从近几年的各地中考试卷来看,求面积的最值问题在压轴题中比较常见,而且通常与二次函数相结合.使解题具有一定难度.解决这类问题常规思路需要观察分析几何图形的特征,依据相关图形的性质,找出几何量之间的关系,进而建立函数关系模型,利用函数的相关性质来讨论解决问题. 但下文通过探究这类问题一结论,借助结论求解二次函数背景下的面积最值问题更是简洁明快,别具一格.

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(1)

【预备知识】

三角形面积计算的常用策略

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

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(2)

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

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(3)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(4)

【典型问题】

1.(2019•揭西县模拟)如图,一次函数y=kx b的图象与y轴交于A点,与x轴交于B点,二次函数y=﹣x² 2x 8的图象经过A、B两点.

(1)求一次函数的解析式;

(2)根据图象直接写出当x取何值时,kx b>﹣x² 2x 8;

(3)点P是抛物线在第一象限上的一个动点,是否存在点P,使△ABP面积最大,若存在,求出此时点P坐标以及△ABP面积,若不存在,请说明理由.

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(5)

【解析】(1)先求出二次函数y=﹣x² 2x 8与y轴、x轴交点A、B的坐标,再用待定系数法求出y=﹣2x 8;

(2)根据图象可得当x<0或x>4时,kx b>﹣x² 2x 8;

(3)过点P作y轴的平行线PQ交AB于点Q,先利用图象上点的特征表示出P、Q两点的坐标,再求出PQ的长,进而表示出△ABP的面积,利用顶点坐标求最值.

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(6)

∵﹣2<0,∴当m=2时,即P点坐标为(2,8)时,S△ABP取得最大值,最大值为8.

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(7)

【总结反思】

我们发现在解决几何中相关面积最值问题,主要是树立数形结合的思想,由计算图形面积公式来寻找两边长之间的变量关系,利用几何图形的性质分别用含 x 的代数式表示出长和宽,求出 y 关于 x 的函数,讨论解答。

在这里P是在第一象限上的一个动点这个条件,有两个方面的作用:①限制了动点P的活动范围,进而使得△PAB有最大值;②使得动点P的横坐标0<m<4,进而约束了面积函数关系式自变量取值范围,这一点极为忽视,在确定要研究问题函数关系式时,一定要考虑自变量的取值范围。

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(8)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(9)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(10)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(11)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(12)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(13)

【规律探究】

1. S△ABP为什么会有最大值?

【规律应用】

2.(2019•黔南州一模)如图,抛物线y=ax² bx c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3)

(1)求出该抛物线的函数关系式及对称轴

(2)点P是抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t (0<t<3).当△PCB的面积的最大值时,求点P的坐标

(3)在(1)的条件下,点P在抛物线上,点Q在抛物线的对称轴上,若以BC为边,以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求P点的坐标.

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(14)

【解析】(1)设抛物线解析式为y=a(x 1)(x﹣3),将C(0,﹣3)代入求出a即可求得抛物线解析式为y=(x 1)(x﹣3)=x²﹣2x﹣3,

对称轴为直线x=1;

(2)易求C(0,-3),B(3,0)结合上述探究出的规律,先确定出△PCB的面积的最大值时点P的坐标的横坐标为C,B两点横坐标的中点横坐标,易求 (0 3)/2=3/2,代人抛物线解析式易求得P的纵坐标为-15/4, 所以P(3/2,-15/4)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(15)

(3)设Q(1,n)),分两种情况讨论①当PQ、PC为平行四边形的对角线时,②当CQ、BP为平行四边形的对角线时.综上所述,可求得以BC为边,以点B、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,可求得P点的坐标(4,5),(﹣2,5).

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(16)

3. (2019•岐山县二模)如图,已知直线y=﹣2x 4分别交x轴、y轴于点AB.抛物线过AB两点,点P是线段AB上一动点,过点PPCx轴于点C,交抛物线于点D

(1)如图1,设抛物线顶点为M,且M的坐标是(1/2,9/2),对称轴交AB于点N

①求抛物线的解析式;

②是否存在点P,使四边形MNPD为菱形?并说明理由;

(2)是否存在这样的点D,使得四边形BOAD的面积最大?若存在,求出此时点D的坐标;若不存在,请说明理由.

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(17)

【解析】(1)①由一次函数图象上点的坐标特征求得点B的坐标,设抛物线解析式为yax﹣1/2)2 9/2,把点B的坐标代入求得a的值即,可求该抛物线的解析式为:y=﹣2x² 2x 4;

②不存在点P,使四边形MNPD为菱形.设点P的坐标是(m,﹣2m 4),则Dm,﹣2m² 2m 4),根据题意知PDMN,所以当PDMN时,四边形MNPD为平行四边形,根据该等量关系列出方程﹣2m² 4m=3/2,通过解方程求得m的值,易得点NP的坐标,然后推知PNMN是否成立即可;

(2)常规思路:设点D的坐标是(n,﹣2n² 2n 4),Pn,﹣2n 4).根据S四边形BOADSBOA SABD=4 SABD,则当SABD取最大值时,S四边形BOAD最大.根据三角形的面积公式得到函数SABD=﹣2(n﹣1)2 2.由二次函数的性质求得最值.当n=1时,SABD取得最大值2,S四边形BOAD有最大值.此时点D的坐标是(1,4).

没有比较就没有伤害,探究这一规律最起码可以结论功效。利用上述探究出规律,很快进入解题状态,当SABD取最大值时,S四边形BOAD最大.由抛物线的解析式为:y=﹣2x² 2x 4易求A(2,0),B(0,4),易求出D点横坐标为(2 0)/2=1,代入y=﹣2x2 2x 4易求出D点纵坐标为4,即可得D(1,4).

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(18)

4.(2019•海口模拟)如图,对称轴为直线x=1的抛物线经过A(﹣1,0)、C(0,3)两点,与x轴的另一个交点为B,点Dy轴上,且OB=3OD

(1)求该抛物线的表达式;

(2)设该抛物线上的一个动点P的横坐标为t

①当0<t<3时,求四边形CDBP的面积St的函数关系式,并求出S的最大值;

②点Q在直线BC上,若以CD为边,点CDQP为顶点的四边形是平行四边形,请求出所有符合条件的点P的坐标.

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(19)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(20)

二次函数面积最值问题经典习题(活求二次函数背景下的面积最值问题)(21)

总之,对于二次函数背景下一类面积最值问题,常规思路:过点P做辅助线,然后利用相关性质,找出各元素之间的关系。设动点P的坐标,然后找出各线段的代数式,再通过面积计算公式,得出二次函数顶点式,求出三角形面积的最大值。而利用探究出规律求解,很容易求解动点坐标所处什么位置时,图形面积取得最值,从而快速确定结果。如此深入探究一类问题解法本质属性,可使我们摆脱题海战术,提高解题能力,更能加快解题速度,提高解题效率,也有利于培养我们的钻研能力和创新精神.

,