二次函数-因动点产生的面积问题典型例题.doc
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中考压轴题精选典型例题讲解
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二次函数-因动点产生的面积问题
例1、如图1,已知抛物线(b、c是常数,且c<0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴的负半轴交于点C,点A的坐标为(-1,0).
(1)b=______,点B的横坐标为_______(上述结果均用含c的代数式表示);
(2)连结BC,过点A作直线AE//BC,与抛物线交于点E.点D是x轴上一点,坐标为(2,0),当C、D、E三点在同一直线上时,求抛物线的解析式;
(3)在(2)的条件下,点P是x轴下方的抛物线上的一动点,连结PB、PC.设△PBC的面积为S.
①求S的取值范围;
②若△PBC的面积S为正整数,则这样的△PBC共有_____个.
图1
思路点拨
1.用c表示b以后,把抛物线的一般式改写为两点式,会发现OB=2OC.
2.当C、D、E三点共线时,△EHA∽△COB,△EHD∽△COD.
3.求△PBC面积的取值范围,要分两种情况计算,P在BC上方或下方.
4.求得了S的取值范围,然后罗列P从A经过C运动到B的过程中,面积的正整数值,再数一数个数.注意排除点A、C、B三个时刻的值.
满分解答
(1)b=,点B的横坐标为-2c.
(2)由,设E.
过点E作EH⊥x轴于H.
由于OB=2OC,当AE//BC时,AH=2EH.
所以.因此.所以.
当C、D、E三点在同一直线上时,.所以.
整理,得2c2+3c-2=0.解得c=-2或(舍去).
所以抛物线的解析式为.
(3)①当P在BC下方时,过点P作x轴的垂线交BC于F.
直线BC的解析式为.
设,那么,.
所以S△PBC=S△PBF+S△PCF=.
因此当P在BC下方时,△PBC的最大值为4.
当P在BC上方时,因为S△ABC=5,所以S△PBC<5.
综上所述,0<S<5.
②若△PBC的面积S为正整数,则这样的△PBC共有11个.
考点伸展
点P沿抛物线从A经过C到达B的过程中,△PBC的面积为整数,依次为(5),4,3,2,1,(0),1,2,3,4,3,2,1,(0).
当P在BC下方,S=4时,点P在BC的中点的正下方,F是BC的中点.
例 2、如图1,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A(0, 1)、B(2, 0)、O(0, 0),将此三角板绕原点O逆时针旋转90°,得到三角形A′B′O.
(1)一抛物线经过点A′、B′、B,求该抛物线的解析式;
(2)设点P是第一象限内抛物线上的一个动点,是否存在点P,使四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B是哪种形状的四边形?并写出它的两条性质.
图1
思路点拨
1.四边形PB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍,可以转化为四边形PB′OB的面积是
△A′B′O面积的3倍.
2.联结PO,四边形PB′OB可以分割为两个三角形.
3.过点向x轴作垂线,四边形PB′OB也可以分割为一个直角梯形和一个直角三角形.
满分解答
(1)△AOB绕着原点O逆时针旋转90°,点A′、B′的坐标分别为(-1, 0) 、(0, 2).
因为抛物线与x轴交于A′(-1, 0)、B(2, 0),设解析式为y=a(x+1)(x-2),
代入B′(0, 2),得a=1.
所以该抛物线的解析式为y=-(x+1)(x-2) =-x2+x+2.
(2)S△A′B′O=1.
如果S四边形PB′A′B=4 S△A′B′O=4,那么S四边形PB′OB=3 S△A′B′O=3.
如图2,作PD⊥OB,垂足为D.
设点P的坐标为 (x,-x2+x+2).
.
.
所以.
解方程-x2+2x+2=3,得x1=x2=1.
所以点P的坐标为(1,2).
图2 图3 图4
(3)如图3,四边形PB′A′B是等腰梯形,它的性质有:等腰梯形的对角线相等;等腰梯形同以底上的两个内角相等;等腰梯形是轴对称图形,对称轴是经过两底中点的直线.
考点伸展
第(2)题求四边形PB′OB的面积,也可以如图4那样分割图形,这样运算过程更简单.
.
.
所以.
甚至我们可以更大胆地根据抛物线的对称性直接得到点P:
作△A′OB′关于抛物线的对称轴对称的△BOE,那么点E的坐标为(1,2).
而矩形EB′OD与△A′OB′、△BOP是等底等高的,所以四边形EB′A′B的面积是△A′B′O面积的4倍.因此点E就是要探求的点P.
例 3、如图1,在平面直角坐标系中,直线与抛
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