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1、“割”“補(bǔ)”法求二次函數(shù)圖象中面積最大值
袁蘇春
【專題名稱】中學(xué)數(shù)學(xué)教與學(xué)(初中讀本)
【專 題 號】G351
【復(fù)印期號】2009年04期
【原文出處】《數(shù)理化學(xué)習(xí):初中版》(哈爾濱)2008年12期第18~21頁
【作者簡介】袁蘇春,江蘇射陽縣實驗初中(224300)。
中考試卷與二次函數(shù)相關(guān)的壓軸題經(jīng)常要求面積的最大值,其求解的基本方法是“割”“補(bǔ)”法。下面舉例說明:
一、“割”
(1)求這條拋物線的解析式。
(2)設(shè)此拋物線與直線y=x相交于點A、B(點B在點A的右側(cè)),平行于y軸的直線x=m(0<m<)與拋物線交于點M,與直線y=x交于點N,交x軸于點P
2、,求線段MN的長(用含m的代數(shù)式表示)
(3)在條件(2)的情況下,連接OM、BM,是否存在m的值,使△BO材的面積S最大?若存在,請求出m的值,若不存在,請說明理由。
(3)分析:因為△OMB的三邊中沒有邊在坐標(biāo)軸上(或與坐標(biāo)軸平行),所以可以考慮把△OMB“割”成△OMN和△BMN(MN∥y軸),因為△OMN和△BMN的邊MN上的高之和是一定的,所以MN為底,△OMB的面積可求。
例2 如圖2,已知O為坐標(biāo)原點,∠AOB=30,∠ABO=90,且點A的坐標(biāo)為(2,0)。
圖2
(1)求點B的坐標(biāo);
(2)若二次函數(shù)的圖象經(jīng)過A、B、O三點,求此二次函數(shù)的解析式;
3、(3)在(2)中的二次函數(shù)圖象的OB段(不包括點O、B)上,是否存在一點C,使得四邊形ABCO的面積最大?若存在,求出這個最大值及此時點C的坐標(biāo);若不存在,請說明理由。
分析:因為四邊形OABC的邊OA在x軸上,所以可以考慮把四邊形OABC“割”成△OCD、梯形CDGB、△GAB,只要分別求出△OCD、梯形CDGB、△GAB的面積,即可求出四邊形OABC的面積。
評注:當(dāng)所求面積的圖形有邊在坐標(biāo)軸上時,通常用“割”的方法,如例2中的四邊形OABC有邊OA在x軸上,四邊形OABC被CD、BG(CD、BG都與y軸平行)“割”成△OCD、梯形CDGB、△GAB;當(dāng)所求面積的圖形沒有邊在坐標(biāo)軸
4、上(或與坐標(biāo)軸平行)時,也可以用“割”的方法,使“割”后圖形有邊在坐標(biāo)軸上(或與坐標(biāo)軸平行),如例1中△OMB被MN(MN與y軸平行)“割”成△OMN和△BMN。
二、“補(bǔ)”
例3 如右上圖3,在直角坐標(biāo)系中,點A的坐標(biāo)為(-2,0),連接OA,將線段OA繞原點O順時針旋轉(zhuǎn)120,得到線段OB。
(1)求點B的坐標(biāo);
(2)求經(jīng)過點A、O、B三點的拋物線的解析式;
(3)在(2)中拋物線的對稱軸上是否存在點C,使△BOC的周長最???若存在,求出點C的坐標(biāo);若不存在,請說明理由。
圖3
(4)如果點P是(2)中的拋物線上的動點,且在x軸的下方,那么△PAB是否有最大面積?若有
5、,求出此時P點的坐標(biāo)及△PAB的最大面積;若沒有,請說明理由(注意:本題中的結(jié)果均保留根號)
(3)在(2)中的拋物線CP段(不包括C、P點)上是否存在一點M,使得四邊形MCAP的面積最大?若存在,求出這個最大值及此時M點的坐標(biāo);若不存在,請說明理由。
(3)分析:直接求四邊形MCAP的面積,顯然不好求。通過“割”的方法也比較繁。倒不如把四邊形MCAP與△OCA“補(bǔ)”成五邊形MCOAP,然后再把五邊形MCOAP“割”成易求面積的梯形COEM、梯形MEDP、△PDA,即可簡捷地求解四邊形MCAP的面積。
評注:當(dāng)所求面積的圖形沒有邊在坐標(biāo)軸上(或與坐標(biāo)軸平行)時,除用“割”的方法外,還可以用“補(bǔ)”的方法,使“補(bǔ)”后的圖形有邊在坐標(biāo)軸上(或與坐標(biāo)軸平行),然后再用“割”的方法分別求“割”后的圖形的面積,如例3中把△APB先“補(bǔ)”成四邊形APFB后再“割”為梯形APFG、△AGB;例4中把四邊形MCAP先“補(bǔ)”成五邊形MCOAP,然后再把五邊形MCOAP“割”成易求面積的梯形COEM、梯形MEDP、△PDA。^NU1DA20091028