如何求解二次函式中的面積最值問題

2022-05-02 15:00:02 字數 1251 閱讀 5456

題目 (重慶市江津區)

如圖1,拋物線y=-x2+bx+c與x軸交於a(1,0),b(-3,0)兩點.

(1)求該拋物線的解析式;

(2)設(1)中的拋物線交y軸於c點,在該拋物線的對稱軸上是否存在點q,使得△qac的周長最小?若存在,求出q點的座標;若不存在,請說明理由;

(3)如圖2,在(1)中的拋物線上的第二象限上是否存在一點p,使△pbc的面積最大?若存在,求出點p的座標及△pbc的面積最大值;若沒有,請說明理由.

解答 (1)拋物線解析式為

y=-x2-2x+3;

(2)q(-1,2);

下面著重**求第(3)小題中面積最大值的幾種方法.

一、補形、割形法

幾何圖形中常見的處理方式有分割、補形等,通過對圖形的這些直觀處理,一般能輔助解題,使解題過程簡捷、明快.此類方法的要點在於把所求圖形的面積進行適當的補或割,變成有利於表示面積的圖形.

方法一如圖3,設p點(x,-x2-2x+3)(-3

方法二如圖4,設p點(x,-x2-2x+3)(-3

(下略.)

二、「鉛垂高,水平寬」面積法

如圖5,過△abc的三個頂點分別作出與水平線垂直的三條直線,外側兩條直線之間

的距離叫△abc的「水平寬」(a),中間的這條直線在△abc內部線段的長度叫△abc的

「鉛垂高(h)」,我們可得出一種計算三角形面積的另一種方法:s△abc=ah,即三角形面積等於水平寬與鉛垂高乘積的一半.

根據上述方法,本題解答如下:

解如圖6,作pe⊥x軸於點e,交bc於點f.

設p點(x,-x2-2x+3)(-3

∴點p座標為(-,)

三、切線法

若要使△pbc的面積最大,只需使bc上的高最大.過點p作bc的平行線l,當直線l與拋物線有唯一交點(即點p)時,bc上的高最大,此時△pbc的面積最大,於是,得到下面的切線法.

解如圖7,直線bc的解析式是y=x+3,過點p作bc的平行線l,從而可設直線l的解析式為:y=x+b.

=.四、三角函式法

本題也可直接利用三角函式法求得.

解如圖8,作pe⊥x軸交於點e,交bc於點f,怍pm⊥bc於點m.

設p點(x,-x2-2x+3)(-3 則f(x,x+3).

從以上四種解法可以看到,本題解題思路都是過點p作輔助線,然後利用相關性質找出各元素之間的關係進行求解.如此深入挖掘一道題的多種解法,可使我們擺脫題海戰術,提高解題能力.同時,善於總結一道題的多種解法能加快解題速度,提高解題效率,也有利於培養我們的鑽研能力和創新精神.

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