专题04 二次函数背景下的图形面积的探究-备战2022年中考数学压轴题之二次函数

这是一份专题04 二次函数背景下的图形面积的探究-备战2022年中考数学压轴题之二次函数，文件包含专题04二次函数背景下的图形面积的探究-备战2022年中考数学压轴题之二次函数解析版doc、专题04二次函数背景下的图形面积的探究-备战2022年中考数学压轴题之二次函数原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共81页， 欢迎下载使用。
中考数学压轴题之二次函数
专题04 二次函数背景下的图形面积的探究
【方法综述】
面积问题中，以三角形的面积的情况居多，通常三角形的面积探究方法如下：
方法一：应用相似三角形性质，面积比等于相似比平方处理面积；
方法二： 同底等高类的三角形面积：
当两个三角形同底（高）等高（底）时，两个三角形的面积相等，同底（高）且高（底）不等的两个三角形面积之比等于高（底）之比
方法三：割补法，一些情况下，三角形和四边形的面积可以采用割补法解决；
P

坐标系中的三角形面积可以采用平行线相切法
例如：求抛物线在直线AC上方一点，使得△PAC面积最大，当把直线AC向上平移时，与抛物线的切点即为满足条件的P点，因此，若直线AC斜率为k，则可以设一条直线解析式为y=kx+b，该直线与抛物线联立的方程有两个相等实数根时，可求得b，进而求得P点坐标。
另外，用铅垂高法解决面积最值问题基本模型如下：


S△PAB＝·PQ·.根据二次函数解析式设出点P的坐标，结合一次函数解析式从而得到点Q的坐标，从而转化为S与点P横坐标之间的二次函数解析式，再根据二次函数增减性求最值.一般情况下，当铅垂线段PQ最大时，S△PAB取得最大值，此时点Q为线段AB的中点.
【典例示范】
类型一 实际问题的面积探究
例1：用一段长32m的篱笆和长8m的墙，围成一个矩形的菜园．

（1）如图1，如果矩形菜园的一边靠墙AB，另三边由篱笆CDEF围成
①设DE等于xm，直接写出菜园面积y与x之间的函数关系式，并写出自变量的取值范围；
②菜园的面积能不能等于110m2？若能，求出此时x的值；若不能，请说明理由；
（2）如图2，如果矩形菜园的一边由墙AB和一节篱笆BF构成，另三边由篱笆ADEF围成，求菜园面积的最大值．
针对训练
1.如图，用一段长为60m的篱笆围成一个一边靠墙（墙的长度不限）的长方形菜园ABCD，设与墙平行的篱笆AB的长为xm，菜园的面积为ym2．
（1）试写出y与x之间的关系式；
（2）当AB的长为10m，菜园的面积是多少？

2.问题情境:有一堵长为的墙，利用这堵墙和长为的篱笆围成一个矩形养鸡场，怎样围面积最大？最大面积是多少？
题意理解:根据题意，有两种设计方案：一边靠墙（如图①）和一边“包含”墙（如图②）．

特例分析:
（1）当时，若按图①的方案设计，则该方案中养鸡场的最大面积是 ；若按图②的方案设计，则该方案中养鸡场的最大面积是 ．
（2）当时，解决“问题情境”中的问题．
解决问题:（3）直接写出“问题情境”中的问题的答案．
3晨光中学课外活动小组准备围建一个矩形生物苗圃园，其中一边靠墙，另外三边用长为30米的篱笆围成．已知墙长为18米（如图所示），设这个苗圃园垂直于墙的一边的长为x米．
(1)若平行于墙的一边长为y米，直接写出y与x的函数关系式及其自变量x的取值范围；
(2)设这个苗圃园的面积为S，求S与x之间的函数关系．

4.2018年，汶上县县委、县政府启动创建全国卫生县城和全国文明县城工作，各单位都积极投身创城工作某单位为进一步美化我县环境，在临街的围墙外靠墙摆设一长方形花圃景观，花圃一边靠墙，墙长18m，外围用40m的栅栏围成，如图所示，若设花圃的BC边长为x(m)，花圃的面积为y(m2)．
(1)求出y与x之间的函数关系式，并写出自变量x的取值范围；
(2)利用所学知识试着求出花圃的最大面积．

5．某小区业主委员会决定把一块长50m，宽30m的矩形空地建成健身广场，设计方案如图所示，阴影区域为绿化区（四块绿化区为全等的矩形），空白区域为活动区，且四周的4个出口宽度相同，其宽度不小于14m，不大于26m，设绿化区较长边为xm，活动区的面积为ym2
（1）直接写出：①用x的式子表示出口的宽度为　 　；
②y与x的函数关系式及x的取值范围　 　；
（2）求活动区的面积y的最大面积；
（3）预计活动区造价为50元/m2，绿化区造价为40元/m2，如果业主委员会投资不得超过72000元来参与建造，当x为整数时，共有几种建造方案？

类型二 面积计算
例2．已知直线l：y＝kx＋1与抛物线y＝x2－4x.
(1)求证：直线l与该抛物线总有两个交点；
(2)设直线l与该抛物线的两交点为A，B，O为原点，当k＝－2时，求△OAB的面积．

针对训练
1.如图，直线与轴交于点，与轴交于点,抛物线
经过点.
(1)求抛物线的解析式，
(2)已知点是抛物线上的一个动点，并且点在第二象限内，过动点作轴于点，交线段于点.
①如图1，过作轴于点，交抛物线于两点(点位于点的左侧)，连接，当线段的长度最短时，求点的坐标，
②如图2，连接，若以为顶点的三角形与相似，求的面积.

2.如图，已知抛物线与轴、轴分别相交于点A（－1，0）和B（0，3），其顶点为D．
（1）求这条抛物线的解析式；
（2）若抛物线与轴的另一个交点为E，求△ODE的面积；
（3）抛物线的对称轴上是否存在点P使得△PAB的周长最短．若存在请求出点P的坐标，若不存在说明理由．

3.如图1，在平面直角坐标系xOy中，抛物线W的函数表达式为y=﹣x2+x+4．抛物线W与x轴交于A，B两点（点B在点A的右侧，与y轴交于点C，它的对称轴与x轴交于点D，直线l经过C、D两点．
(1)求A、B两点的坐标及直线l的函数表达式．
(2)将抛物线W沿x轴向右平移得到抛物线W′，设抛物线W′的对称轴与直线l交于点F，当△ACF为直角三角形时，求点F的坐标，并直接写出此时抛物线W′的函数表达式．
(3)如图2，连接AC，CB，将△ACD沿x轴向右平移m个单位（0＜m≤5），得到△A′C′D′．设A′C交直线l于点M，C′D′交CB于点N，连接CC′，MN．求四边形CMNC′的面积（用含m的代数式表示）．

4.抛物线经过点A(3,0) 和点B（0,3）,且这个抛物线的对称轴为直线l，顶点为C.
（1）求抛物线的解析式；
（2）连接AB、AC、BC，求△ABC的面积.

5.如图1，抛物线的顶点A的坐标为（1，4），抛物线与x轴相交于B、C两点，与y轴交于点E（0，3）．
（1）求抛物线的表达式；
（2）已知点F（0，﹣3），在抛物线的对称轴上是否存在一点G，使得EG+FG最小，如果存在，求出点G的坐标；如果不存在，请说明理由．
（3）如图2，连接AB，若点P是线段OE上的一动点，过点P作线段AB的垂线，分别与线段AB、抛物线相交于点M、N（点M、N都在抛物线对称轴的右侧），当MN最大时，求△PON的面积．

6．已知：m，n是方程x2﹣6x+5＝0的两个实数根，且m＜n，抛物线y＝﹣x2+bx+c的图象经过点A（m，0），B（0，n）．
（1）求这个抛物线的解析式；
（2）设（1）中的抛物线与x轴的另一交点为C，抛物线的顶点为D，试求出点C，D的坐标和△BCD的面积．


7.已知二次函数y＝﹣x2+bx+c（b，c均为常数）的图象经过两点A（2，0），B（0，﹣6）．
（1）求这个二次函数的解析式；
（2）若点C（m，0）（m＞2）在这个二次函数的图象上，连接AB，BC，求△ABC的面积．

9.如图，二次函数与一次函数交于顶点和点两点，一次函数与轴交于点.
（1）求二次函数和一次函数的解析式；
（2）轴上存在点使的面积为9，求点的坐标.

类型三 三角形面积的最值问题
例3．如图，在平面直角坐标系中，平行四边形ABOC如图放置，将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°得到平行四边形A′B′OC′．抛物线y＝﹣x2+2x+3经过点A、C、A′三点．
（1）求A、A′、C三点的坐标；
（2）求平行四边形ABOC和平行四边形A′B′OC′重叠部分△C′OD的面积；
（3）点M是第一象限内抛物线上的一动点，问点M在何处时，△AMA′的面积最大？最大面积是多少？并写出此时M的坐标．

针对训练1.如图，已知抛物线y＝﹣x2+bx+c与一直线相交于A（1，0）、C（﹣2，3）两点，与y轴交于点N，其顶点为D．[来源:学,科,网Z,X,X,K]
（1）求抛物线及直线AC的函数关系式；
（2）若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点，求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标；
（3）在对称轴上是否存在一点M，使△ANM的周长最小．若存在，请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值；若不存在，请说明理由．

2.如图1，已知抛物线y=ax2+bx+c（a≠0）与x轴交于A（-1，0）、B（4，0）两点，与y轴交于点C（0，2），点P是抛物线上的一个动点，过点P作PQ⊥x轴，垂足为Q，交直线BC于点D．
（1）求该抛物线的函数表达式；
（2）若以P、D、O、C为顶点的四边形是平行四边形，求点Q的坐标；
（3）如图2，当点P位于直线BC上方的抛物线上时，过点P作PE⊥BC于点E，设△PDE的面积为S，求当S取得最大值时点P的坐标，并求S的最大值．

3.已知：抛物线y＝ax2+bx+c与x轴交于A、B两点（点A在点B的左边），与y轴交于点C，直线y＝﹣x+3经过B、C两点
（1）填空：b＝　 　（用含有a的代数式表示）；
（2）若a＝﹣1
①点P为抛物线上一动点，过点P作PM∥y轴交直线y＝﹣x+3于点M，当点P在第一象限内时，是否存在一点P，使△PCB面积最大？若存在，求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．
②当m≤x≤m+3时，y的取值范围是2m≤y≤4，求m的值．


4．如图，直线AB和抛物线的交点是A(0，﹣3)，B(5，9)，已知抛物线的顶点D的横坐标是2．
(1)求抛物线的解析式及顶点坐标；[来源:学科网]
(2)在x轴上是否存在一点C，与A，B组成等腰三角形？若存在，求出点C的坐标，若不在，请说明理由；
(3)在直线AB的下方抛物线上找一点P，连接PA，PB使得△PAB的面积最大，并求出这个最大值．

[来源:学科网ZXXK]
5.如图，已知，二次函数的图像交轴正半轴于点，顶点为，一次函数的图像交轴于点，交轴于点，的正切值为.
（1）求二次函数的解析式与顶点坐标；
（2）将二次函数图像向下平移个单位，设平移后抛物线顶点为，若，求的值.

6.如图， 已知抛物线的对称轴是直线x=3，且与x轴相交于A，B两点（B点在A点右侧）与y轴交于C点 ．
（1）求抛物线的解析式和A、B两点的坐标；
（2）若点P是抛物线上B、C两点之间的一个动点（不与B、C重合），则是否存在一点P，使△PBC的面积最大．若存在，请求出△PBC的最大面积；若不存在，试说明理由；
（3）若M是抛物线上任意一点，过点M作y轴的平行线，交直线BC于点N，当MN=3时，求M点的坐标 ．


7.在平面直角坐标系xOy中，抛物线y=-x2+bx+c经过点A、B、C，已知A（-1，0），C（0，3）．
(1)求抛物线的表达式；
(2)如图1，P为线段BC上一点，过点P作y轴平行线，交抛物线于点D，当△BCD的面积最大时，求点P的坐标；
(3)如图2，抛物线顶点为E，EF⊥x轴于F点，N是线段EF上一动点，M（m，0）是x轴上一动点，若∠MNC=90°，直接写出实数m的取值范围．

8.已知抛物线y＝x2﹣2mx+m2﹣3（m是常数）．
（1）证明：无论m取什么实数，该抛物线与x轴都有两个交点；
（2）设抛物线的顶点为A，与x轴两个交点分别为B，D，B在D的右侧，与y轴的交点为C．
①求证：当m取不同值时，△ABD都是等边三角形；
②当|m|≤，m≠0时，△ABC的面积是否有最大值，如果有，请求出最大值，如果没有，请说明理由．
9.如图，抛物线 与x轴交与A(1,0),B(- 3，0)两点.
⑴求该抛物线的解析式；
⑵设⑴中的抛物线交y轴与C点，在该抛物线的对称轴上是否存在点Q，使得△QAC的周长最小？若存在，求出Q点的坐标；若不存在，请说明理由.
⑶在抛物线上BC段是否存在点P，使得△PBC面积最大，若存在，求P点坐标；若不存在，说明理由.

10.如图，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2＋bx＋3与x轴交于A(－4，0)、B(－1，0)两点，与y轴交于点C，点D是第三象限的抛物线上一动点．
(1)求抛物线的表达式；
(2)设点D的横坐标为m，△ACD的面积为S，求出S与m的函数关系式，并确定m为何值时S有最大值，最大值是多少？

11．如图，已知抛物线过点A（4，0），B（﹣2，0），C（0，﹣4）．
（1）求抛物线的解析式；
（2）如图，点M是抛物线AC段上的一个动点，当图中阴影部分的面积最小值时，求点M的坐标．

类型四 以面积为条件的问题计算
例4：如图1，在平面直角坐标系中，抛物线y＝ax2+bx+3与直线y＝x﹣3交于点A（3，0）和点B（﹣2，n），与y轴交于点C．
（1）求出抛物线的函数表达式；
（2）在图1中，平移线段AC，点A、C的对应点分别为M、N，当N点落在线段AB上时，M点也恰好在抛物线上，求此时点M的坐标；
（3）如图2，在（2）的条件下，在抛物线上是否存在点P（不与点A重合），使△PMC的面积与△AMC的面积相等？若存在，直接写出点P的坐标；若不存在，请说明理由．

针对训练
1.如图，抛物线与轴交于点、点，与轴交于点，顶点为，，求：
抛物线的解析式；
若抛物线上有一点，使得直线将的面积分成相等的两部分，求点的坐标．

2.如图，在直角坐标系中，O是坐标原点，直线AB交x轴于点A（﹣4，0），交y轴于点B，抛物线y=ax2+2ax+3（a≠0）经过A，B两点．P是线段AO上的一动点，过点P作PC⊥x轴交直线AB于点C，交抛物线于点D．
（1）求a及AB的长．
（2）连结PB，若tan∠ABP=，求点P的坐标．
（3）连结BD，以BD为边作正方形BDEF，是否存在点P使点E恰好落在抛物线的对称轴上？若存在，请求出点P的坐标；若不存在，请说明理由．
（4）连结OC，若S△BDC：S△OBC=1：2，将线段BD绕点D按顺时针方向旋转，得到DB′．则在旋转的过程中，当点A，B到直线DB′的距离和最大时，请直接写出点B′的坐标．

3.如图，对称轴为直线x＝﹣1的抛物线y＝ax2+bx+c（a≠0）与x轴相交于A、B两点，其中点A的坐标为（﹣3，0）．
（1）求点B的坐标；
（2）已知a＝1，C为抛物线与y轴的交点，若点P在抛物线上，且S△POC＝4S△BOC．求点P的坐标．

4．在平面直角坐标系中，抛物线与轴的两个交点分别为A（-3，0）、B（1，0），与y轴交于点D(0，3)，过顶点C作CH⊥x轴于点H.
（1）求抛物线的解析式和顶点C的坐标；
（2）连结AD、CD，若点E为抛物线上一动点（点E与顶点C不重合），当△ADE与△ACD面积相等时，求点E的坐标；
（3）若点P为抛物线上一动点（点P与顶点C不重合），过点P向CD所在的直线作垂线，垂足为点Q，以P、C、Q为顶点的三角形与△ACH相似时，求点P的坐标.

[来源:学§科§网Z§X§X§K]
5.如图，二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于A，D两点，并经过B点，对称轴交x轴于点C，连接BD，BC，已知A点坐标是（2，0），B点的坐标是（8，6）
（1）求二次函数的解析式．
（2）求该函数图象的顶点坐标及D点的坐标．
（3）抛物线上有一个动点P，与A，D两点构成△ADP，是否存在S△ADP=S△BCD？若存在，直接写出所有符合条件的点P的坐标；若不存在．请说明理由．

6.如图，已知二次函数的图象经过点A(4,0)，与y轴交于点B．在x轴上有一动点C(m,0)(0