内容正文:
第九讲 函数与面积定值最值问题 (压轴题专题讲义)
内容提要
知识点拓展详解
解决动点产生的面积问题,常用到的知识和方法,如下:
如图1,如果三角形的某一条边与坐标轴平行,计算这样“规则”的三角形的面积,直接用面积公式.
如图2,图3,三角形的三条边没有与坐标轴平行的,计算这样“不规则”的三角形的面积,用“割”或“补”的方法.
图1 图2 图3
计算面积长用到的策略还有:
如图4,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5,同底三角形的面积比等于高的比.
如图6,同高三角形的面积比等于底的比.
图4 图5 图6
【最新典型例题】
例题1.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线yx﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,过A、B两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于另一点C(﹣1,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点P,使S△PAB=S△OAB?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)点M为直线AB下方抛物线上一点,点N为y轴上一点,当△MAB的面积最大时,求MNON的最小值.
【分析】(1)先求出点A,点B坐标,利用待定系数法可求解析式;
(2)分两种情况讨论,利用平行线之间的距离相等,可求OP解析式,EP''的解析式,联立方程组可求解;
(3)过点M作MF⊥AC,交AB于F,设点M(m,m2m﹣2),则点F(m,m﹣2),可求MF的长,由三角形面积公式可求△MAB的面积=﹣(m﹣2)2+4,利用二次函数的性质可求点M坐标,过点O作∠KOB=30°,过点N作KN⊥OK于K点,过点M作MP⊥OK于P,延长MF交直线KO于Q,由直角三角形的性质可得KNON,可得MNON=MN+KN,则当点M,点N,点K三点共线,且垂直于OK时,MNON有最小值,即最小值为MP,由直角三角形的性质可求解.
【解析】(1)∵直线yx﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴点A(4,0),点B(0,﹣2),
设抛物线解析式为:y=a(x+1)(x﹣4),
∴﹣2=﹣4a,
∴a,
∴抛物线解析式为:y(x+1)(x﹣4)x2x﹣2;
(2)如图1,当点P在直线AB上方时,过点O作OP∥AB,交抛物线于点P,
∵OP∥AB,
∴△ABP和△ABO是等底等高的两个三角形,
∴S△PAB=S△ABO,
∵OP∥AB,
∴直线PO的解析式为yx,
联立方程组可得,
解得:或,
∴点P(2+2,1)或(2﹣2,1);
当点P''在直线AB下方时,在OB的延长线上截取BE=OB=2,过点E作EP''∥AB,交抛物线于点P'',连接AP'',BP'',
∴AB∥EP''∥OP,OB=BE,
∴S△AP''B=S△ABO,
∵EP''∥AB,且过点E(0,﹣4),
∴直线EP''解析式为yx﹣4,
联立方程组可得,
解得,
∴点P''(2,﹣3),
综上所述:点P坐标为(2+2,1)或(2﹣2,1)或(2,﹣3);
(3)如图2,过点M作MF⊥AC,交AB于F,
设点M(m,m2m﹣2),则点F(m,m﹣2),
∴MFm﹣2﹣(m2m﹣2)(m﹣2)2+2,
∴△MAB的面积4×[(m﹣2)2+2]=﹣(m﹣2)2+4,
∴当m=2时,△MAB的面积有最大值,
∴点M(2,﹣3),
如图3,过点O作∠KOB=30°,过点N作KN⊥OK于K点,过点M作MP⊥OK于P,延长MF交直线KO于Q,
∵∠KOB=30°,KN⊥OK,∴KNON,∴MNON=MN+KN,
∴当点M,点N,点K三点共线,且垂直于OK时,MNON有最小值,即最小值为MP,
∵∠KOB=30°,∴直线OK解析式为yx,当x=2时,点Q(2,2),
∴QM=23,∵OB∥QM,∴∠PQM=∠PON=30°,∴PMQM,
∴MNON的最小值为.
强化同步练习
一.选择题(共4小题)
1.如图,矩形OABC的长OA=,宽OC=1,将△AOC沿AC翻折得△APC,可得下列结论:①∠PCB=30°;②点P的坐标是();③若P、C两点在抛物线上,则b的值是,c的值是1;④在③中的抛物线CP段(不包括C、P两点)上,存在一点Q,使四边形QCAP的面积最大,最大值为.其中正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
2.如图,矩形ABCD中,E是AB的中点,将△ADE沿DE翻折,点A落在点F处,tan∠CDE=.设AB=x,△ABF的面积为y,则y与x的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
3.如图,小明设计了一个电子游戏,一个跳蚤从横坐标为t(t>0)的P1点开始按点的横坐标依次增