二次函数中的面积计算问题(共22页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 二次函数中的面积计算问题 典型例题第10题例. 如图,二次函数图象与轴交于A,B两点(A在B的左边),与轴交于点C,顶点为M ,为直角三角形, 图象的对称轴为直线,点是抛物线上位于两点之间的一个动点,则的面积的最大值为( C )A B C D二次函数中面积问题常见类型:一、选择填空中简单应用二、不规则三角形面积运用S=三、运用四、运用相似三角形五、运用分割方法将不规则图形转化为规则图形例1. 如图1,已知:正方形ABCD边长为1,E、F、G、H分别为各边上的点, 且AE=BF=CG=DH, 设小正方形EFGH的面积为,AE为,则关于的函数图象大致是图1(D)( B
2、)例2. 解答下列问题:如图1,抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点B.(1)求抛物线和直线AB的解析式;(2)求CAB的铅垂高CD及SCAB ;(3)设点P是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,是否存在一点P,使SPABSCAB,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.xCOyABD11图1BC铅垂高水平宽ha图2A思路分析此题是二次函数中常见的面积问题,方法不唯一,可以用割补法,但有些繁琐,如图2我们可得出一种计算三角形面积的新方法:即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半.掌握这个公式后,思路直接,过程较为简单,计算量相对也少许多,答案:(1)由已知,
3、可设抛物线的解析式为y1a(x1)24(a0)把A(3,0)代入解析式求得a1,抛物线的解析式为y1(x1)24,即y1x 22x3设直线AB的解析式为y2kxb,由y1x 22x3求得B点的坐标为(0,3)把A(3,0),B(0,3)代入y2kxb,解得k1,b3直线AB的解析式为y2x3 (2)C(1,4),当x1时,y14,y22CAB的铅垂高CD422 SCAB323(平方单位) (3)解:存在 xCOyABD11图2P设P点的横坐标为x,PAB的铅垂高为h则hy1y2(x 22x3)(x3)x 23x由SPABSCAB得:3(x 23x)3整理得4x 212x90,解得x把x代入y1
4、x 22x3,得y1P点的坐标为(,) 例3. (贵州省遵义市)如图,在平面直角坐标系中,RtAOB的顶点坐标分别为A(0,2),O(0,0),B(4,0),把AOB绕点O逆时针方向旋转90得到COD(点A转到点C的位置),抛物线yax 2bxc(a0)经过C、D、B三点(1)求抛物线的解析式;(2)若抛物线的顶点为P,求PAB的面积;-3BAxyO2-1-112345-21345(3)抛物线上是否存在点M,使MBC的面积等于PAB的面积?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由思路分析:根据题目所给信息,函数关系式和PAB的面积很容易求出。第(3)问是二次函数中常见的动点问题,由于点M
5、是抛物线上的一个不确定点,点M可以处于不同的位置,是由于点的不确定性而导致图形的形状发生特征上的变化,故而用分类讨论的思想解决问题。答案:(1)由题意知C(2,0),D(0,4)抛物线经过B(4,0),C(2,0)可设抛物线的解析式为ya(x2)(x4)-3BAxyO2-1-112345-21345PE将D(0,4)代入上式,解得a该抛物线的解析式为y(x2)(x4)即yx 2x4(2)yx 2x4(x1)2抛物线的顶点P的坐标为(1,)过点P作PE轴于点E,如图则SPABS四边形PEOB SAOB SPEA(14)42(2)16(3)假设存在这样的点M,其坐标为M(x,y)则SMBC | y
6、 |6SPAB6即| y |66,y2当y2时,(x1)22,解得x; 当y2时,(x1)22,解得x存在点M,使MBC的面积等于PAB的面积,其坐标为:M1(,2),M2(,2),M3(,2),M4(,2)例4如图,抛物线与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,且x1x2,与y轴交于点C(0,4),其中x1,x2是方程x 22x80的两个根(1)求这条抛物线的解析式;(2)点P是线段AB上的动点,过点P作PEAC,交BC于点E,连接CP,当CPE的面积最大时,求点P的坐标;BAyOPECx(3)探究:若点Q是抛物线对称轴上的点,是否存在这样的点Q,使QBC成为等腰三角形,若存在,请直接
7、写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)解方程x 22x80,得x12,x24A(4,0),B(2,0)抛物线与x轴交于A,B两点,可设抛物线的解析式为ya(x2)(x4)(a0)又抛物线与y轴交于点C(0,4),a2(4)4,a抛物线的解析式为y(x2)(x4),即yx 2x4 BAyOPECxG(2)设点P的坐标为(m,0),过点E作EGx轴于点G,如图A(4,0),B(2,0),AB6,BPm2PEAC,BPEBAC,EGSCPESCBPSBPEBPCOBPEG(m2)(4)(m1)23 又2m4,当m1时,SCPE有最大值3此时点P的坐标为(1,0)(3)存在这样的
8、点Q,使QBC成为等腰三角形,点Q的坐标为:Q1(1,1),Q2(1,),Q3(1,),Q4(1,),Q5(1,) BAyOCxQ1Q2Q4Q3Q5设点Q的坐标为(1,n)B(2,0),C(0,4),BC2(2)24220当QBQC时,则QB2QC2即(21)2y2(1)2(4y)2,y1Q1(1,1)当BCBQ时,则BQ2BC2即(21)2y220,yQ2(1,),Q3(1,)当QCBC时,则QC2BC2即12(4y)220,yQ4(1,),Q5(1,)例5如图1,抛物线yx 22xk与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(0,3)(图2、图3为解答备用图)(1)k_,点A的坐标为_,点B的坐
9、标为_;(2)设抛物线yx 22xk的顶点为M,求四边形ABMC的面积;(3)在x轴下方的抛物线上是否存在一点D,使四边形ABDC的面积最大?若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;(4)在抛物线yx 22xk上求点Q,使BCQ是以BC为直角边的直角三角形yxBAOC图2yxBAOC图1yxBAOC图3解:(1)3,(1,0),(3,0);yxBAOC图1M(2)连结OM,如图1yx 22xk(x1)24抛物线的顶点M的坐标为(1,4)S四边形ABMC SAOC SCOM SMOB1331349 yxBAOC图2D说明:也可过点M作抛物线的对称轴,将四边形ABMC的面积转化为求一个梯形
10、与两个直角三角形面积的和(3)设D(m,m 22m3),连结OD,如图2则0m3,m 22m30S四边形ABDC SAOC SCOD SDOB133m3(m 22m3)m 2m6yxBAOC图3Q1E(m)2 当m时,四边形ABDC的面积最大此时m 22m3()223存在点D(,),使四边形ABDC的面积最大 (4)有两种情况:如图3,过点B作BQ1BC,交抛物线于点Q1、交轴于点E,连接Q1C在RtCOB中,OBOC3,CBO45,EBO45,OBOE3yxBAOC图4FQ2点E的坐标为(0,3)直线BE的解析式为yx3令x3x 22x3,解得,点Q1的坐标为(2,5)如图4,过点C作CFC
11、B,交抛物线于点Q2、交x轴于点F,连接BQ2CBO45,CFB45,OFOC3点F的坐标为(3,0)直线CF的解析式为yx3令x3x 22x3,解得,点Q2的坐标为(1,4)综上所述,在抛物线yx 22x3上,使BCQ是以BC为直角边的直角三角形的点Q有两个,分别是:Q1(2,5)和Q2(1,4)精选练习1.如图,AB为半圆的直径,点P为AB上一动点,动点P从点A出发,沿AB匀速运动到点B,运动时间为t,分别以AP与PB为直径做半圆,则图中阴影部分的面积S与时间t之间的函数图像大致为( )ABCNOMPxy(第2题图)2如图,已知A、B是反比例函数(k0,x0)图象上的两点,BCx轴,交y轴
12、于点C。动点P从坐标原点O出发,沿OABC(图中“”所示路线)匀速运动,终点为C。过P作PMx轴,PNy轴,垂足分别为M、N。设四边形OMPN的面积为S,P点运动时间为t,则S关于t的函数图象大致为ABOtSOtSOtSOtSCD3. 如图,四边形ABCD中,BAD=ACB=90,AB=AD,AC=4BC,设CD的长为x,四边形ABCD的面积为y,则y与x之间的函数关系式是 (第3题)ABCD4.如图,两条抛物线y1=-2+1、y2=2-1 与分别经过点(-2,0),(2,0)且平行于y轴的两条平行线围成的阴影部分的面积为 5如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),连结OA,将线段OA绕
13、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PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及PAB的最大面积;若没有,请说明理由AxyBO6.如图,抛物线yx 2bxc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轴于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,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由
14、;(3)在(1)中的抛物线上的第二象限内是否存在一点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;若不存在,请说明理由OBACyx7如图,已知抛物线yax 2bx4与直线yx交于点A、B两点,A、B的横坐标分别为1和4(1)求此抛物线的解析式(2)若平行于y轴的直线xm(0m1)与抛物线交于点M,与直线yx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)ABMPONxyxmyx(3)在(2)的条件下,连接OM、BM,是否存在m的值,使得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8已知二次函数yx 2axa2(1)求证:不论a为何实数,此函
15、数图象与x轴总有两个交点;(2)设a 0,当此函数图象与x轴的两个交点的距离为时,求出此二次函数的解析式;(3)若此二次函数图象与x轴交于A、B两点,在函数图象上是否存在点P,使得PAB的面积为?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由9已知:t1,t2是方程t 22t240,的两个实数根,且t1t2,抛物线yx 2bxc的图象经过点A(t1,0),B(0,t2)(1)求这个抛物线的解析式;(2)设点P(x,y)是抛物线上一动点,且位于第三象限,四边形OPAQ是以OA为对角线的平行四边形,求OPAQ的面积S与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;BAOQPxy(3)在(2)的条件下,当O
16、PAQ的面积为24时,是否存在这样的点P,使OPAQ为正方形?若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由10如图,已知抛物线yax 2bxc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(OAOC)是方程x 25x40的两个根,且抛物线的对称轴是直线x1(1)求A、B、C三点的坐标;(2)求此抛物线的解析式;yxBDOAEC(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DEBC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
17、时D点坐标;若不存在,请说明理由11如图,在梯形ABCD中,DCAB,A90,AD6厘米,DC4厘米,BC的坡度i3 : 4动点P从A出发以2厘米/秒的速度沿AB方向向点B运动,动点Q从点B出发以3厘米/秒的速度沿BCD方向向点D运动,两个动点同时出发,当其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止设动点运动的时间为t秒(1)求边BC的长;(2)当t为何值时,PC与BQ相互平分;(3)连结PQ ,设PBQ的面积为y,探求y与t的函数关系式,CcDcAcBcQcPc求t为何值时,y有最大值?最大值是多少?12如图,已知抛物线yax 2bx3(a0)与x轴交于点A(1,0)和点B(3,0),与y轴
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- 二次 函数 中的 面积 计算 问题 22
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