数学二次函数与三角形面积(周长最小与面积最大问题2)
二次函数的最值问题——求线段,三角形周长及面积的最值

二次函数的最值问题——求线段,三角形周长及面积的最值摘要:二次函数作为初中最重要的函数,近几年来,中考拉分题常常利用二次函数求线段的最值、三角形周长的最小值及面积的最大值问题。
在解决二次函数的最值问题时,一般构建二次函数模型,通过数形结合把求三角形的周长、三角形面积的最值问题转化为求线段长度的问题。
关键词:二次函数;最值问题;轴对称;数形结合一、将军饮马“K”字形,两点之间线段最短问题1.二次函数与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,3).在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得的分析:由已知,可求得二次函数的对称轴为,又因为二次函数图像关于对称轴对称可知:A、B两点关于对称,,连接BC与对称轴的交点为所求P点,则,所以CH+EH的最小值为。
小结:利用二次函数求两线段和的最小值问题,我们通常是作其中一点关于对称轴的对称点,连接对称点与另一点得到的线段长度为我们所求的两线段和的最小值。
变式1.如问题1改为:的周长是否存在最小值?若存在,请求出的周长;若不存在,请说明理由。
分析:延伸1看起来跟问题1不一样,但实际上,万变不离其宗。
,已知A,C两点坐标,由勾股定理可得,,题目中要求周长的最小值可转化为求的最小值,也就转化为问题1,即:,问题2.如图,直线与抛物线交于点A(0,3),B(3,0) ,点F是线段AB上的动点,FE x轴,E在抛物线上,若点F的横坐标为m,请用含m的代数式表示EF的长并求EF的最大值。
分析:利用E、F分别在抛物线及一次函数上可得到,,因为,所以,可求得当时,EF的最大值为小结:利用二次函数求竖直线段的最大值,一般是通过设未知数表示出二次函数及一次函数图像上的两点,由横坐标相等,利用两点纵坐标相减可得到线段的长度,再利用二次函数求最值方法可求出线段的最大值。
变式1:问题2改为过E作,求的最大值是多少?分析:因为该一次函数,可知为等腰直角三角形,,要求的最大值只需求得的最大值,由此就转化为问题2,所以小结:求斜线段的最大值问题,一般转化为求平行于y轴线段的最值问题,再利用三角函数可求得斜线段的最大值。
二次函数与三角形的面积问题

二次函数与三角形的面积问题二次函数与三角形的面积问题教学目标:1.能够根据二次函数中不同图形的特点选择合适的方法解答图形的面积。
2.通过观察、分析、概括、总结等方法了解二次函数面积问题的基本类型,并掌握二次函数中面积问题的相关计算,从而体会数形结合思想和转化思想在二次函数中的应用。
3.掌握利用二次函数的解析式求出相关点的坐标,从而得出相关线段的长度,利用割补方法求图形的面积。
教学重点和难点:1.运用公式S=水平宽×铅垂高/2;2.运用二次函数解析式;3.将不规则的图形分割成规则图形,从而便于求出图形的总面积。
教学过程:类型一:三角形的某一条边在坐标轴上或者与坐标轴平行例1.已知:抛物线的顶点为D(1,-4),并经过点E(4,5),求:1)抛物线解析式;2)抛物线与x轴的交点A、B,与y轴交点C;3)求下列图形的面积△ABD、△ABC、△ABE、△OCD、△OCE。
解题思路:求出函数解析式y=ax²+bx+c;写出下列点的坐标:A(x1.0);B(x2.0);C(0.c);求出下列线段的长:AO=BO=|c|;AB=|x1-x2|;OC=|c|。
求出下列图形的面积△ABD、△ABC、△ABE、△OCD、△OCE。
一般地,这类题目的做题步骤:1.求出二次函数的解析式;2.求出相关点的坐标;3.求出相关线段的长;4.选择合适方法求出图形的面积。
变式训练1.如图所示,已知抛物线y=ax²+bx+c(a≠0)与x轴相交于两点A(x1,0),B(x2,0)(x1<x2),与y轴负半轴相交于点C,若抛物线顶点P的横坐标是1,A、B两点间的距离为4,且△ABC的面积为6.1)求点A和B的坐标;2)求此抛物线的解析式;3)求四边形ACPB的面积。
类型二:三角形三边均不与坐标轴轴平行,做三角形的铅垂高。
(歪歪三角形拦腰来一刀)关于S=水平宽×铅垂高/2的知识点:如图1,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)”。
二次函数中三角形问题(含问题详解)

二次函数中的三角形一.与三角形面积例1:如图,已知在同一坐标系中,直线22k y kx =+-与y 轴交于点P ,抛物线k x k x y 4)1(22++-=与x 轴交于)0,(),0,(21x B x A 两点。
C 是抛物线的顶点。
(1)求二次函数的最小值(用含k 的代数式表示); (2)若点A 在点B 的左侧,且021<⋅x x 。
①当k 取何值时,直线通过点B ;②是否存在实数k ,使ABC ABP S S ∆∆=?如果存在,请求出此时抛物线的解析式;如果不存在,请说明理由。
例2:已知抛物线)1(3)4(2-+---=m x m x y 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点, (1)求m 的取值范围;(2)若0<m ,直线1-=kx y 经过点A ,与y 轴交于点D ,且25=⋅BD AD ,求抛物线的解析式; (3)若A 点在B 点左边,在第一象限内,(2)中所得的抛物线上是否存在一点P ,使直线P A 平分ACD ∆的面积?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,请说明理由。
例3.已知矩形ABCD 中,AB =2,AD =4,以AB 的垂直平分线为x 轴,AB 所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(如图)。
(1)写出A 、B 、C 、D 及AD 的中点E 的坐标;(2)求以E 为顶点、对称轴平行于y 轴,并且经过点B 、C 的抛物线的解析式; (3)求对角线BD 与上述抛物线除点B 以外的另一交点P 的坐标;(4)△PEB 的面积S △PEB 与△PBC 的面积S △PBC 具有怎样的关系?证明你的结论。
A BC DO E x y(第25题图)例4.如图1,已知直线12y x =-与抛物线2164y x =-+交于AB ,两点. (1)求A B ,两点的坐标;(2)求线段AB 的垂直平分线的解析式;(3)如图2,取与线段AB 等长的一根橡皮筋,端点分别固定在A B ,两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P 在直线AB 上方的抛物线上移动,动点P 将与A B ,构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时P 点的坐标;如果不存在,请简要说明理由.二.与三角形形状例5. 如图,抛物线254y ax ax =-+经过ABC △的三个顶点,已知BC x ∥轴,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,且AC BC =.(1)求抛物线的对称轴;(2)写出A B C ,,三点的坐标并求抛物线的解析式;(3)探究:若点P 是抛物线对称轴上且在x 轴下方的动点,是否存在PAB △是等腰三角形.若存在,求出所有符合条件的点P 坐标;不存在,请说明理由.图2图1例 6.如图①,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(12),,点B 的坐标为(31),,二次函数2y x =的图象记为抛物线1l .(1)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过点A ,但不过点B ,写出平移后的一个抛物线的函数表达式: (任写一个即可).(2)平移抛物线1l ,使平移后的抛物线过A B ,两点,记为抛物线2l ,如图②,求抛物线2l 的函数表达式.(3)设抛物线2l 的顶点为C ,K 为y 轴上一点.若ABK ABC S S =△△,求点K 的坐标.(4)请在图③上用尺规作图的方式探究抛物线2l 上是否存在点P ,使ABP △为等腰三角形.若存在,请判断点P 共有几个可能的位置(保留作图痕迹);若不存在,请说明师.x 图①x 图②x 图③例7. 已知:如图,抛物线2y ax bx c =++经过(1,0)A 、(5,0)B 、(0,5)C 三点. (1)求抛物线的函数关系式;(2)若过点C 的直线y kx b =+与抛物线相交于点E (4,m ),请求出△CBE 的面积S 的值; (3)在抛物线上求一点0P 使得△ABP 0为等腰三角形并写出0P 点的坐标;(4)除(3)中所求的0P 点外,在抛物线上是否还存在其它的点P 使得△ABP 为等腰三角形?若存在,请求出一共有几个满足条件的点P (要求简要说明理由,但不证明);若不存在这样的点P ,请说明理由.例8.如图,在直角坐标系中,点A 的坐标为(-2,0),连接OA ,将线段OA 绕原点O 顺时针旋转120°,得到线段OB . (1)求点B 的坐标;(2)求经过A 、O 、B 三点的抛物线的解析式; (3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C ,使△BOC 的周长最小?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,请说明理由;(4)如果点P 是(2)中的抛物线上的动点,且在x 轴的下方, 那么△P AB 是否有最大面积?若有,求出此时P 点的坐标及△P AB 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)(第25题图)三.二次函数与三角形相似 例9:已知一次函数1243--=x y 的图象分别交x 轴、y 轴于A 、C 两点, (1)求出A 、C 两点的坐标;(2)在x 轴上找出点B ,使ACB ∆∽AOC ∆,若抛物线过A 、B 、C 三点,求出此抛物线的解析式; (3)在(2)的条件下,设动点P 、Q 分别从A 、B 两点同时出发,以相同速度沿AC 、BA 向C 、A 运动,连结PQ ,使m AP =,是否存在m 的值,使以A 、P 、Q 为顶点的三角形与ABC ∆相似,若存在,求出所有m 的值;若不存在,请说明理由。
二次函数(面积、线段、特殊三角形问题)

xy DCBAOxy DCBAOxyEDCBAO一、三角形面积最值:求下列阴影面积对于左图,只需要用12S AB OC =⋅即可求出面积对于右图,由于3条边均不是坐标轴的平行线或垂线,不能采用最简单的方法求解对于不太“规则”的三角形,常采用以下方法去求面积:方法一:割补法(不唯一)如图,EDBECBS SS=-阴影,E 点坐标可通过直线CD 解析式求得方法二:水平宽,铅垂高过△CDB 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△CDB 的“水平宽”,记为a 中间的这条直线在△CDB 内部线段的长度叫 △CDB 的“铅垂高”,记为h模块一 面积最值问题二次函数的几种常考压轴题型我们可得出一种计算三角形面积的方法:12CDBSa h =⋅, 即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半.二、三角形面积数量问题:(1)三角形面积数量关系涉及有一个三角形的面积与一个已知三角形面积相等或有一定的倍数关系,一般通过构造两个三角形同底或等高;(2)有些类型也可以先求出已知三角形的面积,再设未知点的坐标,用未知点的坐标表示出未知三角形的面积,最后使之等于已知三角形的面积,列出等式,求解方程。
【例题】1.如图,抛物线经过A (4,0),B (1,0),C (0,﹣2)三点. (1)求出抛物线的解析式;(2)在直线AC上方的抛物线上有一点D ,使得△DCA 的面积最大,求出点D 的坐标.2.如图,抛物线y=﹣x 2+mx +n 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C ,抛物线的对称轴交x 轴于点D ,已知A (﹣1,0),C (0,2). (1)求抛物线的表达式;(2)点E 是线段BC 上的一个动点,过点E 作x 轴的垂线与抛物线相交于点F ,当点E 运动到什么位置时,四边形CDBF 的面积最大?求出四边形CDBF 的最大面积及此时E 点的坐标.3.如图,抛物线223y x x =-++与直线1y x =+交于A ,C 两点,其中C 点坐标为(2,t ). (1)若P 是抛物线上位于直线AC 上方的一个动点,求△APC 面积的最大值.(2)在直线AC 下方的抛物线上,是否存在点G ,使得6AGC S =△?如果存在,求出点G 的坐标;如果不存在,请说明理由.4.如图,抛物线343832+--=x x y 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C 。
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。
二次函数中的三角形面积问题教案

二次函数中的三角形面积问题教案《二次函数中的三角形面积问题教案》这是优秀的教学设计文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!作业内容二次函数中的三角形面积问题教案球溪高级中学郭燕教学目标知识与技能1.复习巩固二次函数的性质;2.通过观察分析,能够概括总结出二次函数中三角形面积问题的基本类型;3.能够用直接法和割补法求二次函数中的三角形面积;过程与方法在求面积的过程中,体会数形结合和转化思想在二次函数三角形面积问题中的应用。
情感态度与价值观5.进一步培养学生学习数学的兴趣和增强学生学习的自信心6.在转化,建模的过程中,体验解决问题的方法,培养学生合作交流意识和探索精神。
二、教学重难点重点:直接法和割补法(铅垂法)求二次函数中的三角形面积问题;难点:二次函数中三角形面积的最值问题。
三、教学过程【复习旧知】1.已知二次函数,请用五点法在方格纸上画出草图,并结合图像尽可能多地写出你认为正确的结论。
师生活动:学生作图,思考,发言;教师总结二次函数的性质可从开口方向,顶点,与坐标轴的交点,对称轴,最值,增减性,对称性等方面研究。
设计意图:复习巩固五点法作二次函数草图,同时简单回顾二次函数的性质。
【问题探究】若二次函数与x轴交于A,B两点(B在A的左边),与y轴交于点C,顶点为点D。
【问题1】:任意连接ABCDO五点中的三个点,能组成哪些三角形?师生活动:学生思考后举手口答。
设计意图:引入今天的复习课内容——二次函数中的三角形面积问题。
【追问1】:在这四个三角形中,哪些三角形的面积比较好求,请写下来。
【追问2】:这些三角形面积为什么相对容易求解?——有一边在坐标轴上。
师生活动:学生思考求解,并积极发言,同时观察分析,总结规律。
设计意图:会利用公式直接计算至少有一边在坐标轴上的三角形面积。
【追问3】:若二次函数与y轴的交点关于对称轴的对称点为点E,你能求出和的面积吗?【追问4】:这两个三角形面积为什么也相对容易求解?——有一边平行于坐标轴。
二次函数与三角形面积(周长最小与面积最大问题2)

1.如图,已知二次函数y=ax 2+bx+c 经过点A (1,0),C (0,3),且对称轴为直线x=﹣1.(1)求二次函数的表达式;(2)在抛物线上是否存在点P ,使△PAB 得面积为10,请写出所有点P 的坐标.2、(2016秋·新泰市月考)如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=212x -+bx+c 经过点A (-2,0),C (4,0)两点,和y 轴相交于点B ,连接AB ,BC.(1)求抛物线的解析式; (2)在直线BC 上方的抛物线上,找一点D ,使S △BCD :S △ABC =1:4,并求出此时点D 的坐标.3、(永州)如图,在平面直角坐标系中,点A 、C 的坐标分别为(-1,0)、(0点B 在x 轴上.已知某二次函数的图象经过A 、B 、C 三点,且它的对称轴为直线x=1,点P 为直线BC 下方的二次函数图象上的一个动点(点P 与B 、C 不重合),过点P 作y 轴的平行线交BC 于点F .(1)求该二次函数的解析式;(2)若设点P 的横坐标为m ,用含m 的代数式表示线段PF 的长;(3)求△PBC 面积的最大值,并求此时点P 的坐标.4.(2012•广西)已知抛物线y=ax2+2x+c的图象与x轴交于点A(3,0)和点C,与y轴交于点B(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上找一点D,使得点D到点B、C的距离之和最小,并求出点D的坐标;(3)在第一象限的抛物线上,是否存在一点P,使得△ABP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.5.(2011•茂名)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),抛物线对称轴l与x轴相交于点M.(1)求抛物线的解析式和对称轴;(3)连接AC.探索:在直线AC下方的抛物线上是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请你求出点N的坐标;若不存在,请你说明理由.6.(2013•新疆)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点A、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)在(1)中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)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.7.(2009•江津区)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点.(1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线交y轴与C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC 的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值;若没有,请说明理由.8、如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),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P点坐标;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,求出点N坐标;若不存在,请说明理由.9、(广安)如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过点(1,-5)和(-2,4)(1)求这条抛物线的解析式;(2)设此抛物线与直线y=x相交于点A,B(点B在点A的侧),平行于y轴的直线x=m(0<m)与抛物线交于点M,与直线y=x交于点N,交x轴于点P,求线段MN的长(用含m的代数式表示);(3)在条件(2)的情况下,连接OM、BM,是否存在m的值,使△BOM的面积S最大?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.10、(2017春·新泰市校级月考)如图所示,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,B点坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,-3).(1)求抛物线的解析式;(2)点P在抛物线位于第四象限的部分上运动,当四边形ABPC的面积最大时,求点P的坐标和四边形ABPC的最大面积.11、(2016泰安)28.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx+c 的顶点坐标为(2,9),与y 轴交于点A (0,5),与x 轴交于点E 、B .(1)求二次函数y=ax 2+bx+c 的表达式;(2)过点A 作AC 平行于x 轴,交抛物线于点C ,点P 为抛物线上的一点(点P 在AC 上方),作PD 平行与y 轴交AB 于点D ,问当点P 在何位置时,四边形APCD 的面积最大?并求出最大面积;12、已知:抛物线2y ax bx c =++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C . 其中点A 在x轴的负半轴上,点C 在y 轴的负半轴上,线段OA 、OC 的长(OA<OC )是方程2540x x -+=的两个根,且抛物线的对称轴是直线1x =.(1)求A 、B 、C 三点的坐标;(2)求此抛物线的解析式;(3)若点D 是线段AB 上的一个动点(与点A 、B 不重合),过点D 作DE ∥BC 交AC 于点E ,连结CD ,设BD 的长为m ,△CDE 的面积为S ,求S 与m 的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围.S 是否存在最大值?若存在,求出最大值并求此时D 点坐标;若不存在,请说明理由.。
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。
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1.如图,已知二次函数y=ax 2+bx+c 经过点A (1,0),C (0,3),且对称轴为直线x=﹣1.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在抛物线上是否存在点P ,使△PAB 得面积为10,请写出所有点P 的坐标.
2、(2016秋·新泰市月考)如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=
212
x +bx+c 经过点A (-2,0),C (4,0)两点,和y 轴相交于点B ,连接AB ,BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线BC 上方的抛物线上,找一点D ,使S △B CD :S △ABC =1:4,并求出此时点D 的坐标.
3、(永州)如图,在平面直角坐标系中,点A 、C 的坐标分别为(-1,0)、(03),点B 在x 轴上.已知某二次函数的图象经过A 、B 、C 三点,且它的对称轴为直线x=1,点P 为直线BC 下方的二次函数图象上的一个动点(点P 与B 、C 不重合),过点P 作y 轴的平行线交BC 于点F .
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若设点P 的横坐标为m ,用含m 的代数式表示线段PF 的长;
(3)求△PBC 面积的最大值,并求此时点P 的坐标.
4.(2012•)已知抛物线y=ax 2
+2x+c 的图象与x 轴交于点A (3,0)和点C ,与y 轴交于点B (0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点D,使得点D到点B、C的距离之和最小,并求出点D的坐标;
(3)在第一象限的抛物线上,是否存在一点P,使得△ABP的面积最大?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
5.(2011•)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C (5,0),抛物线对称轴l与x轴相交于点M.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(3)连接AC.探索:在直线AC下方的抛物线上是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请你求出点N的坐标;若不存在,请你说明理由.
6.(2013•)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物
线交于点A、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)在(1)中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)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.
7.(2009•江津区)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(﹣3,0)两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)设(1)中的抛物线交y轴与C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC 的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值;若没有,请说明理由.
8、如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),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P点坐标;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,求出点N坐标;若不存在,请说明理由.
9、()如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过点(1,-5)和(-2,4)
(1)求这条抛物线的解析式;
(2)设此抛物线与直线y=x相交于点A,B(点B在点A的侧),平行于y轴的直线x=m(0<m<5+1)与抛物线交于点M,与直线y=x交于点N,交x轴于点P,求线段MN的长(用
含m的代数式表示);
(3)在条件(2)的情况下,连接OM、BM,是否存在m的值,使△BOM的面积S最大?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
10、(2017春·新泰市校级月考)如图所示,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B两点,B点
坐标为(3,0),与y轴交于点C(0,-3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线位于第四象限的部分上运动,当四边形ABPC的面积最大时,求点P的坐标和四边形ABPC的最大面积.
11、(2016)28.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2
+bx+c 的顶点坐标为(2,9),与y 轴交于点A (0,5),与x 轴交于点E 、B .
(1)求二次函数y=ax 2+bx+c 的表达式;
(2)过点A 作AC 平行于x 轴,交抛物线于点C ,点P 为抛物线上的一点(点P 在AC 上方),作PD 平行与y 轴交AB 于点D ,问当点P 在何位置时,四边形APCD 的面积最大?并求出最大面积;
12、已知:抛物线2
y ax bx c =++与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C . 其中点A 在x
轴的负半轴上,点C 在y 轴的负半轴上,线段OA 、OC 的长(OA<OC )是方程2540x x -+=的两个根,且抛物线的对称轴是直线1x =.
(1)求A 、B 、C 三点的坐标;
(2)求此抛物线的解析式;
(3)若点D 是线段AB 上的一个动点(与点A 、B 不重合),过点D 作DE∥BC 交AC 于点E ,连结CD ,设BD 的长为m ,△CDE 的面积为S ,求S 与m 的函数关系式,并写出自变量m 的取值围.S 是否存在最大值?若存在,求出最大值并求此时D 点坐标;若不存在,请说明理由.。