二次函数面积问题
二次函数中动点三角形面积最值问题

二次函数中动点三角形面积最值问题在二次函数包含动点的三角形面积,一般用“铅锤法”,即S=×水平宽×铅锤高;以下图为例:二次函数y=−x2+2+3,一次函数y=−x+3,交点为B(3,0),C(0,3);点P是直线上方抛物线的面积最大值。
上一个动点,求S△BCP【方法介绍】三角形面积的变形公式:S=×水平宽×铅锤高;对于三角形ABC,过点C做一条铅垂线,交于AB于一点D,过点B作CD的垂线,过点A作CD垂线;=×C×;垂线CD将△ABC分为△ACD和△BCD,这两个三角形有一条公共边CD,以CD为底,S△ACDS△BCD=×C×;+S△BCD=×C×(+);那么S△ABC=S△ACD其中CD称之为“铅锤高”;(+)称之为水平宽,即两个定点之间的水平距离;【解题步骤】首先过动点P 作一条垂直于x 轴的垂线,交于BC 于点Q ;设动点P 的坐标为(m ,−+B +);则Q 的坐标为(m ,-m+3);那么PQ=y P -y Q =−+B +-(-m+3)=−+B ;S △BPC =×()×(−+B )=×(−)×(−+B )=×(−+B )当x=−2=时,面积最大,最大面积是S=2;将m=代入P 点的坐标表达式(m ,−+B +)中得出P 的坐标为(,1);1.如图,抛物线2y ax 2x c =++与x 轴交于,A B 两点,于y 轴交于C 点,连接BC ,已知(1,0A ),B(-3,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点P 是线段BC 上一动点,过点P 作x PD ⊥轴,交抛物线于点D ,求PD 的长的最大值;2.已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值?3.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣3,0),B(﹣2,3),C(0,3),顶点为D.(1)求抛物线的解析式;(2)设点M(1,m),当MB+MD的值最小时,求m的值;(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.4.(昭阳区2019-2020学年九上期末真题)如图,抛物线y=ax2+32x+c(a≠0)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,已知点A的坐标为(﹣1,0),点C的坐标为(0,2).(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)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.。
二次函数中的面积计算问题(包含铅垂高)

(D)二次函数中的面积计算问题【典型例子】例如,如图所示,二次函数2y x bx c =++图像x 在A 和B 两点(A 在B 的左边)与y 轴相交,在C 点与轴相交,顶点为M ,MAB ∆为直角三角形,图像的对称轴是一条直线2-=x ,该点P 是两点之间抛物线上的移动点,A C ,则PAC ∆面积的最大值为(C )A.274 B. 112C 。
278D.3 二次函数中常见的面积问题类型:1.选择填空的简单应用2.不规则三角形的面积用S=3.使用4.使用相似的三角形5.使用分割法将不规则图形转为规则图形例 1如图 1 所示,已知正方形ABCD 的边长为 1 , E , F , G , H 为每边的点, AE=BF=CG=DH ,设面积为小s 正方形EFGH 为, AE 为x , 那么about s 的x 函数图大致为 (乙)示例 2.回答以下问题:如图1所示,抛物线的顶点坐标为C 点( 1,4 ),与x 轴相交于A 点( 3 , 0),与y 轴相交于B 点。
抛物线和直线AB 的解析公式;(2)求△ CA AB 和S △ CAB 的垂直高度CD ;(3)假设点P 是抛物线上(第一象限)上的一个移动点,是否存在点P ,使得S △ PA B = 89S △ CA B ,如果存在,求点P 的坐标;如果不存在,请解释原因。
思想分析这个问题是二次函数中的常见面积问题。
该方法不是唯一的。
可以使用截补法,但是有点麻烦。
如图第10题xyABCOM图1B铅垂高水平宽ha图2A xC Oy ABD 112所示,我们可以画出一种计算三角形面积的新方法:ah S ABC 21=∆即三角形的面积等于水平宽度与前导垂直乘积的一半。
掌握了这个公式之后,思路就直截了当,过程也比较简单,计算量也相对少了很多。
答: (1)据已知,抛物线的解析公式可以设为y 1 = a ( x - 1 ) 2+ 4 ( a ≠ 0 ) 。
将A (3, 0)代入解析表达式,得到a = - 1 ,∴抛物线的解析公式为y 1 = - ( x - 1 ) 2+ 4,即y 1 = - x 2+2 x +3。
二次函数动点的面积最值问题课件

个分支的理解和掌握。
02
掌握解题方法
解决二次函数动点面积最值问题需要掌握一定的解题技巧和方法,包括
数形结合、参数分离、极值法等。通过对这些方法的运用,可以有效地
解决各种复杂的问题。
03
理解问题本质
二次函数动点面积最值问题的本质是寻找函数在某个区间上的最大值或
最小值,以及对应的自变量取值。通过对问题本质的深入理解,可以更
矩形面积的最值
在矩形中找一点,使得该点与矩形顶点的连线将矩形划分为四个面积相等的部分 ,也可以利用二次函数动点面积最值问题求解。
在实际生活中的应用
土地规划
在土地规划中,经常需要确定土地的 分割方式以及各部分的面积,利用二 次函数动点面积最值问题可以找到最 优的分割方案,使得土地的利用率达 到最高。
局。
城市绿化
在城市绿化规划中,通过求解二 次函数动点面积最值问题,可以 确定最佳的绿化区域和分布方式 ,提高城市绿化覆盖率和环境质
量。
06
总结和展望
对二次函数动点面积最值问题的理解和总结
01
理解问题背景
二次函数动点面积最值问题是一个经典的数学问题,涉及到几何、代数
和微积分等多个领域的知识。通过对该问题的研究,可以加深对数学各
要点二
代数解法
通过几何方法(如相似三角形、勾股定理等)来求解动点 面积的最值。
利用代数公式和不等式,通过代数运算求解动点面积的最 值。
二次函数动点面积最值问题的实际应用案例
建筑规划
在建筑规划中,需要考虑土地利 用效率与美观性,动点面积最值 问题可以帮助规划者找到最佳的
建筑布局方案。
农业种植
农业种植中,为了最大化土地利 用率和产量,可以利用二次函数 动点面积最值问题来优化种植布
二次函数的应用(面积最值问题)

二次函数的应用(面积最值问题)[例1]:在矩形ABCD 中,AB=6cm ,BC=12cm ,点P 从点A 出发,沿AB 边向点B 以1cm /s 的速度移动,同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2cm /s 的速度移动,如果P 、Q 两点同时出发,分别到达B 、C 两点后就停止移动.(1)运动第t 秒时,△PBQ 的面积y(cm²)是多少? (2)此时五边形APQCD 的面积是S(cm²),写出S 与t 的函数关系式,并指出自变量的取值X 围.(3)t 为何值时s 最小,最小值时多少? 答案:6336333607266126262621)1(2222有最小值等于时;当)()()()()()(S t t S t t t t t S tt t t y =∴+-=<<+-=+--⨯=+-=⋅-=[例2]:小明的家门前有一块空地,空地外有一面长10米的围墙,为了美化生活环境,小明的爸爸准备靠墙修建一个矩形花圃,他买回了32米长的不锈钢管准备作为花圃的围栏,为了浇花和赏花的方便,准备在花圃的中间再围出一条宽为一米的通道与在左右花圃各放一个1米宽的门(木质).花圃的长与宽如何设计才能使花圃的面积最大?解:设花圃的宽为x 米,面积为S 平方米则长为:x x 4342432-=+-(米)则:)434(x x S -=x x 3442+-=4289)417(42+--=x ∵104340≤-<x∴2176<≤x∵6417<,∴S 与x 的二次函数的顶点不在自变量x 的X 围内, 而当2176<≤x 内,S 随x 的增大而减小,∴当6=x 时,604289)4176(42max =+--=S (平方米) 答:可设计成宽6米,长10米的矩形花圃,这样的花圃面积最大.[例3]:已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE (如图),其中AF=2,BF=1.试在AB 上求一点P ,使矩形PNDM 有最大面积. 解:设矩形PNDM 的边DN=x ,NP=y , 则矩形PNDM 的面积S=xy (2≤x≤4) 易知CN=4-x ,EM=4-y . 过点B 作BH ⊥PN 于点H 则有△AFB ∽△BHP ∴PHBHBF AF =,即3412--=y x , ∴521+-=x y , x x xy S 5212+-==)42(≤≤x ,此二次函数的图象开口向下,对称轴为x=5, ∴当x≤5时,函数值y 随x 的增大而增大, 对于42≤≤x 来说,当x=4时,12454212=⨯+⨯-=最大S . 【评析】本题是一道代数几何综合题,把相似三角形与二次函数的知识有机的结合在一起,能很好考查学生的综合应用能力.同时,也给学生探索解题思路留下了思维空间.[例4]: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? 解:(1) 四边形EFGH 是正方形.图(2)可以看作是由四块图(1)所示地砖绕C 点 按顺(逆)时针方向旋转90°后得到的, 故CE =CF =CG .∴△CEF 是等腰直角三角形因此四边形EFGH 是正方形.(2)设CE =x , 则BE =0.4-x ,每块地砖的费用为y 元那么:y =x ×30+×0.4×(0.4-x )×20+[0.16-x -×0.4×(0.4-x )×10])24.02.0(102+-=x x3.2)1.0(102+-=x )4.00(<<x当x =0.1时,y 有最小值,即费用为最省,此时CE =CF =0.1.答:当CE =CF =0.1米时,总费用最省.作业布置:1.(2008XXXX)某人从地面垂直向上抛出一小球,小球的高度h (单位:米)与小球运动时间t (单位:秒)的函数关系式是,那么小球运动中的最大高度=最大h 4.9米.2.(2008庆阳市)XX 市“安居工程”新建成的一批楼房都是8层高,房子的价格y (元/平方米)随楼层数x (楼)的变化而变化(x =1,2,3,4,5,6,7,8);已知点(x ,y )都在一个二次函数的图像上,(如图所示),则6楼房子的价格为元/平方米.5 m 12m ABCD提示:利用对称性,答案:2080.3.如图所示,在一个直角△MBN 的内部作一个长方形ABCD ,其中AB 和BC 分别在两直角边上,设AB =x m ,长方形的面积为y m 2,要使长方形的面积最大,其边长x 应为( D )A .424m B .6 m C .15 m D .25m 解:AB =x m ,AD=b ,长方形的面积为y m 2∵AD ∥BC ∴△MAD ∽△MBN ∴MB MA BN AD =,即5512x b -=,)5(512x b -= )5(512)5(5122x x x x xb y --=-⋅==, 当5.2=x 时,y 有最大值.4.(2008XXXX)将一X 边长为30㎝的正方形纸片的四角分别剪去一个边长为x㎝的小正方形,然后折叠成一个无盖的长方体.当x取下面哪个数值时,长方体的体积最大( C ) A .7 B .6 C .5 D .45.如图,铅球运动员掷铅球的高度y (m)与水平距离x (m)之间的函数关系式是:35321212++-=x x y ,则该运动员此次掷铅球的成绩是( D ) A .6 mB .12 mC .8 mD .10m解:令0=y ,则:02082=--x x 0)10)(2(=-+x xxyOAM (图5) (图7) 6.某幢建筑物,从10 m 高的窗口A ,用水管向外喷水,喷出的水流呈抛物线状(抛物线所在的平面与墙面垂直,如图6,如果抛物线的最高点M 离墙1 m ,离地面340m ,则水流落地点B 离墙的距离OB 是( B )A .2 mB .3 mC .4 mD .5 m解:顶点为)340,1(,设340)1(2+-=x a y ,将点)10,0(代入,310-=a 令0340)1(3102=+--=x y ,得:4)1(2=-x ,所以OB=37.(2007乌兰察布)小明在某次投篮中,球的运动路线是抛物线21 3.55y x =-+的一部分,如图7所示,若命中篮圈中心,则他与篮底的距离L 是( B ) A .4.6m B .4.5m C .4m D .3.5m8.某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m)的空地上修建一个矩形花园ABCD ,花园的一边靠墙,另三边用总长为40m 的栅栏围成.若设花园的宽为x(m) ,花园的面积为y(m²).(1)求y 与x 之间的函数关系,并写出自变量的取值X 围;(2)根据(1)中求得的函数关系式,描述其图象的变化趋势;并结合题意判断当x 取何值时,花园的面积最大,最大面积是多少? 解:)240(x x y -=)20(22x x --=200)10(22+--=x∵152400≤-<x ∴205.12<≤x∵二次函数的顶点不在自变量x 的X 围内, 而当205.12<≤x 内,y 随x 的增大而减小, ∴当5.12=x 时,5.187200)105.12(22max =+--=y (平方米)答:当5.12=x 米时花园的面积最大,最大面积是187.5平方米.9.如图,要建一个长方形养鸡场,鸡场的一边靠墙,如果用50 m 长的篱笆围成中间有一道篱笆隔墙的养鸡场,设它的长度为x 米.(1)要使鸡场面积最大,鸡场的长度应为多少m ? (2)如果中间有n (n 是大于1的整数)道篱笆隔墙,要使鸡场面积最大,鸡场的长应为多少米?比较(1)(2)的结果,你能得到什么结论?解:(1)∵长为x 米,则宽为350x-米,设面积为S 平方米. )50(313502x x x x S --=-⋅= 3625)25(312+--=x ∴当25=x 时,3625max =S (平方米)即:鸡场的长度为25米时,面积最大. (2)中间有n 道篱笆,则宽为250+-n x米,设面积为S 平方米. 则:)50(212502x x n n x x S -+-=+-⋅= 2625)25(212++-+-=n x n ∴当25=x 时,2625max +=n S (平方米)由(1)(2)可知,无论中间有几道篱笆墙,要使面积最大,长都是25米. 即:使面积最大的x 值与中间有多少道隔墙无关.10.如图,矩形ABCD 的边AB=6 cm ,BC=8cm ,在BC 上取一点P ,在CD 边上取一点Q ,使∠APQ 成直角,设BP=x cm ,CQ=y cm ,试以x 为自变量,写出y 与x 的函数关系式.ACD P Q解:∵∠APQ=90°,∴∠APB+∠QPC=90°. ∵∠APB+∠BAP=90°,∴∠QPC=∠BAP ,∠B=∠C=90° .∴△ABP ∽△PCQ.,86,yxx CQ BP PC AB =-= ∴x x y 34612+-=.11.(2006年XX 市)如图,在矩形ABCD 中,AB=2AD ,线段EF=10.在EF 上取一点M ,分别以EM 、MF 为一边作矩形EMNH 、矩形MFGN ,使矩形MFGN ∽矩形ABCD .令MN=x ,当x 为何值时,矩形EMNH 的面积S 有最大值?最大值是多少? 解:∵矩形MFGN ∽矩形ABCD ∴MF=2MN =2x ∴ EM=10-2x∴S=x (10-2x )=-2x 2+10x=-2(x-2.5)2+12.5 ∵1020<<x ,∴50<<x当x=2.5时,S 有最大值12.512.(2008XX 内江)如图,小明的父亲在相距2米的两棵树间拴了一根绳子,给他做了一个简易的秋千,拴绳子的地方距地面高都是2.5米,绳子自然下垂呈抛物线状,身高1米的小明距较近的那棵树0.5米时,头部刚好接触到绳子,则绳子的最低点距地面的距离为0.5 米. 答案:如图所示建立直角坐标系则:设c ax y +=2将点)1,5.0(-,)5.2,1(代入,⎩⎨⎧+=+-⨯=ca c a 5.2)5.0(12,解得⎩⎨⎧==5.02c a 5.022+=x y 顶点)5.0,0(,最低点距地面0.5米.13.(2008XXXX)小李想用篱笆围成一个周长为60米的矩形场地,矩形面积S(单位:平方米)随矩形一边长x(单位:米)的变化而变化.(1)求S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值X 围; (2)当x 是多少时,矩形场地面积S 最大?最大面积是多少? 解:(1)根据题意,得x x x xS 3022602+-=⋅-=自变量的取值X 围是(2)∵01<-=a ,∴S 有最大值当时,答:当为15米时,才能使矩形场地面积最大,最大面积是225平方米.14.(2008年XX 市)随着绿城XX 近几年城市建设的快速发展,对花木的需求量逐年提高.某园林专业户计划投资种植花卉与树木,根据市场调查与预测,种植树木的利润与投资量成正比例关系,如图12-①所示;种植花卉的利润与投资量成二次函数关系,如图12-②所示(注:利润与投资量的单位:万元)(1)分别求出利润与关于投资量的函数关系式;(2)如果这位专业户以8万元资金投入种植花卉和树木,他至少获得多少利润?他能获取的最大利润是多少? 解:(1)设=,由图12-①所示,函数=的图像过(1,2),所以2=,故利润关于投资量的函数关系式是=;因为该抛物线的顶点是原点,所以设2y =,由图12-②所示,函数2y =的图像过(2,2),所以,故利润2y 关于投资量的函数关系式是2221x y =; (2)设这位专业户投入种植花卉万元(),则投入种植树木(x -8)万元,他获得的利润是万元,根据题意,得 ==+21y y +==∵021>=a ∴当时,的最小值是14;∴他至少获得14万元的利润.因为,所以在对称轴2=x 的右侧, z 随x 的增大而增大所以,当8=x 时,z 的最大值为32.15.(08XX 聊城)如图,把一X 长10cm ,宽8cm 的矩形硬纸板的四周各剪去一个同样大小的正方形,再折合成一个无盖的长方体盒子(纸板的厚度忽略不计).(1)要使长方体盒子的底面积为48cm 2,那么剪去的正方形的边长为多少?(2)你感到折合而成的长方体盒子的侧面积会不会有更大的情况?如果有,请你求出最大值和此时剪去的正方形的边长;如果没有,请你说明理由;(3)如果把矩形硬纸板的四周分别剪去2个同样大小的正方形和2个同样形状、同样大小的矩形,然后折合成一个有盖的长方体盒子,是否有侧面积最大的情况;如果有,请你求出最大值和此时剪去的正方形的边长;如果没有,请你说明理由.解:(1)设正方形的边长为cm ,则.即.解得(不合题意,舍去),.剪去的正方形的边长为1cm . (2)有侧面积最大的情况.设正方形的边长为cm ,盒子的侧面积为cm 2,则与的函数关系式为:.即.改写为.当时,.即当剪去的正方形的边长为2.25cm 时, 长方体盒子的侧面积最大为40.5cm 2.(3)有侧面积最大的情况.设正方形的边长为cm ,盒子的侧面积为cm 2.若按图1所示的方法剪折, 则与的函数关系式为:x xx x y ⋅-⋅+-=22102)28(2 即.当时,.若按图2所示的方法剪折, 则与的函数关系式为:x xx x y ⋅-⋅+-=2282)210(2. 即.当时,.比较以上两种剪折方法可以看出,按图2所示的方法剪折得到的盒子侧面积最大,即当剪去的正方形的边长为cm 时,折成的有盖长方体盒子的侧面积最大,最大面积为cm 2.16.(08XX)一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图16所示),拱高6m ,跨度20m ,相邻两支柱间的距离均为5m .(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图17所示),求抛物线的解析式; (2)求支柱的长度;(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m 的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m 、高3m 的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说明你的理由.解:(1)根据题目条件,的坐标分别是.设抛物线的解析式为,将的坐标代入,得解得.所以抛物线的表达式是.(2)可设,于是从而支柱的长度是米.(3)设是隔离带的宽,是三辆车的宽度和,则点坐标是.过点作垂直交抛物线于,则.根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车.。
中考二次函数面积最值问题(含答案)

For personaluse only in study and research; not for c o m m e r c i a l u s e 之樊仲川亿创作创作时间:贰零贰壹年柒月贰叁拾日二次函数最值问题例1、小磊要制作一个三角形的钢架模型,在这个三角形中,长度为x(单位:cm)的边与这条边上的高之和为40 cm ,这个三角形的面积S(单位:cm 2)随x(单位:cm)的变更而变更. (1)请直接写出S 与x 之间的函数关系式(不要求写出自变量x 的取值范围);(2)当x 是多少时,这个三角形面积S 最大?最大面积是多少? 解:(1)x 02x 212+-=S(2)∵a=21-<0 ∴S 有最大值∴0221202a2b x =-⨯-=-=)(∴ S 的最大值为200200220212=⨯+⨯-=S∴当x 为20cm 时,三角形面积最大,最大面积是200cm 2。
2.如图,矩形ABCD 的两边长AB =18cm ,AD =4cm ,点P 、Q 分别从A 、B 同时出发,P 在边AB 上沿AB 方向以每秒2cm 的速度匀速运动,Q 在边BC 上沿BC 方向以每秒1cm 的速度匀速运动.设运动时间为x 秒,△PBQ 的面积为y (cm 2).(1)求y 关于x 的函数关系式,并写出x 的取值范围; (2)求△PBQ 的面积的最大值. 解:(1)∵S △PBQ =21PB ·BQ,PB=AB -AP=18-2x ,BQ=x ,∴y=21(18-2x )x ,即y=-x 2+9x (0<x ≤4);(2)由(1)知:y=-x 2+9x ,∴y=-(x -29)2+481,∵当0<x ≤29时,y 随x 的增大而增大,而0<x ≤4,∴当x=4时,y最大值=20,即△PBQ 的最大面积是20cm 2.3.如图,在矩形ABCD 中,AB=6cm ,BC=12cm ,点P 从点A 出发,沿AB 边向点B 以1cm/s 的速度移动,同时点Q 从点B 出发沿BC 边向点C 以2cm/s 的速度移动,如果P ,Q 两点同时出发,分别到达B ,C 两点后就停止移动. (1)设运动开始后第t 秒钟后,五边形APQCD 的面积为Scm 2,写出S 与t 的函数关系式,并指出自变量t 的取值范围. (2)t 为何值时,S 最小?最小值是多少?解:(1)第t 秒钟时,AP=tcm ,故PB=(6﹣t )cm ,BQ=2tcm , 故S △PBQ =•(6﹣t )•2t=﹣t 2+6t∵S 矩形ABCD =6×12=72.∴S=72﹣S △PBQ =t 2﹣6t+72(0<t <6);(2)∵S=t2﹣6t+72=(t﹣3)2+63,∴当t=3秒时,S有最小值63cm.4.在某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m)的空地上修建一个矩形花园ABCD,花园的一边靠墙,另三边用总长为40m的栅栏围成如图,若设花园的BC边长为x(m)花园的面积为y(m2)(1)求y与x之间的函数关系式,并求自变量的x的范围.(2)当x取何值时花园的面积最大,最大面积为多少?解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,AD=BC,∵BC=xm,AB+BC+CD=40m,∴AB=,∴花园的面积为:y=x•=﹣x2+20x(0<x≤15);∴y与x之间的函数关系式为:y=﹣x2+20x(0<x≤15);(2)∵y=﹣x2+20x=﹣(x﹣20)2+200,∵a=﹣<0,∴当x<20时,y随x的增大而增大,∴当x=15时,y最大,最大值y=187.5.∴当x取15时花园的面积最大,最大面积为187.5.5.已知边长为4的正方形截去一个角后成为五边形ABCDE(如图),其中AF=2,BF=1.试在AB上求一点P,使矩形PNDM有最大面积.解:设矩形PNDM的边DN=x,NP=y,则矩形PNDM 的面积S=xy (2≤x≤4) 易知CN=4-x ,EM=4-y . 过点B 作BH ⊥PN 于点H 则有△AFB ∽△BHP ∴PHBHBF AF =,即3412--=y x, ∴521+-=x y ,x x xy S 5212+-==)42(≤≤x ,此二次函数的图象开口向下,对称轴为x=5,∴当x≤5时,函数值y 随x 的增大而增大,对于42≤≤x 来说,当x=4时,12454212=⨯+⨯-=最大S .6.如图,要建一个长方形养鸡场,鸡场的一边靠墙,如果用50 m 长的篱笆围成中间有一道篱笆隔墙的养鸡场,设它的长度为x 米.(1)要使鸡局面积最大,鸡场的长度应为多少m ?(2)如果中间有n (n 是大于1的整数)道篱笆隔墙,要使鸡局面积最大,鸡场的长应为多少米?比较(1)(2)的结果,你能得到什么结论?解:(1)∵长为x 米,则宽为350x-米,设面积为S 平方米. ∴当25=x 时,3625max =S (平方米)即:鸡场的长度为25米时,面积最大.(2) 中间有n 道篱笆,则宽为250+-n x米,设面积为S 平方米.则:)50(212502x x n n x x S -+-=+-⋅= ∴当25=x 时,2625max +=n S (平方米)由(1)(2)可知,无论中间有几道篱笆墙,要使面积最大,长都是25米.即:使面积最大的x 值与中间有多少道隔墙无关.7.如图,矩形ABCD 的边AB=6 cm ,BC=8cm ,在BC 上取一点P ,在CD 边上取一点Q ,使∠APQ 成直角,设BP=x cm ,CQ=y cm ,试以x 为自变量,写出y 与x 的函数关系式. 解:∵∠APQ =90°, ∴∠APB +∠QPC =90°. ∵∠APB +∠BAP =90°,∴∠QPC =∠BAP ,∠B =∠C =90°∴△ABP ∽△PCQ.,86,yxx CQ BP PC AB =-=∴x x y 34612+-=.8.小李想用篱笆围成一个周长为60米的矩形场地,矩形面积S(单位:平方米)随矩形一边长x(单位:米)的变更而变更.(1)求S 与x 之间的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围;(2)当x 是多少时,矩形场地面积S 最大?最大面积是多少?解:(1)根据题意,得x x x xS 3022602+-=⋅-= 自变量的取值范围是(2)∵01<-=a ,∴S 有最大值当时,答:当为15米时,才干使矩形场地面积最大,最大面积是225平方米.9.较难如图,A、B两点的坐标分别是(8,0)、(0,6),点P由点B出发沿BA方向向点A作匀速直线运动,速度为每秒3个单位长度,点Q由A出发沿AO(O为坐标原点)方向向点O作匀速直线运动,速度为每秒2个单位长度,连接PQ,若设运动时间为t(0<t<)秒.解答如下问题:(1)当t为何值时,PQ∥BO?(2)设△AQP的面积为S,①求S与t之间的函数关系式,并求出S的最大值;解:(1)∵A、B两点的坐标分别是(8,0)、(0,6),则OB=6,OA=8,∴AB===10.如图①,当PQ∥BO时,AQ=2t,BP=3t,则AP=10﹣3t.∵PQ∥BO,∴,即,解得t=,∴当t=秒时,PQ∥BO.(2)由(1)知:OA=8,OB=6,AB=10.①如图②所示,过点P作PD⊥x轴于点D,则PD∥BO,∴,即,解得PD=6﹣t.S=AQ•PD=•2t•(6﹣t)=6t﹣t2=﹣(t﹣)2+5,∴S与t之间的函数关系式为:S=﹣(t﹣)2+5(0<t<),当t=秒时,S取得最大值,最大值为5(平方单位).创作时间:贰零贰壹年柒月贰叁拾日。
一次函数与二次函数的面积问题

一次函数与二次函数的面积问题一、引言在高中数学中,我们学习了一次函数和二次函数,它们是数学中非常重要的概念。
本文将探讨一次函数与二次函数的面积问题,通过几个具体的例子,帮助读者理解并解决这类问题。
二、一次函数的面积一次函数又称为线性函数,其代数表达式为$y=ax+b$。
为了计算一次函数在特定区间上的面积,我们可以使用定积分的方法。
2.1一次函数的几何图像一次函数的几何图像是一条直线,其斜率决定了直线的倾斜程度,截距决定了直线与$y$轴的交点。
2.2一次函数的面积计算我们考虑一次函数$y=ax+b$在区间$[x_1,x_2]$上的面积。
首先,我们需要确定该函数在该区间上的单调性。
如果$a>0$,则函数是递增的,如果$a<0$,则函数是递减的。
接下来,我们使用定积分的定义来计算面积。
一次函数的面积可以表示为$$S=\i nt_{x_1}^{x_2}(a x+b)dx$$根据定积分的性质,我们可以求解出这个积分。
2.3一次函数面积的例子让我们通过一个具体的例子来解决一次函数的面积问题。
例子:计算函数$y=2x+1$在区间$[1,3]$上的面积。
解:首先,确定函数是递增的,因为斜率$a=2$是正数。
然后,我们计算积分:$$S=\i nt_{1}^{3}(2x+1)dx$$将积分求解出来,得到$S=8$。
因此,函数$y=2x+1$在区间$[1,3]$上的面积为8。
三、二次函数的面积二次函数的代数表达式为$y=a x^2+bx+c$。
与一次函数类似,我们也可以使用定积分的方法计算二次函数在特定区间上的面积。
3.1二次函数的几何图像二次函数的几何图像是一条抛物线,其开口方向由二次系数$a$的正负决定,顶点决定了抛物线的最低(或最高)点。
3.2二次函数的面积计算我们考虑二次函数$y=ax^2+b x+c$在区间$[x_1,x_2]$上的面积。
与一次函数类似,我们先确定函数在该区间上的单调性。
接着,我们使用定积分的定义来计算面积。
人教九年级数学上册《二次函数与图形面积问题》课件
第1课时 二次函数与图形面积问题
重难互动探究
探究问题 求几何图形的最大(小)面积 例 [教材探究1变式题] 一条隧道的截面如图22-3-2所 示,它的上部是一个以AD为直径的半圆O,下部是一个矩形 ABCD.
图22-3-2
第1课时 二次函数与图形面积问题
(1)当AD=4米时,求隧道截面上部半圆O的面积; (2)已知矩形ABCD相邻两边之和为8米,半圆O的半径为r米. ①求隧道截面的面积S(平方米)关于半径r(米)的函数关系 式(不要求写出r的取值范围); ②若2米≤CD≤3米,求隧道截面的面积S的最大值(π取3.14, 结果精确到0.1平方米).
与x间的函数关系,再求解.
解: 不妨设矩形纸较短边长为 a,设 DE=x,则 AE=a -x.
那么两个正方形的面积和为 y=x2+(a-x)2 =2x2-2ax+a2. 当 x=--2×22a=12a 时, y 最小=2×12a2-2a×12a+a2=12a2. 即点 E 选在矩形纸较短边的中点时,剪下的两个正方形的 面积和最小.
[解析] (1)已知AD=4米,即半圆O的半径为2米,直接根 据圆的面积公式计算;(2)①隧道的截面积由两部分组成, 即半圆面积和矩形面积;②注意自变量的取值范围,在实际问 题中求最大(小)值,要注意自变量的范围是否符合实际意义.
第1课时 二次函数与图形面积问题
解:(1)当 AD=4 米时,S 半圆=12π·A2D2=12π×22=2 π(平方米),
数学
新课标(RJ) 九年级上册
22.3 实际问题与二次函数
第1课时 二次函数与图形面积问题
第1课时 二次函数与图形面积问题
新知梳理
► 知识点 用二次函数求几何图形的最大(小)面积 在解答有关二次函数求几何图形的最大(小)面积的问题时 ,应遵循以下规律: (1)利用几何图形的面积(或体积)公式得到关于面积( 或体积)的二次函数关系式; (2)由已得到的二次函数关系式求解问题; (3)结合实际问题中自变量的取值范围得出实际问题的答 案.
最新九年级数学中考复习:二次函数综合压轴题题(面积问题)含答案
(2)点 是线段 上的动点(除 、 外),过点 作 轴的垂线交抛物线于点 .
①当点 的横坐标为2时,求四边形 的面积;
②如图2,直线 , 分别与抛物线对称轴交于 、 两点.试问, 是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
20.如图,在平面直角坐标系中,直线AB交x轴于点A(﹣4,0),交y轴于点B,抛物线 经过A,B两点,其对称轴交x轴于点M.P是线段AM上的一动点,过点P作PC⊥x轴交直线AB于点C,交抛物线于点D.
(2)如图 ,点 在 轴的负半轴上,且 ,连接 ,并延长交抛物线于点 ,点 为直线 上方抛物线上一动点,连接 , ,当 的面积最大时,请求出 的最大值及点 的坐标;
(3)如图 ,将抛物线 沿射线 方向平移 个单位到新抛物线 ,此时新抛物线顶点记为 , 为新抛物线 上一点,若 是以 为直角边的直角三角形,请直接写出满足条件的点 的横坐标.
(3)平行于DE的一条动直线l与直线BC相交于点P,与抛物线相交于点Q,若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求P点的坐标.
(4)探究对称轴上是否存在一点P,使得以点P,C,A为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的P点的坐标,若不存在,请说明理由.
18.已知抛物线 与 轴交于点 和点 ,直线 交 轴于点 和 轴于 点.
①连接 ,当 的面积最大时,求此时点F的坐标;
②探究是否存在点D使得 为直角三角形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,说明理由.
8.如图 ,抛物线 : 与 轴交于 , 两点,且顶点为 ,直线 经过 , 两点.
(1)求直线 的表达式与抛物线 的表达式;
(2)如图 ,将抛物线 沿射线 方向平移一定距离后,得到抛物线为 ,其顶点为 ,抛物线 与直线 的另一交点为 ,与 轴交于 , 两点 点在 点右边 ,若 ,求点 的坐标;
二次函数面积最大值问题
二次函数面积最大值问题二次函数是一种形式为f(x) = ax^2 + bx + c的函数,其中a、b、c是常数,a!=0。
它是数学中的一种基本函数类型,也是一种常见的函数类型。
二次函数的图像是一个开口朝上或朝下的抛物线,它在平面上呈现出对称的形状。
而二次函数的面积最大值问题即是要找到这个二次函数上的某个区间,使得该区间所对应的面积达到最大值。
要解决这个问题,我们首先需要找到二次函数的顶点,因为顶点是抛物线的最高点或最低点,对应着面积最大值或最小值。
二次函数的顶点坐标的x值可以通过求导函数的根来得到,也可以通过使用二次函数的对称轴公式来得到。
一般来说,对于二次函数f(x) = ax^2 + bx + c,它的对称轴公式为x = -b/(2a)。
对于开口朝上的抛物线,顶点位于对称轴上方;对于开口朝下的抛物线,顶点位于对称轴下方。
有了二次函数的顶点坐标后,我们可以进一步求得面积最大值对应的区间。
对于开口朝上的抛物线,可以找到一个区间,使得顶点的两个x值都落在该区间内;对于开口朝下的抛物线,可以找到一个区间,使得顶点的两个x值都落在该区间外。
接下来,我们需要定义面积的计算方法。
对于开口朝上的抛物线,面积为两个顶点x值之间的曲线下方所围成的面积;对于开口朝下的抛物线,面积为整个函数曲线下方所围成的面积。
对于面积的计算,可以使用微积分的方法。
我们可以先求出二次函数的原函数F(x),然后通过计算F(x)在区间内的两个端点的函数值之差来得到面积。
具体来说,对于开口朝上的抛物线,面积可以表示为S = F(x2) - F(x1),其中x1和x2是顶点的两个x值;对于开口朝下的抛物线,面积可以表示为S = |-F(x2) + F(x1)|。
要计算S的数值,我们需要根据二次函数的具体形式来计算对应的原函数F(x)。
对于二次函数f(x) = ax^2 + bx + c,它的原函数F(x) = (a/3)x^3 + (b/2)x^2 + cx。
二次函数综合(一)——面积问题
二次函数综合(一) ——面积问题
一、解决函数综合题中面积问题的常用方法:
1. 割补法
当所求图形的面积没有办法直接求出时,我们采取间接(分割或补全图形再分割)的方法来表示所求图形的面积,如图1:
4. 相似法
利用相似三角形面积比等于相似比的平方进行转化.
二、基本题型
1.如图,在平面直角坐标系中,△AOB的顶点O为原点,已知点A(3,6),B(5,2),求△AOB的面积.
2.已知二次函数的图像y=-x2+3x+4与x轴交于A、B两点(点A在点B的左端),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D。
求△ACD的面积。
3已知二次函数的图像y=-x2+3x+4与x轴交于A、B两点(点A在点B的左端),与y轴交于点C,抛物线的顶点为D。
求△BCD的面积。
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二次函数部分面积问题的研究
本节课我们将通过观察、分析、概括、总结的方法了解二次函数面积问
题的基本类型,并力争熟练掌握二次函数中面积问题的相关计算.在二次函数
的综合题目中常常涉及到与面积相关的问题,李兆晟同学感到吃力,我相信
通过今天的分析与归纳,李兆晟同学能很好的掌握这类题型.
首先仔细观察下列常见图形,说出如何求出各图中阴影部分图形的面积.
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
注意:
(1)取三角形的底边时一般以坐标轴上线段或以与轴平行的线段为底
边.
(2)三边均不在坐标轴上的三角形及不规则多边形需把图形分解.(即
采用割或补的方法把它分解成易于求出面积的图形)
(3)思考一下对于(5)、(7)两图是否可以连结BD来解决呢?
(4)在求图形的面积时常常使用到以下公式:
抛物线解析式y=ax2 +bx+c (a≠0)
抛物线与x轴两交点的距离AB=︱x1–x2︱=a
抛物线顶点坐标(-ab2, abac442)
抛物线与y轴交点(0,c)
下面我们来解决一些实际问题:
1. 若抛物线y=-x2–x+6与x轴交于A、B两点,则AB=
此抛物线与y轴交于点C,则C点的坐标为 ,
△ABC的面积为 .
答案:5,(0,6)
2.已知二次函数y=x2–21x-23与x轴交于A、B两点,顶点为C,则
△ABC的面积为 .
答案:AB= 52,abac442=
25
16
,
∴△ABC的面积为12 ×52×∣2516∣=12564
3. 已知抛物线y=x2–4x+1, 与x轴交于A、B两点,在抛物线上有
一点N,使△ABN的面积为43,求点N的坐标.(此题已知图形面积,
反求图象上点的坐标,锻炼灵活运用知识的能力)
答案:∵AB=23,△ABN的面积为43,
∴
点N的纵坐标为4或-4,
当点N的纵坐标为4时,即y=4,此时x=
27或27
当点N的纵坐标为-4时,即y=-4,此时⊿<0,无解
∴点N的坐标为(27,4)或(27,4)
4. 已知二次函数y=-21x2+x+4的图象与x轴的交点从右向左为A、B
两点,与y轴交点为C,顶点为D,求四边形ABCD的面积.
答案:A(4,0)、B(-2,0)、C(0,4)、D(1,
9
2
)
设抛物线的对称轴与x轴的交点为E
S⊿Boc=4, S⊿AEC=274 , SOEDC=
17
4
∴四边形ABCD的面积为4+
27
4
+174= 15
通过本课的学习,要对二次函数面积问题能够形成良好的思考方法。
学习本课内容时,学生不能死记硬背,要学会观察图形,通过观察、分析、
比较、总结,掌握二次函数面积相关问题的计算方法.
课外作业:
1. 用16K纸归纳画出二次函数有关面积问题的基本图形并写出计算方
法,注意版面安排要合理、总结要全面、图形要尽量美观.
2. 已知抛物线y=2x2+3mx+2m与y轴交于点N,顶点为C,且△OCN的面积为
16/27,求此抛物线的解析式.
3.已知一次函数y=kx+m的图象与二次函数y=a x2 +bx+c相交于
A(-2,-1),B(6,3)两点,且二次函数图象与y轴的负半轴交于C点,
若△ABC的面积为12,求一次函数及二次函数解析式.(此题具有一定
的综合性,且涉及的三角形三边均不在轴上,需将图形分解计算)