1、 专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数是初中数学的一个重点,一个难点,也是中考数学必考的一个知识点。特别是 在压轴题中,二次函数和几何综合出现的题型,才是最大的区分度。 与面积有关的问题,更是常见。本节介绍二次函数考试题型种,与面积问题的常用解法。 同学们,只要熟练运用解法,炉火纯青,在考试答题的时候,能够轻松答题。【知识点梳理】类型一:面积等量关系类型二:面积平分方法一:利用割补将图形割(补)成三角形或梯形面积的和差,其中需使三角形的底边在坐标轴上或平行于坐标轴;(例如以下4、5两图中,连结BD解法不简便。)方法二: 铅锤法(1)求 A、B 两点水平距离,即水平
2、宽; (2)过点 C 作 x 轴垂线与 AB 交于点 D,可得点 D 横坐标同点 C; (3)求直线 AB 解析式并代入点 D 横坐标,得点 D 纵坐标; (4)根据 C、D 坐标求得铅垂高(5)方法三 :其他面积方法如图1,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2,同底三角形的面积比等于高的比如图3,同高三角形的面积比等于底的比 如图1 如图2 如图3【典例分析】【类型一:面积等量关系】【典例21】(2022盘锦)如图,抛物线yx2+bx+c与x轴交于A,B(4,0)两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,4)点P在抛物线上,连接BC,BP(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,
3、若点P在第四象限,点D在线段BC上,连接PD并延长交x轴于点E,连接CE,记DCE的面积为S1,DBP的面积为S2,当S1S2时,求点P的坐标;【变式1】(2022泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线yax2+x+c经过A(2,0),B(0,4)两点,直线x3与x轴交于点C(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x3交于点D,E,且BDO与OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由【类型
4、二:面积平分】【典例2】(2022沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx3经过点B(6,0)和点D(4,3),与x轴的另一个交点为A,与y轴交于点C,作直线AD(1)求抛物线的函数表达式;直接写出直线AD的函数表达式;(2)点E是直线AD下方的抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,DE,BDF的面积记为S1,DEF的面积记为S2,当S12S2时,求点E的坐标;【变式2】(2022内江)如图,抛物线yax2+bx+c与x轴交于A(4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2)(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点
5、D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为1:5两部分,求点P的坐标【典例3】(深圳)如图抛物线yax2+bx+c经过点A(1,0),点C(0,3),且OBOC(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为3:5两部分,求点P的坐标【变式3】(2021秋合川区)如图,抛物线yax2+bx+6(a0)与x轴交于A(1,0),B(6,0),与y轴交于点C,点P为第一象限内抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,交直线BC于点D,交x轴于点E,连接PB(1)求该抛物线的解析式
6、;(2)当PBD与BDE的面积之比为1:2时,求点P的坐标; 专题03 二次函数与面积有关的问题(知识解读)【专题说明】二次函数是初中数学的一个重点,一个难点,也是中考数学必考的一个知识点。特别是 在压轴题中,二次函数和几何综合出现的题型,才是最大的区分度。 与面积有关的问题,更是常见。本节介绍二次函数考试题型种,与面积问题的常用解法。 同学们,只要熟练运用解法,炉火纯青,在考试答题的时候,能够轻松答题。【知识点梳理】类型一:面积等量关系类型二:面积平分方法一:利用割补将图形割(补)成三角形或梯形面积的和差,其中需使三角形的底边在坐标轴上或平行于坐标轴;(例如以下4、5两图中,连结BD解法不简
7、便。)方法二: 铅锤法(1)求 A、B 两点水平距离,即水平宽; (2)过点 C 作 x 轴垂线与 AB 交于点 D,可得点 D 横坐标同点 C; (3)求直线 AB 解析式并代入点 D 横坐标,得点 D 纵坐标; (4)根据 C、D 坐标求得铅垂高(5)方法三 :其他面积方法如图1,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2,同底三角形的面积比等于高的比如图3,同高三角形的面积比等于底的比 如图1 如图2 如图3【典例分析】【类型一:面积等量关系】【典例21】(2022盘锦)如图,抛物线yx2+bx+c与x轴交于A,B(4,0)两点(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,4)点P在抛
8、物线上,连接BC,BP(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,若点P在第四象限,点D在线段BC上,连接PD并延长交x轴于点E,连接CE,记DCE的面积为S1,DBP的面积为S2,当S1S2时,求点P的坐标;【解答】解:(1)将B(4,0)、C(0,4)两点代入yx2+bx+c得,解得:,抛物线的解析式为:yx23x4;(2)方法一:由yx23x4可得,A(1,0),设点P(m,m23m4),则,SBCES1+SBDE,SBPES2+SBDE,S1S2,SBCESBPE,解得:m13,m20(舍去),P(3,4);方法二:S1S2,SPBESCBE,PCx轴,点P与C关于对称轴x对称,P(3,4)
9、;【变式1】(2022泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线yax2+x+c经过A(2,0),B(0,4)两点,直线x3与x轴交于点C(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x3交于点D,E,且BDO与OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由【解答】解:(1)把A(2,0),B(0,4)两点代入抛物线yax2+x+c中得:解得:;(2)由(1)知:抛物线解析式为:yx2+x+4,设直线A
10、B的解析式为:ykx+b,则,解得:,AB的解析式为:y2x+4,设直线DE的解析式为:ymx,2x+4mx,x,当x3时,y3m,E(3,3m),BDO与OCE的面积相等,CEOC,3(3m)4,9m218m160,(3m+2)(3m8)0,m1,m2(舍),直线DE的解析式为:yx;【类型二:面积平分】【典例2】(2022沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2+bx3经过点B(6,0)和点D(4,3),与x轴的另一个交点为A,与y轴交于点C,作直线AD(1)求抛物线的函数表达式;直接写出直线AD的函数表达式;(2)点E是直线AD下方的抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,D
11、E,BDF的面积记为S1,DEF的面积记为S2,当S12S2时,求点E的坐标;【解答】解:(1)抛物线yax2+bx3经过点B(6,0)和点D(4,3),解得:,抛物线的函数表达式为yx2x3;由得yx2x3,当y0时,x2x30,解得:x16,x22,A(2,0),设直线AD的函数表达式为ykx+d,则,解得:,直线AD的函数表达式为yx1;(2)设点E(t,t2t3),F(x,y),过点E作EMx轴于点M,过点F作FNx轴于点N,如图1,S12S2,即2,2,EMx轴,FNx轴,EMFN,BFNBEM,BM6t,EM(t2t3)t2+t+3,BN(6t),FN(t2+t+3),xOBBN6
12、(6t)2+t,y(t2+t+3)t2t2,F(2+t,t2t2),点F在直线AD上,t2t2(2+t)1,解得:t10,t22,E(0,3)或(2,4);【变式2】(2022内江)如图,抛物线yax2+bx+c与x轴交于A(4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2)(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,求点D到直线AC的距离的最大值及此时点D的坐标;(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为1:5两部分,求点P的坐标【解答】解:(1)抛物线yax2+bx+c与x轴交于A(4,0),B(2,0),与y轴交
13、于点C(0,2),解得:,抛物线的解析式为yx2x+2;(2)过点D作DHAB于H,交直线AC于点G,过点D作DEAC于E,如图设直线AC的解析式为ykx+t,则,解得:,直线AC的解析式为yx+2设点D的横坐标为m,则点G的横坐标也为m,DHm2m+2,GHm+2DGm2m+2m2m2m,DEAC,DHAB,EDG+DGEAGH+CAO90,DGEAGH,EDGCAO,cosEDGcosCAO,DEDG(m2m)(m2+4m)(m+2)2+,当m2时,点D到直线AC的距离取得最大值此时yD(2)2(2)+22,即点D的坐标为(2,2);(3)如图,设直线CP交x轴于点E,直线CP把四边形CB
14、PA的面积分为1:5两部分,又SPCB:SPCAEB(yCyP):AE(yCyP)BE:AE,则BE:AE1:5或5:1则AE5或1,即点E的坐标为(1,0)或(3,0),将点E的坐标代入直线CP的表达式:ynx+2,解得:n2或,故直线CP的表达式为:y2x+2或yx+2,联立方程组或,解得:x6或,故点P的坐标为(6,10)或(,)【典例3】(深圳)如图抛物线yax2+bx+c经过点A(1,0),点C(0,3),且OBOC(1)求抛物线的解析式及其对称轴;(2)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为3:5两部分,求点P的坐标【答案】(1) yx2+2x+3 ;x1
15、(2)P的坐标为(4,5)或(8,45)【解答】解:(1)OBOC,点B(3,0),则抛物线的表达式为:ya(x+1)(x3)a(x22x3)ax22ax3a,故3a3,解得:a1,故抛物线的表达式为:yx2+2x+3,函数的对称轴为:x1;(2)如图,设直线CP交x轴于点E,直线CP把四边形CBPA的面积分为3:5两部分,又SPCB:SPCAEB(yCyP):AE(yCyP)BE:AE,则BE:AE3:5或5:3,则AE或,即:点E的坐标为(,0)或(,0),将点E的坐标代入直线CP的表达式:ykx+3,解得:k6或2,故直线CP的表达式为:y2x+3或y6x+3联立并解得:x4或8(不合题
16、意值已舍去),故点P的坐标为(4,5)或(8,45)【变式3】(2021秋合川区)如图,抛物线yax2+bx+6(a0)与x轴交于A(1,0),B(6,0),与y轴交于点C,点P为第一象限内抛物线上一动点,过点P作x轴的垂线,交直线BC于点D,交x轴于点E,连接PB(1)求该抛物线的解析式;(2)当PBD与BDE的面积之比为1:2时,求点P的坐标;【答案】(1) yx2+5x+6 (2)P(,)【解答】解:(1)抛物线yax2+bx+6(a0)与x轴交于A(1,0),B(6,0),抛物线的解析式为yx2+5x+6;(2)抛物线yx2+5x+6过点C,C(0,6),设直线BC的解析式为ykx+n,直线BC的解析式为yx+6,设P(m,m2+5m+6),则D(m,m+6),PEm2+5m+6,DEm+6,PBD与BDE的面积之比为1:2,PD:DE1:2,PE:DE3:2,3(m+6)2(m2+5m+6),解得,m26(舍去),P(,);