD∥AB交抛物线于D点,求D点的坐标;(3)若P点是抛物线上的动点,且在第一象限,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标和△PAB 的最大面积;若没有,请说明理由.解答:解:(1)令y=3x+3=0得:x=﹣1,故点C的坐标为(﹣1,0);令x=0得:y=3x+3=3×0+3=3故点A的坐标为(0,3);∵△OAB是等腰直角三角形.∴OB=OA=3,∴点B的坐标为(3,0),设过A.B.C三点的抛物线的解析式y=ax2+bx+c,解得:∴解析式为:y=﹣x2+2x+3;(2)设直线AB的解析式为y=kx+b,∴解得:∴直线AB的解析式为:y=﹣x+3∵线CD∥AB∴设直线CD的解析式为y=﹣x+b∵经过点C(﹣1,0),∴﹣(﹣1)+b=0解得:b=﹣1,∴直线CD的解析式为:y=﹣x﹣1,令﹣x+1=﹣x2+2x+3,解得:x=﹣1,或x=4,将x=4代人y=﹣x2+2x+3=﹣16+2×4+3=﹣5,∴点D的坐标为:(4,﹣5);(3)存在.如图1所示,设P(x,y)是第一象限的抛物线上一点,过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y,BN=OB﹣ON=3﹣x.S△ABP=S梯形PNOA+S△PNB﹣S△AOB=(OA+PN)•ON+PN•BN﹣OA•OB=(3+y)•x+y•(3﹣x)﹣×3×3=(x+y)﹣,∵P(x,y)在抛物线上,∴y=﹣x2+2x+3,代入上式得:S△ABP=(x+y)﹣=﹣(x2﹣3x)=﹣(x﹣)2+,∴当x=时,S△ABP取得最大值.当x=时,y=﹣x2+2x+3=,∴P(,).所以,在第一象限的抛物线上,存在一点P,使得△ABP的面积最大;P点的坐标为(,).4.(2012•乐山)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,m),点B的坐标为(n,﹣n),抛物线经过A、O、B三点,连接OA、OB、AB,线段AB交y轴于点C.已知实数m、n(m<n)分别是方程x2﹣2x﹣3=0的两根.(1)求抛物线的解析式;(2)若点P为线段OB上的一个动点(不与点O、B重合),直线PC与抛物线交于D、E两点(点D在y轴右侧),连接OD、BD.①当△OPC为等腰三角形时,求点P的坐标;②求△BOD 面积的最大值,并写出此时点D的坐标.解答:解(1)解方程x2﹣2x﹣3=0,得 x=3,x2=﹣1.∵m<n,∴m=﹣1,n=3…(1分)1∴A(﹣1,﹣1),B(3,﹣3).∵抛物线过原点,设抛物线的解析式为y=ax2+bx.∴解得:,∴抛物线的解析式为.…(4分)(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b.∴解得:,∴直线AB的解析式为.∴C点坐标为(0,).…(6分)∵直线OB过点O(0,0),B(3,﹣3),∴直线OB的解析式为y=﹣x.∵△OPC为等腰三角形,∴OC=OP或OP=PC或OC=PC.设P(x,﹣x),(i)当OC=OP时,.解得,(舍去).∴P1(,).(ii)当OP=PC时,点P在线段OC的中垂线上,∴P2(,﹣).(iii)当OC=PC时,由,解得,x2=0(舍去).∴P3(,﹣).∴P点坐标为P1(,)或P2(,﹣)或P3(,﹣).…(9分)②过点D作DG⊥x轴,垂足为G,交OB于Q,过B作BH⊥x轴,垂足为H.设Q(x,﹣x),D(x,).S△BOD=S△ODQ+S△BDQ=DQ•OG+DQ•GH,=DQ(OG+GH),=,=,∵0<x<3,∴当时,S取得最大值为,此时D(,﹣).…(13分)5.(2012攀枝花)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD是菱形,顶点A.C.D均在坐标轴上,且AB=5,sinB=.(1)求过A.C.D三点的抛物线的解析式;(2)记直线AB的解析式为y1=mx+n,(1)中抛物线的解析式为y2=ax2+bx+c,求当y1<y2时,自变量x的取值范围;(3)设直线AB与(1)中抛物线的另一个交点为E,P点为抛物线上A.E两点之间的一个动点,当P点在何处时,△PAE的面积最大?并求出面积的最大值.解答:解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=CD=BC=5,sinB=sinD=;Rt△OCD中,OC=CD•sinD=4,OD=3;OA=AD﹣OD=2,即:A(﹣2,0)、B(﹣5,4)、C(0,4)、D(3,0);设抛物线的解析式为:y=a(x+2)(x﹣3),得:2×(﹣3)a=4,a=﹣;∴抛物线:y=﹣x2+x+4.(2)由A(﹣2,0)、B(﹣5,4)得直线AB:y1=﹣x﹣;由(1)得:y2=﹣x2+x+4,则:,解得:,;由图可知:当y1<y2时,﹣2<x<5.(3)∵S△APE=AE•h,∴当P到直线AB的距离最远时,S△ABC最大;若设直线L∥AB,则直线L与抛物线有且只有一个交点时,该交点为点P;设直线L:y=﹣x+b,当直线L与抛物线有且只有一个交点时,﹣x+b=﹣x2+x+4,且△=0;求得:b=,即直线L:y=﹣x+;可得点P(,).由(2)得:E(5,﹣),则直线PE:y=﹣x+9;新课标第一网则点F (,0),AF=OA+OF=;∴△PAE的最大值:S△PAE=S△PAF+S△AEF=××(+)=.综上所述,当P(,)时,△PAE的面积最大,为.。
第五讲+抛物线中三角形的面积问题
第五讲抛物线中三角形的面积问题一、抛物线内接三角形的面积问题:例、如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的A、B两个顶点在x轴上,顶点C在y轴的负半轴上.已知|OA|:|OB|=1:5,|OB|=|OC|,△ABC的面积S△ABC=15,抛物线y=ax²+bx+c(a≠0)经过A、B、C三点。
⑴求此抛物线的函数表达式和顶点M坐标;⑵求S△MBC;归纳:怎样求坐标系内任意三角形的面积问题:二、抛物线中三角形的等积变化:1、在抛物线上是否存在点D,使得△ABC和△ABD面积相等,若存在,求出点D的坐标,若不存在,说明理由。
2、在抛物线上是否存在点E,使得△ABC和△BCE面积相等,若存在,求出点E的坐标,若不存在,说明理由。
S△ABC。
若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由3、在抛物线上是否存在点M,使S△MBC= 134、(2011成都)在抛物线上是否存在异于B、C的点M,使△MBC中BC边上的高为7√?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.5、点P(2,-3)是抛物线对称轴上的一点,在线段OC上有一动点M,以每秒2个单位的速度从O向C 运动,(不与点O,C重合),过点M作MH∥BC,交X轴于点H,设点M的运动时间为t秒,试把△PMH 的面积S表示成t的函数,当t为何值时,S有最大值,并求出最大值;6、在抛物线的对称轴上有一点P的纵坐标为5,在直线上BC求一点M使得S△PBM∶S△ABC=1:5.7、在直线BC下方抛物线上是否存在一个点F,使得△BCF的面积最大,若存在,求出点F的坐标,并求出最大面积,若不存在,说明理由。
练习:1、如图,抛物线与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,且x1<x2,与y轴交于点C(0,-4),其中x1,x2是方程x2-4x-12=0的两个根.(1)求A、B两点坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是线段AB上的一个动点(不与A、B两点重合),过点M作MN∥BC,交AC于点N,连接CM,在M点运动时,△CMN的面积是否存在最大值?若存在,求出△CMN面积最大时点M的坐标;若不存在,请说明理由.2、(2010玉溪)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,△AOB(1)求点B的坐标;(2)求过点A、O、B的抛物线的解析式;(4)在(2)中x轴下方的抛物线上是否存在一点P,过点P作x轴的垂线,交直线AB于点D,线段OD 把△AOB分成两个三角形.使其中一个三角形面积与四边形BPOD面积比为2:3 ?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.yAB。
初三数学上册【二次函数】最值4种解法,压轴题常考,期中复习必看
初三数学上册【二次函数】最值4种解法,压轴题常考,期中复习必看题目如图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.补形、割形法几何图形中常见的处理方式有分割、补形等,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,-x2-2x+3)(-3<x<0).(下略.)“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=1/2ah,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,-x2-2x+3)(-3<x<0).∴点P坐标为(-3/2,15/4)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.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,作PM⊥BC于点M.设P点(x,-x2-2x+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。
抛物线上动点p的三角形面积-定义说明解析
抛物线上动点p的三角形面积-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在数学中,抛物线是一种具有特定形状的曲线,其形状类似于开口向上的U形。
它是由一个定点和一条直线(称为准线或直线段)确定的曲线,其中定点被称为焦点,准线表示为直线段AB。
抛物线是一种非常重要的曲线,广泛应用于物理学、工程学等领域。
本文将围绕着抛物线上的动点P展开讨论。
在抛物线上,动点P具有自由运动的能力,并且可以在曲线上任意选择不同的位置。
我们将重点研究动点P所形成的三角形的面积,并探究如何计算这个面积。
通过研究动点P在抛物线上的运动以及三角形的面积计算方法,我们可以深入理解抛物线曲线的几何特征,并且可以应用这些知识解决实际问题。
同时,对抛物线上动点P的三角形面积的意义和应用也将在文章中进行探讨。
最后,在总结部分我们将对本文的内容进行总结,并展望未来对抛物线相关问题的研究方向。
本文旨在提供一个清晰的抛物线上动点P三角形面积的计算方法,并希望读者通过阅读本文能够对抛物线的几何特性有更深入的了解。
【1.2 文章结构】本文将分为以下几个部分来探讨抛物线上动点P的三角形面积的计算方法。
每个部分的内容如下:(1)引言:在引言部分,我们将概述本文的主题和研究对象,并介绍文章的结构和目的。
同时,我们也将对抛物线的定义和性质进行简要介绍。
(2)正文:在正文部分,我们将分为三个小节来详细阐述抛物线上动点P的三角形面积的计算方法。
首先,我们会介绍抛物线的定义和性质,包括其数学表达和几何特征。
然后,我们会讨论动点P在抛物线上的运动规律,这一部分将包括动点P在不同位置的情况下的三角形面积的变化规律。
最后,我们将介绍具体的计算方法,包括利用向量、坐标和参数方程等不同的方法来计算动点P的三角形面积。
(3)结论:在结论部分,我们将对前面的研究结果进行总结,并探讨抛物线上动点P的三角形面积的一些意义和应用。
同时,我们也会展望未来可能的研究方向和可进一步发展的领域。
通过以上的安排,我们旨在全面而系统地介绍抛物线上动点P的三角形面积的计算方法,并探讨其应用的可能性,为相关领域的研究和实践提供一定的参考和指导。
【高考数学经典题型】抛物线与圆,求三角形面积最值(一题多解)
1/ 5试题出处:2020届湖北省“荆、荆、襄、宜”四地七校联考(改编)抛物线与圆,求三角形面积最值若点P 是抛物线22x y =上的动点,点,M N 在x 轴上,圆22(1)1x y +−=内切于,PMN ∆求PMN ∆面积的最小值. 答案:8解法一:动点设一个参数,利用勾股定理列等式如图,不妨设点2(2,2)P t t (1)t >,圆心为C ,两切点为,D E .分别过点P 作PH x ⊥,作PG x 轴,过点M 作x 轴垂线与PG 交于点G ,且,OM m ON n ==. 在Rt PCE ∆中,由勾股定理得,22222244(21)14PE PC CE t t t =−=+−−=,即22PE t =.在Rt PNH ∆中,由勾股定理得222,PN PH NH =+ 即()224224(2)t n t t n +=+−,可得1t n t =+. 在Rt PMG ∆中,由勾股定理得222,PM PG GM =+ 即()224224(2)t m t t m +=++,可得1t m t =−. 42224122()21121PMNt S m n t t t t ∆∴=⋅+⋅==−− 又2242111111()244t t t −=−−+≥ ∴当22t =时,PMN S ∆有最小值8.2 / 5解法二:动点设两个参数,利用直线与圆相切列等式 设00(,),(,0),(,0)P x y M a N b ,其中02y >且a b <.∴直线PN 的方程为:00()y y x b x b=−−, 直线PN 与圆相切,∴圆心(0,1)到直线PN 的距离为1, ∴1=∴()2000220y b x b y −+−= 同理可得,()2000220y a x a y −+−=.∴实数,a b 是关于x 的一元二次方程()2000220y x x x y −+−=的两根, ∴0000222x a b y y a b y −⎧+=⎪−⎪⎨−⎪⋅=⎪−⎩, ∴()()()22220002044842x y y a b a b ab y +−−=+−=−,2002x y =∴()()2202042y a b y −=−,0022y a b y −=− 20000014()248222PMNy S b a y y y y ∆∴=⋅−⋅==−++≥−− ∴当04y =时,PMN S ∆有最小值8.解法三:动点设两个参数,利用内切圆性质列等式 设点00(,),(,0),(,0)P x y M a N b −圆心为(0,1)C ,两切点为,D E . 在Rt PCD ∆中,PD =2002x y =,∴0PD y = PM PD DM PD MO =+=+3 / 5∴0y a =+,化简得20000002()x y MO a y x y x ===−−同理,可得20000002()x y NO b y x y x ===++0000000011()()22PMN y y S MO NO y y y x y x ∆∴=⋅+⋅=+⋅−+ 32000220000424822PMNy y S y y x y y ∆∴===−++≥−−− ∴当04y =时,PMN S ∆有最小值8.解法四:动点设一个参数、再设直线斜率,利用直线与圆相切列等式 设21(,)(2)2P m m m >,直线,PM PN 的斜率一定存在,分别设其为12,k k ,则直线PM 的方程为:211()2y m k x m −=−,1=,化简得:22342111(1)(2)04m k m m k m m −+−+−=……..① 同理可得:22342221(1)(2)04m k m m k m m −+−+−=……..②∴实数12,k k 是关于x 的一元二次方程223421(1)(2)04m x m m x m m −+−+−=的两根, ∴31224212221141m m k k m m m k k m ⎧−+=⎪−⎪⎨−⎪⋅=⎪−⎩, 分别令方程①,②中的0y =,得21,2M m x m k =−22,2N m x m k =−222112121122M N k k m m MN x x k k k k −=−=⋅−=2412121228PMNk k m m S MN k k ∆−∴=⋅⋅=⋅48m =4/ 5化简得4222116(48)82824PMNm S m m m ∆==−++≥−− ∴当28m =时,PMN S ∆有最小值8.解法五:动点设两个参数,利用内切圆性质列等式如图,设00(,),P x y 切点分别为,D E 且PMN ∆的内切圆半径1r = 则011()22PMN S MN y PM PN MN r ∆=⋅=++⋅1()2PM PN MN =++ 1()2PMN S OM PE ON PE MN MN PE ∆∴=++++=+MN MN ==0MN y MN =+≥012y MN ∴⋅≥ 016y MN ∴⋅≥0182PMN S y MN ∆∴=⋅≥ ∴PMN S ∆有最小值8.评论与赏析:圆锥曲线中求三角形面积的最值一直是考试的热点、难点问题.解法1跳出了解析几何的大量计算,两次用勾股定理将线段长用动点中的参数表示出.解法2利用直线与圆相切的性质及韦达定理找到线段整体与动点中的参数的关系.解法3利用三角形内切圆的性质和坐标运算将线段长用动点中的参数表示出来.解法4设切线斜率利用韦达定理找到线段与动点中的参数的关系.解法5巧妙利用三角形内切圆性质、这一题的数量特点及基本不等式直接得出面积的最值.5 / 5推广:过抛物线22(0)x py p =>上一点000(,)(2)P x y y p ≥作圆222:()C x y p p +−=的两条切线,分别与x 轴交于,M N 两点,则PMN ∆的最小值为28p .相似题:在平面直角坐标系xoy 中,过点2(2,21)P t t +作圆22:(1)(1)1E x y −+−=的两条切线,PM PN ,切点分别为,M N .当(1,)t ∈+∞时,设切线,PM PN 与y 轴分别交于点,,B C 求PBC ∆面积的最小值. 答案:8。
“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。
抛物线三角形面积最大值公式
抛物线三角形面积最大值公式在数学中,我们经常需要研究最大化或最小化某个量的问题。
本文将探讨一个有趣的数学问题:如何求解抛物线上的三角形面积的最大值,并给出相应的公式。
问题引入考虑一个抛物线y=ax2+bx+c,我们希望找到一条直线y=mx+n和抛物线所围成的三角形的最大面积。
解决方法为了求解这个问题,我们首先需要确定直线和抛物线的交点。
令二者相交时的x值为x0,则有:ax02+bx0+c=mx0+n化简可得:mx0=ax02+bx0+c−n整理后可得:ax02+(b−m)x0+(c−n)=0这是一个一元二次方程,我们可以根据二次函数的性质求解出x0。
接下来,我们需要计算三角形的面积。
设两条线与x轴围成的三角形面积为S,则有:$$ S = \\frac{1}{2}(\\text{底边} \\times \\text{高}) = \\frac{1}{2}|x_1-x_2|\\times|y_1-y_2| $$求解最大值我们的目标是求解三角形面积的最大值。
根据前面的讨论,我们将三角形的面积公式代入:$$ S = \\frac{1}{2}|x_0-x_1|\\times|y_0-y_1| $$其中,x0为抛物线和直线的交点x坐标,(x1,y1)为抛物线上的点。
将直线方程y=mx+n代入上式,求解最大值问题可以转化为对S的求导问题,即求 $\\frac{dS}{dx_0}=0$。
通过对 $\\frac{dS}{dx_0}$ 求导,并令导数为零,可以得到抛物线三角形面积的最大值。
这个最大面积对应的x坐标即为我们要找的交点x0。
结论通过以上推导和计算,我们得到了抛物线上与给定直线围成的三角形面积的最大值公式。
这个公式可以帮助我们在解决相关数学问题时快速找到最优解。
希望本文的内容能对读者有所启发,也希望读者能在实际问题中灵活运用这些数学知识。
抛物线中三角形面积最大值问题的解法攻略
抛物线中三角形面积最大值问题的解法攻略
抛物线中三角形面积最大值问题是很多数学教师都会遇到的问题。
求得抛物线中三角形面
积最大值,就先要分析抛物线的基本参数,因为抛物线是一种比较复杂的曲线,需要对其
有一定的了解才可以解答此问题。
抛物线的标准方程为y=ax2+bx+c,a为抛物线的系数,a>0,抛物线呈转弯向上,a<0,呈
转弯向下;b表示抛物线的开口方向,b>0,表示开口向右,b<0,表示开口向左。
因此,
得知抛物线在某一瞬间的顶点位置,以及抛物线的开口位置,就可以求出抛物线上三角形
的端点位置。
在定位了三角形端点位置后,只需要利用海伦公式就可以求出三角形面积:S=√[p(p-
a)(p-b)(p-c)]其中p=(a+b+c)/2,a,b,c分别为三角形的三边长。
最后,把求的所有的三角形面积按从大到小排列,那么最大的面积就是抛物线中三角形面
积最大值了。
抛物线中三角形面积最大值问题,要求求解者要完全把握和理解方程抛物线的特征,以及
三角形的基本定义,之后再结合海伦公式求出最大面积。
海伦公式和抛物线方程是相结合,那么广大教师和学生并不必对此感到困惑,只需要把这两个概念理解深入,就能在一定的
时间内得出满意的答案。
二次函数之三角形面积最大值专题
432y 2+-=x x 1221y 2++-=x x =max y 21ah S ABC 21=∆专题一:二次函数与面积问题------类型1:三角形面积的最大值一、知识点睛1.点P 是抛物线 上一动点。
若设点P 的横坐标为m ,则点P 的纵坐标可表示为: ,∴点P 的坐标可表示为:2.如右图,AB ∥x 轴,BC ∥y 轴。
则线段BC= ,AB=故:“竖直方向”上的线段长 = —“水平方向”上的线段长 = —3.二次函数的一般式为: ,顶点式为: 例如:将 化为顶点式为: ,开口向 ,顶点坐标: ∴当x= 时,二、铅垂法(割补求面积) 坐标系中三角形面积公式:S= •一点引铅垂线段的长•另两点的水平宽锐角三角形中过点C 引的铅垂线 钝角三角形中过点C 引的铅垂线锐角三角形中过点B 引的铅垂线 ah S ABC 21=∆ 铅垂法的优点: 1.任何一点引铅垂线都可以 2.任何形状的三角形都适用 3.与三角形在第几象限无关 4.与三角形在不在坐标系无关 ah S ABC 21=∆三、典例讲解例1.已知二次函数62343y 2++-=x x 交x 轴于A ,B 两点,交y 轴于点C 。
点P 是第一象限抛物线上一动点。
连结BC ,BP 和CP 。
当△BCP 面积最大时,求P 点坐标。
四、小试牛刀例2.如图,已知抛物线经过两点A(-3,0),B(0,3)且其对称轴为直线x= -1(1)求此抛物线的解析式(2)若点P 是抛物线上点A 与点B 之间的动点(不包括点A 点B )求△PAB 的面积最大值,并求出此时点P 的坐标。
五、能力提升1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线34383y 2--=x x 与x 轴交于点A(-2,0),B(4,0),与直线323y -=x 交于点C(0,-3),直线323y -=x 与x 轴交于点D ,点P 是抛物线上第四象限上的一个动点,连接PC ,PD 。
当△PCD 面积最大时,求点P 坐标.2. 如图,已知抛物线c bx ++-=2x y 过(1,4)与(4,-5)两点,且与一直线1x y +=相交于A,C 两点,(1)求该抛物线解析式.(2)求A,C 两点的坐标.(3)若P 是抛物线上位于直线AC.上方的一个动点,求△APC 的面积的最大值.B C A O M N xy3.如图,抛物线经过A (-1,0)、B (3,0)、C (0,3)三点.(1)求抛物线的解析式.(2)点M 是直线BC 上方抛物线上的点(不与B 、C 重合),过点M 作MN ∥y 轴交线段BC 于点N ,若点M 的横坐标为m ,请用含m 的代数式表示MN 的长.(3)在(2)的条件下,连接MB 、MC ,是否存在点M ,使四边形OBMC 的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及最大面积;若不存在,说明理由.4.如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A (0, 4), B(1, 0), C(5, 0),其对称轴与x 轴相交于点M.(1)求抛物线的解析式和对称轴.(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使△PAB 的周长最小?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(3)连接AC,在直线AC 的下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC 的面积最大?若存在,请求出点N 的坐标:若不存在,请说明理由.。
抛物线弓形三角形的面积最大值的探究
抛物线弓形三角形的面积最大值的探究作者:杨建来源:《中学数学杂志(初中版)》2011年第04期我们知道在圆中,弦与弦所对弧组成的图形叫弓形,类似于此,在抛物线中把直线被抛物线截得的线段叫抛物线的弦,抛物线的弦与所对的封闭抛物线组成的图形叫抛物线的弓形,抛物线的弦的两个端点与弓形上任一点组成的三角形叫抛物线的弓形三角形.大凡是抛物线的综合题,绝大多数都会出现这样的图形.对这个图形的考查,是初中的重点和难点,又是初中高中知识的衔接点,更重要的它又是中考的热点问题,历年的中考题中都有类似的中考压轴题出现.本文着重探究抛物线弓形三角形面积最大值的计算的几种方法.2011浙江宁波市第26题,是一道压轴题,其中包含这样的问题:如图1,已知抛物线y=14x2-12x上有两点B(6,6)、O(0,0),N是直线OB右下方抛物线上的任意一点,试求△OBN面积的最大值以及点N的坐标.由于学生积累知识经验不同,从不同角度来探究这个问题,就会得出如下几种不同的解法.1 补型术如果已知直角坐标系中的三个点的坐标,同学们会用割补法来求三角形的面积,本题是要求三角形的面积,我们会想到把三角形OBN通过作垂线,构成规则的三角形来处理这个问题.于是得到第一种解法:如图1,分别过点N,B作x轴的垂线,垂足分别为G,H.设N (x,14x2-12x),则S△BON=S△OBH-S△ONG-S梯形NGHB=12×OH×BH-12×OG×NG-12×(NG+BH)×GH=12×6×6-12×x×(14x2-12x)-12×(14x2-12x+6)×(6-x)=-34x2+92x=-34(x-3)2+274(0所以当x=3时,△BON面积最大,最大值为274,此时点N的坐标为(3,34).这一种解法,运用了割补法,建立起二次函数的模型,通过二次函数的极值求出抛物线弓形三角形面积的最大值.2 分割法考虑到点N是抛物线弓形上的动点,过这一点作y轴的平行线,就把三角形分成两个部分,所求三角形的面积就等于这两个三角形的面积之和,于是得到如下的解法:如图2,过N作x轴的垂线NG,垂足为G,交OB于点Q,过B作BH⊥x轴于H,设N(x,14x2-12x),由于B点坐标为(6,6),由直线OB的解析式为:y=x.则Q(x,x),于是S△BON=S△QON+S△BQN=12×QN×OG+12×QN×GH=12×QN×(OG+GH)=12×QN×OH=12x-(14x2-12x)×6=-34x2+92x=-34(x-3)2+274(0所以当x=3时,△BON面积最大,最大值为274,此时点N的坐标为(3,34).3 切线法如果过动点N作弦OB的平行线,则直线与弓形中的抛物线有两个交点,改变点N的位置,则交点之间的距离发生变化,点N到OB的距离也发生变化,两交点之间的距离越小,弓形三角形的面积越大,当两交点之间的距离为零时,弓形三角形的面积最大,于是得到第三种解法:如图3,过点N作OB的平行线ST,当直线ST与抛物线y=14x2-12x相切时,点N到直线OB 的距离最大,△OBN的面积最大.设直线ST的解析式为:y=x+m.解方程组:y=x+my=14x2-12x消去y,得:14x2-32x-m=0,即x2-6x-4m=0,如果ST与抛物线相切,则(-6)2+16m=0,解得m=-94.方程x2-6x-4m=0变为x2-6x+9=0,解得x=3,点N的坐标为(3,34).有了点O、B、N三点坐标,可求得△OBN面积为274.这一种解法对学生要求比较高,看上去运用了的高中的知识,对初中生来讲超纲了,但仔细想想,我们把圆的切线的知识迁移到抛物线上来,对学业成绩较好的学生来说是可行的,也是有必要的.在我自己的教学实践中,师生一起探究,运用第三种方法来解此题,学生欣喜若狂后,总能品味到数学的深度和广度,大大激发了学生探究数学的兴趣.再说,如果离开的迁移的数学思想,数学学起来就枯燥无味.作者简介:杨建,男,1976年生,江苏海安人,中学一级教师,主要研究中学数学高效课堂教学和教学模式的探讨,曾获南通市初中青年教师优秀课评比一等奖,江苏省初中青年教师优秀课评比一等奖,2010年获县“高效课堂先进个人”,采用的导学案教学模式被同行广泛采用和认同,获得学生好评且教学成绩显著,在省级以上刊物发表论文多篇.。
抛物线三角形面积最大值
抛物线三角形面积最大值抛物线三角形面积最大值,听起来有点高大上,其实就是个数学小问题。
不过,别急,咱们慢慢来聊聊。
想象一下,阳光明媚的一天,咱们在公园里,随便找块地方坐下,开始讨论这个看似复杂的概念。
抛物线,其实就是那种弯弯曲曲的线,像是个调皮的小孩在滑滑梯,突然又调转方向。
大家对它的第一印象就是在抛物运动里,什么篮球啊、飞盘啊都和它有关系。
其实它不仅在运动中显得风光,连数学问题也逃不过它的法眼。
抛物线与三角形又有啥关系呢?简单来说,如果我们把一条抛物线和一条直线搭配,嘿,立马就能形成一个三角形。
这种三角形的面积可是可以变化的,像气球一样,吹得大大小小,关键在于你怎么把那条直线放置在抛物线上。
这就引出了一个问题:怎么才能让这个三角形的面积达到最大呢?听起来是不是有点像在玩拼图?其实不然。
想象一下,咱们把那条直线横放,抛物线在下面摇摇晃晃。
面积的公式大家都知道,底乘高除以二,但这里的“底”和“高”可不是随便的数字。
这时候,你得考虑抛物线的形状,底边得在抛物线的顶点和两侧的交点之间,这样才能得到最大面积。
是不是听起来有点拗口,但别担心,继续往下走,你会发现其实很简单。
先把心放宽,咱们来设想一下。
你想象一下,有一个小朋友在画图,他用铅笔画了一个抛物线,心里琢磨着:“我能把这条直线放在哪儿,才能让这三角形看起来更大更漂亮?”聪明的小朋友自然会选择抛物线的最高点作为参考,这样就能最大化地利用那条直线和抛物线之间的空间。
真是个小天才,是吧?我们就能得出一个结论,三角形的面积最大值其实与抛物线的对称性有关。
就像咱们的生活,很多时候,保持平衡才能让一切顺利进行。
你看,无论是在生活中还是学习里,有时候简单的选择就能给你带来意想不到的结果。
没错,抛物线三角形的面积最大值,就是通过对称和巧妙的放置来实现的。
是不是觉得这个发现有点惊喜?再说到实际应用,虽然大家可能觉得这些数学公式离生活有点远,但其实它们可以用在很多地方。
抛物线中三角形面积最值问题的七种求解策略
图10的正切函数值,则问题便可逐步解决.解析在上找点£,使= 由外角定理,知•①易知直线S C 解析式为y-6.设 £(m ,m -6),由 fi (6,0),D (2, -8),则 B £2 = (m -6)' + (m -6)2, ED 2 = (m - 2)2 + (m + 2)2.由 B £ = £7),知(;n -6)2 +(m -6)2 = (m -2)2 +(m + 2)2,解得 m =|,即 £(夺,-爭)•又易知 C £>2 + fiC 2 = fi /)2,则乙BCD = 90。
.qi n由 C (0, -6),£(|■,-$),Z )(2, -8),知 CD =2^",C £=^,P J lain^CED = j .②由①②和 A C(?B = 2 A CflD ,则 tan Z _ C(?B =当点<?在点B 左侧时,(),( -8,0).当点<?在点B 右侧时,(?2(8,0).综上,(?( -8,0)或(8,0).从上面题目的解答可以发现:抛物线中角的存在 性问题,一般运用角的特殊性及坐标条件构造基本图形,并运用图形的性质,进行推理得出有关相等线段, 并表示出有关点的坐标,代入二次函数或一次函数的 解析式,或运用勾股定理计算作答.在解答过程中,既 要构造几何图形,根据几何直观和几何性质、定理理性分析、推理,还要运用函数与方程知识进行计算和 数据分析.综合运用几何推理、函数与方程思想等多 方面技能,有较强的综合性及创新探究意识,可以很 好地考查学生的综合素养[2].“问题是数学的心脏”,数学的真正组成部分是问 题和解,在学习过程中,在一定学习范围或主题内,围 绕一定目标或某一中心问题,按照一定的逻辑结构精 心设计一组问题,即为“一题多问”,采用“一题多问” 的方式,用同一道题目将多个知识点表现出来,可以 帮助学生梳理旧知,形成网络,将数学技能及方法得 以综合运用.“一题多问”引导学生从不同角度、不同 方位进行不同层次的思考,提高学生分析问题、解决 问题和提出问题的能力,可以让学生跳出“题海”,提 高解题效益,提升数学素养.参考文献:[1 ]罗峻,段利芳.一次函数与反比例函数图象相交的性质 之证明与运用[J ]•数理化学习(初中版),2018(12) :23 -28.[2]罗峻,段利芳.当完美正方形偶遇美丽的45度角[J ]. 理科考试研究(初中),2019,26(22) :29 -32.(收稿日期:2020 -09 -21 )抛物线中三角形面积最值问题的七种求鮮策略段昆山(易县教育局教研室河北保定074200)摘要:以二次函数为栽体,结合几何图形求面积最值问题具有难度大、综合性强,区分度高的特表.本文以某地初 三上学期期末考试试卷最后一题为例,谈一谈此类问题的七种求解策略.关键词:最值问题;转化;面积;求解策略纵观近年各地中考试卷,以二次函数为载体,结 合几何图形求面积最值问题的题型是各地中考的高 频考点之一.这类试题综合运用多种数学思想方法, 不仅考查了二次函数与三角形面积的相关知识,又为后续学习高中知识奠定了基础.1试题呈现题目如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y = <M c 2 +心+2(a #0)与.t 轴交于两点(点4在点B作者简介:段昆山(1976 -),男,河北保定人,本科,中学一级教师,研究方向:数学教育.的左侧),与y 轴交于点C ,抛物线经过点£»(- 2,- 3) 和点£(3,2),点P 是第一象限抛物线上的一个动点.(1) 求抛物线的表达式;(2) 当A B P C 的面积取最大值时,求A fiP C 面积 及点P 的坐标.2试题解析 2. 1第(1)问解析将点A £的坐标代人函数表达式,得丄_ 了,3_r故抛物线的表达式为y +2.2.2第(2)问解析 2. 2. 1分割法三角形面积通常用面积公 式(底乘髙的一半)来求,在平面 直角坐标系中求斜三角形的面 积用这个公式难度大,那如何求 呢?那就需要运用转化的方法 把斜三角形分割成底与高分别 与坐标轴平行的三角形,充分利用定点的横纵坐标来求三角形面积•如图2,过点P 作丄;c 轴于点F ,A fiP C 被分 割成两个三角形,即A //P C 和所以SA B P C =S 娜c + SAW ,过点C 作C Z )丄/^于点Z ),过点B 作BE _L PF 于点 E ,S A H P C =夸PH x CD.解法1如图3,连接S C ,过点P 作W ///y 轴交S C 于点//,将点C ,S 代入一次函数表达式,可得直线的表达式为y = -+ 2.设点 P U ,+如 +2),则点+2).所以 S A P C B =-%2 +4%.f 4a -2b +2 =-3, 19a +36+2=2,解得,根据二次函数性质,利用配方法,当* = 2时, S apm 的最大值为4.故当A B P C 的面积取最大值时,点P (2,3),S A P C B 二 4.2.2.2补形法在平面直角坐标系中求斜 三角形的面积不仅可以运用分 割法,也可以转换思路,用补形 的方法把不规则图形转化成规 则图形,将斜三角形面积转化 成矩形面积减去三角形的面 积,再充分利用定点的横纵坐标,就可以求斜三角形面积了 • 图4如图4,过点P 作轴,垂足为点£,过点5作 fiZ )丄/)£,垂足为点£»,贝丨J 四边形为矩形•所以S APCB = S 酿形OBOE - S A P E (: 一 S APDB _ S a (X b .解法2如图5,过点P 作轴,垂足为点£,过点B 作丄/)£;,垂足为点/),所以四边形 OBD £为矩形.所以 s A PC b 二 S 四边形〇B D e : — S A P E (: - S _ s A 0C B 二(-+ ^-x + 2) x 4 - (- -^-x2 + -^-x ) x x x ~y - (4-x) x (- ~^x2 ++ 2) x -^--4=-x ~+ 4x.根据二次函数性质,利用配方法,当x =2时,^ A P C B的最大值为4.故当A B P C的面积取最大值时,点P(2,3),■5而=4_2.2.3铅垂法如图6,过A P S C的顶点分别作出水平线的垂线, 外侧两条垂线间的距离叫做水平宽.中间的垂线与 S C相交于点£,线段就叫做铅垂高.如图7,因为S apcb=S A peb+S&PCE二y PE x EU +j PE x EF =所以铅垂法本质上也是分割法.,铅垂高I图7解法3如图8,过点P作P//丄;c轴交B C于点//,设点 ,-+ 2),则点 //(x,+ 2)•所以11,312^apcb =^2^~^2X+Y"x+2+y*-2)x4=-x+4x.在直线B C上.根据平行线间的距离相等,所以ABPC 和A B fiC的高相等,底是BC.所以厶B P C和A B//C的面积相等.求A B P C的面积就转化成求A//£C的面积.解法4如图10,过点Z3作户////沉交7轴于点 所以 S&P C B= S A C H B-将点c,B代人一次函数表达式,可得直线C B的表达式为y= - 士;':+ 2.因为W///S C,所以设直线P//的表达式为y根据二次函数性质,利用配方法,当x= 2时,S apos的最大值为4.故当A S P C的面积取得最大值时,点P(2,3),^ APCB=^*2.2.4平行线法如图9,W///B C,点//,P在直线W/上,点5,CH E P设点户(%,- y i2 + y x+ 2),所以-2 =-—x +b,b22+ ~z~x + 2 + ~z~x2,//C=-y^2+2x+2-2TT22x.x2 +2x+PJflll S A P C B = ^H C xOB =-x2-t-4x.利用配方法,当x= 2时,S A P(:iB的最大值为4.故当A S P C的面积取得最大值时,点P(2,3),^ APCB=^*2.2.5相似法如图11,求三角形的面积可以用面积公式足为点D.所以BC= VOC2 + OB2 = 7^5.求三角形的 面积只要求出高就可以了.高如何求呢?我 们仔细观察图形发现丄SO,所以™//y轴.所以 APHC= AOCB•因为P E±B C,所以 APEH=厶COB.所以ABOC w•所以g = I I所以= PH^~° .这样就可以求出高了.解法5如图12,过点P作丄BC,垂足为点 £,PD丄50交 SC 于点 由题意,5C= VOC1+ OB2 = 2/5 ,APEH^ABOC.m i0BPH = BC'因为+ 2x,PE PH x BOBC¥(-士解法6如图13,过点P作P£//fiC,因为将点C,B代入一次函数表达式,同理可得直线C Z?的表达式为;^=-士尤+2.所以设直线的表达式为y=-+ 6.1,j=- y x + b-H i2+3+2y= - ~z~x+ ~zrx+1.1/22整理,得-士尤2 +~|~尤+2=-士a:+ 6 一士丨2 +2% +2-6=0.所以 A =4-4 x(-士)x(2 -6) =8 -26 =0.解得6=4_所以点P(2,3),A P C fi最大值为4 .2.2.7中点法如图14,设直线S C与抛物线交于B,C两点,直线B C的解析式可设为y= ^+ n,抛物线解析式可设为y= m2 +心+ C,求其交点坐标就是联立两解析式’所以 ax2 + + c = n w c + n_ 整理,得[y= mx+ n.ax2+ (b- m)x+ c- n= 0. fffVJs x, + x2 = ——因为直a%2 +2a〇,所以 S A P C fl =^^(-士尤2 +2幻x2V^x士 =-x2 + 4x.利用配方法,当* =2时,S A P efl的最大值为4.故当A S P C的面积取得最大值时,点P(2,3),^ APCB-4-2.2.6切线法如图13,若使点P在抛物线上,S A P eB最大,则需 使P£//BC,且与抛物线有且只有一个交点才能使心^8最大.因为底B C确定,只要高最大.因为点P 在抛物线上与抛物线有且只有一个交点时,SC 边上的高才最大.线B C平移到与抛物线只有一个交点时,七即& = 也就是%所以过点P作*轴的垂线,垂足M是O S的中点.所以当抛物线被直线 B C所截,P为抛物线上一动点(此时点P为线段SC 与抛物线所组成的封闭图形上抛物线上一点)丄%轴于点m,交s c于点yv,当点yv为b c中点时,s APC8 的面积有最大值.解法7如图15,过点尸作P////S C,所以& = X B+X C^所以点P 坐标为(2,3).所以=S 四边形"W /Y ;+ S APMB ""SA O R Cx (2+ 3) x 2+冬 x 2x 3_4-x 2x 4=4.' 2 2此法适用于填空、选择或验证.3感悟解法这一类以二次函数为载体,结合几何图形求面积最值问题的题型涉及的知识面多、难度大、综合性强, 要想顺利解答此类问题,必须抓住以下几点.(1)立足转化,抓住动点(设动为定).合理构造辅助线,以转化 思想为基本出发点,抓住动点,根据不同思路过动点 作平行,或作垂直等辅助线,把复杂问题转化为简单问题,把未知问题转换为已知问题.(2)数形结合,设 出动点坐标.充分挖掘已知条件与隐含条件,要明确 角边在数量关系变化中哪些是保持不变的量,哪些是 变化的量.哪些是变化的量.这需要在充分理解的基 础上,进行多方位思考、多角度着手、多层次探索m , 利用相似、面积公式、根与系数的关系等知识,表示出相关的数量关系.(3)根据相关的数量关系,把面积表示成一个含有某未知量的二次函数关系式,然后利用 公式法或配方法求出最值.参考文献:[1] 段昆山.构造图形求准确数形结合找临界一•一类“儿何”型新定义压轴题解法浅析[J ].中学数学教学,2020(01) :79 -80.[2]周威.圆锥曲线中几个特殊三角形面积最值问题探究[J ].理科考试研究,2020(09) :25 - 27.(收稿日期:2020 _08-15)指向“深度学习”的教学课壹教学策略李娜沈南山(合肥师范学院数学与统计学院安徽合肥230601)摘要:从认知结构观点来看,“深度学习”是一种理解性的学习,注重学习思维的批利性、学习内容的整合性、知识体系的建构性和知识学习的迁移性.指向深度学习的数学课堂教学需要深入追问学什么、怎么学、学得怎么样三个教 学本源问题,其教学策略应当注重数学知识对象的多重表征、数学学习脚手架的适时搭建、数学学习问题的逻辑引领、 数学学习方法的积极反思等.关键词:初中数学;深度学习;教学策略1 “深度学习”的基本特征“深度学习”(Deep Learning )最早由美国学者 Marlon 等人于1976年提出的一个比较性学习概念, 是相对于孤立记忆和非批判性接受知识的浅层学习 (Surface Learning )而言的.随后国内外学者对“深度 学习”开展理论与实践研究,其基本内涵是在教师引 领下,学生围绕着具有挑战性的学习主题,全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程,并 在这个过程中学生掌握学科的核心知识,理解学习的 过程,把握学科的本质及思想方法,形成积极的内在 学习动机、高级的社会性感情、积极的态度、正确的价 值观等m .“深度学习”的基本特征蕴含理论和实践两个层 面.理论上,从知识结构观点来看,深度学习是基于学基金项目:合肥师范学院研究生创新基金项目“深度学习理念下初中数学课堂问题提出的教学实践研究”(项目编号:2020yjs 033).作者简介:李娜( 1995 -),女,安徽阜阳人,硕士研究生,研究方向:数学教育;沈南山(1964 -),男,安徽六安人,博士,教授,研究方向:数学课程与教学论研究.。
抛物线三角形OAB面积
抛物线三角形OAB面积
抛物线三角形,又称平抛三角形,是物理学和数学中两个重要的概念,也是和古典力学有关的抛体运动中经常出现的问题。
一个抛物线三角形是指,一直线段从O点开始,沿抛物线从A点到B点终止构成的一个三角形,因为一条直线所构成的三角形有一定的抛物线,所以叫做抛物线三角形。
要求求抛物线三角形OAB面积,要做到既能求出结果,又能准确地描述抛物线三角形时,可以使用力学中的抛体运动知识。
在抛体运动中,射程和时间的有效结合,可以得到对应抛物线的一般公式,把它代入就能得到相应的抛物线三角形的位置和面积。
由上述可知,若要求抛物线三角形OAB的面积,先由力学抛体运动中的变量计算出抛物线方程,然后再求出抛物线三角形ABO的面积。
可将此类计算分为三种情况:要么抛物线具有十字形,AB两点对应抛物线上的两个拐点;要么AB两点在同一条抛物线上,都在抛物线的根号一侧;要么AB两点在同一条抛物线上,但都在抛物线的根号后侧。
此外,计算抛物线三角形OAB面积时,可以通过求得抛物线的顶点位置O的极坐标来计算:求解抛物线的三个不等式,得到对应的极坐标,由极坐标可以方便地求出抛物线三角形极面积。
总之,求抛物线三角形OAB面积有多种方法,由于这种三角形相当一般,有使用力学知识计算抛物线方程的方法,也有求极面积的方法。
根据具体情况的需求可以选择不同的方式,计算出抛物线三角形对应的位置和面积。
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已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点A(2,0),与y轴的交点为
B(0,-1).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在对称轴右侧的抛物线上找出一点C,使以BC为直
径的圆经过抛物线的顶点A.并求出点
C的坐标以及此时圆的圆心P点的坐标.(3)在(2)的基础上,设直线x=t(0<t<10)与抛物线交于点N,当t为何值时,△BCN的面积最大,并求出最大值.
解析:(1)已知抛物线的顶点坐标,可直接设抛物线的解析式为顶点式进行求解.
(2)设C点坐标为(x,y),由题意可知.过点
C作轴于点D,连接AB,AC.易证
,根据对应线段成比例得出的关系式,再根据点C在抛物线上得
,联立两个关系式组成方程组,求出
的值,再根据点C所在的象限确定点C的坐标。
P为BC的中点,取OD中点H,连PH,则PH为梯形OBCD的中位线.可
得,故点H的坐标为(5,0)再根据点P在BC
上,可求出直线BC的解析式,求出点P的坐标。
(3)根据,得
,所以求
的最大值就是求MN的最大值,而M,N两点的横坐标相同,所以MN就等于点N的纵坐标减去点M的纵坐标,从而形成关于MN长的二次函数解析式,利用二次函数的最值求解。
解:(1) ∵抛物线的顶点是A(2,0),设抛物线的解析式为
.
由抛物线过B(0,-1) 得,∴.
∴抛物线的解析式为.
即.
(2)设C的坐标为(x,y).
∵A在以BC为直径的圆上.∴∠BAC=90°.
作CD⊥x轴于D ,连接AB、AC.
∵,∴
∴
△AOB∽△CDA.∴
∴OB·CD=OA·AD.
即
1·=2(x-2).∴
=2x-4.
∵点C在第四象限.
∴
由解得
.
∵点C在对称轴右侧的抛物线上.
∴点C的坐标为(10,-16).∵P为圆心,∴P为BC中点.
取OD中点H,连PH,则PH为梯形OBCD的中位线.
∴PH=(OB+CD)=
.
∵D(10,0)∴H(5,0)∴P (5, ).故点P坐标为(5,).
(3)设点N的坐标为,直线x=t(0<t<10)与直线BC交于点M.
,
所以
设直线BC的解析式为,直线BC经过B(0,-1)、C (10,-16)
所以成立,解得:
所以直线BC的解析式为,则点M的坐标为.
MN==
==
所以,当t=5时,有最大值,最大值是
.
点拨:(1)已知抛物线的顶点坐标(h,k)一般可设其解析式为
.(2)求最值问题一般考虑根据已知条件构造
二次函数求解.。