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专题09 动态问题中的三角形面积题型全解
【核心提示】
1. 平面直角坐标系内点A(X,YA)、B(X,YB),如图所示,则AB=YA-YB
平面直角坐标系内点A(XA,Y)、B(XB,Y),如图所示,则AB=XB-XA
2. 三角形面积计算方法
A、B为顶点,P为坐标系内与A、B不在同一直线上的任意一点. △PAB面积为S.
(1)割补法
S=S梯形PHOB-S△PAH-S△OAB
(2)铅垂高、水平宽法
S=·PD·OB(PD为铅垂高,OB为水平宽)
★★此图有下面的变形
S=·PD·OA
(3)直接法→可转化为(2)法
S=·PH·AB,由∠DPH=∠ABO,得cos∠DPH=cos∠ABO
S=·PH·AB=·(PD·cos∠DPH) ·()
=·PD·OB
(4)两三角形等底等高时,三角形面积相等
过P作PH∥AB,交y轴于H,易知四边形PHAD为平行四边形,PD=AH,
S=S△PAB=S△ABH
=·AH·OB=·PD·OB.
此图也说明了,点P在坐标系内任意一点(不在直线AB上)△PAB面积使用铅垂高、水平宽的准确性.
【考点1:线段最值】
【例1】【2020·山东烟台】如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=2OB,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=,D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当线段DF的长度最大时,求D点的坐标.
【变式1-1】【2020·四川凉山州】如图,二次函数的图象过、、,三点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若线段的垂直平分线与轴交于点,与二次函数的图象在轴上方的部分相交于点,求直线的解析式;
(3)在直线下方的二次函数的图象上有一动点,过点作轴,交直线于,当线段的长最大时,求点的坐标.
【例2】【2020·贵州铜仁】如图,已知抛物线y=ax2+bx+6经过两点A(﹣1,0),B(3,0),C是抛物线与y轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P(m,n)在平面直角坐标系第一象限内的抛物线上运动,设△PBC的面积为S,求S关于m的函数表达式(指出自变量m的取值范围)和S的最大值;
【变式2-1】【2020·四川眉山】如图1,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点,已知点坐标为,点坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点为直线上方抛物线上的一个动点,当的面积最大时,求点的坐标;
(3)如图2,点为该抛物线的顶点,直线轴于点,在直线上是否存在点,使点到直线的距离等于点到点的距离?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
图1 图2
【例3】【2020·湖北襄阳】如图,直线yx+2交y轴于点A,交x轴于点C,抛物线yx2+bx+c经过点A,点C,且交x轴于另一点B.
(1)直接写出点A,点B,点C的坐标及拋物线的解析式;
(2)在直线AC上方的抛物线上有一点M,求四边形ABCM面积的最大值及此时点M的坐标.
【变式3-1】【2020·重庆B】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),且A点坐标为(,0),直线BC的解析式为yx+2.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A作AD∥BC,交抛物线于点D,点E为直线BC上方抛物线上一动点,连接CE,EB,BD,DC.求四边形BECD面积的最大值及相应点E的坐标.
【例4】【2020·湖南湘西州】已知直线y=kx﹣2与抛物线y=x2﹣bx+c(b,c为常数,b>0)的一个交点为A(﹣1,0),点M(m,0)是x轴正半轴上的动点.
(1)当直线y=kx﹣2与抛物线y=x2﹣bx+c(b,c为常数,b>0)的另一个交点为该抛物线的顶点E时,求k,b,c的值及抛物线顶点E的坐标;
(2)在(1)的条件下,设该抛物线与y轴的交点为C,若点Q在抛物线上,且点Q的横坐标为b,当S△EQMS△ACE时,求m的值.
【变式4-1】【2020·湖南郴州】如图1,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.已知直线y=kx+n过B,C两点.
(1)求抛物线和直线BC的表达式;
(2)点P是抛物线上的一个动点.
如图1,若点P在第一象限内,连接PA,交直线BC于点D.设△PDC的面积为S1,△ADC的面积为S2,求的最大值;
图1
1.【2020·重庆A卷】如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与直线AB相交于A,B两点,其中,.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P为直线AB下方抛物线上的任意一点,连接PA,PB,求