内容正文:
专项18 一次函数与面积问题(3大技巧)
方法一:割补法
方法二: 坐标系内求三角形面积
过△ABC 三个顶点分别作与水平线垂直的三条直线,选定两条直线之间的距离 BE 叫做△
ABC 的水平宽,中间的直线与直线 BC 交得的 AD 长度叫做△ABC 的铅垂高
【典例1】(沙坪坝区校级月考)已知一次函数y=﹣x+4与x轴、y轴的交点分别为A、B,点P在直线y=2x上.
(1)若点P是一次函数y=﹣x+4的图象与直线y=2x的交点,求△OBP的面积;
(2)若△ABP的面积为12时,求点P的坐标.
【答案】(1) (2)P点坐标为:(,)或(﹣,﹣)
【解答】解:(1)依题意,得A(4,0),B(0,4).
由,解得:,
∴P(,),
∴S△OBP=•OB•xP=×4×=;
(2)设P(x,2x),分两种情况:
①若点P在第一象限时,则x>0,
∵S△ABP=S△OAP+S△OBP﹣S△OAB
=•OA•yP+•OB•xP﹣•OA•OB
=×4×2x+×4×x﹣×4×4
=4x+2x﹣8
=6x﹣8,
∴6x﹣8=12,
解得x=,
∴P(,);
②若点P在第三象限时,则x<0,
∵S△ABP=S△OAP+S△OBP+S△OAB,
=×4×(﹣2x)+×4×(﹣x)+×4×4
=﹣4x﹣2x+8
=﹣6x+8,
∴﹣6x+8=12,
解得x=﹣,
∴P(﹣,﹣).
综上所述,P点坐标为:(,)或(﹣,﹣).
【变式1-1】(2019秋•鼓楼区期末)如图,直线PA是一次函数y=x+1的图象,直线PB是一次函数y=﹣2x+2的图象.
(1)求A、B、P三点的坐标;
(2)求四边形PQOB的面积.
【解答】(1) P(,) (2)
【解答】解:(1)∵一次函数y=x+1的图象与x轴交于点A,∴A(﹣1,0),
一次函数y=﹣2x+2的图象与x轴交于点B,∴B(1,0),
由,解得,∴P(,).
(2)设直线PA与y轴交于点Q,则Q(0,1),直线PB与y轴交于点M,则M(0,2),
∴四边形PQOB的面积=S△BOM﹣S△QPM=×1×2﹣×1×=.
【变式1-2】(2020春•南宁期末)平面直角坐标系中,点A、点B的坐标分别是(﹣4,0)、(0,2).
(1)求直线AB的解析式;
(2)如图1,点P是直线AB上一点,若△AOP的面积是△AOB面积的2倍,求点P的坐标;
(3)若点P满足(2)的条件,且在第一象限内,如图2.点M是y轴负半轴上一动点,连接PM,过点P作PN⊥PM,交x轴于点N.当点M运动时,(ON﹣OM)的值是否为定值?若是,请求出它的值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)y=x+2 (2点P(4,4)或(﹣12,﹣4)) (3)定值
【解答】解:(1)设直线AB解析式为:y=kx+b,
由题意可得:,
解得:,
∴直线AB解析式为:y=x+2;
(2)设点P(a,a+2),
∵△AOP的面积是△AOB面积的2倍,
∴2××4×2=×4×|a+2|,
∴a=﹣12或4,
∴点P(4,4)或(﹣12,﹣4);
(3)(ON﹣OM)的值为定值,
理由如下:如图,过点P作PE⊥y轴于E,PF⊥x轴于F,
∵点P(4,4),
∴PE=PF,
∵PE⊥y轴,PF⊥x轴,∠EOF=90°,
∴四边形EOFP是矩形,
∴四边形EOFP是正方形,
∴EO=OF=PE=PF=4,∠EPF=90°=∠MPN,
∴∠EPM=∠FPN,
又∵PE=PF,∠PEM=∠NPF,
∴△MPE≌△NPF(AAS),
∴EM=FN,
∴ON﹣OM=OF+FN﹣(EM﹣EO)=FO+EO=8,
∴(ON﹣OM)的值为定值.
【典例2】(2021秋•龙华区期中)如图1,已知函数y=x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C与点A关于y轴对称.
(1)求直线BC的函数解析式;
(2)设点M是x轴上的一个动点,过点M作y轴的平行线,交直线AB于点P,交直线BC于点Q.若△PQB的面积为,求点Q的坐标;
【解答】(1) y=﹣x+3(2)Q的坐标为(,3﹣)或(﹣,3+)
【解答】解:(1)对于y=x+3,
由x=0得:y=3,
∴B(0,3).
由y=0得:x+3=0,解得x=﹣6,
∴A(﹣6,0),
∵点C与点A关于y轴对称.
∴C(6,0)
设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
∴,解得,
∴直线BC的函数解析式为y=﹣x+3;
(2)设点M(m,0),则点P(m,m+3),点Q(m,﹣m+3),
过点B作BD⊥PQ与点D,
则PQ=|﹣m+3﹣(m+3)|=|m|,BD=|m|,
则△PQB的面积=PQ•BD=m2=,解得m=±,
故点Q的坐标为(,3﹣)或(﹣,3+);
【变式2】(2021秋•溧水区期末)如图,在平面直角坐标系