初中數學:初三月考二次函數面積最值問題,我教你五種解法

2020-12-05 初中數學解題秀

近來的一次初三數學月考,最後一題考察了二次函數面積最值問題,題目經典,必須掌握。實際答題過程中,發現不少同學解不得法,為此我給出五種解法,讓備戰中考的孩子們能詳盡學習。且看題:

第(1)問,將B(0,3)代入拋物線解析式,手起刀落:y=-x+2x+3.

第(2)問,求三角形面積,常用方法不外乎:①直接用面積公式:底×高÷2;②用割補法;③用鉛垂法:水平寬×鉛直高÷2;④網格求面積用皮克公式;⑤「暴力計算」:海倫公式。本題顯然是先表示出△ABM的面積,再求最大值,不出意外△ABM的面積表達式應該是開口向下的二次函數形式,有最大值。下面我來展示五種解法!

方法1:割補法。先「補」:△ABM的面積,等於四邊形OAMB的面積減去△ABO的面積。後「割」:連接OM,四邊形OAMB的面積,等於△OAM的面積+△BOM的面積,而這兩個面積有一邊為坐標軸,面積容易表示,且看圖解:

方法2:鉛垂法:水平寬×鉛直高÷2。推導過程不解釋,本質是「割」的思想。直接上圖計算!

方法3:面積公式:底×高÷2.以AB=√10為底,作高。這是學生最容易想到的方法,而恰恰又是本題最難的做法。因為高是「斜著」在圖中的,我們就要「改邪歸正」,把高「化」成直的。這種轉化方法用相似轉化,可以完美解決。

方法4:平行切線法。由上述方法3可知,若以AB=√10為底,作高MC,MC最大則△ABM的面積最大。數形結合來理解:MC可以看做是:過M點且和直線AB平行的直線,與直線AB之間的距離。顯然,當(過M點且和直線AB平行的)直線和拋物線相切時,△ABM的面積最大。我們可以表示出「這條直線」,和拋物線聯立,得到新的「二次方程」關係。因為相切,只有1個公共點,新的「二次方程」只要判別式δ=0即可。

方法5:還有一種方法是基於上述方法4中出現「切線」而聯想起來的。用高中的知識很好解釋,「切線」有「極限」思想。可以用「求導數」的方法來刻畫切線的「幾何意義」,這就為本題的速度解題提供理論支撐。在此且留下一個懸念,等到同學們上了高中,學習導數知識後,就可以「秒殺」這個題目了。

中考不易,莫等閒,來得及!三年歲月青蔥,花費高昂身處別人銅臭設的局。而數學的「精妙」+「精緻」會帶給你純真的正義。

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