内容正文:
(挑战压轴)专项2.6 二次函数与面积有关问题(3大方法)
【方法技巧】
【方法1直接法】
一般以坐标轴上线段或以与轴平行的线段为底边
【方法2 铅锤法】
(1)求 A、B 两点水平距离,即水平宽;
(2)过点 C 作 x 轴垂线与 AB 交于点 D,可得点 D 横坐标同点 C;
(3)求直线 AB 解析式并代入点 D 横坐标,得点 D 纵坐标;
(4)根据 C、D 坐标求得铅垂高
(5)
【方法3 其他面积方法】
如图1,同底等高三角形的面积相等.平行线间的距离处处相等.
如图2,同底三角形的面积比等于高的比.
如图3,同高三角形的面积比等于底的比.
如图1 如图2 如图3
【考点1:铅锤法求面积】
1.(2022秋•红安县期中)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),连接AC、BC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)D为抛物线上第一象限内一点,求△DCB面积的最大值;
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣2,0)、B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+x+4;
(2)如图,过点D作DE∥y轴交BC于点E,交x轴于点F,
∵B(8,0),C(0,4),
∴直线BC解析式为y=﹣x+4,
设D(m,﹣m2+m+4),
则E(m,﹣m+4),
∵D为抛物线上第一象限内一点,
∴DE=DF﹣EF=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+2m,
∴△DCB面积=8×DE=4(﹣m2+2m)=﹣m2+8m=﹣(m﹣4)2+16,
∴当m=4时,△DCB面积最大,最大值为16;
2.(2022秋•芝罘区期中)如图①,已知直线y=x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=﹣1,D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;
【解答】解:(1)当x=0时,y=4,
∴C (0,4),
当y=0时,x+4=0,
∴x=﹣3,
∴A (﹣3,0),
∵对称轴为直线x=﹣1,
∴B(1,0),
∴设抛物线的表达式:y=a(x﹣1)•(x+3),
∴4=﹣3a,
∴a=﹣,
∴抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣1)•(x+3)=﹣x2﹣x+4;
(2)如图①,
作DF⊥AB于F,交AC于E,
∴D(m,﹣﹣m+4),M(m,m+4),
∴DM=﹣﹣m+4﹣(m+4)=﹣m2﹣4m,
∴S△ADC=OA=•(﹣m2﹣4m)=﹣2m2﹣6m,
∵S△ABC===8,
∴S=﹣2m2﹣6m+8=﹣2(m+)2+,
∴当m=﹣时,S最大=,
当m=﹣时,y=﹣=5,
∴D(﹣,5);
3.(2022秋•宾阳县期中)已知抛物线y=﹣x2﹣bx+c的图象与x轴交于点A(﹣3,0)和点C,与y轴交于点B(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第二象限的抛物线上,是否存在一点Q,使得△ABQ的面积最大?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2﹣bx+c的图象经过点A(﹣3,0)和点B(0,3),
∴,
解得b=2,c=3,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣2x+3.
(2)结论:存在.
设Q(x,﹣x2﹣2x+3)是第二象限的抛物线上一点,
过点Q作QD⊥x轴交直线AB于点E,则E的坐标为(x,﹣x+3),
∴QE=﹣x2﹣2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2﹣3x,
∴S△ABQ=S△BQE+S△AQE=PE•OA=﹣(x2+3x)=﹣(x+)2+,
∴当x=时,S△ABQ取得最大值.
∴当x=时,y=﹣x2﹣2x+3=,
∴Q(,).
所以,在第二象限的抛物线上,存在一点Q,使得△ABQ的面积最大;Q点的坐标为(,).
4.(2022秋•龙马潭区期中)已知:如图,抛物线y=ax2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,6),B(6,0),C(﹣2,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P运动到什么位置时,△PAB的面积有最大值,面积最大值是多少?
【解答】解:(1)∵抛物线过点B(6,0),C(﹣2,0),
∴设抛物线的解析式为y=a(x﹣x1)(x﹣x2)=a(x﹣6)(x+2)(a≠0),
将点A(0,6)代入y=a(x﹣6)(x+2),得﹣12a=6,
解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣6)(x+2)=﹣x2+2x+6;
(2)设直线AB的解析式为y=kx+b(k