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文檔簡介
專題34中考命題核心元素鉛錘法求面積(解析版)
模塊一典例剖析+針對訓(xùn)練
模型一三角形面積問題
【模型解讀】作以下定義:如圖①,過△ABC的三個頂點(diǎn)分別作出與水平線垂直的三條直線,外側(cè)兩
條直線之間的距離叫△ABC的“水平寬”(a),中間的這條直線在△ABC內(nèi)部線段的長度叫△ABC的“鉛垂
1
高”(h).于是可得出一種計算三角形面積的新方法:S△ABC=ah,即三角形的面積等于水平寬與鉛垂高乘積
2
的一半.
【常見鉛垂法】
1
(1)豎切,面積公式均為S=dh.
2
1
(2)橫切,面積公式均為S=dh.
2
典例1(2022?會理縣校級模擬)鉛錘定理:一個三角形,從一條邊上的兩個頂點(diǎn)作垂線,且互相平行,鉛
錘定理就是一種求三角形面積的特殊方法,主要解決的是斜三角形面積問題.具體公式是:三角形面積
等于水平寬和鉛錘高乘積的一半.該三角形面積等于兩垂線乘積的一半.如圖1所示:.
△???1
?=2??
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應(yīng)用:
(1)如圖2所示:平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(4,4),點(diǎn)B(6,2),點(diǎn)C(4,1)求:△OAB的面積;
(2)拋物線經(jīng)過點(diǎn)原點(diǎn)O且與x軸交于點(diǎn)C(6,0)直線y2=k2x+b2經(jīng)過原點(diǎn)和點(diǎn)
2
B(4,4),點(diǎn)?1P=在?拋1?物+線?上1?移+動?,且在直線OB的上方.
(a)求拋物線和直線OB的解析式;
(b)當(dāng)△OBP面積最大時,求P的坐標(biāo).
思路引領(lǐng):(1)利用鉛錘法直接求三角形面積即可;
(2)(a)利用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
(b)過點(diǎn)P作PM∥y軸交于M點(diǎn),設(shè)P(t,t2+3t),則M(t,t),再用鉛錘法求三角形面積的最大
1
值即可.?2
解:(1)∵A(4,4),點(diǎn)C(4,1),
∴AC=3,
∴S△OAB6×3=9;
1
(2)(a)=∵2×拋物線經(jīng)過點(diǎn)原點(diǎn)O,
2
∴c=0,?1=?1?+?1?+?
∵點(diǎn)C(6,0)經(jīng)過拋物線,
∴36k1+6b1=0,
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∴b1=﹣6k1,
2
∴y1=k1x﹣6k1x,
2
將點(diǎn)B(4,4)代入y1=k1x﹣6k1x,
∴16k1﹣24k1=4,
解得k1,
1
=?
22
∴拋物線的解析式為y1x+3x,
1
=?
∵直線y2=k2x+b2經(jīng)過原點(diǎn)2和點(diǎn)B(4,4),
∴b2=0,k2=1,
∴直線OB的解析式為y=x;
(b)過點(diǎn)P作PM∥y軸交于M點(diǎn),
設(shè)P(t,t2+3t),則M(t,t),
1
?
∴PMt22+2t,
1
=?
222
∴S△OPB4(t+2t)=﹣(t﹣2)+4,
11
當(dāng)t=2時=,2△×OP?B2的面積有最大值4,此時P(2,4).
總結(jié)提升:本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),鉛錘法求三角形的面積
是解題的關(guān)鍵.
針對訓(xùn)練
1.(2019?沈陽)如圖,正比例函數(shù)y1=k1x的圖象與反比例函數(shù)y2(x>0)的圖象相交于點(diǎn)A(,
?2
2),點(diǎn)B是反比例函數(shù)圖象上一點(diǎn),它的橫坐標(biāo)是3,連接OB=,?AB,則△AOB的面積是23.
33
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思路引領(lǐng):把點(diǎn)A(,2)代入y1=k1x和y2(x>0)可求出k1、k2的值,即可正比例函數(shù)和求
?2
出反比例函數(shù)的解析式3,過點(diǎn)3B作BD∥x軸交OA=于?點(diǎn)D,結(jié)合點(diǎn)B的坐標(biāo)即可得出點(diǎn)D的坐標(biāo),再根
據(jù)三角形的面積公式即可求出△AOB的面積.
解:(1)∵正比例函數(shù)y1=k1x的圖象與反比例函數(shù)y2(x>0)的圖象相交于點(diǎn)A(,2),
?2
=?33
∴2k1,2,
?2
3=33=
∴k1=2,k2=6,3
∴正比例函數(shù)為y=2x,反比例函數(shù)為:y,
6
過點(diǎn)B作BD∥x軸交OA于點(diǎn)D,=?
∵點(diǎn)B是反比例函數(shù)圖象上一點(diǎn),它的橫坐標(biāo)是3,
∴y2,
6
∴B=(33,=2),
∴D(1,2),
∴BD=3﹣1=2.
∴S△AOB=S△ABD+S△OBD2×(22)2×2=2,
11
故答案為2.=2×3?+2×3
3
總結(jié)提升:本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題、反比例(一次)函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、
待定系數(shù)法求一次函數(shù)和反比例函數(shù)的解析式以及三角形的面積,解題的關(guān)鍵是:根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)利用待
定系數(shù)法求出函數(shù)解析式;利用分割圖形求面積法求出△AOB的面積.
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典例2(2023?岳陽縣一模)如圖,拋物線yx2﹣2x﹣6與x軸相交于點(diǎn)A、點(diǎn)B,與y軸相交于點(diǎn)C.
1
(1)請直接寫出點(diǎn)A,B,C的坐標(biāo);=2
(2)若點(diǎn)P是拋物線BC段上的一點(diǎn),當(dāng)△PBC的面積最大時求出點(diǎn)P的坐標(biāo),并求出△PBC面積的
最大值;
(3)點(diǎn)F是拋物線上的動點(diǎn),作FE∥AC交x軸于點(diǎn)E,是否存在點(diǎn)F,使得以A、C、E、F為頂點(diǎn)的
四邊形是平行四邊形?若存在,請寫出所有符合條件的點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
思路引領(lǐng):(1)將x=0及y=0代入拋物線yx2﹣2x﹣6的解析式,進(jìn)而求得結(jié)果;
1
=2
(2)連接OP,設(shè)點(diǎn)P(m,2m﹣6),分別表示出S△POC,S△BOP,計算出S△BOC,根據(jù)S△PBC=S
12
??
四邊形PBOC﹣S△BOC,從而得出△2PBC的函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)一步求得結(jié)果;
(3)可分為ACFE和ACEF的情形.當(dāng)ACFE時,點(diǎn)F和點(diǎn)C關(guān)于拋物線對稱軸對稱,從而得出
F點(diǎn)坐標(biāo);當(dāng)?ACED時?,可推出點(diǎn)F的縱坐?標(biāo)為6,進(jìn)一步求得結(jié)果.
解:(1)當(dāng)x=?0時,y=﹣6,
∴C(0,﹣6),
當(dāng)y=0時,x2﹣2x﹣6=0,
1
∴x1=6,x2=2﹣2,
∴A(﹣2,0),B(6,0);
(2)方法一:如圖1,
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連接OP,
設(shè)點(diǎn)P(m,2m﹣6),
12
??
∴S△POC2xP3m,
11
=2???=2×6??=
S△BOP|yP|2m+6),
112
=2???=3(?2?+
∵S△BOC18,
11
=?????=×6×6=
∴S△PBC=S2四邊形PBOC﹣2S△BOC
=(S△POC+S△POB)﹣S△BOC
=3m+3(2m+6)﹣18
12
??+
(m﹣32)2,
327
=?2+2
∴當(dāng)m=3時,S△PBC最大,此時P(3,);
2715
方法二:如圖2,=2?2
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作PQ⊥AB于Q,交BC于點(diǎn)D,
∵B(6,0),C(0,﹣6),
∴直線BC的解析式為:y=x﹣6,
∴D(m,m﹣6),
∴PD=(m﹣6)﹣(2m﹣6)3m,
1212
??=??+
22
∴S△PBC2(m﹣3),
1112327
=2?????=2×6?(?2?+3?)=?2+2
∴當(dāng)m=3時,S△PBC最大,此時P(3,),
2715
(3)如圖3,=2?2
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當(dāng)ACFE時,AE∥CF,
?
∵拋物線對稱軸為直線:x2,
?2+6
==
∴F1點(diǎn)的坐標(biāo):(4,﹣6),2
如圖4,
當(dāng)ACEF時,
作?FG⊥AE于G,
∴FG=OC=6,
當(dāng)y=6時,x2﹣2x﹣6=6,
1
∴x1=2+22,x2=2﹣2,
∴F2(2+27,6),F(xiàn)3(27﹣2,6),
綜上所述:F7(4,﹣6)或(2+72,6)或(2﹣2,6).
總結(jié)提升:本題考查了二次函數(shù)及7其圖象性質(zhì),平行7四邊形的分類等知識,解決問題的關(guān)鍵是正確分類,
畫出圖形,轉(zhuǎn)化條件.
針對訓(xùn)練
1.(2022?廣東)如圖,拋物線y=x2+bx+c(b,c是常數(shù))的頂點(diǎn)為C,與x軸交于A,B兩點(diǎn),A(1,0),
AB=4,點(diǎn)P為線段AB上的動點(diǎn),過P作PQ∥BC交AC于點(diǎn)Q.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)求△CPQ面積的最大值,并求此時P點(diǎn)坐標(biāo).
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思路引領(lǐng):(1)根據(jù)A(1,0),AB=4求出B(﹣3,0),把A、B的坐標(biāo)代入拋物線y=x2+bx+c,即可
求解;
(2)過Q作QE⊥x軸于E,設(shè)P(m,0),則PA=1﹣m,易證△PQA∽△BCA,利用相似三角形的性
質(zhì)即可求出QE的長,又因為S△CPQ=S△PCA﹣S△PQA,進(jìn)而得到△CPQ面積和m的二次函數(shù)關(guān)系式,利
用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求出面積最大值.
(1)∵拋物線y=x2+bx+c(b,c是常數(shù))的頂點(diǎn)為C,與x軸交于A,B兩點(diǎn),A(1,0),AB=4,
∴B(﹣3,0),
∴,
1+?+?=0
解得9?3?+,?=0
?=2
∴拋物?線=?的3解析式為y=x2+2x﹣3;
(2)過Q作QE⊥x軸于E,過C作CF⊥x軸于F,
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設(shè)P(m,0),則PA=1﹣m,
∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴C(﹣1,﹣4),
∴CF=4,
∵PQ∥BC,
∴△PQA∽△BCA,
∴,即,
??????1??
==
∴Q??E=1?﹣?m,44
∴S△CPQ=S△PCA﹣S△PQA
PA?CFPA?QE
11
=?
2(1﹣m)2×4(1﹣m)(1﹣m)
11
=?
2(m+1)2+2,2
1
∵=?﹣23≤m≤1,
∴當(dāng)m=﹣1時S△CPQ有最大值2,
∴△CPQ面積的最大值為2,此時P點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,0).
總結(jié)提升:本題是二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)圖象和性質(zhì),待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,相似三角
形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是抓住圖形中某些特殊的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系.此題綜合性較強(qiáng),中等難
度,是一道很好的試題.
5.(2022?福建)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線y=ax2+bx經(jīng)過A(4,0),B(1,4)兩點(diǎn).P是
拋物線上一點(diǎn),且在直線AB的上方.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若△OAB面積是△PAB面積的2倍,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖,OP交AB于點(diǎn)C,PD∥BO交AB于點(diǎn)D.記△CDP,△CPB,△CBO的面積分別為S1,S2,
S3.判斷是否存在最大值.若存在,求出最大值;若不存在,請說明理由.
?1?2
+
?2?3
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思路引領(lǐng):(1)將點(diǎn)A,B的坐標(biāo)代入二次函數(shù)的解析式,利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)利用待定系數(shù)法求出直線AB的解析式,過點(diǎn)P作PM⊥x軸于點(diǎn)M,PM與AB交于點(diǎn)N,過點(diǎn)B
作BE⊥PM于點(diǎn)E,可分別表達(dá)△OAB和△PAB的面積,根據(jù)題意列出方程求出PN的長,設(shè)出點(diǎn)P的
坐標(biāo),表達(dá)PN的長,求出點(diǎn)P的坐標(biāo)即可;
(3)由PD∥OB,可得△DPC∽△BOC,所以CP:CO=CD:CB=PD:OB,所以,,
?1??????
==
則.設(shè)直線AB交y軸于點(diǎn)F.則F(0,),過點(diǎn)P作PH⊥x軸,?垂2足為??H,?P?H交?A?B
?1?22??16
2+3=
于點(diǎn)?G,?易證?P?DG∽△OBF,所以PD:OB=PG:OF,3設(shè)P(n,n2n)(1<n<4),由(2)可
416
?+
知,PGn2n,所以PG(3n)32.利用二次函數(shù)的性質(zhì)
42016?1?22??2??3159
=?+?+====??+
可得出最值.333?2?3????8228
解:(1)將A(4,0),B(1,4)代入y=ax2+bx,
∴,解得.
4
16?+4?=0?=?3
16
?+?=4?=
∴拋物線的解析式為:yx32x.
416
(2)設(shè)直線AB的解析式=?為3:y+=k3x+t,
將A(4,0),B(1,4)代入y=kx+t,
∴,
4?+?=0
?+?=4
解得.
4
?=?3
16
∵A(?4,=03),B(1,4),
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∴S△OAB4×4=8,
1
=×
∴S△OAB=2S△PAB=8,即S△PAB=4,
過點(diǎn)P作PM⊥x軸于點(diǎn)M,PM與AB交于點(diǎn)N,過點(diǎn)B作BE⊥PM于點(diǎn)E,如圖,
∴S△PAB=S△PNB+S△PNAPN×BEPN×AMPN=4,
113
=+=
∴PN.222
8
設(shè)點(diǎn)P=的3橫坐標(biāo)為m,
∴P(m,m2m)(1<m<4),N(m,m),
416416
?+?+
∴PNm23m3﹣(m).33
4164168
解得m==?23或+m=33;?3+3=3
∴P(2,)或(3,4).
16
總結(jié)提升:3本題考查一次函數(shù)和二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、三角函數(shù)、三角形面積、相似三角形的判定與
性質(zhì)等基礎(chǔ)知識,考查數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程,函數(shù)建模等數(shù)學(xué)思想方法,考查運(yùn)算能力、推理能力、
空間觀念與幾何直觀、創(chuàng)新意識等數(shù)學(xué)素養(yǎng).
模型二四邊形面積問題
【模型解讀】求四邊形的面積問題時,可將四邊形分割成兩個三角形,從而轉(zhuǎn)變成求三角形的面積問
題.
典例3(2022?海南)如圖1,拋物線y=ax2+2x+c經(jīng)過點(diǎn)A(﹣1,0)、C(0,3),并交x軸于另一點(diǎn)B,
點(diǎn)P(x,y)在第一象限的拋物線上,AP交直線BC于點(diǎn)D.
(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,4)時,求四邊形BOCP的面積;
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思路引領(lǐng):(1)將A,C兩點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線的解析式,進(jìn)一步求得結(jié)果;
(2)可推出△PCB是直角三角形,進(jìn)而求出△BOC和△PBC的面積之和,從而求得四邊形BOCP的面
積;
(3)作PE∥AB交BC的延長線于E,根據(jù)△PDE∽△ADB,求得的函數(shù)解析式,從而求得P點(diǎn)坐標(biāo),
??
進(jìn)而分為點(diǎn)P和點(diǎn)A和點(diǎn)Q分別為直角頂點(diǎn),構(gòu)造“一線三直角?”,?進(jìn)一步求得結(jié)果;
(4)作GL∥y軸,作RC⊥GL于L,作MT⊥KI于K,作HW⊥IK于點(diǎn)W,則△GLC≌△CRH,△ITM
≌△HWI.根據(jù)△GLC≌△CRH可表示出H點(diǎn)坐標(biāo),從而表示出點(diǎn)K坐標(biāo),進(jìn)而表示出I坐標(biāo),根據(jù)
MT=IW,構(gòu)建方程求得n的值.
解:(1)由題意得,
,
??2+?=0
∴?=3,
?=?1
∴該?拋=物3線的函數(shù)表達(dá)式為:y=﹣x2+2x+3;
(2)當(dāng)y=0時,﹣x2+2x+3=0,
∴x1=﹣1,x2=3,
∴B(3,0),
∵PC2+BC2=[1+(4﹣3)2]+(32+32)=20,PB2=[(3﹣1)2+42]=20,
∴PC2+BC2=PB2,
∴∠PCB=90°,
∴S△PBC3,
11
=2?????=2×2×32=
∵S△BOC,
1129
=2?????=2×3=2
∴S四邊形BOCP=S△PBC+S△BOC=3;
915
+2=2
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總結(jié)提升:本題考查了二次函數(shù)及其圖象性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),
正方形的判定和性質(zhì)等知識,解決問題的關(guān)鍵是熟練掌握“一線三直角”模型及需要較強(qiáng)計算能力.
針對訓(xùn)練
1.(2022秋?平陰縣期末)如圖,已知直線與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)C,拋物線y=ax2+bx+4
4
經(jīng)過A,C兩點(diǎn),且與x軸的另一個交?點(diǎn)=為3B?,+對4稱軸為直線x=﹣1.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)D是第二象限內(nèi)拋物線上的動點(diǎn),設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為m,求四邊形ABCD面積S的最大值及此時D
點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)P在拋物線對稱軸上,點(diǎn)Q為任意一點(diǎn),是否存在點(diǎn)P、Q,使以點(diǎn)A,C,P,Q為頂點(diǎn)的四
邊形是以AC為對角線的菱形?若存在,請直接寫出P,Q兩點(diǎn)的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.
思路引領(lǐng):(1)先求得A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo),將拋物線設(shè)為交點(diǎn)式,進(jìn)一步求得結(jié)果;
(2)作DF⊥AB于F,交AC于E,根據(jù)點(diǎn)D和點(diǎn)E坐標(biāo)可表示出DE的長,進(jìn)而表示出三角形ADC
的面積,進(jìn)而表示出S的函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)一步求得結(jié)果;
(3)根據(jù)菱形性質(zhì)可得PA=PC,進(jìn)而求得點(diǎn)P的坐標(biāo),根據(jù)菱形性質(zhì),進(jìn)一步求得點(diǎn)Q坐標(biāo).
解:(1)當(dāng)x=0時,y=4,
∴C(0,4),
當(dāng)y=0時,,
4
?+4=0
∴x=﹣3,3
∴A(﹣3,0),
∵對稱軸為直線x=﹣1,
∴B(1,0),
∴設(shè)拋物線的表達(dá)式:=(﹣)(),
yax1?x+3
∴4=﹣3a,
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∴,
4
?=?
∴拋物線3的表達(dá)式為:;
4428
(2)如圖1,?=?3(??1)?(?+3)=?3??3?+4
作DF⊥AB于F,交AC于E,
∴,,,,
4284
?(?????+4)?(??+4)
∴333,
428442
??=????+4?(?+4)=???4?
∴3333,
13422
?△???=?????=?(???4?)=?2??6?
∵223,
11
?△???=?????=×4×4=8
∴22,
23225
?=?2??6?+8=?2(?+2)+2
∴當(dāng)時,最大,
325
?=??=
當(dāng)時2,2,
3433
?=??=?×(??1)×(?+3)=5
∴2,;322
3
(3?)(?設(shè)2P(5﹣)1,n),
∵以A,C,P,Q為頂點(diǎn)的四邊形是以AC為對角線的菱形,
∴PA=PC,
即:PA2=PC2,
∴(﹣1+3)2+n2=1+(n﹣4)2,
∴,
13
?=
∴8,,
13
?(?1)
∵xP+xQ=xA8+xC,yP+yQ=y(tǒng)A+yC,
∴xQ=﹣3﹣(﹣1)=﹣2,,
1319
??=4?=
∴,.88
19
?(?28)
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總結(jié)提升:本題考查了二次函數(shù)及其圖象性質(zhì),三角形的面積,菱形性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握
知識點(diǎn).
模塊二2023中考押題預(yù)測
1.(2020春?雨花區(qū)校級月考)如圖,已知函數(shù)y=x+3的圖象與函數(shù)y的圖象交于A、B兩點(diǎn),
?
=(?≠0)
連接BO并延長交函數(shù)y的圖象于點(diǎn)C,連接AC,若△ABC?的面積為12,則k的值為.
?7
=(?≠0)
?4
思路引領(lǐng):連接OA.根據(jù)反比例函數(shù)的對稱性可得OB=OC,那么S△OAB=S△OACS△ABC=6.求出直
1
=
線y=x+3與y軸交點(diǎn)D的坐標(biāo).設(shè)A(a,a+3),B(b,b+3),則C(﹣b,﹣b﹣3)2,根據(jù)S△OAB=6,
得出a﹣b=4①.根據(jù)S△OAC=4,得出﹣a﹣b=3②,①與②聯(lián)立,求出a、b的值,即可求解.
解:如圖,連接OA.
由題意,可得OB=OC,
∴S△OAB=S△OACS△ABC=6.
1
=2
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設(shè)直線y=x+3與y軸交于點(diǎn)D,則D(0,3),
設(shè)A(a,a+3),B(b,b+3),則C(﹣b,﹣b﹣3),
∴S△OAB3×(a﹣b)=6,
1
∴a﹣b==42①×.
過A點(diǎn)作AM⊥x軸于點(diǎn)M,過C點(diǎn)作CN⊥x軸于點(diǎn)N,
則S△OAM=S△OCNk,
1
=
∴S△OAC=S△OAM+S2梯形AMNC﹣S△OCN=S梯形AMNC=6,
∴(﹣b﹣3+a+3)(﹣b﹣a)=6,
1
將2①代入,得
∴﹣a﹣b=3②,
①+②,得﹣2b=7,b,
7
=?
①﹣②,得2a=1,a,2
1
=2
∴A(,),
17
∴k22.
177
=×=
故答案2為2.4
7
總結(jié)提升4:本題考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問題,反比例函數(shù)的性質(zhì),反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的
坐標(biāo)特征,三角形的面積,待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式等知識,綜合性較強(qiáng),難度適中.根據(jù)反比例函
數(shù)的對稱性得出OB=OC是解題的突破口.
2.如圖,我們可以用“三角形面積等于水平寬(a)與鉛垂高(h)乘積的一半”的方法來計算三角形面積.已
知開口向下的拋物線y=ax2+bx+c交x軸于A(﹣1,0)、B(5,0)兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C(0,5)
(1)求拋物線的解析式;
(2)寫出該拋物線的對稱軸及頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(3)求△BCM的面積.
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思路引領(lǐng):(1)利用A,B,C點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)合交點(diǎn)式,求出二次函數(shù)解析式即可;
(2)利用配方法求出二次函數(shù)對稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo)即可;
(3)利用△BCM的面積=S四邊形COBM﹣S△COB=S四邊形CODM+S△MDB﹣S△COB,進(jìn)而得出答案.
解:(1)將A,B點(diǎn)代入二次函數(shù)解析式可得:
y=a(x+1)(x﹣5),
再將C(0,5)代入函數(shù)解析式得:
5=﹣5a,
解得:a=﹣1.
故二次函數(shù)解析式為:y=﹣(x+1)(x﹣5)=﹣x2+4x+5;
(2)∵y=﹣x2+4x+5=﹣(x﹣2)2+9,
∴該拋物線的對稱軸為:直線x=2,頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為;(2,9);
(3)方法一:如圖所示:過點(diǎn)M作MD⊥x軸于點(diǎn)D,
△BCM的面積=S四邊形COBM﹣S△COB
=S四邊形CODM+S△MDB﹣S△COB
(5+9)×29×35×5
111
==125.+2×?2×
方法二:設(shè)直線BC的解析式為:y=kx+b,
則,
5?+?=0
解得?:=k5=﹣1,b=5,
則直線BC的解析式為:y=﹣x+5,
當(dāng)x=2時,y=3,
則M到直線BC的鉛直高度為:9﹣3=6,
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故△BCM的面積為:5×6=15.
1
×
2
總結(jié)提升:此題主要考查了二次函數(shù)的應(yīng)用以及三角形面積求法和配方法求二次函數(shù)頂點(diǎn)坐標(biāo),正確分
割圖形求出其面積是解題關(guān)鍵.
3.(2021秋?梅江區(qū)校級期末)拋物線y=﹣x2+bx+c交x軸于點(diǎn)A(3,0),交y軸于點(diǎn)B(0,3).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,點(diǎn)P是線段AB上方拋物線上一動點(diǎn),當(dāng)△PAB的面積最大值時,求出此時P點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)Q是線段AO上的動點(diǎn),直接寫出AQ+BQ的最小值為.
1733
?
222
思路引領(lǐng):(1)用待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式即可;
2
(2)過點(diǎn)P作PG∥y軸交AB于點(diǎn)G,設(shè)P(t,﹣t+2t+3),則G(t,﹣t+3),則S△PAB(t)
33
=??
2,再由此求解即可;22
27
+8
(3)作∠OAK=30°,過點(diǎn)B作BK⊥AK交于K點(diǎn),交x軸于點(diǎn)Q,則AQ+BQ=BK,求出BK的長即
1
可.2
解:(1)將點(diǎn)A(3,0),B(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,
∴,
?9+3?+?=0
解得?=3,
?=2
?=3
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∴y=﹣x2+2x+3;
(2)設(shè)直線AB的解析式為y=kx+m,
∴,
3?+?=0
解得?=3,
?=?1
∴y=?﹣x=+33,
過點(diǎn)P作PG∥y軸交AB于點(diǎn)G,
設(shè)P(t,﹣t2+2t+3),則G(t,﹣t+3),
∴PG=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,
22
∴S△PAB3×(﹣t+3t)(t),
13327
=2×=?2?2+8
當(dāng)t時,△PAB的面積有最大值,
327
=
此時P2(,);8
315
(3)作∠2OA4K=30°,過點(diǎn)B作BK⊥AK交于K點(diǎn),交x軸于點(diǎn)Q,
∵∠OAK=30°,
∴QKAQ,
1
=2
∴AQ+BQ=QK+QB=BK,
1
∵∠2BKA=∠BOA=90°,∠BQO=∠AQK,
∴∠BOQ=∠OAK=30°,
∵OB=3,
∴OQ,BQ=2,
∵OA==3,33
∴AQ=3,
?3
∴QK(3),
133
=?3=?
∴BK=2222,
33333
3+2?2=2+2
∴AQ+BQ的最小值為,
1333
+
故答2案為:.22
333
+
22
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總結(jié)提升:本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),胡不歸求最短距離的方
法是解題的關(guān)鍵.
4.(2022秋?臨淄區(qū)期末)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于A(﹣2,0)、B(8,0)兩點(diǎn),
與y軸交于點(diǎn)C(0,4),連接AC、BC.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)D為拋物線上第一象限內(nèi)一點(diǎn),求△DCB面積的最大值;
(3)點(diǎn)P是拋物線上的一動點(diǎn),當(dāng)∠PCB=∠ABC時,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
思路引領(lǐng):(1)利用待定系數(shù)法解答即可;
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(2)過點(diǎn)D作DE∥y軸交BC于點(diǎn)E,利用三角形的面積公式即可求得結(jié)論;
(3)利用分類討論的思想方法分兩種情況討論解答:①當(dāng)點(diǎn)P在BC上方時,利用平行線的判定與性
質(zhì)可得點(diǎn)C,P的縱坐標(biāo)相等,利用拋物線的解析式即可求得結(jié)論;②當(dāng)點(diǎn)P在BC下方時,設(shè)PC交x
軸于點(diǎn)H,設(shè)HB=HC=m,利用等腰三角形的判定與性質(zhì)和勾股定理求得m值,則點(diǎn)H坐標(biāo)可求;利
用待定系數(shù)法求得直線PC的解析式,與拋物線解析式聯(lián)立即可求得點(diǎn)P坐標(biāo).
解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于A(﹣2,0)、B(8,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,
4),
∴,
4??2?+?=0
64?+8?+?=0
?=4
解得:1,
?=?4
3
?=2
∴拋物線?的=表4達(dá)式為yx2x+4;
13
(2)如圖,過點(diǎn)D作=D?E∥4y+軸2交BC于點(diǎn)E,交x軸于點(diǎn)F,
∵B(8,0),C(0,4),
∴直線BC解析式為yx+4,
1
=?
設(shè)D(m,m2m+4),2
13
?+
則E(m,4m+4)2,
1
∵D為拋物?線2上第一象限內(nèi)一點(diǎn),
∴DE=DF﹣EF=(m2m+4)﹣(m+4)m2+2m,
1311
?+?=?
∴△DCB面積8×4DE=24(m2+2m)2=﹣m2+8m4=﹣(m﹣4)2+16,
11
=2×?4
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∴當(dāng)m=4時,△DCB面積最大,最大值為16;
(3)①當(dāng)點(diǎn)P在BC上方時,如圖,
∵∠PCB=∠ABC,
∴PC∥AB,
∴點(diǎn)C,P的縱坐標(biāo)相等,
∴點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為4,
令y=4,則x2x+4=4,
13
解得:x=0或?4x=+6,2
∴P(6,4);
②當(dāng)點(diǎn)P在BC下方時,如圖,
設(shè)PC交x軸于點(diǎn)H,
∵∠PCB=∠ABC,
∴HC=HB.
設(shè)HB=HC=m,
∴OH=OB﹣HB=8﹣m,
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在Rt△COH中,
∵OC2+OH2=CH2,
∴42+(8﹣m)2=m2,
解得:m=5,
∴OH=3,
∴H(3,0).
設(shè)直線PC的解析式為y=kx+n,
∴,
?=4
解得3?:+?=0,
4
?=?3
∴y?x+=4,4
4
=?3
∴,
4
?=?3?+4
123
?=?4?+2?+4
解得:,,
234
?1=0?=3
?1=4100
?2=?
∴P(,).9
34100
?
綜上所3述,點(diǎn)9P的坐標(biāo)為(6,4)或(,).
34100
?
總結(jié)提升:本題主要考查了二次函數(shù)圖象3的性質(zhì)9,待定系數(shù)法,一次函數(shù)圖象的性質(zhì),拋物線上點(diǎn)的坐
標(biāo)的特征,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì),利用點(diǎn)的坐標(biāo)表示
出相應(yīng)線段的長度是解題的關(guān)鍵.
5.(2020?中原區(qū)校級三模)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+c的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn)
(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,0),拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,﹣4),
直線BC與對稱軸相交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)M為直線x=1右方拋物線上的一點(diǎn)(點(diǎn)M不與點(diǎn)B重合),設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m,記A、B、
C、M四點(diǎn)所構(gòu)成的四邊形面積為S,若S=3S△BCD,請求出m的值;
(3)點(diǎn)P是線段BD上的動點(diǎn),將△DEP沿邊EP翻折得到△D'EP,是否存在點(diǎn)P,使得△D'EP與△
BEP的重疊部分圖形為直角三角形?若存在,請直接寫出BP的長,若不存在,請說明理由.
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思路引領(lǐng):(1)根據(jù)拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,﹣4),寫出拋物線的頂點(diǎn)式,再將A(﹣1,0)代入解
析式,求得a的值,則可得拋物線的解析式;
2
(2)設(shè)M(m,m﹣2m﹣3),先求得直線BC的解析式為y=x﹣3,再得出點(diǎn)E的坐標(biāo),然后由S△BCD
=S△CDE+S△BDE求得S△BCD,進(jìn)而根據(jù)S=3S△BCD,得出S的值,再分類討論:①當(dāng)點(diǎn)M在x軸上方時,
m>3,②當(dāng)點(diǎn)M在x軸下方時,1<m<3,分別得出關(guān)于m的方程,求解即可;
(3)存在點(diǎn)P,使得△D'EP與△BEP的重疊部分圖形為直角三角形.設(shè)拋物線的對稱軸交x軸于點(diǎn)F,
利用勾股定理求得BD,再分類討論:①如圖3,EP⊥DB于P,△DEP沿著EP邊翻折得到△D'EP,判
定△EPD∽△BFD,從而得比例式,求得DP的值,再根據(jù)BP=BD﹣DP可得BP的值;②如圖4,當(dāng)
ED'⊥BD于點(diǎn)H時,與①同理可得△DEH∽△DBF,從而可得比例式,求得DH和EH的值,再設(shè)PH
=x,用含x的式子表示出D'P、D'H,由勾股定理可得關(guān)于x的方程,解得x,則可得出BP的值;③如
圖5,當(dāng)D'P⊥BC于點(diǎn)G時,作EI⊥BD于點(diǎn)I,由①②的結(jié)論可得EI和BI的值,再由勾股定理得出
BE,進(jìn)而得出BG;判定△BPG∽△BEI,從而得比例式,求得BP的值,則問題得解.
解:(1)∵拋物線頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,﹣4),
∴設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣1)2﹣4,
把A(﹣1,0)代入得0=a(﹣1﹣1)2﹣4,
解得a=1,
∴y=(x﹣1)2﹣4=x2﹣2x﹣3,
∴拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3;
(2)設(shè)M(m,m2﹣2m﹣3),
∵y=x2﹣2x﹣3,
∴當(dāng)x=0時,y=﹣3,
∴C(0,﹣3);
∵A(﹣1,0),對稱軸為直線x=1,
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∴B(3,0),
∴直線BC的解析式為y=x﹣3,
∴當(dāng)x=1時,y=x﹣3=﹣2,
∴E(1,﹣2);
∴DE=2,
∴S△BCD=S△CDE+S△BDE
DE×(xB﹣xC)
1
=
22×3
1
==32,×
∴S=3S△BCD=9,
分兩種情況:
①當(dāng)點(diǎn)M在x軸上方時,m>3,如圖1,
S=S△ACB+S△ABM
AB×OCAB×yM
11
=+
24×324(m2﹣2m﹣3
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