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4二次函数中的线段、面积问题
2024-02-22 | 阅:  转:  |  分享 
  
二次函数中的线段、面积问题类型1 二次函数中的线段问题例1 一题多问如图(1),抛物线 与 轴交于 , 两点,与 轴交于点 ,
作直线 ,点 是直线 上方的抛物线上一动点,过点 作 轴的平行线,交直线 于点 ,交 轴于点 ,设点 的
横坐标为 .?图(1)(1)用含 的代数式表示 的长,并求 长的最大值.??[答案] 易求直线 的表达式为 .
点 的横坐标为 , 轴, , , ,当 时, 的长最大,最大值为2.?(2)当 时,直接写出 的
值.[答案] .?(3)过点 作 于点 ,求 周长的最大值.?[答案] 易知 , , 的周长 ,
当 的长最大时, 的周长最大,最大值为 .?提分技法解决二次函数中线段长的最大值问题的方法方法一(利用二次函数的性质
求解):1.找出与所求线段密切相关的“横平竖直”的线段,并求出两者的数量关系(若图中未给出这样的“横平竖直”的线段,则需要作辅助线
);2.设出未知数(通常设一个与所求线段密切相关的点的横坐标);3.用含未知数的代数式表示出“横平竖直”的线段的长,继而表示出所求
线段的长;4.利用二次函数的性质求最值.?方法二(利用函数与方程的关系求解):1.过所求线段在抛物线上运动的端点作另一端点所在直线
(记为已知直线)的平行线,记为直线 ;2.设出直线 的表达式,并与抛物线的表达式联立,根据直线 与抛物线有且只有一个交点
时直线 与已知直线的距离最大,可求得直线 的表达式;3.利用题中条件求直线 与已知直线的距离,即可求得所求线段的最大值.
解决二次函数中图形周长最大问题的方法解决此类问题时,应利用转化思想,即先观察图形,结合题目弄清楚图形各边与其中一边(一般为“横平竖
直”的边)的数量关系,再求周长与该“横平竖直”的边的数量关系,即将求周长的最大值问题转化为求线段长的最大值问题.?(4)如图(2)
,连接 交直线 于点 ,求 的最大值.图(2)?[答案] 易求 .过点 作 轴,交 于点 ,则 .易证
, ,又 , 当 时, 取得最大值, 的最大值为 .(5)如图(3),点 为直线 上一动点,连接
, ,求 的最小值.?[答案] 作点 关于直线 的对称点 ,则点 的坐标为 .连接 交 于点 ,当点
与点 重合时, 的值最小,最小值为 的长,此时 .?图(3)类型2 二次函数中的面积问题?例2 一题多问 如图(1)
,抛物线 与 轴交于 , 两点,与 轴交于点 ,直线 经过点 ,交 轴于点 ,且与抛物线交于另一点 ,点
是直线 上方的抛物线上的一动点,连接 , ,设点 的横坐标为 .图(1)(1)点 的坐标为_ _____,点
的坐标为_________.?? ? (2)求 面积的最大值.??[答案] 方法一:过点 作 轴,交直线 于点
,则 . , 的最大值为27.?方法二:过点 作直线 ,当直线 与抛物线有一个公共点时,点 到直线 的距离
最大,即 最大.设此时直线 的表达式为 ,直线 与 轴的交点为 ,则方程 有两个相等的实数根,据此求得 的值为
6, , 的最大值为 .?提分技法求二次函数中三角形面积最大值问题的常见方法方法一:设动顶点的横坐标为 ,用含 的
代数式表示出三角形的面积,再利用二次函数的性质求三角形面积的最大值.方法二:找到所求三角形三边中的定边,过动顶点作平行于这条定边的
平行线,当平行线和抛物线有且只有一个交点时,三角形的面积最大.?三角形面积最大值问题的相关结论本例中, 取得最大值时,点 的位
置和点 , 关系密切.当点 的横坐标与线段 中点的横坐标相同,即 时, 最大.(3)连接 ,当 时,求点
的横坐标.??[答案] 过点 作直线 的平行线,交抛物线于点 , ,当点 与点 或 重合时, .易求直线 的
表达式为 .令 ,解得 ,故符合题意的点 的横坐标为 .(4)如图(2),连接 , ,过点 作 轴的平行线
,分别交折线 、线段 于点 , ,当 的面积被直线 分为 的两部分时,求点 的横坐标.?图(2)?[答案]
易求 ,则 .易求直线 的表达式为 ,直线 的表达式为 .当直线 在 轴左侧时, , , .当直线
在 轴右侧时, , , .强化训练?1.[2023重庆B卷中考改编] 如图,在平面直角坐标系中,抛物线 与 轴
交于点 , ,与 轴交于点 ,其中 , .(1)求该抛物线的表达式;?[答案] 将点 , 分别代入 ,得
解得 该抛物线的表达式为 .(2)点 是直线 下方抛物线上一动点,过点 作 于点 ,求 的最大值及此
时点 的坐标.?[答案] 抛物线 与 轴交于点 , ,令 ,即 ,解得 , , .?又 ,
直线 的表达式为 .如图,过点 作 轴于点 ,交 于点 ,?设 , ,则 , . ,
, . , ,?? , , . , 当 时, 取得最大值 ,此时, , .?2.如图
,抛物线 与 轴交于 , 两点,与 轴交于点 ,直线 过 , 两点.(1)求抛物线的表达式;?[答案]
直线 与 轴和 轴分别交于点 和点 , 点 的坐标为 ,点 的坐标为 .把 , 分别代入 ,得
解得 抛物线的表达式为 .?(2)点 是抛物线上的一点,点 为抛物线上位于直线 上方的一点,过点 作
轴交直线 于点 ,点 为抛物线对称轴上一动点,当线段 的长度最大时,求 的最小值.[答案] 设点 的坐标为 ,
则点 的坐标为 , .?? , ,? 当 时,线段 的长度最大,此时,点 的坐标为 . 点 ,
均在抛物线上, 点 和点 关于抛物线的对称轴对称.如图,连接 ,则 与抛物线的对称轴的交点即为 的值最小时点
的位置,易知 , ,即 的最小值为 的长.?连接 交直线 于点 ,则 ,点 的坐标为 , ,
, , 的最小值为 .??3.[2023安徽] 在平面直角坐标系中,点 是坐标原点,抛物线 经过点 ,对称轴
为直线 .(1)求 , 的值.??[答案] 抛物线的对称轴为直线 , , .将 代入 ,得 ,解
得 , .(2)已知点 , 在抛物线上,点 的横坐标为 ,点 的横坐标为 .过点 作 轴的垂线交直线 于
点 ,过点 作 轴的垂线交直线 于点 .?(i)当 时,求 与 的面积之和.??[答案] 如图(1),易知直线
的表达式为 .由题意可知 , , , , , , , , .(ii)在抛物线对称轴右侧,是否存
在点 ,使得以 , , , 为顶点的四边形的面积为 ?若存在,请求出点 的横坐标 的值;若不存在,请说明理由.
?[答案] 存在.过点 作 于点 ,则 .分以下2种情况讨论.①当 时,如图(2),易知四边形 为梯形,此时 , , ,?? .令 ,解得 .图(2)②当 时,如图(3),易知四边形 为梯形,?图(3)?此时 , , ,? .令 ,解得 (舍去), (舍去).综上所述, 的值为 .作业:?? 完成练习册相关习题
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(本文系中考班主任...原创)