《九年級數(shù)學(xué) 第7講 二次函數(shù)探究-二次函數(shù)與圖形面積的綜合問題教案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《九年級數(shù)學(xué) 第7講 二次函數(shù)探究-二次函數(shù)與圖形面積的綜合問題教案.doc（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

二次函數(shù)與圖形面積的綜合問題 知識點(diǎn) 二次函數(shù)綜合；勾股定理；相似三角形的性質(zhì)； 教學(xué)目標(biāo) 1. 熟練運(yùn)用所學(xué)知識解決二次函數(shù)綜合問題 2．靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想 教學(xué)重點(diǎn) 巧妙運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想解決綜合問題； 教學(xué)難點(diǎn) 靈活運(yùn)用技巧及方法解決綜合問題； 知識講解 探究圖形面積的一般思路 要求三角形或四邊形的面積的最大值或是最小值，解決這類問題的基本步驟： （1）首先要確定所求三角形或四邊形面積最值，可設(shè)動點(diǎn)運(yùn)動個(gè)時(shí)間t或動點(diǎn)的坐標(biāo)（t，at2+bt+c） （2）①求三角形面積最值時(shí)要用含t的代數(shù)式表示出三角形的底和高，此時(shí)就先證明涉及到底和高的三角形與已知線段長度的三角形相似，從而求得用含t的代數(shù)式表示底和高； ②求四邊形的面積最值時(shí)，常用到的方法是利用割補(bǔ)法將四邊形分成兩個(gè)三角形，從而利用三角形的方法求得用含t的代數(shù)式表示的線段； （3）用含有未知數(shù)的代數(shù)式表示出圖形的面積； （4）用二次函數(shù)的知識來求最大值或是最小值。 例題精析 例1如圖， △ABC是以BC為底邊的等腰三角形，點(diǎn)A、C分別是一次函數(shù)的圖像與y軸、x軸的交點(diǎn)，點(diǎn)B在二次函數(shù)的圖像上，且該二次函數(shù)圖像上存在一點(diǎn)D使四邊形ABCD能構(gòu)成平行四邊形． （1）試求b、c的值，并寫出該二次函數(shù)的解析式； （2）動點(diǎn)P從A到D，同時(shí)動點(diǎn)Q從C到A都以每秒1個(gè)單位的速度運(yùn)動，問： ①當(dāng)P運(yùn)動到何處時(shí)，由PQ⊥AC？ ②當(dāng)P運(yùn)動到何處時(shí)，四邊形PDCQ的面積最小？此時(shí)四邊形PDCQ的面積是多少？  例2如圖，拋物線與x軸交于A、B兩點(diǎn)，與y軸交于點(diǎn)C，聯(lián)結(jié)BC、AC． （1）求AB和OC的長； （2）點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā)，沿x軸向點(diǎn)B運(yùn)動（點(diǎn)E與點(diǎn)A、B不重合），過點(diǎn)E作BC的平行線交AC于點(diǎn)D．設(shè)AE的長為m，△ADE的面積為s，求s關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式，并寫出自變量m的取值范圍； （3）在（2）的條件下，聯(lián)結(jié)CE，求△CDE面積的最大值；此時(shí)，求出以點(diǎn)E為圓心，與BC相切的圓的面積（結(jié)果保留π）．  例3如圖，矩形OABC中，點(diǎn)O為原點(diǎn)，點(diǎn)A的坐標(biāo)為（0，8），點(diǎn)C的坐標(biāo)為（6，0）．拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過A、C兩點(diǎn)，與AB邊交于點(diǎn)D． （1）求拋物線的函數(shù)表達(dá)式； （2）點(diǎn)P為線段BC上一個(gè)動點(diǎn)（不與點(diǎn)C重合），點(diǎn)Q為線段AC上一個(gè)動點(diǎn)，AQ=CP，連接PQ，設(shè)CP=m， △CPQ的面積為S． ①求S關(guān)于m的函數(shù)表達(dá)式，并求出m為何值時(shí)，S取得最大值； ②當(dāng)S最大時(shí)，在拋物線y=﹣x2+bx+c的對稱軸l上若存在點(diǎn)F，使△FDQ為直角三角形，請直接寫出所有符合條件的F的坐標(biāo)；若不存在，請說明理由．  例4如圖，已知拋物線y=x2﹣x﹣3與x軸的交點(diǎn)為A、D（A在D的右側(cè)），與y軸的交點(diǎn)為C． （1）直接寫出A、D、C三點(diǎn)的坐標(biāo)； （2）若點(diǎn)M在拋物線上，使得△MAD的面積與△CAD的面積相等，求點(diǎn)M的坐標(biāo)； （3）設(shè)點(diǎn)C關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點(diǎn)為B，在拋物線上是否存在點(diǎn)P，使得以A、B、C、P四點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形為梯形？若存在，請求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請說明理由．  課程小結(jié) 有針對性的對勾股定理、相似三角形的性質(zhì)及二次函數(shù)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)，有助于為研究二次函數(shù)與圖形面積的綜合問題提供有利的依據(jù)。在探究二次函數(shù)與圖形面積的綜合問題時(shí)，抓住已有的信息及條件用所設(shè)未知數(shù)來表示出圖形的面積，并能運(yùn)用二次函數(shù)的最值來解決問題，掌握此類問題的解題思路及技巧是解決問題的關(guān)鍵。 例1【規(guī)范解答】 （1）由，得A(0,3)，C(4,0)．由于B、C關(guān)于OA對稱，所以B(－4,0)，BC＝8． 因?yàn)锳D//BC，AD＝BC，所以D(8,3)．將B(－4,0)、D(8,3)分別代入，得 解得，c＝－3．所以該二次函數(shù)的解析式為． （2）①設(shè)點(diǎn)P、Q運(yùn)動的時(shí)間為t． 如圖2，在△APQ中，AP＝t，AQ＝AC－CQ＝5－t，cos∠PAQ＝cos∠ACO＝． 當(dāng)PQ⊥AC時(shí)，．所以．解得． 圖2 圖3 ②如圖3，過點(diǎn)Q作QH⊥AD，垂足為H． 由于S△APQ＝， S△ACD＝， 所以S四邊形PDCQ＝S△ACD－S△APQ＝． 所以當(dāng)AP＝時(shí)，四邊形PDCQ的最小值是． 【總結(jié)與反思】 1．求拋物線的解析式需要代入B、D兩點(diǎn)的坐標(biāo)，點(diǎn)B的坐標(biāo)由點(diǎn)C的坐標(biāo)得到，點(diǎn)D的坐標(biāo)由AD＝BC可以得到． 2．設(shè)點(diǎn)P、Q運(yùn)動的時(shí)間為t，用含有t的式子把線段AP、CQ、AQ的長表示出來． 3．四邊形PDCQ的面積最小，就是△APQ的面積最大． 例2【規(guī)范解答】（1）由，得A(－3,0)、B(6,0)、C(0,－9)．所以AB＝9，OC＝9． （2）如圖2，因?yàn)镈E//CB，所以△ADE∽△ACB． 所以．而，AE＝m，所以． m的取值范圍是0＜m＜9． 圖2 圖3 （3）如圖2，因?yàn)镈E//CB，所以． 因?yàn)椤鰿DE與△ADE是同高三角形，所以． 所以． 當(dāng)時(shí)，△CDE的面積最大，最大值為． 此時(shí)E是AB的中點(diǎn)，． 如圖3，作EH⊥CB，垂足為H． 在Rt△BOC中，OB＝6，OC＝9，所以． 在Rt△BEH中，． 當(dāng)⊙E與BC相切時(shí)，．所以． 【總結(jié)與反思】 1．△ADE與△ACB相似，面積比等于對應(yīng)邊的比的平方． 2．△CDE與△ADE是同高三角形，面積比等于對應(yīng)底邊的比． 例3 【規(guī)范解答】（1）將A、C兩點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線 c＝8，， 解得 b＝， c＝8 ，∴拋物線的解析式為 （2）①∵OA=8，OC=6∴過點(diǎn)Q作QE⊥BC與E點(diǎn)，則 ∴∴∴ ∴當(dāng)m=5時(shí)，S取最大值； ②在拋物線對稱軸l上存在點(diǎn)F，使△FDQ為直角三角形，∵拋物線的解析式為的對稱軸為， D的坐標(biāo)為（3，8），Q（3，4）， 當(dāng)∠FDQ=90時(shí)，F(xiàn)1（ ，8），當(dāng)∠FQD=90時(shí)，則F2（ ，4）， 當(dāng)∠DFQ=90時(shí)，設(shè)F（，n），則FD2+FQ2=DQ2，即，解得：， ∴F3（ ，），F(xiàn)4（，）， 滿足條件的點(diǎn)F共有四個(gè)，坐標(biāo)分別為 F1（ ，8），F(xiàn)2（，4），F(xiàn)3（，），F(xiàn)4（，）． 【總結(jié)與反思】 1. 將A、C兩點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線即可求得拋物線的解析式； 2. ①先用m 表示出QE的長度，進(jìn)而求出三角形的面積S關(guān)于m的函數(shù)，化簡為頂點(diǎn)式，便可求出S的最大值； ②直接寫出滿足條件的F點(diǎn)的坐標(biāo)即可，注意不要漏寫． 例4【規(guī)范解答】解：（1）∵y=x2﹣x﹣3，∴當(dāng)y=0時(shí)， x2﹣x﹣3=0，解得x1=﹣2，x2=4． 當(dāng)x=0，y=﹣3．∴A點(diǎn)坐標(biāo)為（4，0），D點(diǎn)坐標(biāo)為（﹣2，0），C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，﹣3）； （2）∵y=x2﹣x﹣3，∴對稱軸為直線x==1．∵AD在x軸上，點(diǎn)M在拋物線上， ∴當(dāng)△MAD的面積與△CAD的面積相等時(shí)，分兩種情況： ①點(diǎn)M在x軸下方時(shí)，根據(jù)拋物線的對稱性，可知點(diǎn)M與點(diǎn)C關(guān)于直線x=1對稱， ∵C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，﹣3），∴M點(diǎn)坐標(biāo)為（2，﹣3）； ②點(diǎn)M在x軸上方時(shí)，根據(jù)三角形的等面積法，可知M點(diǎn)到x軸的距離等于點(diǎn)C到x軸的距離3． 當(dāng)y=4時(shí)， x2﹣x﹣3=3，解得x1=1+，x2=1﹣，∴M點(diǎn)坐標(biāo)為（1+，3）或（1﹣，3）． 綜上所述，所求M點(diǎn)坐標(biāo)為（2，﹣3）或（1+，3）或（1﹣，3）； （3）結(jié)論：存在． 如圖所示，在拋物線上有兩個(gè)點(diǎn)P滿足題意： ①若BC∥AP1，此時(shí)梯形為ABCP1． 由點(diǎn)C關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點(diǎn)為B，可知BC∥x軸，則P1與D點(diǎn)重合，∴P1（﹣2，0）． ∵P1A=6，BC=2，∴P1A≠BC，∴四邊形ABCP1為梯形； ②若AB∥CP2，此時(shí)梯形為ABCP2． ∵A點(diǎn)坐標(biāo)為（4，0），B點(diǎn)坐標(biāo)為（2，﹣3），∴直線AB的解析式為y=x﹣6，∴可設(shè)直線CP2的解析式為y=x+n， 將C點(diǎn)坐標(biāo)（0，﹣3）代入，得b=﹣3，∴直線CP2的解析式為y=x﹣3．∵點(diǎn)P2在拋物線y=x2﹣x﹣3上， ∴x2﹣x﹣3=x﹣3，化簡得：x2﹣6x=0，解得x1=0（舍去），x2=6， ∴點(diǎn)P2橫坐標(biāo)為6，代入直線CP2解析式求得縱坐標(biāo)為6，∴P2（6，6）． ∵AB∥CP2，AB≠CP2，∴四邊形ABCP2為梯形． 綜上所述，在拋物線上存在一點(diǎn)P，使得以點(diǎn)A、B、C、P四點(diǎn)為頂點(diǎn)所構(gòu)成的四邊形為梯形；點(diǎn)P的坐標(biāo)為（﹣2，0）或（6，6）． 　　　　　 【總結(jié)與反思】 1. 令y=0，解方程x2﹣x﹣3=0可得到A點(diǎn)和D點(diǎn)坐標(biāo)；令x=0，求出y=﹣3，可確定C點(diǎn)坐標(biāo)； 2. 根據(jù)拋物線的對稱性，可知在在x軸下方對稱軸右側(cè)也存在這樣的一個(gè)點(diǎn)；再根據(jù)三角形的等面積法，在x軸上方，存在兩個(gè)點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)分別到x軸的距離等于點(diǎn)C到x軸的距離； 3. 根據(jù)梯形定義確定點(diǎn)P，如圖所示：①若BC∥AP1，確定梯形ABCP1．此時(shí)P1與D點(diǎn)重合，即可求得點(diǎn)P1的坐標(biāo)；②若AB∥CP2，確定梯形ABCP2．先求出直線CP2的解析式，再聯(lián)立拋物線與直線解析式求出點(diǎn)P2的坐標(biāo)．