内容正文:
面积最值
【例1】(2024·黑龙江)如图,抛物线 y=-x2+bx+c 与 x 轴交于 A,
B 两点,与 y 轴交于点 C,其中 B(1,0),C(0,3).
(1)求抛物线的解析式.
(2)在第二象限内的抛物线上是否存在一点 P,使得△APC 的面积
最大?若存在,请直接写出点 P 的坐标和△APC 面积的最大值;若不
存在,请说明理由.
【思路】
(1)用待定系数法,把点 B,C 的坐标代入解析式求解.
(2)求△APC的面积,
-x2-2x+3
-x2-3x
↓
第一步:过点 P 作 PE⊥x 轴于点 E,并与 AC 交于点 F,
↓
第二步:设点 P 的坐标为(x,__________),并表示出 PF 的长为
___________,
↓
第三步:代入S△APC=S△APF+S△CPF表示出△APC的面积,则S△APC
=______________,
↓
第四步:求出△APC的面积最大值及此时点P的坐标.
解:(1)把 B(1,0),C(0,3)代入抛物线 y=-x2+bx+c 中,
∴抛物线的解析式为 y=-x2-2x+3.
(2)当y=0时,0=-x2-2x+3,解得x1=-3,x2=1,
∴A(-3,0),
∴OA=3.
∵C(0,3),
∴OC=3.
设直线 AC 的解析式为 y=kx+3,
把 A(-3,0)代入 y=kx+3 得
-3k+3=0,解得 k=1,
∴直线 AC 的解析式为 y=x+3.
如图,过点 P 作 PE⊥x 轴于点 E,并与 AC 交于点 F,过点 C 作
CG⊥AE 于点 G.
设 P(x,-x2-2x+3),-3<x<0,
∴F(x,x+3),
∴PF=(-x2-2x+3)-(x+3)=-x2-3x,
3
2.如图,在四边形 ABCD 中,AB∥CD,AC⊥BC,∠ABC=60°,
AD=CD=BC=4,点 M 是四边形 ABCD 内的一个动点,满足∠AMD
=90°,则△MBC 面积的最小值为__________.
3.如图,抛物线 y=ax2+bx+c(a≠0)与 x 轴交于 A,B 两点,与 y
轴交于 C 点,AC= ,OB=OC=3OA.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第二象限内的抛物线上确定一点P,使四边形PBAC的面积
最大,求出点 P 的坐标.
(2)如图,过点 P 作 PK∥y 轴交 BC 于点 K.
设直线 BC 的解析式为 y=kx+n,将 B(-3,0),C(0,3)代入,
∴直线 BC 的解析式为 y=x+3.
设 P(t,-t2-2t+3),-3<t<0,则 K(t,t+3),
1.如图,⊙O 的半径是 2,直线 l 与⊙O 相交于 A,B 两点,M,N
是⊙O 上的两个动点,且在直线 l 的异侧,若∠AMB=45°,则四边形
MANB 面积的最大值是________.
2.如图,在△ABC 中,AB=AC=5,BC=4
,D 为边 AB 上一
动点(B 点除外),以 CD 为一边作正方形 CDEF,连接 BE,则△BDE
面积的最大值为________.
8
3.(2023·海珠区一模)如图,点 D 为等边三角形 ABC 的边 BC 上一
动点,AB=4,连接 AD,以 AD 为边作正方形 ADEF,连接 CE,CF,
则当 BD=________时,△CEF 的面积取最小值,最小值为________.
4.(2022·广东)如图,抛物线 y=x2+bx+c(b,c 是常数)的顶点为C,
与 x 轴交于 A,B 两点,A(1,0),AB=4,点 P 为线段 AB 上的动点,
过点 P 作 PQ∥BC 交 AC 于点 Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求△CPQ 面积的最大值,并求此时点 P 的坐标.
解:(1)∵抛物线 y=x2+bx+c(b,c 是常数)的顶点为 C,与 x 轴
交于 A,B 两点,A(1,0),AB=4,
∴B(-3,0),
(2)如图,过点 Q 作 QE⊥x 轴于点 E,过点 C 作 CF⊥x 轴于点 F.
设P(m,0),-3≤m≤1,则PA=1-m.
∵y=x2+2x-3=(x+1)2-4,
∴C(-1,-4),
∴CF=4.
5.在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 C1:y=x2+bx+c 经过点
A(0, 2),B(2,2),顶点为 D,抛物线 C2:y=x2-2mx+m2-m+
2(m≠1),顶点为 Q.
(1)求抛物线 C1 的表达式及顶点 D 的坐标;
(2)如图,连接 BD,DQ,点 M 是抛物线 C1 对称轴左侧图象上的
动点(不与点 A 重合),过点 M 作 MN∥DQ 交 x 轴于点 N,连接 BN,
DN,求△BDN面积的最小值.
解:(1)∵抛物线 y=x2+bx+c 过点 A(0,2),B(2,2),
∴抛物线 C1 的表达式为 y=x2-2x+2,
∵y=x2-2x+2=(x-1)2+1,
∴顶点 D 的坐标为(1,1).
(2)如图,过点 M 作 MP⊥x 轴,垂足为 P,过点 D 作 DK∥y 轴,
过点 Q 作 QK∥x 轴,与 DK 交于点 K.
设 M(h,h2-2h+2),h<1,且 h≠0,N(n,0),
∵y=x2-2mx+m2+2-m=(x-m)2+2-m,
∴抛物线 C2 的顶点 Q 的坐标为(m,2-m),
∴DK=|1-(2-m)|=|m-1|,KQ=|m-1|,
∴DK=KQ,∠DQK=45°.
$$