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文檔簡(jiǎn)介
第16講動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的面積問(wèn)題
運(yùn)動(dòng)變化題是隨著圖形的某一元素的運(yùn)動(dòng)變化,導(dǎo)致問(wèn)題的結(jié)論改變或者保持不變的兒
何題,它揭示了“運(yùn)動(dòng)”與“靜止”、“一般”與“特殊”的內(nèi)在聯(lián)系.解題的關(guān)鍵是分清幾
何元素運(yùn)動(dòng)的方向和捷徑,注意在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中哪些是變量,哪些不是變量,通常要根據(jù)幾何
元素所處的不同位置加以分類討論,同時(shí),綜合運(yùn)用勾股定理、方程和函數(shù)等知識(shí),本節(jié)課
的內(nèi)容涉及三角形、特殊的四邊形的面積問(wèn)題.
模塊一:面積計(jì)算的問(wèn)題
知識(shí)精講
本節(jié)主要是在函數(shù)背景下求三角形或四邊形的面積問(wèn)題,較復(fù)雜的題目可以采取“割
補(bǔ)”的思想構(gòu)造較簡(jiǎn)單的圖形進(jìn)行求解.
例題解析
例1.(2018?上海八年級(jí)期中)一次函數(shù)y=+m的圖像經(jīng)過(guò)點(diǎn)尸(-2,3),且與x軸、
>軸分別交于點(diǎn)A、3,求△AO8的面積.
【答案】-
4
【詳解】先將點(diǎn)。坐標(biāo)代入函數(shù)解析式,可求出加值,再根據(jù)函數(shù)解析式求出/、6兩點(diǎn)坐
標(biāo)即可求出AAOB的面積.
解:將尸(―2,3)代入y=-2x+m得,
m=-1,
/.y=-2x-l.
當(dāng)y=0時(shí),x=-g,
???點(diǎn)力坐標(biāo)為(——,0),
2
當(dāng)冗=0時(shí),y=-l,
???點(diǎn)夕坐標(biāo)為(0,-1),
/.OA=—,0B=1.
2
SACR—~,OA-OB=—x—xl.
-A°B2224
例2.(2020?上海市靜安區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)八年級(jí)期中)一次函數(shù)>=(〃?-2)/匕吁2+〃的圖像
>隨x增大而減小,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(l,6).
求(1)mn的值;
(2)求該直線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積及坐標(biāo)原點(diǎn)到直線的距離.
27
【答案】(1)加=-9;(2)該宜線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積為一,坐標(biāo)原點(diǎn)到直
2
線的距離為2廂.
10
【分析】(1)由一次函數(shù)的定義和性質(zhì)列出方程和不等式求出m的值,代入A點(diǎn)坐標(biāo),可
求出n值;
(2)山解析式可得》軸截距與X軸截距,然后根據(jù)三角形面積公式求解;利用勾股定理求
出直線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的斜邊長(zhǎng),然后用等積法求解.
【詳解】解:(1)???y=(x-2)x""2",-2+”是一次函數(shù)
nr—2m—2=1
即(加一3)(,〃+1)=0
解得班=3;㈣=-1.
又y隨%增大而減小
m-2<0
即機(jī)<2
m--\
一次函數(shù)解析式為:y=-3x+〃
代入點(diǎn)A(l,6)得6=-3+〃
n=9
mn--9
(2)由(1)得:y=-3x+9
丁軸截距:b=9
b9
x軸截距:一7=--=3
k-3
,該直線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的面積;5=-.&.-1=-x3x9=^
2k22
該直線與坐標(biāo)軸圍成的三角形的斜邊長(zhǎng):+匕2=V32+92=3M
設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)到直線的距離為/l.
WS=-x3V10x/7=—
22
h=—Vio
10
???坐標(biāo)原點(diǎn)到直線的距離為2屈.
10
【點(diǎn)睛】此題考查了待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,一次函數(shù)圖象上的點(diǎn)的坐標(biāo)特征,熟
練掌握待定系數(shù)法是解本題的關(guān)鍵.
例3.(2019?上海市閔行區(qū)七寶第二中學(xué)八年級(jí)期中)在直角坐標(biāo)平面內(nèi),。為原點(diǎn),點(diǎn)
A的坐標(biāo)為(1,。),點(diǎn)。的坐標(biāo)為(。,4),直線。/〃x軸.點(diǎn)5與點(diǎn)A關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,直
線y=x+6(〃為常數(shù))經(jīng)過(guò)點(diǎn)3,且與直線CM相交于點(diǎn)。.
(1)求6的值和點(diǎn)。的坐標(biāo);
(2)在%軸上有一點(diǎn)。,使的面積為8,求。點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)在%軸的正半軸上是否存在一點(diǎn)P,使得APOO為等腰三角形,若存在,求出點(diǎn)P
的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)b=l,0(3,4);(2)0(3,0)或&(-5,0).(3)存在.耳(5,0)或£(6,0)或
25
仁).
【分析】(1)先求出點(diǎn)B的坐標(biāo),由直線過(guò)點(diǎn)B,把點(diǎn)B的坐標(biāo)代入解析式,可求得b的
值;點(diǎn)D在直線CM上,其縱坐標(biāo)為4,利用求得的解析式確定該點(diǎn)的橫坐標(biāo)即可;
(2)過(guò)點(diǎn)。作軸,根據(jù)三角形面積公式求出BQ的長(zhǎng),可得Q點(diǎn)坐標(biāo);
(3)aPOD為等腰三角形,有三種情況:OP=OD,PD=OD,PD=PO,故需分情況
討論,要求點(diǎn)P的坐標(biāo),只要求出點(diǎn)P到原點(diǎn)。的距離即司一;
【詳解】
解:(1)???8與A(l,0)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱
5(-1,0)
???y=x+b過(guò)點(diǎn)8
—14-Z?=0
b=\
y=x+l
當(dāng)y=4時(shí),x+l=4
x=3
0(3,4)
.?b=l,0(3,4).
(2)過(guò)點(diǎn)。作軸,垂足為£,則。E=4OE是在邊BQ上的高.
S&J3QD=5BQ?DE=8
BQ=4
在x軸上存在兩個(gè)。點(diǎn)滿足條件.
即:9(3,0)或0(-5,0).
(3)存在.
0D=\IOC2+CD2=>/42+32=5
①當(dāng)。尸=8時(shí)
;OP=OD=5,0(0,0)
6(5,0)
②當(dāng)PO=OD時(shí)
?/PD=OD,DE±x
???DE是OP邊得中線
OE=PE
vDEA.X,OD=5,DE=4
OE=3
OP=6
£(6,0)
③當(dāng)PD=PO時(shí)
設(shè)P(a,0)
???PD=PO
:.PD=a
???在RtAPED中,PD=a,PE=a-3,DE=4
ci~=(a—3)~+4"
25
解得:a=—.
6
25
,0)
6
25
綜上所述:耳(5,0)或g(6,0)或居(3,0).
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,一次函數(shù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo)特征以及等腰三
角形的判定和性質(zhì),注意分情況討論是解決本題的關(guān)鍵.
例4.(2020?上海市位育實(shí)驗(yàn)學(xué)校八年級(jí)月考)如圖,直線/i的解析式為、=-3%+3,
且八與x軸交于點(diǎn)D,直線/2經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,B,兩條直線交于點(diǎn)C,在直線心上存在一點(diǎn)P,使
得4ADP的面積是AADC面積的2倍,那么點(diǎn)P的坐標(biāo)為
【答案】(8,6)或(0,-6)
【分析】已知L的解析式,令y=0求出D點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)k的解析式為y=kx+b,由圖聯(lián)立
方程組求出k,b的值,聯(lián)立方程組,求出交點(diǎn)C的坐標(biāo),繼而可求出生領(lǐng),
ADC底邊都是AD,根據(jù)AADP的面積是aADC面積的2倍,可得點(diǎn)P的坐標(biāo).
【詳解】由丫=~^+3,令y=0,得Tx+3=0,
x=1,
AD(1,0);
設(shè)直線L的解析表達(dá)式為y=kx+b,
3
由圖象知:x=4,y=0;x=3,y=—,代入表達(dá)式y(tǒng)=kx+b,
2
4k+b=0
3攵+Q_3
I2
2
b=-6
3
直線L的解析表達(dá)式為y=-x-6
2;
y=-3x+3
由,
y=—x-6
x=2
解得<
y=-?>
:.C(2,T),
VAD=3,
19
SAABC―—X3X-3=一,
22
VAADP與△ADC底邊都是AD,AADP的面積是4ADC面積的2倍,
/.△ADC高就是點(diǎn)C到直線AD的距離的2倍,
即C縱坐標(biāo)的絕對(duì)值=6,則P到AD距離=6,
...點(diǎn)P縱坐標(biāo)是±6,
3
Vy=—x-6,y=6,
2
3
A-x-6=6,
2
解得x=8,
.-.P.(8,6).
3
"."y—-x-6,y=6
2
.3。八
..-x-6--6,
2
解得x=0,
.\P,(0,-6)
綜上所述,Pi(8,6)或R(0,-6).
故填:(8,6)或(0,-6).
【點(diǎn)睛】本題考查的是一次函數(shù)的性質(zhì),三角形面積的計(jì)算等有關(guān)知識(shí),利用圖象上點(diǎn)的
坐標(biāo)得出解析式是解題關(guān)鍵.
例5.(2020?上海市南匯第四中學(xué)八年級(jí)月考)如圖,直線L:y=—;x+3與x軸、>
軸分別交于A、B兩點(diǎn),在V軸上有一點(diǎn)C(0,9),動(dòng)點(diǎn)M從4點(diǎn)以每秒2個(gè)單位的速度
沿x軸向左移動(dòng).
(1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)
(2)求VCOM的面積S與A7的移動(dòng)時(shí)間f(秒)之間的函數(shù)關(guān)系式;
(3)當(dāng)f何值時(shí)△COM也△AO8,并求此時(shí)“點(diǎn)的坐標(biāo).
(4)當(dāng)/何值時(shí)VCQ0的面積是AAOB一半,并求此時(shí)〃點(diǎn)的坐標(biāo).
Q1
-9r+y(O<Z<4.5)
【答案】(1)A(9,0);(2)B(0,3);(2)S=<(3)當(dāng)t=3,M(3,
嗔(,>4.5)
。),當(dāng)t=6,M(-3,。);⑷當(dāng)t寺,當(dāng)(-I,。)
【分析】(1)對(duì)于L:y=-gx+3,令x=0可求出B點(diǎn)坐標(biāo),令y=0可求出A點(diǎn)坐標(biāo);
(2)分點(diǎn)M在原點(diǎn)左側(cè)和右側(cè)兩種情況,根據(jù)三角形的面積公式解答即可;
(3)分點(diǎn)M在原點(diǎn)左側(cè)和右側(cè)兩種情況,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)列式求出t的值,進(jìn)而可
求出點(diǎn)M的坐標(biāo);
(4)根據(jù)三角形的面積公式列式求出0M的長(zhǎng),進(jìn)而分點(diǎn)M在原點(diǎn)左側(cè)和右側(cè)兩種情況,
可求出t的值及點(diǎn)M的坐標(biāo).
【詳解】解:⑴當(dāng)x=0時(shí),y=3,
;.B(0,3).
當(dāng)y=0時(shí),0=--x+3,x=9,
3
AA(9,0);
(2)9+2=4.5秒,
當(dāng)點(diǎn)M在原點(diǎn)右側(cè)時(shí),即0WtW4.5時(shí),由題意得,0M=9-2t,
|1Q1
:.S^-OMOC=-(9-2t)x9-9t+—.
22V'2
當(dāng)點(diǎn)M在原點(diǎn)左側(cè)時(shí),即t>4.5時(shí),由題意得,0M=2t-9,
11Q1
:.S=-OM-OC=-(2t-9}x99t--,
22V'2
Q1
-9/+y(O<r<4.5)
9?-y(r>4.5)
(3)當(dāng)點(diǎn)M在原點(diǎn)右側(cè)時(shí),即0WtW4.5時(shí),
AOM-OB,
A9-2t=3,
t=3,
/.0M=9-6=3,
AM(3,0);
當(dāng)點(diǎn)M在原點(diǎn)左側(cè)時(shí),即t>4.5時(shí),
■:^COM^AAOB,
.\OM=OB,
.,.2t-9=3,
;.t=6,
;.0M=12-9=3,
AM(-3,0);
綜上可知,當(dāng)t=3,M(3,0),當(dāng)t=6,M(-3,0);
1127
(4)SAAOB=—OA-OB=-x9x3=—,
222
11127
:.-OMOC=-OMx9=-x—
2222
3
2
當(dāng)點(diǎn)M在原點(diǎn)右側(cè)時(shí),
3
9-21--,
2
.t_15
??I-,
4
3
此時(shí)M(一,0);
2
當(dāng)點(diǎn)M在原點(diǎn)左側(cè)時(shí),
3
2t-9=—,
2
.t_21
“了,
3
此時(shí)M(一一,0),
2
綜上可知,當(dāng)t=,,M(—,0);當(dāng)1=下,M(,0).
4242
【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn),三角形的面積,全等三角形的性質(zhì),以及
分類討論的數(shù)學(xué)思想,分類討論是解答本題的關(guān)鍵.
例6.(2019?上海嘉定區(qū)?上外附中八年級(jí)月考)如圖,已知一次函數(shù)y=kx+3的圖形經(jīng)
過(guò)點(diǎn)A(1,in),與x軸、y軸分別相交于B、C兩點(diǎn),且NAB0=45°,設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為
(3,0)
(1)求m的值;
(2)聯(lián)結(jié)CD、AD,求4ACD的面積;
(3)設(shè)點(diǎn)E為x軸上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)NADC=/ECD時(shí),求點(diǎn)E的坐標(biāo).
3
【答案】(1)m=4;(2)S/。=3;(3)點(diǎn)E的坐標(biāo)為(5,0)或(6,0).
【分析】(1)求出點(diǎn)B坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求出直線BC的解析式即可解決問(wèn)題;
(2)根據(jù)=SJBD-SRCD進(jìn)行計(jì)算即可;
(3)分點(diǎn)E在點(diǎn)D左側(cè)和點(diǎn)E在點(diǎn)D右側(cè)兩種情況,分別求出直線CEi和直線CE?的解析
式即可得到對(duì)應(yīng)的點(diǎn)E的坐標(biāo).
【詳解】解:(1)???一次函數(shù)y=kx+3的圖象與x軸、y軸分別相交于B、C兩點(diǎn),Z
AB0=45°,
.*.0B=0C=3,
AB(-3,0),
將B(-3,0)代入y=kx+3得:0=-3k+3,
解得:k=l,
工直線BC的解析式為:y=x+3,
當(dāng)x=l時(shí),y=x+3=4,
,m=4;
(2)VB(-3,0),C(0,3),D(3,0),A(1,4),
ABD=6,
sACO=S-S=,倉(cāng)K4--^3=3;
t^ArKBisDu△BzjCczDy22
(3)如圖所示,當(dāng)點(diǎn)E在點(diǎn)D左側(cè)時(shí),
'.'ZADC=ZEICD,
AAD/ZCEi,
設(shè)直線AD的解析式為:y=kix+b(k#0),
(4=%+8
代入A(L4),D⑶。)得:二.解得:]k[=—2
b=6
工直線AD的解析式為:y=-2x+6,
故設(shè)直線CEi的解析式為:y=-2x+c,
代入C(0,3)得:c=3,
???直線CEi的解析式為:y=-2x+3,
3
當(dāng)y=0時(shí),解得:尢=一,
2
3
.'.E)(-,0);
2
當(dāng)點(diǎn)E在點(diǎn)D右側(cè)時(shí),AD與CEz交于點(diǎn)F,
VZADC=ZE2CD,
???FC=FD,
V0B=0D=3,ZAB0=45°,
AZCDB=45°,
AZACD=45°+45°=90°,即NACF+NFCD=90°,
VZCAF+ZFDC=90°,
.'.ZACF=ZCAF,
.\FC=FA,
???F為線段AD的中點(diǎn),
??.點(diǎn)F的坐標(biāo)為(2,2),
設(shè)直線CE?的解析式為:y=k2x+3,
代入F(2,2)得:2=2月+3,解得:&=一g,
直線C&的解析式為:y=—(x+3,
當(dāng)y=0時(shí),解得:x=6,
,?.E2(6,0),
3
綜上所述,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(一,0)或(6,0).
2
【點(diǎn)睛】本題是一次函數(shù)與兒何綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,-次函數(shù)的圖
象和性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),三角形面積計(jì)算以及等腰三角形的判定和性質(zhì)等知
識(shí),熟練掌握待定系數(shù)法,靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想是解答本題的關(guān)鍵.
例7..(2019?上海市市西初級(jí)中學(xué)八年級(jí)期中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)
4—6,0),8(-4,3),邊A3上有一點(diǎn)P(m,2),點(diǎn)。,。分別在邊Q4,OB上,聯(lián)結(jié)
CD,CD//AB,聯(lián)結(jié)PC,PD,BC.
(1)求直線AB的解析式及點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2當(dāng)CQ=8Q時(shí),求出點(diǎn)。的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下,點(diǎn)R在射線上,SMB0=S&RBO,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)R的坐標(biāo).
314
【答案】(1)直線AB解析式為y=-x+9,P點(diǎn)坐標(biāo)為(-一,2)(2)C點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,
23
0)(3)R(2,-6).
【分析】(1)由A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求得直線AB的解析式,再把P點(diǎn)坐
標(biāo)代入直線解析式可求得P點(diǎn)坐標(biāo);
(2)由條件可證明△BPQ四△0)€),可證得四邊形BDCP為平行四邊形,由B、P的坐標(biāo)可求
得BP的長(zhǎng),則可求得CD的長(zhǎng),利用平行線分線段成比例可求得0C的長(zhǎng),則可求得C的坐
標(biāo);
(3)由條件可知AR〃B0,故可先求出直線OB,BC的解析式,再根據(jù)直線平行求出AR的
解析式,聯(lián)立直線AR、BC即可求出R點(diǎn)坐標(biāo).
【詳解】(1)設(shè)直線AB解析式為y=kx+b,
\-4k+b=3k=-
把A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)代入可得《〃,八,解得<2,
-6k+b=Q
b=9
3
直線AB解析式為y=-x+9,
2
,/P(九2)在直線AB上,
3-14
.'.2——m+9,解得m=---,
23
14
.?.P點(diǎn)坐標(biāo)為(-一,2);
3
(2)CD//AB.
.,.ZPBQ=ZDCQ,
在和aDCQ中
ZPBQ=NDCQ
<CQ=BQ
NPQB=ZDQC
.'.△PBQ^ADCQ(ASA),
ABP=CD,
???四邊形BDCP為平行四邊形,
14
???8(-4,3),(■—,2),
3
.\CD=BP=J(-4+y)2+(3-2)2=--,
VA(-6,0),
???OA=6,AB=J(-4+6,+(3-0)2=岳,
;CD〃AB,
.'.△COD^AAOB
y/l3
?COCD
upco,解得co=2,
■AO~AB
6-V13
;.C點(diǎn)坐標(biāo)為(-2,0);
(3),?=S\RBO,
二點(diǎn)A和點(diǎn)R至IJBO的距離相等,
.,.BO//AR,
3
設(shè)直線BO的解析式為尸nx,把8(-4,3)代入得3=-如,解得n=—-x
4
3
?,?宜線BO的解析式為y二-一x,
4
3
???設(shè)直線AR的解析式為y=--x+e,
4
3
把A(-6,0)代入得0=--X(-6)+e
9
解得e=--
2
39
..?直線AR的解析式為y=--x--,
42
設(shè)直線BC解析式為y=px+q,
把C、B兩點(diǎn)坐標(biāo)代入可得《-^?k+b,-3八,解得<
一2人+8=0
b=-3
3
[線AB解析式為y=-x-3,
2
聯(lián)立
y=--x-3
I2
x=2
解得《,
y=-6
AR(2,-6).
【點(diǎn)睛】本題為一次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法、全等三角形的判定和性質(zhì)、勾股
定理、平行四邊形的判定和性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、三角形的面積等知識(shí)點(diǎn),解
題的關(guān)鍵是熟知待定系數(shù)法求111函數(shù)解析式.
例8.(2020?上海嘉定區(qū)?八年級(jí)期末)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知一次函數(shù)
4
y=-的圖像與x軸、),軸分別相交于點(diǎn)A、B,且與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形的
面積為6.
(1)直接寫(xiě)出點(diǎn)A與點(diǎn)3的坐標(biāo)(用含匕的代數(shù)式表示);
(2)求2的值;
4
(3)如果一次函數(shù)y=—+8的圖像經(jīng)過(guò)第二、三、四象限,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,m),
其中機(jī)>0,試用含機(jī)的代數(shù)式表示△ABC的面積.
33
【答案】⑴A(-^O);8(0,b)(2)±4(3)-m+10
4
【分析】(1)由一次函數(shù)y=-gx+8的圖象與x軸、y軸分別相交于點(diǎn)A、B,令y二。求
Hlx,得到A點(diǎn)坐標(biāo);令x=0,求出y,得到B點(diǎn)坐標(biāo);
4
(2)根據(jù)一次函數(shù)y=-]無(wú)+人的圖象與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積為6列出方程,
即可求出b的值;
4
(3)根據(jù)一次函數(shù)y=--x+b的圖象經(jīng)過(guò)第二、三、四象限,得出b=-4,確定A(-3,
33
0),B(0,-4).利用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式,再求出D(0,—m),那么BD二g
m+4,再根據(jù)SAABC^S△ABI)+SADBCf即可求解.
4
【詳解】解:(1)???一次函數(shù)支--x+b的圖象與x軸、y軸分別相交于點(diǎn)A、B,
3
433
???當(dāng)y=0時(shí),x+b=O,解得x=-b,則A(—b,0),
344
當(dāng)x=0時(shí),y=b,則B(0,b);
故A(-b,O);B(O,b);
4
ii3
(2)-S^OB=-OA.OB=---h-\b\^6
b2=16?
h=±4;
(3)???函數(shù)圖像經(jīng)過(guò)二、三、四象限,
b=Y,
4)
;?y=-X—4.
3
.??4—3,0),5(0,-4).
設(shè)直線AC的解析式為y=&+r,
0=—3k+1
將A、C坐標(biāo)代入得<
m=2k+t
解得《
3
設(shè)直線AC與y軸交于點(diǎn)D,則r>(O,-/n).
3
...BD^-m+4
5
133
???^BC=--(-/n+4).(3+2)=-/?+10.
【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,三角形的面積,一次函數(shù)的性質(zhì),利
用待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式.
例9.(2020?上海金山區(qū)?八年級(jí)期中)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,正比例函數(shù)
y=履(%W0)的圖像經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(l,',點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,6).
(1)求女的值;
(2)求△。鉆的面積;
(3)若點(diǎn)C(不與點(diǎn)A重合)在此正比例函數(shù)丁=日(攵。0)圖像上,且點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為
a,求A4BC的面積.(用。的代數(shù)式表示)
【答案】⑴%=;:⑵SAOAB=1;(3)=54-5或SAABC=5。
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求在的值;
(2)求直線切的解析式,從而求得〃點(diǎn)坐標(biāo),然后利用三角形面積公式求解;
(3)過(guò)點(diǎn)C做宙Ly軸,交46于點(diǎn)區(qū)求得宜線油的解析式,從而求得£1點(diǎn)坐標(biāo),然后
利用三角形面積公式求解
【詳解】解:⑴將4L;)代入正比例函數(shù))=區(qū)化彳0)中得:k=g
(2)設(shè)直線仍的解析式為y=如,將取2,6)代入,得:
2m=6,解得:m=3
直線您的解析式為:y=3x
過(guò)點(diǎn)/作4ax軸,交0B于點(diǎn)D
則〃點(diǎn)坐標(biāo)為(1,3)
:.AD=3--=-
22
S/VMB=gx2A£>=?
(3)由題意可得:C點(diǎn)坐標(biāo)為
過(guò)點(diǎn)C做血y軸,交仍于點(diǎn)E
設(shè)直線四的解析式為y=3+b,將A(l,;),/,(2,6)代入,得:
\,1[,11
h+b=—"—
<2,解得:''2
2k]+h=6b=-5
直線力6的解析式為:y=-x-5
?"點(diǎn)坐標(biāo)為(%射
I,一w
:.EC-
11111
111010
-------a------
41111
【點(diǎn)睛】本題考查一次函數(shù)與幾何綜合,掌握一次函數(shù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn),利用數(shù)形結(jié)
合思想解題是關(guān)鍵.
3
例10.(2019?上海市西延安中學(xué)八年級(jí)期中)已知一次函數(shù)y=--x+6的圖象與坐標(biāo)軸交
4
于A、B點(diǎn)(如圖),AE平分NBA0,交x軸于點(diǎn)E.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)求直線AE的表達(dá)式;
(3)過(guò)點(diǎn)B作BFLAE,垂足為F,連接0F,試判斷△OFB的形狀,并求△OFB的面積.
【答案】(1)B(8,0);(2)直線AE的表達(dá)式為y=-2x+6:(3)△OFB為等腰三角形,SA
(?產(chǎn)8.
3
【分析】(1)對(duì)于一次函數(shù)y=--x+6,令y=0和x=0求出對(duì)應(yīng)的x與y的值,確定出0A
4
及0B的長(zhǎng),即可確定出B的坐標(biāo);
(2)由(1)得出A的坐標(biāo),利用勾股定理求出AB的長(zhǎng),過(guò)E作EG垂直于AB,由AE為
角平分線,利用角平分線定理得到EO=EG,利用HL可得出直角三角形AOE與直角三角形
AGE全等,可得出AO=AG,設(shè)OE=EG=x,由OB-OE表示出EB,由AB-AG=AB-AO表示出BG,
在直角三角形BEG中,利用勾股定理列出關(guān)于x的方程,求出方程的解得到x的值,確定
III0E的長(zhǎng),得出E的坐標(biāo),設(shè)直線AE的解析式為y=kx+b(kWO),將A和E的坐標(biāo)代
入,得到關(guān)于k與b的方程組,求出方程組的解得到k與b的值,即可得到直線AE的解析
式;
(3)延長(zhǎng)BE與y軸交于K點(diǎn),由AF為角平分線得到一對(duì)角相等,再由AF與BF垂直得到
一對(duì)直角相等,以及AF為公共邊,利用ASA得出三角形AKF與三角形ABF全等,可得出
AK=AB,利用三線合一得到F為BK的中點(diǎn),在直角三角形OBK中,利用斜邊上的中線等于
斜邊的一半得到OF為BK的一半,即OF=BF,過(guò)F作FH垂直于x軸于H點(diǎn),利用三線合一
得到H為0B的中點(diǎn),由0B的長(zhǎng)求出0H的長(zhǎng),即為F的橫坐標(biāo),將求出的橫坐標(biāo)代入直線
AE解析式中求出對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo),即為HF的長(zhǎng),以0B為底,F(xiàn)H為高,利用三角形的面積公
式即可求出三角形BOF的面積;
3
【詳解】(1)對(duì)于y=-:x+6,
4
當(dāng)x=0時(shí),y=6;當(dāng)y=0時(shí),x=8,
,0A=6,0B=8,
在RtZ\AOB中,根據(jù)勾股定理得:AB=1O,
則A(0,6),B(8,0);
(2)過(guò)點(diǎn)E作EG_LAB,垂足為G
;AE平分NBAO,EO±AO,EG1AG,
;.EG=OE,
AE=AE
在RtZXAOE和RtZXAGE中,{
EO=EG
.'.RtAAOE^RtAAGE(HL),
.\AG=AO,
設(shè)OE=EG=x,則有BE=8-x,BG=AB-AG=10-6=4,
在RtZ^BEG中,EG=x,BG=4,BE=8-x,
22
根據(jù)勾股定理得:X+4=(8-X)2,
解得:x=3,
Z.E(3,0),
設(shè)直線AE的表達(dá)式為尸kx+b(kWO),
b=67伏=—2
將A(0,6),E(3,0)代入y=kx+b得:{”,/,解得9,
3k+b=2[b=6
則直線AE的表達(dá)式為y=-2x+6;
⑶延長(zhǎng)BF交y軸于點(diǎn)K,
VAE平分NBAO,
/.ZKAF=ZBAF,
又BF_LAE,
ZAFK=ZAFB=90°
,?AF=AF
.,.△AFK^AAFB,
AFK=FB,即F為KB的中點(diǎn),
又,??△BOK為直角三角形,
,?.0F=—BK=BF,
2
.,.△OFB為等腰三角形,
過(guò)點(diǎn)F作FH_LOB,垂足為H(如圖所示),
VOF=BF,FHXOB,
.,.0H=BH=4,
;.F點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4,
設(shè)F(4,y),將F(4,y)代入y=-2x+6,得:y=-2,
FH=|-2|=2,
則SA。1產(chǎn)—OB?FH=—X8X2=8.
22
例11.如圖,已知直線/:y=-2x+2與“軸、y軸分別交于點(diǎn)8、C,將直線y=x向上平移
1個(gè)單位長(zhǎng)度得到直線用,點(diǎn)。是直線序與y軸的交點(diǎn),求四邊形圖如的面積.
【難度】★★
【答案】--
6
【解析】由題意可得:直線處的解析式為y=x+l
二二]解得一
令
?.?點(diǎn)。是直線四與y軸的交點(diǎn),/.2(0,1).
?.,宜線/:y=-2x+2與x軸、y軸分別交于點(diǎn)反C,
:.B(1,0),C(0,2).
??S四邊形PQ04=S4COB_S&CPQ=_x2xl--xlx—
【總結(jié)】考察四邊形面積的求法,不規(guī)則圖形的面積用割補(bǔ)法來(lái)解決.
例12.如圖,已知直線/氏y=x+2與直線以:y=交于點(diǎn)4與直線仍:y=3x交于
點(diǎn)夕兩點(diǎn).求△力如的面積.
【難度】★★
【答案】4.
y=x+2(3
【解析】令|y=L,解得:[一_;,則4(-3,-1).
令"3」解得:0=3'則嗎)?
設(shè)宜線46與x軸相交于G則C(-2,0),
,?SaOAB=S^OAC+S&OCB=-x2x3+—x2xl=4.
【總結(jié)】考察三角形面積的求法,不能直接求面積則用割補(bǔ)法來(lái)解決,注意交點(diǎn)坐標(biāo)的求法.
例13.如圖,已知直線y=x+3的圖像與x軸、y軸分別交于4、3兩點(diǎn),直線/經(jīng)過(guò)原
點(diǎn),與線段48交于點(diǎn)G把△/紡的面積分為2:1兩部分,求直線/的解析式.
【難度】★★
[答案]y=—2xsKy=—^x.
【解析】?.?直線y=x+3的圖像與x軸、y軸分別交于4、6兩點(diǎn),
:.A(-3,0),B(0,3),
.19
;?5AOAB=-X3X3=--
2
當(dāng)SAOBC=g時(shí),
i79
則]x3xyc=]X],則y。=2,
???。點(diǎn)在直線4?上,."(一1,2),
則直線,的解析式為:y=-2x:
當(dāng)S&OBC=3S40BA時(shí)?
11Q
則耳x3x>c=1x5,則ye=1,
???。點(diǎn)在直線4?上,???「(一2,1),
則直線7的解析式為:y^--x.
2
綜上直線/的解析式為y=-2x或y=-;x.
【總結(jié)】考察面積的求法,本題中要注意分類討論.
例14.如圖,已知,在矩形4題中,4廬10,小12,四邊形如67/的三個(gè)頂點(diǎn)反
F、〃分別在矩形加如邊/氏BC、為上,AE=2.
(1)如圖1,當(dāng)四邊形仍加為正方形時(shí),求△斤C的面積;
(2)如圖2,當(dāng)四邊形冰必為菱形,且ma時(shí),求的面積.(用含。的代數(shù)式表
示)
H_n
B--3-------------R
FBF
圖1圖2
【難度】★★★
【解析】⑴過(guò)點(diǎn)。作Gk優(yōu)于"
,二
b______H___________、D
BYM£V-----------------
FMC
圖1圖2
;四邊形硒擊為正方形時(shí),ZAEH+ZBEF=90°
???ZAEH+90°,ZAHE=ZBEF
VZAHE=ZBEF,ZA=ZB,EH=EF,
△A〃Fg/\REF
同理可知:AMFG^/XBEF
:.GM=BF=AE=2
:.FC=BC—BF=1Q,則S&GFC=1。;
(2)過(guò)點(diǎn)。作6月_及7于M,連接HF
':AD//BC,:.ZAHF=ZMFH
:EH//FG,二NEHF=NGFH
ZAHE=ZMFG
VZAHE=ZMFG,ZA=AGMF,EH=GF,
:./XAHE^^MFG
:.GM=AE=2
:.S^CFC=-FC-GM=^(\2-a)x2^\2-a.
【總結(jié)】本題主要考察菱形、正方形的性質(zhì)和全等三角形的判定和性質(zhì).
例15.如圖1,正方形15(力的邊長(zhǎng)為2,點(diǎn)/(0,1)和點(diǎn)〃在y軸正半軸上,點(diǎn)6、C在第
一象限,一次函數(shù)尸而+2的圖像/交4?、而分別于昆F.
(1)若△戚與△比尸的面積比為1:2,求A的值;
(2)聯(lián)結(jié)班當(dāng)座1平分/砌時(shí),求A的值.
【難度】★★★
【答案】(1)々=1;(2)k=2.
【解析】(1),?,正方形能力的邊長(zhǎng)為2,點(diǎn)4(0,1)和點(diǎn)〃
在y軸正半軸上,點(diǎn)從C在第一象限,
.?.6(2,1),<7(2,3),〃(0,3).
???一次函數(shù)y=Ax+2的圖像/交4?、必分別于反F,:.E(Q,2).
設(shè)尸(川,3),
與△比7的面積比為1:2,
1,
ml.
---------=—,解得:m=\>二6(1,3)
—x(2-/n)x22
VAd,3)在直線尸加+2上,,4=1;
(2)延長(zhǎng)BE交切的延長(zhǎng)線于H,
,:BE平分/FBA,:.ZFBE=ZABE
':CD//AB,:.ZH=ZABE,/.ZH=ZFBE,:.FB=HF
':AE=\,DEA,:.AE=DE
":AE=DE,ZHDE=ZBAE,ZHED=ZBEA
:.HD=AB=2,:./K~2,3)
設(shè)F(n,3)
':FB=HF,7(?-2)2+22=n+2,解得:〃=g,
:.H-,3)
2
VA-J--3)在直線尸Ax+2上,
2
k=2.
【總結(jié)】考察等腰三角形的性質(zhì)和兩點(diǎn)之間的距離公式的運(yùn)用,注意點(diǎn)的坐標(biāo)與解析式的關(guān)
系.
例16.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,函數(shù)尸2x+12的圖像分別交》軸、y軸于4、8兩
點(diǎn),過(guò)點(diǎn)力的直線交y軸正半軸于點(diǎn)M且點(diǎn)材為線段仍的中點(diǎn).
(1)求直線4"的表達(dá)式;
(2)試在直線4(/上找一點(diǎn)只使得見(jiàn)敏=力,曲請(qǐng)求出點(diǎn)。的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)〃為坐標(biāo)平面內(nèi)任意一點(diǎn),是否存在點(diǎn)〃,使以力、B、M、〃為頂點(diǎn)的四邊
形
是等腰梯形?若存在,請(qǐng)直接寫(xiě)出點(diǎn)〃的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【難度】★★★
【答案】(1)y=x+6;(2)P(6,12)或刀(一18,—12);
(3)M-12,0)或〃(一6,⑻或//(——).
55
【解析】(1)???函數(shù)y=2x+12的圖像分別交A■軸、y軸于4、6兩點(diǎn),
."(一6,0),BS,12)
???點(diǎn)必為線段必的中點(diǎn),/.MO,6),
則直線4V的表達(dá)式為y=x+6-
(2)當(dāng)點(diǎn)。在圖/的延長(zhǎng)線上時(shí)
:.OP//AB,則可知直線神的表達(dá)式為y=2x.
解得:x=6.、
在直線4材上,,令>=2x,???P(6,12);
y=x+6y=12
當(dāng)〃在川/的反向延長(zhǎng)線上時(shí),過(guò)尸點(diǎn)作外U仍,乖足為〃
設(shè)Pin,n+&)
?S^ABP=S&BPN一S&ABO-S梯形AONP,5k脈=
—(-/?-6*6—〃)一gx6xl2—gx(6—〃一6)x(—〃-6)=gx6xl2,解得:/?=—18>
則戶(-18,-12).
(3)存在點(diǎn)〃,使以爾B、M、〃為頂點(diǎn)的四邊形是等腰梯形.
若以4M為底,砌為腰,過(guò)點(diǎn)6作加/的平行線,當(dāng)點(diǎn)〃(一120)時(shí),以4、B、M、H
為頂點(diǎn)的四邊形是等腰梯形;
若以網(wǎng)為底,可/為腰,過(guò)點(diǎn)力作冽/的平行線,當(dāng)點(diǎn)//(一6,⑻時(shí),以4、B、M、H
為頂點(diǎn)的四邊形是等腰梯形;
當(dāng)點(diǎn)〃(-自,1Q
若以初為底,掰為腰,過(guò)點(diǎn)”作四的平行線,匕)時(shí),以力、B、M、
55
〃為頂點(diǎn)的四邊形是等腰梯形.
【總結(jié)】本題綜合性較強(qiáng),本題一方面考察面積的確定,另一方面考察等腰梯形的性質(zhì)和分
類討論.
例17.如圖1,已知直角坐標(biāo)平面內(nèi)點(diǎn)/(2,0),P是函數(shù)y=x(x>0)圖像上一點(diǎn),PQL
[尸交y軸正半軸于點(diǎn)Q.
(1)試證明:AP=PQ-,
(2)設(shè)點(diǎn)尸的橫坐標(biāo)為a,點(diǎn)0的縱坐標(biāo)為b,那么8關(guān)于a的函數(shù)關(guān)系式是—
(3)當(dāng)以.=上也門時(shí),求點(diǎn)尸的坐標(biāo).
3
【難度】★★★
【答案】⑴見(jiàn)解析;(2)b=2a-2;
(3)P--?-----1或/^――f]
(22)(22J
【解析】(1)過(guò)尸作x軸、y軸的垂線,垂足分別為從T,
V是函數(shù)y=x(尤>0)圖像上一點(diǎn)
:.PH=PLPHX.PT
■:PQLAP,:.ZAPH=ZQPT
VZAPH=ZQPTfPH=PT,ZAHP=ZQTP
:.APHA^APTQ
:,AP=PQ;
(2)由(1)可得:AH=2-a=TQ
???OQ+TQ=OT=OH,
?*.b+2-a=a,
即。=勿—2;
(3)設(shè)P(a,a),
1
:5讖00=]。4。。=2々-2,SAAPQ=-AP=a--2a+2,
2a—2=—(a2—2。+2),解得:a='-后.
3V72
,化印斗或在正,2T|.
[22)[22J
【總結(jié)】本題主要考察全等的運(yùn)用,及三角形面枳的求法,注意利用面積公式確定點(diǎn)的坐標(biāo).
模塊二:與面積相關(guān)的函數(shù)解析式
知識(shí)精講
本節(jié)主要研究點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)的背景下,產(chǎn)生的面積與動(dòng)點(diǎn)之間的關(guān)系,關(guān)鍵點(diǎn)是找出決定這
個(gè)面積變化的幾個(gè)量是怎樣變化的,重點(diǎn)在于思維能力的培養(yǎng),難度較大.
例題解析
例1.如圖,矩形中,止1,力止2,"是切的中點(diǎn),點(diǎn)夕在矩形的邊上
沿Af3fCfM運(yùn)動(dòng),試寫(xiě)出的面積y與點(diǎn)一經(jīng)過(guò)的路程x之間的函數(shù)關(guān)系,
寫(xiě)出定義域,并畫(huà)出函數(shù)圖像.
【難度】★★
【解析】當(dāng)〃在46上運(yùn)動(dòng)時(shí),即0<x41,
y="APM=5AD-AP=x;
當(dāng)一在火上運(yùn)動(dòng)時(shí),即1<XV3,
?^^APM=S梯形ABGW—S&ABP~S^PCM>
._c_3x-13-x_x5
7
當(dāng)P在?/上運(yùn)動(dòng)時(shí),即3<x4,,
2
y=S
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