初中數學二次函數最值的4種解法,看完不懼壓軸題!

初中數學 數學 老劉分享知識 2019-04-06

從近幾年的各地中考試卷來看,求面積的最值問題在壓軸題中比較常見,而且通常與二次函數相結合。

在這裡以一道中考題為例,介紹幾種不同的解題方法,供同學們參考,都掌握了之後一定會在壓軸題上有一個大的提升。

ps.因格式問題,部分上標未能正常顯示,望知悉。

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題目

如圖1,拋物線y=-x2+bx+c與x軸交於A(1,0),B(-3,0)兩點。

初中數學二次函數最值的4種解法,看完不懼壓軸題!

(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);

下面著重探討求第(3)小題中面積最大值的幾種方法.

解法1

補形、割形法

幾何圖形中常見的處理方式有分割、補形等,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<x<0).

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方法二 如圖4,設P點(x,-x2-2x+3)(-3<x<0).

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(下略.)

解法2

“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=1/2ah,即三角形面積等於水平寬與鉛垂高乘積的一半。

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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.

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設P點(x,-x2-2x+3)(-3<x<0).

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∴點P座標為(-3/2,15/4)

解法3

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.

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=27/8

解法4

三角函數法

本題也可直接利用三角函數法求得.

解 如圖8,作PE⊥x軸交於點E,交BC於點F,作PM⊥BC於點M.

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設P點(x,-x2-2x+3)(-3<x<0),

則F(x,x+3).

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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。


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