专题三十一 二次函数与面积处理(含解析)

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专题三十一 二次函数与面积处理(含解析)

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专题三十一 二次函数与面积处理
常用方法:铅垂法(宽高公式)、平移转化法、割补法
01.阅读材料:
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“铅距离叫△ABC的“水平宽”(h),中间的这条直线在△ABC内部线段的长度叫垂底(a)”.我们可得出一种计算三角形面积的新方法:S△ABCah,即三角形面积等于水平宽(高)与铅垂底乘积的一半.
解决问题:
如图2,抛物线yx2+x-4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点M为抛物线第三象限内的一动点,其横坐标为m,△AMC的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.
02.已知直线AB:yx+3与抛物线yx2交于A,B两点,在直线AB下方的抛物线上求点P,使△ABP的面积等于5.
03.如图,抛物线y=-x2+2x+1和y轴交于点A,与它的对称轴直线x=1交于点B,过定点的直线y=kx-k+4(k<0)与该抛物线交于点M,N.若△BMN的面积等于1,求k的值.
04.(2024新洲期末)如图,抛物线与轴正半轴交于(点在点的左边)两点,与轴正半轴交于点是直线下方的抛物线上一点,交抛物线于另一点,直线
交于点.若的面积为6,求点的坐标.
05.抛物线yx2+c经过点C(-12,0),与y轴交于点D,且P为抛物线上C,D之间的一动点(含C,D两点),E(-6,0),F(0,10).若P点的横坐标为x,△PEF的面积为s.
(1)求s关于x的函数关系式;
(2)若s为正整数,求P点的个数(直接写出结果).
专题三十一 二次函数与面积处理
常用方法:铅垂法(宽高公式)、平移转化法、割补法
01.阅读材料:
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“铅距离叫△ABC的“水平宽”(h),中间的这条直线在△ABC内部线段的长度叫垂底(a)”.我们可得出一种计算三角形面积的新方法:S△ABCah,即三角形面积等于水平宽(高)与铅垂底乘积的一半.
解决问题:
如图2,抛物线yx2+x-4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点M为抛物线第三象限内的一动点,其横坐标为m,△AMC的面积为S,求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.
解:yx2+x-4,当x=0时,y=-4,
令yx2+x-4=0,则x=-4或2,
即点A、B、C的坐标分别为:(-4,0)、(2,0)、(0,-4),
过点M作MH∥y轴交AC于点H,
由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=-x-4,
设点H(m,-m-4),则点M(m,m2+m-4),
由题意得:SMH×OA4×(-m-4m2-m+4)=-m2-4m=-(m+2)2+4≤4,
即S的最大值为4.
02.已知直线AB:yx+3与抛物线yx2交于A,B两点,在直线AB下方的抛物线上求点P,使△ABP的面积等于5.
解:联立直线AB和抛物线解析式可得,
解得或,
则A(-3,),B(2,2),
设P点坐标为(x,x2),
分别过点A、B、P作x轴的垂线,垂足分别为C、D、E,如图,
∴AC,PEx2,BD=2,DE=2-x,CE=x+3,CD=5,
∴S梯形ABDC(BD+AC)CD(2)×5,
S梯形BDEP(BD+PE)DE(2x2)(2-x),
S梯形ACEP(PE+AC)CE(x2)(x+3),
∵S△ABP=S梯形ABDC-S梯形BDEP-S梯形ACEP,
∴(2x2)(2-x)(x2)(x+3)=5,
整理可得x2+x-2=0,解得x=-2或x=1,
∴P点坐标为(-2,2)或(1,).
03. 如图,抛物线y=-x2+2x+1和y轴交于点A,与它的对称轴直线x=1交于点B,过定点的直线y=kx-k+4(k<0)与该抛物线交于点M,N.若△BMN的面积等于1,求k的值.
解:令x=0,解得:y=1,
∴A的坐标为(0,1);
∵一次函数可化为:y=kx-k+4=k(x-1)+4,
∴当x=1时,y=4,即该直线所过定点E坐标为(1,4).
由(1)知抛物线L的解析式为 y=-x2+2x+1,
∴y=-x2+2x+1=-(x-1)2+2,
∴点B(1,2),
∴BE=4-2=2.
S△BMN=1,即S△BNE-S△BMEBE xNBE xM=1,
∴xN-xM=1,
由 得:x2+(k-2)x-k+3=0,
解得:x,
则xN,xM,
由xN-xM=1得:1,
∴k=±3.
∵直线经过一二四象限,
∴k<0,
∴k=-3.
04.(2024新洲期末)如图,抛物线与轴正半轴交于(点在点的左边)两点,与轴正半轴交于点是直线下方的抛物线上一点,交抛物线于另一点,直线
交于点.若的面积为6,求点的坐标.
解:过点作轴交于点.
,当时,①,
设直线,当时,,
直线②,同理可得直线的解析式为③,
由①②③可得,代入直线的解析式得,轴,.
,解得.
05.抛物线yx2+c经过点C(-12,0),与y轴交于点D,且P为抛物线上C,D之间的一动点(含C,D两点),E(-6,0),F(0,10).若P点的横坐标为x,△PEF的面积为s.
(1)求s关于x的函数关系式;
(2)若s为正整数,求P点的个数(直接写出结果).
解:(1)抛物线yx2+c经过点C(-12,0),
∴0=-12+c,解得c=12,
∴抛物线解析式为yx2+12,
∴P(x,x2+12),
∵E(-6,0)、F(0,10),
∴直线EF解析式为yx+10,
令x2+12=10,解得x=±2,
当P在E、F之间时,即-12≤x≤-2时,过点P作PQ∥x轴交EF于Q,如图1,
此时Q点纵坐标为x2+12,
∴Q(x2,x2+12),
∴PQx2x,
∴sPQ OF10PQ=5PQ=5(x2x)x2-5x+6;
当P在F点上方时,即-2x≤0时,过点P作PQ∥y轴交EF于Q,如图2,
此时Q(x,x+10),
∴PQx2+12-(x+10)x2x+2,
∴sPQ OE6PQ=3PQx2-5x+6;
综上可知sx2-5x+6(-12≤x≤0);
②∵yx2-5x+6(x+10)2+31,
∴当x=-10时,y有最大值31,
∵开口向下,在x=-10右侧y有31至6共26个整数值,在x=-10左侧y有一个整数值(-12,30),
综上所述共有整数值的个数为27个.

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