1、【类型综述】面积是平面几何中一个重要的概念,关联着平面图形中的重要元素边与角,由动点而生成的面积问题,是抛物线与直线形结合的觉形式,常见的面积问题有规则的图形的面积(如直角三角形、平行四边形、菱形、矩形的面积计算问题)以及不规则的图形的面积计算,解决不规则的图形的面积问题是中考压轴题常考的题型,此类问题计算量较大。有时也要根据题目的动点问题产生解的不确定性或多样性。解决这类问题常用到以下与面积相关的知识:图形的割补、等积变形、等比转化等数学方法. 面积的存在性问题常见的题型和解题策略有两类:一是先根据几何法确定存在性,再列方程求解,后检验方程的根二是先假设关系存在,再列方程,后根据方程的解验证
2、假设是否正确【方法揭秘】解决动点产生的面积问题,常用到的知识和方法,如下:如图 1,如果三角形的某一条边与坐标轴平行,计算这样“规则”的三角形的面积,直接用面积公式如图 2,图 3,三角形的三条边没有与坐标轴平行的,计算这样“不规则”的三角形的面积,用“割”或“补”的方法图 1 图 2 图 3计算面积长用到的策略还有:如图 4,同底等高三角形的面积相等平行线间的距离处处相等如图 5,同底三角形的面积比等于高的比如图 6,同高三角形的面积比等于底的比图 4 图 5 图 6【典例分析】例 1 如图,抛物线 yax 2bx c(a0)与 x 轴交于 A(1, 0),B(4, 0)两点,与 y 轴交于
3、点 C(0, 2)点 M(m, n)是抛物线上一动点,位于对称轴的左侧,并且不在坐标轴上过点 M 作 x 轴的平行线交 y轴于点 Q,交抛物线于另一点 E,直线 BM 交 y 轴于点 F(1)求抛物线的解析式,并写出其顶点坐标;(2)当 SMFQ S MEB 13 时,求点 M 的坐标思路点拨1设交点式求抛物线的解析式比较简便2把MFQ 和MEB 的底边分别看作 MQ 和 ME,分别求两个三角形高的比,底边的比(用含 m 的式子表示) ,于是得到关于 m 的方程3方程有两个解,慎重取舍解压轴题时,时常有这种“一石二鸟”的现象,列一个方程,得到两个符合条件的解满分解答(1)因为抛物线与 x 轴交
4、于 A(1, 0),B(4, 0)两点,设 ya(x1)(x4) 代入点 C(0, 2),得 24a解得 所以12223135()4()8yx顶点坐标为 35()28,考点伸展第(2)题 SMFQ S MEB 13,何需点 M 一定要在抛物线上?从上面的解题过程可以看到,MFQ 与MEB 的高的比 与 n 无关,两条底边的比=4FQmN也与 n 无关=32MQmE如图 3,因此只要点 E 与点 M 关于直线 x 对称,点 M 在直线的左侧,且点 M 不在坐标轴上,就32存在 SMFQ S MEB 13,点 M 的横坐标为 1(如图 3)或12(如图 4) 图 3 图 4例 2 如图,已知抛物线
5、 (b、c 是常数,且 c0)与 x 轴交于 A、B 两点(点 A 在点21yxB 的左侧) ,与 y 轴的负半轴交于点 C,点 A 的坐标为( 1,0) (1)b_,点 B 的横坐标为_(上述结果均用含 c 的代数式表示) ;(2)连结 BC,过点 A 作直线 AE/BC,与抛物线交于点 E点 D 是 x 轴上一点,坐标为(2,0),当C、D、 E 三点在同一直线上时,求抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,点 P 是 x 轴下方的抛物线上的一动点,连结 PB、PC设PBC 的面积为S求 S 的取值范围;若PBC 的面积 S 为正整数,则这样的PBC 共有_个思路点拨1用 c 表示 b 以
6、后,把抛物线的一般式改写为两点式,会发现 OB2OC2当 C、D、E 三点共线时,EHACOB,EHDCOD 3求PBC 面积的取值范围,要分两种情况计算,P 在 BC 上方或下方4求得了 S 的取值范围,然后罗列 P 从 A 经过 C 运动到 B 的过程中,面积的正整数值,再数一数个数注意排除点 A、C、B 三个时刻的值满分解答(3)当 P 在 BC 下方时,过点 P 作 x 轴的垂线交 BC 于 F直线 BC 的解析式为 12y考点伸展点 P 沿抛物线从 A 经过 C 到达 B 的过程中,PBC 的面积为整数,依次为(5) ,4,3,2,1, (0) ,1,2,3,4,3,2,1, (0)
7、 当 P 在 BC 下方,S4 时,点 P 在 BC 的中点的正下方,F 是 BC 的中点学科#网例 3 如图,在平面直角坐标系中,直线 与抛物线 yax 2bx3 交于 A、B 两点,点 A 在 x12yx轴上,点 B 的纵坐标为 3点 P 是直线 AB 下方的抛物线上的一动点(不与点 A、B 重合) ,过点 P 作 x 轴的垂线交直线 AB 于点 C,作 PDAB 于点 D(1)求 a、b 及 sinACP 的值;(2)设点 P 的横坐标为 m用含 m 的代数式表示线段 PD 的长,并求出线段 PD 长的最大值;连结 PB,线段 PC 把PDB 分成两个三角形,是否存在适合的 m 的值,使
8、这两个三角形的面积比为 910?若存在,直接写出 m 的值;若不存在,请说明理由思路点拨1第(1)题由于 CP/y 轴,把 ACP 转化为它的同位角2第(2)题中,PDPCsinACP,第(1)题已经做好了铺垫3PCD 与PCB 是同底边 PC 的两个三角形,面积比等于对应高 DN 与 BM 的比4两个三角形的面积比为 910,要分两种情况讨论满分解答(1)设直线 与 y 轴交于点 E,那么 A(2,0) ,B(4,3) ,E(0,1)12yx在 Rt AEO 中,OA2,OE1,所以 所以 525sinO因为 PC/EO,所以ACP AEO因此 siCP将 A(2,0) 、B(4,3)分别代
9、入 yax 2bx3,得 4230,16.ab解得 , 12ab考点伸展第(3)题的思路是:PCD 与PCB 是同底边 PC 的两个三角形,面积比等于对应高 DN 与 BM 的比而 ,2511coscos(4)(2)45DNPDACPmmBM4m当 SPCD S PCB 910 时, 解得 19(2)4()0当 SPCD S PCB 109 时, 解得 15329例 4 如图,已 知 二 次 函 数 的 图 象 过 点 O(0,0)、 A(4, 0)、 B( ), M 是 OA 的 中 点 2,(1)求此二次函数的解析式;(2)设 P 是 抛 物 线 上 的 一 点 , 过 P 作 x 轴 的
10、 平 行 线 与 抛 物 线 交 于 另 一 点 Q, 要 使 四 边 形 PQAM 是 菱 形 ,求 点 P 的 坐 标 ;(3)将抛物线在 轴下方的部分沿 轴向上翻折,得曲线 OBA(B为 B 关于 x 轴的对称点) ,在原抛x物线 x 轴的上方 部 分 取 一 点 C, 连 结 CM, CM 与 翻 折 后 的 曲 线 OBA 交 于 点 D, 若 CDA 的 面 积 是 MDA 面积 的 2 倍 , 这 样 的 点 C 是 否 存 在 ? 若 存 在 求 出 点 C 的 坐 标 ; 若 不 存 在 , 请 说 明 理 由 思路点拨1设交点式或顶点式求抛物线的解析式都比较简便2先确定四边
11、形 PQAM 是平行四边形,再验证它是菱形3把 CDA 与 MDA 的 面 积 比 , 转 化 为 MCA 与 MDA 的 面 积 比 ,进而转化为点 C 与点 D 的纵坐标的比满分解答(3)如图 3,作 CEx 轴于 E,作 DFx 轴于 F我们把面积进行两次转换:如 果 CDA 的 面 积 是 MDA 面 积 的 2 倍 , 那 么 MCA 的 面 积 是 MDA 面 积 的 3 倍 而 MCA 与 MDA 是 同 底 三 角 形 , 所 以 高 的 比 CE DF 3 1, 即 yCy D31因此 MEMF31设 MFm ,那么 ME3m原抛物线的解析式为 ,所以翻折后的抛物线的解析式为
12、 3(4)yx (4)x所以 D ,C (2,()2(2,()234)3根 据 yCy D31,列方程 3()4)(mm整 理 , 得 3m2 4 解 得 所 以 232所以点 C 的坐标为 ( 如 图 3) , 或 ( 如 图 4) 8(3,)83(,)图 2 图 3 图 4考点伸展第 ( 1) 题 可 以 设 抛 物 线 的 顶 点 式 :由 点 O(0,0), A(4, 0), B( )的 坐 标 , 可 知 点 B 是 抛 物 线 的 顶 点 432,可 设 , 代 入 点 O(0,0), 得 2yax3a例 5 如图,直线 l 经过点 A(1,0),且与双曲线 (x0) 交于点 B(
13、2,1)过点 (p1)作my ,1)Px 轴的平行线分别交曲线 (x0) 和 (x0)于 M、N 两点my(1)求 m 的值及直线 l 的解析式;(2)若点 P 在直线 y2 上,求证:PMB PNA ;(3)是否存在实数 p,使得 SAMN 4S AMP ?若存在,请求出所有满足条件的 p 的值;若不存在,请说明理由思路点拨1第(2)题准确画图,点的位置关系尽在图形中2第(3)题把 SAMN 4S AMP 转化为 MN4MP,按照点 M 与线段 NP 的位置关系分两种情况讨论满分解答由 P(3,2) 、N( 1,2)、A(1,0) 三点的位置关系,可知PNA 为等腰直角三角形所以PMB PN
14、A图 2 图 3 图 4考点伸展在本题情景下,AMN 能否成为直角三角形?情形一,如图 5,AMN90,此时点 M 的坐标为(1,2) ,点 P 的坐标为(3,2) 情形二,如图 6,MAN90,此时斜边 MN 上的中线等于斜边的一半不存在ANM90的情况图 5 图 6例 6 如图 1,在ABC 中,C90,A C3,BC4,CD 是斜边 AB 上的高,点 E 在斜边 AB 上,过点 E 作直线与ABC 的直角边相交于点 F,设 AEx,AEF 的面积为 y(1)求线段 AD 的长;(2)若 EFAB,当点 E 在斜边 AB 上移动时,求 y 与 x 的函数关系式(写出自变量 x 的取值范围)
15、 ;当 x 取何值时,y 有最大值?并求出最大值(3)若点 F 在直角边 AC 上(点 F 与 A、C 不重合) ,点 E 在斜边 AB 上移动,试问,是否存在直线EF 将 ABC 的周长和面积同时平分?若存在直线 EF,求出 x 的值;若不存在直线 EF,请说明理由图 1 备用图思路点拨1第(1)题求得的 AD 的长,就是第( 2)题分类讨论 x 的临界点2第(2)题要按照点 F 的位置分两种情况讨论学科#网3第(3)题的一般策略是:先假定平分周长,再列关于面积的方程,根据方程的解的情况作出判断 满分解答图 2 图 3 图 4(3)ABC 的周长等于 12,面积等于 6先假设 EF 平分AB
16、C 的周长,那么 AEx,AF6x ,x 的变化范围为 3x 5因此解方程 ,得 1142sin()()225AEFSAx2(6)1362因为 在 3x5 范围内(如图 4) ,因此存在直线 EF 将ABC 的周长和面积同时平分 162x考点伸展如果把第(3)题的条件“点 F 在直角边 AC 上”改为“点 F 在直角边 BC 上” ,那么就不存在直线 EF将ABC 的周长和面积同时平分先假设 EF 平分ABC 的周长,那么 AEx,BE5x ,BFx 1因此 2113sin()(45)220BEFSB解方程 整理,得 此方程无实数根3(45)30x24【变式训练】1.(2017 山东滨州第 1
17、2 题)在平面直角坐标系内,直线 AB 垂直于 x 轴于点 C(点 C 在原点的右侧),并分别与直线 yx 和双曲线 y 1x相交于点 A、B,且 ACBC4,则OAB 的面积为( )A2 33 或 2 3 B 21 或 1C2 3 D 1【答案】A.2.(2017 江苏苏州第 10 题)如图,在菱形 中, , , 是 的中点过点 作CDA60D8AFF,垂足为 将 沿点 到点 的方向平移,得到 设 、 分别是 、FDAF的中点,当点 与点 重合时,四边形 的面积为 A B C. D28324323328【答案】A. 7382SL K H故答案选 A.考点:平行四边形的面积,三角函数.3. (
18、2017 青海西宁第 10 题)如图,在正方形 中, ,动点 自 点出发沿 方向以ABCD3cmMAB每秒 的速度运动,同时动点 自 点出发沿折线 以每秒 的速度运动,到达 点时运1cmN2动同时停止,设 的面积为 ,运动时间为 (秒) ,则下列图象中能大致反映 与 之间的AM2ycmxyx函数关系的是( )A B C. D【答案】A当 1.5x3 时,如图 2,此时 N 在 BC 上,DC+CN=2x,BN=62x,S AMN=y= AMBN= x(62x)=x 2+3x,故选 A12考点:动点问题的函数图象学科#网4.(2017 福建第 25 题)已知直线 mxy2与抛物线 2yaxb有一
19、个公共点 (1,0)M,且 ab()求抛物线顶点 Q的坐标(用含 a的代数式表示);()说明直线与抛物线有两个交点;()直线与抛物线的另一个交点记为 N()若 21a,求线段 M长度的取值范围;()求 QN面积的最小值【答案】()抛物线顶点 Q 的坐标为(- 12,- 94a);()理由见解析;() (i)5 MN7 5.(ii)QMN 面积的最小值为 279.()由 y=2x-2、y=ax 2+ax-2a,可得点 N( 2a-2, 4-6).(i)根据勾股定理得,MN 2=20( 13) 2,再由-1a- 12,可得-2 1a -1,从而可得 132a 274 ,所以 8S-540,所以 8
20、S-540,5.(2017 山东青岛第 24 题) (本小题满分 12 分) 已知:RtEFP 和矩形 ABCD 如图摆放(点 P 与点 B 重合) ,点 F,B(P) ,C 在同一条直线上,ABEF6cm,BCFP8cm,EFP90。如图,EFP 从图的位置出发,沿 BC 方向匀速运动,速度为 1cm/s;EP 与 AB 交于点 G同时,点 Q 从点 C 出发,沿 CD 方向匀速运动,速度为 1cm/s。过 Q 作QMBD,垂足为 H,交 AD 于 M,连接 AF,PQ,当点 Q 停止运动时,EFP 也停止运动设运动时间为t(s) (0t6) ,解答下列问题:(1)当 t 为何值时,PQBD
21、?(2)设五边形 AFPQM 的面积为 y(cm 2) ,求 y 与 t 之间的函数关系式;(3)在运动过程中,是否存在某一时刻 t,使 8:9:ABCDAFPQMS矩 形五 边 形 ?若存在,求出 t 的值;若不存在,请说明理由;(4)在运动过程中,是否存在某一时刻 t,使点 M 在 PG 的垂直平分线上?若存在,求出 t 的值;若不存在,请说明理由【答案】 (1)t= ;(2) (3)t=2,9:8(4)t= 4721578yt3217试题解析:(1)若 PQBD,则CPQCBD,可得 ,即 ,解得 t= ;CPQBD86t247(2)由MQD+CDB=CBD+CDB=90,可得MQD=C
22、BD,又MDQ=C=90,MDQCBD , MDQCB即 68t解得 MD= (6-t) ,34所以 AEFCPQMDABDySSA梯 形= 1122B= 368(8)(6)4ttt即 2157yt(3)假使存在 t,使 8:9:ABCDAFPQMS矩 形五 边 形则 5498ABCD矩 形Sy,即 5421782t整理得 0362t,解得 ( 舍 去 ) 6,1答:当 t=2, :9:ABCDAFPQMS矩 形五 边 形考点:1、矩形,2、相似三角形,3、二次函数,4、运动型6. (2017 四川泸州第 25 题)如图,已知二次函数 )0(2acbxy的图象经过)2,0(,),(CBA三点.
23、(1)求该二次函数的解析式;(2)点 D是该二次函数图象上的一点,且满足 CAODB( 是坐标原点),求点 D的坐标;(3)点 P是该二次函数图象上位于一象限上的一动点,连接 P分别交 yB,轴与点 ,FE若CEFB,的面积分别为 ,21S求 21的最大值.【答案】 (1) ;(2)满足条件的点 有: ;(3)当 时,32xy D),23(1)18,5(35t2S有最大值,最大值为: .65试题解析:(1)由题意得:设抛物线的解析式为: ;)4(1xay因为抛物线图像过点 ,)20(C解得,24a1所以抛物线的解析式为: )4(12xy即: 32xy(2)设 直线与 轴的交点为BDy),0(t
24、M8,24;2tanta;,CAOB即 :当 时,直线 解析式为:tBD82xy23,04,231812 yxxy解 得 :联 立所以,点 ),(D当 时,直线 解析式为:8tB8xy15,04,231212xy解 得 :联 立所以,点 )8,5(D综上:满足条件的点 有: ),3(1)8,5(2D7. (2017 江苏苏州第 28 题) (本题满分 10 分)如图,二次函数 的图像与 轴交于 、2yxbcxA两点,与 轴交于点 , 点 在函数图像上, 轴,且 ,直线 是抛物线的yCDCD/ l对称轴, 是抛物线的顶点(1)求 、 的值;bc(2)如图,连接 ,线段 上的点 关于直线 的对称点
25、 恰好在线段 上,求点 的坐标;CFlFF(3)如图,动点 在线段 上,过点 作 轴的垂线分别与 交于点 ,与抛物线交于点 试xC问:抛物线上是否存在点 ,使得 与 的面积相等,且线段 的长度最小?如果存在,求QAQ出点 的坐标;如果不存在,说明理由Q【答案】 (1) , ;(2)点 的坐标为 ;(3)点 的坐标为 和b3.cF0,2Q15,2435,.24(2)设点 的坐标为 对称轴为直线 点 关于直线 的对称点 的坐标为 .F0,.m1,lx: FlF2,m直线 经过点 利用待定系数法可得直线 的表达式为 .BE31,4EBE6yx因为点 在 上, 即点 的坐标为FBE26,mF0,2.(
26、3)存在点 满足题意.设点 坐标为 ,则 QP0n 213,3.PAnBPMnNn作 垂足为 ,RPN,R21,3,2QNAMS QR A1.点 在直线 的左侧时, 点的坐标为 点的坐标为 点的坐标为2,4,R24在 中, 时, 取最小值 .此时 点的2,3.nt 21,nN坐标为 15,.4考点:二次函数的综合运用. 学科#网8. (2017 浙江金华第 24 题)如图 1,在平面直角坐标系中,四边形 各顶点的坐标分别为OABC,动点 与 同时从 点出发,运动时间为 秒,点 沿 方向)0,4(35,9(,3()0, CBAOPQtPOC以 单位长度/秒的速度向点 运动,点 沿折线 运动,在
27、上运动的速度分1 -A,别为(单位长度/秒).当 中的一点到达 点时,两点同时停止运动.253, P, C(1)求 所在直线的函数表达式;AB(2)如图 2,当点 在 上运动时,求 的面积 关于 的函数表达式及 的最大值;QABCPQStS(3)在 , 的运动过程中,若线段 的垂直平分线经过四边形 的顶点,求相应的 值.P OABCt【答案】(1) y= x+2 ;(2) ,当 t=53 21335(4)2)143(26)24Stttt时,S 有最大值;最大值为 ;(3) t 的值为 .837580,37试题解析:(1)解:把 A(3,3 ) ,B(9,5 )代入 y=kx+b,得 ;9kb解
28、得: ;32by= x+2 ;3(2)解:在PQC 中,PC=14-t,PC 边上的高线长为 ;32t 21335(4)2)14(6)4Stttt当 t=5 时,S 有最大值;最大值为 .8(3)解: a.当 0t2 时,线段 PQ 的中垂线经过点 C(如图 1) ;可得方程 2223()(14)()ttt解得: (舍去) ,此时 t= .127,0t74b.当 2t6 时,线段 PQ 的中垂线经过点 A(如图 2)可得方程 ,222(3)()3()tt解得: (舍去) ,此时 ;125757,tt3572tc.当 6t10 时,9. (2017 湖北孝感第 24 题)在平面直角坐标系 中,规
29、定:抛物线 的伴随直线为xoy2yaxhk.例如:抛物线 的伴随直线为 ,即 yaxhk213yx213yx21.yx(1)在上面规定下,抛物线 的顶点为 .伴随直线为 ;抛物线4与其伴随直线的交点坐标为 和 ;24yx(2)如图,顶点在第一象限的抛物线 与其伴随直线相交于点 (点 在点 的右21ymx,AB侧)与 轴交于点 x,.CD若 求 的值;90,AB如果点 是直线 上方抛物线的一个动点, 的面积记为 ,当 取得最大值 时,Pxy PBCS274求 的值.m【答案】 (1) (1,4);y=x3;(0,3);(1,4);(2)m= ;m=22试题解析:(1)y=(x+1) 24,顶点坐
30、标为(1,4),由伴随直线的定义可得其伴随直线为 y=(x+1)4,即 y=x3,联立抛物线与伴随直线的解析式可得 ,解得 或 ,2143yx03xy14xy其交点坐标为(0,3)和(1,4),故答案为:(1,4);y=x3;(0,3);(1,4);设直线 BC 的解析式为 y=kx+b,B(2,3m),C(1,0), ,解得 ,230kbmkb直线 BC 解析式为 y=mxm,过 P 作 x 轴的垂线交 BC 于点 Q,如图,点 P 的横坐标为 x,考点:二次函数的综合应用. 学科#网10. (2017 内蒙古呼和浩特第 25 题)在平面直角坐标系 中,抛物线 与 轴交于点 ,xOy2yax
31、bcyC其顶点记为 ,自变量 和 对应的函数值相等若点 在直线 : 上,点M1x5Ml16在抛物线上(3,4)(1)求该抛物线的解析式;(2)设 对称轴右侧 轴上方的图象上任一点为 ,在 轴上有一点 ,试比较2yaxbcxPx7(,0)2A锐角 与 的大小(不必证明) ,并写出相应的 点横坐标 的取值范围;PCOA(3)直线 与抛物线另一点记为 , 为线段 上一动点(点 不与 重合) 设 点坐标为 ,lBQMQMQ(,)tn过 作 轴于点 ,将以点 , , , 为顶点的四边形的面积 表示为 的函数,标出自变QHxHOCSt量 的取值范围,并求出 可能取得的最大值tS【答案】 (1)抛物线的解析
32、式为 y=4x216x+8;(2)当 x= 时,PCO=ACO,当 2+ x 时,247247PCOACO,当 x4 时,PCOACO;(3)祥见解析.27【解析】试题分析:(1)根据已知条件得到抛物线的对称轴为 x=2设抛物线的解析式为 y=a(x2) 28将(3,4)代入得抛物线的解析式为 y=4(x2) 28,即可得到结论;(2)由题意得:C(0,8) ,M(2,8) ,如图,当PCO=ACO 时,过 P 作 PHy 轴于 H,设 CP 的延长线交 x 轴于 D,则ACD 是等腰三角形,于是得到 OD=OA= ,根据相似三角形的性质得到 x= ,过 C72247作 CEx 轴交抛物线与
33、E,则 CE=4,设抛物线与 x 轴交于 F,B,则 B(2+ ,0) ,于是得到结论;2(3)解方程组得到 D(1,28 得到 Q(t,12t+16) (1t2) ,当1t0 时,当 0t 43时,当 t2 时,求得二次函数的解析式即可得到结论4设抛物线与 x 轴交于 F,B,则 B(2+ ,0) ,y=ax 2+bx+c 对称轴右侧 x 轴上方的图象上任一点为 P,2当 x= 时,PCO=ACO,247当 2+ x 时,PCOACO,2当 x4 时,PCOACO;7(3)解方程组 ,解得: ,D(1,28) ,2168yx128xyQ 为线段 BM 上一动点(点 Q 不与 M 重合) ,Q(t,12t+16) (1t2) ,当1t0 时,S= (t) (12t+168)+8(t)=6t 212t=6(t1) 26,121t0,当 t=-1 时,S 最大 =18;当 0t 时,S= t8+ t(12t+16)=6t 2+12t=6(t1) 2+6,43120t ,当 t=1 时,S 最大 =6;当 t2 时,S= t8+ (12t16)=6t 24t=6(t ) 2 ,431213 t2,此时 S=16 为最大值考点:二次函数综合题