您的当前位置:首页正文

二次函数与三角形最大面积的3种求法

2021-04-20 来源:个人技术集锦
二次函数与三角形最大面积的3种求法

一.解答题(共7小题)

1.(2012•广西)已知抛物线y=ax2+2x+c的图象与x轴交于点A(3,0)和点C,与y轴交于点B(0,3). (1)求抛物线的解析式;

(2)在抛物线的对称轴上找一点D,使得点D到点B、C的距离之和最小,并求出点D的坐标; (3)在第一象限的抛物线上,是否存在一点P,使得△ABP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

2.(2013•茂名)如图,抛物线为(3,0).

(1)求a的值和抛物线的顶点坐标;

(2)分别连接AC、BC.在x轴下方的抛物线上求一点M,使△AMC与△ABC的面积相等;

(3)设N是抛物线对称轴上的一个动点,d=|AN﹣CN|.探究:是否存在一点N,使d的值最大?若存在,请直接写出点N的坐标和d的最大值;若不存在,请简单说明理由.

与x轴交于点A和点B,与y轴交于点C,已知点B的坐标

第1页(共15页)

.

3.(2011•茂名)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),抛物线对称轴l与x轴相交于点M. (1)求抛物线的解析式和对称轴;

(2)点P在抛物线上,且以A、O、M、P为顶点的四边形四条边的长度为四个连续的正整数,请你直接写出点P的坐标;

(3)连接AC.探索:在直线AC下方的抛物线上是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请你求出点N的坐标;若不存在,请你说明理由.

4.(2012•黔西南州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),抛物线的对称轴l与x轴相交于点M. (1)求抛物线对应的函数解析式和对称轴;

(2)设点P为抛物线(x>5)上的一点,若以A、O、M、P为顶点的四边形的四条边的长度为四个连续的正整数,请你直接写出点P的坐标;

.

(3)连接AC,探索:在直线AC下方的抛物线上是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请你求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.

5.(2013•新疆)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,过点A的直线l与抛物线交于点C,其中A点的坐标是(1,0),C点坐标是(4,3). (1)求抛物线的解析式;

(2)在(1)中抛物线的对称轴上是否存在点D,使△BCD的周长最小?若存在,求出点D的坐标,若不存在,请说明理由;

(3)若点E是(1)中抛物线上的一个动点,且位于直线AC的下方,试求△ACE的最大面积及E点的坐标.

6.(2009•江津区)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c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轴与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.

7.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c经过点A(1,0),C(0,3),且对称轴为直线x=﹣1. (1)求二次函数的表达式;

(2)在抛物线上是否存在点P,使△PAB得面积为10,请写出所有点P的坐标.

.

二次函数与三角形最大面积的3种求法

参考答案与试题解析

一.解答题(共7小题)

1.(2012•广解:(1)∵抛物线y=ax2+2x+c的图象经过点A(3,0)和点B(0,3), 西)解答: ∴

,解得a=﹣1,c=3,

∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3.

(2)对称轴为x=

=1,

令y=﹣x2+2x+3=0,解得x1=3,x2=﹣1,∴C(﹣1,0).

如图1所示,连接AB,与对称轴x=1的交点即为所求之D点,由于A、C两点关于对称轴对称,则此时DB+DC=DB+DA=AB最小.

设直线AB的解析式为y=kx+b,由A(3,0)、B(0,3)可得:

,解得k=﹣1,b=3,

∴直线AB解析式为y=﹣x+3.

当x=1时,y=2,∴D点坐标为(1,2).

(3)结论:存在.

如图2所示,设P(x,y)是第一象限的抛物线上一点,

过点P作PN⊥x轴于点N,则ON=x,PN=y,AN=OA﹣ON=3﹣x. S△ABP=S梯形PNOB+S△PNA﹣S△AOB =(OB+PN)•ON+PN•AN﹣OA•OB

.

=(3+y)•x+y(•3﹣x)﹣×3×3 =(x+y)﹣,

∵P(x,y)在抛物线上,∴y=﹣x2+2x+3,代入上式得: S△ABP=(x+y)﹣=﹣(x2﹣3x)=﹣(x﹣)2+∴当x=时,S△ABP取得最大值. 当x=时,y=﹣x2+2x+3=

,∴P(,

).

使得△ABP的面积

所以,在第一象限的抛物线上,存在一点P,最大;P点的坐标为(,

).

2.(2013•茂名)

.

(1)∵抛物线y=ax2﹣x+2经过点B(3,0), 解答: 解:

∴9a﹣×3+2=0, 解得a=﹣, ∴y=﹣x2﹣x+2,

∵y=﹣x2﹣x+2=﹣(x2+3x)+2=﹣(x+)2+, ∴顶点坐标为(﹣,);

(2)∵抛物线y=﹣x2﹣x+2的对称轴为直线x=﹣, 与x轴交于点A和点B,点B的坐标为(3,0), ∴点A的坐标为(﹣6,0). 又∵当x=0时,y=2, ∴C点坐标为(0,2).

设直线AC的解析式为y=kx+b, 则

,解得

∴直线AC的解析式为y=x+2. ∵S△AMC=S△ABC,

∴点B与点M到AC的距离相等, 又∵点B与点M都在AC的下方, ∴BM∥AC,

设直线BM的解析式为y=x+n, 将点B(3,0)代入,得×3+n=0, 解得n=﹣1,

∴直线BM的解析式为y=x﹣1.

.

由,解得,,

∴M点的坐标是(﹣9,﹣4);

(3)在抛物线对称轴上存在一点N,能够使d=|AN﹣CN|的值最大.理由如下: ∵抛物线y=﹣x2﹣x+2与x轴交于点A和点B, ∴点A和点B关于抛物线的对称轴对称.

连接BC并延长,交直线x=﹣于点N,连接AN,则AN=BN,此时d=|AN﹣CN|=|BN﹣CN|=BC最大.

设直线BC的解析式为y=mx+t,将B(3,0),C(0,2)两点的坐标代入, 得

∴直线BC的解析式为y=﹣x+2, 当x=﹣时,y=﹣×(﹣)+2=3, ∴点N的坐标为(﹣,3),d的最大值为BC=

3.(2011•茂名)

解答: 解:(1)根据已知条件可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),

把点A(0,4)代入上式得:a=, ∴y=(x﹣1)(x﹣5)=x2﹣∴抛物线的对称轴是:x=3;

(2)P点坐标为:(6,4),

x+4=(x﹣3)2﹣

, =

.

由题意可知以A、O、M、P为顶点的四边形有两条边AO=4、OM=3, 又∵点P的坐标中x>5, ∴MP>2,AP>2;

∴以1、2、3、4为边或以2、3、4、5为边都不符合题意, ∴四条边的长只能是3、4、5、6的一种情况, 在Rt△AOM中,AM=∵抛物线对称轴过点M,

∴在抛物线x>5的图象上有关于点A的对称点与M的距离为5, 即PM=5,此时点P横坐标为6,即AP=6;

故以A、O、M、P为顶点的四边形的四条边长度分别是四个连续的正整数3、4、5、6成立, 即P(6,4);

(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大. 设N点的横坐标为t,此时点N(t,t2﹣

t+4)(0<t<5),

=

=5,

过点N作NG∥y轴交AC于G;作AM⊥NG于M,

由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:y=﹣x+4; 把x=t代入得:y=﹣t+4,则G(t,﹣t+4), 此时:NG=﹣x+4﹣(t2﹣∵AM+CF=CO,

∴S△ACN=S△ANG+S△CGN=AM×NG+NG×(﹣t2+4t)×5=﹣2t2+10t=﹣2(t﹣)2+∴当t=时,△CAN面积的最大值为由t=,得:y=t2﹣

t+4=﹣3,

CF=NG•OC=

t+4)=﹣t2+4t,

.

∴N(,﹣3).

4.(2012•黔西南州)

解答: 解:(1)根据已知条件可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),

将点A(0,4)代入上式解得:a=,

即可得函数解析式为:y=(x﹣1)(x﹣5)=x2﹣故抛物线的对称轴是:x=3;

(2)P点坐标为:(6,4),

由题意可知以A、O、M、P为顶点的四边形有两条边AO=4、OM=3, 又∵点P的坐标中x>5, ∴MP>2,AP>2;

∴以1、2、3、4为边或以2、3、4、5为边都不符合题意, ∴四条边的长只能是3、4、5、6的一种情况, 在Rt△AOM中,AM=∵抛物线对称轴过点M,

∴在抛物线x>5的图象上有关于点A的对称点与M的距离为5,

=

=5,

x+4=(x﹣3)2﹣

.

即PM=5,此时点P横坐标为6,即AP=6;

故以A、O、M、P为顶点的四边形的四条边长度分别是四个连续的正整数3、4、5、6成立, 即P(6,4);

(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大. 设N点的横坐标为t,此时点N(t,t2﹣

t+4)(0<t<5),

过点N作NG∥y轴交AC于G,作AM⊥NG于M,

由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:y=﹣x+4; 把x=t代入y=﹣x+4,则可得G(t,﹣t+4), 此时:NG=﹣x+4﹣(t2﹣∵AM+CE=CO,

∴S△ACN=S△ANG+S△CGN=AM×NG+NG×CE=NG•OC=(﹣t2+4t)×5=﹣2t2+10t=﹣2(t﹣)2+

t+4)=﹣t2+4t,

∴当t=时,△CAN面积的最大值为由t=,得:y=t2﹣∴N(,﹣3).

t+4=﹣3,

5.(2013•新疆)

.

解答: 解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0),点C(4,3),

∴解得

所以,抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3;

(2)∵点A、B关于对称轴对称,

∴点D为AC与对称轴的交点时△BCD的周长最小, 设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0), 则解得

, ,

所以,直线AC的解析式为y=x﹣1, ∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1, ∴抛物线的对称轴为直线x=2, 当x=2时,y=2﹣1=1,

∴抛物线对称轴上存在点D(2,1),使△BCD的周长最小;

(3)如图,设过点E与直线AC平行线的直线为y=x+m, 联立

消掉y得,x2﹣5x+3﹣m=0, △=(﹣5)2﹣4×1×(3﹣m)=0, 即m=﹣

时,点E到AC的距离最大,△ACE的面积

=﹣,

最大,

此时x=,y=﹣

∴点E的坐标为(,﹣),

.

设过点E的直线与x轴交点为F,则F(∴AF=

﹣1=,

,0),

∵直线AC的解析式为y=x﹣1, ∴∠CAB=45°,

∴点F到AC的距离为AF•sin45°=×又∵AC=

∴△ACE的最大面积=×3

6.(2009•江津区)

解答: 解:(1)将A(1,0),B(﹣3,0)代y=﹣x2+bx+c中得

(2分)

(3分)

=3×

, =

,此时E点坐标为(,﹣). =

∴抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3;(4分)

(2)存在(5分)

理由如下:由题知A、B两点关于抛物线的对称轴x=﹣1对称 ∴直线BC与x=﹣1的交点即为Q点,此时△AQC周长最小 ∵y=﹣x2﹣2x+3 ∴C的坐标为:(0,3)

直线BC解析式为:y=x+3(6分) Q点坐标即为

解得

∴Q(﹣1,2);(7分)

(3)存在.(8分)

理由如下:设P点(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣3<x<0) ∵S△BPC=S四边形BPCO﹣S△BOC=S四边形BPCO﹣ 若S四边形BPCO有最大值,则S△BPC就最大, ∴S四边形BPCO=S△BPE+S直角梯形PEOC(9分) =BE•PE+OE(PE+OC)

=(x+3)(﹣x2﹣2x+3)+(﹣x)(﹣x2﹣2x+3+3) =

当x=﹣时,S四边形BPCO最大值=

∴S△BPC最大=

(10分) 当x=﹣时,﹣x2﹣2x+3=

∴点P坐标为(﹣,).(11分)

7.解

解:(1)根据题意得:

, 答:

解得:a=1,b=2,c=﹣3, ∴抛物线解析式为y=x2+2x﹣3. (2)令y=0,则x2+2x﹣3=0, 解得x=1或x=﹣3,

.

.

∴AB=4,

∵△PAB得面积为10,设P的纵坐标为h, ∴AB×|h|=10, ∴|h|=5,

∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4, ∴顶点坐标为(﹣1,﹣4), ∴P的纵坐标不能为﹣5, ∴,h=5,

代入得5=x2+2x﹣3, 解得x=2,x=﹣4;

∴点P的坐标为(2,5),(﹣4,5).

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容