作三角形铅锤高是解决三角形面积问题的一个好办法
------------二次函数教学反思
最近教学二次函数遇到很多求三角形面积的问题,经过研究,我发现作三角形铅锤高是解决三角形面积问题的一个好办法。在课堂上我还风趣地说遇到“歪歪三角形中间砍一刀”,同学们很快掌握了这种方法现总结如下:如图1,过△ABC的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离叫△ABC的“水平宽”(a),中间的这条直线在△ABC内部线段的长度叫△ABC的“铅垂高(h)”.我们可得出一种计算三角形面积的新方法:,即三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半.
例1.(2013深圳)如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),连结OA,将线段OA绕原点O顺时针旋转120°,得到线段OB.(1)求点B的坐标;(2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式;(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.(4)如果点P是(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;若没有,请说明理由.
解:(1)B(1,)
(2)设抛物线的解析式为y=ax(x+a),代入点B(1,),得,因此
(3)如图,抛物线的对称轴是直线x=—1,当点C位于对称轴与线段AB的交点时,△BOC的周长最小.
设直线AB为y=kx+b.所以,因此直线AB为,当x=-1时,,因此点C的坐标为(-1, /3).
(4)如图,过P作y轴的平行线交AB于D.
当x=-时,△PAB的面积的最大值为,此时.
例2.(2014益阳) 如图2,抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点B.(1)求抛物线和直线AB的解析式;(2)点P是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,连结PA,PB,当P点运动到顶点C时,求△CAB的铅垂高CD及;(3)是否存在一点P,使S△PAB=S△CAB,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)设抛物线的解析式为:把A(3,0)代入解析式求得所以设直线AB的解析式为:由求得B点的坐标为把,代入中 解得:所以
(2)因为C点坐标为(1,4)所以当x=1时,y1=4,y2=2所以CD=4-2=2 (平方单位)
(3)假设存在符合条件的点P,设P点的横坐标为x,△PAB的铅垂高为h,则由S△PAB=S△CAB得化简得:解得,将代入中,解得P点坐标为
例3.(2015江津)如图,抛物线word/media/image34_1.png与x轴交于A(1,0),B(- 3,0)两点,(1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.(3)在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?,若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值.若没有,请说明理由.
解:(1)将A(1,0),B(-3,0)代中得∴
∴抛物线解析式为:
(2)存在。 理由如下:由题知A、B两点关于抛物线的对称轴对称
∴直线BC与的交点即为Q点, 此时△AQC周长最小 ∵
∴C的坐标为:(0,3) 直线BC解析式为: Q点坐标即为的解
∴∴Q(-1,2)
(3)答:存在。理由如下:
设P点∵若有最大值,则就最大,∴
==
当时,最大值= ∴最大=
当时,∴点P坐标为
同学们可以做以下练习:
1.(2015浙江湖州)已知如图,矩形OABC的长OA=,宽OC=1,将△AOC沿AC翻折得△APC。
(1)填空:∠PCB=____度,P点坐标为( , );
(2)若P,A两点在抛物线y=-x2+bx+c上,求b,c的值,并说明点C在此抛物线上;
(3)在(2)中的抛物线CP段(不包括C,P点)上,是否存在一点M,使得四边形MCAP的面积最大?若存在,求出这个最大值及此时M点的坐标;若不存在,请说明理由。
2.(湖北省十堰市2014)如图①, 已知抛物线word/media/image61_1.png(a≠0)与word/media/image62_1.png轴交于点A(1,0)和点B (-3,0),与y轴交于点C.(1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与word/media/image62_1.png轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.
图① 图②
3.(2015年恩施) 如图11,在平面直角坐标系中,二次函数word/media/image64_1.png的图象与x轴交于A、B
两点, A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,-3)点,
点P是直线BC下方的抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)连结PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POPword/media/image65_1.pngC, 那么是否存在点P,使四边形POPword/media/image65_1.pngC为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)当点P运动到什么位置时,四边形 ABPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.
解得:word/media/image69_1.png 所以二次函数的表达式为:word/media/image70_1.png
(2)存在点P,使四边形POPword/media/image65_1.pngC为菱形.设P点坐标为(x,word/media/image72_1.png),PPword/media/image65_1.png交CO于E若四边形POPword/media/image65_1.pngC是菱形,则有PC=PO.
连结PPword/media/image65_1.png 则PE⊥CO于E,∴OE=EC=word/media/image73_1.png word/media/image74_1.png=word/media/image75_1.png.
∴word/media/image72_1.png=word/media/image76_1.png 解得word/media/image77_1.png=word/media/image78_1.png,word/media/image79_1.png=word/media/image80_1.png(不合题意,舍去)
∴P点的坐标为(word/media/image78_1.png,word/media/image76_1.png)
(3)过点P作word/media/image81_1.png轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,设P(x,word/media/image72_1.png),易得,直线BC的解析式为word/media/image82_1.png则Q点的坐标为(x,x-3).
word/media/image84_1.png
word/media/image85_1.png
=word/media/image86_1.png
当word/media/image87_1.png时,四边形ABPC的面积最大
此时P点的坐标为word/media/image88_1.png,四边形ABPC的面积word/media/image89_1.png.
25.(2015绵阳)如图,抛物线y = ax2 + bx + 4与x轴的两个交点分别为A(-4,0)、B(2,0),与y轴交于点C,顶点为D.E(1,2)为线段BC的中点,BC的垂直平分线与x轴、y轴分别交于F、G.
(1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D的坐标;
(2)在直线EF上求一点H,使△CDH的周长最小,并求出最小周长;
(3)若点K在x轴上方的抛物线上运动,当K运动到什么位置时,△EFK的面积最大?并求出最大面积.
【解析】(1)由题意,得 解得,b =-1.
所以抛物线的解析式为,顶点D的坐标为(-1,).
(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M.因为EF垂直平分BC,即C关于直线EG的对称点为B,连结BD交于EF于一点,则这一点为所求点H,使DH + CH最小,即最小为
DH + CH = DH + HB = BD =. 而.
∴ △CDH的周长最小值为CD + DR + CH =.
设直线BD的解析式为y = k1x + b,则 解得,b1 = 3.
所以直线BD的解析式为y =x + 3.由于BC = 2,CE = BC∕2 =,Rt△CEG∽△COB,
得 CE : CO = CG : CB,所以 CG = 2.5,GO = 1.5.G(0,1.5).同理可求得直线EF的解析式为y =x +.
联立直线BD与EF的方程,解得使△CDH的周长最小的点H(,).
(3)如图所示,设K(t,),xF<t<xE.过K作x轴的垂线交EF于N.
则 KN = yK-yN =-(t +)=.
所以 S△EFK = S△KFN + S△KNE =KN(t + 3)+KN(1-t)= 2KN = -t2-3t + 5 =-(t +)2 +.
即当t =-时,△EFK的面积最大,最大面积为,此时K(-,).
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/ea4109a5ff00bed5b8f31d5c.html
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