二次函数中三角形面积最大值问题的处理方法
二次函数中三角形面积问题

二次函数中三角形面积问题【典型例题】:如图,二次函数y=-x²+2x+3与y轴,x轴交于点A ,B,点C是直线AB上方抛物线上的一个动点(不与点A ,B重合),求△ABC面积的最大值.【方法一】竖割法:过点C作CD⊥x轴,垂足为D,交AB于点E,S△ABC=S△ACE +S△BCE =1/2CE·(xc--xA)+1/2CE·(xB-xC)=1/2OB·CE解:令x=0, y=3 点C的坐标为(0,3);令y=0, 则-x²+2x+3=0 ,解得:x1=-1 x2=3 点B的坐标为(3,0),设AB所在直线的解析式为y=kx+b.求出直线AB所在直线的解析式为y=-x+3.设点E的坐标为(m,-m+3) ,则点C的坐标为(m, -m2+2m+3)CE=y C-y E= -m2+2m+3-(-m+3)= -m2+3mS△ABC=S△ACE +S△BCE =1/2CE·(xc--xA)+1/2CE·(xB-xC)=1/2OB·CE=1/2×3( -m2+3m)=--3m2/2+9m/2S△ABC最大值=4ac-b2/4a=27/8【方法二】割补法:连接OC,S△ABC=S△OAC +S△OBC-S△OAB解:S△ABC=S△OAC+S△OBC-S△OAB=1/2×OA·X C+1/2×OB·Y C-1/2×OA×OB=1/2×3×m+1/2×3×(-m2+2m+3)-1/2×3×3=-3m2/2+9m/2S△ABC最大值=4ac-b2/4a=27/8【方法三】平移法:平移直线AB,当直线AB与抛物线只有一个交点时,此时三角形ABC的面积最大。
解:设和y=-x+3平行的动直线的解析式为y=-x+b,用y=-x+b和y=-x²+2x+3联立方程组得:-x+b=-x²+2x+3,整理得:x²-3x+b-3=0当Δ=0时,b=21/4,此时的点C的坐标为(3/2,9/2)。
专题三。(一)。二次函数三角形之面积问题(铅垂法)

专题三。
(一)。
二次函数三角形之面积问题(铅垂法)专题三(一):二次函数三角形之面积问题(铅垂法)在处理坐标系中的面积问题时,我们应该充分利用横平竖直线段的长度和几何特征以及函数特征的互转。
处理面积问题的思路有公式法(对于规则图形)、割补法(通过分割求和和补形作差)和转化法(例如,同底等高)。
当三角形的三边都斜放在坐标系中时,我们通常使用铅垂法来表达其面积。
铅垂法的具体做法是,如果三角形是固定的,则可以从任意一点作铅垂;如果三角形是变化的,则可以从动点向另外两个点所在的定直线作铅垂。
利用铅垂法来表达三角形的面积,我们可以从动点向另外两个点所在的固定直线作铅垂。
将变化的竖直线段作为三角形的底,高即为两个定点的横坐标之差,然后结合三角形的面积公式来表达面积。
例如,在平面直角坐标系中,顶点为(4,-1)的抛物线交y轴于点A,交x轴于点B和C(其中B在C的左侧)。
已知A点坐标为(0,3),点P是抛物线上的一个动点,且位于A和C两点之间。
当△PAC的面积最大时,求P的坐标和△PAC的最大面积。
例如2,一次函数y=1/x+2与y轴、x轴分别交于点A,B,抛物线y=-x^2+bx+c过A、B两点。
Q为直线AB下方的抛物线上一点,设点Q的横坐标为n,△QAB的面积为S,求出S与n之间的函数关系式并求出S的最大值。
通过以上例题,我们可以看出铅垂法求面积的应用范围和具体做法。
在考试中,我们可以根据题目要求灵活运用铅垂法来解决问题。
上一动点在第三象限,记为S。
若存在点M使得S△ACM=1/2S△ABC,则求此时点M的坐标。
改写:假设动点S位于第三象限,现在需要找到一个点M,使得S与三角形ACM的面积是S与三角形ABC面积的一半。
求点M的坐标。
已知直线y=1/2x+3与点B(6,3),直线x=22/3与y轴交于点C。
直线Mx+x-2与x轴交于点A。
求点M的坐标。
改写:已知直线y=1/2x+3与点B(6,3),直线x=22/3与y轴交于点C。
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。
二次函数中三角形面积问题的三种求解方法

二次函数中三角形面积问题的三种求解方法二次函数是一种广泛应用于数学解题中的重要运算工具,有时需要根据给定的几何图形求解相关表达式,比如求出三角形的面积。
三角形面积问题在很多学科中都有着广泛的应用,下面将介绍三种求解三角形面积的方法,这三种方法均基于二次函数的概念。
第一种求解三角形面积的方法是通过使用二次函数的半径求解。
首先,根据给定的三角形边长,使用勾股定理求出该三角形的半径,然后用半径公式计算出三角形的面积,半径公式为πr/2,其中π是常数3.14159。
这种方法的优点是简单易行,只需要掌握勾股定理和半径公式即可求解三角形的面积。
第二种求解三角形面积的方法是使用三角函数求解。
有些三角形的边长有着特殊的关系,可以使用三角函数求出三角形的面积。
举例来说,如果某三角形的三条边长分别为a,b,c,那么可以使用以下公式求出此三角形的面积:S= a*b*sin(c)/2。
这种方法的优点是可以准确求出三角形的面积,但是要掌握的知识比较多,需要熟练掌握三角函数的概念。
第三种求解三角形面积的方法是使用二次函数求解。
如果给定三角形的三条边长都可以用二次函数表示,那么可以使用椭圆公式求解三角形的面积。
椭圆公式为S=∫ab√(f(x))dx,其中f(x)表示三角形边长可以表示为二次函数的表达式,a,b表示积分下限和上限。
这种方法的优点是准确度高,但使用难度也比较大,需要掌握椭圆公式和二次函数的概念。
以上就是介绍了三种求解三角形面积的方法。
不同的求解方法都有各自的优势和局限性,在不同场景下要根据实际情况选择合适的求解方法,使用二次函数可以有效地求出三角形的面积。
一题多解三角形面积最大值问题

一题多解三角形面积最大值问题作者:王忠俊来源:《新校园(下)》2017年第01期摘要:二次函数图象抛物线中动点围成三角形面积最大值问题是初中数学最难的一章,是初高中数学知识的衔接点,它考查学生数形结合的思想,是代数与几何有机结合,题型灵活性强、难度大。
本文介绍一题多解的方法,以此提高学生解决此类问题的能力。
关键词:二次函数;三角形面积;最大值;函数图象数学来源于生活,服务于生活。
如何有效地利用数学知识解决实际问题,需要一定的智慧。
相对而言,二次函数在初中数学中是较难的一章,但它的作用却非常大,学好二次函数可以解决生活中的许多实际问题,从而得到意想不到的收获。
例如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-1,0),B(3,0),C(0,3)三点:1.求抛物线解析式;2.若点P为第一象限内抛物线上一动点,求△PBC面积最大值时点P的坐标。
分析:1.将三点代入一般式y=ax2+bx+c,求出a、b、c得解析式:y=-x2+2x+32.通过二次函数图象进行分析,具体有三种方法。
一、分补法S△PBC=S△POC+S△POB-S△OBC设P点横坐标为m,则纵坐标为-m2+2m+3,即P(m,-m2+2m+3)S△PBC=S△POC+S△POB-S△OBC=12OC×PD+12OB×PE-12OB×OC=12×3×m+12×3×(-m2+2m+3)-12×3×3=-32m2+92m关于m的二次函数开口向下,有最大值;m=-922×-32=32时,S△BCP面积最大,-m2+2m+3=154,点P32,154。
图1图2二、分割法过P点向x轴作垂线,交BC于点Q,交x轴于点I,PQ越长,△PBC面积越大。
(说明:以动线PQ为底边,△CPQ的高与△BPQ的高的和是固定值3,所以PQ越长,△PBC面积越大。
)设P(m,-m2+2m+3),直线BC解析式为y=-x+3,Q点的横坐标为m,则纵坐标为-m+3,PQ=(-m2+2m+3)-(-m+3)=-m2+3m图3S△PBC=S△CPQ+S△BPQ=12PQ×CH+12PQ×BI=12PQ(CH+BI)=12PQ×BOS△PBC=12(-m2+3m)×3=-32m2+92m同样可得m=32时,S△BCP面积最大,点P为32,154。
初中数学二次函数中三角形面积问题解析

∙∙∙∙初中数学二次函数中三角形面积问题解析一、命题意图二次函数中三角形面积相结合的题目是近年来中考数学中常见的问题,题型常考常新,体现了数形结合、化归转化、分类讨论数学思想等。
如果将三角形这一平面图形问题与二次函数相结合,就需要学生以逻辑思维和空间思维相结合的方式进行学习,以培养学生逻辑思维与空间思维能力相结合的基本数学思想,让学生学会自主思考问题的过程。
二、考点及对应的考纲要求初中数学课程教学中关于三角形面积问题的讨论一直是教学重点,这其中牵涉了二次函数与几何问题的融合,是初中数学课程中的一个难点。
求面积常用的方法:(1)直接法,若题已经给出或能由已知条件推出个边的长度并且通过坐标能找到对应的高,那么三角形的面积能直接用公式算出来。
(2)简单的组合,解决问题的途径常需要进行图形割补、等积变形等图形变换。
(3)面积不变同底等高或等底等高的转换,利用平行线得到三角形同底等高进行面积转化。
(4)如图,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 )”. 可得出一种计算三角形面积的新方法:ah S ABC 21=∆,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半。
三、试题讲解过程如图,在平面直角坐标系中,抛物线c bx ax y ++=2C (0,-4)三点.(1)求该抛物线的解析式; (2)若点D 是该抛物线上一动点,且在第四象限,当∆面积最大时,求点D 的坐标.解:(1)解法一: 由题意得,c=-4, ∴⎩⎨⎧=-+=--0441604b a b a ,解得:⎩⎨⎧-==31b a , ∴=x y 解法二: 由题意得,设y=a (x+1)(x-4), ∴∴y=(x+1)(x-4), ∴432--=x x y ,(2)解法一:由(1)可知,y=x 2-3x -4,设点D 为(x, x 2-3x -4),过点D 作DE ∥OC 交BC 设直线BC 的解析式为y=kx +b,则∙∙∙⎩⎨⎧=+-=044b k b ,∴⎩⎨⎧-==41b k ,∴y=x -4, ∴E (x, x -4)∴DE=(x -4)-(x 2-3x -4)= -x 2+4x,∵a=-1<0, ∴当x=2时, DE 取最大值,S △BCD 解法二:由(1)可知,y=x 2-3x -4, 设点D 为(x,y ),过点D 作DF ⊥OB 于点F,S △BCD =S 梯形OCDF +S △BDF -S △OBC=21x (4-y )+21(-y )(4-x )-8 =2x -2y -8=2x -2(x 2-3x -4)-8=-2x 2+8x,∵a=-2<0, ∴当x=2时, S △BCD 取最大值,∴D (2,-6解法三:由(1)可知,y=x 2-3x -4, 过点D 作DE ∥设直线BC 的解析式为y=kx +b, 则⎩⎨⎧=+-=044b k b ,∴⎩⎨⎧-==41b k ,∴y=x -4,∴设直线DE 的解析式为y=x +d,则x 2-3x -4=x +d, x 2∴当△=(-4)2-4(-4-d )=0, d=-8, S △BCD 取最大值, ∴x 2-4x +4=0, ∴(x-2)2=0, ∴x 1=x 2=2, ∴D (2,-6). 四、试题的拓展延伸及变式分析如图,在平面直角坐标系中,抛物线c bx ax y ++=2C (0,3)三点.(1)若点D 是抛物线的对称轴上一点,当ACD ∆求点D 的坐标;(2)在(1)的情况下,抛物线上是否存在除点A 得PCD ∆ 的面积与ACD ∆P 的坐标;若不存在,请说明理由.解:(1)∵抛物线c bx ax y ++=2经过A (1,0),B (3∴抛物线的对称轴l 是x=231+=2, ∵△ACD 的周长=AD+AC+CD, AC 是定值, ∴当AD+CD 最小时,△ACD 的周长最小,∵点A 、点B 关于对称轴l 对称,∴连接BC 交l 于点D ,即点D 为所求的点, 设直线BC 的解析式为n kx y +=,∴ ⎩⎨⎧=+=033n k n ,∴⎩⎨⎧=-=31n k ,∴直线BC 的解析式为3+-=x y ,∙∙当x=2时,y=-x+3=-2+3=1,∴点D 的坐标是(2,1).(2)解:由(1)可知,∵抛物线c bx ax y ++=2经过A (1,0),B (3,0),C (0,3)三点,∴c=3, ∴⎩⎨⎧=++=++033903b a b a ,解得:⎩⎨⎧-==41b a ,∴342+-=x x y ,解法一:如图,①过点A 作AP 1∥CD 交抛物线于点P 1,∴设直线AP 1的解析式为d x y +-=, ∴∴d=1,∴直线AP 1的解析式为1+-=x y , 解方程1+-x =342+-x x ,(x-1)(x-2)∴x 1=1, x 2=2,当x 1=1时,11+-=x y =0当x 2=2时,12+-=x y =-1,∴点P 1②设直线AP 1交y 轴于点E (0,1)把直线BC 向上平移2个单位交抛物线于P 2得直线P 2P 3的解析式为5+-=x y ,解方程5+-x =342+-x x , x 2-3x -2=0,∴x 3=2173+, x 4=2173-, 当x 3=2173+时,53+-=x y =2177-, 当x 4=2173-时,54+-=x y =2177+, ∴点P 2的坐标是(2173+,2177-),点P 3的坐标是(2173-,2177+), 综上所述, 抛物线上存在点P 1(2,-1),P 2(2173+,2177-), P 3(2173-,2177+), 使得△PCD 的面积与△ACD 的面积相等. 解法二:如图,过A 点作AE∥y 轴,交BC 于点E .则E 点的纵坐标为231=+-.∴ AE=2. 设点P 为(n ,342+-n n ),过P 点作PF∥y 轴,交BC 于点F ,则点F 为(n ,n -3),PF∥AE. 若PF =AE ,则△PCD 与△ACD 的面积相等.∙∙①若P 点在直线BC 的下方,则PF =(n -3)-(342+-n n )=n 2-∴n n 32+-=2.解得21=n ,12=n .当2=n 时,3-n-2∴P 1点坐标为(2,-1). 同理 当1=n 时,P 点坐标为(1,0)(不合题意,舍去).②若P 点在直线BC 的上方,则PF=(342+-n n )-(n -3)=n n 32-∴232=-n n .解得21733+=n ,4=n 当21733+=n 时,P 点的纵坐标为2177221733-=++-; 当21734-=n 时,P 点的纵坐标为2177221733+=+--. ∴点P 2的坐标是(2173+,2177-),点P 3的坐标是(2173-,2177+), 综上所述, 抛物线上存在点P 1(2,-1),P 2(2173+,2177-), P 3(2173-,2177+), 使得△PCD 的面积与△ACD 的面积相等. 在以上问题的分析中研究思路为:(1)分析图形的成因;(2)识别图形的形状;(3)找出图形的计算方法。
13 三角形面积求最大值问题——铅垂法-【初中数学】120个题型大招!冲刺满分秘籍!

铅垂法求三角形面积最值问题求三角形的面积是几何题中常见问题之一,可用的方法也比较多,比如面积公式、割补、等积变形、三角函数甚至海伦公式,本文介绍的方法是在二次函数问题中常用的一种求面积的方法——铅垂法.【问题描述】在平面直角坐标系中,已知()1,1A 、()7,3B 、()4,7C ,求△ABC 的面积.【分析】显然对于这样一个位置的三角形,面积公式并不太好用,割补倒是可以一试,比如这样:构造矩形ADEF ,用矩形面积减去三个三角形面积即可得△ABC 面积.这是在“补”,同样可以采用“割”:()111222ABC ACD BCD S S S CD AE CD BF CD AE BF =+=⋅+⋅=+ 此处AE +AF 即为A 、B 两点之间的水平距离.由题意得:AE +BF =6.下求CD :根据A 、B 两点坐标求得直线AB 解析式为:1233y x =+由点C 坐标(4,7)可得D 点横坐标为4,将4代入直线AB 解析式得D 点纵坐标为2,故D 点坐标为(4,2),CD =5,165152ABC S =⨯⨯= .【方法总结】作以下定义:A 、B 两点之间的水平距离称为“水平宽”;过点C 作x 轴的垂线与AB 交点为D ,线段CD 即为AB 边的“铅垂高”.如图可得:=2ABC S ⨯ 水平宽铅垂高【解题步骤】(1)求A 、B 两点水平距离,即水平宽;(2)过点C 作x 轴垂线与AB 交于点D ,可得点D 横坐标同点C ;(3)求直线AB 解析式并代入点D 横坐标,得点D 纵坐标;(4)根据C 、D 坐标求得铅垂高;(5)利用公式求得三角形面积.【思考】如果第3个点的位置不像上图一般在两定点之间,如何求面积?铅垂法其实就是在割补,重点不在三个点位置,而是取两个点作水平宽之后,能求出其对应的铅垂高!因此,动点若不在两定点之间,方法类似:【铅垂法大全】(1)取AB 作水平宽,过点C 作铅垂高CD .(2)取AC 作水平宽,过点B 作BD ⊥x 轴交直线AC 于点D ,BD 即对应的铅垂高,=2ABC ABD BCD S S S ⨯-= 水平宽铅垂高(3)取BC 作水平宽,过点A 作铅垂高AD .甚至,还可以横竖互换,在竖直方向作水平宽,在水平方向作铅垂高.(4)取BC作水平宽,过点A作铅垂高AD.(5)取AC作水平宽,过点B作铅垂高BD.(6)取AB作水平宽,过点C作铅垂高CD.方法突破例一、如图,已知抛物线25y ax bx =++经过(5,0)A -,(4,3)B --两点,与x 轴的另一个交点为C .(1)求该抛物线的表达式;(2)点P 为该抛物线上一动点(与点B 、C 不重合),设点P 的横坐标为m .当点P 在直线BC 的下方运动时,求PBC ∆的面积的最大值.【分析】(1)265y x x =++,(2)取BC 两点之间的水平距离为水平宽,过点P 作PQ ⊥x 轴交直线BC 于点Q ,则PQ 即为铅垂高.根据B 、C 两点坐标得B 、C 水平距离为4,根据B 、C 两点坐标得直线BC 解析式:y =x +1,设P 点坐标为(m ,m ²+6m +5),则点Q (m ,m +1),得PQ =-m ²-5m -4,考虑到水平宽是定值,故铅垂高最大面积就最大.当52-时,△BCP 面积最大,最大值为278.【小结】选两个定点作水平宽,设另外一个动点坐标来表示铅垂高.例二、在平面直角坐标系中,将二次函数2(0)y ax a =>的图像向右平移1个单位,再向下平移2个单位,得到如图所示的抛物线,该抛物线与x 轴交于点A 、B (点A 在点B 的左侧),1OA =,经过点A 的一次函数(0)y kx b k =+≠的图像与y 轴正半轴交于点C ,且与抛物线的另一个交点为D ,ABD ∆的面积为5.(1)求抛物线和一次函数的解析式;(2)抛物线上的动点E 在一次函数的图像下方,求ACE ∆面积的最大值,并求出此时点E 的坐标.【分析】(1)抛物线解析式:21322y x x =--;一次函数解析式:1122y x =+.(2)显然,当△ACE 面积最大时,点E 并不在AC 之间.已知A (-1,0)、10,2C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,设点E 坐标为213,22m m m ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,过点E 作EF ⊥x 轴交直线AD 于F 点,F 点横坐标为m ,代入一次函数解析式得11,22m m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭可得213222EF m m =-++考虑到水平宽是定值,故铅垂高最大面积最大.既然都是固定的算法,那就可以总结一点小小的结论了,对坐标系中已知三点()11,A x y 、()22,B x y 、()33,C x y ,按铅垂法思路,可得:12233121321312ABC S x y x y x y x y x y x y =++--- 如果能记住也不要直接用,可以当做是检验的方法咯.【总结】铅垂法是求三角形面积的一种常用方法,尤其适用于二次函数大题中的三角形面积最值问题,弄明白方法原理,熟练方法步骤,加以练习,面积最值问题轻轻松松.专项训练1.已知二次函数2y x bx c =-++和一次函数y mx n =+的图象都经过点(3,0)A -,且二次函数2y x bx c =-++的图象经过点(0,3)B ,一次函数y mx n =+的图象经过点(0,1)C -.(1)分别求m 、n 和b 、c 的值;(2)点P 是二次函数2y x bx c =-++的图象上一动点,且点P 在x 轴上方,写出ACP ∆的面积S 关于点P 的横坐标x 的函数表达式,并求S 的最大值.【分析】(1)把直线和曲线经过的点代入得到方程组,求解即可得到答案;(2)分两种情况:①当点P 在y 轴左侧时,过点P 作//PD y 轴交AC 于点D ,②当点P 在y 轴右侧时,过点P 作//PD y 轴交AC 的延长线于点D ,分别根据三角形面积公式得到关系式,利用函数式表示三角形PAC 的面积,配方可得答案.【解答】解:(1) 二次函数2y x bx c =-++和一次函数y mx n =+的图象都经过点(3,0)A -,一次函数y mx n =+的图象经过点(0,1)C -,∴301m n n -+=⎧⎨=-⎩,∴131m n ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,二次函数2y x bx c =-++和一次函数y mx n =+的图象都经过点(3,0)A -,二次函数2y x bx c =-++的图象经过点(0,3)B ,∴9303b c c --+=⎧⎨=⎩,∴23b c =-⎧⎨=⎩.(2)由(1)知一次函数与二次函数的解析式分别为:113y x =--或223y x x =--+,①当点P 在y 轴左侧时,过点P 作//PD y 轴交AC 于点D ,则13|3|22PAC S PD PD ∆=⨯⨯-=,②当点P 在y 轴右侧时,过点P 作//PD y 轴交AC 的延长线于点D,则13|3|22PAC S PD x x PD ∆=⨯⨯+-=, 点P 在抛物线上,设2(,23)P x x x --+,则1(,1)3D x x --,2215231433PD x x x x x ∴=--+++=--+,233535169(4)(2232624PAC S PD x x x ∆∴==-++=-++,即当56x =-时,PAC S ∆最大16924=.【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及一次函数、图形面积的计算等,掌握其性质及运算是解决此题关键,2.如图,抛物线经过(2,0)A -,(4,0)B ,(0,3)C -三点.(1)求抛物线的解析式;(2)在直线BC 下方的抛物线上有一动点P ,使得PBC ∆的面积最大,求点P 的坐标;(3)点M 为x 轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N ,使以A ,C ,M ,N 四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点A 、B 、C 的坐标代入抛物线表达式,即可求解;(2)由PBC ∆的面积PHB PHC S S ∆∆=+,即可求解;(3)分AC 是边、AC 是对角线两种情况,利用平移的性质和中点公式即可求解.【解答】解:(1)将点A 、B 、C 的坐标代入抛物线表达式得42016403a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,解得38343a b c ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩,故抛物线的表达式为233384y x x =--;(2)设直线BC 的表达式为y mx n =+,则043m n n =+⎧⎨=-⎩,解得343m n ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,故直线BC 的表达式为334y x =-,过点P 作y 轴的平行线交BC 于点H ,设点P 的坐标为233(,3)84x x x --,则点3(,3)4H x x -,则PBC ∆的面积221133334(33)3224844PHB PHC S S PH OB x x x x x ∆∆=+=⋅=⨯⨯--++=-+,304-< ,故该抛物线开口向下,PBC ∆的面积存在最大值,此时2x =,则点P 的坐标为(2,3)-;(3)存在,理由:设点N 的坐标为(,)m n ,则233384n m m =--①,①当AC 是边时,点A 向下平移3个单位得到点C ,则点()M N 向下平移3个单位得到点()N M ,则03n -=或03n +=②,联立①②并解得23m n =⎧⎨=-⎩或13m n ⎧=-⎪⎨=⎪⎩(不合题意的值已舍去);②当AC 是对角线时,则由中点公式得:11(03)(0)22n -=+③,联立①③并解得23m n =⎧⎨=-⎩(不合题意的值已舍去);综上,点N 的坐标为(2,3)-或(1-3)或(1--3).【点评】本题是二次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、平行四边形的性质、面积的计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏.3.综合与探究:如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于(1,0)A -,(3,0)B ,(0,4)C -三点,点(,)P m n 是直线BC 下方抛物线上的一个动点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)动点P 运动到什么位置时,PBC ∆的面积最大,求出此时P 点坐标及PBC ∆面积的最大值;(3)在y 轴上是否存在点Q ,使以O ,B ,Q 为顶点的三角形与AOC ∆相似?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将A 、B 、C 坐标代入即可求解析式;(2)设P 坐标,表示出PBC ∆的面积,再求出最大面积和面积最大时P 的坐标;(3)两个直角顶点是对应点,而AOC ∆两直角边的比为14,只需BOQ ∆两直角边比也为14,两个三角形就相似,分两种情况列出比例式即可.【解答】解:(1)设二次函数的解析式为12()()y a x x x x =--,二次函数的图象交坐标轴于(1,0)A -,(3,0)B ,(0,4)C -,11x ∴=-,23x =,124()()a x x x x -=--,解得11x =-,23x =,43a =,∴二次函数的解析式为2448(1)(3)4333y x x x x =+-=--,故答案为:2448(1)(3)4333y x x x x =+-=--;(2)设直线BC 解析式为y kx b =+,将(3,0)B ,(0,4)C -代入得034k b b =+⎧⎨-=⎩,解得43b =,4c =-,BC ∴解析式是443y x =-,如答图1,过P 作//PD y 轴,交BC 于D ,点(,)P m n 是直线BC 下方抛物线上的一个动点,03m ∴<<,248433n m m =--,4(,4)3D m m -,224484(4)(4)43333PD m m m m m ∴=----=-+,22211439()(4)(30)262()22322PBC B C S PD x x m m m m m ∆∴=⋅-=-+⋅-=-+=--+,3032<< ,32m ∴=时,PBC S ∆最大为92,此时224843834()45333232n m m =--=⨯-⨯-=-,3(2P ∴,5)-,故答案为:3(2P ,5)-,PBC S ∆最大为92;(3(1,0)A - ,(0,4)C -,(3,0)B ,∴14OA OC =,3OB =, 点Q 在y 轴上,90BOQ AOC ∴∠=∠=︒,若以O ,B ,Q 为顶点的三角形与AOC ∆相似,则BOQ ∠与AOC ∠对应,分两种情况:①如答图2,AOC QOB∆∆∽,则14OQ OAOB OC==即134OQ=,解得34OQ=,13(0,4Q∴或23 (0,)4Q-;②AOC BOQ∆∆∽,则14OB OAOQ OC==即314OQ=,解得12OQ=,3(0,12)Q∴或4(0,12)Q-,综上所述,存在y轴上的点Q,使以O,B,Q为顶点的三角形与AOC∆相似,这样的点一共4个:13 (0, 4Q或23 (0,)4Q-,3(0,12)Q或4(0,12)Q-,故答案为:存在这样的点Q,坐标分别是:13 (0, 4Q或23 (0,)4Q-,3(0,12)Q或4(0,12)Q-,【点评】本题是二次函数、相似三角形、面积等问题的综合题,主要考查坐标、线段的转化,面积的表示,涉及方程思想,分类思想等,难度适中.4.如图1,抛物线2y x bx c=-++与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知点B坐标为(3,0),点C 坐标为(0,3).(1)求抛物线的表达式;(2)点P 为直线BC 上方抛物线上的一个动点,当PBC ∆的面积最大时,求点P 的坐标;(3)如图2,点M 为该抛物线的顶点,直线MD x ⊥轴于点D ,在直线MD 上是否存在点N ,使点N 到直线MC 的距离等于点N 到点A 的距离?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法可求解析式;(2)过点P 作PH x ⊥轴于H ,交BC 于点G ,先求出BC 的解析式,设点2(,23)P m m m -++,则点(,3)G m m -+,由三角形面积公式可得221133273(3)()22228PBC S PG OB m m m ∆=⨯⨯=⨯⨯-+=--+,由二次函数的性质可求解;(3)设直线MC 与x 轴交于点E ,过点N 作NQ MC ⊥于Q ,先求出点A ,点M 坐标,可求MC 解析式,可得4DE MD ==,由等腰直角三角形的性质可得MQ NQ ==,由两点距离公式可列222(|4|)42n n -=+,即可求解.【解答】解:(1) 点(3,0)B ,点(0,3)C 在抛物线2y x bx c =-++图象上,∴9303b c c -++=⎧⎨=⎩,解得:23b c =⎧⎨=⎩,∴抛物线解析式为:223y x x =-++;(2) 点(3,0)B ,点(0,3)C ,∴直线BC 解析式为:3y x =-+,如图,过点P 作PH x ⊥轴于H ,交BC 于点G ,设点2(,23)P m m m -++,则点(,3)G m m -+,22(23)(3)3PG m m m m m ∴=-++--+=-+,221133273(3)()22228PBC S PG OB m m m ∆=⨯⨯=⨯⨯-+=--+ ,∴当32m =时,PBC S ∆有最大值,∴点3(2P ,154;(3)存在N 满足条件,理由如下: 抛物线223y x x =-++与x 轴交于A 、B 两点,∴点(1,0)A -,2223(1)4y x x x =-++=--+ ,∴顶点M 为(1,4),点M 为(1,4),点(0,3)C ,∴直线MC 的解析式为:3y x =+,如图,设直线MC 与x 轴交于点E ,过点N 作NQ MC ⊥于Q ,∴点(3,0)E -,4DE MD ∴==,45NMQ ∴∠=︒,NQ MC ⊥ ,45NMQ MNQ ∴∠=∠=︒,MQ NQ ∴=,22MQ NQ ∴==,设点(1,)N n ,点N 到直线MC 的距离等于点N 到点A 的距离,NQ AN ∴=,22NQ AN ∴=,222()2MN AN ∴=,222(|4|)42n n ∴-=+,2880n n ∴+-=,46n ∴=-±,∴存在点N 满足要求,点N 坐标为(1,426)-+或(1,426)--.【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,一次函数的性质,两点距离公式,等腰直角三角形的性质等知识,利用参数列方程是本题的关键.5.如图,抛物线过点(0,1)A 和C ,顶点为D ,直线AC 与抛物线的对称轴BD 的交点为B ,0),平行于y 轴的直线EF 与抛物线交于点E ,与直线AC 交于点F ,点F 的横坐标为3,四边形BDEF 为平行四边形.(1)求点F 的坐标及抛物线的解析式;(2)若点P 为抛物线上的动点,且在直线AC 上方,当PAB ∆面积最大时,求点P 的坐标及PAB ∆面积的最大值;(3)在抛物线的对称轴上取一点Q ,同时在抛物线上取一点R ,使以AC 为一边且以A ,C ,Q ,R 为顶点的四边形为平行四边形,求点Q 和点R 的坐标.【分析】(1)由待定系数法求出直线AB 的解析式为13y x =-+,求出F 点的坐标,由平行四边形的性质得出1613181(33a a a -+=-+--,求出a 的值,则可得出答案;(2)设2(,1)P n n -++,作PP x '⊥轴交AC 于点P ',则(,1)P n '+,得出2PP n '=-+,由二次函数的性质可得出答案;(3)联立直线AC 和抛物线解析式求出C ,4)3-,设Q ,)m ,分两种情况:①当AQ 为对角线时,②当AR 为对角线时,分别求出点Q 和R 的坐标即可.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为2(0)y ax bx c a =++≠,(0,1)A ,B ,0),设直线AB 的解析式为y kx m =+,∴01m m +==⎪⎩,解得31k m ⎧=⎪⎨⎪=⎩,∴直线AB的解析式为13y x =+, 点FF ∴点纵坐标为113=-,F ∴点的坐标为,1)3-,又 点A 在抛物线上,1c ∴=,对称轴为:2b x a=-=,b ∴=-,∴解析式化为:21y ax =-+,四边形DBFE 为平行四边形.BD EF ∴=,1613181(33a a a ∴-+=-+--,解得1a =-,∴抛物线的解析式为21y x =-++;(2)设2(,1)P n n -++,作PP x '⊥轴交AC 于点P ',则3(,1)3P n '+,2733PP n n '∴=-+,2213737493)32222624ABP S OB PP n n ∆'==-+=--+ ,∴当736n =ABP ∆49324,此时7(36P 47)12.(3) 231231y y x x ⎧=+⎪⎨⎪=-++⎩,0x ∴=或733x =7(33C ∴,43-,设(3Q ,)m ,①当AQ 为对角线时,47(3,)33R m ∴+,R 在抛物线2(3)4y x =--+上,274(33)433m ∴+=--+,解得443m =-,44(3,3Q ∴-,437(3,33R -;②当AR 为对角线时,107(3,33R m ∴-,R 在抛物线2(4y x =--+上,2743m ∴-=--+,解得10m =-,Q ∴10)-,37)3R -.综上所述,443Q -,37(3R -;或Q ,10)-,37)3R -.【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,平行四边形的性质等知识,熟练掌握二次函数的性质及方程思想,分类讨论思想是解题的关键.6.在平面直角坐标系xOy 中,等腰直角ABC ∆的直角顶点C 在y 轴上,另两个顶点A ,B 在x 轴上,且4AB =,抛物线经过A ,B ,C 三点,如图1所示.(1)求抛物线所表示的二次函数表达式.(2)过原点任作直线l 交抛物线于M ,N 两点,如图2所示.①求CMN ∆面积的最小值.②已知3(1,2Q -是抛物线上一定点,问抛物线上是否存在点P ,使得点P 与点Q 关于直线l 对称,若存在,求出点P 的坐标及直线l 的一次函数表达式;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先根据等腰直角三角形的性质求得OA 、OB 、OC ,进而得A 、B 、C 三点的坐标,再用待定系数法求得抛物线的解析式;(2)①设直线l 的解析式为y kx =,1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,联立方程组求得12||x x -,再由三角形的面积公式求得结果;②假设抛物线上存在点21(,2)2P m m -,使得点P 与点Q 关于直线l 对称,由OP OQ =列出方程求得m 的值,再根据题意舍去不合题意的m 值,再求得PQ 的中点坐标,便可求得直线l 的解析式.【解答】解:(1)设抛物线的解析式为2(0)y ax bx c a =++≠,在等腰Rt ABC ∆中,OC 垂直平分AB ,且4AB =,2OA OB OC ∴===,(2,0)A ∴-,(2,0)B ,(0,2)C -,∴4204202a b c a b c c ++=⎧⎪-+=⎨⎪=-⎩,解得,1202a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎩,∴抛物线的解析式为2122y x =-;(2)①设直线l 的解析式为y kx =,1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,由2122y x y kx ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,可得21202x kx --=,122x x k ∴+=,124x x =- ,∴222121212()()4416x x x x x x k -=+-=+,∴12||x x -=∴121||2CMN S OC x x ∆=-= ,∴当0k =时取最小值为4.CMN ∴∆面积的最小值为4.②假设抛物线上存在点21(,2)2P m m -,使得点P 与点Q 关于直线l 对称,OP OQ ∴==解得,1m 2m =,31m =,41m =-,31m = ,41m =-不合题意,舍去,当1m =1)2P -,线段PQ 的中点为1)-,∴1=-,∴1k =,∴直线l 的表达式为:(1y x =-,当2m =时,点(P 1)2-,线段PQ 的中点为,1)-,∴1=-,∴1k =,∴直线l 的解析式为(1y x =+.综上,点P ,1)2-,直线l 的解析式为(1y x =-或点(P ,1)2-,直线l 的解析式为(1y x =+.【点评】本题是二次函数的综合题,主要考查了二次函数的图象与性质,一次函数的图象与性质,待定系数法,轴对称的性质,第(2)①题关键是求得M 、N 两点的横坐标之差,第(2)②小题关键是根据轴对称性质列出m 的方程,以及求得PQ 的中点坐标.。
二次函数三角形面积最大值公式

二次函数三角形面积最大值公式二次函数三角形面积最大值公式是指在已知三角形两边和夹角的情况下,求出三角形面积最大值的公式。
这个公式在数学中有着广泛的应用,特别是在优化问题中经常出现。
首先,我们来看一下二次函数的基本形式:y=ax^2+bx+c。
其中,a、b、c都是常数,x是自变量,y是因变量。
二次函数的图像是一个开口向上或向下的抛物线。
接下来,我们来考虑如何利用二次函数求解三角形面积最大值。
假设已知三角形两边的长度分别为a和b,夹角为θ。
我们可以将三角形分成两个直角三角形,其中一个直角三角形的底边长度为x,高为h1;另一个直角三角形的底边长度为a-x,高为h2。
由于两个直角三角形的高相等,所以h1=h2=h。
根据正弦定理,我们可以得到:a/sinθ=b/sin(π-θ)=(a-x)/sinθ化简后得到:x=a/2(1-cosθ)将x代入三角形面积公式S=1/2ab*sinθ中,得到:S=a^2sinθ/4(1-cosθ)将二次函数的基本形式代入上式中,得到:S=a^2/4(1-cosθ)×sinθ将sinθ和cosθ表示为自变量x的函数,得到:sinθ=2t/(1+t^2),cosθ=(1-t^2)/(1+t^2)其中,t=tan(θ/2)。
将sinθ和cosθ代入S的公式中,得到:S=a^2/4(1-t^2)/(1+t^2)×2t/(1+t^2)化简后得到:S=a^2t/(2(1+t^2))由于t=tan(θ/2),所以t的取值范围是(-∞,+∞)。
因此,S的最大值可以通过求解二次函数y=ax^2+bx+c的顶点坐标来得到。
其中,a=a^2/2,b=0,c=0。
因此,顶点坐标为(x,y)=(0,a^2/4)。
将x=tan(θ/2)代入上式中,得到:S=a^2/8sin(θ/2)这就是二次函数三角形面积最大值公式。
通过这个公式,我们可以在已知三角形两边和夹角的情况下求出三角形面积的最大值。
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二次函数中三角形面积最大值问题
的处理方法
二次函数是高中数学中一个经常出现的重要知识点,它在数学中有着广泛的应用,其中一个重要的应用就是处理三角形面积最大值问题。
在本文中,我们将介绍二次函数在处理三角形面积最大值问题中的基本方法和应用技巧。
1. 三角形面积最大值问题的基本原理
三角形面积最大值问题指的是给定三边长度为a、b、c,求出以这三条边为边长的三角形的面积最大值。
根据海伦公式,三角形面积公式为:
S = √[p(p-a)(p-b)(p-c)]
其中p=(a+b+c)/2,是三角形半周长。
我们可以通过求解出上式的最大值来得到三角形的最大面积。
2. 二次函数相关知识介绍
二次函数是形如y=ax^2+bx+c的函数,其中a、b、c 是常数,而x是自变量。
二次函数在数学中有着广泛的应用,其标准形式为:
y=ax^2+bx+c(a≠0)
其中a表示二次函数的开口方向和大小,常被称为二次函数的开口因子;b表示二次函数的对称轴的位置,常被
称为二次函数的对称轴;c表示二次函数在y轴上的截距,即当x=0时,二次函数的函数值。
3. 二次函数求解三角形面积最大值的应用
在二次函数求解三角形面积最大值的应用中,我们可以将三角形面积公式中的p表示为:
p=(a+b+c)/2 = (x+y+z)/2
然后使用二次函数y=f(x)表示√[p(p-a)(p-b)(p-c)],其中x、y、z分别表示三角形的三边长度a、b、c。
由于p=(x+y+z)/2是一个常数,因此我们可以将其视为一个固定值,从而将y=f(x)表示为:
y=√[(x+y+z)/2(x+y+z)/2-x(x+y+z)/2-
y(x+y+z)/2+z(x+y+z)/2]
化简得:
y=√[xyz(x+y+z)]
这就是一个二次函数的标准形式。
通过求解这个二次函数的最大值,我们就可以得到三角形的最大面积。
4. 二次函数求解三角形面积最大值的具体方法
为了求解上述的二次函数的最大值,我们需要使用二次函数y=f(x)的顶点公式:
x=-b/2a,y=f(-b/2a)
其中x=-b/2a即为二次函数的对称轴坐标,f(-b/2a)即为二次函数的顶点坐标。
在求解三角形面积最大值问题中,对称轴坐标为:
x=(-y)/(2z)
然后,我们将其代入y=√[xyz(x+y+z)]中,可以得到:
y=√[(z^3yx^2)/(x+y+z)^2]
接下来,我们求y的导数,令其为0,可以得到:
dy/dx=0
解得:
x=y/(2z)*(x+y+z)
再代回y=√[(z^3yx^2)/(x+y+z)^2]中,可以得到:y^2=z^3x(x+y+z)
从而求得:
xy^2=z^3(y+z-2x)x
这就是求解三角形面积最大值的关键式子。
通过求解上述关键式子,我们可以得到三角形的最大面积,并且可以确定三边长a、b、c都是多少。
5. 总结
二次函数在处理三角形面积最大值问题中有着非常重要的应用。
通过将三角形面积公式用二次函数表示,然后使用二次函数的顶点公式求解最大值,可以简单而又准确
地求解出三角形最大面积和三边长的值。
这种方法不仅适用于高中数学的学习,也是实际生活中应用数学的一个典型例子。