内容正文:
二次函数综合:三角形面积问题、四边形面积问题讲义
二次函数综合:三角形面积问题、四边形面积问题讲义
考点目录
三角形面积问题
四边形面积问题
考点一 三角形面积问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 三种核心计算方法
(1)法(边平行坐标轴时优先用)
· 适用场景:三角形有一条边在 轴/ 轴上,或平行于坐标轴。
· 公式:
· 底边水平:
· 底边竖直:
· 优势:计算最简单,直接用坐标差计算,无需复杂变形。
(2)铅垂高法(通用通法,中考核心)
· 适用场景:任意三角形,尤其适合“一个动点在抛物线上、另外两个为定点”的题型,边不平行于坐标轴。
· 原理:过动点作平行于 轴的铅垂线,交对边所在直线于一点,将原三角形分割为两个同底的小三角形,两个小三角形的水平距离之和为定值。
· 公式:
设 中,、 为定点, 为抛物线上的动点。过 作 轴,交直线 于点 ,则:
· 其中:水平宽为左右两个定点的横坐标差的绝对值(定值);铅垂高为动点与对应交点的纵坐标差的绝对值(随动点变化)。
· 核心优势:面积最值直接等价于铅垂高的最值,转化为关于 的二次函数求最值,计算量小。
(3)鞋带公式(坐标公式)
· 适用场景:已知三个顶点的所有坐标,直接代入计算。
· 公式:三点 ,则
2. 常考题型
1. 面积最值问题:抛物线上一动点与两定点构成的三角形,求面积最大值及对应点坐标。
1. 面积定值问题:已知三角形面积,求满足条件的动点坐标。
1. 面积比例问题:两个三角形面积比为定值,求点坐标或抛物线参数。
二、解题思路(铅垂法通用步骤)
1. 求直线:先求出两个定点所在直线的解析式;
1. 设动点:设抛物线上动点的横坐标为 ,代入抛物线得纵坐标,同时代入直线方程得交点 的纵坐标;
1. 表铅垂高:用动点纵坐标减交点纵坐标,加绝对值,表示出铅垂高的长度;
1. 列面积函数:代入铅垂法面积公式,得到面积关于 的二次函数;
1. 求解:求最值则配方找顶点;求定值则列一元二次方程求解;
1. 验范围:结合动点的横坐标取值范围,验证解的合理性。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)如图,抛物线经过点,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当时,y的最大值为______;
(3)M为抛物线上一点,若,求此时点M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)坐标为或
【分析】(1)将、代入求出、的值即可得到抛物线解析式,将解析式化为顶点式即可得到顶点坐标;
(2)根据抛物线的解析式求出顶点值和两个端点值,即可得出最大值;
(3)求出,设,则,即可求解.
【详解】(1)解:把、代入得,
解得,
抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线的解析式为,开口向上,顶点坐标为,
当时,函数有最小值,
当时,;当时,;
当时,y的最大值为.
(3)解:、,
,
设,
则,
即,
解得,
当时,此时或,
当时,此时方程无解,
坐标为或.
【点睛】本题考查二次函数的图象和性质,待定系数法求二次函数的关系式以及图象上点的坐标特征,二次函数与图形面积的综合,将点的坐标代入函数关系式求出待定的系数是解决问题的关键.
例2.(26-27九年级上·陕西榆林·阶段检测)如图,二次函数图象与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.
(1)如图1,求A,B两点的坐标;
(2)如图2,在抛物线的对称轴l上,是否存在一点D,使得的值最小,若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图3,若点E是直线下方抛物线上的动点,当的面积是的面积的一半时,求点E坐标.
【答案】(1)点A的坐标为,点B的坐标为
(2)存在,
(3)
【分析】(1)将代入求解即可;
(2)根据轴对称的性质得到当点B,C,D在一条直线上时,取得最小值,求出直线的解析式及抛物线的对称轴,进而计算即可;
(3)过E点作轴交BC于点M,设点E的坐标为,根据的面积是的面积的一半列方程求解即可.
【详解】(1)解:当时,,
解得或,
∴点A的坐标为,点B的坐标为.
(2)解:存在点D,如图2,连接交直线l于点D,连接,
∵点A与点B关于对称轴l对称,
∴,
∴,
∴当点B,C,D在一条直线上时,取得最小值,此时点D即为与直线l的交点,
当时,,
∴点C的坐标为,
设直线的解析式为,将点代入,得,
解得,
∴.
抛物线的对称轴为直线,将代入得,
∴点D的坐标为.
(3)解:由(2)知,直线的解析式为,如图3,过E点作轴交于点M,
设点E的坐标为,则点M的坐标为,
∴,
∴的面积,的面积,
∵的面积是的面积的一半,
∴,
解得或(舍),
∴点E的坐标为.
例3.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过,两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,直接写出的取值范围;
(3)在直线的下方的抛物线上,是否存在点,使的面积最大?若存在,请求出点的坐标及最大面积;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标是时,有最大面积,最大面积是.
【分析】(1)根据直线的解析式求出点、的坐标,再根据抛物线的对称性求出点的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)根据抛物线的对称轴是,可以求出抛物线的最小值为,最大值为,即可得到的取值范围;
(3)过点作直线轴,交直线于点,设点的坐标是,即可得到点的坐标为,根据三角形的面积公式可得:,根据二次函数的性质可知当点的坐标是时,有最大面积,最大面积是.
【详解】(1)解:当时,可得:,
解得:,
点的坐标为,
设点的坐标是,
抛物线的对称轴为直线,
可得:,
解得:,
点的坐标为,
当时,可得:,
点的坐标是,
把点、、的坐标代入,
可得:,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:抛物线的对称轴为直线,
当时,抛物线有最小值,最小值为,
当时,,
当时,,
当时,;
(3)解:设点的坐标是,
如下图所示,过点作直线轴,交直线于点,
则点的横坐标为,纵坐标为,
点的坐标为,
,
点的坐标为,
,
,
整理可得:,
当时有最大面积,最大面积是,
此时,即点的坐标是.
【变式训练】
变式1.(26-27九年级上·浙江温州·开学考试)如图,直线经过点,抛物线经过点,点在线段上,轴,交抛物线对称轴右侧部分于点,且.
(1)设点,求点的纵坐标(用两种不同的含的代数式表示)
(2)连接,求的面积.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)先通过直线的解析式求出点的坐标,进而求出抛物线的解析式,由轴得点,点的纵坐标相等;由的长可求出点的横坐标,代入抛物线的解析式中即可表示出点的纵坐标;
(2)由即可得解.
【详解】(1)解:把代入,得,解得,
把代入,得,解得,
∴
∵轴,点,
∴;
∵轴,点,
∴点的横坐标为,
又∵点在抛物线上,
∴;
(2)解:由(1)得,解得,或(舍去),
∴,
∴的面积.
变式2.(26-27九年级上·浙江衢州·阶段检测)如图所示,已知抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求A、B、C三点的坐标.
(2)在抛物线上是否存在一点M,使得的面积是面积的2倍.若存在,请求出M点的坐标;否则,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求出时y的值可得点C的坐标,求出时x的值可得点A和点B的坐标;
(2)根据(1)所求求出的面积,则可得到的面积,根据三角形的面积公式求出点M的纵坐标即可得到答案.
【详解】(1)解:在中,当时,,则,
当时,则,解得,则;
(2)解:由(1)得,
∴ ,
∴ ,
∵的面积是面积的2倍,
∴,
∴ ,即,
∴,即,
在中,当时,,此时方程无解,不符合题意;
在中,当时,,解得,
∴点的坐标为或.
变式3.(2026·贵州毕节·中考真题)毕节市纳雍县境内总溪河特大桥是实现县县通高速的重要工程,大桥飞架在总溪河峡谷上,让乌蒙山区天堑变通途.总溪河特大桥的主桥拱为抛物线型,它的截面是抛物线的一部分,如图①,顶点在C处,对称轴与水平线垂直,千米,千米.
(1)求抛物线的关系式;
(2)如图②,为了桥面美观,在桥面下千米处安装直线型彩灯,左右两边各拉了一条缆绳、,两条缆绳与彩灯交于两点M、N,求的长度;
(3)点为抛物线上一点且,当的面积最大时,求点P的坐标.
【答案】(1);
(2)的长度为千米;
(3).
【分析】(1)由题意可得,设抛物线的关系式为,利用待定系数法求解即可;
(2)先求出直线,直线的解析式,再求出点的坐标,即可解答;
(3)分和两种情况讨论即可.
【详解】(1)解:由题意可得,
∵点为抛物线的顶点,
设抛物线的关系式为,
则,解得,
∴抛物线的关系式为;
(2)解:设直线的解析式为,
∵,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
由题意得点的纵坐标为,则,解得;
设直线的解析式为,
∵,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
由题意得点的纵坐标为,则,解得;
∴(千米),
答:的长度为千米;
(3)解:由(1)知抛物线的关系式为,
∴,
当时,过点作轴的垂线交于点,如图,
由(2)知直线的解析式为,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大面积为,
则,即;
当时,过点作轴的垂线交于点,如图,
∴,
∴,
∵在时,随的增大而增大,在时,随的增大而增大,
∴当时,有最大值,最大面积为,
则,即;
∵,
∴当的面积最大时,点P的坐标为.
考点二 四边形面积问题
【知识点解析】
一、核心知识点
四边形面积问题的核心思想是割补转化:将不规则四边形转化为三角形、矩形、梯形等规则图形的面积和或差。
1. 四种核心计算方法
(1)对角线分割法(最常用)
· 适用场景:任意四边形,尤其适合有一条对角线为定线段的题型。
· 方法:连接一条对角线,将四边形分成两个三角形,分别计算两个三角形的面积,再求和。
例:四边形 ,连接 ,则 。
· 优势:直接复用三角形面积的所有方法,思路清晰,迁移性强。
(2)补形法(大减小)
· 适用场景:四边形顶点靠近坐标轴,或坐标均为整数,补成大矩形/大梯形更方便。
· 方法:用一个覆盖四边形的最小矩形(或梯形)的面积,减去周围多余的直角三角形、直角梯形的面积。
· 优势:分割的都是规则直角图形,计算简单,不易出错。
(3)分段铅垂法
· 适用场景:四边形有多个动点在抛物线上,或边均不平行坐标轴。
· 方法:过每个顶点作铅垂线,将四边形分割为多个直角梯形和三角形,分别计算再求和。
(4)特殊四边形面积公式
· 平行四边形:
· 矩形/正方形:邻边长度相乘
· 菱形:
· 梯形:
2. 常考题型
1. 面积最值问题:四边形有 2-3 个定点,1 个动点在抛物线上,求四边形面积的最大值。
1. 面积定值问题:已知四边形面积,求满足条件的动点坐标。
1. 存在性问题:是否存在点,使得四边形为平行四边形/菱形且面积为定值。
二、解题思路
1. 判形状:判断四边形是否为特殊四边形,是则用对应公式;不规则则选择割补方法;
1. 定方案:优先用对角线分割法,转化为两个三角形面积问题;
1. 化单变量:设动点横坐标为 ,分别表示出分割后各部分的面积;
1. 列函数/方程:总面积表示为关于 的函数,求最值或列方程求解;
1. 验结果:验证解的个数、坐标是否符合题意。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·山东枣庄·阶段检测)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求点A、点B和点C的坐标;
(2)若抛物线的顶点为D,求四边形的面积.
【答案】(1),,
(2)
【分析】本题考查了抛物线与坐标轴的交点问题,抛物线与图形面积问题,解题的关键是正确求出抛物线与坐标轴的交点.
(1)分别令,即可求解抛物线与坐标轴的交点坐标;
(2)先求出顶点,设抛物线对称轴与轴交于点,则,,,,,再由求解.
【详解】(1)解:当时,则,
解得或,
∴,;
当,
∴;
(2)解:,
∴顶点,
设抛物线对称轴与轴交于点,
∴,,,,,
∴
例2.(25-26九年级上·云南昭通·期中)如图,对称轴为直线的抛物线经过、两点,抛物线与轴的另一个交点为
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点为第一象限内抛物线上的一点,设四边形的面积为,求的最大值.
【答案】(1);
(2)
【分析】()根据抛物线的对称性得出点的坐标,再利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
()作辅助线把四边形分成梯形和直角三角形,求出的二次函数,再根据二次函数的性质求解即可;
本题二次函数的几何应用,待定系数法求二次函数解析式,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:由抛物线的对称性得,,
设抛物线的解析式为,
把代入得,,
解得,
,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图,设点,过作轴,垂足为,
则,,
∵,
∴,
∴
,
∵
∴的最大值为.
例3.(25-26九年级上·山东青岛·阶段检测)如图1,二次函数的图象与轴交于点 、点;点C是该函数与轴的交点,且,连接、.
(1)求二次函数的表达式,并判断的形状;
(2)若P是此二次函数图象上第一象限内的点(如图2),设点横坐标为,求当四边形的面积最大时的值.
【答案】(1),是直角三角形
(2)当时,最大,最大值为8
【分析】本题考查二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,割补法求面积,用含m的函数关系式表示四边形的面积是解题的关键.
(1)利用待定系数法求二次函数解析式即可;
(2)先求直线的解析式,然后过点P作轴交于点Q,得到点P,Q的纵坐标,表示长,然后根据列函数关系式得到最值解题即可.
【详解】(1)解:∵点C是该函数与轴的交点,且,
∴点的坐标为,
∵抛物线的图象过点和,
∴,
解得,
∴,
令,则,
解得,,
∴点B的坐标为,
∴,,,
∴,
∴是直角三角形;
(2)设直线的解析式为,代入,,
∴,
解得,
∴,
过点P作轴交于点Q,设点横坐标为,如图所示:
则点P的纵坐标为,点Q的纵坐标为,
∴,即,
∴,
,
∴当时,最大,最大值为8.
【变式训练】
变式1.(25-26九年级上·云南玉溪·期中)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于、、三点,且,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求点C的坐标;
(2)求这个二次函数的解析式;
(3)若点在直线下方,运动到什么位置时,四边形面积最大?求出此时点的坐标和四边形的最大面积.
【答案】(1)
(2);
(3)点坐标为时,四边形的最大面积为.
【分析】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,三角形,四边形面积,解题的关键是方程思想的应用.
(1)由,且,得;
(2)设二次函数的解析式为,用待定系数法可得二次函数的解析式为;
(3)设,过作轴于点,交直线于点,先求得直线解析式,当最大时,四边形的面积最大,根据得到关于的二次函数,由二次函数性质即可求解.
【详解】(1)解:,且,
;
(2)解:设二次函数的解析式为,把、、代入得:
,
解得,
二次函数的解析式为;
(3)解:点在抛物线上,
可设,
过作轴于点,交直线于点,如图:
,,
直线解析式为,,
,当最大时,四边形的面积最大,
,
,
当时,最大值为8,此时,
当点坐标为时,,
故此时四边形的最大面积,四边形的最大面积为.
变式2.(25-26九年级上·江西宜春·期中)如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点E是线段上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形的面积最大?求出四边形的最大面积及此时E点的坐标.
【答案】(1)
(2)点为的中点时,四边形的面积最大,最大面积为,此时点的坐标为
【分析】(1)将、点坐标分别代入抛物线解析式得,然后解方程组求出、即可得到抛物线解析式;
(2)由题意知,二次函数的对称轴为直线,则,如图,设,则,,由题意知,,然后根据二次函数的图象与性质,求解作答即可.
【详解】(1)解:将,代入得,
,
解得,,
∴抛物线的关系式为;
(2)当时,,
解得,或,则,
由题意知,二次函数的对称轴为直线,
∴,如图,
设直线的函数表达式为
将、点坐标代入得,
解得,
∴直线的函数表达式为,
设,则,,
由题意知,,
∴,
∵,
∴当时,即点为的中点时,四边形的面积最大,最大面积为,此时点的坐标为.
变式3.(25-26九年级上·安徽阜阳·阶段检测)如图,抛物线与x轴相交于B,C两点(点B在点C的左边),与y轴相交于点A,直线的函数解析式为.
(1)求点A,C的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)在直线上方的抛物线上有一点M,求四边形面积的最大值及此时点M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)四边形的面积有最大值,最大值为8,此时
【分析】(1)在直线y=﹣x+2中分别令和,可得A和C的坐标;
(2)将A、C的坐标代入抛物线的解析式便可求得抛物线的解析式;
(3)方法一:过M点作轴,与交于点N,设则,由三角形的面积公式表示出四边形的面积关于a的函数关系式,再根据二次函数的性质求得最大值,并求得a的值,便可得M点的坐标;
方法二:连接,根据面积和表示关于a的函数关系式,再根据二次函数的性质求得最大值,并求得a的值,便可得M点的坐标;
【详解】(1)解:对于一次函数.
令,得,令,得,
∴,
(2)解:将,代入得
解得
∴
(3)解:方法一:由(2)可得抛物线对称轴为直线,
∴,
∴
如图过点M作直线轴交直线于点N
设则
∴
∴
∵,
∴当时,四边形最大值为8且;
方法二:由(1)知:
∴抛物线的对称轴是直线
∵,∴
连接,设
∴
∴当时,四边形的面积有最大值,最大值为8,此时.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,旋转的性质,待定系数法,求函数图象与坐标轴的交点,求函数的最大值,三角形的面积公式,第(3)题关键在求函数的解析式.
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$二次函数综合:三角形面积问题、四边形面积问题讲义
二次函数综合:三角形面积问题、四边形面积问题讲义
考点目录
三角形面积问题
四边形面积问题
考点一 三角形面积问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 三种核心计算方法
(1)法(边平行坐标轴时优先用)
· 适用场景:三角形有一条边在 轴/ 轴上,或平行于坐标轴。
· 公式:
· 底边水平:
· 底边竖直:
· 优势:计算最简单,直接用坐标差计算,无需复杂变形。
(2)铅垂高法(通用通法,中考核心)
· 适用场景:任意三角形,尤其适合“一个动点在抛物线上、另外两个为定点”的题型,边不平行于坐标轴。
· 原理:过动点作平行于 轴的铅垂线,交对边所在直线于一点,将原三角形分割为两个同底的小三角形,两个小三角形的水平距离之和为定值。
· 公式:
设 中,、 为定点, 为抛物线上的动点。过 作 轴,交直线 于点 ,则:
· 其中:水平宽为左右两个定点的横坐标差的绝对值(定值);铅垂高为动点与对应交点的纵坐标差的绝对值(随动点变化)。
· 核心优势:面积最值直接等价于铅垂高的最值,转化为关于 的二次函数求最值,计算量小。
(3)鞋带公式(坐标公式)
· 适用场景:已知三个顶点的所有坐标,直接代入计算。
· 公式:三点 ,则
2. 常考题型
1. 面积最值问题:抛物线上一动点与两定点构成的三角形,求面积最大值及对应点坐标。
1. 面积定值问题:已知三角形面积,求满足条件的动点坐标。
1. 面积比例问题:两个三角形面积比为定值,求点坐标或抛物线参数。
二、解题思路(铅垂法通用步骤)
1. 求直线:先求出两个定点所在直线的解析式;
1. 设动点:设抛物线上动点的横坐标为 ,代入抛物线得纵坐标,同时代入直线方程得交点 的纵坐标;
1. 表铅垂高:用动点纵坐标减交点纵坐标,加绝对值,表示出铅垂高的长度;
1. 列面积函数:代入铅垂法面积公式,得到面积关于 的二次函数;
1. 求解:求最值则配方找顶点;求定值则列一元二次方程求解;
1. 验范围:结合动点的横坐标取值范围,验证解的合理性。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)如图,抛物线经过点,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当时,y的最大值为______;
(3)M为抛物线上一点,若,求此时点M的坐标.
例2.(26-27九年级上·陕西榆林·阶段检测)如图,二次函数图象与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.
(1)如图1,求A,B两点的坐标;
(2)如图2,在抛物线的对称轴l上,是否存在一点D,使得的值最小,若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图3,若点E是直线下方抛物线上的动点,当的面积是的面积的一半时,求点E坐标.
例3.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线的对称轴为直线,且抛物线经过,两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,直接写出的取值范围;
(3)在直线的下方的抛物线上,是否存在点,使的面积最大?若存在,请求出点的坐标及最大面积;若不存在,请说明理由.
【变式训练】
变式1.(26-27九年级上·浙江温州·开学考试)如图,直线经过点,抛物线经过点,点在线段上,轴,交抛物线对称轴右侧部分于点,且.
(1)设点,求点的纵坐标(用两种不同的含的代数式表示)
(2)连接,求的面积.
变式2.(26-27九年级上·浙江衢州·阶段检测)如图所示,已知抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求A、B、C三点的坐标.
(2)在抛物线上是否存在一点M,使得的面积是面积的2倍.若存在,请求出M点的坐标;否则,请说明理由.
变式3.(2026·贵州毕节·中考真题)毕节市纳雍县境内总溪河特大桥是实现县县通高速的重要工程,大桥飞架在总溪河峡谷上,让乌蒙山区天堑变通途.总溪河特大桥的主桥拱为抛物线型,它的截面是抛物线的一部分,如图①,顶点在C处,对称轴与水平线垂直,千米,千米.
(1)求抛物线的关系式;
(2)如图②,为了桥面美观,在桥面下千米处安装直线型彩灯,左右两边各拉了一条缆绳、,两条缆绳与彩灯交于两点M、N,求的长度;
(3)点为抛物线上一点且,当的面积最大时,求点P的坐标.
考点二 四边形面积问题
【知识点解析】
一、核心知识点
四边形面积问题的核心思想是割补转化:将不规则四边形转化为三角形、矩形、梯形等规则图形的面积和或差。
1. 四种核心计算方法
(1)对角线分割法(最常用)
· 适用场景:任意四边形,尤其适合有一条对角线为定线段的题型。
· 方法:连接一条对角线,将四边形分成两个三角形,分别计算两个三角形的面积,再求和。
例:四边形 ,连接 ,则 。
· 优势:直接复用三角形面积的所有方法,思路清晰,迁移性强。
(2)补形法(大减小)
· 适用场景:四边形顶点靠近坐标轴,或坐标均为整数,补成大矩形/大梯形更方便。
· 方法:用一个覆盖四边形的最小矩形(或梯形)的面积,减去周围多余的直角三角形、直角梯形的面积。
· 优势:分割的都是规则直角图形,计算简单,不易出错。
(3)分段铅垂法
· 适用场景:四边形有多个动点在抛物线上,或边均不平行坐标轴。
· 方法:过每个顶点作铅垂线,将四边形分割为多个直角梯形和三角形,分别计算再求和。
(4)特殊四边形面积公式
· 平行四边形:
· 矩形/正方形:邻边长度相乘
· 菱形:
· 梯形:
2. 常考题型
1. 面积最值问题:四边形有 2-3 个定点,1 个动点在抛物线上,求四边形面积的最大值。
1. 面积定值问题:已知四边形面积,求满足条件的动点坐标。
1. 存在性问题:是否存在点,使得四边形为平行四边形/菱形且面积为定值。
二、解题思路
1. 判形状:判断四边形是否为特殊四边形,是则用对应公式;不规则则选择割补方法;
1. 定方案:优先用对角线分割法,转化为两个三角形面积问题;
1. 化单变量:设动点横坐标为 ,分别表示出分割后各部分的面积;
1. 列函数/方程:总面积表示为关于 的函数,求最值或列方程求解;
1. 验结果:验证解的个数、坐标是否符合题意。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·山东枣庄·阶段检测)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.
(1)求点A、点B和点C的坐标;
(2)若抛物线的顶点为D,求四边形的面积.
例2.(25-26九年级上·云南昭通·期中)如图,对称轴为直线的抛物线经过、两点,抛物线与轴的另一个交点为
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点为第一象限内抛物线上的一点,设四边形的面积为,求的最大值.
例3.(25-26九年级上·山东青岛·阶段检测)如图1,二次函数的图象与轴交于点 、点;点C是该函数与轴的交点,且,连接、.
(1)求二次函数的表达式,并判断的形状;
(2)若P是此二次函数图象上第一象限内的点(如图2),设点横坐标为,求当四边形的面积最大时的值.
【变式训练】
变式1.(25-26九年级上·云南玉溪·期中)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于、、三点,且,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求点C的坐标;
(2)求这个二次函数的解析式;
(3)若点在直线下方,运动到什么位置时,四边形面积最大?求出此时点的坐标和四边形的最大面积.
变式2.(25-26九年级上·江西宜春·期中)如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,已知,.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点E是线段上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形的面积最大?求出四边形的最大面积及此时E点的坐标.
变式3.(25-26九年级上·安徽阜阳·阶段检测)如图,抛物线与x轴相交于B,C两点(点B在点C的左边),与y轴相交于点A,直线的函数解析式为.
(1)求点A,C的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)在直线上方的抛物线上有一点M,求四边形面积的最大值及此时点M的坐标.
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