1、多学一点 离成功更近一步1中考数学专题探究- 面积问题面积问题在中考中占有很重要的地位,一般情况下,计算一些基本图形的面积,可以直接运用图形的面积公式,对于一些不规则的图形面积的计算,可以对图形进行转化,这类问题虽然解题方法比较灵活多样,但难度一般不太大。但是,在中考压轴题中,有关面积的问题常常以动态的方式出现,经常与函数知识联系起来,有时还需要分类讨论。因此,对考生要求较高,在解题时,要注意分清其中的变量和不变量,并把运动的过程转化成静止的状态,做到动静结合,以静求动。考点一:面积的函数关系式问题典型例题:1、 (2009 年湖南衡阳)如图 12,直线 4xy与两坐标轴分别相交于 A、B 点
2、,点 M是线段 AB 上任意一点(A、B 两点除外) ,过 M 分别作 MCOA 于点 C,MDOB 于D(1)当点 M 在 AB 上运动时,你认为四边形 OCMD 的周长是否发生变化?并说明理由;(2)当点 M 运动到什么位置时,四边形 OCMD 的面积有最大值?最大值是多少?(3)当四边形 OCMD 为正方形时,将四边形 OCMD 沿着 x 轴的正方向移动,设平移的距离为 )40a( ,正方形 OCMD 与AOB 重叠部分的面积为 S试求 S 与a的函数关系式并画出该函数的图象解:(1)设点 M 的横坐标为 x,则点 M 的纵坐标为x+4(00,x+40) ;则:MCx+4x+4 ,MD
3、xx;C 四边形 OCMD2(MC+MD)2(x+4+x)8当点 M 在 AB 上运动时,四边形 OCMD 的周长不发生变化,总是等于 8;(2)根据题意得:S 四边形 OCMDMCMD(x+4) xx 2+4x(x-2) 2+4四边形 OCMD 的面积是关于点 M 的横坐标 x(0x4)的二次函数,并且当x2,即当点 M 运动到线段 AB 的中点时,四边形 OCMD 的面积最大且最大面积为4;(3)如图 10(2) ,当 20a时, 4214aS;BxyMCDO A图12(1)BxyO A图12(2)BxyO A图12(3)多学一点 离成功更近一步2如图 10(3) ,当 42a时, 22)
4、4(1)4(aS;S 与 a的函数的图象如下图所示:2、 (2009 宁夏)已知:等边三角形 的边长为 4 厘米,长为 1 厘米的线段 在ABCMN的边 上沿 方向以 1 厘米/秒的速度向 点运动(运动开始时,点 与点 重ABC A合,点 到达点 时运动终止) ,过点 分别作 边的垂线,与 的其它边交于NMN、 ABBC两点,线段 运动的时间为 秒PQ、 t(1)线段 在运动的过程中, 为何值时,四边形 恰为矩形?并求出该矩形的面积;MQP(2)线段 在运动的过程中,四边形 的面积为 ,运动的时间为 求四边形NNSt的面积 随运动时间 变化的函数关系式,并写出自变量 的取值范围QPSt解:(1
5、)过点 作 ,垂足为 CDAB则 ,2A当 运动到被 垂直平分时,四边形 是矩形,MNMNQP即 时,四边形 是矩形,3P秒时,四边形 是矩形2tN,3tan602PA=MNQS四 边 形(2) 当 时,1t()PN四 边 形 3t02424S a的函数关系式并画出该函数的图象)20412a( )4)(2S(CPQBA M NCPQBA M N多学一点 离成功更近一步332t当 时21t ()MNQPSN四 边 形 31tt2当 时,t1()MNQPSN四 边 形 3)42tt73、 (2010 年辽宁丹东)如图,平面直角坐标系中有一直角梯形 OMNH,点 H 的坐标为(8,0) ,点 N 的
6、坐标为(6,4) (1)画出直角梯形 OMNH 绕点 O 旋转 180的图形 OABC,并写出顶点 A, B, C 的坐标(点M 的对应点为 A, 点 N 的对应点为 B, 点 H 的对应点为 C) ;(2)求出过 A, B, C 三点的抛物线的表达式; (3)截取 CE=OF=AG=m,且 E, F, G 分别在线段 CO, OA, AB 上,求四边形 BEFG 的面积 S与 m 之间的函数关系式,并写出自变量 m 的取值范围;面积 S 是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;(4)在(3)的情况下,四边形 BEFG 是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出此时 m
7、 的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由CPQBA M NCPQBA M NxyOMN( -6, -4)H( -8, 0)多学一点 离成功更近一步4解:(1) 利用中心对称性质,画出梯形 OABC A, B, C 三点与 M, N, H 分别关于点 O 中心对称, A(0,4) , B(6,4) , C(8,0) OMNHACEFD B8(6,4)xy(2)设过 A, B, C 三点的抛物线关系式为 ,2yaxbc抛物线过点 A(0,4) , 则抛物线关系式为 c24yx将 B(6,4) , C(8,0)两点坐标代入关系式,得解得3ab,1432ab,所求抛物线关系式为: 14yx(3)
8、OA=4, OC=8, AF=4 m, OE=8 m AGFEOBCEFGBCOSSS 四 边 形 梯 形OA( AB+OC) AFAG OEOF CEOA211212m4)8()4(864)( 0 4) 2m 当 时, S 的取最小值()1S又0 m4,不存在 m 值,使 S 的取得最小值(4)当 时, GB=GF,当 时, BE=BG262多学一点 离成功更近一步54、如图所示,菱形 的边长为 6 厘米, 从初始时刻开始,点 、 同时从ABCD60BPQ点出发,点 以 1 厘米/秒的速度沿 的方向运动,点 以 2 厘米/ 秒的速度沿APAC的方向运动,当点 运动到 点时, 、 两点同时停止
9、运动,设 、QDPQ运动的时间为 秒时, 与 重叠部分的面积为 平方厘米(这里规定:点和Qx B y线段是面积为 的三角形) ,解答下列问题: O(1)点 、 从出发到相遇所用时间是 秒;P(2)点 、 从开始运动到停止的过程中,当 是等边三角形时 的值是 秒;APQ x(3)求 与 之间的函数关系式yx解:(1)6(2)8 (3)当 0 时,3x2113sin6022APQySxx13 当 3 时,x 6122sin03(-)22APQyCx = .当 时,设 与 交于点 69x 3PQACO(解法一)PQA BCD(第 28 题)Q1ABCDQ2P3Q3EP2P1O多学一点 离成功更近一步
10、6过 作 则 为等边三角形3Q,ECB 3QE3321.xOP 361,21(),CxEQ333 311sin60sin6022AQPCOySCP -3()()2xx2371536(解法二)如右图,过点 作 于点 , ,于点O3FCP3OGCQ,过点 作 交 延长线于点 3PHDH,.ACBFG又 33,621(6),xQx331CPCOS 332,1()63.6PQHx P3OA BCD Q3 G HF多学一点 离成功更近一步7又 31sin602ACPS (6).2x3AOPyS332(6)()2Cxx 7153.考点 2、面积最值问题典型例题:1、 (2008 年广东广州)如图 11,在
11、梯形 ABCD 中,ADBC,AB=AD=DC=2cm,BC=4cm,在等腰PQR 中,QPR=120 ,底边 QR=6cm,点 B、C 、Q 、R 在同一直线 l 上,且 C、Q两点重合,如果等腰PQR 以 1cm/秒的速度沿直线 l 箭头所示方向匀速运动,t 秒时梯形ABCD 与等腰PQR 重合部分的面积记为 S 平方厘米(1)当 t=4 时,求 S 的值(2)当 ,求 S 与 t 的函数关系式,并求出 S 的最大值4t解 (1)t4 时,Q 与 B 重合, P 与 D 重合, 图 11多学一点 离成功更近一步8重合部分是 BDC321(2)当 时 , 如 图04tQB=DP=t-4,CR
12、=6-t,AP=6-t由 PQRMRN得 2)34(tSPRB2)36(tSPQRC,22)4()(ttBQM 22)6(43)6(tStSPQRCRNS 5)-(t3t)-(3t43222 )(当 t 取 5 时,最大值为 5当 t 取 6 时,有最大值 32综上所述,最大值为 5二、名题精练:1、 (2009 湖南永州)如图,在平面直角坐标系中,点 AC、 的坐标分别为 (10)3), 、 , , 点B在 x轴上已知某二次函数的图象经过 、 B、 三点,且它的对称轴为直线 x, 点P为直线 C下方的二次函数图象上的一个动点(点 P与 、 不重合) ,过点 P作 y轴的平行线交 于点 F(1
13、)求该二次函数的解析式;(2)若设点 的横坐标为 m, 用含 的代数式表示线段 F的长(3)求 B 面积的最大值,并求此时点 的坐标解:(1)设二次函数的解析式为 2(0)yaxbcabc, 、 、 为 常 数,xyBFOAC Px=1(第 25 题)多学一点 离成功更近一步9由抛物线的对称性知 B点坐标为 (30), , 依题意得:093abc解得:323abc所求二次函数的解析式为 233yx(2) P点的横坐标为 m, P点的纵坐标为 23m设直线 BC的解析式为 (0)ykxbk, 、 是 常 数 , 依题意,得0kb3kb故直线 BC的解析式为 3yx点 F的坐标为 m,23(03)
14、P(3) BC 的面积 12CPFBSO = 2139338mm当 时, PB 的最大面积为把 32m代入 23ym得 534yxyBFOAC Px=1(第 25 题)多学一点 离成功更近一步10点 P的坐标为 3524,2、 (2007 年淮安)在平面直角坐标系中,放置一个如图所示的直角三角形纸片 AOB,已知OA=2 AOB=30,D、E 两点同时从原点 O 出发,D 点以每秒 个单位长度的速度沿 x 轴的正3方向运动,E 点以每秒 1 个单位长度的速度沿 y 轴的正方向运动,设 D、E 两点运动的时间为t 秒。 (1)点 A 的坐标为 ,点 B 的坐标为 。(2)在点 D、E 运动的过程
15、中,直线 DE 与直线 OA 垂直吗?请说明理(3)当 t 在什么范围时,直线 DE 与线段 OA 有公共点?(4)将直角三角形纸片 AOB 在直线 DE 下方的部分沿直线 DE 向上折叠,设折叠后重叠部分的面积为 s,请写出 s 与 t 的函数关系式,并求出 s 的最大值。4、 (2009 年湖北恩施)如图 12,在 ABC 中, 901BCA, , 的面积为 25,点 D为 AB边上的任意一点( D不与 、 重合) ,过点 D作 E ,交 于点 E设 x,以 E为折线将 E 翻折(使 落在四边形 所在的平面内) ,所得的 与梯形 重叠部分的面积记为 y(1)用 表示 的面积;(2)求出 05x 时 y与 x的函数关系式;(3)求出 1时 与 的函数关系式;(4)当 取何值时, 的值最大?最大值是多少?图 12EADB CAB CA