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初中数学: 铅垂高法推导及其在二次函数求面积中的巧妙应用

一、什么是铅锤高法?

过△ABC的三个顶点分别作与水平线垂直的三条直线,垂足为M、E、N。MN的长度就叫做△ABC的“水平宽”,中间的这条垂线AE在△ABC内部线段的长度AD就△ABC的“铅垂高(h)”,我们可得出一种计算三角形面积的另一种方法:S△ABC=1/2MN*AD,即三角形ABC面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半。

一、用等积法推导铅垂高法

证明:如图,AD把△ABC分成两部分△ABD、△ADC

若以AD为底,则ME、NE分别为△ABD、△ADC的高

S△ABC=S△ABD+S△ADC

=1/2ME*AD +1/2EN*AD

=1/2MN*AD

即三角形ABC面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半

二、铅锤高法在二次函数求面积中的巧妙应用

注意:在二次函数中,应用铅锤高法,通常把“水平宽”映射在x轴上,少数情况也映射在y轴上。

数学成绩

例1、已知:如图,二次y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,其中A点坐标为(-1,0),点C(0,5),另抛物线经过点(1,8),M为它的顶点.

(1)求抛物线的解析式;

(2)解:过点M作MN∥y轴交BC轴于点N,则△MCB的面积=△MCN的面积+△MNB的面积= MN•OB÷2.

∵y=-x2+4x+5=-(x-5)(x+1)=-(x-2)2+9,

∴M(2,9),B(5,0),

由B、C两点的坐标易求得直线BC的解析式为:y=-x+5,

当x=2时,y=-2+5=3,则N(2,3),

则MN=9-3=6,

则S△MCB=MN*OB/2 =6×5÷2=15.(铅垂高法

如果用一般的割补法:S△MCB=S△MEB+S梯形MCOE-S△MCB,那么计算量会很大

下面我们再来看一道例题:

例2、如图1,抛物线y=-x²+bx+c与x轴交于A(1,0),B(-3,0)两点。

(1)求该抛物线的解析式;

(2)设(1)中的抛物线交y轴于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;

(3)如图2,在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值;若没有,请说明理由。

解:(1)抛物线解析式为y=-x²-2x+3;

(2)Q(-1,2);

(3)如图6,作PE⊥x轴于点E,交BC于点F.

设P点(x,-x²-2x+3)(-3

由例题1和2,您是不是发现掌握了铅垂高法,在二次函数中求面积就会变得异常简单呢?

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